JP5656662B2 - Developing roller and electrophotographic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は電子写真用現像装置に用いられる現像ローラに関する。 The present invention relates to a developing roller used in an electrophotographic developing device.
非磁性一成分トナー等の現像剤を接触現像方式によって感光ドラム上に形成した静電潜像を現像する電子写真装置に用いられる現像ローラは、感光ドラムと安定したニップを形成し、かつ、現像電界を与えるために導電性の弾性層を有する構成が一般的である。かかる弾性層の材料としては、カーボンブラック等の電子導電性粒子を分散させてなるゴムがよく用いられている。ところで、電子導電系の導電剤によって導電化させた弾性層を有する帯電部材は、電気抵抗特性が不安定であるという課題がある。 A developing roller used in an electrophotographic apparatus that develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum by a contact developing method using a developer such as a non-magnetic one-component toner forms a stable nip with the photosensitive drum and develops it. A structure having a conductive elastic layer for applying an electric field is common. As a material for such an elastic layer, rubber obtained by dispersing electronic conductive particles such as carbon black is often used. Incidentally, a charging member having an elastic layer made conductive by an electron conductive conductive agent has a problem that its electric resistance characteristics are unstable.
かかる課題に対して、特許文献1には、非エーテル系ポリウレタン、カーボンブラックおよびビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウムからなる組成物を成型してなる現像ローラなどに用い得るOA機器用導電性部材を開示している。特許文献1によれば、上記の導電性部材は、105〜1012Ω・cmの体積抵抗領域においてきわめて安定した電気抵抗を示し、導電性の電圧依存性が小さいことが記載されている。また、その理由として、上記導電性部材は、カーボンブラックの導電パスに欠陥が生じた場合でも、イオン導電性物質であるビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウムがこれを補完するため、成形方法によらず、また厳しい製造条件の調節を行うことなく成型物に所望の導電性を均一に付与することができることを記載している。 With respect to such a problem, Patent Document 1 discloses a conductive member for OA equipment that can be used for a developing roller formed by molding a composition comprising non-ether polyurethane, carbon black, and bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium. Disclosure. According to Patent Document 1, it is described that the above-described conductive member exhibits extremely stable electric resistance in a volume resistance region of 10 5 to 10 12 Ω · cm, and the voltage dependency of conductivity is small. Further, as a reason for this, the conductive member is formed by a molding method because bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium, which is an ionic conductive material, complements even when a defect occurs in the conductive path of carbon black. In addition, it is described that desired conductivity can be uniformly imparted to a molded product without strict adjustment of manufacturing conditions.
本発明者が、特許文献1の発明に係る導電性部材を現像ローラに用いることについて検討したところ、長期に亘る使用によって電気抵抗が徐々に上昇していくことがあった。
そして、電気抵抗の変動は、電子写真画像の品位にまで影響を与えることがあった。
そこで、本発明は、長期間の使用によっても電気抵抗が変動しにくい現像ローラを提供することに向けたものである。
The inventor has examined the use of the conductive member according to the invention of Patent Document 1 for the developing roller. As a result, the electrical resistance may gradually increase with long-term use.
And the fluctuation | variation of the electrical resistance may affect the quality of the electrophotographic image.
Accordingly, the present invention is directed to providing a developing roller in which the electrical resistance is less likely to change even after long-term use.
本発明によれば、軸芯体と、軸芯体の外周に設けられた弾性層とを有しており、該弾性層は、アルコキシ変性ポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムと、アルコキシ変性シリコーンオイルと、カーボンブラックとを含有している現像ローラが提供される。また、電子写真感光体及び該電子写真感光体に当接されている上記の現像ローラを有する電子写真装置が提供される。 According to the present invention, the mandrel has an elastic layer provided et the the outer periphery of the mandrel, the elastic layer is a silicone rubber obtained by crosslinking the alkoxy-modified polysiloxanes, alkoxy-modified A developing roller containing silicone oil and carbon black is provided. Also provided is an electrophotographic apparatus having an electrophotographic photosensitive member and the above-described developing roller in contact with the electrophotographic photosensitive member.
本発明によれば、長期間に亘って電位を印加し続けたときにも電気抵抗が上昇しにくい現像部材を得ることができる。その結果として、安定して高品位な電子写真画像を得ることができる電子写真装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a developing member in which the electrical resistance hardly increases even when a potential is continuously applied over a long period of time. As a result, an electrophotographic apparatus that can stably obtain a high-quality electrophotographic image can be obtained.
本発明者らは、電子導電性粒子にて導電性を付与した弾性層を備えた現像ローラの経時的な電気抵抗の上昇の理由について検討を行った。その結果、以下の現象の発生が原因であると考えている。
すなわち、現像ローラは電子写真装置内で、感光ドラム等とある一定の圧力で接触させられているため、現像ローラの弾性層は変形と回復とを繰り返す。また、現像ローラには電位が印加されている。このような状況下においては、電子導電性粒子は、架橋したゴムの網目構造中を徐々に移動していき、電子導電性粒子同士が凝集する。その結果、長期の使用によって現像ローラの電気抵抗が上昇してしまうものと考えられる。
The present inventors have studied the reason for the increase in electrical resistance over time of a developing roller provided with an elastic layer imparted with conductivity by electronic conductive particles. As a result, the following phenomenon is considered to be the cause.
That is, since the developing roller is brought into contact with the photosensitive drum or the like in the electrophotographic apparatus with a certain pressure, the elastic layer of the developing roller repeats deformation and recovery. A potential is applied to the developing roller. Under such circumstances, the electron conductive particles gradually move in the network structure of the crosslinked rubber, and the electron conductive particles are aggregated. As a result, it is considered that the electrical resistance of the developing roller increases due to long-term use.
そこで本発明者らは、電子写真装置内での長期の使用による現像ローラの電気抵抗値の上昇を抑制すべく、電子導電性粒子の弾性層中における分散状態の変動を抑制することについて検討した。具体的には、電子導電性粒子の弾性層内での移動を抑制することを検討した。
その結果、現像ローラの弾性層に下記(1)〜(3)を含有させることにより、現像ローラをプリンタ内で長時間使用しても電子導電性粒子の移動が抑えられ、現像ローラの電気抵抗値の上昇を抑制し得ることを見出した。
(1)アルコキシ変性ポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴム。
(2)アルコキシ変性シリコーンオイル。
(3)カーボンブラック。
上記(1)〜(3)を含有する弾性層を有する現像ローラは、長期の使用によっても電気抵抗値が上昇し難い。なお、本発明におけるアルコキシ変性ポリシロキサンとは分子中にアルコキシ基を持ち、アルコキシ基以外の架橋可能な反応性の官能基を持つポリシロキサンを表している。また、アルコキシ変性シリコーンオイルとは分子中にアルコキシ基を持ち、架橋したシリコーンゴムとは結合せずに、シリコーンゴム中で液体の状態で存在している化合物であり、トルエン等を用いる抽出により抽出される成分を表す。
In view of this, the present inventors have investigated the suppression of fluctuations in the dispersion state of the electroconductive particles in the elastic layer in order to suppress an increase in the electric resistance value of the developing roller due to long-term use in the electrophotographic apparatus. . Specifically, it was studied to suppress the movement of the electron conductive particles in the elastic layer.
