JP2012063590A - Charging member - Google Patents

Charging member Download PDF

Info

Publication number
JP2012063590A
JP2012063590A JP2010207932A JP2010207932A JP2012063590A JP 2012063590 A JP2012063590 A JP 2012063590A JP 2010207932 A JP2010207932 A JP 2010207932A JP 2010207932 A JP2010207932 A JP 2010207932A JP 2012063590 A JP2012063590 A JP 2012063590A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
butadiene rubber
image
syndiotactic polybutadiene
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010207932A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Nose
啓二 野瀬
Masaaki Harada
昌明 原田
Hiroaki Watanabe
宏暁 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2010207932A priority Critical patent/JP2012063590A/en
Publication of JP2012063590A publication Critical patent/JP2012063590A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging member in which permanent deformation is hard to occur.SOLUTION: A charging member includes an elastic body layer 12 on a conductive support 11 in which the elastic body layer is formed by a cured and unvulcanized rubber blend including binder polymer containing butadiene rubber (A) and 1, 2-syndiotactic polybutadiene (B); and conductive particles.

Description

本発明は帯電部材に関する。   The present invention relates to a charging member.

近年、複写機や光プリンター等の電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置では、感光体や誘電体等への帯電処理方法として、接触帯電方式が採用されている。接触帯電方式とは、電圧を印加して帯電する部材(帯電部材と称する)を、被帯電体面に近接又は接触させて、被帯電体面を帯電処理するものである。一般的には、金属製芯金の軸上に半導電性の弾性体層が形成されたゴムローラ型の帯電部材を用いて、感光体に押し当てながら回転させることで感光体表面を帯電処理する。   In recent years, an electrophotographic apparatus such as a copying machine or an optical printer, and an image forming apparatus such as an electrostatic recording apparatus employ a contact charging method as a charging method for a photosensitive member or a dielectric. In the contact charging method, a member to be charged by applying a voltage (referred to as a charging member) is brought close to or in contact with the surface of the object to be charged, and the surface of the object to be charged is charged. Generally, using a rubber roller type charging member having a semiconductive elastic layer formed on a shaft of a metal core, the surface of the photosensitive member is charged by rotating while pressing against the photosensitive member. .

このような、帯電ローラの弾性体層には、ウレタン、アクリルウレタン、アクリルエステル、NBR(二トリルゴム)、エピクロルヒドリン等に導電剤として、イオン導電剤や、導電性粒子を配合させ、半導電性にしたものが用いられる。帯電部材には、感光体を均一に帯電させるために、ローラ軸方向での感光体への均一な接触の確保が求められている。   In such an elastic layer of the charging roller, an ionic conductive agent or conductive particles are blended as a conductive agent into urethane, acrylic urethane, acrylic ester, NBR (nitrile rubber), epichlorohydrin or the like to make it semiconductive. Used. The charging member is required to ensure uniform contact with the photosensitive member in the roller axis direction in order to uniformly charge the photosensitive member.

また、長期間、感光体と帯電部材とを圧接した結果、帯電部材が永久変形を起こし、ニップ部からの過剰電流により異常画像が生じる課題が指摘されている。また変形部分がローラ回転時に感光体に不均一に当接するため露光ムラを起こし、画像不良を引き起こす等の課題も指摘されている。特に、近年、電子写真におけるプロセススピードの向上と画質の高精細化に伴い、帯電部材の僅かな永久変形でも画像不良が発生するといった課題が発生している。この様な課題に対して、特許文献1には弾性体層に塗膜層を有した構成で、低硬度を維持しつつ、長期間感光体と帯電部材とを圧接した場合の永久変形を小さくした帯電部材が開示されている。   Further, it has been pointed out that the charging member is permanently deformed as a result of press contact between the photosensitive member and the charging member for a long period of time, and an abnormal image is generated due to excessive current from the nip portion. Also, problems have been pointed out such that the deformed portion non-uniformly contacts the photoconductor when the roller rotates, causing exposure unevenness and causing image defects. In particular, in recent years, with the improvement of the process speed and the high definition of image quality in electrophotography, there is a problem that an image defect occurs even with a slight permanent deformation of the charging member. For such a problem, Patent Document 1 discloses that the elastic layer has a coating layer, and maintains a low hardness while reducing the permanent deformation when the photosensitive member and the charging member are pressed against each other for a long time. A charging member is disclosed.

特開平10−319676号公報JP-A-10-319676

本発明の目的は、永久変形がより生じ難い帯電部材の提供にある。   An object of the present invention is to provide a charging member that is less prone to permanent deformation.

本発明によれば導電性支持体上に弾性体層を有する帯電部材であって、該弾性体層が、ブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を含有するバインダーポリマーと、導電性粒子とを含む未加硫ゴム混合物の硬化物からなる帯電部材が提供される。   According to the present invention, there is provided a charging member having an elastic layer on a conductive support, wherein the elastic layer contains a butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). And a charged member made of a cured product of an unvulcanized rubber mixture containing conductive particles.

本発明の帯電部材は、感光体と長い間、接触させた時の永久変形が小さくなり、セット画像不良が軽減する。   In the charging member of the present invention, permanent deformation when brought into contact with the photosensitive member for a long time is reduced, and set image defects are reduced.

本発明を適用できる電子写真装置の一例の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an example of an electrophotographic apparatus to which the present invention can be applied. 本発明の帯電ローラの一例の模式的断面図である。It is a typical sectional view of an example of the charging roller of the present invention.

以下、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to this embodiment.

<<帯電部材>>
本発明の帯電部材は、導電性支持体上に弾性体層を有する帯電部材である。また、本発明の帯電部材は、弾性体層を導電性支持体に積載することができる。本発明の帯電部材は、良導電性支持体と、その支持体上に少なくとも1層以上からなる弾性体層とを有することができる。前記弾性体層は、ブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を含有する。また、前記弾性体層は、未加硫ゴム混合物の硬化物であり、前記未加硫ゴム混合物は、ブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を含有するバインダーポリマーと、導電性粒子とを含有する。
<< Charging member >>
The charging member of the present invention is a charging member having an elastic layer on a conductive support. Further, the charging member of the present invention can load the elastic layer on the conductive support. The charging member of the present invention can have a highly conductive support and an elastic layer composed of at least one layer on the support. The elastic layer contains butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). The elastic layer is a cured product of an unvulcanized rubber mixture, and the unvulcanized rubber mixture includes a binder polymer containing butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). And conductive particles.

なお、バインダーポリマーとは、帯電部材を形成するために用いられる未加硫ゴム混合物のうち、弾性体層形成能を付与するために配合されるポリマー成分のことを意味する。また、バインダーポリマー中のブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の含有割合は、該ブタジエンゴム(A)と該1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)との合計が5質量%以上が好ましい。5質量%以上であれば、これらの成分の含有量が少なすぎることによる効果の低減を容易に防ぐことができる。   In addition, a binder polymer means the polymer component mix | blended in order to provide an elastic body layer formation ability among the unvulcanized rubber mixtures used in order to form a charging member. The content ratio of the butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) in the binder polymer is the sum of the butadiene rubber (A) and the 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). Is preferably 5% by mass or more. If it is 5 mass% or more, the reduction of the effect by having too little content of these components can be prevented easily.

