JPH09297454A - 画像形成装置の帯電ローラ及びその製造方法 - Google Patents

画像形成装置の帯電ローラ及びその製造方法

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JPH09297454A
JPH09297454A JP13574096A JP13574096A JPH09297454A JP H09297454 A JPH09297454 A JP H09297454A JP 13574096 A JP13574096 A JP 13574096A JP 13574096 A JP13574096 A JP 13574096A JP H09297454 A JPH09297454 A JP H09297454A
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Japan
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epichlorohydrin
mol
image forming
rubber
roller
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JP13574096A
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English (en)
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Noriyuki Itou
伯志 伊藤
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真方式の画像形成装置に用いる帯電ロ
ーラ等の中抵抗ローラを、発泡等の不具合を解消できる
ようにマイクロ波加硫が可能で、低温、低湿時の電位低
下の少ない材料構成のものとする。 【解決手段】 芯金の外周に設ける弾性層の材料となる
エピクロルヒドリンゴムを、エピクロルヒドリンが35
<A<50モル%(Aはエピクロルヒドリンのモル
%)、エチレンオキサイドが50<B<65モル%(B
はエチレンオキサイドのモル%)、アリルグリシジルエ
ーテルが0≦C≦10モル%(Cはアリルグリシジルエ
ーテルのモル%)で構成される二元重合体ゴム、三次元
共重合体ゴムまたは上記構成成分よりなるゴム混合物か
ら選ぶ。このエピクロルヒドリン系ゴム100重量部に
対して、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化カ
ルシウム、水酸化マグネシウムを、4種合計で0.5〜
10重量部配合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置で使
用される帯電装置に用いられる帯電ローラ及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カールソンプロセスに代表される
電子写真方式の画像形成装置では、感光体表面を一様に
帯電する方式として、感光体表面に帯電部材、例えば帯
電ローラ、帯電ブレード、帯電ブラシ等を接触させて帯
電処理を行う接触帯電方式が用いられている。この接触
帯電方式では、帯電部材に印加する電圧が1〜2KV程
度と小さく、かつオゾン発生量が非常に少ないという利
点があるが、とくに帯電ブレードや帯電ブラシよりも帯
電ローラを用いた方が感光体に対する接触状態が安定す
る。
【0003】図1は接触帯電方式に用いられる帯電ロー
ラの構成を示す断面図である。図中、101は導電性の
芯金で、その外周に中抵抗の導電性弾性層102を形成
し、さらに導電性弾性層102の表面に感光体と接する
非粘着性の表面層103を形成してある。図2は、上述
のような帯電ローラを用いる画像形成装置の主要構成を
示す概念図である。図中、201は静電潜像が形成され
る感光体ドラム、202は感光体ドラム201に接触し
て帯電処理を行う帯電ローラ、204は感光体201の
静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ、205は帯
電ローラ202に直流電圧を印加するための電源、20
6は感光体ドラム201上のトナー像を給紙部から搬送
されてきた記録紙207に転写処理する転写ローラ、2
08は感光体ドラム201表面の残留トナーの除去及び
回収を行うクリーニング装置、209は感光体ドラム2
01の表面電位を測定する表面電位計である。また、波
状矢印Lはレーザ光あるいは原稿の反射光等の露光を示
している。なお、図2では、他の電子写真プロセスにお
いて通常必要な機能ユニットは省略してある。
【0004】以上のように構成された画像形成装置にお
いては、感光体ドラム201の表面を、この感光体ドラ
ム201に接触する帯電ローラ202に対して直流電圧
を電源205から給電することによって一様に高電位に
帯電する。その直後、感光体ドラム201面に画像形成