As a result, by including the following (1) to (3) in the elastic layer of the developing roller, even if the developing roller is used in the printer for a long time, the movement of the electronic conductive particles is suppressed, and the electric resistance of the developing roller is reduced. It was found that the increase in value can be suppressed.
(1) A silicone rubber obtained by crosslinking an alkoxy-modified polysiloxane.
(2) Alkoxy-modified silicone oil.
(3) Carbon black.
The developing roller having an elastic layer containing the above (1) to (3) does not easily increase in electrical resistance even after long-term use. The alkoxy-modified polysiloxane in the present invention represents a polysiloxane having an alkoxy group in the molecule and a crosslinkable reactive functional group other than the alkoxy group. Alkoxy-modified silicone oil is a compound that has an alkoxy group in the molecule and does not bind to the crosslinked silicone rubber but exists in a liquid state in the silicone rubber, and is extracted by extraction using toluene or the like. Represents the component to be processed.
本発明において、アルコキシ変性ポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムとアルコキシ変性シリコーンオイルを含有することが必要である。架橋したアルコキシ変性ポリシロキサンのアルコキシ基の酸素原子とカーボンブラック表面にある水酸基やカルボキシル基が相互作用し架橋の網目に取り込まれて、カーボンブラックはシリコーンゴム中で固定化される。さらに本発明の特徴であるアルコキシ変性シリコーンオイルは架橋構造に関与しないため、アルコキシ変性ポリシロキサンより自由度が高く動きやすい。よって、架橋したアルコキシ変性ポリシロキサンと相互作用しているカーボンブラックの表面にある水酸基やカルボキシル基のみならず、相互作用していないカーボンブラックの表面にある水酸基やカルボキシル基とも相互作用する。そのため、カーボンブラックの移動を抑制する効果が非常に高くなる。さらに一定の分子量を有するアルコキシ変性シリコーンオイルが複数のカーボンブラックを相互作用することでカーボンブラック相互の距離が一定に保たれ、凝集を起こしにくくなる効果がある。従って、本発明において、アルコキシ変性ポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムと、アルコキシ変性シリコーンオイルとを含有する弾性層を現像ローラとして用いることにより、前述のような作用が相乗的に働き、ゴム中のカーボンブラックの移動を抑制する。よって、現像ローラの抵抗値上昇を低減でき、プリンタ内で現像ローラとして長期間使用しても、プリンタ使用開始時と同様にネガゴースト性能が良好である。 In the present invention, it is necessary to contain a silicone rubber obtained by crosslinking an alkoxy-modified polysiloxane and an alkoxy-modified silicone oil. The oxygen atom of the alkoxy group of the crosslinked alkoxy-modified polysiloxane interacts with the hydroxyl group or carboxyl group on the surface of the carbon black and is taken into the crosslinked network, and the carbon black is fixed in the silicone rubber. Furthermore, since the alkoxy-modified silicone oil, which is a feature of the present invention, does not participate in the crosslinked structure, it has a higher degree of freedom and can move more easily than the alkoxy-modified polysiloxane. Therefore, not only the hydroxyl group or carboxyl group on the surface of the carbon black interacting with the crosslinked alkoxy-modified polysiloxane interacts with the hydroxyl group or carboxyl group on the surface of the carbon black that does not interact. Therefore, the effect of suppressing the movement of carbon black is very high. Further, the alkoxy-modified silicone oil having a certain molecular weight interacts with a plurality of carbon blacks, so that the distance between the carbon blacks is kept constant, and the agglomeration is less likely to occur. Therefore, in the present invention, by using an elastic layer containing a silicone rubber obtained by crosslinking alkoxy-modified polysiloxane and an alkoxy-modified silicone oil as a developing roller, the above-mentioned action works synergistically, Suppresses the movement of carbon black. Therefore, an increase in the resistance value of the developing roller can be reduced, and even if the developing roller is used for a long time in the printer, the negative ghost performance is good as when the printer is started.
架橋したアルコキシ変性ポリシロキサンにおいて、式1の-OR1で表されるアルコキシ基のR1の炭素数は1以上5以下であることが好ましく、炭素数が1または2であることがより好ましい。R1の炭素数を上記範囲内とすることにより、R1が立体的に大きくなり過ぎることがなく、立体障害によりアルコキシ基の酸素原子とカーボンブラック表面にある水酸基やカルボキシル基との相互作用が阻害されることを抑えられる。その結果、カーボンブラックのより確実な固定化を図ることができ、現像ローラの経時的な抵抗上昇をよりよく抑制することができる。同様の理由により、アルコキシ変性シリコーンオイルにおいても、アルコキシ基の炭素数は1以上5以下、特には、炭素数が1〜2であることが好ましい。 In the crosslinked alkoxy-modified polysiloxane, the number of carbon atoms in R 1 of the alkoxy group represented by —OR 1 in Formula 1 is preferably 1 or more and 5 or less, and more preferably 1 or 2. By setting the carbon number of R 1 within the above range, R 1 does not become too sterically large, and interaction between the oxygen atom of the alkoxy group and the hydroxyl group or carboxyl group on the carbon black surface due to steric hindrance. It is possible to suppress inhibition. As a result, the carbon black can be more reliably fixed, and the increase in resistance of the developing roller over time can be better suppressed. For the same reason, also in the alkoxy-modified silicone oil, it is preferable that the alkoxy group has 1 to 5 carbon atoms, particularly 1 to 2 carbon atoms.
アルコキシ変性シリコーンオイルの重量平均分子量が3000以上20000以下であることが好ましく、より好ましい範囲は4000以上15000以下である。アルコキシ変性シリコーンオイルの重量平均分子量を上記範囲内とした場合、カーボンブラックを固定化がより確実なものとなる。さらに感光ドラムやトナー規制部材との長期圧接時にも、表面へのブリードが生じにくい。 The weight average molecular weight of the alkoxy-modified silicone oil is preferably 3000 or more and 20000 or less, and more preferably 4000 or more and 15000 or less. When the weight average molecular weight of the alkoxy-modified silicone oil is within the above range, the carbon black can be more reliably fixed. Further, even during long-term pressure contact with the photosensitive drum and the toner regulating member, bleeding to the surface is difficult to occur.
アルコキシ変性ポリシロキサンを架橋させたシリコーンゴムは、下記式1(R1、R2、R3、R4は炭素数1〜5である炭化水素で同一でも可)で示される構造を有し、かつl、mがl/m≦120であることが好ましい。l/mが120以下とすることで、弾性層中における、カーボンブラック粒子と相互作用するアルコキシ基の数が確保され、カーボンブラックの固定化効果を、より確実に発現させ得る。なお、l、mの値は弾性層を切り出し、13CのNMRを測定し、得られたピークの面積比より求めた。 A silicone rubber obtained by crosslinking an alkoxy-modified polysiloxane has a structure represented by the following formula 1 (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 may be the same hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms), And it is preferable that l and m are 1 / m ≦ 120. By setting l / m to 120 or less, the number of alkoxy groups interacting with the carbon black particles in the elastic layer is ensured, and the fixing effect of carbon black can be expressed more reliably. The values of l and m were determined from the peak area ratio obtained by cutting out the elastic layer and measuring 13 C NMR.
