JPH06242667A

JPH06242667A - 現像剤担持体

Info

Publication number: JPH06242667A
Application number: JP5028144A
Authority: JP
Inventors: Masaki Sekizawa; 正毅世木澤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は非磁性１成分現像剤を用い接触方式
による現像剤担持体に低硬度でしかも環境体積抵抗の変
動の少ないエピクロルヒドリンゴムを弾性層とする担持
体を提供することを目的とする。【構成】潜像担持体上に形成された静電潜像を現像剤
によって顕像化する現像剤担持体の弾性層が加硫剤とし
て２-メルカプトイミダゾリン、テトラメチルチウラム
ジスルフィドの１又は２を用いたエピクロルヒドリンゴ
ム組成物よりなる現像剤担持体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非磁性１成分現像剤を用
い接触方式による現像剤担持体に関するものである。特
に抵抗変動が少なく、低硬度であるエピクロルヒドリン
ゴムを弾性層として用いた担持体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録において、潜像担持
体に静電潜像を形式する乾式トナーを用いた方式として
磁性及び非磁性１成分系トナーを現像剤として用いる１
成分方式及びキャリヤとトナーの２成分系を用いた２成
分方式の２方式がある。この２方式のうち、装置全体の
構造が簡単なのと、キャリヤ濃度の制御の必要のない１
成分方式を用いた現像装置が近年注目されている。１成
分系トナー現像方式は、磁性粉を含有したトナーを用
い、磁力によりトナーを搬送する方式と、非磁性で誘電
性を有するトナーを用い、スポンジ状ローラー、ファー
ブラシなどと現像担持体を接触回転させ、スポンジ状ロ
ーラーと現像担持体の間隙にあるトナーを摩擦帯電させ
ると共に、静電気によりトナーを搬送する方式の２方式
がある。前者の方式はトナー中に磁性粉が混入してお
り、着色が難しくフルカラー、マルチカラーを含めたカ
ラー画像の現像には不向きであり、１成分系トナー現像
方式の中でも後者の磁性粉を用いない方式のものが今後
の主流となるものと予測される。

【０００３】以上のように磁性粉を用いない１成分系ト
ナーを用いた現像方式においては、磁力によってトナー
を現像剤担持体に担持できないから、静電気力のみで担
持・搬送させる必要がある。そのためには現像剤担持体
として所望の体積抵抗を有しなければならず、更に現像
剤担持体から潜像担持体にトナーが移行される現像領域
において、現像剤担持体上のトナー全量が潜像担持体に
移行されることが望ましく、そのために現像剤担持体を
潜像担持体に接触させ、かつ十分なニップ巾を設け、現
像時間を長くすることが不可欠である。そして、この接
触方式においては、潜像担持体の潜像画像上へのトナー
移行の際接触によるため、非接触方式に見られるエッジ
効果等の現像領域での電界分布の不均一性に伴う画像ボ
ケ等がなく、解像力、シャープ性などが優れ高画質が得
られる利点がある。しかし、この接触方式を採った１成
分系現像方式の装置において、潜像担持体がアルミニウ
ム素管などの硬質部材を基体としている場合、これと接
触する現像剤担持体は軟質でなければトナーの移行が十
分に行われない。

