JP2021060502A - Conductive roller - Google Patents
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Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、電子写真装置や静電記録装置といった画像形成装置に用いられる現像ローラやトナー供給ローラ等の導電性ローラに関する。 The present invention relates to conductive rollers such as developing rollers and toner supply rollers used in image forming devices such as electrophotographic devices and electrostatic recording devices.
電子写真方式の印刷プロセスの一例として、非磁性一成分のトナーを用いた加圧現像法がある。この加圧現像法において、現像ローラは、静電潜像を保持した感光ドラムと接触しながら回転し、当該現像ローラに担持されたトナーを感光ドラム上の潜像に付着させることにより現像を行うため、現像ローラは、導電性を有する弾性体である必要がある。 As an example of the electrophotographic printing process, there is a pressure developing method using a non-magnetic one-component toner. In this pressure developing method, the developing roller rotates while in contact with the photosensitive drum holding the electrostatic latent image, and develops by adhering the toner carried on the developing roller to the latent image on the photosensitive drum. Therefore, the developing roller needs to be an elastic body having conductivity.
このような現像ローラは一般に、金属等の良導電性材料からなるシャフトの外周に、導電剤を配合することにより導電性が付与されたゴムや高分子エラストマー、高分子フォーム等からなる弾性層が形成され、この弾性層の外周に、所望の表面性状を得るために、一層または複数層の塗膜からなる表層を備えている。 In such a developing roller, an elastic layer made of rubber, a polymer elastomer, a polymer foam, or the like, which is imparted with conductivity by blending a conductive agent, is generally formed on the outer periphery of a shaft made of a good conductive material such as metal. A surface layer composed of one layer or a plurality of layers of a coating film is provided on the outer periphery of the elastic layer so as to obtain a desired surface texture.
現像ローラにおいては、現像ローラに要求される所望の抵抗値を備えることが必要であるばかりでなく、摩擦帯電を抑制するために、現像ローラの表面抵抗値を所望の値とする必要がある。かかる観点から、特定の樹脂に導電剤が添加された表層を備える導電性ローラがある(特許文献1)。この特許文献1の導電性ローラによれば、現像ローラ表面の抵抗値を所望の値とすることができ、現像ローラとトナーとの摩擦帯電を可及的に抑制でき、ひいては良好な画像を長期間にわたり確実に得ることができるとされている。
In the developing roller, it is necessary not only to have a desired resistance value required for the developing roller, but also to set the surface resistance value of the developing roller to a desired value in order to suppress triboelectric charging. From this point of view, there is a conductive roller provided with a surface layer in which a conductive agent is added to a specific resin (Patent Document 1). According to the conductive roller of
画像形成装置における画質の向上の要求は止むことがなく、例えば白ベタ印刷をした場合にカブリが生じたり、トナーこぼれに伴う印字紙先端の汚れが生じたりすることは、印刷画像の画質を低下させるので極力抑制する必要がある。この点で従来の現像ローラは、なお改良の余地があった。 The demand for improving the image quality in the image forming apparatus is incessant. For example, fog occurs when solid white printing is performed, or the tip of the printing paper becomes dirty due to toner spillage, which deteriorates the image quality of the printed image. It is necessary to suppress it as much as possible. In this respect, the conventional developing roller still has room for improvement.
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、印刷後にカブリや印字紙先端の汚れが生じることを抑制し、高画質の印刷を可能にする導電性ローラを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a conductive roller that solves the above problems, suppresses fog and stains on the tip of printing paper after printing, and enables high-quality printing.
上記課題を解決するために本発明者は鋭意研究を重ねた結果、単に導電性ローラの表面抵抗値を調整するだけでは足りず、導電性ローラの表面抵抗値を特定の範囲に調整し、かつ、表面粗さを特定の範囲に調整し、この表面抵抗値の調整と表面粗さの調整との組み合わせにより、印刷後にカブリや印字紙先端の汚れが生じることを抑制し、高画質の印刷ができることを見出し、本発明に至った。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventor has not enough to simply adjust the surface resistance value of the conductive roller, but has adjusted the surface resistance value of the conductive roller to a specific range. , Adjust the surface roughness to a specific range, and by combining this adjustment of the surface resistance value and the adjustment of the surface roughness, it is possible to suppress fog and stains on the tip of the printing paper after printing, and high-quality printing can be achieved. We found what we could do and came up with the present invention.
本発明の導電性ローラは、シャフトと、該シャフトの外周に形成された少なくとも1層の弾性層と、該弾性層の外周面に配設された表層と、を備える導電性ローラにおいて、
ローラ表面抵抗値(logΩ)が7.8以上であり、かつ表面粗さRzが3.1〜8.5μmであることを特徴とする。
The conductive roller of the present invention is a conductive roller including a shaft, at least one elastic layer formed on the outer periphery of the shaft, and a surface layer arranged on the outer peripheral surface of the elastic layer.
The roller surface resistance value (logΩ) is 7.8 or more, and the surface roughness Rz is 3.1 to 8.5 μm.
本発明の導電性ローラによれば、ローラ表面抵抗値(logΩ)が、7.8以上であり、及びローラの表面粗さRzが3.1〜8.5μmであることの組み合わせにより、印刷後にカブリや印字紙先端の汚れが生じることを抑制し、ひいては高画質の印刷ができる。 According to the conductive roller of the present invention, the roller surface resistance value (logΩ) is 7.8 or more, and the surface roughness Rz of the roller is 3.1 to 8.5 μm, so that after printing. It suppresses fog and stains on the tip of printing paper, and can print with high image quality.
本発明の導電性ローラにおいては、ローラ抵抗値(logΩ)が6.0以上であることが好ましく、また、表層は、樹脂を含み、該樹脂が、ウレタン骨格を有するエネルギー線硬化性ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種であるものが好ましく、更に、弾性層が、ウレタン骨格を有するポリマー及び導電剤を含有することが好ましい。本発明の導電性ローラは、特に現像ローラに用いて好適である。 In the conductive roller of the present invention, the roller resistance value (logΩ) is preferably 6.0 or more, and the surface layer contains a resin, and the resin is made of an energy ray-curable polymer having a urethane skeleton. At least one selected from the group is preferable, and the elastic layer preferably contains a polymer having a urethane skeleton and a conductive agent. The conductive roller of the present invention is particularly suitable for use in a developing roller.
