JP4448605B2 - Image forming apparatus member and image forming apparatus using the same - Google Patents

Description

【０００７】
（式中、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個又は２個は水素原子、その他はそれぞれ炭素数１〜２４のアルキル基、炭素数２〜２４のアルケニル基、炭素数７〜２４のアラルキル基、炭素数６〜２４のアリール基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基、炭素数２〜２４のヒドロキシアルケニル基、炭素数７〜２４のヒドロキシアラルキル基、炭素数６〜２４のヒドロキシアリール基、炭素数１〜２４のヒドロキシアルキレン基、炭素数１〜２４のアルコキシアルキル基、炭素数２〜２４のアルコキシアルケニル基、炭素数７〜２４のアルコキシアラルキル基、炭素数６〜２４のアルコキシアリール基、炭素数１〜２４のメタクリル酸ヒドロキシアルキル基、炭素数２〜２４のメタクリル酸ヒドロキシアルケニル基、炭素数７〜２４のメタクリル酸ヒドロキシアラルキル基、炭素数６〜２４のメタクリル酸ヒドロキシアリール基を示す。）
で表される酸性リン酸エステル類を含有することを特徴とする画像形成装置部材及び該部材を装着した画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
上記式において、炭素数１〜２４のアルキル基としては、メチル基，エチル基，ｎ−プロピル基，イソプロピル基，ｎ−ブチル基，イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基，ｔｅｒｔ−ブチル基，ペンチル基，ヘキシル基，オクチル基，デシル基，ドデシル基（ラウリル基），トリデシル基，テトラデシル基，ヘキサデシル基，オクタデシル基（ステアリル基），テトラコシル基などが挙げられる。アルキル基としては炭素数４〜１０のものが好ましい。炭素数２〜２４のアルケニル基としては、オクタデセニル基（オレイル基）などが挙げられる。炭素数７〜２４のアラルキル基としては、α一メチルベンジル基，α, α一ジメチルベンジル基，α一エチルベンジル基，α, α一ジエチルベンジル基，α一ブチルベンジル基，α, α一ジブチルベンジル基，フェネチル基などが挙げられる。炭素数６〜２４のアリール基としては、フェニル基，トリル基，エチルフェニル基，キシリル基，ノニルフェニル基、２，４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基などが挙げられる。炭素数１〜２４のヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基，ヒドロキシエチル基などが挙げられる。炭素数２〜２４のヒドロキシアルケニル基としては、ヒドロキシオクタデセニル基などが挙げられる。炭素数７〜２４のヒドロキシアラルキル基としては、α一ヒドロキシエチルベンジル基などが挙げられる。炭素数６〜２４のヒドロキシアリール基としては、ヒドロキシフェニル基，ヒドロキシトリル基などが挙げられる。炭素数１〜２４のヒドロキシアルキレン基としては、ヒドロキシエチレン基などが挙げられる。炭素数１〜２４のアルコキシアルキル基としては、ブトキシエチル基などが挙げられる。炭素数２〜２４のアルコキシアルケニル基としては、エトキシオクタデセニル基などが挙げられる。炭素数７〜２４のアルコキシアラルキル基としては、α一エトキシメチルベンジル基などが挙げられる。炭素数６〜２４のアルコキシアリール基としては、エトキシフェニル基，エトキシトリル基などが挙げられる。炭素数１〜２４のメタクリル酸ヒドロキシアルキル基としては、メタクリル酸（２−ヒドロキシエチル) 基などが挙げられる。炭素数２〜２４のメタクリル酸ヒドロキシアルケニル基としては、メタクリル酸（２−ヒドロキシオクタデセニル) 基などが挙げられる。炭素数７〜２４のメタクリル酸ヒドロキシアラルキル基としては、メタクリル酸（２−α一ヒドロキシエチルベンジル) 基などが挙げられる。炭素数６〜２４のメタクリル酸ヒドロキシアリール基としては、メタクリル酸（２−ヒドロキシフェニル) 基などが挙げられる。
【０００９】
Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ としては、エチル基，プロピル基，デシル基，トリデシル基，2 一エチルヘキシル基，ドデシル基（ラウリル基），オクタデセニル基（オレイル基），オクタデシル基（ステアリル基），フェニル基，ブトキシエチル基及びメタクリル酸（２−ヒドロキシエチル）基が好ましい。
上記一般式で表される酸性リン酸エステル類の好ましい具体例としては、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個が水素原子、その他がエチル基であるリン酸水素ジエチル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち２個が水素原子、残りがエチル基であるリン酸２水素エチル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個が水素原子、その他がブチル基であるリン酸水素ジブチル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち２個が水素原子、残りがブチル基であるリン酸２水素ブチル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個が水素原子、その他がブトキシエチル基であるリン酸水素ジブトキシエチル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち２個が水素原子、残りがブトキシエチル基であるリン酸２水素ブトキシエチル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個が水素原子、その他が２−エチルヘキシル基であるリン酸水素ジ（２−エチルヘキシル）、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち２個が水素原子、残りが２−エチルヘキシル基であるリン酸２水素（２−エチルヘキシル）、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個が水素原子、その他がオクタデセニル基であるリン酸水素ジオレイル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち２個が水素原子、残りがオクタデセニル基であるリン酸２水素オレイル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個が水素原子、その他がテトラコシル基であるリン酸水素ジテトラコシル、2 個が水素原子、残りがテトラコシル基であるリン酸２水素テトラコシル、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個が水素原子、その他がヒドロキシエチレン基であるリン酸水素ジエチレングリコール、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち２個が水素原子、残りがヒドロキシエチレン基であるリン酸２水素エチレングリコール、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち１個が水素原子、その他がメタクリル酸（２−ヒドロキシエチル）基であるリン酸水素ジ（２−ヒドロキシエチル）メタクリル酸、Ｒ¹ ，Ｒ² 及びＲ³ のうち２個が水素原子、残りがメタクリル酸（２−ヒドロキシエチル）基であるリン酸２水素（２−ヒドロキシエチル）メタクリル酸などが挙げられる。これらの酸性リン酸エステル類は一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１０】
上記酸性リン酸エステル類が添加される極性高分子としては、イソプレンゴム，ブタジエンゴム，スチレンブタジエンゴム，クロロプレンゴム，ニトリルブタジエンゴム，ブチルゴム，エチレンプロピレンゴム，ウレタンゴム，シリコーンゴム，クロロスルホン化ポリエチレンゴム，塩素化ポリエチレン，アクリルゴム，エピクロルヒドリンゴム等の極性固形ゴム、ポリエステルやポリオール等の液状原料をイソシアナート等で硬化させたポリウレタンなどが挙げられる。この中で、感光体の汚染やトナーの融着防止における効果の点から、ポリウレタンが特に好ましく用いられる。また、本発明の効果を妨げない範囲で、イソプレンゴム，ブタジエンゴム，スチレンブタジエンゴム，ブチルゴム，エチレンプロピレンゴム，シリコーンゴム等の非極性固形ゴムを極性ゴムにブレンドして用いることや、ポリイソプレンポリオールやポリブタジエンポリオール等の非極性液状原料をポリエステルやポリオール等の極性液状原料とブレンドし、イソシアナート等で硬化させたポリウレタン等も用いることができる。
【００１１】
酸性リン酸エステル類の添加量は、極性高分子原料１００重量部に対して、0.３〜１５重量部とすることが好ましく、0.５〜１０重量部とすることが特に好ましい。添加方法は、極性高分子原料に混合することが好ましく、すなわち極性高分子として固形ゴムを用いる場合は、補強剤や充填材等の配合成分とともに原料ゴムに混練する方法が好ましく、極性高分子原料として、ポリオール等の液状原料をイソシアナート等で硬化させるポリウレタン等を用いる場合は、液状原料に混合する方法が好ましい。
【００１２】
