JP2018097246A - 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents
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Abstract
Description
X1〜X3のうちの少なくとも2つは、各々独立に、構造式(X101)または(X102)で示される構造を表し、残りは、水素原子または炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す:
R61およびR62は、各々独立に、直鎖または分岐を有する炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。R63は、炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す。
記号「*11」および「*12」は、各々独立に、構造式(1)中の窒素原子、構造式(2)中の窒素原子もしくは炭素原子、または、構造式(3)中の窒素原子もしくは炭素原子との結合部位を表す。
記号「*21」〜「*23」のうちの少なくとも1つは、該樹脂を構成するポリマー鎖中の原子との結合部位を表し、残りは、水素原子または炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す。
記号「*24」〜「*25」のうちの少なくとも1つは、該樹脂を構成するポリマー鎖中の原子との結合部位を表し、残りは、水素原子または炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す。
本発明の一実施形態に係る電子写真用部材は、導電性の基体および該基体上の導電性の樹脂層を有する。
なお、電子写真用ローラ1Aの層構成は、樹脂層3が電子写真用ローラ1Aの最表層として存在するものに限定されるものではない。電子写真用ローラ1Aの具体例としては、基体2とその外周に設けられた導電性の樹脂層3の上にさらに表面層を有するものが挙げられる。
基体2は、電子写真用部材の支持部材、および場合によっては電極として機能する。基体2は、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属または合金;クロムまたはニッケルで鍍金処理を施した鉄;導電性を有する合成樹脂の如き導電性の材質で構成される。基体2は、電子写真用部材がローラ形状である場合中実円柱状または中空円筒状であり、電子写真用部材がブレード形状である場合薄板形状である。
弾性層4は、特に、電子写真用部材がローラ形状である場合において(電子写真用ローラ1A)、電子写真用ローラ1Aと感光体との当接部に、所定の幅のニップを形成するために必要な弾性を電子写真用ローラ1Aに与えるものである。弾性層4は、ゴム材料の成形体であることが好ましい。ゴム材料の例としては、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムが挙げられる。特に圧縮永久歪みが小さく柔軟性に優れるシリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムとしては付加硬化型液状シリコーンゴムの硬化物が挙げられる。弾性層の厚さは、0.3mm以上8.0mm以下であることが好ましい。弾性層4には、導電性を付与するためにカーボンブラックの如き導電性付与剤が適宜配合される。導電性付与剤としてカーボンブラックを用いる場合は、前記ゴム材料100質量部に対してカーボンブラックを2〜50質量部配合することが好ましい。弾性層4には、非導電性充填剤、架橋剤、触媒の如き各種添加剤が適宜配合されていてもよい。
以下、本発明の一実施形態における樹脂層3の構成について詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る樹脂層は、前記構造式(1)〜(3)からなる群より選択される少なくとも1つのカチオン構造を有する樹脂と、アニオンとを含む。本発明に係る樹脂とアニオンとを含有する樹脂層を有することによって、温度0℃の如き低温環境下での抵抗値の上昇が抑制されるという予期せぬ効果を奏する理由について、本発明者らは以下のように推測している。
以下、構造式(1)〜(3)で示されるカチオン構造およびアニオン、ならびに本発明に係る樹脂について詳細に説明する。
本実施形態に係る樹脂は、下記構造式(1)〜(3)からなる群より選択される少なくとも1つのカチオン構造を分子内に有する。該構造式(1)〜(3)で示されるカチオン構造を有する樹脂は、それぞれ下記構造式(4)〜(6)からなる群より選択される少なくとも1つのカチオンを有するイオン化合物と、該イオン化合物が有するアルコキシシリル基と反応可能な化合物との反応により得られる。すなわち、構造式(1)〜(3)で示されるカチオン構造は、構造式(4)〜(6)で示されるカチオンとそれぞれ対応している。以下、構造式(1)〜(3)および構造式(4)〜(6)で示される構造について説明する。
構造式(2)における含窒素複素環としては、具体的には、例えば、ピロリジニウム、ピロリニウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、アゼパニウム等が挙げられる。これらの中でも、5員環または6員環が好ましい。
構造式(3)における含窒素複素環としては、具体的には、例えば、イミダゾリウム、ピラゾリウム、ピリミジニウム、ピペラジニウム、ジアゼパニウム等が挙げられる。これらの中でも、5員環または6員環が好ましい。
構造式(5)における含窒素複素環としては、具体的には、例えば、ピロリジニウム、ピロリニウム、ピリジニウム、ピペリジニウム、アゼパニウム等が挙げられる。これらの中でも、5員環または6員環が好ましい。
構造式(6)における含窒素複素環としては、具体的には、例えば、イミダゾリウム、ピラゾリウム、ピリミジニウム、ピペラジニウム、ジアゼパニウム等が挙げられる。これらの中でも、5員環または6員環が好ましい。
記号「*111」〜「*114」は、各々独立に、構造式(1)中の窒素原子、構造式(2)中の窒素原子もしくは炭素原子、または、構造式(3)中の窒素原子もしくは炭素原子との結合部位を表す。
記号「*211」および「*231」のうちの少なくとも1つ、記号「*212」および「*232」のうちの少なくとも1つ、記号「*213」および「*233」のうちの少なくとも1つ、ならびに記号「*214」および「*234」のうちの少なくとも1つは、該樹脂を構成するポリマー鎖中の原子との結合部位を表し、残りは、水素原子または炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す。
記号「*221」〜「*224」は、該樹脂を構成するポリマー鎖中の原子との結合部位を表す。
構造式(Y102)で示される構造としては、具体的には、例えば、メチルジメトキシシリル−n−プロピル基、メチルジエトキシシリル−n−プロピル基、メチルジメトキシシリル−n−ブチル基、メチルジエトキシシリル−n−ブチル基、メチルジメトキシシリル−n−プロペニル基、メチルジエトキシシリル−n−プロペニル基、メチルジメトキシシリル−n−ペンテニル基、メチルジエトキシシリル−n−ペンテニル基等が挙げられる。
本発明に係るアニオンは、特に限定されるものではないが、フルオロアルキルスルホニルイミドアニオン、フルオロスルホニルイミドアニオン、フルオロアルキルスルホネートアニオン、フルオロスルホネートアニオン、フルオロアルキルカルボン酸アニオン、フルオロアルキルメチドアニオン、フルオロホウ酸アニオン、フルオロリン酸アニオン、ジシアナミドアニオン、チオシアン酸アニオン、フルオロアンチモン酸アニオンおよびフルオロアルセナートアニオンからなる群より選択されることが好ましい。
