JP6671996B2 - 導電性ローラ、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
該接着層は、フェノール樹脂を含み、
該導電層は、エピクロルヒドリンゴムを含み、
該導電性支持軸は、フェライト系ステンレス鋼であり、
その質量%組成が、
・炭素0.001〜0.020%、
・窒素0.001〜0.020%、
・ケイ素0.010〜0.500%、
・マンガン0.050〜1.000%、
・リン0.040%以下、
・硫黄0.010%以下、
・クロム12.000〜25.000%、
・チタン0.020〜0.500%、またはニオブ0.020〜1.000%、またはチタン0.020〜0.500%およびニオブ0.020〜1.000%、ならびに、
・錫0.005〜2.000%、またはアンチモン0.0050〜1.000%、または錫0.005〜2.000%およびアンチモン0.0050〜1.000%、であり、
残部が鉄および不可避不純物であり、
該不可避不純物のうち、モリブデンの含有量が0.2%以下である、
ことを特徴とする導電性ローラが提供される。
本発明の導電性支持軸は、フェライト系ステンレス鋼であり、その質量%組成が、炭素0.001〜0.020%、窒素0.001〜0.020%、ケイ素0.010〜0.500%、マンガン0.050〜1.000%、リン0.040%以下、硫黄0.010%以下、クロム12.000〜25.000%、チタン0.020〜0.500%かつニオブ0.020〜1.000%であるチタン及びニオブの少なくとも一方、錫0.005〜2.000%かつアンチモン0.0050〜1.000%である錫及びアンチモンの少なくとも一方、であって、残部が鉄および不可避不純物からなる。
本発明の接着層は、フェノール樹脂を含む。フェノール樹脂は、水蒸気及び塩素ガス等の気体の透過性が低く、エピクロルヒドリンを含む導電層に含まれる塩素が、導電性支持軸の表面に到達しにくくする効果を有する。本発明の接着層には、フェノール樹脂に加え、本発明の目的を損なわない範囲で更に、他の樹脂、ゴム、導電剤、可塑剤、チクソトロピー付与剤、顔料、染料、老化防止剤、酸化防止剤、分散剤、溶剤等を配合してもよい。
本発明の導電層は、エピクロルヒドリンゴムを含む。エピクロルヒドリンゴムとしては、具体的には、エピクロルヒドリンホモポリマー、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル3元共重合体が挙げられる。これらは、それぞれ単独でまたは他の材料と併せて用いられる。併用される他の材料としては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水素添加物、シリコーンゴム、アクリルゴム及びウレタンゴム等が挙げられる。
導電性支持軸1〜29として、それぞれ、下記表1に示す組成の材料1〜29(組成の単位は質量%)からなる全長252mm、直径6mmの円柱中実棒を用意した。尚、材料29はSUS444である。また導電性支持軸30及び31として、それぞれ、材料1及び材料2からなる平板(厚み0.6mm)をプレス加工して、全長252mm、直径6mmの円柱中空棒(円筒体)を用意した。
フェノール樹脂を含む接着層を形成するための接着剤として、下記表2に示す接着剤1及び接着剤2を用意した。
下記表3に示す材料をオープンロールにて混合して、エピクロルヒドリンを含む未加硫ゴム組成物1を得た。
(1.接着層の形成)
全長252mmの導電性支持軸1の両端部11mmずつを除く230mmの範囲に全周にわたって、接着剤1をロールコータ―を用いて塗布した。接着剤を塗布後、該導電性支持軸を熱風乾燥炉中で温度170℃で20分間加熱し、接着層を形成した。
次に、接着層を形成した導電性支持軸の供給機構、未加硫ゴムローラの排出機構を有するクロスヘッド押出機を用意し、クロスヘッドには内径12.5mmのダイスを取付けた。押出機とクロスヘッドを温度80℃に設定し、接着層を形成した導電性支持軸の搬送速度を60mm/secに設定した。この条件で、押出機より未加硫ゴム組成物1を供給して、クロスヘッド内にて導電性支持軸の外周に未加硫ゴム組成物1の被覆層(導電層)を形成した、未加硫ゴムローラ1を得た。
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が18質量%の溶液を調製した。この溶液555.6質量部(カプロラクトン変性アクリルポリオールの固形分100質量部)に対して、下記表4に示す他の4種類の材料を混合した混合溶液を調製した。
