JP5137467B2 - 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 - Google Patents
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Description
すなわち、上記課題を解決した本発明は、導電性軸体と、該導電性軸体の外周面上に形成された弾性層を有する現像ローラであって、前記弾性層が、芳香環を有するポリウレタン樹脂と、下記化学式(1)で示されるアラルキル変性シリコーン化合物を含有する樹脂組成物から構成されていることを特徴とする現像ローラである。
(CH3)3SiO・(A)p・(B)q・(C)r・Si(CH3)3 (1)
(式中、A、B及びCは各々繰り返し単位を表し、該繰り返し単位A、B及びCの並び順は任意であり、Aは、下記化学式(2)で表される繰り返し単位を示し、
Cは、下記化学式(4)で表される繰り返し単位を示し、
p及びrは、各々独立に1以上の整数を示し、qは、0または1以上の整数を示す。)
[現像ローラ]
本発明に係る現像ローラの実施形態の一例の断面構造を図1に示す。図1に示した現像ローラ100は、導電性軸体1と、導電性軸体1の外周面上に形成された弾性層2を有している。弾性層2は、芳香環を有するポリウレタン樹脂と、下記化学式(1)で示されるアラルキル変性シリコーン化合物を含有する樹脂組成物から構成されている。
(CH3)3SiO・(A)p・(B)q・(C)r・Si(CH3)3 (1)
上記式中、A、B及びCは各々繰り返し単位を表し、該繰り返し単位A、B及びCの並び順は任意である。
R1を長鎖のアルキル基とすると、シリコーン化合物の疎水性を高める作用を有する点において好ましいが、ポリウレタン樹脂との相溶性が低い点において好ましくない。このためR1の炭素数が19以上であると、化学式(1)で示されるアラルキル変性シリコーン化合物とポリウレタン樹脂との相溶性が低下して、高温度かつ高湿度環境における使用初期の画像濃度を高くする効果が得られ難くなる。
ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、及びこれらの混合物。
エチレングリコール、1、4−ブタンジオール、3−メチルペンタンジオールの如き2官能低分子ジオール;トリメチロールプロパンの如き3官能低分子トリオール、及びこれらの混合物。
・ポリアミド樹脂。
・尿素樹脂。
・イミド樹脂。
・メラミン樹脂。
・フッ素樹脂。
・フェノール樹脂。
・ポリエステル樹脂。
・ポリエーテル樹脂。
・アクリル樹脂。
・天然ゴム。
・ブチルゴム。
・アクリロニトリル−ブタジエンゴム。
・ポリイソプレンゴム。
・ポリブタジエンゴム。
・シリコーンゴム。
・スチレン−ブタジエンゴム。
・エチレン−プロピレンゴム。
・エチレン−プロピレン−ジエンゴム。
・クロロプレンゴム。
・上記から選ばれる少なくとも2つの混合物。
抵抗計として、超高抵抗計R8340A(商品名、アドバンテスト社製)を用い、以下の条件で測定を行う。
・測定モード:プログラムモード5(チャージ及びメジャー30秒、ディスチャージ10秒)
・印加電圧:100(V)
・試料箱:超高抵抗計測定用試料箱TR42(商品名、アドバンテスト社製)、主電極は口径10mm厚さ10mmの金属、ガードリング電極は内径20mm、外径26mm厚さ10mmの金属とする。
・試験片:はじめに、該弾性層2の材料を、弾性層2の成形時と同じ条件で、弾性層2と同じ厚さに硬化させた平板状のテストピースを作製する。次に、該テストピースから直径30mmの試験片を切り出す。切り出した試験片の片面には、その全面にPt−Pd蒸着を行うことで蒸着膜電極(裏面電極)を設け、もう一方の面には同じくPt−Pd蒸着膜により、直径15mmの主電極膜と、内径18mm、外径28mmのガードリング電極膜を同心状に設ける。なお、Pt−Pd蒸着膜は、マイルドスパッタE1030(商品名、日立製作所製)を用い、電流値15mAにて蒸着操作を2分間行って得る。蒸着操作を終了したものを測定サンプルとする。
RR(Ωcm)=π×0.75×0.75×RM(Ω)÷(4×t(cm))
ケッチェンブラックEC、アセチレンブラックの如き導電性カーボン;SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MTの如きゴム用カーボン;酸化処理を施したカラー(インク)用カーボン;銅、銀、ゲルマニウムの如き金属及び金属酸化物。この中でも、少量で導電性を制御しやすいことからカーボンブラック〔導電性カーボン、ゴム用カーボン、カラー(インク)用カーボン〕が好ましい。
過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウムの如き無機イオン導電性物質;変性脂肪族ジメチルアンモニウムエトサルフェート、ステアリルアンモニウムアセテートの如き有機イオン導電性物質。
天然ゴム、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、クロロプレンゴム、及びこれらの混合物。
これらの中でもシリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴムが特に好ましい。
樹脂層201の層厚は0.5mm以上5mm以下、特には1.0mm以上4.0mm以下の範囲とすることが好ましい。弾性層202の層厚は、樹脂層201の柔軟性を損なわないようにするために、3μm以上30μm以下とすることが好ましい。
1)軸体1を予め配した成型金型のキャビティ内に樹脂層201を形成するための原料組成物を注入して加熱硬化する工程を含む方法;
2)樹脂層201を形成するための原料組成物を用いてコンパウンドを形成する工程と、該コンパウンドをチューブ状に押し出した後、該チューブに軸体1を圧入する工程とを含む方法。
・EPDM、NBR、SBR、CR、シリコーンゴムの如きゴム粒子。
・ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド系の熱可塑性エラストマー(TPE)の如きエラストマーの粒子。
・PMMA、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリル樹脂の如き樹脂粒子。
本発明において、化学式(1)で示されるアラルキル変性シリコーン化合物の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。
温度40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流す。試料濃度として0.05〜0.6質量%に調整したアラルキル変性シリコーン化合物のTHF試料溶液を約50〜200μl注入して測定する。アラルキル変性シリコーン化合物の分子量測定にあたっては、予め単分散ポリスチレン標準試料を用いて作成した検量線の対数値とカウント数(リテンションタイム)との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば以下のものを用いる。
東ソー社製或いはPressure Chemical Co.製の分子量が6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106のもの。
また、少なくとも10点の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いることができる。
昭和電工社製のshodex GPC KF−801、802、803、804、805、806、807(いずれも商品名)の組み合わせを用いることができる。また、Waters社製のμ−styragel500、103、104、105(いずれも商品名)の組み合わせも用いることができる。
軸体1は、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブテン鋼、クロム鋼又はクロムモリブテン鋼の如き材料で形成された直径4mm以上10mm以下の中実の金属棒が用いられる。または、樹脂にカーボンブラックの如き導電剤を練り込んだ導電性樹脂を棒状に成形したものを用いても良い。軸体1に金属棒を用いる場合、防錆対策として、軸体1にめっき処理や、酸化処理を施すことができる。めっきの種類としては電気めっき、無電解めっきのいずれも使用することができる。めっき厚の均一性に優れる無電解めっきが好ましい。ここで使用される無電解めっきの種類としては、ニッケルめっき、銅めっき、金めっき、カニゼンめっき、その他各種合金めっきが挙げられる。ニッケルめっきの種類としては、Ni−P、Ni−B、Ni−W−P、Ni−P−PTFE複合めっきを用いることができる。めっき厚みは、通常、0.05μm以上とすることが好ましい。防錆効果、作業効率、価格を考慮した、より好ましいめっき厚みは、通常、0.1μm以上30μm以下である。
本発明の電子写真用画像形成装置は、以下の構成要素を含む。
・静電潜像を担持するための像担持体。
・該像担持体を一次帯電するための帯電装置。
・一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置。
・該静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成するための現像装置。
・該現像剤像を転写材に転写するための転写装置。
そして、該現像装置として、以下に説明するような本発明の電子写真プロセスカートリッジを有することを特徴とする。
図4に示した電子写真プロセスカートリッジは、現像ローラ24と現像ブレード26とを備えている。現像ローラ24は、静電潜像を担持する像担持体としての感光ドラム21に対向した状態で現像剤を担持する。また現像ブレード26は、該現像ローラに担持された現像剤を摩擦帯電しながら該現像剤の層厚を規制する。そして、現像ローラ24の表面に現像剤の薄膜を形成し、現像ローラ24を、像担持体としての感光ドラム21に接触させて該像担持体の表面に現像剤を付与することにより静電潜像を現像剤像として可視化する。現像ローラ24として、上記本発明の現像ローラを備えている。
本実施例にて用いたシリコーン化合物1〜12を下記のようにして合成した。得られたシリコーン化合物1〜12の繰り返し単位の構造を、表1〜3に示す。
下記の化合物を混合した。
・触媒のヘキサクロロ白金(VI)酸(6水和物)(キシダ化学社製)のIPA溶液(ヘキサクロロ白金(VI)酸(6水和物)の濃度:2wt%):0.5g;
・α−メチルスチレン(Aldrich社製)400g;
・トルエン2000g。
上記の混合物に、メチルハイドロジェンポリシロキサン(商品名:KF9901、信越化学工業製)71.2gを、滴下ロートを用いて約5分間で滴下が終了するよう、徐々に滴下した。滴下終了後、混合物を温度80℃に加温して、8時間攪拌した。
α−メチルスチレン400gを、スチレン(Aldrich社製)358gに変更した以外は、シリコーン化合物1の合成例と同様にして、シリコーン化合物2を得た。シリコーン化合物2の重量平均分子量は10,000であった。シリコーン化合物2の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表1に示す。
α−メチルスチレン400gを、α、2−ジメチルスチレン(Aldrich社製)448gに変更した以外は、シリコーン化合物1の合成例と同様にして、シリコーン化合物3を得た。シリコーン化合物3の重量平均分子量は11,000であった。シリコーン化合物3の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表1に示す。
α−メチルスチレン400gを、3−メチルスチレン(Aldrich社製)406gに変更した以外は、シリコーン化合物1の合成例と同様にして、シリコーン化合物4を得た。シリコーン化合物4の重量平均分子量は10,000であった。シリコーン化合物4の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表1に示す。