アルコキシ変性シリコーンオイルの含有量の目安としては、弾性層からのアルコキシ変性シリコーンオイルのブリード抑制とを考慮して、弾性層の質量に対して0.5質量%以上、6.0質量%以下、特には、1.0質量%以上、5.0質量%以下とすることが好ましい。 As a guideline for the content of the alkoxy-modified silicone oil, considering the suppression of bleeding of the alkoxy-modified silicone oil from the elastic layer, it is 0.5% by mass or more and 6.0% by mass or less with respect to the mass of the elastic layer. In particular, the content is preferably 1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less.
本発明におけるアルコキシ変性ポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムは、分子内にアルコキシ基とアルケニル基を分子中に持つポリシロキサンと、分子中にSiH基を持つポリシロキサンとの付加反応により得ることができる。
アルコキシ基とアルケニル基を分子中にもつポリシロキサンは分子中に少なくともアルコキシ基を2個以上持ち、さらに分子中に少なくともアルケニル基を2個以上持つことが好ましい。また、アルコキシ基とアルケニル基を分子内に持つポリシロキサンとして、両末端ジアルキルアルケニルシロキシ−アルキルアルコキシシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体や両末端ジアルキルアルコキシシロキシ−アルケニルアルキルシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ−アルコキシアルキルシロキサン−アルケニルアルキルシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体、両末端ジアルキルアルコキシシロキシ−アルキルアルコキシシロキサン−アルケニルアルキルシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体等用いることができる。
The silicone rubber obtained by crosslinking the alkoxy-modified polysiloxane in the present invention can be obtained by an addition reaction between a polysiloxane having an alkoxy group and an alkenyl group in the molecule and a polysiloxane having an SiH group in the molecule. it can.
The polysiloxane having an alkoxy group and an alkenyl group in the molecule preferably has at least two alkoxy groups in the molecule and further has at least two alkenyl groups in the molecule. Moreover, as polysiloxane having an alkoxy group and an alkenyl group in the molecule, both terminal dialkylalkenylsiloxy-alkylalkoxysiloxane-dialkylsiloxane copolymer, both terminal dialkylalkoxysiloxy-alkenylalkylsiloxane-dialkylsiloxane copolymer, both terminal A trimethylsiloxy-alkoxyalkylsiloxane-alkenylalkylsiloxane-dialkylsiloxane copolymer, dialkylalkoxysiloxy-alkylalkoxysiloxane-alkenylalkylsiloxane-dialkylsiloxane copolymer at both ends, and the like can be used.
アルコキシ基とアルケニル基を分子中に持つポリシロキサンの分子構造としては直鎖状、分岐状のものなど特に制限することなく使用することができる。
アルコキシ基とアルケニル基を分子中に持つポリシロキサンの重量平均分子量は500〜1000000の範囲にあることが好ましい。重量平均分子量が1種類のポリシロキサンまたは異なる重量平均分子量を持つ複数種類のポリシロキサンを混合したものでも良い。
SiH基を持つポリシロキサンは分子中にSiH基を2個以上もつことが好ましい。SiH基を持つポリシロキサンとして、両末端トリアルキルシロキシ−アルキルハイドロジェンシロキサン、両末端トリアルキルシロキシ−アルキルハイドロジェンシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体、両末端ジアルキルハイドロジェンシロキシ−アルキルハイドロジェンシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体等用いることができる。
The molecular structure of the polysiloxane having an alkoxy group and an alkenyl group in the molecule can be used without any particular limitation, such as a linear or branched one.
The weight average molecular weight of the polysiloxane having an alkoxy group and an alkenyl group in the molecule is preferably in the range of 500 to 1,000,000. A mixture of polysiloxanes having a weight average molecular weight of one kind or a plurality of kinds of polysiloxanes having different weight average molecular weights may be used.
The polysiloxane having SiH groups preferably has two or more SiH groups in the molecule. As polysiloxane having SiH group, both terminal trialkylsiloxy-alkylhydrogensiloxane, both terminal trialkylsiloxy-alkylhydrogensiloxane-dialkylsiloxane copolymer, both terminal dialkylhydrogensiloxy-alkylhydrogensiloxane-dialkylsiloxane A copolymer or the like can be used.
SiH基を持つポリシロキサンの分子構造としては直鎖状、分岐状、環状のものなど特に制限することなく使用することができる。
SiH基を持つポリシロキサンの重量平均分子量は300〜100000の範囲にあることが好ましい。また、重量平均分子量が1種類のポリシロキサンまたは異なる重量平均分子量を持つ複数種類のポリシロキサンを混合したものでも良い。
The molecular structure of the polysiloxane having a SiH group can be used without any particular limitation, such as a linear, branched, or cyclic structure.
The weight average molecular weight of the polysiloxane having SiH groups is preferably in the range of 300 to 100,000. Further, a mixture of polysiloxanes having a weight average molecular weight of one kind or a plurality of kinds of polysiloxanes having different weight average molecular weights may be used.
SiH基を持つポリシロキサンの配合量はSiH基のモル比とアルコキシ基とアルケニル基を分子中に持つポリシロキサンのアルケニル基のモル比の関係が(SiH基のモル比)/(アルケニル基のモル比)=0.8〜2.5となるようにすることが好ましい。
アルコキシ変性シリコーンオイルとして、両末端ジアルキルアルコキシシロキシ−ジアルキルシロキサンや両末端ジアルキルアルコキシシロキシ−アルキルアルコキシシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体、両末端トリアルキルシロキシ−アルキルアルコキシシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体等を用いることができる。なお、ケイ素原子と結合するアルコキシ基は分子中に少なくとも2個以上もつことが好ましい。
The compounding amount of the polysiloxane having SiH groups is the relationship between the molar ratio of SiH groups and the molar ratio of alkenyl groups of polysiloxane having alkoxy groups and alkenyl groups in the molecule (molar ratio of SiH groups) / (mol of alkenyl groups). Ratio) = 0.8 to 2.5.
As the alkoxy-modified silicone oil, dialkylalkoxysiloxy-dialkylsiloxane at both ends, dialkylalkoxysiloxy-alkylalkoxysiloxane-dialkylsiloxane copolymer at both ends, trialkylsiloxy-alkylalkoxysiloxane-dialkylsiloxane copolymer at both ends, etc. should be used. Can do. In addition, it is preferable that the alkoxy group couple | bonded with a silicon atom has at least 2 or more in a molecule | numerator.
アルコキシ変性シリコーンオイルの分子構造として直鎖状、分岐状のものなど特に制限することなく使用することができる。
弾性層中にアルコキシ変性シリコーンオイルを存在させる方法として、分子中にアルコキシ基とアルキル基以外の官能基を持たないポリシロキサンを混合する方法や、アルコキシ基とアルケニル基を分子中に持つポリシロキサンを、SiH基を持つポリシロキサンに対して過剰に添加し、未反応成分としてアルコキシ変性シリコーンオイルをシリコーンゴム成分中に残す方法等が挙げられる。
The molecular structure of the alkoxy-modified silicone oil can be used without any particular limitation, such as a linear or branched one.
