JPH07166051A - ポリウレタン樹脂、帯電部材及び電子写真装置 - Google Patents

ポリウレタン樹脂、帯電部材及び電子写真装置

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JPH07166051A
JPH07166051A JP31323493A JP31323493A JPH07166051A JP H07166051 A JPH07166051 A JP H07166051A JP 31323493 A JP31323493 A JP 31323493A JP 31323493 A JP31323493 A JP 31323493A JP H07166051 A JPH07166051 A JP H07166051A
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glycol
resin
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Hisayo Itou
尚代 伊藤
Tetsuya Kuribayashi
哲哉 栗林
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、中抵抗の帯電部材を提供す
ることにある。 【構成】 本発明は、PPG−PEG共重合体とポリイ
ソシアネートとを反応させるに際し、[NR1 (R2
(R3 )(R4 )]+ [ClO4 - (式中、R 1 〜R
4 はアルキル基等を表す)または[Me(Cl
4 n x ・[R(OH)y z (式中、Meは第1
族または第2族の原子、Rは多価アルコール等の水酸基
を除く残基を表す)を添加して得られた抵抗率が105
〜109 Ωcmのポリウレタン、分子量300〜150
0のPPGと分子量200〜800のPEGとの重量比
が1:9〜8:2の共重合体と、ポリイソシアネートと
を反応させて得られた抵抗率が105 〜1010Ωcmの
ポリウレタン、該ポリウレタンを含有した帯電部材、並
びに該帯電部材を用いた電子写真装置である。 【効果】 本発明は、中抵抗の帯電部材を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる中抵抗を有す
るポリウレタン樹脂、その樹脂を含有した帯電部材、お
よびその帯電部材を用いた電子写真装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、ポリウレタン樹脂はその成形性の
良さなどから様々な製品に利用され、市場を広げてい
る。
【0003】しかしながら、ポリウレタン樹脂は静電気
を帯び易く、このため電気抵抗を低くして、電気を通し
易い樹脂の開発が望まれていた。すなわち、ポリウレタ
ン樹脂が静電気を帯びることによって、樹脂表面にゴミ
や埃が付着して汚れてしまったり、樹脂同士が静電気に
よりくっついてしまい、作業能率を低下させたり、樹脂
の加工作業中に静電気の帯電によりスパークが発生した
りと不都合なことが多かった。
【0004】このため、従来より、帯電防止のための開
発が行われてきた。一例としては、帯電防止剤としてカ
チオン系あるいは非イオン系の界面活性剤を樹脂中に添
加する方法があるが、添加量を多くしないと効果が出
ず、経済性に劣る他、結合力が弱いため、樹脂中から脱
落してしまう場合があり、樹脂としての組成を変化させ
てしまうなど実用性に欠けた。
【0005】また、樹脂中に導電性フィラーを分散させ
る方法があるが、これも量の問題、成形性の問題等があ
り好ましくなかった。
【0006】さらに、成形後の樹脂に後処理的に前記の
界面活性剤等を吹き付ける方法もあるが、加工費に比べ
効果が長続きせず経済性に欠ける他、表面の変質等の問
題もあった。
【0007】一方電子写真用帯電部材は、最近感光体に
直接当接させ帯電させる接触帯電部材が例えば特開昭6
3−167380号に記載されている如く提案されてお
り、従来より用いられているコロナ帯電方式に比較して
低い印加電圧を使用し得ることやオゾン発生が少ないこ
と等の利点を有していることが認められている。
【0008】この接触帯電方法を示すとたとえば図1に
図示するようになる。電子写真感光体ドラム(2)に帯
電部材である帯電ローラー(1)を接触従動させ例えば
交流電圧VACおよび直流電圧VDCとを印加(6)するこ
とにより感光体ドラムを均一に帯電させる。
【0009】上述からも理解されるように帯電ローラー
は導電性を保つ必要がありまた接触部を均一に保つため
図2のように芯金(1a)の周囲(1b)は弾性体によ
り構成される必要がある。1bは導電性弾性層である。
従来は導電性は弾性層中に導電性カーボンブラックなど
導電物質を添加することにより調整されていた。
【0010】これらの特性を改善するために例えば特開
平1−191161号に記載されているように弾性層の
上をさらに4.0×109 Ωcm以上の体積抵抗値を有
する部材にて被覆する接触帯電部材が提案されている。
【0011】いずれの場合にしても、弾性層に用いられ
る結着樹脂の抵抗値は一般に1010Ωcm以上と高く、
抵抗値を安定的に下げることが難しく、通電による抵抗
変動や、成形条件による抵抗変動等の問題があった。
【0012】発明者らの検討によると、これらの問題は
結着樹脂と導電性顔料との抵抗の差に原因があることが
見出された。つまり、結着樹脂と導電性顔料との固有抵
抗値の差が大きい場合、電気は顔料(導電性調整物質)
