JP4885614B2 - Conductive roller - Google Patents
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Description
本発明は、導電性ローラに関する。特に、電子写真装置等に用いられる帯電付与部材に関し、さらに詳しくは複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真装置に用いられる導電性ローラに関する。 The present invention relates to a conductive roller. In particular, the present invention relates to a charge imparting member used in an electrophotographic apparatus or the like, and more particularly to a conductive roller used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof.
従来から、感光体ドラムを初期化帯電するための帯電器としてコロナ放電器が用いられてきた。しかし、コロナ放電は多量のオゾンを発生し、作業環境上の問題があること、また近年、ＯＡ機器は小型化の潮流にあることなどの理由により、コロナ放電に代わるものとして帯電ローラなどを用いる接触帯電方式が採用されるようになってきている。 Conventionally, a corona discharger has been used as a charger for initializing and charging a photosensitive drum. However, the corona discharge generates a large amount of ozone, and there is a problem in the working environment, and in recent years, a charging roller or the like is used as an alternative to the corona discharge because the OA equipment is in a trend of downsizing. The contact charging method has been adopted.
電子写真装置の作動過程においては、感光体を一様に帯電させるための帯電ローラ、トナーを搬送し、感光体に付着させるための現像ローラ、トナーを感光体から用紙に転写するための転写ローラ、感光体に残留するトナーをかきとるクリーニングブレードを補助するクリーニングローラ等の種々の導電性ローラが使用されている。このような導電性ローラとしては、通常、金属よりなる回転軸の外周に、導電弾性層が同心円状に積層されたものが使用され、さらにその表面性を付与することを目的としてスポンジ状の導電弾性層の外周に表面層を積層して２層以上からなる導電弾性層を有する導電性ローラも必要に応じて用いられている。 In the operation process of the electrophotographic apparatus, a charging roller for uniformly charging the photosensitive member, a developing roller for transporting and adhering the toner to the photosensitive member, and a transfer roller for transferring the toner from the photosensitive member to the sheet Various conductive rollers such as a cleaning roller for assisting a cleaning blade that scrapes off toner remaining on the photosensitive member are used. As such a conductive roller, a roller having a conductive elastic layer concentrically laminated on the outer periphery of a rotating shaft made of metal is usually used, and a sponge-like conductive roller is provided for the purpose of imparting its surface property. A conductive roller having a conductive elastic layer composed of two or more layers by laminating a surface layer on the outer periphery of the elastic layer is also used as necessary.
このような導電弾性層は、感光体等の被接触材と常に一定の当接幅を確保するために低硬度で変形しやすく、しかも圧縮永久歪みが小さく、また、相手材への汚染性が著しく低いものが望まれている。このような導電弾性層として好ましい特性を備えている材料としては、カーボンブラック等の公知の導電性フィラー、イオン導電剤等を単独または併用して導電性を付与したウレタン樹脂が知られている。 Such a conductive elastic layer is easily deformed with a low hardness to ensure a constant contact width with a contacted material such as a photoreceptor, and has a low compression set, and is not contaminated with a counterpart material. A significantly lower one is desired. As a material having preferable characteristics as such a conductive elastic layer, a urethane resin imparted with conductivity by using a known conductive filler such as carbon black, an ionic conductive agent or the like alone or in combination is known.
しかしながら、表面層を積層せず導電弾性層を直接感光体に当接して使用するローラでは、イオン導電剤が感光体表面に移行する問題がある。また、要求される導電性を発揮するため、かなり多量の導電性フィラーを添加するとウレタン樹脂に用いるポリオール成分の粘度上昇によりイソシアネートとの混合が困難になり、製造上の問題がある。これらの問題点を軽減するためにスポンジ状の導電弾性層中に吸湿性のエチレンオキシドを含有させて導電性の向上を図ることが特許文献１（特開平１０−２６８６３３号公報）に開示されている。 However, in a roller in which the conductive elastic layer is used in direct contact with the photoconductor without laminating the surface layer, there is a problem that the ionic conductive agent moves to the photoconductor surface. Moreover, in order to exhibit the required electroconductivity, when a considerably large amount of a conductive filler is added, mixing with an isocyanate becomes difficult due to an increase in the viscosity of the polyol component used in the urethane resin, resulting in a manufacturing problem. In order to alleviate these problems, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-268633) discloses that a sponge-like conductive elastic layer contains hygroscopic ethylene oxide to improve conductivity. .
電子写真用現像ローラは、非磁性一成分トナーを供給ローラや薄層形成ブレードとの摩擦帯電により、トナーを帯電させ感光体上にトナーを搬送する。現像ローラは、トナーを帯電、搬送する機能が必要である。また、感光体、供給ローラ、薄層ブレードと接触しており、その摩擦係数は低い方が駆動トルク低減、すなわち消費電力の削減、駆動モーターの小型化で優位である。一方相手材と接触するためにローラの内層としては柔らかいほうが均一接触が可能であり、接触面積を稼げるといった利点がある。つまり内層はソフトで表面は摩擦係数が低い、トナーの帯電性が高い、あるいは、コントロールできるといった機能が必要となる。そのためにローラの内層はソフトなエラストマーで形成し、表面にコーティングを施す帯電性制御に関する特許出願が多く見受けられる。 The electrophotographic developing roller charges the toner by means of frictional charging with a supply roller or a thin layer forming blade with a non-magnetic one-component toner, and conveys the toner onto the photoreceptor. The developing roller needs to have a function of charging and transporting toner. The lower the friction coefficient, which is in contact with the photosensitive member, the supply roller, and the thin layer blade, is advantageous in reducing driving torque, that is, reducing power consumption and downsizing the driving motor. On the other hand, the softer inner layer of the roller for contacting with the mating material can be uniformly contacted, and there is an advantage that the contact area can be increased. In other words, the inner layer must have a soft function and a surface with a low coefficient of friction, a high chargeability of the toner, or a controllable function. Therefore, there are many patent applications relating to chargeability control in which the inner layer of the roller is formed of a soft elastomer and the surface is coated.
