JP2019012102A - 導電性部材、帯電装置、転写装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
導電性基材と、
前記導電性基材上に配置され、イオン導電を主体とする導電性弾性層であって、エピクロロヒドリンゴムを含む弾性材料と層状無機化合物とを含有し、かつ塩素イオンの遊離量が1μg/g以上80μg/g以下である導電性弾性層と、
を備える導電性部材である。
請求項2に係る発明は、
前記層状無機化合物が、層状複水酸化物である請求項1に記載の導電性部材である。
前記塩素イオンの遊離量が、5μg/g以上60μg/g以下である請求項1又は請求項2に記載の導電性部材である。
請求項4に係る発明は、
前記塩素イオンの遊離量が、10μg/g以上40μg/g以下である請求項1又は請求項2に記載の導電性部材である。
請求項5に係る発明は、
前記エピクロロヒドリンゴムの含有量が、前記弾性材料100質量部に対して10質量部以上100質量部以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の導電性部材である。
請求項6に係る発明は、
前記エピクロロヒドリンゴムの含有量が、前記弾性材料100質量部に対して50質量部以上100質量部以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の導電性部材である。
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の導電性部材を、被帯電体を帯電させる帯電部材として備える帯電装置である。
請求項8に係る発明は、
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の導電性部材を、被転写体に転写物を転写させる転写部材として備える転写装置である。
請求項9に係る発明は、
請求項7に記載の帯電装置を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
請求項10に係る発明は、
請求項8に記載の転写装置を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する請求項7に記載の帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置である。
請求項12に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する請求項8に記載の転写装置と、
を備える画像形成装置である。
請求項2に係る発明によれば、層状無機化合物としてマイカを用いた場合に比べ、同じ極性の通電を繰り返し印加したときに生じる抵抗上昇を抑制する導電性部材が提供される。
請求項3に係る発明によれば、導電性弾性層の塩素イオンの遊離量が60μg/g超えである場合に比べ、同じ極性の通電を繰り返し印加したときに生じる抵抗上昇を抑制する導電性部材が提供される。
請求項4に係る発明によれば、導電性弾性層の塩素イオンの遊離量が40μg/g超えである場合に比べ、同じ極性の通電を繰り返し印加したときに生じる抵抗上昇を抑制する導電性部材が提供される。
請求項6に係る発明によれば、層状無機化合物を含まない場合又は導電性弾性層の塩素イオンの遊離量が80μg/g超えである場合に比べ、エピクロロヒドリンゴムの含有量が弾性材料100質量部に対して50質量部以上100質量部以下であっても、同じ極性の通電を繰り返し印加したときに生じる抵抗上昇を抑制する導電性部材が提供される。
なお、本明細書において、成分に該当する物質が複数種存在する場合、成分の量は、特に断らない限り、複数種の物質の合計量を意味する。
本明細書において、「導電性」とは、常温常湿環境(22℃55%RH環境)における体積抵抗率が1014Ω・cm以下であることを意味している。
本実施形態に係る導電性部材は、導電性基材と、導電性基材上に配置され、イオン導電を主体とする導電性弾性層であって、エピクロロヒドリンゴムを含む弾性材料と層状無機化合物とを含有し、かつ塩素イオンの遊離量が1μg/g以上80μg/g以下である導電性弾性層と、を備える。
なお、この体積抵抗率差が、0.8logΩ・cm未満であると、電子導電を主体とする導電性弾性層に該当する。
導電性部材の導電性弾性層から、導電性弾性層の同じ厚さを有する測定試料を採取する。その測定試料に対し、JIS K 6911(1995)に従って、測定治具(MPCプローブ UR−SS:三菱ケミカルアナリテック社製)と高抵抗測定器(R8340Aデジタル高抵抗/微小電流計:アドバンテスト社製)とを用いて、体積抵抗率を測定する。具体的には、電場(印加電圧/測定試料)が1000V/cmになるよう調節した電圧を測定試料に30秒印加した後、その流れる電流値より、下記式を用いて体積抵抗率を算出する。測定環境は、常温常湿環境(22℃55%RH環境)とする。