α−メチルスチレン400gを、4−tertブチルスチレン(Aldrich社製)552gに変更した以外は、シリコーン化合物1の合成例と同様にして、シリコーン化合物5を得た。シリコーン化合物5の重量平均分子量は12,000であった。シリコーン化合物5の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表1に示す。
触媒のヘキサクロロ白金(VI)酸(6水和物)(キシダ化学社製)のIPA溶液(ヘキサクロロ白金(VI)酸(6水和物)の濃度:2wt%)0.5gに、1−オクタデセン(
Aldrich社製)434gと、α−メチルスチレン(Aldrich社製)200gと、トルエン2000gとを混合した。次に、該混合物に、メチルハイドロジェンポリシロキサン(商品名:KF9901、信越化学工業製)71.2gを、滴下ロートを用いて約5分間で滴下が終了するよう、徐々に滴下した。滴下終了後、混合物を温度80℃に加温して、8時間攪拌した。
1−オクタデセン434gを、1−ドデセン(Aldrich社製)290gに変更した以外は、シリコーン化合物6の合成例と同様にして、シリコーン化合物7を得た。シリコーン化合物7の重量平均分子量は11,000であった。シリコーン化合物7の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表2に示す。
1−オクタデセン434gを、1−ヘキセン(Aldrich社製)144gに変更した以外は、シリコーン化合物6の合成例と同様にして、目的物であるシリコーン化合物8を得た。シリコーン化合物8の重量平均分子量は10,000であった。シリコーン化合物8の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表2に示す。
1−オクタデセン434gを、エチレン(Aldrich社製)48gに変更した以外は、シリコーン化合物6の合成例と同様にして、シリコーン化合物9を得た。シリコーン化合物1の重量平均分子量は6,000であった。シリコーン化合物9の、化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表2に示す。
1−オクタデセン434gを、1−エイコセン(Aldrich社製)482gに変更した以外は、シリコーン化合物6の合成例と同様にして、シリコーン化合物10を得た。シリコーン化合物10の重量平均分子量は14,000であった。シリコーン化合物10の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表2に示す。
α−メチルスチレン200gを、スチレン(Aldrich社製)358gに変更した以外は、シリコーン化合物6の合成例と同様にして、シリコーン化合物11を得た。シリコーン化合物11の重量平均分子量は12,000であった。シリコーン化合物11の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表3に示す。
α−メチルスチレン200gを、スチレン(Aldrich社製)358gに変更した以外は、シリコーン化合物9の合成例と同様にして、シリコーン化合物12を得た。シリコーン化合物12の重量平均分子量は8,000であった。シリコーン化合物12の化学式(1)における繰り返し単位A、B及びCの構造を表3に示す。
・化学式(5)で示されるポリテトラメチレングリコール(商品名:PTG1000SN、保土谷化学株式会社製)100質量部;
・4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(略称:MDI、商品名:コスモネートMDI、三井武田ケミカル株式会社製)18.7質量部。
上記の化合物をメチルエチルケトン溶媒中で段階的に混合した。
窒素雰囲気下、温度80℃にて3時間反応させて、ポリエーテルポリオールプレポリマー(1)を得た。ポリエーテルポリオールプレポリマー(1)の重量平均分子量(Mw)は、10,000、水酸基価は、18.2mgKOH/gであった。
<弾性層用塗料1の調製例>
下記原材料を準備した。
・ポリエーテルポリオールプレポリマー(1) 100質量部
・トリレンジイソシアネート(略称:TDI) 68質量部
(商品名:コスモネートT−100 三井武田ケミカル株式会社製)
・シリコーン化合物1 2質量部
・メチルエチルケトン(溶媒) 300質量部
・カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製) 17質量部
・ウレタン樹脂粒子(商品名:アートパールC600、根上工業製)13質量部
上記原材料を混合し、ボールミルで攪拌分散して弾性層用塗料1を調製した。
シリコーン化合物1をシリコーン化合物2〜12の各々に変更した以外は弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料2〜12の各々を得た。
トリレンジイソシアネート(略称:TDI)68質量部を、60質量部に変更し、シリコーン化合物1 2質量部を、10質量部に変更した以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料13を得た。
トリレンジイソシアネート(略称:TDI)68質量部を、50質量部に変更し、シリコーン化合物1 2質量部を、20質量部に変更した以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料14を得た。
トリレンジイソシアネート(略称:TDI)68質量部を、46質量部に変更し、シリコーン化合物1 2質量部を、24質量部に変更した以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料15を得た。
トリレンジイソシアネート(略称:TDI)68質量部を、69.6質量部に変更し、シリコーン化合物1 2質量部を、0.4質量部に変更した以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料16を得た。