特許文献２（特開平５−１８８７３３号公報）には、帯電音を低減することを意図しているのであるが、帯電フィルムを用いて、フィルムチューブ内側から押圧することなく感光体に接触させて帯電を行う技術が開示されている。しかし、この方法では駆動ローラ、帯電チューブおよびフィルムの押圧手段など複雑なシステムが必要になる。また、特許文献３（特開平７−９２７７６号公報）には、発泡部材の外周面を導電性チューブで被覆した帯電ローラが記載されている。
特許文献４（特開平１０−２３９９８５号公報）には、回転軸の外周に導電弾性層および表面層を同心に積層して設け、該表面層の外周に現像剤を担持させる電子写真装置の現像ローラにおいて、表面層にシリコン・アクリル共重合樹脂を０．２〜３０重量％含有するポリウレタン樹脂を用いた現像ローラが開示されており、特許文献５（特開２００２−２３５７３０号公報）には、帯電音圧の低減を意図して導電性軸体の外周面上に貯蔵弾性率１×１０4〜２×１０6Ｐａの導電弾性層と表面層とを積層して成る導電性ローラが開示されている。
Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-188733) intends to reduce the charged sound, but uses a charged film to contact the photoconductor without pressing from the inside of the film tube. A technique for charging is disclosed. However, this method requires a complicated system such as a driving roller, a charging tube, and a film pressing means. Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-92776) describes a charging roller in which the outer peripheral surface of a foamed member is covered with a conductive tube.
In Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-239985), development of an electrophotographic apparatus in which a conductive elastic layer and a surface layer are provided concentrically on the outer periphery of a rotating shaft and a developer is carried on the outer periphery of the surface layer. In the roller, a developing roller using a polyurethane resin containing 0.2 to 30% by weight of a silicon / acrylic copolymer resin in the surface layer is disclosed, and Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-235730) discloses: A conductive roller is disclosed in which a conductive elastic layer having a storage elastic modulus of 1 × 10 4 to 2 × 10 6 Pa and a surface layer are laminated on the outer peripheral surface of a conductive shaft for the purpose of reducing charging sound pressure. ing.
公知となっているこれら導電性ローラの表面層は、ポリウレタン樹脂を主体としているので、対磨耗性、屈曲・変形性には優れているものの、導電性ローラと静電潜像保持体との周速度の差により接触面において導電性ローラの表面ウレタン層が静電保持体に引っ張られて復元する際に異音を発したり、微振動を起こすという問題やプリンターなどの場合にフィルミングと称する未消費の現像剤が導電性ローラ外周面にフィルム状に固着しやすくなる問題がある。 The known surface layer of these conductive rollers is mainly made of polyurethane resin, so that it has excellent wear resistance, bending / deformability, but the periphery of the conductive roller and the electrostatic latent image holding member is excellent. Due to the difference in speed, the surface urethane layer of the conductive roller is pulled by the electrostatic holding member on the contact surface to restore noise or cause slight vibrations. There is a problem that the consumed developer tends to adhere to the outer peripheral surface of the conductive roller in the form of a film.
また、近年トナーは、ポリエステル系トナーが主流となっている。一般にポリウレタンは、物性の確保という面でポリウレタン樹脂はエステル系のものが使用されるが、エステル系ウレタンは、構造中含まれるエステル基とポリエステル系トナーとのインターラクションが強く、トナーの帯電以外に物理的な付着によりトナーのローラ上への付着が多くなり、感光体と現像ローラ間でトナー層厚が高くなり、いわゆる鳴き砂現象で感光体とローラの回転時に異音が発生するといった問題が生じる。
さらに、特開２００２−２３５７３０号公報で開示されている動的粘弾性の貯蔵弾性率が１×１０4〜２×１０6Ｐａの導電弾性層と表面層とを積層して成る導電性ローラでは、交流成分を含む電圧を印加して被帯電部材に電荷を付与した場合に発生する帯電音圧を耳障りに感じない７０ｄＢ以下に低減できるという貯蔵弾性率であって、本発明の意図する貯蔵弾性率の範囲とは関連性がない。
In recent years, polyester-based toner has become the mainstream. In general, polyurethane is an ester based polyurethane resin in terms of securing physical properties, but ester urethane has a strong interaction between the ester group contained in the structure and the polyester based toner. As a result of physical adhesion, toner adheres to the roller more and the toner layer becomes thicker between the photoconductor and the developing roller, and so-called squeal sand phenomenon causes abnormal noise when the photoconductor and the roller rotate. Arise.
Further, in a conductive roller formed by laminating a conductive elastic layer having a dynamic viscoelastic storage elastic modulus of 1 × 10 4 to 2 × 10 6 Pa and a surface layer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-235730. The storage elastic modulus is that the charged sound pressure generated when a charge is applied to the member to be charged by applying a voltage containing an alternating current component can be reduced to 70 dB or less, which is not harsh, and is intended for the storage elasticity intended by the present invention. Not related to rate range.
本願発明は、トナーの帯電性をコントロールすると共に高温高湿環境（ＨＨ環境）下でのトナーの固着を防止するものである。
また、本願発明は、トナー介在下での感光体とローラの摩擦音を低減することを目的とする。
The present invention controls the chargeability of the toner and prevents the toner from sticking in a high temperature and high humidity environment (HH environment).
Another object of the present invention is to reduce the frictional noise between the photosensitive member and the roller under the presence of toner.
かかる視点に立って、導電性ローラについて鋭意研究した結果、本技術を完成した。
本発明の主な構成は次のとおりである。
（１）ポリエステル系トナーに用いられる電子写真装置用導電性ローラにおいて、弾性層とその上に少なくとも１層を有するコート層を設けた積層構造のローラであって、
該コート層は、アクリル樹脂とエーテル系ウレタン樹脂のブレンド物からなり、かつ、該コート層の粘弾性が、温度分散動歪が０．１％、周波数１０Ｈｚ，昇温速度２℃／分の測定条件により測定した０〜５０℃間の貯蔵弾性率E’が１．５ｘ１０８Ｐａ以上であり、厚みが０．１〜３μｍであることを特徴とする導電性ローラ。
（２）ポリエステル系トナーに用いられる電子写真装置用導電性ローラにおいて、弾性層とその上に１層以上を有するコート層を設けた積層構造のローラであって、
該コート層は、アクリル樹脂とウレタン樹脂のブレンド物からなり、アクリル樹脂とウレタン樹脂の比率が8：2〜2：8であり、厚みが０．３〜３μｍあって、ウレタン樹脂がポリカーボネート系ウレタンであることを特徴とする導電性ロ―ラ。
（３）電子写真用導電性ローラが現像ローラであることを特徴とする（１）又は（２）記載の導電性ローラ。
From this point of view, as a result of earnest research on conductive rollers, this technology was completed.
The main configuration of the present invention is as follows.
(1) In a conductive roller for an electrophotographic apparatus used for a polyester-based toner, a roller having a laminated structure in which an elastic layer and a coat layer having at least one layer thereon are provided,
The coat layer is made of a blend of an acrylic resin and an ether urethane resin, and the viscoelasticity of the coat layer is measured by a temperature dispersion dynamic strain of 0.1%, a frequency of 10 Hz, and a heating rate of 2 ° C./min. Ri der storage modulus E 'is 1.5 × 10 8 Pa or more between 0 to 50 ° C. as measured by the conditions, the conductive roller having a thickness and wherein 0.1~3μm der Rukoto.
