JP7106385B2 - 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - Google Patents

電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真装置に用いられる電子写真用部材、該電子写真用部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。
電子写真装置において、現像ローラ、帯電部材、トナー供給ローラ、クリーニングブレードおよび現像ブレードの如き電子写真用部材として、例えば、1×105~1×109Ωの如き電気抵抗値(以下、「抵抗値」という。)を有する導電層を備えた電子写真用部材が用いられている。抵抗値の調整には、イオン導電剤およびカーボンブラックの如き電子導電剤が用いられる。イオン導電剤は、電子導電剤に比べ、抵抗の均一性に優れるため、様々な部材で広く用いられている。
特許文献1には、アンモニウム系イオン導電剤にアルキレンオキシド変性を施すことにより、浸みだしを抑制した導電性材料が記載されている。また、特許文献2には、特定のカチオン構造を有するイオン液体を導電剤として含むゴム状弾性体からなる導電性ゴム部材を表面層に含有させることにより、低湿度環境下でのカブリを抑制した導電性ロールが記載されている。
特開平11-209633号公報 特開2003-202722号公報
近年、電子写真装置には、過酷な環境下で長期間保管しても、高画質、高耐久性を維持できることが求められている。本発明者らの検討によれば、特許文献1に係る導電性ローラや特許文献2に係る導電性ロールは、高温での長期保管試験において、他の部材との当接部の変形回復が十分でなく、画像不良を発生する場合があった。
本発明の一態様は、高温環境下で長期間保管しても、高画質、高耐久性を維持できる電子写真用部材の提供に向けたものである。また、本発明の一態様は、高品位な電子写真画像を安定して出力できる電子写真装置およびそれに用いられるプロセスカートリッジの提供に向けたものである。
本発明の一態様によれば、導電性の基体と、該基体上の樹脂層と、を有する電子写真用部材であって、該樹脂層は、重量平均分子量が12000以上200000以下である第1の樹脂と、アニオンと、を含み、該第1の樹脂は、イミダゾリウム環構造およびピリジニウム環構造の少なくとも一方のカチオン性含窒素複素環構造を有し、かつ、該カチオン性含窒素複素環構造を構成している炭素原子および窒素原子から選ばれる少なくとも2個の原子に、下記構造式(1)で示される構造が結合している電子写真用部材が提供される:
構造式(1)
*―[(CH-O]
(記号「*」は、該カチオン性含窒素複素環構造を構成している炭素原子または窒素原子との結合部を示し、nは2以上18以下の整数を示し、mは9以上の整数を示す。)。
また、本発明の他の態様によれば、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、帯電部材、現像部材、トナー供給部材およびクリーニング部材からなる群より選択される少なくとも1つの電子写真用部材を具備し、該電子写真用部材が、上記の電子写真用部材であるプロセスカートリッジが提供される。
さらに、本発明の他の態様によれば、帯電部材、現像部材、トナー供給部材およびクリーニング部材からなる群より選択される少なくとも1つの電子写真用部材を具備し、該電子写真用部材のうち少なくとも1つが、上記の電子写真用部材である電子写真装置が提供される。
本発明の一態様によれば、高温環境下で長期間保管しても、高画質、高耐久性を維持できる電子写真用部材が得られる。また、本発明の他の態様によれば、高品位な電子写真画像を安定して出力できる電子写真装置およびそれに用いられるプロセスカートリッジが得られる。
本発明の一実施形態に係る電子写真用ローラの概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子写真用ブレードの概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子写真装置の概略断面図である。 本発明の一実施形態に係るプロセスカートリッジの概略構成図である。 本発明が解決しようとする課題を説明する概略図である。 本発明の効果発現を説明する概略図である。 本発明の効果発現を説明する概略図である。 電子写真用ブレードの残留変形量を測定する装置の概略構成図である。 電子写真用ローラの残留変形量を測定する装置の概略構成図である。 現像ブレードの製造装置の一例である。
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた。まず本発明者らは、樹脂層に含まれるイオン導電剤の化学組成と分子量に着目し、イオン導電剤が単にポリエーテル鎖やウレタン結合を含むだけでは、上記課題が解決されないことを見出した。さらに検討を重ねた結果、特定の構造を有する含窒素芳香族カチオンに、直接、高分子量のポリエーテルが結合し、かつ重量平均分子量が12000以上200000以下であるイオン導電剤を用いることで、高温環境下で長期間保管した際の、他部材との当接部の変形回復が良好となることを見出し、本発明を成すに至った。
本発明に係る樹脂層を有することによって、高温環境下での長期保管における他部材との当接部の変形回復に優れた電子写真用部材が得られる理由について、本発明者らは以下のように推測している。
推定メカニズムを、図5を用いて説明する。図5において、51は高分子量化されたイオン導電剤のポリマー鎖(本発明における第1の樹脂)を表す。52は、該ポリマー鎖の構造中に含まれるカチオンを表す。53は、アニオンを表す。54は、バインダーとして含まれる第2の樹脂のポリマー鎖を表す。
アンモニウム等のカチオンにポリエーテル変性やウレタン変性を施し、高分子量化した従来のイオン導電剤は、バインダー樹脂と絡み合った状態で存在している。他部材との当接によって応力を受けた部位は、応力によって変形する。他部材と当接させた状態で長期間保管されると、イオンセグメントを有する樹脂のカチオンと、ウレタン基およびアニオン等の高極性のセグメントは、分子内および分子間で強く相互作用し、ネットワークを形成する。当接部位が変形した状態で上記のネットワークを形成すると、他部材との当接を除去した後も、図5に示すように、変形状態が上記のネットワークにより固定化され、これにより変形回復性が低下する場合があるものと推測される。
一方、本発明に係る樹脂層に含まれる第1の樹脂は、以下の構造を有することを特徴とする。
1.イミダゾリウム環構造およびピリジニウム環構造の少なくとも一方のカチオン性含窒素複素環構造。
2.該カチオン性含窒素複素環構造を構成している炭素原子および窒素原子から選ばれる少なくとも2個の原子に結合している下記構造式(1)で示される構造。
構造式(1)
*―[(CH-O]
(記号「*」は、該カチオン性含窒素複素環構造を構成している炭素原子または窒素原子との結合部を示し、nは2以上18以下の整数を示し、mは9以上の整数を示す。)。
従来のアンモニウムからなるカチオンは、電荷が窒素原子上に集中し、電荷密度が高くなる。電荷密度が局所的に高いカチオンは、同じく電荷密度の高いアニオンや、高極性官能基であるウレタン基と強い相互作用を生じる。一方、本発明の第1の樹脂が含有するイミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造を有するカチオンは、電荷が非局在化することにより、電荷密度が局所的に高い原子を持たない。このような電荷密度の低い部位は、アニオンやウレタン基等の高極性のセグメントよりも、比較的低極性であるエーテル結合の酸素原子との親和性が高い。そのため、図6に示すように、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造を有するカチオンに、直接、高分子量のポリエーテルが結合している場合、カチオンの周辺に、ポリエーテルによる保護層が形成されると考えられる。
図7において、71は、高分子量化されたイオン導電剤のポリマー鎖(本発明における第1の樹脂)を表す。72は、該ポリマー鎖の構造中に含まれるカチオン(イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造を有する)を表す。73は、アニオンを表す。74は、バインダーとして含まれる第2の樹脂のポリマー鎖を表す。75は、高分子量のポリエーテルにより形成された保護層(図6は、図7の保護層75を詳細に図示したものである)を表す。ポリエーテル保護層の作用により、図7に示すように、本発明に係る樹脂層においては、カチオンとアニオン、ウレタン基等の高極性セグメントによるネットワーク形成が抑制される。その結果、他部材との当接が解除されると、バインダー樹脂の弾性と分子運動により、変形が回復し易いものと推測される。
(1)電子写真用部材
本発明の一実施形態に係る電子写真用部材は、導電性の基体と、該基体上の少なくとも一層の導電性の樹脂層を有する。
電子写真用部材の一例として、ローラ形状の電子写真用部材(電子写真用ローラ)を図1(a)~(c)に示す。図1(a)に示す電子写真用ローラ1Aは、導電性の基体2と、その外周に設けられた導電性の樹脂層3とからなる。図1(b)に示すように、基体2と樹脂層3との間に、さらに弾性層4が設けられていてもよい。また、電子写真用ローラ1Aは、図1(c)に示すように、弾性層4と樹脂層3の間に中間層5を配置した3層構造であってもよく、中間層5が複数配置された多層構成であってもよい。電子写真用ローラ1Aにおいて、本発明の一実施形態に係る効果をより効果的に奏するためには、図1(a)~(c)に示すように、樹脂層3が電子写真用ローラ1Aの最表層として存在していることが好ましい。また、電子写真用ローラ1Aは、弾性層4を有することが好ましい。
なお、電子写真用ローラ1Aの層構成は、樹脂層3が電子写真用ローラ1Aの最表層に存在するものに限定されるものではない。電子写真用ローラ1Aの具体例としては、基体2とその外周に設けられた導電性の樹脂層3の上にさらに表面層を有するものや、樹脂層3を中間層5として有するものが挙げられる。