トリレンジイソシアネート(略称:TDI)68質量部を、69.8質量部に変更し、シリコーン化合物1 2質量部を、0.2質量部に変更した以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料17を得た。
トリレンジイソシアネート(略称:TDI)68質量部を、69.9質量部に変更し、シリコーン化合物1 2質量部を、0.1質量部に変更した以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料18を得た。
下記原材料を準備した。
・ポリエーテルポリオールプレポリマー(1) 100質量部
・1,5−ナフタレンジイソシアネート(略称:NDI) 68質量部
(商品名:コスモネートND、三井化学ポリウレタン株式会社製)
・シリコーン化合物1 2質量部
・メチルエチルケトン(溶媒) 200質量部
・トルエン(溶媒) 100質量部
・カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製) 17質量部
・ウレタン樹脂粒子(商品名:アートパールC600、根上工業製)13質量部
上記原材料を混合し、ボールミルで攪拌分散して弾性層用塗料19を調製した。
1,5−ナフタレンジイソシアネートを、m−キシリレンジイソシアネート(略称:XDI、商品名:タケネート500、三井化学ポリウレタン株式会社製)に変更した以外は、弾性層用塗料18の調製例と同様にして弾性層用塗料20を得た。
トリレンジイソシアネート(略称:TDI)68質量部を、70質量部に変更し、シリコーン化合物1 2質量部を、0質量部に変更した以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料21を得た。
シリコーン化合物1をメチルフェニルシリコーンオイル(商品名:KF50−300cs、信越化学工業製)に変更した以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料22を得た。
ポリエーテルポリオールプレポリマー(1)を、ポリプロピレングリコール(商品名:アクトコールDiol−3000、三井武田ケミカル株式会社製)に変更した。1,5−ナフタレンジイソシアネートを、ヘキサメチレンジイソシアネート(略称:HDI)(商品名:HDI、日本ポリウレタン工業株式会社製)に変更した。それ以外は、弾性層用塗料1の調製例と同様にして弾性層用塗料22を得た。
内径12mmの円筒状のキャビティを有する金型に該キャビティと同心になるように、外径6mmの軸体(材質:SUS304)を該キャビティ内に設置した。金型のキャビティ内周面と軸体外周面の間の空間に、液状導電性シリコーンゴム(東レダウコーニングシリコーン社製、ASKER−C硬度40度、体積抵抗率1×105Ω・cm品)を注入した。この金型を、温度130℃のオーブンに入れ、20分間加熱した後、軸体と一体となったシリコーンゴムを金型から脱型し、温度200℃で4時間オーブン中で加熱して2次加硫を行い、層厚3mmのシリコーンゴム層を樹脂層とするローラを形成した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、得られた現像ローラのJIS B0601:2001に基き求めた弾性層の十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、前記弾性層におけるのシリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
上記現像ローラを、カラーレーザープリンタ(商品名:Color LaserJet 4700、ヒューレットパッカード社製)を用いて評価した。具体的には、上記カラーレーザープリンタ用のマゼンタプリントカートリッジを改造して上記現像ローラを該マゼンタプリントカートリッジに装着した。画像出力に先立ち、上記改造したプリントカートリッジを上記カラーレーザープリンタに装着して、温度23℃/相対湿度50%の試験環境に24時間放置した。現像剤は上記マゼンタプリントカートリッジに搭載されている非磁性一成分のマゼンタ現像剤をそのまま使用した。また、記録用紙は、キヤノン社製のCLC(カラーレーザーコピア)用紙(A4サイズ、坪量=81.4g/m2)を用いた。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料2に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物2の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料3に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物3の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料4に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを試作し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物4の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料5に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物5の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料6に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物6の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料7に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物7の