JP5470908B2 - 帯電ロール、帯電装置、帯電ロールを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

帯電ロール、帯電装置、帯電ロールを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、帯電ロール、帯電装置、帯電ロールを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
電子写真方式を利用した画像形成装置は、像担持体(感光体)上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザ等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像してトナー像とする。そして、前記トナー像を、中間転写体を介して、或いは直接記録材媒体に静電的に転写することにより、所望の転写画像を得ることができる。
電子写真方式を利用した画像形成装置では、帯電装置において、従来の金属ワイヤに高電圧を印加することで発生するコロナ放電により帯電するコロトロンやスコロトロンに変わり、一般的に印加する電圧が少なく、オゾン発生量が少ない帯電ロールが広く用いられている。
帯電ロールは、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で構成された導電性支持体上に、ゴムやエラストマーで構成された弾性層が少なくとも形成されたロール形状をした部材で、加えて抵抗層や表面層が弾性層上に必要に応じて形成されている。該帯電ロールは、接触して通電させ被帯電体表面を均一な帯電や均一な電界形成をさせるために用いられることが多く、均一なニップを形成する必要があり、弾性層が形成されている。
導電性支持体上に弾性層が形成された帯電ロールは、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で構成された導電性支持体上に、ゴムやエラストマーで構成された弾性層が形成されている。
導電性支持体と弾性層との間では、弾性層の加硫時に導電性支持体と弾性層との間で、化学反応によるゴムの導電性支持体への焼き付きにより不必要な接着や変色が発生したり、高温高湿下の長期保管で弾性層配合材料が導電性支持体を腐食させたりする。
特許文献1には、導電性支持体表面に不活性化処理を施すことが記載されているが、導電性支持体が腐食されると、腐食部分で変形等が生じ電気特性に変化およびムラが発生する可能性がある。
均一な帯電や均一な電界形成のために抵抗の均一性が求められるため、弾性層にはゴム自体の抵抗が低いエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド系ゴムが用いられることが多い。しかしながら、高温高湿下の長期保管で弾性層配合材料が導電性支持体を腐食させやすい。
なお、特許文献2には、無電解ニッケルメッキされた導電性芯金の外周に、接着剤層を介してエピクロロヒドリン系ゴムを含むゴム層を有する導電性ゴムローラーにおいて、前記接着剤層がフェノール系樹脂とアクリロニトリルブタジエンゴムとを含み、前記接着剤層が、アクリロニトリルブタジエンゴムを1〜10wt%含み、前記アクリロニトリルブタジエンゴムが、アクリロニトリル成分を25〜60wt%含む導電性ゴムローラーが記載されている。
また、特許文献3には、導電性支持軸の外周に、導電性接着剤層を介してハロゲン原子を含有するゴムを有する導電性弾性層が設けられ、前記導電性接着剤層は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及び導電剤を有し、フェノール樹脂の含有量が40質量%〜70質量%でかつ、エポキシ樹脂の含有量が10質量%〜50質量%でかつ、導電剤の含有量が10質量%〜25質量%であり、更に、前記導電性接着剤層は、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、アクリルゴム及びウレタンゴムから選択される合成ゴムを含むことが記載されている。
特公平7−74056号公報 特開2006−195159号公報 特開2006−208447号公報
本発明は、特に、高温、高湿下での使用や保管をした際であっても、帯電性が良好で形状や電気特性の経時変化が少なく、有害物質の発生を抑制する帯電ロール、帯電装置、帯電ロールを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち、本発明の帯電装置、帯電ロールを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置は、以下の特徴を有する。
(1)電圧が印加された状態で被帯電体に接触し、被帯電体を帯電させる帯電ロールであり、前記帯電ロールが、導電性支持体上に少なくとも接着層、弾性層が順次形成され、前記接着層は、ポリオレフィン系接着剤とカルボキシル基を含有するアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムを含有し、前記アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムを接着剤100質量部に対して15質量部以上、50質量部以下含有する帯電ロールである。
(2)電圧が印加された状態で被帯電体に接触し、被帯電体を帯電させる帯電ロールであり、前記帯電ロールが、導電性支持体上に少なくとも2層以上の接着層、弾性層が順次形成され、前記弾性層と接着する接着層は、ポリオレフィン系接着剤とカルボキシル基を含有するアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムを含有し、前記アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムを接着剤100質量部に対して15質量部以上、50質量部以下含有する帯電ロールである。
(3)前記導電性支持体と接着する接着層は、ポリオレフィン系接着剤から成る上記(2)に記載の帯電ロールである。
(4)前記導電性支持体と接着する接着層は、塩素ゴム系接着剤から成る上記(2)に記載の帯電ロールである。
(5)前記導電性支持体が、3価クロム無電解ニッケルメッキ処理されている上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の帯電ロールである。
(6)上記(1)から(5)のいずれか1つに記載の帯電ロールを少なくとも備えるプロセスカートリッジである。
(7)少なくとも像保持体と、該像保持体に接触しその表面を帯電する帯電手段とを備える画像形成装置であって、前記帯電手段が上記(1)から(5)のいずれか1つに記載の帯電ロールからなる画像形成装置である。