ポリウレタンを構成するポリオール成分としては、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールが用いられ、特にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオールが好適である。エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオールは、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、メチルグルコジット、芳香族ジアミン、ソルビトール、ショ糖、リン酸等を出発物質としてエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したものを挙げることができる。特に、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質としたものが好適である。付加するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの比率やミクロ構造については、エチレンオキサイドの比率が２〜８０重量％が好ましく、より好ましくは５〜２５重量％である。そして末端にエチレンオキサイドが付加しているものが好ましく用いられる。また、分子鎖中のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの配列は、ランダムであるのが好ましい。
【００１３】
このポリエーテルポリオールの分子量は、水、プロピレングリコール、エチレングリコールを出発物質とする場合は２官能となり、重量平均分子量で３００〜6,０００の範囲のものが好ましく、特に４００〜3,０００の範囲のものが好ましい。また、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサンサントリオールを出発物質とする場合は３官能となり、重量平均分子量で９００〜9,０００の範囲のものが好ましく、特に1,５００〜6,０００の範囲のものが好ましい。また、２官能のポリオールと３官能のポリオールを適宜ブレンドして用いることもできる。
【００１４】
ポリウレタンを構成するポリオール成分として、ポリテトラメチレンエーテルグリコールを含むこともできる。ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、例えばテトラヒドロフランのカチオン重合によって得られ、重量平均分子量が４００〜4,０００の範囲のものが好ましく、特に６５０〜3,０００の範囲のものが好ましい。また、分子量の異なるポリテトラメチレンエーテルグリコールをブレンドすることも好ましい。さらに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを共重合して得られたポリテトラメチレンエーテルグリコールを用いることもできる。
【００１５】
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオールと、ポリテトラメチレンエーテルグリコールをブレンドして用いることも好ましく、この場合エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したポリエーテルポリオールと、ポリテトラメチレンエーテルグリコールの比率が９０：１０〜１０：９０の範囲になるように用いるのが好ましく、特に７０：３０〜４０：６０の範囲になるように用いるのがさらに好ましい。
【００１６】
また、上記ポリオール成分とともに、本発明の目的が損なわれない範囲で、ポリオールにメラミンを付加したポリオール、アジピン酸等の酸成分とエチレングリコール等のグリコール成分を縮合して得られるポリエステルポリオール、ε一カプロラクタムを開環重合して得られるポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール、ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパンなどのポリオール類やそれらの誘導体を併用することができる。
【００１７】
ポリウレタン材料を構成するイソシアナート成分としてトリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート又はそれらの誘導体が用いられる。トリレンジイソシアナート又はその誘導体としては、粗製トリレンジイソシアナート，２，４−トリレンジイソシアナート，２，６−トリレンジイソシアナート，２，４−トリレンジイソシアナートと２，６−トリレンジイソシアナートの混合物、それらのウレア変性物、ビュレット変性物、カルボシイミド変性物、ポリオール等で変性したウレタン変性物等が用いられる。
ジフェニルメタンジイソシアナート又はその誘導体としては、ジアミノジフェニルメタン又はその誘導体をホスゲン化して得られたジフェニルメタンジインジアナートが用いられる。ジアミノジフェニルメタンの誘導体としては多核体があり、ジアミノジフェニルメタンから得られた純ジフェニルメタンジイソシアナート、ジアミノジフェニルメタンの多核体から得られたポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアナートが本発明に用い得る。ポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアナートの官能基数は、通常純ジフェニルメタンジイソシアナートと様々な官能基数のポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアナート混合物が用いられ、平均官能基数が好ましくは2.０５〜4.００、より好ましくは2.５０〜3.５０のものが用いられる。またこれらのジフェニルメタンジイソシアナート又はその誘導体を変性して得られた誘導体、例えばポリオール等で変性したウレタン変性物，ウレチジオン形成による二量体，イソシアヌレート変性物，カルボシイミド／ウレトンイミン変性物，アロハネート変性物，ウレア変性物，ビュレット変性物等も用いることができ、これらの中でウレタン変性物，カルボシイミド／ウレトンイミン変性物が特に好ましい。
【００１８】
本発明においては、トリレンジイソシアネート又はその誘導体，ジフェニルメタンジイソシアネート又はその誘導体を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ヘキサメチレンジイソシアナート等の各種脂肪族イソシアナートやイソホロンジイソシアナート等の脂環族イソシアナート又はそれらの誘導体を併用することもできる。
このイソシアナート成分の配合量は、このイソシアナート成分中のイソシアナート基と上記ポリオール成分中の水酸基との比ＮＣＯ基／ＯＨ基が、モル比で0.９〜1.５となるように配合量を設定することが好ましく、より好ましくは1.０〜1.２の範囲である。
【００１９】
本発明においては、本発明の効果を妨げない範囲で、酸性リン酸エステル類以外の導電性付与材を用いることができ、これらは原料に混合又は溶解する。他の導電性性付与材のうち導電材としては、ガスブラック、インクブラックを含むオイルファーネスブラック、サーマルブラック，チャンネルブラック，ランプブラック等のカーボンブラック、導電性亜鉛華等の導電性金属酸化物などが挙げられる。
酸性リン酸エステル類以外の電解質としては、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），へ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，ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウム等の第４級アンモニウム塩、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やアルカリ土類金属等の、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，アルキル硫酸塩，カルボン酸塩，スルホン酸塩，トリフルオロメチル硫酸塩などが挙げられる。これらの中で、アルキル硫酸の第４級アンモニウム塩や多塩基カルボン酸の第４級アンモニウム塩が好ましく、アミド結合を有する第４級アンモニウムのアルキル硫酸塩が特に好ましい。
ポリウレタン材料には、上記導電性付与材の他に、充填材、酸化防止剤、低摩擦化剤、電荷調整剤などを添加することができる。
【００２０】
ポリウレタン材料及び導電性付与材等を含むポリウレタン組成物を硬化させるための反応触媒としては、例えばトリエチルアミン，ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類、テトラメチルエチレンジアミン，テトラメチルプロパンジアミン，テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類、ペンタメチルジエチレントリアミン，ペンタメチルジプロピレントリアミン，テトラメチルグアニジン等のトリアミン類、トリエチレンジアミン，ジメチルピペラジン，メチルエチルピペラジン，メチルモルホリン，ジメチルアミノエチルモルホリン，ジメチルイミダゾール等の環状アミン類、ジメチルアミノエタノール，ジメチルアミノエトキシエタノール，トリメチルアミノエチルエタノールアミン，メチルヒドロキシエチルピペラジン，ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル，エチレングリコールビス（ジメチル）アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類、スタナスオクトエート，ジブチル錫ジアセテート，ジブチル錫ジラウレート，ジブチル錫マーカプチド，ジブチル錫チオカルボキシレート，ジブチル錫ジマレエート，ジオクチル錫マーカプチド，ジオクチル錫チオカルボキシレート，フェニル水銀プロピオン酸塩，オクテン酸鉛等の有機金属化合物などが挙げられる。これらの中で、特に有機錫触媒が好ましい。これらの触媒は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
