JPH10141355A - Conductive roller - Google Patents
Conductive rollerInfo
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- JPH10141355A JPH10141355A JP8294164A JP29416496A JPH10141355A JP H10141355 A JPH10141355 A JP H10141355A JP 8294164 A JP8294164 A JP 8294164A JP 29416496 A JP29416496 A JP 29416496A JP H10141355 A JPH10141355 A JP H10141355A
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- JP
- Japan
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- polyol
- conductive
- isocyanate component
- elastic layer
- roller
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 導電性ローラの導電弾性層を低硬度で圧縮永
久歪みの小さいものとし、相手材汚染を防止して画像形
成装置に実装されたとき、出来上がる画像ムラを防ぐ。
【解決手段】 回転軸の外周にスポンジ状導電弾性層が
同心に積層されて成り、相手材と当接して用いられる導
電性ローラにおいて、該スポンジ状導電弾性層をポリオ
ール成分とイソシアネート成分とを反応させて得られる
ポリウレタンから形成し、かつ、その際、該イソシアネ
ート成分が2.0より大きく3.0未満である平均官能
基数を有するポリイソシアネートを使用する。
(57) [PROBLEMS] To provide a conductive elastic layer of a conductive roller having a low hardness and a small compression set to prevent contamination of a mating material and to prevent the resulting image unevenness when mounted on an image forming apparatus. SOLUTION: A sponge-like conductive elastic layer is formed by concentrically laminating the outer periphery of a rotating shaft, and the sponge-like conductive elastic layer reacts with a polyol component and an isocyanate component in a conductive roller used in contact with a counterpart material. A polyisocyanate formed from the resulting polyurethane and having an average number of functional groups in which the isocyanate component is greater than 2.0 and less than 3.0 is used.
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、導電性ローラに関
する。特に、電子写真装置等に用いることができ、優れ
た画像品質を提供する導電性ローラに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a conductive roller. In particular, the present invention relates to a conductive roller that can be used in an electrophotographic apparatus or the like and provides excellent image quality.
【0002】[0002]
【従来の技術】複写機やファクシミリ、プリンタ等の電
子写真装置は、表面に光導電体層が設けられた感光体を
有しており、作動の際、感光体の外周面が一様に帯電さ
れ、ついで被複写体への照射反射光や電気信号に応じた
レーザー光で外周面を露光することにより静電潜像を形
成し、この静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形
成した後、用紙等に転写し、定着させるものである。2. Description of the Related Art An electrophotographic apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer has a photoconductor having a photoconductor layer provided on a surface thereof. In operation, an outer peripheral surface of the photoconductor is uniformly charged. Then, an outer peripheral surface is exposed with a laser beam corresponding to an irradiation reflected light or an electric signal to the copy object to form an electrostatic latent image, and a toner is formed by attaching toner to the electrostatic latent image. After that, the image is transferred to paper or the like and fixed.
【0003】前記の過程において、図1に示すように感
光体6を一様に帯電させるため帯電ローラ1、トナー2
を搬送し、感光体6に付着させるための現像ローラ3、
トナー像を感光体6から用紙7に転写するための転写ロ
ーラ4、転写後、感光体6に残留するトナーをかきとる
クリーニングブレードを補助するクリーニングローラ5
等の種々の導電性ローラが使用される。In the above process, as shown in FIG. 1, a charging roller 1, a toner 2
, And a developing roller 3 for adhering to the photoreceptor 6
A transfer roller 4 for transferring the toner image from the photoreceptor 6 to the sheet 7; a cleaning roller 5 for assisting a cleaning blade for scraping off the toner remaining on the photoreceptor 6 after the transfer
Various conductive rollers are used.
【0004】このような導電性ローラには、通常、金属
より成る回転軸の外周に、弾性体より成る導電性層が同
心に積層されて成るものが使用されており、さらに表面
性を付与するために、必要に応じて表面層を積層して形
成した導電性層で2層以上から成るものも使用されてい
る。As such a conductive roller, a roller in which a conductive layer made of an elastic material is concentrically laminated on the outer periphery of a rotating shaft made of metal is usually used, and further, a surface property is imparted. For this reason, a conductive layer formed by laminating a surface layer as necessary and having two or more layers is also used.
【0005】前記導電弾性層は、感光体等の相手材(被
接触材)と一定の当接幅を確保するために、低硬度で変
形しやすくしかも変形回復性に優れたものが、また相手
材への汚染性が著しく低いものが望まれている。The conductive elastic layer has a low hardness and is easily deformed and has excellent deformation recovery in order to secure a constant contact width with a mating material (contacted material) such as a photoconductor. It is desired that the material has extremely low contamination.
