JPH08160716A - 帯電部材 - Google Patents

帯電部材

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Publication number
JPH08160716A
JPH08160716A JP32167394A JP32167394A JPH08160716A JP H08160716 A JPH08160716 A JP H08160716A JP 32167394 A JP32167394 A JP 32167394A JP 32167394 A JP32167394 A JP 32167394A JP H08160716 A JPH08160716 A JP H08160716A
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JP
Japan
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charging member
polyol
diisocyanate
charged
polyurethane
Prior art date
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Pending
Application number
JP32167394A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshitomo Masuda
善友 増田
Hiroshi Kaneda
博 金田
Taro Miyamoto
太郎 宮本
Hiroko Maeda
裕子 前田
Yasushi Inoue
康 井上
Takahiro Kawagoe
隆博 川越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Priority to US08/521,409 priority patent/US5659854A/en
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー融着・トナー積り等の耐久時問題、感
光体汚染問題、感光体密着問題等を改善する。 【構成】 被帯電体に当接させ、この被帯電体との間に
電圧を印加することにより、被帯電体を帯電させる帯電
部材であって、少なくともその表面層が、ポリオールと
してポリオレフィンポリオール又はポリオキシテトラメ
チレンポリオール或いはそれらの混合物を用い、イソシ
アネートとして液状のジフェニルメタン−4,4′−ジ
イソシアネートを用いて得られたポリウレタンを構成材
料として含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば複写機、プリ
ンター等において、静電潜像プロセスに用いられる感光
体等の被帯電体に係り、特にこの被帯電体を帯電させる
のに使用する帯電部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の静電潜像
プロセスでは、先ず感光体の現像領域表面を適宜の高圧
帯電手段で一様な電位に帯電させ、その後この感光体の
帯電領域に光学系からの画像光を投射し、その光を入射
した部分の電位が変化することによって静電潜像を形成
させる。さらに、その潜像領域へのトナーの付着、用紙
へのトナー像の転写により、プリントする方法が取られ
ている。
【0003】この場合、最初に感光体を帯電させる方法
には、コロナ放電方式が一般的に採用されてきた。しか
しながら、このコロナ放電方式は、5乃至10KVもの
高電圧を印加することが必要とされるため、機械の安全
保守の観点から好ましくない。又、コロナ放電中にオゾ
ンやNOx 等の有害物質が発生するため、環境上の問題
もある。
【0004】そこで、特開平1−20518号公報や特
開平1−211779号公報に記載されているように、
即ち電圧を印加した帯電部材を感光体等の被帯電体に接
触させることにより、被帯電体を帯電させる方法が提案
されている。このような帯電接触方式によれば、コロナ
放電方式に比べて低い印加電圧で帯電を行うことがで
き、又オゾンの発生も少なく、従来のコロナ放電方式の
かかえた諸問題を解決し得る優れた効果がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は、先の接触帯電方式において、例えば塗膜層を有する
導電ゴムローラを使用すると、使用初期には何ら問題が
ないものの、長期間使用中にクリーニングブレードをす
り抜けてきたトナーが導電ゴムローラに積層・固着し、
かぶり等の画像異常が起こったり、或いはトナーが感光
体にこびりついてトナー融着を引起し、同様に画像異常
が起きる等の新たな問題を発生することが明らかになっ
てきた。
【0006】この問題に対しては、ローラ硬度を下げれ
ばそれだけ改善される効果が得られる。ところが、硬度
を下げるためには、柔らかい材料を用いる必要があり、
このような材料として例えば可塑剤の使用が考えられる
が、その可塑剤を使用すると、これが感光体に移行して
汚染したり、或いはその可塑剤の粘着力によって長期保
存中に帯電部材と感光体が密着する等の弊害を生じてし
まう。
【0007】そこで、この発明は、上記した事情に鑑
み、トナー融着、トナー積り等の耐久時問題、感光体汚
染問題、感光体密着問題等の諸問題を解決・改善した帯
電部材を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、この請求項1に記
載の発明は、被帯電体に当接させ、この被帯電体との間
に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電させ
る帯電部材であって、少なくともその表面層が、ポリオ
ールとしてポリオレフィンポリオール又はポリオキシデ
トラメチレンポリオール或いはそれらの混合物を用い、
イソシアネートとして液状のジフェニルメタン−4,
4′−ジイソシアネートを用いて得られたポリウレタン
を構成材料として含むものである。