ポリウレタン部材をフォーム状のものとする場合、ポリウレタン組成物に各種界面活性剤やシリコーン整泡剤を配合することが、フォーム材のセルを安定させるために好ましい。シリコーン整泡剤としては、ジメチルポリシロキサンーポリオキシアルキレン共重合物等が好適に用いられ、分子量３５０〜１5,０００のジメチルポリシロキサン部分と分子量２００〜4,０００のポリオキシアルキレン部分からなるものが特に好ましい。ポリオキシアルキレン部分の分子構造は、エチレンオキサイドの付加重合物やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加重合物が好ましく用いられ、その分子末端をエチレンオキサイドとすることも好ましい。界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤，アニオン性界面活性剤，両性界面活性剤等のイオン系界面活性剤や各種ポリエーテル，各種ポリエステル等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。
シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の配合量は、ポリウレタン材料１００重量部に対して0.１〜１０重量部とすることが好ましく、0.５〜５重量部とすることがさらに好ましい。
【００２２】
ポリウレタンフォームを製造する際の発泡方法としては、例えば水、有機溶剤、各種代替フロン等の発泡剤による方法、機械的な攪拌により気泡を混入する方法等が好ましく用いられ、これらの中で、機械的な撹枠により気泡を混入する方法が特に好ましい。ポリウレタンフォームの発泡倍率は、最大セル径を５００μｍ未満、特に２００μｍ未満とすることが好ましく、また、嵩密度は0.２〜0.７ｇ／ミリリットルの範囲、特に0.３〜0.６ｇ／ミリリットルの範囲とすることが好ましい。
【００２３】
ポリウレタン部材を製造する際の配合および加熱硬化は、上記ポリオール成分、イソシアナート成分、導電性付与材、反応触媒及び所望により用いられる各種添加成分を混合撹絆し、必要に応じて上記方法により気泡を混入させ、所定のモールド等に注型するか又はブロック状に自由発泡させるなどの操作を行った後、加熱硬化させる方法が好ましく用いられる。
【００２４】
また、予め、ポリオール成分とイソシアナート成分とを反応させてイソシアナート基を有するプレポリマーを調製し、これをエチレングリコール、1,4 一ブタンジオール、トリメチロールプロパンや分子量４００〜5,０００のポリオールなどの鎖延長剤を用いて硬化させるプレポリマー法も用いることができ、特に末端水酸基が第一級であるエチレンオキサイドとプロピレンオキサイド付加重合型ジオールやトリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールが好ましく用いられる。
【００２５】
本発明の画像形成装置部材には、金属部材と上記の極性高分子からなる画像形成装置部材が含まれる。その構造は、硫黄快削鋼等の鋼材に亜鉛等のメッキを施した金属部材やアルミニウム、ステンレス鋼、りん青銅等の金属部材を、その一部又は全体を極性高分子部材で被覆したものであり、用途によりローラ、ドラム、ブレード等の形態で使用される。すなわち、画像形成装置部材が導電性ローラである場合を例として具体的に説明すると、硫黄快削鋼等に亜鉛等のメッキを施した芯金を極性高分子部材で円筒形に被覆し、さらに必要に応じて、その外側に導電性、半導電性又は絶縁性の塗料を塗布したものを例示できる。
【００２６】
極性高分子がポリウレタンである場合、金属部材とポリウレタン部材の接合方法については、金属部材を予めモールド内部に配設しておきポリウレタン原料を注型硬化する方法や、ポリウレタン部材を所定の形状に成型した後接着する方法を用いることができる。どちらの方法でも、必要に応じて金属部材とポリウレタン部材の間に接着層を設けることができ、導電性塗料からなる接着剤やホットメルトシート等を用いることができる。
本発明の導電性ポリウレタン部材の成型方法は、既に述べた所定の形状のモールドに注型する方法の他、ブロックから切削加工により所定の寸法に切り出す方法、研磨処理により所定の寸法にする方法、あるいはこれらの方法を適宜組み合わせる方法などを用いることができる。
本発明の画像形成装置部材は、感光体等の画像担持体に接触して使用される画像形成装置部材として帯電部材、現像部材、転写部材、クリーニング部材等が例示でき、現像剤に接触して使用される画像形成装置部材として現像部材、現像剤供給部材、クリーニング部材、現像剤層規制部材等が例示できる。これらの部材は、ローラやブレード等の形態で使用できる。
【００２７】
図１は、本発明の画像形成装置部材を転写ローラとして装着した電子写真方式の画像形成装置の一例を示す説明図であって、トナー供給用ローラ３と静電潜像を保持した画像担持体１との間に現像ローラ２がその外周面を画像担持体１に紙などの記録媒体（転写材）８を介して、本発明に係る転写ローラ５を当接させた構造を示している。転写材８が通過していない時は、転写ローラ５は画像担持体１と当接している。トナー供給用ローラ３、現像ローラ２及び画像担持体１を矢印方向に回転させることにより、トナーがトナー供給用ローラ３により、現像ローラ２の表面に供給され、層規制ブレード４によって均一な薄層に整えられた後、画像担持体１上の潜像に付着し、該潜像が可視化される。そして画像担持体１と転写ローラ５との間に電界を発生させることにより、画像担持体１上のトナー画像を転写材８に転写させる。また６はクリーニングローラであり、このクリーニンクローラ６により、転写後に画像担持体１表面に残留するトナーが除去される。なお、７は帯電ローラである。
【００２８】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
ローラ作製
グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドをランダムに付加し、そのエチレンオキサイド単位の含有率が１６重量％、実質的な官能基数が３、重量平均分子量5,０００、ＯＨ価３４ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリエーテルポリオール６０重量部、重量平均分子量1,０００でＯＨ価１１３ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリテトラメチレンエーテルグリコール４０重量部、ジフェニルメタンジイソシアナートとウレタン変性ジフェニルメタンジイソシアナートとカルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアナートとの混合物でイソシアナート基含有率２6.３重量％の混合イソシアナート成分２4.６重量部、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合物でＯＨ価３２ｍｇＫＯＨ／ｇであるシリコーン系整泡剤４重量部、電解質としてリン酸水素ジ（２−エチルヘキシル）2.０重量部、ジブチル錫ジラウレート0.０６重量部、黒色顔料をポリオールに分散させてなるＯＨ価４５ｍｇＫＯＨ／ｇの黒色着色料2.５重量部、４，４’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ジフェニルアミン0.５重量部を、機械的攪拌により発泡させながら混合し、その混合物を直径６ｍｍの金属製シャフトを中心に配設したモールドに注型した後、１００℃で１０時間加熱硬化して、直径１6.５ｍｍで長さ２１５ｍｍのポリウレタンフォーム製ローラを作製した。
ローラ物性評価
フォーム部分の嵩密度は0.４０ｇ／ミリリットルで、アスカーＣ硬度４０°であった。上記ローラを厚さ５ｍｍのアルミニウム板の上に載せ、ローラの両端をそれぞれ５００ｇの力で圧接しながらシャフトと銅板の間の電気抵抗を測定した。測定時の温度，湿度は各々２３℃，５０％であった。電気抵抗は、印加電圧が3,０００Ｖのとき１０^8.88［Ω］であった。
ＯＰＣ（有機半導体）汚染性評価
上記ローラを、図１に示す画像形成装置に転写ローラとして組み込んだ。温度，湿度が各々４０℃，９５％の環境で１２０時間放置し、さらに温度，湿度が各々２３℃，５０％の環境で４８時間放置した後、グレースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させた。グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な画像が得られた。
連続通電評価
次いで、このローラを画像形成装置から取り外し、温度２３℃、湿度５０％の環境でアルミニウム製ドラムを対極として4,０００Ｖの電圧を印加しながら１００時間回転させ、さらに温度，湿度が各々２３℃，５０％の環境で４８時間放置した後、抵抗を測定したところ１０^8.85［Ω］とほぼ変化が無かった。
連続通電後のＯＰＣ汚染性評価
再度、このローラを画像形成装置に組み込み、温度、湿度が各々４０℃、９５％の環境で１２０時間放置し、さらに温度、湿度が各々２３℃、５０％で４８時間放置した後、グレースケール、黒ベタ、白ベタ画像を印刷させた。グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な画像が得られた。
【００２９】
比較例１
ローラ作製