体積抵抗率(Ω・cm)=(0.07×印加電圧(V))/(電流値(A)×測定試料厚(cm))
なお、導電性弾性層(測定試料)の厚さは、サンコー電子社製渦電流式膜厚計CTR−1500Eを使用し測定する。
図1は、本実施形態に係る導電性部材の一例を示す概略斜視図である。図2は、本実施形態に係る導電性部材の一例を示す概略断面図である。なお、図2は、図1のA−A断面図である。
また、導電性部材310は、導電性弾性層314と導電性基材312との間に配置される中間層(例えば接着層)、導電性弾性層314と表面処理層316との間に配置される抵抗調整層又は移行防止層を設けた態様であってもよい。
導電性基材について説明する。
導電性基材としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金;クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄;導電性の樹脂などの導電性の材質で構成されたものが用いられる。
導電性弾性層について説明する。
導電性弾性層は、イオン導電を主体とする導電性弾性層である。そして、導電性弾性層は、弾性材料と層状無機化合物とを含有する。導電性弾性層は、必要に応じて、イオン導電剤、その他添加剤等を含有する。
なお、導電性弾性層は、発泡弾性層であってもよいし、非発泡弾性層であってもよい。
導電性弾性層の塩素イオンの遊離量は、1μg/g以上80μg/g以下であるが、5μg/g以上60μg/g以下が好ましく、10μg/g以上40μg/g以下がより好ましい。
導電性弾性層の塩素イオンの遊離量を上記範囲にするには、洗浄の導入、加硫温度の低温化等を利用することがよい。例えば、洗浄時間、洗浄後の乾燥時間を長くすると、塩素イオンの遊離量が低下する傾向が見られる。また、導電性弾性層を形成するときの加硫温度を低温化すると、塩素イオンの遊離量が低下する傾向が見られる。
導電性部材の導電性弾性層から、0.5gの試料を採集する。0.5gの試料を脂製容器に投入し、脂製容器に超純水(0.058μS/cm)100mLを加え、30分間浸漬し、イオン成分を抽出する。抽出液を50倍希釈し、イオンクロマト(Thermo Fisher Scientific製、ICS−2100)に注入し塩素イオンを測定する。カラムはAS−19(Thermo Fisher Scientific製)、溶離液は水酸化カリウムを使用し、流速1.0mL/minで送液した。そして、電気伝導度検出器を用い、塩素イオンを含む混合標準溶液(関東化学、陰イオン混合標準液I)を使用した絶対検量線法により塩素イオンを定量し、塩素イオン量を求める。
導電性部材の導電性弾性層の厚み方向の両端部および中央部から採取した3種類の試料について、この操作を実施し、その平均値を塩素イオンの遊離量とする。
弾性材料は、エピクロロヒドリンゴムを含む。弾性材料は、エピクロロヒドリンゴム以外の他の弾性材料を含んでもよい。
ただし、弾性材料100質量部に対するエピクロロヒドリンゴムの含有量は、10質量部以上100質量部以下が好ましく、20質量部以上100質量部以下がより好ましく、50質量部以上100質量部以下がさらに好ましく、70質量部以上100質量部以下が特に好ましく、90質量部以上100質量部以下が最も好ましい。
層状無機化合物としては、例えば粘土鉱物が挙げられ、具体的には、例えば、層状複水酸化物、雲母類(マイカ)、カオリン類、スメクタイト類、タルク、パイロフィライト、バーミキュライト等が挙げられる。
式:[M2+ 1−aM3+ a(OH)2][(An−)a/n・mH2O]
上記式中、M2+は2価の金属イオンを示し、M3+は3価の金属イオンを示し、An−はn価の陰イオンを示し、0<a<1であり、m>0である。
上記式中「M3+」で示される3価の金属イオンとしては、例えば、Al3+、Cr3+、Fe3+、Co3+、In3+等が挙げられる。
上記式中「An−」で示される陰イオンとしては、例えば、OH−、F−、Fe(CN)6 3−、Cl−、Br−、NO2 −、NO3 −、CO3 2−、PO4 3−、SO4 2−等が挙げられる。
また、上記式中、aは、1/3以下が好ましく、0.20以上0.33以下がより好ましい。また、上記式中、mは、2以下が好ましく、1以下がより好ましい。
また、カオリン類としては、例えば、カオリナイト、ディッカイト、ハロイサイト等が挙げられる。
また、スメクタイト類としては、例えば、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スティーブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト等が挙げられる。
