JP4571443B2 - 導電性ローラ及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記微粒子含有樹脂被覆層が紫外線硬化型樹脂と非紫外線硬化型のフッ素含有樹脂とを含み、
該微粒子含有樹脂被覆層が、微粒子と、導電剤と、非紫外線硬化型のフッ素含有樹脂と、紫外線により重合可能でフッ素及びケイ素を含まない樹脂及び/又は化合物と、光重合開始剤とからなる塗工液を前記弾性層の外周面に塗布した後、紫外線照射により前記紫外線により重合可能でフッ素及びケイ素を含まない樹脂及び化合物を硬化させてなることを特徴とする。ここで、該紫外線硬化型樹脂は、紫外線により重合可能でフッ素及びケイ素を含まない樹脂及び/又は化合物を紫外線照射により硬化させたものである。
(式中、R1は、それぞれ独立して一価の炭化水素基であり、nは100〜10,000の整数である)で表される化合物が好ましい。ここで、R1における、一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びペンチル基等のアルキル基、ビニル基及びアリル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。
(式中、R2は、それぞれ独立して水素又は一価の炭化水素基であり、mは10〜1,000の整数である)で表され、分子中に2個以上のケイ素−水素結合を有する化合物が好ましい。ここで、R2における、一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びペンチル基等のアルキル基、ビニル基及びアリル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。
(式中、Xは、炭素数1〜20のアルキレン基、パーフルオロアルキレン基又は部分フッ素化アルキレン基で、直鎖状及び分岐状のいずれでもよく、更には、これらアルキレン基、パーフルオロアルキレン基及び部分フッ素化アルキレン基中の主鎖又は側鎖中に酸素原子が介在したものであってもよく;R 4 は、水素、メチル基、塩素、フッ素又はシアノ基である)で表される化合物が好ましい。ここで、微粒子含有樹脂被覆層の耐久性を向上させる観点から、式(VI)中のXが炭素数4以上のアルキレン基、パーフルオロアルキレン基又は部分フッ素化アルキレン基であるのが好ましく、炭素数6以上のアルキレン基、パーフルオロアルキレン基又は部分フッ素化アルキレン基であるのが更に好ましく、−(CH 2 ) 2 −(CF 2 ) 7 −であるのが特に好ましい。
サンニックスFA952[三洋化成工業株式会社製ポリエーテルポリオール、OH価=37]100質量部、SRX274C[東レダウコーニングシリコーン株式会社製整泡剤]1質量部、TOYOCAT NP[東ソー株式会社製アミン触媒]2.8質量部、TOYOCAT EP[東ソー株式会社製アミン触媒]1.5質量部及びサンフォームIC-716[三洋化成株式会社トリレンジイソシアネート]59質量部を機械的に撹拌して発泡させた。
ムーニー粘度ML1+4(100℃)が70のNipol IR2200L(日本ゼオン製)100質量部、平均分子量29000のLIR-30(クラレ製)60質量部、カーボンブラックTB#5500(東海カーボン製)28質量部、亜鉛華5質量部、ステアリン酸1質量部、パーヘキサC-40(日本油脂製)9質量部を55Lニーダーを用いて混錬し、ゴム組成物を準備した。接着剤を付けた外径寸法φ8 mmの芯金にゴム組成物を三葉製作所のクロスヘッド式押し出し機を用いて円筒状に押し出し、未加硫ゴム/芯金一体成型物を得た。これを円筒状の金型内にセットし、3.2×106 Paの圧力をかけ175℃で20分間、加硫を行った。割り金型の圧力を開放し、ゴムローラを得、さらに180℃のオーブン中で4時間加硫を行った。得られたローラを回転砥石によりφ16 mmの径にプランジ式研磨を行い、ゴムローラを得た。上記ローラ本体の外周面に表1に示す配合の塗工液を用いて微粒子含有樹脂被覆層を形成する以外は比較例3と同様にして現像ローラを製造した。得られた現像ローラの物性及び性能を表1に示す。