(2) In a conductive roller for an electrophotographic apparatus used for a polyester-based toner, a roller having a laminated structure in which an elastic layer and a coat layer having one or more layers are provided thereon,
The coat layer is made of a blend of acrylic resin and urethane resin, the ratio of acrylic resin to urethane resin is 8: 2 to 2: 8, the thickness is 0.3 to 3 μm , and the urethane resin is polycarbonate urethane. A conductive roller characterized by
(3) The conductive roller according to (1) or (2 ), wherein the electrophotographic conductive roller is a developing roller.
（１）電子写真装置等に用いられる導電性ローラにおいて、弾性層とその上に少なくとも１層コート層を設けた２層以上の構造からなり、最外層がアクリル樹脂とエーテル系ウレタン樹脂のブレンド物からなり、０〜５０℃における厚さ０．１〜３μｍであるコート層の貯蔵弾性率を１．５Ｘ１０８Ｐａ以上にすることによりバルクはソフトで、表面は摩擦係数が低く、トナーの帯電性が高いあるいは帯電性をコントロールでき、ＨＨ環境でのトナーの保管安定性も優れた導電性ローラを提供することが可能となった。
（２）トナーとのインターラクションの低いポリカーボネート系のウレタンをウレタン樹脂に用いることで、異音の発生を防ぐことができる。トナーの付着量を低減できる。また、トナーのリセット性に優れることから、ローラ上のフィルミングを防止でき長期的に安定な画像を確保することができる。
(1) A conductive roller used in an electrophotographic apparatus or the like, comprising an elastic layer and a structure of two or more layers provided with at least one coat layer thereon, and the outermost layer is a blend of an acrylic resin and an ether urethane resin The coating layer having a thickness of 0.1 to 3 μm at 0 to 50 ° C. has a storage modulus of 1.5 × 10 8 Pa or more, so that the bulk is soft, the surface has a low coefficient of friction, and the chargeability of the toner Therefore, it is possible to provide a conductive roller that can control the chargeability or has high toner storage stability in an HH environment.
(2) Generation of abnormal noise can be prevented by using polycarbonate urethane having low interaction with the toner as the urethane resin. The amount of toner adhesion can be reduced. In addition, since the toner resetting property is excellent, filming on the roller can be prevented and a stable image can be secured for a long period of time.
本願発明は、ポリエステル系トナーに用いられる電子写真装置用導電性ローラにおいて、弾性層とその上に少なくとも１層を有するコート層を設けた２層以上の構造からなり、該コート層は、アクリル樹脂とエーテル系ウレタン樹脂のブレンド物からなり、かつ、該コート層の粘弾性が、温度分散動歪が０．１％、周波数１０Ｈｚ，昇温速度２℃／分の測定条件により測定した０〜５０℃間の貯蔵弾性率E’が１．５ｘ１０８Ｐａ以上とした導電性ローラである。
ローラの帯電性を制御するためにマイナス帯電性を示すアクリル樹脂とゼロ帯電性を示すウレタン樹脂をブレンドし、ブレンド比率を変更することで、帯電性を直線的にコントロールした。
アクリル樹脂は硬く、ウレタン樹脂は柔らかいので帯電性を若干プラスになるようにウレタン樹脂を多く配合した場合、被膜としてはソフトになる。
薄層ブレードやＯＰＣは一定の荷重でローラに接触しており、コート層がソフトになると圧接でコート層が変形し、その部分が凹みとなるためにトナー層が厚くなるために黒筋となる。この凹みを防ぐには、コート層の貯蔵弾性率（Ｅ‘）を１．５Ｘ１０８Ｐａ以上にすることが必要となる。
The present invention relates to a conductive roller for an electrophotographic apparatus used for a polyester-based toner, and has a structure of two or more layers in which an elastic layer and a coating layer having at least one layer are provided thereon. And viscoelasticity of the coating layer was measured under the measurement conditions of temperature dispersion dynamic strain of 0.1%, frequency of 10 Hz, and heating rate of 2 ° C./min. This is a conductive roller having a storage elastic modulus E ′ between 1.5 ° C. and 1.5 × 10 8 Pa or more.
In order to control the charging property of the roller, an acrylic resin having negative charging property and a urethane resin having zero charging property were blended, and the charging property was linearly controlled by changing the blend ratio.
Since the acrylic resin is hard and the urethane resin is soft, when a large amount of the urethane resin is blended so that the chargeability is slightly positive, the film becomes soft.
The thin layer blade and OPC are in contact with the roller with a constant load. When the coating layer becomes soft, the coating layer is deformed by pressure contact, and the toner layer becomes thick because the portion becomes concave, resulting in black streaks. . In order to prevent this dent, the storage elastic modulus (E ′) of the coat layer needs to be 1.5 × 10 8 Pa or more.
また、電子写真装置は、オフィスで使用されるためにある程度使用環境はコントロールされているが、機内温度の上昇、あるいは輸送環境を考慮すると最高５０℃には上昇すると考えられるので、５０℃でのコート層の弾性率を１．５Ｘ１０８Ｐａ以上に制御する必要がある。このために、弾性率が５０℃でも高く保持されたウレタン樹脂をアクリル樹脂にブレンドし、アクリル樹脂とウレタン樹脂のブレンド比率を変更することで帯電量をコントロールし、帯電性の低い、つまり、ウレタン樹脂量の多い範疇でもコート層の弾性率を確保することとした。このときの貯蔵弾性率Ｅ’の測定条件は、温度分散動歪０．１％、周波数１０Ｈｚ、昇温速度を２℃／分である。 In addition, since the electrophotographic apparatus is used in the office, the use environment is controlled to some extent, but it is considered that the maximum temperature rises to 50 ° C in consideration of the rise in the in-machine temperature or the transportation environment. It is necessary to control the elastic modulus of the coat layer to 1.5 × 10 8 Pa or more. For this purpose, urethane resin, which has a high elastic modulus even at 50 ° C, is blended with acrylic resin, and the amount of charge is controlled by changing the blend ratio of acrylic resin and urethane resin. The elastic modulus of the coat layer was secured even in the category with a large amount of resin. The measurement conditions of the storage elastic modulus E ′ at this time are a temperature dispersion dynamic strain of 0.1%, a frequency of 10 Hz, and a temperature increase rate of 2 ° C./min.
