JP5279237B2 - Conductive roller and image forming apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明は、弾性層及び塗膜層を有する導電性ローラ並びに該導電性ローラを備えた画像形成装置に関し、特に耐久性が改善された導電性ローラ及び該導電性ローラを備えた、良好な画像を形成することが可能な画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a conductive roller having an elastic layer and a coating layer, and an image forming apparatus including the conductive roller, and in particular, a conductive roller having improved durability and a good image including the conductive roller. The present invention relates to an image forming apparatus capable of forming the image.
一般に、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ(LBP)等の電子写真方式の画像形成装置においては、現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ等として、ロール形状の導電性弾性部材、即ち、導電性ローラが多用されており、該導電性ローラは、通常、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを備えている。また、該導電性ローラは、該ローラの硬度の向上、トナーに対する帯電性や付着性の制御、弾性層による感光ドラムの汚染防止等を目的として、上記弾性層の表面に、更に塗膜層を備える場合がある。 In general, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a laser beam printer (LBP), a developing roller, a charging roller, a toner supply roller, a transfer roller, a paper feeding roller, a cleaning roller, and a pressure for fixing. As a roller or the like, a roll-shaped conductive elastic member, that is, a conductive roller is frequently used, and the conductive roller is usually mounted with a shaft member supported by both ends in the length direction, and the shaft member. And one or more elastic layers disposed on the outside in the radial direction. The conductive roller has a coating layer on the surface of the elastic layer for the purpose of improving the hardness of the roller, controlling chargeability and adhesion to toner, preventing contamination of the photosensitive drum by the elastic layer, and the like. There is a case to prepare.
上記導電性ローラのシャフト部材には、鉄やステンレス等の金属の他、エンジニアリングプラスチック等の種々の樹脂が用いられる。また、上記導電性ローラの弾性層には、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エピクロロヒドリンゴム(ECO)、ポリウレタン等のエラストマーが用いられており、エラストマー原料を所望のキャビティー形状を有するモールドに注入し加熱して、エラストマー原料を加熱硬化させる等して、製造されている。更に、上記塗膜層は、シャフト部材と弾性層とからなるローラ本体を、樹脂を含有する溶剤系若しくは水系の塗工液中にディップ又は該塗工液をローラ本体にスプレーした後に、熱又は熱風で乾燥硬化して形成されている。ここで、塗膜層の形成には、長時間の乾燥が必要なため、量産には長い乾燥ラインが必要であり、また、塗膜層は、その用途から微妙な導電性及び表面状態が要求されるが、乾操ライン内の温度分布及び風量等のバラツキが塗膜層の性能に大きく影響するため、品質上の問題があった。 For the shaft member of the conductive roller, various resins such as engineering plastics are used in addition to metals such as iron and stainless steel. The elastic layer of the conductive roller uses an elastomer such as silicone rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), epichlorohydrin rubber (ECO), polyurethane, It is manufactured by injecting an elastomer raw material into a mold having a desired cavity shape and heating it to heat cure the elastomer raw material. Further, the coating layer is formed by dipping the roller body composed of the shaft member and the elastic layer into a solvent-based or aqueous coating liquid containing resin or spraying the coating liquid on the roller body, It is formed by drying and curing with hot air. Here, since long time drying is required for the formation of the coating layer, a long drying line is necessary for mass production, and the coating layer requires delicate conductivity and surface condition from its application. However, there is a problem in quality because variations in temperature distribution and air volume in the drying line greatly affect the performance of the coating layer.
これに対し、長い乾燥ラインを必要とせず、安定した品質の塗膜層を形成する手法として、ローラの弾性層の表面に紫外線硬化性の樹脂原料を塗布し、該樹脂原料を硬化させて、弾性層の表面に紫外線硬化型樹脂からなる塗膜層を形成する技術が提案されている(特許文献1参照)。 On the other hand, as a method of forming a stable quality coating layer without requiring a long drying line, an ultraviolet curable resin material is applied to the surface of the elastic layer of the roller, and the resin material is cured, A technique for forming a coating layer made of an ultraviolet curable resin on the surface of an elastic layer has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、紫外線硬化性の樹脂原料を紫外線硬化させて形成された塗膜層は、通常、硬度が高く、十分な伸び特性を有していない。このため、かかる塗膜層を有する導電性ローラを画像形成装置に使用した場合、使用中に塗膜が削れたり、割れたりして、画像不良を発生し易くなる。特に、導電性ローラの弾性層が発泡体(フォーム)からなる場合、塗膜削れ・割れが顕著に現れ、耐久性に問題があった。 However, a coating layer formed by ultraviolet curing an ultraviolet curable resin material usually has high hardness and does not have sufficient elongation characteristics. For this reason, when a conductive roller having such a coating film layer is used in an image forming apparatus, the coating film is scraped or broken during use, and image defects are likely to occur. In particular, when the elastic layer of the conductive roller is made of a foam (foam), coating film scraping and cracking remarkably appeared, and there was a problem in durability.
そこで、本発明の目的は、製造に長い乾燥ラインを必要とせず、安定した品質の塗膜層を有する上、耐久性が改善された導電性ローラを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる導電性ローラを用いた、良好な画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a conductive roller that does not require a long drying line for production, has a stable quality coating layer, and has improved durability. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can stably form a good image using such a conductive roller.
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、弾性層の表面に塗膜層を配設した導電性ローラにおいて、該塗膜層に、(メタ)アクリレートオリゴマーと、(メタ)アクリレートモノマーと、光重合開始剤とを含む原料組成物を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂を用いることで、塗膜層の伸び特性が良好で、優れた耐久性を有する導電性ローラが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventor of the present invention, in a conductive roller having a coating layer disposed on the surface of the elastic layer, the coating layer, (meth) acrylate oligomer, and (meth) By using an ultraviolet curable resin obtained by curing a raw material composition containing an acrylate monomer and a photopolymerization initiator by ultraviolet irradiation, a conductive roller having excellent elongation characteristics of the coating layer and excellent durability can be obtained. The inventors have found that the present invention can be obtained and have completed the present invention.
即ち、本発明の導電性ローラは、シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された弾性層と、該弾性層の半径方向外側に配設された一層以上の塗膜層とを備え、
少なくとも前記弾性層に隣接する塗膜層が、(メタ)アクリレートオリゴマー(A)、(メタ)アクリレートモノマー(B)及び光重合開始剤(C)を含む塗膜層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、
前記紫外線硬化型樹脂は、破断伸びが80%以上であり、
前記(メタ)アクリレートモノマー(B)が、アクリロイルモルホリン、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、及びイソボルニルアクリレートからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする。
That is, the conductive roller of the present invention includes a shaft member, an elastic layer disposed on the outer side in the radial direction of the shaft member, and one or more coating layers disposed on the outer side in the radial direction of the elastic layer. Prepared,
At least the coating layer adjacent to the elastic layer is cured by irradiating the coating layer material containing (meth) acrylate oligomer (A), (meth) acrylate monomer (B) and photopolymerization initiator (C) with ultraviolet irradiation. UV curable resin
The ultraviolet curable resin has an elongation at break of 80% or more ,
The (meth) acrylate monomer (B) is at least one selected from the group consisting of acryloylmorpholine, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, and isobornyl acrylate .
本発明の導電性ローラにおいて、前記(メタ)アクリレートオリゴマー(A)は、重量平均分子量が4500以上であることが好ましい。 In the conductive roller of the present invention, the (meth) acrylate oligomer (A) preferably has a weight average molecular weight of 4500 or more.
本発明の導電性ローラにおいて、優れた耐久性を発現するためには、前記紫外線硬化型樹脂は、破断伸びが80%以上であることに加えて、弾性率が280MPa以下であることが好ましい。 In the conductive roller of the present invention, in order to exhibit excellent durability, the ultraviolet curable resin preferably has an elastic modulus of 280 MPa or less in addition to an elongation at break of 80% or more.
本発明の導電性ローラの好適例においては、前記(メタ)アクリレートオリゴマー(A)がウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーである。 In a preferred example of the conductive roller of the present invention, the (meth) acrylate oligomer (A) is a urethane-based (meth) acrylate oligomer.
