CN102037414B - 显影辊和生产该辊的方法、处理盒以及电子照相图像形成设备 - Google Patents
显影辊和生产该辊的方法、处理盒以及电子照相图像形成设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102037414B CN102037414B CN200980117624.9A CN200980117624A CN102037414B CN 102037414 B CN102037414 B CN 102037414B CN 200980117624 A CN200980117624 A CN 200980117624A CN 102037414 B CN102037414 B CN 102037414B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- developer roll
- molecular weight
- mass parts
- developer
- average molecular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
- G03G15/0818—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49544—Roller making
- Y10T29/4956—Fabricating and shaping roller work contacting surface element
- Y10T29/49563—Fabricating and shaping roller work contacting surface element with coating or casting about a core
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49885—Assembling or joining with coating before or during assembling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
用于获得在各种环境中能够提供高清晰电子照相图像的显影辊的方法。用于制造包括轴芯和在所述轴芯外周上的树脂层的显影辊的方法包括通过使炭黑、特定的二醇和特定的异氰酸酯化合物的混合物固化以形成表面层的步骤。
Description
技术领域
本发明涉及用于采用电子照相模式的电子照相图像成形设备如复印机、打印机或传真接收设备的显影辊,以及生产该辊的方法。
另外,本发明涉及各自使用该显影辊的处理盒和电子照相图像形成设备。
背景技术
作为在电子照相设备中显影图像的方法,已知接触显影方法。在接触显影方法中,在感光鼓上形成的静电潜像由邻接感光鼓的显影辊表面承载,并用输送到显影区的显影剂显影。
用于该显影方法的显影设备包括贮存显影剂的显影剂容器和显影辊。另外,该设备具有:用于将显影剂容器中的显影剂供给到显影辊的显影剂供给辊,显影剂供给辊与显影辊邻接设置;和在显影辊表面上形成显影剂薄膜并使显影辊表面上的显影剂的量恒定的显影刮板。
显影辊的表面与显影刮板摩擦。因此,显影辊表面需要高韧性。当显影辊表面韧性差时,长期使用显影辊时使显影辊表面受到切削,结果,在一些情况下发生图像不良。同时,显影辊表面需要不过度挤压显影剂的柔软性。当显影辊表面坚硬时,显影辊挤压显影剂,因此显影辊长期使用时可能发生显影剂熔融粘着到显影辊表面(成膜)。另外,这种成膜可引起图像雾化。由于上述原因,常常将提供高韧性、软表面层的聚氨酯树脂用作显影辊表面层的组分。
日本专利申请特开2006-251342涉及包括基础橡胶层和设置于该基础橡胶层上并含有聚氨酯树脂的表面层的显影辊。另外,该文献公开以下发明:该表面层由包含特定聚醚类多元醇、特定二异氰酸酯和特定芳族类双官能链延长剂并且没有任何电子导电剂的树脂组合物形成,从而可以改善该表面层对低熔点调色剂的耐粘着性。
另外,日本专利申请特开2005-141192涉及具有导电性弹性层和设置于导电性弹性层上并含有聚氨酯树脂的导电性表面层的显影辊。该文献公开以下发明:该导电性表面层由聚氨酯原料(由特定的聚氨酯多元醇预聚物和特定的异氰酸酯化合物形成)形成,从而可以防止低温、低湿环境下图像浓度的降低和高温、高湿环境下导电性表面层的剥离。
此外,近年来,在电子照相法领域内已经要求包括含有聚氨酯树脂的此表面层的显影辊的按常规不要求的下列性能:该辊即使在极端苛刻的环境下也能够发挥稳定的性能。也就是说,在未使用的处理盒中,为了在保存处理盒期间可以防止显影刮板粘贴到显影辊,显影辊和显影刮板始终在显影剂介入它们中间的情况下彼此接触。然而,当将在此状态中的处理盒在温度为40℃和湿度为95%RH的高温、高湿环境下长期放置时,介入显影辊和显影刮板的邻接部分的显影剂经常粘着到显影辊表面。即使在以下状态下,粘着的显影剂也继续粘着到显影辊表面:将处理盒安装于电子照相图像形成设备上以用于形成电子照相图像。结果,在电子照相图像中经常出现称作条带的条纹状缺陷。该缺陷能够在半色调图像中以特别明显的方式出现。同时,当前要求显影辊抑制在温度为10℃和湿度为14%RH的低温、低湿环境下形成电子照相图像时可能发生的由显影剂成膜导致的雾化(以下简称为“雾化”)。
发明内容
考虑到上述内容,本发明的目的是提供能够以高水平解决以下问题(1)和(2)的显影辊的生产方法:
(1)当在温度为40℃和湿度为95%环境下长期放置处理盒(其中在显影剂介入显影辊和显影刮板之间的情况下显影辊和显影刮板彼此邻接)时,减轻可能发生的显影剂对显影辊表面的粘着(下文简称作“显影剂的粘着”);和
(2)减轻当在温度为10℃和湿度为14%RH环境下将处理盒长期用于形成电子照相图像时可能发生的“雾化”。
另外,本发明的目的是提供能够稳定输出高质量电子照相图像的电子照相图像形成设备和用于该设备的处理盒。
根据本发明的一方面,提供具有芯轴、在芯轴外周上的树脂层以及在树脂层外周上的表面层的显影辊的生产方法,该方法包括固化包含炭黑以及以下组分(a)和(b)的混合物并形状表面层的步骤:
(a)通过数均分子量为650以上至1,000以下的聚丁二醇(PTMG)与4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯之间的反应得到的二醇,该二醇的重均分子量为8,000以上至12,000以下;和
(b)通过数均分子量为700以上至2,000以下的聚丙二醇(PPG)和聚合型二苯甲烷二异氰酸酯之间的反应得到的异氰酸酯化合物,该异氰酸酯化合物至少在其任一末端具有异氰酸酯基,并且该异氰酸酯化合物具有3.0以上至3.5以下的平均官能团数和25,000以上至60,000以下的重均分子量。
根据本发明的另一方面,提供通过上述方法生产的显影辊。
根据本发明的另一方面,提供根据本发明的处理盒,该处理盒包括上述构成的显影辊,其中该显影辊从电子照相设备的主体可拆卸地构成。
根据本发明的另一方面,提供电子照相图像形成设备,该电子照相图像形成设备包括:电子照相感光构件;以及与电子照相感光构件相对配置的显影辊,其中该显影辊为上述构成的显影辊。
根据本发明的另外方面,提供能够以高水平解决以上问题(1)和(2)的显影辊。另外,根据本发明,提供分别能够在各种环境下稳定提供高质量电子照相图像的处理盒和电子照相图像形成设备。
参考附图从以下示例性实施方案的描述中,本发明进一步的特征将变得显而易见。
附图说明
图1为示出本发明显影辊实例的概念图。
图2为示出本发明显影辊实例的截面的概念图。
图3为示出本发明图像形成设备的实例的示意性构造图。
图4为示出本发明处理盒的实例的示意性构造图。
具体实施方式
根据附图将详细描述本发明的优选实施方案。
本发明的发明人已经对用于显影辊表面层的聚氨酯树脂进行了深入研究。
也就是说,本发明的发明人已经对用于减轻“雾化”的聚氨酯树脂的软化进行了研究。一般而言,通过软化聚氨酯树脂能够减轻“雾化”。另外,作为软化聚氨酯树脂的方法,通常采用以下方法:增加作为聚氨酯树脂用原料的多元醇化合物和异氰酸酯化合物各自的分子量,从而可能降低树脂的交联密度。然而,由本发明人进行的研究已发现,仅通过软化已通过这种方法软化的具有聚氨酯树脂的表面层不能充分抑制“雾化”。另外,本发明人已发现,作为聚氨酯树脂用原料的多元醇化合物和异氰酸酯化合物的构造、分子量和官能团数等与在温度为10℃和湿度为14%RH的苛刻环境下“雾化”的发生密切相关。
具体说明如下。
根据本发明的显影辊的表面层包含通过使下列组分(a)和(b)彼此反应得到的聚氨酯树脂:
(a)通过数均分子量为650以上至1,000以下的聚丁二醇(PTMG)与4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯之间的反应得到的二醇,该二醇的重均分子量为8,000以上至12,000以下;和
(b)通过数均分子量为700以上至2,000以下的聚丙二醇(PPG)和聚合型二苯甲烷二异氰酸酯之间的反应得到的异氰酸酯化合物,该异氰酸酯化合物至少在其任一末端具有异氰酸酯基,并且该异氰酸酯化合物具有3.0以上至3.5以下的平均官能团数和25,000以上至60,000以下的重均分子量。
首先,得到以下结果:使用分子量在特定范围内的聚丁二醇(PTMG)作为二醇化合物(组分(a))用原料在降低“雾化”方面是有效的,所述二醇化合物用作预聚物。换言之,当PTMG的分子量过大或过小时,难以抑制“雾化”。另外,已发现以下事实:当使用4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)作为异氰酸酯以引起与PTMG的反应时,得到减轻“雾化”的效果。
另外,已揭示以下事实:当通过使它们彼此反应得到的二醇化合物的分子量过大或过小时,难以控制“雾化”。当PTMG或二醇化合物的分子量减小时,聚氨酯树脂***,所以可以预想到变得难以抑制持续成膜雾化。另一方面,当PTMG或二醇化合物的分子量增大时,聚氨酯树脂***,所以可以预想到该增大有利于抑制“雾化”。
