JP2002341614A - 電子写真装置用部材 - Google Patents

電子写真装置用部材

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JP2002341614A
JP2002341614A JP2001149474A JP2001149474A JP2002341614A JP 2002341614 A JP2002341614 A JP 2002341614A JP 2001149474 A JP2001149474 A JP 2001149474A JP 2001149474 A JP2001149474 A JP 2001149474A JP 2002341614 A JP2002341614 A JP 2002341614A
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JP
Japan
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electrophotographic apparatus
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polyurethane
parts
layer
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JP2001149474A
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English (en)
Inventor
Kimiya Goto
公也 後藤
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Bando Chemical Industries Ltd
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Bando Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーニング性と印刷適性とを両立すること
ができる電子写真装置用部材を提供する。 【解決手段】 JIS A硬度が65〜80であるポリ
ウレタン製ブレードに対する動摩擦係数が0.9以下で
ある電子写真装置用部材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の電子写真方式を利用した技術分野、産業分野におい
て用いられる電子写真装置用部材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、複写機、プリンタ等の電子写
真方式の画像形成装置では、まず、感光体表面を帯電ロ
ーラ等の帯電手段により一様に帯電させ、該感光体上の
電荷を光学的な方法で除電することによって静電潜像を
形成し、次いで、この静電潜像に現像ローラ等の現象手
段によりトナー像を形成し、これを転写ベルト等の転写
手段により紙等の記録媒体へと転写し、更に定着ローラ
等の定着手段により転写した画像を記録媒体に加熱定着
させて、記録画像を得る方法が用いられている。
【0003】このような、電子写真方式の画像形成装置
に用いる部材としては、ローラ、ベルト、ブレード等様
々な種類があり、形状も多様で、構成材料も樹脂、ゴ
ム、エラストマー等多岐にわたるが、上記のような使用
目的上、一旦部材上に担持させたトナーを除去し再び担
持し直すため、又は、トナー以外の異物の付着を防止す
るために、部材表面に、クリーニング性、離型性、防汚
性といった機能が要求される。
【0004】上記のような機能を付与する目的で、部材
の表面にフッ素系化合物やシリコン系化合物を導入し、
表面自由エネルギーを低下させ、化学的に表面を不活性
にする方法や、硬度や表面粗度等の物理的性質を改変す
ることで、表面の摩擦係数を下げ、トナーの離型性や異
物に対する防汚性を向上させる設計が行われている。
【0005】しかしながら、フッ素系化合物を増量する
と分子間凝集力が下がるため、塗膜の耐摩耗性や強度等
の物性の低下が起こる。また、フッ素系化合物は極性が
大きいため誘電率や帯電性に影響を及ぼし、電気的な特
性を損なう可能性もある。
【0006】動摩擦係数を下げる手段としてマット剤を
配合する方法があるが、マット剤の働きは表面を適度に
荒らすことで摩擦部分の接触面積を減らし摩擦係数を下
げることであるので、配合するマット剤の種類や配合量
によっては、表面の平滑性が損なわれ、画像品質に影響
が及ぶ恐れがある。また、表面粗度が大きすぎるとトナ
ー粒子が埋没し、却ってトナーのクリーニング性の低下
を招いてしまう。特にブレードを用いてクリーニングす
る場合は、摩擦係数が大きいと、ブレードが引っかかり