バインダーポリマーは、ブタジエンゴム(A)と1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)からなることができる。ブタジエンゴムのブタジエンモノマーユニットの結合構造には、シス1,4構造、トランス1,4構造およびビニル構造(1,2構造)がある。また、立体配座構造には、シンジオタクチック、アタクチック、アイソタクチックがある。本発明において、ブタジエンゴム(A)には、1,2−シンジオタクチックポリブタジエンを含まない。   The binder polymer can be composed of butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). There are cis 1,4 structure, trans 1,4 structure, and vinyl structure (1,2 structure) in the butadiene monomer unit bond structure of butadiene rubber. Conformational structures include syndiotactic, atactic and isotactic. In the present invention, the butadiene rubber (A) does not contain 1,2-syndiotactic polybutadiene.

未加硫ゴム混合物は、1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)とブタジエンゴム(A)とを含有させたバインダーポリマーに、導電性粒子を分散して得ることができる。また、本発明に用いる弾性体層は、この未加硫ゴム混合物を硬化した加硫ゴム混合物からなることができる。未加硫ゴム混合物および加硫ゴム混合物は、半導電性であることができる。   The unvulcanized rubber mixture can be obtained by dispersing conductive particles in a binder polymer containing 1,2 syndiotactic polybutadiene (B) and butadiene rubber (A). The elastic layer used in the present invention can be made of a vulcanized rubber mixture obtained by curing this unvulcanized rubber mixture. The unvulcanized rubber mixture and the vulcanized rubber mixture can be semiconductive.

図1は、本発明の帯電部材を適用できる電子写真装置の概略構成例であり、帯電部材を有する。21は被帯電体としての電子写真感光体(像担持体)であり、図1の電子写真感光体は、アルミニウムなどの導電性支持体21bと、支持体21b上に形成した感光層21aとを基本構成層とするドラム形状の電子写真感光体である。支軸21cを中心に図上時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。   FIG. 1 is a schematic configuration example of an electrophotographic apparatus to which the charging member of the present invention can be applied, and has a charging member. Reference numeral 21 denotes an electrophotographic photosensitive member (image carrier) as a member to be charged. The electrophotographic photosensitive member in FIG. 1 includes a conductive support 21b such as aluminum and a photosensitive layer 21a formed on the support 21b. A drum-shaped electrophotographic photosensitive member as a basic constituent layer. It is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in the clockwise direction in the figure around the support shaft 21c.

1は、電子写真感光体21に接触配置されて電子写真感光体を所定の極性・電位に帯電(一次帯電)する帯電ローラであり、本発明の帯電部材を用いることができる。帯電ローラ1は、導電性支持体である芯金11と、芯金11上に形成した弾性体層12とからなり、芯金11の両端部を不図示の押圧手段で電子写真感光体21の回転駆動に伴い従動回転する。   A charging roller 1 is disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member 21 to charge (primary charging) the electrophotographic photosensitive member to a predetermined polarity and potential, and the charging member of the present invention can be used. The charging roller 1 includes a cored bar 11 that is a conductive support and an elastic body layer 12 formed on the cored bar 11. Both ends of the cored bar 11 are pressed on the electrophotographic photosensitive member 21 by pressing means (not shown). Followed by rotation drive.

電源23で摺擦電源23aにより、芯金11の所定の直流(DC)バイアスが印加されることで電子写真感光体21が所定の極性・電位に接触帯電される。帯電ローラ1で周面が帯電された電子写真感光体21は、次いで露光器24により目的画像情報の露光(レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット露光など)を受けることで、その周面に目的の画像情報に対した静電潜像が形成される。   The electrophotographic photosensitive member 21 is contact-charged to a predetermined polarity / potential by applying a predetermined direct current (DC) bias of the core metal 11 by the rubbing power source 23a. The electrophotographic photosensitive member 21 whose peripheral surface is charged by the charging roller 1 is then subjected to exposure of target image information (laser beam scanning exposure, slit exposure of a document image, etc.) by an exposure device 24, so that the peripheral surface has a target. An electrostatic latent image corresponding to the image information is formed.

その静電潜像は、次いで、現像部材25により、トナー画像として順次に可視像化されていく。このトナー画像は、次いで、転写手段26により不図示の給紙手段部から電子写真感光体21の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって電子写真感光体21と転写手段26との間の転写部へ搬送された転写材27に順次転写されていく。図1の転写手段26は転写ローラであり、転写材27の裏からトナーと逆極性の帯電を行うことで電子写真感光体21側のトナー画像が転写材27に転写されていく。   The electrostatic latent image is then successively visualized as a toner image by the developing member 25. This toner image is then synchronized with the rotation of the electrophotographic photosensitive member 21 from a paper feeding unit (not shown) by the transfer unit 26 and transferred at a proper timing between the electrophotographic photosensitive member 21 and the transfer unit 26. Are sequentially transferred to the transfer material 27 conveyed to the substrate. The transfer means 26 in FIG. 1 is a transfer roller, and the toner image on the electrophotographic photosensitive member 21 side is transferred to the transfer material 27 by charging from the back of the transfer material 27 with the opposite polarity to the toner.

表面にトナー画像の転写を受けた転写材27は、電子写真感光体21から分離されて不図示の定着手段へ搬送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。あるいは、裏面にも像形成するものでは、不図示の、転写部への再搬送手段へ搬送される。   The transfer material 27 having received the transfer of the toner image on the surface is separated from the electrophotographic photosensitive member 21 and conveyed to a fixing means (not shown) to receive image fixing and output as an image formed product. Alternatively, in the case of forming an image on the back side, it is conveyed to a re-conveying means (not shown) to the transfer unit.

像転写後の電子写真感光体21の周面は、前露光手段である前露光器28による前露光を受けて電子写真感光体ドラム上の残留電荷が除去(除電)される。この前露光手段28には公知の手段を利用することができ、例えばLEDチップアレイ、ヒューズランプ、ハロゲンランプおよび蛍光ランプなどを好適に例示することができる。   The peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member 21 after the image transfer is subjected to pre-exposure by a pre-exposure device 28 serving as pre-exposure means, and residual charges on the electrophotographic photosensitive drum are removed (static elimination). Known means can be used for the pre-exposure means 28. For example, an LED chip array, a fuse lamp, a halogen lamp, and a fluorescent lamp can be preferably exemplified.

除電された電子写真感光体21の周面は、クリーニング部材29で転写残りトナーなどの付着汚染物の除去を受けて洗浄面化されて、繰り返して画像形成に供される。
帯電ローラ1は面移動駆動される電子写真感光体21に従動駆動させてもよいし、非回転にしてもよいし、電子写真感光体21の面移動方向に順方向または逆方向に所定の周速度をもって積極的に回転駆動させるようにしてもよい。
The peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member 21 from which the charge has been removed is cleaned by the cleaning member 29 after removal of adhering contaminants such as toner remaining after transfer, and is repeatedly used for image formation.
The charging roller 1 may be driven and driven by the electrophotographic photosensitive member 21 driven to move the surface, may not be rotated, or has a predetermined circumference in the forward or reverse direction in the surface moving direction of the electrophotographic photosensitive member 21. You may make it actively rotate at a speed.