本発明によれば、印刷後にカブリや印字紙先端の汚れが生じることを抑制し、高画質の印刷をすることができる。 According to the present invention, it is possible to suppress fog and stains on the tip of the printing paper after printing, and to print with high image quality.
以下、本発明の導電性ローラの好適実施形態について、より具体的に説明する。
本発明の導電性ローラは、図1に一実施形態の導電性ローラ1を示すようにシャフト(芯金)2と、該シャフト2の外周に形成された少なくとも1層の弾性層3と、該弾性層3の外周面に配設された表層4と、を備える。本発明の導電性ローラは、図1に示された積層構造に限定されず、例えば弾性層3と表層4との間に、単層または複数層からなる中間層、例えば抵抗調整層や各種の樹脂被覆層を備えることができる。また、表層は、1層からなるものに限られず、2層以上からなるものであってもよい。
Hereinafter, preferred embodiments of the conductive roller of the present invention will be described in more detail.
The conductive roller of the present invention includes a shaft (core metal) 2 as shown in FIG. 1 and an
[シャフト]
シャフト2は、良好な導電性を有する材料であれば、特に限定されないが、通常は鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属製の中実体又は中空体のシャフトが用いられる。
[shaft]
The
[弾性層]
弾性層3は、エラストマー単体又はそれを発泡させたフォーム体にカーボンブラック等の電子導電剤や過塩素酸ナトリウム等のイオン導電剤を配合して導電性を付与した弾性体や、UV硬化型の樹脂材料であってイオン導電剤を含む弾性体を好適に用いることができる。いずれも、ウレタン骨格を有するポリマー及び導電剤を含有する弾性体が好ましい。
[Elastic layer]
The
まず、エラストマー単体又はそれを発泡させたフォーム体にカーボンブラック等の電子導電剤や過塩素酸ナトリウム等のイオン導電剤を配合して導電性を付与した弾性体について説明する。 First, an elastic body to which conductivity is imparted by blending an electronic conductive agent such as carbon black or an ionic conductive agent such as sodium perchlorate with an elastomer alone or a foam body obtained by foaming the elastomer will be described.
上記エラストマーとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ポリブタジエン系ゴム、ポリイソプレン系ゴム、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、及びこれらの混合物等が挙げられる。また、これらエラストマーを発泡剤により化学的に発泡させることや、ポリウレタン発泡体のように空気を機械的に巻き込んで発泡させるフォーム体としても用いることができる。 Examples of the above-mentioned elastomer include silicone rubber, urethane rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, natural rubber, styrene butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, and mixtures thereof. Be done. Further, these elastomers can be chemically foamed by a foaming agent, or can be used as a foam body in which air is mechanically entrained and foamed like a polyurethane foam.
エラストマー単体又はそれを発泡させたフォーム体のなかでも、ポリオール成分とイソシアネート成分とを含むポリウレタン原料から得られるポリウレタン発泡体を用いることが好適である。このポリウレタン発泡体について以下に説明する。 Among the elastomer alone or the foam formed by foaming the elastomer, it is preferable to use a polyurethane foam obtained from a polyurethane raw material containing a polyol component and an isocyanate component. This polyurethane foam will be described below.
この場合、ポリオール成分としては、特に制限はなく、ウレタンフォーム製造の原料ポリオールとして公知のものを用いることができ、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリエステルポリエーテル系ポリオール等をローラの用途等に応じて適宜選択することができるが、特に、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールが好ましく用いられ、これらのいずれか一方又は両方を混合して用いることができる。 In this case, the polyol component is not particularly limited, and a known material polyol for urethane foam production can be used, and a polyether-based polyol, a polyester-based polyol, a polyester polyether-based polyol, or the like can be used for rollers. It can be appropriately selected depending on the situation, but in particular, polyester polyol and polyether polyol are preferably used, and either one or both of them can be mixed and used.
ポリエーテルポリオールとしてより具体的には、グリセリン等にポリエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドを付加重合して得られたポリエーテルポリオール,テトラヒドロフランなどを開環重合して得られたポリエーテルポリオール,ポリテトラメチレングリコール,エチレングリコール,プロパンジオール,ブタンジオール等のポリエーテルポリオールが例示される。 More specifically, the polyether polyol is a polyether polyol obtained by addition polymerization of alkylene oxide such as polyethylene oxide or propylene oxide to glycerin or the like, a polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran or the like, or a poly. Examples thereof include polyether polyols such as tetramethylene glycol, ethylene glycol, propanediol, and butanediol.
また、ポリエステルポリオールとしては、ジカルボン酸とジオールやトリオール等との縮合により得られる縮合系ポリエステルポリオール,ジオールやトリオールをベースとし、ラクトンの開環重合により得られるラクトン系ポリエステルポリオール,ポリエーテルポリオールの末端をラクトンでエステル変性したエステル変性ポリオールなどのポリオールなどが例示される。 The polyester polyol is based on a condensed polyester polyol obtained by condensing a dicarboxylic acid with a diol or triol, or a terminal of a lactone-based polyester polyol or a polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of a lactone based on the diol or triol. Examples thereof include polyols such as ester-modified polyols in which the above is ester-modified with lactone.
これらポリオールは、特に制限させるものではないが、数平均分子量360〜8,000、特に500〜5,600であることが好ましい。また官能基数は2.0〜3であることが好ましい。 These polyols are not particularly limited, but preferably have a number average molecular weight of 360 to 8,000, particularly 500 to 5,600. The number of functional groups is preferably 2.0 to 3.
上記イソシアネートも特に制限はなく、従来公知の各種イソシアネート化合物の中から、適宜選択して使用することができる。具体的には、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、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)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、変性TDI、変性MDI、変性HDIなどが例示される。 The above-mentioned isocyanate is also not particularly limited, and can be appropriately selected and used from various conventionally known isocyanate compounds. Specific examples thereof include isophorone diisocyanate (IPDI), tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), modified TDI, modified MDI, and modified HDI.