請求項1に記載の発明によれば、導電性支持体と弾性層との接着が従来に比べ強固になり、高温高湿下での保存性も従来に比べ向上し、形状や電気特性の経時変化が少なく、有害物質の発生が防止される。
本願請求項2に記載の発明によれば、導電性支持体と弾性層との接着が従来に比べ強固になり、高温高湿下における帯電ロールの保存性も従来に比べ向上し、形状や電気特性の経時変化が少なく、有害物質の発生が防止される。
請求項3に記載の発明によれば、2層以上の接着層において、導電性支持体と他の接着剤との接着が従来に比べ強固になり、高温高湿下における帯電ロールの保存性も従来に比べ向上し、形状や電気特性の経時変化が少なく、有害物質の発生が防止される。
請求項4に記載の発明によれば、2層以上の接着層において、導電性支持体と他の接着剤との接着が従来に比べかなり強固になり、高温高湿下における帯電ロールの保存性も従来に比べ向上し、形状や電気特性の経時変化が少なく、有害物質の発生が防止される。
請求項5に記載の発明によれば、腐食が抑制され、導電性支持体と弾性層との接着が従来に比べ強固になり、高温高湿下における帯電ロールの保存性も従来に比べ向上し、形状や電気特性の経時変化が少なく、有害物質の発生が防止される。
請求項6に記載の発明によれば、耐久性及び環境依存性が従来に比べ向上する。
請求項7に記載の発明によれば、耐久性及び環境依存性が従来に比べ向上する。
本発明における帯電ロールの構成の一例を示す径に沿った断面図である。 本発明における帯電ロールの構成の他の例を示す径に沿った断面図である。 本発明における帯電ロールの構成の他の例を示す径に沿った断面図である。 本発明における画像形成装置の一例を示す概略断面図である。 本発明における画像形成装置の他の例を示す概略断面図である。 本発明における画像形成装置の他の例を示す概略断面図である。
本発明の実施の形態について以下説明する。なお、本発明の実施の形態を詳細に説明するにあたり、まず本実施の形態における帯電ロールについて詳述し、その後、本実施の形態における帯電ロールを備えた帯電装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置について述べる。なお、本実施の形態の帯電ロールは、帯電ロールに限るものではなく、他の形態も許容するものである。また、図面の各構成の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。
<帯電ロール>
図1には、本実施の形態における帯電ロールの一例であって、帯電ロールの径方向に沿った断面図が示されている。図1に示すように、本実施の形態における帯電ロールは、電圧が印加された状態で被帯電体に接触し、被帯電体を帯電させる帯電ロールであり、導電性支持体31の外周に接着層32、弾性層34、表面層36が順次形成されている。
また、本実施の形態における他の帯電ロールの概略構成が図2に示されている。図2に示すように、本実施の形態の他の帯電ロールは、電圧が印加された状態で被帯電体に接触し、被帯電体を帯電させる帯電ロールであり、導電性支持体31の外周に接着層32、弾性層34、フィラーを含まない中間層35、表面層36が順次形成されている。
さらに、本実施の形態における他の帯電ロールは、図3に示すように、電圧が印加された状態で被帯電体に接触し、被帯電体を帯電させる帯電ロールであり、導電性支持体31の外周に第1の接着層33、第2の接着層32、弾性層34、表面層36が順次形成されている。
次に、本実施の形態における上述した各帯電ロールの各構成について、以下に具体的に説明する。
導電性支持体31は、帯電ロールの電極及び支持部材として機能するもので、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属又は合金;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る。
接着層32及び第2の接着層32は、弾性層34と接着する接着層であり、ポリオレフィン系接着剤とアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(以下「NBR」ともいう)とを含有する。接着層32及び第2の接着層32に含有されるアクリロニトリル−ブタジエンゴムは、特に限定はしないが、接着剤に含有させるために、トルエン等の溶剤で溶解した状態や液状のNBRで用いられる。
アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム中のアクリルニトリル含有量は、中ニトリルから中高ニトリルが好ましく、例えば、NBR100質量部に対しアクリルニトリル含有量は、25質量%以上、36質量%未満が好ましい。アクリロニトリル量が低いと、弾性層配合物のブロッキング性が十分でなく、アクリロニトリル量が高いと弾性が低下し温度変化や弾性層界面での形状に追従できなく、接着性が低下してしまう。
また、NBRには、カルボキシル基等の官能基を含有してもよく、カルボキシル基を含有するNBRは、カルボキシル基等を含有しないものに比べ、接着性が向上する。特にカルボキシル基を含有するNBRにおいて、カルボキシル基は、NBR100質量部に対して、0.05質量%以上、10質量%以下が好ましい。
接着層32及び第2の接着層32を形成する接着剤に対するNBRの添加量は、接着剤100質量部に対して15質量部以上、50質量部以下が好ましく、20質量部以上、40質量部以下がより好ましい。接着層32及び第2の接着層32に、上記範囲でNBRが含有されると、(A)仮に導電性支持体31の表面に微視的に腐食が発生しても、接着剤のみに比べて接着層32の膜厚が厚くなるため、導電性支持体31の表面に腐食が発生しない場合と同等の遜色のない画像が形成され、(B)接着層32の形成時のレベリングが向上し凹凸を持つ弾性層34の接着面との接触頻度が向上し、(C)弾性層34の加硫時に弾性層34と接着層32中のNBRとの界面にても加硫化され、これにより、NBRを含有しない接着層より弾性層34と接着層32との接着が強固(無理に剥がそうとすると弾性層が破壊してしまう程度の接着強度)になり、その結果、導電性支持体31と弾性層34との接着及び第1の接着層33と弾性層34との接着が強固になり、高温高湿下での保管でも不具合は生じることが抑制される。
また、接着層32及び第2の接着層32において、NBRと混合されるポリオレフィン系接着剤は、弾性層34との接着性、特にハロゲン系ゴムとの接着性が高く、また、ポリオレフィン系接着剤には、メチレン−ビス(4,1−フェニレン)=ジイソシアネートを含有しても良い。