また露光は、電子写真装置を複写機として使用する場合には、例えば以下のように行われる。すなわち、原稿からの反射光や透過光、あるいは、原稿を読み取り信号化し、この信号に基づいてレーザービームを走査したり、LEDアレイを駆動したり、または液晶シャッターアレイを駆動したりすることなどにより行われる。
本発明の帯電部材を使用しうる電子写真装置としては、複写機、レーザービームプリンター、LEDプリンター、および、電子写真製版システムなどの電子写真応用装置などが挙げられる。
For example, when the electrophotographic apparatus is used as a copying machine, exposure is performed as follows. That is, reflected light or transmitted light from a document, or reading a document as a read signal, scanning a laser beam based on this signal, driving an LED array, or driving a liquid crystal shutter array, etc. Done.
Examples of the electrophotographic apparatus that can use the charging member of the present invention include copying machines, laser beam printers, LED printers, and electrophotographic application apparatuses such as an electrophotographic plate making system.

本発明の帯電部材は、帯電ローラ以外に、現像部材、転写部材、除電部材や、給紙ローラなどの搬送部材としても使用可能である。   In addition to the charging roller, the charging member of the present invention can also be used as a developing member, a transfer member, a charge eliminating member, and a conveying member such as a paper feed roller.

本発明の帯電部材は導電性支持体としての芯金と、その外側(表面)に設けられた半導電性の弾性体層により構成することができる。図2に本発明の帯電部材の例として、帯電ローラの模式図を示す。帯電ローラは芯金11とその外周に設けられた弾性体層12とから構成されており、必要によって、弾性体層12の外側に表面層13を設けることも出来る。   The charging member of the present invention can be composed of a cored bar as a conductive support and a semiconductive elastic layer provided on the outside (surface) thereof. FIG. 2 shows a schematic diagram of a charging roller as an example of the charging member of the present invention. The charging roller is composed of a cored bar 11 and an elastic body layer 12 provided on the outer periphery thereof, and a surface layer 13 can be provided outside the elastic body layer 12 if necessary.

<導電性支持体>
導電性支持体は、その上に設けられる導電性弾性層、表面層等を支持し、被帯電部材との当接による負荷に十分に耐え得る強度を有するものである。その形状としては、帯電部材がローラ形状の場合、円柱状、円筒状等を挙げることができる。導電性支持体の材質としては、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル等の金属性(合金製)を挙げることができる。これらの導電性支持体には、導電性を阻害しない範囲で、耐傷性、防錆を目的としてメッキ処理等の表面処理を施してもよい。
<Conductive support>
The conductive support supports a conductive elastic layer, a surface layer, and the like provided thereon, and has a strength that can sufficiently withstand a load caused by contact with a member to be charged. Examples of the shape include a columnar shape and a cylindrical shape when the charging member has a roller shape. Examples of the material of the conductive support include metal (made of alloy) such as iron, copper, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, and nickel. These conductive supports may be subjected to a surface treatment such as plating for the purpose of scratch resistance and rust prevention within a range not impeding the conductivity.

<弾性体層>
弾性体層は、ブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を含有する。また、弾性体層は、ブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を含有するバインダーポリマーと、導電性粒子とを含む未加硫ゴム混合物の硬化物である。さらに、弾性体層は、ブタジエンゴム(A)と、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)とを含有するバインダーポリマー中に分散物として導電性粒子を含む未加硫ゴム材料の硬化物で構成することができる。
<Elastic body layer>
The elastic layer contains butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). The elastic layer is a cured product of an unvulcanized rubber mixture containing a binder polymer containing butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) and conductive particles. Further, the elastic body layer is a cured product of an unvulcanized rubber material containing conductive particles as a dispersion in a binder polymer containing butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). Can be configured.

ブタジエンを重合して調製したポリブタジエンの結合様式(結合構造)には、シス1,4構造、トランス1,4構造およびビニル構造(1,2結合)がある。また、結合様式の立体規則性として、シンジオタクチック、アイソタクチック、アタクチックがある。ブタジエンゴム(A)とは、ポリブタジエンの一種で、立体規則性がシンジオタクチック以外のものを意味する。よって、本発明において、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴムとは、ブタジエンゴム(A)中に1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を含有させたバインダーポリマーを意味する。   Polybutadiene bonding modes (bonding structures) prepared by polymerizing butadiene include a cis 1,4 structure, a trans 1,4 structure, and a vinyl structure (1,2 bond). Further, the stereoregularity of the bonding mode includes syndiotactic, isotactic, and atactic. Butadiene rubber (A) is a kind of polybutadiene, and means stereoregularity other than syndiotactic. Therefore, in the present invention, the 1,2-syndiotactic polybutadiene-containing butadiene rubber means a binder polymer in which 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) is contained in the butadiene rubber (A).

一般的に、結合構造中のシス1,4構造の含有率が高いと、架橋物の引っ張り強さや切断時の伸びが大きくなる傾向があり、シス1,4構造の含有率が低いとロール巻付き性が低下する傾向がある。このため、本発明に用いるブタジエンゴム(A)のブタジエンモノマーユニットの結合構造中のシス1,4構造の含有率は94質量%以上であることが好ましい。94質量%以上であれば、特に良好な機械強度となり、加工性に特に優れる。なお、ブタジエンゴム(A)のブタジエンモノマーユニットの結合構造中のシス1,4構造の含有率は原料ゴムを13C−NMR分析することにより測定できる。なお、原料ゴムとは、バインダーポリマーに何も混合させていないものを意味する。 Generally, when the content of the cis 1,4 structure in the bonded structure is high, the tensile strength of the crosslinked product and the elongation at the time of cutting tend to increase, and when the content of the cis 1,4 structure is low, the roll winding There is a tendency for adherence to decrease. For this reason, it is preferable that the content rate of the cis 1,4 structure in the coupling | bonding structure of the butadiene monomer unit of the butadiene rubber (A) used for this invention is 94 mass% or more. If it is 94 mass% or more, it will become especially favorable mechanical strength and it will be excellent especially in workability. In addition, the content rate of cis 1,4 structure in the coupling | bonding structure of the butadiene monomer unit of butadiene rubber (A) can be measured by carrying out a 13 C-NMR analysis of raw material rubber. The raw rubber means a rubber that is not mixed with a binder polymer.

