JP2009058741A - 電子写真装置用導電性部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導電性支持体上に、マトリックスポリマー(A)、電子導電性の導電性粒子(B)及び数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩(C)を含む導電性弾性体を有する。
【選択図】図2
Description
(1)本発明の電子写真装置用導電性部材が接触する感光体等の被接触部材の表面を削らない範囲の弾性。(2)トナーやトナーに含まれる外添剤が本発明の電子写真装置用導電性部材や被接触部材表面に圧着されることにより汚れとして付着しない範囲の弾性。(3)本発明の電子写真装置用導電性部材がローラー状の場合、被接触部材の回転に対し従動回転せずスティックスリップしない範囲の弾性。(4)放電、トナーの送受等の被接触部材と本発明の電子写真用導電性部材との間に適切なニップを有する範囲の弾性。
このようにして得られる表面層は、平均膜厚が5nm以上1000nm以下であることが好ましい。膜厚が上記範囲であれば、表面層は、下層の導電性弾性体の変形に追従する柔軟さと、耐磨耗性を有し、しかも、導電性弾性体の電気特性に影響を及ぼさず、導電性弾性体の電気特性を維持することができる。
[実施例1]
以下の物質を加圧式ニーダーで15分間混練した。
アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(N230SV:JSR(株)製)100質量部
カーボンブラック(トーカブラック#7360SB:東海カーボン(株)製)52質量部
(DBP吸油量87cm3/100g)
ステアリン酸亜鉛 1質量部
酸化亜鉛 5質量部
炭酸カルシウム(ナノックス#30:丸尾カルシウム(株)製) 20質量部
液状エポキシ化ポリブタジエン(アデカザイザーBF-1000:旭電化工業(株)製) 10質量部
第4級アンモニウム塩(アデカコールCC-42:旭電化工業(株)製) 1質量部
更に、以下の物質を加えて15分間オープンロールで混練し、混練物を得た。
ジベンゾチアゾリルジスルフィド(ノクセラーDM-P:大内新興化学(株)製) 1質量部
テトラベンジルチウラムジスルフィド(ノクセラーTBzTD:大内新興化学(株)製)3質量部
硫黄 1.2質量部
液状エポキシ化ポリブタジエンは、液状なので未架橋状態での流動性がよく、可塑剤と同様の効果をもたらし、架橋後は硬化し導電性弾性層の分子運動性を低下させることができ、ブリードを抑制することができる。
グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES) 27.84g(0.1mol)
メチルトリエトキシシラン(MTES) 17.83g(0.1mol)
トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン(FTS、パーフルオロアルキル基の炭素数6)7.68g(0.0151mol(加水分解性シラン化合物総量に対して7mol%相当))
水 17.43g
エタノール 37.88g
得られた有機無機ハイブリッドゾルに2−ブタノール/エタノールの混合溶剤を添加し、固形分7質量%の有機無機ハイブリッドゾル含有アルコール溶液を調製した。この有機無機ハイブリッドゾル含有アルコール溶液100gに対して0.35gの光カチオン重合開始剤としての芳香族スルホニウム塩(アデカオプトマーSP−150:旭電化工業(株)製)を添加した。更に、固形分が1.0質量%になるよう2−ブタノール/エタノールの混合溶剤で希釈して塗布液とした。塗布液の粘度は、B型粘度形で測定したところ、1mPa・s以下であった。
図3の概略構成図に示す抵抗測定器を用いて測定した。図3に示す抵抗測定器には、測定を行う導電性ローラー32を載置する口径24mmのステンレス製のシリンダ31、導電性ローラーの導電性支持体の両端にそれぞれ500gを負荷し、導電性ローラーをシリンダに当接させる荷重装置(図示せず)が設けられる。更に、導電性ローラーの導電性支持体にバイアス電圧を印加するバイアス印加電源35と、シリンダ表面に接続される固定抵抗器(1kΩ)33と、固定抵抗器の電流を測定する電流計34とが設けられる。
導電性弾性体と同様の組成物を100cm2以上の広さを持つ厚さ2mmの型を用い、160℃で10分間加熱して硬化しシート状のサンプルを作成した。体積抵抗の測定は、JIS K6271:2001の二重リング電極法に準じ、口径10mmの電極間に−20Vの電圧を印加し、サンプルの任意の10箇所を測定した。測定値の最大値Rmaxと最小値Rminに対しlog(Rmin/Rmax)を算出し、体積抵抗のばらつきとした。
