KR100898448B1

KR100898448B1 - 현상 부재 및 전자 사진 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR100898448B1
Application number: KR1020070097773A
Authority: KR
Inventors: 미노루 나까무라; 아리히로 야마모또; 마사끼 야마다; 마사히로 구라찌
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-05-21
Also published as: EP1906263B1; JP2008107789A; KR20080029877A; EP1906263A2; US20080081277A1; JP5207682B2; US7799398B2; EP1906263A3

Abstract

본 발명은 고온고습 환경하의 포그와 저온저습 환경하의 고스트를 동시에 해결할 수 있어 고품질의 화상을 얻을 수 있는 현상 부재에 관한 것이다. 본 발명에 있어서, 해당 현상 부재는 축체와, 이 축체 주위에 설치된 수지층을 갖는 현상 부재이며, 비반응성 실리콘 화합물을 함유하고 있는 최외측 표면층을 갖고 있고, 상기 비반응성 실리콘 화합물은 이하의 (A) 내지 (C)의 요건을 충족시킨다:

(A) 실리콘과 폴리옥시에틸렌과의 공중합체;

(B) 비중(온도 25 ℃) d가 0.99≤d≤1.03;

(C) 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성이 0.1 질량％ 미만.

현상 부재, 전자 사진 화상 형성 장치, 비반응성 실리콘 화합물

Description

현상 부재 및 전자 사진 화상 형성 장치{DEVELOPING MEMBER AND ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 복사기 또는 레이저 프린터와 같은 전자 사진 화상 형성 장치에 이용되는 현상 롤러 등의 현상 부재, 및 상기 현상 부재를 이용한 전자 사진 화상 형성 장치에 관한 것이다.

복사기, 프린터, 팩시밀리의 수신 장치 등의 전자 사진 장치에서의 현상법 중 하나로, 비자성 토너 성분의 현상제를 이용하고, 감광 드럼의 잠상에 상기 현상제를 부착시켜 잠상을 가시화하는 가압 현상법이 있다.

가압 현상법은 자성 재료가 불필요하고, 장치의 간소화나 소형화가 용이하며, 현상제의 컬러화가 용이하다는 등의 이점을 갖기 때문에 다용되고 있다.

가압 현상법을 채용한 전자 사진 화상 형성 장치에서는, 회전하는 감광 드럼을 대전 부재에 의해 똑같이 대전시킨다. 이어서, 레이저광을 조사하여 정전 잠상을 형성한다. 이어서, 정전 잠상에 현상 장치에 의해 현상제를 공급하여 토너상을 얻는다. 그 후, 상기 토너상을 감광 드럼 상으로부터 전사재(기록재) 위로 전사한다. 마지막으로, 전사재 상의 토너상을 가열 등에 의해 전사재에 정착시킨다.

한편, 토너상을 전사한 후의 감광 드럼은 그 표면이 제전되어 잔류하는 현상제의 클리닝이 행해진다. 그리고 새로운 화상 형성의 대기 상태가 된다.

상기 현상 장치는 현상제를 수납하는 수납 용기, 수납 용기의 개구를 폐색하고, 일부를 수납 용기밖으로 노출시켜 배치되는, 현상 롤러로 대표되는 현상 부재, 현상 롤러의 표면에 현상제를 도포하는 현상제 공급 롤러 등을 포함한다.

또한, 현상제 공급 롤러에 의해 도포된 현상 롤러의 표면의 현상제를 보다 균일한 박층으로 정돈하는 현상 블레이드가 설치되고, 현상 롤러의 회전에 따라 박막의 현상제가 현상 롤러의 노출부에 반송되도록 되어 있다.

박막의 현상제는 현상 롤러의 노출부에 대향하여 배치되어, 회전하는 감광 드럼의 정전 잠상에 부착되어, 정전 잠상을 가시화함으로써 감광 드럼 상에 토너상을 형성한다.

이러한 현상 장치에 이용되는 현상 롤러의 표면층에는 토너의 대전성을 향상시키기 위해서, 폴리우레탄 수지가 자주 이용된다. 그러나 폴리우레탄 수지는 높은 흡수성을 갖기 때문에, 이러한 현상 부재에서는 고온고습 환경하에서 토너의 대전량이 저하되는 경우가 있다. 이러한 과제에 대하여, 일본 특허 공개 (평)11-212354호 공보(미국 특허 US 6,360,069 B1호)에는 고온고습 조건, 구체적으로는 온도 35 ℃, 습도 85 ％ RH(상대 습도)에서의 토너의 대전량의 저하를 방지하는 기술이 개시되어 있다. 즉, 표면층의 주성분이 폴리올 화합물과, 이소시아네이트 화합물, 또는 이소시아네이트 화합물 및 쇄신장제를 반응시켜 얻은 폴리우레탄계 수지이고, 상기 폴리올과 상기 쇄신장제 어느 하나 또는 모두가 폴리실록산 골격을 포 함하는 구성이 제안되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 제2003-167398호 공보(미국 특허 출원 US 2003/0118372 A1호)는 최외층의 수지층에 우레탄 수지와 폴리실록산 성분을 함유하는 수지 재료를 이용한 도전 부재의 사용을 제안하고 있다. 이는 고화질화, 고속화, 고내구화의 요구에 대하여 초기 포그의 발생 억제, 포그의 내구적인 발생 억제, 감광체의 밀착성이 안정적으로 얻어지는 것을 목적으로 하고 있다.

상기한 바와 같은 우레탄 수지와 폴리실록산을 조합하는 사상은 고성능인 대전 부재의 실현에 유효하다. 그러나 고신뢰의 현상 롤러의 필요성이 높아짐에 따라, 고온고습(온도 30 ℃/습도 85 ％ RH) 환경하와 저온저습(온도 15 ℃/습도 10 ％ RH) 환경하와 같은 양 극단의 환경하에서 화상 특성의 양립이 매우 곤란해지는 경우가 있다. 구체적으로는, 고온고습 환경하에서는 현상제의 마찰 대전능이 현저히 저하함으로써 포그가 발생하는 경우가 있다. 이것을 해결하기 위해서, 현상 롤러 표면의 마찰 대전능을 향상시키면, 포그의 개선 효과는 얻어진다. 그러나 이러한 현상 롤러를 저온저습 환경하에서 사용하면, 마찰 대전능이 높기 때문에 현상제의 차지업에 의해 고스트가 현저히 발생하는 경우가 있다. 이 관계는 역상관이기 때문에, 고온고습 환경 및 저온저습 환경 모두에서 보다 안정적인 대전 능력을 구비한 현상 부재의 실현은 지금까지 곤란하였다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 고온고습 환경하의 포그의 발생 억제와 저온저습 환경하의 고스트의 발생 억제를 동시에 제어하고, 신뢰성이 높은 현상 부재, 및 이러한 현상 부재를 이용하는 전자 사진 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 현상 부재는 축체와, 상기 축체의 주위에 설치된 수지층을 갖는 현상 부재이며, 비반응성 실리콘 화합물을 함유하고 있는 최외측 표면층을 갖고 있고, 상기 비반응성 실리콘 화합물은 이하의 (A) 내지 (C)의 요건을 충족시키는 것이다:

(A) 실리콘과 폴리옥시에틸렌과의 공중합체;

(B) 비중(온도 25 ℃) d가 0.99≤d≤1.03;

(C) 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성이 0.1 질량％ 미만.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 행하였다. 특히, 본 발명자들은 상기 과제를 감안하여 고온고습 환경하의 포그 개선을 위해 현상 부재의 토너에 대한 마찰 대전능의 향상에 착안하였다. 또한, 저온저습 환경하의 고스트 개선을 위해, 현상 부재의 표면 계면 상태와 물에 의한 영향에 착안하였다.