通常、このポリウレタンは導電剤が配合されて、導電性の付与又は調整が行われる。導電剤としては、公知のイオン導電剤や電子導電剤を用いることができ、更にはイオン導電剤と電子導電剤とを併用することもできる。 Usually, this polyurethane is blended with a conductive agent to impart or adjust the conductivity. As the conductive agent, a known ionic conductive agent or electronic conductive agent can be used, and further, the ionic conductive agent and the electronic conductive agent can be used in combination.
上記イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム(例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム)、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム(例えば、ステアリルトリメチルアンモニウム)、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウムなどの過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩などが例示される。 Examples of the ionic conductive agent include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium (for example, lauryltrimethylammonium), hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium (for example, stearyltrimethylammonium), benzyltrimethylammonium, and modified fatty acid dimethylethylammonium. Ammonium salts such as perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borohydrochloride, sulfate, ethyl sulfate, carboxylate, sulfonate, lithium, sodium , Ammonium metals such as potassium, calcium, magnesium and alkaline earth metals, chlorates, hydrochlorides, bromines, iodates, borohydrochlorides, trifluoromethylsulfates, sulfonic acids Examples include salt.
また、電子導電剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン;SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン;酸化処理を施したインク用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト;酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物;ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属などが例示される。 Examples of the electronic conductive agent include conductive carbons such as Ketjen Black and acetylene black; carbons for rubbers such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT; carbons for inks that have been oxidized. Examples thereof include pyrolysis carbon, natural graphite, artificial graphite; conductive metal oxides such as tin oxide, titanium oxide and zinc oxide; metals such as nickel, copper, silver and germanium.
更に、上記ポリウレタンには、上記ポリオール成分、イソシアネート成分及び導電剤の他に、要に応じて、整泡剤、架橋剤、界面活性剤、触媒、重合開始材等の公知の添加剤を適量添加することができる。 Further, in addition to the polyol component, the isocyanate component and the conductive agent, an appropriate amount of known additives such as a defoaming agent, a cross-linking agent, a surfactant, a catalyst and a polymerization initiator are added to the polyurethane. can do.
上記ポリウレタン発泡体を弾性層とする場合、上記イソシアネート成分、ポリオール成分、導電剤、及び必要に応じて添加される上記添加剤を混合し、例えば機械撹拌発泡させてシャフト(芯金)をセットした金型内に注型して熱硬化させて、上記シャフトの周囲にポリウレタン発泡体からなる弾性層を形成することにより得ることができる。 When the polyurethane foam is used as an elastic layer, the isocyanate component, the polyol component, the conductive agent, and the additive added as needed are mixed and, for example, mechanically stirred and foamed to set a shaft (core metal). It can be obtained by casting into a mold and thermosetting to form an elastic layer made of polyurethane foam around the shaft.
次に、UV硬化型の樹脂材料であってイオン導電剤を含む弾性体3について説明する。
上記弾性層3としての、UV硬化型の樹脂材料は、例えば、特開2012−159736号公報に記載されたUV硬化型樹脂材料を用いることが可能である。
Next, the
As the UV curable resin material as the
上記のUV硬化型の樹脂材料としては、例えば(A)ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、(B)(メタ)アクリレートモノマー、(C)イオン導電剤、(D)光重合開始剤にUV光を照射することによって得ることができる。シャフト(芯金)を固定し回転させながらダイコート法、カーテンコート法、コンマコート法、スプレーコート法等により、上記シャフトの周囲にUV硬化型の樹脂を巻き付け弾性層を形成することにより得ることができる。 Examples of the UV curable resin material include (A) urethane (meth) acrylate oligomer, (B) (meth) acrylate monomer, (C) ionic conductive agent, and (D) photopolymerization initiator being irradiated with UV light. Can be obtained by doing. It can be obtained by wrapping a UV curable resin around the shaft by a die coating method, a curtain coating method, a comma coating method, a spray coating method, etc. while fixing and rotating the shaft (core metal) to form an elastic layer. it can.
上記(A)ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの合成に用いるポリオールは、分子量が500〜5,600の範囲にあることが好ましい。ウレタンプレポリマーの合成に用いるポリオールの分子量が500未満では、硬度が高くなるため、現像ローラの層には不適となり、一方、5,600を超えると、圧縮残留歪が増大して、画像不良を発生しやすくなる上に、粘度が高くなりすぎ均一にコーティングする事が困難となる。 The polyol used for the synthesis of the urethane (meth) acrylate oligomer (A) preferably has a molecular weight in the range of 500 to 5,600. If the molecular weight of the polyol used for synthesizing the urethane prepolymer is less than 500, the hardness becomes high, which makes it unsuitable for the layer of a developing roller. On the other hand, if it exceeds 5,600, the compression residual strain increases and image defects occur. In addition to being prone to occur, the viscosity becomes too high, making it difficult to coat uniformly.
上記(D)光重合開始剤及びその配合量については、特開2012−159736号公報に記載されたものと同様の種類及び配合量の範囲で適宜選定することができる。 The (D) photopolymerization initiator and the blending amount thereof can be appropriately selected within the same type and blending amount as those described in JP2012-159736A.
上記(C)イオン導電剤は、弾性層に導電性を付与する作用を有する。イオン導電剤は、(A)ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー或いは(B)(メタ)アクリレートモノマーに溶解することに加え、透明性を有するため、シャフト上に弾性層形成用組成物を厚く塗布しても、紫外線が十分に塗膜内部まで到達し、弾性層形成用組成物を十分に硬化させることができる。このようなイオン導電剤としては、例えば、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩;リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。 The ionic conductive agent (C) has an action of imparting conductivity to the elastic layer. Since the ionic conductive agent has transparency in addition to being dissolved in (A) urethane (meth) acrylate oligomer or (B) (meth) acrylate monomer, a thick elastic layer forming composition is applied on the shaft. However, the ultraviolet rays sufficiently reach the inside of the coating film, and the composition for forming an elastic layer can be sufficiently cured. Examples of such an ionic conductive agent include perchlorates such as tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, and modified fatty acid dimethylethylammonate, chlorates, and hydrochlorides. Ammonites such as bromine salts, iodates, borohydrochlorides, sulfates, ethyl sulfates, carboxylates, sulfonates; alkali metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, alkaline earth Examples thereof include metal perchlorates, chlorates, hydrochlorides, bromines, iodates, borohydrochlorides, sulfates, trifluoromethylsulfates, sulfonates and the like.