【０００４】そこで、上述の接触方式の非磁性１成分系
トナー現像剤担持体において、所望の体積抵抗及び低硬
度の条件を満たす現像剤担持体について従来多くの研
究、検討が行われ多くのものが開示されている。例え
ば、ウレタン、シリコン、天然ゴム、エチレン・プロピ
レン共重合体から選ばれた弾性層に脂肪族弗素化合物を
被覆したもの（特開平1-186980号公報）、弾性層の少な
くとも表面がシリコンであり、シリコーン樹脂を被覆し
たもの（特開平1-186981号、平3-263070号公報）、ポリ
エステル、ポリイソシアネートからなる樹脂にカーボン
からなる導電性物質を被覆したもの（特開平3-249675号
公報）、弾性体上に10²〜10⁹Ω・cmのナイロン・ポリエ
ステル繊維を被覆したもの（特開平2-226275号公報）等
の体積抵抗、硬度、表面非粘着性などの特性を満たすた
めに多層構造をなしている。また、単層構造のものとし
ても弾性層に金属酸化物を分散させたもの（特開平3-57
66号公報、同平3-5771号公報）、金属フタロシアニン結
合フェノール樹脂を用いたもの（特開昭64-15770号公
報）、電導材に炭素繊維などの導電性線材を加えたもの
（特開平2-33166号公報、同特開平２−３３１６７号公
報）、界面活性剤を加えたもの（特開平３−１２９３６
８号公報）等がある。しかし、多層の現像剤担持体はま
た、カーボンブラック、金属、金属酸化物を分散させた
場合は所望の体積抵抗を得るためには多量のこれらの粉
末を分散させねばならず、母材の脆化及び高硬度化を避
けることができない。また、カーボンブラックを分散さ
せる場合には、現像剤担持体として必要とする10⁶〜10
¹⁰Ω・cmの中抵抗領域においては、母材に対するカーボ
ンブラックの添加量が１％で２オーダー位の抵抗変化を
示す領域であるため安定な抵抗を得ることは難しい。更
にフタロシアニン等の金属錯体は熱的に激しい抵抗変化
を示すなどの難点があった。また、電導性線材を加えた
場合は、分散の過程で線材が折れたり、インジェクショ
ン、押し出し成形時に配向して、ローラー成形品での場
所による抵抗の変動が大きいなどの問題点があった。こ
のように現像剤担持体の母材に導電性物質を添加する方
法では安定した中抵抗の現像担持体を得ることに難点が
あり、近時母材自身が中抵抗を有する材料が開示されて
いる。例えば、プロピレンオキシド、エチレンオキシ
ド、エピクロルヒドリン、不飽和エポキシド等の共重合
体のエーテル結合を有する共重合ゴム（特開平1-219775
号公報）、抵抗調整層がエピクロルヒドリン-エチレン
オキサイド共重合ゴム主体とするもの（特開平1-142569
号公報）、導電弾性層に繰り返し単位にエーテル結合を
有するもの（特開平3-198470号公報）、導電性弾性体に
耐油性ゴムを用いたもの（特開平1-252979号公報）、
（特開平2-311872号公報）。これらの技術は全て現像ロ
ーラーの弾性層、中間層又は表面層に抵抗制御材料とし
てエピクロルヒドリンゴムを用いたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
て現像ローラーの弾性層、中間層、表面層にエピクロル
ヒドリンゴムを用いているが、エピクロルヒドリンゴム
は、それ自体体積抵抗が10⁸Ω・cm前後であり絶縁性を
示すゴム中で特異な性質を持っている。しかし、このエ
ピクロルヒドリンゴムも一般のゴムと同様にポリマー単
体で用いることはできず、必ず加硫剤及び必要に応じて
加硫促進剤、補強剤、充填剤及び老化防止剤等と混合し
て用いられる。これらの添加剤を混合したエピクロルヒ
ドリンゴムは、一般に抵抗変動が大きく、複写機、プリ
ンター等の機械保証環境である10℃，20〜30％RHの低温
低湿下と30℃，70〜90％RHの高温高湿下では２オーダ位
の抵抗変化を示す。また、エピクロルヒドリンゴムは一
般に低硬度なゴムは得られ易いが、低硬度化した場合に
圧縮永久歪が急激に悪化する現象が生ずる。これらの環
境下での抵抗変化は、接触現像方式において、トナーの
摩擦帯電性ないし現像領域での潜像担持体へのトナー付
着量を変動させ、その結果画像濃度の変化及び画像上の
地肌汚れを起こす等の問題が生ずる。また、圧縮永久歪
の悪化は、接触現像方式において、長時間潜像担持体に
現像剤担持体が接触放置された場合、現像剤担持体の接
触部に窪みを生じ、放置後の初期のコピーにおいて凹部
で未現像となり、黒ベタをとった時にローラーピッチで
横白筋が発生するという問題が生ずる。本発明は、上記
の問題点を除き、エピクロルヒドリンゴムを母材とする
現像剤担持体として抵抗の環境変化を少なくし、かつ圧
縮永久歪を損なうことのない低硬度な、エピクロルヒド
リンゴムを提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記の問題点
を解決するために鋭意研究を重ねたところ、一般にエピ
クロルヒドリンゴムを用いる場合の添加剤として四三酸
化鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、
硫黄のような加硫剤、各種加硫促進剤、老化防止剤、カ
ーボンステアリン酸などの加工性改善剤が用いられてい
る。この添加剤中の金属酸化物は加硫反応における開始
剤としての機能を有するものであるが、これらの金属酸
化物は加硫反応後、エピクロルヒドリンゴムから発生す
る微量の塩素の受容体として働き、塩化亜鉛、塩化マグ
ネシウム等の水溶性塩を生成する。その為、エピクロル
ヒドリンゴムを現像剤担持体に用いた場合は、同担持体
が環境下で吸水を生じたり、また吸水の結果、イオン化
し電導率を変化させる。また、加硫剤の硫黄としてはポ
リスルフィド加硫、加硫に関与しないペンダント硫黄が
多くなるので圧縮永久歪が悪くなる傾向があることを見
出した。そこでエピクロルヒドリンゴムの加硫剤として
２-メルカプトイミダゾリン、テトラメチルチウラムジ
スルフィドを用いると、金属酸化物を用いずに、しかも
硫黄加硫でき、抵抗の環境変動を抑え、かつ低圧縮永久
歪、低硬度な配合エピクロルヒドリンゴムを得ることを
見出し、このエピクロルヒドリンゴムを現像剤担持体に
用いることにより前記課題を解決した。

