JPH1182475A - ゴムロール - Google Patents

ゴムロール

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JPH1182475A
JPH1182475A JP25133797A JP25133797A JPH1182475A JP H1182475 A JPH1182475 A JP H1182475A JP 25133797 A JP25133797 A JP 25133797A JP 25133797 A JP25133797 A JP 25133797A JP H1182475 A JPH1182475 A JP H1182475A
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JP
Japan
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parts
rubber roll
silicone
roll
meth
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Pending
Application number
JP25133797A
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English (en)
Inventor
Yoshiharu Maeda
佳治 前田
Daisuke Kamiya
大介 神谷
Hitoshi Kato
仁 加藤
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Toagosei Co Ltd
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Toagosei Co Ltd
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーとの離型性に優れ、現像ロールや定着
ロールに好適に用いられるゴムロールの提供。 【解決手段】 軸体の外周に一層もしくは二層以上の層
が形成されたゴムロールであって、これらの層のうちの
最外層が、(メタ)アクリル酸アルキル単量体単位を主
たる構成々分としかつ水酸基を有するビニル重合体を幹
成分とし、シリコーンを枝成分としてなるグラフト共重
合体と、多価イソシアネートの反応生成物によって形成
されていることを特徴とするゴムロール。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、現像ロールや定着
ロールのようなトナーと接触するタイプのゴムロールに
関するものであり、さらに詳しくは、トナーの離型性に
優れるゴムロールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写機等における現像ロールの
ように、トナーと接触するロールにおいては、トナーが
ロール表面に付着しないという特性が求められている。
このために、このようなゴムロールの最外層は、離型性
に優れる樹脂によって形成されてきた。すなわち、ゴム
ロールの最外層として、従来フッ素ゴム組成物またはそ
れにシリコーンオイルの配合された材料が使用されてき
た。また最近では、フッ素ゴムをマトリックスとし該マ
トリックスに反応性基を有するシリコーンオイルを化学
結合させた材料により、最外層を形成させることも提案
されている(特開平9−90737号公報)。
【0003】しかしながら、フッ素ゴムは成形加工性に
劣るために、それを用いてゴムロールの最外層を形成す
る場合には、煩雑な操作が必要であった。本発明は、ト
ナーの離型性に優れる最外層を備えたゴムロールで、し
かも成形の容易なゴムロールの提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明は、軸体の外周に一層もしく
は二層以上の層が形成されたゴムロールであって、これ
らの層のうちの最外層が、(メタ)アクリル酸アルキル
単量体単位を主たる構成々分としかつ水酸基を有するビ
ニル重合体を幹成分とし、シリコーンを枝成分としてな
るグラフト共重合体と、多価イソシアネートの反応生成
物によって形成されていることを特徴とするゴムロール
である。以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明のゴムロールは、前記のと
おり、その最外層が、前記ビニル重合体およびシリコー
ンからなるグラフト共重合体と、多価イソシアネートの
反応生成物(以下グラフト共重合体の硬化物ということ
がある)によって形成される点に特徴があるが、通常そ
の最外層と軸体の間には、他の樹脂層が複数設けられ
る。軸体としては、一般的に回転軸として使用される金
属製の心棒を用いることができる。上記軸体に接して形
成される最内層は、通常エチレン−プロピレンゴム(E
PDM)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、シリコ
ーンゴム、ポリウレタン系エラストマー等にカーボンブ
ラック(例えばファーネスブラック、アセチレンブラッ
ク)を配合したゴム組成物によって形成される。
【0006】上記最内層の上層には、通常中間層が設け
られる。該中間層の形成材料としては、EPDM、SB
R、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、ポリウレタン
系エラストマー、ポリエステル、N−メトキシメチル化
ナイロン等のゴムに、カーボンブラック、金属酸化物お
よび第四級アンモニウム塩等の導電剤を配合したゴム組
成物が挙げられる。上記最内層および中間層の厚みは、
ゴムロールの用途によって異なり、例えば現像ロールで
は、最内層の厚みは2〜10mmが好ましく、また中間
層の厚みは3〜90μmが好ましい。最内層は、固体状
のコンパウンドを用いて成形するのが一般的であり、ま
た中間層の形成には、通常コーティング法が採用され
る。
【0007】つぎに最外層を形成するために用いるグラ
フト共重合体について説明する。グラフト共重合体の幹
成分の大半を形成する(メタ)アクリル酸アルキルエス
テルの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、
エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)ア
クリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブ
チル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリ
レート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラ
ウリル( メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)ア
クリレートおよびイソボルニル(メタ)アクリレートな
どが挙げられる。グラフト共重合体の幹成分に水酸基を
導入するためには、水酸基を有するエチレン性不飽和単
量体または連鎖移動剤として水酸基を有するメルカプト
化合物をラジカル共重合させることにより導入すること
ができる。水酸基を有するエチレン性不飽和単量体の具
体例としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロ
キシブチル(メタ)アクリレート、ラクトン変性ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。水
酸基を有するメルカプト化合物の具体例としては、メル
カプトエタノール、チオグリセロールなどが挙げられ
る。
【0008】グラフト共重合体の幹成分には、上記単量
体単位以外の単量体単位が含まれていてもよく、かかる
単量体としては、スチレン、(メタ)アクリロニトリ
ル、酢酸ビニル、(メタ)アクリルアミド、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸およびマレイン酸などが
挙げられる。
【0009】グラフト共重合体の枝成分のシリコーンと
しては、ジメチルポリシロキサン、ジエチルポリシロキ
サン等のジアルキルポリシロキサンや、メチルフェニル
ポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン等が用いら
れる。本発明におけるグラフト共重合体は、分子末端に
ラジカル重合性基を有するシリコーンすなわちシリコー
ン系マクロモノマーと前記単量体を共重合して得られる
グラフト共重合体であることが好ましい。シリコーン系
マクロモノマーとしては、分子量1,000〜100,
000のシリコーンの末端に、(メタ)アクリロイル基
等のラジカル重合性基が結合したものが好ましい。
【0010】グラフト共重合体中のシリコーンの割合は
5〜50重量%が好ましく、さらに好ましくは10〜4
0重量%の範囲である。5重量%未満では目的とする潤
滑性などが得難く、また50重量%を超えるとゴムへの
密着性の低下を招くこととなる。グラフト共重合体中の
好ましい水酸基量は、グラフト共重合体100グラム当
たり10〜400ミリグラム当量であり、さらに好まし
くは20〜300ミリグラム当量/グラフト共重合体1
00グラムである。水酸基含有量が10ミリグラム当量
未満であると塗膜の耐久性等が低下し、一方400ミリ
グラム当量を越えると、硬化剤となる多価イソシアネー
トの使用量を増やす必要があり、その結果塗膜の離型性
等が低下する。
【0011】上記グラフト共重合体と反応させる多価イ
ソシアネートの具体例としては、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、m−フェニ
レンジイソシアネート、ビフェニルジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネー
ト;テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、1,8−ジイソシアナート−4−イ
ソシアナートメチルオクタン等の脂肪族ジイソシアネー
ト;イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−
シクロヘキシルイソシアネート)等の脂環族ジイソシア
ネート等が挙げられ、これらを単独または2種以上を組
み合わせて用いることができる。また、上記多価イソシ
アネートと、イソシアネート基と反応する活性基を分子
内に2個以上含有する化合物を反応させて、高分子量化
させた多価イソシアネートの誘導体も使用することがで
きる。
【0012】グラフト共重合体と多価イソシアネートの
使用割合は、通常、これらの成分が有する活性水素量
(水酸基)とイソシアネート基が当量となる割合〔活性
水素/NCO=1.0(モル比)〕であるが、所望によ
り活性水素/NCO=0.5〜5.0(モル比)の割合
で、グラフト共重合体および多価イソシアネートを使用
しても良い。なお、グラフト共重合体と多価イソシアナ
ートを反応させるに際し、ジブチルスズジラウレート等
の触媒を添加してもよい。触媒を併用することにより、
常温下で速やかに硬化膜が得られる。
【0013】グラフト共重合体と多価イソシアネートを
混合するためには、両者を溶解し得る有機溶媒を用い
て、溶液中で混合することが好ましい。かかる有機溶剤
としては、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキ
サン、ヘプタン、石油エーテル、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸
ブチル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソル
ブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、プロピレ
ングリコールメチルエーテルアセテートおよびプロピレ
ングリコールブチルエーテルアセテート等が挙げられ
る。
【0014】本発明のゴムロールの最外層には、上記グ
ラフト共重合体と多価イソシアネートの反応生成物の他
に、適正な体積電気抵抗(107 〜1012Ω・cm)を
付与することを目的として、イオン性導電剤を配合する
ことが好ましい。イオン性導電剤としては、トリメチル
オクタデシルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメ
チルアンモニウムクロライド、トリオクチルプロピレン
アンモニウムクロライド、トリオクチルプロピルアンモ
ニウムブロマイド、トリメチルオクタデシルアンモニウ
ムパークロレート、テトラブチルアンモニウムハイドロ
ゲンサルフェート、テトラブチルアンモニウムヒドロキ
サイド等の四級アンモニウム化合物およびこれら四級ア
ンモニウム化合物の過塩素酸塩、安息香酸塩、亜硝酸
塩、硫酸塩、水酸塩等が挙げられる。最外層の厚みとし
ては、20〜100μmが好ましく、さらに好ましくは
30〜70μmである。
【0015】上記構成からなる本発明のゴムロールは、
現像ロールに好適であるが、それ以外にも定着ロール等
のロール表面(最外層)がトナーと直接接触するタイプ