具体的な測定条件を以下に示す。
測定装置:FTNMR装置JNM−EX400(商品名、日本電子(株)製)
観測周波数:75.4MHz
recycle delay:1S
flip angle :90°
データポイント:32768
積算回数:10000回
デカップリング:gated decoupling(without NOE)
測定温度:室温
測定用サンプル:測定試料100mgを直径10mmのサンプルチューブに入れ、溶媒としてCDCl3(テトラメチルシラン(TMS)0.05%含有)を添加することによって調製した。この方法により、測定されたピーク面積比から、ブタジエンゴム(A)の結合様式のモル比を算出し、質量換算し、シス1,4構造の含有率とした。
Specific measurement conditions are shown below.
Measuring apparatus: FTNMR apparatus JNM-EX400 (trade name, manufactured by JEOL Ltd.)
Observation frequency: 75.4 MHz
recycle delay: 1S
flip angle: 90 °
Data points: 32768
Integration count: 10,000 times Decoupling: gated decoupling (without NOE)
Measurement temperature: Sample for room temperature measurement: 100 mg of a measurement sample was placed in a sample tube having a diameter of 10 mm, and CDCl 3 (containing 0.05% tetramethylsilane (TMS)) was added as a solvent. By this method, the molar ratio of the bonding mode of the butadiene rubber (A) was calculated from the measured peak area ratio, and converted into mass to obtain the content of the cis 1,4 structure.

本発明に用いられる1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)は、1,2結合およびシンジオタクチック構造を有するポリブタジエンである。1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)は、微細な繊維状結晶等の結晶構造を有し、結晶界面とブタジエンゴム(A)との結合力による補強効果がある。   The 1,2 syndiotactic polybutadiene (B) used in the present invention is a polybutadiene having a 1,2 bond and a syndiotactic structure. 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) has a crystal structure such as fine fibrous crystals, and has a reinforcing effect due to the bonding force between the crystal interface and butadiene rubber (A).

そのため、1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)とブタジエンゴム(A)とを含有させたバインダーポリマーに、導電性粒子を分散し、得られる未加硫ゴム混合物の硬化物を弾性体層として用いた場合、以下の効果を容易に得ることができる。   Therefore, conductive particles are dispersed in a binder polymer containing 1,2 syndiotactic polybutadiene (B) and butadiene rubber (A), and a cured product of the resulting unvulcanized rubber mixture is used as an elastic layer. The following effects can be easily obtained.

すなわち、低変形時において、結晶界面部分は、架橋点のような役割を担い、ゴム内部中でポリマー鎖が移動し難く、永久変形が小さくなる。特に、電子写真装置中の、感光体と接触する場合のように、弱い力で長い間、接触させた時の永久変形が小さくなり、画像不良が軽減する。シス1,4構造の含有率が、高くなると、引っ張り強度の増加により、感光体からの圧力を受けた場合に、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン結晶を支える力が強くなる。   That is, at the time of low deformation, the crystal interface part plays a role like a crosslinking point, the polymer chain hardly moves in the rubber, and the permanent deformation becomes small. In particular, as in the case of contact with a photoreceptor in an electrophotographic apparatus, the permanent deformation when contacted for a long time with a weak force is reduced, and image defects are reduced. When the content of the cis 1,4 structure is increased, the tensile strength is increased, so that the force for supporting the 1,2-syndiotactic polybutadiene crystal is increased when subjected to pressure from the photoreceptor.

本発明では、シス1,4構造の含有率が、94質量%以上であることが好ましく、94質量%未満の場合に比べて感光体と接触する場合の永久変形が小さくなり、画像不良が低減する。   In the present invention, the content of the cis 1,4 structure is preferably 94% by mass or more, and the permanent deformation in contact with the photoreceptor is smaller than that in the case of less than 94% by mass, and image defects are reduced. To do.

本発明に用いられる1,2−シンジオタクチックポリブタジエン繊維状結晶の繊維径は0.1μm以下が好ましい。これは、繊維径が小さくなるとともに、結晶界面の面積が増加し、ブタジエンゴム(A)との相互作用が大きくなるためである。繊維径が0.1μm以下の結晶をブタジエンゴム(A)中に含有させれば、より感光体と接触する場合の永久変形が小さくなる。   The fiber diameter of the 1,2-syndiotactic polybutadiene fibrous crystal used in the present invention is preferably 0.1 μm or less. This is because the fiber diameter decreases, the area of the crystal interface increases, and the interaction with the butadiene rubber (A) increases. If crystals having a fiber diameter of 0.1 μm or less are contained in the butadiene rubber (A), the permanent deformation when contacting with the photoreceptor becomes smaller.

バインダーポリマーの調製方法は特に限定されないが、ブタジエンゴム(A)中に1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を分散させてバインダーポリマーを得る方法を以下に例として示す。この時、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の含有率は、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の質量をブタジエンゴム(A)と1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の合計質量で割ることで算出することができる。   The method for preparing the binder polymer is not particularly limited, but a method for obtaining the binder polymer by dispersing 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) in the butadiene rubber (A) will be described below as an example. At this time, the content of 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) is the same as that of 1,2-syndiotactic polybutadiene (B), but the butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). It can be calculated by dividing by the total mass of.

バンバリーミキサーや加圧式ニーダーといった密閉型混合機を使用し、原料を混合する方法や、オープンロールのような開放型の混合機を使用した混合方法などを例示することができる。これらの混合機を用いて、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を分散した場合、1,2−シンジオタクチックポリブタジエンの結晶が、繊維径0.2〜0.8μmの繊維状となる。混合機で混合した場合に、繊維径0.2μm未満の結晶は得難い。   Examples include a method of mixing raw materials using a closed mixer such as a Banbury mixer or a pressure kneader, a mixing method using an open type mixer such as an open roll, and the like. When 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) is dispersed using these mixers, the crystals of 1,2-syndiotactic polybutadiene become fibrous with a fiber diameter of 0.2 to 0.8 μm. . When mixed with a mixer, crystals with a fiber diameter of less than 0.2 μm are difficult to obtain.

ブタジエンゴム(A)の具体例としては、日本合成ゴム製のBR71(商品名)、日本ゼオン製のBR1220L(商品名)および日本合成ゴム(株)製のBR02LL(商品名)を挙げることができる。1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の具体例としては、日本合成ゴム製のRB820(商品名)を挙げることができる。   Specific examples of the butadiene rubber (A) include BR71 (trade name) manufactured by Nippon Synthetic Rubber, BR1220L (trade name) manufactured by Nippon Zeon, and BR02LL (trade name) manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. . Specific examples of 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) include RB820 (trade name) manufactured by Nippon Synthetic Rubber.

上記のような混合方法以外で、ブタジエンゴム(A)に1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を分散させる方法を以下に例として示す。   A method of dispersing 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) in the butadiene rubber (A) other than the above mixing method will be described as an example.

