JP2004246036A

JP2004246036A - 導電性ローラー

Info

Publication number: JP2004246036A
Application number: JP2003035229A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Harada; 昌明原田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】ローラー軸方向での感光体への均一な接触の確保による均一帯電性と、帯電音の抑制が可能で、かつ長期の圧縮変形を受けても、ローラーの永久変形が小さく、画像不良が発生することのない帯電部材を提供することである。
【解決手段】導電性軸体の外周に弾性体層を有し、該弾性体層が電極層と抵抗調整層からなる導電性ローラーにおいて、該抵抗調整層が原料ゴム１００質量部に対して、ノボラック型変性フェノール系樹脂１〜３０質量部を配合したゴム組成物にて形成されたことを特徴とする導電性ローラー。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスカートリッジ及び電子写真装置に使用される導電性ローラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機や光プリンター等の電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置において、感光体や誘電体等の像担持体面を帯電処理する手段としては、従来よりコロナ放電装置が利用されてきた。
【０００３】
しかしながら、コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効であるものの、高価な高圧電源を必要とするため装置が大型になる、放電の際にオゾン等のコロナ生成物の発生が多い、異常放電により被帯電体面が破壊される等の不具合が発生する場合があった。
【０００４】
この様なコロナ放電装置に変わって、近年では接触帯電方式が採用されている。接触帯電方式においては、電圧を印加した帯電する部材（帯電部材とも記載する）を、被帯電体面に近接又は接触させて、被帯電体面を帯電処理するもので、コロナ放電式に対して、オゾン等のコロナ生成物の発生が少ない、構造が簡単で低コスト化や装置の小型化が図れる、異常放電による被帯電体面の破壊が少ない等の利点がある。そして、一般的には、金属製芯金の軸上に半導電性の弾性体層が形成されたゴムローラー型の帯電部材が使用される。この帯電ローラーにおいては、感光体を均一に帯電させるために、ローラー軸方向での感光体への均一な接触の確保と、更には、帯電部材に交流電圧（ＡＣ）を印加して使用する場合では、帯電ローラーと感光体との間の振動によって発生する帯電音を抑制するため、低硬度が要求されている。この様な帯電ローラーとして、特許文献１には弾性体層を発泡部材で構成するローラーが開示されている。
【０００５】
しかしながら一方で低硬度にした場合の問題点として、長期間感光体とローラーを圧接した結果、ローラーが永久変形を起こし、ニップ部からの過剰電流により異常画像が生じる、あるいは変形部分がローラー回転時に感光体に不均一に当接するため露光ムラを起こし、画像不良を引き起こす等の問題も指摘されている。特に、近年、電子写真におけるプロセススピードの向上と画質の高精細化に伴い、帯電ローラーの僅かな永久変形でも画像不良が発生するといった問題が発生している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２１０２８１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ローラー軸方向での感光体への均一な接触の確保による均一帯電性と、帯電音の抑制が可能で、かつ長期の圧縮変形を受けても、ローラーの永久変形が小さく、画像不良が発生することのない帯電部材を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、導電性軸体の外周に弾性体層を有し、該弾性体層が電極層と抵抗調整層からなる導電性ローラーにおいて、該抵抗調整層が原料ゴム１００質量部に対して、ノボラック型変性フェノール系樹脂１〜３０質量部を配合したゴム組成物にて形成されたことを特徴とする導電性ローラーが提供される。
【０００９】
第２の本発明によれば、ノボラック型変性フェノール系樹脂が硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを内添している場合である。
【００１０】
第３の本発明によれば、電極層が発泡ゴムの場合である。
【００１１】
第４の本発明によれば、抵抗調整層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、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びアクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水添物からなる群より選ばれる１種類以上の重合体の場合である。