【0009】又、この請求項2に記載の発明は、イソシ
アネートとして、ウレトンイミン変性ジフェニルメタン
−4,4′−ジイソシアネート或いはカルボジイミド変
性ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート或い
は相製ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート
或いはそれらの混合物を含むものである。
【0010】又、この請求項3に記載の発明は、ポリウ
レタンにカーボンブラックを添加したものである。
【0011】又、この請求項4に記載の発明は、ポリウ
レタンの体積抵抗率が104 乃至1011Ω・cmである。
【0012】又、この請求項5に記載の発明は、表面の
マイクロ硬度が65度以下である。
【0013】又、この請求項6に記載の発明は、表面層
の表面粗さが10点平均粗さで30μm以下である。
【0014】
【作用】この発明では、被帯電体に当接させ、この被帯
電体との間に電圧を印加することにより、被帯電体を帯
電させる帯電部材において、少なくともその表面層がポ
リオールとして、ポリオレフインポリオール又はポリオ
キシテトラジメチレンポリオール或いはそれらの混合物
を用い、イソシアネートとして液状のジフェニルメタン
−4,4′−ジイソシアネートを用いて得られたポリウ
レタンを構成材料として含むことにより、トナー融着、
トナー積り等の耐久時問題、感光体汚染問題、感光体密
着問題を同時に改善できる。
【0015】
【実施例】以下、この発明の実施例について詳しく説明
する。この発明の帯電部材は、接触帯電方式であるか
ら、被帯電体に接触するものであれば特にその形状に限
定されるものではないが、例えばロール状、プレート
状、ブロック状、球状等の各種の形状のものが適用可能
であるが、通常はロール状若しくはプレート状のものが
好ましい。
【0016】この発明では、これら帯電部材の少なくと
も表面層がポリオールとして、ポリオレフィンポリオー
ル又はポリオキシテトラメチレンポリオール或いはそれ
らの混合物を用い、イソシアネートとして、ウレトンイ
ミン変性ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネー
ト、液状のジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネ
ートを用いて得られたポリウレタンを構成材料として形
成される。
【0017】ポリオレフィンポリオールとしては、ポリ
ブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール或い
はそれらの水素添加物等を挙げることができる。イソシ
アネートとしては、液状のジフェニルメタン−4,4′
−ジイソシアネートを挙げることができるが、なかでも
ウレトンイミン変性ジフェニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート或いはカルボジイミド変性ジフェニルメタ
ン−4,4′−ジイソシアネート或いは粗製ジフェニル
メタン−4,4′−ジイソシアネート(クルードMD
I)、或いはそれらの混合物を用いることが好ましい。
【0018】ポリオールとイソシアネートとの量比は、
ポリオール中の水酸基に対するイソシアネート基の比
を、 0.7乃至2.0 好ましくは 0.8乃至1.3 になるように
調整することが適当である。この範囲以下では、感光体
汚染が発生することもあり、又この範囲以上ではポリウ
レタンが硬くなってしまう。
【0019】イソシアネートは、官能基数が 2.0乃至5.
0 、好ましくは 2.5乃至4.0 なるものを用いることが適
当である。この範囲以下では、感光体汚染が発生するこ
ともあり、又この範囲以上ではポリウレタンの脆弱化を
まねくこともある。
【0020】必要に応じて、上記ウレタン中に、カーボ
ンブラックが添加される。カーボンブラックの種類とし
ては、特に限定されないが、例えばファーネス系、チャ
ンネル系、サーマル系或いは主に塗料・インク用向けの
表面処理されたカーボン等が挙げられる。又、カーボン
ブラックの量も特に限定されないが、通常ポリオールに
対して0.05PHR 乃至50PHR 程度が多用される。
【0021】ポリウレタンは、何れの方法で製造されて
もよいが、例えばカーボンブラックをポリウレタンプレ
ポリマー中に配合し、プレポリマー架橋硬化させる方
法、ポリオールにカーボンを配合しこのポリオールをワ
ンショット法にてポリイソシアネートと反応させる方
法、溶媒で希釈して塗料状態にした後に硬化させる方
法、などの方法で製造される。
【0022】又、この際必要に応じて発泡させ、フォー
ム体として製造しても良い。とにかく、上述したウレタ
ンが、帯電部材の少なくとも表面積の構成材料として含
まれていれば良い。例えばロール状としては図1,2に
図示した導電性ロールが例示される。
【0023】図1は、ステンレススチール,メッキ処理
した鉄,黄銅,導電性プラスチック等の良導電性材料か
らなるシャフト1の外周に、本発明のウレタン層2を設
けたものである。
【0024】図2は、ステンレススチール,メッキ処理
した鉄,黄銅,導電性プラスチック等の良導電性材料か
らなるシャフト1の外周に、例えば、ブタジエンゴム,
クロロプレンゴム,シリコーンゴム,ウレタンゴム等か
ら成る導電性弾性体層3を設け、更にその層の上に本発
明のポリウレタン層2を設けたものである。この場合、
ポリウレタン層2は通常の注型法でも、或いは塗料化し
ディップ法でも、適宜選択され、形成される。
【0025】又、本発明のポリウレタンの体積抵抗率
は、104 〜1011Ω・cmに調整することが好ましい。
この範囲以下では、リークをおこしやすく、又この範囲
以上ではカブリをおこしやすい。又本発明のポリウレタ
ンを含む表面層のマイクロ硬度は65度以下、好ましく
は60度、さらに好ましくは55度以下にすることが適
当である。又本発明のポリウレタンを含む表面層の表面
粗さは、10点平均粗さで30μm以下にすることが適
当である。
【0026】従って、この実施例の帯電部材を用いれ