然而,由本发明人进行的研究已提供以下结果:当PTMG或二醇化合物的分子量过大时,不能得到对“雾化”的防止效果。换言之,本发明人已发现,对于“雾化”的抑制存在PTMG或二醇化合物的最佳分子量范围。
另外,本发明人还得到以下完全预料不到的结果:使用MDI作为在通过与PTMG反应形成预聚物时使用的异氰酸酯在防止“雾化”中特别有效。目前还没有完全阐明得到这种结果的原因,但是本发明人认为原因如下:在形成表面层树脂中使用由PTMG和MDI形成的多元醇化合物有助于减轻分子水平上对显影剂的应力。
接下来,本发明人对作为预聚物的异氰酸酯化合物(组分(b))进行了研究。结果,本发明人已揭示出异氰酸酯化合物在很大程度上也影响“雾化”的发生。在这些发现的基础上选择上述特定异氰酸酯化合物作为组分(b)。具体地,使用分子量在特定范围内的聚丙二醇(PPG)作为异氰酸酯化合物用原料在抑制“雾化”中特别有效。换言之,当PPG的分子量过大或过小时难以抑制“雾化”。另外,已揭示以下事实:当使其与PPG反应的异氰酸酯是聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(P-MDI)时,获得对“雾化”的最显著的抑制效果。已揭示以下事实:当通过使它们彼此反应所得到的、在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯的分子量过大或过小时,难以控制“雾化”。期望增大在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯的分子量以有效防止“雾化”,因为得到的聚氨酯树脂***。然而,由本发明人进行的研究首次揭示以下事实:当分子量过大时,不能得到对“雾化”的抑制效果,所以存在分子量的最佳范围。
另外,还揭示了以下事实:通过使用根据本发明的预聚物(组分(b))作为异氰酸酯化合物能够显著减轻显影剂的粘着。将由此异氰酸酯化合物形成的聚氨酯树脂引入表面层中能够获得用常规技术难以实现的抑制“雾化”和抑制显影剂粘着之间的兼容性。虽然还不清楚上述的具体机理,但是根据本发明的聚氨酯树脂可以控制在高温、高湿环境下作用于显影剂与显影辊表面之间的分子间力的增加。
图1是根据本发明的显影辊的透视图,图2是当将图1所示的显影辊沿垂直于其旋转轴方向切断时的截面图。如图1和2所示,显影辊1具有圆柱状或中空圆筒状的导电性芯轴2、在芯体外周面上形成的树脂层3,和在该树脂层外周面上形成的表面层4。表面层4可以通过包括热固化至少含有炭黑和具有以下特征(a)和(b)的化合物的混合物以形成表面层的步骤的生产方法来生产:
(a)通过数均分子量为650以上至1,000以下的聚丁二醇(PTMG)与4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯之间的反应得到的二醇,该二醇的重均分子量为8,000以上至12,000以下;和
(b)通过数均分子量为700以上至2,000以下的聚丙二醇(PPG)和聚合型二苯甲烷二异氰酸酯之间的反应得到的异氰酸酯化合物,该异氰酸酯化合物至少在其任一末端具有异氰酸酯基,并且该异氰酸酯化合物具有3.0以上至3.5以下的平均官能团数和25,000以上至60,000以下的重均分子量。
以下将更详细地描述本发明。
<导电性芯轴2>
导电性芯轴2起到显影辊1的电极和支承构件的作用。用于芯体的材料是例如,金属或合金如铝、铜合金,或不锈钢,用铬、镍等镀覆的铁,或者具有导电性的合成树脂。芯轴典型地具有4至10mm范围内的外径。
<树脂层3>
用于树脂层3的树脂基材具体为例如,任一下列材料:
聚氨酯、天然橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、硅橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、氯丁二烯橡胶和丙烯酸类橡胶。
可以使用其中的一种,或组合使用其中的两种或多种。其中,优选具有小的压缩永久变形的硅橡胶。硅橡胶的实例列举如下:
聚二甲基硅氧烷、聚甲基三氟丙基硅氧烷、聚甲基乙烯基硅氧烷、聚苯基乙烯基硅氧烷和这些聚硅氧烷的共聚物等。
另外,可使用它们中的一种,或根据需要可以组合使用它们中的两种或多种。
可将选自电子导电性物质和离子导电性物质的至少一种用作用于向树脂层3赋予导电性的导电性物质。电子导电性物质的实例包括:导电碳如科琴黑EC(Ketjen Black EC)和乙炔黑;橡胶碳如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT和MT;各自进行氧化处理的彩色墨碳;金属如铜、银和锗;和这些金属的氧化物。可以使用这些导电性物质中的一种,或组合使用它们中的两种或多种。其中,优选炭黑如导电碳、橡胶碳或彩色墨碳,这是因为用少量炭黑能够容易地控制该层的导电性。
离子导电性物质的实例包括:无机化合物如高氯酸钠、高氯酸锂、高氯酸钙和氯化锂;改性的脂肪族二甲基铵乙基硫酸盐;和十八烷胺乙酸酯。
以树脂层3所需量使用任意此导电性物质以具有所需要的体积电阻率。将导电性物质以例如相对于100质量份树脂基材0.5至50质量份,或优选1至30质量份的量使用。另外,树脂层3具有优选1×103Ω·cm以上至1×1013Ω·cm以下,或更优选1×104Ω·cm以上至1×1012Ω·cm以下的体积电阻率。
生产树脂层3的方法例如如下所述。该树脂层3形成于已适当涂布粘合剂等的导电性芯轴2的外周上。形成树脂层3的方法是例如包括以下的生产方法:向设置有导电性芯轴2的成型模具的空腔内注入用于成型树脂层3的组合物;和通过例如加热或用活性能量射线照射使组合物进行反应固化或凝固,以使组合物与导电性芯轴2一体化。可选择地,树脂层3可以通过以下步骤在导电性芯轴2上生产:通过机械加工等从用于成型树脂层3的组合物中预先分别成型的板或块中切割出具有预定形状和预定尺寸的管形状(tubular shape);和将芯轴2压入该管形状。另外,通过切削或研磨处理可将树脂层3的外径调节到预定值。
<表面层4>
表面层4含有炭黑和聚醚型聚氨酯树脂,聚醚型聚氨酯树脂通过热固化含有上述组分(a)和(b)的热固化性混合物得到。
通过用MDI延长没有任何分支结构并具有650以上至1,000以下数均分子量(Mn)的PTMG的链得到作为组分(a)的二醇化合物。下文中,该二醇可称作“聚醚型聚氨酯多元醇”。
醚类聚氨酯,特别是在其主链具有PTMG的聚氨酯最适合于软化聚氨酯树脂同时保持该树脂的优点,即,耐磨耗性和机械强度。然而,当仅采用以下步骤时,可能残留大量未反应组分:降低该树脂的交联密度,并增加柔性链段的分子量。当将显影辊引入盒中,并将所得物在高温、高湿环境下长期放置时,未反应组分在显影辊和显影刮板彼此压接的部位渗出显影辊表面,渗出组分为显影剂粘着的一个原因。当用MDI延长PTMG链时,能够发挥优异的防止显影剂粘着的效果。
当PTMG的Mn小于650时,伴随聚氨酯树脂硬度的增强,“雾化”可能变得额外显著。另外,当PTMG的Mn超过1,000时,未反应组分的残留量增加,因此该渗出可促进增加“雾化”显著的程度和显影剂的粘着。
所得的聚醚型聚氨酯多元醇必须具有两个官能团,即,聚醚型聚氨酯多元醇必须是二醇,并且聚醚型聚氨酯多元醇必须具有8,000以上至12,000以下的重均分子量(Mw)。当官能团数超过2时,聚氨酯树脂的交联密度增加,因此在一些情况下“雾化”变得额外显著。另外,将聚醚型聚氨酯多元醇的Mw设定在8,000以上至12,000以下的范围内抑制“雾化”的发生,由此可以得到高质量图像。
合成上述PTMG或聚醚型聚氨酯多元醇的方法并不特别限定,可采用已知的有机合成方法。另外,已知方法如可采用控制反应时间或反应温度来控制这些化合物每种的分子量。
另外,可进一步向含有组分(a)和(b)的热固化性混合物添加除组分(a)以外的多元醇化合物(组分(c))。组分(c)的实例包括聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚多元醇和聚烯烃多元醇。其中,特别优选使用聚醚多元醇,这是因为其与多元醇化合物(a)的优异相容性。
另外,将多元醇化合物(a)的含量优选设定为相对于全部多元醇化合物76质量%以上。以固体质量计,组分(a)的含量由下式表示。
组分(a)的含量={(组分(a)的质量)/(组分(a)的质量+组分(c)的质量)}×100(%)
组分(b)是在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯,该聚醚型聚氨酯通过用P-MDI延长没有任何支链结构并具有700以上至2,000以下数均分子量(Mn)的PPG链得到。
异氰酸酯极大地影响控制“雾化”和抑制显影剂粘着至显影剂载体表面之间的兼容性。即,具有在特定范围内的分子量的PPG和P-MDI的组合使得表面层发挥下列特定性能:表面层柔软,但显影剂不粘着到表面层。当PPG的Mn小于700时,伴随聚氨酯树脂硬度的增加,“雾化”可能变得额外显著。另外,当PPG的Mn超过2,000时,未反应组分的残留量增加,因此组分的渗出可促进增加持续成膜雾化显著的程度以及显影剂的粘着。所得组分(b)必须具有3.0以上至3.5以下的平均官能团数,和25,000以上至60,000以下的重均分子量(Mw)。将官能团的平均数设定在3.0以上至3.5以下的范围内在实现防止持续成膜雾化和防止显影剂粘着之间的相容性方面极其有效。另外,将Mw设定在25,000以上至60,000以下的范围内可以提供高质量图像。另外,在异氰酸酯化合物(b)末端的异氰酸酯基为已知的有机材料,并且还能够以封端异氰酸酯的形式使用。
合成上述PPG或异氰酸酯化合物的方法并不特别限定,可采用已知的有机合成方法。另外,可采用已知方法如控制反应时间或反应温度来控制这些化合物每种的分子量。
热固化性混合物中异氰酸酯化合物(b)的比例优选为32质量%以上至42质量%以下。在此,以固体质量计,将作为聚氨酯树脂中组分比的异氰酸酯化合物(b)的含量(质量%)如下述来定义。
异氰酸酯化合物(b)的含量(质量%)={异氰酸酯化合物(b)的质量/(多元醇化合物的质量+异氰酸酯化合物(b)的质量)}×100(%)
