JP4781381B2 - 電子写真機器用弾性材料および電子写真機器用部材 - Google Patents
電子写真機器用弾性材料および電子写真機器用部材 Download PDFInfo
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Description
本弾性材料は、光重合成分とゴムとを含有する未硬化組成物の硬化物よりなる。
本実施形態に係る電子写真機器用部材は、当該部材を構成する弾性材料として、本弾性材料を用いている。
(実施例1〜8)
後述する表1に示す配合割合(単位は質量部)となるように、各種材料を秤量し、これらをニーダーを用いて30分間混練し、各未硬化組成物を調製した。
(光重合成分)
・ポリテトラメチレングリコール系アクリレートモノマー[新中村化学工業(株)製、「NKエステルA−PTMG65」、アクリル官能基数f=2、分子量=750]
・ポリテトラメチレングリコール系アクリレートオリゴマー[新中村化学工業(株)製、「UA160TM」、アクリル官能基数f=2、分子量=1600]
・エチレンオキシド(EO)変性アクリレートモノマー[新中村化学工業(株)製、「NKエステルA−600」、アクリル官能基数f=2、分子量=750、EO含有量14モル]
・エチレンオキシド(EO)変性グリセリンアクリレートモノマー[新中村化学工業(株)製、「A−CLY−9EO」、アクリル官能基数f=3、分子量=650、EO含有量9モル]
・NBR<1>[日本ゼオン(株)製、「ニポールDN202」]
・NBR<2>[日本ゼオン(株)製、「ニポールDN1072」]
・CR[電気化学工業(株)製、「デンカクロロプレンM−40」]
・ECO[ダイソー(株)製、「エピクロマーCG−102」]
・EPDM[住友化学(株)製、「エスプレン505」]
・NR「RSS#3]
・カーボンブラック(電子導電剤)[電気化学工業(株)製、「デンカブラック」]
・テトラブチルアンモニウムクロライド(イオン導電剤)[東京化成工業(株)製]
ECO(ダイソー(株)製、「エピクロマーCG−102」)100質量部と、ステアリン酸(花王(株)製、「ルナックS−30」)1質量部と、酸化亜鉛2種(三井金属工業(株)製)5質量部と、受酸剤(協和化学工業(株)製、「DHT−4A」)3質量部と、粉末イオウ(鶴見化学(株)製)1.5質量部と、チアゾール系加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製、「ノクセラーDM」)1.5質量部と、チラウム系加硫促進剤(大内新興化学工業(株)製、「ノクセラーTS」)0.5質量部と、テトラブチルアンモニウムクロライド(イオン導電剤、東京化成工業(株)製)1質量部とを、ニーダーで混練することにより、ヒドリンゴム系未硬化組成物を調製した。
ニトリルゴム(NBR)(日本ゼオン(株)製、「ニポールDN401」)100重量部と、ステアリン酸(花王(株)製、「ルナックS−30」)0.5重量部と、テトラブチルアンモニウムクロライド(イオン導電剤、東京化成工業(株)製)3重量部と、酸化亜鉛(ZnO)5重量部と、スルフェンアミド系加硫促進剤(大内新興化学(株)製、「ノクセラーCZ−G」)1重量部と、ジオカルバミン酸塩系加硫促進剤(大内新興化学(株)製、「ノクセラーBZ−P」)0.5重量部と、粉末硫黄1重量部とを、ニーダーでゴム練りすることにより、ニトリルゴム系未硬化組成物を調製した。
X−34−264A/B(信越化学工業(株)製)を攪拌することにより、シリコーンゴム系未硬化組成物を調製した。
ウレタンアクリレートオリゴマー(共栄社化学(株)製、「UF8001」)50重量部と、メトキシトリエチレングリコールアクリレート(共栄社化学(株)製、「MTG−A」)50重量部と、重合開始剤としてアシルフォスフィンオキサイド(チバスペシャリティケミカルズ社製、「IRGACURE819」)5重量部と、テトラブチルアンモニウムクロライド(イオン導電剤、東京化成工業(株)製)2重量部とを、攪拌することにより、紫外線硬化材料の未硬化組成物を調製した。