また、電子写真用部材の他の例として、ブレード形状の電子写真用部材(電子写真用ブレード)が挙げられる。図2(a)および(b)は、電子写真用ブレード1Bの概略断面図である。図2(a)に示す電子写真用ブレード1Bは、導電性の基体2と、その外周に設けられた導電性の樹脂層3とから構成されている。図2(b)に示す電子写真用ブレード1Bにおいては、基体2と樹脂層3との間にさらに弾性層4が設けられている。
本発明の電子写真用部材は、現像ブレード、現像ローラなどの現像部材、トナー供給ローラなどのトナー供給部材、帯電ローラなどの帯電部材、およびクリーニングブレードなどのクリーニング部材に用いることが可能である。以下、本発明の一実施形態に係る電子写真用部材の構成を詳細に説明する。
<基体>
基体2は、電子写真用部材の支持部材、および場合によっては電極として機能する。基体2は、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属または合金;クロムまたはニッケルで鍍金処理を施した鉄;導電性を有する合成樹脂の如き導電性の材料で構成される。電子写真用部材がブレード形状である場合、基体2は、薄板形状であり、電子写真用部材がローラ形状である場合、基体2は、中実円柱状または中空円筒状である。
<弾性層>
弾性層4は、特に、電子写真用部材がローラ形状である場合(電子写真用ローラ1A)には、電子写真用ローラ1Aと感光体との当接部において、所定の幅のニップを形成するために必要な弾性を電子写真用ローラ1Aに与えるものである。弾性層4は、ゴム材料の成形体であることが好ましい。ゴム材料としては、以下のものが挙げられる。エチレン-プロピレン-ジエン共重合ゴム、アクリルニトリル-ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ウレタンゴム。これらは1種を単独で、または2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、圧縮永久歪みおよび柔軟性の観点から、シリコーンゴム、ウレタンゴムが好ましい。シリコーンゴムとしては、付加硬化型のシリコーンゴムの硬化物が挙げられる。
弾性層4の成形方法としては、液状ゴム材料を型成形する方法や、混練ゴム材料を押出し成形する方法が挙げられる。弾性層の厚さは、0.1mm以上6.0mm以下であることが好ましい。
弾性層4には、導電性を付与するために、導電性付与剤が適宜配合される。導電性付与剤としては、カーボンブラック;アルミニウム、銅の如き導電性金属;酸化錫、酸化チタンの如き導電性金属酸化物の微粒子を用いることができる。これらの中でも、比較的容易に入手でき、良好な導電性が得られる点から、カーボンブラックが好ましい。導電性付与剤としてカーボンブラックを用いる場合は、前記ゴム材料100質量部に対してカーボンブラックを2~50質量部配合することが好ましい。
弾性層4には、非導電性充填剤、架橋剤、触媒の如き各種添加剤が適宜配合されていてもよい。非導電性充填剤としては、シリカ、石英粉末、酸化チタンまたは炭酸カルシウムが挙げられる。架橋剤としては、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンまたはジクミルパーオキサイドが挙げられる。触媒としては、白金触媒が挙げられる。
<樹脂層>
以下、本発明の一実施形態における樹脂層3の構成について、詳細に説明する。本発明の一実施形態に係る樹脂層は、重量平均分子量が12000以上200000以下である第1の樹脂と、アニオンと、を含む。
(第1の樹脂)
第1の樹脂は、イミダゾリウム環構造およびピリジニウム環構造の少なくとも一方のカチオン性含窒素複素環構造を有する。また、該カチオン性含窒素複素環構造を構成している炭素原子および窒素原子から選ばれる少なくとも2個の原子に、下記構造式(1)で示される構造が結合している。
構造式(1)
*―[(CH-O]
(記号「*」は、該カチオン性含窒素複素環構造を構成している炭素原子または窒素原子との結合部を示し、nは2以上18以下の整数を示し、mは9以上の整数を示す。)。
本発明に係る、イミダゾリウム環構造およびピリジニウム環構造の少なくとも一方のカチオン性含窒素複素環構造と、構造式(1)で示される構造とを有する第1の樹脂は、例えば、以下を縮合反応させることにより得られる。
・ハロアルキル基を2個以上有し、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造の少なくとも一方の構造を有するイオン化合物
・構造式(1)で示される構造を有するポリエーテルジオール
一例として、ハロアルキル基を2個以上有し、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造を有するカチオンを以下に挙げる。
1,3-ビス(2-ハロエチル)イミダゾリウムカチオン、2-メチル-1,3-ビスハロメチルイミダゾリウムカチオン、2-メチル-1,3-ビス(2-ハロエチル)イミダゾリウムカチオン、4-メチル-1,3-ビス(2-ハロエチル)イミダゾリウムカチオン、2-エチル-1,3-ビス(2-ハロエチル)イミダゾリウムカチオン、4-エチル-1,3-ビス(2-ハロエチル)イミダゾリウムカチオン、2-n-ブチル-1,3-ビス(2-ハロエチル)イミダゾリウムカチオン、4-n-ブチル-1,3-ビス(2-ハロエチル)イミダゾリウムカチオン、1,3-ビス(3-ハロプロピル)イミダゾリウムカチオン、1,3-ビス(4-ハロブチル)イミダゾリウムカチオン、1,3-ビス(6-ハロヘキシル)イミダゾリウムカチオン、
1,2-ビス(2-ハロエチル)ピリジニウムカチオン、1,3-ビス(2-ハロエチル)ピリジニウムカチオン、1,4-ビス(2-ハロエチル)ピリジニウムカチオン、1,2-ビス(3-ハロプロピル)ピリジニウムカチオン、1,3-ビス(3-ハロプロピル)ピリジニウムカチオン、1,4-ビス(3-ハロプロピル)ピリジニウムカチオン、1,2-ビス(4-ハロブチル)ピリジニウムカチオン、1,3-ビス(4-ハロブチル)ピリジニウムカチオン、1,4-ビス(4-ハロブチル)ピリジニウムカチオン、1,2-ビス(6-ハロヘキシル)ピリジニウムカチオン、1,3-ビス(6-ハロヘキシル)ピリジニウムカチオン、1,4-ビス(6-ハロヘキシル)ピリジニウムカチオン、1,2,4-トリス(2-ハロエチル)-6-メチルピリジニウムカチオン;およびこれらの誘導体が挙げられる。
なお、イミダゾリウム環構造およびピリジニウム環構造の少なくとも一方のカチオン性含窒素複素環構造中、構造式(1)で示される構造と結合していない窒素原子または炭素原子は、水素原子と結合していてもよく、炭素数1~12のアルキル基で置換されていてもよい。
イミダゾリウム環構造を構成している炭素原子または窒素原子から選ばれる少なくとも2個の原子に、構造式(1)で示される構造(以下、単に「構造(1)」ともいう。)が結合した形態としては、以下のものが挙げられる。
・1位と3位の2個の窒素原子が構造(1)と結合したもの
・1位または3位のいずれか一方の窒素原子と、他の3個の炭素原子のうち1個の炭素原子が構造(1)と結合したもの
・3個の炭素原子のうち2個の炭素原子が構造(1)と結合したもの
・1位と3位の2個の窒素原子、および3個の炭素原子のうち1個の炭素原子が構造(1)と結合したもの
・1位または3位のいずれか一方の窒素原子と、他の3個の炭素原子のうち2個の炭素原子が構造(1)と結合したもの
・3個の炭素原子が全て構造(1)と結合したもの
ピリジニウム環構造を構成している炭素原子または窒素原子から選ばれる少なくとも2個の原子に、構造(1)が結合した形態としては、以下のものが挙げられる。
・窒素原子と、他の5個の炭素原子のうち1個の炭素原子が構造(1)と結合したもの
・5個の炭素原子のうち2個の炭素原子が構造(1)と結合したもの
・窒素原子と、他の5個の炭素原子のうち2個の炭素原子が構造(1)と結合したもの
・5個の炭素原子のうち3個の炭素原子が構造(1)と結合したもの
第1の樹脂においては、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造を構成している炭素原子および窒素原子から選ばれる2個または3個の原子が、構造(1)と結合していることが好ましい。
第1の樹脂において、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造は、分子内に2個以上含まれていることが好ましい。具体的には、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造と構造(1)とが2点以上で交互に結合した形態であることが好ましい。一例として、イミダゾリウム環構造とポリエチレングリコール構造が、2点で交互に結合した形態を構造式(2)に示す。
Figure 0007106385000001
第1の樹脂の重量平均分子量は、12000以上200000以下である。重量平均分子量が上記範囲内にあることで、変形回復性に優れ、さらに、ポリマー鎖の絡まり合いによりブリードが抑制される。重量平均分子量が80000以上120000以下である場合、特に変形回復性に優れるため好ましい。
構造式(1)は、具体的には、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造を構成している炭素原子もしくは窒素原子に結合しているポリエーテル部を示す。
構造式(1)中、mは、ポリエーテルの重合度を表す。変形回復性に優れるという本発明の効果を奏する上で、mは9以上の整数である必要がある。カチオン性含窒素複素環構造に直接結合したポリエーテルの重合度mが9以上であることにより、図6に示すポリエーテルの保護層が形成され、変形回復性が向上する。ポリエーテルの重合度mは、9以上2300以下の整数であることが好ましく、20以上70以下の整数であることがより好ましい。mが上記範囲内にあると、変形回復性がより良好となる上、相対的にカチオン性含窒素複素環構造の比率が適正となり、導電性にも優れたものとなる。
構造式(1)で示される構造としては、以下のものが挙げられる。
