KR20110073617A - 대전 롤러, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치 - Google Patents

대전 롤러, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치 Download PDF

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Abstract

안정된 대전 성능을 가지는 동시에, 전자 사진 화상에서의 「흐려짐」의 발생을 억제할 수 있는 대전 롤러의 제공을 목적으로 한다. 도전성 지지체와, 표면층을 갖는 접촉 대전용의 대전 롤러에 관한 것이다. 표면층은, 바인더와, 상기 바인더에 분산된 카본 블랙을 함유하는 수지 입자와, 상기 바인더에 분산된 흑연 입자를 포함하고 있고, 또한 그 표면은, 수지 입자에 유래하는 볼록부와, 상기 흑연 입자에 유래하는 볼록부를 갖고 있다. 그리고, 이들 볼록부는 특정한 관계에 있다.

Description

대전 롤러, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치{CHARGING ROLLER, PROCESS CARTRIDGE AND ELECTROPHOTOGRAPHIC DEVICE}
본 발명은, 접촉 대전에 의해 피대전체를 대전하는 대전 롤러, 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치에 관한 것이다.
일본 특허 공개 제2007-127777호 공보에는 표면층에 카본 블랙을 분산시킨 수지로 형성된 수지 입자(이후, 「CB 분산 수지 입자」라고도 한다)를 함유하는 대전 롤러가 개시되어 있다.
본 발명자들은, 상기한 종래 기술에 기초하여, CB 분산 수지 입자를 함유하고, 또한 상기 CB 분산 수지 입자에 유래하는 볼록부를 표면에 갖는 표면층을 구비한 대전 롤러에 대하여 검토했다. 그 결과, 당해 볼록부를 발생시키고 있는 CB 분산 수지 입자는, 카본 블랙에 의해 도전화되어 있기 때문에 방전을 일으키기 쉽다. 그로 인해, 이러한 대전 롤러는, 사용에 수반하여 그 표면에 토너나 외첨제가 부착된 경우에도 안정된 대전 성능을 발휘하는 것을 발견했다. 한편, 이러한 대전 롤러를 사용한 대전 공정을 거쳐 형성된 전자 사진 화상에 「흐려짐」이 발생해버리는 경우가 있는 것을 발견했다.
따라서, 본 발명은 안정된 대전 성능을 가지는 동시에, 전자 사진 화상에서의 「흐려짐」의 발생을 억제할 수 있는 대전 롤러의 제공을 목적으로 하는 것이다. 또한, 본 발명은 고품위의 전자 사진 화상을 안정되게 제공 가능한 프로세스 카트리지 및 전자 사진 장치의 제공을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 관한 대전 롤러는, 도전성 지지체와, 표면층을 갖는 접촉 대전용의 대전 롤러이며, 상기 표면층은, 바인더와, 상기 바인더에 분산된 카본 블랙을 함유하는 수지 입자와, 상기 바인더에 분산된 흑연 입자를 포함하고, 또한 상기 표면층은, 그 표면에 상기 수지 입자에 유래하는 볼록부와, 상기 흑연 입자에 유래하는 볼록부를 갖고, 상기 흑연 입자에 유래하는 볼록부에 인접하는 3개의 수지 입자에 유래하는 볼록부의 각 정점을 포함하는 평면이 이루는 거리가 '양'인 흑연 입자에 유래하는 볼록부의 수가, 흑연 입자에 유래하는 볼록부의 총 수에 대하여 80% 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 전자 사진 장치는, 상기한 대전 롤러와, 상기 대전 롤러에 의해 대전 가능하게 배치되어 있는 전자 사진 감광체를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 관한 프로세스 카트리지는, 상기한 대전 롤러와 전자 사진 감광체를 구비하고, 전자 사진 장치의 본체에 착탈 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 대전 롤러는, 대전 롤러의 표면에의 부착물의 부착에 의한 감광체의 대전 불량에 기인하는 가로 줄무늬 화상의 발생을 억제하여, 화상의 고농도화에 의한 화상 품위의 저하를 억제할 수 있다. 그리고, 대량 출력에 대해서도 방전 특성의 안정화를 도모하여, 한층 더한 고화질화, 고속화, 장기 수명화를 도모하는 전자 사진 장치에 적합하다.
도 1a 및 도 1b는, 대전 롤러와 전자 사진 감광체의 닙에 있어서의 방전 상태의 설명도이다.
도 2는, 본 발명에 관한 대전 롤러의 표면층의 설명도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 대전 롤러의 도전성 측정 장치를 도시하는 구성도이다.
도 4는, 본 발명에 관한 대전 롤러의 단면도이다.
도 5는, 본 발명에 관한 대전 롤러를 사용한 전자 사진 장치의 단면도이다.
도 6은, 본 발명에 관한 대전 롤러를 갖는 프로세스 카트리지의 단면도이다.
본 발명자들은, 카본 블랙(CB) 분산 수지 입자에 유래하는 볼록부를 표면에 갖는 대전 롤러의 사용에 의해 전자 사진 화상에 「흐려짐」이 발생하는 메커니즘에 대하여 이하와 같이 추정했다.
도 1b는, CB 분산 수지 입자에 유래하는 볼록부(이후 「CB 분산 수지 입자 볼록부」라고도 한다)를 표면에 갖는 대전 롤러와 전자 사진 감광체의 닙에서의 방전 상태를 모식적으로 도시한 도면이다. 표면층(101)에 CB 분산 수지 입자(103)를 함유하는 대전 롤러에 의해 전자 사진 감광체(105)를 대전한 경우, CB 분산 수지 입자 볼록부(107)와 전자 사진 감광체(105) 사이에서 발생하는 방전(111)과, CB 분산 수지 입자(103)가 없는 평면부(109)와 전자 사진 감광체(105) 사이에서 발생하는 방전(113)에서는 그 강도가 크게 상이하다. 그로 인해, 전자 사진 감광체(105)의 표면에는 대전 롤러 표면의 CB 분산 수지 입자 볼록부로부터의 방전에 의해 대전된 영역(115)과, 대전 롤러 표면의 평면부(109)로부터의 방전에 의해 대전된 영역(117)이 발생한다. 그리고, 영역(115)과 영역(117)에서는 큰 전위차가 있기 때문에 이들 영역 사이에 국소 전계(119)가 발생한다. 이러한 상황 하에서, 하전 입자인 토너(120)는 당해 국소 전계(119)에 트랩되어, 전자 사진 감광체의 표면 내를 이동한다. 이러한 토너의 이동에 의해 전자 사진 감광체 표면의 비잠상부에 토너가 부착되어, 전자 사진 화상에 「흐려짐」을 발생시키고 있다고 생각했다.
본원 발명자들은 이러한 추정에 기초하여, CB 분산 수지 입자 볼록부로부터의 양호한 방전을 유지하면서, 2개의 CB 분산 수지 입자 볼록부 사이의 평면부로부터도 안정되고 적절하게 방전되도록 하여, 전자 사진 감광체 표면에 발생하는 국소 전계를 약화시킴으로써 전자 사진 화상에서의 「흐려짐」을 억제할 수 있는 것이 아닐까라고 생각했다. 따라서, 대전 롤러의 평면부(109)에, CB 분산 수지 입자 볼록부의 높이보다 낮은, 흑연 입자에 유래하는 볼록부(이후 「흑연 입자 볼록부」라고도 한다)를 형성한 대전 롤러를 제작했다. 그리고, 당해 대전 롤러의 대전 성능 및 이것을 사용하여 형성한 전자 사진 화상의 「흐려짐」에 대하여 검토했다. 그 결과, 당해 대전 롤러는 안정된 대전 성능을 갖는 것, 이것을 사용하여 형성한 전자 사진 화상에 있어서는, 「흐려짐」이 양호하게 억제되고 있는 것을 알았다. 본 발명은 이러한 지식에 기초하여 이루어진 것이다.
여기서, 본 발명에 관한 대전 롤러를 사용함으로써, 전자 사진 화상에서의 「흐려짐」의 발생을 억제할 수 있는 이유는 이하와 같이 생각된다. 도 1a는, 본 발명에 관한 대전 롤러와 전자 사진 감광체로 형성되는 닙부에 있어서의 방전 현상을 모식적으로 도시한 것이다. 대전 롤러의 표면층(201)에는 CB 분산 수지 입자(103)와, 상기 CB 분산 수지 입자(103)보다 높은 도전성의 흑연 입자(203)를 포함한다. 또한, 표면층(201)은, 그 표면에 상기 CB 분산 수지 입자 볼록부(107)와, 흑연 입자 볼록부(205)를 갖고 있다. 또한, 흑연 입자 볼록부(205)는, 기본적으로 CB 분산 수지 입자 볼록부(107)보다 전자 사진 감광체(105)의 표면에 접근하는 일이 없도록 구성되어 있다. 이 경우, 흑연 입자 볼록부(205)로부터는, CB 분산 수지 입자 볼록부(107)로부터의 방전 강도(111)만큼 강하지는 않지만, 도 1b의 평면부(109)로부터의 전자 사진 감광체로의 방전(113)보다 강한 방전(207)이 발생한다. 그로 인해, 전자 사진 감광체(105)의 표면에는, 도 1b에 도시된 바와 같은 전위차를 갖는 2개의 영역(115 및 117)이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 전자 사진 감광체 표면에 형성되는 국소 전계(209)의 강도를 약화시킬 수 있다. 그 결과, 전자 사진 감광체의 표면 내에서의 토너(120)의 이동량을 작게 억제할 수 있어, 비잠상 영역으로의 토너의 부착을 억제할 수 있을 것으로 사료된다.
