(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性水素を有するマトリックスからなるゴム弾性部と、活性水素を有すると共に溶剤可溶性のフッ素樹脂及びイソシアネート化合物を含む溶液で表面処理することにより前記溶液を前記ゴム弾性部表層に浸透させて当該ゴム弾性部表層に一体的に設けられた表面処理層とを具備し、前記表面処理層は、前記ゴム弾性部の表面から内部に向かって漸次疎になるように形成されていることを特徴とするゴム弾性部材。
【請求項２】
請求項１において、前記活性水素が、水酸基、アミノ基、又はカルボキシル基の活性水素であることを特徴とするゴム弾性部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記表面処理層は、前記イソシアネート化合物と前記フッ素樹脂及び前記ゴム弾性部の活性水素を有する部位とが反応することにより前記ゴム弾性部の表面に保持されていることを特徴とするゴム弾性部材。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記表面処理層は、前記表面処理液を前記ゴム弾性部表層に施した後、加熱処理することにより形成されることを特徴とするゴム弾性部材。
【請求項５】
活性水素を有するマトリックスからなるゴム弾性部の表層に、活性水素を有すると共に溶剤可溶性のフッ素樹脂及びイソシアネート化合物を含む処理液を浸透させる工程と、続いて加熱処理することにより前記ゴム弾性部表層に表面処理層を一体的に且つ当該ゴム弾性部の表面から内部に向かって漸次疎になるように形成する工程とを具備することを特徴とするゴム弾性部材の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、前記活性水素が、水酸基、アミノ基、又はカルボキシル基の活性水素であることを特徴とするゴム弾性部材の製造方法。
【請求項７】
請求項５又は６において、前記加熱処理は、前記イソシアネート化合物と前記フッ素樹脂及び前記ゴム弾性部の活性水素を有する部位とが反応する条件で行うことを特徴とするゴム弾性部材の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７の何れかにおいて、前記処理液を前記ゴム弾性部表層に施す工程は、塗布又はディッピングにより行うことを特徴とするゴム弾性部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置の帯電ロール・現像ロール、現像ブレード、さらには中間転写ロール及びベルトなどに好適に用いられるゴム弾性部材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置の帯電ロール・現像ロール、現像ブレード、さらには中間転写ロール、ベルト等には、感光体等への非汚染性の他、所定の導電性、摩擦係数等が要求される。そこで、従来、ポリウレタン、シリコーンゴム製のものが用いられていたが、感光体等への汚染性、帯電性等の理由から、ポリウレタン、シリコーンゴムに代わって各種弾性層表面に各種コーティング層、被覆チューブを設けたものが提案されている。
【０００３】
例えば、特開平５−２０４２３４号公報には、導電性スポンジ体層上にポリアミド樹脂チューブからなる導電性最外層を設けた現像ロールが提案されている。また、特開平７−１３４４６７号公報には、ワックス等の滑剤を含む表面層を具備する帯電部材が開示されている。さらに、特開平８−１６０７０１号公報には、フッ化炭素を含有する導電性重合体からなる塗布層またはシームレスチューブからなる表面層を有する帯電部材が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塗布等により設けられた表面層は必ずしも基材との接着が良好な訳ではなく、耐久性に劣り、長期信頼性に欠けるという問題がある。一方、シームレスチューブからなる表面層は作業性に劣りコストが向上すると共に弾性層と別体となるので、帯電特性等の問題で十分ではないという問題があることが分かってきた。
【０００５】
