JP2012042574A - 現像ローラ、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軸体2の外周面に形成されたシリコーン弾性層3とこのシリコーン弾性層3の外周面に形成されたウレタンコート層4とを備えて成り、前記ウレタンコート層4は、ウレタン樹脂と、ウレタン樹脂100質量部に対して0.5〜10質量部の少なくとも1種の第4級アンモニウム塩(NR4)+X−(前記Rは同一のアルキル基であり、前記X−は陰イオンである。)と、ウレタン樹脂100質量部に対して5〜70質量部の、前記ウレタンコート層の膜厚よりも大きな粒径を持つアクリル樹脂粒子とを含有している現像ローラ1、並びに、この現像ローラ1を備えた現像装置及び画像形成装置。
【選択図】 図1
Description
請求項1は、軸体の外周面に形成されたシリコーン弾性層と前記シリコーン弾性層の外周面に形成されたウレタンコート層とを備えて成り、前記ウレタンコート層は、ウレタン樹脂と、ウレタン樹脂100質量部に対して0.5〜10質量部の少なくとも1種の第4級アンモニウム塩(NR4)+X−(Rは同一のアルキル基であり、X−は陰イオンである。)と、ウレタン樹脂100質量部に対して5〜70質量部の、前記ウレタンコート層の膜厚の0.5倍よりも大きな粒径を持つアクリル樹脂粒子とを含有している現像ローラであり、
請求項2は、前記Rは炭素数1〜6の低級アルキル基である請求項1に記載の現像ローラであり、
請求項3は、前記アクリル樹脂粒子は5μm以上の粒径を有する請求項1又は2に記載の現像ローラであり、
請求項4は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像ローラを備えた現像装置であり、
請求項5は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像ローラを備えた画像形成装置である。
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体2(SUM22製、直径7.5mm、長さ281.5mm)をトルエンで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー(商品名「プライマーNo.16」、信越化学工業株式会社製)を塗布した。プライマー処理した軸体2を、ギヤオーブンを用いて、150℃の温度にて10分焼成処理した後、常温にて30分以上冷却し、軸体2の表面にプライマー層を形成した。
・ポリイソシアネート(日本ポリウレタン株式会社製、商品名:コロネート−LJ)10質量部
・ポリオール(ポリエステルポリオール、商品名「ニッポランNIPPOLLAN 139」、日本ポリウレタン株式会社製)30質量部(モル比(NCO/OH=1.05)
・導電性付与剤(商品名「EC600JD」、ライオン株式会社製、平均粒径34nm)5質量部
・第4級アンモニウム塩(「テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)」、富士純薬株式会社製)1質量部(前記ポリイソシアネート及び前記ポリオールの合計質量を100質量部としたときの換算含有量は2.5質量部)
・アクリル樹脂粒子(粒径10μm、東洋紡績株式会社製)12質量部(前記ポリイソシアネート及び前記ポリオールの合計質量を100質量部としたときの換算含有量は30質量部)
第4級アンモニウム塩として、「テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)」を「テトラメチルアンモニウムクロライド(TMAC)」(富士純薬株式会社製)、「テトラエチルアンモニウムブロマイド(TEAB)」(富士純薬株式会社製)、又は、「テトラブチルアンモニウムアイオダイド(TBAI)」(富士純薬株式会社製)にそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と基本的に同様にして実施例2〜4の現像ローラをそれぞれ製造した。
前記第4級アンモニウム塩「テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)」の含有量を、0.2質量部(前記換算含有量は0.5質量部)、2質量部(前記換算含有量は5質量部)及び4質量部(前記換算含有量は10質量部)にそれぞれ変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして実施例5〜7の現像ローラをそれぞれ製造した。
前記アクリル樹脂粒子を、粒径5μmのアクリル樹脂粒子、粒径15μmのアクリル樹脂粒子又は粒径20μmのアクリル樹脂粒子にそれぞれ変更し、また前記ウレタン樹脂組成物の硬化後の膜厚を7μm、15μm又は20μmに変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして実施例8〜10の現像ローラをそれぞれ製造した。
前記アクリル樹脂粒子を粒径20μmのアクリル樹脂粒子に、前記アクリル樹脂粒子の含有量を6質量部に変更すると共に、前記ウレタン樹脂組成物の硬化後の膜厚を20μmに変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして実施例11の現像ローラを製造した。
前記アクリル樹脂粒子を粒径20μmのアクリル樹脂粒子に、前記アクリル樹脂粒子の含有量を68質量部に変更すると共に、前記ウレタン樹脂組成物の硬化後の膜厚を20μmに変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして実施例12の現像ローラを製造した。
前記第4級アンモニウム塩「テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)」を含有させないこと以外は実施例1と基本的に同様にして比較例1の現像ローラを製造した。
前記アクリル樹脂粒子の代わりに平均粒径10μmのシリカ粒子(商品名「ハイプレシカSP」、宇部日東化成株式会社製)を含有させたこと以外は実施例1と基本的に同様にして比較例2の現像ローラをそれぞれ製造した。
前記第4級アンモニウム塩「テトラブチルアンモニウムブロマイド(TBAB)」に代えてカーボンブラック(商品名「トーカブラック#4500」、東海カーボン株式会社製)3質量部(前記ポリイソシアネート及び前記ポリオールの合計質量を100質量部としたときの換算含有量は7.5質量部)を含有させたこと以外は実施例1と基本的に同様にして比較例3の現像ローラをそれぞれ製造した。
