JP5103105B2 - 帯電ローラ、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 - Google Patents
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Description
本発明者等は、帯電ローラの被覆層の形成に用いるシームレスチューブについて鋭意検討を行った。この検討により、シームレスチューブを押出成型により作製する際、内層に、20質量%以上50質量%以下のカーボンブラックと、融点が90℃以上170℃以下であるワックスとを配合することを見出した。これにより、帯電ローラの帯電ムラが無く、配合したカーボンブラック等の顔料等の分散が良くなり、チューブ形状不良が抑制された。
本発明のプロセスカートリッジは、本発明の帯電ローラを具備する。前記プロセスカートリッジの実施形態の一例を図3に示す。本発明のプロセスカートリッジは、前述したように、本発明の帯電ローラを具備することを特徴とするものであり、電子写真感光体、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段等は、特に限定されるものではない。
[帯電ローラ作製例1](帯電ローラ1の作製)
導電性基体として、鉄材を押出成形により、直径6mmの棒材に押出し、長さ244mmに切断後、ニッケルメッキを厚さ約3μm施したものを用意した。次に、弾性層の材料として、下記材料を用意した。
エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)(商品名:「EPT4070」、三井化学(株)) 100質量部
カーボンブラック(商品名:「ケッチェンブラックEC」、ライオン(株) 16質量部
パラフィンオイル(商品名:「ダイアナプロセスオイルPW−380」、出光興産社製) 10質量部
炭酸カルシウム 40質量部
酸化亜鉛 5質量部
ステアリン酸 1質量部
硫黄 1.5質量部
テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD) 1.5質量部
2−メルカプトベンゾチアゾール(MBT) 0.5質量部
前記エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)に、前記カーボンブラック、加硫剤及びその他の添加剤を加え、2本ローラで混練分散し、ゴムコンパウンドを得た。得られたゴムコンパウンドを単軸押出機でチューブ状に押し出し、160℃、0.7MPaの水蒸気中で30分間加熱して加硫を行い、直径12.5mm、長さ244mm、中心部に直径4mmの孔を有する弾性チューブを作製した。表面に導電性接着剤を塗布した前記導電性基体上にこの弾性チューブを被覆し、続いて200℃、0.7MPaの水蒸気中で30分間加硫した後、不要な端部のゴムを導電性基体の端面より10mm内側にて両端カットして、不要な弾性チューブ端部を除いた。その後、研磨によって直径7.95mmの弾性層を有するローラ(支持部材)を得た。
[チューブ作製例1](チューブ1の作製)
チューブ1の外層を形成するための樹脂材料ペレットを次のようにして準備した。
スチレン系の熱可塑性エラストマー(商品名:「セプトン8007」、クラレ社製) 100質量部
カーボンブラック(商品名:「スペシャルブラック550」、デグサ(株)) 70質量部
酸化マグネシウム(商品名:「スターマグ」、神島化学(株)製) 10質量部
ステアリン酸カルシウム(商品名:「カルシウムステアレート」、日本油脂(株)製) 1質量部
前記化合物を添加し、加圧式ニーダーを用いて20℃〜220℃で溶融混練した後、冷却し、粉砕機で粉砕し、押出温度140℃〜200℃で押出機を用いて造粒し、ペレットAO1を作製した。
熱可塑性ポリウレタンエラストマー TPU(商品名:「クラミロンU」、(株)クラレ製) 100質量部
ウレタン系ワックス(商品名:「HAD−5150」、日本精蝋(株)製、融点101℃) 5質量部
カーボンブラック(商品名:「Printex30」、デグサヒュルスジャパン社製) 60質量部
酸化マグネシウム(商品名:「スターマグ」、神島化学(株)製) 10質量部
ステアリン酸カルシウム(商品名:「カルシウムステアレート」、日本油脂(株)製) 1質量部
前記化合物を添加し、加圧式ニーダーを用いて180℃で15分間混練した後、冷却し、粉砕機で粉砕して、押出温度180℃で押出機を用いて造粒し、ペレットAN1を作製した。
内径φ16.5mmのダイスと外径φ18.5mmのポイントを備えた二層押出機で、押出温度160℃、チューブ引き取り速度2.5mm/sで押し出し、成型を行った。その後、サイジング、冷却工程を経て、チューブ内径φ7.4mm、最表面層の厚さ100μm、内層の厚さ200μm、長さ25cmのシームレスチューブ(チューブ1)を得た。
内層において、ワックス、カーボンブラックを下記材料に変更したこと以外はチューブ作製例1と同様に作製チューブ2を作製した。
ポリプロピレンワックス(商品名:「ビスコール 440−P」、三洋化成工業(株)製、融点153℃)5質量部