【００１２】
第５の本発明によれば、電極層が導電粒子としてカーボンブラックと、少なくともパラフィンオイル、ナフテンオイル、アロマオイルの内、１種類以上の鉱物油系軟化剤を含むゴム組成物の場合である。
【００１３】
第６の本発明によれば、抵抗調整層の表面に表面被覆層を有する場合である。
【００１４】
第７の本発明によれば、発泡剤を配合し未加硫未発泡の電極層組成物と、未加硫非発泡の抵抗調整層組成物とを同時に押出すことで、芯金の外周に電極層と抵抗調整層の未加硫積層弾性体を一体的に形成した後、該積層弾性体を、芯金を成形金型内周面と同心軸上に保持するための蓋体を両端に有する円筒状の成形金型に挿入し、加硫と発泡を行うことで、芯金の外周面上に発泡電極ゴム層、更に該発泡電極ゴム層の外周面上に非発泡抵抗調整層を設けた場合である。
【００１５】
第８の本発明によれば、帯電部材及び電子写真感光体を有する電子写真装置において、該帯電部材が上記導電性ローラーであることを特徴とする電子写真装置である。
【００１６】
第９の本発明によれば、電子写真感光体及び帯電部材を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱自在としたプロセスカートリッジにおいて、該帯電部材が上記導電性ローラーであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
本発明者は上記課題について鋭意検討した結果、帯電部材を導電性軸体の外周に弾性体層を有し、該弾性体層が電極層と抵抗調整層とからなる構成の導電性ローラーとし、電極層を比較的低硬度のゴム材料、抵抗調整層を非常に高硬度のゴム材料で構成し、電極層と抵抗調整層の硬度差を大きくすることで、帯電部材の感光体への均一な接触が可能で、長期の圧縮変形後の画像不良が無い帯電ローラーが得られることを見出した。そして、抵抗調整層の高硬度化には、原料ゴム１００質量部に対して、ノボラック型変性フェノール系樹脂１〜３０質量部を配合したゴム組成物を使用することによって達成されることを見出した。
【００１９】
抵抗調整層を高硬度化することで、帯電部材の感光体への均一な接触が可能で、長期の圧縮変形後の画像不良が無い帯電ローラーが得られる理由としては定かではないが、図３に示したような現象が考えられる。図３は帯電ローラーの芯金１１の両端部を不図示の押圧手段により感光体２１に当接した状態の断面を表す模式図である。抵抗調整層１２２の硬度が低い場合、図３−ｂに示すように帯電ローラーの感光体当接部が部分的に大きく変形し、結果的に長期の圧縮後に当接部の永久変形が大きくなり、また、変形部分がローラー回転時に感光体に不均一に当接するため露光ムラを起こし、画像不良が発生する。抵抗調整層の硬度が充分に高い場合、図３−ｃに示すように、帯電ローラーの変形が当接部に集中せず、緩やかな変形となるため、長期圧縮後にローラーが永久変形しても、ローラー回転時の感光体への不均一な当接が起こり難く、露光ムラによる画像不良の発生が抑えることが可能と考えられる。
【００２０】
抵抗調整層を高硬度化しても、電極層１２１が低硬度であれば感光体への帯電ローラーの接触は均一に保たれるため、帯電均一性を低下させることはない。
【００２１】
抵抗調整層を構成するゴム材料を高硬度化する手法としては、一般的に行われているような、カーボン等の補強性充填剤を多量配合することが挙げられるが、この場合、未加硫組成物の粘度も大幅に上昇し、この結果、押出し成形時の加工性が悪化し、成形品の寸法精度が悪化する問題がある。本発明の様に、高硬度化の手法として変性フェノール系樹脂を配合した場合は、未加硫の粘度は、変性フェノール系樹脂未配合に比較してむしろ低下し、押出し加工時のダイスウェルも低下するため、寸法精度が良好な成形体を得ることが可能である。
【００２２】
本発明において、該抵抗調整層は原料ゴム１００質量部に対して、ノボラック型変性フェノール系樹脂１〜３０質量部を配合したゴム組成物にて形成される。ノボラック型変性フェノール系樹脂としては、ロジンオイル、トールオイル、カシューオイル、リノール酸、オレイン酸及びリノレイン酸等のオイルで変性したノボラック型フェノール系樹脂、キシレンやメシチレン等の芳香族炭化水素で変性したノボラック型フェノール系樹脂及びニトリルゴム等のゴムで変性したノボラック型フェノール系樹脂が挙げられる。配合量は１質量部未満ではゴム組成物の高硬度化が不充分で、本発明の効果が得られない。また、３０質量部超ではゴム硬度が高くなり過ぎ、感光体への均一な接触が得られなかったり、ゴム組成物の体積抵抗率が大きくなることから帯電部材としての電気抵抗が大きくなり、感光体の帯電能が低下する。
【００２３】
また、ノボラック型フェノール系樹脂はゴム組成物を効果的に硬度化させるために、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを内添していることが好ましい。
【００２４】
電極層は低硬度・低弾性率であり、抵抗調整層との硬度差が大きい方が好ましい。更に、電極層に使用する材料は圧縮変形によって体積変化が大きい圧縮性の高い材料であることが更に好ましい。よって、電極層は発泡ゴムで構成することが好ましい。