のゴムロールとして使用できる。以下に、実施例および
比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。な
お、各例における「部」は全て「重量部」を示す。
【0016】○参考例1 撹拌機、コンデンサー、温度計、窒素導入管を備えたフ
ラスコに、東亞合成(株)製シリコーン系マクロモノマ
ーAK−32(分子量20,000)35部、ブチルメ
タクリレート35部、ブチルアクリレート20部、2−
ヒドロキシエチルメタクリレート9部、アクリル酸1
部、アゾビスイソブチロニトリル(以後、AIBNと略
す)1.0部、メチルエチルケトン50部およびトルエ
ン50部を仕込み、窒素をバブリングしながら70℃で
2時間維持した後、AIBN0.5部を追加し、同温度
で更に3時間加熱して、不揮発分50%のアクリル−シ
リコーン系グラフトポリマー(1)を合成した。
【0017】○参考例2 下記の単量体を用いて参考例1と同様な方法により重合
を行い、不揮発分50%のアクリル−シリコーン系グラ
フトポリマー(2)を合成した。 ブチルメタクリレート ───35部 2−エチルヘキシルアクリレート ───35部 2−ヒドロキシエチルメタクリレート ───5部 シリコーン系マクロモノマー(*) ───25部 *チッソ(株)製サイラプレーンFM0725(分子量
10,000)
【0018】○参考例3 下記の単量体を用いて参考例1と同様な方法により重合
を行い、不揮発分50%のアクリル−シリコーン系グラ
フトポリマー(3)を合成した。 ブチルアクリレート ───30部 エチルメタクリレート ───30部 スチレン ───5部 2−ヒドロキシエチルアクリレート ───15部 シリコーン系マクロモノマー(*) ───20部 *信越化学(株)製X−22−174DX(分子量5,
000)
【0019】
【実施例1】軸体とするSUS303製心棒(直径10
mm)の回りに、最内層、中間層および最外層を、それ
ぞれ以下の方法により形成させた。 (1)最内層;周囲に接着剤を塗布した上記心棒のセッ
ト済み円筒金型に、つぎの成分からなるコンパウンドを
注型し、180℃で1時間加熱した後、脱型して、さら
に2次加硫処理(200℃4時間)することにより成形
した。厚み5mmの最内層を得た。 シリコーンゴム 100部 導電剤(ケッチェンブラックEC600JD) 5部 ジメチルシリコーンオイル(粘度1000cSt) 20部 (2)中間層;ロールコートにより、つぎの成分を最内
層の上層に塗布することにより、厚み10μmの中間層
を形成した。 水素化ニトリルゴム(ゼットポール2010) 100部 導電剤(ケッチェンブラックEC600JD) 25部 (3)最外層;つぎの成分を中間層の上層に塗布するこ
とにより、厚み50μmの最外層を形成した。 アクリル−シリコーン系グラフトポリマー(1) ───200部 ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート───8部 導電剤 ───0.1部 (テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート) メチルエチルケトン ────150部 トルエン ────150部
【0020】
【実施例2】最外層の形成材料として、つぎの組成物を
使用した以外は、すべて実施例1と同様にしてゴムロー
ルを製造した。 アクリル−シリコーン系グラフトポリマー(2) ───200部 ヘキサメチレンジイソシアネートの環状三量体 ───4部 導電剤 ───0.1部 (テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート) メチルエチルケトン ────150部 トルエン ────150部
【0021】
【実施例3】最外層の形成材料として、つぎの組成物を
使用した以外は、すべて実施例1と同様にしてゴムロー
ルを製造した。 アクリル−シリコーン系グラフトポリマー(3) ───200部 芳香族ポリイソシアネート ───18部 〔スミジュールL、住友バイエルウレタン(株)製〕 導電剤 ───0.1部 (テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート) メチルエチルケトン ────150部 トルエン ────150部
【0022】
【比較例1】 フッ素ゴム〔アフラス210、旭硝子(株)製〕 ───100部 反応性シリコーンオイル ───10部 〔KF8005、信越化学工業(株)製〕 導電剤 ───0.1部 (テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート)
【0023】上記実施例1〜3および比較例1の現像ロ
ールを電子写真複写機に組み込み、2万枚複写後におけ
る複写画像の鮮明度およびトナーフィルミングの発生を
評価した。その結果、実施例1〜3のゴムロールでは、
いずれも複写画像の鮮明度およびトナーフィルミングの
発生に関して、良好であったが、比較例1のゴムロール
では、トナーフィルミングが発生した。
【0024】
【発明の効果】本発明のゴムロールは、トナーの離型性
に優れているために、例えばそれを現像ロールとして組
み込んだ電子写真複写機によれば、良質な複写画像が長
期間に渡り持続する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸体の外周に一層もしくは二層以上の層
    が形成されたゴムロールであって、これらの層のうちの
    最外層が、(メタ)アクリル酸アルキル単量体単位を主
    たる構成々分としかつ水酸基を有するビニル重合体を幹
    成分とし、シリコーンを枝成分としてなるグラフト共重
    合体と、多価イソシアネートの反応生成物によって形成
    されていることを特徴とするゴムロール。
JP25133797A 1997-09-01 1997-09-01 ゴムロール Pending JPH1182475A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008033235A (ja) * 2006-07-05 2008-02-14 Tokai Rubber Ind Ltd 現像ロール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008033235A (ja) * 2006-07-05 2008-02-14 Tokai Rubber Ind Ltd 現像ロール

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