에테르기는 전자 공여성인 최고 점유 분자 궤도 전자운이 집중되어 있음으로써, 토너에 대한 마찰 대전능이 크다. 따라서, 에테르기의 농도가 폴리에테르 중 에서도 상대적으로 높아지는 폴리옥시에틸렌과 실리콘의 공중합체에 착안하여 고온고습 환경하에서의 포그를 검토하였다. 그 결과, 폴리옥시에틸렌부의 분자량이 지나치게 크고, 비중(온도 25 ℃) d가 1.03을 초과하는 공중합체는 친수성이 강해지고, 토너의 마찰 전하의 누설점으로 연결되기 때문에 고온고습하에서의 포그의 억제에는 불충분한 경우가 있었다. 한편, 비중(온도 25 ℃) d가 0.99 미만이 되면 폴리옥시에틸렌부의 분자량이 상대적으로 작아져, 충분한 마찰 대전 부여능이 얻어지지 않아, 포그가 발생하기 쉬워지는 경우가 있었다.

따라서, 고온고습 환경하에서 양호한 대전 성능을 제공하는 비중(온도 25 ℃) d가 0.99≤d≤1.03인 실리콘과 폴리옥시에틸렌의 공중합체에 대해서 검토를 거듭하였으나, 저온저습 환경하에서의 고스트의 억제 효과가 불충분한 경우가 있었다. 그래서 이들 공중합체 중으로부터, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성이 0.1 질량％ 미만인 공중합체는 저온저습 환경하에서 고스트가 발생하기 어렵다는 것을 밝혀내었다. 상세한 메카니즘은 불명확하지만, 해당 공중합체는 물과의 친화성이 극단적으로 낮기 때문에, 해당 공중합체를 포함하는 표면층의 표면 계면에 있어서 저습 환경에서 약간 존재하는 물의 영향을 적게 하고, 차지업한 토너를 생성하지 않으며, 고스트를 개선하고 있다고 추찰하고 있다.

또한, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성이 0.1 질량％ 이상인 실리콘과 폴리옥시에틸렌의 공중합체, 즉 계면활성 기능을 갖는 실리콘과 폴리옥시에틸렌의 공중합체는 저온저습 환경하에서 고스트가 발생하는 경우가 있다. 또한, 고온고습 환경하에서 포그가 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 계면활성 기능을 갖는 것에 의한 양친성은 현상 롤러의 표면 특성을 변화시키기 어렵고, 고온고습 환경하에서는 마찰 전하의 누설점의 생성, 저온저습 환경에서는 현상 롤러의 표면의 계면에서 근소한 물의 영향을 막을 수 없다고 생각된다. 본 발명은 본 발명자들이 얻은 이들 여러 가지 새로운 지견에 기초하여 완성된 것이다.

또한, 본 발명에 관한 전자 사진 화상 형성 장치는 정전 잠상을 담지하기 위한 화상 담지 부재와, 상기 화상 담지 부재를 일차 대전하기 위한 대전 장치와, 일차 대전된 화상 담지 부재에 정전 잠상을 형성하기 위한 노광 장치와, 상기 정전 잠상을 현상제에 의해 현상하여 토너 화상을 형성하기 위한 현상 장치와, 상기 토너 화상을 전사재에 전사하기 위한 전사 장치를 갖는 전자 사진 화상 형성 장치에서, 상기 현상 장치가 상기 현상 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징부들은 첨부 도면을 참조하면서 하기 실시양태의 기재로부터 명확해질 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 자세히 설명한다.

[현상 롤러]

도 1은 본 발명에 관한 현상 부재의 한 양태로서의 현상 롤러의 개략 단면도이다.

도 1에 도시한 현상 롤러 (100)은 양호한 도전성의 축체(샤프트) (1)의 외주에 수지층 (2)를 갖는다. 그리고 이 수지층 (2)는 비반응성 실리콘 화합물을 함유 한다. 그리고 해당 비반응성 실리콘 화합물은 하기 (A) 내지 (C)의 각 요건을 충족시키는 것이다.

(A) 실리콘과 폴리옥시에틸렌의 공중합체,

(B) 비중(온도 25 ℃) d가 0.99≤d≤1.03,

(C) 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성이 0.1 질량％ 미만.

이 수지층 (2)는 비발포의 솔리드 층인 것이 바람직하다. 발포 형상이 화상에 나타나지 않고, 또한 수지층 (2)의 강도의 저하를 고려할 필요가 없기 때문이다.

수지층 (2)는 상기 (A) 내지 (C)의 각 요건을 충족시키는 비반응성 실리콘 화합물을 포함함으로써, 현상제에 대한 마찰 대전능, 현상 롤러의 표면 계면 상태 및 물의 영향을 제어할 수 있다. 그 결과, 고온고습 환경하의 포그의 발생 억제와 저온저습 환경하의 고스트의 발생 억제를 동시에 달성할 수 있다.

상기 비반응성 실리콘 화합물은 운점을 보유하지 않는 것이 보다 바람직하다. 운점을 보유하지 않으면, 계면활성 특성이 나오지 않는다. 이 때문에, 상기 양친성에 기인하는 폐해를 막을 수 있다.

비반응성 실리콘 화합물은 활성 수소(수산기의 수소나 아미노기의 수소)와 같은 이소시아네이트기와 반응하는 수소, 비닐기와 같은 반응성 2중 결합, 에폭시기, 카르복실기를 갖지 않는다. 반응성 관능기를 가지고 있으면 기재(수지)의 일부로서 화학적으로 조립되어 분자 운동성이 크게 저하된다. 이 때문에 특이적으로 본 발명의 효과가 발현하기 어려워진다.

그 실리콘부와 폴리옥시에틸렌부의 공중합의 형태는 직쇄형의 블록 중합체 타입, 분지형의 블록 중합체 타입, 실리콘부와 폴리옥시에틸렌부의 그래프트 중합체 타입 중 어느 하나일 수도 있다. 구체적인 구조를 화학식 (A) 내지 화학식 (D)로서 이하에 나타낸다.