有機溶媒中で、コバルト化合物とハロゲン含有有機アルニミニウム化合物とからなる、ポリブタジエン重合触媒を用いて、1,3−ブタジエンをシス1,4重合してブタジエンゴム(A)を合成する。続いてブタジエンゴム(A)を含む重合反応混合物中に、必要に応じて1,3−ブタジエンを添加して、コバルト化合物系重合触媒を用いて、1,3−ブタジエンをシンジオタクチック1,2重合させて、1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)を合成する。これにより、結晶化度の高い1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)がブタジエンゴム(A)中に均一分散したバインダーポリマーを得ることができる。このような方法で1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)をブタジエンゴム(A)中に分散させると、1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)の結晶構造が、繊維径0.02〜0.1μmの細い繊維構造となる。この得られる繊維径は、混合機を用いた場合よりサイズが小さい。このため、より1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)結晶界面の面積が増加し、よりブタジエンゴム(A)との相互作用は大きくなり、混合機を用いた場合より、感光体と接触する場合の永久変形が小さくなる。また、1,2シンジオタクチックポリブタジエン(B)のブタジエンゴム(A)中の分散状態が、加工時の熱履歴により特に変化しにくくなり、より好ましい。このような特性をもつ材料(ブタジエンゴム(A)中に1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)が均一分散したバインダーポリマー)の市販品としては、VCR412、VCR617、VCR450(商品名、宇部興産(株)製)等が挙げられる。この場合、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の質量は、原料ゴムをヘキサンに溶解させた時に、固体として残る量から測定される。   A butadiene rubber (A) is synthesized by polymerizing 1,3-butadiene in cis 1,4 using a polybutadiene polymerization catalyst composed of a cobalt compound and a halogen-containing organic aluminium compound in an organic solvent. Subsequently, 1,3-butadiene is added to the polymerization reaction mixture containing the butadiene rubber (A) as necessary, and 1,3-butadiene is converted into syndiotactic 1,2 using a cobalt compound-based polymerization catalyst. Polymerization is performed to synthesize 1,2 syndiotactic polybutadiene (B). Thereby, a binder polymer in which 1,2 syndiotactic polybutadiene (B) having a high degree of crystallinity is uniformly dispersed in the butadiene rubber (A) can be obtained. When 1,2 syndiotactic polybutadiene (B) is dispersed in butadiene rubber (A) by such a method, the crystal structure of 1,2 syndiotactic polybutadiene (B) has a fiber diameter of 0.02 to 0.001. It becomes a thin fiber structure of 1 μm. The resulting fiber diameter is smaller than when a mixer is used. For this reason, the area of the crystal interface of 1,2 syndiotactic polybutadiene (B) increases, the interaction with the butadiene rubber (A) becomes larger, and the case where it comes into contact with the photoconductor than when a mixer is used. The permanent deformation of becomes smaller. In addition, the dispersion state of 1,2 syndiotactic polybutadiene (B) in the butadiene rubber (A) is more preferable because it is particularly difficult to change due to the thermal history during processing. Examples of commercially available materials having such characteristics (a binder polymer in which 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) is uniformly dispersed in butadiene rubber (A)) include VCR412, VCR617, and VCR450 (trade names, Ube Industries, Ltd.). Etc.). In this case, the mass of 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) is measured from the amount remaining as a solid when the raw rubber is dissolved in hexane.

バインダーポリマーおよび弾性体層中のブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の合計含有量に対する1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の含有率は、3.8質量%以上20質量%以下が好ましい。3.8質量%以上であれば、弾性率が小さくなることを容易に防ぎ、感光体と長い間接触させた時の、永久変形による画像不良の軽減効果が小さくなることを容易に防ぐことができる。また、20質量%以下では、適度に高硬度となり、帯電部材として使用した際に感光体との当接不良が発生することや、長期の使用時にトナーや紙粉等の汚れが帯電部材表面に不均一に付着して画像不良が発生することを容易に防ぐことができる。   The content of 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) with respect to the total content of butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) in the binder polymer and the elastic layer is 3.8 masses. % To 20% by mass is preferable. If it is 3.8% by mass or more, the elastic modulus can be easily prevented from becoming small, and the effect of reducing image defects due to permanent deformation when kept in contact with the photoreceptor for a long time can be easily prevented from being reduced. it can. In addition, if it is 20% by mass or less, the hardness becomes moderately high, resulting in poor contact with the photoreceptor when used as a charging member, and dirt such as toner and paper dust on the surface of the charging member during long-term use. It is possible to easily prevent non-uniform adhesion and image defects.

前記導電性粒子とは、帯電部材を製造する過程で添加した材料のうち、導電性を発現するために必要な粒子を意味する。導電性粒子の例としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の導電性カーボンブラック、グラファイト(graphite)、アルミニウム、ニッケルなどの金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化アンチモン(antimony oxide)、酸化インジウム(indium oxide)、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化スズ複合酸化物(ATO)、酸化インジウム−酸化スズ複合酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物が挙げられる。これらは、単独でも、2種以上で併用しても良い。   The said electroconductive particle means a particle | grains required in order to express electroconductivity among the materials added in the process of manufacturing a charging member. Examples of the conductive particles include conductive carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, metal powder such as graphite, aluminum, nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, Examples thereof include conductive metal oxides such as indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite oxide (ATO), and indium oxide-tin oxide composite oxide (ITO). These may be used alone or in combination of two or more.

弾性体層には、上記重合体(ブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を含むバインダーポリマー)以外に、他のバインダーポリマーをブレンドして使用することもできる。ブレンドされるポリマーとしては、特に限定されるものではなく、具体的には、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)スチレン−ブタジエン(SBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合体ゴム(EPDM)、エピクロルヒドリンホモポリマー(CHC)、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体(CHR)、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル3元共重合体(CHR−AGE)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水添物(H−NBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム(ACM、ANM)等が挙げられる。   In the elastic layer, in addition to the above polymer (a binder polymer containing butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B)), other binder polymers can be blended and used. The polymer to be blended is not particularly limited, and specifically, natural rubber (NR), isoprene rubber (IR) styrene-butadiene (SBR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene ternary. Copolymer rubber (EPDM), epichlorohydrin homopolymer (CHC), epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer (CHR), epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer (CHR-AGE), acrylonitrile-butadiene copolymer Examples thereof include a blend (NBR), a hydrogenated product of acrylonitrile-butadiene copolymer (H-NBR), a chloroprene rubber (CR), and an acrylic rubber (ACM, ANM).

さらに弾性体層には、弾性体層の材料として、必要に応じてゴムの配合剤として一般に用いられている充填剤、加工助剤、架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、軟化剤、可塑剤、分散剤等を添加することができる。   Furthermore, the elastic body layer is made of a material that is used as an elastic body layer, and if necessary, a filler, a processing aid, a crosslinking aid, a crosslinking accelerator, a crosslinking promotion aid, a crosslinking retardation, which are generally used as a rubber compounding agent. Agents, softeners, plasticizers, dispersants and the like can be added.

弾性体層の形成方法としては、未加硫の未加硫ゴム混合物を押出機によりチューブ状に押出成形し、これを加硫缶で加硫成形(硬化)したものに芯金を圧入後、表面を研磨して所望の外径とする方法;加硫後の加硫ゴム混合物を、クロスヘッドを装着した押出機により、芯金を中心に円筒形に共押出し、所望の外径の金型内部に固定、加熱し、成形体を得る方法等を挙げることができる。   As a method for forming the elastic body layer, an unvulcanized unvulcanized rubber mixture is extruded into a tube shape by an extruder, and the core metal is press-fitted into a product obtained by vulcanization molding (curing) with a vulcanizing can, A method of polishing the surface to obtain a desired outer diameter; a vulcanized rubber mixture after vulcanization is coextruded into a cylindrical shape around a core metal by an extruder equipped with a crosshead, and a mold having a desired outer diameter Examples thereof include a method of obtaining a molded product by fixing and heating inside.