導電性弾性層が層状無機化合物を多く含む導電性部材を像保持体に接触した状態で高温高湿環境下(例えば45℃、85%RH環境下)にて保管すると、圧縮による歪が戻りにくくなることがある。そして、保管後に戻らなくなった歪(以下「圧縮永久歪」ともいう)を有する導電性部材を用いて画像形成を行うと、画像にスジ状の画像欠陥が生じる場合がある。
そして、層状無機化合物の添加量を上記範囲とすることで、上記範囲よりも多い場合に比べて圧縮永久歪に起因するスジ状の画像欠陥が抑制され、上記範囲よりも少ない場合に比べて塩素イオンによる電子授受の阻害に起因する抵抗上昇が抑制される。
イオン導電剤としては、例えば、四級アンモニウム塩(例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム又は変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、臭化ベンジル塩又は塩化ベンジル塩)、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩、ベタイン、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル等が挙げられる。イオン導電剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
その他添加剤としては、例えば、軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤、充填剤(シリカ、炭酸カルシウム等)等の通常弾性層に添加され得る材料が挙げられる。
導電性弾性層における導電性基材側の面(以下「内周面」とも称する)の表面粗さRzは、7μm以上30μm以下(又は10μm以上20μm以下)がよい。導電性弾性層の内周面の表面粗さRzが上記範囲であると、高温高湿保管後に形状が変化しにくい点で有利である。一方で、導電性弾性層と導電性基材との界面において、導通性が低下し、導電性部材の抵抗が低下する傾向が高くなる。しかし、本実施形態に係る導電性部材では、導電性弾性層の内周面の表面粗さRzが上記範囲であっても、同じ極性の通電を繰り返し印加したときに生じる抵抗上昇が抑制されやすくなる。
導電性部材の軸方向に沿って導電性弾性層に導電性基材まで到達する切り込みを2本入れる。2本の切り込み間の導電性弾性層を、導電性弾性層の表面性状が変化しないように、導電性基材からゆっくり剥離して、測定試料を採取する。測定試料における導電性弾性層の内周面に相当する面に対し、導電性部材の軸方向に相当する方向に沿って、表面粗さRzを測定する。
また、次の方法により、表面粗さRzを測定してもよい。導電性部材の端部から空気を吹き込む。次に、中心部に孔が開いた状態の導電性弾性層を導電性基材から取り外す。次に、取り外した筒状の導電性弾性層を半分に切り開く。切り開いた導電性弾性層の内周面に相当する面に対し、導電性部材の軸方向に相当する方向に沿って、表面粗さRzを測定する。
そして、表面粗さRzの測定は、表面粗さ計サーフコム1400A(東京精密社製)を用いて、JIS B0601−1994に準拠し、評価長さLnを4mm、基準長さLを0.8mm、カットオフ値を0.8mmとした測定条件で行う。
そして、導電性弾性層の体積抵抗率は103Ωcm以上1014Ωcm以下が好ましい。
表面処理層は、例えば、弾性層の表層に樹脂等が含浸した層(つまり、気泡に樹脂等が含浸した弾性層の表層を表面処理層とした態様)である。
表面処理層は、表面から内部に向かって漸次疎になるように弾性層の表層と一体的に形成される。表面処理層により、帯電部材の表面への可塑剤等の汚染物質の移行を抑制し、像保持体への汚染性が低い帯電部材となる。
導電剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、共重合ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂。ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン樹脂、4フッ化エチレン樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等)が挙げられる。また、樹脂は、硬化性樹脂を硬化剤若しくは触媒により硬化又は架橋したものが好ましい。
ここで、共重合ナイロンは、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロン、の内のいずれか1種又は複数種を重合単位として含む共重合体である。なお、共重合ナイロンには、6ナイロン、66ナイロン等の他の重合単位を含んでいてもよい。
その他添加剤としては、例えば、導電剤、充填剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等の通常表面層に添加され得る周知の添加剤が挙げられる。