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料8に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物8の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料9に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物9の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料11に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを試作し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物10の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料12に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率が1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物11の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料13に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は12μm、体積抵抗率は1×1011Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは20μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し5質量%[10÷(100+60+10+17+13)×100=5]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料14に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は10μm、体積抵抗率は1×109Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは23μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し10質量%[10÷(100+50+20+17+13)×100=10]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料15に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は7μm、体積抵抗率は5×109Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは25μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し12質量%[24÷(100+46+24+17+13)×100=12]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料16に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は3μm、体積抵抗率は1×1011Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは13μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し0.2質量%[0.4÷(100+69.6+0.4+17+13)×100=0.2]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料17に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は30μm、体積抵抗率は1×108Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは2μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し0.1質量%[0.2÷(100+69.8+0.2+17+13)×100=0.1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料18に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は10μm、体積抵抗率は1×1010Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは20μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し0.05質量%[0.1÷(100+69.9+0.1+17+13)×100=0.05]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料19に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は20μm、体積抵抗率は1×108Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは12μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料20に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1011Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
下記原材料を準備した。
・下記化学式(7)で示されるポリプロピレングリコール 70質量部
(商品名:アクトコールDiol−3000、三井武田ケミカル株式会社製)
・カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製) 19質量部
・トリレンジイソシアネート 10質量部
(略称:TDI、商品名:コスモネートT−100、三井武田ケミカル株式会社製)
・シリコーン化合物1 1質量部
硬化後に軸体と一体となったポリウレタン樹脂を金型から取り出し、温度110℃で24時間2次架橋を行いローラを得た。次に、得られたローラの表面を、粒度80番の砥石(商品名:PTといし、テイケン社製)を用いて研磨して、軸体の外周面上に弾性層を有する現像ローラを得た。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は6mm、体積抵抗率は1×109Ωcmであり、該弾性層表面の十点平均粗さRzjisは20μmであった。
またシリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[1÷(70+19+10+1)×100(%)]であった。
得られた現像ローラの、画像濃度は実施例1と同様にして評価した。結果を表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料21に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物の含有量は、該弾性層の質量に対し0質量%[0÷(100+70+0+17+13)×100=0]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
本比較例では、弾性層用塗料の配合から明らかなように、弾性層は、シリコーン化合物を含有していない。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料22に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを試作し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーンゴム化合物13の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料23に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1011Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物1の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
弾性層用塗料1を弾性層用塗料10に変更した以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作製し、評価した。
得られた現像ローラの弾性層の層厚は15μm、体積抵抗率は1×1012Ωcmであり、十点平均粗さRzjisは18μmであった。また、シリコーン化合物10の含有量は、該弾性層の質量に対し1質量%[2÷(100+68+2+17+13)×100=1]であった。
得られた現像ローラの画像濃度の評価結果は表4に示す。
2 弾性層
21 感光ドラム
22 帯電部材
23 LED光またはレーザー光
24 現像ローラ
25 現像剤供給ローラ
26 現像ブレード
27 中間転写ベルト
28 一次転写部材
29 二次転写部材
30 クリーニング部材
31 定着装置
32 記録用紙
34 現像剤容器
100 現像ローラ
200 現像ローラ
201 樹脂層
202 弾性層
Claims (6)
- 導電性軸体と、該導電性軸体の外周面上に形成された弾性層とを有する現像ローラであって、前記弾性層が、芳香環を有するポリウレタン樹脂と、下記化学式(1)で示される、重量平均分子量が2000以上20000以下であるアラルキル変性シリコーン化合物とを含有する樹脂組成物から構成されていることを特徴とする現像ローラ。
(CH3)3SiO・(A)p・(B)q・(C)r・Si(CH3)3 (1)
(式(1)において、A、B及びCは各々繰り返し単位を表し、該繰り返し単位A、B及びCの並び順は任意であり、Aは、下記化学式(2)で表される繰り返し単位を示し、Bは、下記化学式(3)で表される繰り返し単位を示し、Cは、下記化学式(4)で表される繰り返し単位を示し、p及びrは、各々独立に1以上の整数を示し、qは、0または1以上の整数を示す。):
- 前記弾性層における前記アラルキル変性シリコーン化合物の含有量が、前記弾性層の質量に対し0.1質量%以上10質量%以下である請求項1に記載の現像ローラ。
- 前記化学式(4)におけるR3、R4、R5、R6及びR7が全て水素原子である請求項1または2に記載の現像ローラ。
- 前記化学式(4)におけるR2がプロピレン基である請求項3に記載の現像ローラ。
- 静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体に対向した状態で現像剤を担持する現像ローラと、該現像ローラに担持された現像剤を摩擦帯電しながら該現像剤の層厚を規制する現像ブレードとを備えている電子写真プロセスカートリッジにおいて、該現像ローラが請求項1乃至4のいずれか一項に記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。
- 静電潜像を担持するための像担持体と、該像担持体を一次帯電するための帯電装置と、一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置と、該静電潜像を現像剤により現像して現像剤像を形成するための現像ローラと、該現像剤像を転写材に転写するための転写装置とを有する電子写真用画像形成装置であって、該現像ローラが請求項1乃至4のいずれか一項に記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真用画像形成装置。
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