ヨウ素価が36、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が39のEPDM100質量部に対してカーボンブラックTB#5500(東海カーボン製)50質量部、炭酸カルシウムとしてノーベライトA(日本粉化工業製)36質量部、ダイアナプロセスオイルPW90(出光興産製)60質量部、亜鉛華3質量部、ステアリン酸2質量部、加硫促進剤2-メルカプトチアゾール1質量部、硫黄1.5質量部、発泡剤ネオセルボンN#1000M(永和化成工業製)6質量部を55Lニーダーを用いて混錬し、発泡ゴム組成物を準備した。接着剤を付けた外径寸法φ8 mmの芯金に発泡ゴム組成物を三葉製作所のクロスヘッド式押し出し機を用いて円筒状に押し出し未加硫ゴム/芯金一体成型物を得た。これを円筒状の金型内にセットし、3.2×106 Paの圧力をかけ175℃で20分間、加硫・発泡を行った。割り金型の圧力を開放し、スキン層付きの発泡ゴムローラを得、さらに180℃のオーブン中で4時間加硫を行った。得られたローラを回転砥石によりφ16 mmの径にプランジ式研磨を行い、発泡ゴムローラを得た。上記ローラ本体の外周面に表1に示す配合の塗工液を用いて微粒子含有樹脂被覆層を形成する以外は比較例3と同様にして現像ローラを製造した。得られた現像ローラの物性及び性能を表1に示す。
グリセリンにプロピレンオキサイドを付加した3官能で分子量9,000のポリエーテルポリオール100質量部に導電性カーボン1.6質量部とジブチル錫ジラウレート0.15質量部を加え十分に撹拌混合した後、減圧下で撹拌しながら20分間脱泡して、これをポリオール成分とした。ポリオール成分の水酸基価は19 mgKOH/gであった。一方、NCO含有率が11%のポリプロピレングリコール変性ポリメリックMDIをイソシアネート成分として減圧下で撹拌しながら20分間脱泡して、これをイソシアネート成分とした。ポリオール成分とイソシアネート成分の比率が101.75/13.70(イソシアネートインデックス:103)の割合になるようにして2成分注型機にてポリオールとイソシアネートを3000 rpmで高速撹拌混合し、混合したウレタン原液を外径寸法がφ8 mmの芯金をセットした筒形状のモールド金型に注入し、90℃で60分間熱風循環オーブンにて加熱キュアーした。筒形状のモールドから芯金つきウレタン・ローラを取り出し、ローラを得た。上記ローラ本体の外周面に表1に示す配合の塗工液を用いて微粒子含有樹脂被覆層を形成する以外は比較例3と同様にして現像ローラを製造した。得られた現像ローラの物性及び性能を表1に示す。
サンニックスFA952[三洋化成工業株式会社製ポリエーテルポリオール、OH価=37]100質量部、SRX274C[東レダウコーニングシリコーン株式会社製整泡剤]1質量部、TOYOCAT NP[東ソー株式会社製アミン触媒]2.8質量部、TOYOCAT EP[東ソー株式会社製アミン触媒]1.5質量部及びサンフォームIC-716[三洋化成株式会社トリレンジイソシアネート]59質量部を機械的に撹拌して発泡させた。
ムーニー粘度ML1+4(100℃)が70のNipol IR2200L(日本ゼオン製)100質量部、平均分子量29000のLIR-30(クラレ製)60質量部、カーボンブラックTB#5500(東海カーボン製)28質量部、亜鉛華5質量部、ステアリン酸1質量部、パーヘキサC-40(日本油脂製)9質量部を55Lニーダーを用いて混錬し、ゴム組成物を準備した。接着剤を付けた外径寸法φ6 mmの芯金にゴム組成物を三葉製作所のクロスヘッド式押し出し機を用いて円筒状に押し出し、未加硫ゴム/芯金一体成型物を得た。これを円筒状の金型内にセットし、3.2×106 Paの圧力をかけ175℃で20分間、加硫を行った。割り金型の圧力を開放し、ゴムローラを得、さらに180℃のオーブン中で4時間加硫を行った。得られたローラを回転砥石によりφ12 mmの径にプランジ式研磨を行い、ゴムローラを得た。上記ローラ本体の外周面に表1に示す配合の塗工液を用いて微粒子含有樹脂被覆層を形成する以外は参考例2と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表1に示す。
ヨウ素価が36、ムーニー粘度ML1+4(100℃)が39のEPDM 100質量部に対してカーボンブラックTB#5500(東海カーボン製)50質量部、炭酸カルシウムとしてノーベライトA(日本粉化工業製)36質量部、ダイアナプロセスオイルPW90(出光興産製)60質量部、亜鉛華3質量部、ステアリン酸2質量部、加硫促進剤2-メルカプトチアゾール1質量部、硫黄1.5質量部、発泡剤ネオセルボンN#1000M(永和化成工業製)6質量部を55Lニーダーを用いて混錬し、発泡ゴム組成物を準備した。接着剤を付けた外径寸法φ6 mmの芯金に発泡ゴム組成物を三葉製作所のクロスヘッド式押し出し機を用いて円筒状に押し出し未加硫ゴム/芯金一体成型物を得た。これを円筒状の金型内にセットし、3.2×106 Paの圧力をかけ175℃で20分間、加硫・発泡を行った。割り金型の圧力を開放し、スキン層付きの発泡ゴムローラを得、さらに180℃のオーブン中で4時間加硫を行った。得られたローラを回転砥石によりφ12 mmの径にプランジ式研磨を行い、発泡ゴムローラを得た。上記ローラ本体の外周面に表2に示す配合の塗工液を用いて微粒子含有樹脂被覆層を形成する以外は参考例2と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表2に示す。
