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KR101454420B1 - 롤 부재, 대전 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치 - Google Patents

롤 부재, 대전 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치 Download PDF

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KR101454420B1
KR101454420B1 KR1020110020243A KR20110020243A KR101454420B1 KR 101454420 B1 KR101454420 B1 KR 101454420B1 KR 1020110020243 A KR1020110020243 A KR 1020110020243A KR 20110020243 A KR20110020243 A KR 20110020243A KR 101454420 B1 KR101454420 B1 KR 101454420B1
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KR
South Korea
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mass
parts
elastic material
less
polysulfide polymer
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KR1020110020243A
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Inventor
쇼고 도마리
Original Assignee
후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 filed Critical 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Publication of KR20110140073A publication Critical patent/KR20110140073A/ko
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Abstract

심체(芯體)와, 상기 심체 위에 마련된, 하기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머와 하기 (B)에 나타내는 탄성 재료를 함유하는 고무 조성물의 가황물로 구성되는 탄성층을 갖는 롤 부재.
(A) 「-(C2H4OCH2OC2H4-Sx)-」 및 「-(CH2CH(OH)CH2-Sx)-」(단, x는 1 이상 5 이하의 정수)에서 선택되는 적어도 하나의 구조 단위를 갖고, 또한 말단에 「-C2H4OCH2OC2H4-SH」 및 「-CH2CH(OH)CH2-SH」로 표시되는 티올기의 적어도 한쪽을 갖는 폴리설파이드 폴리머.
(B) 적어도 화학 구조 중에 이중 결합을 갖는, 상기 폴리설파이드 폴리머 이외의 탄성 재료.

Description

롤 부재, 대전 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치{ROLL MEMBER, CHARGING DEVICE, PROCESS CARTRIDGE, AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은, 롤 부재, 대전 장치, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.
감광체에의 밀착성이 높고, 또한 그 감광체에의 오염을 극력 억제할 수 있음과 함께 외적 환경 변화 등에 의해 전기 저항값이 변화하는 것을 극력 억제할 수 있고, 게다가 장기간에 걸쳐 균열이나 마모의 발생이 적은 도전 롤로서, 일본 특허 제3070556호 명세서에 기재된 도전성 롤이 제안되어 있다.
일본 특허 제3070556호 명세서에는, 심부(芯部)에 마련된 양도체(良導體)의 샤프트와, 이 샤프트의 외주에 마련된 도전성이고, 또한 신축성을 구비한 중간층과, 이 중간층의 외주에 마련된 중간층보다도 비저항이 높은 피복막을 갖고, 감광체 혹은 전사용지에 대해 접촉하면서 소정 극성의 전위를 부여하는 도전 롤에 있어서, 상기 중간층을, 고형 고무와 이 고형 고무에 연화제로서 혼입하는 액상 고무를 함유하는 재료에 의해 형성하고, 또한 스트럭처(structure) 구조가 발달하여 있지 않은 카본 블랙을 혼입하여 도전성을 부여함과 함께, 이 중간층의 외주 표면을 극성화한 도전성 롤이 기재되어 있다.
또한, 일본 특개평7-110614호 공보에는, 외부로부터 전압을 인가한 대전용 부재를 피대전체에 접촉시켜, 피대전체를 대전 혹은 제전(除電)시키는 접촉 대전 장치에 있어서, 적어도 상기 대전용 부재를, 표면 거칠기가 5∼25㎛Rz인 도전성 탄성층과, 상기 도전성 탄성층을 피복하는 두께 12.5∼30㎛인 수지층으로 구성하고, 상기 수지층을 피대전체와 접촉시키는 접촉 대전 장치가 개시되어 있다.
도전성 탄성층의 표면 거칠기나 수지층의 막두께를, 일본 특개평7-110614호 공보에 기재된 상기 범위로 함으로써, 도전성 탄성층으로부터 가소제, 연화제나 미반응 물질의 블리드(bleed)를 방지하는 것이 가능하게 되고, 또한, 대전용 부재와 피대전체와의 접촉 상태를 양호하게 할 수 있다고 되어 있다.
본 발명에 따르면,
심체(芯體)와,
상기 심체 위에 마련된, 하기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머와 하기 (B)에 나타내는 탄성 재료를 함유하는 고무 조성물의 가황물로 구성되는 탄성층
을 갖는 롤 부재를 제공한다.
(A) 「-(C2H4OCH2OC2H4-Sx)-」 및 「-(CH2CH(OH)CH2-Sx)-」(단, x는 1 이상 5 이하의 정수)에서 선택되는 적어도 하나의 구조 단위를 갖고, 또한 말단에 「-C2H4OCH2OC2H4-SH」 및 「-CH2CH(OH)CH2-SH」로 표시되는 티올기의 적어도 한쪽을 갖는 폴리설파이드 폴리머.
(B) 적어도 화학 구조 중에 이중 결합을 갖는, 상기 폴리설파이드 폴리머 이외의 탄성 재료.
본 발명의 예시적 태양을, 하기 도면에 기하여 상세히 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태의 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 모식도.
도 2는, 본 실시 형태의 프로세스 카트리지의 일례를 나타내는 모식도.
<롤 부재>
본 실시 형태의 롤 부재는, 심체와, 심체 위에 마련된 탄성층을 구비하고 있다. 탄성층은, 하기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머와, 하기 (B)에 나타내는 탄성 재료를 함유하는 고무 조성물의 가황물로 구성된다. 본 실시 형태의 롤 부재는, 화상 형성 장치의 부재로서 사용했을 때에 농도 불균일이 억제된다.
(A) 「-(C2H4OCH2OC2H4-Sx)-」 및 「-(CH2CH(OH)CH2-Sx)-」(단, x는 1 이상 5 이하의 정수)에서 선택되는 적어도 하나의 구조 단위를 갖고, 또한 말단에 「-C2H4OCH2OC2H4-SH」 및 「-CH2CH(OH)CH2-SH」로 표시되는 티올기의 적어도 한쪽을 갖는 폴리설파이드 폴리머.
(B) 적어도 화학 구조 중에 이중 결합을 갖는, 상기 폴리설파이드 폴리머 이외의 탄성 재료.
또, 상기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머는, 자신이 갖는 황 원자가, 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료에 있어서의 이중 결합을 구성하는 탄소 원자와 결합하여, 가황물을 형성한다.
본 실시 형태에 따른 롤 부재는, 상기 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 탄성층과 심체와의 사이에 배설(配設)되는 중간층, 탄성층 위에 마련되는 표면층, 탄성층과 표면층과의 사이에 배설되는 저항 조정층, 표면층의 외측(최표면)에 배설되는 코팅층(보호층)을 마련한 구성이어도 된다. 또한, 본 실시 형태에 따른 롤 부재는, 심체와 탄성층만으로 구성되는 형태이어도 된다.
이하, 각층 구성에 대해 상세하게 설명한다.