在此,当单独使用二醇化合物(a)时,多元醇化合物的质量是指二醇化合物(a)的质量;另外,当组合使用二醇化合物(a)和其它多元醇化合物(c)时,该质量是指二醇化合物(a)和其它多元醇化合物(c)的总质量[(a)+(c)]。
表面层4必须含有炭黑。炭黑赋予表面层4以导电性并改善表面层4的耐磨耗性,同时抑制由在高温、高湿环境下长期放置表面层的状态引起的显影剂粘着的发生。添加到表面层4的炭黑的实例包括:导电碳如科琴黑EC(Ketjen Black EC)和乙炔黑;橡胶碳如SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT和MT;和各自进行氧化处理的彩色墨碳。
另外,根据需要可组合使用两种或多种上述炭黑。
相对于100质量份聚醚型聚氨酯树脂,表面层4中炭黑的含量优选为3质量份以上至50质量份以下,或特别优选10质量份以上至30质量份以下。通过添加此炭黑将显影辊的体积电阻率调节为优选1×103Ω·cm以上至1×1013Ω·cm以下,或更优选1×104Ω·cm以上至1×1012Ω·cm以下。
为了可将显影剂稳定地输送,根据需要可向表面层4添加粗糙化颗粒。可以适当使用由下列材料任意之一各自形成的颗粒作为粗糙化颗粒:
橡胶颗粒如EPDM、NBR、SBR、CR和硅橡胶;弹性体颗粒如聚苯乙烯、聚烯烃、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酯和聚酰胺类热塑性弹性体(TPE);和树脂颗粒如PMMA、聚氨酯树脂、氟树脂、硅树脂、酚醛树脂、萘树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物和聚丙烯腈树脂。可单独或以其两种以上组合使用这些种类的颗粒。
另外,这些颗粒具有优选1μm以上至30μm以下,或更优选3μm以上至20μm以下的平均粒径。这些颗粒的平均粒径是用光学显微镜测量的来自100个任意取样的颗粒的粒径的平均值。另外,当一些颗粒不是真正球形,并且因此它们的粒径不能唯一确定时,测量各颗粒的最长直径和最短直径,在计算平均粒径时使用这些直径的单纯平均值。
适当调节显影辊的表面粗糙度以使其基于JIS B0601:2001的Rz可为2μm以上至25μm以下,或更优选5μm以上至15μm以下。应当注意,在本发明中显影辊的Rz可以用接触型表面糙粗度计Surfcorder SE3500(由Kosaka Laboratory Ltd.制造)来测量。在以下条件下进行测量:断开值(cut-off value)为0.8mm、测量长度为2.5mm、进料速度为0.1mm/秒,和放大倍数为5,000。每个显影辊在九个任意位置测量表面粗糙度Rz,将所得测定值的算术平均值定义为显影辊的Rz。
本发明涉及包括以下步骤的生产方法:热固化至少含有炭黑、多元醇化合物(a)和异氰酸酯化合物(b)的混合物,以形成表面层4。更详细地描述生产表面层4的方法。用例如球磨机预先将多元醇化合物(a)、异氰酸酯化合物(b)和炭黑搅拌并捏合,从而得到成型表面层用组合物。在上述树脂层3表面上通过涂布如喷射、浸涂或辊涂所得的成型表面层用组合物,然后热固化来形成涂膜。在此情况下,热固化优选在130℃以上至160℃以下进行1小时以上至4小时以下的时间,以使多元醇化合物(a)和异氰酸酯化合物(b)之间的反应可以完成。
<分子量测量>
用于测量数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)的设备和条件如下所述。
测量设备:HLC-8120GPC(由TOSOH CORPORATION制造)
柱:双TSKgel SuperHM-M’s(由TOSOH CORPORATION制造)
溶剂:THF
温度:40℃
THF的流速:0.6ml/分钟
应当注意,将0.1质量%THF溶液用作测量样品。另外,将示差折光(RI)检测器用作检测器。将以下标准样品各自用于校准曲线的制作:TSK标准聚苯乙烯A-1000、A-2500、A-5000、F-1、F-2、F-4、F-10、F-20、F-40、F-80和F-128(由TOSOHCORPORATION制造)。
另外,由基于上述得到的测量样品的停留时间测定各分子量。
(处理盒和电子照相图像形成设备)
根据本发明的处理盒是包括上述构造的显影辊的处理盒,该处理盒的特征在于显影辊从电子照相设备的主体可拆卸地构成。
另外,根据本发明的电子照相图像形成设备是包括电子照相感光构件和与电子照相感光构件相对配置的显影辊,所述电子照相图像形成设备的特征在于显影辊是上述构造的显影辊。
电子照相图像形成设备是,例如至少包括以下构件和单元的电子照相图像形成设备:
用于承载静电潜像的图像承载构件;
用于使图像承载构件进行一次充电的充电单元;
用于在进行一次充电的图像承载构件上形成静电潜像的曝光单元;
用于用显影剂使静电潜像显影以形成显影剂图像的显影单元;和
用于使显影剂图像转印至转印材料的转印单元。
图3是示出本发明电子照相图像形成设备概略的截面图。
图4是安装于图3的图像形成设备上的处理盒的放大截面图。作为图像承载构件的感光鼓21通过连接到偏压电源(未示出)的充电构件22均匀带电。此时的带电电位为约-400V至-800V。接下来,通过用于书写静电潜像的曝光单元23在感光鼓21的表面上形成静电潜像。在曝光单元23中可使用LED光和激光的每一种。感光鼓21的曝光部分具有大约-100V至-200V的表面电位。接下来,通过在从图像形成设备的主体可拆卸的处理盒中内藏的显影辊1向静电潜像提供(显影)负带电性显影剂,由此,将静电潜像转变为可视图像。此时,从偏压电源(未示出)向显影辊1施加约-300V至-500V的电压。
接下来,将在感光鼓21上显影的显影剂图像一次转印到中间转印带27上。一次转印构件28邻接到中间转印带27的背面,向一次转印构件28施加约+100V至+1,500V的电压导致负带电性显影剂图像从感光鼓21一次转印至中间转印带27。一次转印构件28可以是辊形状,或可以是刮板形状。
当图像形成设备是图3所示的全色图像形成设备时,上述充电步骤、曝光步骤、显影步骤和一次转印步骤在例如黄色、青色、品红色和黑色的每种上进行。为此,各自包括任一颜色显影剂的总共四个处理盒可拆卸地安装到图3所示的图像形成设备的主体上。
应当注意,显影辊1以大约0.5mm至3mm辊隙宽度接触感光鼓21。在显影单元中,显影剂供给辊25与沿当从作为显影剂调节构件的显影刮板26和显影辊1的邻接部分观察时显影辊1旋转方向的上游侧邻接,并旋转地设置辊25。
上述充电步骤、曝光步骤、显影步骤以及一次转印步骤以不同的预定时间依次进行,由此形成以下状态:表现全色图像的四色显影剂图像重叠于中间转印带27上。
伴随着中间转印带的旋转,在中间转印带27上的显影剂图像输送到与二次转印构件29相对的位置。此时,记录纸32以预定时间在中间转印带27和二次转印构件29之间输送,向二次转印构件施加二次转印偏压导致在中间转印带27上的显影剂图像转印至记录纸32上。此时,施加到二次转印构件29的偏压大约为+1,000V至+4,000V。通过二次转印构件29已转印显影剂图像至其的记录纸32沿图3中由箭头301指示的输送路线输送到定影构件31,并将记录纸32上的显影剂图像熔融以便在记录纸32上定影。之后,将记录纸32排出到图像形成设备的外面,由此终止打印操作。
应当注意,没有从感光鼓21转印到中间转印带27的在感光鼓21上残留的显影剂图像由用于清洁感光鼓表面的清洁构件30擦掉,由此清洁感光鼓21的表面。
实施例
以下,描述根据本发明的具体实施例和比较例。
如下所述合成各个实施例中作为表面层用材料的作为多元醇化合物(a)的聚醚型聚氨酯多元醇。
应当注意,按照日本工业标准(JIS)K1557-1:2007(ISO14900:2001)测量本发明中多元醇化合物的羟值。
另外,本发明中每异氰酸酯固体的NCO%如下测量:当合成异氰酸酯时,在与封端剂反应之前将异氰酸酯取样,然后进行测量。NCO%如下测定。将样品溶解于甲苯中,向该溶液中添加0.5mol/l二丁胺的一氯苯溶液。在回流条件下使混合物进行加热反应30分钟,并冷却至室温。然后,向混合物添加作为共溶剂的甲醇,并用0.5mol/l盐酸对过量胺进行反滴定。将测定值转换成以固体计。将n=3时测量的平均值作为数值。
<聚醚型聚氨酯多元醇A>
将下列材料分阶段地混合到87.8质量份甲乙酮(MEK)中,并将混合物在氮气氛下在80℃进行反应4.0小时,由此得到重均分子量Mw为8,000、羟值为24(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇A的MEK溶液。
聚丁二醇(商品名:PolyTHF 650;由BASF制造) 100.0质量份
4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:Cosmonate PH;由Mitsui
Chemicals Polyurethanes,Inc.制造) 31.7质量份
<聚醚型聚氨酯多元醇B>
除了将反应时间变为4.5小时外,以与聚醚型聚氨酯多元醇A相同的方式得到重均分子量Mw为10,000、羟值为22(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇B的MEK溶液。
<聚醚型聚氨酯多元醇C>
将下列材料分阶段地混合到79.6质量份甲乙酮(MEK)中,并将混合物在氮气氛下在80℃进行反应4.5小时,由此得到重均分子量Mw为10,000、羟值为22(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇C的MEK溶液。
聚丁二醇(商品名:PTG 1000SN;由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造) 100.0质量份
4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:Cosmonate PH;由MitsuiChemicals Polyurethanes,Inc.制造) 19.4质量份
<聚醚型聚氨酯多元醇D>