ポリエチレングリコール、ポリ1,3-プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリ1,5-ペンタンジオール、ポリ1,6-ヘキサンジオール、ポリ1,8-オクタンジオール、ポリ1,12-ウンデカンジオール、ポリ1,18-オクタデカンジオール、またはこれらのエーテル単量体混合物の共重合体。これらのポリエーテルの中でも、導電性の観点から、ポリエチレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールが好ましく、ポリエチレングリコールがより好ましい。
第1の樹脂は、本発明の効果を損なわない程度にウレタン結合、エステル結合、アミド結合を含んでいてもよい。ただし、本発明の効果を奏する上で、ウレタン結合、エステル結合、アミド結合を含む場合、それらの結合は、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造から十分離れた位置にある方がよい。第1の樹脂は、イミダゾリウム環構造および/またはピリジニウム環構造と、構造式(1)で示されるポリエーテル構造のみから構成されることが好ましい。
第1の樹脂が、カチオン性含窒素複素環構造、および構造式(1)で示される構造を有することは、例えば、熱分解GC/MS、FT-IR、NMR等による公知の手段で分析することにより確認することができる。
(アニオン)
本発明に係る樹脂層は、カチオン性含窒素複素環構造、および構造式(1)で示される構造を有する第1の樹脂とともに、アニオンを含有することを特徴とする。アニオンとしては、フルオロアルキルスルホニルイミドアニオン、フルオロスルホニルイミドアニオン、フルオロアルキルスルホネートアニオン、フルオロスルホネートアニオン、フルオロアルキルカルボン酸アニオン、フルオロアルキルメチドアニオン、フルオロホウ酸アニオン、フルオロリン酸アニオン、ジシアナミドアニオン、チオシアネートアニオン、ビスオキサラトホウ酸アニオン、過塩素酸アニオン、およびこれらの誘導体が挙げられる。
フルオロアルキルスルホニルイミドアニオンとしては、具体的には、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニルイミドアニオン、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドアニオン、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドアニオン、ビス(ドデカフルオロペンタンスルホニル)イミドアニオン、ビス(パーフルオロヘキサンスルホニル)イミドアニオンの如き、炭素数1以上6以下のフルオロアルキル基を有するフルオロアルキルスルホニルイミドアニオン、および、N,N-ヘキサフルオロプロパン-1,3-ジスルホニルイミドの如き環状のフルオロアルキルスルホニルイミドアニオンが挙げられる。
フルオロスルホニルイミドアニオンとしては、具体的には、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオンが挙げられる。
フルオロアルキルスルホネートアニオンとしては、具体的には、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、パーフルオロエタンスルホン酸アニオン、パーフルオロプロパンスルホン酸アニオン、パーフルオロブタンスルホン酸アニオン、パーフルオロペンタンスルホン酸アニオン、パーフルオロヘキサンスルホン酸アニオン、パーフルオロオクタンスルホン酸アニオンが挙げられる。
フルオロアルキルカルボン酸アニオンとしては、具体的には、トリフルオロ酢酸アニオン、パーフルオロプロピオン酸アニオン、パーフルオロ酪酸アニオン、パーフルオロ吉草酸アニオン、パーフルオロカプロン酸アニオンが挙げられる。
フルオロアルキルメチドアニオンとしては、具体的には、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドアニオン、トリス(パーフルオロエタンスルホニル)メチドアニオン、トリス(パーフルオロプロパンスルホニル)メチドアニオン、トリス(パーフルオロブタンスルホニル)メチドアニオン、トリス(パーフルオロペンタンスルホニル)メチドアニオン、トリス(パーフルオロヘキサンスルホニル)メチドアニオン、トリス(パーフルオロオクタンスルホニル)メチドアニオン等のフッ化アルキルスルホニルメチドアニオンが挙げられる。
フルオロホウ酸アニオンとしては、具体的には、例えばテトラフルオロホウ酸アニオンが挙げられる。
フルオロリン酸アニオンしては、具体的には、例えばヘキサフルオロリン酸アニオンが挙げられる。
これらのアニオンの中でも、フルオロアルキルスルホニルイミドアニオン、フルオロスルホニルイミドアニオン、フルオロアルキルスルホネートアニオン、ジシアナミドアニオン、チオシアネートアニオンは、低温環境下における導電性の低下がより少ないため、好ましい。
(第2の樹脂)
本発明において、樹脂層は、前記第1の樹脂とは異なる、第2の樹脂を含んでもよい。第2の樹脂は、第1の樹脂を担持するバインダー樹脂として、第1の樹脂より大きい比率で樹脂層に含まれていることが好ましい。バインダー樹脂として機能する第2の樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができる。第2の樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、さらにこれらの共重合物が挙げられる。皮膜の強度およびトナー帯電性の観点から、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂が好ましい。
第2の樹脂として熱可塑性樹脂を選択する場合は、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が、柔軟性と反発弾性を併せ持つため好適に用いられる。第2の樹脂として用いられる熱可塑性樹脂の重量平均分子量は、変形回復性の観点から、70000~200000であることが好ましい。熱可塑性樹脂は、3次元架橋構造を持たないため、熱硬化性樹脂と比較すると一般的に変形回復性が低く、特に本発明の効果を得やすいため好ましい。
第2の樹脂として熱硬化性樹脂を選択する場合は、ポリウレタン樹脂が好適に用いられる。熱硬化性ポリウレタン樹脂は、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール等の公知のポリオール成分と、イソシアネート化合物との反応により得られる。
熱硬化性ポリウレタン樹脂の原料となるポリオール成分としては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールまたはポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオールが挙げられる。これらの中でも、自己膜補強性およびイオン導電剤との相溶性の観点から、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールまたはポリカーボネートポリオールが好ましい。また、これらポリオールとイソシアネートを反応させたウレタンプレポリマーポリオールとしてもよい。
ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールが挙げられる。
また、ポリエステルポリオールとしては、以下のものが挙げられる。1,4-ブタンジオール、3-メチル-1,4-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコールの如きジオール成分、または、トリメチロールプロパンの如きトリオール成分と、アジピン酸、無水フタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロキシフタル酸の如きジカルボン酸との縮合反応により得られるポリエステルポリオール。
また、ポリカーボネートポリオールとしては、以下のものが挙げられる。1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールの如きジオール成分と、ホスゲン、ジメチルカーボネートの如きジアルキルカーボネート、または、エチレンカーボネートの如き環状カーボネートとの縮合反応により得られるポリカーボネートポリオール。
イソシアネート化合物としては、特に限定されるものではないが、エチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)の如き脂肪族ポリイソシアネート;イソホロンジイソシアネート(IPDI)、シクロヘキサン-1,3-ジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジイソシアネートの如き脂環式ポリイソシアネート;2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-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)、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートの如き芳香族イソシアネート;およびこれらの共重合物やイソシアヌレート体、TMPアダクト体、ビウレット体、そのブロック体を用いることができる。これらの中でも、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートの如き芳香族イソシアネートが好ましい。
ポリオール成分とイソシアネート化合物とは、ポリオール成分中の水酸基1.0に対して、イソシアネート化合物中のイソシアネート基の比率(モル比)が1.0以上2.0以下の範囲となるように混合させることが好ましい。混合比が上記範囲内であれば、未反応成分の残存を抑制することができる。
本発明の効果を奏する上で、樹脂層における前記第1の樹脂の含有量は、第2の樹脂100質量部に対して、1質量部以上40質量部以下であることが好ましい。さらに、変形回復性と抵抗安定性のバランスに優れることから、第1の樹脂の含有量は、第2の樹脂100質量部に対して、3質量部以上20質量部以下であることがより好ましい。
(樹脂層中のその他の成分)
