JP2006139012A - 現像ローラおよびこれを用いた電子写真装置用現像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 軸体と、該軸体上に順次積層された導電性弾性層と、導電性樹脂層とを有する現像ローラにおいて、該ローラ表面を常温常湿環境にて100/60 mN/mm2/sの荷重印加速度で無荷重状態から荷重し100 mN/mm2に達したときの変形量をh1 (μm)、その後30分間、継続して100 mN/mm2の荷重をしたときの変形量をh2 (μm)としたとき、 h2−h1<6.0μmの関係を満たす。
【選択図】 なし
Description
(a)分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコールまたは2官能のポリウレタングリコール
(b)分子量Mwが5000以上50000以下の高分子ポリイソシアネート
(c)分子量Mwが800以下の低分子ポリオール
(d)分子量Mwが800以下の低分子イソシアネート
上記(a)成分の2官能のポリウレタンポリグリコールとしては、グリコールの重合体であるポリグリコールと2官能のイソシアネート化合物を鎖延長により共重合して得られる直鎖状の2官能のポリウレタンポリグリコールを使用することが、現像ローラの局部的な負荷後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。2官能のポリウレタンポリグリコールは後述する(d)成分の多官能イソシアネート化合物(末端イソシアネート型プレポリマーを含む)との反応で架橋間距離や分子量が決定され最終の形態となる。上記ポリウレタンポリグリコールの原料として使用されるポリグリコールとしては、具体的にはエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、エステルグリコール、アセタールグリコール、カーボネートグリコール、ブタジエングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどから選択されるグリコールの1種の重合体または2種以上の共重合体を挙げることができ、具体的にはジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエステルグリコール類、ポリアセタールグリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリブタジエングリコール、ポリブチレングリコール、ポリネオペンチルグリコールなどを挙げることができる。これらのうちポリオール自身の分子結晶性の強いポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコールなどのポリグリコールが好ましい。
上記(b)成分の高分子ポリイソシアネートとしては、具体的にトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、フェニレンジイソシアネート(PPDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシレンジイソシアネート(TMXDI)、シクロヘキサンジイソシアネートなどのプレポリマー型のもので、ウレタン変性タイプ、アロファネート変性タイプ、ビウレット変性タイプやイソシアヌレート変性タイプなどを例示することができる。これらの高分子ポリイソシアネートは分子量Mwが5000以上50000以下であることが好ましい。分子量Mwがこの範囲であると現像ローラの局部的負荷後の復元性の向上を図ることができるため好ましい。
[実施例1]
軸体としての外径8mmの芯金を内径16mmの円筒状金型内に同軸となるように設置し、導電性弾性層として液状導電性シリコーンゴム(東レダウシリコーン社製 ASKER-C硬度40度 体積抵抗率10E7Ω・cm品)を注型後、130℃のオーブンに入れ20分加熱成型し、脱型後、200℃のオーブンで4時間2次加硫を行い、弾性層厚み4mmのローラを得た。
(a)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(b)ウレタン変性MDI Mw=50000 90質量部
(c)エーテルウレタンポリオール Mw=800 100質量部
(d)TMP変性TDI(B830;三井武田ポリウレタン社製) 25質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性表面層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[実施例2]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
(a)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(b)ウレタン変性MDI Mw=5000 43質量部
(c)1,4-ブタンジオール 2質量部
(d)TMP変性TDI(B830;三井武田ホ゜リウレタン社製) 17質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製 )10質量部
この導電性樹脂層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[実施例3]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
(a)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(b)ウレタン変性MDI Mw=10000 43質量部