フルオロスルホニルイミドアニオンとしては、具体的には、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオンが挙げられる。
フルオロリン酸アニオンしては、具体的には、例えばヘキサフルオロリン酸アニオンが挙げられる。
フルオロアンチモン酸アニオンとしては、具体的には、例えばヘキサフルオロアンチモン酸アニオンが挙げられる。
フルオロアルセナートアニオンとしては、具体的には、例えばヘキサフルオロアルセナートアニオンが挙げられる。
本発明において、前記構造式(1)〜(3)で示されるカチオン構造を有する樹脂は、前記構造式(4)〜(6)からなる群より選択される少なくとも1つのカチオンを有するイオン化合物と、該イオン化合物中のアルコキシシリル基と反応可能な化合物との反応により得られる。すなわち、本発明に係る樹脂は、前記構造式(4)〜(6)からなる群より選択される少なくとも1つのカチオンを有するイオン化合物と、アルコキシシリル基と反応可能な化合物との反応物である。
ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アミド樹脂、イミド樹脂、アミドイミド樹脂、フェノール樹脂、ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポリアルキレンイミン樹脂等。これらの樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、耐摩耗性の観点から、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
オルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子量は、特に制限されないが、重量平均分子量(Mw)は、1000以上10000以下であることが好ましい。硬化反応をより好適に行うためには、比較的分子量が低い、重量平均分子量1000以上5000以下のオルガノハイドロジェンポリシロキサンがより好適に用いられる。
2官能性の重合性モノマーとしては、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸トリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸1,4−ブタンジオール、ジ(メタ)アクリル酸1,6−ヘキサンジオール、ジ(メタ)アクリル酸1,9−ノナンジオール、が挙げられる。
3官能性の重合性モノマーとしては、特に限定されるものではないが、トリ(メタ)アクリル酸トリメチロールプロパン、トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレートが挙げられる。
樹脂層は、必要に応じて、シリカ、石英粉末、酸化チタン、酸化亜鉛および炭酸カルシウムの如き非導電性充填剤を含有してもよい。これらの非導電性充填剤は、樹脂層形成用の塗料に添加することにより、樹脂層の形成工程において該塗料をコーティングする際に、成膜助剤としての機能を発揮する。非導電性充填剤を添加する場合、非導電性充填剤の含有量は、樹脂層を形成する樹脂、すなわち該樹脂100質量部に対して、10質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
また、樹脂層は、必要に応じて、本発明の効果を妨げない範囲で、導電性充填剤を含有してもよい。導電性充填剤としては、カーボンブラック;アルミニウム、銅の如き導電性金属;酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンの如き導電性金属酸化物の微粒子を用いることができる。これらの中でも、カーボンブラックは、比較的容易に入手でき、導電付与性と補強性が高いため、特に好ましく用いられる。
さらに、樹脂層が最表層であって、電子写真用部材としてある程度の表面粗度が求められる場合は、樹脂層に粗さ制御のための微粒子(粗さ制御用微粒子)を添加してもよい。粗さ制御用微粒子としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、またはフェノール樹脂の微粒子を用いることができる。粗さ制御用微粒子の体積平均粒径は、1μm以上15μm以下であることが好ましい。粗さ制御用微粒子を添加する場合、樹脂層中の粗さ制御用粒子の含有量は、樹脂層を形成する樹脂、すなわち該樹脂100質量部に対して、1質量部以上50質量部以下であることが好ましい。
本発明に係る樹脂を形成するための、前記構造式(4)〜(6)からなる群より選択される少なくとも1つのカチオンを有するイオン化合物と、アルコキシシリル基と反応可能な化合物との反応は、熱硬化反応により行うことができる。
本発明に係る電子写真用部材は、電子写真装置における現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、および現像ブレード、クリーニングブレードとして好適に用いることができる。電子写真用部材は、磁性一成分トナーや非磁性一成分トナーを用いた非接触型現像装置および接触型現像装置、ならびに二成分トナーを用いた現像装置のいずれの現像装置にも適用することができる。
現像装置22は、一成分トナーとしてトナー15を収容したトナー容器20と、現像ローラ16と、現像ローラ16へトナーを供給するトナー供給ローラ19と、現像ローラ16上のトナー層の厚さを規制する現像ブレード21とを含む。現像ローラ16は、トナー容器20内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光体18に対して接触設置されている。なお、感光体18、クリーニングブレード26、廃トナー収容容器25、帯電ローラ24は、電子写真装置本体に配備されていてもよい。現像装置22は、ブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色トナーに用意されており、カラー印刷を可能としている。
一方、転写されずに感光体18上に残存した転写残トナーは、感光体表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード26により掻き取られ、廃トナー収容容器25に収納される。クリーニングされた感光体18は、以上のプリント動作を繰り返し行う。
本発明に係る電子写真用部材は、プロセスカートリッジにおける現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、および現像ブレード、クリーニングブレードとして好適に用いることができる。
図4は、本発明の一実施形態に係るプロセスカートリッジの概略断面図である。図4において、前記電子写真用部材は、現像ローラ16として搭載されている。プロセスカートリッジ17は、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されている。また、プロセスカートリッジ17は、現像ローラ16と現像ブレード21とを備える現像装置22、電子写真感光体18、クリーニングブレード26、廃トナー収容容器25、および帯電ローラ24が一体化されたものである。現像装置22は、さらにトナー容器20を有し、トナー容器20内には、トナー15が充填されている。トナー容器20内のトナー15は、トナー供給ローラ19によって現像ローラ16の表面に供給され、現像ブレード21によって、現像ローラ16の表面に所定の厚みのトナー15の層が形成される。