樹脂層は、必要に応じて、シリカ、石英粉末、酸化チタン、酸化亜鉛および炭酸カルシウムの如き非導電性充填剤を含有してもよい。これらの非導電性充填剤は、樹脂層形成用塗料に添加することにより、樹脂層の形成工程において該塗料をコーティングする際に、成膜助剤としての機能を発揮する。かかる非導電性充填剤の含有率は、樹脂層を形成する樹脂100質量部に対して、10質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
また、樹脂層は、必要に応じて、本発明の効果を妨げない範囲で、導電性充填剤を含有してもよい。導電性充填剤としては、カーボンブラック;アルミニウム、銅の如き導電性金属;酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンの如き導電性金属酸化物の微粒子を用いることができる。これらの中でも、カーボンブラックは、比較的容易に入手でき、導電付与性と補強性が高いため特に好ましく用いられる。
電子写真用部材としてある程度の表面粗度が求められる場合は、樹脂層に粗さ制御のための微粒子(粗さ制御用微粒子)を添加してもよい。粗さ制御用微粒子としては、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、またはフェノール樹脂の微粒子を用いることができる。粗さ制御用微粒子の体積平均粒径は、1μm以上15μm以下であることが好ましい。樹脂層中の粗さ制御用微粒子の含有量は、樹脂層を形成する樹脂100質量部に対して、1質量部以上50質量部以下であることが好ましい。
(樹脂層の形成方法)
樹脂層の形成方法は、特に限定されるものではないが、樹脂層の原材料が塗料状の場合は、スプレー塗工、浸漬塗工またはロールコート法が挙げられる。これらの中でも、特開昭57-5047号公報に記載されているような、浸漬槽の上端から塗料をオーバーフローさせる浸漬塗工方法は、樹脂層を形成する方法として簡便かつ生産安定性に優れているため、好ましく用いられる。
樹脂層の原材料がペレット状の場合、樹脂層の形成は、原材料の樹脂組成物を用いて、押出成形、塗布成形、シートの貼り合せ成形、射出成形などの公知の成形法によって行うことができる。具体的には、押出成形による場合、必要に応じて接着剤を塗布した支持部材を成形型に設置し、成形型に加熱溶融した上記樹脂組成物を注入して支持部材と共に押出し成形する。また、塗布成形による場合、溶剤に分散した上記樹脂組成物をスプレーなどの塗布装置で支持部材に塗布し、溶剤を乾燥させて支持部材上に樹脂層を成形する。また、シートの貼り合せ成形による場合、押出し成形等でシート状に成形した上記樹脂組成物を、接着剤を塗布した支持部材に貼り合わせて成形する。また射出成形による場合、金型キャビティ内に上記樹脂組成物を注入し、冷却して成形する。
樹脂層を形成するにあたり、必要に応じて基体上に接着剤層を形成することができる。接着剤層の材質としては、例えば、ホットメルト系として、ポリウレタン系、ポリエステル系、エチレンビニルアルコール系(EVA系)、ポリアミド系等を挙げることができる。
樹脂層の厚さは、0.5μm以上200μm以下であることが好ましい。
(2)電子写真装置
本発明に係る電子写真装置は、帯電部材、現像部材、トナー供給部材およびクリーニング部材からなる群より選択される少なくとも1つの電子写真用部材を具備する。本発明に係る上記電子写真用部材は、電子写真装置における帯電ローラなどの帯電部材、現像ブレード、現像ローラなどの現像部材、トナー供給ローラなどのトナー供給部材、およびクリーニングブレードなどのクリーニング部材として好適に用いることができる。本発明に係る電子写真用部材は、磁性一成分トナーや非磁性一成分トナーを用いた非接触型現像装置および接触型現像装置、ならびに二成分トナーを用いた現像装置のいずれの現像装置にも適用することができる。
図3は、本発明の一態様に係る電子写真用部材を現像ローラとして用いた電子写真装置の一例を示す断面図である。図3の電子写真装置には、現像ローラ16、トナー供給ローラ19、トナー容器20および現像ブレード21からなる現像装置22が脱着可能に装着されている。現像装置22は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色トナーに用意されており、カラー印刷を可能としている。
また、電子写真感光体18、クリーニングブレード26、廃トナー収容容器25、帯電ローラ24からなるプロセスカートリッジ17が脱着可能に装着されている。なお、電子写真感光体18、クリーニングブレード26、廃トナー収容容器25、帯電ローラ24は電子写真装置本体に配備されていてもよい。
以下、電子写真装置のプリント動作を説明する。電子写真感光体18は矢印方向に回転し、電子写真感光体18を帯電処理するための帯電ローラ24によって一様に帯電される。次いで、電子写真感光体18に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光23により、その表面に静電潜像が形成される。該静電潜像は、現像装置22によって、電子写真感光体18に対して接触配置される現像ローラ16からトナー15が付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。現像は、露光部にトナー像を形成する、いわゆる反転現像である。各プロセスカートリッジ17の電子写真感光体18と対向するように、トナー像を担持する第2の像担持体としての、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト32が配置されている。中間転写ベルト32は、複数の張架ローラとしてのテンションローラ38、駆動ローラ39、および二次転写対向ローラ33に掛け渡されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト32は、駆動ローラ39が回転駆動されることで、電子写真感光体18の周速度と同等の周速度(プロセススピード)で図3中の矢印方向に回転(周回移動)する。中間転写ベルト32の内周面側には、各電子写真感光体18に対応して、一次転写手段としての一次転写ローラ29が配置されている。一次転写ローラ29は、中間転写ベルト32を介して電子写真感光体18に向けて押圧され、電子写真感光体18と中間転写ベルト32とが接触する一次転写部を形成する。上述のように電子写真感光体18上に形成されたトナー像は、一次転写部において、回転している中間転写ベルト32上に転写(一次転写)される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各電子写真感光体18に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト32上に重ね合わせるようにして順次転写される。
中間転写ベルト32の外周面側において、二次転写対向ローラ33と対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ36が配置されている。二次転写ローラ36は、中間転写ベルト32を介して二次転写対向ローラ33に向けて押圧され、中間転写ベルト32と二次転写ローラ36とが接触する二次転写部を形成する。上述のように中間転写ベルト32上に転写されたトナー像は、二次転写部において、中間転写ベルト32と二次転写ローラ36とに挟持されて搬送される紙などの記録材34に転写(二次転写)される。この記録材34は、レジストローラ35によって、中間転写ベルト32上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部へと供給される。トナー像が転写された記録材34は、定着手段としての定着装置27へと搬送され、定着装置27によって定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。なお、一次転写ローラ29および二次転写ローラ36には、バイアス電源30から電圧が印加されている。一次転写工程後に電子写真感光体18上に残留したトナー(一次転写残トナー)などの付着物は、感光体表面をクリーニングするためのクリーニング部材である、クリーニングブレード26により掻き取られ、廃トナー収容容器25に収納される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト32上に残留したトナー(二次転写残トナー)などの付着物は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置37によって中間転写ベルト32上から除去されて回収される。
現像装置22は、一成分現像剤としてトナー15を収容したトナー容器20と、トナー容器20内の長手方向に延在する開口部に位置し、電子写真感光体18と対向設置された現像剤担持体としての現像ローラ16と、を備えている。この現像装置22は、電子写真感光体18上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
(3)プロセスカートリッジ
本発明に係るプロセスカートリッジは、帯電部材、現像部材、トナー供給部材およびクリーニング部材からなる群より選択される少なくとも1つの電子写真用部材を具備する。本発明に係る上記電子写真用部材は、プロセスカートリッジにおける帯電ローラなどの帯電部材、現像ブレード、現像ローラなどの現像部材、トナー供給ローラなどのトナー供給部材、およびクリーニングブレードなどのクリーニング部材として好適に用いることができる。図4は、本発明の一態様に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略断面図である。図4において、上記電子写真用部材は、現像ローラ16として搭載されている。プロセスカートリッジ17は、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されている。プロセスカートリッジ17は、現像ローラ16と現像ブレード21とを備える現像装置22、電子写真感光体18、クリーニングブレード26、廃トナー収容容器25、および帯電ローラ24が一体化されたものである。現像装置22は、さらにトナー容器20を含み、トナー容器20内には、トナー15が充填されている。トナー容器20内のトナー15は、トナー供給ローラ19によって現像ローラ16の表面に供給され、現像ブレード21によって、現像ローラ16の表面に所定の厚みのトナー15の層が形成される。