また、ポリエステル系トナーに用いられる電子写真装置用導電性ローラにおいて、弾性層とその上に１層以上を有するのコート層を設けた積層構造のローラであって、該コート層は、アクリル樹脂とウレタン樹脂のブレンド物からなり、アクリル樹脂とウレタン樹脂の比率が8：2〜2：8であって、ウレタン樹脂がポリカーボネート系ウレタンである導電性ロ―ラである。 Further, in the electroconductive roller for an electrophotographic apparatus used for the polyester-based toner, a roller having a laminated structure in which an elastic layer and a coat layer having one or more layers are provided thereon, the coat layer includes an acrylic resin and This is a conductive roller made of a blend of urethane resins, in which the ratio of acrylic resin to urethane resin is 8: 2 to 2: 8, and the urethane resin is polycarbonate urethane.
近年、トナーはポリエステル樹脂系トナーが主流となっている。一般に、物性の確保という面でポリウレタン樹脂はエステル系のものが使用されるが、エステル系ウレタン樹脂は当然ながら構造中にエステル基を有しており、ポリエステル樹脂トナーとの相互作用が強い。そのためコート層とトナーとが物理結合を形成しやすくなるためにより固着しやすくなる。
特に薄層ブレードとローラの間に介在したトナ−は、ある荷重でローラ表面に押し付けられるためにローラとの相互作用により表面に固着しやすくなり、その部分がプリント数枚〜数十枚の間で白スジとなって現れることになる。
その解決手段として、ポリエステル樹脂系トナーとの相互作用を低下させるために、エーテル系のウレタン樹脂を使用した。
弾性率の高い樹脂で形成されているので、コート層が厚いと永久変形により凹みを生じる。逆に薄すぎると、コート層としての帯電性を確保する機能が発現できない。このためコート層の厚さは、０．１〜３μｍが好ましい。
In recent years, polyester resin-based toner has become mainstream. In general, an ester-based polyurethane resin is used in terms of ensuring physical properties, but the ester-based urethane resin naturally has an ester group in its structure and has a strong interaction with the polyester resin toner. For this reason, the coat layer and the toner easily form a physical bond, so that they are more easily fixed.
In particular, the toner interposed between the thin blade and the roller is pressed against the surface of the roller with a certain load, so it easily adheres to the surface due to the interaction with the roller, and the portion is between several to several tens of prints. Will appear as white streaks.
As a solution to this problem, an ether urethane resin was used to reduce the interaction with the polyester resin toner.
Since it is formed of a resin having a high elastic modulus, if the coat layer is thick, a dent is generated due to permanent deformation. On the other hand, if it is too thin, the function of ensuring the chargeability as the coat layer cannot be expressed. For this reason, the thickness of the coat layer is preferably 0.1 to 3 μm.
感光体と現像ローラ間に形成されるトナーの層厚は、いわゆる鳴き砂現象で感光体とローラの回転時に異音が発生する原因ともなる。その解決手段として、アクリル樹脂とウレタン樹脂のブレンド物からなり、アクリル樹脂とポリカーボネート系ウレタン樹脂とのブレンドをコート層に用いた。コート層は弾性率の高い樹脂で形成されているので、厚いと永久変形により凹みを生じる。逆に薄すぎるとコート層としての帯電性を確保する機能が発現できない。その厚さは、０．３〜３μｍが好ましい。トナーとのインターラクションの低いポリカーボネート系のウレタン樹脂に用いることで、トナーの付着量を低減できるために異音の発生を防ぐことができる。また、トナーのリセット性に優れることから、ローラ上のフィルミングを防止でき、長期的に安定な画像を確保することができる。一方、ポリエステルトナーとのインターラクションのみを考慮した場合エーテル系ウレタンに較べて、機械的強度が高く耐久性に優れている。 The layer thickness of the toner formed between the photoconductor and the developing roller also causes abnormal noise when the photoconductor and the roller are rotated due to a so-called squeal sand phenomenon. As a solution, a blend of acrylic resin and urethane resin was used, and a blend of acrylic resin and polycarbonate urethane resin was used for the coating layer. Since the coat layer is formed of a resin having a high elastic modulus, if it is thick, a dent is caused by permanent deformation. On the other hand, if it is too thin, the function of ensuring the chargeability as the coat layer cannot be expressed. The thickness is preferably 0.3 to 3 μm. By using a polycarbonate urethane resin having low interaction with the toner, the amount of toner attached can be reduced, so that the generation of abnormal noise can be prevented. Further, since the toner is excellent in resetting property, filming on the roller can be prevented, and a stable image can be ensured in the long term. On the other hand, when only the interaction with the polyester toner is taken into consideration, the mechanical strength is high and the durability is excellent as compared with ether urethane.
以下、図面に基づき本発明を詳細に説明する。本発明の導電性ローラの基本構造は、先に本出願人が提案した特許文献５（特開２００２−２３５７３０号公報）に開示したものと同様である。
図１は、本発明の実施の一形態による導電性ローラ１の軸線方向の断面図である。導電性ローラ１は、導電性の軸体２と、該軸体２の外周面上に形成された導電弾性層３と、導電性ウレタン樹脂内層３の外周面上に積層された表面層４とを含む多層構造を有する。本発明におけるコート層は、表面層４に相当する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The basic structure of the conductive roller of the present invention is the same as that disclosed in Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-235730) previously proposed by the present applicant.
FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a conductive roller 1 according to an embodiment of the present invention. The conductive roller 1 includes a conductive shaft body 2, a conductive elastic layer 3 formed on the outer peripheral surface of the shaft body 2, and a surface layer 4 laminated on the outer peripheral surface of the conductive urethane resin inner layer 3. Having a multilayer structure. The coat layer in the present invention corresponds to the surface layer 4.
軸体２は、両端を軸支したり、駆動部品を嵌合するため両端を精密加工した細長い直円柱状であり、金属、たとえば鉄、アルミニウム合金、ステンレス鋼などが好適に用いられる。 The shaft body 2 has an elongated right circular column shape in which both ends are pivotally supported and both ends are precisely machined to fit a drive part, and a metal such as iron, aluminum alloy, stainless steel, or the like is preferably used.
導電性ウレタン樹脂内層３は、導電剤を配合したゴム組成物から形成される。ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム、クロロプレンゴム、スチレン‐ブタジエンゴム、エチレン‐プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、アクリロニトリル‐ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム、シリコンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴムなどやこれらのゴムの単量体を共重合して得られるゴムなどを挙げることができる。これらの合成ゴムおよび天然ゴムは、１種単独で使用してもよいし、２種以上混合して使用してもよい。 The conductive urethane resin inner layer 3 is formed from a rubber composition containing a conductive agent. Rubber components of the rubber composition include natural rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber (EPDM), butyl rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), isoprene rubber, silicon rubber, epichlorohydrin rubber, urethane rubber, etc. And rubbers obtained by copolymerizing monomers of these rubbers. These synthetic rubbers and natural rubbers may be used alone or in combination of two or more.