(식 중, m 및 n은 각각 양의 정수를 나타냄)

또한, 본 발명의 효과를 보다 발휘하는 구조는 하기 화학식 1로 표시되는 비반응성 실리콘 화합물이다.

식 중, m, n 및 x는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다. R은 알킬기를 나타낸다.

또한, 상기 비반응성 실리콘 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)은 6000≤Mw≤11000의 범위인 것이 바람직하다. 상기 비반응성 실리콘 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)이 6000≤Mw≤11000의 범위임으로써, 현상 롤러 표면에 비반응성 실리콘 화합물이 보다 존재하기 쉬워져, 본 발명의 효과를 보다 발휘하기 쉬워진다.

상기 요건 (B) 및 (C)는 해당 비반응성 실리콘 화합물의 실리콘부와 폴리옥시에틸렌부의 구성 중량비(실리콘부/폴리옥시에틸렌부)를 95/5 내지 70/30의 범위에서 적절하게 조정함으로써 충족시킬 수 있다.

또한, 상기 비반응성 실리콘 화합물은 최외측 표면층을 형성하는 수지(기재) 100 질량부에 대하여 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하 첨가하는 것이 바람직하다. 이에 따라 적정한 마찰 대전능, 현상 롤러의 표면 계면 상태 및 물에 의한 영향의 제어가 가능해져, 본 발명의 효과를 촉진하기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5 질량부 이상 10 질량부 이하이다.

비반응성 실리콘 화합물의 분자 구조나 실리콘부 및 폴리옥시에틸렌부의 구조는 적절한 수단에 의해 표면층으로부터 비반응성 실리콘 화합물을 단리하고, 열 분해 GC/MS나 NMR, IR, 원소 분석과 같은 수법을 이용함으로써 동정할 수 있다. 또한, 첨가량의 확인은 표면층으로부터 추출할 때에 양비 관계로 판단한다.

본 발명에서, 비중(온도 25 ℃)의 측정 방법은 JIS K 0061(화학 제품의 밀도 및 비중 측정 방법)에 정해져 있는 진동식 밀도계법을 이용한 측정 장치를 이용하 여, 상기 비반응성 실리콘 화합물의 온도 25 ℃에서의 비중을 측정한다. 구체적으로는 밀도 비중계(상품명: DA-520; 교토 덴시 고교 가부시끼가이샤제)를 이용하여 측정한다.

본 발명에서, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성의 측정 방법은 다음과 같이 행해진다. 상기 비반응성 실리콘 화합물의 0.1 질량％ 수용액을 제조한다(예를 들면 25 ℃의 증류수 100 g과 상기 비반응성 실리콘 화합물 0.1 g을 유리 비이커에 칭량하여 혼합함). 그 후 상기 수용액을 자석 교반기로 24 시간 동안 교반함으로써, 상기 비반응성 실리콘 화합물이 완전히 용해되어 투명한 수용액이 되었을 때, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성을 0.1 질량％ 이상으로 정의한다. 또한, 불용물이 남거나, 백탁한 현탁 상태가 되면 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성을 0.1 질량％ 미만이라 판단한다.

본 발명에서 운점의 측정은 다음과 같이 행해진다. 상기 비반응성 실리콘 화합물의 1.0 질량％ 수용액을 제조한다(예를 들면 증류수 100 g과 상기 비반응성 실리콘 화합물 1.0 g을 시험관에 칭량하여 혼합함). 상기 수용액을 중탕 등을 이용하여 가온하고, 투명한 용액이 백탁되는 온도를 운점이라 한다. 온도 1.0 ℃까지 냉각하여도 투명하게 되지 않고 백탁하는 경우가 운점을 보유하지 않는 경우라 정의한다.

본 발명에서, 중량 평균 분자량의 측정은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의한 분자량 분포의 측정 방법을 이용한다.

GPC에 의한 크로마토그램의 중량 평균 분자량(Mw)은 다음 조건으로 측정된 다. 온도 40 ℃의 히트 챔버 중에서 칼럼을 안정화시키고, 이 온도에서의 칼럼에 용매로서 톨루엔을 매분 1 ㎖의 유속으로 흘린다. 시료 농도로서 0.3 질량％로 조정한 비반응성 실리콘 화합물의 톨루엔 시료 용액을 약 100 ㎕ 주입하여 측정한다. 시료의 분자량 측정에 있어서는 시료가 갖는 분자량 분포를 다수종의 단분산 폴리스티렌 표준 시료에 의해 작성한 검량선의 로그값과 카운트수(보유 시간)와의 관계로부터 산출한다. 검량선 제조용 표준 폴리스티렌 시료로는, 10개 이상의 다른 표준 폴리스티렌 시료를 이용하는 것이 적당하다. 구체적으로는 예를 들면, 분자량이 6×10², 2.1×10³, 4×10³, 1.75×10⁴, 5.1×10⁴, 1.1×10⁵, 3.9×10⁵, 8.6×10⁵, 2×10⁶, 4.48×10⁶의 것을 이용한다. 해당 표준 폴리스티렌 시료로는, 예를 들면 도소 가부시끼가이샤나 프레셔 케미컬사에 의해 시판되고 있는 것을 사용할 수 있다. 또한, 검출기로는 굴절률 검출기를 이용한다.

칼럼으로는, 시판되고 있는 폴리스티렌-겔 칼럼을 복수개 조합하는 것이 좋다. 예를 들면, 쇼와 덴꼬사 제조의 쇼덱스(Shodex) GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807의 조합이나, 워터스(Waters Co., Ltd.)사 제조의 μ-스티라겔(styragel) 500, 103, 104, 105의 조합을 들 수 있다.

(축체)

축체인 샤프트 (1)로는, 양호한 도전성을 갖는 것이면 어느 것도 사용할 수 있다. 통상은 알루미늄이나 철, SUS와 같은 재료로 형성된 외경 4 내지 10 mm의 금속제 원통체가 이용된다.

샤프트 (1)의 외주에 형성하는 수지층 (2)의 기재로는 이하의 것을 들 수 있다. 폴리아미드 수지, 우레탄 수지, 요소 수지, 이미드 수지, 멜라민 수지, 불소 수지, 페놀 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 천연 고무, 부틸 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 실리콘 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 클로로프렌 고무 및 이들의 혼합물.