弾性体層の表面はトナーや紙粉等の汚れが付着し難いように、紫外線照射、電子線照射等による表面改質を行っても良い。さらに、本発明の帯電部材は、別途、表面層を有することができる。表面層としては、一般的には公知の被覆層が用いられ、例えばアクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、シリコーン等のバインダー高分子に、カーボンブラック、グラファイト、酸化チタン、酸化錫等の酸化物;Cu、Ag等の金属や金属酸化物を粒子表面に被覆して導電化した導電粒子;LiClO4、KSCN、NaSCN、LiCF3SO3等のイオン性電解質等を適宜分散させることにより、所望の電気抵抗値としたものや、オキシアルキレン基を有するポリシロキサンからなるゾル−ゲル膜が用いられる。 The surface of the elastic layer may be subjected to surface modification by ultraviolet irradiation, electron beam irradiation or the like so that dirt such as toner and paper powder does not easily adhere. Furthermore, the charging member of the present invention can have a surface layer separately. As the surface layer, a known coating layer is generally used. For example, a binder polymer such as acrylic polymer, polyurethane, polyamide, polyester, polyolefin, silicone, carbon black, graphite, titanium oxide, tin oxide, etc. Oxides; conductive particles obtained by coating the surface of particles with metal such as Cu and Ag and metal oxides; and by appropriately dispersing ionic electrolytes such as LiClO 4 , KSCN, NaSCN, and LiCF 3 SO 3 , A desired electric resistance value or a sol-gel film made of polysiloxane having an oxyalkylene group is used.

表面被覆層の形成方法としては、上記の様な表層材料を溶剤に溶解または分散させた液を、ディッピング、リング塗工、ビーム塗工、ロールコーター、スプレー等の塗工法によって、弾性体層表面にコーティングする方法等を挙げることができる。本発明では、表面層を有していない場合でも、良好な画像が得られており、コスト面を考慮すると、弾性体層の他に別途表面層を有していないことが好ましい。なお、本発明の帯電ローラには、必要に応じて、弾性体層や表面被覆層以外に、接着層、拡散防止層、下地層、プライマー層等の機能層を設けることもできる。   As a method for forming the surface coating layer, a liquid obtained by dissolving or dispersing the surface layer material as described above in a solvent is applied to the surface of the elastic layer by a coating method such as dipping, ring coating, beam coating, roll coater, or spraying. And the like. In the present invention, a good image is obtained even when the surface layer is not provided, and it is preferable not to have a separate surface layer in addition to the elastic body layer in view of cost. The charging roller of the present invention can be provided with functional layers such as an adhesive layer, a diffusion prevention layer, a base layer, and a primer layer in addition to the elastic body layer and the surface coating layer as necessary.

以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではない。なお、以下、特に明記しない限り、試薬等は市販の高純度品を用いた。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but these examples do not limit the present invention. In the following, commercially available high-purity products were used unless otherwise specified.

<実施例1>
(未加硫ゴム混合物の調製)
表1に示す材料を、6リットル加圧ニーダー(商品名:TD6−15MDX、トーシン社製)用いて、A練り混合した。その際、A練り混合条件を充填率60vol%、ブレード回転数35rpmとし、16分混合してA練りゴム組成物(A練りゴム混合物)が得られた。
<Example 1>
(Preparation of unvulcanized rubber mixture)
The materials shown in Table 1 were kneaded and mixed A using a 6-liter pressure kneader (trade name: TD6-15MDX, manufactured by Toshin). At that time, A kneading mixing conditions were a filling rate of 60 vol%, a blade rotation number of 35 rpm, and mixing for 16 minutes to obtain an A kneading rubber composition (A kneading rubber mixture).

Figure 2012063590
Figure 2012063590

ついで、表2に示す材料を、ロール径12インチのオープンロールにて、混合した。混合条件は、前ロール回転数8rpm、後ロール回転数10rpm、ロール間隙2mmで20分混合し、弾性体層用の未加硫ゴム組成物が得られた。   Next, the materials shown in Table 2 were mixed in an open roll having a roll diameter of 12 inches. The mixing conditions were a front roll rotation speed of 8 rpm, a rear roll rotation speed of 10 rpm, and a roll gap of 2 mm for 20 minutes to obtain an unvulcanized rubber composition for an elastic layer.

Figure 2012063590
Figure 2012063590

(帯電ローラの成形)
次に、直径6mm、長さ252mmの円柱形の導電性芯金(株式会社ミクロン精工製、鋼製、表面はニッケルメッキ)の円柱面の軸方向中央部228mmに導電性加硫接着剤(商品名:メタロックU−20、東洋化学研究所製)を塗布し、温度80℃で30分間乾燥した。
(Charging roller molding)
Next, a conductive vulcanizing adhesive (commodity) is attached to the central portion 228 mm in the axial direction of the cylindrical surface of a cylindrical conductive mandrel having a diameter of 6 mm and a length of 252 mm (manufactured by Micron Seiko Co., Ltd., steel, surface is nickel-plated). Name: METALOC U-20, manufactured by Toyo Chemical Laboratory) was applied and dried at a temperature of 80 ° C. for 30 minutes.

次に、上記未加硫ゴム組成物を、クロスヘッドを用いた押出成形によって、導電性支持体を中心として同軸状に円筒形に同時に押出し、導電性支持体の外周に未加硫ゴム組成物がコーティングされた未加硫ゴムローラを作製した。押出機は、シリンダー径45mm、L/D=20の押出機を使用し、押出時の温調はヘッド温度100℃、シリンダー温度110℃、スクリュー温度110℃とした。押出機は、シリンダー径45mm、L/D=20の押出機を使用し、押出時の温調はヘッド温度100℃、シリンダー温度110℃、スクリュー温度110℃とした。   Next, the unvulcanized rubber composition is simultaneously extruded into a cylindrical shape coaxially around the conductive support by extrusion molding using a crosshead, and the unvulcanized rubber composition is formed on the outer periphery of the conductive support. An unvulcanized rubber roller coated with was prepared. The extruder used was an extruder having a cylinder diameter of 45 mm and L / D = 20. The temperature during extrusion was adjusted to a head temperature of 100 ° C., a cylinder temperature of 110 ° C., and a screw temperature of 110 ° C. The extruder used was an extruder having a cylinder diameter of 45 mm and L / D = 20. The temperature during extrusion was adjusted to a head temperature of 100 ° C., a cylinder temperature of 110 ° C., and a screw temperature of 110 ° C.

得られた未加硫ゴムローラを、加熱炉にて空気中、大気圧下、温度160℃で30分加熱し、加硫を行った。この加硫後のローラのゴム両端部を突っ切り、ゴム部分の長さを232mmとした後、ゴム部分を研磨機(商品名:LEO−600−F4−BME、水口製作所製)で研磨し、端部直径8.4mm、中央部直径8.5mmのクラウン形状の弾性体層を有する加硫ゴムローラを得た。   The obtained unvulcanized rubber roller was heated in a heating furnace in air at atmospheric pressure at a temperature of 160 ° C. for 30 minutes for vulcanization. After vulcanizing, both ends of the rubber of the vulcanized roller are cut off to make the length of the rubber part 232 mm, and then the rubber part is polished with a polishing machine (product name: LEO-600-F4-BME, manufactured by Mizuguchi Seisakusho). A vulcanized rubber roller having a crown-shaped elastic body layer having a part diameter of 8.4 mm and a central part diameter of 8.5 mm was obtained.