本発明に係るイオン化合物は、公知の手段、例えば、含窒素化合物をハロゲン化アルキルにより4級化し、アルコキシシラン化合物を付加し、所望のアニオンを有する塩を用いてイオン交換反応を行うことにより合成することができる。以下に合成方法の一例を示す。
水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)3.0mmolにテトラヒドロフラン20gを加え、水素化ナトリウム粉末をろ過して、得られた水素化ナトリウム粉末を、テトラヒドロフラン60gを用いて3回洗浄した。洗浄後すぐに、テトラヒドロフラン80gに水素化ナトリウム粉末を分散させ、反応系を窒素雰囲気下とし、氷冷した。そこへ、原料1として、ジブチルアミン(東京化成工業社製)0.48mmolをテトラヒドロフラン180gに溶解させた溶液を30分かけて滴下した。続いて、原料2として、3−ブロモ−1−プロペン(東京化成工業社製)1.0mmolをテトラヒドロフラン180gに溶解させた溶液を30分かけて滴下した。反応溶液を12時間加熱還流した後、水100mlを加え、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノール300mlを加え、室温で撹拌し、不溶物をセライトろ過により除いた後、再び減圧下で溶媒を留去した。
得られた生成物をジクロロメタン30mlに溶解させ、Grubbs触媒 2nd generation(SIGMA−ALDRICH製)0.1mmolおよび、原料3のアルコキシシシランとして、ビニルトリメトキシシラン(東京化成工業社製)0.96mmolを加え、反応系を窒素雰囲気下とし、2時間加熱還流を行った。反応溶液中の不溶物をセライトろ過により除いた後、減圧下で溶媒を留去した。これをアセトンに溶解し、原料4のアニオン原料として、リチウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(商品名:EF−N115、三菱マテリアル電子化成社製)0.48mmolを加えた後、室温で12時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、析出したリチウムブロマイドをろ過することで、イオン化合物IP−1を得た。イオン化合物IP−1は、下記式(7)で表される化合物である。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−1の合成と同様にして、イオン化合物IP−2を得た。
原料4であるアニオン原料をテトラフルオロホウ酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−1の合成と同様にして、イオン化合物IP−3を得た。
原料4であるアニオン原料をヘキサフルオロリン酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−1の合成と同様にして、イオン化合物IP−4を得た。
水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)3.0mmolにテトラヒドロフラン20gを加え、水素化ナトリウム粉末をろ過して、得られた水素化ナトリウム粉末を、テトラヒドロフラン60gを用いて3回洗浄した。洗浄後すぐに、テトラヒドロフラン80gに水素化ナトリウム粉末を分散させ、反応系を窒素雰囲気下とし、氷冷した。そこへ、テトラヒドロフラン90gに溶解させたn−ブチルアミン(原料1、東京化成工業社製)0.48mmolを30分かけて滴下した。続いて、テトラヒドロフラン90gに溶解させた3−ブロモ−1−プロペン(原料2、東京化成工業社製)1.5mmolを30分かけて滴下した。反応溶液を24時間加熱還流した後、水100mlを加え、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノール300mlを加え、室温で撹拌し、不溶物をセライトろ過により除いた後、再び減圧下で溶媒を留去した。
得られた生成物をジクロロメタン30mlに溶解させ、Grubbs触媒 2nd generation(SIGMA−ALDRICH製)0.1mmolおよび、ビニルトリメトキシシラン(原料3、東京化成工業社製)0.96mmolを加え、反応系を窒素雰囲気下とし、2時間加熱還流を行った。反応溶液中の不溶物をセライトろ過により除いた後、減圧下で溶媒を留去した。これをアセトンに溶解し、カリウム N,N−ビス(フルオロスルホニル)イミド(原料4、商品名:K−FSI、三菱マテリアル電子化成社製)0.48mmolを加えた後、室温で24時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、析出したカリウムブロマイドをろ過することで、イオン化合物IP−5を得た。イオン化合物IP−5は、下記式(8)で表される化合物である。
原料4であるアニオン原料をカリウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド(商品名:K−TFSM、セントラル硝子社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−5の合成と同様にして、イオン化合物IP−6を得た。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をヘキサフルオロひ酸カリウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−5の合成と同様にして、イオン化合物IP−7を得た。
水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)3.0mmolにテトラヒドロフラン20gを加え、水素化ナトリウム粉末をろ過して、得られた水素化ナトリウム粉末を、テトラヒドロフラン60gを用いて3回洗浄した。洗浄後すぐに、テトラヒドロフラン80gに水素化ナトリウム粉末を分散させ、反応系を窒素雰囲気下とし、氷冷した。そこへ、テトラヒドロフラン90gに溶解させた2−アリルピリジン(原料1、東京化成工業社製)0.48mmolを30分かけて滴下した。続いて、テトラヒドロフラン90gに溶解させた3−ブロモ−1−プロペン(原料2、東京化成工業社製)1.5mmolを30分かけて滴下した。反応溶液を6時間加熱還流した後、水100mlを加え、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノール300mlを加え、室温で撹拌し、不溶物をセライトろ過により除いた後、再び減圧下で溶媒を留去した。
得られた生成物をジクロロメタン30mlに溶解させ、Grubbs触媒 2nd generation(SIGMA−ALDRICH製)0.1mmolおよび、ビニルトリメトキシシラン(原料3、東京化成工業社製)0.96mmolを加え、反応系を窒素雰囲気下とし、2時間加熱還流を行った。反応溶液中の不溶物をセライトろ過により除いた後、減圧下で溶媒を留去した。これをアセトンに溶解し、リチウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(原料4、商品名:EF−N115、三菱マテリアル電子化成社製)0.48mmolを加えた後、室温で24時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、析出したリチウムブロマイドをろ過することで、イオン化合物IP−8を得た。イオン化合物IP−8は、下記式(9)で表される化合物である。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−8の合成と同様にして、イオン化合物IP−9を得た。
