JP2001034035A - 電子写真用導電弾性部材ならびにそれを用いた電子写真用ローラ、ベルトおよびブレード - Google Patents
電子写真用導電弾性部材ならびにそれを用いた電子写真用ローラ、ベルトおよびブレードInfo
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- JP2001034035A JP2001034035A JP20228299A JP20228299A JP2001034035A JP 2001034035 A JP2001034035 A JP 2001034035A JP 20228299 A JP20228299 A JP 20228299A JP 20228299 A JP20228299 A JP 20228299A JP 2001034035 A JP2001034035 A JP 2001034035A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トナー離れがよく、耐摩耗性、非汚染性、寸
法安定性に優れ、低摩擦係数を有する電子写真用導電弾
性部ならびにこれを用いた電子写真用ローラ、ベルトお
よびブレードを提供する。 【解決手段】 極性ゴムを主成分とする導電弾性部材か
ら成る基材36の表面部36aにフッ素基の濃度が高
く、内部36bに向かうに従ってフッ素基の濃度が段階
的に減少している電子写真用導電弾性部材、ならびにこ
の電子写真用導電弾性部材を金属回転軸35の外周に同
心状に形成した電子写真用ローラ、帯状芯体上に前記電
子写真用導電弾性部材を膜状に形成した電子写真用ベル
トおよび前記電子写真用導電弾性部材を板状に形成し、
寸法カットし金属担持体に組合せた電子写真用ブレー
ド。
法安定性に優れ、低摩擦係数を有する電子写真用導電弾
性部ならびにこれを用いた電子写真用ローラ、ベルトお
よびブレードを提供する。 【解決手段】 極性ゴムを主成分とする導電弾性部材か
ら成る基材36の表面部36aにフッ素基の濃度が高
く、内部36bに向かうに従ってフッ素基の濃度が段階
的に減少している電子写真用導電弾性部材、ならびにこ
の電子写真用導電弾性部材を金属回転軸35の外周に同
心状に形成した電子写真用ローラ、帯状芯体上に前記電
子写真用導電弾性部材を膜状に形成した電子写真用ベル
トおよび前記電子写真用導電弾性部材を板状に形成し、
寸法カットし金属担持体に組合せた電子写真用ブレー
ド。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に用
いられる導電弾性部材ならびにこの導電弾性部材を用い
た帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどのローラ、
中間転写ベルトなどのベルトおよびトナー規制ブレー
ド、クリーニングブレード、帯電ブレードなどのブレー
ドに関する。
いられる導電弾性部材ならびにこの導電弾性部材を用い
た帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラなどのローラ、
中間転写ベルトなどのベルトおよびトナー規制ブレー
ド、クリーニングブレード、帯電ブレードなどのブレー
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用導電弾性部材は、その用途に
応じて導電性(電気抵抗およびそのバラツキ)、環境安
定性、非汚染性、低硬度、低摩擦係数、耐摩耗性、寸法
安定性等が求められる。感光体に当接する用途に用いら
れる部材の材料としては、非汚染性および感光体摩耗の
低減を目的とした低摩擦係数化、低硬度化が要求され
る。すなわち、帯電、転写において接触する帯電ロー
ラ、帯電ブレード、転写ローラ、転写ベルトなどの相手
材との摩擦係数が大きければ感光体自体または相手材の
寿命を縮めたり、摺動抵抗が大きくなりプロセス全体の
負荷を大きくしたりする。また、トナーを保持・搬送し
静電潜像を現像する現像ローラ、トナー規制ブレードな
どの現像部材、感光体上のトナーを表面に転写・保持
し、さらに数回重ね合わせるカラー用中間転写体などで
は部材がトナーと直接接触するため、部材表面とトナー
成分との親和性が強い場合にはトナー移行ムラや部材表
面汚染が発生し、画像品質に重大な欠陥を及ぼす。
応じて導電性(電気抵抗およびそのバラツキ)、環境安
定性、非汚染性、低硬度、低摩擦係数、耐摩耗性、寸法
安定性等が求められる。感光体に当接する用途に用いら
れる部材の材料としては、非汚染性および感光体摩耗の
低減を目的とした低摩擦係数化、低硬度化が要求され
る。すなわち、帯電、転写において接触する帯電ロー
ラ、帯電ブレード、転写ローラ、転写ベルトなどの相手
材との摩擦係数が大きければ感光体自体または相手材の
寿命を縮めたり、摺動抵抗が大きくなりプロセス全体の
負荷を大きくしたりする。また、トナーを保持・搬送し
静電潜像を現像する現像ローラ、トナー規制ブレードな
どの現像部材、感光体上のトナーを表面に転写・保持
し、さらに数回重ね合わせるカラー用中間転写体などで
は部材がトナーと直接接触するため、部材表面とトナー
成分との親和性が強い場合にはトナー移行ムラや部材表
面汚染が発生し、画像品質に重大な欠陥を及ぼす。
【0003】加硫ゴムを弾性材料として用いた場合、付
着物の離型性が悪く、表面の摩擦係数が大きいという問
題がある。この弾性部材の表面特性を改良するために、
低摩擦係数、離型作用の大きい材料、たとえばシリコン
基やフッ素基を主成分とする材料も種々検討されてい
る。しかし、フッ素系樹脂やフッ素系コーティング剤は
硬く、伸びが乏しいために、低硬度弾性層を必要とする
ローラ、ベルトの変形に追従せず、フッ素コーティング
剤を用いたものはコート層が割れたり、シワになったり