部分に集中して流れ、劣化を起こしやすいことによると
考えられる。
【0013】本発明の目的は、以上の課題を解決するた
めになされたもので、導電性調整物質が樹脂中に均一に
分散され、あるいは導電性調整物質を分散せずに、安定
した製品性能をもった、電気抵抗の低いポリウレタン樹
脂、そのポリウレタン樹脂を含有した帯電部材、および
その帯電部材を用いた電子写真装置を提供することにあ
る。
【0014】
【課題を解決するための手段】すなわち、第1の本発明
は、ポリプロピレングリコールとポリエチレングリコー
ルを共重合させたベースポリオールと、ポリイソシアネ
ートとを反応させるに際し、これらに一般式(1)
【0015】
【化3】 (式中、R1 ないしR4 は水素原子、アルキル基または
アリール基を表す)で表される錯化合物を添加して(必
要に応じてさらに鎖延長剤等を添加して)得られた、電
気抵抗が体積抵抗率で105 〜109 Ωcmであること
を特徴とするポリウレタン樹脂である。
【0016】また、被帯電体に接触し、電圧を印加して
帯電を行う帯電部材であって、少なくとも導電性弾性層
を有する帯電部材において、該導電性弾性層が、ポリプ
ロピレングリコールとポリエチレングリコールを共重合
させたベースポリオールと、ポリイソシアネートとを反
応させるに際し、これらに一般式(1)
【0017】
【化4】 (式中、R1 ないしR4 は水素原子、アルキル基または
アリール基を表す)で表される錯化合物を添加して(必
要に応じてさらに鎖延長剤等を添加して)得られた、電
気抵抗が体積抵抗率で105 〜109 Ωcmであるポリ
ウレタン樹脂を含有してなることを特徴とする帯電部材
である。
【0018】また、感光体、潜像形成手段、形成した潜
像を現像する手段及び現像した像を転写材に転写する手
段を有する電子写真装置において、該潜像形成手段とし
て該感光体を帯電処理するのに上記帯電部材を用いるこ
とを特徴とする電子写真装置である。
【0019】以下、第1の本発明について説明する。
【0020】本発明で用いられるポリプロピレングリコ
ールは、数平均分子量が300〜1500の範囲が好ま
しく、300未満では合成されたポリウレタン樹脂の吸
水性が高くなるため環境安定性が低下する傾向があり、
また1500より大きくなると抵抗が下がらなくなる傾
向がある。
【0021】一方のポリエチレングリコールは、数平均
分子量が200〜800の範囲が好ましく、200未満
では合成されたポリウレタン樹脂の吸水性が高くなるた
め環境安定性が低下する傾向があり、また800より大
きくなると結晶性が高くなるため操作性が低下する傾向
がある。
【0022】ベースポリオールである共重合体は、所定
の平均分子量を持つポリプロピレングリコールと、ポリ
エチレングリコールをブロックであるいは交互に、また
はグラフトして共重合させて得られる。
【0023】本ベースポリオールとなる共重合体の割合
は、重量比でポリプロピレングリコール:ポリエチレン
グリコール=1:9〜8:2が好ましく、この範囲外で
は、ポリプロピレングリコールを多すぎた場合は、抵抗
が高くなり過ぎる傾向があり、ポリエチレングリコール
が多すぎた場合は、吸水が多く、成形性が悪化する傾向
がある。
【0024】本発明に於いて用いられるポリイソシアネ
ートとしては、ポリウレタンの合成に一般的に用いられ
るトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメ
タンジイソシアネート(MDI)の他、水添ジフェニル
メタンジイソシアネート(水添MDI)、精製MDI、
キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチル
キシリレンジイソシアネート(TMXDI)、ヘキサメ
チレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソ
シアネート(IPDI)、等が全て使用可能である。
【0025】また、本発明でポリウレタンを合成する際
に使用される鎖延長剤としては、現在公知のものは全て
使用可能であり、例えば、エチレンジアミン、ピペラジ
ン、イソホロンジアミン、4,4−メチレンビス(2−
クロロアニリン)等のジアミン類、N−メチルエタノー
ルアミン、モノエタノールアミンのようなアミノアルコ
ール類、さらに、エチレングリコールやテトラメチレン
グリコール、プロピレングリコール等のジオール類が挙
げられる。
【0026】本発明に使用される錯化合物は、前記のよ
うな一般式で表され、該錯化合物を構成する[NR
1 (R2 )(R3 )(R4 )]+ としては、例えば、N
4 + の他に、各種アルキルおよびアリール基をR1
4 にもつアンモニウム塩が使用可能である。この錯化
合物のポリウレタン樹脂への添加量は、樹脂重量に対
し、好ましくは0.05〜30重量%であり、より好ま
しくは0.1〜10重量%である。添加量が0.05重
量%未満である場合、抵抗低下の効果が少なくなる傾向
があり、30重量%より多くなった場合は、混練の際の
加工性が悪化する傾向がある他、発泡させた場合の安定
性が低下する傾向がある。
【0027】本発明に於いて使用される錯塩は、ポリウ
レタン原料との相溶性が良好であるため、添加が容易で
あり、その分散性も均一で非常に良好である。さらに、
ポリウレタンの樹脂組成および物性の変質の心配がな
く、また、長期にわたる電気特性の安定性が良好である
他、発火、爆発等の作業上の危険性もなく、取扱いが容