原料4であるアニオン原料をカリウム N,N−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ジスルホニルイミド(商品名:EF−N302、三菱マテリアル電子化成社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−8の合成と同様にして、イオン化合物IP−10を得た。
原料4であるアニオン原料をヘキサフルオロアンチモン(V)酸銀(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−8の合成と同様にして、イオン化合物IP−11を得た。
原料3であるアルコキシシランをジメトキシメチルビニルシラン(東京化成工業社製)に変更し、アニオン原料をトリフルオロメタンスルホン酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−8の合成と同様にして、イオン化合物IP−12を得た。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をトリフルオロメタンスルホン酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−8の合成と同様にして、イオン化合物IP−13を得た。
原料4であるアニオン原料をナトリウムジシアナミド(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−8の合成と同様にして、イオン化合物IP−14を得た。
水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)3.0mmolにテトラヒドロフラン20gを加え、水素化ナトリウム粉末をろ過して、得られた水素化ナトリウム粉末を、DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)20gを用いて3回洗浄した。洗浄後すぐに、DMF20gに水素化ナトリウム粉末を分散させ、反応系を窒素雰囲気下とし、氷冷した。そこへ、原料1として、3,5−Pyridine dipropanol(Shanghai Chemhere社製)0.48mmolをDMF20gに溶解させた溶液を30分かけて滴下した。続いて、原料2として、4−ブロモ−1−ブテン(東京化成工業社製)1.0mmolをDMF20gに溶解させた溶液を30分かけて滴下した。反応溶液を2時間加熱還流した後、水100mlを加え、減圧下で溶媒を留去した。残渣に、テトラヒドロフランに溶解した水素化ナトリウム粉末と原料2である4−ブロモ−1−ブテン(東京化成工業社製)1.0mmolを再び加え、反応溶液を2時間加熱還流した後、水100mlを加え、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノール300mlを加え、室温で撹拌し、不溶物をセライトろ過により除いた後、再び減圧下で溶媒を留去した。
得られた生成物をジクロロメタン30mlに溶解させ、Grubbs触媒 2nd generation(SIGMA−ALDRICH製)0.1mmolおよび、原料3のアルコキシシシランとして、ビニルトリメトキシシラン(東京化成工業社製)1.5mmolを加え、反応系を窒素雰囲気下とし、2時間加熱還流を行った。反応溶液中の不溶物をセライトろ過により除いた後、減圧下で溶媒を留去した。これをアセトンに溶解し、原料4のアニオン原料として、リチウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(商品名:EF−N115、三菱マテリアル電子化成社製)0.48mmolを加えた後、室温で12時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、析出したリチウムブロマイドをろ過することで、イオン化合物IP−15を得た。イオン化合物IP−15は、下記式(10)で表される化合物である。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−15の合成と同様にして、イオン化合物IP−16を得た。
原料4であるアニオン原料をノナフルオロブタンスルホン酸カリウム(商品名:KFBS、三菱マテリアル電子化成社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−15の合成と同様にして、イオン化合物IP−17を得た。
水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)3.0mmolにテトラヒドロフラン20gを加え、水素化ナトリウム粉末をろ過して、得られた水素化ナトリウム粉末を、テトラヒドロフラン60gを用いて3回洗浄した。洗浄後すぐに、テトラヒドロフラン80gに水素化ナトリウム粉末を分散させ、反応系を窒素雰囲気下とし、氷冷した。そこへ、テトラヒドロフラン90gに溶解させた3−(Prop−2−en−1−yl)pyrrolidine(原料1、Aurora Fine Chemicals社製)0.48mmolを30分かけて滴下した。続いて、テトラヒドロフラン90gに溶解させた3−ブロモ−1−プロペン(原料2、東京化成工業社製)1.5mmolを30分かけて滴下した。反応溶液を24時間加熱還流した後、水100mlを加え、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノール300mlを加え、室温で撹拌し、不溶物をセライトろ過により除いた後、再び減圧下で溶媒を留去した。
得られた生成物をジクロロメタン30mlに溶解させ、Grubbs触媒 2nd generation(SIGMA−ALDRICH製)0.1mmolおよび、原料3のアルコキシシシランとして、ジメトキシメチルビニルシラン(東京化成工業社製)1.5mmolを加え、反応系を窒素雰囲気下とし、2時間加熱還流を行った。反応溶液中の不溶物をセライトろ過により除いた後、減圧下で溶媒を留去した。これをアセトンに溶解し、アニオン原料として、テトラフルオロホウ酸リチウム(原料4、東京化成工業社製)0.48mmolを加えた後、室温で24時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、析出したリチウムブロマイドをろ過することで、イオン化合物IP−18を得た。イオン化合物IP−18は、下記式(11)で表される化合物である。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−18の合成と同様にして、イオン化合物IP−19を得た。
原料3であるアルコキシシランをビニルトリメトキシシラン(東京化成工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をチオシアン酸カリウム(林純薬工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−18の合成と同様にして、イオン化合物IP−20を得た。
水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)3.0mmolにテトラヒドロフラン20gを加え、水素化ナトリウム粉末をろ過して、得られた水素化ナトリウム粉末を、テトラヒドロフラン60gを用いて3回洗浄した。洗浄後すぐに、テトラヒドロフラン80gに水素化ナトリウム粉末を分散させ、反応系を窒素雰囲気下とし、氷冷した。そこへ、原料1として、イミダゾール(東京化成工業社製)0.48mmolをテトラヒドロフラン180gに溶解させた溶液を、30分かけて滴下した。続いて、原料2として、3−ブロモ−1−プロペン(東京化成工業社製)1.0mmolをテトラヒドロフラン180gに溶解させた溶液を、30分かけて滴下した。反応溶液を12時間加熱還流した後、水100mlを加え、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノール300mlを加え、室温で撹拌し、不溶物をセライトろ過により除いた後、再び減圧下で溶媒を留去した。
