JP4981160B2 - 半導電性ローラおよびトナー搬送ローラ - Google Patents
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Description
これらの改良において鍵となるのがトナーである。すなわち、前記種々の要求を満足するために必要となるのが、トナーの微細化、トナー粒径の均一化、およびトナー形状の球形化である。
さらに形成画像のより一層の高画質化を求めて、従来の粉砕トナーに代えて、重合トナーが主流となりつつある。かかる重合トナーは、特にデジタル情報を画像形成する際にドットの再現性が非常によく、高画質な画像が得られるという利点がある。
半導電性ローラには、前記ローラ抵抗を製品の使用寿命の最後まで維持させることが求められるが、現行品は、かかる要求に十分に対応できる耐久性を有していないのが現状である。
しかし発明者の検討によると、特許文献1の構成では、初期画像の画質のみの向上、あるいは耐久性のみの向上はきわめて高いレベルで実現可能であるが、両者を両立させることは困難である。
前記イオン導電性ゴムとしては、エピクロルヒドリンゴムに代表される、分子中に塩素原子を含むゴムや、あるいは共重合成分としてイオン導電性を示すエチレンオキサイドモノマーを含むゴムが使用される。
さらに特許文献2では、ローラ本体の外周面に、紫外線照射やオゾン曝露によって酸化膜を形成しているが、その場合には前記外周面近傍の酸素濃度が高くなるため表面自由エネルギーが上昇して、さらにトナー等に対する付着性が高くなる傾向がある。
ローラ本体へのトナー等の付着は、ごく初期の画像や連続的に形成した画像にはあまり影響を及ぼさないが、例えば下記(a)〜(d)のいずれかの条件で画像形成した場合に、その影響を無視できなくなる。
(a) 画像形成を程よく実施してトナーが現像ローラに比較的なじんだ時点、例えば1%濃度の画像を2000枚程度、画像形成した時点でさらに画像形成する場合。
(b) トナーの平均粒径が8μm以下、特に6μm以下である場合。
(c) 連続的に画像形成せず、例えば一日停止して翌日に画像形成する場合。
(d) トナーの帯電量が比較的高くなる低温低湿環境下で画像形成する場合。
しかも現像効率が低下すると、現像によって消費されずにトナーボックス内を繰り返し循環するトナーが多くなり、その劣化が進んでトナーの帯電量の低下が早まるという問題も生じる。その結果、帯電量の低下によって形成画像に画像不良を生じやすくなる。
しかしフィラーの調整によって現像効率を向上させた場合、確かに画像濃度は上昇するものの、トナーへのダメージが却って大きくなって、前記トナーを使い切る前にトナーの劣化が進み、トナーがなくなる直前に、特にかぶり(紙面の白地部分が黒ずむ現象)等の画像不良が頻発しやすくなるという問題がある。
しかしワックスやアミン化合物はトナーや感光体に転移しやすく、前記トナーや感光体を汚染して形成画像の画質を低下させる原因となる。またワックスやアミン化合物は前記転移によって徐々に失われるため、前記ワックスやアミン化合物による効果を、製品の使用寿命の最後まで維持することはできない。
前記半導電性ゴム組成物はベースポリマを含み、前記ベースポリマは、
(1) 液状ニトリルゴムと固形ニトリルゴムとの混合ゴムN、
(2) クロロプレンゴムC、および
(3) エピクロルヒドリンゴムE、
の、質量比(C+E)/N=10/90〜80/20の混合物であるとともに、前記ベースポリマの総量中に占める前記クロロプレンゴムの割合が5質量%以上、前記エピクロルヒドリンゴムの割合が5質量%以上であり、
前記ローラ本体のショアA硬さは60以下で、かつ前記半導電性ローラは、印加電圧5Vでのローラ抵抗が104Ω以上、109Ω以下であることを特徴とするものである。
しかし前記混合ニトリルゴムは、ローラ本体にトナーに対する良好な帯電性を付与する効果を有する(2)のクロロプレンゴム、およびイオン導電性ゴムである(3)のエピクロルヒドリンゴムとの相溶性に優れている。
