导电性弹性辊以及包括其的图像形成设备制造技术

导电性弹性辊以及包括其的图像形成设备。一种导电性弹性辊，其包含轴构件和配设在该轴构件沿径向外侧的一层或多层弹性层，其特征在于该弹性层的至少一层由紫外线固化型树脂组成，所述紫外线固化型树脂通过紫外线照射来固化包含氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(A)、光聚合引发剂(B)和用稀释剂(D)稀释的离子导电剂(E)的弹性层用原料形成，并且所述离子导电剂(E)的稀释剂(D)为具有官能度1至2和分子量100至1000的紫外线固化性丙烯酸酯类单体(F)。该导电性弹性辊(1)的弹性层具有低硬度和低压缩残余变形并且几乎不污染包括感光体的相邻构件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电性弹性辊和包含此类导电性弹性辊的图像形成设备，尤其涉及设置有弹性层的导电性弹性辊，该弹性层具有低硬度和改进的对邻接构件如有机感光体等的耐污染性。
技术介绍
一般来说，辊形导电性弹性构件或导电性弹性辊经常用作电子照相系统如复印机、传真机或激光束打印机(LBP)等的图像形成设备中的显影辊、充电辊、调色剂进给辊、 转印辊、进纸辊、清洁辊或用于定影的加压辊等。通常，导电性弹性辊包含安装在长度方向两端部的轴构件以及配设在该轴构件沿径向外侧上的至少一层弹性层。作为该导电性弹性辊的轴构件，除了金属如铁和不锈钢等以外，使用各种树脂如工程塑料等。另一方面，作为该导电性弹性辊的弹性层，使用各种热固性树脂如热固性聚氨酯树脂等。该辊通过将树脂原料充入具有所需腔形的模具中并在加热下固化该树脂原料来生产(参见 JP-A-2004-150610)。
技术实现思路
然而，当将热固性聚氨酯树脂等用于该弹性层以生产导电性弹性辊时，必须在加热下固化该树脂原料，因此在固化中需要大量的热能并且还需要相当长的时间。此外，还存在对于如固化炉等的设备需要可观的费用进行热固化的问题。相反，本专利技术人已对在弹性层中使用紫外线固化型树脂代替热固性树脂的导电性弹性辊进行研究，并发现由于使用普通氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物的紫外线固化型树脂的硬度高，所得的导电性弹性辊的弹性层趋于变硬且对邻接构件污染性高。当将设置有对邻接构件具有高污染性的弹性层的辊用作图像形成设备中的显影辊等时，其污染邻接构件如有机感光体等，并由此容易导致成像不良(bad imaging)。因此， 要求该导电性弹性辊的弹性层对邻接构件的污染性足够低。此外，当将设置有具有高硬度弹性层的辊用作图像形成设备中的显影辊等时，由于辊之间反复进行压缩或摩擦引起的损伤导致调色剂聚集或融合，由此容易导致成像不良。因此，要求该导电性弹性辊的弹性层刚性足够低。另一方面，当将设置有具有低硬度弹性层的导电性弹性辊用于图像形成设备时， 在辊表面容易引起由于与感光鼓、刮板(blade)或进给辊等的压接导致的压痕(trace)。在此情况下，存在在所得图像上容易引起条形成像不良(stripe-shaped bad imaging)的问题。因此，还要求该导电性弹性辊的弹性层具有足够小的压缩残余应变(C set)。而且，本专利技术人已进行进一步研究，并发现当将电子导电剂(electron conductive agent)如炭黑等用于紫外线固化型树脂时，该电子导电剂吸收紫外线，并难以通过紫外线进行固化。另一方面，当将普通离子导电剂(ion conductive agent)用于紫外线固化型树脂时，将液体离子导电剂加入或溶解在常用稀释剂中，并且加入，以将该离子导电剂分散在紫外线固化型树脂中。此时，已发现当将非反应性聚醚多元醇等用作用于离子导电剂的稀释剂时，如果将设置有由使用普通离子导电剂的紫外线固化型树脂制成的弹性层的辊用作图像形成设备中的显影辊等时，邻接构件如有机感光体等由于稀释剂的渗漏而被污染，由此容易引起成像不良。因此，由此观点，要求该导电性弹性辊的弹性层对邻接构件的污染性足够低。此外，已发现当将具有大量丙烯酰氧基(CH2 = CHC00-)的紫外线固化性丙烯酸酯类单体如三丙烯酸季戊四醇酯等用作用于离子导电剂的稀释剂时，该导电性弹性辊的弹性层趋于变硬，当将该辊用作图像形成设备中的显影辊等时，由于辊之间反复进行压缩或摩擦引起的损伤导致调色剂聚集或融合，并由此容易导致不良成像。因此，由此观点，要求该导电性弹性辊的弹性层刚性足够低。因此，本专利技术的目的是提供设置有以下弹性层的导电性弹性辊所述弹性层具有低硬度和改进的对邻接构件如有机感光体等的耐污染性，并且能够在短时间内生产而不需要大量的热能和可观的用于设备的费用，或进一步提供设置有具有低压缩残余应变的弹性层的导电性弹性辊。而且，本专利技术的另一目的是提供使用此类导电性弹性辊并且能够稳定形成良好图像的图像形成设备。