(c)1,4-ブタンジオール 2質量部
(d)ポリメリックMDI 17質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性樹脂原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[実施例4]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
(a)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(b) ウレタン変性MDI Mw=10000 43質量部
(c) 1,4-ブタンジオール 2質量部
(d) TMP変性TDI(B830;三井武田ホ゜リウレタン社製) 17質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性樹脂層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[比較例1]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
(a´)ポリウレタンポリグリコールプレポリマー 100質量部
(d) TMP変性TDI(B830;三井武田ホ゜リウレタン社製) 18質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性樹脂層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[比較例2]
実施例1において作製した現像ローラと全く同じ組成、層厚の導電性弾性層を軸体上に形成したものを用いて、下記する手順で導電性樹脂層を被覆形成して、現像ローラを作製した。
(a´)ポリウレタングリコールプレポリマー 100質量部
(b)ウレタン変性MDI Mw=60000 28質量部
カーボンブラック(printex35;デグサ社製) 15質量部
アクリル樹脂粒子(MBX−12;粒子径12μm;積水化成品工業社製)10質量部
この導電性樹脂層の原料液中に、上記の導電性弾性層の形成を終えた軸体を浸漬して、導電性弾性層の外表面をコーティングした後、引上げて自然乾燥させた。次いで、140℃にて1時間加熱処理することで、コーティングされた原料を硬化し導電性樹脂層を被覆形成し現像ローラを作製した。
[変形量の測定]
作製した現像ローラを常温常湿環境下に48時間放置した後、常温常湿環境下でFischer社製超微小硬度計H−100V等の硬度測定装置を用いて、四角錘の圧子を垂直方向に100/60 mN/mm2/sec.の荷重印加速度で押し込み、加重が100 mN/mm2に達したときの変形量をh1 (μm)とし、更にその後30分間同じ加重をかけ続けたときの変形量をh2 (μm)とし、h2−h1の値を求めた。
[画像評価]
作製した現像ローラを電子写真プロセスカートリッジに装着し、カラーレーザープリンタで実際に画像を形成し、画像評価を行った。用いたトナーは個数平均粒径7.0μmのマゼンダトナーを使用した。
[ブレード当接跡による横スジ]
作製した現像ローラのブレード当接跡による横スジ評価は、現像ローラを有する電子写真プロセスカートリッジを常温常湿環境(23℃/55%RH)に一ヶ月間放置し、その後常温常湿環境においてベタ画像を出力し、ブレード当接跡による横スジが見られるかを下記の基準で判断した。
○:横スジが全く認められない
△:横スジがわずかに認められるが、実用上問題ない。
×:実画像上問題になる横スジが認められる。
2:導電性弾性層
3:導電性樹脂層
21:感光ドラム
22:帯電部材
23:レーザー光
24:現像装置
25:現像ローラ
26:弾性ローラ
27:弾性ブレード
28:トナー
29:転写ローラ
30:クリーニングブレード
31:廃トナー容器
32:定着装置
33:紙
34:現像容器
Claims (6)
- 軸体と、該軸体上に順次積層された導電性弾性層と、導電性樹脂層とを有する現像ローラにおいて、該ローラ表面を常温常湿環境にて100/60 mN/mm2/sの荷重印加速度で無荷重状態から荷重し100 mN/mm2に達したときの変形量をh1 (μm)、その後30分間、継続して100 mN/mm2の荷重をしたときの変形量をh2 (μm)としたとき、 h2−h1<6.0μmの関係を満たすことを特徴とする現像ローラ。
- 導電性樹脂層が、(a)〜(d)成分を含有することを特徴とする請求項1記載の現像ローラ。
(a)分子量Mwが10000以上50000以下、分子量分布Mz/Mwが2.5以下の2官能のポリウレタンポリグリコールまたは2官能のポリウレタングリコール
(b)分子量Mwが5000以上50000以下の高分子ポリイソシアネート
(c)分子量Mwが800以下の低分子ポリオール
(d)分子量Mwが800以下の低分子イソシアネート - (a)成分の2官能のポリウレタンポリグリコールが、ポリグリコールと2官能のイソシアネート化合物の共重合体であることを特徴とする請求項2記載の現像ローラ。
- 2官能のイソシアネート化合物がジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする請求項3記載の現像ローラ。
- ポリグリコールがポリプロピレングリコールおよび/またはポリテトラメチレングリコールであることを特徴とする請求項3記載の現像ローラ。
- 請求項1〜5のいずれか記載の現像ローラを有することを特徴とする電子写真装置用現像装置。
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