表面層の厚さは、次の方法により測定される値である。表面層を切り出した試料を用い、電子顕微鏡により表面層断面を10点測定し、平均することにより算出する。
なお、表面層の体積抵抗率は、弾性層の体積抵抗率と同じ方法により測定される値である。
本実施形態に係る導電性部材は、電子写真方式の画像形成装置用の部材(像保持体を帯電させる帯電部材、記録媒体又は中間転写体にトナー像を転写する転写部材、記録媒体搬送部材、中間転写体等)に利用される。電子写真方式の画像形成装置用以外の部材(被帯電体を帯電させる帯電部材、被転写体に転写物を転写させる転写部材等)に利用してもよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電装置と、帯電した像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、トナーを含む現像剤により、像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、を備える。
そして、帯電装置は、上記本実施形態に係る導電性部材を、像保持体(被帯電体の一例)を帯電させる帯電部材として備える帯電装置(本実施形態に係る帯電装置)を適用する。
また、転写装置は、上記本実施形態に係る導電性部材を、記録媒体(被転写体の一例)にトナー像(転写物の一例)を転写させる転写部材として備える転写装置(本実施形態に係る転写装置)を適用する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電した像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置、および像保持体表面をクリーニングするクリーニング装置からなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。
ここで、中間転写ベルト224、第1転写ロール226、及び第2転写ロール228からなるユニットが、転写装置の一例に相当する。なお、このユニットは、カートリッジ化されていてもよい(プロセスカートリッジ)。
露光装置236は、制御部220から送られた画像信号に基づき潜像を形成するようになっている。制御部220から送られる画像信号としては、例えば、制御部220が外部装置から取得した画像信号がある。
(弾性ロールの作製)
下記混合物をオープンロールで混練りしゴム練り材Aを得た後、ゴム練り材Aと表面粗さRz0.8μmのSUS製、直径6mmのシャフトとを同時に押し出して円筒形状のロールに成形した。次いで、円筒形状のロールを160℃で30分間加熱して加硫させた。
次いで、円筒形状のロールのシャフトにエアーを吹き込み、加硫後のゴムを抜き出して、長さ224mmにカットした。
次いで、加硫後のゴムの中心部の孔に、表面粗さRz0.4μmSUS製、直径6mmのシャフト(導電性基材の一例)を差し込み、ロールの外周面を研磨して外径9mm(弾性層厚1.5mm)の弾性ロール(シャフトの外周面に導電性弾性層が形成されたロール)を得た。
・ゴム材 ・・・・・・・・・100質量
(エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム:CG102:大阪ソーダ社製60%、ニトリルアクリロブタジエンゴム:N230SV:40%:JSR社製)
・カーボンブラック(#55:旭カーボン社製) ・・・・15質量部
・加硫剤(硫黄)200メッシュ:鶴見化学工業社製 ・・・・1質量部
・加硫促進剤(ノクセラーDM:大内新興化学工業社製) ・・1.5質量部
・加硫促進剤(ノクセラーTET:大内新興化学工業社製) ・・1.0質量部
・酸化亜鉛(亜鉛華1号:正同化学工業社製) ・・・・5質量部
・炭酸カルシウム(ホワイトンSSB:白石カルシウム) ・・・10質量部
・ステアリン酸(ステアリン酸S:花王社製) ・・・・1質量部
・層状無機化合物(ハイドロタルサイト、スタビエースHT―1:堺化学社製) ・・20質量部
次に、研磨後の弾性ロールを1μS/cmの純水(20℃)を入れた超音波洗浄機で40分間洗浄し、水中から取り出して、120rpmで1分間回転させた後、105℃のオーブンにて15分間乾燥させた。
洗浄後の弾性ロールをイソシアネート化合物溶液(住友バイエルン社製:バイヒジュール3100)に15秒間浸漬させた。その後、室温にて15分間乾燥し、乾燥炉にて140℃で15分間乾燥させた。それにより、弾性層の表層に表面処理層を形成した。
