JP4326402B2 - 導電性部材及び帯電ローラ及び帯電ローラを有するプロセスカートリッジ並びに画像形成装置 - Google Patents
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Description
特に帯電ローラにおいて(1)の染出しが生じると、トナーが一層固着しやすくなる。
請求項2に記載の導電性部材は、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
前記導電性支持体には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部材が設けられ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第1層と該第1層の外周面を包囲する第2層とから構成され、前記第1層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部材と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第2層は前記第1層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第2層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第1層及び前記表面層は前記第2層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成され、前記第1層及び前記表面層の材料にはアクリルシリコーン樹脂を主成分とするカーボンブラック分散系の樹脂が用いられ、前記第2層にはイオン導電系の樹脂組成物が用いられていることを特徴とする。
請求項3に記載の帯電ローラは、感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金と、該円柱状芯金の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、前記円柱状芯金には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部材が設けられ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第1層と該第1層の外周面を包囲する第2層とから構成され、前記第1層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部材と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第2層は前記第1層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第2層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第1層及び前記表面層は前記第2層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成され、前記第1層及び前記表面層の材料にはアクリルシリコーン樹脂を主成分とするカーボンブラック分散系の樹脂が用いられ、前記第2層にはイオン導電系の樹脂組成物が用いられていることを特徴とする。
請求項4に記載のプロセスカートリッジは、請求項3に記載の帯電ローラを有することを特徴とする。
請求項5に記載の画像形成装置は、請求項4に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする。
また、感光体に当接する空隙保持部に絶縁層を形成したので、抵抗調整層から感光体へのリーク(異常放電)を防止できる。
請求項2、請求項3に記載の発明によれば、空隙保持部材を抵抗調整層と異なる別材料で形成した場合であっても、抵抗調整層に用いる樹脂材料として吸湿性の高い樹脂材料の量を減らすことができるので、環境変動による空隙変動量を防止できる。
請求項4に記載の発明によれば、長期にわたって優れた画像品質を得ることが可能なプロセスカートリッジを提供でき、請求項5に記載の発明によれば、長期にわたって優れた画像品質を得ることが可能な画像形成装置を提供できる。
図3は、画像形成装置1の帯電ローラ2として使用される導電性部材の構成を示した断面図である。なお、具体的な画像形成装置1の構成は、図1を用いて背景技術において説明した内容と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
(実験例1)
SUM(Ni)メッキが施された円柱状芯金(円柱状芯軸としての導電性支持体10:外径10mm)に、抵抗調整層11としてABS樹脂(デンカABS GR−3000、電気化学工業製)40重量%、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTATP18、チバスペシャリティケミカルズ社製)60重量%との合計100重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体(モディパーC L440−G、日本油脂(株)製)を4.5重量部混合した後、溶融混練することにより得られた樹脂組成物を射出成形することにより形成し、成形後の歪みを除去するためにこのものをオーブンに入れて120℃の温度条件下で1時間ほどアニーリング処理を行った。
(実験例2)
実験例1と同様の方法で抵抗調整層11を形成し、同様の切削加工処理を行った後、空隙保持部12の表面に、アクリルシリコーン樹脂(ネオポリナール800s、大橋化学製)、硬化剤(硬化剤E、大橋化学製)からなる二液性樹脂材料をスプレーコーティングすることにより絶縁層12Aを形成すると共に、抵抗調整層11の表面にアクリルシリコーン樹脂(ネオポリナール800s、大橋化学製)、硬化剤(硬化剤E、大橋化学製)、及びカーボンブラック(全固形分に対して30重量%)からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより、膜厚約10μmの表面層11Bを形成した。