光(露光)を照射すると、照射部分の電位が低下する。
画像形成光は、画像の黒/白に応じた光量の分布である
ため、画像形成光の照射によって感光体ドラム201面
に記録画像に対応する電位分布、すなわち静電潜像が形
成される。静電潜像が形成された部分が現像ローラ20
4を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着
し、静電潜像を可視像化したトナー像が形成される。ト
ナー像が形成された部分に所定のタイミングでレジスト
ローラ(図示せず)により記録紙207を搬送し、上記
トナー像に重ねるとトナー像が転写ローラ206によっ
て記録紙207に転写され、その後、記録紙207は感
光体ドラム201から分離される。分離された記録紙2
07を搬送経路を通して搬送し、定着ユニット(図示せ
ず)によって熱加圧定着した後、機外へ排出する。ま
た、上記転写終了後、感光体ドラム201の表面はクリ
ーニング装置208によりクリーニング処理し、さらに
クエンチングランプ(図示せず)により残留電荷を消去
して次回の作像処理に備える。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述のよう
に、帯電ローラは主に中抵抗弾性層の表面に非粘着層を
形成して構成するが、中抵抗弾性層としては、(1)導
電性材料を高抵抗ポリマー中に分散させた材料(分散系
材料:主に電子性伝導)、(2)分子構造中に極性基を
有する材料(非分散系材料:主にイオン性伝導)等が挙
げられるが、少なくとも数kV以上の耐電圧を有し、か
つできるだけ電気抵抗が低いことが必要な条件となる。
しかし、上記(1)の場合は分散系であるため、感光体
ピンホールに対してリーク現象が生じやすく、また加工
時における分散状態、導電フィラーの破壊度合が顕著に
抵抗値に影響を与えるため、(2)の分類となる材料が
選定される。
【0006】従来より(2)の材料としてエピクロルヒ
ドリンゴムがよく使用される。しかし、イオン性伝導の
欠点となる環境変化に対する抵抗変化が大きく、特に低
温、低湿時の抵抗上昇が問題となる場合が多い。即ち、
同じ印加電圧に対しての帯電電位が低温、低湿時に低下
するため、電位不足になることがあった。
【0007】またエピクロルヒドリンゴムは極性基をも
つため、加硫法としてはマイクロ波加硫が可能かつ効率
的であるが、従来用いられる弾性層の加工としてはゴム
押し出しから蒸気加硫へのいわゆるバッチ加工であり、
連続加硫が難しく、このため省エネルギー化あるいは省
人化が困難であった。また、エピクロルヒドリンゴムを
マイクロ波加硫した場合には、加硫時の発泡の発生によ
り帯電ローラとしては不良となる場合があった。また、
ローラの耐圧縮永久歪性が著しく低下する場合もあっ
た。
【0008】本発明は上記従来の問題点に鑑み、弾性層
材料として発泡等の不具合を解消できるようにマイクロ
波加硫が可能であり、低温、低湿時の電位低下の少ない
材料構成の帯電ローラとその製造方法を提供することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置の帯電ローラは、上記目的を達成するために、複写機
等の画像形成装置に使用される帯電ローラであって、弾
性層材料である共重合体ゴムまたはゴム混合物の構成単
位が、エピクロルヒドリンが35<A<50モル%(A
はエピクロルヒドリンのモル%)、エチレンオキサイド
が50<B<65モル%(Bはエチレンオキサイドのモ
ル%)、アリルグリシジルエーテルが0≦C≦10モル
%(Cはアリルグリシジルエーテルのモル%)であるエ
ピクロルヒドリン系ゴム100重量部に対して、カルシ
ウム及びマグネシウムの酸化物あるいは水酸化物を合計
0.5〜10重量部配合してなることを特徴とする。
【0010】また本発明に係る画像形成装置の帯電ロー
ラの製造方法は、上記弾性層材料をマイクロ波照射によ
り加硫することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。なお以上及び以下では帯電ローラについてのみ説明
するが、本発明は転写ローラ、現像ローラ等の中抵抗ロ
ーラについても適用できる。
【0012】本発明の実施形態に使用するエピクロルヒ
ドリンゴムは、エピクロルヒドリンが35<A<50モ
ル%(Aはエピクロルヒドリンのモル%)、エチレンオ
キサイドが50<B<65モル%(Bはエチレンオキサ
イドのモル%)、アリルグリシジルエーテルが0≦C≦
10モル%(Cはアリルグリシジルエーテルのモル%)
で構成される二元重合体ゴム、三次元共重合体ゴムまた
は上記構成成分よりなるゴム混合物から選ぶ。アリルグ
リシジルエーテルの導入は耐老化性の向上となる。ただ
し、アリルグリシジルエーテルが10モル%を超えると
マイクロ波加硫時にローラ上に発泡が多発する。
【0013】上述のようなエピクロルヒドリン系ゴムに
配合する酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化カ
ルシウム、水酸化マグネシウムは、エピクロルヒドリン