【0006】相手材への汚染の原因は、未反応物が導電
弾性層から、ミクロまたはマクロにブルームまたはブリ
ードすることにより生じることが明らかであり、そのた
め導電弾性層中に未反応物を残留させない、すなわち導
電弾性層形成反応を完結させることが必要となる。It is apparent that the cause of the contamination of the counterpart material is caused by the unreacted substance blooming or bleeding microscopically or macroscopically from the conductive elastic layer, so that the unreacted substance does not remain in the conductive elastic layer. That is, it is necessary to complete the reaction for forming the conductive elastic layer.
【0007】通常ポリウレタン(エラストマーまたは発
泡体)から成る導電弾性層を備える導電性ローラは、ポ
リオール成分とイソシアネート成分の計量、混合を自動
で行う注入機(注型機、発泡機)を用いて製造される。
このような注入機による材料の計量には、ギアポンプ、
プランジャーポンプ等を用いており、ポリオール成分お
よびイソシアネート成分の粘度が低すぎると、シール部
からの材料漏れを生じやすくなり、正確な計量が継続し
て行われないという問題がある。また、ローラに導電性
を付与するために、ポリオール成分にカーボン・グラフ
ァイト等の導電付与剤を添加するが、これら導電付与剤
を添加するとポリオール成分の粘度は、数千センチポイ
ズ(cps)以上に達し、これにイソシアネート成分を
混合すると、混合液の粘度はさらに高くなる。A conductive roller having a conductive elastic layer usually made of polyurethane (elastomer or foam) is manufactured by using an injection machine (a casting machine, a foaming machine) that automatically measures and mixes a polyol component and an isocyanate component. Is done.
For the metering of materials with such an injector, a gear pump,
If a plunger pump or the like is used and the viscosity of the polyol component and the isocyanate component is too low, material leakage from the seal portion is likely to occur, and there is a problem that accurate measurement cannot be continuously performed. Further, in order to impart conductivity to the roller, a conductivity-imparting agent such as carbon graphite is added to the polyol component. When these conductivity-imparting agents are added, the viscosity of the polyol component reaches several thousand centipoise (cps) or more. When the isocyanate component is mixed with the mixture, the viscosity of the mixed solution is further increased.
【0008】特に、イソシアネート成分の粘度が高すぎ
ると均一な混合が困難となり、また均一混合できても混
合液の粘度が高くなりすぎ、注入時にエアーをかみこん
だり、注入不良を生じたりする。すなわち、イソシアネ
ート成分の粘度が低すぎると計量不良により配合比率に
狂いが生じ、イソシアネート成分の粘度が高すぎるとポ
リオール成分とイソシアネート成分の混合不良が生じ、
どちらの場合も結果として反応が完結せず、接触する相
手材を汚染する原因となる。In particular, if the viscosity of the isocyanate component is too high, uniform mixing becomes difficult, and even if uniform mixing is possible, the viscosity of the mixed solution becomes too high, causing air to be trapped during injection or poor injection. That is, if the viscosity of the isocyanate component is too low, the mixing ratio will be incorrect due to poor measurement, and if the viscosity of the isocyanate component is too high, poor mixing of the polyol component and the isocyanate component will occur,
In either case, as a result, the reaction is not completed and causes contamination of the contacting material.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、ポリオール成分とイソシアネート成分の混合比が一
定で、均一に混合でき、これらを反応させて得られる低
硬度で圧縮永久歪みが小さく、しかも感光体汚染のない
ポリウレタン発泡体から成る導電性ローラを提供するこ
とを目的とするものである。In view of the above, the present invention has been made in view of the above, the mixing ratio of a polyol component and an isocyanate component is constant, uniform mixing is possible, low hardness and low compression set obtained by reacting these components, Further, it is another object of the present invention to provide a conductive roller made of a polyurethane foam free of photoconductor contamination.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、回転軸
の外周にスポンジ状導電弾性層が同心に積層されて成
り、相手材と当接して用いられる導電性ローラにおい
て、該スポンジ状導電弾性層がポリウレタンから成り、
低硬度、低圧縮永久歪みを達成するためにポリウレタン
を形成する一方の成分であるイソシアネート成分につい
て官能基数を特定したところにある。すなわち、本発明
によれば、回転軸の外周にスポンジ状導電弾性層が同心
に積層されて成り、相手材と当接して用いられる導電性
ローラにおいて、該スポンジ状導電弾性層がポリオール
成分とイソシアネート成分とを反応させて得られるポリ
ウレタンから成り、かつ、該イソシアネート成分が2.
0より大きく3.0未満である平均官能基数を有するポ
リイソシアネートから成ることを特徴とする導電性ロー
ラを提供する。SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is to provide a sponge-like conductive roller which is formed by concentrically laminating a sponge-like conductive elastic layer on the outer periphery of a rotating shaft and which is used in contact with a mating member. The elastic layer is made of polyurethane,
In order to achieve low hardness and low compression set, the number of functional groups is specified for an isocyanate component, which is one of the components forming a polyurethane. That is, according to the present invention, the sponge-like conductive elastic layer is formed by concentrically laminating the sponge-like conductive elastic layer on the outer periphery of the rotating shaft, and the sponge-like conductive elastic layer is formed of a polyol component and an isocyanate. And a polyurethane obtained by reacting the isocyanate component.