(심체)
심체는, 롤 부재의 전극 및 지지 부재로서 기능하는 원주상의 부재이며, 예를 들면, 그 재질로서는 철(쾌삭강 등), 구리, 황동, 스테인리스, 알루미늄, 니켈 등의 금속을 들 수 있다. 또한, 심체로서는, 외측의 면에 도금 처리를 실시한 부재(예를 들면 수지나, 세라믹 부재), 도전제가 분산된 부재(예를 들면 수지나, 세라믹 부재) 등도 들 수 있다. 심체는, 중공상의 부재(통상 부재)이어도 되고, 비중공상의 부재이어도 된다.
(탄성층)
탄성층은, 하기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머와, 하기 (B)에 나타내는 탄성 재료를 함유하는 고무 조성물의 가황물로 구성된다.
(A) 「-(C2H4OCH2OC2H4-Sx)-」 및 「-(CH2CH(OH)CH2-Sx)-」(단, x는 1 이상 5 이하의 정수)에서 선택되는 적어도 하나의 구조 단위를 갖고, 또한 말단에 「-C2H4OCH2OC2H4-SH」 및 「-CH2CH(OH)CH2-SH」로 표시되는 티올기의 적어도 한쪽을 갖는 폴리설파이드 폴리머.
(B) 적어도 화학 구조 중에 이중 결합을 갖는, 상기 폴리설파이드 폴리머 이외의 탄성 재료.
-폴리설파이드 폴리머-
본 실시 형태에서의 폴리설파이드 폴리머는, 「-(C2H4OCH2OC2H4-Sx)-」 및 「-(CH2CH(OH)CH2-Sx)-」(단, x는 1 이상 5 이하의 정수)에서 선택되는 적어도 하나의 구조 단위를 갖고, 또한 말단에 「-C2H4OCH2OC2H4-SH」 및 「-CH2CH(OH)CH2-SH」로 표시되는 티올기의 적어도 한쪽을 갖는다.
상기 x는, 호적(好適)하게는 1 이상 4 이하의 정수이며, 보다 호적하게는 1 이상 3 이하의 정수이며, 더욱 호적하게는 1 또는 2이며, 가장 호적하게는 2이다.
또한, 폴리설파이드 폴리머는, (R1O)n-〔단, R1은 탄소수 2 이상 4 이하의 알킬렌기를 나타내며, n은 6 이상 200 이하의 정수를 나타낸다〕으로 표시되는 폴리에테르 부위를 갖는 것이 바람직하다. 이 폴리에테르 부위를 가짐으로써, 표면 경도가 저하하여, 당해 롤 부재가 눌려닿는 부재의 표면에 따라 접촉된다. 따라서, 롤 부재를 대전 부재로서 사용하는 경우에는, 피대전 부재의 대전 성능이 향상한다.
상기 폴리에테르 부위에 있어서의 R1은, 탄소수 2 이상 4 이하의 알킬렌기를 나타내며, 직쇄상이어도, 분기상이어도 되고, 직쇄상인 것이 바람직하다.
상기 폴리에테르 부위에 있어서의 n은, 6 이상 200 이하의 정수를 나타내며, 50 이상 150 이하의 정수인 것이 바람직하고, 80 이상 120 이하의 정수인 것이 보다 바람직하다.
폴리설파이드 폴리머의 수평균 분자량은, 500 이상 10000 이하인 것이 바람직하고, 1000 이상 8000 이하인 것이 보다 바람직하고, 2500 이상 5000 이하인 것이 더욱 바람직하다.
수평균 분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하고, THF 용매를 사용하여 측정하여, 단분산 폴리스티렌 표준 시료에 의해 제작한 분자량 교정 곡선을 사용하여 산출한 것이다.
본 실시 형태에서의 폴리설파이드 폴리머로서는, 시판의 것을 사용해도 되고, 예를 들면, 티오콜LP-2, LP-23, LP-3, LP-282(이상, 도레·파인케미컬가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
폴리설파이드 폴리머의 배합 비율은, 후술하는 탄성 재료 100질량부에 대해, 5질량부 이상 40질량부 이하인 것이 바람직하고, 10질량부 이상 30질량부 이하가 보다 바람직하다. 폴리설파이드 폴리머의 배합 비율이 상기 범위 내에 있으면, 화상 형성 장치의 부재로서 사용했을 때에 농도 불균일이 보다 효과적으로 억제되는 관점에서 뛰어나다.
-탄성 재료-
본 실시 형태에서의 탄성 재료는, 상기 적어도 화학 구조 중에 이중 결합을 갖고, 상기 폴리설파이드 폴리머 이외의 탄성 재료를 말한다.
이 탄성 재료로서는, 이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 에피클로로히드린 고무, 부틸 고무, 폴리우레탄, 실리콘 고무, 불소 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 니트릴 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드 공중합 고무, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 공중합 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 3원 공중합 고무(EPDM), 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합 고무(NBR), 천연 고무 등, 및 이들을 혼합한 고무를 들 수 있다.
그 중에서도, 폴리우레탄, EPDM, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드 공중합 고무, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 공중합 고무, NBR, 및 이들을 혼합한 고무가 바람직하게 사용된다.
이들 탄성 재료는, 발포한 것이어도 무발포의 것이어도 된다.
-가황물-
상기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머와 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료를 적어도 함유하고, 또한 필요에 따라 후술하는 첨가제를 첨가한 고무 조성물을 제조하고, 이 고무 조성물을 가열함으로써 가황물이 얻어진다.
가열 온도나 가열 시간은 폴리설파이드 폴리머나 탄성 재료의 종류 등에 따라 조절하는 것이 바람직하고, 일반적으로는, 120℃ 이상 190℃ 이하이고, 2분 이상 90분 이하에서 행한다.
-그 밖의 첨가제-
상기 고무 조성물은, 상기 폴리설파이드 폴리머 및 상기 탄성 재료 이외에, 필요에 따라, 예를 들면 하기 첨가제를 함유해도 된다. 특히, 롤 부재를 전자사진 방식의 화상 형성 장치에 있어서의 대전 장치나 전사 장치 등의 전계를 형성하기 위한 부재로서 사용하는 경우에는, 탄성층에는, 도전제가 첨가된다.
이 도전제로서는, 공지의 도전성 물질이나, 유기 이온 도전성 물질을 들 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 도전성 및 도전이란, 체적 저항률이 102Ωcm 이상 1014Ωcm 이하인 것을 나타내고 있다.
도전성 물질로서는, 4급 암모늄염(예를 들면 라우릴트리메틸암모늄, 스테아릴트리메틸암모늄, 옥타도데실트리메틸암모늄, 도데실트리메틸암모늄, 헥사데실트리메틸암모늄, 변성 지방산·디메틸에틸암모늄 등의 과염소산염, 염소산염, 붕불화수소산염, 황산염, 에토설페이트염, 할로겐화벤질염(브롬화벤질염, 염화벤질염 등) 등), 지방족설폰산염, 고급 알코올황산에스테르염, 고급 알코올에틸렌옥사이드 부가 황산에스테르염, 고급 알코올인산에스테르염, 고급 알코올에틸렌옥사이드 부가 인산에스테르염, 각종 베타인, 고급 알코올에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글리콜지방산에스테르, 다가 알코올지방산에스테르 등을 들 수 있다.