電解質としてリン酸水素ジ（２−エチルヘキシル）2.０重量部に代え、エチル硫酸変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウム0.２５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にローラを作製した。
ローラ物性評価
実施例１と同条件でローラ抵抗を測定したところ、１０^7.85［Ω］であった。
ＯＰＣ汚染性評価
実施例１と同様にして画像を評価したところ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な画像が得られた。
連続通電評価
実施例１同様にして連続通電試験を行った後、実施例１と同条件でローラ抵抗を測定したところ、１０^7.25［Ω］であった。
連続通電後のＯＰＣ汚染性評価
実施例１と同様にして、再度このローラのＯＰＣ汚染性を評価したところ、グレースケール画像においてローラが圧接されていた位置で画像が乱れており、ＯＰＣ汚染が発生していることが認められた。
実施例２
ローラ作製
電解質としてリン酸水素ジ（２−エチルヘキシル）2.０重量部に代え、リン酸水素ジ（２−エチルヘキシル) とリン酸２水素（２−エチルヘキシル) を重量比１：１で混合した混合物1.５重量部を配合した以外は、実施例１と同様にローラを作製した。
ローラ物性評価
実施例１と同条件でローラ抵抗を測定したところ、１０^8.88［Ω］であった。
ＯＰＣ汚染性評価
実施例１と同様にして画像を評価したところ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な画像が得られた。
連続通電評価
実施例１同様にして連続通電試験を行った後、実施例１と同条件でローラ抵抗を測定したところ、１０^8.89［Ω］であった。
連続通電後のＯＰＣ汚染性評価
実施例１と同様にして、再度このローラのＯＰＣ汚染性を評価したところ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な画像が得られた。
実施例３
ローラ作製
電解質としてリン酸水素ジ（２−エチルヘキシル）2.０重量部に加えて、過塩素酸ナトリウム0.１２重量部を配合した以外は、実施例１と同様にローラを作製した。
ローラ物性評価
実施例１と同条件でローラ抵抗を測定したところ、１０^7.56［Ω］であった。
ＯＰＣ汚染性評価
実施例１と同様にして画像を評価したところ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な画像が得られた。
連続通電評価
実施例１同様にして連続通電試験を行った後、実施例１と同条件でローラ抵抗を測定したところ、１０^8.44［Ω］であった。
連続通電後のＯＰＣ汚染性評価
実施例１と同様にして、再度このローラのＯＰＣ汚染性を評価したところ、グレースケール、黒ベタ、白ベタいずれも良好な画像が得られた。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置部材は、長時間使用した後も画像担持体等を汚染することなく、現像剤等と融着することなく、画像形成装置部材として好適であり、帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニンクローラ等の弾性を有するローラやトナー層規制ブレード、クリーニングブレード等の弾性を有するブレード等の形態で画像形成装置において使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像形成装置部材を転写ローラとして装着した電子写真方式の画像形成装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１：画像担持体
２：現像ローラ
３：トナー供給用ローラ
４：トナー層規制ブレード
５：転写ローラ
６：クリーニングローラ
７：帯電ローラ
８：記録媒体（転写材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus member used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus, and a toner flight recording apparatus. More specifically, the present invention relates to an image of a photoreceptor or the like even after continuous energization. The present invention relates to an image forming apparatus member that does not contaminate a carrier and to which a developer such as toner is not fused, and an image forming apparatus equipped with the member.
[0002]
[Prior art]
In recent years, along with the advancement of electrophotographic technology, image forming apparatuses such as dry electrophotographic apparatuses are used as members for charging, developing, transferring, supplying toner (developer), cleaning, etc. Molecular elastic members are attracting attention, and are used in the form of elastic rollers such as charging rollers, developing rollers, transfer rollers, toner supply rollers, and cleaning rollers, and elastic blades such as toner layer regulating blades and cleaning blades. ing.
For the image forming apparatus member used for these purposes, a polymer elastomer or polymer foam having rubber elasticity is used as a material. The image forming apparatus member has a low hardness, and an image carrier or transfer material is used. It is required that the toner is not contaminated and not fused with the toner.
Here, as materials constituting the polymer elastomer and polymer foam, solid rubber vulcanizates such as isoprene rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, epichlorohydrin rubber, acrylonitrile butadiene rubber, and liquid raw materials such as polyol are isocyanate. Polyurethane and the like cured by the above are used. An image forming apparatus member made of these materials may be required to have conductivity. For example, a predetermined electric power may be obtained by mixing a conductive material such as carbon black or metal oxide or adding an electrolyte. It is adjusted to the resistance value. Here, there is little variation in the position of electrical resistance, and there is little voltage dependence of electrical resistance, so polar polymers such as epichlorohydrin rubber, acrylonitrile butadiene rubber, polyurethane, etc., alkali metals, alkaline earth metals, quaternary ammonium, etc. It is advantageous to add conductivity by blending electrolytes such as chlorides, perchloric oxides, borofluorides, alkylsulfuric oxides, and carboxylic oxides. Quaternary ammonium chlorides, alkyl sulfates, and carboxylic oxides are preferably used because the electrical resistance does not change much.