弾性ロールの洗浄時間を20分間とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を60分間とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を100分間とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を10分間とし、層状無機化合物の添加量を0.5質量部とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を10分間とし、層状無機化合物の添加量を1質量部とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
層状無機化合物の添加量を3質量部とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
層状無機化合物の添加量を30質量部とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を10分間とし、層状無機化合物の種類をマイカ(白雲母、A−21S:ヤマグチマイカ社製)に変更し、層状無機化合物の添加量を3質量部とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を3分間とし、層状無機化合物の添加量を3質量部とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を10分間とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を80分間とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を20分間とし、層状無機化合物の添加量を40質量部とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄を実施せず、層状無機化合物の添加量を1質量部とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を20分間とし、層状無機化合物を配合しない以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄を実施せず、層状無機化合物を配合しない以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を1分間とし、層状無機化合物の代わりに酸化マグネシウム(キョウワマグMF150:協和化学工業社製)を1質量部用いた以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
弾性ロールの洗浄時間を120分間とした以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。
層状無機化合物を配合しない以外は、ゴム練り材Aと同様にしてゴム練り材Bを得た。前記ゴム練り材Bと表面粗さRz3.0μmのSUS製、直径6mmのシャフトとを同時に押し出し、弾性ロールの洗浄を行わない以外は、実施例1と同様にして、導電性ロールを得た。弾性ロールの洗浄を実施しない、導電性ロールを得た。
ゴム練り材Bと同時に押し出したSUS製のシャフトの粗さRzを3.0μmから0.6μmに変更した以外は比較例6と同様導電性ロールを得た。
カーボンブラック(#55:旭カーボン社製)に代えて、2種類のカーボンブラック(商品名:粒状アセチレンブラック:電気化学株式会社製:10質量部、商品名:アサヒサーマルFT:旭カーボン株式会社製:50質量部)を添加したゴム練り材Aを使用した以外は、比較例3と同様にして導電性ロールを得た。
各例で得られた導電性ロールについて、1)導電性弾性層の塩素イオンの遊離量(弾性層の「塩素イオン量」と表記)、2)導電性弾性層の内周面の表面粗さRz(表中「内周面のRz」と表記)、および、3)導電性ロールを高温高湿環境下(35℃85%RH環境下)で10時間保管した後の導電性弾性層の体積抵抗率と導電性ロールを低温低湿環境下(15℃、10%RH)で10時間保管した後の導電性弾性層の体積抵抗率との差(表中、「環境依存性」と表記)を既述の方法に従って測定した。
ロールの端部から20mmの位置に、周方向に切り込みを入れて、端部20mmのゴムをその他のゴムから独立させる。そののちにロール外径と同じ内径を持つ幅20mmの金属カラーの内側に接着剤を付けて上記で独立させた端部20mmのゴムに差し込み接着剤が乾くまで1日放置後に、シャフトを固定して金属カラーを回した時に金属カラーが動き出すときの荷重をトルクリミッターにて測定した。
(導電性ロールの抵抗変化)
下記実機評価1(濃度ムラの評価)を実施する前(初期)と後(経時)との導電性ロールの抵抗値を測定した。
導電性ロールの抵抗値は、次の通り測定した。