系ゴム100重量部に対して4種合計(単品あるいは2
〜4種の組み合わせも可)として0.5〜10重量部、
好ましくは1〜7重量部を選ぶ。配合量が少ないと発泡
が発生し、また多すぎるとマイクロ波エネルギーの効率
が低下する。即ちマイクロ波加熱部直後のローラ温度が
低下する。
【0014】本実施形態の帯電ローラの弾性層には、他
に充填剤、老化防止剤、加硫剤等自由に配合できる。但
し、カーボンブラック等の導電性粒子は、既述のように
感光体リークの問題があるため避けるべきである。なお
充填剤としては、白色フィラー(炭酸カルシウム、ホワ
イトカーボン等)がよく選定されるが、水分量の少ない
フィラーを使うか、あるいはフィラーを前もって加熱し
水分除去する等の加工をした後ゴム練りする等水分を減
少した状態でマイクロ波加硫した方が発泡がなく良好で
ある。
【0015】
【実施例及び比較例】本発明に係る帯電ローラの実施例
及び比較例を下記の表1に示す。
【表1】 上記表1中で、Aはエピクロルヒドリン、Bはエチレン
オキサイド、Cはアリルグリシジルエーテルを示し、1
〜6が本発明の実施例を、7〜12が比較例を示す。ま
た加硫後の発泡の項については、○は発泡なしを、△は
目視でわずかに発泡ありと認められたものを、×は目視
ではっきりと発泡が認められたものを、××は成形しな
かったものを示す。また低温、低湿時のローラ電位の項
については、ゴム厚3mm時、10℃15%と23℃5
0%との電位差(1500V印加時)で、○は250V
以下を、△は250〜350Vを、×は350V以上を
示す。
【0016】実施例及び比較例の帯電ローラの製造にあ
たっては、使用マイクロ波は2450MHzで、クロス
ヘッド押し出し機から出たゴムローラを、加硫温度に保
持したマイクロ波加熱部に連続搬送し、さらに、ローラ
の加硫後の熱ひずみをとるために150〜200℃に加
熱した熱風炉を通した。そして加硫後の発泡状態を目視
にて観察後、円筒研削盤にてローラを研削し、1500
V印加時の帯電電位を常温状態と低温、低湿状態それぞ
れで測定した。表1より分かるように本発明の実施例に
係る帯電ローラは、発泡、ローラ電位共に良好である。
【0017】
【発明の効果】請求項1に係る画像形成装置の帯電ロー
ラは、以上説明してきたように、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を所定
の範囲で組み合わせることにより、環境変化、特に低
温、低湿時の電位低下を少なくし、電位不良による画像
抜け等を防ぐことができるようになるという効果があ
る。また、カルシウム及びマグネシウムの酸化物あるい
は水酸化物を所定の範囲で配合することでマイクロ波加
硫時の発泡を防ぐことができるようになるという効果も
ある。
【0018】請求項2に係る画像形成装置の帯電ローラ
の製造方法は、以上説明してきたように、所定の範囲で
組み合わせ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に、カルシウム及びマグネシ
ウムの酸化物あるいは水酸化物を所定の範囲で配合し、
これをマイクロ波照射により加硫するようにしたので、
分レベルで加硫が可能となり、押し出し加工からの連続
加硫ができ、これによって省人化、マイクロ波使用によ
る省エネルギー化も可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】接触帯電方式に用いられる帯電ローラの構成を
示す断面図である。
【図2】図1のような帯電ローラを用いる画像形成装置
の主要構成を示す概念図である。
【符号の説明】
101 芯金 102 導電性弾性層 103 表面層 201 感光体ドラム 202 帯電ローラ 204 現像ローラ 205 電源 206 転写ローラ 207 記録紙 208 クリーニング装置 209 表面電位計 L 露光

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複写機等の画像形成装置に使用される帯
    電ローラであって、弾性層材料である共重合体ゴムまた
    はゴム混合物の構成単位が、エピクロルヒドリンが35
    <A<50モル%(Aはエピクロルヒドリンのモル
    %)、エチレンオキサイドが50<B<65モル%(B
    はエチレンオキサイドのモル%)、アリルグリシジルエ
    ーテルが0≦C≦10モル%(Cはアリルグリシジルエ
    ーテルのモル%)であるエピクロルヒドリン系ゴム10
    0重量部に対して、カルシウム及びマグネシウムの酸化
    物あるいは水酸化物を合計0.5〜10重量部配合して
    なることを特徴とする画像形成装置の帯電ローラ。
  2. 【請求項2】 上記請求項1における弾性層材料をマイ
    クロ波照射により加硫することを特徴とする画像形成装
    置の帯電ローラの製造方法。
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