得られた生成物をジクロロメタン30mlに溶解させ、Grubbs触媒 2nd generation(SIGMA−ALDRICH製)0.1mmolおよび、原料3のアルコキシシシランとして、ビニルトリメトキシシラン(東京化成工業社製)0.96mmolを加え、反応系を窒素雰囲気下とし、2時間加熱還流を行った。反応溶液中の不溶物をセライトろ過により除いた後、減圧下で溶媒を留去した。これをアセトンに溶解し、原料4のアニオン原料として、リチウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(商品名:EF−N115、三菱マテリアル電子化成社製)0.48mmolを加えた後、室温で12時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、析出したリチウムブロマイドをろ過することで、イオン化合物IP−21を得た。イオン化合物IP−21は、下記式(12)で表される化合物である。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−22を得た。
原料3であるアルコキシシランをジメトキシメチルビニルシラン(東京化成工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をカリウム N,N−ビス(フルオロスルホニル)イミド(商品名:K−FSI、三菱マテリアル電子化成社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−23を得た。
原料4であるアニオン原料をヘキサフルオロリン酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−24を得た。
原料4であるアニオン原料をノナフルオロブタンスルホン酸カリウム(商品名:KFBS、三菱マテリアル電子化成社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−25を得た。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をテトラフルオロホウ酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−26を得た。
原料1をピラゾール(東京化成工業社製)に変更し、原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をカリウム N,N−ヘキサフルオロプロパン−1,3−ジスルホニルイミド(商品名:EF−N302、三菱マテリアル電子化成社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−27を得た。イオン化合物IP−27は、下記式(13)で表される化合物である。
原料1をピラゾール(東京化成工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をトリフルオロ酢酸リチウム(和光純薬工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−28を得た。
原料1をピラゾール(東京化成工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をナトリウムジシアナミド(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−29を得た。
原料1をピラゾール(東京化成工業社製)に変更し、原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をナトリウムジシアナミド(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−30を得た。
水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)3.0mmolにテトラヒドロフラン20gを加え、水素化ナトリウム粉末をろ過して、得られた水素化ナトリウム粉末を、テトラヒドロフラン60gを用いて3回洗浄した。洗浄後すぐに、テトラヒドロフラン80gに水素化ナトリウム粉末を分散させ、反応系を窒素雰囲気下とし、氷冷した。そこへ、原料1として、1H−Imidazole,5−(2−propen−1−yl)(HongKong Chemhere社製)0.48mmolをテトラヒドロフラン180gに溶解させた溶液を30分かけて滴下した。続いて、原料2として、3−ブロモ−1−プロペン(東京化成工業社製)1.0mmolをテトラヒドロフラン180gに溶解させた溶液を30分かけて滴下した。反応溶液を12時間加熱還流した後、水100mlを加え、減圧下で溶媒を留去した。残渣にエタノール300mlを加え、室温で撹拌し、不溶物をセライトろ過により除いた後、再び減圧下で溶媒を留去した。
得られた生成物をジクロロメタン30mlに溶解させ、Grubbs触媒 2nd generation(SIGMA−ALDRICH製)0.1mmolおよび、原料3のアルコキシシシランとして、ビニルトリメトキシシラン(東京化成工業社製)0.96mmolを加え、反応系を窒素雰囲気下とし、2時間加熱還流を行った。反応溶液中の不溶物をセライトろ過により除いた後、減圧下で溶媒を留去した。これをアセトンに溶解し、原料4のアニオン原料として、リチウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(商品名:EF−N115、三菱マテリアル電子化成社製)0.48mmolを加えた後、室温で12時間撹拌した。減圧下で溶媒を留去し、析出したリチウムブロマイドをろ過することで、イオン化合物IP−31を得た。イオン化合物IP−31は、下記式(14)で表される化合物である。
原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−31の合成と同様にして、イオン化合物IP−32を得た。
原料4であるアニオン原料をテトラフルオロホウ酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−31の合成と同様にして、イオン化合物IP−33を得た。
原料4であるアニオン原料をカリウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド(商品名:K−TFSM、セントラル硝子社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−31の合成と同様にして、イオン化合物IP−34を得た。
原料4であるアニオン原料をチオシアン酸カリウム(林純薬工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−31の合成と同様にして、イオン化合物IP−35を得た。
原料1を1H−Imidazole,1−methyl−5−(2−propen−1−yl)(HongKong Chemhere社製)に変更し、原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をトリフルオロメタンスルホン酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−31の合成と同様にして、イオン化合物IP−36を得た。