するといった問題がある。また、柔軟性を有する材料に
フッ素樹脂粒子を分散させることで離型作用や摩擦係数
低減効果を付与する方法もあるが、表面の粗度をある程
度以下にすることが難しく、表面平滑性が要求される分
野には適用が難しい。
着物の離型性が悪く、表面の摩擦係数が大きいという問
題がある。この弾性部材の表面特性を改良するために、
低摩擦係数、離型作用の大きい材料、たとえばシリコン
基やフッ素基を主成分とする材料も種々検討されてい
る。しかし、フッ素系樹脂やフッ素系コーティング剤は
硬く、伸びが乏しいために、低硬度弾性層を必要とする
ローラ、ベルトの変形に追従せず、フッ素コーティング
剤を用いたものはコート層が割れたり、シワになったり
するといった問題がある。また、柔軟性を有する材料に
フッ素樹脂粒子を分散させることで離型作用や摩擦係数
低減効果を付与する方法もあるが、表面の粗度をある程
度以下にすることが難しく、表面平滑性が要求される分
野には適用が難しい。
【0004】一方、シリコン系の材料はそれ自体が柔ら
かいが、材料中に低分子量のジメチルシロキサン成分が
残留し、充分除去できない。このジメチルシロキサン成
分が微量存在するだけでも感光体(特に有機感光体)に
対して重大なダメージを与えることが知られており、表
面に汚染防止層を設けて使用されているのが現状であ
る。
かいが、材料中に低分子量のジメチルシロキサン成分が
残留し、充分除去できない。このジメチルシロキサン成
分が微量存在するだけでも感光体(特に有機感光体)に
対して重大なダメージを与えることが知られており、表
面に汚染防止層を設けて使用されているのが現状であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トナ
ー離れがよく、耐摩耗性、非汚染性、寸法安定性に優
れ、低摩擦係数を有する電子写真用部材ならびにこれを
用いた電子写真用ローラ、ベルトおよびブレードを提供
することである。
ー離れがよく、耐摩耗性、非汚染性、寸法安定性に優
れ、低摩擦係数を有する電子写真用部材ならびにこれを
用いた電子写真用ローラ、ベルトおよびブレードを提供
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、極性ゴムから
成る導電弾性部材であって、表面に内部より高い濃度で
フッ素基を有し、内部方向に対してフッ素基の濃度が段
階的に減少していることを特徴とする電子写真用導電弾
性部材である。
成る導電弾性部材であって、表面に内部より高い濃度で
フッ素基を有し、内部方向に対してフッ素基の濃度が段
階的に減少していることを特徴とする電子写真用導電弾
性部材である。
【0007】本発明に従えば、極性ゴムを主成分とする
導電弾性部材にフッ素基が添加される。フッ素基は、疎
水性であり、極性ゴムとは相溶しない。したがって硬化
時に特別の操作をしなくてもフッ素基は表面に移行し
て、離型成分の表面濃度は内部濃度より高くなる。
導電弾性部材にフッ素基が添加される。フッ素基は、疎
水性であり、極性ゴムとは相溶しない。したがって硬化
時に特別の操作をしなくてもフッ素基は表面に移行し
て、離型成分の表面濃度は内部濃度より高くなる。
【0008】離型成分の表面への移行をより効果的に行
うため、極性ゴムとフッ素基との反応硬化温度を100
℃以上、好ましくは130℃以上とする。反応硬化温度
が100℃未満、特に50℃程度の低温であれば、離型
成分が充分に表面に移行しないため、トナーの同一離型
性を得るために高価な離型成分を多く添加しなければな
らない。
うため、極性ゴムとフッ素基との反応硬化温度を100
℃以上、好ましくは130℃以上とする。反応硬化温度
が100℃未満、特に50℃程度の低温であれば、離型
成分が充分に表面に移行しないため、トナーの同一離型
性を得るために高価な離型成分を多く添加しなければな
らない。
【0009】また本発明は、前記極性ゴムが、NBR、
CR、エピクロルヒドリンまたはエピクロルヒドリン−
エチレンオキサイドを主体とする共重合体のいずれか1
つまたは2つ以上の混合体であることを特徴とする。
CR、エピクロルヒドリンまたはエピクロルヒドリン−
エチレンオキサイドを主体とする共重合体のいずれか1
つまたは2つ以上の混合体であることを特徴とする。
【0010】本発明に従えば、極性ゴムは、前記共重合
体である。これらの共重合体は、フッ素基と比較的親和
性がよいため、好適に用いられる。
体である。これらの共重合体は、フッ素基と比較的親和
性がよいため、好適に用いられる。
【0011】また本発明は、前記フッ素基が、炭素を主
体とする重合体に担持されている共重合体であることを
特徴とする。
体とする重合体に担持されている共重合体であることを
特徴とする。
【0012】本発明に従えば、炭素を主体とする重合体
中にフッ素基を導入した共重合体を作製し、この共重合
体を極性ゴム配合物中に混練・混合した後、成型する。
中にフッ素基を導入した共重合体を作製し、この共重合
体を極性ゴム配合物中に混練・混合した後、成型する。
【0013】炭素を主体とする重合体にフッ素基を導入
した共重合体は、通常炭素骨格から成る高分子体の側鎖
部分にフッ素基を担持したオリゴマをペンダントするこ
とで得られる。このような形態を有する高分子化合物
は、ベースゴムに対して親和性を有する部分があるた
め、ほぼ均一に分散する。そして加硫成形を行うと、上
述の疎水性フッ素基の効果によって、表面にフッ素基が
移行し、加硫終了後にこの状態でフッ素基含有高分子体
がベースゴム分子間に絡まり合って固定化される。一旦
固定化されたフッ素含有高分子体は、内部に移行するこ
となく、また外部に揮散することなく表面近くに保持さ
れる。
した共重合体は、通常炭素骨格から成る高分子体の側鎖