易である。
【0028】ポリウレタン樹脂は、硬質の樹脂あるいは
ゴム状での加工の他、軟質あるいは硬質の発泡体である
ポリウレタンフォームとしても使用可能である。
【0029】このようにして得られたポリウレタン共重
合体で、体積抵抗率が105 〜10 9 Ωcmである樹脂
は、電子写真用帯電部材に用いることができる。樹脂
は、単独でブレード型、ローラー型、ブロック型等任意
の形に成形できる他、新たな機能を付加させるため、他
の材料をその上側、または下側に積層させ、多層構成と
してもよい。例えば、ローラー型の場合、最下層側にゴ
ムを使用し、その上にポリウレタン樹脂を成形すれば、
弾力性が向上する。また、ポリウレタン樹脂の上層側に
テフロン樹脂をコーティングした場合は、耐摩耗性が向
上する他、耐候性、耐久性、機械的強度等の必要に応じ
て他の材料と組み合わせることにより、所望の物性が得
られる。
【0030】いずれの場合においても、電源はDC電
源、DC+AC電源のどちらを使うことも可能である。
【0031】顔料を分散させる場合と異なり、顔料の偏
析等による著しい抵抗の低下、および上昇の心配が無
く、安定した電気特性を得ることが可能である。
【0032】使用される機械としては、複写機、ページ
プリンターの他、ファクシミリ、マイクロプリンタ等へ
の応用も可能である。
【0033】第2の本発明は、ポリプロピレングリコー
ルとポリエチレングリコールを共重合させたベースポリ
オールと、ポリイソシアネートとを反応させるに際し、
これらに一般式(2) [Me(ClO4 n x ・[R(OH)y z (2) (式中、Meは周期律表の第1族または第2族に属する
原子、Rは多価アルコールまたはその誘導体の水酸基を
除く残基を表し、nは1または2、xは1,2,3,4
または5、yは1,2または3、zは1,2,3,4,
5または6である)で表される錯化合物を添加して(必
要に応じてさらに鎖延長剤等を添加して)得られた、電
気抵抗が体積抵抗率で105 〜109 Ωcmであること
を特徴とするポリウレタン樹脂である。
【0034】また、ポリプロピレングリコールとポリエ
チレングリコールを共重合させたベースポリオールと、
ポリイソシアネートとを反応させるに際し、これらに一
般式(2) [Me(ClO4 n x ・[R(OH)y z (2) (式中、Meは周期律表の第1族または第2族に属する
原子、Rは多価アルコールまたはその誘導体の水酸基を
除く残基を表し、nは1または2、xは1,2,3,4
または5、yは1,2または3、zは1,2,3,4,
5または6である)で表される錯化合物を添加して(必
要に応じてさらに鎖延長剤等を添加して)得られた、電
気抵抗が体積抵抗率で105 〜109 Ωcmであるポリ
ウレタン樹脂を含有してなることを特徴とする帯電部材
である。
【0035】また、錯化合物のMeが、リチウム、ナト
リウム、カリウム、カルシウムまたはバリウムである上
記帯電部材である。上記錯化合物は常温で液体であるこ
とが好ましい。
【0036】また、感光体、潜像形成手段、形成した潜
像を現像する手段及び現像した像を転写材に転写する手
段を有する電子写真装置において、該潜像形成手段とし
て該感光体を帯電処理するのに上記帯電部材を用いるこ
とを特徴とする電子写真装置である。
【0037】以下、第2の本発明について説明する。
【0038】本発明で用いられるポリプロピレングリコ
ールは、数平均分子量が300〜1500の範囲が好ま
しく、300未満では合成されたポリウレタン樹脂の吸
水性が高くなるため抵抗が低下し過ぎる傾向があり、ま
た1500より大きくなると抵抗が下がらなくなる傾向
がある。
【0039】一方のポリエチレングリコールは、数平均
分子量が200〜800の範囲が好ましく、200未満
では合成されたポリウレタン樹脂の吸水性が高くなるた
め抵抗が低下し過ぎる傾向があり、また800より大き
くなると結晶性が高くなるため操作性が低下する傾向が
ある。
【0040】ベースポリオールである共重合体は、所定
の平均分子量を持つポリプロピレングリコールと、ポリ
エチレングリコールをブロックであるいは交互に、また
はグラフトして共重合させて得られる。
【0041】本ベースポリオールとなる共重合体の割合
は、重量比でポリプロピレングリコール:ポリエチレン
グリコール=1:9〜8:2が好ましく、この範囲外で
は、ポリプロピレングリコールが多すぎた場合は、抵抗
が高くなり過ぎる傾向があり、ポリエチレングリコール
が多すぎた場合は、吸水が多く、成形性が悪化する傾向
がある。
【0042】本発明に於いて用いられるポリイソシアネ
ートとしては、ポリウレタンの合成に一般的に用いられ
るトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメ
タンジイソシアネート(MDI)の他、水添ジフェニル
メタンジイソシアネート(水添MDI)、精製MDI、
キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチル
キシリレンジイソシアネート(TMXDI)、ヘキサメ
チレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソ
シアネート(IPDI)、等が全て使用可能である。
【0043】また、本発明でポリウレタンを合成する際
に使用される鎖延長剤としては、現在公知のものは全て
使用可能であり、例えば、エチレンジアミン、ピペラジ
ン、イソホロンジアミン、4,4−メチレンビス(2−