原料1を1H−Imidazole,1−methyl−5−(2−propen−1−yl)(HongKong Chemhere社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をヘキサフルオロリン酸リチウム(東京化成工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−31の合成と同様にして、イオン化合物IP−37を得た。
原料1を1H−Imidazole,1−methyl−5−(2−propen−1−yl)(HongKong Chemhere社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をチオシアン酸カリウム(林純薬工業社製)に変更した以外は、イオン化合物IP−31の合成と同様にして、イオン化合物IP−38を得た。
原料1として、Allyl trimethyl ammonium chloride(3B Scientific社製)0.11molを、純水80mlに溶解し、原料4のアニオン原料として、リチウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(商品名:EF−N115、三菱マテリアル電子化成社製)0.12molを加え、室温下で1時間撹拌した。反応溶液にクロロホルム120mlを加え、炭酸ナトリウム5質量%水溶液100mlを加えて30分間撹拌した後分液し、クロロホルム層を、イオン交換水90gを用いて3回洗浄した。次に、減圧下でクロロホルムを留去した後、ジクロロメタン30mlに溶解させ、Grubbs触媒 2nd generation(SIGMA−ALDRICH製)0.05mmolおよび、原料3のアルコキシシシランとして、ビニルトリメトキシシラン(東京化成工業社製)0.5mmolを加え、反応系を窒素雰囲気下とし、2時間加熱還流を行った。反応溶液中の不溶物をセライトろ過により除いた後、減圧下で溶媒を留去することで、イオン化合物IP−39を得た。イオン化合物IP−39は、下記式(15)で表される化合物である。
原料1を1−メチルピロリジン(東京化成工業社製)に変更し、原料3であるアルコキシシランをビニルトリメトキシシラン(東京化成工業社製)に変更した以外は、化合物IP−18の合成と同様にして、イオン化合物IP−40を得た。イオン化合物IP−40は、下記式(16)で表される化合物である。
原料1を1−メチルピロリジン(東京化成工業社製)に変更し、原料3であるアルコキシシランをビニルトリメトキシシラン(東京化成工業社製)に変更し、原料4のアニオン原料をリチウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(商品名:EF−N115、三菱マテリアル電子化成社製)に変更した以外は、化合物IP−18の合成と同様にして、イオン化合物IP−41を得た。イオン化合物IP−41は、下記式(17)で表される化合物である。
原料1を1−メチルイミダゾール(東京化成工業社製)に変更した以外は、化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−42を得た。イオン化合物IP−42は、下記式(18)で表される化合物である。
原料1を1−メチルイミダゾール(東京化成工業社製)に変更し、原料3であるアルコキシシランをp−スチリルトリメトキシシラン(商品名:KBM−1403、信越化学工業社製)に変更し、原料4であるアニオン原料をチオシアン酸カリウム(林純薬工業社製)に変更した以外は、化合物IP−21の合成と同様にして、イオン化合物IP−43を得た。イオン化合物IP−43は、下記式(19)で表される化合物である。
(イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーB−1の合成)
窒素雰囲気下、反応容器中でポリメリックMDI(商品名:ミリオネートMR−200、日本ポリウレタン工業社製)84.1質量部に対し、ポリエーテルポリオール(商品名:PTG−L1000、保土谷化学工業社製)100.0質量部を、反応容器内の温度を65℃に保持しつつ、徐々に滴下した。滴下終了後、温度65℃で2.5時間反応させて、メチルエチルケトン80.0質量部を加えた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量が5.4質量%のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーB−1を得た。
[実施例1]
(基体の用意)
基体2として、ステンレス鋼(SUS304)製の直径6mmの芯金にプライマー(商品名:DY35−051、東レダウコーニング社製)を塗布、焼付けしたものを用意した。
上記で用意した基体2を金型に配置し、以下の材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を、金型内に形成されたキャビティに注入した。
・液状シリコーンゴム材料(商品名:SE6724A/B、東レ・ダウコーニング社製)100.0質量部
・カーボンブラック(商品名:トーカブラック#4300、東海カーボン社製)15.0質量部
・白金触媒:0.1質量部
続いて、金型を加熱し、シリコーンゴムを温度150℃で15分間加硫して硬化させた。周面に硬化したシリコーンゴム層が形成された基体を金型から脱型した後、当該芯金を、さらに温度180℃で1時間加熱して、シリコーンゴム層の硬化反応を完了させた。こうして、基体2の外周に直径12mmのシリコーンゴム弾性層を有する弾性ローラD−1を作製した。
樹脂層の材料として、下記材料を混合し、撹拌した。
・ポリエーテルポリオール(商品名:PTG−L1000、保土谷化学工業社製)61.9質量部
・イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーB−1:18.1質量部、
・シリカ(商品名:AEROSIL(登録商標)200、日本アエロジル社製)10.0質量部
・ウレタン樹脂微粒子(商品名:アートパールC−400、根上工業社製)10.0質量部
上記混合物をウレタンバインダー樹脂塗料とし、さらに下記イオン化合物加えて撹拌し、イオン化合物含有塗料1とした。
・イオン化合物IP−1:1.0質量部
先に作製した弾性ローラD−1を、上記樹脂層形成用塗料1に浸漬して、弾性ローラD−1の弾性層の表面に当該塗料の塗膜を形成し、乾燥させた。さらに、温度150℃にて1時間加熱処理することにより、弾性層4の外周に膜厚約15μmの樹脂層3を有する、実施例1に係る現像ローラを作製した。
イオン化合物とその配合量を表2に記載の通りに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例4、9、10、11、13、18、19、23、24、27、28、32に係る現像ローラを作製した。
樹脂層の材料として、下記材料を混合し、撹拌した。
・エチルメタクリレート(東京化成工業社製)60.0質量部
・カルボキシル基を有するアクリルモノマーとしてメタクリル酸(東京化成工業社製)20.0質量部
・2官能性アクリレート(商品名:ライトアクリレートMPD−A、共栄社化学社製)7.0質量部
・2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(東京化成工業社製)0.9質量部
・ウレタン樹脂微粒子(商品名:アートパールC−400、根上工業社製)10.0質量部
・充填剤として、シリカ(商品名:AEROSIL200、日本アエロジル社製)2.1質量部
上記混合物をアクリルバインダー樹脂塗料とし、さらに下記イオン化合物を加えて撹拌し、イオン化合物含有塗料2とした。
・イオン化合物IP−2:10.0質量部