なかでも、本発明において好適なイオン導電剤としては、例えば、過塩素酸ナトリウム(MP−100、昭和化学工業(株)製)や、リチウムイミドのアクリルモノマー溶液(サンコノールMTGA−50R、三光化学工業(株)製)等を挙げることができる。これら導電剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。弾性層形成用組成物におけるイオン導電剤の配合量は、その種類にも依るが、UV硬化型樹脂材料を構成する(A)ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと(B)(メタ)アクリレートモノマーとの合計100質量部に対して、0.1〜5.0質量部、特には0.2〜3.0質量部の範囲が好ましい。 Among them, suitable ionic conductive agents in the present invention include, for example, sodium perchlorate (MP-100, manufactured by Showa Chemical Co., Ltd.) and an acrylic monomer solution of lithium imide (Sanconol MTGA-50R, Sanko Chemical Industry Co., Ltd.). (Manufactured by Co., Ltd.) and the like. These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the ionic conductive agent in the composition for forming an elastic layer depends on the type thereof, but is composed of (A) urethane (meth) acrylate oligomer and (B) (meth) acrylate monomer constituting the UV curable resin material. The range of 0.1 to 5.0 parts by mass, particularly 0.2 to 3.0 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass in total.
なお、上記の弾性層を形成する樹脂材料には、上記のほか、本発明の所期の効果を損なわない限り、公知の種々の添加剤を配合することが可能である。 In addition to the above, various known additives can be added to the resin material forming the elastic layer as long as the desired effect of the present invention is not impaired.
上記ポリウレタン発泡体やUV硬化型の樹脂材料からなる弾性層の厚さは、導電性ローラの用途やローラがセットされる電子写真機器の設計などによって適宜設定され、特に制限されるものではないが、通常は0.5〜10mm、特に0.5〜3mmであることが好ましい。ローラ外径に依存するが、シャフトの径が細すぎると剛性不足による画像不良が発生するためである。 The thickness of the elastic layer made of the polyurethane foam or the UV curable resin material is appropriately set depending on the use of the conductive roller and the design of the electrophotographic equipment in which the roller is set, and is not particularly limited. , Usually 0.5 to 10 mm, particularly preferably 0.5 to 3 mm. This depends on the outer diameter of the roller, but if the diameter of the shaft is too small, image defects will occur due to insufficient rigidity.
[表層]
上記弾性層3の上に直接又は各種の中間層を介して形成される表層は、樹脂塗膜層であることが好適であり、該樹脂塗膜層としては、ローラの用途等に応じて選択される公知の樹脂を用いて主材として形成することができ、例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などが例示される。
好適な態様は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂であり、特に好適な態様は、ウレタン骨格を有するエネルギー線硬化性ポリマーからなる群より選択される少なくとも1種である樹脂である。
[surface]
The surface layer formed directly on the
A preferred embodiment is a urethane resin, an acrylic resin, and an acrylic urethane resin, and a particularly preferred embodiment is a resin which is at least one selected from the group consisting of an energy ray-curable polymer having a urethane skeleton.
エネルギー線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、赤外線硬化型樹脂などが挙げられ、なかでも、紫外線硬化型樹脂が、反応速度およびエネルギー効率の点で、好ましい。また、紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ラジカル系光重合開始剤を使用するタイプやカチオン系光重合開始剤を使用するタイプなどが挙げられ、なかでも、ラジカル系光重合開始剤が、反応速度が速く、未硬化不純物が少ない点で、好ましい。これらのウレタン樹脂は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the energy ray-curable resin include an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, an infrared curable resin, and the like. Among them, the ultraviolet curable resin is preferable in terms of reaction rate and energy efficiency. Examples of the ultraviolet curable resin include a type using a radical-based photopolymerization initiator and a type using a cationic-based photopolymerization initiator. Among them, the radical-based photopolymerization initiator has a reaction rate. It is preferable in that it is fast and has few uncured impurities. These urethane resins may be used alone or in combination of two or more.
エネルギー線硬化型のウレタン樹脂としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレートを好適に用いることができる。ウレタン(メタ)アクリレートとしては、一分子中に(メタ)アクリロイル基(CH2=CHCO−またはCH2=C(CH3)CO−)を1つ以上有し、ウレタン結合(−NHCOO−)を1つ以上有するものである限り特に制限はなく、モノマーまたはオリゴマーのいずれでもよく、目的に応じて適宜選択することができる。具体的には例えば、ポリブタジエン系ウレタン(メタ)アクリレート、カーボネート系ウレタン(メタ)アクリレート、エステル系ウレタン(メタ)アクリレート、エーテル系ウレタン(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 As the energy ray-curable urethane resin, for example, urethane (meth) acrylate can be preferably used. The urethane (meth) acrylate has one or more (meth) acryloyl groups (CH 2 = CHCO− or CH 2 = C (CH 3 ) CO−) in one molecule and has a urethane bond (-NHCOO−). There is no particular limitation as long as it has one or more, and it may be either a monomer or an oligomer, and it can be appropriately selected depending on the intended purpose. Specific examples thereof include polybutadiene-based urethane (meth) acrylate, carbonate-based urethane (meth) acrylate, ester-based urethane (meth) acrylate, and ether-based urethane (meth) acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
また、表層用樹脂組成物には、必要に応じ、光重合開始剤、光重合開始助剤、触媒、酸化防止剤、老化防止剤、導電剤、整泡剤、充填剤、しゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤、架橋剤、加硫剤、重合禁止剤、粗さ付与剤(粒子)、表面改質剤(例えばシリコーン、フッ素系等)等の従来公知の添加剤を適宜配合することができる。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 Further, the surface layer resin composition may contain, if necessary, a photopolymerization initiator, a photopolymerization initiator, a catalyst, an antioxidant, an antioxidant, a conductive agent, a foam stabilizer, a filler, a vulcanizing agent, and foaming. Agents, plasticizers, softeners, tackifiers, anti-adhesives, separators, mold release agents, bulking agents, colorants, cross-linking agents, vulcanizing agents, polymerization inhibitors, roughness-imparting agents (particles), surface modification Conventionally known additives such as quality agents (for example, silicone, fluorine-based, etc.) can be appropriately blended. These may be used alone or in combination of two or more.