クロロアニリン)等のジアミン類、N−メチルエタノー
ルアミン、モノエタノールアミンのようなアミノアルコ
ール類、さらに、エチレングリコールやテトラメチレン
グリコール、プロピレングリコール等のジオール類が挙
げられる。
【0044】本発明に使用される錯化合物は、前記のよ
うな一般式で表され、該錯化合物を構成するMe(Cl
4 )nとしては、例えば過塩素酸塩である過塩素酸ナ
トリウム、過塩素酸カルシウム、過塩素酸バリウム等が
挙げられる。また、R(OH)yにおけるRは、多価ア
ルコールまたは、一般にグリコール類とよばれるその誘
導体の、水酸基を除く残基であり、該グリコール類とし
ては、例えば、エチレングリコール、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチル
エーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレン
グリコールモノイソシアミルエーテル、エチレングリコ
ールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベ
ンジルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエー
テル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ
エチレングリコールアセテート、トリエチレングリコー
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレン
グリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコール、ジ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリ
コール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、ポリプロピレングリコール、トリメチレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、1,5ペンタンジオー
ル、ヘキシレングリコール、オクチレングリコール、グ
リセリン、グリセリンモノあるいはジアセテート、グリ
セリンモノブチレート等が挙げられる。
【0045】本発明における錯化合物を構成する、前記
過塩素酸塩と、該グリコール類の割合は、重量比で、好
ましくは1:9〜8:2、より好ましくは2:8〜6:
4である。この錯化合物のポリウレタン樹脂への添加量
は、樹脂重量に対し、好ましくは0.05〜30重量%
であり、より好ましくは0.1〜5重量%である。添加
量が0.05重量%未満である場合、抵抗低下の効果が
少なくなる傾向があり、30重量%より多くなった場合
は、混練の際の加工性が悪化する傾向がある他、発泡さ
せた場合の安定性が低下する傾向がある。
【0046】本発明に於いて使用される多価アルコール
との錯塩は、ポリウレタン原料との相溶性が良好である
ため、添加が容易であり、その分散性も均一で非常に良
好である。さらに、ポリウレタンの樹脂組成および物性
の変質の心配がなく、また、長期にわたる電気特性の安
定性が良好である他、発火、爆発等の作業上の危険性も
なく、取扱いが容易である。ポリウレタン樹脂は、硬質
の樹脂あるいはゴム状での加工の他、軟質あるいは硬質
の発泡体であるポリウレタンフォームとしても使用可能
である。
【0047】このようにして得られたポリウレタン共重
合体で、体積抵抗率が105 〜10 9 Ωcmである樹脂
は、電子写真用帯電部材に用いることができる。樹脂
は、ブレード型、ローラー型、ブロック型等任意の形に
成形でき、電源もDC電源、DC+AC電源のどちらで
使うことも可能である。
【0048】顔料を分散させる場合と異なり、顔料の偏
析等による著しい抵抗の低下、および上昇の心配が無
く、安定した電気特性を得ることが可能である。
【0049】使用される機械としては、複写機、ページ
プリンターの他、ファクシミリ、マイクロプリンタ等へ
の応用も可能である。
【0050】第3の本発明は、平均分子量300〜15
00のポリプロピレングリコールと平均分子量200〜
800のポリエチレングリコールを重量比で1:9〜
8:2の割合で共重合させたベースポリオールと、ポリ
イソシアネートとを(必要に応じて鎖延長剤等を添加し
て)反応させて得られた、電気抵抗が体積抵抗率で10
5 〜1010Ωcmであることを特徴とするポリウレタン
樹脂である。
【0051】また、被帯電体に接触し、電圧を印加して
帯電を行う帯電部材であって、少なくとも導電性弾性層
を有する帯電部材において、該導電性弾性層が、平均分
子量300〜1500のポリプロピレングリコールと平
均分子量200〜800のポリエチレングリコールを重
量比で1:9〜8:2の割合で共重合させたベースポリ
オールと、ポリイソシアネートとを(必要に応じて鎖延
長剤等を添加して)反応させて得られた、電気抵抗が体
積抵抗率で105 〜1010Ωcmであるポリウレタン樹
脂を含有してなることを特徴とする帯電部材である。
【0052】また、感光体、潜像形成手段、形成した潜
像を現像する手段及び現像した像を転写材に転写する手
段を有する電子写真装置において、該潜像形成手段とし
て該感光体を帯電処理するのに請求項2、4または6記
載の帯電部材を用いることを特徴とする電子写真装置で
ある。
【0053】以下、第3の本発明について説明する。