【０００７】本発明は潜像担持体上に形成された静電潜
像を現像剤により前記潜像剤担持体上に顕像化する現像
剤担持体において、この現像剤担持体の弾性層が加硫剤
として２-メルカプトイミダゾリン及びテトラメチルチ
ウラムジスルフィドの１又は２を使用したエピクロルヒ
ドリンゴムよりなることを特徴とする現像剤担持体弾性
層である。本発明の現像剤担持体弾性層であるエピクロ
ルヒドリンゴムは一般に用いられているエピクロルヒド
リンを重合させたもの又はエピクロルヒドリン単独重合
体とエピクロルヒドリンとエチレンオキシドを等モル重
合させた共重合体の合成ゴムに加硫剤として２-メルカ
プトイミダゾリン、テトラメチルチウラムジスルフィド
の１又は２を用い、その他一般に用いられているジブチ
ルジチオカルバミン酸ニッケル、２-メルカプトベンズ
イミダゾール、N,N-ジフェニル-P-フェニレンジアミン
等の老化防止剤、ステアリン酸等の加工性改善剤、カー
ボン、炭酸カルシウム等の充填剤を適宜配合できる。本
発明のエピクロルヒドリンゴム組成物の特徴は、上記添
加剤として２-メルカプトイミダゾリン、テトラメチル
チウラムジスルフィドの１又は２を加硫剤として加えて
いるから四三化鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の金
属酸化物を加硫反応開始剤として用いることがなく充分
加硫を行うことができる。このような配合物を所望の金
型中で加熱することによって得られるエピクロルヒドリ
ンゴム加硫物である。このエピクロルヒドリンゴム加硫
物を主に金属性の回転軸の周囲にロール状に成形して現
像剤担持体とする。

【０００８】次に本発明の実施例並びに効果を比較例と
対比して述べる。〔実施例１〕エピクロルヒドリンゴム〔「エピクロマー
ＣＧ」（ダイソー社製商品名）〕100重量部、２-メルカ
プトイミダゾリン1.2重量部、テトラメチルチウラムジ
スルフィド0.5重量部、ステアリン酸１重量部を二本ロ
ールを用いて均一に混練し、160℃×20mmのプレス加硫
を行い弾性層とした。この加硫エピクロルヒドリンゴム
を外径８mmの金属製軸芯の外周面に接着剤を介して基層
を厚さ６mm（ローラー外径20mm）に形成し現像剤担持体
とした。

【０００９】〔実施例２〕エピクロルヒドリンゴム
〔「エピクロマーＣＧ」（ダイソー社製商品名）〕100
重量部、２-メルカプトイミダゾリン1.2重量部、テトラ
メチルチウラムジスルフィド0.5重量部、ステアリン酸
１重量部、脂肪酸アミド２重量部を実施例１と同様に加
硫した現像剤担持体の弾性層。

【００１０】〔実施例３〕エピクロルヒドリンゴム
〔「エピクロマーＣＧ」（ダイソー社製商品名）〕100
重量部、２-メルカプトイミダゾリン1.2重量部、テトラ
メチルチウラムジスルフィド0.5重量部、ステアリン酸
１重量部、加工助剤２重量部、硫化動植物油脂５重量部
を実施例１と同様に加硫した現像剤担持体の弾性層。