また、図3に示すように、接着層を2層以上形成する場合、弾性層34と接着する接着層32及び第2の接着層32には、上述したように、ポリオレフィン系接着剤とNBRが含有されていれば良く、その他の接着層(図3に示す第1の接着層33を含む)は、特に限定はしないが、ポリオレフィン系、塩素ゴム系、アクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ニトリルゴム系、塩化ビニル系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系等の接着剤が用いられ、特にポリオレフィン系、塩素ゴム系、フェノール系の接着剤が好ましい。
複数の接着層を形成する場合、弾性層34と接着する接着層32(図1,2)又は第2の接着層32(図3)以外の接着層に、NBRが含有されていなくても良く、導電性支持体31と接着する第1の接着層33(図3)には、ポリオレフィン系接着剤又は塩素ゴム系接着剤からなり、NBRは含有しない。
接着層32、第2の接着層32及び第1の接着層33を含む接着層を形成する接着剤には、導電性付与のためにケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの導電性粉体を添加しても良い。接着層に添加される導電性粉体は、接着層100質量部に対して、0質量部以上、5質量部以下であり、5質量部を超えると吸湿性が高くなり、接着性が低下する。
接着層32、第2の接着層32及び第1の接着層33を含む接着層の厚みは、特に限定はしないが、5μm以上、100μm以下が好ましく、10μm以上、50μm以下がより好ましい。膜厚が薄すぎると十分な接着が得られず、厚すぎても接着層に亀裂が発生してしまい十分な効果が得られない。接着層は、溶剤等の溶媒に溶解されたゴムや樹脂を導電性支持体上に、塗布により形成されているのが好ましい。必要に応じて、接着剤塗布後に加熱処理を施してもよい。
弾性層34は、各種ゴムやエラストマーにて形成される。ゴムやエラストマー材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、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、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、ポリウレタン、シリコーンゴム、EPDM、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、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、NBRおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。該弾性層構成材料は、抵抗層を形成した場合、抵抗層材料として用いてもかまわない。
弾性層34は、導電性または半導電性を有するものであり、一般には上記樹脂材またはゴム材に導電剤を分散したものである。
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの微粉末を挙げることができる。
また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等;リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等;を挙げることができる。
これらの導電剤は、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。また、その添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム材100質量部に対して、1質量部以上、30質量部以下の範囲であることが好ましく、5質量部以上、25質量部以下の範囲であることがより好ましい。一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材100質量部に対して、0.1質量部以上、5.0質量部以下の範囲であることが好ましく、0.5質量部以上、3.0質量部以下の範囲であることがより好ましい。
表面層36を構成する高分子材料としては、特に制限されないが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、4フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。
上記高分子材料は単独で用いてもよく、2種以上を混合あるいは共重合して用いてもよい。また、当該高分子材料の数平均分子量は、1,000以上、100,000以下の範囲であることが好ましく、10,000以上、50,000以下の範囲であることがより好ましい。
表面層36は、上記高分子材料に導電剤として前記弾性層に用いた導電剤や各種微粒子を混合して組成物とし形成される。その添加量は特に制限はないが、高分子材料100質量部に対して、1質量部以上、50質量部以下の範囲であることが好ましく、5質量部以上、20質量部以下の範囲であることがより好ましい。
上記微粒子としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物及び複合金属酸化物、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン等の高分子微粉体を単独または混合して用いられるが、特にこれらに限定されるものではない
中間層35は、タック防止やブリード防止などの効果を得るために、上記微粒子を含まない、高分子材料に導電剤を分散し、その抵抗を制御したものである。中間層35の膜厚は、例えば0.01μm以上、1,000μm以下であり、好ましくは0.1μm以上、500μm以下であり、さらに好ましくは0.5μm以上、100μm以下である。また、中間層35に用いる高分子材料及び導電剤子は、上述した表面層36に用いた高分子材料、導電剤と同様のものを用いることができる。なお、ここでの例示は省略する。
<画像形成装置>
次いで、本実施の形態における画像形成装置について、図4,図5,図6を用いて詳細に説明する。
図4は、本発明の第1の実施形態における画像形成装置の基本構成を概略的に示す断面図である。図4に示す画像形成装置200は、電子写真感光体207と、電子写真感光体207を帯電させる帯電装置208と、帯電装置208に接続された電源209と、帯電装置208により帯電される電子写真感光体207を露光して潜像を形成する露光装置206と、露光装置206により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211と、現像装置211により形成されたトナー像を被転写体(画像出力媒体)500に転写する転写装置212と、クリーニング装置213と、除電器214と、定着装置215とを備える。なお、この場合には、除電器214が設けられていないものもある。