[0003]
However, an image forming apparatus member made of a polar polymer imparted with conductivity by a quaternary ammonium chloride, an alkyl sulfate, or a carboxylic oxide may cause OPC (organic semiconductor) contamination when continuously energized for a long time. Or the toner is fused.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-described problems, and does not contaminate an image carrier such as a photosensitive member or cause fusing of a developer such as toner even after continuous energization. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus equipped with the member.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in order to achieve the above object, the present inventor has formulated an acidic phosphate ester as an electrolyte in an image forming apparatus member made of a polar polymer imparted with conductivity by blending an electrolyte. It has been found that the image bearing member is not contaminated or the developer is not fused even after continuous energization. Although the mechanism of action by adding acidic phosphate esters is not clear, the positive charge carriers are hydrogen nuclei (protons), so even if they move to the surface of the member by electrophoresis, they contaminate image carriers such as photoreceptors. This is presumably because no developer such as toner is fused. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention is an image forming apparatus member made of a polar polymer imparted with conductivity by blending an electrolyte, and used in contact with or in proximity to an image carrier or developer.
[0006]
[Chemical 2]

[0007]
(Wherein R¹, R²And R^Three1 or 2 of them are hydrogen atoms, the others are alkyl groups having 1 to 24 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 24 carbon atoms, aralkyl groups having 7 to 24 carbon atoms, aryl groups having 6 to 24 carbon atoms, A hydroxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a hydroxyalkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, a hydroxyaralkyl group having 7 to 24 carbon atoms, a hydroxyaryl group having 6 to 24 carbon atoms, a hydroxyalkylene group having 1 to 24 carbon atoms, C1-C24 alkoxyalkyl group, C2-C24 alkoxyalkenyl group, C7-C24 alkoxyaralkyl group, C6-C24 alkoxyaryl group, C1-C24 hydroxyalkyl methacrylate Group, hydroxyalkenyl methacrylate having 2 to 24 carbon atoms, hydroxyaralkyl methacrylate having 7 to 24 carbon atoms It shows a methacrylic acid hydroxy aryl group having 6 to 24 carbon atoms. )
And an image forming apparatus equipped with the member.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the above formula, examples of the alkyl group having 1 to 24 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, Examples include hexyl group, octyl group, decyl group, dodecyl group (lauryl group), tridecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group (stearyl group), tetracosyl group and the like. As an alkyl group, a C4-C10 thing is preferable. Examples of the alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms include an octadecenyl group (oleyl group). Examples of the aralkyl group having 7 to 24 carbon atoms include α-methylbenzyl group, α, α-dimethyldimethyl group, α-ethylbenzyl group, α, α-diethylbenzyl group, α-butylbenzyl group, α, α-dibutyl. A benzyl group, a phenethyl group, etc. are mentioned. Examples of the aryl group having 6 to 24 carbon atoms include phenyl group, tolyl group, ethylphenyl group, xylyl group, nonylphenyl group, and 2,4-tert-butylphenyl group. Examples of the hydroxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms include a hydroxymethyl group and a hydroxyethyl group. Examples of the hydroxyalkenyl group having 2 to 24 carbon atoms include a hydroxyoctadecenyl group. Examples of the hydroxyaralkyl group having 7 to 24 carbon atoms include α-hydroxyethylbenzyl group. Examples of the hydroxyaryl group having 6 to 24 carbon atoms include a hydroxyphenyl group and a hydroxytolyl group. A hydroxyethylene group etc. are mentioned as a C1-C24 hydroxyalkylene group. Examples of the alkoxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms include a butoxyethyl group. Examples of the alkoxyalkenyl group having 2 to 24 carbon atoms include an ethoxyoctadecenyl group. Examples of the alkoxyaralkyl group having 7 to 24 carbon atoms include α-ethoxymethylbenzyl group. Examples of the alkoxyaryl group having 6 to 24 carbon atoms include ethoxyphenyl group and ethoxytolyl group. Examples of the hydroxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms include a methacrylic acid (2-hydroxyethyl) group. Examples of the hydroxyalkenyl methacrylate having 2 to 24 carbon atoms include a methacrylic acid (2-hydroxyoctadecenyl) group. Examples of the hydroxyaralkyl group having 7 to 24 carbon atoms include a methacrylic acid (2-α-hydroxyethylbenzyl) group. A methacrylic acid (2-hydroxyphenyl) group etc. are mentioned as a C6-C24 hydroxyaryl methacrylate group.
[0009]
R¹, R²And R^ThreeAs ethyl group, propyl group, decyl group, tridecyl group, 2 monoethylhexyl group, dodecyl group (lauryl group), octadecenyl group (oleyl group), octadecyl group (stearyl group), phenyl group, butoxyethyl group and methacrylic acid A (2-hydroxyethyl) group is preferred.
Preferable specific examples of the acidic phosphates represented by the above general formula include R¹, R²And R^ThreeDiethyl hydrogen phosphate, one of which is a hydrogen atom and the other is an ethyl group, R¹, R²And R^Three2 of which are hydrogen atoms and the remainder is an ethyl group, ethyl dihydrogen phosphate, R¹, R²And R^ThreeDibutyl hydrogen phosphate, one of which is a hydrogen atom and the other is a butyl group, R¹, R²And R^Three2 of which are hydrogen atoms and the rest are butyl groups dibutyl butyl phosphate, R¹, R²And R^ThreeDibutoxyethyl hydrogen phosphate, one of which is a hydrogen atom and the other is a butoxyethyl group, R¹, R²And R^Three2 of which are hydrogen atoms and the rest are butoxyethyl groups butoxyethyl dihydrogen phosphate, R¹, R²And R^ThreeDi (2-ethylhexyl) hydrogen phosphate, one of which is a hydrogen atom and the other is a 2-ethylhexyl group, R¹, R²And R^Three2 of which are hydrogen atoms and the remainder is 2-ethylhexyl group, dihydrogen phosphate (2-ethylhexyl), R¹, R²And R^ThreeHydrogen phosphate dioleyl, one of which is a hydrogen atom and the other is an octadecenyl group, R¹, R²And R^ThreeOf which 2 are hydrogen atoms and the rest are octadecenyl groups.¹, R²And R^ThreeOf these, one is a hydrogen atom, the other is a tetracosyl group ditetracosyl hydrogen phosphate, two are hydrogen atoms, the rest is a tetracosyl group tetracosyl dihydrogen phosphate, R¹, R²And R^ThreeDiethylene glycol hydrogen phosphate, one of which is a hydrogen atom and the other is a hydroxyethylene group, R¹, R²And R^Three2 of which are hydrogen atoms and the remainder are hydroxyethylene groups dihydrogen phosphate ethylene glycol, R¹, R²And R^ThreeDi (2-hydroxyethyl) methacrylic acid, one of which is a hydrogen atom and the other is a methacrylic acid (2-hydroxyethyl) group, R¹, R²And R^ThreeAmong them, dihydrogen phosphate (2-hydroxyethyl) methacrylic acid, in which two are hydrogen atoms and the rest are methacrylic acid (2-hydroxyethyl) groups, can be mentioned. These acidic phosphate esters can be used singly or in combination of two or more.