【００１１】〔実施例４〕エピクロルヒドリンゴム
〔「エピクロマーＣＧ」（ダイソー社製商品名）〕100
重量部、２-メルカプトイミダゾリン1.2重量部、テトラ
メチルチウラムジスルフィド0.5重量部、ステアリン酸
１重量部、脂肪酸アミド２重量部、炭酸カルシウム7.5
重量部を実施例１と同様に加硫した現像剤担持体の弾性
層。

【００１２】〔比較例１〕エピクロルヒドリンゴム
〔「エピクロマーＣＧ」（ダイソー社製商品名）〕100
重量部、四三酸化鉛５重量部、２-メルカプトイミダゾ
リン1.2重量部、ステアリン酸１重量部を実施例１と同
様に加硫した試料１。

【００１３】〔比較例２〕エピクロルヒドリンゴム
〔「エピクロマーＣＧ」（ダイソー社製商品名）〕100
重量部、酸化マグネシウム５重量部、硫黄1.0重量部、
ジブチルチオウレア2.5重量部、ステアリン酸１重量部
を実施例１と同様に加硫した試料２。

【００１４】〔比較例３〕エピクロルヒドリンゴム
〔「エピクロマーＣＧ」（ダイソー社製商品名）〕100
重量部、酸化マグネシウム５重量部、2,4,6-トリメルカ
プト-S-トリアジン1.65重量部、ステアリン酸１重量部
を実施例１と同様に加硫した試料３。なお、上記実施
例、比較例のエピクロルヒドリンゴム、組成物中にはエ
ピクロルヒドリンを製造する場合に混入する金属酸化物
が２重量部夾雑されている。

【００１５】以上の各実施例の弾性体並びに比較例の試
料の硬度、圧縮永久歪、抵抗を試験した。上記実施例並
びに比較例で得られたエピクロルヒドリンゴム組成物を
二本ロールを用いて均一に混練し、後160℃×20mmプレ
ス加硫を行い各試験片を作成した。この試験片の形状は
ＪＩＳ，Ｋ6301に基づく硬度及び圧縮永久歪測定用試験
片（φ29×12.7mm）及び抵抗測定用として100mm×100mm
×２mmのシート形状に作成した。

【００１６】測定は、硬度についてはＪＩＳＡ型硬度計
を用い、圧縮永久歪については70℃で22時間放置前後で
の歪をダイヤルケージで測定した。抵抗については、Ｙ
ＨＰ4329Ａ抵抗計及び付属のセルを用いシートの体積抵
抗値を求めた。その結果を表１に示す。以下余白

【００１７】

【表１】

【００１８】以上の結果より明らかな通り、比較例の試
験片においては、環境変動が10℃30％RHと30℃90％RH内
では２オーダ前後の変動があるに対し、本発明の試験片
においては半分の１オーダ前後に減少している。また硬
度及び圧縮永久歪においても本発明の試験片は比較例の
試験片に比し、圧縮永久歪は同程度でしかも硬度はおよ
そ半分となっている。なお、本発明の実施例２〜４は実
施例１のエピクロルヒドリンゴム組成物に加工性改善を
目的として加工助剤（脂肪酸アミド）、サブ（硫化動植
物油脂）、炭酸カルシウムを添加して、ロール粘着防
止、金型離型の向上を計ったものである。本発明の実施
例のエピクロルヒドリンゴム加硫物を外径８mmの金属製
軸芯の外周面に接着剤を介して基層を厚さ６mm（ローラ
ー外径として20mm）に形成して、上記試験と同様に硬
度、抵抗を測定しても試験片の上記試験結果と同様に抵
抗環境変動が小さく、低い硬度のローラーとなった。こ
のように本発明のエピクロルヒドリンゴム組成物は微量
（２重量部以下）の金属酸化物が夾雑していても充分効
果を奏するものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明の非磁性１成分現像剤を用い接触
方式による現像剤担持体の弾性層は低硬度でしかも環境
による体積抵抗の変動の少ないエピクロルヒドリンゴム
加硫物であり、現像剤担持体として工業的に極めて有用
な発明である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体上に形成された静電潜像を現
像剤により前記潜像担持体上に顕像化する現像剤担持体
において、この現像剤担持体の弾性層が加硫剤として２
-メルカプトイミダゾリン及びテトラメチルチウラムジ
スルフィドの１又は２を使用したエピクロルヒドリンゴ
ム組成物よりなることを特徴とする現像剤担持体。