図4中の帯電装置208は、電子写真感光体207の表面に導電性部材(帯電ロール)を接触させて、感光体207の表面を帯電させる方式(接触帯電方式)のものであり、上述した本実施の形態の帯電ロールを備えた帯電装置が用いられる。
露光装置206としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、LED(light emitting diode)、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。
本実施の形態で用いられるトナーは、例えば結着樹脂と着色剤とを含んで構成される。結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして挙げられる。
トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機微粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
他の無機微粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均1次粒径が40nm以下の小径無機微粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。これらの他の無機微粒子は公知のものを使用できる。
また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
本実施の形態で用いられるトナーの製造方法としては、高い形状制御性を得られることから、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等などの重合法が好ましく用いられる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはVブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
転写装置212としては、電子写真感光体207上に形成されたトナー像を被転写体500に転写する際に、電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流を供給可能なものであることが好ましい。
クリーニング装置213は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
また、本実施の形態における画像形成装置は、図4に示したように、イレース光照射装置214をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質をより高めることができる。
図5は、本発明の第2の実施形態における画像形成装置の基本構成を概略的に示す概略断面図である。図5に示した画像形成装置210は、電子写真感光体207に形成されたトナー像を、1次転写部材212aに転写した後、1次転写部材212aと2次転写部材212bとの間に供給される被転写体(画像出力媒体)500に転写する中間転写方式の転写装置を備えるもので、かかる転写の際には1次転写部材212aから電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流が供給可能となっている。なお、図5中には示されていないが、画像形成装置210は、図4に示した画像形成装置200と同様に除電器を更に備えていてもよい。また、画像形成装置210の他の構成は画像形成装置200の構成と同様であり、ここでの説明は省略する。
画像形成装置210においては、上述の通り、中間転写方式が適用されている点が異なるが、上記第1実施形態に係る画像形成装置200の場合と同様に、電子写真感光体207と、本発明の帯電装置とを組み合わせることで、良好な画質を長期にわたって安定的に得ることができる。
更に、電子写真感光体207に形成されたトナー像が1次転写部材212aに転写される際に、1次転写部材212aから電子写真感光体207に向けて所定の電流密度の電流を供給することで、被転写媒体500の種類・材質等による転写電流の変動を抑制することができるため、電子写真感光体207に流入する電荷量を精度よく制御することができるようになる。その結果、高画質化及び環境に対する負荷の低減を一層高水準で達成することが可能となる。
図6は、本発明の第3実施形態における画像形成装置の基本構成を概略的に示す概略断面図である。図6に示す画像形成装置220は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング400内において4つの電子写真感光体401aから401d(例えば、電子写真感光体401aがイエロー、電子写真感光体401bがマゼンタ、電子写真感光体401cがシアン、電子写真感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である)が中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。
電子写真感光体401aから401dのそれぞれは所定の方向(紙面上は反時計回り)に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール402aから402d、現像装置404aから404d、1次転写ロール410aから410d、クリーニングブレード415aから415dが配置されている。現像装置404aから404dのそれぞれにはトナーカートリッジ405aから405dに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーが供給可能である。これらのトナーは平均形状係数が100〜140という条件を満たすものである。また、1次転写ロール410aから410dはそれぞれ中間転写ベルト409を介して電子写真感光体401aから401dに当接している。
さらに、ハウジング400内の所定の位置にはレーザー光源(露光装置)403が配置されており、レーザー光源403から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体401aから401dの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体401aから401dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。ここで、電子写真感光体401aから401dと、平均形状係数が100以上、140以下である各色トナーとを組み合わせることによって、タンデム方式のカラー画像形成装置においても、高画質化及び環境に対する負荷の低減を高水準で達成することが可能となる。