ゴム組成物に配合する導電性付与材としては、カーボンブラックや、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物粒子を用いることができる。ゴムに対する分散性が良く、補強性にも優れる点で、カーボンブラックが好ましく用いられる。 As the conductivity imparting material to be blended in the rubber composition, carbon black, metal oxide particles such as titanium oxide, tin oxide and zinc oxide can be used. Carbon black is preferably used in terms of good dispersibility in rubber and excellent reinforcement.
表面層４は、アクリル樹脂とエーテル系ウレタン樹脂、あるいは、ポリカーボネート系ウレタン樹脂とのブレンド物からなり、導電性付与材や表面改質剤を添加、分散させた被膜からなる。 The surface layer 4 is made of a blend of an acrylic resin and an ether urethane resin or a polycarbonate urethane resin, and is made of a film in which a conductivity-imparting material and a surface modifier are added and dispersed.
ゴム組成物中には、さらに加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、充填剤、加工助剤などの各種配合剤や添加剤を添加してもよい。 Various compounding agents and additives such as a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a softening agent, a filler, and a processing aid may be further added to the rubber composition.
導電性ウレタン樹脂内層３の層厚は、１〜１０ｍｍ、好ましくは１．５〜５ｍｍであり、コート層である表面層４の膜厚は、エーテル系ウレタン樹脂では０．１〜３μｍが好ましく、ポリカーボネート系ウレタン樹脂では０．３〜３μｍが好ましい。 The layer thickness of the conductive urethane resin inner layer 3 is 1 to 10 mm, preferably 1.5 to 5 mm, and the film thickness of the surface layer 4 that is a coat layer is preferably 0.1 to 3 μm for the ether urethane resin, In the case of a polycarbonate urethane resin, 0.3 to 3 μm is preferable.
さらに、エーテル系ウレタン樹脂をブレンドした場合は、コート層の粘弾性が０〜５０℃間の貯蔵弾性率Ｅ‘が１．５Ｘ１０８Ｐａ以上である。
一般に動的粘弾性測定におけるE’は動的弾性率あるいは貯蔵弾性率といい、虚数項である動的損失E”との和が応力とひずみの比である弾性率を示し、ｔａｎδは応力とひずみの位相差δの正接を示し、損失正接と称し、弾性率に対する粘性率の比である緩和時間の関数である。ｔａｎδのピーク温度は、動的粘弾性特性の一つであって動的粘弾性測定機によって測定されるtanδの中、最大となる値(ピーク値)を示す温度である。
E* = E’ + ｉ E”
ここで、動的粘弾性とは、応力やヒズミが時間と共に周期的、正弦的に変わる場合の粘弾性をいい、貯蔵弾性率や損失係数、損失弾性率などによって特徴つけられる。また、ヒズミと応力との関係が線形であるような粘弾性を線形粘弾性といい、貯蔵弾性率Ｅ‘とは、線形粘弾性体に周期的、正弦的なヒズミまたは力を与えた場合に観測される弾性率をいう。この弾性率は弾性ゴム部材、すなわち、ゴム状高分子においては複素数になるため複素（動的）弾性率E*という。
Furthermore, when ether type urethane resin is blended, the storage elastic modulus E 'between 0-50 degreeC of viscoelasticity of a coating layer is 1.5 * 10 < 8 > Pa or more.
In general, E ′ in dynamic viscoelasticity measurement is called dynamic elastic modulus or storage elastic modulus, and the sum of the imaginary term dynamic loss E ″ is the ratio of stress to strain, and tan δ is stress and This is the tangent of the strain phase difference δ, which is called the loss tangent and is a function of the relaxation time, which is the ratio of the viscosity to the elastic modulus, and the peak temperature of tan δ is one of the dynamic viscoelastic properties and This is the temperature indicating the maximum value (peak value) in tan δ measured by the viscoelasticity measuring device.
E * = E '+ i E ”
Here, dynamic viscoelasticity refers to viscoelasticity when stress and strain change periodically and sinusoidally with time, and is characterized by storage elastic modulus, loss coefficient, loss elastic modulus, and the like. Further, viscoelasticity in which the relationship between the strain and the stress is linear is called linear viscoelasticity, and the storage elastic modulus E ′ is obtained when a periodic or sinusoidal strain or force is applied to the linear viscoelastic body. The observed elastic modulus. Since this elastic modulus is a complex number in an elastic rubber member, that is, a rubber-like polymer, it is called a complex (dynamic) elastic modulus E *.
導電性ローラ１は、軸体２の外周に導電性ウレタン樹脂内層３を設けてなり、導電性ウレタン樹脂内層３は、従来公知の押出成形や型注入成形などによって製造することができる。導電性ウレタン樹脂内層３を整形、研磨したのち、表面層４である外層をディッピング等の手段によりコートする。 The conductive roller 1 is provided with a conductive urethane resin inner layer 3 on the outer periphery of the shaft body 2, and the conductive urethane resin inner layer 3 can be manufactured by a conventionally known extrusion molding, mold injection molding, or the like. After shaping and polishing the conductive urethane resin inner layer 3, the outer layer as the surface layer 4 is coated by means such as dipping.
本発明の導電性ローラは、電子写真装置、複写機・プリンター・ＦＡＸ・これらの複合機などの現像ローラとして好適に用いることができるが、帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラなどとしても使用することができる。 The conductive roller of the present invention can be suitably used as a developing roller for an electrophotographic apparatus, a copying machine, a printer, a FAX, or a complex machine thereof, but it can also be used as a charging roller, a transfer roller, a cleaning roller, or the like. Can do.
導電性ウレタン樹脂内層の上に表面層を設けたコート層に用いられるウレタン樹脂は、エーテル系ポリオール、ポリカーボネートポリオール、イソシアネート、架橋剤及び触媒を原料として製造される。
上記エーテル系ポリオールとしては、通常、ポリウレタンの形成に用いられるものであれば特に限定されず、ポリエチレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルポリオールを挙げることができる。上記ポリオールは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
The urethane resin used for the coat layer in which the surface layer is provided on the conductive urethane resin inner layer is manufactured using an ether-based polyol, a polycarbonate polyol, an isocyanate, a crosslinking agent and a catalyst as raw materials.
The ether polyol is not particularly limited as long as it is usually used for forming polyurethane, and examples thereof include polyether polyols such as polyethylene glycol and polybutylene glycol. The said polyol may be used independently and 2 or more types may be used together.
ポリカーボネート系ポリオールとしては、１，６ヘキサンカーボネート、１，５ペンタンカーボネートが用いられる。 As the polycarbonate-based polyol, 1,6-hexane carbonate and 1,5-pentane carbonate are used.