(実験例3)
実験例1と同様の方法で抵抗調整層11を形成し、同様の切削加工処理を行った後、空隙保持部12の表面に、シリコーン系樹脂(スリップコーティング剤HS−3、東芝シリコーン製)、硬化剤(XC9603、東芝シリコーン製)、触媒(YC6831、東芝シリコーン製)からなる二液性樹脂材料をスプレーコーティングすることにより絶縁層12Aを形成すると共に、抵抗調整層11の表面にシリコーン系樹脂(スリップコーティング剤HS−3、東芝シリコーン製)、硬化剤(XC9603、東芝シリコーン製)、触媒(YC6831、東芝シリコーン製)、及びカーボンブラック(全固形分に対して30重量%)からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより、膜厚約10μmの表面層11Bを形成した。
(実験例4)
実験例1と同様の方法で抵抗調整層11を形成し、同様の切削加工処理を行った後、空隙保持部12の表面に、フッ素系樹脂(ルミフロン601C、旭硝子製)、硬化剤(ルミフロン601C硬化剤、旭硝子製)からなる二液性樹脂材料をスプレーコーティングすることにより膜厚50μmの絶縁層12Aを形成すると共に、抵抗調整層11の表面にフッ素系樹脂(ルミフロン601C、旭硝子製)、硬化剤(ルミフロン601C硬化剤、旭硝子製)、及びカーボンブラック(全固形分に対して30重量%)からなる樹脂材料をスプレーコーティングすることにより、膜厚約10μmの表面層11Bを形成した。
(変形例)
SUM(Ni)メッキが施された円柱状芯金(円柱状芯軸としての導電性支持体10:外径10mm)に、抵抗調整層11としてABS樹脂(デンカABS GR−3000、電気化学工業製)40重量%、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTATP18、チバスペシャリティケミカルズ社製)60重量%との合計100重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体(モディパーC L440−G、日本油脂(株)製)を4.5重量部混合した後、溶融混練することにより得られた樹脂組成物を射出成形することにより成形体を形成し、成形後の歪みを除去するためにこのものをオーブンに入れて120℃の温度条件下で1時間ほどアニーリング処理を行った。ついで、外径が12.6mmの円柱体となるようにそのアニーリング後の成形体を連続的に一端側から他端側に切削加工した。
(比較例1)
SUM(Ni)メッキが施された円柱状芯金(円柱状芯軸としての導電性支持体10:外径10mm)に、抵抗調整層11としてABS樹脂(デンカABS GR−3000、電気化学工業製)40重量%、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTATP18、チバスペシャリティケミカルズ社製)60重量%との合計100重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体(モディパーC L440−G、日本油脂(株)製)を4.5重量部混合した後、溶融混練することにより得られた樹脂組成物を射出成形することにより成形体を形成し、成形後の歪みを除去するためにこのものをオーブンに入れて120℃の温度条件下で1時間ほどアニーリング処理を行った。
(比較例2)
SUM(Ni)メッキが施された円柱状芯金(円柱状芯軸としての導電性支持体10:外径10mm)に、抵抗調整層11としてABS樹脂(デンカABS GR−3000、電気化学工業製)40重量%、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTATP18、チバスペシャリティケミカルズ社製)60重量%との合計100重量部に対して、ポリカーボネートグリシジルメタクリレート−スチレンアクリロイトリル共重合体(モディパーC L440−G、日本油脂(株)製)を4.5重量部混合した後、溶融混練することにより得られた樹脂組成物を射出成形することにより成形体を形成し、成形後の歪みを除去するためにこのものをオーブンに入れて120℃の温度条件下で1時間ほどアニーリング処理を行った。
(比較例3)
ステンレスからなる外径10mmの円柱状芯金(芯軸)10に抵抗調整層11としてエピクロルヒドリンゴム(エピクロマーCG、ダイソー社製)100重量部に過塩素酸アンモニウム3重量部を配合したゴム組成物を押し出し成形、加硫工程を経て被覆形成し、切削により外径12.6mmに仕上げた。
(実施例2)
この実施例2に記載の導電性部材は、図3に示す導電性部材(帯電ローラ)2に更なる改良を加えたもので、図9(a)、図9(b)に示すように、抵抗調整層11を導電性支持体10の外周面を包囲する第1層11Dとこの第1層11Dの外周面を包囲する第2層11Eとから構成し、第1層11Dの周面部を空隙Gを形成するために空隙保持部12と対向軸部11Aとの間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理し、第2層11Eを第1層11Dの加工処理後に少なくとも対向軸部11Aに相当する部分に形成し、第2層11Eの外周面にその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層11Bを形成し、第1層11D及び表面層11Bには第2層11Eと較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成することにしたものである。
(実施例3)