温度22℃、湿度55%RHの環境下で、導電性ロールを金属板上に置き、シャフトの両端に500gの荷重を掛けた状態とする。この状態で、シャフトと金属板との間に印加電圧1000Vを印加して、10秒後の電流値I(A)を読み取り、式「R=V/I」によって抵抗値(R)を計算した。この測定と計算を、導電性ロールを90°ずつ周方向に回転させて4点について行い、その平均値を導電性ロールの抵抗値とした。
初期における抵抗値の常用対数値、経時における抵抗値の常用対数値、及び抵抗値の常用対数値における初期と経時との差(表中の「初期経時差」)を表1に示す。
各例の導電性ロールを帯電ロールとして、評価機「DocuPrint CP400d:富士ゼロックス社製」に装着した。
評価機により、画像濃度20%のハーフトーン画像をA4用紙に200,000枚出力するテスト(28℃85%RH環境下で100,000枚出力後、10℃15%RH環境下で100,000枚出力するテスト)を行った。そして、10℃15%RH環境下で100,000枚目に出力した画像(つまり、合計200,000枚目に出力した画像)について、濃度ムラの有無を目視により観察し、下記基準で評価した。
A(◎):濃度ムラが見られない
B(○):目視でわずかに濃度ムラが見られる
C(△):濃度ムラが見られるが許容範囲内
D(×):許容できない濃度ムラが見られる。
導電性ロール1を帯電ロールとして、直径0.15mmのアルミ基材に達する穴を開けた感光体とともに、カラー複写機DocuPrint CP400d:富士ゼロックス社製に装着し、画出しを実施し、リークの発生による画像の黒点を以下の基準で判定した。結果を表1に示す。
A(◎):直径0.5mm未満の黒点
B(○):直径0.5mm以上1.0mm未満の黒点。
C(△):直径1.0mm以上2.0mm未満の黒点
D(×):直径2.0mm以上の黒点
上記導電性ロールを、感光体に接触した状態(接触圧1.1N/cm)で、45℃、95%RH環境下に1ヶ月放置して保管した。そして、保管後の導電性ロールを帯電ロールとして、評価機「DocuPrint CP400d:富士ゼロックス社製」に装着した。
評価機により、22℃、55%RH環境下で、画像濃度30%のハーフトーン画像をA4用紙に10枚出力した。そして、1から10枚目の画像について、導電性ロールの圧縮永久歪に起因するスジ状の画像欠陥の有無を目視により観察し、下記基準で評価した。
A(◎):スジが見られない
B(○):目視でわずかにスジが見られる
C(△):スジが見られるが許容範囲内
D(×):許容できないスジが見られる。
なお、導電性弾性層の塩素イオンの遊離量が1μg/g以上80μg/g以下の範囲であり、かつ、層状無機化合物を配合しない比較例2、4については、上記実機評価1(濃度ムラの評価)の評価はD(×)であったが、28℃85%RH環境下で100,000枚目に出力した画像について濃度ムラの有無を目視により観察したところ、濃度ムラは見られなかった。
また、本実施例の中でも、層状無機化合物の添加量が弾性材料100質量部に対し30質量部以下である実施例1〜12では、層状無機化合物の添加量が40質量部である実施例13に比べ、導電性ロールの保管性が良好であり、高温高湿環境下での保管による圧縮永久歪が抑制されていることがわかる。
これら評価Aの結果から、本実施例の導電性ロールは、帯電ロールとして有用であることがわかる。
弾性層を形成するための混合物の組成に「発泡剤(ネオセルボン:永和化成工業社製)5質量部」を加え、且つロールの外径を18mm(弾性層厚6mm)として、表面処理層を形成しない以外は、実施例1〜13、比較例1〜7、及び参考例1と同様にして、各々、導電性ロールを得た。
下記実機評価B1(白点の評価)を実施する前(初期)と後(経時)との導電性ロールの抵抗値を測定した。なお、抵抗値は、常用対数で示す。
導電性ロールの抵抗値は、次の通り測定した。
温度22℃、湿度55%RHの環境下で、導電性ロールを金属板上に置き、シャフトの両端に500gの荷重を掛けた状態とする。この状態で、シャフトと金属板との間に印加電圧1000Vを印加して、10秒後の電流値I(A)を読み取り、式「R=V/I」によって抵抗値(R)を計算した。この測定と計算を、導電性ロールを90°ずつ周方向に回転させて4点について行い、その平均値を導電性ロールの抵抗値とした。
実施例101〜113、比較例101〜107、参考例101の導電性ロールについて、次の評価を実施した。
各例の導電性ロールを2次転写ロールとして、評価機「DocuPrint CP400d:富士ゼロックス社製」に装着した。
評価機により、画像濃度20%のハーフトーン画像をA4用紙に200,000枚出力するテスト(28℃85%RH環境下で100,000枚出力後、10℃15%RH環境下で100,000枚出力するテスト)を行った。そして、10℃15%RH環境下で100,000枚目に出力した画像(つまり、合計200,000枚目に出力した画像)について、白点の有無を目視により観察し、下記基準で評価した。