上手くクリーニングできず、部材の耐久性にも大きく影
響するため、制約がより厳しくなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、クリーニング性と印刷適性とを両立することがで
きる電子写真装置用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】本発明は、JIS A硬
度が65〜80であるポリウレタン製ブレードに対する
動摩擦係数が0.9以下である電子写真装置用部材であ
る。以下に本発明を詳述する。
【0009】本発明の電子写真装置用部材は、JIS
A硬度が65〜80のポリウレタン製ブレードに対する
動摩擦係数が0.9以下であるものである。0.9を超
えると、ブレードを用いた場合のクリーニング性やトナ
ーの離型性や異物に対する防汚性が不充分となる。本発
明の電子写真装置用部材は、更に、表面粗度が10点平
均粗さRz(J)で6.0μm以下であることが好まし
い。6.0μmを超えると、表面の凹凸が大きすぎ、凹
凸の隙間にトナー粒子が埋没し、却ってトナーのクリー
ニング性の低下を招いてしまうことがある。
【0010】本発明の電子写真装置用部材は、更に、動
摩擦係数測定時にスティックスリップの発生がないこと
がより好ましい。なお、本明細書中において、スティッ
クスリップとは、表面性測定機を用いて動摩擦係数を測
定したときにチャート上に現れる、振幅0.25以上、
周期50ms以下の振動を意味する。従って、ステック
スリップの発生がないとは、上記の振幅0.25以上、
周期50ms以下の振動が観察されないことを意味す
る。ステックスリップの発生があると、ブレードが引っ
かかり上手くクリーニングできず、部材の耐久性にも大
きく影響するため好ましくない。
【0011】このような、本発明の電子写真装置用部材
としては、例えば、内層及び外層の少なくとも2層から
なり、外層が塗料をコーティングすることによって形成
されているものを挙げることができる。
【0012】上記塗料は、ポリウレタン、マット剤、及
び、フッ素系改質剤を含有するものであることが好まし
い。上記ポリウレタンは、ポリオール及びイソシアネー
トを反応させて得られるものである。上記ポリオールと
しては、通常、ポリウレタンの形成に用いられるもので
あれば特に限定されず、例えば、ポリカプロラクタム、
ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポ
リエチレンブチレンアジペート等を挙げることができ
る。上記ポリオールは、単独で用いられてもよく、2種
以上が併用されてもよい。
【0013】上記イソシアネートとしては、通常、ポリ
ウレタンの形成に用いられるものであれば特に限定され
ず、例えば、トリレンジイソシアネート、4,4−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、及び、これ
らの異性体等を挙げることができる。好ましくは、耐摩
耗性に優れたポリウレタンが得られることから、4,4
−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、及
び、その異性体である。上記イソシアネートは、単独で
用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0014】上記マット剤としては、例えば、二酸化硅
素、炭酸カルシウム、アルミナ等の無機微粒子;ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリスチロール、ポリカーボネート、アクリル酸エ
ステル樹脂、メタクリル酸樹脂、ポリアクリロニトリ
ル、アクリロニトリルの共重合体等のプラスチックパウ
ダー;でんぷん、セルロース等の微粉末等を挙げること
ができる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上
が併用されてもよい。上記マット剤の粒径は、0.1〜
10μmであることが好ましい。0.1μm未満である
と、動摩擦係数の低下が不充分となり、10μmを超え
ると、表面の凹凸が大きすぎ、凹凸の隙間にトナー粒子
が埋没し、却ってトナーのクリーニング性の低下を招い
てしまうことがある。
【0015】上記マット剤の配合量は、ポリウレタン1
00重量部に対して、マット剤20〜100重量部であ
ることが好ましい。20重量部未満であると、表面の摩
擦係数が高く、トナーの離型性や異物に対する防汚性が
充分ではなく、100重量部であると、表面粗度が大き
くなりすぎ、トナー粒子が埋没し、却ってトナーのクリ
ーニング性の低下を招いてしまうことがある。上記マッ
ト剤の種類、粒子サイズ、配合量を適宜選択することに
よって、外層表面を所望の粗さにすることができる。