본 발명에 관한 대전 롤러에 대하여 이하에 그 구성을 상세하게 설명한다.
<도전성 지지체>
도전성 지지체의 재질로서는, 예를 들어 철, 구리, 스테인리스, 알루미늄, 니켈 등의 금속이나 그 합금을 들 수 있다.
<표면층>
표면층은, 바인더와, 상기 바인더에 분산된 카본 블랙을 함유하는 도전성의 수지 입자(CB 분산 수지 입자)와 흑연 입자를 포함한다. 또한, 표면층은 그 표면에, CB 분산 수지 입자에 유래하는 볼록부(CB 분산 수지 입자 볼록부)와, 흑연 입자에 유래하는 볼록부(흑연 입자 볼록부)를 갖는다.
그리고, 흑연 입자 볼록부에 대해서는, 거기에 인접하는 3개의 CB 분산 수지 입자 볼록부의 각 정점을 포함하는 평면이 이루는 거리가 '양'인 것이, 흑연 입자 볼록부의 총 수에 대하여 80% 이상이다. 여기서, 어느 흑연 입자 볼록부에 대해, 거기에 인접하는 3개의 CB 분산 수지 입자 볼록부의 각 정점을 포함하는 평면이 이루는 거리가 「양」이라는 것은, 이하와 같이 정의한다. 즉, 당해 흑연 입자 볼록부에 인접하는 3개의 CB 분산 수지 입자 볼록부의 각 정점을 포함하는 평면보다, 당해 흑연 입자 볼록부의 정점이 낮은 위치에 있는 것을 의미한다.
이와 같은 구성을 채용하는 것의 기술적인 의의 중 하나는, 흑연 입자 볼록부가 전자 사진 감광체의 표면에 대하여 접촉하는 것이 억제되는 점에 있다. 즉, 흑연 입자는 CB 분산 입자와 비교하여 양호한 도전성이다. 그 때문에 흑연 입자 볼록부가 전자 사진 감광체의 표면과 직접 접촉한 경우, 누설이 발생해 버릴 가능성이 있다. 누설의 발생을 피하는 데 있어서, 흑연 입자 볼록부와 전자 사진 감광체의 표면의 직접 접촉을 억제하는 것에는 기술적 의의가 있다.
또한, 전자 사진 감광체의 표면에 직접 접촉하지는 않는 흑연 입자 볼록부가 흑연 입자 볼록부의 총 수의 80% 이상이라는 규정에 관해서, 「80%」라는 값 자체에는 임계적인 의의는 없다. 흑연 입자 볼록부의 대부분 또는 모두가 전자 사진 감광체의 표면과는 접촉하지 않는 것을 구체적인 수치로서 나타낸 것이다.
흑연 입자 볼록부의 높이의, 주위의 CB 분산 수지 입자의 높이에 대한 관계의 관찰 방법을 이하에 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 레이저 현미경(도시하지 않음) 등을 사용하여 표면층의 볼록부에 레이저광을 조사시켜, 그 반사 스펙트럼으로부터 흑연 입자 볼록부(31)를 검출한다. 검출된 하나의 흑연 입자 볼록부(31)에 인접하는 CB 분산 수지 입자 볼록부(32)를 레이저광을 사용하여 검출한다. 흑연 입자 볼록부(31)에 인접하는 CB 분산 수지 입자 볼록부란, 흑연 입자 볼록부의 정점으로부터, 평면 거리로서 최단으로부터 3번째까지의 3개의 정점을 갖는 수지 입자 볼록부를 말한다. 그리고, 3개의 정점을 포함하는 평면(32a)을 구하고, 이 평면(32a)과 흑연 입자 볼록부(32)의 정점간의 거리(33)를 구한다. 흑연 입자 볼록부의 정점이, 표면층의 볼록부가 형성되어 있지 않은 표면(평면부)을 기준면으로 하여, 기준면에 대하여 평면(32a)보다 낮은 위치에 있는 흑연 입자 볼록부의 수를 구하고, 흑연 입자 볼록부의 총 수에 대한 비율을 산출한다. 얻어진 산출값이 80% 이하로 된다. 정점이 평면(32a)보다 낮은 위치에 있는 흑연 입자 볼록부가 80% 이상이면, 감광체 표면에 강한 방전에 의한 고전위 영역이 형성되는 것을 억제하여 강한 감광체 국소 전계의 발생을 억제할 수 있어, 비잠상부에 있어서의 화상의 고농도화의 발생을 억제할 수 있다.
이하, 흑연 입자 볼록부의 측정 방법을, 더욱 구체적으로 나타낸다. 측정기로서는, 레이저 현미경(상품명: LSM5 PASCAL, 칼 자이스(Carl Zeiss)사제)을 사용하여, 표면층의 표면을 시야 0.5mm×0.5mm로 관찰한다. 여기시키는 레이저의 파장을 변화시켜, 여기광의 스펙트럼을 조사함으로써 시야 내의 볼록부가 CB 분산 수지 입자 유래인지, 흑연 입자 유래인지를 동정한다. 그리고, 레이저를 시야 내의 X-Y 평면으로 스캔시킴으로써 2차원의 화상 데이터로부터 흑연 입자 볼록부, CB 분산 수지 입자 볼록부를 검출한다. 또한, 초점을 Z 방향으로 이동시켜, 스캔을 반복하여 3차원의 화상 데이터를 얻는다. 이어서, 시야 내의 임의의 흑연 입자 볼록부에 주목하여, 그 흑연 입자 볼록부에 인접하고 있는 CB 분산 수지 입자 볼록부를 3개 정한다. 3개의 CB 분산 수지 입자 볼록부의 정점을 포함하는 평면과, 주목한 흑연 입자 볼록부의 거리를 3차원의 화상 데이터로부터 계산한다. 이러한 작업을 시야 내의 10개의 흑연 입자에 대하여 행한다. 마찬가지로, 대전 롤러의 길이 방향에 대하여 대략 같은 간격으로 10시야 측정한다. 얻어진 합계 100개의 흑연 입자 볼록부의 정점과 CB 분산 수지 입자 볼록부의 정점을 3개 포함하는 평면이 이루는 거리에 대하여 조사한다. 흑연 입자 볼록부가 100개에 미치지 않는 경우에는 시야 수를 증가시켜 측정을 반복한다.
그리고, 흑연 입자 볼록부의 정점이, 표면층의 표면의 평면부를 기준면으로 하여, 인접하는 CB 분산 수지 입자 볼록부의 정점을 3개 포함하는 평면보다 하방에 있는 경우를 거리가 「양」인 것으로 하고, 상방에 있는 경우를 거리가 「음」인 것으로 정의한다. 이 거리가 「양」인 흑연 입자 볼록부의 비율을 백분율로 나타낸 것을 「양의 흑연 입자 볼록부 비율」로 하고 「양의 흑연 입자 볼록부 비율」을 80% 이상으로 하는 것이 본 발명에 관한 대전 부재에 있어서는 필요하다.
3개의 인접하는 CB 분산 수지 입자 볼록부의 정점을 포함하는 평면과, 정점이 낮은 위치에 있는 흑연 입자 볼록부 사이의 거리는, 바람직하게는 0.5㎛ 이상, 15㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 3㎛ 이상, 10㎛ 이하이다. 이 범위로 함으로써, 전자 사진 감광체의 표면에서의 국소 전계의 완화에 보다 유효하다.
흑연 입자 볼록부와 CB 분산 수지 입자부 볼록부에 있어서의 도전성은 표면과 도전성 지지체 사이에 15V의 전압을 인가했을 때 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
을 만족하는 것이 바람직하다. 상기 식 중, I(A)는 CB 분산 수지 입자 볼록부에 있어서의 평균 전류값, I(B)는 흑연 입자 볼록부에 있어서의 평균 전류값, I(C)는 평면부에 있어서의 평균 전류값을 나타낸다. 상술한 바와 같이, 흑연 입자 볼록부, CB 분산 수지 입자 볼록부, 평면부의 순으로 도전성이 높고, 15V 전압을 인가했을 때 흑연 입자 볼록부에 있어서의 평균 전류값은 10nA 이상이며, CB 분산 수지 입자 볼록부에 있어서의 평균 전류값의 3배 이상, 100배 이하인 것이 바람직하다. 흑연 입자 볼록부에 있어서의 평균 전류값이 10nA 이상이면 흑연 입자 볼록부로부터의 방전에 의해 감광체 표면을 대전할 수 있다. 수학식 2의 관계를 만족함으로써 수지 입자 볼록부로부터의 방전과 비교하여, 흑연 입자 볼록부로부터 적절하게 작은 방전이 발생하여, 이들 볼록부가 갖는 높이와 함께 작용하여, 전자 사진 감광체의 표면에 있어서의 국소 전계의 발생의 완화 효과를 보다 양호하게 얻을 수 있다.