本专利技术人已进行各种研究以达到上述目的，并发现设置有具有低硬度、低压缩残余应变和改进的对邻接构件如有机感光体等的耐污染性并且能够在短时间内生产而不需要大量热能和可观的用于设备的费用的弹性层的导电性弹性辊可通过以下步骤得到通过紫外线照射来固化包含通过使用特定原料合成的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、光聚合引发剂和导电剂的原料组合物以形成弹性层，结果完成了本专利技术。而且，本专利技术人还进行进一步研究，并发现设置有具有低硬度和改进的对邻接构件如有机感光体等的耐污染性并且能够在短时间内生产而不需要大量热能和可观的用于设备的费用的弹性层的导电性弹性辊可通过以下步骤得到通过紫外线照射来固化包含氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、光聚合引发剂和用由特定紫外线固化性丙烯酸酯类单体组成的稀释剂稀释的离子导电剂的原料组合物以形成弹性层，结果完成了本专利技术。即，根据本专利技术的第一导电性弹性辊包含轴构件和配设在该轴构件沿径向外侧的一层或多层弹性层，其特征在于该弹性层的至少一层由以下的紫外线固化型树脂组成，该紫外线固化型树脂通过紫外线照射来固化包含氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(A)、光聚合引发剂(B)和导电剂(C)的弹性层用原料形成，该氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(A)为通过单独使用具有伯羟基在位于分子末端的羟基中的比例不少于40%的经由环氧丙烷(PO)与多羟基醇加成聚合得到的聚醚多元醇(al)作为多元醇合成的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物， 或通过使用聚醚多元醇(al)和其他多元醇(^)作为多元醇合成的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。根据本专利技术的第二导电性弹性辊包含轴构件和配设在该轴构件沿径向外侧的一层或多层弹性层，其特征在于该弹性层的至少一层由以下的紫外线固化型树脂组成，该紫外线固化型树脂通过经由紫外线照射来固化包含氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物(A)、光聚合引发剂(B)和用稀释剂(D)稀释的离子导电剂(E)的弹性层用原料形成，并且用于离子导电剂(E)的稀释剂(D)为具有官能度1至2和分子量100至1000的紫外线固化性丙烯酸酯类单体(F)。而且，生产根据本专利技术的第二导电性弹性辊的方法优选包含以下步骤用稀释剂(D)稀释离子导电剂(E)，所述稀释剂(D)为具有官能度1至2和分子量 100至1000的紫外线固化性丙烯酸酯类单体(F)，将用稀释剂⑶稀释的离子导电剂(E)、氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物㈧和光聚合引发剂(B)混合以制备弹性层用原料，将该弹性层用原料施涂到轴构件的外周，并且通过紫外线照射来固化弹性层用原料以形成紫外线固化型树脂。在根据本专利技术的第一导电性弹性辊中，该聚醚多元醇(al)优选具有分子量500至 5，000、官能度 1. 5 至 2. 5 和羟值 20 至 230mgK0H/g。在根据本专利技术的第一导电性弹性辊的优选实施方案中，聚醚多元醇(al)与其他多元醇(a2)的质量比(al/a2)在100/0至30/70的范围内。在根据本专利技术的第二导电性弹性辊的优选实施方案中，离子导电剂(E)为锂盐 (G)。在根据本专利技术的第二导电性弹性辊中，离子导电剂(E)与丙烯酸酯类单体(F)的质量比(E/F)优选在60/40至1/99的范围内。在根据本专利技术的第二导电性弹性辊中，丙烯酸异豆蔻酯、丙烯酸甲氧基三甘醇酯、 丙烯酸月桂酯、二丙烯酸三丙二醇酯和聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种导电性弹性辊，其包含轴构件和配设在该轴构件沿径向外侧的一层或多层弹性层，其特征在于该弹性层的至少一层由紫外线固化型树脂组成，所述紫外线固化型树脂通过紫外线照射来固化包含氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物（Ａ）、光聚合引发剂（Ｂ）和用稀释剂（Ｄ）稀释的离子导电剂（Ｅ）的弹性层用原料形成，并且所述离子导电剂（Ｅ）的稀释剂（Ｄ）为具有官能度１至２和分子量１００至１０００的紫外线固化性丙烯酸酯类单体（Ｆ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：坂田纯二，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：JP