得られた加硫ゴムローラの表面に紫外線を照射して表面改質処理した。照射条件は、低圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング社製)を用いて、波長254nmの紫外線を積算光量が8500mJ/cm2になるように照射した。上記のようにして帯電ローラ1を作製した。 The surface of the obtained vulcanized rubber roller was subjected to surface modification treatment by irradiating with ultraviolet rays. The irradiation conditions were such that a low-pressure mercury lamp (Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) was used to irradiate ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm so that the integrated light amount was 8500 mJ / cm 2 . The charging roller 1 was produced as described above.

(画像評価)
上記帯電ローラ1をプロセスカートリッジ(帯電ローラ1の両端にそれぞれ5Nの荷重をかけてφ30mmの感光体に同軸上で圧接した)に装着し、電子写真装置(商品名:LBP5050、キヤノン製)に組込み、画像を印刷し、その初期画像を評価した。初期画像不良について以下のランクを付けた。
A:画像不良が出ていないもの。
B:帯電不均一による画像不良が極わずかに発生したもの。
C:帯電不均一による画像不良がわずかに発生したもの。
D:帯電不均一による画像不良がはっきりと発生したもの。
なお、初期画像評価において、Bランク以上を実用レベルとした。
(Image evaluation)
The charging roller 1 is mounted on a process cartridge (coaxially pressed to a φ30 mm photoconductor with a 5N load applied to both ends of the charging roller 1) and incorporated in an electrophotographic apparatus (trade name: LBP5050, manufactured by Canon). Images were printed and their initial images were evaluated. The following ranks were given for initial image defects.
A: An image with no defective image.
B: An image defect due to non-uniform charging occurred very slightly.
C: Image defect caused slightly due to uneven charging.
D: Image defect due to non-uniform charging is clearly generated.
In the initial image evaluation, the rank B or higher was set to a practical level.

また、上記初期画像評価後、そのカートリッジを40℃/95%RH(相対湿度)の過酷環境下で30日間放置後、もう一度、同じ電子写真装置に組込み、画像を印刷した。この過酷環境放置後の画像により、過酷環境放置後の帯電ローラの永久歪によるセット画像不良を評価した。画像不良について以下のランクを付けた。
A:画像不良が確認できないもの。
B:上記の画像不良が、画像端部25mm以内にわずかに発生したもの。
C:上記の画像不良が、画像端部50mm以内にわずかに発生したもの。
D:上記の画像不良が、画像全面にわずかに発生したもの。
E:上記の画像不良が、画像全面はっきりと発生したもの。
なお、過酷環境放置後の画像評価において、Dランク以上を実用レベルとした。
帯電ローラ1を用いた画像評価の結果、初期画像と過酷環境放置後の画像は、共に画像ランクAであった。
Further, after the initial image evaluation, the cartridge was left in a harsh environment of 40 ° C./95% RH (relative humidity) for 30 days, and then incorporated into the same electrophotographic apparatus again to print an image. Based on the image after leaving the harsh environment, the set image defect due to permanent distortion of the charging roller after leaving the harsh environment was evaluated. The following ranks were given for image defects.
A: The image cannot be confirmed defective.
B: The image defect described above occurred slightly within the image end portion of 25 mm.
C: The above-mentioned image defect occurred slightly within the image edge portion of 50 mm.
D: The above-mentioned image defect occurred slightly on the entire image.
E: The above-mentioned image defect is clearly generated on the entire image.
In the image evaluation after leaving in a harsh environment, the rank D or higher was set to a practical level.
As a result of image evaluation using the charging roller 1, both the initial image and the image after being left in a harsh environment were in image rank A.

(歪み量測定)
画像評価で行った過酷環境放置後の帯電ローラ1の感光体との圧接部位(感光体と接していた部位)の変形量を測定した。測定は一般的なレーザー形状測定機(商品名:LS−5500、キーエンス(株)製)により行い、帯電ローラの圧接部位と非圧接部位のローラ直径差を歪み量と定義した。
(Strain measurement)
The amount of deformation of the pressure contact portion of the charging roller 1 with the photosensitive member (the portion in contact with the photosensitive member) after being left in a harsh environment performed in image evaluation was measured. The measurement was performed with a general laser shape measuring machine (trade name: LS-5500, manufactured by Keyence Corporation), and the difference in roller diameter between the pressure contact portion and the non-pressure contact portion of the charging roller was defined as the strain amount.

(硬度の測定)
帯電ローラ1の硬度の測定は、マイクロ硬度計MD−1型(高分子計器株式会社製)を用い、23℃/55%RH環境においてピークホールドモードで測定した。より詳しくは帯電ローラを金属製の板の上に置き、金属製のブロックを置いて帯電ローラが転がらないように簡単に固定し、金属板に対して垂直方向から帯電ローラの中心に正確に測定端子を押し当て5秒後の値を読み取った。これを帯電ローラのゴム端部から30〜40mmの位置の両端部及び中央部の3箇所、かつそれぞれ周方向に3箇所ずつ、計9箇所を測定し、得られた測定値の平均値を弾性体層の硬度とした。その結果、硬度は75であった。
(Measurement of hardness)
The hardness of the charging roller 1 was measured using a micro hardness meter MD-1 type (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) in a peak hold mode in a 23 ° C./55% RH environment. More specifically, place the charging roller on a metal plate, place a metal block, and fix it easily so that it does not roll, and measure accurately from the vertical direction to the center of the charging roller with respect to the metal plate. The value was read 5 seconds after the terminal was pressed. This was measured at 9 locations, 3 locations at both ends and the central portion 30-40 mm from the rubber end of the charging roller, and 3 locations in the circumferential direction, and the average of the measured values obtained was elastic. It was set as the hardness of the body layer. As a result, the hardness was 75.

(加工性の評価)
加圧式ニーダーでの混練り、オープンロールでのシーティングや押出し成形について加工性を下記基準で評価した。
A:問題なし。
B:多少加工作業性が低下するが問題ない。
C:加工作業が困難。
(Processability evaluation)
Workability was evaluated according to the following criteria for kneading with a pressure kneader, sheeting with an open roll, and extrusion molding.
A: No problem.
B: Although workability is somewhat lowered, there is no problem.
C: Processing work is difficult.