以下に、本発明に係る具体的な実施例および比較例を示す。まず、イミダゾリウム環構造またはピリジニウム環構造、および構造式(1)で示される構造を有する第1の樹脂を合成した。
[第1の樹脂の合成]
第1の樹脂は、公知の手段により合成することができる。以下に合成方法の一例を示す。
(イオン性樹脂IC-1の合成)
4-(2-Chloroethyl)pyridine(Aldlab Chemicals社製)30.0g、および1,2-Dichloroethane(Aldrich社製)23.1gをジクロロエタン120mlに溶解させ、3時間加熱還流した。得られた反応溶液について、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣にTHF80mlを加え、懸濁洗浄を行い、再び上澄みを除去した。得られた液状物を減圧乾燥し、1,4-ビス(2-クロロエチル)ピリジニウムクロライドを得た。
次に、窒素雰囲気下、乾燥THF450mlに溶解させたポリエチレングリコール(商品名:PEG-400、三洋化成工業社製)93.3gに、水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)20.5gを加え、1時間加熱還流した。次に、乾燥THF230mlに溶解させた上記1,4-ビス(2-クロロエチル)ピリジニウムクロライド51.0gを30分かけて滴下し、5時間加熱還流した(本工程の反応時間を、以後、「ポリマー化反応時間」と記す。)。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返した。
次に、THF180mlに溶解させたリチウム N,N-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(商品名:EF-N115、三菱マテリアル電子化成社製)66.9gを30分かけて滴下し、30℃で6時間攪拌した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返し、得られた液状物を減圧乾燥し、イオン性樹脂IC-1を得た。下記方法により測定したイオン性樹脂IC-1の重量平均分子量は、12100であった。
[重量平均分子量の測定]
本実施例中における重量平均分子量(Mw)の測定に用いた装置および条件は、以下の通りである。
・測定機器:HLC-8120GPC(商品名、東ソー社製)
・カラム:TSKgel SuperHZMM(商品名、東ソー社製)×2本
・溶媒:THF
・温度:40℃
・THFの流速:0.6ml/min
なお、測定サンプルは0.1質量%のTHF溶液とした。さらに、検出器としてRI(屈折率)検出器を用いて測定を行った。
検量線作成用の標準試料として、TSK標準ポリスチレン(商品名:A-1000、A-2500、A-5000、F-1、F-2、F-4、F-10、F-20、F-40、F-80、F-128、東ソー社製)を用いて検量線の作成を行った。これを基に得られた測定サンプルの保持時間から重量平均分子量を求めた。
また、イオン性樹脂の重量平均分子量は、電子写真用部材の分析によっても確認することができる。その場合、当該イオン性樹脂を含有する樹脂層のみを剥離し、有機溶媒によりイオン性樹脂を抽出した後、上記の測定を行う。イオン性樹脂の抽出溶媒としては、メタノール、アセトン、THF、DMF、m-クレゾール、またはこれらの混合溶媒等を適宜用いることができる。これらの中から、最も抽出量の多い溶媒を選択し、ソックスレー抽出装置を用いて連続的に抽出操作を行う。樹脂層が含有する当該イオン性樹脂が十分に抽出されたことを確認するために、一度抽出操作を行った樹脂層に対し、必ず2回目の抽出操作を行い、2回目の抽出量が1回目の抽出量に対し1%以下となる条件で抽出操作を行う。なお、ソックスレー抽出の条件とは、溶媒種、温度および時間を指す。本抽出操作により得られる1回目のソックスレーでの検出成分量と、2回目のソックスレーでの検出成分量との和を、本発明におけるイオン性樹脂の含有量とする。
(イオン性樹脂IC-2~IC-4の合成)
ポリエーテルおよびその配合量、ポリマー化反応時間、アニオン原料およびその配合量を表1に記載の通りに変更した以外は、イオン性樹脂IC-1の合成と同様にして、イオン性樹脂IC-2~IC-4を得た。
Figure 0007106385000002
(イオン性樹脂IC-5の合成)
1-(2-Chloroethyl)imidazole(Alchem Pharmtech社製)30.0g、および1,2-Dichloroethane(Aldrich社製)25.0gをジクロロエタン80mlに溶解させ、3時間加熱還流した。得られた反応溶液について、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣にTHF80mlを加え、懸濁洗浄を行い、再び上澄みを除去した。得られた液状物を減圧乾燥し、1,3-ビス(2-クロロエチル)イミダゾリウムクロライドを得た。
次に、乾燥THF1.6Lに溶解させたポリエチレングリコール(商品名:PEG-1000、三洋化成工業社製)241.4gに、水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)21.2gを加え、1時間加熱還流した。次に、乾燥THF180mlに溶解させた上記1,3-ビス(2-クロロエチル)イミダゾリウムクロライド52.7gを30分かけて滴下し、5時間加熱還流した(ポリマー化反応時間)。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返した。
次に、THF20mlに溶解させたアニオン原料:リチウム N,N-ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(商品名:EF-N115、三菱マテリアル電子化成社製)72.6gを30分かけて滴下し、30℃で6時間攪拌した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返し、得られた液状物を減圧乾燥し、イオン性樹脂IC-5を得た。イオン性樹脂IC-5の重量平均分子量は25500であった。
(イオン性樹脂IC-6およびIC-7の合成)
ポリエーテルおよびその配合量、ポリマー化反応時間、アニオン原料およびその配合量を表2に記載の通りに変更した以外は、イオン性樹脂IC-5の合成と同様にして、イオン性樹脂IC-6およびIC-7を得た。
Figure 0007106385000003
(イオン性樹脂IC-8の合成)
1-(4-Chlorobutyl)imidazole(Aldlab Chemicals社製)30.0gを、1,4-Dichlorobutane(Aldrich社製)26.4gをジクロロエタン120mlに溶解させ、3時間加熱還流した。得られた反応溶液について、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣にTHF130.0mlを加え、懸濁洗浄を行い、再び上澄みを除去した。得られた液状物を減圧乾燥し、1,3-ビス(4-クロロブチル)イミダゾリウムクロライドを得た。
次に、乾燥THF3.3Lに溶解させたポリエチレングリコール(商品名:PEG-4000、三洋化成工業社製)802.5gに、水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)16.7gを加え、1時間加熱還流した。次に、乾燥THF230mlに溶解させた上記1,3-ビス(4-クロロブチル)イミダゾリウムクロライド54.0gを30分かけて滴下し、8時間加熱還流した(ポリマー化反応時間)。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返した。
次に、THF90mlに溶解させたチオシアン酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬工業社製)16.9gを30分かけて滴下し、30℃で6時間攪拌した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返し、得られた液状物を減圧乾燥し、イオン性樹脂IC-8を得た。イオン性樹脂IC-8の重量平均分子量は80700であった。
(イオン性樹脂IC-9~IC-13の合成)
ポリエーテルおよびその配合量、ポリマー化反応時間、アニオン原料およびその配合量を表3に記載の通りに変更した以外は、イオン性樹脂IC-8の合成と同様にして、イオン性樹脂IC-9~IC-13を得た。
Figure 0007106385000004
(イオン性樹脂IC-14の合成)
Pyridine,2,4-bis(2-Bromoethyl)-6-methyl(Shanghai Chemhere社製)30.0g、および1,2-Dichloroethane(Aldrich社製)10.6gをジクロロエタン120mlに溶解させ、3時間加熱還流した。得られた反応溶液について、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣にTHF45mlを加え、懸濁洗浄を行い、再び上澄みを除去した。得られた液状物を減圧乾燥し、2,4-ビス(2-ブロモエチル)-1-(2-クロロエチル)-6-メチルピリジニウムクロライドを得た。
次に、乾燥THF1.3Lに溶解させたポリテトラメチレングリコール(商品名:PTMG1500、三菱ケミカル社製)149.5gに、水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)8.8gを加え、1時間加熱還流した。次に、乾燥THF230mlに溶解させた上記2,4-ビス(2-ブロモエチル)-1-(2-クロロエチル)-6-メチルピリジニウムクロライド36.2gを30分かけて滴下し、8時間加熱還流した(ポリマー化反応時間)。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返した。
次に、THF130mlに溶解させたノナフルオロブタンスルホン酸カリウム(商品名:KFBS、三菱マテリアル電子化成社製)36.3gを30分かけて滴下し、30℃で6時間攪拌した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返し、得られた液状物を減圧乾燥し、イオン性樹脂IC-14を得た。イオン性樹脂IC-14の重量平均分子量は83300であった。