【0054】本発明で用いられるポリプロピレングリコ
ールは、数平均分子量が300〜1500の範囲であ
り、300未満では合成されたポリウレタン樹脂の吸水
性が高くなるため抵抗が低下し過ぎ、また1500より
大きくなると抵抗が下がらない。
【0055】一方のポリエチレングリコールは、数平均
分子量が200〜800の範囲であり、200未満では
合成されたポリウレタン樹脂の吸水性が高くなるため抵
抗が低下し過ぎ、また800より大きくなると結晶性が
高くなるため操作性が低下する。
【0056】ベースポリオールである共重合体は、所定
の平均分子量を持つポリプロピレングリコールと、ポリ
エチレングリコールをブロックであるいは交互に、また
はグラフトして共重合させて得られる。
【0057】本ベースポリオールとなる共重合体の割合
は、重量比でポリプロピレングリコール:ポリエチレン
グリコール=1:9〜8:2であり、この範囲外では、
ポリプロピレングリコールが多すぎた場合は、抵抗が高
くなり過ぎ、ポリエチレングリコールが多すぎた場合
は、吸水が多く、成形性が悪化する。
【0058】本発明に於いて用いられるポリイソシアネ
ートとしては、ポリウレタンの合成に一般的に用いられ
るトリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメ
タンジイソシアネート(MDI)の他、水添ジフェニル
メタンジイソシアネート(水添MDI)、精製MDI、
キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチル
キシリレンジイソシアネート(TMXDI)、ヘキサメ
チレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソ
シアネート(IPDI)、等が全て使用可能である。
【0059】また、本発明でポリウレタンを合成する際
に使用される鎖延長剤としては、現在公知のものは全て
使用可能であり、例えば、エチレンジアミン、ピペラジ
ン、イソホロンジアミン、4,4−メチレンビス(2−
クロロアニリン)等のジアミン類、N−メチルエタノー
ルアミン、モノエタノールアミンのようなアミノアルコ
ール類、さらに、エチレングリコールやテトラメチレン
グリコール、プロピレングリコール等のジオール類が挙
げられる。
【0060】このようにして得られたポリウレタン共重
合体で、体積抵抗率が105 〜10 10Ωcmである樹脂
は、電子写真用帯電部材に用いることができる。樹脂
は、ブレード型、ローラー型、ブロック型等任意の形に
成形でき、電源もDC電源、DC+AC電源のどちらで
使うことも可能である。使用される機械としては、複写
機、ページプリンターの他、ファクシミリ、マイクロプ
リンタ等への応用も可能である。
【0061】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例1 レーザービームプリンター(商品名レーザーショットA
408、キャノン社製)を用い、プリンター本体の現像
DCバイアスを−400V、ドラムの表面電位を−70
0Vとするための直流電圧−550V、および交流電圧
−1.2KVPPを印加し画像出しを行った。
【0062】帯電部材として、平均分子量500のポリ
プロピレングリコール(PPG)、平均分子量800の
ポリエチレングリコール(PEG)を3:7の重量比で
ブロック共重合させたプレポリマーにHDI、エチレン
ジアミンを必要量添加し、さらに、NH4 + (Cl
4 - の錯化合物を15重量%添加して合成した樹脂
をローラー型に成形したものを用いた。ローラーの体積
抵抗率は8×105 であった。
【0063】本発明の帯電部材による画像評価を初期お
よび3000枚画像出し後、目視により行った。 (画像評価条件) プロセススピード 48mm/s 感光体 積層型OPCドラム 感光ドラム径 φ30mm 帯電器 ポリウレタン製ローラー 芯金径 φ 6mm 帯電ローラー径 φ12mm 帯電ローラー抵抗 8×105 Ωcm ドラム表面電位 −700V 現像DCバイアス −400V 評価結果を表1に示す。
【0064】実施例2 モノカラーコピー機(商品名NP6030、キャノン社
製)を用い、複写機本体の現像DCバイアスを−250
V、ドラムの表面電位を−680Vとするための直流電
圧を−1400Vとして画像出しを行った。
【0065】帯電用部材として平均分子量700のPP
G、平均分子量500のPEGを重量比6:4の割合で
ブロック共重合させたプレポリマーにTDIとピペラジ
ンを必要量添加し、さらにN(C7 154 + (ClO
4 - なる錯化合物を4重量%添加して合成した樹脂を
ローラー型に成形したものを用いて画像評価を行った。
ローラーの体積抵抗率は3×107 であった。
【0066】その他評価方法は、実施例1と同じであっ
た。 (画像評価条件) プロセススピード 200mm/s 感光体 積層型OPCドラム 感光ドラム径 φ30mm 帯電器 ポリウレタン製ローラー 芯金径 φ 6mm 帯電ローラー径 φ16mm 帯電ローラー抵抗 3×107 Ωcm ドラム表面電位 −680V 現像DCバイアス −250V 評価結果を表1に示す。
【0067】実施例3 帯電用部材として平均分子量600のPPG、平均分子
量350のPEGを5:5の割合で交互共重合させたプ
レポリマーにTDI、モノエタノールアミンを必要量添
加し、さらにN(C5 114 + (ClO4 - の錯化