As a method for allowing the alkoxy-modified silicone oil to be present in the elastic layer, a method of mixing a polysiloxane having no functional group other than an alkoxy group and an alkyl group in the molecule, or a polysiloxane having an alkoxy group and an alkenyl group in the molecule can be used. And a method of adding excessively to the polysiloxane having SiH groups and leaving the alkoxy-modified silicone oil in the silicone rubber component as an unreacted component.
アルケニル基を分子中に持つポリシロキサンを必要に応じて使用することができる。分子中に少なくともアルケニル基2個以上持つことが好ましい。また、ケイ素原子と結合するアルケニル基を持つポリシロキサンとして、両末端ジアルキルアルケニルシロキシ−ジアルキルシロキサンや両末端トリメチルシロキシ−アルケニルアルキルシロキサン−ジアルキルシロキサン共重合体等を用いることができる。
アルケニル基を分子中に持つポリシロキサンの分子構造としては直鎖状、分岐状のものなど特に制限することなく使用することができる。
アルケニル基を分子中に持つポリシロキサンの重量平均分子量の目安としては、500〜2000000の範囲である。また、重量平均分子量が1種類のポリシロキサンまたは複数の種類のポリシロキサンを混合したものでも良い。
A polysiloxane having an alkenyl group in the molecule can be used as necessary. It is preferable to have at least two alkenyl groups in the molecule. Further, as the polysiloxane having an alkenyl group bonded to a silicon atom, a dialkylalkenylsiloxy-dialkylsiloxane having both terminals, a trimethylsiloxy-alkenylalkylsiloxane-dialkylsiloxane copolymer having both terminals, and the like can be used.
The molecular structure of the polysiloxane having an alkenyl group in the molecule can be used without particular limitation, such as a linear or branched one.
A standard for the weight average molecular weight of the polysiloxane having an alkenyl group in the molecule is in the range of 500 to 2,000,000. Further, a polysiloxane having a weight average molecular weight of one kind or a mixture of plural kinds of polysiloxanes may be used.
弾性層に配合するカーボンブラックとして、特に制限することなく種々のものを使用することができる。例えば導電性の高いアセチレンブラックや、ファーネスブラックとしてSAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、GPF、SRF等が挙げられる。なお添加する量は弾性層に対して、1質量%以上12質量%以下とすることが好ましく、より好ましい範囲は2質量%以上10質量%以下である。 Various carbon blacks to be blended in the elastic layer can be used without any particular limitation. For example, acetylene black having high conductivity and furnace black include SAF, ISAF, HAF, MAF, FEF, GPF, SRF and the like. The amount to be added is preferably 1% by mass to 12% by mass with respect to the elastic layer, and a more preferable range is 2% by mass to 10% by mass.
必要に応じて他の導電剤をカーボンブラックと併せて使用することができる。例えば、グラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼などの各種導電性金属又は合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫−酸化アンチモン固溶体などを各種導電化処理した金属酸化物が挙げられる。なお、添加する量は弾性層の質量に対して、2質量%以上10質量%以下とすることが好ましく、より好ましい範囲は3質量%以上8質量%以下である。 If necessary, other conductive agents can be used in combination with carbon black. For example, various conductive metals or alloys such as graphite, aluminum, copper, tin, stainless steel, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, titanium oxide, tin oxide-antimony oxide solid solution, etc. Can be mentioned. The amount to be added is preferably 2% by mass to 10% by mass with respect to the mass of the elastic layer, and a more preferable range is 3% by mass to 8% by mass.
その他各種添加剤として公知のものを使用することができる。例えば親水性シリカ、疎水性シリカ、石英、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン等の補強剤、伝熱向上剤等を必要に応じて添加してもよい。
本発明の現像ローラを製造するために、軸芯体の上に弾性層を設ける方法として、公知の方法を用いることができる。例えば、軸芯体と弾性層用の材料を押出して成型する方法や、材料が液状であれば、円筒状のパイプとパイプ両端に配設された軸芯体を保持するための駒を配設した金型に注入し、加熱硬化する方法等が挙げられる。
なお、硬化するための加熱条件は材料の硬化速度に合わせて選択することができる。また、低分子成分の除去や反応を完結させるために、一度加熱硬化した後、さらに加熱することもできる。加熱条件としては170℃〜230℃の温度で30分〜8時間加熱することが好ましい。
In addition, various known additives can be used. For example, reinforcing agents such as hydrophilic silica, hydrophobic silica, quartz, calcium carbonate, aluminum oxide, zinc oxide, and titanium oxide, heat transfer improvers, and the like may be added as necessary.
In order to produce the developing roller of the present invention, a known method can be used as a method of providing an elastic layer on the shaft core. For example, a method for extruding and molding the material for the shaft core and the elastic layer, and if the material is liquid, a cylindrical pipe and a piece for holding the shaft core disposed at both ends of the pipe are disposed. For example, a method of injecting into a mold and heating and curing.
The heating conditions for curing can be selected according to the curing rate of the material. Further, in order to complete the removal of low molecular components and the reaction, it can be further heated after being heated and cured. As heating conditions, it is preferable to heat at a temperature of 170 ° C to 230 ° C for 30 minutes to 8 hours.
現像ローラの軸芯体は、導電性部材の電極および支持する部材として機能するものであれば本発明に適用できる。その材質として、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、鉄の如き金属または合金、導電性合成樹脂の如き導電性の材質で構成される。これらの材質にクロムやニッケルで鍍金(めっき)処理を施した物でも良い。なお、軸芯体とその周面に形成される弾性層を接着するために、プライマーを軸芯体に塗布することができる。通常使用されているプライマーとして、例えばシランカップリング系プライマーが挙げられる。 The shaft core of the developing roller can be applied to the present invention as long as it functions as an electrode of a conductive member and a supporting member. As the material thereof, for example, a metal or alloy such as aluminum, copper, stainless steel, or iron, or a conductive material such as conductive synthetic resin is used. These materials may be plated with chrome or nickel. In addition, in order to adhere | attach the shaft core body and the elastic layer formed in the surrounding surface, a primer can be apply | coated to a shaft core body. Examples of commonly used primers include silane coupling primers.
本発明の現像ローラにおいては弾性層の周面上に、現像ローラ表面に凹凸を設ける等の目的で、表面層を設けてもよい。
表面層として用いる樹脂は、硬化する前の状態で溶剤に可溶なものであれば、特に制限されること無く適宜用いることができる。具体的には、フッ素樹脂,ポリアミド樹脂,アクリルウレタン樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,シリコーン樹脂,ウレタン樹脂,ポリエステル樹脂,ポリビニルアセタール樹脂,エポキシ樹脂,ポリエーテル樹脂,アミノ樹脂,アクリル樹脂,尿素樹脂等及びこれらの混合物が挙げられる。
In the developing roller of the present invention, a surface layer may be provided on the peripheral surface of the elastic layer for the purpose of providing irregularities on the surface of the developing roller.
The resin used as the surface layer can be appropriately used without particular limitation as long as it is soluble in a solvent before being cured. Specifically, fluorine resin, polyamide resin, acrylic urethane resin, phenol resin, melamine resin, silicone resin, urethane resin, polyester resin, polyvinyl acetal resin, epoxy resin, polyether resin, amino resin, acrylic resin, urea resin, etc. And mixtures thereof.