本発明の導電性ローラにおいては、前記(メタ)アクリレートオリゴマー(A)と、前記(メタ)アクリレートモノマー(B)との合計中の(メタ)アクリレートモノマー(B)の含有率が、10〜60質量%の範囲であることが好ましい。 In the conductive roller of the present invention, the content of the (meth) acrylate monomer (B) in the total of the (meth) acrylate oligomer (A) and the (meth) acrylate monomer (B) is 10 to 60. It is preferably in the range of mass%.
また、本発明の画像形成装置は、上記の導電性ローラを用いたことを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention is characterized by using the conductive roller.
本発明によれば、弾性層の表面に塗膜層を配設した導電性ローラにおいて、(メタ)アクリレートオリゴマー(A)、(メタ)アクリレートモノマー(B)及び光重合開始剤(C)を含む原料混合物を紫外線照射で硬化させた、破断伸びが80%以上である紫外線硬化型樹脂を塗膜層に用いることで、(製造に長い乾燥ラインが不要で、安定した品質の塗膜層を有する上、)削れ、割れに対しての耐久性が改善された導電性ローラを提供することができる。なお、上記(メタ)アクリレートモノマー(B)は、官能基数が1で且つ嵩高い置換基又は極性基を有する(メタ)アクリレートモノマー(B)が好ましい。さらに、塗膜層に用いる紫外線硬化型樹脂の弾性率を280MPa以上に設計することで、耐久性は一段と向上する。これにより、かかる導電性ローラを備え、良好な画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the conductive roller having the coating layer disposed on the surface of the elastic layer includes (meth) acrylate oligomer (A), (meth) acrylate monomer (B), and photopolymerization initiator (C). By using a UV-curable resin with a breaking elongation of 80% or more, which is obtained by curing the raw material mixture by UV irradiation, as a coating layer (there is no need for a long drying line for manufacturing and it has a stable quality coating layer. The conductive roller having improved durability against scraping and cracking can be provided. The (meth) acrylate monomer (B) is preferably a (meth) acrylate monomer (B) having one functional group and a bulky substituent or polar group. Furthermore, durability is further improved by designing the elastic modulus of the UV curable resin used for the coating layer to be 280 MPa or more. As a result, an image forming apparatus including such a conductive roller and capable of stably forming a good image can be provided.
<導電性ローラ>
以下に、本発明の導電性ローラを、図を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の導電性ローラの一例の断面図である。図示例の導電性ローラ1は、シャフト部材2と、該シャフト部材2の半径方向外側に配設された弾性層3と、該弾性層3の半径方向外側に配設された塗膜層4とを備える。なお、図1に示す導電性ローラ1は、塗膜層4を一層のみ有するが、本発明の導電性ローラは、塗膜層を二層以上有していてもよい。
<Conductive roller>
Below, the conductive roller of this invention is demonstrated in detail, referring a figure. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a conductive roller of the present invention. The conductive roller 1 in the illustrated example includes a
本発明の導電性ローラは、少なくとも弾性層3に隣接する塗膜層4が、(メタ)アクリレートオリゴマー(A)、(メタ)アクリレートモノマー(B)及び光重合開始剤(C)を含む塗膜層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、該紫外線硬化型樹脂は、破断伸びが80%以上であることを特徴とする。ここで、(メタ)アクリレートモノマー(B)が、官能基数が1で且つ嵩高い置換基又は極性基を有する場合、上記塗膜層用原料の粘度を低減する他、紫外線硬化型樹脂に適度な強靭性と伸び特性とを付与することができる。また、本発明の導電性ローラにおいては、紫外線硬化型樹脂の破断伸びが80%以上であるため、塗膜削れ等のローラの耐久性に係わる問題を解決することができる。
In the conductive roller of the present invention, at least the
本発明の導電性ローラにおいて、弾性層3に隣接する塗膜層4の破断伸びが80%以上であることに加えて、弾性率を280MPa以下にすることにより、耐久性をさらに向上させることができる。導電性ローラは、印字の際に感光体等の部材と直接接触し、適度にニップしながら回転する。その結果、最外層である塗膜層4に応力が集中する。この応力は塗膜層4の弾性率が大きいほど強くなる。そのため、弾性率を280MPa以下にすることにより、塗膜層4への応力集中を防止することができる。これにより、塗膜削れ等のローラの耐久性に係わる問題をさらに解決することができる。
In the conductive roller of the present invention, in addition to the elongation at break of the
本発明の導電性ローラのシャフト部材としては、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフト、或いは良導電性のプラスチック製シャフト等を用いることができる。 The shaft member of the conductive roller of the present invention is not particularly limited as long as it has good conductivity. For example, a metal core made of a metal such as iron, stainless steel, aluminum, or the like is hollowed out. A metal shaft such as a metal cylinder or a highly conductive plastic shaft can be used.
本発明の導電性ローラの弾性層は、エラストマーから形成され、必要に応じて導電剤等の他の成分を含むことができる。該弾性層に用いるエラストマーとしては、ポリウレタン、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、天然ゴム(NR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ポリノルボルネンゴム、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム(ECO)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)及びこれらの混合物等が挙げられ、これらの中でも、ポリウレタンが好ましい。上記弾性層には、上記エラストマーを非発泡体として用いてもよいし、発泡体として用いてもよい。 The elastic layer of the conductive roller of the present invention is formed of an elastomer, and may contain other components such as a conductive agent as necessary. Examples of the elastomer used for the elastic layer include polyurethane, silicone rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), and butadiene rubber (BR). , Isoprene rubber (IR), polynorbornene rubber, butyl rubber (IIR), chloroprene rubber (CR), acrylic rubber, epichlorohydrin rubber (ECO), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and mixtures thereof. Among these, polyurethane is preferable. In the elastic layer, the elastomer may be used as a non-foamed material or a foamed material.
上記弾性層に用いることができる導電剤としては、電子導電剤、イオン導電剤等が挙げられる。電子導電剤としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボンブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ITO、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。上記電子導電剤の配合量は、上記エラストマー100質量部に対して1〜50質量部の範囲が好ましく、5〜40質量部の範囲が更に好ましい。 Examples of the conductive agent that can be used for the elastic layer include an electronic conductive agent and an ionic conductive agent. Electronic conductive agents include conductive carbon such as ketjen black and acetylene black, carbon black for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT and MT, and carbon black for color subjected to oxidation treatment. , Pyrolytic carbon black, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, ITO, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide and other metal oxides, nickel, copper, silver, germanium and other metals, polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, etc. Conductive whiskers such as conductive polymer, carbon whisker, graphite whisker, titanium carbide whisker, conductive potassium titanate whisker, conductive barium titanate whisker, conductive titanium oxide whisker, and conductive zinc oxide whisker. The blending amount of the electronic conductive agent is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass, more preferably in the range of 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer.
また、上記イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩;リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。上記イオン導電剤の配合量は、上記エラストマー100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲が好ましく、0.05〜5質量部の範囲が更に好ましい。上記導電剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせてもよい。 Examples of the ionic conductive agent include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, modified fatty acid dimethylethylammonium, perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, and the like. Ammonium salts such as salts, iodates, borofluorides, sulfates, ethyl sulfates, carboxylates, sulfonates; alkaline metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, alkaline earth metals Examples include perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, trifluoromethyl sulfate, and sulfonate. The compounding amount of the ionic conductive agent is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass, more preferably in the range of 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer. The said electrically conductive agent may be used individually by 1 type, may be used in combination of 2 or more type, and may combine an electronic conductive agent and an ionic conductive agent.
上記弾性層は、上記導電剤の配合により、その抵抗値を103〜1010Ωcmとすることが好ましく、104〜108Ωcmとすることが更に好ましい。弾性層の抵抗値が103Ωcm未満では、電荷が感光ドラム等にリークしたり、電圧により導電性ローラ自体が破壊する場合があり、1010Ωcmを超えると、地かぶりが発生しやすくなる。 The elastic layer preferably has a resistance value of 10 3 to 10 10 Ωcm, more preferably 10 4 to 10 8 Ωcm, depending on the blending of the conductive agent. If the resistance value of the elastic layer is less than 10 3 Ωcm, the electric charge may leak to the photosensitive drum or the like, or the conductive roller itself may be broken by voltage, and if it exceeds 10 10 Ωcm, the ground cover tends to occur.