유기 이온 도전성 물질로서는, 다가 알코올(1,4부탄디올, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등) 및 그 유도체와 금속염과의 착체(錯體), 모노올(에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 등)과 금속염의 착체도 들 수 있다. 금속염으로서는, 예를 들면 LiClO4, LiCF3SO3, LiAsF6, LiBF4, NaClO4, NaSCN, KSCN, NaCl 등의 주기율표 제1족의 금속염; NH4 +의 염 등의 전해질; Ca(ClO4)2, Ba(ClO4)2 등의 주기율표 제2족의 금속염; 이들에, 적어도 1개 이상의 수산기, 카르복시기, 1급 내지 2급 아민기 등 이소시아네이트와 반응하는 활성수소를 갖는 기를 가진 것 등을 들 수 있다. 이와 같은 착체로서 구체적으로는, PEL(LiClO4)와 폴리에틸렌글리콜과의 착체) 등을 들 수 있다. 이들 도전제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
도전제의 첨가량은 특히 제한은 없지만, 상기 도전성 물질의 경우는, 탄성 재료 100질량부에 대해, 1질량부 이상 80질량부 이하의 범위나, 바람직하게는 15질량부 이상 25질량부 이하의 범위를 들 수 있다. 한편, 상기 유기 이온 도전성 물질의 경우에는, 탄성 재료 100질량부에 대해, 0.5질량부 이상 15질량부 이하로 첨가하는 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상 3.0질량부 이하의 범위로 첨가하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 첨가제로서는, 가황제, 가황 촉진제, 산화 방지제, 계면활성제, 커플링제, 충전제(실리카, 탄산칼슘 등), 수산제(受酸劑) 등의 통상 탄성층에 첨가되는 재료를 들 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 폴리설파이드 폴리머를 사용하기 때문에 가공성, 성형성이 뛰어나기 때문에, 연화제나 가소제를 첨가하지 않고 탄성층을 형성하는 것이 가능하며, 블리드의 억제의 관점에서는, 연화제 및 가소제를 첨가하지 않는 것이 바람직하다.
가황제로서는, 황, 2,4,6-트리메르캅토-s-트리아진, 또는 6-메틸퀴녹살린-2,3-디티오카르바메이트 등의 할로겐기를 인발(引拔)하여 가황하는 가황제를 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 탄성 재료에 대한 가황제의 첨가량은, 특히 제한은 없지만, 탄성 재료 100질량부에 대해, 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.3질량부 이상 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
가황 촉진제로서는, 티아졸계, 설펜아미드계, 티우람계, 디카르밤산염계, 크산토겐산염 등을 들 수 있다. 이들은, 단독 혹은, 2종 이상이 병용되어도 된다. 그 외에, 산화아연, 스테아르산 등의 공지의 고무 배합 재료를 가해도 된다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 탄성 재료에 대한 가황 촉진제의 첨가량은, 특히 제한은 없지만, 탄성 재료 100질량부에 대해, 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.3질량부 이상 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
수산제는, 금속 화합물 및/또는 하이드로탈사이트류이어도 된다. 본 발명의 실시 형태에서, 도전성 롤러용 고무 조성물로 사용되는 수산제가 되는 금속 화합물을 예시하면, 그들 화합물로는 주기율표 제2족 원소(알칼리 토류금속)의 산화물, 수산화물, 탄산염, 카르복시산염, 규산염, 붕산염, 아인산염, 주기율표 제4족 원소의 산화물, 염기성 탄산염, 염기성 카르복시산염, 염기성 아인산염, 삼염기성 황산염 등이 있다. 구체적으로는, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 수산화바륨, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 산화칼슘, 수산화칼슘, 탄산칼슘, 규산칼슘, 스테아르산칼슘, 스테아르산아연, 프탈산칼슘, 아인산칼슘, 아연화, 산화주석, 스테아르산주석, 염기성 아인산주석 등을 들 수 있다.
상기 탄성 재료에 대한 수산제의 첨가량은, 특히 제한은 없지만, 탄성 재료 100질량부에 대해, 0.5질량부 이상 20.0질량부 이하인 것이 바람직하고, 3.0질량부 이상 10.0질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
충전제로서는, 구체적으로는, 탄산칼슘, 카본 블랙, 실리카 등을 들 수 있다. 이들 무기 충전제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상기 탄성 재료에 대한 충전제의 첨가량은, 특히 제한은 없지만, 탄성 재료 100질량부에 대해, 1질량부 이상 80질량부 이하인 것이 바람직하고, 10질량부 이상 50질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
-탄성층의 제작 방법-
상기 폴리설파이드 폴리머 및 상기 탄성 재료를 함유하고, 또한 필요에 따라 상기 첨가제를 함유하는 고무 조성물은, 니더 등의 혼련기에 의해 혼련한다. 혼련한 고무 조성물을, 압출 성형 등에 의해 심체의 외주면에 부여한다. 혼련한 고무 조성물의 부여 방법으로서는, 압출 성형에 한정되지 않고, 공지의 각종 방법을 사용해도 된다. 그리고 이 상태로 가열하고 가황시켜 탄성층을 형성한다. 가열시에, 가열 가능한 원통상의 금형을 사용해도 된다.
-탄성층의 물성-
탄성층의 두께는, 롤 부재를 적용하는 장치에 따라 다르지만, 예를 들면, 1mm 이상 10mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 2mm 이상 5mm 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 이 탄성층의 체적 저항률은, 롤 부재를 적용하는 장치에 따라 다르지만, 롤 부재를 후술하는 전자사진 방식의 화상 형성 장치의 대전 장치에 사용하는 경우에는, 예를 들면, 104Ωcm 이상 1010Ωcm 이하인 것이 바람직하고, 105Ωcm 이상 109Ωcm 이하인 것이 보다 바람직하다.
또, 체적 저항률의 측정은, 시트상의 측정 샘플에 대해, 측정 지그(R12702A/B 레지스티비티·챔버 : 어드밴테스트사제)와 고저항 측정기(R8340A 디지털 고저항/미소 전류계 : 어드밴테스트사제)를 사용하고, 전장(인가 전압/조성물 시트 두께)이 1000V/cm가 되도록 조절한 전압을 30초 인가 후의 전류값으로부터, 하기식(2)을 사용하여 산출한다.
