JP7429787B2 - 導電性ロール、画像形成装置、および導電性ロールの検査方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態に係る導電性ロールを用いる画像形成装置100の構成例を示す模式図である。画像形成装置100は、電子写真方式により印刷紙等の記録媒体Mに画像を形成する複写機またはプリンター等の装置である。
図2は、実施形態に係る導電性ロールの一例である帯電ロール21の断面図である。図2に示すように、帯電ロール21は、芯材21aと弾性層21bと表層21cとを有し、芯材21aと表層21cとの間に弾性層21bが介在した構成である。以下、帯電ロール21の各部を順次説明する。
芯材21aは、軸線AXまわり沿う外周面を有する円柱状または円筒状をなす導電性の部材である。なお、芯材21aの両端には、必要に応じて、軸受のための軸部材が設けられる。
弾性層21bは、芯材21aの外周面に全周にわたり配置されており、導電性および弾性を有する層である。弾性層21bは、帯電ロール21と感光体10との接触により弾性変形する。この弾性変形により、帯電ロール21と感光体10との接触により形成されるニップNの近傍の領域R1またはR2で、これらの外周面間の距離が軸線AXに沿う方向での全域にわたり均一化される。
表層21cは、弾性層21bの外周面に全周にわたり配置されており、粗面化された表面を有するとともに導電性を有する層である。ここで、表層21cは、芯材21aの外周面に沿って帯電ロール21の最外層として配置される。このように帯電ロール21の最外層として設けられる表層21cの表面が粗面化されることにより、当該表面が平滑面である構成に比べて、帯電ロール21と感光体10との間に生じるコロナ帯電の均一化が図られる。
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
前述の実施形態では、本発明の導電性ロールを帯電ロールに適用した場合が例示されるが、この例示に限定されない。本発明の導電性ロールは、電子写真方式の複写機またはプリンター等の画像形成装置の帯電ロールのほか、例えば、現像ロール、転写ロール、除電ロール、トナー供給ロール等にも適用可能である。
前述の実施形態では、帯電ロールが感光体の外周面に接触する構成が例示されるが、この例示に限定されず、導電性ロールが感光体の外周面に近接する構成でもよい。例えば、導電性ロールが現像ロールである場合、現像方式は、接触方式でもよいし、非接触方式でもよい。
前述の実施形態では、本発明の画像形成装置がモノクロ機である場合が例示されるが、この例示に限定されない。例えば、本発明の画像形成装置は、モノクロ機のほか、カラー機にも適用可能である。当該カラー機は、ロータリー現像方式でもよいし、タンデム現像方式でもよい。また、画像形成装置が中間転写体を有する場合、導電性ロールは、一次転写ロールに適用してもよいし、二次転写ロールに適用してもよい。さらに、画像形成装置が用いるトナーは、湿式および乾式のいずれでもよいし、磁性または非磁性の1成分現像剤でもよいし、2成分現像剤でもよい。
A-1.実施例1
<弾性層の形成>
まず、ゴム組成物をロールミキサーで混練りした。当該ゴム組成物の組成は、以下の通りである。
導電性付与剤としてのトリフルオロ酢酸ナトリウム:0.5質量部
架橋助剤としての亜鉛華:3質量部
架橋助剤としてのステアリン酸:2質量部
架橋剤:1.5質量部
まず、表層を形成するためのコーティング液を調製した。コーティング液の構成成分は、以下の通りである。
樹脂材料としてのウレタン樹脂(ポリオール(旭化成ケミカルズ株式会社製「T5650E」)、イソシアヌネート(旭化成ケミカルズ株式会社製「TPA-100」))
導電材としてのカーボン分散液(御国色素株式会社社製「MHI-BK」(カーボン含有率20~30質量%))
添加剤としてのアクリルシリコーンポリマー(日本油脂株式会社製「モディパーFS700」)
平均粒径10μmおよび密度1160kg/m3の表面粗さ付与剤としてのウレタンビーズ(根上工業株式会社製「C-600」)
表面粗さ付与材の平均粒径、表層に含まれる表面粗さ付与材の粒子数、および表層の平均厚さが表1に示す値となるようにコーティング剤の配合を変更した以外は、前述の実施例1と同様にして、実施例2~7および比較例1~3の導電性ロールを製造した。なお、コーティング剤の配合は、導電性ロール1本あたりのコーティング液の使用量が2.1gとなるように調整した。