部分にフッ素基を担持したオリゴマをペンダントするこ
とで得られる。このような形態を有する高分子化合物
は、ベースゴムに対して親和性を有する部分があるた
め、ほぼ均一に分散する。そして加硫成形を行うと、上
述の疎水性フッ素基の効果によって、表面にフッ素基が
移行し、加硫終了後にこの状態でフッ素基含有高分子体
がベースゴム分子間に絡まり合って固定化される。一旦
固定化されたフッ素含有高分子体は、内部に移行するこ
となく、また外部に揮散することなく表面近くに保持さ
れる。
【0014】また本発明は、前記フッ素基が炭素を主体
とする重合体に担持され、かつイソシアネート基を含有
する共重合体であることを特徴とする。
とする重合体に担持され、かつイソシアネート基を含有
する共重合体であることを特徴とする。
【0015】本発明に従えば、フッ素含有高分子体中
に、ベースゴムと反応性を有するイソシアネート基を導
入することで、ベースゴムとの間で共架橋を行い、フッ
素基をより一層強く表面に保持する。
に、ベースゴムと反応性を有するイソシアネート基を導
入することで、ベースゴムとの間で共架橋を行い、フッ
素基をより一層強く表面に保持する。
【0016】また本発明は、前記イソシアネート基が、
多官能のブロックイソシアネートであることを特徴とす
る。
多官能のブロックイソシアネートであることを特徴とす
る。
【0017】特にイソシアネート基が多官能のブロック
イソシアネートを用いることで、イソシアネート基がフ
ッ素含有高分子体中に安定に保たれ、フッ素基をさらに
強く表面に保持する。
イソシアネートを用いることで、イソシアネート基がフ
ッ素含有高分子体中に安定に保たれ、フッ素基をさらに
強く表面に保持する。
【0018】また本発明は、前記フッ素基が担持される
重合体の平均分子量が500〜50,000であること
を特徴とする。
重合体の平均分子量が500〜50,000であること
を特徴とする。
【0019】本発明に従えば、フッ素基が担持される重
合体の平均分子量は、500〜50,000である。平
均分子量が500未満では基材ゴムの硬化時に、前記重
合体と基材ゴムとの間の充分な絡み合いが得られず、ト
ナー離れが悪くなり、耐摩耗性が劣る。また平均分子量
が50,000を超えると、フッ素基の表面移行性が損
なわれる。
合体の平均分子量は、500〜50,000である。平
均分子量が500未満では基材ゴムの硬化時に、前記重
合体と基材ゴムとの間の充分な絡み合いが得られず、ト
ナー離れが悪くなり、耐摩耗性が劣る。また平均分子量
が50,000を超えると、フッ素基の表面移行性が損
なわれる。
【0020】また本発明は、金属回転軸の外周に、前記
電子写真用導電弾性部材を同心状に形成したことを特徴
とする電子写真用ローラである。
電子写真用導電弾性部材を同心状に形成したことを特徴
とする電子写真用ローラである。
【0021】本発明に従えば、金属性回転軸(芯金)を
挿入した金型に、カーボンブラックなどの導電材と加硫
剤とを添加した前記導電弾性部材未加硫物が流し込ま
れ、金型を加熱して、加硫硬化させ電子写真用ローラが
製造される。金型面には、上述したようにフッ素基が移
行してその濃度がローラ内部より高くなる。またフッ素
基は、ローラの基材を構成するベースゴムと絡まり合っ
て、使用中に脱落することはない。
挿入した金型に、カーボンブラックなどの導電材と加硫
剤とを添加した前記導電弾性部材未加硫物が流し込ま
れ、金型を加熱して、加硫硬化させ電子写真用ローラが
製造される。金型面には、上述したようにフッ素基が移
行してその濃度がローラ内部より高くなる。またフッ素
基は、ローラの基材を構成するベースゴムと絡まり合っ
て、使用中に脱落することはない。
【0022】また本発明は、帯状芯体上に、前記電子写
真用導電弾性部材を膜状に形成したことを特徴とする電
子写真用ベルトである。
真用導電弾性部材を膜状に形成したことを特徴とする電
子写真用ベルトである。
【0023】本発明に従えば、帯状芯体上に、カーボン
ブラックなどの導電材と加硫剤とを添加した前記導電弾
性部材未加硫物が塗布され、全体が加熱されて加硫硬化
され電子写真用ベルトが製造される。ベルト表面には、
上述したようにフッ素基が移行して、その濃度がベルト
の芯体側より高くなる。またフッ素基は、ベルトの基材
を構成するベースゴムと絡まり合って使用中に脱落する
ことはない。
ブラックなどの導電材と加硫剤とを添加した前記導電弾
性部材未加硫物が塗布され、全体が加熱されて加硫硬化
され電子写真用ベルトが製造される。ベルト表面には、
上述したようにフッ素基が移行して、その濃度がベルト
の芯体側より高くなる。またフッ素基は、ベルトの基材
を構成するベースゴムと絡まり合って使用中に脱落する
ことはない。
【0024】また本発明は、前記電子写真用導電弾性部
材を板状に形成した後、寸法カットし、金属担持体と組
合せたことを特徴とする電子写真用ブレードである。
材を板状に形成した後、寸法カットし、金属担持体と組
合せたことを特徴とする電子写真用ブレードである。
【0025】本発明に従えば、カーボンブラックなどの
導電材と加硫剤とを添加した前記導電弾性部材未加硫物
は加熱して加硫硬化され板形に形成され、寸法カットさ
れ、金属担持体と組合されて電子写真用ブレードが製造
される。ブレード表面には上述したようにフッ素基が移
行して、その濃度が内部よりも高くなる。またフッ素基
はブレードを構成するベースゴムと絡まり合って使用中
に離脱することはない。
導電材と加硫剤とを添加した前記導電弾性部材未加硫物
は加熱して加硫硬化され板形に形成され、寸法カットさ
れ、金属担持体と組合されて電子写真用ブレードが製造
される。ブレード表面には上述したようにフッ素基が移
行して、その濃度が内部よりも高くなる。またフッ素基