中間転写ベルト409は駆動ロール406、背面ロール408及び張力付与ロール407により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、2次転写ロール413は、中間転写ベルト409を介して背面ロール408と当接するように配置されている。背面ロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被転写媒体トレイ)411が設けられており、トレイ411内の紙などの被転写媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、さらには相互に当接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト409を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト409のようにベルト状であってもよく、又は、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合の中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンテレフタレート(PAT)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いることができる。
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、NBR、クロロピレンゴム、EPDM、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を1種類、又は2種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤やイオン伝導性を有する導電剤を1種類又は2種類以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。
中間転写体として中間転写ベルト409のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは50μm以上、500μm以下が好ましく、60μm以上、150μm以下がより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭63−311263号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に導電剤として5〜20質量%のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、さらに適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、100℃以上、200℃以下に加熱しつつ500rpm以上、2000rpm以下の回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、300℃以上の高温でポリイミド化反応(ポリアミド酸の閉環反応)を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に100℃以上、200℃以下に加熱して溶媒の大半を除去し、その後300℃以上の高温に段階的に昇温してポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していても良い。
また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態は、図4,図5に示すように、電子写真感光体207とともに、帯電装置208、現像装置211、クリーニング装置(クリーニング手段)213、露光のための開口部218、及び、除電露光のための開口部217を取り付けレール216を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。現像装置211は、トナーを電子写真感光体207に供給するものである。
そして、本実施の形態のプロセスカートリッジは、転写装置212または1次転写部材212a、2次転写部材212bと、定着装置215と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
また、本実施の形態における他のプロセスカートリッジは、図6に示すように、帯電ロール402a、電子写真感光体401a、クリーニングブレード415aおよび現像装置404aが、一体化されて、例えばブラック用のプロセスカートリッジが構成されている。同様に、帯電ロール402b、電子写真感光体401b、クリーニングブレード415bおよび現像装置404bが、一体化されてイエロー用のプロセスカートリッジが構成され、帯電ロール402c、電子写真感光体401c、クリーニングブレード415cおよび現像装置404cが、一体化されてマゼンタ用のプロセスカートリッジが構成され、帯電ロール402d、電子写真感光体401d、クリーニングブレード415dおよび現像装置404dが、一体化されてシアン用のプロセスカートリッジが構成される。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、実施例中「部」は「質量部」を表す。
<実施例1>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより膜厚20μmの接着層を形成し導電性支持体Aを得た。
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 30質量部
−弾性層の形成−
下記組成の混合物をオープンロールで混練りし、導電性支持体A表面に射出成形機を用いて弾性層を形成、加硫し、その後研磨により直径14mmの導電性弾性ロールAを得た。成形時の不具合を表1に示した。
ゴム材 100質量部
(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 Gechron3106:日本ゼオン社製)
導電剤(カーボンブラック アサヒサーマル:旭カーボン社製) 15質量部
導電剤(ケッチェンブラックEC:ライオン社製) 5質量部
イオン導電剤(過塩素酸リチウム) 1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) 2.0質量部
