(57)【要約】【課題】シリコーン系ゴムの低硬度特性、弾性特性、永久歪みの少なさ等の特性を損なうことなく液状物の滲み出しを抑制でき、トナーや他の現像部材の汚染を防ぎ、トナーの帯電量分布が非常に均一で、印字したときの再現性が非常に良く、カブリのない画像を長期にわたって安定して得られる電子写真装置用現像部材を提供する。【解決手段】シリコーン系ゴム１００質量部に、補強性の低い充填材を２０質量部以上８０質量部以下の量配合した材料、あるいは、付加反応架橋型シリコーン系ゴム材のＨ／Ｖｉ比率（Ｓｉ−Ｈ基を含むポリシロキサン／ビニル基を含むポリシロキサン）が、２．１〜４．０となるように配合した材料、で成形した電子写真装置用現像部材。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーン系ゴム１００質量部に、補強性の低い充填材を２０質量部以上８０質量部以下の量配合した材料で成形したことを特徴とする電子写真装置用現像部材。
【請求項２】
付加反応架橋型シリコーン系ゴム材のＨ／Ｖｉ比率（Ｓｉ−Ｈ基を含むポリシロキサン／ビニル基を含むポリシロキサン）が、２．１〜４．０となるように配合した材料で成形したことを特徴とする電子写真装置用現像部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置に使用するシリコーン系ゴム現像部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体上に形成した静電潜像を現像装置により現像し可視化している。最近のプリンター装置は、ＬＥＤ、ＬＢＰプリンターが市場の主流となり、技術の方向としては、より高解像度のもの、例えば、６００、８００、１２００ｄｐｉの解像度を有する装置となってきている。また、これに伴って、より高解像・高精細の現像方式が要求されている。
【０００３】
このような装置において、ウレタンゴム、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）等からなる材料を現像部材として用いた場合、その材料中に含まれる軟化剤、可塑剤、プロセスオイル、未反応モノマー等の液状物が、次第にその表面に滲み出して感光体やトナーに付着し、印字抜けやムラ等を引き起こすという問題がある。また、現像部材の電気的特性とトナーに対する電荷付与特性が装置内の温度や湿度等に強く依存するので、使用できるトナーや感光体が限定されるのみならず、使用可能な装置の仕様も限定されるという問題もある。特に、現像部材がウレタンゴムから成るものでは、空気中の水分による加水分解が発生し易く、この問題が顕著である。
【０００４】
これに対し、現像部材がシリコーン系ゴムから成る現像部材は、軟化剤、可塑剤、プロセスオイルを含まず、また電気的特性とトナーに対する電荷付与特性が装置内の温度や湿度に殆ど依存せず、上述の問題を生じることがない。
【０００５】
しかし、シリコーン系ゴムから成る現像部材は、特殊な条件（トナーや感光体の組成等）下においては、現像部材の表面に低分子量シロキサンやシリコーンオイル等の液状物が滲み出すことがあり、この滲み出した液状物によりトナーや感光体が汚染され、印字抜け、ムラ、カブリ（地汚れ）が生じるという問題がある。この低分子量シロキサンやシリコーンオイル等の液状物は、シリコーン系ゴムの原料であるシリコーンポリマーを合成する際にどうしても生成するものであり、未反応モノマーと共に完全に除去できない不純物として含有するものなので、シリコーン系ゴムの致命的な問題点でもある。
【０００６】
それにも拘わらずシリコーン系ゴムによる開発が盛んに行われているのは、前述した電気的特性とトナーに対する電荷付与特性が装置内の温度や湿度等に殆ど依存しない良好な環境特性を有し、また、ウレタンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ等からなる現像部材と比べてシリコーン系ゴムの場合には、トナーの帯電量分布が非常に均一で、プリンターとして印字したときの再現性が非常に良く、カブリの無い画像が得られるためであり、さらには低硬度特性、弾性特性、永久歪みの少なさ等が優れているためである。