また前記ローラ本体の、23±1℃におけるショアA硬さを60以下とすることができる。そのため、例えば現像ローラとして使用して感光体の表面に接触させた際にローラ本体のニップ幅を広く取ることができ、それによってトナーの現像効率を向上することができる。また軟らかいためトナーへのダメージを低減することもできる。
また、ローラ本体の柔軟性は、固形ニトリルゴムと、架橋反応によって前記固形ニトリルゴムと架橋反応して架橋物中に取り込まれる液状ニトリルゴムとの混合物である極めて柔軟な混合ゴム(混合ニトリルゴム)を用いることによって付与されている。
そのため、多少は低下することもありうるが十分な柔軟性と、それによる広いニップ幅を確保してトナーの現像効率を向上させる効果、およびトナーへのダメージを低減する効果を、基本的には製品の使用寿命の最後まで十分に維持することができる。
前記本発明の半導電性ローラは、例えばレーザープリンタ等の、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで、帯電させたトナーを感光体の表面に搬送して前記表面に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像ローラ等のトナー搬送ローラとして好適に使用することができる。
前記本発明のトナー搬送ローラによれば、初期画像の画質を向上して十分な画像濃度を有する画像を形成でき、かつ前記性能に変化を生じ難く耐久性に優れるとともに、トナーの劣化とそれに伴う帯電量の低下とを抑制できるため、前記トナーを使い切る前にかぶり等の画像不良が生じるのを防止することが可能となる。
前記半導電性ゴム組成物はベースポリマを含み、前記ベースポリマは、
(1) 液状ニトリルゴムと固形ニトリルゴムとの混合ゴム(混合ニトリルゴム)N、
(2) クロロプレンゴムC、および
(3) エピクロルヒドリンゴムE、
の、質量比(C+E)/N=10/90〜80/20の混合物であるとともに、前記ベースポリマの総量中に占める前記クロロプレンゴムの割合が5質量%以上、前記エピクロルヒドリンゴムの割合が5質量%以上であり、
前記ローラ本体のショアA硬さは60以下で、かつ前記半導電性ローラは、印加電圧5Vでのローラ抵抗が104Ω以上、109Ω以下であることを特徴とする。
前記半導電性ローラのもとになる半導電性ゴム組成物のうち(1)の混合ニトリルゴムとしては、室温(3〜35℃)で液状を呈する液状ニトリルゴム(液状アクリロニトリルブタジエンゴム)と、前記室温で固形である通常の固形ニトリルゴム(固形アクリロニトリルブタジエンゴム)とを任意の割合で混合したものが挙げられる。
液状ニトリルゴムの含有割合が前記範囲未満では、前記液状ニトリルゴムによる、架橋後のローラ本体に高い柔軟性を付与する効果が不十分となって、ショアA硬さを60以下に調整できないおそれがある。
また液状ニトリルゴムとともに混合ニトリルゴムを構成する固形ニトリルゴムとしては、常温で固形であって、ローラ本体の形状を維持しうる種々のニトリルゴムが使用可能であり、特に架橋後のローラ本体に適度な強度を付与するとともに、液状ニトリルゴムを配合することによって高い柔軟性を発揮することを考慮すると、アクリロニトリル含量が31〜35%である中高ニトリルゴムが好ましい。
ただし、その他の混合ニトリルゴムも使用可能である。
例えば前記DN223に含まれる液状ニトリルゴムと、固形ニトリルゴムとしての、いずれも同社製の、低ニトリルゴムであるDN401、DN401LLや、中ニトリルゴムであるDN302、あるいはニトリルゴムのカルボキシル変性物であるDN631等との混合ニトリルゴム等が挙げられる。
(2)のクロロプレンゴムとしては、種々のクロロプレンゴムがいずれも使用可能である。前記クロロプレンゴムとしては、例えば昭和電工(株)製のショウプレン(登録商標)WRT、東ソー(株)製スカイプレン(登録商標)等が挙げられる。
(3)のエピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリンの単独重合体(CO)、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとの二元共重合体(ECO)、およびエピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの三元共重合体(GECO)等がいずれも使用可能である。