先に作製した弾性ローラD−1を、上記樹脂層形成用塗料2に浸漬して、弾性ローラD−1の弾性層の表面に当該塗料の塗膜を形成し、乾燥させた。さらに温度150℃にて1時間加熱処理することにより、弾性層4の外周に膜厚約15μmの表面層3を有する、実施例2に係る現像ローラを作製した。
イオン化合物とその配合量を表2に記載の通りに変更した以外は実施例2と同様にして、実施例6、7、15、16、17、22、30、33に係る現像ローラを作製した。
樹脂層の材料として、下記材料を混合し、撹拌した。
・両末端ビニル基ジメチルポリシロキサン(商品名:SF3000E、KCC社製)80質量部
・ヒドロシリル基を有するシリコーンとしてメチルハイドロジェンシロキサン(商品名:SF6002P、KCC社製)10質量部
・塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体(白金含有量:0.5質量%)0.5質量部
・1−エチル−1−シクロヘキサノール(Aldrich社製)0.1質量部
・ウレタン樹脂微粒子(商品名:アートパールC−400、根上工業社製)9.4質量部
上記混合物をシリコーンバインダー樹脂塗料とし、さらに下記イオン化合物を加えて撹拌し、イオン化合物含有塗料3とした。
・イオン化合物IP−4:5.0質量部
先に作製した弾性ローラD−1を、上記樹脂層形成用塗料3に浸漬して、弾性ローラD−1の弾性層の表面に当該塗料の塗膜を形成し、乾燥させた。さらに温度150℃にて1時間加熱処理することにより、弾性層4の外周に膜厚約15μmの表面層3を有する、実施例3に係る現像ローラを作製した。
イオン化合物とその配合量を表2に記載の通りに変更した以外は実施例3と同様にして、実施例5、8、12、14、20、21、25、26、29、31、34に係る現像ローラを作製した。
比較例1および4は、実施例3のイオン化合物種とその配合量を表2に記載の通りに変更した以外は実施例3と同様にして、比較例1および4に係る現像ローラを作製した。比較例2は、実施例2のイオン化合物種とその配合量を表2に記載の通りに変更した以外は実施例2と同様にして、比較例2に係る現像ローラを作製した。比較例3および5は、実施例1のイオン化合物種とその配合量を表2に記載の通りに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例3および5に係る現像ローラを作製した。
これらの反応後の状態は、例えば、熱分解GC/MS、FT−IR、NMR等による公知の手段で分析することにより確認することができる。
得られた実施例1〜34および比較例1〜5に係る現像ローラについて、以下の評価を行った。評価結果を表3にまとめて示す。
23℃、45%RH(以下、「N/N」と記す)の環境下および0℃の環境下に12時間現像ローラを放置した後、各環境下で測定を行った。
図5に、本測定で用いる、現像ローラの抵抗値を評価するための冶具の概略構成図を示す。図5(a)に示すように、導電性の軸受け38を介して導電性の基体2の両端を、各々4.9Nの荷重で押しながら直径40mmの円柱形金属37を回転させ、現像ローラ16を60rpmの速度で従動回転させた。次に、図5(b)に示すように、高圧電源39によって直流電圧50Vを印加し、円柱形金属37とグランドとの間に配設した既知の電気抵抗値(現像ローラの電気抵抗値に対して2桁以上電気抵抗値が低いもの)を有する抵抗器の両端の電位差を計測した。当該電位差の計測には、電圧計40(商品名:189TRUE RMS MULTIMETER、FLUKE社製)を用いた。測定した電位差と抵抗器の電気抵抗値から、現像ローラ16を介して円柱形金属37に流れた電流を計算により求めた。そして、印加電圧50Vを、得られた電流で割ることにより、現像ローラ16の電気抵抗値を求めた。ここで、該電位差の計測は、電圧印加2秒後から3秒間サンプリングを行い、その平均値から計算される値をローラ抵抗値とした。
(温度0℃の環境下でのゴーストの評価)
温度0℃の環境中で抵抗値の測定を行った現像ローラを用いて、以下の評価を行った。
図4に示す構成を有する、レーザープリンター(商品名:LBP7700C、キヤノン社製)用のプロセスカートリッジに、本実施例および比較例に係る現像ローラを、現像ローラ16として装填した。そして、該プロセスカートリッジを前記レーザープリンターに組み込み、0℃環境中に設置した後24時間放置した。次いで、ゴースト画像の評価を行った。すなわち、ブラックトナーを用いて、画像パターンとして1枚内で先端部に15mm角のベタ黒、その後に全面ハーフトーンの画像を印字した。次にハーフトーン部分に現れるトナー担持体周期の濃度ムラ(ゴースト)を目視で観察し、下記の評価基準に基づき評価した。
ランクA:ゴーストが全く認められない。
ランクB:極軽微なゴーストが認められる。
ランクC:軽微なゴーストが認められる。
ランクD:顕著なゴーストが認められる。
[実施例35]
樹脂層の材料として、下記材料を混合し、撹拌した。
・ポリエーテルポリオール(商品名:PTG−L1000、保土谷化学工業社製)61.9質量部
・イソシアネート基末端プレポリマーB−1:18.1質量部、
・シリカ(商品名:AEROSIL200、日本アエロジル社製)10.0質量部
・ウレタン樹脂微粒子(商品名:アートパールC−400、根上工業社製)10.0質量部
上記混合物をウレタンバインダー樹脂塗料とし、さらに下記イオン化合物加えて撹拌し、イオン化合物含有塗料4とした。
・イオン化合物IP−5:1.0質量部
イオン化合物含有塗料に用いるイオン化合物を、それぞれ表4に示す通りに変更した以外は実施例35と同様にして、実施例36〜39、および比較例6、7に係る現像ブレードを作製した。
実施例35〜39、および比較例6、7に係る現像ブレードについて、以下の評価を行った。評価結果を表4に示す。
23℃、45%RH(以下、「N/N」と記す)の環境下、および0℃の環境下に12時間現像ブレードを放置した後、各環境下で抵抗値を測定した。
ブレードの抵抗値の測定は、図5に示す抵抗値変動評価冶具を用いて、次のように行った。なお、図5に示す冶具における現像ローラ16に代えて、現像ブレードを用いた。図5(a)に示すように、導電性の軸受け38を介して現像ブレード両端の、樹脂層を形成していない基体部分を各々4.9Nの荷重で押しながら、直径30mmの円柱形金属37を回転させずに、現像ブレードを固定した。次に、図5(b)に示すように、高圧電源39によって直流電圧50Vを印加し、円柱形金属37とグランドとの間に配設した既知の電気抵抗値(現像ブレードの電気抵抗値に対して2桁以上電気抵抗値が低いもの)を有する抵抗器の両端の電位差を計測した。当該電位差の計測には、電圧計40(商品名:189TRUE RMS MULTIMETER、FLUKE社製)を用いた。測定した電位差と抵抗器の電気抵抗値から、現像ブレードを介して円柱形金属37に流れた電流を計算により求めた。そして、印加電圧50Vを得られた電流で割ることにより、現像ブレードの電気抵抗値を求めた。ここで、該電位差の計測は、電圧印加2秒後から3秒間サンプリングを行い、その平均値から計算される値をブレード抵抗値とした。
(規制不良の有無の評価)
図4に示す構成を有する、レーザープリンター(商品名:LBP7700C、キヤノン社製)用のプロセスカートリッジに、各実施例および比較例の現像ブレードを現像ブレード21として装填した。そして、該プロセスカートリッジを前記レーザープリンターに組み込み、0℃環境中に設置した後24時間放置した。
次に、黒色で印字率1%の画像を100枚連続して出力した。その後、新しいコピー用紙に白ベタ画像を出力した。これらの画像を出力した後、現像ブレード表面のトナーコートの状態観察を行い、トナーへの帯電異常に起因する静電的トナー凝集(規制不良)の有無を目視で観察し、下記の基準で評価した。なお、規制不良が生じると、例えば非印字部に斑点状のムラが発生したり、トナー塊などが画像上に発生したりする画像弊害が生じることがある。