【０００７】
そこで、低分子量シロキサンやシリコーンオイル等の液状物の滲み出しを防止する為の技術として、ウレタンコーティング、ナイロン（登録商標）コーティングを始めとする種々の樹脂による保護層を設ける方法、フッ素樹脂等のチューブを被覆する方法、表面のＵＶ照射処理・酸化により３次元網目架橋を生成させて分子構造を変性させる方法（例えば、特許文献１参照）等がある。しかし、これら方法には、シリコーン系ゴム本来の均一な帯電量分布特性を損ない、特に高品位印字において現像特性を低下させるという欠点がある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−１９７８０１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、本発明の目的は、シリコーン系ゴムの低硬度特性、弾性特性、永久歪みの少なさ等の特性を損なうことなく液状物の滲み出しを抑制することができ、トナーや他の現像部材の汚染を防ぎ、トナーの帯電量分布が非常に均一で、印字したときの再現性が非常に良く、カブリのない画像が長期にわたって安定して得ることが可能な電子写真装置用現像部材を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の第１の本発明及び第２の本発明により達成できる。
【００１１】
すなわち第１の本発明は、シリコーン系ゴム１００質量部に、補強性の低い充填材を２０質量部以上８０質量部以下の量配合した材料で成形したことを特徴とする電子写真装置用現像部材である。
【００１２】
さらに第２の本発明は、付加反応架橋型シリコーン系ゴム材のＨ／Ｖｉ比率（Ｓｉ−Ｈ基を含むポリシロキサン／ビニル基を含むポリシロキサン）が、２．１〜４．０となるように配合した材料で成形したことを特徴とする電子写真装置用現像部材である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
第１の本発明においては、シリコーン系ゴム中に、補強性の低い充填材を増量材として配合する。
【００１４】
この補強性の低い充填材としては、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ粉末等の微粉末シリカ、ケイソウ土、クレー、タルク、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛等の金属炭酸塩、水酸化セリウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、ガラス繊維、ガラスウール、ガラスビーズ、カーボンブラック、微粉マイカ、アスベスト、球状シリカ、球状シルセスキオキサン粉等が挙げられる。このうち、ケイソウ土、クレー、タルク、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛等の金属炭酸塩、水酸化セリウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、ガラス繊維、ガラスウール、ガラスビーズ、微粉マイカ、球状シリカが好ましく、特に酸化マグネシウムは高充填できる点でより好ましい。
【００１５】
これら充填材を増量材として配合することにより、現像部材を構成する材料中のシリコーン成分の比率、すなわちポリシロキサンの比率を少なくすることができる。したがって、トナーや他の現像部材と接触した際に、低分子量シロキサンやシリコーンオイル等の液状物の滲み出しを抑制し、汚染等の移行を抑えることが可能となる。
【００１６】
また、充填材として補強性の低いものを使用することにより、充填材を増量しても、シリコーン系ゴム材料の持つ低硬度特性、弾性特性、永久歪みの少なさ等の特性を失わないようにすることができる。従来技術においては、シリコーン系ゴム材料の補強を目的とする充填材としては、一般に、粉体表面にシランカップリング剤等で処理を施し、シリコーン系ゴムと結合するものが用いられている。しかし、このような補強を目的とする充填材を増量材として添加してしまうとシリコーン成分、すなわちポリシロキサンと結合反応を起こし、シリコーン系ゴム材料の持つ低硬度特性、弾性特性、永久歪みの少なさ等の特性を失ってしまうので、充填量に限界があり、多くを用いることはできない。