除了将反应时间变为5.5小时外,以与聚醚型聚氨酯多元醇C相同的方式得到重均分子量Mw为12,000、羟值为20(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇D的MEK溶液。
<聚醚型聚氨酯多元醇Z的合成>
除了将反应时间变为8.0小时外,以与聚醚型聚氨酯多元醇A相同的方式得到重均分子量Mw为23,000、羟值为12(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇Z的MEK溶液。
接下来,如下所述合成各实施例中作为表面层用材料的在其任一末端具有异氰酸酯基的作为异氰酸酯化合物(b)的聚醚型聚氨酯。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯L>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应2小时。然后,向反应产物添加72.7质量份的丁基溶纤剂。
聚丙二醇(商品名:EXCENOL 720;由ASAHI GLASS CO.,LTD.制造) 100.0质量份
聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:MILLIONATE MR-200;
由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造) 69.6质量份
然后,在以下条件下将25.8质量份的MEK肟滴到该混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为25,000和平均官能团数为3.5的异氰酸酯化合物L的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯M>
除了将反应时间变为4.0小时外,以与异氰酸酯化合物L相同的方式得到重均分子量Mw为60,000和平均官能团数为3.4的异氰酸酯化合物M的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯N>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应2.5小时。然后,向反应产物添加63.7质量份的丁基溶纤剂。
聚丙二醇(商品名:Sunnix PP-1000;由Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.制造) 100.0质量份
聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:MILLIONATE MR-200;
由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造) 48.7质量份
然后,在以下条件下将21.2质量份的MEK肟滴到该混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为40,000和平均官能团数为3.2的异氰酸酯化合物N的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯O>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应2.0小时。然后,向反应产物添加53.3质量份的丁基溶纤剂。
聚丙二醇(商品名:Sunnix PP-2000;由Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.制造) 100.0质量份
聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:MILLIONATE MR-200;
由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造) 24.3质量份
然后,在以下条件下将16.2质量份的MEK肟滴到混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为25,000和平均官能团数为3.1的异氰酸酯化合物O的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯P>
除了将反应时间变为4.0小时外,以与异氰酸酯化合物O相同的方式得到重均分子量Mw为60,000和平均官能团数为3.0的异氰酸酯化合物P的丁基溶纤剂溶液。
下表1-1和1-2示出在上述中得到的聚醚型聚氨酯多元醇A至D和Z,以及在其任一末端各自具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯L至P。
(表1-1)
(表1-2)
(实施例1)
<导电性芯轴2的制备>
导电性芯轴2通过以下制备:向具有6mm直径由SUS 304制造的芯金属涂布底漆(商品名:DY 35-051:由Dow Corning ToraySilicone Co.,Ltd.制造);和在150℃的温度下烘焙涂布的底漆30分钟。
<树脂层3的制备>
接下来,将导电性芯轴2放入模具中,并将液状、导电性的硅橡胶(由Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.制造的产品,具有40度的ASKER-C硬度和1×105Ω·cm的体积电阻率)注入该模具内形成的腔室。随后,加热该模具,并在150℃下硫化硅橡胶15分钟。从模具中除去所得物,然后在200℃下加热2小时,以使固化反应可以完成。因此,在导电性芯轴2的外周上设置直径为12mm的树脂层3。
<表面层4的制备>
用搅拌电动机将下列材料混合并搅拌。在MEK中溶解混合物,以使总固成分可为30质量%,然后混合各成分。其后,用砂磨机将所得物进行均匀分散,由此得到形成表面层用涂料1。
二醇化合物A: 62质量份(按固体计)
异氰酸酯化合物P: 38质量份(按固体计)
炭黑(商品名:MA 100;由Mitsubishi Chemical Corporation制造): 25质量份
树脂颗粒(商品名:ART PEARL C600透明;由Negami ChemicalIndustrial Co.,Ltd.制造): 30质量份
接下来,通过浸渍涂布法用涂料涂布树脂层3。然后,干燥该涂料,并在140℃的温度下加热固化2小时,以便在树脂层3外周上可设置厚度为15μm的表面层。因此,得到实施例1的显影辊。
(实施例2至32)
除了实施例1中形成表面层用涂料的配方变为下表2和3所示以外,以与实施例1中相同的方式各自制备显影辊。
(实施例33)
除了实施例1中形成表面层用涂料的配方变为如下所示以外,以与实施例1相同的方式制备显影辊。用搅拌电动机将下列材料混合并搅拌。将混合物溶解于MEK中,以使总固成分可为30质量%,然后混合这些成分。然后,用砂磨机将所得物进行均匀分散,由此,得到形成表面层用涂料1。
二醇化合物A: 56质量份(按固体计)
二醇化合物Z: 6质量份(按固体计)
异氰酸酯化合物P: 38质量份(按固体计)
炭黑(商品名:MA 100;由Mitsubishi Chemical Corporation制造): 25质量份
树脂颗粒(商品名:ART PEARL C600透明;由Negami ChemicalIndustrial Co.,Ltd.制造): 30质量份
(实施例34)
除了将实施例1中形成表面层用涂料的配方变为如下所示以外,以与实施例1相同的方式制备显影辊。即,用搅拌电动机将下列材料混合并搅拌。将混合物溶解于MEK中,以使总固成分可为30质量%,然后混合这些成分。然后,用砂磨机将所得物进行均匀分散,由此,得到形成表面层用涂料1。
二醇化合物A: 47质量份(按固体计)
二醇化合物Z: 15质量份(按固体计)
异氰酸酯化合物P: 38质量份(按固体计)
炭黑(商品名:MA 100;由Mitsubishi Chemical Corporation制造): 25质量份
树脂颗粒(商品名:ART PEARL C600透明;由Negami ChemicalIndustrial Co.,Ltd.制造): 30质量份
(表2)
(表3)
注意,表2和3中,炭黑项中的符号各表示以下。
*1:炭黑(商品名:MA 100,由Mitsubishi Chemical Corporation制造)
*2:炭黑(商品名:ColorBlack S-160,由Degussa Japan Co.,Ltd.制造)
*3:炭黑(商品名:ColorBlack S-170,由Degussa Japan Co.,Ltd.制造)
*4:炭黑(商品名:Printex V,由Degussa Japan Co.,Ltd.制造)
*5:炭黑(商品名:SpecialBlack 4,由Degussa Japan Co.,Ltd.制造)
*6:炭黑(商品名:SUNBLACK X 15,由Asahi Carbon Co.,Ltd.制造)
接下来,如下所述合成在各比较例中作为表面层用材料的作为多元醇化合物(a)的聚醚型聚氨酯多元醇。
<聚醚型聚氨酯多元醇E的合成>
将下列材料分阶段地混合到112.9质量份甲乙酮(MEK)中,并将混合物在氮气氛下在80℃进行反应4.0小时,由此,得到重均分子量Mw为8,000、羟值为24(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇E的MEK溶液。
聚丁二醇(商品名:PolyTHF 250;由BASF制造)100.0质量份4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:CosmonatePH;由MitsuiChemicals Polyurethanes,Inc.制造) 69.4质量份
<聚醚型聚氨酯多元醇F的合成>
除了将反应时间变为3.0小时外,以与聚醚型聚氨酯多元醇C相同的方式得到重均分子量Mw为6,000、羟值为27(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇F的MEK溶液。
<聚醚型聚氨酯多元醇G的合成>