各実施例および各比較例に係る導電性ロールを帯電ロールとして複写機(コニカミノルタ株式会社製「bizhub C3850」)に用いた場合の印刷画像について、以下の画像ムラの評価を行った。当該複写機は、帯電電圧として直流電圧を用いるカラー複合機(MFP)である。
ハーフトーン画像を印刷し、局所放電に起因する画像ムラとして印刷画像に発生する白点、黒点、白スジおよび黒スジの有無を目視で観察することにより、以下の基準で評価した。その評価結果のまとめが前述の表1に示される。
P:局所放電に起因する画像ムラがなかった。
F:局所放電に起因する画像ムラがあった。
白ベタ画像を印刷し、印刷画像内の7箇所について、色彩色差計(chroma meter、コニカミノルタ株式会社製「CR-400」)を用いて、L*値(L* value、明度)を測定し、その測定結果に基づいて、以下の基準に従い、地汚れによる画像ムラの有無を評価した。その評価結果のまとめが前述の表1に示される。
P:地汚れなし(L*95.5以上)
F:地汚れあり(L*95.5より低い)
前述のB-1.およびB-2.の両方の評価がPである場合、Pとし、それ以外の場合、Fとし、総合評価した。その評価結果のまとめが前述の表1に示される。
Claims (7)
- 軸線まわりに沿う外周面を有する芯材と、前記芯材の外周面に沿って配置される表層と、を有し、前記表層は、導電部と、前記導電部に分散される粒子状の表面粗さ付与材と、を有する導電性ロールの特性の良否を判定する検査方法であって、
前記表面粗さ付与材の平均粒径が6μm以上10μm以下の範囲内であり、かつ、前記表層の平均厚さが3.0μm以上15.0μm以下の範囲内であり、
前記表層の単位面積あたりに含まれる前記表面粗さ付与材の粒子数を算出し、
前記粒子数が1.0×104個/mm2以上2.0×106個/mm2以下の範囲内である場合、良と判定する、
導電性ロールの検査方法。 - 前記表層は、前記表面粗さ付与材を含むコーティング剤を硬化または固化させることにより形成されており、
前記表層の面積と、前記コーティング剤における前記表面粗さ付与材の含有率と、前記表層の形成に使用した前記コーティング剤の質量と、前記表面粗さ付与材の1粒子あたりの平均質量と、に基づいて、前記表層の単位面積あたりに含まれる前記表面粗さ付与材の粒子数を算出する、
請求項1に記載の導電性ロールの検査方法。 - 軸線まわりに沿う外周面を有する芯材と、前記芯材の外周面に沿って配置される表層と、を有し、前記表層は、導電部と、前記導電部に分散される粒子状の表面粗さ付与材と、を有する導電性ロールの製造方法であって、
前記表層を形成することと、
前記導電性ロールの良否を判定することと、を含み、
前記表面粗さ付与材の平均粒径は、6μm以上10μm以下の範囲内であり、かつ、前記表層の平均厚さは、3.0μm以上15.0μm以下の範囲内であり、
前記導電性ロールの良否の判定することは、
前記表層の単位面積あたりに含まれる前記表面粗さ付与材の粒子数を算出することと、
前記表層の単位面積あたりに含まれる前記表面粗さ付与材の粒子数が1.0×10 4 個/mm 2 以上2.0×10 6 個/mm 2 以下の範囲内である場合、良と判定することと、を含む
導電性ロールの製造方法。 - 前記表面粗さ付与材を含むコーティング剤を硬化または固化させることにより前記表層を形成し、
前記表層の面積と、前記コーティング剤における前記表面粗さ付与材の含有率と、前記表層の形成に使用した前記コーティング剤の質量と、前記表面粗さ付与材の1粒子あたりの平均質量と、に基づいて、前記表層の単位面積あたりに含まれる前記表面粗さ付与材の粒子数を出する、
請求項3に記載の導電性ロールの製造方法。 - 前記導電性ロールは、前記芯材と前記表層との間に配置される導電性の弾性層をさらに有する、
請求項3または4に記載の導電性ロールの製造方法。 - 前記表面粗さ付与材は、絶縁性の材料で構成される、
請求項3から5のいずれか1項に記載の導電性ロールの製造方法。 - 前記導電部は、樹脂材料と導電剤とを含む樹脂組成物で構成される、
請求項3から6のいずれか1項に記載の導電性ロールの製造方法。
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