JP5548544B2 - 導電性ローラ、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
(A)マトリックスポリマー。
(B)金属酸化物、金属炭化物およびDBP吸着量が100ml/100g以上のカーボンブラックからなる群から選ばれた少なくとも1つの導電性充填剤。
(C)イオン性液体。」が記載されている。
請求項1は、軸体の外周面に形成された弾性層と前記弾性層の外周面に形成されたウレタンコート層とを備えてなる導電性ローラであって、前記ウレタンコート層は、ウレタン樹脂と、前記ウレタン樹脂100質量部に対して1〜20質量部の、ピリジニウム系イオン液体及びアミン系イオン液体より成る群から選択される少なくとも1種のイオン液体とを含有し、その表面粗さRzが1〜15μmで、その表面の仕事関数を測定したときの仕事関数測定曲線の傾きaが少なくとも8cps/eVであることを特徴とする導電性ローラであり、
請求項2は、軸体の外周面に形成された弾性層と前記弾性層の外周面に形成されたウレタンコート層とを備えてなる導電性ローラであって、前記ウレタンコート層は、ウレタン樹脂と、前記ウレタン樹脂100質量部に対して1〜20質量部の、ピリジニウム系イオン液体及びアミン系イオン液体より成る群から選択される少なくとも1種のイオン液体とを含有し、前記ウレタン樹脂は、ポリイソシアネートと、水酸基価(OHV)が40〜250KOHmg/gで1g当りの分子数に対する1g当りの水酸基数で表される平均分岐度が2.5〜8のポリエステルポリオールとから成ることを特徴とする導電性ローラであり、
請求項3は、前記ウレタン樹脂は、ポリイソシアネートと、水酸基価(OHV)が40〜250KOHmg/gで1g当りの分子数に対する1g当りの水酸基数で表される平均分岐度が2.5〜8のポリエステルポリオールとから成ることを特徴とする請求項1に記載の導電性ローラであり、
請求項4は、前記イオン液体は、ピリジニウム系イオン液体から選択される少なくとも1種のイオン液体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性ローラであり、
請求項5は、前記ウレタンコート層は、ウレタン樹脂100質量部に対して1〜20質量部の充填剤粒子を含有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性ローラであり、
請求項6は、プラス帯電現像剤と請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性ローラとを備えてなることを特徴とする現像装置であり、
請求項7は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性ローラを備えて成る画像形成装置であり、
請求項8は、請求項6に記載の現像装置と像担持体とを備え、前記現像装置はその導電性ローラの表面が前記像担持体の表面に接触又は圧接するように配置されることを特徴とする画像形成装置である。
ここで、Rは、同一又は異なっていてもよい、置換又は非置換の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数1〜12、より好ましくは炭素原子数1〜8の一価炭化水素基であり、nは1.95〜2.05の正数である。
ここで、前記平均組成式(2)におけるR1は互いに同一又は異種の炭素原子数1〜10、好ましくは炭素原子数1〜8の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.02の範囲の正数である。
ここで、前記平均組成式(3)におけるR2は互いに同一又は異種の炭素原子数1〜10の置換又は非置換の一価炭化水素基である。また、bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0で、かつb+cは0.8〜3.0を満足する正数である。
・測定光量494.3nW
・設定光量500nW
・光量補正係数名 500nW_090925
・計数時間10秒
・陽極電圧2960V
・不感時間0.00525
・開始エネルギー4.2eV
・終了エネルギー6.2eV
・ステップ0.1eV
無電解ニッケルメッキ処理が施された軸体(SUM22製、直径10mm、長さ275mm)をエタノールで洗浄し、その表面にシリコーン系プライマー(商品名「プライマーNo.16」、信越化学工業株式会社製)を塗布した。プライマー処理した軸体を、ギヤオーブンを用いて、150℃の温度にて10分焼成処理した後、常温にて30分以上冷却し、軸体の表面にプライマー層を形成した。
・ポリイソシアネート(ヘキサメチレンジイソシアネート)14質量部
・縮合系ポリエステルポリオール(1,6−ヘキサンジオールとアジピン酸との混合モル比[COOH/OH]=12/13)28質量部(前記イソシアネートとポリエステルポリオールとのモル比[NCO/OH]=1.1/1)