【００２５】
電極層と抵抗調整層の厚みについては特に限定されるものではないが、抵抗調整層があまりに薄い場合、帯電ローラーの剛性が保たれないため、感光体との当接部の変形が局部的に発生し、圧縮永久変形による画像不良が発生する。また、抵抗調整層の厚みがあまりに厚い場合、帯電ローラーの剛性が高くなり過ぎ、帯電ローラーの感光体との均一な接触が得られず、帯電能が低下する。抵抗調整層の厚さは帯電ローラーや芯金の外径によるが、抵抗調整層の肉厚をＴｍ、電極層の肉厚をＴｂとすると、０．０１≦Ｔｍ／Ｔｂ≦０．５の範囲であることが好ましい。
【００２６】
抵抗調整層に使用されるゴム原料としては、電気抵抗の均一性が高いイオン導電系のゴム材料を使用することが好ましい。この様なゴム原料としては、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、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びアクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水添物が挙げられ、これらの群より選ばれる１種類のゴム、あるいは２種類以上をブレンドして使用することができる。
【００２７】
電極層のゴム組成物は低硬度であることが好ましく、このために軟化剤を比較的多量配合することが考えられる。前述したように抵抗調整層は、イオン導電性のヒドリン系ゴムやＮＢＲ系ゴムであり、これらのゴムは鉱物油系軟化剤との相溶性が乏しく、本発明においてオイルバリアー層としても作用する。よって、低硬度化のために電極層に配合される軟化剤としては、パラフィンオイル、ナフテンオイル、アロマオイルの内、１種類以上の鉱物油系軟化剤であることが好ましい。これらの鉱物油系軟化剤は、電極層に使用する原料ポリマーとの相溶性が良好であるものが選択される。例えば、電極層の原料ポリマーとしてエチレン−プロピレンゴムを使用する場合にはパラフィンオイルを、スチレン−ブタジエンゴムを使用する場合はアロマオイルを選択することが好ましい。
【００２８】
また、電極層は比較的良導電性であることが必要である。よって、電極層に配合される導電剤としては、低コストかつ少量配合で導電化効果が大きく、電極層の硬度上昇が抑えられるカーボンブラックが好ましい。特に、カラー用カーボンブラックやケッチェンブラック等の良導電性カーボンブラックを配合することが、より好ましい。
【００２９】
本発明における導電性ローラーの電極層・抵抗調整層としては、上記の配合処方に加えて、必要に応じてゴムの配合剤として一般に用いられている充填剤、加工助剤、架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、粘着付与剤、分散剤、発泡剤等を添加することができる。これらのブレンド方法としては、バンバリーミキサーや加圧式ニーダーといった密閉型混合機を使用した混合方法や、オープンロールの様な開放型の混合機を使用した混合方法等を例示することができる。
【００３０】
図１には、本発明における導電性部材として、帯電ローラー１０の構成を示しており、金属製の芯金（導電性軸体）１１の外周に、電極層１２１と抵抗調整層１２２からなる弾性体層１２及び表面被覆層１３が積層されている。
【００３１】
弾性体層の体積固有抵抗率は、帯電バイアス電圧を感光体に印加することができるよう、１×１０^３〜１×１０^８Ω・ｃｍ程度とされる。
【００３２】
弾性体層の形成方法としては、電極層、抵抗調整層、両方の未加硫ゴム組成物をクロスヘッドを装着した押出機により、芯金を中心に円筒形に共押出し、所望の外径の金型内部に固定、加熱し、成形体を得る方法等を挙げることができる。
【００３３】
図４には、前記円筒状の積層体を成形するために用いた押出機の概要を示す。未加硫の電極層ゴム組成物と未加硫抵抗調整層組成物は、それぞれ４１，４２に示す別々の押出機を用いてそれぞれ送り、押出しヘッド４３において、芯金の外周に積層される。
【００３４】
図５に押出しヘッド４３の断面図を模式的に示した。未加硫の電極層ゴム組成物は図中矢印５２の経路を、未加硫抵抗調整層組成物は図中矢印５１の経路をとおり、図中矢印５３より挿入される芯金の外周に積層される。
【００３５】
なお、得られる円筒状の積層体の外径は、ダイス５４の径を変えることによって、所望の太さに調整でき、内側の電極層と外側の抵抗調整層の厚さは、各押出機のゴム吐出量（スクリュー回転数）の比率によって調整可能である。
【００３６】
得られた積層体は図６に示すような、芯金を成形金型内周面と同心軸上に保持するための蓋体６１を両端に有する円筒状の成形金型６２に挿入し、加硫と発泡を行うことで、芯金の外周面上に発泡電極層ゴム、更に該発泡電極層ゴムの外周面上に非発泡抵抗調整層が形成される。
【００３７】
表面被覆層は、トナーや紙粉等が帯電部材表面に付着し、感光体等の被帯電体への帯電不良を防止するためのものであり、一般的には、アクリル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン及びシリコーン等のバインダー高分子に、カーボンブラック、グラファイト、酸化チタン及び酸化錫等の酸化物、銅及び銀等の金属、酸化物や金属を粒子表面に被覆して導電化した導電粒子等を適宜量分散させることにより、１×１０^６〜１×１０^１０Ω・ｃｍ程度の電気抵抗値率としたものが用いられる。