加硫促進剤(ノクセラーTT:大内新興化学工業社製) 0.5質量部
加硫促進助剤(酸化亜鉛 酸化亜鉛1種:正同化学工業社製) 3質量部
ステアリン酸 1.5質量部
−表面層の形成−
下記混合物をビーズミルにて分散し得られた分散液Aを、MEKで希釈し、前記導電性弾性ロールAの表面に浸漬塗布した後、180℃で30分間加熱乾燥し、厚さ7μmの表面層を形成し、導電性弾性ロール1を得た。
高分子材料 100質量部
(飽和共重合ポリエステル樹脂溶液 バイロン30SS:東洋紡績社製)
硬化剤 26.3質量部
(アミノ樹脂溶液 スーパーベッカミンG−821−60:大日本インキ化学工業社製)
導電剤 10質量部
(カーボンブラック MONARCH1000:キャボット社製)
<実施例2>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Bを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 30質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールBを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール2を得た。
参考例3>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Cを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR溶液 30質量部
((NBR Nipol 1043:日本ゼオン社製)40質量部およびトルエンを60質量部)
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールCを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール3を得た。
参考例4>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Dを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR溶液 30質量部
((NBR Nipol 1042:日本ゼオン社製)40質量部およびトルエンを60質量部)
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールDを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール4を得た。
参考例5>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミル1時間で混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Eを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR溶液 30質量部
((NBR Nipol 1041:日本ゼオン社製)40質量部およびトルエンを60質量部)
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールEを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール5を得た。
参考例6>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Fを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR溶液 30質量部
((NBR Nipol DN401:日本ゼオン社製)40質量部およびトルエンを60質量部)
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールFを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール6を得た。
参考例7>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Gを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol 1312:日本ゼオン社製) 30質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールGを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール7を得た。
<実施例8>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Hを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 15質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールHを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール8を得た。
<実施例9>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Iを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 20質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールIを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール9を得た。
<実施例10>
《接着層の形成》
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Jを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 40質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールJを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール10を得た。
<実施例11>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Kを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 50質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールKを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール11を得た。