上記弾性層は、必要に応じて上記エラストマーをゴム状物質とするために、有機過酸化物等の架橋剤、硫黄等の加硫剤を含有してもよく、更に加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等を含有してもよい。また、上記弾性層は、更に、充填剤、しゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等のゴム用配合剤を含有してもよい。 The elastic layer may contain a crosslinking agent such as an organic peroxide and a vulcanizing agent such as sulfur in order to make the elastomer into a rubbery material, if necessary. Accelerators, vulcanization accelerators, vulcanization retarders, and the like may be included. In addition, the elastic layer further comprises a rubber compounding agent such as a filler, a peptizer, a foaming agent, a plasticizer, a softener, a tackifier, an anti-tacking agent, a separating agent, a release agent, a bulking agent, and a coloring agent An agent may be contained.
本発明の導電性ローラの弾性層は、ウレタン原料を機械撹拌発泡して得られる発泡ウレタン、即ち、メカニカル・フロス法発泡成形ウレタンからなることが好ましい。該発泡ウレタンは、発泡剤を用いることなく、ウレタン原料を機械的に撹拌して気泡を混入させる方法で製造される。ここで、ウレタン原料としては、ポリオール及びポリイソシアネート、又はポリオールとポリイソシアネートから合成したウレタンプレポリマー及び鎖延長剤が挙げられ、該ウレタン原料には、更に触媒、整泡剤並びに上述の導電剤等を添加することができる。また、上記発泡ウレタン中の気泡は主として独立気泡であり、その発泡倍率及び密度はエアーの入れ方で適宜調整することができる。 The elastic layer of the conductive roller of the present invention is preferably composed of urethane foam obtained by mechanically foaming a urethane raw material, that is, mechanical floss foamed urethane. The urethane foam is produced by a method in which bubbles are mixed by mechanically stirring a urethane raw material without using a foaming agent. Here, examples of the urethane raw material include a polyol and a polyisocyanate, or a urethane prepolymer and a chain extender synthesized from a polyol and a polyisocyanate. The urethane raw material further includes a catalyst, a foam stabilizer, the above-described conductive agent, and the like. Can be added. In addition, the bubbles in the urethane foam are mainly closed cells, and the expansion ratio and density can be appropriately adjusted depending on how air is introduced.
上記発泡ウレタン原料として用いることができるポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、プロピレンオキサイド(PO)変性ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。なお、上記ポリエステルポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸等の多塩基カルボン酸とから得られ、また、上記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られる。 Examples of the polyol that can be used as the foamed urethane raw material include polyester polyol, polyether polyol, polytetramethylene glycol, polybutadiene polyol, propylene oxide (PO) -modified polybutadiene polyol, and polyisoprene polyol. Examples of the polyester polyol include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, propylene glycol, trimethylolethane, trimethylolpropane, adipic acid, and glutaric acid. , Succinic acid, sebacic acid, pimelic acid, suberic acid and other polybasic carboxylic acids, and the polyether polyol is, for example, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, ethylene oxide and propylene It can be obtained by adding alkylene oxide such as oxide.
上記発泡ウレタン原料として用いることができるポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート(クルードMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)や、これらのイソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、グリコール変性物等を用いることができる。これらポリイソシアネートの使用量は、該ポリイソシアネートのイソシアネート基(NCO)と上記ポリオールの水酸基(OH)との比(NCO/OH)が95/100〜110/100の範囲になるよう適宜選択されることが好ましい。 Examples of the polyisocyanate that can be used as the urethane foam raw material include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude diphenylmethane diisocyanate (crude MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and hydrogenated tolylene diene. Isocyanates, hexamethylene diisocyanate (HDI), isocyanurate-modified products, carbodiimide-modified products, glycol-modified products, and the like can be used. The amount of these polyisocyanates used is appropriately selected so that the ratio (NCO / OH) of the isocyanate groups (NCO) of the polyisocyanates to the hydroxyl groups (OH) of the polyol is in the range of 95/100 to 110/100. It is preferable.
上記ポリイソシアネートは、上記ポリオールとワンショット法で反応させてもよいし、予め上記ポリオールと反応させてウレタンプレポリマーとした後、触媒の存在下、鎖延長剤等と反応させてもよい。なお、合成されたウレタンプレポリマーのNCO基含有率は、3〜30質量%の範囲が好ましく、5〜15質量%の範囲が更に好ましく、ウレタンプレポリマーの合成におけるポリイソシアネート及びポリオールの使用量は、ウレタンプレポリマーのNCO基含有率が上記の範囲になるよう適宜選択されることが好ましい。また、上記鎖延長剤は、上記ウレタンプレポリマー同士を連結する化合物であり、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、トリメチロールプロパン、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。これら鎖延長剤の使用量は、上記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基(NCO)と鎖延長剤の水酸基(OH)との比(NCO/OH)が95/100〜110/100の範囲になるよう、適宜選択されることが好ましい。 The polyisocyanate may be reacted with the polyol by a one-shot method, or may be reacted with the polyol in advance to form a urethane prepolymer, and then reacted with a chain extender or the like in the presence of a catalyst. In addition, the NCO group content of the synthesized urethane prepolymer is preferably in the range of 3 to 30% by mass, more preferably in the range of 5 to 15% by mass, and the amount of polyisocyanate and polyol used in the synthesis of the urethane prepolymer is It is preferable that the NCO group content of the urethane prepolymer is appropriately selected so as to be in the above range. The chain extender is a compound that connects the urethane prepolymers, specifically, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol, trimethylolpropane, polyether polyol. , Polytetramethylene glycol, polybutadiene polyol, polyisoprene polyol and the like. The amount of these chain extenders used is such that the ratio (NCO / OH) of the isocyanate group (NCO) of the urethane prepolymer to the hydroxyl group (OH) of the chain extender is in the range of 95/100 to 110/100. It is preferable to select appropriately.
上記発泡ウレタン原料に用いることができる触媒は、ウレタン化反応用の触媒であり、具体的には、ジブチルスズジラウレート,ジブチルスズジアセテート,ジブチルスズチオカルボキシレート,ジブチルスズジマレエート,ジオクチルスズチオカルボキシレート,オクテン酸スズ等の有機スズ化合物;オクテン酸鉛等の有機鉛化合物;トリエチルアミン,ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類;テトラメチルエチレンジアミン,テトラメチルプロパンジアミン,テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類;ペンタメチルジエチレントリアミン,ペンタメチルジプロピレントリアミン,テトラメチルグアニジン等のトリアミン類;トリエチレンジアミン,ジメチルピペラジン,メチルエチルピペラジン,メチルモルホリン,ジメチルアミノエチルモルホリン,ジメチルイミダゾール等の環状アミン類;ジメチルアミノエタノール,ジメチルアミノエトキシエタノール,トリメチルアミノエチルエタノールアミン,メチルヒドロキシエチルピペラジン,ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類;ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル,エチレングリコールビス(ジメチル)アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類等が挙げられる。これら触媒の中でも、有機スズ化合物が好ましい。これら触媒は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。上記触媒の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して0.001〜2.0質量部の範囲が好ましい。 The catalyst that can be used for the foamed urethane raw material is a catalyst for urethanization reaction, specifically, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin dimaleate, dioctyltin thiocarboxylate, octene Organic tin compounds such as tin oxide; Organic lead compounds such as lead octenoate; Monoamines such as triethylamine and dimethylcyclohexylamine; Diamines such as tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine and tetramethylhexanediamine; Pentamethyldiethylenetriamine and penta Triamines such as methyldipropylenetriamine and tetramethylguanidine; triethylenediamine, dimethylpiperazine, methylethylpiperazine, methylmorpholine, di Cyclic amines such as tilaminoethylmorpholine and dimethylimidazole; alcohol amines such as dimethylaminoethanol, dimethylaminoethoxyethanol, trimethylaminoethylethanolamine, methylhydroxyethylpiperazine and hydroxyethylmorpholine; bis (dimethylaminoethyl) ether; And ether amines such as ethylene glycol bis (dimethyl) aminopropyl ether. Of these catalysts, organotin compounds are preferred. These catalysts may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.001 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol or urethane prepolymer.