【００３８】
表面被覆層の形成方法としては、上記の様なバインダー高分子を溶剤に溶解又は分散し、これに導電フィラーを分散させた液を、ディッピング、ビーム塗工及びロールコーター等の塗工法によって、弾性体層表面にコーティングする方法を挙げることができる。
【００３９】
なお、本発明における帯電ローラーには、必要に応じて、弾性体層や表面被覆層以外に、接着層、拡散防止層、下地層及びプライマー層等の機能層を設けることもできる。
【００４０】
図２に本発明の導電性ローラーを有する電子写真装置の概略構成を示した。２１は被帯電体としての像担持体であり、本例のものはアルミニウム等の導電性支持体２１ｂとその外周面に形成した感光層２１ａを基本構成層とするドラム型の電子写真感光体である。支軸２１ｃを中心に矢印方向に所定の周速度をもって回転駆動される。
【００４１】
この感光体２１面に接して感光体面を所定の極性・電位に一様に一次帯電処理する帯電ローラー１０は、中心芯金１１と、その外周に形成した下層の弾性体層１２と、更にその外周に形成した上層の表面被覆層１３からなり、芯金１１の両端部を不図示の押圧手段で感光体２１の回転駆動に伴い従動回転する。
【００４２】
而して、電源２３で摺擦電源２３ａにより、芯金１１の所定の直流（ＤＣ）バイアス、あるいは直流＋交流（ＤＣ＋ＡＣ）バイアスが印加されることで回転感光体２１の周面が所定の極性・電位に接触帯電される。帯電ローラー１０で均一に帯電処理を受けた感光体２１面は、次いで露光手段２４により目的画像情報の露光（レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット露光等）を受けることで、その周面に目的の画像情報に対した静電潜像が形成される。
【００４３】
その潜像は、次いで現像手段２５によりトナー画像として順次に可視像化されていく。このトナー画像は、次いで転写手段２６により不図示の給紙手段部から感光体２１の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって感光体２１と転写手段２６との間の転写部へ搬送された転写材２７面に順次転写されていく。本例の転写手段２６は転写ローラーであり、転写材２７の裏からトナーと逆極性の帯電を行うことで感光体２１面側のトナー画像が転写材２７の表面側に転写されていく。
【００４４】
トナー画像の転写を受けた転写材２７は、感光体２１面から分離されて不図示の像定着手段へ搬送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。あるいは、裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手段へ搬送される。
【００４５】
像転写後の感光体２１面は、クリーニング手段２８で転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて洗浄面化されて繰り返して作像に供される。
【００４６】
帯電ローラー１０は、面移動駆動される被帯電体２１に従動駆動させてもよいし、非回転のものとさせてもよいし、被帯電体２１の面移動方向に順方向又は逆方向に所定の周速度をもって積極的に回転駆動させるようにしてもよい。
【００４７】
また、露光光は、電子写真装置を複写機プリンターとして使用する場合には、原稿からの反射光や透過光、あるいは、原稿を読み取り信号化し、この信号に基づいてレーザービームを走査したり、ＬＥＤアレイを駆動したり、又は液晶シャッターアレイを駆動したりすること等により行われる。
【００４８】
本発明の導電性ローラーは、現像用、転写用、１次帯電用、除電用の他、給紙用ローラー等の搬送用としても用いることができる。
【００４９】
本発明の導電性ローラーを使用しうる電子写真装置としては、複写機、レーザービームプリンター、ＬＥＤプリンター、あるいは、電子写真製版システム等の電子写真応用装置等が挙げられる。
【００５０】
本発明においては、図２に示されるように、感光体、帯電部材、現像手段及びクリーニング手段のような電子写真装置の複数の要素がプロセスカートリッジに一体的に組込まれることもできる。そうすることで、プロセスカートリッジは装置本体に対して着脱自在とすることができる。例えば、本発明の導電性ローラーを用いた帯電ローラー及び必要に応じて現像手段及びクリーニング手段の少なくとも１つを感光体と共にプロセスカートリッジに一体的に組込み、装置本体のレール等の案内手段を用いて着脱自在に構成にできる。
【００５１】
【実施例】
以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではない。なお、以下特に明記しない限り、「部」は「質量部」を意味しており、試薬等は特に指定のないものは市販の高純度品を用いた。
【００５２】
（実施例１）