はブレードを構成するベースゴムと絡まり合って使用中
に離脱することはない。
【0026】
【発明の実施の形態】図1は、カラーコピー用電子写真
装置の感光体近傍の一形態の断面図である。感光体1
は、帯電ローラ2によって一様に帯電される。帯電した
感光体1は、図示しない被複写体からの反射光によって
露光される。カラーコピーの場合、反射光は青、緑、赤
にカラーフィルタによって分光され、各別に露光され
る。たとえば青色のカラーフィルタを透光した光は、青
色の補色である黄色の光によって感光体1上に静電潜像
が形成される。感光体1は、矢符3方向に回転し、第1
の現像ローラ4Yに接触し、第1の現像ローラ4Yから
黄色のトナーが供給され、被複写体の黄色成分が現像さ
れる。第2〜第4の現像ローラ4M,4C,4Bは、感
光体1と接触しておらず、感光体1は第1の転写ローラ
5によって転写ベルト6に接触する。転写ベルト6は2
つのプーリ7,8によって矢符9方向に移動し、感光体
1上の黄色の像が転写ベルト6上に転写される。感光体
1は、クリーニングブレードで残った黄色トナーを除去
され、除電される。
装置の感光体近傍の一形態の断面図である。感光体1
は、帯電ローラ2によって一様に帯電される。帯電した
感光体1は、図示しない被複写体からの反射光によって
露光される。カラーコピーの場合、反射光は青、緑、赤
にカラーフィルタによって分光され、各別に露光され
る。たとえば青色のカラーフィルタを透光した光は、青
色の補色である黄色の光によって感光体1上に静電潜像
が形成される。感光体1は、矢符3方向に回転し、第1
の現像ローラ4Yに接触し、第1の現像ローラ4Yから
黄色のトナーが供給され、被複写体の黄色成分が現像さ
れる。第2〜第4の現像ローラ4M,4C,4Bは、感
光体1と接触しておらず、感光体1は第1の転写ローラ
5によって転写ベルト6に接触する。転写ベルト6は2
つのプーリ7,8によって矢符9方向に移動し、感光体
1上の黄色の像が転写ベルト6上に転写される。感光体
1は、クリーニングブレードで残った黄色トナーを除去
され、除電される。
【0027】黄色のカラーフィルタを通した露光が終わ
れば、カラーフィルタが緑色に入替わり、緑色の補色で
あるマゼンタの光によって感光体1上に静電潜像が形成
される。このときは第1、第3、第4の現像ローラ4
Y,4C,4Bは感光体1に接触せず、第2の現像ロー
ラ4Mのみが感光体1に接触し、感光体1上にマゼンタ
の像が現像される。転写ベルト6は、黄色像の転写が終
われば、第1の転写ローラ5が感光体1から離れ、矢符
9方向と反対方向にプーリ7,8によって回転し、元の
位置に戻る。感光体1上のマゼンタ像が転写ベルト6に
接触する位置に来たとき、第1の転写ローラ5によって
感光体1上のマゼンタ像が転写ベルト6に転写される。
これによって黄色像とマゼンタ像が転写ベルト6上に重
ね合わされる。
れば、カラーフィルタが緑色に入替わり、緑色の補色で
あるマゼンタの光によって感光体1上に静電潜像が形成
される。このときは第1、第3、第4の現像ローラ4
Y,4C,4Bは感光体1に接触せず、第2の現像ロー
ラ4Mのみが感光体1に接触し、感光体1上にマゼンタ
の像が現像される。転写ベルト6は、黄色像の転写が終
われば、第1の転写ローラ5が感光体1から離れ、矢符
9方向と反対方向にプーリ7,8によって回転し、元の
位置に戻る。感光体1上のマゼンタ像が転写ベルト6に
接触する位置に来たとき、第1の転写ローラ5によって
感光体1上のマゼンタ像が転写ベルト6に転写される。
これによって黄色像とマゼンタ像が転写ベルト6上に重
ね合わされる。
【0028】同様にして赤色のカラーフィルタを通した
シアンの像が感光体1上に現像され、転写ベルト6上で
重ね合わされる。最後にカラーフィルタを用いない白色
の反射光によって、黒色の像が感光体1上に現像され転
写ベルト6上に重ね合わされる。これによって転写ベル
ト6上には、被複写体と同じカラー像が形成される。転
写ベルト6上のカラー像は、第2の転写ローラ11とプ
ーリ8との間に供給される紙12上に転写される。紙1
2上のカラー像は、図示しない定着装置で紙12に定着
される。転写ベルト6は、カラー像を記録紙に転写した
後、クリーニングブレード13によって残ったトナーが
除去される。
シアンの像が感光体1上に現像され、転写ベルト6上で
重ね合わされる。最後にカラーフィルタを用いない白色
の反射光によって、黒色の像が感光体1上に現像され転
写ベルト6上に重ね合わされる。これによって転写ベル
ト6上には、被複写体と同じカラー像が形成される。転
写ベルト6上のカラー像は、第2の転写ローラ11とプ
ーリ8との間に供給される紙12上に転写される。紙1
2上のカラー像は、図示しない定着装置で紙12に定着
される。転写ベルト6は、カラー像を記録紙に転写した
後、クリーニングブレード13によって残ったトナーが
除去される。
【0029】図2は、カラーコピー用電子写真装置の感
光体近傍の他の形態の断面図である。感光体1および4
つの現像ローラ4Y,4M,4C,4B(総称するとき
は符号4で示す)、クリーニングブレード10は、先の
形態と同じである。本形態では、帯電ローラ2の代わり
に帯電ブレード23が用いられ、感光体1を一様に帯電
する。また転写ベルト6の代わりに転写ドラ21が用い
られている。感光体1上に別々に形成される4つの像
は、転写ドラ21上で、先に説明した転写ベルト6のよ
うに重ね合わされ、カラー像が形成される。このカラー
像は転写ドラム21と転写ローラ22との間に供給され
る紙12上に転写され、定着される。
光体近傍の他の形態の断面図である。感光体1および4
つの現像ローラ4Y,4M,4C,4B(総称するとき
は符号4で示す)、クリーニングブレード10は、先の
形態と同じである。本形態では、帯電ローラ2の代わり