[0010]
The polar polymers to which the acidic phosphates are added include isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile butadiene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, urethane rubber, silicone rubber, and chlorosulfonated polyethylene rubber. , Polar solid rubbers such as chlorinated polyethylene, acrylic rubber and epichlorohydrin rubber, and polyurethane obtained by curing a liquid raw material such as polyester and polyol with isocyanate or the like. Among these, polyurethane is particularly preferably used from the viewpoint of the effect of preventing contamination of the photoreceptor and toner fusion. In addition, non-polar solid rubbers such as isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, and silicone rubber may be blended with polar rubber as long as the effects of the present invention are not impaired. Polyurethanes obtained by blending non-polar liquid raw materials such as polyester and polybutadiene polyol with polar liquid raw materials such as polyester and polyol, and curing with isocyanate or the like can also be used.
[0011]
The amount of acidic phosphates added is preferably 0.3 to 15 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polar polymer raw material. The addition method is preferably mixed with the polar polymer raw material, that is, when solid rubber is used as the polar polymer, the method of kneading the raw rubber together with compounding components such as a reinforcing agent and a filler is preferable. In the case of using a polyurethane or the like in which a liquid raw material such as a polyol is cured with an isocyanate or the like, a method of mixing with a liquid raw material is preferable.
[0012]
Polyether polyols and polyester polyols are used as the polyol component constituting the polyurethane, and polyether polyols obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide are particularly suitable. Polyether polyols obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide are water, propylene glycol, ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, triethanolamine, diglycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, methylglucotite, aromatic diamine. , Sorbitol, sucrose, phosphoric acid and the like as starting materials, and those obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide. In particular, water, propylene glycol, ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, and hexanetriol are preferred as starting materials. Regarding the ratio of ethylene oxide and propylene oxide to be added and the microstructure, the ratio of ethylene oxide is preferably 2 to 80% by weight, more preferably 5 to 25% by weight. And what has ethylene oxide added to the terminal is preferably used. Further, the arrangement of ethylene oxide and propylene oxide in the molecular chain is preferably random.
[0013]
The molecular weight of the polyether polyol is bifunctional when water, propylene glycol, or ethylene glycol is used as a starting material, and preferably has a weight average molecular weight in the range of 300 to 6,000, particularly in the range of 400 to 3,000. Are preferred. When glycerin, trimethylolpropane and hexane santriol are used as starting materials, they are trifunctional and preferably have a weight average molecular weight of 900 to 9,000, particularly 1,500 to 6,000. Is preferred. Further, a bifunctional polyol and a trifunctional polyol can be appropriately blended and used.
[0014]
Polytetramethylene ether glycol can also be included as a polyol component constituting the polyurethane. Polytetramethylene ether glycol is obtained, for example, by cationic polymerization of tetrahydrofuran, and preferably has a weight average molecular weight in the range of 400 to 4,000, particularly preferably in the range of 650 to 3,000. It is also preferable to blend polytetramethylene ether glycols having different molecular weights. Furthermore, polytetramethylene ether glycol obtained by copolymerizing alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide can also be used.
[0015]
It is also preferable to use a blend of polyether polyol obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide and polytetramethylene ether glycol. In this case, a polyether polyol obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide, and polytetramethylene ether glycol The ratio is preferably 90:10 to 10:90, and more preferably 70:30 to 40:60.
[0016]
In addition to the above polyol component, a polyol obtained by condensing an acid component such as adipic acid and a glycol component such as ethylene glycol and ε Polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of caprolactam, diols such as polycarbonate diol and butanediol, polyols such as trimethylolpropane, and derivatives thereof can be used in combination.
[0017]
Tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof is used as an isocyanate component constituting the polyurethane material. Tolylene diisocyanate or derivatives thereof include crude tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate. A mixture of natto, a urea-modified product thereof, a burette-modified product, a carbosiimide-modified product, a urethane-modified product modified with a polyol or the like is used.
As diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof, diphenylmethane diindianate obtained by phosgenating diaminodiphenylmethane or a derivative thereof is used. Diaminodiphenylmethane derivatives include polynuclear bodies, and pure diphenylmethane diisocyanate obtained from diaminodiphenylmethane and polymeric diphenylmethane diisocyanate obtained from the polynuclear body of diaminodiphenylmethane can be used in the present invention. The number of functional groups of polymeric diphenylmethane diisocyanate is usually pure diphenylmethane diisocyanate and a mixture of polymeric diphenylmethane diisocyanate having various functional groups, and the average number of functional groups is preferably from 2.05 to 4.00, more preferably. Is 2.50-3.50. Also, derivatives obtained by modifying these diphenylmethane diisocyanates or their derivatives, such as urethane modified products modified with polyols, dimers formed by uretidione formation, isocyanurate modified products, carbociimide / uretonimine modified products, allophanate modified products , Urea-modified products, burette-modified products, and the like can also be used. Of these, urethane-modified products and carbosiimide / uretonimine-modified products are particularly preferable.
[0018]
In the present invention, tolylene diisocyanate or a derivative thereof, diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. Further, various aliphatic isocyanates such as hexamethylene diisocyanate, alicyclic isocyanates such as isophorone diisocyanate, or derivatives thereof may be used in combination.
The amount of the isocyanate component is such that the ratio NCO group / OH group of the isocyanate group in the isocyanate component to the hydroxyl group in the polyol component is 0.9 to 1.5 in molar ratio. The amount is preferably set, and more preferably in the range of 1.0 to 1.2.
[0019]
In the present invention, a conductivity-imparting material other than acidic phosphates can be used as long as the effects of the present invention are not hindered, and these are mixed or dissolved in the raw material. Among other conductivity-imparting materials, examples of conductive materials include gas black, oil furnace black including ink black, carbon black such as thermal black, channel black and lamp black, and conductive metal oxide such as conductive zinc white. Is mentioned.
Examples of electrolytes other than acidic phosphates include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium (eg, lauryltrimethylammonium), hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium (eg, stearyltrimethylammonium), benzyltrimethylammonium, and modified fatty acids. Perchlorates, chlorates, hydrochlorides of quaternary ammonium salts such as dimethylethylammonium and lauroylaminopropyldimethylethylammonium, and alkali metals and alkaline earth metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, and magnesium , Bromate, iodate, borofluoride, sulfate, alkyl sulfate, carboxylate, sulfonate, trifluoromethylsulfate Salt and the like. Among these, quaternary ammonium salts of alkyl sulfates and quaternary ammonium salts of polybasic carboxylic acids are preferable, and quaternary ammonium alkyl sulfates having an amide bond are particularly preferable.
In addition to the conductivity imparting material, a filler, an antioxidant, a friction reducing agent, a charge adjusting agent, and the like can be added to the polyurethane material.