液状シリコーンLIM液#2090(東レ・ダウコーニング・シリコーン製)を撹拌脱泡したのち、外径寸法がφ6 mmの芯金をセットした筒形状のモールド金型に注入し、120℃で30分間熱風循環オーブンにて加熱キュアーした。筒形状のモールドから芯金つきローラを取り出し、200℃で4時間熱風循環オーブンにて加熱キュアーしローラを得た。上記ローラ本体の外周面に表2に示す配合の塗工液を用いて微粒子含有樹脂被覆層を形成する以外は参考例2と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表2に示す。
参考例2で作製したウレタンフォームからなる弾性層を備えたローラ本体上にUR8401(東洋紡製)100質量部、コロネートHX(日本ポリウレタン製)5質量部、カーボンブラックPrintex35(デグッサ製)25質量部、MEK(メチルエチルケトン)100質量部からなる塗料を50μmの厚さに塗布した後100℃で1時間加熱硬化した。得られたローラを表2に示す配合の塗工液を用いて微粒子含有樹脂被覆層を形成し帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表2に示す。
表2に示す配合の塗工液を用いて樹脂被覆層を形成する以外は比較例3と同様にして現像ローラを製造した。得られた現像ローラの物性及び性能を表2に示す。
表2に示す配合の塗工液を用いて樹脂被覆層を形成する以外は比較例7と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表2に示す。
(1)画像評価
画像形成装置:市販レーザープリンター
カートリッジ色:シアン
(2)表面粗さ
サーフコム590A(東京精密製)
(3)抵抗値
R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER (ADVANTEST製)
測定条件:シャフトとローラ表面間の印加電圧100V
ローラ両端に500gの荷重をかけ静止状態で測定
2 シャフト
3 弾性層
4 微粒子含有樹脂被覆層
5 微粒子
6 感光ドラム
7 帯電ローラ
8 トナー
9 トナー供給ローラ
10 現像ローラ
11 成層ブレード
12 転写ローラ
13 クリーニングローラ
Claims (5)
- 金属製シャフトと、該シャフトの外周に形成された導電剤を含む弾性層と、該弾性層の外周面に形成された導電剤を含む微粒子含有樹脂被覆層とを備えた、現像ローラ又は帯電ローラ用の導電性ローラであって、
前記微粒子含有樹脂被覆層が紫外線硬化型樹脂と非紫外線硬化型のフッ素含有樹脂とを含み、
該微粒子含有樹脂被覆層が、微粒子と、導電剤と、非紫外線硬化型のフッ素含有樹脂と、紫外線により重合可能でフッ素及びケイ素を含まない樹脂及び/又は化合物と、光重合開始剤とからなる塗工液を前記弾性層の外周面に塗布した後、紫外線照射により前記紫外線により重合可能でフッ素及びケイ素を含まない樹脂及び化合物を硬化させてなる
ことを特徴とする導電性ローラ。 - 前記微粒子含有樹脂被覆層中の微粒子の平均粒径が1〜50μmであることを特徴とする請求項1に記載の導電性ローラ。
- 前記紫外線により重合可能でフッ素及びケイ素を含まない樹脂及び/又は化合物が、紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有する樹脂及び/又は化合物であることを特徴とする請求項1に記載の導電性ローラ。
- 前記紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有し且つフッ素及びケイ素を含まない樹脂及び/又は化合物が、フッ素及びケイ素を含まない(メタ)アクリレートモノマー及び/又はオリゴマーであることを特徴とする請求項3に記載の導電性ローラ。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の導電性ローラを備えることを特徴とする画像形成装置。
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