除了将反应时间变为6.0小时外,以与聚醚型聚氨酯多元醇C相同的方式得到重均分子量Mw为15,000、羟值为16(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇G的MEK溶液。
<聚醚型聚氨酯多元醇H的合成>
将下列材料分阶段地混合到74.1质量份甲乙酮(MEK)中,并将混合物在氮气氛下在80℃进行反应5.5小时,由此,得到重均分子量Mw为12,000、羟值为15(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇H的MEK溶液。
聚丁二醇(商品名:PTG 2000;由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造) 100.0质量份
4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:CosmonatePH;由MitsuiChemicals Polyurethanes,Inc.制造) 11.1质量份
<聚醚型聚氨酯多元醇I的合成>
将下列材料分阶段地混合到116.9质量份甲乙酮(MEK)中,并将混合物在氮气氛下在80℃进行反应4.5小时,由此,得到重均分子量Mw为10,000、羟值为22(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇I的MEK溶液。
聚丁二醇(商品名:PTG 1000SN;由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造) 100.0质量份
异氟尔酮二异氰酸酯(商品名:Takenate 500;由Mitsui ChemicalsPolyurethanes,Inc.制造) 16.9质量份
500(商品名:由Mitsui Chemicals Polyurethanes,Inc.制造)
16.9质量份
<聚醚型聚氨酯多元醇J的合成>
将下列材料分阶段地混合到87.8质量份甲乙酮(MEK)中,并将混合物在氮气氛下在80℃进行反应4.5小时,由此,得到重均分子量Mw为8,000、羟值为24(mgKOH/g)和官能团数为2.0的聚醚型聚氨酯多元醇J的MEK溶液。
聚丙二醇(商品名:Exenol 720;由ASAHI GLAS S CO.,LTD.制造) 100.0质量份
4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:Cosmonate PH;由MitsuiChemicals Polyurethanes,Inc.制造) 31.7质量份
<聚醚型聚氨酯多元醇K的合成>
将下列材料分阶段地混合到168.5质量份甲乙酮(MEK)中,并将混合物在氮气氛下在80℃进行反应4.5小时,由此,得到重均分子量Mw为10,000、羟值为40(mgKOH/g)和平均官能团数为2.3的聚醚型聚氨酯多元醇K的MEK溶液。
聚丁二醇(商品名:PTG 1000SN;由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造) 100.0质量份
4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:Cosmonate PH;由MitsuiChemicals Polyurethanes,Inc.制造) 58.5质量份
甘油 10.0质量份
接下来,如下所述合成各比较例中作为表面层用材料的作为异氰酸酯化合物(b)的在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯Q的合成>
除了将反应时间变为1.75小时外,以与异氰酸酯化合物L相同的方式得到重均分子量Mw为23,000和平均官能团数为3.5的异氰酸酯化合物Q的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯R的合成>
除了将反应时间变为4.25小时外,以与异氰酸酯化合物O相同的方式得到重均分子量Mw为63,000和平均官能团数为3.0的异氰酸酯化合物R的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯S的合成>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应2小时。然后,向反应产物添加72.7质量份丁基溶纤剂。
聚丙二醇(商品名:EXCENOL 720;由ASAHI GLAS S CO.,LTD.制造) 100.0质量份
聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:MILLIONATE MR-200;由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造): 75质量份
然后,在以下条件下将29.8质量份MEK肟滴到该混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为26,000和平均官能团数为3.7的异氰酸酯化合物S的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯T的合成>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应4.0小时。然后,向反应产物添加53.3质量份的丁基溶纤剂。
聚丙二醇(商品名:Sannix PP-2000;由Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.制造): 100.0质量份
聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:MILLIONATE MR-200;由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造): 19.8质量份
然后,在以下条件下将14.2质量份的MEK肟滴到混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为58,000和平均官能团数为2.8的异氰酸酯化合物T的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯U的合成>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应2.5小时。然后,向反应产物添加53.3质量份的丁基溶纤剂。
聚丙二醇(商品名:Mn=2,700;由Sigma-Aldrich Co.制造):
100.0质量份
聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:MILLIONATE MR-200;由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造):24.3质量份
然后,在以下条件下将16.2质量份的MEK肟滴到混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为40,000和平均官能团数为3.1的异氰酸酯化合物U的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯V的合成>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应2.5小时。然后,向反应产物添加53.3质量份的丁基溶纤剂。
聚丙二醇(商品名:Mn=425;由Sigma-Aldrich Co.制造):
100.0质量份
聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:MILLIONATE MR-200;由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造): 69.6质量份
然后,在以下条件下将25.8质量份的MEK肟滴到混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为40,000和平均官能团数为3.5的异氰酸酯化合物V的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯W的合成>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应2.5小时。然后,向反应产物添加63.7质量份的丁基溶纤剂。
聚丙二醇(商品名:Sannix PP-1000;由Sanyo ChemicalIndustries,Ltd.制造): 100.0质量份
4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:Cosmonate PH;由MitsuiChemicals Polyurethanes,Inc.制造) 52质量份
然后,在以下条件下将24.2质量份的MEK肟滴到混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为40,000和官能团数为2的异氰酸酯化合物W的丁基溶纤剂溶液。
<在其任一末端具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯X的合成>
将下列材料在氮气氛下在80℃进行加热反应2.5小时。然后,向反应产物添加63.7质量份的丁基溶纤剂。
聚丁二醇(商品名:PTG 1000SN;由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造) 100.0质量份
聚合型二苯甲烷二异氰酸酯(商品名:MILLIONATE MR-200;由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造): 48.7质量份