[0020]
Examples of a reaction catalyst for curing a polyurethane composition containing a polyurethane material and a conductivity-imparting material include monoamines such as triethylamine and dimethylcyclohexylamine, and diamines such as tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine, and tetramethylhexanediamine. , Triamines such as pentamethyldiethylenetriamine, pentamethyldipropylenetriamine, tetramethylguanidine, cyclic amines such as triethylenediamine, dimethylpiperazine, methylethylpiperazine, methylmorpholine, dimethylaminoethylmorpholine, dimethylimidazole, dimethylaminoethanol, Dimethylaminoethoxyethanol, trimethylaminoethylethanolamine, methylhydroxyethylpiperazine, Alcohol amines such as droxyethylmorpholine, ether amines such as bis (dimethylaminoethyl) ether, ethylene glycol bis (dimethyl) aminopropyl ether, stannous octoate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin marker peptide , Organic metal compounds such as dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin dimaleate, dioctyltin marker peptide, dioctyltin thiocarboxylate, phenylmercury propionate, lead octenoate and the like. Among these, an organic tin catalyst is particularly preferable. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
[0021]
When the polyurethane member is in the form of a foam, it is preferable to add various surfactants and silicone foam stabilizers to the polyurethane composition in order to stabilize the cells of the foam material. As the silicone foam stabilizer, a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer or the like is preferably used, and comprises a dimethylpolysiloxane moiety having a molecular weight of 350 to 15,000 and a polyoxyalkylene moiety having a molecular weight of 200 to 4,000. Is particularly preferred. As the molecular structure of the polyoxyalkylene moiety, an addition polymer of ethylene oxide or a co-addition polymer of ethylene oxide and propylene oxide is preferably used, and the molecular terminal thereof is preferably ethylene oxide. Examples of the surfactant include ionic surfactants such as cationic surfactants, anionic surfactants and amphoteric surfactants, and nonionic surfactants such as various polyethers and various polyesters.
The blending amount of the silicone foam stabilizer and various surfactants is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane material.
[0022]
As a foaming method for producing a polyurethane foam, for example, a method using a foaming agent such as water, an organic solvent or various alternative chlorofluorocarbons, a method of mixing bubbles by mechanical stirring, and the like are preferably used. A method in which bubbles are mixed by a typical stirring frame is particularly preferable. The foaming ratio of the polyurethane foam is preferably such that the maximum cell diameter is less than 500 μm, particularly less than 200 μm, and the bulk density is in the range of 0.2 to 0.7 g / ml, particularly 0.3 to 0.6 g / ml. It is preferable to set it as the range.
[0023]
The blending and heat-curing in producing the polyurethane member are performed by mixing and stirring the above polyol component, isocyanate component, conductivity-imparting material, reaction catalyst and various additive components used as required, and by the above method if necessary. It is preferable to use a method of heat curing after performing an operation such as mixing in a predetermined mold or performing free foaming in a block shape.
[0024]
In addition, a polyol component and an isocyanate component are reacted in advance to prepare a prepolymer having an isocyanate group, and this is prepared from ethylene glycol, 1,4 monobutanediol, trimethylolpropane, or a polyol having a molecular weight of 400 to 5,000. A prepolymer method for curing using a chain extender such as ethylene oxide, propylene oxide addition polymerization type diol, triol or polytetramethylene ether glycol having a primary terminal hydroxyl group is preferably used.
[0025]
The image forming apparatus member of the present invention includes an image forming apparatus member composed of a metal member and the above polar polymer. The structure consists of a metal member such as sulfur free-cutting steel plated with zinc or the like, or a metal member such as aluminum, stainless steel, phosphor bronze, etc., partially or entirely covered with a polar polymer member. Yes, depending on the application, it can be used in the form of a roller, drum, blade or the like. Specifically, the case where the image forming apparatus member is a conductive roller will be specifically described as an example. A cored bar obtained by plating zinc free plating steel or the like on sulfur free-cutting steel or the like is covered with a polar polymer member in a cylindrical shape, As needed, the thing which apply | coated the coating material of electroconductivity, semiconductivity, or insulation on the outer side can be illustrated.
[0026]
When the polar polymer is polyurethane, the method of joining the metal member and polyurethane member is to place the metal member in the mold in advance and cast and cure the polyurethane raw material, or to mold the polyurethane member into a predetermined shape. Then, a method of adhering can be used. In either method, an adhesive layer can be provided between the metal member and the polyurethane member as required, and an adhesive made of a conductive paint, a hot melt sheet, or the like can be used.
The method of molding the conductive polyurethane member of the present invention includes a method of cutting into a predetermined dimension by cutting from a block, a method of cutting to a predetermined dimension from a block, a method of casting into a predetermined shape, as described above, Alternatively, a method of appropriately combining these methods can be used.
The image forming apparatus member of the present invention can be exemplified by a charging member, a developing member, a transfer member, a cleaning member, etc. as an image forming apparatus member used in contact with an image carrier such as a photosensitive member. Examples of the image forming apparatus member used include a developing member, a developer supplying member, a cleaning member, and a developer layer regulating member. These members can be used in the form of a roller or a blade.
[0027]
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an electrophotographic image forming apparatus in which the image forming apparatus member of the present invention is mounted as a transfer roller, and is an image carrier holding a toner supply roller 3 and an electrostatic latent image. 1, the developing roller 2 has a structure in which the outer peripheral surface of the developing roller 2 is in contact with the image carrier 1 via a recording medium (transfer material) 8 such as paper. When the transfer material 8 is not passing, the transfer roller 5 is in contact with the image carrier 1. By rotating the toner supply roller 3, the developing roller 2, and the image carrier 1 in the direction of the arrow, the toner is supplied to the surface of the developing roller 2 by the toner supply roller 3, and a uniform thin layer is formed by the layer regulating blade 4. Then, the image is attached to the latent image on the image carrier 1, and the latent image is visualized. Then, by generating an electric field between the image carrier 1 and the transfer roller 5, the toner image on the image carrier 1 is transferred to the transfer material 8. A cleaning roller 6 removes the toner remaining on the surface of the image carrier 1 after the transfer. Reference numeral 7 denotes a charging roller.
[0028]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
Example 1
Roller production
Polyether polyol in which propylene oxide and ethylene oxide are randomly added to glycerin, the ethylene oxide unit content is 16% by weight, the number of substantial functional groups is 3, the weight average molecular weight is 5,000, and the OH value is 34 mgKOH / g. 60 parts by weight, polytetramethylene ether glycol 40 parts by weight having a weight average molecular weight of 1,000 and an OH number of 113 mg KOH / g, a mixture of diphenylmethane diisocyanate, urethane-modified diphenylmethane diisocyanate and carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate 24.6 parts by weight of a mixed isocyanate component having a nate group content of 26.3% by weight, 4 parts by weight of a silicone-based foam stabilizer having an OH number of 32 mg KOH / g in a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer, And 2.0 parts by weight of di (2-ethylhexyl) hydrogen phosphate, 0.06 parts by weight of dibutyltin dilaurate, and 2.5 parts by weight of a black colorant having an OH value of 45 mgKOH / g obtained by dispersing a black pigment in a polyol. , 4'-di-tert-butyl-diphenylamine was mixed while foaming by mechanical stirring, and the mixture was poured into a mold centered on a metal shaft having a diameter of 6 mm. A polyurethane foam roller having a diameter of 16.5 mm and a length of 215 mm was prepared by heating and curing at 100 ° C. for 10 hours.
