JP5730112B2 - 電子写真用ローラの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の電子写真用ローラの製造方法に好適に用いることができる環状塗工ヘッドを有する電子写真用ローラの製造装置(以下、「リングコート機」とも称する)の模式図を、図2に示す。
さらに、本発明の効果を最大限に発揮するためには、電荷41を連続的に塗布層に与えることが好ましいが、電荷の付与は断続的であっても良い。
電子写真用ローラの導電性の弾性層2の厚みは、0.5mm以上10.0mm以下の範囲とすることが好ましい。より好ましくは、1.0mm以上6.0mm以下である。弾性層2の厚みを0.5mm以上、好ましくは1.0mm以上とすると、弾性層2の弾性特性を良好に発揮でき、トナーへのストレスを低減できる。また、10.0mm以下、好ましくは6.0mm以下とすると、自重による塗布層の形状変化がなく、優れた外径寸法や振れを実現できる。
合金鋼としては、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼、クロムモリブテン鋼、Al、Cr、MoおよびVを添加した窒化用鋼を挙げることができる。
軸芯体1は、強度の観点から金属製のものが好ましい。さらに防錆対策として軸芯体1にめっき、酸化処理を施すことができる。めっきの種類としては電気めっき、無電解めっきなどいずれも使用することができる。
ポリシロキサンの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(商品名:HLC−8220、東ソー社製)で測定したときの重量平均分子量である。GPCでの測定は以下のように行った。40℃のヒートチャンバー内で安定化させたカラム(商品名:KF−801〜807、shodex社製)に、溶媒としてトルエンを毎分0.5mlの流速で流し、0.1質量%〜0.3質量%に調整した試料溶液を50μl〜200μl注入した。そして、数種の単分散ポリスチレン標準試料で作成した検量線から、試料の重量平均分子量を算出した。
触媒の配合量は、アルケニル基を有するポリシロキサンとハイドロジェンポリシロキサンとの合計質量に対し、白金元素量として1ppm以上1000ppm以下とすることが好ましい。
非導電性充填剤としては、珪藻土、石英粉末、乾式シリカ、湿式シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミノ珪酸、炭酸カルシウム、珪酸ジルコニウム、珪酸アルミニウム、タルク、アルミナ、酸化鉄を挙げることができる。
サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、ボールミルの如きビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して表面層3用の塗料を作製し、この塗料を弾性層2にスプレー塗工あるいはディッピング塗工することで、表面層3を形成することができる。
〔製造例1〕
外径6mmの丸棒(快削鋼SUM24L)にニッケルメッキを施し、さらにプライマー (商品名:DY39−051、東レダウコーニング社製)を乾燥厚みが1μmになるように塗布した後、温度150℃で30分間焼き付けたものを、軸芯体として用いた。
その後、下記(1−1)、(1−2)、(1−3)を配合したベース材料A1を調製した。
・(1−2) カーボンブラック(商品名:Raven890、ColumbianChemical社製):10質量部
・(1−3) 3質量%の塩化白金酸を含むジビニルテトラメチルジシロキサン:1質量部
そして、塗布層の表面に赤外線ランプ(商品名:HYL25、ハイベック社製、出力1000W)を4分間照射する間、塗布層から300mmの位置に配置したコロナ放電方式の塗布層帯電装置(商品名:SJ−R036、キーエンス社製)を用いて、塗布層を帯電させた。このとき、塗布層帯電装置には0.2MPaの圧縮空気を供給して、塗布層への送風と上記帯電とを同時に行った。なお、加熱終了から0.5秒後の塗布層の表面電位を、表面電位計(商品名:SK−035/200、キーエンス社製)で測定した結果、1000Vであった。
なお、塗布層の表面と赤外線ランプの表面との距離は60mmであり、加熱終了直後の塗布層の表面温度は、200℃であった。
・イソシアネート(商品名:コロネート2521、日本ポリウレタン社製):77質量部
・カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製):24質量部
・メチルエチルケトン(MEK):180質量部
・樹脂粒子(商品名:アートパールC400、根上工業社製):20質量部
分散後さらにMEKを加え、固形分が25質量%となるように調整したものを、表面層を形成するための塗料とした。
この塗料に弾性層を浸漬させ、10分間自然乾燥した。次いで、温度140℃にて1時間加熱処理により、電子写真用ローラA1を得た。
液状シリコーンゴム材料には、以下のベース材料A2、ベース材料B2を用いた。
下記(2−1)、(2−2)、(2−3)を配合したベース材料A2を調製した。
・(2−2) カーボンブラック(商品名:Raven890、ColumbianChemical社製):3質量部
・(2−3) 3質量%の塩化白金酸を含むジビニルテトラメチルジシロキサン:1質量部
液状シリコーンゴム材料には、以下のベース材料A3、ベース材料B3を用いた。
下記(3−1)、(3−2)、(3−3)を配合したベース材料A3を調製した。
・(3−2) カーボンブラック(商品名:Raven890、ColumbianChemical社製):16質量部
・(3−3) 3質量%の塩化白金酸を含むジビニルテトラメチルジシロキサン:1質量部
製造例3と同様に、塗布層の表面電位を300Vとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能(帯電量調整機能)を調整して、帯電量を変化させた以外は、製造例2と同様に電子写真用ローラA4を製造した。
製造例1と同様に、塗布層の表面電位を1000Vとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能(帯電量調整機能)を調整して、帯電量を変化させた以外は、製造例3と同様に電子写真用ローラA5を製造した。
塗布層に電荷を付与するタイミングを、製造例1の液状シリコーンゴム材料を、5.0ml/sで吐出し、軸芯体の外周に、塗布層を形成した直後から、塗布層の表面に赤外線ランプを4分間照射する間とした。それ以外は、製造例1と同様に電子写真用ローラA6を製造した。このとき塗布層の表面電位を1000Vとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能(帯電量調整機能)を調整して、帯電量を変化させた。
塗布層の表面電位を300Vとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能(帯電量調整機能)を調整して、帯電量を変化させた以外は、製造例6と同様に電子写真用ローラA7を製造した。
塗布層の表面電位を200Vとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能(帯電量調整機能)を調整してイオン発生量を調整し、塗布層を帯電させた。塗布層の帯電量を変化させた以外は、製造例1と同様に電子写真用ローラA8を製造した。
塗布層の表面電位を1100Vとなるように塗布層帯電装置のイオンバランス調整機能(帯電量調整機能)を調整してイオン発生量を調整し、塗布層を帯電させた。塗布層の帯電量を変化させた以外は、製造例1と同様に電子写真用ローラA9を製造した。
塗布層帯電装置を用いない以外は製造例1と同様に電子写真用ローラB1を製造した。
塗布層帯電装置を用いない以外は製造例2と同様に電子写真用ローラB2を製造した。
塗布層帯電装置を用いない以外は製造例3と同様に電子写真用ローラB3を製造した。
製造例1で作製した電子写真用ローラA1を以下の方法を用い、電荷減衰率を測定した。また、製造例1の電子写真用ローラA1を現像ローラとして用い、画像評価を行った。画像評価方法を以下に記載する。
電荷減衰率の測定には、表面電位計(商品名:DRA−2000L、QEA社製)を用いた。電子写真用ローラA1の軸芯体を両端で保持し、電子写真用ローラA1の長手方向中央部の表面をコロナ放電させた。放電開始から、0.06秒後の表面電位(V1)と、0.25秒後の表面電位(V2)とを測定した。そして、V1とV2との比(V2/V1)を求め、これを電荷減衰率とした。この電荷減衰率を下記評価基準で評価した。
B:電荷減衰率が50.0%以上70.0%未満である。
C:電荷減衰率が70.0%以上である。
電子写真用ローラA1を現像ローラとして、電子写真プロセスカートリッジ(商品名:トナーカートリッジ316マゼンタ、キヤノン社製)に組み込んだ。そして、電子写真プロセスカートリッジを室温15℃、湿度10%の環境で24時間放置した。
この電子写真プロセスカートリッジを、電子写真画像形成装置(商品名:LBP5050、キヤノン社製)に組み込んだ。そして、この電子写真画像形成装置を用いて、室温15℃、湿度10%の環境で耐久試験を行った。通紙時は、印字率1%の文字画像を純正A4紙(商品名:セレクトペーパーSC−250、キヤノン社製)に20秒毎に1枚出力し、2300枚の画像出力を行った。その後、現像ローラを取り外した。次に、この取り外した現像ローラを同種の新品の電子写真プロセスカートリッジに組み込み、同様に2300枚の画像出力を行った。こうした耐久試験を計3回繰り返し、一本の現像ローラに対して合計6900枚の画像出力を行った。
B:かぶり量が1.0%以上3.0%未満である。
C:かぶり量が3.0%以上である。
製造例2〜9で作製した電子写真用ローラA2〜A9の電荷減衰率を実施例1と同様に測定し、その結果を表1に示した。また、製造例2〜9の電子写真用ローラA2〜A9を現像ローラとして用い、実施例1と同様に画像評価を行った。実施例2〜9の画像評価結果を表1に示す。実施例2〜9においても、実施例1と同様に、塗布層を帯電させる工程を有することによって、電荷の減衰が速い電子写真用ローラが得られ、かぶりが良化することが確認できた。
製造例10〜12で作製した電子写真用ローラB1〜B3の電荷減衰率を実施例1と同様に測定し、その結果を表1に示した。また、製造例10〜12の電子写真用ローラB1〜B3を現像ローラとして用い、実施例1と同様に画像評価を行った。比較例1〜3の画像評価結果を表1に示す。比較例1〜3については、塗布層を帯電させる工程を有していないため、電荷の減衰が速い電子写真用ローラが得られず、かぶりの良化を確認することができなかった。
2 弾性層
39 塗布層帯電装置
40 電荷供給口
41 電荷
42 赤外線加熱装置
Claims (1)
- 軸芯体とその周面を被覆する導電性の弾性層とを有する電子写真用ローラの製造方法であって、
(1)導電性粒子を含有する液状シリコーンゴムを軸芯体の周囲に塗布して塗布層を形成する工程と、
(2)該塗布層を硬化させて該弾性層を形成する工程とを有し、
該工程(1)終了後、または該工程(1)中から該工程(2)が終了するまでの間に、該塗布層の表面を帯電させ、該塗布層中の該導電性粒子に静電誘導による分極を生じさせる工程を含むことを特徴とする電子写真用ローラの製造方法。
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