A conductive roller comprising a polyisocyanate having an average number of functional groups greater than 0 and less than 3.0.
【0011】本発明において、ポリオール成分との計量
比を確保し、かつ均一混合するため好適にはイソシアネ
ート成分の粘度が常温で50〜2000cpsの範囲に
ある。さらに本発明において、スポンジ状導電弾性層に
未反応物を残留させない反応比を確保するため好適には
ポリイソシアネートとポリオール成分中のポリオールと
の官能基比[NCO]/[OH]が0.9〜1.2の範
囲にある。 本明細書中用いる「低硬度」とは、アスカーC硬度20
°〜50°の硬度を指す。また、「導電性」とは、電気
抵抗が103〜1010Ω・cmのレベルを指す。In the present invention, the viscosity of the isocyanate component is preferably in the range of 50 to 2,000 cps at room temperature in order to secure a measurement ratio with the polyol component and to perform uniform mixing. Furthermore, in the present invention, the functional group ratio [NCO] / [OH] of the polyisocyanate and the polyol in the polyol component is preferably 0.9 in order to ensure a reaction ratio that does not leave unreacted substances in the sponge-like conductive elastic layer. 1.21.2. As used herein, "low hardness" refers to Asker C hardness of 20.
° to 50 ° hardness. “Conductivity” refers to a level of electric resistance of 10 3 to 10 10 Ω · cm.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下に本発明をさらに詳しく説明
する。 本発明において、ポリウレタン発泡体の形成に使用でき
るポリオール成分には、特に制限がなく、ポリエーテル
ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリブタンジエ
ンポリオール、エチレングリコール、ブタンジオール等
が挙げられる。これらの混合物をポリオール成分として
使用してもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the present invention, the polyol component that can be used for forming the polyurethane foam is not particularly limited, and examples thereof include a polyether polyol, a polyester polyol, a polybutanediene polyol, ethylene glycol, and butanediol. These mixtures may be used as the polyol component.
【0013】本発明において、ポリウレタン発泡体の形
成に使用できるイソシアネート成分には、2.0より大
きく3.0未満である平均官能基数を有するポリイソシ
アネートが適している。このようなポリイソシアネート
の例としては、2,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ネート(MDI)または4,4′−ジフェニルメタンジ
イソシアネート(MDI)とポリメチレンポリフェニル
イソシアネート(ポリメリックMDI)の混合体、ポリ
メリックMDIとトルレンジイソシアネート(TDI)
の混合体および変性MDI(アダクト体、トリマー体、
カルボジイミド体など)等が挙げられるが、これら特定
のポリイソシアネートに限定されない。ポリオールの場
合と同様に、前記ポリイソシアネートの混合物を使用し
てもよい。In the present invention, a polyisocyanate having an average number of functional groups of more than 2.0 and less than 3.0 is suitable for the isocyanate component which can be used for forming a polyurethane foam. Examples of such polyisocyanates include 2,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) or a mixture of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and polymethylene polyphenylisocyanate (polymeric MDI), and polymeric MDI and toluene range. Isocyanate (TDI)
And modified MDI (adduct, trimer,
And the like, but are not limited to these specific polyisocyanates. As in the case of the polyol, a mixture of the above-mentioned polyisocyanates may be used.
【0014】ポリイソシアネートの平均官能基数が2以
下であると形成されるポリウレタン発泡体は低硬度であ
るが、圧縮永久歪みが著しく大きくなる。また、平均官
能基数が3以上であると、圧縮永久歪みには優れるもの
の、硬度が高くなり過ぎ、変形しやすさが損なわれる。
したがって、ポリイソシアネートの平均官能基数は、
2.0より大きく3.0未満であることが必須である。If the average number of functional groups of the polyisocyanate is 2 or less, the polyurethane foam formed has a low hardness, but the compression set becomes extremely large. On the other hand, when the average number of functional groups is 3 or more, although the compression set is excellent, the hardness becomes too high and the deformability is impaired.
Therefore, the average number of functional groups of the polyisocyanate,
It is essential that it be greater than 2.0 and less than 3.0.
【0015】形成されるポリウレタン発泡体に導電性を
付与するために、通常、予めポリオール成分に導電付与
剤を添加し、均一に分散させて使用する。この導電付与
剤としては、カーボンブラック、グラファイトの他、酸
化錫粒子等が挙げられる。好ましい導電付与剤は、カー
ボンブラックである。使用量は、ポリオール成分100
部に対して0.2〜3.0重量部、好ましくは0.5重
量部である。[0015] In order to impart conductivity to the polyurethane foam to be formed, a conductivity-imparting agent is usually added to the polyol component in advance, and the resulting mixture is uniformly dispersed before use. Examples of the conductivity-imparting agent include tin oxide particles in addition to carbon black and graphite. A preferred conductive agent is carbon black. The amount used is the polyol component 100
Parts by weight is 0.2 to 3.0 parts by weight, preferably 0.5 part by weight.
【0016】前記ポリオール成分、イソシアネート成
分、さらに必要に応じて鎖伸長剤、架橋材、触媒、発泡
剤、整泡剤等を加えて、常法に従い、反応させてポリウ
レタン発泡体を形成する。使用される適当な触媒は、錫
系触媒(トリメチル錫ラウレート、ジブチル錫ジラウレ
ート等)やアミン系触媒(ポリエチレンジアミン、ジア
ザビシクロアミン塩等)であり、ポリオール成分に対し
て0.1〜0.5重量部添加して用いられる。The above-mentioned polyol component, isocyanate component, and, if necessary, a chain extender, a cross-linking agent, a catalyst, a foaming agent, a foam stabilizer, and the like are added and reacted according to a conventional method to form a polyurethane foam. Suitable catalysts to be used are tin catalysts (trimethyltin laurate, dibutyltin dilaurate, etc.) and amine catalysts (polyethylenediamine, diazabicycloamine salt, etc.). Used by adding 5 parts by weight.
【0017】ポリウレタン発泡体形成反応は、具体的に
は次のようにして行われる。すなわち、ポリオール成分
に適当量の導電付与剤を添加し、混練分散させる。これ
に発泡剤(水等)、触媒、場合によっては整泡剤等を適
宜、添加混合してポリオール成分を調製する。このポリ
オール成分にイソシアネート成分を所定の混合比率で配
合した反応混合物を、予め接着処理を施した回転軸が保
持された導電弾性層形成用金型に注入することにより金
型内で加熱、発泡、硬化させ回転軸の外周にスポンジ状
導電弾性層を形成する。発泡剤を使用する代わりに、成
形の際に機械的に泡を取り込ませてスポンジ状としても
よい。The polyurethane foam forming reaction is specifically carried out as follows. That is, an appropriate amount of a conductivity-imparting agent is added to the polyol component, and the mixture is kneaded and dispersed. To this, a foaming agent (water or the like), a catalyst, and in some cases, a foam stabilizer are appropriately added and mixed to prepare a polyol component. Heating and foaming in the mold by injecting a reaction mixture obtained by mixing the polyol component with the isocyanate component at a predetermined mixing ratio into a mold for forming a conductive elastic layer in which a rotating shaft that has been subjected to an adhesive treatment is held in advance. After curing, a sponge-like conductive elastic layer is formed on the outer periphery of the rotating shaft. Instead of using a foaming agent, a foam may be mechanically taken in during molding to form a sponge.
【0018】回転軸としては、前記のように金属から成
るパイプや棒の両端を軸受支持すべく加工したものが用
いられる。防錆の点より、ステンレス鋼製や表面処理を
した鋼製のものが好ましく用いられる。As the rotary shaft, a pipe or rod made of metal and processed to support both ends of the rod as described above is used. From the viewpoint of rust prevention, stainless steel or surface-treated steel is preferably used.
【0019】これらの回転軸は、外周部を脱脂洗浄し、
接着剤を塗布、乾燥した後、導電弾性層形成用金型に位
置決めして設置され、予熱される。この金型に、前記の
反応混合物を注入し、回転軸の外周にスポンジ状導電弾
性層が形成された成形体を得る。These rotating shafts are degreased and cleaned at the outer periphery,
After the adhesive is applied and dried, it is positioned and installed in the conductive elastic layer forming mold and is preheated. The above reaction mixture is poured into this mold to obtain a molded body having a sponge-like conductive elastic layer formed on the outer periphery of the rotating shaft.
【0020】イソシアネート成分とポリオール成分との
混合比率は、イソシアネート成分、ポリオール成分中の
ポリイソシアネートとポリオールの官能基比[NCO]
/[OH]を0.9〜1.2の範囲に設定することによ
り調整する。官能基比がこの範囲外であると、形成され
るポリウレタン発泡体(すなわち、スポンジ状導電弾性
層)に未反応物が残留し、導電性ローラとして使用する
と相手材(たとえば感光体)を汚染する。さらに、官能
基比を前記の範囲に設定しても、配合の際、混合を均一
に行わないと、混合物中、官能基比が局所的に前記の範
囲から外れ未反応物が残留する。したがって、相手材の
汚染を防止するためには、官能基比を前記の範囲に設定
するとともに、イソシアネート、ポリオール両成分を均
一に混合することが重要である。The mixing ratio between the isocyanate component and the polyol component is determined by the functional group ratio [NCO] of the polyisocyanate and the polyol in the isocyanate component and the polyol component.
It is adjusted by setting / [OH] in the range of 0.9 to 1.2. If the functional group ratio is out of this range, unreacted substances remain in the formed polyurethane foam (that is, the sponge-like conductive elastic layer), and when used as a conductive roller, contaminate a partner material (for example, a photoreceptor). . Furthermore, even if the functional group ratio is set within the above range, if the mixing is not performed uniformly during blending, the functional group ratio locally deviates from the above range in the mixture, and unreacted substances remain. Therefore, in order to prevent contamination of the counterpart material, it is important to set the functional group ratio in the above range and uniformly mix both isocyanate and polyol components.
【0021】さら本発明においては、イソシアネート成
分の粘度を所定の範囲に設定することにより、注入機で
連続的に計量し、かつポリオール成分と均一に混合でき
る。イソシアネート成分の粘度が50cps未満である
と、計量の際、計量ポンプのシール部からの漏れが発生
して、計量精度を長期にわたり維持することが困難とな
る。また、ポリオール成分の粘度が数千cpsのオーダ
ーであるとイソシアネート成分と混合、撹拌しても粘度
差が大きく、均一な配合が望めない。特に、イソシアネ
ート成分の粘度が2000cpsを越えると、ポリオー
ル成分との相溶性が悪くなるのみならず、反応混合物の
粘度も高くなり、金型に注入する際に粘度が高くなりす
ぎ、注入中にエヤーをかみこんだりする問題が発生し
て、ポリウレタン発泡体を安定して製造することが不可
能となる。したがって、イソシアネート成分の計量、ポ
リオール成分との配合、さらにポリウレタン発泡体の安
定的な製造のためにイソシアネート成分の粘度を50〜
2000cpsの範囲とすることが好ましい。Further, in the present invention, by setting the viscosity of the isocyanate component to a predetermined range, the isocyanate component can be continuously measured by an injector and uniformly mixed with the polyol component. If the viscosity of the isocyanate component is less than 50 cps, a leak from the seal portion of the metering pump occurs during the metering, and it becomes difficult to maintain the metering accuracy for a long time. Further, if the viscosity of the polyol component is on the order of several thousand cps, even if mixed and stirred with the isocyanate component, the difference in viscosity is large, and uniform mixing cannot be expected. In particular, if the viscosity of the isocyanate component exceeds 2,000 cps, not only does the compatibility with the polyol component deteriorate, but also the viscosity of the reaction mixture increases, and the viscosity becomes too high when injected into a mold. Problem occurs, and it becomes impossible to stably produce a polyurethane foam. Therefore, in order to measure the isocyanate component, blend with the polyol component, and further stably produce the polyurethane foam, the viscosity of the isocyanate component is set to 50 to 50.
It is preferable to be in the range of 2000 cps.
【0022】(実施例)以下に実施例を挙げて本発明を
さらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに
限定されるものではない。(Examples) The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.
【0023】実施例1 ポリオールとしてポリエーテルポリオール(住友バイエ
ルウレタン社製、SBUポリオール0248,水酸基価
28mgKOH/g)を用いた。 このポリオール100gに導電性カーボンとしてケッチ
ェンブラックEC(ライオンアクゾー社製)を2g添加
し3本ロールで混練分散した。 このポリオール102gに反応調整剤(触媒)として、
トリエチレンジアミンをジプロピレングリコールに33
%溶解させたTEDA−L33(東ソー社製)を0.6
g、ビスジメチルアミノエチルエーテルを70%、ジプ
ロピレングリコールに溶解させたtoyocat−ET
(東ソー社製)を0.3g、さらに発泡剤として水を
0.3g添加混合しポリオール成分とした。この混合ポ
リオール成分のOHモルは0.0968モル/100g
であり、粘度は5000cps(25℃)であった。 イソシアネート成分として官能基数2.4、25℃の粘
度180cpsであるポリメリックMDI系のスミジュ
ール44v−20(住友バイエルウレタン社製、NCO
31.5%)を用いた。 上記混合ポリオール成分およびイソシアネート成分をギ
アポンプ(高千穂機械社製)を有する2液混合型低圧発
泡機に供給し、減圧脱水後、官能基比[NCO]/[O
H]=1.05になるようポリオール100gに対し、
イソシアネート3gの割合で計量混合し、内面を鏡面仕
上げした筒状の金型に注入し、45℃で20分架橋した
後、脱型し本発明の導電性ローラを得た。 なお筒状の金型は、予め外周に接着剤を塗布したステン
レス製(SUS303)回転軸の両端を固定して保持さ
れ45℃に予熱していた。Example 1 Polyether polyol (SBU polyol 0248, manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., hydroxyl value 28 mg KOH / g) was used as the polyol. To 100 g of this polyol, 2 g of Ketjen Black EC (manufactured by Lion Akzo) as conductive carbon was added and kneaded and dispersed with a three-roll mill. As a reaction modifier (catalyst) to 102 g of this polyol,
Triethylenediamine in dipropylene glycol 33
% Of TEDA-L33 (manufactured by Tosoh Corporation)
g, toycat-ET in which bisdimethylaminoethyl ether is dissolved 70% in dipropylene glycol
(Tosoh Corporation) (0.3 g) and water (0.3 g) as a blowing agent were added and mixed to obtain a polyol component. OH mol of this mixed polyol component is 0.0968 mol / 100 g.
And the viscosity was 5000 cps (25 ° C.). Polymeric MDI Sumidur 44v-20 (Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd., NCO
31.5%). The above mixed polyol component and isocyanate component are supplied to a two-liquid mixing type low pressure foaming machine having a gear pump (manufactured by Takachiho Machinery Co., Ltd.), and after dehydration under reduced pressure, the functional group ratio [NCO] / [O
H] = 1.05 with respect to 100 g of polyol,
3 g of the isocyanate was weighed and mixed, poured into a cylindrical mold having a mirror-finished inner surface, crosslinked at 45 ° C. for 20 minutes, and then released to obtain the conductive roller of the present invention. The cylindrical mold was preheated to 45 ° C. while holding both ends of a stainless steel (SUS303) rotary shaft having an outer periphery coated with an adhesive in advance and fixed.
【0024】実施例2 官能基比[NCO]/[OH]=0.9になるようにポ
リオール100gに対し、ポリイソシアネート(44V
−20)を11.6g配合した以外は、実施例1と同様
にして本発明の導電性ローラを得た。Example 2 A polyisocyanate (44 V) was added to 100 g of a polyol so that the functional group ratio [NCO] / [OH] = 0.9.
-20) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 11.6 g of the conductive roller of the present invention was obtained.
【0025】実施例3 官能基比[NCO]/[OH]=1.2になるようにポ
リオール100gに対し、ポリイソシアネート(44v
−20)を15.5g配合した以外は、実施例1と同様
にして本発明の導電性ローラを得た。Example 3 A polyisocyanate (44 v) was added to 100 g of a polyol so that the functional group ratio [NCO] / [OH] = 1.2.
-20) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 15.5 g of the conductive roller of the present invention was obtained.
【0026】実施例4 実施例1のポリイソシアネートの代わりにイソシアネー
ト成分として上記44v−20 100gに官能基数
2.0のトルレンジイソシアネートTDI−80(日本
ポリウレタン工業社製、コロネートT−80)を10g
添加したブレンドイソシアネートを用いた。このブレン
ドイソシアネートの平均官能基数は2.36、粘度は1
50cps(25℃)、NCOは33%であった。 官能基比[NCO]/[OH]=1.05になるように
ポリオール100gに対し、ブレンドイソシアネートを
12.9g配合した以外は、実施例1と同様にして本発
明の導電性ローラを得た。Example 4 Instead of the polyisocyanate of Example 1, 10 g of tolylene diisocyanate TDI-80 having 2.0 functional groups (Coronate T-80, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was added to 100 g of the above 44v-20 as an isocyanate component.
The added blended isocyanate was used. This blended isocyanate has an average number of functional groups of 2.36 and a viscosity of 1
50 cps (25 ° C.), NCO was 33%. A conductive roller of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1, except that 12.9 g of the blended isocyanate was blended with 100 g of the polyol so that the functional group ratio [NCO] / [OH] = 1.05. .
【0027】実施例5 実施例1のポリイソシアネートの代わりにイソシアネー
ト成分として官能基数2.1、粘度100cpsのポリ
メリックMDI系のコスモネートM−50(三井東圧化
学社製、NCO31.5%)を用いた。 これを官能基比[NCO]/[OH]=1.05になる
ようにポリオール100gに対し、13.6g配合した
以外は、実施例1と同様にして本発明の導電性ローラを
得た。Example 5 Instead of the polyisocyanate of Example 1, as an isocyanate component, Cosmonate M-50 (manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, NCO 31.5%) having a functional group number of 2.1 and a viscosity of 100 cps was used. Using. A conductive roller of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1, except that 13.6 g of this was mixed with 100 g of polyol so that the functional group ratio [NCO] / [OH] = 1.05.
【0028】実施例6 実施例1のポリイソシアネートの代わりにイソシアネー
ト成分として官能基数2.8、粘度700cps(25
℃)のポリメリックMDI系のスミジュール44v−7
0(住友バイエルウレタン社製、NCO30.8%)を
用いた。 これを官能基比[NCO]/[OH]=1.05になる
ようにポリオール100gに対し、13.9g配合した
以外は、実施例1と同様にして本発明の導電性ローラを
得た。Example 6 Instead of the polyisocyanate of Example 1, an isocyanate component was used as an isocyanate component, having 2.8 functional groups and a viscosity of 700 cps (25 cps).
° C) polymeric MDI-based Sumidule 44v-7
0 (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., NCO 30.8%) was used. A conductive roller of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1, except that 13.9 g of this was mixed with 100 g of polyol so that the functional group ratio [NCO] / [OH] = 1.05.
【0029】比較例1 実施例1のポリイソシアネートの代わりにイソシアネー
ト成分として官能基数3.0、粘度2500cps(2
5℃)のポリメリックMDI系のデスモジュール44v
−200(住友バイエルウレタン社製、NCO30.8
%)を用いた。 これを官能基比[NCO]/[OH]=1.05になる
ようにポリオール100gに対し、13.9g配合した
以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。Comparative Example 1 Instead of the polyisocyanate of Example 1, an isocyanate component was used as an isocyanate component having a number of functional groups of 3.0 and a viscosity of 2500 cps (2
5 ° C) polymeric MDI death module 44v
-200 (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane, NCO 30.8
%). A conductive roller was obtained in the same manner as in Example 1, except that 13.9 g of this was mixed with 100 g of polyol so that the functional group ratio [NCO] / [OH] = 1.05.
【0030】比較例2 実施例1のポリイソシアネートの代わりにイソシアネー
ト成分として官能基数2.0、粘度12cps(25
℃)の2.4′MDI/4.4′MDIの混合物である
ルプラネートMI(BASF社製 NCO33.5%)
を用いた。 これを官能基比[NCO]/[OH]=1.05になる
ようにポリオール100gに対し、12.7g配合した
以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。Comparative Example 2 Instead of the polyisocyanate of Example 1, the isocyanate component was 2.0 as a functional group and had a viscosity of 12 cps (25 cps).
° C), a mixture of 2.4 'MDI / 4.4' MDI (NCO 33.5% by BASF)
Was used. A conductive roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that 12.7 g of this was mixed with 100 g of polyol so that the functional group ratio [NCO] / [OH] = 1.05.
【0031】ローラの特性 前記実施例および比較例から得られたそれぞれのローラ
について、ローラを電子写真装置の帯電装置に組み込
み、温度、湿度が40℃、85%の環境で5日間感光体
に接触したまま保存した後、画像出しを実施した。さら
に、注入装置連続運転し1カ月後のポンプからの液漏れ
状態を確認した。 それらの結果およびその他のローラ物性を表1に示す。 Roller Characteristics For each roller obtained from the above Examples and Comparative Examples, the roller was incorporated into a charging device of an electrophotographic apparatus, and was brought into contact with the photoreceptor at a temperature and humidity of 40 ° C. and 85% for 5 days. After the image was stored as it was, an image was displayed. Furthermore, the state of liquid leakage from the pump one month after the continuous operation of the injection device was confirmed. Table 1 shows the results and other physical properties of the roller.
【0032】[0032]
【表1】 [Table 1]
【0033】表1の結果から明らかなように、本発明の
導電性ローラは、感光体汚染を起こさず、ローラの成形
性も優れ、形成された画像も良好であった。一方、比較
例の導電性ローラは感光体汚染を起こしたり、また、ロ
ーラの成形性に問題があり、さらに形成された画像にみ
だれが生じたりした。As is clear from the results shown in Table 1, the conductive roller of the present invention did not cause photoconductor contamination, had excellent moldability of the roller, and formed a good image. On the other hand, the conductive roller of the comparative example caused contamination of the photoreceptor, and had a problem in the moldability of the roller, and furthermore, the formed image was blurred.
【0034】比較例1,2の導電性ローラの部分的硬さ
不均一部(曇り発生部)および粘着部を1R分析を用い
て[NCO]/[OH]比を確認したところ、比較例1
の場合、柔らかい部分が[NCO]/[OH]で0.8
となっており、硬い部分が1.3となっていた。 また、比較例2の導電性ローラの[NCO]/[OH]
は0.75まで低下していた。 さらに比較例2のローラとの感光体接触部を観察したと
ころ、接触部に永久歪みによる凹みが確認された。The [NCO] / [OH] ratio of the conductive rollers of Comparative Examples 1 and 2 was confirmed by 1R analysis for the unevenness in the partial hardness (fogging portion) and the adhesive portion.