우레탄 수지는 마찰에 의해 현상제를 대전하는 능력이 크고, 또한 내마모성을 갖고 있기 때문에, 수지층 (2)의 기재로서 바람직하게 이용된다. 구체적으로 우레탄 수지의 원료는 폴리올과 이소시아네이트, 필요에 따라서 쇄연장제로 구성된다. 우레탄 수지의 원료인 폴리올로는 이하의 것을 들 수 있다. 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리카르보네이트폴리올, 폴리올레핀폴리올, 아크릴폴리올 및 이들의 혼합물. 우레탄 수지의 원료인 이소시아네이트로는 이하의 것을 들 수 있다. 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 나프탈렌 디이소시아네이트(NDI), 톨리딘디이소시아네이트(TODI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 페닐렌디이소시아네이트(PPDI), 크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트(TMXDI), 시클로헥산디이소시아네이트 및 이들의 혼합물. 우레탄 수지의 원료인 쇄연장제로는 이하인 것을 들 수 있다. 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 3-메틸펜탄디올과 같은 2관능 저분자 디올; 트리메틸올프로판과 같은 3관능 저분자 트리올 및 이들의 혼합물.

특히, 우레탄 수지 중에서도 폴리에테르폴리올을 이용하는 폴리에테르폴리우레탄 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 수지 재료와 비반응성 실리콘 화합물의 폴리옥시에틸렌 부분의 친화력에 의해, 상기 비반응성 실리콘 화합물이 수지로부터 스며나와, 다른 부재로 이행하기 어려울 뿐만 아니라, 특징적으로 저온저습 환경하에서의 고스트의 발생이 적어지기 때문에 바람직하다.

수지층 (2)는 상기 기재에 전자 도전성 물질이나 이온 도전성 물질과 같은 도전성 부여제를 배합하여, 적절한 저항 영역(부피 저항률)으로서 바람직하게는 10³ Ω·cm 이상 10¹¹ Ω·cm 이하로 조정한 재료로 형성한다. 해당 부피 저항률의 보다 바람직한 범위는 10⁴ Ω·cm 이상 10¹⁰ Ω·cm 이하이다. 또한, 수지층 (2)의 두께는 바람직하게는 0.3 mm 이상 10.0 mm 이하의 범위에서 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 1.0 mm 이상 5.0 mm 이하의 범위에서 사용할 수 있다.

이 수지층 (2)에 도전성을 부여하기 위해서 이용되는 전자 도전성 물질로는 이하의 것을 들 수 있다. 케첸 블랙 EC(라이온 코포레이션(LION Corporation) 제조), 아세틸렌 블랙과 같은 도전성 카본; SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, MT와 같은 고무용 카본; 산화 처리를 실시한 컬러 (잉크)용 카본; 구리, 은, 게르마늄과 같은 금속 및 금속 산화물.

이 중에서도, 소량으로 도전성을 제어하기 쉽기 때문에 카본 블랙〔도전성 카본, 고무용 카본, 컬러 (잉크)용 카본〕이 바람직하다.

또한, 수지층 (2)에 도전성을 부여하기 위해서 이용되는 이온 도전성 물질로 는 이하의 것을 들 수 있다. 과염소산나트륨, 과염소산리튬, 과염소산칼슘, 염화리튬과 같은 무기 이온 도전성 물질; 변성 지방족 디메틸암모늄에토설페이트, 스테아릴암모늄아세테이트와 같은 유기 이온 도전성 물질.

이들 도전성 부여제는 수지층을 상기한 바와 같은 적절한 부피 저항률로 하는 데 필요한 양으로 이용되지만, 통상 기재 100 질량부에 대하여 바람직하게는 1 질량부 이상 50 질량부 이하의 범위에서 이용된다.

또한, 수지층 (2)가 폴리에테르폴리우레탄 수지인 경우, 상기 비반응성 실리콘 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)과, 상기 폴리에테르폴리우레탄의 원료인 폴리에테르폴리올의 중량 평균 분자량(N)이 Mw<N의 관계를 충족시키는 것이 보다 바람직하다는 것을 알 수 있었다. Mw와 N이 Mw<N의 관계를 충족시키는 범위로 설계됨으로써, 폴리에테르폴리우레탄의 폴리에테르쇄와 비반응성 실리콘 화합물의 폴리옥시에틸렌부의 분자간 상호 작용이 현저히 강해진다. 이에 따라, 비반응성 실리콘 화합물이 분자 운동성을 유지한 상태에서 견고하게 표면 우레탄 수지층에 유지되어, 고온고습 환경하의 포그의 발생 억제, 및 저온저습 환경하의 고스트의 발생 억제의 양립을 현저히 발휘할 수 있다.

도 2는 본 발명에 관한 현상 롤러의 다른 실시 양태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 2에서, 현상 롤러 (200)은 축체 (1)과, 축체 (1)의 주위를 피복하는 2층의 수지층을 포함한다. 해당 2층의 수지층은 축체 (1)의 표면에 형성된 수지층 (201)과, 수지층 (201)의 표면 상에 현상 롤러의 표면층으로서 형성된 수지층 (202)를 포함한다.

수지층 (202)는 도 1의 현상 롤러 (100)의 수지층 (2)에 대응한다. 따라서, 수지층 (202)의 상세에 대해서는 상기 수지층 (2)에 관한 기재를 원용한다.

이어서, 하층을 형성하는 수지층 (201)은 드럼과의 닙폭을 안정적으로 확보하여, 화상의 균일성이나 장시간 안정적인 화상을 계속 출력하기 위해서, 수지 중에서도 탄성이 풍부한 것이 바람직하고, 이하에 예를 드는 것이 바람직하다. 천연 고무, 부틸 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 실리콘 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 클로로프렌 고무 및 이들의 혼합물. 이 중에서는 실리콘 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무가 특히 바람직하다.

또한, 수지층 (201)은 도전성 물질을 함유시켜서, 바람직한 저항 영역(부피 저항률)로 조정하는 것이 바람직하다. 상기 바람직한 부피 저항률로는 10³ Ω·cm 이상 10¹⁰ Ω·cm 이하, 특히는 10⁴ Ω·cm 이상 10⁸ Ω·cm 이하인 것이 바람직하다.

상기 도전성 물질로는 상기 수지층 (2)에 첨가할 수 있는 도전성 물질과 마찬가지인 것을 들 수 있다. 또한 그 첨가량에 대해서도, 상기 수지층 (2)의 경우 와 마찬가지이다.

또한, 수지층 (201)의 경도는 ASKER-C 경도로 25도 이상 70도 이하, 바람직하게는 35도 이상 50도 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 수지층 (201)의 두께는 통상 0.3 mm 이상 10 mm 이하, 특히는 1.0 mm 이상 5.0 mm 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 수지층 (202)의 두께는 하층의 수지층의 탄성을 손상시키지 않도록 하기 위해서, 0.5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

수지층의 두께는 수지층이 형성된 현상 롤러를 9점 잘라내고, 노기스로 그 단면을 측정하고, 그 평균값으로 한다. 두께가 얇은 경우(1.0 mm 이하)는 단면을 비디오 현미경(배율 5 내지 3000배)으로 9점 측정하고, 그 평균값으로 한다.

상기 도 1이나 도 2에 도시한 본 발명에 관한 현상 롤러는 다음과 같이 하여 제조할 수 있다.