光重合開始剤としては、例えば、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エステル、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノンおよび3,3−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、4,4−ジメトキシベンゾフェノン、4,4−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス(4−ジアルキルアミノフェニル)ケトン、ベンジルおよびベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾインおよびベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントンおよびチオキサントン誘導体、フルオレン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノプロパン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(モルホリノフェニル)−ブタノン−1等が挙げられる。具体的には例えば、IRGACURE907(BASFジャパン(株)製)等が挙げられる。これら光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。光重合開始剤の配合量としては、エネルギー線硬化型のウレタン樹脂100質量部に対し、5質量部以下、好適には2質量部以下とすることができる。 Examples of the photopolymerization initiator include 4-dimethylaminobenzoic acid, 4-dimethylaminobenzoic acid ester, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, acetophenone diethyl ketal, alkoxyacetophenone, benzyl dimethyl ketal, benzophenone and 3, Benzophenone derivatives such as 3-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 4,4-dimethoxybenzophenone, 4,4-diaminobenzophenone, alkyl benzoyl benzoate, bis (4-dialkylaminophenyl) ketone, benzyl and benzyl such as benzyl methyl ketal Derivatives, benzoin derivatives such as benzoin and benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, xanthone, thioxanthone and thioxanthone derivatives, fluorene, 2,4,6-trimethyl Benzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2-methyl-1- (4) -(Methylthio) phenyl) -2-morpholinopropane-1, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (morpholinophenyl) -butanone-1 and the like can be mentioned. Specifically, for example, IRGACURE907 (manufactured by BASF Japan Ltd.) and the like can be mentioned. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the photopolymerization initiator can be 5 parts by mass or less, preferably 2 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the energy ray-curable urethane resin.
導電剤としては、公知のイオン導電剤および電子導電剤を適宜用いることができる。このうちイオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム(例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム)、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム(例えば、ステアリルトリメチルアンモニウム)、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。また、電子導電剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンブラック、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボンブラック、酸化カーボンブラック等のインク用カーボンブラック、熱分解カーボンブラックなどの各種カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、ITO、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。導電剤の配合量としては、エネルギー線硬化型のウレタン樹脂100質量部に対し、0.1〜5質量部、好適には0.5〜3質量部とすることができる。 As the conductive agent, known ionic conductive agents and electronic conductive agents can be appropriately used. Among these, the ionic conductive agents include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium (for example, lauryltrimethylammonium), hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium (for example, stearyltrimethylammonium), benzyltrimethylammonium, and modified fatty acid dimethylethyl. Ammonium salts such as perchlorate such as ammonium, chlorate, hydrochloride, bromine salt, iodate, borohydrochloride, sulfate, ethyl sulfate, carboxylate, ammonium salt such as sulfonate, lithium, Ammonium metals such as sodium, potassium, calcium and magnesium, perchlorates of alkaline earth metals, chlorates, hydrochlorides, bromine salts, iodates, borohydrochlorides, sulfates, trifluoromethylsulfates Examples include salts and sulfonates. The electronic conductive agent includes conductive carbon black such as Ketjen black and acetylene black, carbon black for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT and MT, and ink such as carbon oxide black. Various carbon blacks such as carbon black and heat-decomposed carbon black, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide (ATO), ITO, tin oxide, titanium oxide, metal oxides such as zinc oxide, nickel, copper, silver, germanium Metals such as polyaniline, polypyrrole, polyacetylene and other conductive polymers, carbon whiskers, graphite whiskers, titanium carbide whiskers, conductive potassium titanate whiskers, conductive barium titanate whiskers, conductive titanium oxide whiskers, conductive zinc oxide whiskers. Such as conductive whiskers and the like. The blending amount of the conductive agent can be 0.1 to 5 parts by mass, preferably 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the energy ray-curable urethane resin.
(表層粒子)
表層4は、粒子を含むことが好ましい。表面粗さを調整してトナー搬送性、帯電性を制御し、ローラの表面抵抗の調整と相俟ってカブリや印字紙先端の汚れを抑制することができる。粒子の材料、粒径、配合割合などは、本発明において所期した表面粗さ及び表面抵抗値を満たすように適宜選択される。
具体的に例示すると、表層粒子は、ウレタン樹脂粒子、アクリル樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、フェノール樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子、シリカ粒子等の一種又は二種以上を用いることができる。
(Surface particles)
The
Specifically, as the surface layer particles, one or more of urethane resin particles, acrylic resin particles, melamine resin particles, silicone resin particles, fluorine resin particles, phenol resin particles, nylon resin particles, silica particles, etc. shall be used. Can be done.
表層粒子用樹脂組成物には、表層用樹脂組成物と同様に、必要に応じ、光重合開始剤、光重合開始助剤、触媒、酸化防止剤、老化防止剤、導電剤、整泡剤、充填剤、しゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤、架橋剤、加硫剤、重合禁止剤等の従来公知の添加剤を適宜配合することができる。これらは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、これらの好適配合量についても、表層用樹脂組成物と同様である。 Similar to the surface layer resin composition, the surface layer particle resin composition includes, if necessary, a photopolymerization initiator, a photopolymerization initiator, a catalyst, an antioxidant, an antioxidant, a conductive agent, and a foam stabilizer. Conventionally such as fillers, deliquescents, foaming agents, plasticizers, softeners, tackifiers, anti-adhesive agents, separators, mold release agents, bulking agents, colorants, cross-linking agents, vulcanizing agents, polymerization inhibitors, etc. Known additives can be appropriately blended. These may be used alone or in combination of two or more. Further, the suitable blending amounts of these are the same as those of the surface layer resin composition.
表層粒子の平均粒径は、0.1〜15μm程度とすることができる。平均粒径が0.1〜15μmの範囲で、所期した表面粗さを容易に得ることができる。好ましくは、2〜8μmである。表層における粒子の配合割合は、表層の樹脂成分100質量部に対し5〜100質量部にて含有されていることが好ましい。 The average particle size of the surface layer particles can be about 0.1 to 15 μm. The desired surface roughness can be easily obtained in the range of 0.1 to 15 μm in average particle size. It is preferably 2 to 8 μm. The mixing ratio of the particles in the surface layer is preferably 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component in the surface layer.