表面層には樹脂にカーボンブラックを添加したものを用いることができる。例えば、ケッチェンブラックEC300JやケッチェンブラックEC600JD(ライオン社製)の様な高い導電性をもつカーボンブラックや、中程度の導電性をもつゴム用カーボンブラック或いは塗料用のカーボンブラックが挙げられる。分散性と導電性の制御の観点から塗料用カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックの配合量は樹脂成分に対して3質量%以上30質量%以下とすることが好ましい。 As the surface layer, a resin obtained by adding carbon black can be used. For example, carbon black having high conductivity such as ketjen black EC300J and ketjen black EC600JD (manufactured by Lion), carbon black for rubber having moderate conductivity, or carbon black for paints can be used. From the viewpoint of controlling dispersibility and conductivity, carbon black for paint is preferred. The blending amount of carbon black is preferably 3% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the resin component.
表面層は前記樹脂とカーボンブラックと溶剤を混合、分散した塗工液を弾性層に塗工することによって得られる。
塗工液に用いる溶剤としては、表面層として用いる樹脂が溶解するという条件内で適宜使用することができる。具体的には溶剤として以下のものが挙げられる。メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンに代表されるケトン類。ヘキサン、トルエン等に代表される炭化水素類。メタノール、イソプロパノールに代表されるアルコール類。他エステル類。水。特に好ましい溶剤は樹脂の溶解性、沸点からメチルエチルケトン(以下、MEKと表す)、又はメチルイソブチルケトンである。表面層の厚みの目安としては、4μm以上50μm以下が好ましく、特に5μm以上45μm以下が好ましい。
The surface layer can be obtained by coating the elastic layer with a coating liquid in which the resin, carbon black and solvent are mixed and dispersed.
As a solvent used for a coating liquid, it can use suitably within the conditions that resin used as a surface layer melt | dissolves. Specific examples of the solvent include the following. Ketones represented by methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone. Hydrocarbons represented by hexane, toluene and the like. Alcohols represented by methanol and isopropanol. Other esters. water. A particularly preferred solvent is methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) or methyl isobutyl ketone from the solubility and boiling point of the resin. As a standard of the thickness of the surface layer, 4 μm or more and 50 μm or less is preferable, and 5 μm or more and 45 μm or less is particularly preferable.
本発明に用いられる電子写真装置の一例を図1に示す。感光ドラム2は、所定のプロセススピードで回転する。感光ドラム2は所定のプロセススピードで回転する工程の際に、所定の帯電バイアスを持つ帯電ローラ9によって、感光ドラムの表面が一定の電位になるよう帯電される。さらに、レーザー光21により、画像露光(原稿像のアナログ露光、デジタル走査露光)を受けて感光ドラム2の表面に目的とする静電潜像が形成される。
現像ローラ1によって感光ドラム2の静電潜像を現像してトナー画像を形成する。感光ドラム2と搬送ベルト23が当接している転写部には、給紙ローラ22により、所定のタイミングで紙(記録媒体24)が搬送される。そして、搬送ベルト23に対してバイアス電源25及び転写ローラ26を用いて転写バイアスが印加され、感光ドラム2の表面のトナー画像が、紙に転写される。
An example of an electrophotographic apparatus used in the present invention is shown in FIG. The
The developing roller 1 develops the electrostatic latent image on the
トナー画像が転写された紙は、感光ドラム2の表面から分離されて定着装置31へ移動し、定着装置31によってトナー画像が紙に定着され、定着画像を有する紙は定着装置31から排出される。また、一方で、トナー画像を転写した後の感光ドラム2の表面には、転写されなかったトナーが残る場合がある。転写されずに残ったトナーはクリーニングブレード33により感光ドラム2の表面から除去される。
The paper on which the toner image is transferred is separated from the surface of the
以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
・現像ローラの抵抗値と通電による抵抗値変化の評価方法
現像ローラの抵抗値を以下に示す測定方法と抵抗値の算出方法により求めた。現像ローラ抵抗値の測定機の概略図を図4に示す。現像ローラ1をアルミ製ドラム35に圧接し、現像ローラ1の軸芯体の両端に500gfの荷重をかけ、アルミニウム製のドラム35を現像ローラ1の回転数が60rpmになるように回転させた。次に、現像ローラ1の軸芯体に電圧100Vを印加した。ドラム35はR(Ω)の抵抗値を有する基準抵抗37を通じて接地されており、基準抵抗の両端の電位差を電圧計38を用いて毎秒135回の速度でサンプリングした。なお、基準抵抗37の抵抗は現像ローラ1の抵抗値より十分低い。現像ローラ1を5回転させたところまで測定し、5周分のデータの相加平均値を求めた。求めた値をX(V)とする。
電流値I(A)=X(V)/R(Ω)
よって、初期の現像ローラの抵抗値Z(Ω)を以下のように計算した。
Z(Ω)=100(V)/I(A)=100(V)/X(V)×R(Ω)
The following examples further illustrate the present invention.
-Evaluation method of resistance value of developing roller and change in resistance value by energization The resistance value of the developing roller was determined by the following measuring method and calculating method of resistance value. A schematic diagram of a developing roller resistance value measuring machine is shown in FIG. The developing roller 1 was pressed against the
Current value I (A) = X (V) / R (Ω)
Therefore, the initial resistance value Z (Ω) of the developing roller was calculated as follows.
Z (Ω) = 100 (V) / I (A) = 100 (V) / X (V) × R (Ω)
次に、現像ローラ1に長時間電荷をかける試験を行った。現像ローラ1の抵抗値の測定機に現像ローラ1を組み、現像ローラ1の軸芯体の両端に500gfの荷重をかけ、ドラム35を現像ローラ1の回転数が60rpmになるように回転させた。この状態で23℃の温度下で、100時間、現像ローラの軸芯体に電流値が100μAとなるような電荷をかけた。その後、先の現像ローラ1の抵抗値測定と同様に、基準抵抗の両端の電位差を毎秒135回の速度でサンプリングした。現像ローラ1を5回転させたところまで測定し、5周分のデータの相加平均値を求めた。求めた値をX’(V)とし、さらに通電後の現像ローラの抵抗値Z’(Ω)を求めた。求めた初期の抵抗値Z(Ω)と通電後のZ’(Ω)よりZ’(Ω)/Z(Ω)の値を求め、この値を現像ローラの抵抗値変化とし、以下のように評価した。
Next, a test for applying a charge to the developing roller 1 for a long time was performed. The developing roller 1 is assembled in a measuring device for the resistance value of the developing roller 1, a load of 500 gf is applied to both ends of the shaft core of the developing roller 1, and the
A:Z’(Ω)/Z(Ω)≦3.0の場合
B:3.0<Z’(Ω)/Z(Ω)≦6.0の場合
C:6.0<Z’(Ω)/Z(Ω)≦10.0の場合
D:10.0<Z’(Ω)/Z(Ω)の場合
なお、現像ローラに電荷を100時間かけた後の評価は、A4サイズで20枚/分の印刷能力を持つ実機で20000枚出力した後の評価と同等である。
A: When Z ′ (Ω) / Z (Ω) ≦ 3.0 B: When 3.0 <Z ′ (Ω) / Z (Ω) ≦ 6.0 C: 6.0 <Z ′ (Ω ) / Z (Ω) ≦ 10.0 D: 10.0 <Z ′ (Ω) / Z (Ω) In addition, the evaluation after applying the charge to the developing roller for 100 hours is 20 for the A4 size. This is equivalent to the evaluation after outputting 20000 sheets with a real machine having a printing capacity of sheets / min.