・イオン液体として、ピリジニウム系イオン液体である「C5H5N+−C6H13[(CF3SO2)2N]− (N−ヘキシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド)(関東化学株式会社製)1質量部(ウレタン調整成分である前記ヘキサメチレンジイソシアネート及び前記縮合系ポリエステルポリオールの合計100質量部に対して2.4質量部)
・カーボンブラック(商品名「トーカブラック#4500」、東海カーボン株式会社製)3質量部
・添加剤として、ジブチル錫ジラウレート(商品名「ジ−n−ブチルすずジラウレート」、昭和化学株式会社製)0.03質量部
・充填剤粒子として、シリカ(商品名「ACEMATT OK−607」、デグサ社製、平均粒径1.5μm)4質量部(前記ウレタン調整成分100質量部に対して9.5質量部)
前記ウレタン樹脂組成物における前記イオン液体の含有量を2質量部、4質量部及び8質量部に変更したこと以外は、実施例1と基本的に同様にして、実施例2〜4の導電性ローラをそれぞれ製造した。
前記ピリジニウム系イオン液体に代えてアミン系イオン液体である「(CH3)3N+C3H6[(CF3SO2)2N]− (N,N,N−トリメチル−N−プロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド)」、関東化学株式会社製)を用いたこと以外は、実施例1〜4と基本的に同様にして、実施例5〜8の導電性ローラをそれぞれ製造した。
充填剤粒子の含有量を0.4質量部(前記ウレタン調整成分100質量部に対して1質量部)に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例9の導電性ローラを製造した。
(実施例10)
充填剤粒子の含有量を8.4質量部(前記ウレタン調整成分100質量部に対して20質量部)に変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例10の導電性ローラを製造した。
前記ピリジニウム系イオン液体を含有させないこと以外は、実施例1と基本的に同様にして、比較例1の導電性ローラを製造した。
(比較例2)
前記ピリジニウム系イオン液体を含有させず、前記ウレタン樹脂組成物における前記カーボンブラックの含有量を6質量部に変更したこと以外は、実施例1と基本的に同様にして、比較例2の導電性ローラを製造した。
前記ピリジニウム系イオン液体を含有させず、充填剤粒子の含有量を9.6質量部(前記ウレタン調整成分100質量部に対して23質量部)に変更した以外は、実施例1と基本的に同様にして、比較例3の導電性ローラを製造した。
製造した各導電性ローラを現像ローラとして非磁性一成分電子写真方式のプリンター(商品名「HL−4040CN」、ブラザー工業株式会社製)に装着し、低湿度環境下(23℃、相対湿度10%)で24時間静置した。なお、このプリンターは「接触式画像形成装置」の1つであり、装着されている現像装置は所謂「接触式現像装置」であってプラス帯電現像剤が収容されている。その後、前記プリンターの用紙設定を「普通紙厚め」、印字品質を「標準」、カラー設定を「標準」に設定して、モノクロモードにて白べた画像を100枚連続して印刷した。その直後にカラーモードに設定変更して白べた画像を1枚印刷した。このカラーモードで印刷した白べた画像の汚れ具合をかぶりとして目視にて評価した。評価は、白べた画像全面に汚れが皆無であった場合を「◎」、白べた画像に実用上問題がない程度にわずかに汚れが認められた場合を「○」、白べた画像に実用上許容できないほど汚れが認められた場合を「×」とした。これらの評価結果を「かぶり評価」として第1表に示す。
製造した各導電性ローラを現像ローラとして装着した前記プリンター(商品名「HL−4040CN」、ブラザー工業株式会社製)をパーソナルコンピュータに接続して、試験環境下(23℃、相対湿度10%)に24時間静置した。その後、前記プリンターの用紙設定を「普通紙厚め」、印字品質を「標準」、カラー設定を「標準」、その他の設定を「デフォルト」に設定して、18%グレイ同等の濃度のモノクロ全面画像を表計算ソフト「エクセル」(マイクロソフト社)でパーソナルコンピュータの画面上に作成し、このモノクロ全面画像をハーフトーン画像としてモノクロモードで1枚印刷した。印刷されたハーフトーン画像の均質度を目視にて評価した。評価は、ハーフトーン画像が濃度ムラのない均一な画像であった場合を「◎」、ハーフトーン画像に実用上問題がない程度にわずかに濃度ムラが認められた場合を「○」、ハーフトーン画像に実用上許容できないほど濃度ムラが認められた場合を「×」とした。これらの評価結果を「画質評価」として第1表に示す。
製造した各導電性ローラにおける前記傾きa及び前記十点平均粗さRzを前記方法に準拠して測定した結果を第2表に示す。