In the case of, the soft part is [NCO] / [OH] at 0.8
And the hard part was 1.3. [NCO] / [OH] of the conductive roller of Comparative Example 2
Decreased to 0.75. Further, when the photosensitive member contact portion with the roller of Comparative Example 2 was observed, a dent due to permanent distortion was confirmed in the contact portion.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、2.0よ
り大きく3.0未満である平均官能基数を有するポリイ
ソシアネートをイソシアネート成分として使用し、ポリ
オール成分と反応させて得られたポリウレタンからスポ
ンジ状導電弾性層を形成しているので、低硬度でかつ圧
縮永久歪みの小さい導電性ローラが得られる。As described above, according to the present invention, a polyurethane obtained by using a polyisocyanate having an average number of functional groups greater than 2.0 and less than 3.0 as an isocyanate component and reacting with a polyol component. Since the sponge-like conductive elastic layer is formed from, a conductive roller having low hardness and small compression set can be obtained.
【0036】また本発明によれば、イソシアネート成分
の粘度を所定の範囲に調整して使用するので、イソシア
ネート成分とポリオール成分の相溶性が改善され、さら
にイソシアネート成分を連続的に注入機で計量、ポリオ
ール成分と配合でき、両者の反応混合物も適度な粘度を
有するので金型への注入も容易となり、スポンジ状導電
弾性層を長期にわたり安定的に製造できる。Further, according to the present invention, since the viscosity of the isocyanate component is adjusted to a predetermined range and used, the compatibility between the isocyanate component and the polyol component is improved, and the isocyanate component is continuously measured and measured with an injector. Since it can be blended with a polyol component, and the reaction mixture of both has an appropriate viscosity, injection into a mold becomes easy, and a sponge-like conductive elastic layer can be stably manufactured for a long period of time.
【0037】加えて、本発明によれば、イソシアネート
成分中のポリイソシアネートとポリオール成分中のポリ
オールの官能基比[NCO]/[OH]を所定の範囲に
調整して、反応させるので未反応物がポリウレタンに残
留することがない。したがって、このようなポリウレタ
ンをスポンジ状導電弾性層として使用するとローラから
未反応物が滲み出すことがなく、相手材である感光体汚
染も起こらず、画像ムラも防止される。In addition, according to the present invention, since the functional group ratio [NCO] / [OH] of the polyisocyanate in the isocyanate component and the polyol in the polyol component is adjusted to a predetermined range, the reaction is carried out. Does not remain in the polyurethane. Therefore, when such a polyurethane is used as the sponge-like conductive elastic layer, unreacted materials do not ooze out of the roller, contamination of the photoreceptor as a mating material does not occur, and image unevenness is prevented.
【図1】本発明の導電性ローラが装着される電子写真装
置の一例の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an example of an electrophotographic apparatus to which a conductive roller according to the present invention is mounted.
1 帯電ローラ 2 トナー 3 現像ローラ 4 転写ローラ 5 クリーニングローラ 6 感光体 7 用紙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging roller 2 Toner 3 Developing roller 4 Transfer roller 5 Cleaning roller 6 Photoconductor 7 Paper
Claims (3)
同心に積層されて成り、相手材と当接して用いられる導
電性ローラにおいて、該スポンジ状導電弾性層がポリオ
ール成分とイソシアネート成分とを反応させて得られる
ポリウレタンから成り、かつ、該イソシアネート成分が
2.0より大きく3.0未満である平均官能基数を有す
るポリイソシアネートから成ることを特徴とする導電性
ローラ。1. A conductive roller which is formed by concentrically laminating a sponge-like conductive elastic layer on the outer periphery of a rotating shaft and which is used in contact with a counterpart material, wherein the sponge-like conductive elastic layer comprises a polyol component and an isocyanate component. A conductive roller comprising a polyurethane obtained by a reaction, and a polyisocyanate having an average number of functional groups in which the isocyanate component is greater than 2.0 and less than 3.0.
50〜2000cpsであることを特徴とする請求項1
記載の導電性ローラ。2. The method according to claim 1, wherein the viscosity of the isocyanate component is 50 to 2000 cps at room temperature.
The conductive roller as described in the above.
ル成分中のポリオールとの官能基比[NCO]/[O
H]が0.9〜1.2であることを特徴とする請求項2
記載の導電性ローラ。3. The functional group ratio [NCO] / [O] of the polyisocyanate and the polyol in the polyol component.
H] is 0.9 to 1.2.
The conductive roller as described in the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8294164A JPH10141355A (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | Conductive roller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8294164A JPH10141355A (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | Conductive roller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10141355A true JPH10141355A (en) | 1998-05-26 |
Family
ID=17804148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8294164A Pending JPH10141355A (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | Conductive roller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10141355A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011248333A (en) * | 2010-04-27 | 2011-12-08 | Tokai Rubber Ind Ltd | Member for electrophotographic apparatus |
-
1996
- 1996-11-06 JP JP8294164A patent/JPH10141355A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011248333A (en) * | 2010-04-27 | 2011-12-08 | Tokai Rubber Ind Ltd | Member for electrophotographic apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061205 |