ば、トナー融着,トナー積り等の耐久時問題,感光体汚
染問題,感光体密着問題を改善できる。
【0027】次に、この発明に係る実施例と比較例を示
して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定
されるものではない。
【0028】〔実施例1〕分子量2800のポリイソプ
レンポリオール300gに、FTカーボンを60g配合
し60分間撹拌した。その後、クルードMDIを38.
5g加え、3分間撹拌した。次に、シャフトを配置した
モールドにこの反応混合物を流し込み、90℃で10時
間硬化反応を行い、ローラを作成した。このローラのマ
イクロ硬度は49度であり、表面粗さは6μmであっ
た。
【0029】〔実施例2〕ポリイソプレンポリオール2
00g,トルエン100g,メチルエチルケトン100
g,FTカーボン42gにガラスビーズ500gを加
え、レッドデビルにて10時間分散した後、さらにクル
ードMDIを25.7g加え5分間分散し、塗料を作成
した。シャフト上に、カーボンを18部添加したポリブ
タジエンゴム層を設けたロールを上記塗料中にディップ
し、最表面に厚さ100μmのウレタン層を形成させた
ロールを作成した。このローラのマイクロ硬度は52度
であり、表面粗さは5μmであった。
【0030】〔比較例1〕分子量5000のポリエーテ
ルポリオール300gに、FTカーボンを60g配合
し、60分間撹拌した。その後、クルードMDIを2
7.9g加え、3分間撹拌した。次に、シャフトを配置
したモールドにこの反応混合物を流し込み、90℃で1
0時間硬化反応を行い、ローラを作成した。このローラ
のマイクロ硬度は65度であり、表面粗さは8μmであ
った。
【0031】〔比較例2〕分子量5000のポリエーテ
ルポリオール300gに、FTカーボンを60g配合
し、60分間撹拌した。その後TDIを18.3g加
え、3分間撹拌した。次に、シャフトを配置したモール
ドにこの反応混合物を流し込み、90℃で10時間硬化
反応を行い、ローラを作成した。このローラのマイクロ
硬度は70度であり、表面粗さは7μmであった。
【0032】〔比較例3〕分子量2800のポリイソプ
レンポリオール300gに、FTカーボンを60g配合
し、60分間撹拌した。その後TDIを23.7加え、
3分間撹拌した。次にシャフトを配置したモールドにこ
の反応混合物を流し込み、90℃で10時間硬化反応を
行い、ローラを作成した。このローラのマイクロ硬度は
59度であり、表面粗さは8μmであった。
【0033】〔比較例4〕表面粗さを35μmとした以
外は、実施例1と同様のローラを作成した。以上、上記
の各実施例及び比較例で作成された各ローラに関し、以
下の各項目についてテストを行った。
【0034】(1) トナー融着 各ローラをレーザープリンターに組み込み、連続800
枚の画出しを行う。8000枚プリント後に、黒画像を
出し黒画像中にある白点状の異常の多少を評価する。
【0035】(2) トナー積り 上記8000枚プリント後、15℃10%RH環境下で
画出しを行い、砂地等の異常がないかを判断する。
【0036】(3) 感光体汚染 ローラと感光体ドラムを接触させた状態で、40℃95
%RH環境下に1ヶ月放置した後、室温にて画出しを行
い汚染による画像異常がないかを評価する。
【0037】(4) 感光体密着 ローラと感光体ドラムを接触させた状態で60℃環境下
に3日間放置した後、ローラと感光体ドラムの密着がな
いかを評価する。これにより実施例と比較例との各ロー
ラの比較から得られた知見につき次の表1に示す。
【0038】
【表1】
【0039】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の帯
電部材によれば、少なくともその帯電部材の表面層に、
ポリオールとしてポリオレフィンポリオール又はポリ
オキシテトラメチレンポリオール或いはそれらの混合物
を用い、イソシアネートとして液状のジフェニルメタ
ン−4,4′−ジイソシアネートを用いて得られたポリ
ウレタンを構成材料として含んでおり、被帯電体に接
触、当接させて被帯電体との間に電圧を印加しても、そ
の被帯電体にはトナー融着・トナー積り等の現象の発生
を有効に抑えることができると共に、長期間未使用の際
の被帯電体密着・汚損防止等を図ることができる。従っ
て、この発明によれば、耐久時問題や感光体汚染問題、
さらには感光体密着問題を同時に解決できるようになる
等、接触帯電方式の静電潜像形成用帯電部材として頗る
高品質のものが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る帯電部材を示す断面図。
【図2】この発明に係る他の帯電部材を示す断面図。
【符号の説明】
1 シャフト 2 ウレタン層 3 弾性体層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年1月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】又、この請求項2に記載の発明は、イソシ
アネートとして、ウレトンイミン変性ジフェニルメタン
−4,4′−ジイソシアネート或いはカルボジイミド変
性ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート或い
製ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート
或いはそれらの混合物を含むものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0034
【補正方法】変更
【補正内容】
【0034】(1) トナー融着 各ローラをレーザープリンターに組み込み、連続800
枚の画出しを行う。8000枚プリント後に、黒画像
を出し黒画像中にある白点状の異常の多少を評価する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 康 東京都小平市小川東町3−5−5−656 (72)発明者 川越 隆博 埼玉県所沢市青葉台1302−57