然后,在以下条件下将21.2质量份的MEK肟滴到混合物:反应产物的温度为50℃。因此,得到重均分子量Mw为40,000和平均官能团数为3.2的异氰酸酯化合物X的丁基溶纤剂溶液。
下表4-1和4-2显示上述得到的聚醚型聚氨酯多元醇E至K和在其末端各自具有异氰酸酯基的聚醚型聚氨酯Q至X的特性。
(表4-1)
(表4-2)
(比较例1至18)
除了将实施例1中形成表面层用涂料的配方变为下表5所示以外,以与实施例1中相同的方式各自得到各显影辊。
(表5)
(图像评价)
通过以下方法评价上述得到的根据实施例1至32和比较例1至18的每种显影辊。
<低温、低湿环境下(温度10℃/湿度14%RH)“雾化”的评价>
用彩色激光打印机(商品名:LBP 5300;由Canon Inc.制造)评价每种显影辊。具体地,将上述显影辊安装到上述彩色激光打印机用品红处理盒上。在图像输出之前,将上述处理盒安装到上述彩色激光打印机上,并将所得到物放置于温度为10℃和湿度为14%的测试环境下24小时。然后,在温度为10℃和湿度为14%RH的测试环境下将各自具有1%打印百分率的图像连续输出到17,000张记录纸上。应当注意,将安装于上述品红处理盒的非磁性、单组份品红显影剂未经处理用作显影剂。另外,将由Canon Inc.制造的彩色激光复印机(CLC)纸(A4尺寸,基重=81.4g/m2)用作记录纸。此时,基于以下标准目视判断在第17,000张上是否出现“雾化”。
A:在纸上没有观察到“雾化”。
B:在纸上观察到极轻微的“雾化”。
C:在纸上观察到“雾化”,但在实际使用中不产生问题。
<高温、高湿环境下(温度为40℃/湿度为95%RH)显影剂粘着的评价>
用彩色激光打印机(商品名:LBP 5300;由Canon Inc.制造)评价每种显影辊。具体地,将每种显影辊安装到上述彩色激光打印机用品红处理盒上。应当注意,在用于形成电子照相图像之前的处理盒未使用状态中,处理盒中的显影辊处于如下状态:在非磁性的、单组份品红显影剂安装于***辊和刮板之间的盒中的情况下,始终与显影刮板接触。
另外,在电子照相图像输出之前,将安装有上述处理盒的上述彩色激光打印机放置于温度为40℃和湿度为95%RH的环境下30天。然后,将该打印机放置于温度为23℃和湿度为50%RH的环境下24小时。然后,在前述环境下在20张记录纸上输出半色调图像。在电子照相图像形成中安装于上述品红处理盒中的非磁性、单组份品红显影剂未经处理使用。另外,将由Canon Inc.制造的彩色激光复印机(CLC)纸(A4大小,基本重量=81.4g/m2)作为记录纸使用。此时,根据以下标准目视判断在半色调图像上是否发生由于显影剂粘着到显影辊表面产生的条带。
A:在第一张的图像上没有观察到条带。
B:从第一到第五张的图像上观察到条带。该条带消失并在随后图像上观察不到。
C:甚至在第六至第十五张的图像上观察到条带的出现。该条带消失并在随后图像上观察不到。
表6示出实施例的图像评价的结果。另外,表7示出比较例的图像评价的结果。
(表6)
(表7)
从表6和7的结果显而易见的是,实施例1至32的显影辊各自表现出在低温、低湿环境下的性能和高温、高湿环境下的性能之间优异的平衡;实施例1至22的每种显影辊表现出特别优异的平衡。通过热固化本发明表面层的多元醇化合物、异氰酸酯化合物和炭黑获得的显影辊能够实现优异的性能。
虽然已参考示例性实施方案描述本发明,但应理解本发明不局限于公开的示例性实施方案。下列权利要求的范围符合最宽泛的解释,以包括所有这类修改以及等同结构和功能。
本申请要求2008年5月30提交的日本专利申请2008-143175的权益,在此将其全文引入作为参考。
Claims (5)
1.一种生产显影辊的方法,所述显影辊包括芯轴、在所述芯轴外周上的树脂层和在所述树脂层外周上的表面层,所述方法包括固化含有炭黑以及以下组分(a)和(b)的混合物并形成所述表面层的步骤:
(a)通过数均分子量为650以上至1,000以下的聚丁二醇与4,4′-二苯甲烷二异氰酸酯之间的反应得到的二醇,所述二醇的重均分子量为8,000以上至12,000以下;和
(b)通过数均分子量为700以上至2,000以下的聚丙二醇(PPG)和聚合型二苯甲烷二异氰酸酯之间的反应得到的异氰酸酯化合物,所述异氰酸酯化合物至少在其任一末端具有异氰酸酯基,并且所述异氰酸酯化合物具有3.0以上至3.5以下的平均官能团数和25,000以上至60,000以下的重均分子量。
2.根据权利要求1所述的生产显影辊的方法,其中在所述混合物中所述组分(b)的量与所述组分(a)和(b)的总量的比以质量百分比计为32%以上至42%以下。
3.一种显影辊,其通过根据权利要求1或2所述的方法生产。
4.一种处理盒,所述处理盒包括根据权利要求3所述的显影辊,其中所述显影辊从电子照相设备的主体可拆卸地构成。
5.一种电子照相图像形成设备,其包括:
电子照相感光构件;和
显影辊,该显影辊与所述电子照相感光构件相对配置,
其中所述显影辊包括根据权利要求3所述的显影辊。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008143175 | 2008-05-30 | ||
JP2008-143175 | 2008-05-30 | ||
PCT/JP2009/059476 WO2009145123A1 (ja) | 2008-05-30 | 2009-05-18 | 現像ローラ及びその製造方法、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102037414A CN102037414A (zh) | 2011-04-27 |
CN102037414B true CN102037414B (zh) | 2013-01-02 |
Family
ID=41377000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN200980117624.9A Active CN102037414B (zh) | 2008-05-30 | 2009-05-18 | 显影辊和生产该辊的方法、处理盒以及电子照相图像形成设备 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7797833B2 (zh) |
EP (1) | EP2287675B1 (zh) |
JP (1) | JP4360447B1 (zh) |
KR (1) | KR101163925B1 (zh) |
CN (1) | CN102037414B (zh) |
WO (1) | WO2009145123A1 (zh) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102037414B (zh) * | 2008-05-30 | 2013-01-02 | 佳能株式会社 | 显影辊和生产该辊的方法、处理盒以及电子照相图像形成设备 |
US8182405B2 (en) * | 2008-09-30 | 2012-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing roller, developing roller production method, process cartridge, and electrophotographic apparatus |
CN102834784B (zh) | 2010-04-09 | 2014-12-10 | 佳能株式会社 | 显影剂承载构件、其制造方法和显影设备 |
JP5079134B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-11-21 | キヤノン株式会社 | 現像ローラ、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
US8913930B2 (en) | 2011-06-29 | 2014-12-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
BR112013033784A2 (pt) * | 2011-07-15 | 2017-02-07 | Canon Kk | membro de suporte de revelador, cartucho de processo eletrofotográfico e aparelho formador de imagem eletrofotográfica |
JP5723354B2 (ja) | 2011-12-28 | 2015-05-27 | キヤノン株式会社 | 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真用画像形成装置 |
JP6023604B2 (ja) * | 2012-02-17 | 2016-11-09 | キヤノン株式会社 | 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
JP5631447B2 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-11-26 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
JP6104068B2 (ja) | 2012-06-27 | 2017-03-29 | キヤノン株式会社 | 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
US10197930B2 (en) | 2015-08-31 | 2019-02-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, process cartridge, and electrophotographic apparatus |
JP6860319B2 (ja) | 2015-10-23 | 2021-04-14 | キヤノン株式会社 | 現像部材、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