<実施例12>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Lを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok258:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 30質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールLを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール12を得た。
<実施例13>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Mを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok204:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok258:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 30質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールMを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール13を得た。
<実施例14>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後3価クロム酸処理を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体Nを得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok204:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok258:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 30質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールNを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール14を得た。
<比較例1>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより膜厚20μmの接着層を形成し導電性支持体21を得た。
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールaを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール21を得た。
<比較例2>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間で混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体22を得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 XJ−150:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 2質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok258:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールbを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール22を得た。
<比較例3>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体23を得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok204:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok258:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールcを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール23を得た。
<比較例4>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後3価クロム酸処理を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより各層膜厚10μmの接着層を形成し導電性支持体24を得た。
[第1の接着剤:導電性支持体と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok204:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
[第2の接着剤:弾性層と接着する接着剤]
接着剤 100質量部
(ポリオレフィン系接着剤 Chemlok258:ロード・ファー・イースト社製)
導電剤 4質量部
(カーボンブラック ケッチェンブラックEC:ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製)
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールdを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール24を得た。
<比較例5>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより膜厚20μmの接着層を形成し導電性支持体25を得た。
接着剤 100質量部
(フェノール樹脂系接着剤 メタロックU−20:東洋化学研究所社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 30質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールeを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール25を得た。