체적 저항률(Ω·cm) = (19.63×인가 전압(V))/(전류값(A)×측정 샘플 시트 두께(cm)) …식(2)
또한, 이 탄성층의 경도는, 롤 부재를 적용하는 장치에 따라서도 다르지만, 롤 부재를 후술하는 전자사진 방식의 화상 형성 장치의 대전 장치에 사용하는 경우에는, 아스카C 경도로 15° 이상 90° 이하, 또는 15° 이상 70° 이하의 범위를 들 수 있다.
또, 아스카C 경도의 측정은, 3mm두께의 측정 시트 표면에 아스카C형 경도계(고훈시케이키사제)의 측정침을 압압(押壓)하여, 1000g 하중의 조건으로 행한 것이다.
(표면층)
본 실시 형태의 롤 부재에서는, 탄성층 위에 표면층을 형성해도 된다.
표면층은, 수지와, 필요에 따라, 도전제와, 표면층의 표면에 요철(특정한 표면 거칠기)을 부여하기 위한 입자와, 기타 첨가제를 포함하여 구성된다.
수지로서는, 아크릴 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 공중합 나일론, 폴리우레탄 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리비닐 수지, 폴리아릴레이트 수지, 스티렌부타디엔 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, 불소 수지(예를 들면 테트라플루오로에틸렌퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 사불화에틸렌-육불화프로필렌 공중합체, 폴리불화비닐리덴 등), 요소 수지 등을 들 수 있다. 여기서, 공중합 나일론은, 610나일론, 11나일론, 12나일론 중 어느 1종 또는 복수종을 중합 단위로서 함유하는 것으로서, 이 공중합체에 함유되는 다른 중합 단위로서는, 6나일론, 66나일론 등을 들 수 있다. 또한, 수지로서는, 상기 탄성층에 배합되는 탄성 재료를 적용해도 된다.
표면층에 배합되는 도전제로서는, 전자 도전제나 이온 도전제를 들 수 있다. 전자 도전제의 예로서는, 켓첸 블랙, 아세틸렌 블랙 등의 카본 블랙; 열분해 카본, 그라파이트; 알루미늄, 구리, 니켈, 스테인리스강 등의 각종 도전성 금속 또는 합금; 산화주석, 산화인듐, 산화티탄, 산화주석-산화안티몬 고용체(固溶體), 산화주석-산화인듐 고용체 등의 각종 도전성 금속 산화물; 절연 물질의 표면을 도전화 처리한 것; 등의 분말을 들 수 있다. 또한, 이온 도전제의 예로서는, 테트라에틸암모늄, 라우릴트리메틸암모늄 등의 과염소산염, 염소산염 등; 리튬, 마그네슘 등의 알칼리금속, 알칼리 토류금속의 과염소산염, 염소산염 등을 들 수 있다. 이들 도전제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
여기서, 카본 블랙의 시판품으로서 구체적으로는, 데구사사제의 「스페셜블랙350」, 동(同)「스페셜블랙100」, 동「스페셜블랙250」, 동「스페셜블랙5」, 동「스페셜블랙4」, 동「스페셜블랙4A」, 동「스페셜블랙550」, 동「스페셜블랙6」, 동「컬러블랙FW200」, 동「컬러블랙FW2」, 동「컬러블랙FW2V」, 캐보트사제「MONARCH1000」, 캐보트사제「MONARCH1300」, 캐보트사제「MONARCH1400」, 동「MOGUL-L」, 동「REGAL400R」 등을 들 수 있다.
또한, 표면층의 표면에 요철(특정한 표면 거칠기)을 부여하기 위한 입자로서는, 도전성 입자, 비도전성 입자의 어느 것이어도 좋지만, 비도전성 입자가 바람직하다. 도전성 입자로서는, 탄성층에 배합하는 상기 도전제로서 예를 든 재료의 입자를 들 수 있다. 비도전성 입자로서는, 수지 입자(폴리이미드 수지 입자, 메타크릴 수지 입자, 폴리스티렌 수지 입자, 불소 수지 입자, 실리콘 수지 입자 등), 무기 입자(클레이 입자, 카올린 입자, 탈크 입자, 실리카 입자, 알루미나 입자 등), 또는 세라믹 입자 등을 들 수 있다. 입자는, 수지와 동종의 수지로 구성한 입자이어도 되며, 이것에 의해 입자와 수지와의 상용성이 향상하여, 입자와 수지와의 밀착성이 높아진다. 여기서, 도전성이란, 체적 저항률이 102Ωcm 이상 1014Ωcm 이하를 의미하며, 비도전성이란, 체적 저항률이 1014Ωcm를 초과하는 것을 의미한다. 또, 그 밖에도 마찬가지이다.
또한, 표면층에 있어서의 기타 첨가제로서는, 예를 들면, 도전제, 경화제, 가황제, 가황 촉진제, 산화 방지제, 계면활성제, 커플링제 등의 통상 표면층에 첨가될 수 있는 재료를 들 수 있다.
표면층의 두께는, 7㎛ 이상 25㎛ 이하가 바람직하다. 그리고, 표면층의 체적 저항률은 103Ωcm 이상 1014Ωcm 이하가 바람직하다.
표면층은, 상기 수지나 도전제 등을 용제에 분산시켜 도포액을 제조하여, 앞서 제작한 탄성층 위에, 이 도포액을 부여한다. 도포액의 부여 방법으로서는, 예를 들면, 블레이드 도포법, 마이어 바(Meyer bar) 도포법, 스프레이 도포법, 침지 도포법, 비드 도포법, 에어나이프 도포법, 커튼 도포법 등을 들 수 있다. 도포액에 사용하는 용제로서는, 특히 한정되지 않고 일반적인 것이 사용되고, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 테트라히드로푸란; 디에틸에테르, 디옥산 등의 에테르류 등의 용매를 사용해도 된다. 또한, 이들 외에, 여러가지 용매를 사용해도 좋지만, 전자사진 감광체의 생산에 일반적으로 사용되는 침지 도포법을 적용하기 위해서는, 알코올계 또는 케톤계 용제, 혹은 그들의 혼합계 용제를 들 수 있다.
(용도)
상기 구성의 롤 부재는, 예를 들면, 전자사진 방식의 화상 형성 장치에 있어서의 대전 장치나, 전사 장치 등에 있어서의 롤의 부재로서 사용된다.
<화상 형성 장치, 프로세스 카트리지>
이하, 본 실시 형태의 롤 부재를 화상 형성 장치 및 프로세스 카트리지의 대전 장치에 탑재한 경우를 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치를 나타내는 개략 구성도.
도 2는, 본 실시 형태에 따른 프로세스 카트리지를 나타내는 개략 구성도.
본 실시 형태에 따른 화상 형성 장치(100)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상유지체(13)를 구비하고, 그 주위에, 상유지체(13)를 대전하는 대전 장치(19)와, 대전 장치(19)에 의해 대전된 상유지체(13)를 노광하여 잠상을 형성하는 잠상 형성 장치(17)와, 잠상 형성 장치(17)에 의해 형성한 정전잠상을 토너에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 장치(16)와, 현상 장치(16)에 의해 형성한 토너상을 기록 매체(P)에 전사하는 전사 장치(18)와, 전사 후의 상유지체(13)의 표면의 잔류 토너를 제거하는 청소 장치(20)를 구비하고 있다. 또한, 전사 장치(18)에 의해 기록 매체(P)에 전사된 토너상을 정착하는 정착 장치(22)를 구비하고 있다.