【0016】上記フッ素系改質剤としては、例えば、ポ
リフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂等を挙げる
ことができる。上記フッ素系改質剤の配合量は、ポリウ
レタン100重量部に対して、フッ素系改質剤0.05
〜5重量部であることが好ましい。0.05重量部未満
であると、表面の摩擦係数が高く、クリーニング性やト
ナーの離型性や異物に対する防汚性が充分ではなく、5
重量部を超えると、分子間凝集力が下がるため、塗膜か
らなる外層の耐摩耗性や強度等の物性の低下が起こり、
また、誘電率や帯電性に影響が及び、電気的な特性を損
なうこともある。
【0017】上記外層は、表面抵抗が10〜1013
Ω/□であることが好ましい。上記の範囲外であると、
充分な導電性を有することができない。上記外層の表面
抵抗を上記の範囲にする手段としては、上記塗料に、更
に、カーボンブラックを配合する方法を挙げることがで
きる。上記カーボンブラックは優れた導電剤として機能
する。上記カーボンブラックの配合量としては、ポリウ
レタン100重量部に対して、カーボンブラック1〜6
0重量部であることが好ましい。1重量部未満である
と、カーボンブラック添加の効果が得られず、60重量
部を超えると、外層の成膜性、柔軟性、強度が損なわれ
ることがある。
【0018】本発明の電子写真装置用部材の用途として
は特に限定されず、例えば、ローラやベルトとして好適
に用いられる。上記内層がベルト形状である場合は、本
発明の電子写真装置用部材は電子写真装置用ベルトとし
て用いられる。本発明の電子写真装置用部材を電子写真
装置用ベルトとして用いる場合、上記内層は、芯体層及
び弾性層の少なくとも2層からなることが好ましい。上
記内層が、芯体層及び弾性層の少なくとも2層からなる
ことで、外層と芯体層との間に弾性層が設けるられ、こ
れにより、トナーのホールディング性、画像の再現性が
従来の樹脂ベルトの硬い表面より格段に向上する。ま
た、弾性層、最外層のみでは、ベルトが伸びて画像に乱
れが生じることがあるが、芯体層としてこれら2層より
も弾性率の高い層を具備することにより伸びを抑えるこ
とができる。
【0019】上記芯体層及び弾性層は、ポリウレタン又
はポリウレアからなることが好ましい。上記芯体層及び
弾性層をポリウレタン又はポリウレアから構成すること
により、充填剤が少ない組成とすることができるので外
層が汚染されるおそれがない。
【0020】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【0021】(実施例1〜3及び比較例1〜3) 1.材料 塗料のベース樹脂として、ポリウレタンであるレザミン
ME823LP(大日精化社製)を使用した。カーボン
ブラックとしてMHIブラック♯5732M(三菱化学
社製)を使用した。フッ素系改質剤としてFF−101
(大日精化社製)を使用した。マット剤としてUST−
392(大日精化社製)を使用した。希釈溶媒としてD
ME(N,N−ジメチルホルムアミド)及びMEK(メ
チルエチルケトン)を用いた。塗料をコーティングする
基体としては、硬度がウォーレス測微硬度計による測定
値で60〜80、厚み0.1〜2.0mmのポリウレタ
ン製ベルトを用いた。
【0022】2.試料調製 材料を表1に示す所定の配合量(重量部)となるよう計
量した後、ペイントシェイカーにて1時間攪拌した。攪
拌後、塗料をステンレスメッシュ200メッシュを通
し、異物、凝集成分を濾過した後、系中の泡が消えるま
で静置した。このように準備した塗料をディッピング法
にてベルト上に塗工し、オーブン中で130℃で1時間
加熱乾燥して、電子写真装置用ベルトを得た。
【0023】3.評価 動摩擦係数は、新東科学社製表面性測定機Heidon
−14DRにより、相手材としてJIS A硬度が70
であるポリウレタンブレードを用いて、加重100g、
摩擦速度6000mm/minの条件で測定した。ブレ
ードは測定表面に対して摩擦方向に145°の角度をな
すように押し当てた。
【0024】表面粗度は、ミツトヨ社製表面粗さ計を用
いて、10点平均粗さRz(J)を測定した。表面抵抗
は、三菱化学社製ハイレスタUPを用いて、HRSプロ
ーブにて印加電圧100V、通電保持10秒後の表面抵
抗を測定した。
【0025】クリーニング性及び画質は、得られた電子
写真装置用ベルトを市販の普通紙複写機(有機感光体使
用、速度10枚/分)に装着し、ハーフトーン画像の複
写で「A4縦500枚の連続通紙後、1日以上放置」を
1サイクルとして、8サイクル合計4000枚の通紙を
行った後、目視により評価した。結果を表1に示した。
表1中、○は、ベルト上にトナー残りがなくクリーニン
グ性が良好で、4000枚の通紙において、鮮明な複写