上記発泡ウレタン原料に用いることができる整泡剤としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル等のシリコーン系整泡剤の他、イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活剤等を挙げることができる。該整泡剤の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して0.5〜5.0質量部の範囲が好ましい。 Examples of the foam stabilizer that can be used for the urethane foam raw material include ionic surfactants and nonionic surfactants in addition to silicone foam stabilizers such as polyether-modified silicone oil. The amount of the foam stabilizer used is preferably in the range of 0.5 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol or urethane prepolymer.
上記エラストマー原料、好ましくは機械的攪拌により発泡させたウレタン原料を、予めシャフト部材2が配置された円筒状のモールドに注入し、反応硬化させることで、シャフト部材2の半径方向外側に弾性層3を有するローラ本体を得ることができる。
The elastomer raw material, preferably a urethane raw material foamed by mechanical stirring, is poured into a cylindrical mold in which the
本発明の導電性ローラは、該ローラの硬度を高めたり、トナーに対する帯電性や付着性を制御したり、感光ドラム及び成層ブレード等との摩擦力を低減したり、弾性層による感光ドラム等の汚染を防止するために、上記弾性層の半径方向外側に一層以上の塗膜層を備える。そして、該塗膜層の内の少なくとも弾性層に隣接する層は、(メタ)アクリレートオリゴマー(A)、(メタ)アクリレートモノマー(B)及び光重合開始剤(C)を含む塗膜層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなる。なお、本発明の導電性ローラにおいて、少なくとも弾性層に隣接する塗膜層がこの紫外線硬化型樹脂から形成されていればよく、導電性ローラが塗膜層を二層以上有している場合、他の塗膜層はこれに限定されるものではない。 The conductive roller of the present invention increases the hardness of the roller, controls the chargeability and adhesion to the toner, reduces the frictional force with the photosensitive drum and the stratified blade, etc. In order to prevent contamination, one or more coating layers are provided on the radially outer side of the elastic layer. And at least the layer adjacent to the elastic layer in the coating layer comprises a (meth) acrylate oligomer (A), a (meth) acrylate monomer (B) and a photopolymerization initiator (C). It is made of an ultraviolet curable resin that is cured by ultraviolet irradiation. In the conductive roller of the present invention, it suffices that at least the coating layer adjacent to the elastic layer is formed from this ultraviolet curable resin, and when the conductive roller has two or more coating layers, The other coating layer is not limited to this.
上記塗膜層用原料に用いる(メタ)アクリレートオリゴマー(A)は、アクリロイルオキシ基(CH2=CHCOO−)又はメタクリロイルオキシ基(CH2=C(CH3)COO−)を1つ以上有するオリゴマーである。該(メタ)アクリレートオリゴマー(A)の官能基数は特に制限されるものではない。該(メタ)アクリレートオリゴマー(A)としては、ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマー、エーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、エステル系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリカーボネート系(メタ)アクリレートオリゴマー、フッ素系(メタ)アクリレートオリゴマー、シリコーン系(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられ、これらの中でも、ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーが好ましい。上記(メタ)アクリレートオリゴマー(A)は、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε-カプロラクトンの付加物等と、(メタ)アクリル酸との反応により、或いはポリイソシアネート化合物及び水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。 The (meth) acrylate oligomer (A) used as the raw material for the coating layer is an oligomer having one or more acryloyloxy groups (CH 2 ═CHCOO—) or methacryloyloxy groups (CH 2 ═C (CH 3 ) COO—). It is. The number of functional groups of the (meth) acrylate oligomer (A) is not particularly limited. As the (meth) acrylate oligomer (A), urethane (meth) acrylate oligomer, epoxy (meth) acrylate oligomer, ether (meth) acrylate oligomer, ester (meth) acrylate oligomer, polycarbonate (meth) acrylate Examples include oligomers, fluorine-based (meth) acrylate oligomers, and silicone-based (meth) acrylate oligomers. Among these, urethane-based (meth) acrylate oligomers are preferable. The (meth) acrylate oligomer (A) includes polyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, adduct of polyhydric alcohol and ε-caprolactone, and the like. It can be synthesized by reaction with (meth) acrylic acid or by urethanizing a polyisocyanate compound and a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group.
上記ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とをウレタン化することによって得られる。また、上記エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、グリシジル基を有する化合物と(メタ)アクリル酸との反応生成物が好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し且つグリシジル基を有する化合物と(メタ)アクリル酸との反応生成物が更に好ましい。更に、上記エーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、エステル系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリカーボネート系(メタ)アクリレートオリゴマーは、各々に対するポリオール(ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール)と(メタ)アクリル酸との反応によって得られる。 The urethane-based (meth) acrylate oligomer can be obtained by urethanization of a polyol, an isocyanate compound and a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group. The epoxy-based (meth) acrylate oligomer is preferably a reaction product of a compound having a glycidyl group and (meth) acrylic acid, such as benzene ring, naphthalene ring, spiro ring, dicyclopentadiene, tricyclodecane, etc. A reaction product of a compound having a cyclic structure and a glycidyl group and (meth) acrylic acid is more preferable. Furthermore, the ether-based (meth) acrylate oligomer, the ester-based (meth) acrylate oligomer, and the polycarbonate-based (meth) acrylate oligomer are each composed of a polyol (polyether polyol, polyester polyol, and polycarbonate polyol) and (meth) acrylic acid. Obtained by reaction.
上記(メタ)アクリレートオリゴマー(A)は、特に制限されないが、重量平均分子量が4500以上であることが好ましく、6000以上であることが更に好ましく、そして、かかる重量平均分子量が40000以下であることが好ましい。ここで、該重量平均分子量が4500以上であれば、塗膜層に伸び特性を付与することができ、ローラの耐久性が改善される。一方、重量平均分子量が40000を超えると、塗膜層の粘着性が低下し、作業性が低下してしまう場合がある。 The (meth) acrylate oligomer (A) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably 4500 or more, more preferably 6000 or more, and the weight average molecular weight is 40000 or less. preferable. Here, if the weight average molecular weight is 4500 or more, elongation characteristics can be imparted to the coating layer, and the durability of the roller is improved. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 40,000, the adhesiveness of the coating layer is lowered, and workability may be lowered.
上記塗膜層用原料に用いる(メタ)アクリレートモノマー(B)は、官能基数が1であるモノマーであって、紫外線照射により硬化する上、紫外線硬化型樹脂に伸び特性を付与することができる。ここで、官能基とは、アクリロイルオキシ基(CH2=CHCOO−)又はメタクリロイルオキシ基(CH2=C(CH3)COO−)を指す。(メタ)アクリレートモノマー(B)の官能基数が2以上であれば、塗膜層の伸びが損なわれ、ローラの耐久性を悪化させる。 The (meth) acrylate monomer (B) used for the raw material for the coating layer is a monomer having a functional group number of 1 and can be cured by ultraviolet irradiation and can impart elongation characteristics to the ultraviolet curable resin. Here, the functional group refers to an acryloyloxy group (CH 2 ═CHCOO—) or a methacryloyloxy group (CH 2 ═C (CH 3 ) COO—). If the number of functional groups of the (meth) acrylate monomer (B) is 2 or more, the elongation of the coating layer is impaired and the durability of the roller is deteriorated.