그리고, 본 실시 형태에 있어서의 화상 형성 장치(100)에서는, 대전 장치(19)가, 본 실시 형태의 롤 부재(10)를 구비한 구성으로 되어 있다. 이 롤 부재(10)는, 상유지체(13)의 표면에 접촉 배치되어, 도시를 생략하는 전력 공급 장치로부터 전력을 공급됨으로써, 상유지체(13)를 대전시킨다.
또, 본 실시 형태의 화상 형성 장치(100)는, 대전 장치(19)에 마련된 롤 부재(10) 이외의 구성에 대해서는, 종래로부터 전자사진 방식의 화상 형성 장치의 각 구성으로서 공지의 구성이 적용된다. 이하, 각 구성의 일례에 대해 설명한다.
상유지체(13)는, 특히 제한없이, 공지의 감광체가 적용되지만, 전하 발생층과 전하 수송층을 분리한, 이른바 기능 분리형이라 칭하는 구조의 유기 감광체가 호적하게 적용된다. 또한, 상유지체(13)는, 그 표면층이 전하 수송성을 갖고 가교 구조를 갖는 보호층으로 피복되어 있는 것도 호적하게 적용된다. 이 보호층의 가교 성분으로서 실록산계 수지, 페놀계 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 아크릴 수지를 함유하는 감광체도 호적하게 적용된다.
잠상 형성 장치(17)로서는, 예를 들면, 레이저 광학계나 LED 어레이 등이 적용된다.
현상 장치(16)는, 예를 들면, 현상제층을 표면에 형성시킨 현상제 유지체를 상유지체(13)에 접촉 혹은 근접시켜, 상유지체(13)의 표면의 정전잠상에 토너를 부착시켜 토너상을 형성한다. 현상 장치(16)의 현상 방식은, 기지(旣知)의 방식으로서 2성분 현상제에 의한 현상 방식이 호적하게 적용된다. 이 2성분 현상제에 의한 현상 방식에는, 예를 들면, 캐스케이드 방식, 자기 브러쉬 방식 등이 있다.
전사 장치(18)로서는, 예를 들면, 코로트론 등의 비접촉 전사 방식, 기록 매체(P)를 거쳐 도전성의 전사 롤을 상유지체(13)에 접촉시켜 기록 매체(P)에 토너상을 전사하는 접촉 전사 방식의 어느 것을 적응해도 된다.
청소 장치(20)는, 예를 들면, 판상 부재를 상유지체(13)의 표면에 직접 접촉시켜 표면에 부착하여 있는 토너, 지분, 이물질 등을 제거하는 부재이다. 청소 장치(20)로서는, 판상 부재 이외에 브러쉬상의 부재나, 롤상의 부재 등을 적용해도 된다.
정착 장치(22)로서는, 가열 정착 장치를 들 수 있다. 가열 정착 장치는, 예를 들면, 원통상 심금(芯金)의 내부에 가열용의 히터 램프를 구비하고, 그 외주면에 내열성 수지 피막층 혹은 내열성 고무 피막층에 의해, 이른바 이형층을 형성한 정착 롤러와, 이 정착 롤러에 대해 특정한 접촉압으로 접촉하여 배치되어, 원통상 심금의 외주면 혹은 벨트상 기재 표면에 내열 탄성체층을 형성한 가압 롤러 또는 가압 벨트로 구성된다. 미정착의 토너상의 정착 프로세스는, 예를 들면, 정착 롤러와 가압 롤러 또는 가압 벨트와의 사이에 미정착의 토너상이 전사된 기록 매체(P)를 삽통(揷通)시켜, 토너 중의 결착 수지, 첨가제 등의 열용융에 의한 정착을 행한다.
또, 본 실시 형태의 화상 형성 장치(100)는, 상기 구성에 한정되지 않고, 예를 들면, 중간 전사체를 이용한 중간 전사 방식의 화상 형성 장치, 각색의 토너상을 형성하는 화상 형성 유닛을 병렬 배치시킨 소위 탠덤 방식의 화상 형성 장치이어도 된다.
한편, 본 실시 형태의 프로세스 카트리지는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 도 1에 나타내는 화상 형성 장치(100)에 있어서, 노광을 위한 개구부(24A), 제전 노광을 위한 개구부(24B) 및 부착 레일(24C)이 구비된 케이스(24)에 의해, 상유지체(13)와, 상유지체(13)를 대전하며 상기 롤 부재를 갖는 대전 장치(19)와, 잠상 형성 장치(17)에 의해 형성된 정전잠상을 토너에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 장치(16)와, 전사 후의 상유지체(13)표면의 잔류 토너를 제거하는 청소 장치(20)를 일체적으로 조합하여 유지하여 구성한 프로세스 카트리지(102)이다. 그리고, 프로세스 카트리지(102)는, 상기 도 1에 나타내는 화상 형성 장치(100)에 탈착 자재로 장착되어 있다.
또, 본 실시 형태의 프로세스 카트리지는, 대전 장치(19)로서, 본 실시 형태의 롤 부재를 구비한 것이면 특히 한정되지 않고, 예를 들면, 대전 장치(19) 외에, 상유지체(13), 현상 장치(16), 및 청소 장치(20)에서 선택되는 적어도 1종을 구비하고, 화상 형성 장치(100)에 탈착 자재로 장착되는 태양 등을 들 수 있다. 또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 그 외에, 현상 장치(16), 청소 장치(20)를 일체로 조합한 태양이어도 된다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 또, 특별히 명시가 없는 한, 「부」는, 「질량부」를 의미한다.
〔실시예1〕
<롤 부재의 제작>
(고무 조성물의 제조)
롤 부재를 제작함에 있어 하기 조성의 혼합물을, 접선식 가압 니더((주)모리야마제 : 실용량 75L)를 사용하여 혼련하여 고무 조성물을 제조했다.
상세하게는, 가압 니더의 재킷, 가압 마개, 로터를 순환수에 의해 20℃로 하고, 가압 마개의 압력을 0.6MPa로 하기 탄성 재료를 소련(mastication)하고, 산화아연을 혼련 후, 스테아르산 및 카본 블랙을 투입 혼련하고, 이온 도전제, 탄산칼슘을 투입하여 혼련했다. 또한, 22인치 오픈 롤로 시트상으로 잘라내고 냉각 후, 다시 가압 니더로, 폴리설파이드 폴리머, 가황제 및 가황 촉진제를 가하여 혼련하고, 22인치 오픈 롤로 시트상으로 잘라내어, 고무 조성물을 얻었다.