흑연 입자 볼록부, CB 분산 수지 입자 볼록부, 평면부에 있어서의 도전성의 측정은 원자간력 현미경(AFM)(상품명: Q-scope250, 큐산트(Quesant)사제)을 사용하여, 도전성 모드에 의해 측정한 측정값을 채용할 수 있다. 도 3에 도전성 측정 장치의 구성도를 나타낸다. 대전 롤러(41)의 도전성 지지체에 직류 전원(6614C: 아질렌트(Agilent)사)(44)을 접속하여 15V를 인가하고, 표면층에는 캔틸레버(42)의 자유단부를 접촉시켜, AFM에 의해, 하기 표 1에 나타내는 조건에 의해 전류를 측정한다. 흑연 입자 볼록부, 수지 입자 볼록부, 평면부 각각에 대해, 100개소, 시야를 바꾸어 측정하여 그 평균값을 얻는다. 측정의 대상으로서의 흑연 입자 볼록부, CB 분산 수지 입자 볼록부, 평면부는 동일 시야에서 측정하는 것이 바람직하다.
CB 분산 수지 입자 볼록부 및 흑연 입자 볼록부의, 표면층의 표면에 있어서의 각각의 밀도로서는, 한변이 0.5mm인 사각형의 면내에 CB 분산 수지 입자 볼록부가 10 내지 1000개, 흑연 입자 볼록부가 100 내지 10000개인 것이 바람직하다.
이러한 표면층의 구성 재료에 대하여 이하 설명한다.
<<바인더>>
바인더로서는, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 고무, 열가소성 엘라스토머 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 우레탄 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 폴리아미드 수지, 부티랄 수지, 스티렌-에틸렌·부틸렌-올레핀 공중합체, 올레핀-에틸렌·부틸렌-올레핀 공중합체 등을 예시할 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중 감광체와의 이형성이나, 내오염성이 우수한 점에서, 열경화성 수지를 바람직한 것으로서 들 수 있다.
<<CB(카본 블랙) 분산 수지 입자>>
표면층에 분산되는 CB 분산 수지 입자는, 카본 블랙이 분산된 수지로 구성된 도전성의 입자이며, 또한 표면층에 방전점이 되는 볼록부를 형성시키는 것이다. 평균 입자 직경으로서 1 내지 30㎛, 특히 2㎛ 내지 20㎛이다. 여기서, 표면층 중의 CB 분산 수지 입자의 평균 입자 직경은, 이하의 방법에 의해 얻어진 체적 평균 입자 직경을 채용하기로 한다. 표면층의 어느 임의의 점을 500㎛에 걸쳐, 20nm씩 수렴 이온 빔(FB-2000C: 가부시끼가이샤 히타치 세이사꾸쇼제)으로 잘라내고, 전자 현미경에 의해 그 단면 화상을 촬영한다. 그리고 동일한 수지 입자를 촬영한 화상을 20nm 간격으로 조합하여, 입체적인 입자 형상을 산출한다. 이 작업을, 수지 입자의 임의의 100입자로 행하고, 이것을 측정의 대상 입자로 한다. 얻어진 각 입체적 입자 형상으로부터 산출한 체적의 구 상당 직경을 체적 평균 입자 직경으로 하고, 총 대상 입자의 체적 평균 입자 직경의 평균값을 평균 입자 직경으로 한다.
상기 CB 분산 수지 입자는, 입도 분포가, 그 평균 입자 직경을 A㎛로 할 때, 입자의 90% 이상이 입자 직경 A/5㎛ 이상, 5A㎛ 이하인 것이 바람직하고, 또한 A/3㎛ 이상, 3A㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 수지 입자가 이러한 범위의 입도 분포를 가짐으로써, 수지 입자 유래의 볼록부로부터의 방전의 강도를 보다 균일하게 할 수 있다. 이러한 수지 입자의 입도 분포는, 평균 입자 직경 A㎛가 상기 체적 평균 입자 직경에 있어서의 분포이다.
입도 분포는 상기한 방법에 의해 입체적 입자 형상을 구한 100개의 대상 입자에 대해, 산출하여 구한 산출값을 채용할 수 있다.
CB 분산 수지 입자는, 형상이 구형에 가까울수록 표면층의 표면에 형성되는 볼록부의 표면이 평활해져, 부착물이 적층하기 어려운 점에서, 바람직하다. 입자의 구 형상을 나타내는 지표로서의 원형도가 0.9 이상인 입자의 비율이, 표면층에 분산된 수지 입자의 전체 개수에 대하여, 80% 이상인 것이 바람직하다. 원형도 0.9 이상의 입자의 비율이 80% 이상이면, 대전 롤러 표면의 오염에 기인하는 반점 형상의 화상 얼룩의 발생을 억제할 수 있다. 표면층에 분산된 수지 입자의 원형도는, 상기한 방법에 의해 입체적 입자 형상을 구한 100입자의 입자를 대상으로 하여, 이하의 식에 의해 산출한 값을 채용할 수 있다.
원형도=(입자 투영 면적과 동일한 면적의 원의 주위 길이)/(입자 투영상의 주위 길이)
이 원형도는, 입자가 완전한 구형인 경우에는 1.000이며, 표면 형상이 복잡해질수록 작은 값이 된다.
또한, 상기에 나타낸 CB 분산 수지 입자의 평균 입자 직경, 입도 분포, 원형도는, 표면층에 분산된 상태의 값이다. 그러나, 표면층에 분산하기 전의, 이하의 방법에 의해 측정한 측정값을 채용할 수도 있다. 우선, 2차 응집한 입자를 제외한 1차 입자만을 투과형 전자 현미경(TEM) 등의 현미경으로 100개 관찰한다. 이 화상을 화상 처리 소프트(Image-Pro Plus: 플라네트론 가부시끼가이샤제)에 도입하여, 카운트/크기 기능에 의해 자동 산출한다.
CB 분산 수지 입자의 체적 저항률은, 흑연 입자의 체적 저항률과의 관계에 있어서 선택하는 것이 바람직하다. CB 분산 수지 입자의 체적 저항률로서는, 1.0×1012 내지 1.0×103Ω·cm, 특히 1.0×108 내지 1.0×105Ω·cm이다. 이 범위 내로 함으로써, 전자 사진 감광체를 양호하게 접촉 대전시킬 수 있는 방전점을 형성할 수 있기 때문이다. CB 분산 수지 입자의 체적 저항률은, 온도 23℃, 습도 50% RH의 환경 하에서, 저항 측정 장치(상품명: Loresta-GP, 미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤제)를 사용하여, 시료에 10V의 전압을 인가했을 때의 측정값으로 할 수 있다. 측정 대상 시료로서는 10.1MPa(102kgf/cm2)의 압력을 가하여 압축한 것을 사용할 수 있다.
CB 분산 수지 입자를 구성하는 수지로서는, 예를 들어 아크릴 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리스티렌 수지, 페놀 수지, 폴리아미드 수지, 나일론 수지, 불소계 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 또한, 분산되는 카본 블랙으로서는, 퍼니스 블랙, 서멀 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙(상품명) 등을 예시할 수 있다. 이들 카본 블랙의 평균 입자 직경은, 1차 입자의 평균 입자 직경이 10nm 이상 300nm 이하인 것이 수지 중에 균일하게 분산할 수 있는 점에서, 바람직하다. 카본 블랙의 평균 입자 직경은, 이하의 방법에 의해 측정한 값을 채용할 수 있다. 수지 입자를 촬영한 단면 화상으로부터 임의의 카본 블랙100개를 선택한다. 그리고, 카본 블랙 입자의 투영 면적을 구하고, 얻어진 면적의 원 상당 직경을 계산하여 체적 평균 입자 직경을 구하고, 그것을 카본 블랙의 평균 입자 직경으로서 구할 수 있다. 이때, 원 상당 직경이 5nm 이상, 500nm 이하의 범위에 있는 입자만을 측정 대상으로서 측정한다.
카본 블랙의 CB 분산 수지 입자 중에 있어서의 함유량으로는, CB 분산 수지 입자에 상기한 체적 저항을 부여하는 데 필요한 양으로 한다. 일반적으로는, 수지 입자의 수지분 100질량부에 대하여 1 내지 15질량부의 범위에서 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 이 범위이면, CB 분산 수지 입자에 대하여, 상기한 도전성을 부여할 수 있는 동시에, 적당한 경도를 부여할 수 있다.
CB 분산 수지 입자를 제작하는 방법은, 그 일례로서, 이하의 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 수지와 카본 블랙을 혼련하여 카본 블랙을 수지 중에 분산시킨 후, 냉각 고화하고, 그 후 분쇄하고, 기계적 처리 및 열적 처리에 의해 구형화하여, 분급하는 방법이다. 또한, 중합성 단량체 중에 중합 개시제, 카본 블랙 및 그 밖의 첨가제를 첨가하고, 분산기에 의해 균일하게 분산한 단량체 조성물을, 분산 안정제를 함유하는 수상 중에 교반기에 의해 소정의 입자 직경이 되도록 현탁시켜 중합하는 방법이다.
<<흑연 입자>>
흑연 입자는, SP2 공유 결합에 의해 층 구조를 이루는 탄소 원자를 함유하는 물질이며, 또한 라만 스펙트럼에 있어서의 1580cm-1의 흑연 유래의 피크에 있어서의 반값 폭 Δν1580이 80cm-1 이하인 것이 바람직하다. Δν1580은, 흑연화도나, SP2 궤도의 흑연면의 확대의 지표가 되고, 거기에 기인하여 흑연 입자의 도전성의 지표가 된다. Δν1580이 작을수록 흑연화도는 높고, 흑연면의 확대는 넓고, 도전성은 높아진다. Δν1580의 더욱 바람직한 범위는 30cm-1 이상 60cm-1 이하이다. 이 범위이면, 감광체 국소 전계의 강도를 극소로 할 수 있다. Δν1580은 하기 표 2에 나타내는 조건에서 측정한 측정값을 채용할 수 있다.