原料ゴムとしてエチレン−プロピレン−ジエン３元共重合体（ＥＰＴ４０４５、三井石油化学社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、充填剤としてＳＲＦカーボンブラック（旭＃３５、旭カーボン社製）５０部、導電剤としてケッチェンブラック（ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、ケッチェンブラックインターナショナル社製）１０部、可塑剤としてパラフィンオイル（ＰＷ−３８０、出光興産社製）５０部、加硫剤として硫黄０．５部、加硫促進剤として２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）２部、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）１部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＺｎＢＤＣ）１部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）４部と４，４’−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジン（ＯＢＳＨ）４部をオープンロールにて混合し、電極層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００５３】
原料ゴムとして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（エピクロマーＣＧ−１０２、ダイソー社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、補強剤としてＭＴカーボンブラック（サーマックスフローフォームＮ９９０）５０部、老化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）（ノクラックＮＳ−５、大内新興化学製）１部、イオン導電剤としてテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩１部、軟化剤としてジオクチルフタレート３部、加硫剤として硫黄０．３部、加硫促進剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）２部、ヘキサメチレンテトラミンを質量分率で５質量％内添したカシューオイル変性ノボラック型フェノール系樹脂１０部をオープンロールにて混合し、抵抗調整層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００５４】
得られた２種類の未加硫ゴム組成物を、図４に示されるクロスヘッドを用いた押出成形によって、芯金（直径６ｍｍ、長さ２４０ｍｍ）を中心として、同軸状に円筒形に同時に押出し、端部を切断して、芯金の外周に未加硫の電極層と抵抗調整層を積層した仕込形状を作製した。得られた仕込形状を有する材料と、芯金の一体化したものを、図６に示した成形金型（内径１２ｍｍ）内部に固定し、１８０℃で１５分間の加硫を行った。脱型後、更に電気炉によって２次加硫を１８０℃で３０分間行い、肉厚３ｍｍの弾性体層が形成されたゴムローラーを得た。この時、弾性体層の断面より測定した、抵抗調整層の厚さは５００μｍであった。
【００５５】
次に、ゴムローラーをシランカップリング剤で処理した。そして、水中に分散させたポリウレタン溶液に、ｐＨ５．５に調整した水中にその界面の電気的反発力で分散させた導電性酸化錫スラリーを固形分比で４０質量％相当分散して塗料を調製し、この塗料をゴムローラーの弾性体層上にディッピングによってコーティングして、２０μｍの膜厚を形成した。これを電気炉にて１２０℃で３０分間加熱乾燥し、両端部を切断してゴム長２２４ｍｍの帯電ローラー１を得た。
【００５６】
以上の様にして得られた帯電ローラー１をプロセスカートリッジ（ローラー両端５Ｎ荷重でφ３０ｍｍの感光体に同軸上で圧接）に装着し、電子写真装置（キヤノン株式会社製レーザーショットＬＢＰ−４７０）に組込み、初期画像評価を行った。その結果、均質で良好な画像が得られた。
【００５７】
また、初期画像評価を実施したものと同様のカートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境下で３０日間放置後、もう一度、電子写真装置に組込み、過酷環境放置後の画像形成を行った。その結果、帯電ローラーの永久歪による画像不良は確認されず、品位良好な画像が得られた。
【００５８】
（実施例２）
原料ゴムとして、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（Ｎ２３０ＳＶ、ＪＳＲ社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、補強剤としてＭＴカーボンブラック（サーマックスフローフォームＮ９９０）５０部、老化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）（ノクラックＮＳ−５、大内新興化学製）２部、イオン導電剤として、テトラブチルアンモニウム過塩素酸塩３部、軟化剤としてジオクチルフタレート５部、加硫剤として硫黄０．３部、加硫促進剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）２部、ヘキサメチレンテトラミンを質量分率で５質量％内添したカシューオイル変性ノボラック型フェノール系樹脂１０部をオープンロールにて混合し、抵抗調整層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００５９】