表層4の厚さは、該樹脂層を構成する樹脂の種類やローラの用途、弾性層の特性などに応じて適宜設定され、特に制限されるものではないが、通常は0.1〜20μm、特に0.5〜10μmとすることが好適である。ここに、表層4の厚さには、粒子の突出部分を含まない。
また、表層4は、単層であっても複数層を積層形成してもよく、通常は1〜5層とすることができる。また、弾性層3と表層4の間に接着性や電気抵抗調整等を目的とした別の樹脂層を設けても良い。
The thickness of the
Further, the
表層4の形成は、上記樹脂成分、添加剤及び好適に添加される粒子をメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルシクロヘキサンなどの溶剤に溶解・分散して樹脂塗料を調製し、樹脂塗料をディッピング、スプレー、ロールコータなどの公知の方法により弾性層3上に塗工すればよい。
The
前述した樹脂を含み、好ましくは前述した粒子を更に含む表層4は、ローラ表面抵抗値(logΩ)が、7.8以上であり、かつ、ローラの表面粗さRzが3.1〜8.5μmである。ローラ表面抵抗値と表面粗さとが上記の範囲を満たすことにより、現像ローラに担持されるトナーの帯電性を良好にして白ベタ印刷をした場合のカブリや、トナーこぼれに伴う印字紙先端の汚れを抑制することができる。このメカニズムについては必ずしも明らかではないが、発明者は以下のように推定している。
ローラ表面抵抗が7.8未満の場合、ローラへの印可が終わった直後のローラ表面の残留電位が小さくなり、経時による減衰が早い。適切なローラ残留表面電位でない場合、トナー帯電量が小さく或いは逆帯電トナーの発生しやすく、特に高温高湿下での放置後の白ベタ印刷において、そのようなトナーが感光体にのってしまい紙に転写してカブリが発生する。その程度がより悪い場合は、現像ローラ或いは感光体にトナーが保持出来ず、トナーこぼれが発生する。
ローラの表面粗さRzが3.1μm未満の場合、現像ローラ凹凸がトナー粒径に対し、小さいためトナーがのる際に層規制ブレードや感光体に過剰に負荷がかかる事により、トナーが劣化し本来発現するはずのトナー帯電量が小さくなってしまう。トナー帯電量の低下により、上記のように白ベタ印刷時にカブリやトナーこぼれが発生する。
また、ローラの表面粗さRzが8.5μmよりも大きい場合、現像ローラ凹凸がトナー粒径に対し大きいため、トナー摩擦帯電が不十分となり、トナー帯電量が小さくなり、上記同様に白ベタ印刷時にカブリやトナーこぼれが発生する。
The
When the roller surface resistance is less than 7.8, the residual potential of the roller surface immediately after the application to the roller is completed becomes small, and the decay with time is fast. If the roller residual surface potential is not appropriate, the amount of toner charged is small or back-charged toner is likely to be generated, and such toner gets on the photoconductor, especially in solid white printing after being left in high temperature and high humidity. It is transferred to paper and fog occurs. If the degree is worse, the toner cannot be retained on the developing roller or the photoconductor, and toner spills occur.
When the surface roughness Rz of the roller is less than 3.1 μm, the unevenness of the developing roller is smaller than the toner particle size, and the toner deteriorates due to an excessive load on the layer regulation blade and the photoconductor when the toner is applied. However, the amount of toner charge that should originally appear becomes smaller. Due to the decrease in the amount of toner charged, fog and toner spillage occur during solid white printing as described above.
Further, when the surface roughness Rz of the roller is larger than 8.5 μm, the unevenness of the developing roller is larger than the toner particle size, so that the toner triboelectric charging becomes insufficient and the toner charging amount becomes small. Occasionally fog and toner spills occur.
ローラ表面抵抗値と表面粗さとのどちらかを単に調整するだけではカブリやトナーこぼれを十分に抑制できず、本発明に従い、ローラ表面抵抗値と表面粗さとの両方を、上記数値範囲を満たすことによりカブリやトナーこぼれを抑制できる。 Fog and toner spills cannot be sufficiently suppressed by simply adjusting either the roller surface resistance value or the surface roughness, and according to the present invention, both the roller surface resistance value and the surface roughness satisfy the above numerical range. This can prevent fog and toner spillage.
なお、カブリ及びトナーこぼれは、いずれもトナーの摩擦帯電や電位の移動が正常でない場合に生じるのであり、つまり発生原因が同じなのでカブリが抑制できていればトナーこぼれも抑制できており、逆にトナーこぼれが抑制できていればカブリも抑制できている。したがって、後述する実施例ではカブリの評価のみをしているがカブリが抑制できている実施例はトナーこぼれも抑制できている。 Both fog and toner spillage occur when the triboelectric charging of the toner and the movement of the electric potential are not normal. If toner spills can be suppressed, fog can also be suppressed. Therefore, in the examples described later, only the fog is evaluated, but in the examples in which the fog can be suppressed, the toner spill can also be suppressed.
ローラ表面抵抗値(logΩ)は、導電性ローラの両端にそれぞれ500gの荷重をかけて電圧100Vを印加したときの値である。より具体的には、幅1cmの銅板が7個並んでおり、銅板間2.5cmの治具の上にローラを設置し、両端に上記荷重をかけ、隣接する銅板間の抵抗値をローラ表面抵抗値とした。 The roller surface resistance value (logΩ) is a value when a voltage of 100 V is applied to both ends of the conductive roller with a load of 500 g applied. More specifically, seven copper plates with a width of 1 cm are lined up, a roller is installed on a jig with a width of 2.5 cm between the copper plates, the above load is applied to both ends, and the resistance value between the adjacent copper plates is measured on the roller surface. It was used as the resistance value.
ローラ表面抵抗値は、表層に含まれる樹脂、導電剤、粒子、その他の表層成分の種類や配合割合を調整することにより、7.8以上とすることができる。好ましいローラ表面抵抗値(logΩ)は8.0以上である。ローラ表面抵抗値(logΩ)の上限値は、12.0程度とすることができる。 The roller surface resistance value can be set to 7.8 or more by adjusting the types and blending ratios of the resin, the conductive agent, the particles, and other surface layer components contained in the surface layer. A preferable roller surface resistance value (logΩ) is 8.0 or more. The upper limit of the roller surface resistance value (logΩ) can be about 12.0.