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흑연 입자로서는, 천연 흑연, 인조 흑연 모두 사용할 수 있다. 상기 흑연 입자로서 인조 흑연의 제조는, 흑연 입자 전구체를 소성하는 방법을 사용할 수 있다. 흑연 입자 전구체 및 그 소성 조건을 선택함으로써, 얻어지는 흑연 입자의 형상과 도전성을 제어할 수 있다. 얻어지는 흑연 입자의 형상은, 흑연 입자 전구체의 형상에 따라 대략 결정된다. 사용 가능한 흑연 입자 전구체로서는, 예를 들어 벌크 메소페이즈 피치, 메소카본 마이크로비드, 페놀 수지, 페놀 수지에 메소페이즈를 코팅한 것, 코크스에 피치를 코팅한 것 등을 들 수 있다. 얻어지는 흑연 입자의 도전성은, 소성 조건에 따라 변화하여, 일반적으로 고온 장시간 소성하여 얻어질수록 도전성은 높아진다. 또한, 도전성은, 흑연 입자 전구체의 화학 결합 구조에 따라서도 변화한다. 흑연 입자 전구체에 의해 흑연화가 어렵거나 쉽거나 하는, 결정성 변화의 용이함이 상이하기 때문에, 동일한 조건에서 소성해도 동일한 도전성이 얻어지는 것은 아니다. 이들 흑연 입자의 구체적인 제조 방법을 이하에 설명하지만, 흑연 입자는 반드시 이들 제조 방법에 의해 얻어지는 것에 한정되는 것은 아니다.
<코크스에 피치를 코팅한 것을 소성하여 얻어지는 흑연 입자>
코크스에 피치를 코팅한 것을 소성하여 얻어지는 흑연 입자는, 코크스에 피치를 첨가하고, 성형하고 그 후 소성함으로써 얻어진다. 코크스는, 석유 증류에 있어서의 잔사유 또는 콜타르 피치를 500℃ 정도에서 가열하여 얻어지는 미가공 코크스를 재차 1200℃ 이상, 1400℃ 이하에서 소성한 것을 사용할 수 있다. 피치는, 타르의 증류 잔사로서 얻어지는 피치를 사용할 수 있다.
이들 원료를 사용하여 흑연 입자를 얻는 방법으로서는, 우선 코크스를 미분쇄하여, 피치와 혼합한다. 그 후, 150℃ 정도의 가열 하에서 혼련하고, 성형기를 사용하여 성형한다. 성형품을 700℃ 이상, 1000℃ 이하에서 열처리하여, 열안정성을 부여한다. 이어서, 2600℃ 이상, 3000℃ 이하에서 열처리함으로써, 원하는 흑연 입자가 얻어진다. 열처리 시에는, 산화를 방지하기 위하여 성형품을 패킹용의 코크스로 덮는 것이 바람직하다.
<벌크 메소페이즈 피치를 소성하여 얻어지는 흑연 입자>
벌크 메소페이즈 피치는, 예를 들어 콜타르 피치 등으로부터 용제 분별에 의해 β-레진을 추출하고, 이것을 수소 첨가, 중질화 처리를 행함으로써 얻을 수 있다. 또한 중질화 처리 후, 미분쇄하고, 계속하여 벤젠 또는 톨루엔 등에 의해 용제 가용분을 제거함으로써 얻을 수도 있다. 이 벌크 메소페이즈 피치는 퀴놀린 가용분이 95wt% 이상인 것이 바람직하다. 95wt% 미만의 것을 사용하면, 입자 내부가 액상 탄화되기 어려워, 고상 탄화되기 때문에 입자가 파쇄 형상의 상태로 된다. 구형에 가깝게 하기 위해서는, 상기 제어를 행하는 것이 보다 바람직하다.
메소페이즈 피치를 사용하여 흑연 입자를 얻는 방법으로서는, 우선 상기한 벌크 메소페이즈 피치를 미분쇄하고, 이것을 공기 중 200℃ 이상, 350℃ 이하에서 열처리하여, 경도로 산화 처리한다. 이 산화 처리에 의해, 벌크 메소페이즈 피치 입자는 표면만 불융화되어, 다음 공정의 열 처리 시의 용융, 융착이 억제된다. 이 산화 처리된 벌크 메소페이즈 피치 입자는 산소 함유량이 5질량% 이상, 15질량% 이하인 것이 적당하다. 산소 함유량이 5질량% 이상이면, 열처리 시의 입자끼리의 융착이 격화되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 산소 함유량이 15질량% 이하이면 입자 내부까지 산화되어 형상이 파쇄 형상인 채로 흑연화되는 것을 억제할 수 있어, 구 형상의 입자를 얻을 수 있다. 이렇게 산화 처리한 벌크 메소페이즈 피치 입자를 질소, 아르곤 등의 불활성 분위기 하에서, 1000℃ 이상, 3500℃ 이하에서 열처리함으로써 원하는 흑연 입자가 얻어진다.
<메소카본 마이크로비드를 소성하여 얻어지는 흑연 입자>
메소카본 마이크로비드를 얻는 방법으로서는, 석탄계 중질유 또는 석유계 중질유를 300℃ 이상, 500℃ 이하의 온도에서 열처리하고, 중축합시켜 거친 메소카본 마이크로비드를 생성시킨다. 그 후, 반응 생성물을 여과, 정치 침강, 원심 분리 등의 처리를 하여 메소카본 마이크로비드를 분리한 후, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 용제로 세정하고, 또한 건조하는 방법 등을 들 수 있다.
이 메소카본 마이크로비드를 사용하여 흑연 입자를 얻는 방법으로서는, 우선 건조를 종료한 메소카본 마이크로비드를 파괴시키지 않을 정도의 힘으로 기계적으로 1차 분산시켜 두는 것이, 흑연화 후의 입자의 응집 방지나 균일한 입도를 얻기 위하여 바람직하다. 1차 분산을 종료한 메소카본 마이크로비드를, 불활성 분위기 하에서 200℃ 이상, 1500℃ 이하의 온도에서 1차 가열 처리하여, 탄화물로 한다. 이 탄화물은, 역시 탄화물을 파괴시키지 않을 정도의 힘으로 탄화물을 기계적으로 분산시키는 것이, 흑연화 후의 입자의 응집 방지나 균일한 입도를 얻기 위하여 바람직하다. 2차 분산 처리를 종료한 탄화물을 불활성 분위기 하에서 1000℃ 이상, 3500℃ 이하의 온도에서 2차 가열 처리함으로써, 원하는 흑연 입자가 얻어진다.
본 발명에 관한 표면층에 있어서는, CB 분산 수지 입자 볼록부 및 흑연 입자 볼록부의 높이의 조정이 중요하다. 각 볼록부의 높이를 제어하는 제1 요소가, CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자의 입자 직경이다. 즉, CB 분산 수지 입자로서, 그 평균 입자 직경이 흑연 입자의 평균 입자 직경보다 큰 것을 선택하는 것이 필요하다. 구체적으로는, CB 분산 수지 입자로서, 그 평균 입자 직경이, 흑연 입자의 평균 입자 직경보다 0.5㎛ 이상, 특히 3㎛ 이상 큰 것을 사용하는 것이 바람직하다. 평균 입자 직경의 차의 상한에는 특별히 제한은 없지만, 현실적으로는 25㎛ 이하, 특히 15㎛ 이하이다.
각 볼록부의 높이를 제어하는 제2 요소는, 표면층의 형성에 사용하는 표면층 형성용 도료의 제조 방법이다. 즉, 표면층 형성용 도료의 제조 시에 바인더 수지에 대하여 CB 분산 수지 입자와 흑연 입자를 분산시킨다. 이 분산 공정의 전후에서, 상기한 CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자의 평균 입자 직경의 관계가 유지되도록 하는 것이 중요하다. 균일 분산을 목적으로 한 바인더 중에서의 필러의 일반적인 분산 조건에서는, 흑연 입자 및 CB 분산 수지 입자는 분쇄되어 버리는 경우가 있다. 특히, 흑연 입자는 본질적으로 물러, 분쇄되기 쉽다. 그로 인해, 평균 입자 직경이 당초의 평균 입자 직경보다 대폭 작아지거나, 혹은 과도하게 분쇄된 것끼리 응집되어, 도리어 큰 평균 입자 직경의 응집체로서 표면층 형성용 도료 중에 존재할 가능성이 있다. 따라서, 표면층 형성용 도료를 제조하기 위해, 바인더 수지에 CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자를 분산시킬 때에 흑연 입자 및 CB 분산 수지 입자가 분쇄될 가능성을 가능한 한 배제하기 위해, 분산 시간의 단축화 등의 분산 조건을 완화한다. 구체적으로는, 우선 바인더 수지에 CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자 이외의 피분산 성분, 예를 들어 도전성 미립자 등을 유리 비즈와 함께 혼합하여 페인트 셰이커 분산기를 사용하여 24시간 내지 36시간에 걸쳐 분산한다. 계속해서, CB 분산 수지 입자와 흑연 입자를 첨가하고 재차 분산을 행하지만, 분산 시간은 1분 내지 60분, 바람직하게는 5 내지 10분으로 한다. 이에 의해, 흑연 입자 및 CB 분산 수지 입자의 분쇄가 억제되어, 당초의 CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자의 평균 입자 직경의 관계를, 표면층 형성용 도료 중에서도 거의 유지할 수 있도록 된다.