上記(メタ)アクリレートモノマー(B)は、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基の他、嵩高い置換基又は極性基を有することが好ましい。(メタ)アクリレートモノマー(B)が嵩高い置換基又は極性基を有することで、重合後の高分子鎖は立体的に嵩高くなり、又は高分子鎖内の極性基相互作用が強くなる結果、高分子の結晶性が低下する。一般に、非晶性高分子は、結晶性高分子より伸び特性が良好である傾向があるため、上述の(メタ)アクリレートモノマー(B)は、伸び特性の付与に有効であると考えられる。ここで、嵩高い置換基としては、環状構造又は分枝鎖状構造を有する置換基が挙げられ、環状構造を有する置換基が好ましい。該環状構造としては、単環式又は多環式の何れのものでもよいが、環の運動が制限された強固な環状構造を形成したものが好ましく、環状に共役した構造、三つ以上の環から形成された多環系の架橋環式構造等が更に好ましい。なお、環状構造は、環式炭化水素でもよいし、ヘテロ環でもよい。また、環状に共役した構造としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環等が好ましく、一方、三つ以上の環から形成された多環系の架橋環式構造としては、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環、ビシクロ[2.2.1]ヘプテン環、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環等が好ましい。従って、嵩高い置換基として、具体的には、フェノキシエチル基、イソボルニル基、ノルボルニル基、ノルボルネニル基、アダマンチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル基等が挙げられ、これらの中でも、フェノキシエチル基及びイソボルニル基が好ましい。一方、上記極性基としては、窒素又は酸素を含む極性基が好ましく、アミノ基、イミノ基、ニトリル基、アンモニウム基、イミド基、アミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、含窒素複素環基、含酸素複素環基等が更に好ましく、アミノ基、含窒素複素環基及び含酸素複素環基が一層好ましい。なお、窒素又は酸素を含む極性基は、更に他のヘテロ原子を含んでもよい。ここで、アミノ基としては、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基等が好ましい。ジアルキルアミノ基としては、炭素数1〜10のアルキル基を有するジアルキルアミノ基が更に好ましく、ジエチルアミノ基、ジメチルアミノ基等が一層好ましい。一方、ジアリールアミノ基としては、芳香属性を示す環の炭素数が6〜10の無置換又は置換アリール基を有するジアリールアミノ基が更に好ましく、ジフェニルアミノ基等が一層好ましい。また、含窒素複素環基として、具体的には、モルホリノ基等が挙げられ、含酸素複素環基として、具体的には、テトラヒドロフリル基等が挙げられる。 The (meth) acrylate monomer (B) preferably has a bulky substituent or polar group in addition to the acryloyloxy group or methacryloyloxy group. As a result of having a bulky substituent or polar group in the (meth) acrylate monomer (B), the polymer chain after polymerization becomes sterically bulky, or the polar group interaction in the polymer chain becomes stronger. The crystallinity of the polymer decreases. In general, amorphous polymers tend to have better elongation characteristics than crystalline polymers, and thus the (meth) acrylate monomer (B) is considered to be effective in imparting elongation characteristics. Here, examples of the bulky substituent include a substituent having a cyclic structure or a branched chain structure, and a substituent having a cyclic structure is preferable. The cyclic structure may be either monocyclic or polycyclic, but preferably has a strong cyclic structure in which the movement of the ring is limited, and is a cyclic conjugated structure or three or more rings. A polycyclic bridged cyclic structure formed from is more preferable. The cyclic structure may be a cyclic hydrocarbon or a heterocyclic ring. The cyclic conjugated structure is preferably a benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring or the like. On the other hand, a polycyclic bridged cyclic structure formed from three or more rings is bicyclo [2.2. 1] A heptane ring, a bicyclo [2.2.1] heptene ring, a tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decane ring, a tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane ring and the like are preferable. . Accordingly, specific examples of the bulky substituent include a phenoxyethyl group, an isobornyl group, a norbornyl group, a norbornenyl group, an adamantyl group, a tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decyl group, and the like. Among these, a phenoxyethyl group and an isobornyl group are preferable. On the other hand, the polar group is preferably a polar group containing nitrogen or oxygen, and is an amino group, imino group, nitrile group, ammonium group, imide group, amide group, hydrazo group, azo group, diazo group, nitrogen-containing heterocyclic group. More preferred are oxygen-containing heterocyclic groups, and more preferred are amino groups, nitrogen-containing heterocyclic groups and oxygen-containing heterocyclic groups. Note that the polar group containing nitrogen or oxygen may further contain other heteroatoms. Here, the amino group is preferably a dialkylamino group, a diarylamino group, or the like. The dialkylamino group is more preferably a dialkylamino group having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a diethylamino group, a dimethylamino group, or the like. On the other hand, as the diarylamino group, a diarylamino group having an unsubstituted or substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms in the ring showing an aromatic attribute is more preferable, and a diphenylamino group is more preferable. Specific examples of the nitrogen-containing heterocyclic group include a morpholino group, and specific examples of the oxygen-containing heterocyclic group include a tetrahydrofuryl group.
以上のことから、上記(メタ)アクリレートモノマー(B)として、具体的には、アクリロイルモルホリン、N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート等が好適に挙げられる。なお、(メタ)アクリレートモノマー(B)は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。 From the above, specific examples of the (meth) acrylate monomer (B) include acryloylmorpholine, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, isobornyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, and the like. In addition, a (meth) acrylate monomer (B) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
本発明の導電性ローラにおいて、上記塗膜層用原料は、反応性希釈剤として上記(メタ)アクリレートモノマー(B)以外の(メタ)アクリレートモノマー(D)を含有してもよい。該(メタ)アクリレートモノマー(D)は、アクリロイルオキシ基(CH2=CHCOO−)又はメタクリロイルオキシ基(CH2=C(CH3)COO−)を1つ以上有するモノマーであり、塗膜層用原料における反応性希釈剤として作用し、即ち、紫外線で硬化する上、塗膜層用原料の粘度を低下させることが可能である。該(メタ)アクリレートモノマー(D)は、官能基数が1.0〜10であることが好ましく、1.0〜3.5であることが更に好ましい。また、該アクリレートモノマー(D)は、分子量が100〜2000であることが好ましく、100〜1000であることが更に好ましい。 In the conductive roller of the present invention, the coating layer raw material may contain a (meth) acrylate monomer (D) other than the (meth) acrylate monomer (B) as a reactive diluent. The (meth) acrylate monomer (D) is a monomer having one or more acryloyloxy groups (CH 2 ═CHCOO—) or methacryloyloxy groups (CH 2 ═C (CH 3 ) COO—) for coating layers. It acts as a reactive diluent in the raw material, that is, it can be cured with ultraviolet rays and the viscosity of the raw material for the coating layer can be lowered. The (meth) acrylate monomer (D) preferably has a functional group number of 1.0 to 10 and more preferably 1.0 to 3.5. The acrylate monomer (D) preferably has a molecular weight of 100 to 2000, and more preferably 100 to 1000.
上記(メタ)アクリレートモノマー(D)としては、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、イソミリスチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n-ブチルアクリレート、イソアミルアクリレート、グリシジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等が挙げられ、これらの中でも、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレートが好ましい。これら(メタ)アクリレートモノマー(D)は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As the (meth) acrylate monomer (D), 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, isomyristyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, ethyl acrylate , Isobutyl acrylate, n-butyl acrylate, isoamyl acrylate, glycidyl acrylate, butoxyethyl acrylate, ethoxydiethylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, pentaerythritol triacrylate, etc. Among these, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate and 1,6-hexanediol diacrylate are Masui. These (meth) acrylate monomers (D) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
上記塗膜層用原料において、(メタ)アクリレートオリゴマー(A)、(メタ)アクリレートモノマー(B)、及び任意に含まれ得る(メタ)アクリレートモノマー(D)の合計に占める(メタ)アクリレートモノマー(B)の割合は、10〜60質量%の範囲が好ましい。上記(メタ)アクリレートモノマー(B)の含有率が10質量%未満では、紫外線硬化膜にタック感があるため、摩擦による摩耗が発生するおそれがあり、一方、60質量%を超えると、紫外線硬化膜に未反応のモノマーが残り易く、未硬化成分のブリードが問題となる。 In the coating layer raw material, the (meth) acrylate monomer (A), the (meth) acrylate monomer (B), and the (meth) acrylate monomer (D) in the total of the (meth) acrylate monomer (D) that can be optionally contained ( The proportion of B) is preferably in the range of 10 to 60% by mass. If the content of the (meth) acrylate monomer (B) is less than 10% by mass, the UV-cured film may have a tackiness, which may cause abrasion due to friction. Unreacted monomer tends to remain in the film, and bleeding of uncured components becomes a problem.
上記塗膜層用原料に用いる光重合開始剤(C)は、紫外線を照射されることによって、上述した(メタ)アクリレートオリゴマー(A)、(メタ)アクリレートモノマー(B)及び(メタ)アクリレートモノマー(D)の重合を開始させる作用を有する。該光重合開始剤(C)としては、4-ジメチルアミノ安息香酸、4-ジメチルアミノ安息香酸エステル、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン及び3,3-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、4,4-ジメトキシベンゾフェノン、4,4-ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス(4-ジアルキルアミノフェニル)ケトン、ベンジル及びベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、フルオレン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1,2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(モルホリノフェニル)-ブタノン-1等が挙げられる。これら光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。上記塗膜層用原料における光重合開始剤(C)の配合量は、上記オリゴマー及びモノマーの合計100質量部に対して、0.2〜5.0質量部の範囲が好ましい。光重合開始剤(C)の配合量が0.2質量部以下では、塗膜層用原料の紫外線硬化を開始する効果が小さく、一方、5.0質量部を超えると、紫外線硬化を開始させる効果が飽和する一方、コストが高くなる。 The photopolymerization initiator (C) used as the raw material for the coating layer is the above-mentioned (meth) acrylate oligomer (A), (meth) acrylate monomer (B) and (meth) acrylate monomer when irradiated with ultraviolet rays. (D) has an action of initiating polymerization. Examples of the photopolymerization initiator (C) include 4-dimethylaminobenzoic acid, 4-dimethylaminobenzoic acid ester, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, acetophenone diethyl ketal, alkoxyacetophenone, benzyldimethyl ketal, benzophenone and 3,3-dimethyl-4-methoxybenzophenone, benzophenone derivatives such as 4,4-dimethoxybenzophenone, 4,4-diaminobenzophenone, alkyl benzoylbenzoate, bis (4-dialkylaminophenyl) ketone, benzyl, benzylmethyl ketal, etc. Benzyl derivatives of benzoin, benzoin derivatives such as benzoin and benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, Thioxanthone and thioxanthone derivatives, fluorene, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis (2,4,6- Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (morpholinophenyl) -butanone-1, etc. Is mentioned. These photoinitiators may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. The blending amount of the photopolymerization initiator (C) in the coating layer raw material is preferably in the range of 0.2 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the oligomer and monomer. When the blending amount of the photopolymerization initiator (C) is 0.2 parts by mass or less, the effect of initiating UV curing of the coating layer raw material is small, while when it exceeds 5.0 parts by mass, the effect of initiating UV curing is saturated. On the other hand, the cost increases.
上記塗膜層用原料においては、光重合開始剤(C)による重合反応を促進するために、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第3級アミン系光重合促進剤、トリフェニルホスフィン等のホスフィン系光重合促進剤、チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤等を更に塗料に添加してもよい。これら光重合促進剤の添加量は、上記オリゴマー及びモノマーの合計100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲が好ましい。 In the raw material for the coating layer, a tertiary amine photopolymerization accelerator such as triethylamine or triethanolamine, or a phosphine light such as triphenylphosphine is used to promote the polymerization reaction by the photopolymerization initiator (C). A polymerization accelerator, a thioether photopolymerization accelerator such as thiodiglycol, and the like may be further added to the paint. The addition amount of these photopolymerization accelerators is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the oligomer and the monomer.
本発明の導電性ローラにおいて、上記塗膜層用原料は、上記(メタ)アクリレートオリゴマー(A)、(メタ)アクリレートモノマー(B)、光重合開始剤(C)、任意に(メタ)アクリレートモノマー(D)及び光重合促進剤を含む他、導電剤、微粒子、重合禁止剤等を含有することが好ましい。なお、本発明の導電性ローラにおいて、弾性層に隣接する塗膜層以外の塗膜層は、特に限定されず、弾性層に隣接する塗膜層と同様であっても、異なってもよい。 In the conductive roller of the present invention, the raw material for the coating layer includes the (meth) acrylate oligomer (A), the (meth) acrylate monomer (B), the photopolymerization initiator (C), and optionally the (meth) acrylate monomer. In addition to (D) and a photopolymerization accelerator, it is preferable to contain a conductive agent, fine particles, a polymerization inhibitor, and the like. In the conductive roller of the present invention, the coating layer other than the coating layer adjacent to the elastic layer is not particularly limited, and may be the same as or different from the coating layer adjacent to the elastic layer.
本発明の導電性ローラにおいて、上記塗膜層用原料は、導電性を付与するために、導電剤を含有してもよく、該導電剤としては、上述の弾性層に用いることができる導電剤と同様のものが挙げられる。 In the conductive roller of the present invention, the raw material for the coating layer may contain a conductive agent in order to impart conductivity, and the conductive agent can be used for the elastic layer described above. The same thing is mentioned.
本発明の導電性ローラにおいて、上記塗膜層用原料は、更に、微粒子を含有してもよい。塗膜層用原料に微粒子を含ませることで、導電性ローラの表面に適度な微小凹凸を形成することができる。該微粒子としては、ゴム、ウレタン又は合成樹脂製の微粒子やカーボン製の微粒子およびシリカ系微粒子等の無機微粒子が好ましく、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタンアクリレート、メラミン樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ガラス状カーボン製の微粒子およびシリカ微粒子が特に好ましい。これら微粒子は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。また、該微粒子の含有量は、上記オリゴマー及びモノマーの合計100質量部に対して、0.1〜100質量部の範囲が好ましい。 In the conductive roller of the present invention, the coating layer material may further contain fine particles. By including fine particles in the raw material for the coating layer, appropriate fine irregularities can be formed on the surface of the conductive roller. As the fine particles, inorganic fine particles such as fine particles made of rubber, urethane or synthetic resin, fine particles made of carbon and silica fine particles are preferable. Silicone rubber, silicone resin, fluororesin, urethane resin, polyolefin resin, epoxy resin, polystyrene resin Urethane acrylate, melamine resin, phenol resin, (meth) acrylic resin, glassy carbon fine particles and silica fine particles are particularly preferred. These fine particles may be used alone or in combination of two or more. In addition, the content of the fine particles is preferably in the range of 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the oligomer and the monomer.
本発明の導電性ローラにおいて、上記塗膜層用原料は、更に、重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤を添加することで、紫外線照射前の熱重合を防止することができる。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエ−テル、p-メトキシフェノール、2,4-ジメチル-6-t-ブチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ブチルヒドロキシアニソール、3-ヒドロキシチオフェノール、α-ニトロソ-β-ナフトール、p-ベンゾキノン、2,5-ジヒドロキシ-p-キノン等が挙げられる。また、該重合禁止剤の含有量は、上記オリゴマー及びモノマーの合計100質量部に対して、0.001〜0.2質量部の範囲が好ましい。 In the conductive roller of the present invention, the raw material for the coating layer may further contain a polymerization inhibitor. By adding a polymerization inhibitor, thermal polymerization before ultraviolet irradiation can be prevented. Polymerization inhibitors include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-methoxyphenol, 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylhydroxyanisole, 3 -Hydroxythiophenol, α-nitroso-β-naphthol, p-benzoquinone, 2,5-dihydroxy-p-quinone and the like. In addition, the content of the polymerization inhibitor is preferably in the range of 0.001 to 0.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the oligomer and the monomer.
本発明の導電性ローラにおいて、弾性層に隣接する塗膜層を形成する紫外線硬化型樹脂は、破断伸びが80%以上であることを要し、80〜600%であることが好ましい。紫外線硬化型樹脂の破断伸びが80%未満では、塗膜層の伸びが損なわれ、ローラの耐久性が悪化する結果、印字中に塗膜割れや塗膜削れを生じてしまう。 In the conductive roller of the present invention, the ultraviolet curable resin forming the coating layer adjacent to the elastic layer needs to have an elongation at break of 80% or more, and preferably 80 to 600%. If the elongation at break of the ultraviolet curable resin is less than 80%, the elongation of the coating layer is impaired, and the durability of the roller is deteriorated. As a result, the coating film is cracked or the coating film is scraped during printing.
また、本発明の導電性ローラにおいて、弾性層に隣接する塗膜層を形成する紫外線硬化型樹脂は、破断伸びが80%以上であることに加えて、弾性率を280MPa以下、好ましくは5〜200MPaの範囲にすることにより、耐久性をさらに向上させることができる。紫外線硬化型樹脂の弾性率が280MPaを超えると、塗膜層へ応力が集中し、ローラの耐久性が悪化する結果、印字中に塗膜割れや塗膜削れを生ずる。 In the conductive roller of the present invention, the ultraviolet curable resin forming the coating layer adjacent to the elastic layer has an elastic modulus of 280 MPa or less, preferably 5 to 5 in addition to the elongation at break of 80% or more. By setting the pressure within the range of 200 MPa, the durability can be further improved. If the elastic modulus of the ultraviolet curable resin exceeds 280 MPa, stress concentrates on the coating layer and the durability of the roller deteriorates, resulting in coating cracking and coating scraping during printing.
上記塗膜層の厚さの合計は、0.5μm〜150μmの範囲が好ましい。塗膜層の厚さの合計が0.5μm未満では、塗膜層を配設する効果が小さく、150μmを超えると、導電性ローラの表面が硬くなり、柔軟性が損なわれる。 The total thickness of the coating layer is preferably in the range of 0.5 μm to 150 μm. If the total thickness of the coating layer is less than 0.5 μm, the effect of disposing the coating layer is small, and if it exceeds 150 μm, the surface of the conductive roller becomes hard and flexibility is impaired.
本発明の導電性ローラは、特に限定されるものではなく、例えば、塗膜層を構成する各成分を含む塗膜層用原料(塗料)を調製し、上述の方法で得たローラ本体の弾性層上に塗布した後、紫外線照射して塗膜層を形成することで作製できる。また、塗膜層を二層以上有する導電性ローラにおいては、同様の手順を繰り返し行うことで作製できる。この場合、本発明の導電性ローラは、製造に長い乾燥ラインを必要とせず、また、安定した品質の塗膜層を有する。なお、塗膜層用原料(塗料)を弾性層及び塗膜層の外表面に塗布する方法としては、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法、ダイコート法等が挙げられる。また、紫外線照射に用いる光源としては、水銀灯、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が挙げられる。紫外線照射の条件は、各種原料に含まれる成分及び塗布量等に応じて適宜選択され、照射強度や積算光量等を適宜調整すればよい。 The conductive roller of the present invention is not particularly limited, and for example, the elasticity of the roller main body obtained by preparing a coating layer raw material (paint) containing each component constituting the coating layer and obtained by the above-described method. After coating on the layer, it can be prepared by irradiating with ultraviolet rays to form a coating layer. Moreover, in the electroconductive roller which has two or more coating film layers, it can produce by repeating the same procedure. In this case, the conductive roller of the present invention does not require a long drying line for production, and has a coating layer having a stable quality. In addition, as a method of apply | coating the raw material for coating-film layers (paint) to the outer surface of an elastic layer and a coating-film layer, a spray method, a roll coater method, a dipping method, a die-coating method etc. are mentioned. Examples of the light source used for ultraviolet irradiation include a mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and a xenon lamp. The conditions for ultraviolet irradiation are appropriately selected according to the components and coating amounts contained in various raw materials, and the irradiation intensity, the integrated light amount, etc. may be adjusted as appropriate.
上述した本発明の導電性ローラは、画像形成装置の現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ等として用いることができる。 The conductive roller of the present invention described above can be used as a developing roller, a charging roller, a toner supply roller, a transfer roller, a paper feed roller, a cleaning roller, a fixing pressure roller, and the like of an image forming apparatus.
<画像形成装置>
本発明の画像形成装置は、上述した導電性ローラを備えることを特徴とする。本発明の画像形成装置は、上記導電性ローラを用いる以外、特に制限はなく、公知の方法で製造することができる。
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus of the present invention includes the conductive roller described above. The image forming apparatus of the present invention is not particularly limited except that the conductive roller is used, and can be manufactured by a known method.
以下に、図を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図2は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図示例の画像形成装置は、静電潜像を保持した感光ドラム5と、感光ドラム5の近傍(図では上方)に位置し感光ドラム5を帯電させるための帯電ローラ6と、トナー7を供給するためのトナー供給ローラ8と、トナー供給ローラ8と感光ドラム5との間に配置された現像ローラ9と、現像ローラ9の近傍(図では上方)に設けられた成層ブレード10と、感光ドラム5の近傍(図では下方)に位置する転写ローラ11と、感光ドラム5に隣接して配置されたクリーニングローラ12とを備える。なお、本発明の画像形成装置は、更に画像形成装置に通常用いられる公知の部品(図示せず)を備えることができる。
The image forming apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an example of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus of the illustrated example supplies a
図示例の画像形成装置においては、感光ドラム5に帯電ローラ6を当接させて、感光ドラム5と帯電ローラ6との間に電圧を印加して、感光ドラム5を一定電位に帯電させた後、露光機(図示せず)により静電潜像を感光ドラム5上に形成する。次に、感光ドラム5と、トナー供給ローラ8と、現像ローラ9とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ8上のトナー7が現像ローラ9を経て感光ドラム5に送られる。現像ローラ9上のトナー7は、成層ブレード10により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ9と感光ドラム5とが接触しながら回転することにより、トナー7が現像ローラ9から感光ドラム5の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー7は、転写ローラ11で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム5上に残留するトナー7は、クリーニングローラ12によって除去される。ここで、本発明の画像形成装置においては、例えば、帯電ローラ6、トナー供給ローラ8、現像ローラ9、転写ローラ11及びクリーニングローラ12の少なくともいずれかに、例えば上述した弾性層3と塗膜層4とを備え、優れた耐久性を有する導電性ローラ1を用いることで、優れた画像を安定的に形成することが可能となる。
In the illustrated image forming apparatus, the charging roller 6 is brought into contact with the
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
まず、実施例1〜14及び比較例1〜9に共通した仕様の弾性層を有するローラ本体を以下の処方に基づき作製した。 First, the roller main body which has the elastic layer of the specification common to Examples 1-14 and Comparative Examples 1-9 was produced based on the following prescription.
(ローラ本体の作製)
ポリエーテルポリオールによりプレポリマー化されたNCO含有率6.7%のポリオール変性トリレンジイソシアネートであるイソシアネート成分100質量部と、導電性カーボンブラック2.0質量部、水酸基価37.0mgKOH/gで平均官能基数3のポリエーテルポリオール21質量部、水酸基価388mgKOH/gで平均官能基数3のポリエーテルポリオール19質量部、水酸基価34mgKOH/gの反応性シリコーン整泡剤(ポリジメチルシロキサン/ポリエチレンオキサイド共重合体)5質量部、過塩素酸ナトリウム0.3質量部及びジブチルスズジラウレート0.2質量部とを混合し、ポリウレタン原料を調製した。このポリウレタン原料をメカニカルフロス法により発泡させた。この発泡ポリウレタン原料を、金属軸がセットされた金型に注型することにより、軸の周囲にウレタン発泡体の弾性層を有するローラ本体を作製した。なお、得られたウレタン発泡体の発泡倍率は1.6倍であった。
(Production of roller body)
100 parts by mass of an isocyanate component which is a polyol-modified tolylene diisocyanate having a NCO content of 6.7% prepolymerized with a polyether polyol, 2.0 parts by mass of conductive carbon black, a poly having an average functional group number of 3 and a hydroxyl value of 37.0 mgKOH / g 21 parts by mass of ether polyol, 19 parts by mass of polyether polyol having a hydroxyl value of 388 mgKOH / g and an average number of functional groups of 3 and 5 parts by mass of reactive silicone foam stabilizer (polydimethylsiloxane / polyethylene oxide copolymer) having a hydroxyl value of 34 mgKOH / g Then, 0.3 parts by mass of sodium perchlorate and 0.2 parts by mass of dibutyltin dilaurate were mixed to prepare a polyurethane raw material. This polyurethane raw material was foamed by a mechanical floss method. By casting this foamed polyurethane raw material into a mold on which a metal shaft was set, a roller body having an elastic layer of urethane foam around the shaft was produced. The foaming ratio of the obtained urethane foam was 1.6 times.
(実施例1〜14及び比較例1〜6)
次に、上記ローラ本体の表面に、表1〜3に示す配合処方の塗膜層用塗料をロールコーターにて塗布し、UV照射強度1500mW/cm2で5秒間UV照射して、表面にUV塗膜[厚さ:20μm]を有する導電性ローラを得た。得られた導電性ローラにおいて、印字耐久試験を下記の方法で評価した。また、塗膜層用塗料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂の破断伸び及び弾性率についても、下記の方法で測定した。結果を表1〜3に示す。
(Examples 1-14 and Comparative Examples 1-6)
Next, the coating material for the coating layer having the formulation shown in Tables 1 to 3 is applied to the surface of the roller body with a roll coater, and UV irradiation is performed at a UV irradiation intensity of 1500 mW / cm 2 for 5 seconds, and the surface is irradiated with UV. A conductive roller having a coating film [thickness: 20 μm] was obtained. For the obtained conductive roller, the printing durability test was evaluated by the following method. Further, the elongation at break and the elastic modulus of the ultraviolet curable resin obtained by curing the paint for coating layer by ultraviolet irradiation were also measured by the following methods. The results are shown in Tables 1-3.
(1)印字耐久試験
導電性ローラを現像ローラとして画像形成装置に組み込み、5000枚印刷した後、導電性ローラにおけるローラ削れの度合いを、目視にて下記基準で判断した。
ローラの表面に線が見えないか、見えても段差が確認できないものを「良好」、ローラの表面に段差は確認できないものの、塗膜層を形成する紫外製硬化型樹脂の弾性率が高過ぎてしまい、スペック割れを起こすものを「やや良好」、ローラの表面に段差がはっきり確認できるものを「悪い」とした。
(1) Printing durability test The conductive roller was incorporated in the image forming apparatus as a developing roller, and after printing 5,000 sheets, the degree of roller abrasion of the conductive roller was visually determined according to the following criteria.
`` Good '' if the line on the surface of the roller is not visible or can not be confirmed even if it is visible, but the step on the surface of the roller cannot be confirmed, but the elastic modulus of the UV curable resin that forms the coating layer is too high As a result, “slightly good” means that the spec crack occurs, and “bad” means that the level difference on the roller surface can be clearly confirmed.
(2)紫外線硬化型樹脂の破断伸び及び弾性率
JIS法プラスチックフィルム及びシートの引張試験方法(JIS K 7127−1989)で評価した。具体的には、樹脂塗料をガラスモールド中でUV硬化させ、樹脂プレートを作製し、全長20cm、幅1〜2.5cmの短冊状に切り、サンプルとした。このサンプルについて、チャック間距離10cmとし、引っ張り試験機[(株)オリエンテック製STA−1150]にて、破断時の伸び率を記録した。また、弾性率は、上記サンプルの5%伸びにおける応力から計算した。
(2) Breaking Elongation and Elastic Modulus of Ultraviolet Curing Resin Evaluation was made by a JIS method plastic film and sheet tensile test method (JIS K 7127-1989). Specifically, the resin coating was UV cured in a glass mold to prepare a resin plate, which was cut into strips having a total length of 20 cm and a width of 1 to 2.5 cm to obtain samples. With respect to this sample, the distance between chucks was set to 10 cm, and the elongation at break was recorded with a tensile tester [STA-1150 manufactured by Orientec Co., Ltd.]. The elastic modulus was calculated from the stress at 5% elongation of the sample.
*1 ウレタンアクリレートオリゴマー,共栄社化学(株)製,重量平均分子量:4500.
*2 エポキシアクリレートオリゴマー,共栄社化学(株)製,重量平均分子量:600.
*3 極性基含有アクリレートモノマー,アクリロイルモルホリン,新中村化学工業(株)製.
*4 極性基含有メタクリレートモノマー,N,N-ジエチルアミノエチルメタクリレート,共栄社化学(株)製.
*5 嵩高い置換基含有アクリレートモノマー,イソボルニルアクリレート,共栄社化学(株)製.
*6 嵩高い置換基含有アクリレートモノマー,フェノキシエチルアクリレート,共栄社化学(株)製.
*7 2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジアクリレート,共栄社化学(株)製.
*8 1,6-ヘキサンジオールジアクリレート,共栄社化学(株)製.
*9 1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン,チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製.
*10 ウレタンアクリレートオリゴマー,日本合成化学工業(株)製,重量平均分子量:18000.
*11 ウレタンアクリレートオリゴマー,日本化薬(株)製,重量平均分子量:8100.
*12 ウレタンアクリレートオリゴマー,日本化薬(株)製,重量平均分子量:11500.
*13 ウレタンアクリレートオリゴマー,日本合成化学工業(株)製,重量平均分子量:10000.
*14 ウレタンアクリレートオリゴマー,日本合成化学工業(株)製,重量平均分子量:10000.
*15 ウレタンアクリレートオリゴマー,日本合成化学工業(株)製,重量平均分子量:5000.
* 1 Urethane acrylate oligomer, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight: 4500.
* 2 Epoxy acrylate oligomer, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight: 600.
* 3 Polar group-containing acrylate monomer, acryloylmorpholine, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
* 4 Polar group-containing methacrylate monomer, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
* 5 Bulky substituent-containing acrylate monomer, isobornyl acrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
* 6 Bulky substituent-containing acrylate monomer, phenoxyethyl acrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
* 7 2-Butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
* 8 1,6-hexanediol diacrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
* 9 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, manufactured by Ciba Specialty Chemicals.
* 10 Urethane acrylate oligomer, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., weight average molecular weight: 18000.
* 11 Urethane acrylate oligomer, Nippon Kayaku Co., Ltd., weight average molecular weight: 8100.
* 12 Urethane acrylate oligomer, Nippon Kayaku Co., Ltd., weight average molecular weight: 11500.
* 13 Urethane acrylate oligomer, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., weight average molecular weight: 10000.
* 14 Urethane acrylate oligomer, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., weight average molecular weight: 10000.
* 15 Urethane acrylate oligomer, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., weight average molecular weight: 5000.
表1〜3から、実施例の導電性ローラは、官能基数が1で且つ嵩高い置換基又は極性基を含有する(メタ)アクリレートモノマー(B)を含む塗膜層用塗料を紫外線照射で硬化させた、破断伸びが80%以上の紫外線硬化型樹脂からなる塗膜層を用いたことで、比較例の導電性ローラよりも耐久性が良好であることが分かった。また、実施例1,2,7,12,13の結果から、本発明の導電性ローラは、嵩高い置換基を含有する(メタ)アクリレートモノマーと極性基を含有する(メタ)アクリレートモノマーとを組み合わせても、ローラの耐久性に優れることが分かった。更に、実施例5,12の結果から、本発明の導電性ローラは、上記(メタ)アクリレートモノマー(B)以外の(メタ)アクリレートモノマーを含んでもよいことが分かった。 From Tables 1 to 3, the conductive roller of the example is a coating layer coating containing a (meth) acrylate monomer (B) having a functional group number of 1 and a bulky substituent or polar group, which is cured by ultraviolet irradiation. It was found that the durability was better than that of the conductive roller of the comparative example by using the coating layer made of an ultraviolet curable resin having an elongation at break of 80% or more. Further, from the results of Examples 1, 2, 7, 12, and 13, the conductive roller of the present invention comprises a (meth) acrylate monomer containing a bulky substituent and a (meth) acrylate monomer containing a polar group. It was found that even when combined, the roller was excellent in durability. Furthermore, from the results of Examples 5 and 12, it was found that the conductive roller of the present invention may contain a (meth) acrylate monomer other than the (meth) acrylate monomer (B).
1 導電性ローラ
2 シャフト部材
3 弾性層
4 塗膜層
5 感光ドラム
6 帯電ローラ
7 トナー
8 トナー供給ローラ
9 現像ローラ
10 成層ブレード
11 転写ローラ
12 クリーニングローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
少なくとも前記弾性層に隣接する塗膜層が、(メタ)アクリレートオリゴマー(A)、(メタ)アクリレートモノマー(B)及び光重合開始剤(C)を含む塗膜層用原料を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなり、
前記紫外線硬化型樹脂は、破断伸びが80%以上であり、
前記(メタ)アクリレートモノマー(B)が、アクリロイルモルホリン、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、及びイソボルニルアクリレートからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする導電性ローラ。 In a conductive roller comprising a shaft member, an elastic layer disposed on the radially outer side of the shaft member, and one or more coating layers disposed on the radially outer side of the elastic layer,
At least the coating layer adjacent to the elastic layer is cured by irradiating the coating layer material containing (meth) acrylate oligomer (A), (meth) acrylate monomer (B) and photopolymerization initiator (C) with ultraviolet irradiation. UV curable resin
The ultraviolet curable resin has an elongation at break of 80% or more ,
The conductive roller, wherein the (meth) acrylate monomer (B) is at least one selected from the group consisting of acryloylmorpholine, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, and isobornyl acrylate .
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