・アルコキシ変性シリコーンオイルの重量平均分子量と含有量の求め方
弾性層を切り出し、十分な量のトルエンに浸漬し、23℃の温度下で72時間放置した。弾性層を浸漬したトルエンからエバポレータによりトルエンを除去し、残渣をゲル浸透クロマトグラフィー(以下、GPCと表す)を用いて分取した。さらに核磁気共鳴スペクトル(以下、NMRと表す)よりアルコキシ基を示すピークが確認できる分取物についてスチレン換算により重量平均分子量を求めた。また、アルコキシ基を示すピークが確認できる分取物の質量を測定し、以下の式よりアルコキシ変性シリコーンオイルの含有量(%)を求めた。
式:アルコキシ変性シリコーンオイルの含有量(%)=(アルコキシ基を示すピークが確認できる分取物の質量)/(切り出した弾性層の質量)×100
-Determination of weight average molecular weight and content of alkoxy-modified silicone oil The elastic layer was cut out, immersed in a sufficient amount of toluene, and allowed to stand at a temperature of 23 ° C for 72 hours. Toluene was removed from the toluene immersed in the elastic layer by an evaporator, and the residue was collected using gel permeation chromatography (hereinafter referred to as GPC). Furthermore, the weight average molecular weight was calculated | required by styrene conversion about the fraction which can confirm the peak which shows an alkoxy group from a nuclear magnetic resonance spectrum (henceforth NMR). Moreover, the mass of the fraction which can confirm the peak which shows an alkoxy group was measured, and content (%) of the alkoxy modified silicone oil was calculated | required from the following formula | equation.
Formula: Alkoxy-modified silicone oil content (%) = (mass of fraction from which peak showing alkoxy group can be confirmed) / (mass of cut out elastic layer) × 100
〔実施例1〕
SUS304製の直径8mmの軸芯体にシランカップリング系プライマー:DY35−051(商品名、東レ・ダウコーニング社)を塗布後、温度170℃で、20分間焼付けした。次に、内径16mmの円筒状のパイプと、その両端に、軸芯体を固定するための駒と軸芯体を組み、一端の駒から下記の内容で構成される材料を分散させた弾性層形成用の液状材料を注入し、130℃の温度で、20分間加熱した。冷却後、金型から脱型することにより、軸芯体の周りに厚さ4.0mmの一次硬化弾性ローラ1を設けた。
[Example 1]
A silane coupling primer: DY35-051 (trade name, Toray Dow Corning) was applied to an 8 mm diameter shaft core made of SUS304, and then baked at 170 ° C. for 20 minutes. Next, a cylindrical pipe with an inner diameter of 16 mm, and an elastic layer in which a piece for fixing the shaft core and the shaft core are assembled at both ends, and a material composed of the following contents is dispersed from the piece at one end A liquid material for forming was poured and heated at a temperature of 130 ° C. for 20 minutes. After cooling, the primary curing elastic roller 1 having a thickness of 4.0 mm was provided around the shaft core body by removing from the mold.
弾性層を構成する材料
・式2で示される平均分子量が8000でl’/m’が50であるメトキシ基とビニル基を持つポリシロキサン 83.6質量部
Material constituting the elastic layer- 83.6 parts by mass of a polysiloxane having a methoxy group and a vinyl group, the average molecular weight of which is represented by
(SiH基のモル数/ビニル基のモル数=2.0となる量)
3質量部
3 parts by mass
5質量部
先の一次硬化弾性ローラ1を温度200℃で、5時間オーブンで加熱し、弾性ローラを得た。
The primary curing elastic roller 1 at 5 parts by mass was heated in an oven at a temperature of 200 ° C. for 5 hours to obtain an elastic roller.
次に弾性層ローラの周面上に以下のようにして表面層を設けた。すなわち、
・ポリオール:N5120(商品名、日本ポリウレタン) 87質量部
・イソシアネート:L−55E(商品名、日本ポリウレタン社) 13質量部
・カーボンブラック:MA77(商品名、三菱化学社) 20質量部
・アクリル粒子:G−800透明(商品名、根上工業社) 20質量部
を秤量し、MEKを加え、よくかきまぜた混合物をオーバーフロー型循環式塗布装置に入れた。上記塗布装置に弾性層ローラを浸漬し、引き上げた後に、60分間風乾し、その後、160℃の温度で、5時間加熱し表面層を設けた。得られた現像ローラについて通電後の抵抗値変化の評価と、13CのNMR測定によるl/mの値と、トルエン抽出とGPCを用いた分取によるアルコキシ変性シリコーンオイルの含有量を求めた。結果を表1に示した。
Next, a surface layer was provided on the peripheral surface of the elastic layer roller as follows. That is,
Polyol: N5120 (trade name, Nippon Polyurethane) 87 parts by mass Isocyanate: L-55E (trade name, Nippon Polyurethane) 13 parts by mass Carbon black: MA77 (trade name, Mitsubishi Chemical) 20 parts by mass Acrylic particles : G-800 transparent (trade name, Negami Kogyo Co., Ltd.) 20 parts by mass were weighed, MEK was added, and the well-stirred mixture was placed in an overflow-type circulation coating apparatus. The elastic layer roller was immersed in the coating device and pulled up, and then air-dried for 60 minutes, and then heated at 160 ° C. for 5 hours to provide a surface layer. The obtained developing roller was evaluated for change in resistance value after energization, the value of l / m by 13 C NMR measurement, and the content of alkoxy-modified silicone oil by toluene extraction and fractionation using GPC. The results are shown in Table 1.
次に、抵抗値変化等の評価をしていない別の現像ローラをカラーレーザープリンタ:LBP5500(商品名、キヤノン社)用カートリッジに組み込み、同レーザープリンタを用いて、以下の画像パターンの画像を出力し、ゴースト性能の評価を行った。(以下、初期のゴースト評価と表す。)100時間かけて、20000枚画像を出力することにより、カートリッジ内のトナーが無くなるまでプリンタを稼動した。以下のゴースト性能評価用の画像パターンを出力し、ゴースト性能を評価した。(以下、耐久後のゴースト評価と表す。) Next, another developing roller that has not been evaluated for changes in resistance or the like is incorporated into a cartridge for a color laser printer: LBP5500 (trade name, Canon Inc.), and an image having the following image pattern is output using the laser printer. The ghost performance was evaluated. (Hereinafter referred to as initial ghost evaluation.) By outputting 20000 sheets of images over 100 hours, the printer was operated until there was no toner in the cartridge. The following ghost performance evaluation image patterns were output to evaluate the ghost performance. (Hereinafter referred to as ghost evaluation after endurance)
・ゴースト性能を評価するための画像パターン
一枚の紙のなかで上部に一辺20mmの正方形状のベタ画像が6つ横に並んでおり、その下に全面ハーフトーンのパターンがある画像で、ハーフトーンの濃度がそれぞれ異なる2種類の画像パターンをそれぞれ1枚ずつ計2枚用いた。ハーフトーンは分光濃度計(X-Rite Inc製:504分光濃度計)を用いて測定した値が0.4と0.7を示す濃度のものを用いた。
Image pattern for evaluating ghost performance Six square solid images with a side of 20 mm are lined up horizontally on the top of one sheet of paper, and an image with a half-tone pattern underneath it. Two types of image patterns with different tone densities were used, one for each and two in total. A halftone having a density measured using a spectral densitometer (manufactured by X-Rite Inc: 504 spectral densitometer) indicating 0.4 and 0.7 was used.