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被帯電体に当接させ、この被帯電体との
    間に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電さ
    せる帯電部材であって、 少なくともその表面積が、ポリオールとしてポリオレフ
    ィンポリオール又はポリオキシデトラメチレンポリオー
    ル或いはそれらの混合物を用い、イソシアネートとして
    液状のジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート
    を用いて得られたポリウレタンを構成材料として含むこ
    とを特徴とする帯電部材。
  2. 【請求項2】 イソシアネートとして、ウレトンイミン
    変性ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート或
    いはカルボジイミド変性ジフェニルメタン−4,4′−
    ジイソシアネート或いは相製ジフェニルメタン−4,
    4′−ジイソシアネート或いはそれらの混合物を含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載の帯電部材。
  3. 【請求項3】 ポリウレタンにカーボンブラックを添加
    したことを特徴とする請求項1又は2に記載の帯電部
    材。
  4. 【請求項4】 ポリウレタンの体積抵抗率が104 〜1
    11Ω・cmであることを特徴する請求項1乃至3のいず
    れかに記載の帯電部材。
  5. 【請求項5】 表面のマイクロ硬度が65度以下である
    ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の帯電
    部材。
  6. 【請求項6】 表面層の表面粗さが10点平均粗さで3
    0μm以下であることを特徴とする請求項1乃至5の何
    れかに記載の帯電部材。
JP32167394A 1994-08-30 1994-11-30 帯電部材 Pending JPH08160716A (ja)

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JP32167394A JPH08160716A (ja) 1994-11-30 1994-11-30 帯電部材
US08/521,409 US5659854A (en) 1994-08-30 1995-08-30 Electrostatic charging member and photoconductor device

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007199694A (ja) * 2005-12-28 2007-08-09 Synztec Co Ltd 導電性ロール

Cited By (1)

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JP2007199694A (ja) * 2005-12-28 2007-08-09 Synztec Co Ltd 導電性ロール

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