A(◎):白点が見られない
B(○):目視でわずかに白点が見られる
C(△):白点が見られるが許容範囲内
D(×):許容できない白点が見られる。
導電性ロールを2次転写ロールとして、評価機「DocuPrint CP400d:富士ゼロックス社製」に装着した。
評価機により、35℃、85%RH環境下で、画像濃度30%のハーフトーン画像をA4用紙に10枚出力した。そして、1から10枚目の画像について、転写不良による濃度ムラの有無を目視により観察し、下記基準で評価した。
A(◎):濃度ムラが見られない
B(○):目視でわずかに濃度ムラが見られる
C(△):濃度ムラが見られるが許容範囲内
D(×):許容できない濃度ムラが見られる。
上記導電性ロールを、中間転写ベルトに接触した状態(接触圧1.1N/cm)で、45℃、95%RH環境下に1ヶ月放置して保管した。そして、保管後の導電性ロールを2次転写ロールとして、評価機「DocuPrint CP400d:富士ゼロックス社製」に装着した。
評価機により、22℃、55%RH環境下で、画像濃度30%のハーフトーン画像をA4用紙に10枚出力した。そして、1から10枚目の画像について、導電性ロールの圧縮永久歪に起因するスジ状の画像欠陥の有無を目視により観察し、下記基準で評価した。
A(◎):スジが見られない
B(○):目視でわずかにスジが見られる
C(△):スジが見られるが許容範囲内
D(×):許容できないスジが見られる。
各例の導電性ロールを2次転写ロールとして、評価機「DocuPrint CP400d:富士ゼロックス社製」に装着した。
評価機により、画像濃度30%のハーフトーン画像をA4用紙に200,000枚出力するテスト(28℃85%RH環境下で100,000枚出力後、10℃15%RH環境下で100,000枚出力するテスト)を行った。そして、10℃15%RH環境下で100,000枚目を出力するときの用紙搬送性について、転写ロールを通過する用紙速度で評価した。評価基準は、次の通りである。
A(◎):問題なく用紙搬送(用紙搬送速度の低下なし)
B(○):わずかに用紙搬送速度が低下するが問題なし
C(△):用紙搬送速度の低下が見られるが許容範囲内
D(×): 許容できない用紙搬送性の低下が見られる。
つまり、本実施例の導電性ロールは、転写ロールにも有用であることがわかる。
Claims (12)
- 導電性基材と、
前記導電性基材上に配置され、イオン導電を主体とする導電性弾性層であって、エピクロロヒドリンゴムを含む弾性材料と層状無機化合物とを含有し、かつ塩素イオンの遊離量が1μg/g以上80μg/g以下である導電性弾性層と、
を備える導電性部材。 - 前記層状無機化合物が、層状複水酸化物である請求項1に記載の導電性部材。
- 前記塩素イオンの遊離量が、5μg/g以上60μg/g以下である請求項1又は請求項2に記載の導電性部材。
- 前記塩素イオンの遊離量が、10μg/g以上40μg/g以下である請求項1又は請求項2に記載の導電性部材。
- 前記エピクロロヒドリンゴムの含有量が、前記弾性材料100質量部に対して10質量部以上100質量部以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の導電性部材。
- 前記エピクロロヒドリンゴムの含有量が、前記弾性材料100質量部に対して50質量部以上100質量部以下である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の導電性部材。
- 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の導電性部材を、被帯電体を帯電させる帯電部材として備える帯電装置。
- 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の導電性部材を、被転写体に転写物を転写させる転写部材として備える転写装置。
- 請求項7に記載の帯電装置を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 請求項8に記載の転写装置を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する請求項7に記載の帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備える画像形成装置。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電装置と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する請求項8に記載の転写装置と、
を備える画像形成装置。
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