・ゴースト性能評価
A:耐久後のゴースト評価において、両方の画像パターンのハーフトーン上に一辺20mmの正方形状のネガゴーストが全く見られない場合
B:耐久後のゴースト評価において、片方の画像パターンのハーフトーン上に一辺20mmの正方形状のネガゴーストを少し確認できるが、実使用で問題が無いレベルの場合
C:耐久後のゴースト評価において、両方の画像パターンのハーフトーン上に一辺20mmの正方形状のネガゴーストを少し確認できるが、実使用で問題が無いレベルの場合
D:耐久後のゴースト評価において、両方のハーフトーン上に一辺20mmの正方形状のネガゴーストをはっきり確認でき実使用でも問題があるレベルの場合
-Ghost performance evaluation A: In the ghost evaluation after endurance, when no negative ghost having a square shape with a side of 20 mm is seen on the halftone of both image patterns. B: In the ghost evaluation after endurance, A square negative ghost with a side of 20 mm can be confirmed on the halftone, but at a level where there is no problem in actual use. C: In a ghost evaluation after endurance, a square with a side of 20 mm on the halftone of both image patterns In case of a level where there is no problem in actual use D: In the ghost evaluation after endurance, a square negative ghost with a side of 20 mm can be clearly confirmed on both halftones, and there is a problem even in actual use At a certain level
〔実施例2〕
重量平均分子量が15000でl’/m’が40であるメトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンと、重量平均分子量が8000であるメトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
〔実施例3〕
重量平均分子量が15000でl’/m’が40であるエトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンと、エトキシ変性シリコーンオイル用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
[Example 2]
Example 1 except that polysiloxane having a methoxy group and a vinyl group having a weight average molecular weight of 15000 and l ′ / m ′ of 40 and a methoxy modified silicone oil having a weight average molecular weight of 8000 were used. went. The results are shown in Table 1.
Example 3
The same procedure as in Example 1 was conducted except that a polysiloxane having an ethoxy group and a vinyl group having a weight average molecular weight of 15000 and l ′ / m ′ of 40 and an ethoxy-modified silicone oil were used. The results are shown in Table 1.
〔実施例4〕
エトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンと、重量平均分子量が8000であるエトキシ変性シリコーンオイル用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
〔実施例5〕
l’/m’が25であるメトキシ基とビニル基を持つポリシロキサン41.8質量%と式5で示される重量平均分子量が8000であるビニル基を持つポリシロキサン41.8質量%とエトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was conducted except that polysiloxane having an ethoxy group and a vinyl group and an ethoxy-modified silicone oil having a weight average molecular weight of 8000 were used. The results are shown in Table 1.
Example 5
41.8% by mass of a polysiloxane having a methoxy group and a vinyl group having l ′ / m ′ of 25, 41.8% by mass of a polysiloxane having a vinyl group having a weight average molecular weight of 8,000 represented by the
〔実施例6〕
平均分子量が15000でl’/m’が20であるメトキシ基とビニル基を持つポリシロキサン41.8質量%と、式5で示される重量平均分子量が15000であるビニル基を持つポリシロキサン41.8質量%と、重量平均分子量が8000であるエトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
Example 6
41.8% by mass of a polysiloxane having a methoxy group and a vinyl group having an average molecular weight of 15000 and l ′ / m ′ of 20, and a polysiloxane having a vinyl group having a weight average molecular weight of 15000 represented by
〔実施例7〕
平均分子量が15000でl’/m’が20であるエトキシ基とビニル基を持つポリシロキサン41.8質量%と式6で示される重量平均分子量が100000であるビニル基を持つポリシロキサン41.8質量%を用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
Example 7
41.8% by mass of polysiloxane having an ethoxy group and a vinyl group having an average molecular weight of 15000 and l ′ / m ′ of 20, and a polysiloxane having a vinyl group having a weight average molecular weight of 100,000 represented by
〔実施例8〕
l’/m’が25であるエトキシ基とビニル基を持つポリシロキサン41.8質量%と、式6で示される重量平均分子量が100000であるビニル基を持つポリシロキサン41.8質量%と、重量平均分子量が8000であるメトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
〔実施例9〕
平均分子量が15000であるi−ペントキシ基とビニル基を持つポリシロキサンと、重量平均分子量が8000のメトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表1に示した。
Example 8
41.8% by mass of a polysiloxane having an ethoxy group and a vinyl group in which l ′ / m ′ is 25, 41.8% by mass of a polysiloxane having a vinyl group having a weight average molecular weight of 100,000 represented by
Example 9
The same procedure as in Example 1 was performed except that polysiloxane having an i-pentoxy group and vinyl group having an average molecular weight of 15000 and a methoxy-modified silicone oil having a weight average molecular weight of 8000 was used. The results are shown in Table 1.
〔実施例10〕
l’/m’が65であるメトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンと、重量平均分子量が8000であるメトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
〔実施例11〕
l’/m’が65であるエトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンと、重量平均分子量が3000であるエトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
Example 10
The same procedure as in Example 1 was performed except that polysiloxane having a methoxy group and a vinyl group having l ′ / m ′ of 65 and a methoxy-modified silicone oil having a weight average molecular weight of 8000 were used. The results are shown in Table 2.
Example 11
The same procedure as in Example 1 was conducted except that polysiloxane having an ethoxy group and a vinyl group having l ′ / m ′ of 65 and an ethoxy-modified silicone oil having a weight average molecular weight of 3000 were used. The results are shown in Table 2.
〔実施例12〕
重量平均分子量が5000であるエトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンと、重量平均分子量が3000であるメトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
〔実施例13〕
l’/m’が40であるエトキシ基とビニル基を持つ式7で示されるポリシロキサンで重量平均分子量が1000と150000であるポリシロキサンと、重量平均分子量が3000であるエトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
Example 12
The same procedure as in Example 1 was performed except that polysiloxane having an ethoxy group and a vinyl group having a weight average molecular weight of 5000 and a methoxy-modified silicone oil having a weight average molecular weight of 3000 were used. The results are shown in Table 2.
Example 13
A polysiloxane represented by Formula 7 having an ethoxy group and a vinyl group having l '/ m' of 40 and having weight average molecular weights of 1000 and 150,000, and an ethoxy-modified silicone oil having a weight average molecular weight of 3000 are used. The procedure was the same as in Example 1 except for the above. The results are shown in Table 2.