表面粗さは、表層に配合される粒子の粒径、粒径分布、配合割合を調整することにより、十点平均粗さRzが3.1〜8.5μmの範囲にすることができる。好ましい表面粗さRzは4〜8μmである。十点平均粗さRzの測定は、JIS B0601−1994の十点平均粗さRzを測定する表面粗さ測定器により行う。5μm端子を用い、0.8mm速度、4.0mm測定幅にて測定を実施した。 The surface roughness can be set so that the ten-point average roughness Rz is in the range of 3.1 to 8.5 μm by adjusting the particle size, the particle size distribution, and the mixing ratio of the particles to be blended in the surface layer. The preferred surface roughness Rz is 4-8 μm. The measurement of the ten-point average roughness Rz is performed by a surface roughness measuring instrument for measuring the ten-point average roughness Rz of JIS B0601-1994. Measurements were carried out using a 5 μm terminal at a speed of 0.8 mm and a measurement width of 4.0 mm.
本発明の導電性ローラは、ローラ抵抗値は(logΩ)が6.0以上であることが好ましい。6.0以上であることにより、カブリ及びトナーこぼれを、より抑制することができる。好ましいローラ抵抗値(logΩ)は6.5以上である。ローラ抵抗値(logΩ)の上限値は、特に限定されないが、およそ9程度とすることができる。 The conductive roller of the present invention preferably has a roller resistance value (logΩ) of 6.0 or more. When it is 6.0 or more, fog and toner spill can be further suppressed. The preferred roller resistance value (logΩ) is 6.5 or more. The upper limit of the roller resistance value (logΩ) is not particularly limited, but can be about 9.
本発明の導電性ローラは、特に制限されるものではないが、電子写真装置に用いられる現像ローラ、トナー供給ローラなどに適用するものであり、特に現像ローラに提供することが好適である。現像ローラは、通常、静電潜像を保持した感光ドラム等の潜像保持体表面に接触又は近接して配設され、回転することにより、表面に担持した現像剤を潜像保持体表面に供給して、該潜像保持体表面に保持された静電潜像を可視化するものである。具体的には図2に示すように、トナーを供給するためのトナー供給ローラ5と静電潜像を保持した感光ドラム6との間に、図1で示された現像ローラ1として本発明現像ローラを感光ドラム6と接触又は近接した状態で配設し、トナー供給ローラ5によりトナー7をこの現像ローラ1に供給し、これを該現像ローラ1の表面に担持して成層ブレード8により均一な薄層に整え、更にこの薄層からトナーを感光ドラム6に供給し、該感光ドラム表面の静電潜像にトナーを付着させて潜像を可視化するものである。なお、図中、符号9は転写部であり、符号10はクリーニング部、符号11はクリーニングブレードを示す。
The conductive roller of the present invention is not particularly limited, but is applied to a developing roller, a toner supply roller, and the like used in an electrophotographic apparatus, and is particularly preferably provided to a developing roller. The developing roller is usually arranged in contact with or close to the surface of a latent image holder such as a photosensitive drum holding an electrostatic latent image, and is rotated to apply a developer carried on the surface to the surface of the latent image holder. It is supplied to visualize the electrostatic latent image held on the surface of the latent image holder. Specifically, as shown in FIG. 2, the
本発明の導電性ローラを実施例及び比較例により具体的に説明するが、本発明の導電性ローラは、これらの実施例に限定されるものではない。 The conductive roller of the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the conductive roller of the present invention is not limited to these Examples.
〔弾性層の作成〕
ウレタンアクリレートオリゴマー80質量部、水酸基含有(メタ)アクリレート20質量部、光重合開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製「IRGACURE907」0.5質量部、イオン導電剤(リチウム塩)(三菱マテリアル社製「EF−N115」)0.25質量部をそれぞれ計量・撹拌した。ダイコートにより基材に厚さ1.0mmで塗装した。FusionUV社製、UVランプのHバルブにてUVを照射(照射条件:1,500mJ/cm2)し、上記塗膜を硬化させて弾性層を得た。
[Creation of elastic layer]
80 parts by mass of urethane acrylate oligomer, 20 parts by mass of hydroxyl group-containing (meth) acrylate, 0.5 parts by mass of photopolymerization initiator ("IRGACURE907" manufactured by Ciba Speciality Chemicals), ionic conductive agent (lithium salt) ("EF" manufactured by Mitsubishi Materials Co., Ltd. -N115 ") 0.25 parts by mass were weighed and stirred. The substrate was coated with a die coat to a thickness of 1.0 mm. UV was irradiated with the H valve of a UV lamp manufactured by FusionUV (irradiation conditions: 1, The coating material was cured at 500 mJ / cm 2 ) to obtain an elastic layer.
表1に記載の表層樹脂、表層粒子、光重合開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製「IRGACURE 907」を計量し、メトキシプロピルアセテートを加えて塗料粘度が85cp程度になるよう調整し、撹拌して表層塗料を得た。当該表層塗料を、上記の弾性層の表面にロールコーティング法により塗着させた。その後、FusionUV社製、UVランプのHバルブにてUVを照射(照射条件:照射条件:1,500mJ/cm2)し、上記塗膜を硬化させて表層を得た。 The surface resin, surface particles, and photopolymerization initiator shown in Table 1 (“IRGACURE 907” manufactured by Ciba Speciality Chemicals) are weighed, methoxypropyl acetate is added to adjust the paint viscosity to about 85 cp, and the surface layer is stirred. A paint was obtained. The surface paint was applied to the surface of the elastic layer by a roll coating method. After that, UV was irradiated with an H valve of a UV lamp manufactured by FusionUV (irradiation condition: irradiation condition: 1). , 500 mJ / cm 2 ), and the coating film was cured to obtain a surface layer.