ポリウレタン樹脂(第一工業製薬(株)製、「スーパーフレックス126」)を水中に分散した水溶液(固形分20%)80重量部と、酸化すず20重量部とをボールミルにて混合することにより、ウレタン系未硬化組成物を調製した。
次に、得られた実施例に係る弾性材料、比較例に係る弾性材料について、以下の評価を行った。
各弾性材料作製時に、未硬化組成物の硬化に要した時間が1分以内であった場合を速硬化性が良好であるとして○、同時間が1分超であった場合を速硬化性に劣るとして×と評価した。
JIS K6253に準拠して、各シート状弾性材料の表面硬度を、MD−1硬度計(高分子計器(株)製、「マイクロゴム硬度計MD−1型」)を用いて測定した。
ISO14577−1に準拠し、微小硬度計(Fischer社製、マイクロスコープHS100)を用いて、シート状弾性材料表面を下記の測定条件にて測定し、ηIT[%]を求めた。すなわち、微小硬度計を用いて、試験荷重を一定にして、材料表面に圧子を押し込むと、押し込み仕事中に示されるくぼみの全機械的仕事量Wtotalは、くぼみの塑性変形仕事量Wplastとしてごく一部だけ消費される。試験荷重の除荷時に、残りの部分は、くぼみの弾性戻り変形仕事Welastとして開放される。この機械的仕事をW=∫Fdhと定義とすると、その関係は以下の通りである。
ηIT[%]=Welast/Wtotal
但し、Wtotal=Welast+Wplast
<測定条件>
圧子:対面角度136°の四角垂型ダイヤモンド圧子
初期荷重:0mN
押込み最大荷重:1mN(定荷重)
最大荷重到達時間:0.25〜10sec
最大荷重保持時間:30sec
抜重時間:0.25〜10sec
JIS K6271に準拠して、各シート状弾性材料表面に、それぞれ10mm角の電極を形成し、100V印加したときの電気抵抗値を測定した。
JIS K6251:2004に準拠して、引張試験機(AE−Fストログラフ、東洋精機製作所社製)を用い、上記シート状弾性材料について、破断時引張応力(TSb)および切断時延び(Eb)を測定した。
3.1 帯電ロールの作製
(実施例1Tb〜8Tb)
実施例1Tb〜8Tbに係る帯電ロールとして、芯金の外周に、実施例1〜8にて調製した各未硬化組成物を光硬化させて形成したベース層、アクリルフッ素系の表層がこの順に積層された2層構造の各帯電ロールを、以下の手順により作製した。なお、実施例1Tb〜8Tbと実施例1〜8とは、それぞれ対応している。
注型法を用いて、上記芯金の外周に、比較例1にて調製した未硬化組成物をロール状に成形し、170℃で45分間加熱処理することにより、厚み1mmのベース層を形成した。
実施例1Tm〜8Tmに係る帯電ロールとして、芯金の外周に、シリコーンゴム(信越化学工業(株)製、「KE1350A/B」)系のベース層、実施例1〜8にて調製した各未硬化組成物を光硬化させて形成した中間層、アクリルフッ素系の表層がこの順に積層された3層構造の各帯電ロールを、以下の手順により作製した。なお、実施例1Tm〜8Tmと実施例1〜8とは、それぞれ対応している。
押出法を用いて、比較例2にて調製した未硬化組成物をチューブ状に押し出し、これを実施例1Tm〜8Tmにて作製したベース層の表面に被せ、160℃で45分間加熱処理することにより、厚み0.03mmの中間層を形成した。
(実施例1Gb〜8Gb)
実施例1Gb〜8Gbに係る現像ロールとして、芯金の外周に、実施例1〜8にて調製した各未硬化組成物を光硬化させて形成したベース層、ウレタン系の表層がこの順に積層された2層構造の各現像ロールを、以下の手順により作製した。なお、実施例1Gb〜8Gbと実施例1〜8とは、それぞれ対応している。