前記アクリル樹脂粒子を粒径20μmのアクリル樹脂粒子に、前記アクリル樹脂粒子の含有量を4質量部に変更すると共に前記ウレタン樹脂組成物の硬化後の膜厚を20μmに変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして比較例4の現像ローラを製造した。
前記アクリル樹脂粒子を粒径20μmのアクリル樹脂粒子に、前記アクリル樹脂粒子の含有量を72質量部に変更すると共に前記ウレタン樹脂組成物の硬化後の膜厚を20μmに変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして比較例5の現像ローラを製造した。
前記ウレタン樹脂組成物の硬化後の膜厚を20μmに変更したこと以外は実施例1と基本的に同様にして比較例6の現像ローラを製造した。
製造した各現像ローラの時定数を次のようにして測定した。すなわち、各現像ローラの外周面に表面電位計(商品名:MODEL800、トレック・ジャパン株式会社製)を接触配置し、前記表面電位計で現像ローラの表面電位を連続的に記録器(商品名:NR−600、株式会社キーエンス製)にて記録した。具体的には、各現像ローラの表面と金属シャフトとの間に100Vの電位を10秒間印加し、印加電位を解除した後の現像ローラの表面電位を連続的に測定した測定値を記録器(商品名:NR−600、株式会社キーエンス製)にて記録した。測定した表面電位が36.7Vになった時の経過時間(s)を時定数とした。
電子写真式プリンター(沖データ株式会社製、商品名:「MICROLINE 1032PS」、解像度1200dpi相当)の現像ローラとして製造した各現像ローラを装着し、この電子写真式プリンターを、温度20℃、相対湿度50%の環境下で黒ベタ印字を行った。この黒ベタ印字において、黒ベタ印字の初期形成部分と終期形成部分との濃度をマクベス濃度計にて測定し、初期形成部分の印字濃度と終期形成部分の印字濃度との濃度差を算出した。評価は、濃度差が0.05未満であった場合を「○」、濃度差が0.05以上0.1未満であった場合を「△」、濃度差が0.1以上であった場合を「×」とした。その結果を第1表に示す。このベタ画像の濃度差は0.1未満であれば実用上十分な特性を有するといえる。なお、比較例6は時定数が小さいものの、バイアス電位の制御が容易になったためベタ画像の濃度差が大きくなったのではないかと、推測される。
電子写真式プリンター(沖データ株式会社製、商品名:「MICROLINE 1032PS」、解像度1200dpi相当)の現像ローラとして製造した各現像ローラを装着し、この電子写真式プリンターを、温度20℃、相対湿度50%の環境下で、用紙の上半分に幅方向全体にわたる黒ベタ画像及び白べた画像が交互に形成された黒白帯画像と用紙の下半分にグレースケール画像を形成した。評価は、前記グレースケール画像の色階調を目視で評価した。グレースケール画像の色階調に乱れが確認できなかった場合を「○」、グレースケール画像の色階調に実用上問題ない程度にわずかに乱れが確認できた場合を「△」、グレースケール画像の色階調に実用上問題がある程度まで乱れが確認できた場合を「×」とした。その結果を第1表に示す。
製造した各現像ローラを接触型の画像形成装置(商品名「MICROLINE 1032PS」、沖データ株式会社製)に装着し、温度49℃、相対湿度80%の高温高湿環境下に7日間静置した。その後、この高温高湿環境を維持したままA4用紙(JIS)にハーフトーン画像を印刷した。印刷されたハーフトーン画像において、現像ローラが1回転することで形成される画像領域(「現像周期」とも称される。)内の印字濃度を測定し、測定された印字濃度のうち最大画像濃度と最小画像濃度との印字濃度差を求めた。この印字濃度差が0.02未満であると、帯状画像不良がなく画像全体として所望の画像濃度を有するので評価を「○」とし、印字濃度差が0.02以上であると、ほとんどの場合に帯状画像不良を確認できるので評価を「×」とした。前記画像領域においてA4用紙の短辺方向に延在する高濃度部分が「帯状画像不良(バンディング不良)」である。なお、帯状画像不良評価において、現像剤及び現像剤量調節手段はこの画像形成装置に付属の現像剤及び現像剤量調節手段を用いた。
2 軸体
3 シリコーン弾性層
4 コート層
6 転写搬送ベルト
10 画像形成装置
11B、11C、11M、11Y 像担持体
12B、12C、12M、12Y 帯電手段
13B、13C、13M、13Y 露光手段
14B、14C、14M、14Y 転写手段
15B、15C、15M、15Y クリーニング手段
16 記録体
20 現像装置
21B、21C、21M、21Y、34 筐体
22B、22C、22M、22Y 現像剤
23B、23C、23M、23Y 現像剤担持体
24B、24C、24M、24Y 現像剤規制部材
30 定着手段
31 定着ローラ
32 加圧ローラ
33 無端ベルト支持ローラ
35 開口部
36 無端ベルト
41 カセット
42 支持ローラ
B、C、M、Y 現像ユニット
Claims (5)
- 軸体の外周面に形成されたシリコーン弾性層と前記シリコーン弾性層の外周面に形成されたウレタンコート層とを備えて成り、
前記ウレタンコート層は、ウレタン樹脂と、ウレタン樹脂100質量部に対して0.5〜10質量部の少なくとも1種の第4級アンモニウム塩(NR4)+X−(Rは同一のアルキル基であり、X−は陰イオンである。)と、ウレタン樹脂100質量部に対して5〜70質量部の、前記ウレタンコート層の膜厚の0.5倍よりも大きな粒径を持つアクリル樹脂粒子とを含有している現像ローラ。 - 前記Rは、炭素数1〜6の低級アルキル基である請求項1に記載の現像ローラ。
- 前記アクリル樹脂粒子は、5μm以上の粒径を有する請求項1又は2に記載の現像ローラ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像ローラを備えた現像装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像ローラを備えた画像形成装置。
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