製造した導電性ローラを現像ローラとして画像形成装置(商品名「HL−4040CN」、ブラザー工業株式会社製)に装着して以下の条件で耐久印字試験を行った後の画像の品質を評価した。すなわち、低湿度環境下(23℃、相対湿度10%)で24時間静置した後、プリンターの用紙設定を「普通紙厚め」、印字品質を「標準」、カラー設定を「標準」に設定して、A4用紙片面の全面積の5%に対して、黒ベタ印字を通算で10000枚印刷した。この耐久印字試験において、形成した多数の画像から2枚目、500枚目及び10000枚目の画像を選択して、これらの画像の印字濃度を定法で測定すると共に各画像のかぶりの有無を目視で評価した。印字濃度の評価は、前記3枚の画像における印字濃度の差が0.2以下である場合を「◎」、前記差が0.2を超え0.3未満である場合を「○」、前記差が0.3以上0.4未満である場合を「○×」、前記差が0.4以上である場合を「×」とした。印字濃度の差が0.4以上になると実用上許容できなくなる。かぶり評価は、3枚の白べた画像全面に汚れが皆無であった場合を「◎」、10000枚目の白べた画像に実用上問題がない程度にわずかに汚れが認められた場合を「○」、500枚目及び10000枚目の白べた画像に実用上問題がない程度にわずかに汚れが認められた場合を「○×」、500枚目又は10000枚目の白べた画像に実用上許容できないほど汚れが認められた場合を「×」とした。これらの評価結果を第1表に示す。
2 軸体
3 弾性層
4 ウレタンコート層
6 転写搬送ベルト
10 画像形成装置
11B、11C、11M、11Y 像担持体
12B、12C、12M、12Y 帯電手段
13B、13C、13M、13Y 露光手段
14B、14C、14M、14Y 転写手段
15B、15C、15M、15Y クリーニング手段
16 記録体
20 現像装置
21B、21C、21M、21Y、34 筐体
22B、22C、22M、22Y 現像剤
23B、23C、23M、23Y 現像剤担持体
24B、24C、24M、24Y 現像剤規制部材
30 定着手段
31 定着ローラ
32 加圧ローラ
33 無端ベルト支持ローラ
35 開口部
36 無端ベルト
41 カセット
42 支持ローラ
B、C、M、Y 現像ユニット
Claims (8)
- 軸体の外周面に形成された弾性層と、前記弾性層の外周面に形成されたウレタンコート層とを備えてなる導電性ローラであって、
前記ウレタンコート層は、ウレタン樹脂と、前記ウレタン樹脂100質量部に対して1〜20質量部の、ピリジニウム系イオン液体及びアミン系イオン液体より成る群から選択される少なくとも1種のイオン液体とを含有し、その表面粗さRzが1〜15μmで、その表面の仕事関数を測定したときの仕事関数測定曲線の傾きaが少なくとも8cps/eVであることを特徴とする導電性ローラ。 - 軸体の外周面に形成された弾性層と、前記弾性層の外周面に形成されたウレタンコート層とを備えてなる導電性ローラであって、
前記ウレタンコート層は、ウレタン樹脂と、前記ウレタン樹脂100質量部に対して1〜20質量部の、ピリジニウム系イオン液体及びアミン系イオン液体より成る群から選択される少なくとも1種のイオン液体とを含有し、
前記ウレタン樹脂は、ポリイソシアネートと、水酸基価(OHV)が40〜250KOHmg/gで1g当りの分子数に対する1g当りの水酸基数で表される平均分岐度が2.5〜8のポリエステルポリオールとから成ることを特徴とする導電性ローラ。 - 前記ウレタン樹脂は、ポリイソシアネートと、水酸基価(OHV)が40〜250KOHmg/gで1g当りの分子数に対する1g当りの水酸基数で表される平均分岐度が2.5〜8のポリエステルポリオールとから成ることを特徴とする請求項1に記載の導電性ローラ。
- 前記イオン液体は、ピリジニウム系イオン液体から選択される少なくとも1種のイオン液体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性ローラ。
- 前記ウレタンコート層は、ウレタン樹脂100質量部に対して1〜20質量部の充填剤粒子を含有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性ローラ。
- プラス帯電現像剤と請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性ローラとを備えてなることを特徴とする現像装置。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性ローラを備えて成る画像形成装置。
- 請求項6に記載の現像装置と像担持体とを備え、前記現像装置はその導電性ローラの表面が前記像担持体の表面に接触又は圧接するように配置されることを特徴とする画像形成装置。
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