-조성-
·탄성 재료 …100질량부
(에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 공중합 고무, 상품명 「Gechron3106」, 니뽄제온사제)
·폴리설파이드 폴리머 …15질량부
(상품명 「티오콜LP-282」 : 도레·파인케미컬사제, 수평균 분자량 : 3500)
·산화아연 …5질량부
(상품명 「산화아연2종」 : 세이도가가쿠고교사제)
·스테아르산 …1질량부
(상품명 「스테아르산S」 : 카오사제)
·카본 블랙 …15질량부
(상품명 「켓첸 블랙EC」, 라이온사제)
·탄산칼슘 …20질량부
(상품명 「백염화CCR, 시라이시고교사제」)
·이온 도전제 …1질량부
(알킬트리메틸암모늄퍼클로레이트, 상품명 「LXN-30」 다이소사제)
·가황제 …1질량부
(상품명 「황200메시」, 츠루미가가쿠고교사제)
·가황 촉진제 …2질량부
(상품명 「녹셀라DM」, 오우치신코가가쿠고교사제)
·가황 촉진제 …0.5질량부
(상품명 「녹셀라TT」, 오우치신코가가쿠고교사제)
(탄성층의 형성)
심체로서, SUS303제의 직경8mm, 길이330mm의 원주상 심체를 준비했다. 이 원주상 심체 위에, 두께3mm가 되도록 원통상 금형을 사용하여, 상기 고무 조성물을 주형하여, 미가황의 고무 조성물층을 형성했다. 그리고, 원통상 금형의 온도를 170℃로 하고, 30분간 가열하고, 미가황의 고무 조성물층을 가황하여, 탄성층을 형성했다.
(표면층의 형성)
하기 조성의 혼합물을 비드 밀로 분산하여, 분산액을 제조했다. 얻어진 분산액을 메탄올로 희석하여, 표면층 도포액을 얻었다. 이 도포액에 대해 점도가 45mPa·s가 되도록 메탄올 및 부탄올로 조정한 후, 침지 도포조에 주입했다.
그 후, 상기 제작한 탄성층 부착의 심체를 침지 도포조의 도포액에 침지하고, 심체를 끌어올렸다. 이것을 150℃에서 10분간 건조하고, 용제를 제거하여, 표면층을 형성했다. 이것에 의해, 심체 위에 탄성층 및 표면층을 이 순서대로 갖는 롤 부재를 얻었다.
-분산액의 조성-
·고분자 재료 …100질량부
(아미드 수지, 상품명 「아라민CM8000」, 도레사제)
·도전제 …14질량부
(카본 블랙, 상품명 「Monarch1000」, 캐보트사제)
·용제 …500질량부
(메탄올, 간토가가쿠사제)
·용제 …240질량부
(부탄올, 간토가가쿠사제)
(전기 저항의 측정 및 블리드성 평가용 시료의 제작)
별도, 탄성층의 전기 저항을 측정하기 위한 시료로서, 시트상의 탄성층을 제작했다. 상세하게는, 상기 조성의 혼련한 고무 조성물을 2mm×150mm×230mm의 금형에 주입하고, 이 금형을 170℃에서 30분간 가열하여 고무 조성물을 가황하여, 시트상의 탄성층을 제작했다.
〔실시예2〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 폴리설파이드 폴리머(티오콜LP-282, 도레·파인케미컬사제, 수평균 분자량 : 3500)를 5질량부 배합하도록 변경한 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔실시예3〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 폴리설파이드 폴리머(티오콜LP-282, 도레·파인케미컬사제, 수평균 분자량 : 3500)를 40질량부 배합하고, 이온 도전제(LXN-30, 다이소사제)를 1.5질량부 배합하도록 변경한 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔실시예4〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 폴리설파이드 폴리머(티오콜LP-282, 도레·파인케미컬사제, 수평균 분자량 : 3500)를 폴리설파이드 폴리머(상품명 「티오콜LP-2」, 도레·파인케미컬사제, 수평균 분자량 : 4000)로 변경한 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔실시예5〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 폴리설파이드 폴리머(상품명 「티오콜LP-2」, 도레·파인케미컬사제, 수평균 분자량 : 4000)를 5질량부 배합하도록 변경한 이외는, 실시예4와 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔실시예6〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 폴리설파이드 폴리머(상품명 「티오콜LP-2」, 도레·파인케미컬사제, 수평균 분자량 : 4000)를 40질량부 배합하고, 이온 도전제(LXN-30, 다이소사제)를 1.5질량부 배합하도록 변경한 이외는, 실시예4와 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔실시예7〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 가황제(황200메시, 츠루미가가쿠고교사제)를 가황제(2,4,6-트리메르캅토-s-트리아진, 상품명 「지스네트F」 산쿄가세이사제)로 변경하고, 가황 촉진제(녹셀라DM, 녹셀라TT, 오우치신코가가쿠고교사제)를 빼고, 수산제(하이드로탈사이트, 상품명 「DHT-4A」, 교와가가쿠고교사제) 2질량부를 추가한 것 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔실시예8〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 가황제(황200메시, 츠루미가가쿠고교사제)를 가황제(6-메틸퀴녹살린-2,3-디티오카르바메이트, 상품명 「다이소네트XL-21S」 다이소사제) 1.5질량부로 변경하고, 가황 촉진제(녹셀라DM, 녹셀라TT, 오우치신코가가쿠고교사제)를 가황 촉진제(DBU염, 상품명 「P152」 다이소사제) 1질량부로 변경하고, 수산제(하이드로탈사이트, 상품명 「DHT-4A」, 교와가가쿠고교사제)를 2질량부 추가한 것 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔실시예9〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 탄성 재료를 NBR(아크릴로니트릴부타디엔 고무, 상품명 「DN3355」니뽄제온사제)로 바꾼 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔실시예10〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 탄성 재료를 EPDM(에틸렌프로필렌 터폴리머, 상품명 「EPT4021」미쓰이가가쿠사제)으로 바꾸고, 이온 도전제(LXN-30, 다이소사제)를 2.0질량부로 한 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔비교예1〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 폴리설파이드 폴리머를 가소제(아디프산에테르에스테르계가소제, 상품명 「RS107」, 아사히덴카공업사제)로 치환한 것 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔비교예2〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 폴리설파이드 폴리머를 연화제(파라핀계 프로세스오일, 상품명 「다이아나 프로세스오일PW-90」, 이데미츠코산사제)로 치환한 것 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
〔비교예3〕
실시예1의 고무 조성물에 있어서, 폴리설파이드 폴리머(LP282, 도레·파인케미컬사제)를 배합하지 않는 것 이외는, 실시예1과 같이 하여 도전성 탄성층을 형성하여, 롤 부재를 얻었다.
<평가>
〔화상 농도 불균일의 평가〕
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 롤 부재에 대해, 컬러 복사기 DocuCentre Color400CP : 후지제롯쿠스사제용의 감광체에 접촉시킨 상태로 28℃, 85%RH 환경 하에 14일간 보관했다.