〔実施例14〕
エトキシ基とビニル基を持つ式8で示されるポリシロキサンと、重量平均分子量が2000であるエトキシ変性シリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
Example 14
The same procedure as in Example 1 was performed except that the polysiloxane represented by
〔実施例15〕
エトキシ基とビニル基を持つ式7で示されるポリシロキサンで重量平均分子量が8000と100000であるポリシロキサン及び式9で示されるSiH基含有環状ポリシロキサンを用いたことと、エトキシ変性シリコーンオイルを0.5質量%添加したこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
Example 15
The polysiloxane represented by the formula 7 having an ethoxy group and a vinyl group and having a weight average molecular weight of 8000 and 100,000 and the SiH group-containing cyclic polysiloxane represented by the
〔実施例16〕
l’/m’が40であるメトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンで重量平均分子量が5000と15000であるポリシロキサン及び式9で示されるSiH基含有環状ポリシロキサンを用いたことと、メトキシ変性シリコーンオイルを0.5質量%添加したこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
〔実施例17〕
エトキシ基とビニル基を持つポリシロキサン及び式9で示されるSiH基含有環状ポリシロキサンを用いたことと、エトキシ変性シリコーンオイルを6質量%添加したこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
Example 16
a polysiloxane having a methoxy group and a vinyl group having l ′ / m ′ of 40 and having weight average molecular weights of 5000 and 15000 and a SiH group-containing cyclic polysiloxane represented by
Example 17
The same procedure as in Example 1 was performed except that polysiloxane having an ethoxy group and a vinyl group and a SiH group-containing cyclic polysiloxane represented by
〔実施例18〕
重量平均分子量が15000でl’/m’が40であるメトキシ基とビニル基を持つポリシロキサン及び式9で示されるSiH基含有環状ポリシロキサンを用いたことと、メトキシ変性シリコーンオイルを6質量%添加したこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表2に示した。
Example 18
Use of a polysiloxane having a methoxy group and a vinyl group having a weight average molecular weight of 15000 and l ′ / m ′ of 40, and a SiH group-containing cyclic polysiloxane represented by
〔比較例1〕
メトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンの替わりに式6で示される重量平均分子量が100000であるケイ素原子と結合するビニル基を持つポリシロキサンを用いたことと、アルコキシ変性シリコーンオイルを用いなかったこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表3に示した。
〔比較例2〕
メトキシ変性シリコーンオイルの替わりにジメチルシリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表3に示した。
[Comparative Example 1]
In place of polysiloxane having methoxy group and vinyl group, polysiloxane having vinyl group bonded to silicon atom having a weight average molecular weight of 100,000 shown in
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that dimethyl silicone oil was used instead of methoxy modified silicone oil. The results are shown in Table 3.
〔比較例3〕
メトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンの替わりに式6で示される重量平均分子量が100000であるビニル基を持つポリシロキサンを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表3に示した。
〔比較例4〕
メトキシ基とビニル基を持つポリシロキサンの替わりに式6で示される重量平均分子量が100000であるビニル基を持つポリシロキサンを用いたことと、アルコキシ変性シリコーンオイルの替わりにジメチルシリコーンオイルを用いたこと以外については実施例1と同様に行った。結果を表3に示した。
[Comparative Example 3]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that a polysiloxane having a vinyl group having a weight average molecular weight of 100,000 shown in
[Comparative Example 4]
The use of a polysiloxane having a vinyl group with a weight average molecular weight of 100,000 shown in
なお、比較例1、4の抵抗値の変化とネガゴースト性能は比較例2、3と比べて同じDランクであったが、明らかに劣っていた。
実施例1から実施例18において、弾性層は、アルコキシ変性ポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムと、アルコキシ変性シリコーンオイルで構成されている。よって、現像ローラとして使用中、抵抗値の変化があまり見られなかった。一方、比較例1ではアルコキシ変性でないポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムで弾性層は構成されている。よって、現像ローラとして使用中に抵抗値が高くなり、ネガゴースト性能が悪化した。比較例2ではアルコキシ変性ではないシリコーンオイルを用いた。よって、現像ローラとして使用中、抵抗値が高くなり、ネガゴースト性能が悪化した。比較例3ではアルコキシ変性でないポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムを用いた。よって、現像ローラとして使用中に抵抗値が高くなり、ネガゴースト性能が悪化した。比較例4ではアルコキシ変性でないポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムと、アルコキシ変性ではないシリコーンオイルで弾性層は構成されている。よって、現像ローラとして使用中に抵抗値が高くなり、ネガゴースト性能が悪化した。
In addition, although the resistance value change and negative ghost performance of Comparative Examples 1 and 4 were the same D rank as compared with Comparative Examples 2 and 3, they were clearly inferior.
In Examples 1 to 18, the elastic layer is composed of silicone rubber obtained by crosslinking alkoxy-modified polysiloxane and alkoxy-modified silicone oil. Therefore, the resistance value hardly changed during use as a developing roller. On the other hand, in Comparative Example 1, the elastic layer is made of silicone rubber obtained by crosslinking polysiloxane that is not alkoxy-modified. Therefore, the resistance value increased during use as a developing roller, and the negative ghost performance deteriorated. In Comparative Example 2, silicone oil that was not alkoxy-modified was used. Therefore, during use as a developing roller, the resistance value increased and the negative ghost performance deteriorated. In Comparative Example 3, a silicone rubber obtained by crosslinking polysiloxane which is not alkoxy-modified is used. Therefore, the resistance value increased during use as a developing roller, and the negative ghost performance deteriorated. In Comparative Example 4, the elastic layer is composed of silicone rubber obtained by crosslinking polysiloxane that is not alkoxy-modified and silicone oil that is not alkoxy-modified. Therefore, the resistance value increased during use as a developing roller, and the negative ghost performance deteriorated.
1 現像ローラ
2 感光ドラム
3 ホッパー
4 トナー
5 攪拌翼
6 トナー供給ローラ
7 現像バイアス電源
8 トナー規制ブレード
9 帯電ローラ
10 現像装置
10a〜10d 現像装置(各色用)
21 レーザー光
22 給紙ローラ
23 搬送ベルト
24 記録媒体
25 バイアス電源
26 転写ローラ
27 駆動ローラ
28 従動ローラ
29 テンションローラ
30 吸着ローラ
31 定着装置
32 剥離装置
33 クリーニングブレード
34 廃トナー容器
35 アルミ製ドラム
36 樹脂製ドラム
37 基準抵抗
38 電圧計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing
21 Laser beam 22
Claims (6)
該弾性層は、
アルコキシ変性ポリシロキサンを架橋させてなるシリコーンゴムと、
アルコキシ変性シリコーンオイルと、
カーボンブラックとを含有していることを特徴とする現像ローラ。 A developing roller having a shaft core and an elastic layer provided on the outer periphery of the shaft core,
The elastic layer is
Silicone rubber obtained by crosslinking alkoxy-modified polysiloxane;
Alkoxy-modified silicone oil;
A developing roller characterized by containing carbon black.
下記式(1)で示される構造を有しており、かつl、mがl/m≦120である請求項1または2に記載の現像ローラ。
The developing roller according to claim 1, wherein the developing roller has a structure represented by the following formula (1), and l and m are 1 / m ≦ 120.
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