ランクA:トナーコート上に規制不良が存在しない。
ランクB:トナーコート上には軽微な規制不良が存在するが、画像に現れていない。
ランクC:トナーコート上には規制不良が存在するが、画像に現れていない。
ランクD:規制不良が画像に現れる。
[実施例40]
基体2として、ステンレス鋼(SUS304)製の直径5mmの芯金を金型に配置し、以下の材料を混合したウレタンゴム組成物を、金型内に形成されたキャビティに注入した。
・ポリエーテルポリオール(商品名:EP550N、三井化学工業社製)73.2質量部
・イソシアネート(商品名:コスモネートTM20、三井化学工業社製)22.7質量部
・1,2−ジメチルイミダゾール(東京化成工業社製)0.6質量部
・シリコーン整泡剤(商品名:SRX274C、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)1.0質量部
・アミン触媒(商品名:TOYOCAT−ET、東ソー社製)0.3質量部
・アミン触媒(商品名:TOYOCAT−L33」、東ソー社製)0.2質量部
・水:2.0質量部
・イオン化合物IP−3:5.0質量部
ウレタンゴム組成物に用いるイオン化合物を、それぞれ表5に示す通りに変更した以外は実施例40と同様にして、実施例41〜44、および比較例8、9に係るトナー供給ローラを作製した。
実施例40〜44、および比較例8、9に係るトナー供給ローラについて、以下の評価を行った。評価結果を表5に示す。
23℃、45%RH(以下、「N/N」と記す)の環境下、および0℃の環境下に12時間トナー供給ローラを放置した後、各環境下で抵抗値を測定した。
図5(a)に示すように、導電性の軸受け38を介して導電性の基体2の両端を、各々2.5Nの荷重で押したこと以外は、前記現像ローラの抵抗値の測定と同様にして、電気抵抗値を求めた。
(温度0℃の環境下でのゴーストの評価)
温度0℃の環境中で抵抗値の測定を行ったトナー供給ローラを用いて、以下の評価を行った。
図4に示す構成を有する、レーザープリンター(商品名:LBP7700C、キヤノン社製)用のプロセスカートリッジに、各実施例および比較例のトナー供給ローラを装填した。そして、該プロセスカートリッジを前記レーザープリンターに組み込み、0℃環境中に設置した後、24時間放置した。次いで、ゴースト画像の評価を行った。すなわち、ブラックトナーを用いて、画像パターンとして1枚内で先端部に15mm角のベタ黒、その後に全面ハーフトーンの画像を印字した。次に、ハーフトーン部分に現れるトナー担持体周期の濃度ムラ(ゴースト)を目視で確認した。ゴーストの評価基準は以下の通りである。
ランクA:ゴーストが全く認められない。
ランクB:極軽微なゴーストが認められる。
ランクC:軽微なゴーストが認められる。
ランクD:顕著なゴーストが認められる。
2 基体
3 樹脂層
16 現像ローラ
19 トナー供給ローラ
21 現像ブレード
Claims (12)
- 導電性の基体および該基体上の導電性の樹脂層を有する電子写真用部材であって、
該樹脂層は、下記構造式(1)〜(3)からなる群より選択される少なくとも1つのカチオン構造を有する樹脂と、アニオンとを含むことを特徴とする電子写真用部材:
X1〜X3のうちの少なくとも2つは、各々独立に、構造式(X101)または(X102)で示される構造を表し、残りは、水素原子または炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す:
R61およびR62は、各々独立に、直鎖または分岐を有する炭素数1以上20以下の炭化水素基を表す。R63は、炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す。
記号「*11」および「*12」は、各々独立に、構造式(1)中の窒素原子、構造式(2)中の窒素原子もしくは炭素原子、または、構造式(3)中の窒素原子もしくは炭素原子との結合部位を表す。
記号「*21」〜「*23」のうちの少なくとも1つは、該樹脂を構成するポリマー鎖中の原子との結合部位を表し、残りは、水素原子または炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す。
記号「*24」〜「*25」のうちの少なくとも1つは、該樹脂を構成するポリマー鎖中の原子との結合部位を表し、残りは、水素原子または炭素数1以上4以下の炭化水素基を表す。 - 前記樹脂が、前記構造式(2)および(3)から選択される少なくとも1つのカチオン構造を有する、請求項1に記載の電子写真用部材。
- 前記アニオンが、フルオロアルキルスルホニルイミドアニオン、フルオロスルホニルイミドアニオン、フルオロアルキルスルホネートアニオン、フルオロスルホネートアニオン、フルオロアルキルカルボン酸アニオン、フルオロアルキルメチドアニオン、フルオロホウ酸アニオン、フルオロリン酸アニオン、ジシアナミドアニオン、チオシアン酸アニオン、フルオロアンチモン酸アニオンおよびフルオロアルセナートアニオンからなる群より選択される少なくとも1つである、請求項1または2に記載の電子写真用部材。
- 前記樹脂が、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アミド樹脂、イミド樹脂、アミドイミド樹脂、フェノール樹脂、ビニル樹脂、フッ素樹脂およびポリアルキレンイミン樹脂からなる群より選択される少なくとも1つである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
- 導電性の基体および該基体上の導電性の樹脂層を有する電子写真用部材であって、
該樹脂層は、下記構造式(4)〜(6)からなる群より選択される少なくとも1つのカチオンを有するイオン化合物と、アルコキシシリル基と反応可能な化合物との反応物である樹脂を含むことを特徴とする電子写真用部材:
- 前記イオン化合物が、前記構造式(5)および(6)から選択される少なくとも1つの構造を有する、請求項5に記載の電子写真用部材。
- 前記イオン化合物が、フルオロアルキルスルホニルイミドアニオン、フルオロスルホニルイミドアニオン、フルオロアルキルスルホネートアニオン、フルオロスルホネートアニオン、フルオロアルキルカルボン酸アニオン、フルオロアルキルメチドアニオン、フルオロホウ酸アニオン、フルオロリン酸アニオン、ジシアナミドアニオン、チオシアン酸アニオン、フルオロアンチモン酸アニオンおよびフルオロアルセナートアニオンからなる群より選択される少なくとも1つのアニオンを含む、請求項5〜8のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
- 前記樹脂が、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アミド樹脂、イミド樹脂、アミドイミド樹脂、フェノール樹脂、ビニル樹脂、フッ素樹脂およびポリアルキレンイミン樹脂からなる群より選択される少なくとも1つである、請求項5〜9のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
- 電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、請求項1〜10のいずれか一項に記載の電子写真用部材を具備することを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の電子写真用部材を具備する電子写真装置。
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