【００１７】
第１の本発明において、補強性の低い充填材の配合量は、シリコーン系ゴム１００質量部に対して２０質量部以上８０質量部以下の範囲内とする。この配合量が２０質量部未満では、滲み出しを抑制する効果が得られない。また、８０質量部を超えると、低硬度特性、弾性特性、永久歪みの少なさ等の特性が損なわれてしまう。
【００１８】
次に、第２の本発明においては付加反応架橋型シリコーン系ゴム材のＨ／Ｖｉ比率（Ｓｉ−Ｈ基を含むポリシロキサン／ビニル基を含むポリシロキサン）を高くすることによって、架橋反応により多くのポリシロキサンを架橋構造中に取り込み、現像部材からの低分子量シロキサンやシリコーンオイル等の液状物の染み出しを抑制し、トナーや他の現像部材と接触した際の汚染等の移行を抑える。
【００１９】
ここで、Ｈ／Ｖｉ比率はある程度高いことが必要であるが、あまりに高比率であると、シリコーン系ゴム材料の最大の特徴である永久歪みが少ないという点が悪化すると共に、低硬度特性や弾性特性も若干悪化する。さらに、架橋構造中に取り込まれなかったＳｉ−Ｈ基を含むポリシロキサンが染み出してしまい逆効果となってしまう。すなわち、第２の本発明においては、付加反応架橋型シリコーン系ゴム材のＨ／Ｖｉ比率を、２．１〜４．０という最適な範囲内とすることにより、上述の優れた効果を奏するものである。
【００２０】
以上説明した材料を、従来より知られる各種の成形法により所望の形状に成形することによって、第１及び第２の本発明の現像部材を得ることができる。本発明の現像部材を電子写真装置、すなわち電子写真方式を用いた画像形成装置に用いることにより、トナーの帯電量分布が非常に均一で、プリンターとして印字したときの再現性が非常に良く、カブリの無い画像を長期にわたって安定して得ることが可能となる。
【００２１】
図１は、本発明の現像部材を電子写真装置に用いた場合の装置構成の一例を示す模式的断面図である。この電子写真装置において、像担持体１（感光ドラム等）は、まず帯電部材７（帯電ローラ等）により帯電し、露光手段８（レーザー、ＬＥＤ等）により画像情報が露光され、その画像情報の静電潜像が形成される。次いで、その潜像を現像手段でトナー画像として可視像化し、このトナー画像を像担持体１と転写部材１６（転写ローラ等）間に圧接した被記録材１１（紙等）に転写する。さらに、トナー画像転写後の像担持体１の表面はクリーニング手段１３で清浄面化され、繰り返し画像形成に供される。
【００２２】
ここで、現像手段は、現像剤室６のトナーを収容する現像剤収容容器１２に連通する現像剤供給部材４（弾性ローラ等）、これと接する現像剤担持体２（現像スリーブ等）、およびその現像剤量を調整する現像剤量規制部材３（弾性ブレード等）を備えた構成のものが知られている。本発明の現像部材を例えばブレード状等に成形して、このような現像剤量規制部材３として使用することは非常に有用である。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明する。
【００２４】
［実施例Ａ１］
亜鉛メッキ鋼板にプライマー（バイエル（株）製、商品名　Ｚ３０４２）を塗布し、射出成型用の金型に装着した。また、液状シリコーンゴム（バイエル（株）製、商品名　ＬＳＲ２０７０）１００質量部に対して酸化マグネシウム粉末２０質量部を添加し、ニーダーで混練して、シリコーンゴム配合物を得た。この配合物を金型に注入し、１３０℃の温度で１０分間加熱し、ブレード状成型物を成形し、板金と架橋接着を行った。その後、ギヤオーブン中で２００℃、４時間の２次架橋を行い、現像剤量規制部材を得た。
【００２５】
［実施例Ａ２］
酸化マグネシウム粉末の配合量を８０質量部に変更したこと以外は、実施例Ａ１と同様にして現像剤量規制部材を作製した。
【００２６】
［比較例Ａ１］