なおローラ本体に良好なイオン導電性を付与することを考慮すると、前記エピクロルヒドリンゴムとしてはECO、およびGECOのうちの少なくとも1種が好ましい。
前記ECOとしては、例えばダイソー(株)製のエピクロマー(登録商標)D〔EO/EP=61/39(モル比)〕等が挙げられる。
なおエピクロルヒドリンゴムの量は、前記範囲内でも50質量%以下であるのが好ましい。エピクロルヒドリンゴムの量が前記範囲を超える場合には、相対的に他の2種のゴムの量が少なくなって、架橋後のローラ本体に良好な柔軟性や、あるいはトナーに対する良好な帯電性を付与する効果が不十分になるおそれがある。
前記範囲より混合ニトリルゴムの量が少ない場合は、架橋後のローラ本体に良好な柔軟性を付与して現像効率を向上する効果が得られない。また前記範囲より混合ニトリルゴムの量が多い場合には、相対的に他の2種のゴムの量が少なくなって、架橋後のローラ本体に良好な導電性や、あるいはトナーに対する良好な帯電性を付与する効果が得られない。そのため、却って現像効率が低下してしまう。
またチオウレア系加硫剤としては、例えばテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレア(2−メルカプトイミダゾリン)、および(CnH2n+1NH)2C=S〔式中、nは1〜10の整数を表す。〕で示されるチオウレア等の1種または2種以上が挙げられる。
またチオウレア系加硫剤とともに、前記チオウレア系加硫剤による加硫反応を促進する働きを有する種々の促進剤を併用することもできる。
前記促進剤としては、例えば1,3−ジ−o−トリルグアニジン(DT)等が挙げられる。
また架橋成分としては、硫黄系加硫剤とチオウレア系架橋剤とを併用することもできる。このうち硫黄系加硫剤が、主に混合ニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、およびクロロプレンゴムの架橋剤として機能し、チオウレア系加硫剤が、主にエピクロルヒドリンゴム、およびクロロプレンゴムの架橋剤として機能する。
硫黄の量は、ベースポリマの総量100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、3質量部以下であるのが好ましい。
また硫黄や含硫黄系加硫剤とともに、前記硫黄または含硫黄系加硫剤による加硫反応を促進する働きを有する種々の促進剤を併用することもできる。
前記促進剤としては、従来公知の種々の促進剤が使用可能であり、例えばジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド(DM)、テトラメチルチウラムモノスルフィド(TS)等の少なくとも1種が挙げられる。
促進剤の量は、その種類および組み合わせ等に応じて適宜設定できる。
半導電性ゴム組成物には、さらに促進助剤や導電性フィラー、受酸剤等を含有させることもできる。またゴムの硬度や付着性等をコントロールするために、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化チタン等の無機フィラーを含有させることもできる。
前記加硫促進助剤の量は、ベースポリマの総量100質量部あたり3質量部以上、7質量部以下であるのが好ましい。
また導電性フィラーとしては、例えば導電性カーボンブラック、酸化チタン等の少なくとも1種が挙げられる。
受酸剤は、半導電性ゴム組成物の加硫時にクロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴムから発生する塩素系ガスの残留および前記塩素系ガスによる感光体ドラムの汚染を防止する働きをする。前記受酸剤としては、ゴムに対する分散性に優れていることからハイドロタルサイト類が好ましい。
前記半導電性ゴム組成物は、従来同様に調製することができる。すなわち、まず(1)〜(3)の3種のゴムを所定の割合で配合して素練りし、次いで架橋成分以外の添加剤を加えて混練した後、最後に架橋成分を加えて混練することで半導電性ゴム組成物を調製できる。
〈半導電性ローラ、およびトナー搬送ローラ〉