に帯電ブレード23が用いられ、感光体1を一様に帯電
する。また転写ベルト6の代わりに転写ドラ21が用い
られている。感光体1上に別々に形成される4つの像
は、転写ドラ21上で、先に説明した転写ベルト6のよ
うに重ね合わされ、カラー像が形成される。このカラー
像は転写ドラム21と転写ローラ22との間に供給され
る紙12上に転写され、定着される。
【0030】図3は、モノクロ用電子写真装置の感光体
近傍の断面図である。モノクロ用では現像ローラ4は、
黒色のトナーを供給するものだけであり、また感光体1
上の像を重ね合わせる必要がないので転写ベルトまたは
転写ドラムなどの中間転写体はない。感光体1上に形成
されたモノクロ像は、感光体1と転写ローラ24との間
に供給される紙12に直接転写される。なお、図3で
は、図1および図2で省略したトナー供給装置29も記
載してある。トナーは、トナーボックス30に蓄えら
れ、撹拌機31によって撹拌され、供給ローラ32を介
して現像ローラ4に供給される。現像ローラ4上の余分
のトナーはトナー規制ブレード33で規制され、感光体
1と接する現像ローラ4上には常に一定の厚みのトナー
が存在する。
近傍の断面図である。モノクロ用では現像ローラ4は、
黒色のトナーを供給するものだけであり、また感光体1
上の像を重ね合わせる必要がないので転写ベルトまたは
転写ドラムなどの中間転写体はない。感光体1上に形成
されたモノクロ像は、感光体1と転写ローラ24との間
に供給される紙12に直接転写される。なお、図3で
は、図1および図2で省略したトナー供給装置29も記
載してある。トナーは、トナーボックス30に蓄えら
れ、撹拌機31によって撹拌され、供給ローラ32を介
して現像ローラ4に供給される。現像ローラ4上の余分
のトナーはトナー規制ブレード33で規制され、感光体
1と接する現像ローラ4上には常に一定の厚みのトナー
が存在する。
【0031】本発明の導電弾性部材は、図1〜図3の帯
電ローラ2、現像ローラ4、中間転写体(転写ベルト6
および転写ドラム21)、転写ローラ5,11,22,
24およびクリーニングブレード10,13、帯電ブレ
ード23およびトナー規制ブレード33に用いられる。
図4は、これらのローラの縦断面図および横断面図であ
る。ローラは、金属製の回転軸35の外周に導電弾性部
材から成る円柱状基材36が同心に形成される。円柱状
基材6は、外表面部36aのフッ素基の濃度が、内部3
6bよりも高く、回転軸35に近づくに従って段階的に
その濃度は低くなる。図5は、ベルトの断面図である。
帯状の芯体38上に導電弾性部材から成る膜状基材39
が形成される。膜状基材39は、表面部39aのフッ素
基の濃度が内部39bより高く、芯体38に近づくに従
ってその濃度は段階的に低くなる。図6は、フレードの
断面図である。金属性担持体40に導電弾性体から成る
ゴム層41が接着剤で接着して嵌め込まれる。ゴム層4
1は表面部41aのフッ素基の濃度が内部は41bより
高く、中心部41cに近づくに従ってその濃度は段階的
に低くなる。
電ローラ2、現像ローラ4、中間転写体(転写ベルト6
および転写ドラム21)、転写ローラ5,11,22,
24およびクリーニングブレード10,13、帯電ブレ
ード23およびトナー規制ブレード33に用いられる。
図4は、これらのローラの縦断面図および横断面図であ
る。ローラは、金属製の回転軸35の外周に導電弾性部
材から成る円柱状基材36が同心に形成される。円柱状
基材6は、外表面部36aのフッ素基の濃度が、内部3
6bよりも高く、回転軸35に近づくに従って段階的に
その濃度は低くなる。図5は、ベルトの断面図である。
帯状の芯体38上に導電弾性部材から成る膜状基材39
が形成される。膜状基材39は、表面部39aのフッ素
基の濃度が内部39bより高く、芯体38に近づくに従
ってその濃度は段階的に低くなる。図6は、フレードの
断面図である。金属性担持体40に導電弾性体から成る
ゴム層41が接着剤で接着して嵌め込まれる。ゴム層4
1は表面部41aのフッ素基の濃度が内部は41bより
高く、中心部41cに近づくに従ってその濃度は段階的
に低くなる。
【0032】以下、実施例および比較例によって本発明
を詳細に説明する。 実施例1 表1の配合例1に示すベースゴムに、分子量8000の
多官能イソシアネート含有フッ素共重合体(以下、フッ
素共重合体1という)を1.0%添加し、160℃で3
0分間加硫してゴムシートを得た。このゴムシートの物
性を調べた。その結果を表2に示す。
を詳細に説明する。 実施例1 表1の配合例1に示すベースゴムに、分子量8000の
多官能イソシアネート含有フッ素共重合体(以下、フッ
素共重合体1という)を1.0%添加し、160℃で3
0分間加硫してゴムシートを得た。このゴムシートの物
性を調べた。その結果を表2に示す。
【0033】実施例2 フッ素共重体1の代りに分子量4000のフッ素共重合
体(以下、フッ素共重合体2という)を1.0%添加し
た以外は実施例1と同様の方法でゴムシートを得た。こ
のゴムシートの物性を調べた。その結果を表2に示す。
体(以下、フッ素共重合体2という)を1.0%添加し
た以外は実施例1と同様の方法でゴムシートを得た。こ
のゴムシートの物性を調べた。その結果を表2に示す。
【0034】実施例3 表1の配合例2に示すベースゴムにフッ素共重合体1を
1.0%添加し、170℃で20分間加硫してゴムシー
トを得た。このゴムシートの物性を調べた。その結果を
表2に示す。
1.0%添加し、170℃で20分間加硫してゴムシー
トを得た。このゴムシートの物性を調べた。その結果を
表2に示す。
【0035】実施例4 フッ素共重合体1の代りに、フッ素共重合体2を1.0
%添加した以外は実施例3と同様の方法でゴムシートを
得た。このゴムシートの物性を調べた。その結果を表2