酸化マグネシウム粉末を使用しなかったこと以外は、実施例１と同様にして現像剤量規制部材を作製した。
【００２７】
［比較例Ａ２］
酸化マグネシウム粉末の配合量を１２０質量部に変更したこと以外は、実施例Ａ１と同様にして現像剤量規制部材を作製した。
【００２８】
［評価Ａ］
実施例Ａ１〜Ａ２および比較例Ａ１〜Ａ２の各現像剤量規制部材を、図１に示したような電子写真装置に装着し、連続印字試験５０００枚実施し、印字濃度の確認と評価を行った。結果を表１に示す。なお、各評価において「○」は実用上特に問題の無い場合を示し、「×」は実用上の問題の生じた場合を示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１に示すように、実施例Ａ１、Ａ２では成形性、硬度、滲み出し、白抜け、トナー固着の全ての項目で十分な性能を発揮した。一方、増量材を添加しない比較例Ａ１では滲み出しが多いために、画像評価で白抜けとトナー固着の問題が発生した。また、増量材過多の比較例Ａ２では物性が脆くなり成形性が劣り、同時に硬度も最適範囲より高くなった。
【００３１】
［実施例Ｂ１］
亜鉛メッキ鋼板にプライマー（バイエル（株）製、商品名　Ｚ３０４２）を塗布し、射出成型用の金型に装着した。また、液状シリコーンゴム（バイエル（株）製、商品名　ＬＳＲ２０７０）のＨ／Ｖｉを２．１に調整し、ニーダーで混練して、シリコーンゴム配合物を得た。この配合物を金型に注入し、１３０℃の温度で１０分間加熱し、ブレード状成型物を成形し、板金と架橋接着を行った。その後、ギヤオーブン中で２００℃、４時間の２次架橋を行い、現像剤量規制部材を得た。
【００３２】
［実施例Ｂ２］
Ｈ／Ｖｉを４．０に調整した液状シリコーンゴムを用いたこと以外は、実施例Ｂ１と同様にして現像剤量規制部材を作製した。
【００３３】
［比較例Ｂ１］
Ｈ／Ｖｉを１．０に調整した液状シリコーンゴムを用いたこと以外は、実施例Ｂ１と同様にして現像剤量規制部材を作製した。
【００３４】
［比較例Ｂ２］
Ｈ／Ｖｉを６．０に調整した液状シリコーンゴムを用いたこと以外は、実施例Ｂ１と同様にして現像剤量規制部材を作製した。
【００３５】
［評価Ｂ］
実施例Ｂ１〜Ｂ２および比較例Ｂ１〜Ｂ２の各現像剤量規制部材を、図１に示したような電子写真装置に装着し、連続印字試験５０００枚実施し、印字濃度の確認と評価を行った。結果を表１に示す。なお、各評価において「○」は実用上特に問題の無い場合を示し、「×」は実用上の問題の生じた場合を示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
表１に示すように、Ｈ／Ｖｉ比率が本発明の範囲内である実施例１、２では染み出し量、白抜け、トナー固着の全ての項目で十分な性能を発揮した。一方、Ｈ／Ｖｉ比率が本発明の範囲外である比較例１、２でははみ出しが多いために、画像評価で白抜けとトナー固着の問題が発生した。また、Ｈ／Ｖｉ比率が過多の比較例２では永久歪みの悪化が顕著であった。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シリコーン系ゴムの低硬度特性、弾性特性、永久歪みの少なさ等の特性を損なうことなく滲み出しを抑制することができ、トナーや他の現像部材の汚染を防ぎ、トナーの帯電量分布が非常に均一で、プリンターとして印字したときの再現性が非常に良く、カブリの無い画像が長期にわたって安定して得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像部材を電子写真装置に用いた場合の装置構成の一例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１　　像担持体
２　　現像剤担持体
３　　現像剤量規制部材
４　　現像剤供給部材
６　　現像剤室
７　　帯電部材
８　　露光手段
１１　　被記録材
１２　　現像剤収容容器
１３　　クリーニング手段
１６　　転写部材
【図１】
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