(イオン性樹脂IC-15およびIC-16の合成)
ポリエーテルおよびその配合量、ポリマー化反応時間、アニオン原料およびその配合量を表4に記載の通りに変更した以外は、イオン性樹脂IC-14の合成と同様にして、イオン性樹脂IC-15およびIC-16を得た。
Figure 0007106385000005
(イオン性樹脂IC-17の合成)
乾燥THF960mlに溶解させたポリエチレングリコール(商品名:PEG-2000、三洋化成工業社製)319.6gに、水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)14.1gを加え、1時間加熱還流した。次に、乾燥THF180mlに溶解させたBis(2-chloroethyl)-dimethylammonium chloride(Atomax Chemicals社製)30.0gを30分かけて滴下し、8時間加熱還流した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返した。
次に、THF30gに溶解させたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム(商品名:EF-15、三菱マテリアル電子化成社製)12.9gを30分かけて滴下し、30℃で6時間攪拌した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返し、得られた液状物を減圧乾燥し、アンモニウムカチオン構造を有するイオン性樹脂IC-17を得た。イオン性樹脂IC-17の重量平均分子量は14900であった。
(イオン性樹脂IC-18の合成)
1-(2-Chloroethyl)imidazole(Alchem Pharmtech社製)30.0g、および1,2-Dichloroethane(Aldrich社製)30.0gをジクロロエタン200mlに溶解させ、3時間加熱還流した。得られた反応溶液について、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣にTHF130mlを加え、懸濁洗浄を行い、再び上澄みを除去した。得られた液状物を減圧乾燥し、1,3-ビス(2-クロロエチル)イミダゾリウムクロライドを得た。
次に、乾燥THF400mlに溶解させたポリエチレングリコール(商品名:PEG-300、三洋化成工業社製)72.4gに、水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)21.2gを加え、1時間加熱還流した。次に、乾燥THF60mlに溶解させた上記1,3-ビス(2-クロロエチル)イミダゾリウムクロライド12.9gを30分かけて滴下し、8時間加熱還流した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返した。
次に、THF280mlに溶解させたアニオン原料:トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(商品名:EF-15、三菱マテリアル電子化成社製)35.9gを30分かけて滴下し、30℃で6時間攪拌した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返し、得られた液状物を減圧乾燥し、イオン性樹脂IC-18を得た。イオン性樹脂IC-18の重量平均分子量は7300であった。
(イオン性樹脂IC-19の合成)
1-(2-Chloroethyl)imidazole(Alchem Pharmtech社製)30.0g、および1,2-Dichloroethane(Aldrich社製)30.0gをジクロロエタン30.0gに溶解させ、3時間加熱還流した。得られた反応溶液について、減圧下で溶媒を留去した。さらに得られた残渣にTHF30.0gを加え、懸濁洗浄を行い、再び上澄みを除去した。得られた液状物を減圧乾燥し、1,3-ビス(2-クロロエチル)イミダゾリウムクロライドを得た。
次に、乾燥THF5.5Lに溶解させたポリエチレングリコール(商品名:アルコックスL-6、明成化学工業社製)1427.5gに、水素化ナトリウム(60%流動パラフィン分散、東京化成工業社製)2.1gを加え、1時間加熱還流した。次に、乾燥THF150mlに溶解させた上記1,3-ビス(2-クロロエチル)イミダゾリウムクロライド5.2gを10分かけて滴下し、10時間加熱還流した。その後、反応溶液に水450mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返した。
次に、THF30gに溶解させたアニオン原料:トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(商品名:EF-15、三菱マテリアル電子化成社製)3.5gを30分かけて滴下し、30℃で6時間攪拌した。その後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返し、得られた液状物を減圧乾燥し、イオン性樹脂IC-19を得た。イオン性樹脂IC-19の重量平均分子量は229000であった。
(イオン性樹脂IC-20の合成)
1-(2-Hydroxyethyl)imidazole(Alchem Pharmtech社製)30.0g、および2-Chloroethanol(Aldrich社製)30.0gをTHF30.0gに溶解させ、3時間加熱還流した。得られた反応溶液について、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣にTHF30.0gを加え、懸濁洗浄を行い、再び上澄みを除去した。得られた液状物を減圧乾燥し、1,3-ビス(2-ヒドロキシエチル)イミダゾリウムクロライドを得た。
次に、THF30gに溶解させたアニオン原料:トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(商品名:EF-15、三菱マテリアル電子化成社製)12.9gを30分かけて滴下し、30℃で6時間攪拌した。
次に、乾燥THF30gに溶解させたポリエチレングリコール(商品名:PEG-600、三洋化成工業社製)21.8g、モノメリックMDI(商品名:ミリオネートMT、東ソー社製)21.8gを加え、5時間加熱還流した。
減圧下で溶媒を留去した後、反応溶液に水200mlを加えて60℃に加温後、上澄みを除去した。本操作を3回繰り返し、得られた液状物を減圧乾燥し、イオン性樹脂IC-20を得た。イオン性樹脂IC-20は、イミダゾリウム環構造がウレタン結合を介してポリエーテルと結合した構造を有する。イオン性樹脂IC-20の重量平均分子量は12500であった。
以上で得られたイオン性樹脂が有する化学組成、重量平均分子量およびアニオンを表5に示す。
Figure 0007106385000006
[実施例1]
<現像ブレードの作製>
(基体の用意)
基体として、厚さ0.08mmのステンレス鋼(SUS-304-CSP-1/2H材)を、長さ200mm、幅23mmの寸法にプレス切断して、ステンレス鋼製のシート(以下、「SUSシート」という。)を用意した。
(樹脂層の形成)
樹脂層の材料として、熱可塑性ポリアミド樹脂(商品名:Pebax MV1074、アルケマ社製)100質量部に、イオン性樹脂IC-1:40質量部を加え、2軸混練押出機(商品名:TEM-26SX、東芝機械社製)を用いて直径3mmの円柱状に押出し、切断機により3mm角のペレット状に切断し、樹脂材料を作製した。
図10は、現像ブレードの製造装置である。初めに、コイル状支持部材101を定速送り機110に設置し、基体104が押し出し用金型112内を定速で走行するように設定した。次に、樹脂層(規制部)の樹脂材料103を押し出し成形機113内にて200℃で溶融し、押し出し用金型112の成型キャビティに注入した。同時に、基体の一端面を押し出し用金型112の成型キャビティに走行させながら、樹脂層の樹脂材料103を基体の短手方向の一端面に、先端から短手方向長さLが3mmとなるように被覆した。押し出し用金型112の温度は250℃に設定した。
押し出し用金型112で被覆された樹脂層を冷却機114により固化し、基体の当接支持面、先端面、および当接支持面の反対面が樹脂層の樹脂材料103にて被覆された部材を得た。得られた部材を、搬送ローラ115を用いて切断機116に搬送し、切断機116にて長手方向の長さ226mmで切断し、図2(a)に示す構成を有する、実施例1に係る現像ブレードを作製した。
[実施例2~10]
イオン性樹脂の種類および配合量を、表6に記載の通りに変更した以外は実施例1と同様にして、実施例2~10に係る現像ブレードを作製した。
[実施例11]
熱可塑性アクリル樹脂(商品名:クラリティLA4285、クラレ社製)100部に、イオン性樹脂IC-11:10部を加え、2軸混練押出機(商品名:TEM-26SX、東芝機械社製)を用いて直径3mmの円柱状に押し出し、切断機により3mm角のペレット状に切断し、樹脂材料を作製した。基体には、ステンレス鋼(SUS-304-CSP-1/2H材)の短手方向15.2mm、厚さ0.08mmの長尺シートを使用した。
図10に示す現像ブレードの製造装置を用いて、まず、樹脂層の樹脂材料を押出成形機113内にて180℃で溶融し、押し出し用金型112の成型キャビティに注入した。同時に、基体の一端面を押し出し用金型112の成形キャビティに走行させながら、樹脂層を基体の短手方向の一端面に、先端から短手方向長さLが3mmとなるように被覆した。押し出し用金型112の温度は230℃に設定した。以降は、実施例1と同様にして、実施例11に係る現像ブレードを作製した。
[実施例12および13]
イオン性樹脂の種類および配合量を、表6に記載の通りに変更した以外は実施例11と同様にして、実施例12および13に係る現像ブレードを作製した。
[実施例14]