図1は、本発明の半導電性ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
図1を参照して、この例の半導電性ローラ1は、前記半導電性ゴム組成物からなる円筒状のローラ本体2と、前記ローラ本体2の中心の通孔3に挿通されたシャフト4とを含んでいる。ローラ本体2の外周面5には、紫外線照射によって形成された酸化膜6が設けられている。
前記本発明の半導電性ローラは、例えばレーザープリンタ等の、電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで、帯電させたトナーを感光体の表面に搬送して前記表面に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像ローラ等のトナー搬送ローラとして好適に使用することができる。これにより、例えば現像ローラとして使用した際には、初期画像の画質を向上して十分な画像濃度を有する画像を形成でき、かつ前記性能に変化を生じ難く耐久性に優れるとともに、トナーの劣化とそれに伴う帯電量の低下とを抑制できるため、前記トナーを使い切る前にかぶり等の画像不良が生じるのを防止できる。
前記ローラ本体2は、先に説明した各成分を含む半導電性ゴム組成物を用いて従来同様に形成される。すなわち半導電性ゴム組成物を、押出成形機を用いて混練しながら加熱して溶融させた状態で、前記ローラ本体2の断面形状、すなわち円環状に対応するダイを通して長尺の円筒状に押出成形し、冷却して固化させたのち、通孔3に加硫用の仮のシャフトを挿通して加硫缶内で加熱して加硫させる。
そして必要に応じてローラ本体2の外周面5を所定の表面粗さになるように研磨し、さらに必要に応じて紫外線を照射することで、前記外周面5を構成する半導電性ゴム組成物の架橋物中のニトリルゴムを酸化させて、前記外周面5を被覆する酸化膜6を生成させる。これにより図1に示す半導電性ローラ1が製造される。
またローラ本体2は、外周面5側の外層とシャフト4側の内層の2層構造に形成してもよい。その場合、少なくとも外層を前記半導電性ゴム組成物の架橋物によって形成すればよい。ただしローラ本体2の構造を簡略化するとともに、ニップ幅をできるだけ広く取って現像効率を向上することを考慮すると、前記ローラ本体2は、図に示すように前記架橋物によって一体に形成するのが好ましい。
なお前記効果をより一層向上することを考慮すると、ローラ本体2のショアA硬さは、前記範囲内でも50以下であるのが好ましい。
前記ショアA硬さを、本発明では日本工業規格JIS K6253に記載の測定方法に則って温度23±1℃の条件で、硬度計に錘を載せて1000gとしてゴムローラに荷重を与えて測定した値でもって表すこととする。
すなわち、前記ローラ抵抗が104Ω未満である低抵抗の半導電性ローラ1はトナーのチャージをリークしやすく、例えば形成画像の面方向にチャージがリークすることで形成画像の解像度等が低下するという問題を生じる。またローラ抵抗が109Ωを超える高抵抗の半導電性ローラ1では、たとえローラ本体2のショアA硬さを60以下としてニップ幅を確保したとしても、十分な画像濃度を有する画像を形成できないという問題を生じる。
なお半導電性ローラ1のローラ抵抗は、ローラ本体2の外周面5に酸化膜6を形成する場合は、前記酸化膜6を形成する前の状態でのローラ抵抗である。
図1、図2を参照して、本発明では前記ローラ抵抗を、下記の方法で測定した値でもって表すこととする。
すなわち一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム7を用意し、前記アルミニウムドラム7の外周面8に、その上方から、ローラ抵抗を測定する半導電性ローラ1の、酸化膜を形成する前のローラ本体2の外周面5を当接させる。
次いでシャフト4の両端部にそれぞれ500gの荷重Fをかけてローラ本体2をアルミニウムドラム7に圧接させた状態で、前記アルミニウムドラム7を回転(回転数:30rpm)させながら、前記両者間に、直流電源9から直流5Vの印加電圧Eを印加した際に、抵抗10にかかる検出電圧Vを4秒間で100回計測する。
R=r×E/(V−r) (i′)