그리고, 컬러 복사기 DocuCentre Color400CP : 후지제롯쿠스사제로 상기 감광체와 함께 롤 부재를 대전 장치로서 장착했다. 컬러 복사기 DocuCentre Color400CP용의 컬러 토너(시안 토너, 마젠타 토너, 옐로우 토너, 흑 토너)를 사용하여, A4 용지 50,000매 인자(印字) 테스트(10℃, 15%RH 환경 하에서 25,000매 인쇄 후, 28℃, 85%RH 환경 하에서 25,000매 인자)를 행했다. 또, 도중에 큰 문제가 발생한 경우에는, 그 시점에서 인자를 중지했다.
화질 평가는, 초기(3매째) 및 50,000매 주행 후의 화상에 대해, 눈으로 보아 하프톤 화상 중에서의 농도 불균일의 유무에 따라 이하의 기준으로 판정했다.
◎ : 농도 불균일 등의 결함 없음
○ : 극경미한 농도 불균일 발생
△ : 경미한 농도 불균일 발생
× : 실사용 불가의 농도 불균일 발생
〔표면 경도〕
상기 실시예 및 비교예에서 제작한 롤 부재의 표면 경도를 평가했다. 이 표면 경도의 평가는, JIS K-6253(2006년도판)에 준하여, 아스카C형 경도계(고훈시케이키사제)의 압침을 피측정물 표면에 접촉시키고, 1000g 하중의 조건으로 10점에 대해 측정하여, 평균값을 구함으로써 얻었다. 결과를 표 1에 나타냈다.
-평가 기준-
◎ : 아스카C 고무 경도가 40도 이상 50도 미만
○ : 아스카C 고무 경도가 50도 이상 60도 미만
△ : 아스카C 고무 경도가 60도 이상 70도 미만
× : 아스카C 고무 경도가 70도 이상
〔전기 저항의 측정〕
상기 실시예 및 비교예에 대해, 전기 저항의 측정용으로 제작한 시트상의 탄성층의 시료에 있어서, 체적 저항률을 측정했다.
이 체적 저항률의 측정은, 상기 시트상의 측정 시료에 대해, 측정 지그(R12702A/B 레지스티비티·챔버 : 어드밴테스트사제), 및 고저항 측정기(R8340A 디지털 고저항/미소 전류계 : 어드밴테스트사제)를 사용했다. 10℃, 15%RH의 환경 하에 있어서, 전장(인가 전압/조성물 시트 두께)이 1000V/cm가 되도록 조절한 전압을 30초 인가하여, 그 때의 전류값을 측정했다. 이 전류값과, 측정 시료의 시트 두께를 하기식(2)에 대입하여 산출했다. 결과를 표 1에 나타냈다.
체적 저항률(Ω·cm) = (19.63×인가 전압(V))/(전류값(A)×측정 시료의 시트 두께(cm)) …(2)
〔탄성층의 성형성의 평가〕
브라벤더사제 압출기로 가베이 다이(Garvey die)(ASTM D2230 준거) 압출 시험을 행하여, (1) 스웰(swell)과 기포의 발생 상태, (2) 30°의 엣지의 연속성과 예리함, (3) 표면 거죽의 연속성, (4) 30° 엣지 이외의 각의 예리함과 연속성에 대해 4점법으로 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또, 압출기의 조건은, 이하와 같다.
스크류 : 압축비 1, L/D=10, D=19.1mm,
온도 조건 : 실린더=70℃, 다이=90℃,
브라벤더 회전수 : 60rpm
-평가 기준-
◎ : 14∼16점
○ : 11∼13점
△ : 8∼10점
× : 4∼7점
〔블리드의 평가〕
실온 45℃, 습도 90%의 환경 시험실에서, 상기 가황 시트를 매달고, 7일간 방치한 후, 실온 23℃, 습도 50%의 환경 시험실에서, 가황 시트 표면에 규사(6호)를 뿌리고, 브러쉬로 가볍게 털어낸 후, 가황 시트 표면에 부착한 규사의 면적으로, 표면에의 블리드성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타냈다.
-평가 기준-
규사의 부착 면적률
◎ : 0 이상 15% 미만
○ : 15 이상 30% 미만
△ : 30 이상 45% 미만
× : 45% 이상
[표 1]
Figure 112011016570511-pat00001
표 1에 나타내는 바와 같이 실시예에 있어서는, 폴리설파이드 폴리머를 사용한 롤 부재로 화상 평가를 행한 결과, 화상의 농도 불균일의 발생이 억제되었다.
한편, 비교예1 및 2에 있어서, 폴리설파이드 폴리머 대신에 가소제 또는 연화제를 배합하여 성형한 롤 부재에서는, 화상 불균일을 일으켰다. 이 화상 불균일은, 블리드의 발생에 의해 감광체가 오염된 것에 기인하는 것으로 생각된다. 또한, 비교예3에 있어서 폴리설파이드 폴리머를 배합하지 않는 롤 부재는, 고무 경도가 현저하게 높아지고, 대전 불량을 일으키고, 화상 불균일을 일으켰다.
이상의 결과에서, 폴리설파이드 폴리머를 사용하여 탄성층을 형성한 롤 부재에서는, 화상 농도의 불균일이 억제됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시 태양은, 본 발명을 예시하여 설명하기 위해 제공한 것이며, 본 발명을 총망라하려는 의도 또는 개시되어 있는 바로 그 형태로 한정하려는 의도는 아니다. 당업자라면, 이들의 다양한 변형 또는 변경을 할 수 있음은 명백하다. 상기 실시 형태들은, 본 발명의 원리와 그 실제적 응용을 가장 잘 설명하기 위해 선택 및 기술된 것이며, 이에 의해 당업자는 본 발명의 다양한 실시 형태와, 의도되는 특정 용도에 적합한 다양한 변형을 이해할 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부의 특허청구의 범위 및 그 균등물들에 의해 정해진다.
본 명세서 중에서 언급된 모든 간행물, 특허출원, 및 기술 규격은, 각 문헌을 개별적 구체적으로 나타내어 참조로서 편입하는 것과 같은 정도로, 여기에서 참조로서 편입한다.

Claims (14)

  1. 심체(芯體)와,
    상기 심체 위에 마련된,
    하기 (B)에 나타내는 탄성 재료와 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료의 가황제로서 하기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머를 함유하는 고무 조성물의 가황물로 구성되며, 가소제를 첨가하지 않고 형성된 탄성층
    을 갖는 롤 부재.
    (A) 「-(C2H4OCH2OC2H4-Sx)-」 및 「-(CH2CH(OH)CH2-Sx)-」(단, x는 1 이상 5 이하의 정수)에서 선택되는 적어도 하나의 구조 단위를 갖고, 또한 말단에 「-C2H4OCH2OC2H4-SH」 및 「-CH2CH(OH)CH2-SH」로 표시되는 티올기의 적어도 한쪽을 갖는 폴리설파이드 폴리머.