도 1에 도시한 현상 롤러는 축체를 미리 배치한 성형 금형의 캐비티 내에, 상기 수지(기재)와, 도전성 부여제와, 적어도 최외측 표면층을 형성할 때에 첨가하는 상기 비반응성 실리콘 화합물이 혼련된 조성물을 주입하여 제조할 수 있다. 또한, 미리 상기 조성물을 이용하여 별도 형성한 슬랩이나 블록으로부터, 절삭 가공에 의해 튜브상의 소정의 형상, 치수로 잘라내고, 이것에 축체를 압입하여 축체 상에 최표층이 되는 수지층을 형성하여 현상 롤러를 제조할 수 있다. 원하는 경우에는, 추가로 절삭이나 연마 처리 등에 의해서 소정의 외경으로 조정할 수도 있다.

또한, 도 2에 도시한 현상 롤러는 상기 조성물을 미리 축체의 외주에 형성한 수지층 (201)의 외주면 상에 분무, 디핑의 방법으로 수지층 (202)를 도포하고, 적시 가열 경화하여 제조할 수 있다.

수지층 (201)은 하기 1) 또는 2)의 방법에 의해 형성할 수 있다.

1) 축체를 미리 배치한 성형 금형의 캐비티 내에 상기한 수지층을 형성하기 위한 조성물을 주입하여 가열 경화하는 공정을 포함하는 방법;

2) 미리 수지층을 형성하기 위한 조성물을 이용하여 슬랩이나 블록을 형성하는 공정과, 상기 슬랩 또는 블록으로부터 절삭 가공에 의해, 튜브상의 소정의 형상, 치수로 잘라내고, 이것에 축체를 압입하는 공정을 포함하는 방법.

또한, 상기 1) 및 2)의 방법 중 어느 경우에도, 축체의 주위에 수지층 (201)을 형성한 후에, 필요에 따라서 추가로 절삭이나 연마 처리에 의해 소정의 외경으로 조정할 수도 있다.

수지층 (202)의 형성시에는, 상기한 수지(기재)와, 도전성 부여제와, 적어도 최외측 표면층을 형성할 때에 첨가하는 상기 비반응성 실리콘 화합물이 혼련된다. 혼련은 볼밀과 같은 기계를 이용하여, 적시 필요에 따라 현상 롤러의 표면의 조도를 조정하기 위해 굵은 입자를 첨가하여 분산시킨 후, 적시 경화제 또는 경화 촉매를 첨가하고, 교반함으로써 행할 수 있다. 그리고 얻어진 조성물을 분무 또는 디핑과 같은 도포 방법에 의해 도포하는 방법이 있다. 첨가하는 굵은 입자로는 이하의 것을 들 수 있다. EPDM, NBR, SBR, CR, 실리콘 고무와 같은 고무 입자; 폴리스티렌, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드계의 열가소성 엘라스토머(TPE)와 같은 엘라스토머의 입자; PMMA, 우레탄 수지, 불소 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 나프탈렌 수지, 프란(fran) 수지, 크실렌 수지, 디비닐벤젠 중합체, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 수지와 같은 수지 입자. 이들 입자는 단독 또는 조합하여 이용할 수 있다. 이 때 현상 롤러의 표면 조도 Rz는 일반적으로 1 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하로 조정된다. 현상 롤러의 표면 조도 는 JIS B 0601:2001에 의한 Rz로 한다.

[전자 사진 화상 형성 장치]

본 발명에 관한 전자 사진 화상 형성 장치는 이하의 구성 요소를 구비한다.

(1) 정전 잠상을 담지하기 위한 화상 담지 부재.

(2) 상기 화상 담지 부재를 일차 대전하기 위한 대전 장치.

(3) 일차 대전된 화상 담지 부재에 정전 잠상을 형성하기 위한 노광 장치,

(4) 상기 정전 잠상을 현상제에 의해 현상하여 토너 화상을 형성하기 위한 현상 장치,.

(5) 상기 토너 화상을 전사재에 전사하기 위한 전사 장치.

그리고, 상기 (4)의 상기 현상 장치가 본 발명에 따른 현상 부재를 포함한다.

도 3은 본 발명에 관한 전자 사진 화상 형성 장치의 개략적 구성을 나타내는 단면도이다.

화상 담지 부재로서의 감광 드럼 (21)이 화살표 A 방향으로 회전하여, 감광 드럼 (21)을 대전 처리하기 위한 대전 부재 (22)에 의해서 똑같이 대전되고, 감광 드럼 (21)에 정전 잠상을 기록하는 노광 수단인 레이저광 (23)에 의해, 감광 드럼 (21)의 표면에 정전 잠상이 형성된다. 화상 형성 장치 본체에 대하여 착탈 가능한 공정 카트리지에 유지되는 현상 장치 (24)에 의해서 현상제가 부여됨으로써 정전 잠상이 현상되고, 현상제 화상으로서 가시화된다.

현상은 노광부에 토너 화상을 형성하는 반전 현상을 행하고 있다. 감광 드 럼 (21) 상의 토너 화상은 전사 부재인 전사 롤러 (29)에 의해서 전사재인 종이 (33)에 전사된다. 토너 화상이 전사된 종이 (33)은 정착 장치 (32)에 의해 정착 처리되고, 장치밖으로 배지되어 인쇄 동작이 종료된다.

한편, 전사되지 않고 감광 드럼 (21) 상에 잔존하는 전사 잔여 현상제는, 감광 드럼 표면을 클리닝하기 위한 클리닝 부재인 클리닝 블레이드 (30)에 의해 긁어 모아져 폐현상제 용기 (31)에 수납된다. 클리닝된 감광 드럼 (21)은 상술한 조작을 반복하여 행하는 화상 형성 방법에 사용된다.

현상 장치 (24)는, 1 성분 현상제로서 비자성 현상제 (28)을 수용한 현상 용기 (34)와, 현상 용기 (34) 내의 길이 방향으로 연장된 개구부에 위치하고 감광 드럼 (21)과 대향 설치된 현상제 담지체로서의 현상 롤러 (25)를 구비한다. 현상 장치 (24)는 감광 드럼 (21) 상의 정전 잠상을 현상하여 가시화하도록 되어 있다. 또한 전자 사진 공정 카트리지는 현상 장치와, 화상 담지 부재, 대전 부재, 클리닝 부재 및 전사 부재 중 하나 이상을 갖고, 이들이 일체적으로 유지되어 이루어지는 것으로, 화상 형성 장치에 착탈 가능하게 설치된다.

또한, 현상 롤러 (25)는 감광 드럼 (21)과 인접폭으로 접촉하고 있다. 현상 장치 (24)에서는, 현상제 공급 롤러 (26)이 현상 용기 (34) 내에서 현상제 규제 부재인 현상 블레이드 (27)의 현상 롤러 (25) 표면과의 접촉부에 대하여 현상 롤러 (25)의 회전 방향 상류측에 접촉되고, 회전 가능하게 지지되어 있다.