각 볼록부의 높이를 제어하는 제3 요소가 표면층 두께이다. 바인더 수지, CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자를 분산시킨 표면층 형성용 도료를 공지의 방법에 의해 지지체 또는 지지체 상에 형성한 탄성층의 표면에 소정의 두께로 도포함으로써 표면층은 형성할 수 있다. 이때, 표면층의 막 두께가, CB 분산 수지 입자의 평균 입자 직경 A㎛에 대하여, A/3 내지 10A, 특히 A/2 내지 5A로 하는 것이 바람직하다. 표면층의 두께를 너무 두껍게 하면, CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자가 표면층 중에 매몰되어, 원하는 높이의 볼록부를 형성할 수 없는 경우가 있다. 상기한 범위의 두께이면, CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자 각각의 입자 직경을 CB 분산 수지 입자 볼록부 및 흑연 입자 볼록부의 높이에 반영시킬 수 있다. 여기서, 표면층 도료에 대한 CB 분산 수지 입자의 첨가량은, 바인더 수지 100질량부에 대하여, 2 내지 80질량부, 특히 5 내지 40질량부로 하는 것이 바람직하다. 또한, 표면층 도료에 대한 흑연 입자의 첨가량은, 바인더 수지 100질량부에 대하여, 0.5 내지 40질량부, 특히 1 내지 20질량부가 바람직하다. 그리고, CB 분산 수지 입자의 첨가량의, 흑연 입자와의 첨가량에 대한 비율은, 질량비로 0.1 이상 10 이하, 보다 바람직하게는 0.5 이상 2 이하이다. 이에 의해, 거의 모든 흑연 입자 볼록부 주위에 CB 분산 수지 입자 볼록부를 존재시킬 수 있다. 그 결과로서, 거의 모든 흑연 입자 볼록부에 대해, 그들 각각에 인접하는 3개의 CB 분산 수지 입자 볼록부의 각 정점을 포함하는 평면이 이루는 거리를 양으로 할 수 있다. 표면층의 두께는, 후술하는 표면층용 도료의 고형분, 점도, 도포 시공 속도 등을 적절히 조정함으로써 가능하다. 표면층용 도료에 포함되는 고형분이 크고, 그 점도가 높고, 도포 시공 속도가 빠를수록 막 두께를 두껍게 할 수 있다. 막 두께의 값은, 표면층을 축방향 3개소, 원주 방향 3개소, 총 9개소의 단면을 광학 현미경이나 전자 현미경으로 관찰하고 측정하여, 그 평균값을 채용할 수 있다.
표면층 형성용 도료의 도포 방법으로서는, 슬릿 도포 시공, 롤 도포 시공, 링 도포 시공, 스프레이 도포 시공, 디핑 등의 방법이 있다. 특히, 디핑은 도포 시에 CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자가 분쇄될 우려가 적다. 그로 인해, CB 분산 수지 입자 및 흑연 입자의 당초의 평균 입자 직경의 관계를 유지하기 쉬워, 바람직한 도포 방법이다.
상기 표면층은, 본 발명의 취지를 몰각하지 않는 범위에서, 이온 도전제, 전자 도전제 등을 함유시켜도 좋다. 또한, 표면층에는, 표면층의 저항의 균일성 향상, 유전율의 조정, 탄성률의 조정 등의 목적으로 절연성의 무기 미립자를 첨가하여도 된다. 무기 미립자로서는, 실리카나 산화티타늄의 입자가 바람직하다.
표면층용 도료를 도포 시공한 후의 도막은, 가열, 자외선이나 전자선의 조사,혹은 습기에 의해 가교를 촉진시키는 것이, 함유하는 수지 입자나 흑연 입자의 탈락을 억제할 수 있는 점에서, 바람직하다.
<<탄성층 등>>
본 발명에 관한 대전 롤러는, 도전성 지지체, 표면층의 기능을 저해하지 않는 범위에 있어서, 다른 기능을 갖는 층을 가져도 된다. 그 일례로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 도전성 지지체(21)와 표면층(23) 사이에 도전성 탄성층(22)을 형성한 구성을 들 수 있다.
도전성 탄성층(22)을 구성하는 고무로서는, 에피클로로히드린 고무, 니트릴 고무(NBR), 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등을 예시할 수 있다. 열가소성 엘라스토머로서는, 스티렌·부타디엔·스티렌-블록 공중합체(SBS), 스티렌·에틸렌부틸렌·스티렌-블록 공중합체(SEBS) 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서도, 에피클로로히드린 고무는, 당해 고무 자체가 1×104 내지 1×108Ω·cm 정도의 중저항 영역의 도전성을 갖고 있으며, 도전성 탄성층의 전기 저항의 편차를 억제할 수 있기 때문에 적절하게 사용된다. 에피클로로히드린 고무로서는, 에피클로로히드린(EP) 단독중합체, EP-에틸렌옥시드(EO) 공중합체, EP-알릴글리시딜에테르(AGE) 공중합체, EP-EO-AGE 3원 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중, EP-EO-AGE 3원 공중합체는, 중합도나 조성비를 조정하여 도전성이나 가공성을 제어할 수 있고, 또한 황 가교함으로써 양호한 기계 강도를 갖고, 도전성도 높은 탄성층이 얻어지는 점에서, 특히 적합하다. 탄성층에는, 본 발명의 대전 롤러로서 필요하게 되는 도전성이나 기계 강도 등의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 일반적인 배합제를 사용할 수 있다.
탄성층의 형성 방법으로서는, 이들 고무나 엘라스토머와 필요에 따라 배합되는 배합제의 원료를 혼련하여, 성형하는 방법을 들 수 있다. 원료의 혼련 방법으로서는, 밴버리 믹서, 인터 믹스, 가압식 니이더 등의 밀폐형 혼련기를 사용하는 방법이나, 오픈 롤 등의 개방형 혼련기를 사용하는 방법을 사용할 수 있다. 혼련하여 얻어진 혼련물을 도전성 지지체 상에 형성하는 방법으로서는, 압출 성형, 사출 성형, 압축 성형 등의 성형 방법을 사용할 수 있다. 탄성층이 되는 혼련물을 도전성 지지체와 일체로 압출하는 크로스헤드 압출 성형이, 작업의 효율화 등을 고려하면 바람직하다. 또한, 도전성 지지체는, 필요에 따라 높은 도전성을 상실하지 않는 범위에서, 탄성층과의 접착을 목적으로 한 접착제를 도포 시공한 것을 사용할 수도 있다. 접착제로서는, 열경화성 수지나 열가소성 수지에 도전제를 함유하는 것을 들 수 있고, 우레탄 수지계, 아크릴 수지계, 폴리에스테르 수지계, 폴리에테르 수지계, 에폭시 수지계 등을 사용할 수 있다. 그 후, 탄성층에 가교가 필요한 경우에는 형 가교(型架橋), 가황 캔 가교(加硫缶架橋), 연속 가교, 원·근적외선 가교, 유도 가열 가교 등의 가교 공정을 거치는 것이 바람직하다. 성형 후의 탄성층은, 표면의 평활화 및 형상의 정밀 마무리를 위하여, 연마해도 좋다. 연삭 방법으로서는, 트래버스 방식이나 광폭 연삭 방식을 채용할 수 있다. 트래버스 방식은 짧은 지석을 롤러 표면에 이동시켜 연삭하는 방법이며, 그에 대하여 광폭 연삭 방식은, 광폭 지석, 즉, 탄성층의 길이보다 넓은 폭의 지석을 사용하여, 얼마 안되는 시간에 연삭을 행하는 방법이다. 작업의 효율화 등의 점에서, 광폭 연삭 방식이 바람직하다.
탄성층은, 그 경도로서, 마이크로 경도 30° 이상, 80° 이하인 것이 적절하고, 보다 바람직하게는 45° 이상, 65° 이하이다. 이 탄성층의 경도가 상기 범위이면, 대전 롤러가 감광체와 접촉했을 때, 수지 입자 볼록부의 정점과 흑연 입자 볼록부의 정점간의 거리를, 감광체와 접촉하지 않은 상태에 있어서의 이들 거리로 유지할 수 있다. 이에 의해, 닙폭이 좁아지는 것에 기인하는 방전 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 여기서, 마이크로 경도는 이하의 방법에 의해 측정한 측정값을 채용할 수 있다. 미소 영역 고무 경도계(아스카 마이크로 고무 경도계 MD-1형: 고분시 게끼 가부시끼가이샤제)를 사용하여, 23℃/55% RH(NN) 환경에 12시간 이상 방치한 대전 롤러를 측정 대상으로 하여, 10N의 피크 홀드 모드에서 측정한다.
본 발명에 관한 대전 롤러의 표면은, 대전 롤러가 갖는 일반적인 10점 평균 거칠기(Rzjis)를 갖고 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, Rzjis가 2 내지 30㎛ 정도, Sm이 15 내지 150㎛ 정도이다. 표면의 10점 평균 거칠기(Rzjis), 표면의 요철 평균 간격(Sm)은, JIS B0601-2001 표면 거칠기에 준한 측정 방법에 의해 얻어진 값을 채용할 수 있다. 그 측정에는, 표면 거칠기 측정기(SE-3400: 가부시끼가이샤 고사까 겡뀨쇼제)를 사용할 수 있다. 여기서, Sm은, 측정 길이 중의 10점의 요철 간격을 측정한 것이다. Rzjis와 Sm은, 대전 롤러를 무작위로 6개소 측정하여, 그 평균값을 채용할 수 있다. 측정 길이는, JIS B0601-2001에 규정된 표준의 측정 길이를 사용한다. 또한, 대전 롤러의 전기 저항은, 접촉 대전 롤러로서 일반적인 값이면 된다. 구체적으로는, 온도 23℃ 상대 습도 50% RH의 환경에서 1×104 내지 1×108Ω 정도이다.