によって求められる。ただし式(i′)中の分母中の−rの項は微小とみなすことができるため、本発明では式(i):
R=r×E/V (i)
によって求めた値でもって半導電性ローラ1のローラ抵抗とすることとする。測定の条件は、先に説明したように温度23±1℃、相対湿度55±1%である。
本発明の半導電性ローラは、前記現像ローラのほか、例えば帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラ等としてレーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の、電子写真法を利用した画像形成装置に用いることもできる。
〈実施例1〉
ベースポリマとして、
(1) 混合ニトリルゴム〔液状ニトリルゴムと固形ニトリルゴムとの質量比1:1の混合ゴム、日本ゼオン(株)製のNipol(登録商標)DN223〕80質量部、
(2) クロロプレンゴム〔昭和電工(株)製のショウプレン(登録商標)WRT〕10質量部、および
(3) エピクロルヒドリンゴム〔GECO、ダイソー(株)製のエピオン(登録商標)ON301、EO/EP/AGE=73/23/4(モル比)〕10質量部
を配合した。
前記ベースポリマの総量100質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、下記表1に示す各成分を加えてさらに混練してゴム組成物を調製した。
過酸化物架橋剤:ジクミルパーオキサイド〔日油(株)製のパークミル(登録商標)D〕
チオウレア系加硫剤:エチレンチオウレア〔2−メルカプトイミダゾリン、川口化学工業(株)製のアクセル(登録商標)22−S〕
促進剤DT:1,3−ジ−o−トリルグアニジン〔グアニジン系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラー(登録商標)DT〕
酸化亜鉛2種:促進助剤〔三井金属鉱業(株)製〕
導電性フィラーI:導電性カーボンブラック〔電気化学工業(株)製のデンカブラック(登録商標)〕
受酸剤:ハイドロタルサイト類〔協和化学工業(株)製のDHT−4A(登録商標)−2〕
表中の質量部は、前記ベースポリマの総量100質量部あたりの質量部である。
次いで、外周面に導電性の熱硬化性接着剤を塗布した外径φ10mmのシャフトに装着し直して、オーブン中で160℃に加熱して接着したのち両端をカットし、外周面を、円筒研磨機を用いトラバース研磨したのち仕上げとして鏡面研磨をして、外径がφ20.0mm(公差0.05)、外周面の表面粗さRzが3〜7μmになるように仕上げて、前記ゴム組成物の加硫物からなり、前記シャフトと一体化されたローラ本体を形成した。なお表面粗さRzは、日本工業規格JIS B0601−1994に従って測定した。
ベースポリマのうち(1)の混合ニトリルゴムの量を60質量部、(2)のクロロプレンゴムの量を30質量部としたこと以外は実施例1と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
前記混合ニトリルゴムN、クロロプレンゴムC、およびエピクロルヒドリンゴムEの質量比(C+E)/N=40/60であった。またベースポリマの総量中に占めるクロロプレンゴムの割合は30質量%、エピクロルヒドリンゴムの割合は10質量%であった。
ベースポリマのうち(1)の混合ニトリルゴムの量を45質量部、(2)のクロロプレンゴムの量を45質量部とし、かつ導電性カーボンブラックの量を15質量部としたこと以外は実施例1と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
前記混合ニトリルゴムN、クロロプレンゴムC、およびエピクロルヒドリンゴムEの質量比(C+E)/N=55/45であった。またベースポリマの総量中に占めるクロロプレンゴムの割合は45質量%、エピクロルヒドリンゴムの割合は10質量%であった。
ベースポリマのうち(1)の混合ニトリルゴムの量を45質量部、(3)のエピクロルヒドリンゴムの量を45質量部とし、かつ導電性カーボンブラックを配合しなかったこと以外は実施例1と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