得られた未加硫ゴム組成物を抵抗調整層に使用した以外は、実施例１と同様にして帯電ローラー２を得た。この時、弾性体層の断面より測定した、抵抗調整層の厚さは５００μｍであった。
【００６０】
実施例１と同様して、この帯電ローラー２をプロセスカートリッジに装着し、電子写真装置にて初期画像評価を行った。その結果、均質で良好な画像が得られた。更に、初期画像評価を実施したものと同様のカートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境下で３０日間放置後、もう一度、電子写真装置に組込み、過酷環境放置後の画像形成を行った。その結果、帯電ローラーの永久歪による画像不良は確認されず、品位良好な画像が得られた。
【００６１】
（実施例３）
原料ゴムとして、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（エピクロマーＣＧ−１０２、ダイソー社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、補強剤としてＭＴカーボンブラック（サーマックスフローフォームＮ９９０）５０部、老化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）（ノクラックＮＳ−５、大内新興化学製）１部、導電剤としてケッチェンブラック（ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、ケッチェンブラックインターナショナル社製）２部、加硫剤として硫黄０．３部、加硫促進剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）２部、ヘキサメチレンテトラミンを質量分率で５質量％内添したカシューオイル変性ノボラック型フェノール系樹脂１０部をオープンロールにて混合し、抵抗調整層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００６２】
得られた未加硫ゴム組成物を抵抗調整層に使用した以外は、実施例１と同様にして帯電ローラー３を得た。この時、弾性体層の断面より測定した、抵抗調整層の厚さは４００μｍであった。
【００６３】
実施例１と同様して、この帯電ローラー３をプロセスカートリッジに装着し、電子写真装置にて初期画像評価を行った。その結果、均質で良好な画像が得られた。更に、初期画像評価を実施したものと同様のカートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境下で３０日間放置後、もう一度、電子写真装置に組込み、過酷環境放置後の画像形成を行った。その結果、帯電ローラーの永久歪による画像不良は確認されず、品位良好な画像が得られた。
【００６４】
（実施例４）
原料ゴムとして、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（Ｎ２３０ＳＶ、ＪＳＲ社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、補強剤としてＭＴカーボンブラック（サーマックスフローフォームＮ９９０）５０部、老化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）（ノクラックＮＳ−５、大内新興化学製）２部、導電剤としてケッチェンブラック（ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ、ケッチェンブラックインターナショナル社製）６部、軟化剤としてジオクチルフタレート１０部、加硫剤として硫黄０．３部、加硫促進剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）２部、ヘキサメチレンテトラミンを質量分率で５質量％内添したカシューオイル変性ノボラック型フェノール系樹脂２０部をオープンロールにて混合し、抵抗調整層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００６５】
得られた未加硫ゴム組成物を抵抗調整層に使用した以外は、実施例１と同様にして帯電ローラー４を得た。この時、弾性体層の断面より測定した、抵抗調整層の厚さは４００μｍであった。
【００６６】
実施例１と同様して、この帯電ローラー４をプロセスカートリッジに装着し、電子写真装置にて初期画像評価を行った。その結果、均質で良好な画像が得られた。更に、初期画像評価を実施したものと同様のカートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境下で３０日間放置後、もう一度、電子写真装置に組込み、過酷環境放置後の画像形成を行った。その結果、帯電ローラーの永久歪による画像不良は確認されず、品位良好な画像が得られた。