合物を10重量%添加して合成させた樹脂をローラー型
に成形したものを用いて画像評価を行った。ローラーの
体積抵抗率は5×106 であった。
【0068】その他各種条件は、実施例2と同じであっ
た。結果を表1に示す。
【0069】実施例4 実施例3と同様にして作成したローラーの上にカーボン
を分散したナイロン6樹脂を10μmの厚さにコーティ
ングして帯電部材とした。ローラーの体積抵抗率は8×
107 であった。
【0070】その他各種条件は、実施例2と同じであっ
た。結果を表1に示す。
【0071】比較例1 帯電用部材として平均分子量700のPPG、平均分子
量500のPEGを6:4の割合でブロック共重合した
プレポリマーにHDI、イソホロンジアミンを必要量添
加して、実施例2と同じ錯化合物を40重量%添加して
合成した樹脂をローラー型に成形したものを用いて画像
評価を行った。ローラーの体積抵抗率は2×104 であ
った。
【0072】その他各種条件は、実施例1と同じであっ
た。結果を表1に示す。
【0073】比較例2 帯電用部材として平均分子量1800のPPG、平均分
子量1000のPEGを4:6の割合でブロック共重合
させたプレポリマーにTDI、エチレンジアミンを必要
量添加し、錯化合物を添加せずに合成した樹脂をローラ
ー型に成形したものを用いて画像評価を行った。ローラ
ーの体積抵抗率は4×1012であった。
【0074】その他各種条件は、実施例2と同じであっ
た。結果を表1に示す。
【0075】 評価 ○ 異常無し △ リーク(不可) × かぶり(不可)
【0076】実施例5 レーザービームプリンター(商品名レーザーショットA
408、キャノン社製)を用い、プリンター本体の現像
DCバイアスを−400V、ドラムの表面電位を−70
0Vとするための直流電圧−550V、および交流電圧
−1.2KVppを印加し画像出しを行った。
【0077】帯電部材として、平均分子量500のポリ
プロピレングリコール(PPG)、平均分子量800の
ポリエチレングリコール(PEG)を3:7の重量比で
ブロック共重合させたプレポリマーにHDI、エチレン
ジアミンを必要量添加し、さらに、Ca(ClO4 2
とCH3 CH2 OCH2 CH2 OHとの4:6の重量比
の錯化合物を5重量%添加して合成した樹脂をローラー
型に成形したものを用いた。樹脂の体積抵抗率は3×1
8 であった。
【0078】本発明の帯電部材による画像評価を初期お
よび3000枚画像出し後、目視により行った。 (画像評価条件) プロセススピード 48mm/s 感光体 積層型OPCドラム 感光ドラム径 φ30mm 帯電器 ポリウレタン製ローラー 芯金径 φ 6mm 帯電ローラー径 φ12mm 帯電ローラー抵抗 3×108 Ωcm ドラム表面電位 −700V 現像DCバイアス −400V 評価結果を表2に示す。
【0079】実施例6 モノカラーコピー機(商品名NP6030、キャノン社
製)を用い、複写機本体の現像DCバイアスを−250
V、ドラムの表面電位を−680Vとするための直流電
圧を−1400Vとして画像出しを行った。
【0080】帯電用部材として平均分子量700のPP
G、平均分子量500のPEGを重量比6:4の割合で
ブロック共重合させたプレポリマーにTDIとピペラジ
ンを必要量添加し、さらにNaClO4 とCH3 CH2
OCH2 CH2 OHとの3:7の重量比の錯化合物を1
0重量%添加して合成した樹脂をローラー型に成形した
ものを用いて画像評価を行った。樹脂の体積抵抗率は7
×106 であった。
【0081】その他評価方法は、実施例5と同じであっ
た。 (画像評価条件) プロセススピード 200mm/s 感光体 積層型OPCドラム 感光ドラム径 φ30mm 帯電器 ポリウレタン製ローラー 芯金径 φ 6mm 帯電ローラー径 φ16mm 帯電ローラー抵抗 7×106 Ωcm ドラム表面電位 −680V 現像DCバイアス −250V 評価結果を表2に示す。
【0082】実施例7 帯電用部材として平均分子量600のPPG、平均分子
量350のPEGを5:5の割合で交互共重合させたプ
レポリマーにTDI、モノエタノールアミンを必要量添
加し、さらにBa(ClO4 2 とCH3 OCH2 CH
2 OCH2 CH 2 OHの2:8の重量比の錯化合物を2
0重量%添加して合成させた樹脂をローラー型に成形し
たものを用いて画像評価を行った。樹脂の体積抵抗率は
4×10 6 であった。
【0083】その他各種条件は、実施例6と同じであっ
た。結果を表2に示す。
【0084】比較例3 帯電用部材として平均分子量200のPPG、平均分子
量100のPEGを2:8の割合でブロック共重合した
プレポリマーに、HDI、エチレンジアミンを必要量添
加し、錯化合物は添加せずに合成した樹脂をローラー型
に成形したものを用いて画像評価を行った。樹脂の体積
抵抗率は3×104 であった。
【0085】その他各種条件は、実施例5と同じであっ
た。結果を表2に示す。
【0086】比較例4 帯電用部材として平均分子量1200のPPG、平均分
子量1500のPEGを10:1の割合でブロック共重
合したプレポリマーに、HDI、イソホロンジアミンを
必要量添加して、錯化合物は添加せずに合成した樹脂を
ローラー型に成形したものを用いて画像評価を行った。
樹脂の体積抵抗率は6×1012であった。
【0087】その他各種条件は、実施例5と同じであっ
た。結果を表2に示す。
【0088】 評価 ○ 異常無し △ リーク(不可) × かぶり(不可)