上記アクリル樹脂とのブレンド物に用いられるエーテル系のウレタン樹脂に用いられるイソシアネートとしては、通常、ポリウレタンの形成に用いられるものであれば特に限定されず、例えば、トリレンジイソシアネート（TDI）、４，４−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、イソホロンジイソシアネート（IPDI）、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、及び、これらの異性体等を挙げることができる。好ましくは、耐摩耗性に優れたポリウレタンが得られることから、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、及び、その異性体である。上記イソシアネートは、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。 The isocyanate used in the ether-based urethane resin used in the blended product with the acrylic resin is not particularly limited as long as it is usually used in the formation of polyurethane. For example, tolylene diisocyanate (TDI), 4, Examples thereof include 4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), 1,4-cyclohexane diisocyanate, and isomers thereof. Preferably, 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and isomers thereof are obtained because a polyurethane having excellent abrasion resistance can be obtained. The said isocyanate may be used independently and 2 or more types may be used together.
さらにウレタン樹脂に用いられる上記架橋剤としては、低分子量ジオールと低分子量トリオールとの混合物が好ましく用いられる。上記低分子量ジオールとしては、通常、ポリウレタンの形成に用いられるものであれば特に限定されず、例えば、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等を挙げることができる。上記低分子量トリオールとしては、通常、ポリウレタンの形成に用いられるものであれば特に限定されず、トリメチロールプロパン、トリイソプロパノールアミン等を挙げることができる。 Furthermore, as the crosslinking agent used in the urethane resin, a mixture of a low molecular weight diol and a low molecular weight triol is preferably used. The low molecular weight diol is not particularly limited as long as it is usually used for forming polyurethane, and examples thereof include 1,4-butanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, and the like. Can be mentioned. The low molecular weight triol is not particularly limited as long as it is usually used for forming polyurethane, and examples thereof include trimethylolpropane and triisopropanolamine.
ウレタン化の触媒としては、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリンなど三級アミン等のアミン系化合物、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ（２−エチルヘキソエート）等の有機錫化合物が挙げられる。 Urethane catalysts include amine compounds such as tertiary amines such as triethylamine, dimethylethanolamine, triethylenediamine and N-methylmorpholine, and organic tin compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin di (2-ethylhexoate). Is mentioned.
一方、コート層でウレタン樹脂とブレンド物を形成するアクリル樹脂は、感光体、供給ローラ、薄層ブレード等相手材と接触する際に、摩擦係数を低減させるものであれば特に限定されず、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート等の硬度の大きいポリマーが好ましいが、ホモポリマーに限定するものではない。 On the other hand, the acrylic resin that forms a blend with the urethane resin in the coat layer is not particularly limited as long as it reduces the coefficient of friction when contacting with a mating material such as a photoreceptor, a supply roller, and a thin layer blade. Polymers with high hardness such as methyl methacrylate and polybutyl methacrylate are preferred, but are not limited to homopolymers.
〔実施例１〜５〕
＜エーテル系ウレタン樹脂に関する実施例＞
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、コート層の厚み、粘弾性測定および導電性ロールの評価は、下記の方法で行った。
[Examples 1 to 5]
<Examples relating to ether urethane resins>
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In addition, the thickness of a coating layer, a viscoelasticity measurement, and evaluation of the electroconductive roll were performed with the following method.
〔厚みの測定〕
コート層の断面を切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察による断面写真から求めた。
〔粘弾性測定〕
コート層の塗工液をテフロン（登録商標）シート上に流し込み、希釈溶剤（ＴＨＦ／ＭＥＫ等重量混合液）を蒸発除去した後、１００℃で２時間乾燥させ、レオメーターＤＶＥ−Ｖ４（レオロジー社製）を用いて昇温速度２℃/分、周波数１０Ｈｚの測定条件で温度分散により求めた。
〔導電性ロールの評価〕
導電性ロールを市販のプリンターに設定して初期画像を出した後、５０℃で１週間保管してから画像評価した。
[Measurement of thickness]
The cross section of the coat layer was cut and obtained from a cross-sectional photograph obtained by observation with a scanning electron microscope (SEM).
(Viscoelasticity measurement)
The coating layer coating solution is poured onto a Teflon (registered trademark) sheet, and after diluting the solvent (THF / MEK, etc., by weight) is removed by evaporation, dried at 100 ° C. for 2 hours, and rheometer DVE-V4 (Rheology) The temperature was obtained by temperature dispersion under the measurement conditions of a temperature rising rate of 2 ° C./min and a frequency of 10 Hz.
[Evaluation of conductive roll]
After setting an electroconductive roll to a commercially available printer and taking out an initial image, it stored at 50 degreeC for 1 week, and image evaluation was carried out.
導電性ウレタン樹脂内層および表面コート層と導電性ロールの作製方法を示す。
〔導電性ウレタン樹脂内層の作製〕
ポリオールであるエクセノール３０３０（旭硝子(株)製、水酸基価：５６ｍｇＫＯＨ／ｇ）にあらかじめ１重量％濃度のケッチェンＥＣ（ライオン(株)製、導電性カーボン）をロール分散した後、９０℃で２４時間減圧脱水して使用した。ポリオール１００ｇに対してウレタン反応促進剤としてジブチル錫ジラウレート（日東化成製）１００ppmを添加して混合し、これにイソシアネートとしてデスモジュールＴ−８０（住化バイエルウレタン(株)製、ＮＣＯ含量４７％）を８．８ｇ混合した。この混合液を金型に流し込み、１００℃で１０分間硬化反応した後、脱型してから８０℃で１２時間後硬化反応を行った。得られたウレタン樹脂硬化物を研磨して寸法を作りこみ、表面粗さ５μｍのロール内層を作製した。
A method for producing a conductive urethane resin inner layer, a surface coat layer, and a conductive roll will be described.
[Production of conductive urethane resin inner layer]
A ketjen EC (manufactured by Lion Corporation, conductive carbon) having a concentration of 1% by weight was previously roll-dispersed in Exenol 3030 (Asahi Glass Co., Ltd., hydroxyl value: 56 mgKOH / g), which is a polyol, and then at 90 ° C. for 24 hours. Used under reduced pressure dehydration. Dibutyltin dilaurate (manufactured by Nitto Kasei) 100 ppm as a urethane reaction accelerator is added to 100 g of polyol and mixed. Desmodur T-80 (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., NCO content 47%) is added to this. 8.8 g of was mixed. This mixed solution was poured into a mold and subjected to a curing reaction at 100 ° C. for 10 minutes. After demolding, a post-curing reaction was performed at 80 ° C. for 12 hours. The obtained urethane resin cured product was polished to create dimensions, and a roll inner layer having a surface roughness of 5 μm was produced.