【００６７】
（比較例１）
原料ゴムとして、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（エピクロマーＣＧ−１０２、ダイソー社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、補強剤としてＭＴカーボンブラック（サーマックスフローフォームＮ９９０）５０部、老化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）（ノクラックＮＳ−５、大内新興化学製）１部、イオン導電剤としてテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩１部、加硫剤として硫黄０．３部、加硫促進剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）２部をオープンロールにて混合し、抵抗調整層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００６８】
得られた未加硫ゴム組成物を抵抗調整層に使用した以外は、実施例１と同様にして帯電ローラー５を得た。この時、弾性体層の断面より測定した、抵抗調整層の厚さは５００μｍであった。
【００６９】
実施例１と同様して、この帯電ローラー５をプロセスカートリッジに装着し、電子写真装置にて初期画像評価を行った。その結果、均質で良好な画像が得られた。更に、初期画像評価を実施したものと同様のカートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境下で３０日間放置後、もう一度、電子写真装置に組込み、過酷環境放置後の画像形成を行った。その結果、帯電ローラーの永久歪による画像不良が見られた。
【００７０】
（比較例２）
原料ゴムとして、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（エピクロマーＣＧ−１０２ダイソー社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、補強剤としてＭＴカーボンブラック（サーマックスフローフォームＮ９９０）５０部、老化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）（ノクラックＮＳ−５、大内新興化学製）１部、イオン導電剤としてテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩１部、加硫剤として硫黄０．３部、加硫促進剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）２部、ヘキサメチレンテトラミンを質量分率で５質量％内添したカシューオイル変性ノボラック型フェノール系樹脂０．５部をオープンロールにて混合し、抵抗調整層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００７１】
得られた未加硫ゴム組成物を抵抗調整層に使用した以外は、実施例１と同様にして帯電ローラー６を得た。この時、弾性体層の断面より測定した、抵抗調整層の厚さは５００μｍであった。
【００７２】
実施例１と同様して、この帯電ローラー６をプロセスカートリッジに装着し、電子写真装置にて初期画像評価を行った。その結果、均質で良好な画像が得られた。更に、初期画像評価を実施したものと同様のカートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境下で３０日間放置後、もう一度、電子写真装置に組込み、過酷環境放置後の画像形成を行った。その結果、帯電ローラーの永久歪による画像不良が見られた。
【００７３】
（比較例３）
原料ゴムとして、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（エピクロマーＣＧ−１０２、ダイソー社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、補強剤としてＭＴカーボンブラック（サーマックスフローフォームＮ９９０）５０部、老化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）（ノクラックＮＳ−５、大内新興化学製）１部、イオン導電剤としてテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩１部、加硫剤として硫黄０．３部、加硫促進剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）２部、ヘキサメチレンテトラミンを質量分率で５質量％内添したカシューオイル変性ノボラック型フェノール系樹脂３５部をオープンロールにて混合し、抵抗調整層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００７４】