前記混合ニトリルゴムN、クロロプレンゴムC、およびエピクロルヒドリンゴムEの質量比(C+E)/N=55/45であった。またベースポリマの総量中に占めるクロロプレンゴムの割合は10質量%、エピクロルヒドリンゴムの割合は45質量%であった。
ベースポリマのうち(1)の混合ニトリルゴムの量を90質量部、(2)のクロロプレンゴムの量を5質量部、(3)のエピクロルヒドリンゴムの量を5質量部としたこと以外は実施例1と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
前記混合ニトリルゴムN、クロロプレンゴムC、およびエピクロルヒドリンゴムEの質量比(C+E)/N=10/90であった。またベースポリマの総量中に占めるクロロプレンゴムの割合は5質量%、エピクロルヒドリンゴムの割合は5質量%であった。
ベースポリマとして、実施例1で使用したのと同じ(1)の混合ニトリルゴム20質量部、および(2)のクロロプレンゴム30質量部と、
(3)′ エピクロルヒドリンゴム〔ECO、ダイソー(株)製のエピクロマー(登録商標)D、EO/EP=61/39(モル比)〕50質量部
とを配合するとともに、チオウレア系加硫剤の量を1.35質量部、促進剤DTの量を1.26質量部、導電性カーボンブラックの量を10質量部とし、さらに導電性フィラーIIとして酸化チタン〔チタン工業(株)製の商品名KRONOS KR380〕20質量部を加えたこと以外は実施例1と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
〈実施例7〉
実施例1と同じ(1)〜(3)の3種のゴムからなるベースポリマ100質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながら、下記表2に示す各成分を加えてさらに混練してゴム組成物を調製した。
硫黄系加硫剤:粉末硫黄200メッシュ
促進剤DM:ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーDM〕
促進剤TS:テトラメチルチウラムモノスルフィド〔大内新興化学工業(株)製のノクセラーTS〕
そして前記ゴム組成物を用いたこと以外は実施例1と同様にして導電性ローラを製造した。
〈比較例1〉
ベースポリマのうち(1)の混合ニトリルゴムの量を18質量部、(2)のクロロプレンゴムの量を70質量部、(3)のエピクロルヒドリンゴムの量を12質量部とし、かつ導電性カーボンブラックの量を11質量部、受酸剤の量を6質量部としたこと以外は実施例1と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
〈比較例2〉
ベースポリマのうち(1)の混合ニトリルゴムの量を92質量部、(2)のクロロプレンゴムの量を3質量部、(3)のエピクロルヒドリンゴムの量を5質量部としたこと以外は実施例7と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
〈比較例3〉
ベースポリマとして、実施例1で使用したのと同じ(2)のクロロプレンゴム20質量部、および(3)のエピクロルヒドリンゴム70質量部と、
(3)″ エピクロルヒドリンゴム〔GECO、日本ゼオン(株)製のゼオスパン(登録商標)8030、EO/EP/AGE=90/4/6(モル比)〕10質量部
とを配合するとともに、導電性カーボンブラックの量を10質量部、受酸剤の量を6質量部とし、さらに酸化チタン〔チタン工業(株)製の商品名KRONOS KR380〕20質量部を加えたこと以外は実施例7と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
ベースポリマとして、実施例1で使用したのと同じ(2)のクロロプレンゴム30質量部、および実施例6で使用したのと同じ(3)′のエピクロルヒドリンゴム50質量部と、液状ニトリルゴムを含まない固形ニトリルゴム〔日本ゼオン(株)製のNipol 401LL〕20質量部とを配合するとともに、導電性カーボンブラックの量を10質量部とし、さらに酸化チタン〔チタン工業(株)製の商品名KRONOS KR380〕20質量部を加えたこと以外は実施例7と同様にしてゴム組成物を調製し、導電性ローラを製造した。