表1における表層樹脂、表層粒子は、次のとおりである。
(表層樹脂)
SN34……ポリエステル系ポリオール(平均分子量1000)、TDI、2ヒドロキシエチルアクリレートにて合成された樹脂。亜細亜工業社製
PX31-264……ポリエステル系ポリオール(平均分子量500)、IPDI、2ヒドロキシエチルアクリレートにて合成された樹脂。亜細亜工業社製
PX31-266……ポリエステル系ポリオール(平均分子量500)、TDI、2ヒドロキシエチルアクリレートにて合成された樹脂。亜細亜工業社製
PX31-269……ポリカーボネート系ポリオール(平均分子量500)、TDI、2ヒドロキシエチルアクリレートにて合成された樹脂。亜細亜工業社製
Origo42……アンモニウムイオン系ポリオール、TDI系プレポリマー、2ヒドロキシエチルアクリレートにて合成された樹脂。平泉洋行社製
PX31-75……ポリエーテル系ポリオール(平均分子量2000)、TDI、2ヒドロキシエチルアクリレートにて合成された樹脂。亜細亜工業社製
PC006……ポリカーボネート系ポリオール(平均分子量2000)、IPDI、2ヒドロキシエチルアクリレートにて合成された樹脂。亜細亜工業社製
The surface resin and surface particles in Table 1 are as follows.
(Surface resin)
SN34: A resin synthesized from a polyester-based polyol (average molecular weight 1000), TDI, and 2-hydroxyethyl acrylate. Made by Asia Industry Co., Ltd.
PX31-264: A resin synthesized from a polyester-based polyol (average molecular weight 500), IPDI, and 2-hydroxyethyl acrylate. Made by Asia Industry Co., Ltd.
PX31-266: A resin synthesized from a polyester-based polyol (average molecular weight 500), TDI, and 2-hydroxyethyl acrylate. Made by Asia Industry Co., Ltd.
PX31-269: A resin synthesized from a polycarbonate-based polyol (average molecular weight 500), TDI, and 2-hydroxyethyl acrylate. Made by Asia Industry Co., Ltd.
Origo42: A resin synthesized with ammonium ion-based polyol, TDI-based prepolymer, and 2-hydroxyethyl acrylate. Made by Hiroyuki Hiraizumi
PX31-75: A resin synthesized with a polyether polyol (average molecular weight 2000), TDI, and 2-hydroxyethyl acrylate. Made by Asia Industry Co., Ltd.
PC006: A resin synthesized from a polycarbonate-based polyol (average molecular weight 2000), IPDI, and 2-hydroxyethyl acrylate. Made by Asia Industry Co., Ltd.
(表層粒子)
TF9207……ポリテトラフルオロエチレン粒子。平均粒径4μm。樹脂に対する配合割合35部。3M社製
TF9207分級1……TF9207の大粒子を分級によりカットした粒子。樹脂に対する配合割合35部。
TF9207分級2……TF9207の大粒子を分級によりカットした粒子(分級2よりもカット率低い)樹脂に対する配合割合35部。
UCN5050……ウレタン粒子。樹脂に対する配合割合15部。平均粒径5μm。大日精化工業社製
MM120T……ウレタン粒子。樹脂に対する配合割合35部。平均粒径2μm。根上工業社製
SE006T……アクリル粒子。樹脂に対する配合割合15部。平均粒径6μm。根上工業社製
UCN5070……ウレタン粒子。樹脂に対する配合割合15部。平均粒径7μm。大日精化工業社製
C600……ウレタン粒子。平均粒径10μm。樹脂に対する配合割合15部。根上工業社製
また、表層は、表層樹脂、表層樹脂以外に、光重合開始剤や表面改質剤を含む。
(Surface particles)
TF9207 …… Polytetrafluoroethylene particles.
UCN5050 …… Urethane particles. Blending ratio to resin 15 parts.
MM120T …… Urethane particles. Blending ratio to resin 35 parts.
SE006T …… Acrylic particles. Blending ratio to resin 15 parts.
UCN5070 …… Urethane particles. Blending ratio to resin 15 parts.
C600 …… Urethane particles.
上記の弾性層及び表層を有する試験サンプル(積層体)について、以下の評価を行った。 The test sample (laminated body) having the above elastic layer and surface layer was evaluated as follows.
〔表層及びローラの抵抗値〕
ローラ表面抵抗値及びローラ抵抗値は、両端にそれぞれ500gの荷重をかけて合計1000gの圧力の状態で電圧100Vを印加して抵抗値を算出した。
[Resistance value of surface layer and roller]
The roller surface resistance value and the roller resistance value were calculated by applying a load of 500 g to both ends and applying a voltage of 100 V in a state of a total pressure of 1000 g.
〔画像不具合の判定〕
市販のモノクロレーザープリンターを用い、ベタ白印刷をした印字紙にカブリの発生状況をQEA社PIAS−IIにて画面あたりの黒点のカウント数で測定してカブリ平均値を得た。印字紙にある黒点は本来存在すべきでない黒トナーに他ならない。カブリ平均値は80以下が好ましい。
[Judgment of image defects]
Using a commercially available monochrome laser printer, the occurrence of fog on solid white printed printing paper was measured by QEA's PIAS-II by the number of black spots per screen, and the average fog was obtained. The black spots on the printing paper are nothing but black toner that should not exist. The average fog value is preferably 80 or less.
表1に表面粗さRz、ローラ表面抵抗値、ローラ抵抗値、カブリ平均値を併記する。表1から、実施例1〜8は、カブリ平均値が低かった。また、比較例1、2、5、6はローラ表面粗さRzが低く、カブリ平均値が高かった。比較例3、4は、表面抵抗値が低く、カブリ平均値が高かった。 Table 1 also shows the surface roughness Rz, the roller surface resistance value, the roller resistance value, and the fog average value. From Table 1, the fog average value was low in Examples 1 to 8. Further, in Comparative Examples 1, 2, 5 and 6, the roller surface roughness Rz was low and the fog average value was high. In Comparative Examples 3 and 4, the surface resistance value was low and the fog average value was high.
1 導電性ローラ(現像ローラ)
2 シャフト
3 弾性層
4 表層
1 Conductive roller (development roller)
2
Claims (5)
ローラ表面抵抗値(logΩ)が7.8以上であり、かつ表面粗さRzが3.1〜8.5μmであることを特徴とする導電性ローラ。 In a conductive roller including a shaft, at least one elastic layer formed on the outer periphery of the shaft, and a surface layer arranged on the outer peripheral surface of the elastic layer.
A conductive roller having a roller surface resistance value (logΩ) of 7.8 or more and a surface roughness Rz of 3.1 to 8.5 μm.
The conductive roller according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive roller is a developing roller.
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