본 발명에 따르면, 고온고습 환경에서의 전자 사진 화상에 대한 포그의 발생 억제와, 저온저습 환경에서의 전자 사진 화상에 대한 고스트의 발생 억제를 모두 매우 높은 수준으로 달성하는 것이 가능해진다.

<실시예>

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 상세히 설명하지만, 본 실시예는 본 발명을 어떤 식으로든 한정하는 것은 아니다.

(비반응성 실리콘 화합물)

비반응성 실리콘 화합물로서, 하기의 No. 1 내지 No. 9의 비반응성 실리콘 화합물을 준비하였다.

No. 1:

중량 평균 분자량 Mw가 11000, 비중(온도 25 ℃) d=1.02인 비반응성 실리콘 화합물(상품명: TSF4446; GE 도시바 실리콘사 제조)을 이용하였다. 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 미만이고, 또한 운점을 갖고 있지 않았다.

No. 2:

중량 평균 분자량 Mw가 9200, 비중(온도 25 ℃) d=1.03인 비반응성 실리콘 화합물(상품명: TSF4445; GE 도시바 실리콘사 제조)을 이용하였다. 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 미만이고, 또한 운점을 갖고 있지 않았다.

No. 3:

우선, 산화 크롬(VI) 0.014 mol의 수용액 2 ㎖에 빙냉하면서 농황산 0.022 mol을 첨가하고, 이어서 물 4 ㎖를 첨가하여 존스(Jones) 시약을 조정하였다.

이어서, 폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르(알드리치(Aldrich Co., Ltd.)사 제조, Mn=550) 10 g과 상기 존스 시약을 아세톤 중, 20 ℃에서 24 시간 동안 반응 시켜서 폴리에테르부 원료를 얻었다. 이 원료 5.0 g과 이염화옥살릴(알드리치사 제조) 0.014 mol을 벤젠 중, 40 ℃에서 5 시간 동안 반응시켜 산염화물을 얻었다.

얻어진 산염화물 2.5 g과, 폴리실록산 화합물(상품명: X22-170BX; 신에쓰 가가꾸사 제조) 16 g을 디에틸에테르 중에서 소량의 피리딘의 존재하에 실온에서 24 시간 동안 반응시켰다. 그리고 중량 평균 분자량 Mw=3850의 비반응성 실리콘 화합물 No. 3을 얻었다.

해당 비반응성 실리콘 화합물의 비중(온도 25 ℃) d=1.03, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 미만이고, 또한 운점을 갖지 않았다.

No. 4:

폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르(알드리치사 제조, Mn=750) 10 g과 상기 존스 시약을 아세톤 중, 20 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜, 폴리에테르부 원료를 얻었다. 이 원료 5.0 g과 이염화옥살릴(알드리치사 제조) 0.010 mol을 벤젠 중, 40 ℃에서 5 시간 동안 반응시켜 산염화물을 얻었다. 얻어진 산염화물 2.5 g과, 폴리실록산 화합물(상품명: KF6002; 신에쓰 가가꾸사 제조) 6.6 g을 디에틸에테르 중에서 소량의 피리딘의 존재하에 실온에서 24 시간 동안 반응시켰다. 그리고 중량 평균 분자량 Mw=7000의 비반응성 실리콘 화합물 No. 4를 얻었다.

해당 비반응성 실리콘 화합물의 비중(온도 25 ℃) d=1.01, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 미만이고, 또한 운점을 갖지 않았다.

No. 5:

폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르(알드리치사 제조, Mn=550) 10 g과 상기 존 스 시약을 아세톤 중, 20 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜 폴리에테르부 원료를 얻었다. 이 원료 5.0 g과 이염화옥살릴(알드리치사 제조) 0.014 mol을 벤젠 중, 40 ℃에서 5 시간 동안 반응시켜 산염화물을 얻었다. 얻어진 산염화물 2.5 g과, 폴리실록산 화합물(상품명: X22-170DX; 신에쓰 가가꾸사 제조) 27.5 g을 디에틸에테르 중에서 소량의 피리딘의 존재하에 실온에서 24 시간 동안 반응시켜, 중량 평균 분자량 Mw=6000의 비반응성 실리콘 화합물 No. 5를 얻었다.

해당 비반응성 실리콘 화합물의 비중(온도 25 ℃) d=0.99, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 미만이고, 또한 운점을 갖지 않았다.

No. 6:

폴리에틸렌글리콜(알드리치사 제조, Mn=1000) 10 g과 상기 존스 시약을 아세톤 중, 20 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜 폴리에테르부 원료를 얻었다. 이 원료 5.0 g과 이염화옥살릴(알드리치사 제조) 0.014 mol을 벤젠 중, 40 ℃에서 5 시간 동안 반응시켜 산염화물을 얻었다. 얻어진 산염화물 2.5 g과, 폴리실록산 화합물(상품명: X22-170DX; 신에쓰 가가꾸사 제조) 41.2 g을 디에틸에테르 중에서 소량의 피리딘의 존재하에 실온에서 24 시간 동안 반응시켰다. 그리고, 중량 평균 분자량 Mw=12000의 비반응성 실리콘 화합물 No. 6을 얻었다.

해당 비반응성 실리콘 화합물의 비중(온도 25 ℃) d=1.00, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 미만이고, 또한 운점을 갖지 않았다.

No. 7:

중량 평균 분자량 Mw가 3000, 비중(온도 25 ℃) d=1.05인 비반응성 실리콘 화합물(상품명: 실웨트(SILWET) L8600; GE 도시바 실리콘사 제조)을 이용하였다. 해당 비반응성 실리콘 화합물의 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 이상이고, 또한 운점이 76 ℃였다.

No. 8:

중량 평균 분자량 Mw가 3200, 비중(온도 25 ℃) d=0.96인 비반응성 실리콘 화합물(상품명: TSF451-50; GE 도시바 실리콘사 제조)을 이용하였다. 해당 비반응성 실리콘 화합물의 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 미만이고, 또한 운점을 갖지 않았다.

No. 9:

디에틸렌글리콜 모노에틸에테르(알드리치사 제조) 10 g과 상기 존스 시약을 아세톤 중, 20 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜 폴리에테르부 원료를 얻었다. 이 원료 5.0 g과 이염화옥살릴(알드리치사 제조) 0.052 mol을 벤젠 중, 40 ℃에서 5 시간 동안 반응시켜 산염화물을 얻었다. 얻어진 산염화물 2.5 g과, 폴리실록산 화합물(상품명: X22-170DX; 신에쓰 가가꾸사 제조) 123 g을 디에틸에테르 중에서 소량의 피리딘의 존재하에 실온에서 24 시간 동안 반응시켜, 중량 평균 분자량 Mw=5700의 비반응성 실리콘 화합물 No. 9를 얻었다.