〔表面コート層と導電性ロールの作製〕
アクリル樹脂としてポリメントＮＫ−３８０（日本触媒(株)製、固形分30重量％）に対して、ウレタン樹脂として３種のペレット、すなわち、Ｅ１８５（日本ポリウレタン工業(株)製、エステル系ウレタン樹脂）、Ｐ３９５（日本ポリウレタン工業(株)製、ポリエーテル系ウレタン樹脂）、Ｐ２２Ｍ（日本ポリウレタン工業(株)製、エステル系ウレタン樹脂）を固形分１５％となるようにテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解してウレタン樹脂ドープを作製した。
導電性付与は、上記ケッチェンブラックを分散処理したものをコート層の固形分に対し、５重量％添加した。かくして得られた塗工液の固形分をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）/メチルエチルケトン（ＭＥＫ）の等重量混合溶剤で変量して膜厚を変化させる方法でロールをディッピングによる被膜を形成してから１００℃で２時間乾燥した後、端部をカットして導電性ロールを得た。
実施例１〜５および比較例１〜４の導電性ロールにおける実配合とコート層の固形分（重量％）、膜厚（μｍ）、０〜５０℃における貯蔵弾性率および得られた導電性ロールを用いた実機による初期とＨＨ環境条件（５０℃、相対湿度８５％の環境条件）での保管後の画像評価を表１にまとめて示した。
[Preparation of surface coat layer and conductive roll]
Polyment NK-380 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., solid content 30% by weight) as an acrylic resin, three types of pellets as urethane resin, namely E185 (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., ester urethane resin) , P395 (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., polyether urethane resin) and P22M (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., ester urethane resin) were dissolved in tetrahydrofuran (THF) to a solid content of 15%. A urethane resin dope was prepared.
For imparting conductivity, 5% by weight of the ketjen black dispersed was added to the solid content of the coating layer. After forming a film by dipping a roll by changing the film thickness by changing the solid content of the coating liquid thus obtained with an equal weight mixed solvent of tetrahydrofuran (THF) / methyl ethyl ketone (MEK), the coating liquid was heated at 100 ° C. After drying for a period of time, the end portion was cut to obtain a conductive roll.
Actual blending of conductive rolls of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, solid content (% by weight) of coating layer, film thickness (μm), storage elastic modulus at 0 to 50 ° C. and obtained conductive roll Table 1 summarizes the image evaluation after storage under the initial conditions and HH environmental conditions (environmental conditions of 50 ° C. and relative humidity of 85%).
表１の結果から実施例と比較例の対比から、エーテル系ウレタン樹脂に対するアクリル樹脂の比率を増させることにより貯蔵弾性率を１．５Ｘ１０８Ｐａ以上とした導電性ローラは、実機での初期およびＨＨ環境条件での保管後のいずれにおいても画像評価は良好であったが、貯蔵弾性率が上記の値より低い比較例では画像評価に何らかの欠陥が認められた。 From the comparison of the examples and comparative examples from the results in Table 1, the conductive roller having a storage elastic modulus of 1.5 × 10 8 Pa or more by increasing the ratio of the acrylic resin to the ether-based urethane resin is Although the image evaluation was good after storage under HH environmental conditions, some defects were observed in the image evaluation in the comparative examples in which the storage elastic modulus was lower than the above value.
図２に実施例および比較例で用いた導電性ローラのコート層の貯蔵弾性率の温度依存性を示したが、実施例で示した導電性ローラでは、いずれも５０℃以下の温度領域で１．５Ｘ１０８Ｐａ以上の貯蔵弾性率を維持していることが明らかになった。 FIG. 2 shows the temperature dependence of the storage elastic modulus of the coating layer of the conductive roller used in the example and the comparative example. In the conductive roller shown in the example, both are 1 in a temperature range of 50 ° C. or less. It was revealed that the storage elastic modulus of 5 × 10 8 Pa or more was maintained.
〔実施例６〜１０〕
＜ポリカーボネート系ウレタン樹脂に関する実施例＞
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、コート層の厚み、粘弾性測定および導電性ロールの評価は、下記の方法で行った。
〔厚みの測定〕
コート層の断面を切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察による断面写真から求めた。
〔粘弾性測定〕
コート層の塗工液をテフロン（登録商標）シート上に流し込み、希釈溶剤（ＴＨＦ／ＭＥＫ等重量混合液）を蒸発除去した後、１００℃で２時間乾燥させ、レオメーターＤＶＥ−Ｖ４（レオロジー社製）を用いて昇温速度２℃/分、周波数１０Ｈｚの測定条件で温度分散により求めた。
〔導電性ロールの評価〕
導電性ロールを市販のプリンターに設定して、連続通紙テスト実施して画像、異音の状況を確認した。なお、「３連続通紙」は、１通紙単位１０００枚とし、３０００枚連続プリント試験を行ったことである。
[Examples 6 to 10]
<Examples of polycarbonate urethane resin>
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In addition, the thickness of a coating layer, a viscoelasticity measurement, and evaluation of the electroconductive roll were performed with the following method.
[Measurement of thickness]
The cross section of the coat layer was cut and obtained from a cross-sectional photograph obtained by observation with a scanning electron microscope (SEM).
(Viscoelasticity measurement)
The coating layer coating solution is poured onto a Teflon (registered trademark) sheet, and after diluting the solvent (THF / MEK, etc., by weight) is removed by evaporation, dried at 100 ° C. for 2 hours, and rheometer DVE-V4 (Rheology) The temperature was obtained by temperature dispersion under the measurement conditions of a temperature rising rate of 2 ° C./min and a frequency of 10 Hz.
[Evaluation of conductive roll]
The conductive roll was set to a commercially available printer, and a continuous paper passing test was conducted to confirm the situation of images and abnormal noise. “Three continuous sheets” means that a continuous printing test of 3000 sheets was performed with 1000 sheets per sheet.
導電性ウレタン樹脂内層および表面コート層と導電性ロールの作製方法を示す。
〔導電性ウレタン樹脂内層の作製〕
ポリオールであるエクセノール３０３０（旭硝子(株)製、水酸基価：５６ｍｇＫＯＨ／ｇ）にあらかじめ１重量％濃度のケッチェンＥＣ（ライオン(株)製、導電性カーボン）をロール分散した後、９０℃で２４時間減圧脱水して使用した。ポリオール１００ｇに対してウレタン反応促進剤としてジブチル錫ジラウレート（日東化成製）１００ppmを添加して混合し、これにイソシアネートとしてデスモジュールＴ−８０（住化バイエルウレタン(株)製、ＮＣＯ含量４７％）を８．８ｇ混合した。この混合液を金型に流し込み、１００℃で１０分間硬化反応した後、脱型してから８０℃で１２時間後硬化反応を行った。得られたウレタン樹脂硬化物を研磨して寸法を作りこみ、表面粗さ５μｍのロール内層を作製した。
A method for producing a conductive urethane resin inner layer, a surface coat layer, and a conductive roll will be described.
[Production of conductive urethane resin inner layer]
A ketjen EC (manufactured by Lion Corporation, conductive carbon) having a concentration of 1% by weight was previously roll-dispersed in Exenol 3030 (Asahi Glass Co., Ltd., hydroxyl value: 56 mgKOH / g), which is a polyol, and then at 90 ° C. for 24 hours. Used under reduced pressure dehydration. Dibutyltin dilaurate (manufactured by Nitto Kasei) 100 ppm as a urethane reaction accelerator is added to 100 g of polyol and mixed. Desmodur T-80 (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., NCO content 47%) is added to this. 8.8 g of was mixed. This mixed solution was poured into a mold and subjected to a curing reaction at 100 ° C. for 10 minutes. After demolding, a post-curing reaction was performed at 80 ° C. for 12 hours. The obtained urethane resin cured product was polished to create dimensions, and a roll inner layer having a surface roughness of 5 μm was produced.
〔表面コート層と導電性ロールの作製〕
アクリル系樹脂としてアルマテックスL1044（三井化学製 固形分50%）を用いた。ウレタン樹脂ペレットとしてE980(カーホ゛ネート系、日本ホ゜リウレタン工業製 Ｈｓ=80Ａ品) P22M(エステル系、日本ホ゜リウレタン工業製 Ｈｓ=80Ａ品) E380(エーテル形 日本ホ゜リウレタン工業製 Hs=80A品)を用いた。これらのペレットを固形分15%になるようにTHFに溶解してウレタン樹脂ドープを作製した。
導電性付与は、上記ケッチェンブラックを分散処理したものをコート層の固形分に対し、５重量％添加した。
かくして得られた塗工液の固形分をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）/メチルエチルケトン（ＭＥＫ）の等重量混合溶剤で変量して膜厚を変化させる方法でロールをディッピングによる被膜を形成してから１００℃で２時間乾燥した後、端部をカットして導電性ロールを得た。
実施例６〜１０、比較例５〜９および参考例の導電性ロールについて、その組成と画像評価を表２にまとめて示した。
[Preparation of surface coat layer and conductive roll]
Almatex L1044 (Mitsui Chemicals solid content 50%) was used as an acrylic resin. As urethane resin pellets, E980 (Carbonate type, Hs = 80A product made by Nippon Polyurethane Industry) P22M (Ester type, Hs = 80A product made by Nippon Polyurethane Industry) E380 (Hs = 80A product made by ether type Nippon Polyurethane Industry) was used. These pellets were dissolved in THF to a solid content of 15% to prepare a urethane resin dope.
For imparting conductivity, 5% by weight of the ketjen black dispersed was added to the solid content of the coating layer.
After forming a film by dipping a roll by changing the film thickness by changing the solid content of the coating liquid thus obtained with an equal weight mixed solvent of tetrahydrofuran (THF) / methyl ethyl ketone (MEK), the coating liquid was heated at 100 ° C. After drying for a period of time, the end portion was cut to obtain a conductive roll.
Table 2 summarizes the compositions and image evaluation of the conductive rolls of Examples 6 to 10, Comparative Examples 5 to 9, and Reference Example.
表２の結果から実施例と比較例の対比から、アクリル樹脂とカーボネート系ウレタン樹脂の比率が8：2〜2：8の範囲にあるコート層を設けた導電性ローラが、異音が発生せず良好であった。コート層の厚みは、０．３〜３μｍが良好であることが確認された。 From the results of Table 2, the conductive roller provided with a coating layer in which the ratio of the acrylic resin and the carbonate-based urethane resin is in the range of 8: 2 to 2: 8 shows no abnormal noise from the comparison between the example and the comparative example. It was good. It was confirmed that the thickness of the coat layer is preferably 0.3 to 3 μm.
１ 導電性ローラ
２ 軸体
３ 導電性ウレタン樹脂内層
４ 表面層
1 Conductive Roller 2 Shaft 3 Conductive Urethane Resin Inner Layer 4 Surface Layer
Claims (3)
該コート層は、アクリル樹脂とエーテル系ウレタン樹脂のブレンド物からなり、かつ、該コート層の粘弾性が、温度分散動歪が０．１％、周波数１０Ｈｚ，昇温速度２℃／分の測定条件により測定した０〜５０℃間の貯蔵弾性率E’が１．５ｘ１０８Ｐａ以上であり、厚みが０．１〜３μｍであることを特徴とする導電性ローラ。 In a conductive roller for an electrophotographic apparatus used for a polyester-based toner, a roller having a laminated structure in which an elastic layer and a coat layer having at least one layer thereon are provided,
The coat layer is made of a blend of an acrylic resin and an ether urethane resin, and the viscoelasticity of the coat layer is measured by a temperature dispersion dynamic strain of 0.1%, a frequency of 10 Hz, and a heating rate of 2 ° C./min. Ri der storage modulus E 'is 1.5 × 10 8 Pa or more between 0 to 50 ° C. as measured by the conditions, the conductive roller having a thickness and wherein 0.1~3μm der Rukoto.
該コート層は、アクリル樹脂とウレタン樹脂のブレンド物からなり、アクリル樹脂とウレタン樹脂の比率が8：2〜2：8であり、厚みが０．３〜３μｍであって、
ウレタン樹脂がポリカーボネート系ウレタンであることを特徴とする導電性ロ―ラ。 In a conductive roller for an electrophotographic apparatus used for a polyester-based toner, a roller having a laminated structure in which an elastic layer and a coat layer having one or more layers are provided thereon,
The coat layer is composed of a blend of acrylic resin and urethane resin, the ratio of acrylic resin to urethane resin is 8: 2 to 2: 8, and the thickness is 0.3 to 3 μm ,
A conductive roller, wherein the urethane resin is polycarbonate urethane.
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| JPH11295967A (en) * | 1998-04-14 | 1999-10-29 | Bridgestone Corp | Electrifying member and electrifying device |
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| JP2003107821A (en) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Canon Inc | Electrophotographic roller, electrophotographic device and process cartridge |
| JP2004021019A (en) * | 2002-06-18 | 2004-01-22 | Fuji Xerox Co Ltd | Conductive roll, electrification roll, transfer roll, and cleaning roll |
| JP4217668B2 (en) * | 2003-10-15 | 2009-02-04 | キヤノン株式会社 | Developing roller, cartridge, and image forming apparatus |
| JP4190449B2 (en) * | 2004-03-30 | 2008-12-03 | バンドー化学株式会社 | Developing member for electrophotographic apparatus |
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