【0089】実施例8 レーザービームプリンター(商品名レーザーショットA
408、キャノン社製)を用い、プリンター本体の現像
DCバイアスを−400V、ドラムの表面電位を−70
0Vとするための直流電圧−550V、および交流電圧
−1.2KVppを印加し画像出しを行った。
【0090】帯電部材として、平均分子量500のポリ
プロピレングリコール(PPG)、平均分子量800の
ポリエチレングリコール(PEG)を3:7の重量比で
ブロック共重合させたプレポリマーにHDI、エチレン
ジアミンを必要量添加して合成した樹脂をローラー型に
成形したものを用いた。樹脂の体積抵抗率は4×10 9
であった。
【0091】本発明の帯電部材による画像評価を初期お
よび3000枚画像出し後、目視により行った。 (画像評価条件) プロセススピード 48mm/s 感光体 積層型OPCドラム 感光ドラム径 φ30mm 帯電器 ポリウレタン製ローラー 芯金径 φ 6mm 帯電ローラー径 φ12mm 帯電ローラー抵抗 4×109 Ωcm ドラム表面電位 −700V 現像DCバイアス −400V 評価結果を表3に示す。
【0092】実施例9 モノカラーコピー機(商品名NP6030、キャノン社
製)を用い、複写機本体の現像DCバイアスを−250
V、ドラムの表面電位を−680Vとするための直流電
圧を−1400Vとして画像出しを行った。
【0093】帯電用部材として平均分子量700のPP
G、平均分子量500のPEGを重量比6:4の割合で
ブロック共重合させたプレポリマーにTDIとピペラジ
ンを必要量添加して合成した樹脂をローラー型に成形し
たものを用いて画像評価を行った。樹脂の体積抵抗率は
7×107 であった。
【0094】その他評価方法は、実施例8と同じであっ
た。 (画像評価条件) プロセススピード 200mm/s 感光体 積層型OPCドラム 感光ドラム径 φ30mm 帯電器 ポリウレタン製ローラー 芯金径 φ 6mm 帯電ローラー径 φ16mm 帯電ローラー抵抗 3×107 Ωcm ドラム表面電位 −680V 現像DCバイアス −250V 評価結果を表3に示す。
【0095】実施例10 帯電用部材として平均分子量600のPPG、平均分子
量350のPEGを5:5の割合で交互共重合させたプ
レポリマーにTDI、モノエタノールアミンを必要量添
加して合成させた樹脂をローラー型に成形したものを用
いて画像評価を行った。樹脂の体積抵抗率は8×106
であった。
【0096】その他各種条件は、実施例9と同じであっ
た。結果を表3に示す。
【0097】比較例5 帯電用部材として平均分子量200のPPG、平均分子
量100のPEGを2:8の割合でブロック共重合した
プレポリマーに、HDI、エチレンジアミンを必要量添
加して合成した樹脂をローラー型に成形したものを用い
て画像評価を行った。樹脂の体積抵抗率は3×104
あった。
【0098】その他各種条件は、実施例8と同じであっ
た。結果を表3に示す。
【0099】比較例6 帯電用部材として平均分子量400のPPG、平均分子
量800のPEGを10:1の割合でブロック共重合し
たプレポリマーにHDI、イソホロンジアミンを必要量
添加して合成した樹脂をローラー型に成形したものを用
いて画像評価を行った。樹脂の体積抵抗率は2×1012
であった。
【0100】その他各種条件は、実施例8と同じであっ
た。結果を表3に示す。
【0101】比較例7 帯電用部材として平均分子量1800のPPG、平均分
子量1300のPEGを4:6の割合でブロック共重合
させたプレポリマーにTDI、エチレンジアミンを必要
量添加した樹脂をローラー型に成形したものを用いて画
像評価を行った。樹脂の体積抵抗率は6×1012であっ
た。
【0102】その他各種条件は、実施例9と同じであっ
た。結果を表3に示す。
【0103】 評価 ○ 異常無し △ リーク(不可) × かぶり(不可)
【0104】
【発明の効果】本発明のポリウレタンは少量の錯化合物
の分散により、あるいは導電性調整物質を分散せずに、
樹脂の抵抗を下げることを可能とし、帯電防止機能を与
えた。さらに、抵抗が中抵抗で安定した電子写真用帯電
部材を提供し、直流電界のみを印加した場合でも、直流
電界に交流電界を重畳させた場合でも良好な画像が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子写真装置の概略構成図である。
【図2】本発明の、樹脂単層の場合のローラー型帯電部
材の断面図である。
【符号の説明】
1 接触帯電部材 1a 芯金 1b 導電性弾性層(ポリウレタン樹脂) 2 感光体ドラム 3 現像ユニット 4 転写ユニット 5 クリーニングユニット 6 電源 7 電源 8 転写材

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリプロピレングリコールとポリエチレ
    ングリコールを共重合させたベースポリオールと、ポリ
    イソシアネートとを反応させるに際し、これらに一般式
    (1) 【化1】 (式中、R1 ないしR4 は水素原子、アルキル基または
    アリール基を表す)で表される錯化合物を添加して得ら
    れた、電気抵抗が体積抵抗率で105 〜10 9 Ωcmで
    あることを特徴とするポリウレタン樹脂。
  2. 【請求項2】 被帯電体に接触し、電圧を印加して帯電
    を行う帯電部材であって、少なくとも導電性弾性層を有
    する帯電部材において、該導電性弾性層が、ポリプロピ