カーボンブラック(商品名:「Printex30」、デグサヒュルスジャパン社製) 50質量部
カーボンブラック(商品名:「ケッチェンブラックEC」、ライオン(株)製) 10質量部
外層、内層各々において、下記材料を用いたこと以外はチューブ作製例1と同様に作製チューブ3を作製した。
(外層)
スチレン系の熱可塑性エラストマー(商品名:「ダイナロン4600P」、JSR(株)製) 100質量部
ポリプロピレンワックス(商品名:「ビスコール550P」、三洋化成工業(株)製、融点152℃) 5質量部
カーボンブラック(商品名:「スペシャルブラック550」、デグサ(株)) 70質量部
酸化マグネシウム(商品名:「スターマグ」、神島化学(株)製)10質量部
ステアリン酸カルシウム(商品名:「カルシウムステアレート」、日本油脂(株)製) 1質量部
(内層)
ポリエチレン系ワックス(商品名:「サンワックスLEL−800」、三洋化成工業(株)製、融点133℃) 5質量部
カーボンブラック(商品名:「Printex30」、デグサヒュルスジャパン社製) 50質量部
カーボンブラック(商品名:「ケッチェンブラックEC」、ライオン(株)製) 10質量部
内層において、エステル系ワックス(商品名:「NPS−9125」、日本精蝋(株)製、融点64℃)5質量部としたこと以外はチューブ作製例1と同様に作製チューブ4を作製した。
内層において、カーボンブラック(商品名:「Printex30」、デグサヒュルスジャパン社製)を10質量部としたこと以外はチューブ作製例1と同様に作製チューブ5を作製した。
ワックスを用いなかったこと以外はチューブ作製例1と同様にして、チューブ5を作製した。
前記チューブ作製例1、2及び3にて得られたチューブ1、2、3の各々を前記ローラ作製例1にて作製したローラ1にチューブ被覆装置(不図示)により嵌め込み、圧密着させ、帯電ローラ1、2及び3の各々を作製した。
前記チューブ製造例4、5及び6にて得られたチューブ4、5及び6の各々を用いたこと以外は実施例1と同様にして、帯電ローラ4、5及び6の各々を作製した。
実施例及び比較例で得られた帯電ローラを2本用意した。1本目は、感光ドラムと当接するローラ位置をマーキングした上で、40℃・95%RHの高温高湿環境下で1ヶ月放置した。その後、プロセスカートリッジ(製品名:「LBP5400用カートリッジ」、キヤノン(株)製)に組み込み、そのプロセスカートリッジをレーザービームプリンター(製品名:「LBP5400」、キヤノン(株)製)に装着した。これを23±2℃、55±5%RHの条件の下で画像出しを行い、得られた画像を目視で検査し、下記基準に基づき長期保管による帯電ローラの帯電ムラを評価した。
前記画像出しにより得られた画像で、帯電ローラピッチの横スジを確認し、以下のように評価した。
○:横スジ無し
×:横スジがみられた
前記画像出しにより得られた画像で、ローラ表面の凹凸による斑模様の有無を確認し、以下のように評価した。
○:斑模様なし
△:斑模様が極軽微にみられる
×:斑模様がみられる
前記画像出しにより得られた画像で、チューブ形状不良による画像ムラの有無を確認し以下のように評価した。
○:画像ムラなし
×:画像ムラが顕著にみられる
これより、本発明の帯電ローラは、長期保管後においても帯電ムラがなく、帯電ローラ表面も凹凸の低減、更にチューブ形状が良化することがわかる。また、これにより安定かつ良好な均一帯電特性と出力画像品質が得られる帯電ローラ及び本発明の帯電ローラを有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することが可能となった。
B 弾性層
C 被覆層
D 内層
E 外層
4 ダイス
5 中央通孔
6 押し出し流路
7 押し出し流路
8 第1押し出機
9 第2押し出機
10 水冷リング
11 帯電ローラ
12 電源
13 電子写真感光体
14 画像露光
15 現像手段
16 転写手段
17 転写材
18 像定着手段
19 クリーニング手段
20 レール
21 プロセスカートリッジ
22 タイミングプーリー(チューブ引き取り装置部)
Claims (5)
- 導電性基体の外周上に、弾性層と、該弾性層上に、少なくとも2層からなる被覆層とを有する帯電ローラにおいて、該被覆層が、少なくとも内層に、20質量%以上50質量%以下のカーボンブラックと融点が90℃以上170℃以下であるワックスを含有する層であることを特徴とする帯電ローラ。
- 前記内層が、ワックスを0.1質量%以上、20質量%以下含有する材料から形成されていることを特徴とする請求項1記載の帯電ローラ。
- 前記被覆層が、複数の層からなるシームレスチューブを用いて形成されたものであることを特徴とする請求項1又は2記載の帯電ローラ。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の帯電ローラを具備していることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の帯電ローラを具備していることを特徴とする電子写真装置。
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