画像が得られたことを示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】本発明は、上述の構成よりなるので、ク
リーニング性と印刷適性とを両立させることができる電
子写真装置用部材を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/16 G03G 15/16 15/20 103 15/20 103 // B32B 27/40 B32B 27/40 Fターム(参考) 2H033 BB04 BB08 BB14 BB15 2H071 BA42 BA43 2H077 AD06 AD07 FA01 FA13 FA16 FA21 FA29 GA03 2H200 FA08 HB12 HB13 HB43 HB45 HB46 HB47 JA23 JA25 JA26 JA27 JB06 JB10 JB43 JB45 JB46 JB47 JC02 JC03 JC12 JC13 JC15 JC16 JC17 LB02 LB09 LB13 LB35 MA02 MA03 MA14 MA20 MB05 MC02 MC05 MC06 4F100 AA37A AK17A AK51A AK51B AK52C AL05A AR00C AT00B BA03 BA10A BA10B BA14 CA23A CC00A DD07A EH46A GB41 JA20A JK07C JL00

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 JIS A硬度が65〜80であるポリ
    ウレタン製ブレードに対する動摩擦係数が0.9以下で
    あることを特徴とする電子写真装置用部材。
  2. 【請求項2】 表面粗度が10点平均粗さRz(J)で
    6.0μm以下であることを特徴とする請求項1記載の
    電子写真装置用部材。
  3. 【請求項3】 動摩擦係数測定時にスティックスリップ
    の発生がないことを特徴とする請求項1又は2記載の電
    子写真装置用部材。
  4. 【請求項4】 内層及び外層の少なくとも2層からな
    り、前記外層は、塗料をコーティングすることにより形
    成されることを特徴とする請求項1、2及び3記載の電
    子写真装置用部材。
  5. 【請求項5】 塗料は、ポリウレタン、マット剤、及
    び、フッ素系改質剤を含有することを特徴とする請求項
    4記載の電子写真用部材。
  6. 【請求項6】 ポリウレタン100重量部に対して、マ
    ット剤20〜100重量部及びフッ素系改質剤0.05
    〜5重量部を含有することを特徴とする請求項5記載の
    電子写真装置用部材。
  7. 【請求項7】 外層の表面抵抗が10〜1013Ω/
    □であることを特徴とする請求4、5又は6記載の電子
    写真装置用部材。
  8. 【請求項8】 塗料は、更に、カーボンブラックを含有
    することを特徴とする請求項5、6又は7記載の電子写
    真装置用部材。
  9. 【請求項9】 ポリウレタン100重量部に対して、カ
    ーボンブラック1〜60重量部を含有することを特徴と
    する請求項8記載の電子写真装置用部材。
  10. 【請求項10】 内層は、ベルト形状であることを特徴
    とする請求項4、5、6、7、8又は9記載の電子写真
    装置用部材。
  11. 【請求項11】 内層は、芯体層及び弾性層の少なくと
    も2層からなることを特徴とする請求項10記載の電子
    写真装置用部材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7110696B2 (en) * 2002-09-24 2006-09-19 Ricoh Company, Ltd. Cleaning unit, process cartridge, and image forming apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7110696B2 (en) * 2002-09-24 2006-09-19 Ricoh Company, Ltd. Cleaning unit, process cartridge, and image forming apparatus
US7272354B2 (en) 2002-09-24 2007-09-18 Ricoh Company, Ltd. Cleaning unit and image forming apparatus having multiple cleaning blades

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