樹脂層の材料として、熱可塑性ポリウレタン樹脂(商品名:レザミンP-1000、大日精化工業社製)100質量部にイオン性樹脂IC-14:10質量部を加え、2軸混練押出機(商品名:TEM-26SX、東芝機械社製)を用いて直径3mmの円柱状に押し出し、切断機により3mm角のペレット状に切断し、樹脂材料を作製した。基体には、ステンレス鋼(SUS-304-CSP-1/2H材)の短手方向15.2mm、厚さ0.08mmの長尺シートを使用した。以降は、実施例1と同様にして実施例14に係る現像ブレードを作製した。
[実施例15および16]
イオン性樹脂の種類および配合量を、表6に記載の通りに変更した以外は実施例11と同様にして、実施例15および16に係る現像ブレードを作製した。
[比較例1~5]
イオン性樹脂の種類および配合量を、表7に記載の通りに変更した以外は実施例1と同様にして、比較例1~5に係る現像ブレードを作製した。
<現像ブレードの評価>
得られた実施例1~16および比較例1~5に係る現像ブレードについて、以下の評価を行った。評価結果を表6および表7に示す。
(変形回復性の評価)
変形回復性の評価は、現像ブレードを切断し、その断面をデジタルマイクロスコープ(商品名:VHX-6000、キーエンス社製)を用いて1000倍で観察することにより行った。まず、図8(a)に示す樹脂層3の厚さを測定し、初期の厚さT1とした。なお、樹脂層3の厚さの測定は、現像ブレードの長手方向中央部、およびブレード長手方向両端部から長手方向中央部側に20mmの位置の合計3点に関して行い、3点の算術平均を初期の厚さT1とした。測定は、温度23℃、相対湿度55%の環境中に6時間以上放置した現像ブレードを用いて、温度23℃、相対湿度55%の環境下で行った。
次に、上記のようにして予め測定を行った現像ブレードを、レーザープリンター(商品名:LBP7700C、キヤノン社製)用のシアンカートリッジに、現像ブレードの先端が現像ローラと当接するように組み込んだ。ただし、現像ローラを直径12mmの金属製ローラに変更し、現像ブレードの当接圧力を0.6N/cmに調整し、通常よりも、より変形し易い設定に変更した。
次に、該カートリッジを、高温高湿環境(温度50℃、相対湿度90%)中に60日間放置した。その後、現像ブレードを該カートリッジから取り外し、温度23℃、相対湿度55%の環境中に6時間放置した。その後、現像ブレードの図8(b)に示す樹脂層3の厚さを、当接前と同様にして、温度23℃、相対湿度55%の環境下で測定し、当接後の樹脂層の厚さT2とした。なお、図8(b)における破線は、高温高湿環境下に放置した間に変形した当接面の概要を表す。測定は、上記高温高湿環境に放置する前の測定箇所と同じ3箇所について行った。
各測定位置において、金属製ローラとの当接位置における、高温高湿環境下での当接前後での現像ブレードの樹脂層の厚さの変化(T1-T2)を求めた。得られた現像ブレードの樹脂層の厚さの変化3点の算術平均を残留変形量[μm]とした。
(画像の評価)
レーザープリンター(商品名:LBP7700C、キヤノン社製)のシアンカートリッジに、上記残留変形量の測定を終えた現像ブレードを組み込み、画像出力試験用カートリッジを作製した。この画像出力試験用カートリッジを、上記レーザープリンターに装填し、ベタ画像の出力を行い、得られたベタ画像の濃度を測定した。なお、残留変形量の測定からベタ画像の出力までは1時間とした。
ベタ画像の濃度は、反射濃度計(商品名:GreatagMacbeth RD918、マクベス社製)を用いて、ベタ画像の、現像ブレードの長手方向の中央部の幅3cmに対応する部分の任意の5点、および現像ブレードの両端部から3cmに対応する部分の任意の5点で測定した。中央部5点の画像濃度の算術平均を中央部濃度とし、両端部5点の画像濃度の算術平均を端部濃度とし、該中央部濃度と該端部濃度の差を画像濃度差として算出した。求めた画像濃度差について、下記基準により評価を行った。
ランクA:画像濃度差が0.1未満
ランクB:画像濃度差が0.1以上0.3未満
ランクC:画像濃度差が0.3以上0.4未満
ランクD:画像濃度差が0.4以上
Figure 0007106385000007
Figure 0007106385000008
実施例1~16に係る現像ブレードは、樹脂層に、特定のカチオン構造と特定のポリエーテル構造を有する第1の樹脂を含有しているため、残留変形量が少なく、画像品質も良好であった。一方、かかる構造を含有しない比較例1に係る現像ブレードは、イオン導電剤の浸みだしにより、当接部の画像濃度差が顕著であった。さらに比較例2~5に係る現像ブレードでは、残留変形量が高く、画像品質が良好でなかった。
<現像ローラの作製>
〔イソシアネート基末端プレポリマーの合成〕
(イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーB-1の合成)
窒素雰囲気下、反応容器中でポリメリックMDI(商品名:ミリオネートMR-200、東ソー社製)84.1質量部に対し、PTMG800(商品名、三菱ケミカル社製)100.0質量部を、反応容器内の温度を65℃に保持しつつ、徐々に滴下した。滴下終了後、温度65℃で2.5時間反応させて、メチルエチルケトン80.0質量部を加えた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量5.4質量%のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーB-1を得た。
[実施例17]
(基体の用意)
ステンレス鋼(SUS304)製の直径6mmの芯金にプライマー(商品名:DY39-012、東レ・ダウコーニング社製)を塗布、焼付けしたものを基体として用意した。
(弾性層の形成)
上記で用意した基体を金型に配置し、以下の材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を金型内に形成されたキャビティに注入した。
・液状シリコーンゴム材料(商品名:SE6905A/B、東レ・ダウコーニング社製):100.0質量部
・カーボンブラック(商品名:トーカブラック#4300、東海カーボン社製):15.0質量部
・白金触媒:0.1質量部
続いて、金型を加熱し、シリコーンゴムを温度150℃で15分間加硫して硬化させた。周面に硬化したシリコーンゴム層が形成された基体を金型から脱型した後、当該芯金を、さらに温度180℃で1時間加熱して、シリコーンゴム層の硬化反応を完了させた。こうして、基体の外周に直径12mmのシリコーンゴム弾性層を有する弾性ローラD-1を作製した。
(樹脂層の形成)
樹脂層の材料として、下記材料を混合し、撹拌した。
・ポリエーテルポリオール(商品名:PTG-L1000、保土谷化学工業社製):43.4質量部
・イソシアネート基末端ウレタンプレポリマーB-1:80.9質量部
・イオン性樹脂IC-1:1.0質量部
・カーボンブラック(商品名:Special Black 250、オリオンエンジニアドカーボンズ社製):15.0質量部
・ウレタン樹脂微粒子(商品名:アートパールJB-400T、根上工業社製):15.0質量部
次に、総固形分比が30質量%となるようにメチルエチルケトンを加えた後、サンドミルにて混合した。次いで、さらに、メチルエチルケトンで粘度10~12cps(10~12mPa・s)に調整して、樹脂層形成用塗料を調製した。先に作製した弾性ローラD-1を、該樹脂層形成用塗料に浸漬して、弾性ローラD-1の弾性層の表面に当該塗料の塗膜を形成し、乾燥させた。さらに、温度150℃にて1時間加熱処理することにより、弾性層の外周に膜厚約15μmの樹脂層を有する、実施例17に係る現像ローラを作製した。
[実施例18~29]
イオン性樹脂の種類および配合量を、表8に記載の通りに変更した以外は実施例17と同様にして、実施例18~29に係る現像ローラを作製した。
[比較例6~10]
イオン性樹脂の種類および配合量を、表9に記載の通りに変更した以外は実施例17と同様にして、比較例6~10に係る現像ローラを作製した。
<現像ローラの評価>
得られた実施例17~29および比較例6~10に係る現像ローラについて、以下の評価を行った。評価結果を表8および表9に示す。
(変形回復性の評価)
変形回復性の評価は、図9に示す装置を用いて行った。本測定装置は、基体2を基準に回転する基体受け(不図示)、基体2の回転を検知するエンコーダー(不図示)、基準板41、LED発光部42および受光部43からなる寸法測定機(商品名:LS-7000、キーエンス社製)を備えている。
まず、現像ローラ16の表面と基準板41との隙間量44を測定することにより、現像ローラ16の中心から表面までの距離を求めた。なお、現像ローラ16の表面と基準板41との隙間量44の測定は、現像ローラ16の長手方向中央部、および両端部から長手方向中央部側に20mmの位置の合計3点に関して行った。測定は、温度23℃、相対湿度55%の環境中に6時間以上放置した現像ローラ16を用いて、温度23℃、相対湿度55%の環境下で行った。
次に、上記のようにして予め測定を行った現像ローラを、レーザープリンター(商品名:LBP7700C、キヤノン社製)用のシアンカートリッジに、上記測定位置において現像ブレードと当接するように組み込んだ。なお、現像ローラと現像ブレードの当接圧力を0.6N/cmに調整し、通常よりも、より変形し易い設定に変更した。
次に、該カートリッジを、高温高湿環境(温度50℃、相対湿度90%)中に60日間放置した。その後、現像ローラ16を該カートリッジから取り外し、温度23℃、相対湿度55%の環境中に6時間放置した。その後、現像ローラの中心から表面までの距離を、当接前と同様にして、温度23℃、相対湿度55%の環境下で測定した。測定は、上記高温高湿環境下に放置する前の測定箇所と同じ3点について行った。
各測定位置において、現像ブレード当接位置同位相での、高温高湿環境下での当接前後での現像ローラの中心から表面までの距離の変化を求めた。得られた現像ローラの中心から表面までの距離の変化の平均値を残留変形量[μm]とした。
(画像の評価)
レーザープリンター(商品名:LBP7700C、キヤノン社製)用のシアンカートリッジに、上記残留変形量の測定を終えた現像ローラを組み込み、画像出力試験用カートリッジを作製した。この画像出力試験用カートリッジを、上記レーザープリンターに装填し、ハーフトーン画像の出力を行った。得られたハーフトーン画像について、以下の基準に従って評価した。なお、残留変形量の測定からハーフトーン画像の出力までは1時間とした。
A:均一な画像が得られた