に示す。
%添加した以外は実施例3と同様の方法でゴムシートを
得た。このゴムシートの物性を調べた。その結果を表2
に示す。
【0036】比較例1 フッ素共重合体1を含まないが、その他は実施例1と同
様の方法でゴムシートを得た。このゴムシートの物性を
調べた。その結果を表2に示す。
様の方法でゴムシートを得た。このゴムシートの物性を
調べた。その結果を表2に示す。
【0037】比較例2 フッ素共重合体1を含まないがその他の実施例3と同様
の方法でゴムシートを得た。
の方法でゴムシートを得た。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】物性は、次の方法で測定した。表面状態
は、目視によって成膜性に問題がなく欠陥が見られない
ものを良好とした。
は、目視によって成膜性に問題がなく欠陥が見られない
ものを良好とした。
【0041】接触角は、水に対するもので、IPA(イ
ソプロピルアルコール)およびn−ヘキサン浸漬後の値
は、これらの薬剤に常温で96時間浸漬した後、これら
の薬剤を拭き取り乾燥後のものである。
ソプロピルアルコール)およびn−ヘキサン浸漬後の値
は、これらの薬剤に常温で96時間浸漬した後、これら
の薬剤を拭き取り乾燥後のものである。
【0042】最大静止摩擦係数は、図7に示すヘイドン
14型試験機を用い、100kgのウエイト(垂直荷
重)と、SUS304 10×10(mm)の接触子と
を用いた時の値であり、動摩擦係数は、前記試験機を同
一条件でかつ滑り速度100mm/minで移動したと
きの測定値である。摩耗後の試験は、前記試験機で摺擦
した後の各試験である。
14型試験機を用い、100kgのウエイト(垂直荷
重)と、SUS304 10×10(mm)の接触子と
を用いた時の値であり、動摩擦係数は、前記試験機を同
一条件でかつ滑り速度100mm/minで移動したと
きの測定値である。摩耗後の試験は、前記試験機で摺擦
した後の各試験である。
【0043】表2の結果から、本発明の導電弾性部材
は、水の接触角が110°以上と大きく、摩擦係数が
0.9以下と低く、またこれらの物性はIPAやn−ヘ
キサン浸漬後、および摩耗後もほとんど変らず、電子写
真用ローラ、ベルトおよびブレードの基材としての要求
を充分満たすことがわかる。これに対し、本発明のフッ
素基を含有しない比較例1,2は、前記測定値が低く、
充分に要求を満たしていない。
は、水の接触角が110°以上と大きく、摩擦係数が
0.9以下と低く、またこれらの物性はIPAやn−ヘ
キサン浸漬後、および摩耗後もほとんど変らず、電子写
真用ローラ、ベルトおよびブレードの基材としての要求
を充分満たすことがわかる。これに対し、本発明のフッ
素基を含有しない比較例1,2は、前記測定値が低く、
充分に要求を満たしていない。
【0044】実施例5,6 実施例1,2のフッ素共重合体含有ゴムの未加硫物を金
属回転軸を挿入した円筒状金型内に挿入し、金型を加熱
して加硫硬化して、導電性ゴムローラを作製した。この
ローラを帯電ローラ2として図3に示す電子写真装置に
適用し、反転現像で複写画像を形成した。その結果を表
3に示す。
属回転軸を挿入した円筒状金型内に挿入し、金型を加熱
して加硫硬化して、導電性ゴムローラを作製した。この
ローラを帯電ローラ2として図3に示す電子写真装置に
適用し、反転現像で複写画像を形成した。その結果を表
3に示す。
【0045】実施例7,8 実施例3,4のフッ素共重合体含有ゴムの未加硫物を板
状にして加熱し、加硫硬化した後、寸法カットして金属
担持体と組合せ、導電性ゴムブレードを作製した。この
ブレードを帯電ブレード23として図2に示す電子写真
装置(ただしモノクロ)に適用し、反転現像で複写画像
を形成した。その結果を表3に示す。
状にして加熱し、加硫硬化した後、寸法カットして金属
担持体と組合せ、導電性ゴムブレードを作製した。この
ブレードを帯電ブレード23として図2に示す電子写真
装置(ただしモノクロ)に適用し、反転現像で複写画像
を形成した。その結果を表3に示す。
【0046】実施例9,10 実施例1,3のフッ素共重合体含有ゴムの未加硫物を芯
体を巻いた円筒金型上に同心円状に形成した後、円筒金
型を加熱して、加硫硬化し脱型することによって導電性
ゴムベルトを作製した。このベルトを転写ベルト6とし
て図1に示す電子写真装置に適用し、反転現像で複写画
像を形成した。その結果を表3に示す。
体を巻いた円筒金型上に同心円状に形成した後、円筒金
型を加熱して、加硫硬化し脱型することによって導電性
ゴムベルトを作製した。このベルトを転写ベルト6とし
て図1に示す電子写真装置に適用し、反転現像で複写画
像を形成した。その結果を表3に示す。
【0047】比較例3 比較例1で使用したフッ素共重合体を含有しないゴムを
用いて、実施例5,6と同様の方法で導電性ゴムローラ
を作製し、実施例5,6を同様に図3の電子写真装置の
帯電ローラとして反転現像で複写画像を形成した。その
結果を表3に示す。
用いて、実施例5,6と同様の方法で導電性ゴムローラ
を作製し、実施例5,6を同様に図3の電子写真装置の
帯電ローラとして反転現像で複写画像を形成した。その
結果を表3に示す。
【0048】比較例4 比較例1で使用したフッ素共重合体を含まないゴムを用
いて、実施例7,8と同様の方法で導電性ゴムブレード
を作製し、実施例7,8と同様に図3の電子写真装置の
帯電ブレードとして反転現像で複写画像を形成した。そ
の結果を表3に示す。
いて、実施例7,8と同様の方法で導電性ゴムブレード
を作製し、実施例7,8と同様に図3の電子写真装置の
帯電ブレードとして反転現像で複写画像を形成した。そ
の結果を表3に示す。
【0049】比較例5,6 比較例1,2で使用したフッ素共重合体を含有しないゴ