    (B) 적어도 화학 구조 중에 이중 결합을 갖는, 상기 폴리설파이드 폴리머 이외의 탄성 재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고무 조성물은, 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료 100질량부에 대해, 상기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머를 5질량부 이상 40질량부 이하로 함유하는 롤 부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머가, 또한 -(R1O)n-〔단, R1은 탄소수 2 이상 4 이하의 알킬렌기를 나타내며, n은 6 이상 200 이하의 정수를 나타낸다〕으로 표시되는 폴리에테르 부위를 갖는 롤 부재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (A)에 나타내는 폴리설파이드 폴리머의 수평균 분자량이, 500 이상 10000 이하인 롤 부재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (B)에 나타내는 탄성 재료가, 에피클로로히드린-에틸렌옥사이드-알릴글리시딜에테르 공중합 고무를 함유하는 롤 부재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고무 조성물이, 또한, 가황제로서, 황, 2,4,6-트리메르캅토-s-트리아진, 및 6-메틸퀴녹살린-2,3-디티오카르바메이트에서 선택되는 적어도 1종을, 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료 100질량부에 대해, 0.1질량부 이상 10질량부 이하 함유하는 롤 부재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고무 조성물이, 또한, 가황 촉진제를, 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료 100질량부에 대해, 0.1질량부 이상 10질량부 이하 함유하는 롤 부재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고무 조성물이, 또한, 유기 이온 도전성 물질을, 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료 100질량부에 대해, 0.5질량부 이상 15질량부 이하 함유하는 롤 부재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고무 조성물이, 또한, 수산제를, 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료 100질량부에 대해, 0.5질량부 이상 20질량부 이하 함유하는 롤 부재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 고무 조성물이, 또한, 충전제로서, 탄산칼슘, 카본 블랙 및 실리카에서 선택되는 적어도 1종을, 상기 (B)에 나타내는 탄성 재료 100질량부에 대해, 1질량부 이상 80질량부 이하 함유하는 롤 부재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 탄성층 위에 표면층을 갖는 롤 부재.
  12. 제1항에 기재된 롤 부재를 구비한 대전 장치.
  13. 상유지체를 대전하는 제12항에 기재된 대전 장치와,
    상기 상유지체, 상기 상유지체 위의 정전잠상을 토너에 의해 토너상으로 현상하는 현상 장치, 및 상기 토너상을 피전사체에 전사한 후에 상기 상유지체 표면에 잔류한 잔류 토너를 제거하는 청소 장치에서 선택되는 적어도 1종을 구비하고,
    화상 형성 장치에 착탈되는 프로세스 카트리지.
  14. 상유지체와,
    상기 상유지체를 대전하는 제12항에 기재된 대전 장치와,
    상기 대전 장치에 의해 대전된 상기 상유지체에 정전잠상을 형성하는 잠상 형성 장치와,
    상기 상유지체 위의 정전잠상을 토너에 의해 토너상으로 현상하는 현상 장치와,
    상기 현상 장치에 의해 상기 상유지체 위에 형성된 상기 토너상을 피전사체에 전사하는 전사 장치
    를 갖는 화상 형성 장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5297648B2 (ja) * 2007-12-21 2013-09-25 キヤノン化成株式会社 導電性ゴムローラ
CN103988132A (zh) * 2011-12-06 2014-08-13 佳能株式会社 导电性构件、处理盒和电子照相设备
CN103242571B (zh) * 2012-02-02 2016-08-03 住友橡胶工业株式会社 导电性橡胶组合物及使用其的转印辊
JP5942486B2 (ja) * 2012-03-05 2016-06-29 富士ゼロックス株式会社 ロール部材、帯電装置、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ
CN103869654B (zh) * 2014-03-11 2017-06-13 北京绿色快车国际橡塑制品有限公司 充电辊及其制备方法
CN105017749B (zh) * 2015-08-10 2017-06-16 平田精密器材(深圳)有限公司 一种高分子复合材料充电辊及其制备方法
CN105061836B (zh) * 2015-08-18 2017-12-05 平田橡塑五金制品(深圳)有限公司 一种高分子发泡半导体转印辊及其制备方法
JP2017049488A (ja) * 2015-09-03 2017-03-09 富士ゼロックス株式会社 弾性部材、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
JP2019012101A (ja) * 2017-06-29 2019-01-24 富士ゼロックス株式会社 導電性部材、帯電装置、転写装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970005110B1 (ko) * 1989-10-18 1997-04-12 도오레 찌오코올 가부시기가이샤 폴리술피드폴리에테르폴리머, 그 제조방법 및 경화형 조성물
US20040057749A1 (en) * 2002-09-19 2004-03-25 Fuji Xerox Co., Ltd. Method for regenerating charging member, charging member and device for regenerating charging member
US7544158B2 (en) * 2005-05-09 2009-06-09 Canon Kasei Kabushiki Kaisha Electroconductive rubber roller
JP2010117650A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Fuji Xerox Co Ltd ロール部材、帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3708461A (en) * 1969-12-15 1973-01-02 Japanese Geon Co Ltd Process for the vulcanization of epihalohydrin polymers
DE68908915T2 (de) * 1988-03-02 1994-01-20 Canon Kk Bilderzeugungsgerät mit herausnehmbarer Prozesskassette.
JP2950116B2 (ja) * 1993-10-13 1999-09-20 セイコーエプソン株式会社 接触帯電装置
JP3976807B2 (ja) * 1994-09-28 2007-09-19 Jsr株式会社 ゴム/ウレタン樹脂積層体の製造方法
JPH08328352A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Ricoh Co Ltd 帯電部材およびそれを用いた帯電装置
JP3070556B2 (ja) * 1997-11-20 2000-07-31 株式会社ブリヂストン 導電ロール
US6458883B1 (en) * 1999-01-14 2002-10-01 Jsr Corporation Conductive rubber composition and manufacturing method and conductive rubber member thereof
JP4738837B2 (ja) * 2005-02-21 2011-08-03 東洋ゴム工業株式会社 タイヤ用インナーライナーゴム組成物
JP2006350097A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Canon Inc 帯電部材、電子写真装置および電子写真装置用プロセスカートリッジ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970005110B1 (ko) * 1989-10-18 1997-04-12 도오레 찌오코올 가부시기가이샤 폴리술피드폴리에테르폴리머, 그 제조방법 및 경화형 조성물
US20040057749A1 (en) * 2002-09-19 2004-03-25 Fuji Xerox Co., Ltd. Method for regenerating charging member, charging member and device for regenerating charging member
US7544158B2 (en) * 2005-05-09 2009-06-09 Canon Kasei Kabushiki Kaisha Electroconductive rubber roller
JP2010117650A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Fuji Xerox Co Ltd ロール部材、帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

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