前記各実施例、比較例で製造した導電性ローラのローラ本体のショアA硬さを、日本工業規格JIS K6253に記載の測定方法に則って温度23±1℃、両端荷重1000gfの条件で測定した。
〈ローラ抵抗の測定〉
実施例、比較例で製造途中の半導電性ローラの、ローラ本体の外周面に酸化膜を形成する前のローラ抵抗を、先に説明した測定方法によって測定した。なお表3、表4ではローラ抵抗をlogR値で示している。
ローラ本体の表面粗さRzを、日本工業規格JIS B0601−1994に従って測定した。
〈初期特性評価〉
実施例、比較例で製造した半導電性ローラを市販のレーザープリンタ〔プラス帯電の非磁性1成分トナーを使用したもので、トナー推奨印刷枚数約7000枚相当〕のトナーカートリッジに現像ローラとして組み込んで、温度23±1℃、相対湿度55±1%の常温常湿環境下、前記レーザープリンタを用いて5%濃度の画像を100枚連続して画像形成し、次の101枚目に25%濃度のハーフトーン画像を形成した。
前記と同じレーザープリンタを用いて画像形成した際に、トナー量の変化、すなわち形成画像におけるトナー積層量の変化を指標として現像効率を評価した。トナー積層量は、以下に示す透過濃度の測定から求めた。
すなわち温度23±1℃、相対湿度55±1%の常温常湿環境下、前記レーザープリンタを用いて5%濃度の画像を100枚連続して画像形成し、次の101枚目に黒ベタ画像を形成して、前記黒ベタ画像上の任意の5点における透過濃度を、反射透過濃度計〔TECHKON社製の「テシコン濃度計RT120/ライトテーブルLP20」〕を用いて測定し、その平均値を取って、下記の基準で、各半導電性ローラの現像効率を評価した。
透過濃度は1.6を超え、1.8以下:薄い。トナー積層量小。現像効率は低い(△)。
透過濃度は1.8を超え、2.0以下:やや薄い。トナー積層量やや小。現像効率はやや低いものの実用上支障なし(○)。
透過濃度は2.4超:濃い。トナー積層量大。現像効率は高すぎる(×)。
〈耐久性評価〉
温度30±1℃、相対湿度80±1%の高温高湿環境下、前記と同じレーザープリンタを用いて、5%濃度の画像を15秒間に1枚画像形成する間欠通紙(先の画像形成が完全に終了した後に、一旦停止時間を設けて再び画像形成する)を1日に1500回実施し、トナー切れて停止した際の画像におけるかぶりの有無を目視にて観察して、下記の基準で耐久性を評価した。
紙面端部に僅かなかぶりあり:段階2。
紙面端部に明確なかぶり:段階3。
紙面全面に僅かなかぶりあり:段階4。
紙面全面に明確なかぶりあり:段階5。
以上の結果を表3、表4に示す。
2 ローラ本体
3 通孔
4 シャフト
5 外周面
6 酸化膜
7 アルミニウムドラム
8 外周面
9 直流電源
10 抵抗
11 計測回路
Claims (3)
- 少なくとも最外層が半導電性ゴム組成物の架橋物で形成されたローラ本体を有する半導電性ローラであって、
前記半導電性ゴム組成物はベースポリマを含み、前記ベースポリマは、
(1) 液状ニトリルゴムと固形ニトリルゴムとの混合ゴムN、
(2) クロロプレンゴムC、および
(3) エピクロルヒドリンゴムE、
の、質量比(C+E)/N=10/90〜80/20の混合物であるとともに、前記ベースポリマの総量中に占める前記クロロプレンゴムの割合が5質量%以上、前記エピクロルヒドリンゴムの割合が5質量%以上であり、
前記ローラ本体のショアA硬さは60以下で、かつ前記半導電性ローラは、印加電圧5Vでのローラ抵抗が104Ω以上、109Ω以下であることを特徴とする半導電性ローラ。 - 前記ローラ本体は前記架橋物にて一体に形成されており、前記ローラ本体の外周面には、紫外線照射による酸化膜が形成されている請求項1記載の半導電性ローラ。
- 電子写真法を利用した画像形成装置に用いるトナー搬送ローラであって、請求項1または2に記載の半導電性ローラからなることを特徴とするトナー搬送ローラ。
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