ムを用いて実施例9,10と同様の方法で導電性ゴムベ
ルトを作製し、実施例9,10と同様に図1に電子写真
装置の転写ベルトとして反転現像で複写画像を形成し
た。その結果を表3に示す。
ムを用いて実施例9,10と同様の方法で導電性ゴムベ
ルトを作製し、実施例9,10と同様に図1に電子写真
装置の転写ベルトとして反転現像で複写画像を形成し
た。その結果を表3に示す。
【0050】
【表3】
【0051】本発明のローラ、ブレード、ベルトは、地
肌かぶりや黒点汚れ、異常放電などによる画像の乱れが
なく、かつ文字の中抜け、欠け、濃度むらのない良好な
画像が得られる。また転写機の感光体表面のトナーの残
存もほとんどなく、良好な転写状態であった。さらに5
000枚通紙後の画像も初期の画像とほとんど変わりな
く良好であった。
肌かぶりや黒点汚れ、異常放電などによる画像の乱れが
なく、かつ文字の中抜け、欠け、濃度むらのない良好な
画像が得られる。また転写機の感光体表面のトナーの残
存もほとんどなく、良好な転写状態であった。さらに5
000枚通紙後の画像も初期の画像とほとんど変わりな
く良好であった。
【0052】またこれを中間転写ベルトに適用した実施
例9,10では、紙の裏汚れや転写ベルト表面へのトナ
ー、紙粉等の付着による汚れも全く見られなかった。
例9,10では、紙の裏汚れや転写ベルト表面へのトナ
ー、紙粉等の付着による汚れも全く見られなかった。
【0053】フッ素共重合体を含まないゴムを用いた帯
電ローラを適用した比較例3では、通紙初期は良好な画
像が得られたが、通紙枚数が増えるに従って、黒斑状の
画像欠点や部分的な地肌かぶりが見られ、5000枚通
紙後には、画像全体に黒斑模様と地肌かぶりが見られ
た。また5000枚通紙後のローラ表面には全面にわた
って紙粉が付着し、感光体表面にはトナーが残留し、外
添剤と思われる汚れが付着していた。
電ローラを適用した比較例3では、通紙初期は良好な画
像が得られたが、通紙枚数が増えるに従って、黒斑状の
画像欠点や部分的な地肌かぶりが見られ、5000枚通
紙後には、画像全体に黒斑模様と地肌かぶりが見られ
た。また5000枚通紙後のローラ表面には全面にわた
って紙粉が付着し、感光体表面にはトナーが残留し、外
添剤と思われる汚れが付着していた。
【0054】フッ素共重合体を含有しないゴムを用いた
帯電ブレードを適用した比較例4では、通紙初期にブレ
ードの不均一接触による黒すじ状の画像欠陥が見られ、
通紙枚数が増えるに従って地肌かぶりが発生した。50
00枚通紙後には、画像全体に地肌かぶりが発生し、画
像の形成は不可能になった。5000枚通紙後のブレー
ド表面には紙粉が付着し、感光体表面にはトナーが残留
し、外添剤の汚れが付着していた。
帯電ブレードを適用した比較例4では、通紙初期にブレ
ードの不均一接触による黒すじ状の画像欠陥が見られ、
通紙枚数が増えるに従って地肌かぶりが発生した。50
00枚通紙後には、画像全体に地肌かぶりが発生し、画
像の形成は不可能になった。5000枚通紙後のブレー
ド表面には紙粉が付着し、感光体表面にはトナーが残留
し、外添剤の汚れが付着していた。
【0055】フッ素共重合体を含有しないゴムを用いた
中間転写ベルトを適用した比較例5,6では、通紙初期
には画像の乱れがなく良好な画像が得られたが、通紙枚
数が増えるに従って転写むらが発生し、印字後の紙の裏
にも汚れが見られるようになった。5000枚通紙後、
転写ベルトの表面にはトナー、紙粉等が強固に付着した
汚れが顕著に見られた。
中間転写ベルトを適用した比較例5,6では、通紙初期
には画像の乱れがなく良好な画像が得られたが、通紙枚
数が増えるに従って転写むらが発生し、印字後の紙の裏
にも汚れが見られるようになった。5000枚通紙後、
転写ベルトの表面にはトナー、紙粉等が強固に付着した
汚れが顕著に見られた。
【0056】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、極性ゴム
を主成分とする導電弾性部材の表面に高い濃度でフッ素
基が添加されているので、トナー離れがよく、耐摩耗
性、非汚染性、寸法安定性に優れ、低摩擦係数の導電弾
性部材が得られる。
を主成分とする導電弾性部材の表面に高い濃度でフッ素
基が添加されているので、トナー離れがよく、耐摩耗
性、非汚染性、寸法安定性に優れ、低摩擦係数の導電弾
性部材が得られる。
【0057】このような導電弾性部材は、帯電ローラ、
現像ローラ、転写ローラ、転写ドラムのようなローラ、
転写ベルトのようなベルトおよび帯電ブレード、クリー
ニングブレード、トナー規制ブレードのようなブレード
に好適に用いられる。
現像ローラ、転写ローラ、転写ドラムのようなローラ、
転写ベルトのようなベルトおよび帯電ブレード、クリー
ニングブレード、トナー規制ブレードのようなブレード
に好適に用いられる。
【図1】カラーコピー用電子写真装置の感光体近傍の一
形態の断面図である。
形態の断面図である。
【図2】カラーコピー用電子写真装置の感光体近傍の他
の形態の断面図である。
の形態の断面図である。
【図3】モノクロ用電子写真装置の感光体近傍の断面図
である。
である。
【図4】本発明の実施の一形態の電子写真用ローラの断
面図である。
面図である。
【図5】本発明の実施の一形態の電子写真用ベルトの断
面図である。
面図である。
【図6】本発明の実施の一形態の電子写真用ブレードの
断面図である。
断面図である。
【図7】ヘイドン14型試験機の模式図である。
1 感光体 2 帯電ローラ 4 現像ローラ 5 第1の転写ローラ 6 転写ベルト 10,13 クリーニングブレード 11 第2の転写ローラ 12 紙 21 転写ドラム 22,24 転写ローラ 23 帯電ブレード 33 トナー規制ブレード 35 回転軸 36 ローラ基材 36a 表面部 36b 内部 38 帯状芯体 39 ベルト基材 40 担持体 41 ブレード基材