US10429768B2 (en) * | 2016-01-28 | 2019-10-01 | Hp Indigo B.V. | Printing liquid developer |
JP6806579B2 (ja) | 2016-02-05 | 2021-01-06 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、その製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
US9952531B2 (en) | 2016-04-28 | 2018-04-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member having alumina particles exposed within protrusions |
US10331054B2 (en) | 2016-05-11 | 2019-06-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
JP6862276B2 (ja) | 2016-07-08 | 2021-04-21 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
JP2018022074A (ja) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
US10310447B2 (en) | 2017-07-12 | 2019-06-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
JP7166854B2 (ja) | 2017-09-27 | 2022-11-08 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
JP7057154B2 (ja) | 2018-02-26 | 2022-04-19 | キヤノン株式会社 | 現像部材、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
US10884352B2 (en) | 2018-03-30 | 2021-01-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, process cartridge and electrophotographic apparatus |
CN111989622B (zh) | 2018-04-18 | 2022-11-11 | 佳能株式会社 | 显影构件、处理盒和电子照相设备 |
WO2019203238A1 (ja) | 2018-04-18 | 2019-10-24 | キヤノン株式会社 | 導電性部材及びその製造方法、プロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置 |
US10969709B2 (en) | 2018-04-20 | 2021-04-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Member for electrophotography, process cartridge and electrophotographic apparatus |
US11169464B2 (en) | 2018-07-30 | 2021-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, process cartridge, and electrophotographic image-forming apparatus |
JP7336289B2 (ja) | 2018-07-31 | 2023-08-31 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
JP7143137B2 (ja) | 2018-07-31 | 2022-09-28 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
JP7158943B2 (ja) | 2018-07-31 | 2022-10-24 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
JP7277301B2 (ja) | 2018-07-31 | 2023-05-18 | キヤノン株式会社 | 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
JP7433805B2 (ja) | 2018-08-30 | 2024-02-20 | キヤノン株式会社 | 現像ローラ、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
JP7114409B2 (ja) | 2018-08-31 | 2022-08-08 | キヤノン株式会社 | 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
JP7199881B2 (ja) | 2018-08-31 | 2023-01-06 | キヤノン株式会社 | 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真用画像形成装置 |
US10831127B2 (en) | 2018-09-21 | 2020-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
US10732538B2 (en) | 2018-11-26 | 2020-08-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
US10705449B2 (en) | 2018-11-30 | 2020-07-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing member, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
US10942471B2 (en) | 2019-03-29 | 2021-03-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member having a surface layer with a cross-linked urethane resin-containing matrix, process cartridge, and apparatus |
CN114556231B (zh) | 2019-10-18 | 2023-06-27 | 佳能株式会社 | 导电性构件、其制造方法、处理盒以及电子照相图像形成设备 |
WO2021075441A1 (ja) | 2019-10-18 | 2021-04-22 | キヤノン株式会社 | 導電性部材、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
CN114631063B (zh) | 2019-10-23 | 2023-12-22 | 佳能株式会社 | 显影装置、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005141192A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-06-02 | Canon Inc | 現像ローラ |
JP2005301260A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-10-27 | Canon Inc | 現像ローラ |
JP2006139012A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Canon Inc | 現像ローラおよびこれを用いた電子写真装置用現像装置 |
JP2006194989A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Canon Inc | 現像ローラ、電子写真用プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2007163860A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Canon Inc | 現像ローラ、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
JP2008107819A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-05-08 | Canon Inc | 現像ローラー、電子写真装置用プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE68908915T2 (de) * | 1988-03-02 | 1994-01-20 | Canon Kk | Bilderzeugungsgerät mit herausnehmbarer Prozesskassette. |
JP3634952B2 (ja) * | 1997-11-18 | 2005-03-30 | 株式会社金陽社 | 電子機器用転写ベルトの製造方法 |
JP2000329137A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-28 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 樹脂ローラ及びその製造方法 |