そこで、本出願人は、形成が容易であり且つ弾性層と一体的になって耐久性に優れたものとして、表面をイソシアネート化合物で処理して表面処理層を設けた現像ロールを先に開発した（特開平５−１７３４０９号公報）。しかしながら、イソシアネート処理層を設けたものは、回転トルクが高過ぎて、ジッタ、フィルミング、トナー搬送性の増大等の問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、低コストで、良好な特性を長期間に亘って維持することができるゴム弾性部材及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、活性水素を有するマトリックスからなるゴム弾性部と、活性水素を有すると共に溶剤可溶性のフッ素樹脂及びイソシアネート化合物を含む溶液で表面処理することにより前記溶液を前記ゴム弾性部表層に浸透させて当該ゴム弾性部表層に一体的に設けられた表面処理層とを具備し、前記表面処理層は、前記ゴム弾性部の表面から内部に向かって漸次疎になるように形成されていることを特徴とするゴム弾性部材にある。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記活性水素が、水酸基、アミノ基、又はカルボキシル基の活性水素であることを特徴とするゴム弾性部材にある。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記表面処理層は、前記イソシアネート化合物と前記フッ素樹脂及び前記ゴム弾性部の活性水素を有する部位とが反応することにより前記ゴム弾性部の表面に保持されていることを特徴とするゴム弾性部材にある。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記表面処理層は、前記表面処理液を前記ゴム弾性部表層に施した後、加熱処理することにより形成されることを特徴とするゴム弾性部材にある。
【００１２】
本発明の第５の態様は、活性水素を有するマトリックスからなるゴム弾性部の表層に、活性水素を有すると共に溶剤可溶性のフッ素樹脂及びイソシアネート化合物を含む処理液を浸透させる工程と、続いて加熱処理することにより前記ゴム弾性部表層に表面処理層を一体的に且つ当該ゴム弾性部の表面から内部に向かって漸次疎になるように形成する工程とを具備することを特徴とするゴム弾性部材の製造方法にある。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記活性水素が、水酸基、アミノ基、又はカルボキシル基の活性水素であることを特徴とするゴム弾性部材の製造方法にある。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第５又は６の態様において、前記加熱処理は、前記イソシアネート化合物と前記フッ素樹脂及び前記ゴム弾性部の活性水素を有する部位とが反応する条件で行うことを特徴とするゴム弾性部材の製造方法にある。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第５〜７の何れかの態様において、前記処理液を前記ゴム弾性部の表層に施す工程は、塗布又はディッピングにより行うことを特徴とするゴム弾性部材の製造方法にある。
【００１６】
本発明によると、ゴム弾性部表面に一体的に表面処理層が設けられ且つ当該表面処理層にはフッ素樹脂が一体的に含有される。すなわち、このように形成される表面処理層は、ゴム弾性体表面に表面処理液が浸透して形成されるので、表面処理層は表面から内部に向かって漸次疎になるように一体的に形成される。従って、耐久性が良好で所望の摩擦係数を有する表面処理層を容易に作成することができる。
【００１７】
本発明で用いる表面処理液は、活性水素を有すると共に溶剤可溶性のフッ素樹脂及びイソシアネート化合物を含むものである。
【００１８】
ここで、活性水素を有すると共に溶剤可溶性のフッ素樹脂とは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と略均一な溶液を形成できるもので且つイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものである。例えば、水酸基、アミノ基、又はカルボキシル基の活性水素を有する溶剤可溶性のフッ素樹脂であり、具体的には、下記式に示されるフルオロエチレンビニルエーテルやその誘導体等を挙げることができる。
【００１９】
【化１】
0004306878.tif 000002
【００２０】
また、イソシアネート化合物としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などを挙げることができる。
【００２１】
また、水酸基を有するマトリックスとしては、ポリウレタン、エピクロルヒドリンゴム等を挙げることができる。ここで、例えば、ポリウレタンの場合には、ポリオールとポリイソシアネートとの反応の際のＮＣＯ／ＯＨの値を１より小さくして水酸基が余剰となったものが好ましい。また、ゴム材料ではなく充填材、可塑剤として活性水素を有するものを用いたものであってもよい。
【００２２】
さらに、これら水酸基を有するフッ素樹脂及びイソシアネート化合物を溶解する溶剤としては特に限定されないが、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の有機溶剤を用いればよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