Claims (9)
- 【請求項1】 極性ゴムから成る導電弾性部材であっ
て、 表面に内部より高い濃度でフッ素基を有し、内部方向に
対してフッ素基の濃度が段階的に減少していることを特
徴とする電子写真用導電弾性部材。 - 【請求項2】 前記極性ゴムが、NBR、CR、エピク
ロルヒドリンまたはエピクロルヒドリン−エチレンオキ
サイドを主体とする共重合体のいずれか1つまたは2つ
以上の混合体であることを特徴とする請求項1記載の電
子写真用導電弾性部材。 - 【請求項3】 前記フッ素基が、炭素を主体とする重合
体に担持されている共重合体であることを特徴とする請
求項1記載の電子写真用導電弾性部材。 - 【請求項4】 前記フッ素基が炭素を主体とする重合体
に担持され、かつイソシアネート基を含有する共重合体
であることを特徴とする請求項1記載の電子写真用導電
弾性部材。 - 【請求項5】 前記イソシアネート基が、多官能のブロ
ックイソシアネートであることを特徴とする請求項4記
載の電子写真用導電弾性部材。 - 【請求項6】 前記フッ素基が担持される重合体の平均
分子量が500〜50,000であることを特徴とする
請求項3〜5のいずれかに記載の電子写真用導電弾性部
材。 - 【請求項7】 金属回転軸の外周に、請求項1〜6のい
ずれかに記載の電子写真用導電弾性部材を同心状に形成
したことを特徴とする電子写真用ローラ。 - 【請求項8】 帯状芯体上に、請求項1〜6のいずれか
に記載の電子写真用導電弾性部材を膜状に形成したこと
を特徴とする電子写真用ベルト。 - 【請求項9】 請求項1〜6のいずれかに記載の電子写
真用導電弾性部材を板状に形成した後、寸法カットし、
金属担持体と組合せたことを特徴とする電子写真用ブレ
ード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20228299A JP2001034035A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | 電子写真用導電弾性部材ならびにそれを用いた電子写真用ローラ、ベルトおよびブレード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20228299A JP2001034035A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | 電子写真用導電弾性部材ならびにそれを用いた電子写真用ローラ、ベルトおよびブレード |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001034035A true JP2001034035A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16454965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20228299A Pending JP2001034035A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | 電子写真用導電弾性部材ならびにそれを用いた電子写真用ローラ、ベルトおよびブレード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001034035A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008158139A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Ricoh Co Ltd | 帯電装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
JP2008257227A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Ricoh Co Ltd | 画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
JP2012155338A (ja) * | 2012-04-10 | 2012-08-16 | Ricoh Co Ltd | 帯電装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
-
1999
- 1999-07-15 JP JP20228299A patent/JP2001034035A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008158139A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Ricoh Co Ltd | 帯電装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
JP2008257227A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Ricoh Co Ltd | 画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
JP2012155338A (ja) * | 2012-04-10 | 2012-08-16 | Ricoh Co Ltd | 帯電装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
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