注型法を用いて、上記芯金の外周に、比較例3にて調製した未硬化組成物をロール状に成形し、150℃で45分間加熱処理することにより、厚み1mmのベース層を形成した。
(実施例1B〜8B)
実施例1B〜8Bに係る中間転写ベルトとして、基材の表面に、実施例1〜8にて調製した各未硬化組成物を光硬化させて形成した弾性層が積層されたシームレス構造の各中間転写ベルトを、以下の手順により作製した。なお、実施例1B〜8Bと実施例1〜8とは、それぞれ対応している。
実施例1B〜8Bに係る中間転写ベルトの作製において、円筒状ポリアミドイミド層の表面に比較例5にて調製した未硬化組成物を積層した。
4.1 ロール評価
(耐ヘタリ性)
<帯電ロール>
市販のカラーレーザープリンター(キヤノン(株)製、「レーザーショット LBP−2510」)のカートリッジ内の感光体に、帯電ロールを圧接し、40℃×95%RH環境下において、1週間放置した。それを上記装置内に組み込んで、15℃×10%RH環境下において画像出しを行い、目視評価にて画像ムラやスジ、斑点などが認められないものを○、画像ムラやスジ、斑点等が認められたものを×とした。
<現像ロール>
現像ロールをトナーカートリッジ(キヤノン社製、EP−85シアン)に組み付け、40℃×湿度95%RHの条件下、2週間放置した後、ベタ画像の画出しを実施した。そして、その画像に放置痕がみられなかったものを○、その画像に放置痕がみられたものを×と評価した。
帯電ロールについては、耐久性を以下のようにして評価した。すなわち、市販のカラーレーザープリンター(キヤノン(株)製、「レーザーショット LBP−2510」)の黒のカートリッジ内に、各帯電ロールを組み込んだ。
(初期画像)
市販のマルチファンクションプリンター((株)リコー製、「MPC−2500」)に組み込み、初期画像(ベタ画像)での色ずれや画像ムラがないものを○、色ずれや画像ムラが生じたものを×とした。
市販のマルチファンクションプリンター((株)リコー製、「MPC−2500」)に組み込み、3万枚複写後の画像で、色ずれや、ベルト裏面とそのベルトを張架するローラーとの間に摩耗屑の凝集物が挟まることにより生じた、ベルト表面側の凸変形による画像不具合(斑点濃度むら等)が確認されなかったものを○、そのような画像不具合が確認されたものを×とした。
Claims (7)
- 光重合性モノマーおよび/または光重合性オリゴマーと、ゴムとを含有する組成物の硬化物よりなり、
前記光重合性モノマーおよび/または光重合性オリゴマーは、分子構造中にエチレンオキシド単位を有する光重合性モノマーおよび/または光重合性オリゴマーを含むことを特徴とする電子写真機器用弾性材料。 - 前記光重合性モノマーは、(メタ)アクリレートモノマーであり、
前記光重合性オリゴマーは、(メタ)アクリレートオリゴマーであることを特徴とする請求項1に記載の電子写真機器用弾性材料。 - 前記ゴムは、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ヒドリンゴム、エチレンプロピレン(ジエン)ゴム、および、天然ゴムから選択される1種または2種以上を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真機器用弾性材料。
- 前記組成物は、イオン導電剤を含むことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の電子写真機器用弾性材料。
- 請求項1から4の何れかに記載の電子写真機器用弾性材料を用いたことを特徴とする電子写真機器用部材。
- 請求項1から4の何れかに記載の電子写真機器用弾性材料を用いたことを特徴とする電子写真機器用導電性ロール。
- 請求項1から4の何れかに記載の電子写真機器用弾性材料を用いたことを特徴とする電子写真機器用導電性ベルト。
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