この実施例3に記載の導電性部材2は、図10に示すように感光体4の表面4aに対して所定の空隙Gを保持するようにして対向される対向軸部11Aを構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体10とこの導電性支持体10の外周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層11とを備え、導電性支持体10には抵抗調整層11の両端部に、抵抗調整層11とは別体で絶縁性を有しかつ感光体4と当接したときに対向軸部11Aを感光体4の表面に対して所定の空隙Gを開けて対向させる空隙保持部材13を設け、抵抗調整層11の対向軸部11Aに相当する部分を導電性支持体10の外周面を包囲する第1層11Dとこの第1層11Dの外周面を包囲する第2層11Eとから構成し、第1層11Dの周面部に空隙Gを形成するために空隙保持部材13と対向軸部11Aとの間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理し、第2層11Eを第1層11Dの加工処理後に少なくとも対向軸部11Aに相当する部分に形成し、第2層11Eの外周面にその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層11Bを形成し、第1層11D及び表面層11Bを第2層11Eと較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成したものである。
4…感光体
4a…表面
10…導電性支持体
11…抵抗調整層
11A…対向軸部
12…空隙保持部
G…空隙
Claims (5)
- 感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の外周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
該抵抗調整層はその軸方向両端部が前記感光体に当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させかつ前記対向軸部に連続して移行する空隙保持部とされ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第1層と該第1層の外周面を包囲する第2層とから構成され、前記第1層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第2層は前記第1層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第2層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第1層及び前記表面層は前記第2層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成され、前記第2層の体積固有抵抗値が前記第1層の体積固有抵抗値よりも大きくかつ前記表面層の体積固有抵抗値よりも小さく、前記第1層及び前記表面層の材料にはアクリルシリコーン樹脂を主成分とするカーボンブラック分散系の樹脂が用いられ、前記第2層にはイオン導電系の樹脂組成物が用いられていることを特徴とする導電性部材。 - 感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される導電性支持体と、該導電性支持体の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
前記導電性支持体には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部材が設けられ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第1層と該第1層の外周面を包囲する第2層とから構成され、前記第1層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部材と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第2層は前記第1層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第2層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第1層及び前記表面層は前記第2層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成され、前記第1層及び前記表面層の材料にはアクリルシリコーン樹脂が主成分とするカーボンブラック分散系の樹脂が用いられ、前記第2層にはイオン導電系の樹脂組成物が用いられていることを特徴とする導電性部材。 - 感光体の表面に対して所定の空隙を保持するようにして対向される対向軸部を構成するためにその軸方向に長く延びかつ所定電位が印加される円柱状芯金と、該円柱状芯金の周面を包囲するようにして形成されて電気抵抗を調整する抵抗調整層とを備え、
前記円柱状芯金には前記抵抗調整層の両端部に、前記抵抗調整層とは別体で絶縁性を有しかつ前記感光体と当接したときに前記対向軸部を前記感光体の表面に対して前記空隙を開けて対向させる空隙保持部材が設けられ、前記抵抗調整層は前記対向軸部に相当する部分が前記導電性支持体の外周面を包囲する第1層と該第1層の外周面を包囲する第2層とから構成され、前記第1層の周面部は前記空隙を形成するために前記空隙保持部材と前記対向軸部との間に高低差が形成されるようにして軸方向一端側から他端側に向かって連続的に加工処理され、前記第2層は前記第1層の加工処理後に少なくとも前記対向軸部に相当する部分に形成され、該第2層の外周面にはその軸方向一端側から他端側に向かってトナーの固着を防止するための表面層が形成され、前記第1層及び前記表面層は前記第2層と較べて相対的に吸湿性の小さい材料により構成され、前記第1層及び前記表面層の材料にはアクリルシリコーン樹脂が主成分とするカーボンブラック分散系の樹脂が用いられ、前記第2層にはイオン導電系の樹脂組成物が用いられていることを特徴とする帯電ローラ。 - 請求項3に記載の帯電ローラを有するプロセスカートリッジ。
- 請求項4に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。
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