得られた未加硫ゴム組成物を抵抗調整層に使用した以外は、実施例１と同様にして帯電ローラー７を得た。この時、弾性体層の断面より測定した、抵抗調整層の厚さは５００μｍであった。
【００７５】
実施例１と同様して、この帯電ローラー７をプロセスカートリッジに装着し、電子写真装置にて初期画像評価を行った。その結果、帯電ローラーが感光体に不均一に接触しているためと思われる帯電不良による、不均一な画像が得られた。
【００７６】
（比較例４）
原料ゴムとして、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（エピクロマーＣＧ−１０２、ダイソー社製）１００部、加工助剤としてステアリン酸１部、加硫促進助剤として酸化亜鉛５部、補強剤としてＭＴカーボンブラック（サーマックスフローフォームＮ９９０）５０部、老化防止剤として２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）（ノクラックＮＳ−５、大内新興化学製）１部、イオン導電剤としてテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩１部、軟化剤としてジオクチルフタレート１０部、加硫剤として硫黄０．３部、加硫促進剤としてジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＤＰＴＴ）２部をオープンロールにて混合し、弾性体層用の未加硫ゴム組成物を得た。
【００７７】
得られた２種類の未加硫ゴム組成物を、図７に示した単層タイプのクロスヘッドを用いた押出成形によって、芯金（直径６ｍｍ、長さ２４０ｍｍ）を中心として、同軸状に円筒形に同時に押出し、端部を切断して、仕込形状を作製した。得られた仕込形状を有する材料と、芯金の一体化したものを成形金型（内径１５ｍｍ）内部に固定し、１８０℃で１５分間のプレス加硫を行った。脱型後、更に電気炉によって２次加硫を１８０℃で３０分間行った。その後、表面を研磨し、肉厚３ｍｍの単層の弾性体層が形成されたゴムローラーを得た。
【００７８】
得られたゴムローラーを実施例１と同様にして表面被覆層を形成し、帯電ローラー８を得た。
【００７９】
実施例１と同様して、この帯電ローラー８をプロセスカートリッジに装着し、電子写真装置にて初期画像評価を行った。その結果、均質で良好な画像が得られた。更に、初期画像評価を実施したものと同様のカートリッジを４０℃／９５％ＲＨの環境下で３０日間放置後、もう一度、電子写真装置に組込み、過酷環境放置後の画像形成を行った。その結果、帯電ローラーの永久歪による画像不良が見られた。
【００８０】
以上に述べた評価結果を表１にまとめた。
【００８１】
【表１】

【００８２】
表１から明らかなように、本発明における導電性ローラーについては、電子写真装置に組込んだ画像評価において、初期画像評価、過酷環境放置後の画像評価いずれにおいても、均一で良好な画像が得られている。
【００８３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、導電性軸体の外周に弾性体層を有し、該弾性体層が電極層と抵抗調整層からなる導電性ローラーにおいて、該抵抗調整層が原料ゴム１００質量部に対して、ノボラック型変性フェノール系樹脂１〜３０質量部を配合したゴム組成物にて形成ことによって、ローラー軸方向での感光体への均一な接触の確保による均一帯電性を維持し、かつ長期の圧縮変形を受けても、ローラーの永久変形が小さく、画像不良が発生することの無い帯電部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における帯電ローラーの例を説明するための模式的断面図である。
【図２】電子写真装置の例を説明するための模式的断面図である。
【図３】本発明における帯電ローラーの感光体当接時の変形状態を説明するための模式的断面図である。
【図４】クロスヘッド押出機の例を説明するための模式図である。
【図５】二層成形クロスヘッドの例を説明するための模式的断面図である。
【図６】成形金型の例を説明するための模式的断面図である。
【図７】単層成形クロスヘッドの例を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
１１芯金
１２弾性体層
１２１電極層
１２２抵抗調整層
１３表面被覆層
２１像担持体
２１ａ感光層
２１ｂ導電性支持体
２１ｃ支軸
２３電源
２３ａ摺擦電源
２４露光手段
２５現像手段
２６転写ローラー
２７転写材
２８クリーニング手段
４１押出機
４２押出機
４３クロスヘッド
５１未加硫抵抗調整層経路
５２未加硫電極層経路
５３芯金挿入経路
５４ダイス
６１蓋体
６２成形金型
７１未加硫弾性体層経路

Claims

導電性軸体の外周に弾性体層を有し、該弾性体層が電極層と抵抗調整層からなる導電性ローラーにおいて、該抵抗調整層が原料ゴム１００質量部に対して、ノボラック型変性フェノール系樹脂１〜３０質量部を配合したゴム組成物にて形成されたことを特徴とする導電性ローラー。