해당 비반응성 실리콘 화합물의 비중(온도 25 ℃) d=0.98, 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성은 0.1 질량％ 미만이고, 또한 운점을 갖지 않았다.

이하에 상기 No. 1 내지 No. 9의 비반응성 실리콘 화합물의 기본 구조를 나 타낸다. 각 구조식 중, m, n 및 x는 각각 1 이상의 정수를 나타낸다. 또한, R, R₁ 및 R₂는 알킬기이다.

상기 구조식에서, m, n, x는 각각 독립적으로 1 이상의 정수를 나타내고, R은 알킬기이다.

(현상 롤러의 제조)

(실시예 1)

외경 8 mm의 코어(축체)를 내경 16 mm의 원통상 금형 내에 상기 원통상 금형과 동심이 되도록 설치하였다. 이어서, 상기 원통상 금형 내에 탄성층의 형성 재료로서 액상 도전성 실리콘 고무(도레이 다우코닝 실리콘사 제조, ASKER-C 경도 40도, 부피 저항률 1×10⁷ Ω·cm)를 주형하였다. 그 후, 온도 130 ℃의 오븐에 넣고 20 분간 가열 성형하고, 탈형 후, 온도 200 ℃의 오븐에서 4 시간 동안 2차 가황을 행하여, 두께 4 mm의 탄성층을 코어의 주위에 형성하였다.

이어서 이하의 재료를 메틸에틸케톤 용매 중에서 단계적으로 혼합하고, 질소 분위기하에 온도 80 ℃에서 3 시간 동안 반응시켰다. 그리고 중량 평균 분자량 Mw=12000, 수산기가 17.2인 폴리에테르폴리올 예비 중합체 (1)을 얻었다.

·폴리테트라메틸렌글리콜(상품명: PTG1000SN, 호도가야 가가꾸 가부시끼가이샤 제조): 100 질량부

·이소시아네이트(상품명: 밀리오네이트 MT, 닛본 폴리우레탄 고교 가부시끼가이샤제): 18.7 질량부

이어서, 이하의 원료를 혼합하고, 추가로 메틸에틸케톤을 첨가하여 고형분 28 질량％가 되도록 조정한 것을 수지층 형성용의 원료액으로 하였다.

·상기 폴리에테르폴리올 예비 중합체 (1) 100 질량부

·이소시아네이트(상품명: C2521, 닛본 폴리우레탄 고교사 제조) 85 질량부

·상기 비반응성 실리콘 화합물 No. 1 1 질량부

이 원료액의 고형분에 대하여 카본 블랙(상품명: MA100, 미쯔비시 가가꾸사 제조) 20 질량부, 아크릴 수지 입자(상품명: MX-1000, 소켄 가가꾸사 제조) 30 질량부를 첨가하고, 이 도료액을 볼밀로 교반 분산하였다. 얻어진 도료를 먼저 형성한 탄성층 위에 디핑에 의해 막 두께 15 ㎛가 되도록 도포하고, 온도 80 ℃의 오븐에서 15 분간 건조하고, 추가로 온도 140 ℃의 오븐에서 4 시간 동안 경화함으로써 최외측 표면층의 수지층을 형성하여 실시예 1의 현상 롤러를 얻었다.

(실시예 2)

실시예 1과 동일한 방법으로 탄성층으로 주위를 피복한 코어를 제조하였다.

수지층 형성용의 도료를 이하의 방법으로 제조하였다.

우선, 하기의 각 재료를 메틸에틸케톤 용매 중에서 단계적으로 혼합하여, 질소 분위기하에 80 ℃에서 3 시간 동안 반응시켜, 중량 평균 분자량 Mw=6800, 수산기가43인 폴리에테르폴리올 예비 중합체 (2)를 얻었다.

·폴리테트라메틸렌글리콜(상품명: PTG650SN; 호도가야 가가꾸 가부시끼가이샤 제조): 100 질량부,

·트리메틸올프로판(미쯔비시 가스 가가꾸사 제조): 3 질량부,

·이소포론 디이소시아네이트(알드리치사 제조): 30 질량부.

·상기 폴리에테르폴리올 예비 중합체 (2) 100 질량부

·이소시아네이트(상품명: C2521, 닛본 폴리우레탄 고교사 제조) 152 질량부

·비반응성 실리콘 화합물 No. 2 3 질량부

이 원료액의 고형분에 대하여 카본 블랙(상품명: MA100, 미쯔비시 가가꾸사 제조) 20 질량부, 아크릴 수지 입자(상품명: MX-1000, 소켄 가가꾸사 제조) 30 질량부를 첨가하고, 볼밀로 교반 분산하여 수지층 형성용 도료를 얻었다.

해당 도료를 먼저 제조한 코어의 주위를 피복하고 있는 탄성층 위에 디핑에 의해 막 두께 15 ㎛가 되도록 도포하고, 온도 80 ℃의 오븐에서 15 분간 건조시켰다. 그 후, 추가로 온도 140 ℃의 오븐에서 4 시간 동안 경화함으로써 최외측 표면층의 수지층을 형성하여, 실시예 2의 현상 롤러를 얻었다.

(실시예 3)

실시예 2에서, 최외측 표면층의 수지층의 형성에 이용하는 도료의 제조에 이용한 비반응성 실리콘 화합물 No. 2를 비반응성 실리콘 화합물 No. 3으로 변경하고, 그 배합량을 0.5 질량부로 변경하였다. 그것 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 실시예 3의 현상 롤러를 제조하였다.

(실시예 4)

실시예 2에서, 최외측 표면층의 수지층 성형에 이용하는 도료의 제조에 이용 한 비반응성 실리콘 화합물 No. 2를 비반응성 실리콘 화합물 No. 4로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 실시예 4의 현상 롤러를 제조하였다.

(실시예 5)

실시예 1 에서, 최외측 표면층의 수지층 성형에 이용하는 도료의 제조에 이용한 비반응성 실리콘 화합물 No. 1을 비반응성 실리콘 화합물 No. 5로 변경하고, 그 배합량을 10 질량부로 변경하였다. 그것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 5의 현상 롤러를 제조하였다.

(실시예 6)

실시예 1 에서, 최외측 표면층의 수지층 성형에 이용하는 도료의 제조에 이용한 비반응성 실리콘 화합물 No. 1을 비반응성 실리콘 화합물 No. 6으로 변경하고, 그 배합량을 3 질량부로 변경하였다. 그것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 6의 현상 롤러를 제조하였다.

(비교예 1)

최외측 표면층의 수지층 성형을 위한 도료의 제조에 이용한 비반응성 실리콘 화합물 No. 1을 이용하지 않았다. 그것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1의 현상 롤러를 제조하였다.