<比較例6>
−接着層の形成−
5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後6価クロム酸を施した直径8mmのSUM23Lから成る導電性支持体表面に、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより膜厚20μmの接着層を形成し導電性支持体26を得た。
接着剤 100質量部
(フェノール樹脂系接着剤 メタロックU−20:東洋化学研究所社製)
NBR(Nipol DN601:日本ゼオン社製) 10質量部
−弾性層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロールfを得た。
−表面層の形成−
実施例1に準拠して導電性弾性ロール26を得た。
[評価]
導電性弾性ロール1を高温高湿(45℃、95%RH)環境下で10日間保管後、表面状態の観察と表面層含む弾性層を剥がし、導電性支持体表面の観察した。結果は表1に示した。
◎:弾性層形成前の表面状態と変化なし。
○:接着層及び/又は導電性支持体にピンホールが見られた。
△:接着層及び/又は導電性支持体にひび割れが見られた。
×:接着層及び/又はd導電性支持体に剥がれが見られた。
××:導電性支持体が腐食し盛り上がり、接着層及び/又は導電性支持体に剥がれが見られた。
接着層の接着強さを見るために、導電性弾性ロール1の弾性層部分にカッターで切れ込みをいれ、弾性層を手による剥離を試みた。結果は表1に示した。
○:強固な接着により剥離困難及び/又は弾性層の破壊が見られた。
△:導電性支持体と接着層の界面または接着層と弾性層との界面で抵抗はあるものの剥離可能である。
×:導電性支持体と接着層の界面または接着層と弾性層との界面で容易に剥離する。
高温高湿(45℃、95%RH)環境下で10日間保管後の導電性弾性ロール1をカラー複写機DocuCentre Color a450:富士ゼロックス社製のドラムカートリッジに帯電ロールとして装着し、DocuCentre Color a450で10℃、15%RH環境下と28℃、85%RH環境下で50%ハーフトーン画像を印刷した。結果は表1に示した。
◎:濃度ムラ、白点、色点が未発生。
○:軽微な濃度ムラ、白点、色点が部分的に発生。
△:軽微な濃度ムラ、白点、色点が発生。
×:濃度ムラ、白点、色点が発生。
実施例、参考例および比較例1から比較例6の導電性ロール1〜14および導電性ロール21〜26の上記評価の結果を表1から表6に示す。
Figure 0005470908
Figure 0005470908
Figure 0005470908
Figure 0005470908
Figure 0005470908
Figure 0005470908
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置等への適用がある。
31 導電性支持体、32 接着層(第2の接着層)、33 第1の接着層、34 弾性層、35 中間層、36 表面層、200,210,220 画像形成装置、206 露光装置、207 感光体、207 電子写真感光体、208 帯電装置、209 電源、211 現像装置、212a 1次転写部材、212b 2次転写部材、212 転写装置、213 クリーニング装置、214 除電器、215 定着装置、216 取り付けレール、217,218 開口部、400 ハウジング、401a,401b,401c,401d 電子写真感光体、402a,402b,402c,402d 帯電ロール、403 レーザー光源、404a,404b,404c,404d 現像装置、405a,405b,405c,405d トナーカートリッジ、406 駆動ロール、407 テンションロール、408 バックアップロール、409 中間転写ベルト、410a,410b,410c,410d 1次転写ロール、411 トレイ、412 移送ロール、413 2次転写ロール、414 定着ロール、415a,415b,415c,415d クリーニングブレード、416 クリーニングブレード、500 被転写媒体。

Claims (7)

  1. 電圧が印加された状態で被帯電体に接触し、被帯電体を帯電させる帯電ロールであり、
    前記帯電ロールが、導電性支持体上に少なくとも接着層、弾性層が順次形成され、
    前記接着層は、ポリオレフィン系接着剤とカルボキシル基を含有するアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムを含有し、
    前記アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムを接着剤100質量部に対して15質量部以上、50質量部以下含有することを特徴とする帯電ロール。
  2. 電圧が印加された状態で被帯電体に接触し、被帯電体を帯電させる帯電ロールであり、
    前記帯電ロールが、導電性支持体上に少なくとも2層以上の接着層、弾性層が順次形成され、
    前記弾性層と接着する接着層は、ポリオレフィン系接着剤とカルボキシル基を含有するアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムを含有し、
    前記アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムを接着剤100質量部に対して15質量部以上、50質量部以下含有することを特徴とする帯電ロール。
  3. 前記導電性支持体と接着する接着層は、ポリオレフィン系接着剤から成ることを特徴とする請求項2に記載の帯電ロール。
  4. 前記導電性支持体と接着する接着層は、塩素ゴム系接着剤から成ることを特徴とする請求項2に記載の帯電ロール。
  5. 前記導電性支持体が、3価クロム無電解ニッケルメッキ処理されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の帯電ロール。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の帯電ロールを少なくとも備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  7. 少なくとも像保持体と、該像保持体に接触しその表面を帯電する帯電手段とを備える画像形成装置であって、前記帯電手段が請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の帯電ロールからなることを特徴とする画像形成装置。
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