得られた導電性ローラーをLBPカートリッジ(トナーカートリッジ307:キヤノン(株)製)に帯電ローラーとして組み込み、室温40℃湿度95%の恒温恒湿槽に1ケ月放置した。その後、カートリッジを、恒温恒湿槽から取り出し、導電性ローラーと感光体との当接部のうち感光体側の当接部を光学顕微鏡で観察し、以下の基準によりブリード評価を行った。結果を表2に示す。
A:導電性ローラーからのブリードが認められない。
B:導電性ローラーからのブリードが認められるが、出力画像に影響を及ぼさない軽微な程度。
C:導電性ローラーからのブリードに起因する出力画像に影響を及ぼす付着物、感光体の変質、感光体の亀裂のいずれかが認められる。
得られた導電性ローラーと感光体をLBPカートリッジ(商品名:トナーカートリッジ307;キヤノン(株)製)に組み込み、電子写真装置(商品名:LBP5000;キヤノン(株)製)に装着した。そして、当該電子写真装置を用いて、温度23℃、湿度50%RHの環境下において面積階調をしない条件でハーフトーン(中間階調)画像を出力した。出力画像は濃度むらが認められず、鮮明な画像が得られた。通常、LBPから出力されるハーフトーン画像は、濃度むらを低減するために画像処理として面積階調をしている。しかし、面積階調をした場合には画像の精細さは粗くなる。
第4級アンモニウム塩の添加量を1質量部に替えて0.08質量部とした以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製し、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。
第4級アンモニウム塩の添加量を1質量部に替えて3.1質量部とした以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製し、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。
実施例1における第4級アンモニウム塩(アデカコールCC−42:旭電化工業(株)製)を第4級アンモニウム塩(アデカコールCC−15:旭電化工業(株)製)に変えた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製した。この導電性ローラーについて、実施例1と同様の方法で、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。アデカコールCC−15(旭電化工業(株)製)の数平均分子量Mnは1276であった。
第4級アンモニウム塩を添加しない以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製し、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。
実施例1における第4級アンモニウム塩をジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド(和光純薬工業(株)製、分子量586.5(カタログ値))に変えた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製した。この導電性ローラーについて、実施例1と同様の方法で、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。
12 導電性弾性層(導電性弾性体)
13 表面層
Claims (6)
- 導電性支持体上に、マトリックスポリマー(A)、電子導電性の導電性粒子(B)及び数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩(C)を含む導電性弾性体を有することを特徴とする電子写真装置用導電性部材。
- 前記導電性弾性体が、マトリックスポリマー(A)100質量部に対して、導電性粒子(B)を20質量部以上80質量部以下の範囲で、第4級アンモニウム塩(C)を0.1質量部以上3.0質量部以下の範囲で含有することを特徴とする請求項1記載の電子写真装置用導電性部材。
- マトリックスポリマー(A)が、アクリロニトリルブタジエンゴムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真装置用導電性部材。
- 前記導電性粒子(B)が、カーボンブラックであることを特徴とする請求項1から3のいずれか記載の電子写真装置用導電性部材。
- 前記第4級アンモニウム塩(C)が、ポリアルケニルオキシ基を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか記載の電子写真装置用導電性部材。
- 前記導電性弾性体上に、フッ化アルキル基及びアルケニルオキシ基を有するポリシロキサンを主成分とし、平均膜厚が5nm以上1000nm以下の表面層を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか記載の電子写真装置用導電性部材。
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