(전자 사진 장치)
도 5는, 본 발명의 대전 롤러를 사용한 전자 사진 장치의 단면도이다. 당해 전자 사진 장치는, 전자 사진 감광체(301), 이것을 대전하는 대전 롤러(302), 잠상 형성용의 광(308)을 발하는 노광 장치(도시하지 않음), 현상 장치(303), 전사재(304)에 전사하는 전사 장치(305), 클리닝 블레이드(307) 및 정착 장치(306) 등을 구비하고 있다. 전자 사진 감광체(301)는, 도전성 기체 상에 감광층을 갖는 회전 드럼형이다. 전자 사진 감광체(301)는 화살표 방향으로 소정의 주위 속도(프로세스 속도)로 회전 구동된다. 대전 롤러(302)는, 전자 사진 감광체(301)에 소정의 힘으로 가압됨으로써 접촉 배치된다. 대전 롤러(302)는, 전자 사진 감광체(301)의 회전에 따라 종동 회전하여, 대전용 전원(313)으로부터 소정의 직류 전압을 인가함으로써, 전자 사진 감광체(301)를 소정의 전위에 대전한다. 전자 사진 감광체(301)에 잠상을 형성하는 잠상 형성 장치는, 예를 들어 레이저 빔 스캐너 등의 노광 장치가 사용된다. 균일하게 대전된 전자 사진 감광체(301)에, 화상 정보에 대응한 노광을 행함으로써, 정전 잠상이 형성된다. 현상 장치(303)는, 전자 사진 감광체(301)에 접촉하여 배치되는 접촉식의 현상 롤러를 갖는다. 감광 대전 극성과 동일 극성으로 정전 처리된 토너를 반전 현상에 의해, 정전 잠상을 토너 상에 가시화 현상한다. 전사 장치(305)는, 접촉식의 전사 롤러를 갖는다. 전자 사진 감광체(301)로부터 토너상을 보통지 등의 전사재(304)에 전사한다. 클리닝 블레이드(307)는, 전자 사진 감광체(301) 상에 잔류하는 전사 잔류 토너를 기계적으로 긁어 떨어뜨려 회수한다. 정착 장치(306)는, 가열된 롤 등으로 구성되고, 전사된 토너상을 전사재(304)에 정착한다.
도 6은, 본 발명에 관한 대전 롤러(302), 전자 사진 감광체(301), 현상 장치(303) 및 클리닝 블레이드(307) 등이 일체화되고, 전자 사진 장치의 본체에 착탈 가능하게 구성되어 있는 프로세스 카트리지의 단면도이다.
(실시예)
이하에, 구체적인 실시예를 사용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
<흑연 입자 1>
(제조예 1)
콜타르 피치로부터 용제 분별에 의해 추출한 β-레진을 수소 첨가했다. 이어서, 톨루엔을 사용하여 당해 수소 첨가물로부터 용제 가용분을 제거하여, 벌크 메소페이즈 피치를 얻었다. 당해 벌크 메소페이즈 피치를 체적 평균 입자 직경이 3㎛ 정도가 되도록 기계 분쇄했다. 그 후, 공기 중에서 승온 속도 300℃/h로 270℃까지 승온하여, 산화 처리했다. 계속해서, 질소 분위기 하에서, 승온 속도 1500℃/h로 3000℃까지 승온하여, 3000℃에서 15분간 소성했다. 그 후, 분급 처리를 행하여, 흑연 입자 1을 얻었다.
<흑연 입자 2>
(제조예 2)
체적 평균 입자 직경이 10.0㎛인 페놀 수지 입자를 풍력 분급 처리하여, 체적 평균 입자 직경이 10.0㎛인 좁은 분포를 갖는 페놀 수지 입자를 얻었다. 이것을 산화성 분위기 하에 300℃에서 1시간 열안정화 처리한 후, 2200℃에서 소성했다. 이 입자를 재차 풍력 분급하여 흑연 입자 2를 얻었다.
<흑연 입자 3>
인편 형상 흑연(상품명: X-10, 이또 고꾸엔 가부시끼가이샤제)을 흑연 입자 3으로서 준비했다.
상기 흑연 입자 1 내지 3에 대해서, 상기한 방법으로 측정한 평균 입자 직경, Δν1580을 하기 표 3에 나타낸다.
Figure pct00006
<CB 분산 수지 입자 1의 제작>
(제조예 3)
질소 가스로 충분히 치환하여 건조시킨 용적 2L의 오토클레이브에, 하기의 재료를 넣고, 재차 질소 가스로 충분히 상방 치환한 후 밀폐하고, 120℃에서 20시간 교반 혼합하여 반응시켰다. 그 후, 감압 하에서 미반응의 HDI를 제거한 후, 톨루엔을 첨가하여 불휘발분 90질량%의 폴리이소시아네이트 예비중합체를 얻었다.
·폴리올(아데카폴리에테르 G-700: 아사히 덴까 고교사제)(수산기값225mg/KOHg):75질량부,
·헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI):100질량부.
얻어진 폴리이소시아네이트 예비중합체는 이소시아네이트 함유량 8.73%이고 점도 1500cps(25℃)이었다. 이어서, 현탁 안정제(인산 칼슘)를 포함하는 물 중에, 얻어진 폴리이소시아네이트 예비중합체와 카본 블랙(#3350B: 미쯔비시 가가꾸사제) (평균 입자 직경 24nm)을 혼합, 교반하여 현탁액으로 했다. 계속해서, 이 현탁액을 가온하여 반응을 개시하고, 충분히 반응시켜 CB 분산 수지 입자를 생성시켰다. 그 후, 이것을 고액 분리하고, 세정하여 CB 분산 수지 입자에 부착되어 있는 현탁 안정제를 제거하고, 건조하여, 수지 입자 1을 얻었다. 수지 입자 1의 평균 입자 직경은 5.8㎛이었다.
<CB 분산 수지 입자 2 내지 8의 제작>
상기 제조예 3에 있어서, 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 카본 블랙의 배합량을 변화시키고, 또한 현탁 안정제의 농도 및 교반 회전 수를 적절히 조정한 것 이외는 제조예 3과 마찬가지로 하여, 표 4에 나타낸 평균 입자 직경을 갖는 수지 입자 2 내지 8을 제작했다. 또한, 표 4에 나타내는 카본 블랙의 배합량은, 폴리이소시아네이트 예비중합체 100질량부에 대한 질량부이다.
<CB 분산 수지 입자 9의 제작>
(제조예 4)
이하의 재료를 혼합하고, 비스코 밀 분산기를 사용하여 분산하여, 혼합액 1을 얻었다. 또한, 분산 미디어에는 직경 0.5mm의 지르코니아 비즈를 사용하고, 주위 속도는 10m/s이고, 분산 시간은 60시간으로 했다.
·메타크릴산메틸: 100질량부,
·카본 블랙(평균 입자 직경 28nm, pH=6.0): 4질량부,
·에틸렌글리콜디메타크릴레이트: 0.1질량부,
·과산화벤조일: 0.5질량부.
한편, 이하의 것을 혼합한 혼합액 2를 준비했다.
·이온 교환수: 400질량부,
·폴리비닐알코올(비누화도 85%): 8질량부,
·라우릴황산나트륨: 0.04질량부.
계속해서, 고속 교반 장치(TK식 호모믹서: 도꾸슈 기까 고교 가부시끼가이샤제)를 구비한 2리터용 4개구 플라스크에 혼합액 1 및 혼합액 2를 투입하고, 회전 수를 13000rpm으로 분산함으로써 분산액을 얻었다. 그 후, 교반기, 온도계를 구비한 중합기에 이 분산액을 넣고, 질소 치환한 후, 회전 수를 55rpm, 반응계 온도를 60℃에서 12시간 교반하여 현탁 중합을 완료했다. 냉각 후, 이 현탁액을 여과, 세정, 건조, 분급하여 수지 입자 9를 얻었다.
<CB 분산 수지 입자 10 내지 11의 제작>
상기 제조예 4에 있어서, 카본 블랙의 배합량을 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 변화시키고, 또한 교반 회전 수를 적절히 조정한 것 이외는 제조예 4와 마찬가지로 하여, 표 4에 나타낸 평균 입자 직경을 갖는 CB 분산 수지 입자 10 내지 11을 제조했다.
<CB 분산 수지 입자 12의 제작>
(제조예 5)
이하의 것을 밀폐형 믹서로 2시간 혼련했다.
·스티렌-디메틸아미노에틸메타크릴레이트-디비닐벤젠 공중합체(공중합비=90:10:0.05): 100질량부,
·카본 블랙(평균 입자 직경 122nm, pH=7.5): 4질량부.
얻어진 혼련물을 냉각하고, 해머 밀(hammer mill)로 1mm 이하로 조분쇄했다. 계속하여 터보 밀(상품명: T-250형, 터보 고교 가부시끼가이샤제)을 사용하여 미분쇄했다. 회전자의 주위 속도는 115m/s로 했다. 계속하여 하이브리다이저(hybridizer)(가부시끼가이샤 나라 기까이 세이사꾸쇼제)를 사용하여 30분간, 구형화 처리를 행했다. 또한 풍력 분급하여, 수지 입자 12를 얻었다.
<CB 분산 수지 입자 13 내지 14의 제작>
상기 제조예 5에 있어서, 카본 블랙의 배합량을 표 4에 나타낸 바와 같이 변화시키고, 또한 회전자의 주위 속도를 조정한 것 이외는 제조예 5와 마찬가지로 하여, 표 4에 나타낸 평균 입자 직경을 갖는 CB 분산 수지 입자 13 내지 14를 제조했다.
Figure pct00007
<복합 전자 도전제의 제작>
(제조예 6)
실리카 입자(평균 입자 직경 15nm, 체적 저항률 1.8×1012Ω·cm) 7.0kg에, 메틸히드로겐폴리실록산 140g을, 에지 러너를 가동시키면서 첨가했다. 588N/cm(60kg/cm)의 선하중으로 30분간 혼합 교반을 행했다. 이때의 교반 속도는 22rpm으로 했다. 그 중에, 카본 블랙 입자(입자 직경 28nm, 체적 저항률 1.0×102Ω·cm) 7.0kg을, 에지 러너를 가동시키면서 10분에 걸쳐 첨가하고, 또한 588N/cm(60kg/cm)의 선하중으로 60분간, 혼합 교반하여, 메틸히드로겐폴리실록산을 피복한 실리카 입자의 표면에 카본 블랙을 부착시켰다. 그 후, 건조기를 사용하여 80℃에서 60분간 건조를 행하여, 복합 전자 도전제를 얻었다. 이때의 교반 속도는 22rpm으로 했다. 얻어진 복합 전자 도전제는, 평균 입자 직경이 47nm이며, 체적 저항률은 2.3×102Ω·cm이었다.
<표면 처리 산화티타늄 미립자의 제작>
(제조예 7)
바늘 형상 루틸형 산화티타늄 입자(평균 입자 직경 15nm, 체적 저항률 5.2×1010Ω·cm) 1000g에, 표면 처리제로서 이소부틸트리메톡시실란 110g 및 용매로서 톨루엔 3000g을 배합하여 슬러리를 제조했다. 이 슬러리를, 교반기로 30분간 혼합한 후, 유효 내용적의 80%가 평균 입자 직경 0.8mm의 유리 비즈에 의해 충전된 비스코 밀에 공급하여, 온도 35±5℃에서 습식 해쇄 처리를 행했다. 습식 해쇄 처리하여 얻은 슬러리를 감압 증류하여 톨루엔을 제거하고, 120℃에서 2시간 표면 처리제를 베이킹 처리했다. 베이킹 처리한 입자를 실온까지 냉각한 후, 핀 밀로 분쇄하여, 평균 입자 직경 17nm의 표면 처리 산화티타늄 미립자를 얻었다.
<탄성층의 제작>
(제조예 8)
직경 6mm, 길이 252.5mm의 철제 원기둥에, 열경화성 접착제(상품명: 메타 로크 U-20, 가부시끼가이샤 도요 가가꾸 겡뀨쇼제)를 도포 시공하고, 건조시킨 것을 도전성 지지체로서 사용했다.
이하의 것을 50℃로 조절한 밀폐형 믹서에 의해 10분간 혼련하여 원료 컴파운드를 제조했다.
·에피클로로히드린 고무(EO-EP-AGC 3원 공중합체, EO/EP/AGE=73mol%/23mol%/4mol%): 100질량부,
·탄산칼슘: 60질량부,
·지방족 폴리에스테르계 가소제: 8질량부,
·스테아르산 아연: 1질량부,
·2-머캅토벤즈이미다졸(MB) (노화 방지제): 0.5질량부,
·산화아연: 2질량부,
·제4급 암모늄염: 1.5질량부,
·카본 블랙(평균 입자 직경: 100nm, 체적 저항률: 0.1Ω·cm): 5질량부.
얻어진 원료 컴파운드에 이하의 것을 첨가하고, 20℃로 냉각한 오픈 롤에 의해 10분간 혼련하여, 도전성 탄성층용 컴파운드를 얻었다.
·황: 1질량부,
·디벤조티아질술피드(DM): 1질량부,
·테트라메틸티우람모노술피드(TS): 0.5질량부.
상기 도전성 지지체와 함께, 도전성 탄성층용 컴파운드를 크로스헤드 압출 성형기에 의해 압출하고, 외경이 약 9mm인 롤러 형상으로 되도록 성형했다. 계속해서, 160℃의 전기 오븐 내에서 1시간 가열하여, 가황 및 접착제를 가교했다. 고무의 양단부를 잘라내어, 도전성 지지체를 노출시키는 동시에, 도전성 탄성층 길이를 228mm로 했다. 그 후, 외경이 8.5mm인 롤러 형상으로 되도록 표면을 연삭하여, 탄성층을 얻었다.
<도료 1의 제조>
(제조예 9)
이하의 원료를, 평균 입자 직경 0.8mm의 유리 비즈와 함께 유리병에 넣고, 페인트 셰이커 분산기를 사용하여 60시간 분산하여 도료 1을 제조했다.
·카프로락톤 변성 아크릴 폴리올 용액(상품명: 플락셀 DC2016, 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제) (고형분 70질량%): 100질량부,
·블록 이소시아네이트 IPDI(상품명: 베스타나트 B1370, 데구사·휼스사제): 22.5질량부,
·블록 이소시아네이트 HDI(상품명: 듀라네이트 TPA-B80E, 아사히 가세이 고교 가부시끼가이샤제): 33.6질량부,
·복합 전자 도전제 (제조예 6에 의해 제작): 35질량부,
·표면 처리 산화티타늄 미립자 (제조예 7에 의해 제작): 21질량부,
·변성 디메틸실리콘 오일(상품명: SH28PA, 도레이·다우코닝 실리콘 가부시끼가이샤제): 0.16질량부,
·메틸이소부틸케톤(MIBK): 328질량부.
<도료 2의 제조>
(제조예 10)
이하의 재료를, 체적 평균 입자 직경 0.8mm의 유리 비즈와 함께 유리병에 넣고, 페인트 셰이커 분산기를 사용하여 60시간 분산하여 도료 2를 제조했다.
·3관능 아크릴레이트 단량체(상품명: SR-454; 닛본 가야꾸 가부시끼가이샤제): 90질량부,
·실란 커플링제(KBM-5103: 신에쯔 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 10질량부,
·복합 전자 도전제(제조예 6에 의해 제작): 50질량부,
·표면 처리 산화티타늄 미립자(제조예 7에 의해 제작): 30질량부,
·MIBK: 488질량부.
<도료 3의 제조>
(제조예 11)
이하의 재료를, 체적 평균 입자 직경 0.8mm의 유리 비즈와 함께 유리병에 넣고, 페인트 셰이커 분산기를 사용하여 60시간 분산하여 도료 3을 제조했다.
·불소 수지 디스퍼젼(테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA))(상품명: AD-2CR 수성 디스퍼젼, 다이킨 고교 가부시끼가이샤제)(고형분 농도=45 내지 50질량% 비중=1.4 점도(25℃)=250 내지 500mPa·s): 200질량부,
·복합 전자 도전제(제조예 6에 의해 제작): 50질량부,
·표면 처리 산화티타늄 미립자(제조예 7에 의해 제작): 30질량부,
·순수: 488질량부.
<도료 4의 제조>
도료 1의 제조에 관한 제조예 9에 있어서, 복합 전자 도전제의 양을 14질량부로 바꾼 것 이외는, 제조예 9와 마찬가지로 하여 도료 4를 제조했다.
<도료 5의 제조>
도료 1의 제조에 관한 제조예 9에 있어서, 복합 전자 도전제의 양을 49질량부로 바꾼 것 이외는 제조예 9와 마찬가지로 하여 도료 5를 제조했다.
<도료 6의 제조>
도료 1의 제조에 관한 제조예 9에 있어서, MIBK의 양을 220질량부로 바꾼 것 이외는 제조예 9와 마찬가지로 하여 도료 6을 제조했다.
<도료 7의 제조>
도료 1의 제조에 관한 제조예 9에 있어서, MIBK의 양을 616질량부로 바꾼 것 이외는 제조예 9와 마찬가지로 하여 도료 7을 제조했다.
<실시예 1>
도료 1에 이하의 재료를 첨가한 후, 페인트 셰이커 분산기로 5분간 분산하고, 유리 비즈를 여과하여 표면층용 도료 A를 얻었다.
·흑연 입자 1: 3질량부,
·CB 분산 수지 입자 1: 6질량부,
·CB 분산 수지 입자 6: 6질량부.
제조예 8에 의해 제작한 탄성층의 표면에 표면층용 도료 A를 디핑 도포 시공했다. 그 후, 상온에서 30분간 이상 풍건하고, 전기 오븐에서 온도 80℃에서 1시간, 재차 온도 160℃에서 1시간 가열하여 표면층용 도료 A의 도막을 가교하고, 두께가 11.6㎛인 표면층을 형성했다. 이렇게 하여 도전성 지지체 상에 탄성층 및 표면층을 갖는 대전 롤러를 얻었다. 얻어진 대전 롤러에 대해서, AFM에 의해 I(A), I(B), I(C)의 전류값을 측정했다. 또한, 인접하는 3개의 CB 분산 수지 입자 볼록부의 각 정점을 포함하는 평면이 이루는 거리가 「양」인 흑연 입자 볼록부의 수의, 전체 흑연 입자 볼록부의 수에 대한 비율을 구했다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.
<비잠상부에 있어서의 화상의 「흐려짐」 평가>
얻어진 대전 롤러를 사용하여, 이하와 같이 화상 형성을 행하고, 화상 평가를 행했다. 즉, 제작한 대전 롤러를, 전자 사진 장치(LBP5400: 캐논 가부시끼가이샤제)의 기록 미디어의 출력 속도가 200mm/초로 되도록 개조한 개조기의 블랙 카트리지에 장착했다. 화상은, 전체면 공백의 화상을, Vback(감광체의 표면 전위로부터 현상 롤러로의 인가 전압을 나눈 전압)을 -20V 및 -70V로 설정하여 출력했다. 이 전자 사진 장치의 토너는 네가티브 대전성이므로, 통상 Vback은 -70V 내지 -150V 정도로 설정되어 있다. -20V 및 -70V로 설정한 경우에는 본래는 감광체 상에 토너가 현상되지 않는다. -20V라는 설정은 -70V 내지 -150V 정도의 비잠상부에 있어서의 화상 농도와도 상관성이 있고, 또한 비잠상부에 있어서의 화상 농도의 차를 현저하게 나타낼 수 있기 때문에 채용했다. 이 상태에서 현상되는 토너는 대전 롤러의 방전 불균일이 만드는 감광체 상의 전위 불균일에 의한 감광체의 국소 전계에 의해 포착되어 현상된 것으로 추정된다. 이렇게 설정한 개조기에 의해 15℃/10% RH의 환경 하에서 화상의 출력을 행했다. Vback을 -20V로 설정하여 출력한 화상은 백색도를 백색 광도계(상품명: TC-6DS/A, 도꾜 덴쇼꾸사제)를 사용하여, JIS P8148에 준거하여 측정했다. 비잠상부에 있어서의 화상의 고농도화의 정도를 나타내는 백색도 차는, 화상 출력 전의 종이의 백색도의 5점 평균으로부터, 화상 출력 후의 종이의 백색도의 5점 평균을 나누어 산출했다.
또한, Vback을 -70V로 설정하여 출력한 화상은 화상 출력 전후의 화상 농도의 차를 육안에 의해 관찰하여, 이하의 기준으로 평가했다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.
A: 2.0% 미만(화상 출력 전후에서 농도차는 인식할 수 없다)
B: 2.0% 이상 5.0% 미만 (화상 출력 전보다 매우 경미하게 짙어져 있는 것을 인식할 수 있다)
C: 5.0% 이상 7.0% 미만 (화상 출력 전보다 경미하게 짙어져 있는 것을 인식할 수 있다)
D: 7.0% 이상(화상 출력 전보다 명백하게 짙어져 있는 것을 인식할 수 있다)
<가로 줄무늬 형상의 화상 얼룩>
이하의 화상 출력 조건으로 변경한 것 외는, 비잠상부에 있어서의 화상 고농도화의 측정과 마찬가지로 하여, 화상의 출력을 행했다. 화상 출력 조건으로서는, A4 크기의 종이의 화상 형성 영역의 1면적%로 랜덤하게 프린트한 화상을 사용하여, 1매 화상을 출력하면 전자 사진 장치를 정지시키고, 10초 후 다시 화상 형성 동작을 재개한다는 동작을 반복하여, 3만매의 전자 사진 화상을 형성했다. 그 후, 평가용의 전자 사진 화상을 형성했다. 평가용의 전자 사진 화상은, 하프톤 화상(전자 사진 감광체의 회전 방향과 수직 방향으로 폭 1도트, 간격 2도트의 가로선을 그리는, 중간 농도의 화상)이다. 이 화상을 사용하여, 하기의 기준으로 평가를 행했다. 결과를 표 6에 나타낸다.
A: 가로 줄무늬 형상의 화상 얼룩이 관찰되지 않는다.
B: 실사용상 문제가 없을 정도의 짧은(1mm 이하) 가로 줄무늬 형상의 화상 얼룩이 관찰된다.
C: 긴(수mm 내지 수cm) 가로 줄무늬 형상의 화상 얼룩이 관찰된다.
<실시예 2 내지 16, 비교예 1 내지 2>
도료, 흑연 입자 및 CB 분산 입자를 하기 표 5에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 표면층 형성용 도료를 제조했다. 이들 표면층 형성용 도료를 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 대전 롤러를 제조했다. 얻어진 대전 롤러 각각에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 평가했다. 그 결과를 하기 표 6에 나타낸다.
Figure pct00008
Figure pct00009
<실시예 17>
도료 2에 하기의 재료를 첨가한 후, 페인트 셰이커 분산기로 5분간 분산하고, 유리 비즈를 여과하여 표면층용 도료 B를 얻었다.
·흑연 입자 1: 3질량부,
·CB 분산 수지 입자 1: 6질량부,
·CB 분산 수지 입자 6: 6질량부.
이 표면층 형성용 도료 B를, 제조예 8에 의해 제작한 탄성층의 표면에 링 도포 시공에 의해 도포 시공했다. 그 후, 전자선 조사 장치(ELECTOROBEAM-C EC150/45/40mA: 이와사끼 덴끼 가부시끼가이샤제)를 사용하여 표면층용 도료 B를 가교하여 대전 롤러를 얻었다. 전자선은, 가속 전압 150kV, 선량 1200kGy, 산소 농도 300ppm 이하의 조건으로 조사했다. 얻어진 대전 롤러에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 결과를 표 8에 나타낸다.
<실시예 18, 19>
도료, 흑연 입자 및 CB 분산 입자를 하기 표 7에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것 이외는, 실시예 17과 마찬가지로 하여 표면층 형성용 도료를 제조했다. 이들 표면층 형성용 도료를 사용하여 실시예 17과 마찬가지로 하여 대전 롤러를 제조했다. 얻어진 대전 롤러 각각에 대해, 실시예 17과 마찬가지로 평가했다. 그 결과를 하기 표 8에 나타낸다.
<실시예 20>
도료 3에, 불소 수지 디스퍼젼 200질량부에 대하여, 이하의 것을 첨가한 후, 페인트 셰이커 분산기로 5분간 분산하고, 유리 비즈를 여과하여 표면층용 도료 C를 얻었다.
·흑연 입자 1: 3질량부,
·CB 분산 수지 입자 1: 6질량부,
·CB 분산 수지 입자 6: 6질량부.
이 표면층용 도료 C를 스프레이 도포 시공에 의해 도포 시공했다. 그 후, 320℃에서 40분간 가열하여 대전 롤러를 얻었다. 얻어진 대전 롤러에 대하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 결과를 표 8에 나타낸다.
<실시예 21, 22>
도료, 흑연 입자 및 CB 분산 수지 입자를 표 7에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것 이외는 실시예 20과 마찬가지로 하여 표면층 형성용 도료를 제조했다. 이들 표면층 형성용 도료를 사용하여 실시예 20과 마찬가지로 하여 대전 롤러를 제조했다. 얻어진 대전 롤러 각각에 대해, 실시예 20과 마찬가지로 하여 평가했다. 결과를 표 8에 나타낸다.
Figure pct00010
Figure pct00011
<실시예 23 내지 28>
흑연 입자 및 CB 분산 수지 입자를 하기 표 9에 나타낸 바와 같이 변화시킨 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 표면층 형성용 도료를 제조했다. 이들 표면층 형성용 도료를 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 하여 대전 롤러를 제조했다. 얻어진 대전 롤러 각각에 대해, 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가했다. 결과를 하기 표 10에 나타낸다.
Figure pct00012
Figure pct00013
상기 표 6, 표 8 및 표 10에 나타낸 실시예 및 비교예의 「백색도 차」의 값의 대비로부터, 본 발명에 관한 대전 롤러에 의하면, 전자 사진 화상의 「흐려짐」을 약 50% 이상 개선 효과를 얻을 수 있는 것을 알았다.
이 출원은 2008년 10월 31일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2008-281599호로부터의 우선권을 주장하는 것이며, 그 내용을 인용하여 이 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims (3)

  1. 도전성 지지체와, 표면층을 갖는 대전 롤러이며, 상기 표면층은, 바인더와, 상기 바인더에 분산된 카본 블랙을 함유하는 수지 입자와, 상기 바인더에 분산된 흑연 입자를 포함하고, 또한 상기 표면층은, 그 표면에 상기 수지 입자에 유래하는 볼록부와, 상기 흑연 입자에 유래하는 볼록부를 갖고, 상기 흑연 입자에 유래하는 볼록부에 인접하는 3개의 수지 입자에 유래하는 볼록부의 각 정점을 포함하는 평면이 이루는 거리가 양인 흑연 입자에 유래하는 볼록부의 수가, 흑연 입자에 유래하는 볼록부의 총 수에 대하여 80% 이상인 것을 특징으로 하는 대전 롤러.
  2. 제1항에 기재된 대전 롤러와, 전자 사진 감광체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 사진 장치.
  3. 제1항에 기재된 대전 롤러와 전자 사진 감광체를 구비하고, 전자 사진 장치의 본체에 착탈 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로세스 카트리지.
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