B:現像ローラの変形に起因する濃度ムラが極めて軽微に見られた
C:画像の端部に現像ローラの変形に起因する濃度ムラが見られた
D:画像の全体に現像ローラの変形に起因する濃度ムラが見られた
Figure 0007106385000009
Figure 0007106385000010
実施例17~29に係る現像ローラは、樹脂層に、特定のカチオン構造と特定のポリエーテル構造を有する第1の樹脂を含有しているため、残留変形量が少なく、画像品質も良好であった。一方、かかる構造を含有しない比較例6に係る現像ローラは、イオン導電剤の浸みだしにより、当接部の濃度差が顕著であった。さらに比較例7~10に係る現像ローラでは、残留変形量が高く、画像品質が良好でなかった。
[実施例30]
<帯電ローラの作製>
(弾性層の形成)
下記材料を加圧式ニーダーで混合して、A練りゴム組成物を得た。
・NBRゴム(商品名:Nipol DN219、日本ゼオン社製):100.0質量部
・カーボンブラック(商品名:トーカブラック#4300、東海カーボン社製):40.0質量部
・炭酸カルシウム(商品名:ナノックス#30、丸尾カルシウム社製):20.0質量部
・ステアリン酸(商品名:ステアリン酸S、花王社製):1.0質量部
さらに、得られたA練りゴム組成物166.0質量部と、下記材料をオープンロールにて混合し、未加硫ゴム組成物を調製した。
・硫黄(商品名:Sulfax 200S、鶴見化学工業社製):1.2質量部
・テトラベンジルチウラムジスルフィド(商品名:TBZTD、三新化学工業社製):4.5質量部
次に、導電性の軸芯体の供給機構、および未加硫ゴムローラの排出機構を有するクロスヘッド押出機を用意し、クロスヘッドには内径16.5mmのダイスを取付けた。押出機とクロスヘッドを80℃に、導電性の軸芯体の搬送速度を60mm/secに調整した。この条件で、押出機より未加硫ゴム組成物を供給して、クロスヘッド内にて導電性の軸芯体に未加硫ゴム組成物を弾性層として被覆し、未加硫ゴムローラを得た。次に、170℃の熱風加硫炉中に前記未加硫ゴムローラを投入し、60分間加熱することで未研磨導電性ローラを得た。その後、弾性層の端部を切断、除去し、弾性層の表面を回転砥石で研磨した。これにより、中央部から両端部側へ各90mmの位置における各直径が8.4mm、中央部直径が8.5mmの弾性ローラD-2を作製した。
(樹脂層の形成)
樹脂層の材料として、下記材料を混合し、撹拌した。
・溶液型ウレタン樹脂(商品名:レザミンME-8105LP、大日精化工業社製):100質量部
・イオン性樹脂IC-1:10.0質量部
・カーボンブラック(商品名:Special Black 250、オリオンエンジニアドカーボンズ社製):5.0質量部
・ウレタン樹脂微粒子(商品名:ダイミックビーズUCN-5070D、大日精化工業社製):8.0質量部
次に、総固形分比が30質量%となるようにメチルエチルケトンを加えた後、サンドミルにて混合した。次いで、さらに、メチルエチルケトンで粘度10~12cps(10~12mPa・s)に調整して、樹脂層形成用塗料を調製した。
先に作製した弾性ローラD-2を、該樹脂層形成用塗料に浸漬して、弾性ローラD-2の弾性層の表面に当該塗料の塗膜を形成し、乾燥させた。さらに、温度150℃にて1時間加熱処理することにより、弾性層の外周に膜厚約10μmの樹脂層を有する、実施例30に係る帯電ローラを作製した。
[実施例31~33]
イオン性樹脂の種類および配合量を、表10に記載の通りに変更した以外は実施例30と同様にして、実施例31~33に係る帯電ローラを作製した。
[比較例11~15]
イオン性樹脂の種類および配合量を、表11に記載の通りに変更した以外は実施例30と同様にして、比較例11~15に係る帯電ローラを作製した。
<帯電ローラの評価>
得られた実施例30~33および比較例11~15に係る帯電ローラについて、以下の評価を行った。評価結果を表10および表11に示す。
(変形回復性の評価)
変形回復性の評価は、図9に示す装置を用いて、現像ローラと同様にして行った。
(画像の評価)
帯電ローラの局部的な変形により、ハーフトーン画像に細いスジ状の濃度ムラが発生することがある。これを横スジ画像と呼ぶ。本発明の帯電ローラを用いて、以下の評価を行った。
電子写真式のレーザープリンター(商品名:HP ColoR LaseRjet EnteRpRise CP4515dn、HP社製)に、実施例30~33および比較例11~15で得られた帯電ローラを装填し、温度15℃、相対湿度10%RH環境下、印字濃度4%で画像(感光体の回転方向と垂直方向に幅2ドット、間隔50ドットの横線を描く画像)を連続画像出力する耐久試験を行った。また、24000枚の画像出力後に、画像チェックのためにハーフトーン画像(感光体の回転方向と垂直方向に幅1ドット、間隔2ドットの横線を描く画像)を出力した。得られた画像を目視にて観察し、以下の基準で横スジを評価した。
ランクA:横スジが全く発生しなかった
ランクB:横スジが画像端部のみに軽微に発生した
ランクC:横スジが画像のほぼ半分の領域に発生した
ランクD:横スジが画像の全域に顕著に発生した
Figure 0007106385000011
Figure 0007106385000012
実施例30~33に係る帯電ローラは、樹脂層に、特定のカチオン構造と特定のポリエーテル構造を有する第1の樹脂を含有しているため、残留変形量が少なく、画像品質も良好であった。一方、かかる構造を含有しない比較例11に係る帯電ローラは、イオン導電剤の浸みだしにより、当接部の横スジが顕著であった。さらに比較例12~15に係る帯電ローラでは、残留変形量が高く、画像品質が良好でなかった。
1A 電子写真用ローラ
1B 電子写真用ブレード
2 基体
3 樹脂層
16 現像ローラ
19 トナー供給ローラ
21 現像ブレード

Claims (8)

  1. 導電性の基体と、該基体上の樹脂層と、を有する電子写真用部材であって、
    該樹脂層は、重量平均分子量が12000以上200000以下である第1の樹脂と、アニオンと、を含み、
    該第1の樹脂は、
    イミダゾリウム環構造およびピリジニウム環構造の少なくとも一方のカチオン性含窒素複素環構造を有し、かつ、
    該カチオン性含窒素複素環構造を構成している炭素原子および窒素原子から選ばれる少なくとも2個の原子に、下記構造式(1)で示される構造が結合している、ことを特徴とする電子写真用部材:
    構造式(1)
    *―[(CH-O]
    (記号「*」は、該カチオン性含窒素複素環構造を構成している炭素原子または窒素原子との結合部を示し、nは2以上18以下の整数を示し、mは9以上の整数を示す。)。
  2. 前記構造式(1)中のmが20以上70以下の整数である、請求項1に記載の電子写真用部材。
  3. 前記第1の樹脂の重量平均分子量が80000以上120000以下である、請求項1または2に記載の電子写真用部材。
  4. 前記樹脂層が、前記第1の樹脂とは異なる第2の樹脂をさらに含み、該第2の樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項1~3のいずれか一項に記載の電子写真用部材。
  5. 前記樹脂層における前記第1の樹脂の含有量が、前記第2の樹脂100質量部に対して1質量部以上40質量部以下である、請求項4に記載の電子写真用部材。
  6. 前記樹脂層における前記第1の樹脂の含有量が、前記第2の樹脂100質量部に対して3質量部以上20質量部以下である、請求項5に記載の電子写真用部材。
  7. 電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、帯電部材、現像部材、トナー供給部材およびクリーニング部材からなる群より選択される少なくとも1つの電子写真用部材を具備し、該電子写真用部材が、請求項1~6のいずれか一項に記載の電子写真用部材であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  8. 帯電部材、現像部材、トナー供給部材およびクリーニング部材からなる群より選択される少なくとも1つの電子写真用部材を具備し、該電子写真用部材のうち少なくとも1つが請求項1~6のいずれか一項に記載の電子写真用部材である電子写真装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013117678A (ja) 2011-12-05 2013-06-13 Sumitomo Rubber Ind Ltd 半導電性ローラ
JP2015232700A (ja) 2014-05-16 2015-12-24 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP2015232701A (ja) 2014-05-15 2015-12-24 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
WO2017170367A1 (ja) 2016-03-31 2017-10-05 日本ゼオン株式会社 ポリエーテル系重合体組成物

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11209633A (ja) * 1998-01-21 1999-08-03 Bridgestone Corp 導電性材料、該導電性材料により形成された導電性部材、及び電子写真装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013117678A (ja) 2011-12-05 2013-06-13 Sumitomo Rubber Ind Ltd 半導電性ローラ
JP2015232701A (ja) 2014-05-15 2015-12-24 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
JP2015232700A (ja) 2014-05-16 2015-12-24 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置
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