(비교예 2)

실시예 1에서, 최외측 표면층의 수지층 성형에 이용하는 도료의 제조에 이용한 비반응성 실리콘 화합물 No. 1을 비반응성 실리콘 화합물 No. 7로 변경하고, 그 배합량을 3 질량부로 변경하였다. 그것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 2의 현상 롤러를 제조하였다.

(비교예 3)

실시예 1에서, 최외측 표면층의 수지층 성형에 이용하는 도료의 제조에 이용한 비반응성 실리콘 화합물 No. 1을 비반응성 실리콘 화합물 No. 8로 변경하였다. 그것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 3의 현상 롤러를 제조하였다.

(비교예 4)

실시예 2에서, 최외측 표면층의 수지층 성형에 이용하는 원료액의 제조에 이용한 비반응성 실리콘 화합물 No. 2를 비반응성 실리콘 화합물 No. 9로 변경한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 비교예 4의 현상 롤러를 제조하였다.

[화상 평가]

<고온고습 환경(온도 30 ℃/습도 85 ％ RH)에서의 "포그 평가">

상기 각 실시예 및 비교예에 관한 현상 롤러를 하기 컬러 레이저 프린터용의 전자 사진 공정 카트리지에 장착하고, 컬러 레이저 프린터(상품명: 컬러 레이저젯 4700, 휴렛팩커드사 제조)를 이용하여 평가하였다.

현상제는 컬러 레이저젯 4700의 시안 인쇄 카트리지에 탑재되어 있는 시안 현상제를 사용하였다.

평가 절차로는, 고온고습 환경하에서 2 ％ 인자 화상을 15000매 화상 출력하였다. 그 후, 고온고습 환경하에 24 시간 동안 방치하였다. 그 후, 고온고습 환경하에서 1매 흰색 솔리드 화상을 광택지(HP 광택지)에 출력하였다. 이 때, 인쇄 후의 흰 바탕부 반사 농도를 10점 측정하고, 그 평균값을 Ds(％), 인쇄 전의 광택 지의 반사 농도를 10점 측정하고, 그 평균값을 Dr(％)로 했을 때의 Ds-Dr를 포그양이라 정의하였다.

반사 농도는 반사식 농도계(도쿄 덴쇼꾸 가부시끼가이샤사 제조, 반사계 모델 TC-6DS/A: 상품명)를 이용하여 측정하였다.

포그 양은 0.5 ％ 미만이면 매우 양호한 화상이라 판단할 수 있다.

포그 양이 0.5 ％ 이상 1.5 ％ 미만이면 실질적으로 포그가 없는 양호한 화상이다.

1.5 ％ 이상이면 포그가 눈에 띄는 불선명한 화상이다.

<상온상습 환경(온도 23 ℃/습도 55 ％ RH)하에서의 "포그 평가">

상기 고온고습 환경에서의 "포그 평가"와 마찬가지로 하여 상온상습 환경에서의 "포그"를 평가하였다.

<저온저습 환경(온도 15 ℃/습도 10％ RH)에서의 "고스트 평가">

현상제는 컬러 레이저젯 4700의 시안 인쇄 카트리지에 탑재되어 있는 시안 현상제를 그대로 사용하였다.

평가 절차로는, 저온저습 환경하에 48 시간 동안 방치한 후, 고스트 판정 화상을 첫 장에 출력하여, 육안으로 화상 평가를 행하였다. 고스트 판정 화상은 15 mm×15 mm의 솔리드 화상의 직후에 60 h의 하프톤 화상을 계속하여 인자하여 얻었 다. 이 때 15 mm×15 mm 솔리드 화상 후의 현상 롤러 1회째의 하프톤 화상에서의 농도의 농담차를 이하의 기준으로 평가하였다.

A: 농담차가 전혀 인정되지 않는다.

B: 농담차가 극히 경미하게 인정되지만 실질적으로는 차이가 없다.

C: 농담차가 경미하게 인정된다. 실용상 특별히 문제없다.

<상온상습 환경(온도 23 ℃/습도 55 ％ RH)에서의 "고스트 평가">

상기 저온저습 환경에서의 "고스트 평가"와 마찬가지로 하여 상온상습 환경에서의 고스트를 평가하였다.

각 실시예 및 비교예의 평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 6에서는 고온고습 환경하의 포그와 저온저습 환경하의 고스트를 동시에 해결할 수 있어 고품질의 화상을 얻을 수 있었다.

본 발명은 실시양태를 참조하여 설명되지만, 본 발명은 개시된 실시양태로 한정되는 것은 아니라고 이해된다. 하기 특허청구범위는 이러한 모든 변형물, 등가 구조 및 작용을 포함하도록 최대한 넓게 해석된다.

도 1은 본 발명의 현상 롤러의 일례를 나타내는 축 방향의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 현상 롤러의 일례를 나타내는 축 방향의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 현상 장치를 이용한 전자 사진 장치의 단면도이다.

Claims

축체와, 상기 축체의 주위에 설치된 수지층을 포함하며, 비반응성 실리콘 화합물을 함유하고 있는 최외측 표면층을 갖고 있고, 상기 비반응성 실리콘 화합물은 이하의 (A) 내지 (C)의 요건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 현상 부재:

(A) 디메틸폴리실록산과 폴리옥시에틸렌과의 공중합체;

(B) 비중(온도 25 ℃) d가 0.99≤d≤1.03; 및

(C) 물(온도 25 ℃)에 대한 용해성이 0.1 질량％ 미만.
제1항에 있어서, 상기 수지층이 적어도 2층을 갖는 것을 특징으로 하는 현상 부재.
제1항에 있어서, 상기 비반응성 실리콘 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)이 6000≤Mw≤11000인 것을 특징으로 하는 현상 부재.
제1항에 있어서, 상기 비반응성 실리콘 화합물이 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 현상 부재.

<화학식 1>

(식 중, m, n 및, x는 각각 독립적으로 1 이상의 정수를 나타내고, R은 알킬기를 나타낸다.)
제1항에 있어서, 상기 수지층이 폴리에테르폴리올과 이소시아네이트와의 반응에 의해 얻어진 폴리에테르폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 부재.
제5항에 있어서, 상기 폴리에테르폴리올의 중량 평균 분자량을 N으로 했을 때, 상기 비반응성 실리콘 화합물의 중량 평균 분자량 Mw가 Mw<N의 관계를 충족시키는 것을 특징으로 하는 현상 부재.
정전 잠상을 담지하기 위한 화상 담지 부재와, 상기 화상 담지 부재를 일차 대전하기 위한 대전 장치와, 일차 대전된 화상 담지 부재에 정전 잠상을 형성하기 위한 노광 장치와, 상기 정전 잠상을 현상제에 의해 현상하여 토너 화상을 형성하기 위한 현상 장치와, 상기 토너 화상을 전사재에 전사하기 위한 전사 장치를 갖는 화상 형성 장치에서, 상기 현상 장치가 제1항에 기재된 현상 부재를 적어도 갖는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.