US20030096917A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-05-22 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Polymer composition for conductive roller, polymer composition, conductive roller, and conductive belt |
JP4525960B2 (ja) * | 2002-08-01 | 2010-08-18 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ウレタン組成物及び該組成物を用いた導電性ローラ |
JP4847683B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2011-12-28 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性発泡ローラの製造方法及びそれを用いた画像形成装置 |
JP4042755B2 (ja) | 2005-03-10 | 2008-02-06 | 東海ゴム工業株式会社 | 現像ロール |
US7727134B2 (en) * | 2005-11-10 | 2010-06-01 | Canon Kabushiki Tokyo | Developing roller, process for its production, developing assembly and image forming apparatus |
JP5022713B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2012-09-12 | キヤノン株式会社 | 現像部材、現像装置及び電子写真画像形成装置 |
JP5207682B2 (ja) | 2006-09-29 | 2013-06-12 | キヤノン株式会社 | 現像部材及び電子写真画像形成装置 |
WO2008044427A1 (fr) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Rouleau de développement, appareil de développement utilisant celui-ci et appareil de formation d'image |
JP4144899B1 (ja) | 2007-01-22 | 2008-09-03 | キヤノン株式会社 | 再生弾性ローラの製造方法 |
CN101802722B (zh) | 2008-02-07 | 2012-08-22 | 佳能株式会社 | 电子照相显影构件、其生产方法、电子照相处理盒和电子照相图像形成设备 |
CN102037414B (zh) * | 2008-05-30 | 2013-01-02 | 佳能株式会社 | 显影辊和生产该辊的方法、处理盒以及电子照相图像形成设备 |
-
2009
- 2009-05-18 CN CN200980117624.9A patent/CN102037414B/zh active Active
- 2009-05-18 EP EP09754631.1A patent/EP2287675B1/en active Active
- 2009-05-18 KR KR1020107028855A patent/KR101163925B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2009-05-18 WO PCT/JP2009/059476 patent/WO2009145123A1/ja active Application Filing
- 2009-05-26 JP JP2009126366A patent/JP4360447B1/ja active Active
- 2009-11-06 US US12/614,022 patent/US7797833B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005141192A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-06-02 | Canon Inc | 現像ローラ |
JP2005301260A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-10-27 | Canon Inc | 現像ローラ |
JP2006139012A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Canon Inc | 現像ローラおよびこれを用いた電子写真装置用現像装置 |
JP2006194989A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Canon Inc | 現像ローラ、電子写真用プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2007163860A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Canon Inc | 現像ローラ、その製造方法、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
JP2008107819A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-05-08 | Canon Inc | 現像ローラー、電子写真装置用プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2287675B1 (en) | 2014-10-01 |
EP2287675A4 (en) | 2013-09-04 |
CN102037414A (zh) | 2011-04-27 |
KR101163925B1 (ko) | 2012-07-09 |
EP2287675A1 (en) | 2011-02-23 |
JP2010009031A (ja) | 2010-01-14 |
WO2009145123A1 (ja) | 2009-12-03 |
KR20110011699A (ko) | 2011-02-08 |
US7797833B2 (en) | 2010-09-21 |
US20100054824A1 (en) | 2010-03-04 |
JP4360447B1 (ja) | 2009-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102037414B (zh) | 显影辊和生产该辊的方法、处理盒以及电子照相图像形成设备 | |
KR101173816B1 (ko) | 현상 롤러 및 그 제조 방법, 프로세스 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치 | |
US8655238B2 (en) | Developing member | |
KR100898448B1 (ko) | 현상 부재 및 전자 사진 화상 형성 장치 | |
EP2869130B1 (en) | Development member, process cartridge, and electrophotography device | |
JP5931846B2 (ja) | 導電性ローラ、現像装置及び画像形成装置 | |
JP2017142493A (ja) | 電子写真用部材、その製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 | |
JP2014029496A (ja) | 電子写真用部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 | |
KR20080024987A (ko) | 현상 부재, 현상 어셈블리 및 전자 사진 화상 형성 장치 | |
JP4663360B2 (ja) | 現像ローラ | |
JP5137467B2 (ja) | 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真用画像形成装置 | |
JP4324009B2 (ja) | 電子写真装置用の現像ローラおよびその製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 | |
JP5653195B2 (ja) | 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 | |
JP2008020903A (ja) | 現像ローラー、電子写真用プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 | |
JP4194512B2 (ja) | 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 | |
JP5230187B2 (ja) | 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 | |
JP5734084B2 (ja) | 現像ローラ、電子写真プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置 | |
JP2008145853A (ja) | 現像ローラ及びその製造方法及びそれを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |