JP6008520B2 - 帯電部材、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
次いで、本発明者らは、第2ゴム層の固有振動数を、第1ゴム層の固有振動数の2.35以上とするべく、第1ゴム層および第2ゴム層の材質について検討を行った。その結果、第1ゴム層および第2ゴム層の各々のゴム材料と当該ゴム材料中に含有させる充填剤とを選択することにより、第1ゴム層及び第2ゴム層の固有振動数が上記の関係を有するように調整できることを見出した。本発明は、かかる検討の結果に基づきなされたものである。
本発明に係る帯電ローラ200は、図2に示したように、導電性の軸芯体201と、導電性の弾性層203とを有する。弾性層203は、軸芯体201側から順に第1ゴム層203−1と、第1ゴム層203−1上に積層されている第2ゴム層203−2とを有する。そして、第1ゴム層203−1の固有振動数(以降、「f1」とも記す)および第2ゴム層203−2の固有振動数(以降、「f2」とも記す)の比(f 2 /f 1 )が、2.35以上、10.0以下である。
導電性の基体201は、感光体などの被帯電体に所望の電荷を付与する電源を弾性層へ供給する電極として機能し、また、その上に設けられる弾性層203を支持する機能をも有する。材質としては、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属やその合金を挙げることができる。
弾性層203は、基体側から順に第1ゴム層203−1と、第1ゴム層に接して設けられてなる第2ゴム層203−2との2層を有する。そして、第1ゴム層の固有振動数f1に対する第2ゴム層の固有振動数f2の固有振動数比(f2/f1)は、2.35以上、10.0以下である。より好ましくは、3.0以上、8.0以下である。
f1:100Hz以上、600Hz以下、特には、150Hz以上、300Hz以下。
f2:400Hz以上、1400Hz以下、特には、500Hz以上、1200Hz以下。
第1ゴム層及び第2ゴム層の主たる構成材料であるゴムとしては、天然ゴムやこれを加硫処理したもの、合成ゴム等のエラストマーを用いることができる。具体的には、以下のものを例示することができる。合成ゴムとしては、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)。クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム及びフッ素ゴム等。これらは単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
第2ゴム層;
アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム及びブタジエンゴムからなる群から選択される1つまたは2つ以上のゴム。
ゴム層の比重および弾性率は、ゴム層に含有させるフィラーの種類および量を選択することによって調整することができる。
従って、フィラーを用いて、f2/f1の値を大きくする方向に調整する具体的な方法としては下記(1)〜(3)の方法が挙げられる。
第1および第2ゴム層の弾性率に関して、上記のf2/f1の関係を満たすことを前提として、各々以下のような数値範囲内にあることが好ましい。
第1ゴム層:3MPa以上、35MPa以下、特には、3MPa以上、7MPa以下。
第2ゴム層:8MPa以上、55MPa以下、特には、14MPa以上、48MPa以下。
本発明に係る帯電部材は、第2ゴム層の外側に、帯電部材の表面への汚れの付着を抑制するために、厚さが1〜50μm程度の表面層を別途設けてもよい。
フィルタ ガウス
予備長さ カットオフ×2
レベリング 直線(全域)
評価長さ 8mm
[電子写真装置]
本発明の電子写真装置は、上記帯電部材と、感光体とを有しているものであればよく、その一例の概略構成を図5に示す。電子写真感光体4(以降、「感光体」ともいう)、上記帯電部材5を有する帯電装置が一体となったプロセスカートリッジ、感光体上に潜像を形成する潜像形成装置、潜像をトナー像とする現像装置、トナー像を紙等の転写材7に転写する転写装置を有する。更に、トナー像を転写後の感光体に残留するトナーを感光体から除去するクリーニングブレード10及び除去したトナーを回収する廃トナー容器14を備えるクリーニング装置、転写材上のトナー像を定着する定着装置9等から構成されている。
本発明のプロセスカートリッジは、上記帯電部材と、感光体とが一体化され、電子写真装置本体に着脱可能に構成されているものであればよい。その一例として、図6に示すように、感光体4、帯電ローラ5を有する帯電装置、現像ローラ6とトナー供給ローラ15と現像ブレード13を備えた現像装置、クリーニングブレード10および廃トナー容器14により構成されてなるクリーニング装置等を一体化し、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているものを挙げることができる。
[製造例1]複合導電性微粒子の作製
シリカ粒子(数平均粒径15nm、体積抵抗率1.8×1012Ω・cm)7.0kgに、メチルハイドロジェンポリシロキサン140gを、エッジランナーを稼動させながら添加し、588N/cm(60kg/cm)の線荷重で30分間混合攪拌を行った。このときの攪拌速度は22rpmであった。ここに、カーボンブラック粒子(数平均粒径20nm、体積抵抗率1.0×102Ω・cm、pH8.0)7.0kgを、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加し、更に588N/cm(60kg/cm)の線荷重で60分間混合攪拌を行った。
このようにしてメチルハイドロジェンポリシロキサンで被覆したシリカ粒子の表面にカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用いて温度80℃で60分間乾燥を行い、複合導電性微粒子を得た。このときの攪拌速度は22rpmであった。得られた複合導電性微粒子の数平均粒径が15nmであり、体積抵抗率は1.1×102Ω・cmであった。
針状ルチル型酸化チタン粒子(数平均粒径15nm、縦:横=3:1、体積抵抗率2.3×1010Ω・cm)1000gに、表面処理剤としてイソブチルトリメトキシシラン110g及び溶媒としてトルエン3000gを配合してスラリーを調製した。このスラリーを、攪拌機で30分間混合した後、有効内容積の80%が数平均粒径0.8mmのガラスビーズで充填されたビスコミルに供給し、温度35±5℃で湿式解砕処理を行った。
[基体]
直径6mm、長さ252.5mmのステンレス製基体に、カーボンブラックを10質量%含有させた熱硬化性接着剤を塗布、乾燥させた。
[第1ゴム層用材料]
下記表1に記載の材料を、50℃に調節した密閉型ミキサーにて10分間混練して未加硫ゴム組成物を調製した。
下記表2に記載の材料を、温度50℃に調節した密閉型ミキサーにて15分間混練して未加硫ゴム組成物を得た。
図7に示す、2層同時クロスヘッド押出機を用い、上記基体と共に、第1ゴム層用材料及び第2ゴム層用材料を、基体を中心軸として、第1ゴム層、第2ゴム層の順になるように押出した。尚、図7において、36は基体としての芯金、37は芯金の送りローラ、40はクロスヘッド、38および39はクロスヘッドにゴムを導入する押し出し機であり、41は、周囲が第1ゴム層および第2ゴム層で被覆されてなる芯金を示す。
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液(商品名:プラクセルDC2016、ダイセル化学工業株式会社製)にメチルイソブチルケトンを加え、固形分17質量%となるように調整した。この溶液588.24質量部(アクリルポリオール固形分100質量部)に対して、下記表4に記載の材料を加え、混合溶液を調製した。
上記表面層用塗布液を用いて、作製した弾性ローラに1回ディッピング塗布した。ディッピング塗布は、浸漬時間9秒、ディッピング塗布引き上げは、初期速度20mm/s、最終速度2mm/s、その間は時間に対して直線的に速度を変化させて行った。その後、常温で30分間以上風乾した後、熱風循環乾燥機にて温度80℃で1時間、更に温度160℃で1時間乾燥して、弾性層上に表面層を形成した帯電ローラ1を得た。
帯電ローラ1について以下の方法により、第1ゴム層および第2ゴム層の弾性率、層厚、弾性率、および比重を測定した。その結果を表12に示す。また、これらの測定結果を前記式(3)に代入して第1ゴム層および第2ゴム層の固有振動数を算出した。結果を表13に示す。
帯電ローラの表面層をプランジカット式円筒研磨機を用いて研削し、弾性層を表面に露出させ、表面硬度測定装置(商品名:フィッシャースコープH100V、フィッシャーインストルメンツ社製)を用いて、弾性率を測定した。この際、帯電ローラを23℃/50%RH環境に12時間以上放置後、測定を行った。測定位置は、帯電部材200の軸方向については、図3(a)に示すように、弾性層203の軸方向中央部および弾性層の軸方向中央部と弾性層の軸方向両端部との中点との3ヶ所、周方向については、図3(b)に示すように120°毎の3ヶ所の、合計9カ所とした。
帯電ローラの断面を、弾性率を測定した各位置において、鋭利な刃物で切り出し、光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察し、半径、第2ゴム層の層厚、表面層の層厚を測定し、半径から、第2ゴム層と表面層の合計層厚を減じて第1ゴム層の層厚を求めた。図3に示す9点の測定位置における平均値を算出した。
帯電ローラから各ゴム層を切断し、空中での重さと、水中での重さを測定して、比重を算出した。切り出した各ゴム層の断片を水中に完全に沈めるために、図8(a)に示すように、試料42に金属の重りをつけた状態で空中の質量W(g)を測定した。次いで図8(b)に示すように、そのままの状態で水中での質量Ww(g)を測定した。同様にして測定した金属の重りの空中の質量WOと水中の質量WwOを測定し、ゴム層の比重(SG)SG=(W−WO)/〔(W−WO)−(Ww−WwO)〕を算出した。WOとWwOとがほとんど同じであったので、WO=WwOとし、SG=(W−W0)/(W−Ww)として算出した。
図10に示すように、作製した帯電ローラ5を、その一端に4.9N、両端で合計9.8Nのバネによる押し圧力で感光体4に当接させ、電子写真感光体4を45mm/secの速度で回転させた。電子写真感光体は、モノクロレーザープリンタ(商品名:aserJet P4515n、日本ヒューレットパッカート社製)用のプロセスカートリッジに使用されているものを取り出して使用した。帯電ローラには、外部から、電圧を印加し、その条件は、交流電圧として、ピーク電圧(Vpp)を1800V、周波数(f)を2930Hz、直流電圧(Vdc)を−600Vとした。
図6に示すプロセスカートリッジを使用した図5に示す電子写真装置として白黒レーザープリンタ(商品名:LaserJet P4515n、日本ヒューレットパッカート社製)を用意した。外部より、帯電ローラに電圧を印加した。AC+DC帯電方式を採用し、帯電部材に印加する電圧は、交流電圧として、ピーク電圧(Vpp)を1800V、周波数(f)を2930Hz、直流電圧(Vdc)を−600Vとした。画像の解像度を600dpiとして出力した。
評価1:帯電不良に起因する画像欠陥の有無とその程度の評価。
評価2:感光体の表面に生じた傷に起因する画像欠陥の有無とその程度の評価。
上記の画像評価において、上記「環境2」での電子写真画像の形成に用いた帯電ローラについて、電気抵抗を算出し、電子写真画像の形成に供する前の電気抵抗に対する電気抵抗の変化を評価した。
第1ゴム層の層厚が2.1mmに、第2ゴム層の層厚が1.4mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した以外は、実施例1と同様にして、弾性ローラを作製した。表面層用塗布液を、製造例1の複合導電性微粒子と製造例2の表面処理酸化チタン粒子に変えて、カーボンブラック(#52:三菱化学社製)30質量部を用い、分散機を用いた分散時間を36時間に変更した他は、実施例1と同様にして調製した。その後、実施例1と同様にして帯電ローラ2を調製し、電気抵抗、層厚、弾性率、比重を測定し、固有振動数を算出し、耐久試験について評価を行った。
第1ゴム層用材料において、カーボンブラックを添加せず、第2ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を100質量部に変更した他は実施例2と同様にして、材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.4mmに、第2ゴム層の層厚が1.1mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した以外は、実施例2と同様にして帯電ローラ3を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が1.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.25mmになるよう、クロスヘッド押出機のダイスとスクリュー部の回転数を調整し、外径が9.5mmになるように研磨した。それら以外は実施例3と同様にして帯電ローラ4を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が2.75mmに、第2ゴム層の層厚が0.75mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。それ以外は実施例2と同様にして帯電ローラ5を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が2.6mmに、第2ゴム層の層厚が0.9mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。それ以外は実施例2と同様にして帯電ローラ6を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第2ゴム層用材料を以下のようにして調製した。アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(DN219:日本ゼオン社製)100質量部に対して、表6に示す成分を加えて、温度50℃に調節した密閉型ミキサーにて15分間混練した。
第2ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を45質量部に変更して材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.3mmに、第2ゴム層の層厚が1.2mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は実施例7と同様に帯電ローラ8を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第2ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を95質量部に変更して材料を調製し、第1ゴム層の層厚が1.5mmに、第2ゴム層の層厚が1.0mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は、実施例7と同様にして帯電ローラ9を作製し、各測定及び評価を同様に行った。
第1ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を5質量部に変更して材料を調製した。第2ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を80質量部に変更し、更にシリカ(R972:日本アエロジル社製、平均粒径16nm)を20質量部を添加して材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.5mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は実施例7と同様にして帯電ローラ10を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を1質量部に変更して材料を調製した。第2ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を50質量部に変更し、シリカ(R972:日本アエロジル社製、平均粒径16nm)を50質量部添加して材料を調製した。第1ゴム層の層厚が1.8mmに、第2ゴム層の層厚が1.7mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は実施例7と同様にして帯電ローラ11を調製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第2ゴム層用材料において、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)の添加量を50質量部に変更し、スチレンブタジエンゴム(SBR)(JSR1500:JSR社製)50質量部を加えた。カーボンブラックをトーカブラック#5500(東海カーボン社製、数平均粒径25nm)50質量部に変更して材料を調製した。第1ゴム層の層厚が1.8mmに、第2ゴム層の層厚が1.7mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は、実施例2と同様にして帯電ローラ12を調製し、各測定及び評価を同様に行った。
第2ゴム層用材料において、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)の添加量を70質量部に変更し、スチレンブタジエンゴム(SBR)の添加量を30質量部に変更し、カーボンブラックを添加しなかった。これら以外は実施例12と同様にして、第2ゴム層用材料を調製し、帯電ローラ13を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第2ゴム層用材料において、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)JSR230SV(JSR社製)50質量部をDN219(日本ゼオン社製)30質量部に変更し、SBRの添加量を70質量部に変更した。これら以外は実施例12と同様にして第2ゴム層用材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.5mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は実施例12と同様にして帯電ローラ14を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が2.8mmに、第2ゴム層の層厚が1.2mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。それ以外は実施例2と同様にして帯電ローラ15を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が1.8mmに、第2ゴム層の層厚が1.7mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。それ以外は実施例2と同様にして帯電ローラ16を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第2ゴム層用材料を以下のようにして調製した。スチレンブタジエンゴム(SBR)(商品名:JSR1500、JSR社製)100質量部に対して、表7に示す成分を加えて、温度50℃に調節した密閉型ミキサーにて15分間混練した。
第1ゴム層用材料において、炭酸カルシウムの添加量を30質量部に変更し、第2ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を40質量部、シリカの添加量を80質量部に変更して材料を調製した。第1ゴム層の層厚が1.6mmに、第2ゴム層の層厚が1.9mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は実施例17と同様にして帯電ローラ18を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料において、炭酸カルシウムの添加量を30質量部に変更して材料を調製した。第2ゴム層用材料において、SBRに替えてアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(JSR230SV:JSR社製)を用いた。また、カーボンブラックに替えて四級アンモニウム(アデカサイザーLV70:旭電化工業社製)3質量部、シリカをOX50(日本アエロジル社製、体積平均粒径30nm)100質量部に変更して材料を調製した。第1ゴム層の層厚が1.8mmに、第2ゴム層の層厚が1.7mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。
これら以外は実施例17と同様にして帯電ローラ19を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料において、炭酸カルシウムの添加量を130質量部に変更して材料を調製した。第2ゴム層用材料を以下のようにして調製した。アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)に替えてEPDM(EPT4045:三井化学社製)を用い、表8に示す成分を加えて、温度80℃に調節した密閉型ミキサーにて15分間混練した。
これら以外は実施例2と同様にして帯電ローラ20を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が1.6mmに、第2ゴム層の層厚が1.9mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。それ以外は実施例20と同様にして帯電ローラ21を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が1.4mmに、第2ゴム層の層厚が2.1mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。それ以外は実施例20と同様にして帯電ローラ22を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
[基体]
直径6mm、長さ252.5mmのステンレス製基体に、プライマーとしてフッ素系樹脂(FC4430:住友スリーエム社製)を塗布し、乾燥したものを導電性基体として使用した。
[弾性層用材料]
ポリオール加硫二元系フッ素ゴム(ダイエルG−755L:ダイキン工業株式会社製)100質量部に対して、下記表9に記載の成分を加えて、温度50℃に調節した密閉型ミキサーにて10分間混練し、第1ゴム層用材料を得た。
図7に示す、2層同時クロスヘッド押出機の1本の押出機のみを用いて、上記基体と共に、第1ゴム層材料を基体を中心軸として押出し、基体の外周に未加硫の第1ゴム層を積層したローラを作製した。押出外径は9mmに調整した。第2ゴム層用材料を、厚さ約2mmのシート状に成型し、前記のローラに巻きつけた。端部を除去して、内径が12.5mmの円筒形キャビティを有する金型に設置して、温度160℃で15分間加熱後、金型から脱型し、更に温度170℃の熱風炉で10分加熱して二次加硫を施した。
第1ゴム層用材料において、炭酸カルシウム及びカーボンブラックに替えて、酸化スズ(S−1:三菱マテリアル電子化成社製、平均粒径30nm)100質量部を添加した以外は、実施例1と同様にして、第1ゴム層用材料を準備した。第2ゴム層用材料において、EPDMに替えてスチレンブタジエンゴム(SBR)(JSR1503:JSR社製)を用い、ステアリン酸亜鉛の添加量を1質量部に変更し、炭酸カルシウム及びパラフィンオイルを用いなかった。
これら以外は実施例20と同様にして、材料を調製した。得られた材料を用い、第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.5mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は実施例2と同様にして、帯電ローラ24を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料において、酸化スズの添加量を80質量部に変更した以外は、実施例24と同様にして弾性ローラを調製した。以下のように調製した表面層塗布液を用いて、表面層を形成した。ポリビニルブチラールにエタノールを加え、固形分が20質量%となるように調整した。この溶液500質量部(ポリビニルブチラール固形分100質量部)に対して、表10に示す成分を加え、混合溶液を調整した。
第1ゴム層用材料において、EPDM(EPT4045:三井化学社製)10質量部添加し、酸化スズの添加量を150質量部に変更して材料を調製した。それ以外は実施例25と同様にして帯電ローラ26を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料において、エピクロルヒドリンゴム(EO−EP−AGC三元共重合体の添加量を50質量部に変更し、EPDM(EPT4045:三井化学社製)をアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(DN219:日本ゼオン社製)50質量部に変更し、酸化スズの添加量を170質量部に変更した。これら以外は実施例26と同様にして、材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.5mmになるようにクロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。
これら以外は実施例26と同様にして帯電ローラ27を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が2.2mmに、第2ゴム層の層厚が1.3mmになるようにクロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。それ以外は実施例27と同様にして帯電ローラ28を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第2ゴム層用材料において、カーボンブラックをトーカブラック#5500(東海カーボン社製、平均粒径25nm)50質量部に変更した以外は、実施例2と同様にして材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.5mmに、第2ゴム層の層厚が1.0mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。それ以外は実施例2と同様にして帯電ローラ29を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第2ゴム層用材料において、カーボンブラックをトーカブラック#4300(東海カーボン社製、平均粒径25nm)42質量部に変更し、カーボンブラックの添加量を60質量部に変更した以外は、実施例2と同様にして材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.6mmに、第2ゴム層の層厚が0.9mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径が12mmになるように調整した。これら以外は実施例2と同様にして帯電ローラ31を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料において、炭酸カルシウムの添加量を150質量部に変更し、第2ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を60質量部に変更した以外は、実施例29と同様にして材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.5mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は実施例29と同様にして帯電ローラ32を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第2ゴム層用材料において、カーボンブラックの添加量を100質量部に変更した以外は、実施例31と同様にして材料を調製した。第1ゴム層の層厚が2.2mmに、第2ゴム層の層厚が1.3mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。これら以外は実施例31と同様にして帯電ローラ33を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が2.5mmに、第2ゴム層の層厚が0.9mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径が11.8mmになるように調整した。これら以外は実施例32と同様にして帯電ローラ34を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料において、エピクロルヒドリンゴムをEO−EP−AGC三元共重合体、EO/EP/AGE=40mol%/56mol%/4mol%に変更し、カーボンブラックを用いない以外は、実施例2と同様にして、第1ゴム層用材料を調製した。第2ゴム層用材料を実施例25と同様にして調製した。第1ゴム層の層厚が2.3mmに、第2ゴム層の層厚が0.9mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径が11.4mmになるように調整した。
これら以外は実施例25と同様にして帯電ローラ34を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料において、カーボンブラック(サーマックスフローフォームN990:カナダCancarb社製、体積平均粒径270nm)を5質量部添加した以外は実施例34と同様にして第1ゴム層用材料を調製した。第2ゴム層用材料を炭酸カルシウムを添加しない以外は実施例2と同様にして調製した。
第1ゴム層用材料は、酸化スズをカーボンブラック(トーカブラック#7360SB:東海カーボン社製、体積平均粒径28nm)5質量部に変更した以外は実施例20と同様にして調製した。第2ゴム層用材料は、カーボンブラックの添加量を15質量部に、炭酸カルシウムの添加量を20質量部に変更した以外は、実施例20と同様にして調製した。第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.0mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した。研磨の際は、ゴムの剥がれないように注意して研磨機の回転数を調整した。これら以外は実施例35と同様にして帯電ローラ36を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が3.5mmに、第2ゴム層の層厚が0.9mmになるよう、クロスヘッド押出機のダイスとスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径が13.8mmになるように調製した。これ以外は実施例36と同様にして帯電ローラ37を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料は、酸化スズをカーボンブラック(トーカブラック#7360SB:東海カーボン社製、体積平均粒径:28nm)50質量部に変更した以外は実施例23と同様にして調製した。
第1ゴム層の層厚が1.1mmになるように、クロスヘッド押出機のダイスとスクリュー部の回転数を調整し、第2ゴム層の層厚が1.4mmになるようにゴムシートの厚さを調整し、弾性ローラの外径を10.0mmとなるようにした。それ以外は実施例38と同様にして帯電ローラ39を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が1.5mmに、第2ゴム層の層厚が2.0mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整した以外は実施例24と同様にして、帯電ローラ40を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料を表11に示す物質を混合して調製した。
第1ゴム層用材料は、酸化スズの添加量を170質量部に変更した以外は実施例23と同様にして調製した。第2ゴム層材料はSBRに替えてブタジエンゴム(BR)(JSR BR01:JSR社製)に変更し、シリカを添加せず、カーボンブラックの添加量を100質量部に変更した以外は実施例17と同様にして調製した。
第1ゴム層用材料は、酸化スズをカーボンブラック(トーカブラック#7360SB:東海カーボン社製、体積平均粒径:28nm)30質量部に変更した以外は実施例23と同様にして調製した。第2ゴム層材料は実施例42と同様にして調製した。これら以外は実施例41と同様にして帯電ローラ43を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料は、カーボンブラックを添加せず、第2ゴム層用材料はカーボンブラックに替えて四級アンモニウム塩(アデカサイザーLV70:旭電化工業社製)を2質量部に用いた以外は、実施例7と同様に調製した。
第1ゴム層用材料はカーボンブラックを添加せずに調製し、第2ゴム層用材料はカーボンブラックに替えて四級アンモニウム塩(アデカサイザーLV70:旭電化工業社製)を2質量部用いた以外は比較例1と同様に調製した。第1ゴム層の層厚が1.5mmに、第2ゴム層の層厚が2.0mmになるように、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径を12.0mmとなるようにした。これら以外は比較例1と同様にして帯電ローラ46を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層の層厚が1.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.6mmになるよう、クロスヘッド押出機のスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径を10.2mmに調製した。これら以外は比較例2と同様にして帯電ローラ47を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料にカーボンブラックを添加しない以外は、実施例36と同様に調製した。第2ゴム層用材料については、炭酸カルシウムを添加せず、また、カーボンブラックの添加量を5質量部に変更した以外は実施例36と同様に調製した。第1ゴム層の層厚が1.8mmに、第2ゴム層の層厚が1.7mmになるように、クロスヘッド押出機のダイスとスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径を12.0mmとなるようにした。これら以外は実施例36と同様にして帯電ローラ48を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料及び第2ゴム層用材料はカーボンブラックの添加量を20質量部に変更した以外は、比較例4と同様に調製した。第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.3mmになるように、クロスヘッド押出機のダイスとスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径を11.6mmに調製した。これら以外は、比較例4と同様にして帯電ローラ49を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料について、炭酸カルシウムおよびカーボンブラックを添加しなかった以外は、比較例1と同様にして調製した。第2ゴム層用材料については、カーボンブラックの添加量を50質量部に変更した以外は比較例5と同様に調製した。第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が3.5mmになるようにクロスヘッド押出機のダイスとスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径を16.0mmに調製した。これら以外は、比較例1と同様にして帯電ローラ50を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
第1ゴム層用材料および第2ゴム層用材料として、比較例2の第2ゴム層用材料と同じものを調製した。また、第1ゴム層の層厚が2.0mmに、第2ゴム層の層厚が1.5mmになるようにクロスヘッド押出機のダイスとスクリュー部の回転数を調整し、弾性ローラの外径を12.0mmとなるようにした。これら以外は比較例1と同様にして、帯電ローラ51を作製し、各測定及び評価を実施例1と同様に行った。
5 帯電ローラ(帯電部材)
6 現像ローラ(現像装置)
7 転写材
9 定着装置
11 レーザー光
201 軸芯体(基体)
203−1 第1ゴム層
203−2 第2ゴム層
Claims (10)
- 導電性の基体と、導電性の弾性層と、表面層とを有する帯電部材であって、
該弾性層は、該基体側から第1ゴム層及び該第1ゴム層に積層される第2ゴム層を有し、
該第1ゴム層の固有振動数をf1とし、該第2ゴム層の固有振動数をf2としたときの、固有振動数比(f2/f1)が、2.35以上、10.0以下であり、
該第1ゴム層及び該第2ゴム層がフィラーを含有し、
該第1ゴム層は、該第2ゴム層よりも比重の大きいゴムを含有し、
該第1ゴム層は、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム及びフッ素ゴムからなる群から選択される1つまたは2つ以上のゴムを含み、
該第2ゴム層が、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム及びブタジエンゴムからなる群から選択される1つまたは2つ以上のゴムを含むことを特徴とする帯電部材。 - 前記f2が、400Hz以上、1400Hz以下である請求項1に記載の帯電部材。
- 前記第1ゴム層が前記フィラーとして、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛および酸化マグネシウムからなる群から選択される1つまたは2つ以上を含み、
前記第2ゴム層が前記フィラーとして、カーボンブラックおよびシリカから選択される一方または両方を含む請求項1又は2に記載の帯電部材。 - 前記第2ゴム層中の前記フィラーの体積平均粒径が、前記第1ゴム層中の前記フィラーの体積平均粒径よりも小さい請求項1〜3のいずれか一項に記載の帯電部材。
- 前記表面層の厚さが、1〜50μmである請求項1〜4のいずれか一項に記載の帯電部材。
- 前記第1ゴム層の弾性率が、3MPa以上、35MPa以下の範囲内にあり、
前記第2ゴム層の弾性率が、8MPa以上、55MPa以下の範囲内にある請求項1〜5のいずれか一項に記載の帯電部材。 - 前記第2ゴム層の厚さが、200μm以上、1500μm以下の範囲内にあり、
前記第1ゴム層の厚さが、前記第2ゴム層の厚さの0.75倍以上、14.3倍以下の範囲内にある請求項1〜6のいずれか一項に記載の帯電部材。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の帯電部材と、感光体とが一体化され、電子写真装置本体に着脱可能に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の帯電部材と、感光体とを有していることを特徴とする電子写真装置。
- 前記帯電部材に交流電圧を印加する手段を有する請求項9に記載の電子写真装置。
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