(4−1.初期接着力の評価)
導電性ローラ1の表面層において軸方向に沿ってカッターにより導電性支持軸の表面にまで切れ目を入れた。更に、その切れ目の位置から距離5mmの位置に、同様の切れ目を入れ、5mm幅の被覆層(導電層+表面層)を端部より導電性支持軸から手でゆっくりと引き剥がした。その際の剥離界面の状態を観察し、評価結果を以下の基準でランク付けした。尚、導電性支持軸と接着層との接着力が十分であれば、導電層または接着層が凝集破壊し、導電性支持軸と接着層との接着力が不十分な場合は、導電性支持軸と接着層の間で容易に剥離する。また、導電性支持軸と接着層の界面で剥離したものは、「4−2」以降の評価を実施しなかった。
ランクA:導電層または接着層の凝集破壊により剥がれた。
ランクC:導電性支持軸と接着層の界面で剥がれた。
得られた導電性ローラを高温高湿(温度40℃、相対湿度95%)の環境下に1ヶ月間放置した後、以下の評価を行った。
ランクA:白いもや状画像がない。
ランクC:画像に白いもや状のものがある。
ランクA:白いもや状画像がない。
ランクB:軽微な白いもや状の画像が観察されるが、実用上問題ない。
ランクC:画像に白いもや状のものがある。
上記「4−2」の高温高湿下での放置後の画像評価において、白いもや状の画像が現れたものについて、白いもや状の画像が現れた箇所に対応する位置の導電性ローラの導電層を剥離し、導電性支持軸の表面の観察を行い、以下の基準でランク付けした。
ランクA:錆の発生はない。
ランクB:錆の発生はないが、接着層と導電性支持軸界面に、極軽微な剥離を生じた。
ランクC:錆の発生がある。
評価結果を表6に示す。
導電性支持軸、接着層、導電層用の未加硫ゴム組成物を表5に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、導電性ローラ2〜33(実施例2〜33)、導電性ローラC1(比較例1)及び導電性ローラC2(比較例2)を作製し、その性能を評価した。評価結果を表6に示す。
102:接着層
103:導電層
Claims (5)
- 導電性支持軸、該導電性支持軸上の接着層、および、該接着層上の導電層を有する導電性ローラであって、
該接着層は、フェノール樹脂を含み、
該導電層は、エピクロルヒドリンゴムを含み、
該導電性支持軸は、フェライト系ステンレス鋼であり、
その質量%組成が、
・炭素0.001〜0.020%、
・窒素0.001〜0.020%、
・ケイ素0.010〜0.500%、
・マンガン0.050〜1.000%、
・リン0.040%以下、
・硫黄0.010%以下、
・クロム12.000〜25.000%、
・チタン0.020〜0.500%、またはニオブ0.020〜1.000%、またはチタン0.020〜0.500%およびニオブ0.020〜1.000%、ならびに、
・錫0.005〜2.000%、またはアンチモン0.0050〜1.000%、または錫0.005〜2.000%およびアンチモン0.0050〜1.000%、であり、
残部が鉄および不可避不純物であり、
該不可避不純物のうち、モリブデンの含有量が0.2%以下である、ことを特徴とする導電性ローラ。 - 前記導電性支持軸は、金属板をプレス加工し円筒状に形成されている請求項1に記載の導電性ローラ。
- 前記エピクロルヒドリンゴムが、エピクロルヒドリンホモポリマー、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル3元共重合体から選ばれる少なくとも1つである請求項1または2に記載の導電性ローラ。
- 電子写真感光体と、該電子写真感光体に接触して配置されている帯電ローラとを有し、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、該帯電ローラが請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電性ローラであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 電子写真感光体と、該電子写真感光体に接触して配置されている帯電ローラとを有する電子写真装置であって、該帯電ローラが請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電性ローラであることを特徴とする電子写真装置。
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