    レングリコールとポリエチレングリコールを共重合させ
    たベースポリオールと、ポリイソシアネートとを反応さ
    せるに際し、これらに一般式(1) 【化2】 (式中、R1 ないしR4 は水素原子、アルキル基または
    アリール基を表す)で表される錯化合物を添加して得ら
    れた、電気抵抗が体積抵抗率で105 〜10 9 Ωcmで
    あるポリウレタン樹脂を含有してなることを特徴とする
    帯電部材。
  3. 【請求項3】 感光体、潜像形成手段、形成した潜像を
    現像する手段及び現像した像を転写材に転写する手段を
    有する電子写真装置において、該潜像形成手段として該
    感光体を帯電処理するのに請求項2記載の帯電部材を用
    いることを特徴とする電子写真装置。
  4. 【請求項4】 ポリプロピレングリコールとポリエチレ
    ングリコールを共重合させたベースポリオールと、ポリ
    イソシアネートとを反応させるに際し、これらに一般式
    (2) [Me(ClO4 n x ・[R(OH)y z (2) (式中、Meは周期律表の第1族または第2族に属する
    原子、Rは多価アルコールまたはその誘導体の水酸基を
    除く残基を表し、nは1または2、xは1,2,3,4
    または5、yは1,2または3、zは1,2,3,4,
    5または6である)で表される錯化合物を添加して得ら
    れた、電気抵抗が体積抵抗率で105 〜10 9 Ωcmで
    あることを特徴とするポリウレタン樹脂。
  5. 【請求項5】 ポリプロピレングリコールとポリエチレ
    ングリコールを共重合させたベースポリオールと、ポリ
    イソシアネートとを反応させるに際し、これらに一般式
    (2) [Me(ClO4 n x ・[R(OH)y z (2) (式中、Meは周期律表の第1族または第2族に属する
    原子、Rは多価アルコールまたはその誘導体の水酸基を
    除く残基を表し、nは1または2、xは1,2,3,4
    または5、yは1,2または3、zは1,2,3,4,
    5または6である)で表される錯化合物を添加して得ら
    れた、電気抵抗が体積抵抗率で105 〜10 9 Ωcmで
    あるポリウレタン樹脂を含有してなることを特徴とする
    帯電部材。
  6. 【請求項6】 前記錯化合物のMeが、リチウム、ナト
    リウム、カリウム、カルシウムまたはバリウムである請
    求項5記載の帯電部材。
  7. 【請求項7】 感光体、潜像形成手段、形成した潜像を
    現像する手段及び現像した像を転写材に転写する手段を
    有する電子写真装置において、該潜像形成手段として該
    感光体を帯電処理するのに請求項5または6記載の帯電
    部材を用いることを特徴とする電子写真装置。
  8. 【請求項8】 平均分子量300〜1500のポリプロ
    ピレングリコールと平均分子量200〜800のポリエ
    チレングリコールを重量比で1:9〜8:2の割合で共
    重合させたベースポリオールと、ポリイソシアネートと
    を反応させて得られた、電気抵抗が体積抵抗率で105
    〜1010Ωcmであることを特徴とするポリウレタン樹
    脂。
  9. 【請求項9】 被帯電体に接触し、電圧を印加して帯電
    を行う帯電部材であって、少なくとも導電性弾性層を有
    する帯電部材において、該導電性弾性層が、平均分子量
    300〜1500のポリプロピレングリコールと平均分
    子量200〜800のポリエチレングリコールを重量比
    で1:9〜8:2の割合で共重合させたベースポリオー
    ルと、ポリイソシアネートとを反応させて得られた、電
    気抵抗が体積抵抗率で105 〜1010Ωcmであるポリ
    ウレタン樹脂を含有してなることを特徴とする帯電部
    材。
  10. 【請求項10】 感光体、潜像形成手段、形成した潜像
    を現像する手段及び現像した像を転写材に転写する手段
    を有する電子写真装置において、該潜像形成手段として
    該感光体を帯電処理するのに請求項9記載の帯電部材を
    用いることを特徴とする電子写真装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851657A (en) * 1996-02-19 1998-12-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Charging member
KR100607709B1 (ko) * 2004-03-08 2006-08-01 에스케이케미칼주식회사 정전 분산능을 가지는 고분자 수지 및 고분자 수지혼합물의 제조방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5851657A (en) * 1996-02-19 1998-12-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Charging member
KR100607709B1 (ko) * 2004-03-08 2006-08-01 에스케이케미칼주식회사 정전 분산능을 가지는 고분자 수지 및 고분자 수지혼합물의 제조방법

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