Roller property evaluation
The bulk density of the foam part was 0.40 g / ml, and Asker C hardness was 40 °. The roller was placed on an aluminum plate having a thickness of 5 mm, and the electrical resistance between the shaft and the copper plate was measured while pressing both ends of the roller with a force of 500 g. The temperature and humidity during the measurement were 23 ° C. and 50%, respectively. The electrical resistance is 10 when the applied voltage is 3,000V.^8.88[Ω].
OPC (organic semiconductor) contamination assessment
The roller was incorporated as a transfer roller in the image forming apparatus shown in FIG. Leave for 120 hours in an environment where the temperature and humidity are 40 ° C and 95%, respectively, and then leave it for 48 hours in an environment where the temperature and humidity are 23 ° C and 50%, respectively, and then print a grayscale, black solid, or white solid image. It was. Good images were obtained for all of the gray scale, black solid, and white solid.
Continuous energization evaluation
Next, the roller is removed from the image forming apparatus and rotated for 100 hours while applying a voltage of 4,000 V using an aluminum drum as a counter electrode in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. When the resistance was measured after being left in a 50% environment for 48 hours, 10^8.85There was almost no change from [Ω].
OPC contamination assessment after continuous energization
This roller is incorporated in the image forming apparatus again, and left for 120 hours in an environment where the temperature and humidity are 40 ° C. and 95%, respectively, and further left for 48 hours at 23 ° C. and 50%, respectively. Black solid and white solid images were printed. Good images were obtained for all of the gray scale, black solid, and white solid.
[0029]
Comparative Example 1
Roller production
A roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.25 parts by weight of ethyl sulfate-modified aliphatic dimethylethylammonium was mixed in place of 2.0 parts by weight of di (2-ethylhexyl) hydrogen phosphate as an electrolyte.
Roller property evaluation
When the roller resistance was measured under the same conditions as in Example 1, 10^7.85[Ω].
OPC contamination assessment
When images were evaluated in the same manner as in Example 1, good images were obtained for all of the gray scale, black solid, and white solid.
Continuous energization evaluation
After conducting a continuous energization test in the same manner as in Example 1, the roller resistance was measured under the same conditions as in Example 1.^7.25[Ω].
OPC contamination assessment after continuous energization
When the OPC contamination of this roller was evaluated again in the same manner as in Example 1, the image was distorted at the position where the roller was pressed in the gray scale image, and it was recognized that OPC contamination occurred. .
Example 2
Roller production
Instead of 2.0 parts by weight of hydrogen phosphate di (2-ethylhexyl) as an electrolyte, a mixture of hydrogen phosphate di (2-ethylhexyl) and dihydrogen phosphate (2-ethylhexyl) mixed at a weight ratio of 1: 1. A roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight was blended.
Roller property evaluation
When the roller resistance was measured under the same conditions as in Example 1, 10^8.88[Ω].
OPC contamination assessment
When images were evaluated in the same manner as in Example 1, good images were obtained for all of the gray scale, black solid, and white solid.
Continuous energization evaluation
After conducting a continuous energization test in the same manner as in Example 1, the roller resistance was measured under the same conditions as in Example 1.^8.89[Ω].
OPC contamination assessment after continuous energization
When the roller was evaluated for OPC contamination again in the same manner as in Example 1, good images were obtained for all of the gray scale, black solid, and white solid.
Example 3
Roller production
A roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.12 parts by weight of sodium perchlorate was added in addition to 2.0 parts by weight of di (2-ethylhexyl) hydrogen phosphate as an electrolyte.
Roller property evaluation
When the roller resistance was measured under the same conditions as in Example 1, 10^7.56[Ω].
OPC contamination assessment
When images were evaluated in the same manner as in Example 1, good images were obtained for all of the gray scale, black solid, and white solid.
Continuous energization evaluation
After conducting a continuous energization test in the same manner as in Example 1, the roller resistance was measured under the same conditions as in Example 1.^8.44[Ω].
OPC contamination assessment after continuous energization
When the roller was evaluated for OPC contamination again in the same manner as in Example 1, good images were obtained for all of the gray scale, black solid, and white solid.
[0030]
【The invention's effect】
The image forming apparatus member of the present invention is suitable as an image forming apparatus member without contaminating the image carrier after being used for a long time and without fusing with a developer or the like. The image forming apparatus can be used in the form of an elastic roller such as a transfer roller, a toner supply roller, and a cleaning roller, an elastic blade such as a toner layer regulating blade, and a cleaning blade.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an electrophotographic image forming apparatus in which an image forming apparatus member of the present invention is mounted as a transfer roller.
[Explanation of symbols]
1: Image carrier
2: Developing roller
3: Roller for toner supply
4: Toner layer regulating blade
5: Transfer roller
6: Cleaning roller
7: Charging roller
8: Recording medium (transfer material)

Claims (7)

In an image forming apparatus member comprising a polar polymer imparted with conductivity by blending an electrolyte and used in contact with or close to an image carrier or developer, the electrolyte has the following general formula:

(In the formula, one or two of R ¹ , R ² and R ³ are hydrogen atoms, and the others are alkyl groups having 1 to 24 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 24 carbon atoms, and 7 to 24 carbon atoms, respectively. Aralkyl group, aryl group having 6 to 24 carbon atoms, hydroxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, hydroxyalkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, hydroxyaralkyl group having 7 to 24 carbon atoms, hydroxyaryl having 6 to 24 carbon atoms Group, alkoxyalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, alkoxyalkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, alkoxyaralkyl group having 7 to 24 carbon atoms, alkoxyaryl group having 6 to 24 carbon atoms, methacrylic acid having 1 to 24 carbon atoms Hydroxyalkyl group, C2-C24 hydroxyalkenyl methacrylate group, C7-C24 hydroxyaralkyl methacrylate group, C6-C24 Represents a hydroxyaryl methacrylate group.)
An image forming apparatus member comprising an acidic phosphate represented by the formula: The image forming apparatus member according to claim 1, wherein the image forming apparatus member is made of polyurethane. The polyurethane is produced mainly by reaction curing of an isocyanate component and a polyol component, and the blending ratio of the isocyanate component and the polyol component is 0.9 to 1.5 in molar ratio. 3. The image forming apparatus member according to 2. The image forming apparatus member according to claim 3, wherein the polyol component has 2 or 3 functional groups. The polyol component includes polyether polyol and polytetramethylene ether glycol obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide, and the ratio of the polyether polyol to the polytetramethylene ether glycol is 90:10 to 10:90 in weight ratio. 5. The image forming apparatus member according to claim 3, wherein the image forming apparatus member falls within the range. The image forming apparatus member according to claim 1, wherein the image forming apparatus member is a transfer member, a charging member, a developing member, a developer supply member, or a cleaning member. An image forming apparatus comprising the image forming apparatus member according to claim 6.

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