【００２４】
図１には一実施形態にかかる現像ロールを示す。図１に示すように、芯金１上には導電性弾性層２が設けられ、また、導電性弾性層２上には表面処理層３が一体的に設けられている。
【００２５】
また、図２には他の実施形態に係る現像ブレードを示す。図２に示すように、ホルダー１１上には導電性弾性層１２が設けられ、導電性弾性層１２上には表面処理層１３が一体的に設けられている。
【００２６】
以下に現像ロールを例として製造例を示す。
【００２７】
（実施例１）
（ロールの製法）クラポールＰ−２０１０（クラレ社製）１００重量部に、過塩素酸リチウムを０．００５重量部加え撹拌し溶解させた後、１００℃に温調し、ついでコロネートＣ−ＨＸ（日本ポリウレタン社製）を１６重量部添加・撹拌し、混合物を得た。この混合物を、あらかじめシャフト（直径：８ｍｍ、長さ：２７０ｍｍ）が配置されている１２０℃に予熱された金型に注入し、１２０℃にて６０分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン弾性体層が形成されたロールを得た。このロールの硬度は４０゜（ＪＩＳ  Ａ）であり、ロール抵抗値は１×１０7Ωであった。この現像ロールの抵抗値は図３に示すような方法で測定した。すなわち、現像ロールをＳＵＳ３０４板からなる電極部材２１上に載置し、芯金１の両端に５００ｇ重の荷重をかけた状態で、芯金１と電極部材２１との間の抵抗値をＵＬＴＲＡ  ＨＩＧＨ  ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ  ＭＥＴＥＲ  Ｒ８３４０Ａ（株式会社アドバンテスト製）を用いて測定した。なお、このときの印加電圧は５００Ｖであった。
【００２８】
（表面処理液の調製）ＭＲ−４００（日本ポリウレタン社製）１５重量部、Ｖフロン＃２００（ＤＮＴ社製）２重量部、酢酸エチル８３重量部を混合した。
【００２９】
（ロールの表面処理）前記溶液を２３℃に保ったまま、前記ロールを３０秒間浸漬後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱し、現像ロールを得た。
【００３０】
この現像ロールのロール抵抗値は２×１０7Ωであった。このロールを現像ロールとして用い、非磁性トナー一成分系現像方式で画像を形成させてみた。このように形成した画像を評価すると共に耐久試験後のロール表面を評価した。この結果を表１に示した。
【００３１】
（比較例１）
（ロールの製法）実施例１の（ロールの製法）と同じ方法によりロールを得た。
【００３２】
（表面処理液の調製）ＭＲ−４００（日本ポリウレタン社製）１５重量部、酢酸エチル８５重量部を混合した。
【００３３】
（ロールの表面処理）前記溶液を２３℃に保ったまま、前記ロールを３０秒間浸漬後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱し、現像ロールを得た。
【００３４】
この現像ロールのロール抵抗値は２×１０7Ωであった。このロールを現像ロールとして用い、非磁性トナー一成分系現像方式で画像を形成させてみた。この後、実施例１と同様に評価し、結果を表１に示した。
【００３５】
（比較例２）
（ロールの製法）実施例１の（ロールの製法）と同じ方法によりロールを得た。
【００３６】
（表面処理液の調製）ＭＲ−４００（日本ポリウレタン社製）１５重量部、カイナー５００（エルフ・アトケム・ジャパン社製）２重量部、酢酸エチル８３重量部を混合した。
【００３７】
（ロールの表面処理）前記溶液を２３℃に保ったまま、前記ロールを３０秒間浸漬後、１２０℃に保持されたオーブンで１時間加熱し、現像ロールを得た。
【００３８】
この現像ロールのロール抵抗値は３×１０7Ωであった。このロールを現像ロールとして用い、非磁性トナー一成分系現像方式で画像を形成させた。この後、実施例１と同様に評価し、結果を表１に示した。
【００３９】
【表１】
0004306878.tif 000003
【００４０】
＊  ５      極めて軽微に発生
４      軽微に発生
３      許容できるレベルで発生
２      見苦しく発生
１      極めて見苦しく発生
【００４１】
【発明の効果】
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態にかかる現像ロールの断面図である。
【図２】一実施形態にかかる現像ブレードの断面図である。
【図３】現像ロールの抵抗値の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
１  芯金
２  導電性弾性層
３  表面処理層
【図１】
0004306878.tif 000004
【図２】
0004306878.tif 000005
【図３】
0004306878.tif 000006