(1,2−シンジオタクチックポリブタジエン繊維径の測定)
帯電ローラの弾性体層から、鋭利な刃物で切断して試料を採取する。この試料から、ライカマイクロシステムズ製、商品名:Leica EM FCSを使用し、−120℃以上−50℃以下の雰囲気下でダイヤモンドナイフ(ディアトーム製、商品名:Cryo dry 35°)を用いて約50nmの厚みの超薄切片を作製した。この超薄切片を四酸化オスミウムにより染色を施し、透過型電子顕微鏡にて、直接観察倍率は4万倍にて撮影した。視野サイズ10μm×7μmの撮影画像から、写真から視野内に繊維全体が含まれる1,2−シンジオタクチックポリブタジエン繊維の短軸方向の長さ(太さ)を繊維径とし、測定したところ、0.02〜0.1μmであった。
(Measurement of 1,2-syndiotactic polybutadiene fiber diameter)
A sample is taken from the elastic layer of the charging roller by cutting with a sharp blade. From this sample, Leica EM FCS, product name: Leica EM FCS was used, and a diamond knife (made by Diatome, product name: Cryo dry 35 °) was used in an atmosphere of −120 ° C. to −50 ° C. and about 50 nm. An ultrathin section having a thickness of 5 mm was prepared. This ultrathin section was stained with osmium tetroxide and photographed with a transmission electron microscope at a direct observation magnification of 40,000 times. From a photographed image having a visual field size of 10 μm × 7 μm, the length (thickness) in the minor axis direction of 1,2-syndiotactic polybutadiene fiber in which the entire fiber is contained in the visual field is taken as the fiber diameter and measured. 0.02 to 0.1 μm.

後述の帯電ローラ2〜15についても、同様に画像評価、歪み量測定、硬度測定、加工性の評価、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン繊維径の測定を行った。   Similarly, charging rollers 2 to 15 described later were subjected to image evaluation, distortion measurement, hardness measurement, workability evaluation, and 1,2-syndiotactic polybutadiene fiber diameter measurement.

<実施例2>
実施例1のA練りゴム組成物中の1、2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴムを、VCR 617(宇部興産(株)製、含有質量比率は、1、2−シンジオタクチックポリブタジエン(B):ブタジエンゴム(A)=17:83、ブタジエンゴム(A)のブタジエンモノマーユニットの結合構造におけるシス1、4結合含有率が98質量%)とした以外は、実施例1と同様の方法で帯電ローラ2を得た。得られた帯電ローラ2について、実施例1と同様に評価した。
<Example 2>
The 1,2-syndiotactic polybutadiene-containing butadiene rubber in the A-kneaded rubber composition of Example 1 was changed to VCR 617 (manufactured by Ube Industries, Ltd., and the content mass ratio was 1,2-syndiotactic polybutadiene (B). : Butadiene rubber (A) = 17: 83, charged in the same manner as in Example 1, except that the butadiene monomer unit of butadiene rubber (A) has a cis 1,4 bond content of 98 mass%. Roller 2 was obtained. The obtained charging roller 2 was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例3>
実施例1のA練りゴム組成物中の1、2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴムをVCR 450(宇部興産(株)製、含有質量比率は、1、2−シンジオタクチックポリブタジエン(B):ブタジエンゴム(A)=3.8:96.2、ブタジエンゴム(A)のブタジエンモノマーユニットの結合構造におけるシス1、4結合含有率が98質量%)とした以外は、実施例1と同様の方法で帯電ローラ3を得た。得られた帯電ローラ3について、実施例1と同様に評価した。
<Example 3>
The 1,2-syndiotactic polybutadiene-containing butadiene rubber in the A-kneaded rubber composition of Example 1 was changed to VCR 450 (manufactured by Ube Industries, Ltd., and the content mass ratio was 1,2-syndiotactic polybutadiene (B): Butadiene rubber (A) = 3.8: 96.2, except that the butadiene monomer unit of the butadiene rubber (A) has a cis 1,4 bond content of 98% by mass in the bond structure). The charging roller 3 was obtained by this method. The obtained charging roller 3 was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例4>
実施例1のA練りゴム組成物中の1、2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴムをVCR 800(宇部興産(株)製、含有質量比率は、1、2−シンジオタクチックポリブタジエン(B):ブタジエンゴム(A)=5.3:94.7、ブタジエンゴム(A)のブタジエンモノマーユニットの結合構造におけるシス1、4結合含有率が98質量%)とした以外は、実施例1と同様の方法で帯電ローラ4を得た。得られた帯電ローラ4について、実施例1と同様に評価した。
<Example 4>
The 1,2-syndiotactic polybutadiene-containing butadiene rubber in the A-kneaded rubber composition of Example 1 was changed to VCR 800 (manufactured by Ube Industries, Ltd., and the content mass ratio was 1,2-syndiotactic polybutadiene (B): Example 1 except that butadiene rubber (A) = 5.3: 94.7 and cis 1,4 bond content in the bond structure of the butadiene monomer unit of butadiene rubber (A) was 98 mass%. The charging roller 4 was obtained by this method. The obtained charging roller 4 was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例5>
実施例1のA練りゴム組成物中の1、2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴム100質量部を表3に示す材料に変更した以外は、実施例1と同様の方法で帯電ローラ5を得た。得られた帯電ローラ5について実施例1と同様に評価した。
<Example 5>
A charging roller 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by mass of 1,2-syndiotactic polybutadiene-containing butadiene rubber in the kneaded rubber composition of Example 1 was changed to the material shown in Table 3. It was. The obtained charging roller 5 was evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 2012063590
Figure 2012063590

<実施例6>
実施例5のA練りゴム組成物中のブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の配合量をそれぞれ、70質量部および30質量部に変更した以外は、実施例5と同様の方法で帯電ローラ6を得た。得られた帯電ローラ6について実施例1と同様に評価した。
<Example 6>
Example 5 except that the blending amounts of butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) in the kneaded rubber composition of Example 5 were changed to 70 parts by mass and 30 parts by mass, respectively. The charging roller 6 was obtained in the same manner as described above. The obtained charging roller 6 was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例7>
実施例1のA練りゴム組成物中の1、2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴム100質量部を表4に示す材料に変更した以外は、実施例1と同様の方法で帯電ローラ7を得た。得られた帯電ローラ7について実施例1と同様に評価した。
<Example 7>
The charging roller 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by mass of 1,2-syndiotactic polybutadiene-containing butadiene rubber in the kneaded rubber composition of Example 1 was changed to the material shown in Table 4. It was. The obtained charging roller 7 was evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 2012063590
Figure 2012063590

<実施例8>
実施例1のA練りゴム組成物中の1、2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴム100質量部を表5に示す材料に変更した以外は、実施例1と同様の方法で帯電ローラ8を得た。得られた帯電ローラ8について、実施例1と同様に評価を実施した。
<Example 8>
A charging roller 8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by mass of 1,2-syndiotactic polybutadiene-containing butadiene rubber in the kneaded rubber composition of Example 1 was changed to the material shown in Table 5. It was. The obtained charging roller 8 was evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 2012063590
Figure 2012063590

<実施例9>
実施例8のA練りゴム組成物中のブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)の配合量をそれぞれ、70質量部および30質量部に変更した以外は、実施例8と同様の方法で帯電ローラ9を得た。得られた帯電ローラ9について、実施例1と同様に評価を実施した。
<Example 9>
Example 8 except that the blending amounts of butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) in the kneaded rubber composition of Example 8 were changed to 70 parts by mass and 30 parts by mass, respectively. The charging roller 9 was obtained in the same manner as described above. The obtained charging roller 9 was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例10>
実施例1のA練りゴム組成物中の材料を表6に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法で帯電ローラ10を得た。得られた帯電ローラ10について、実施例1と同様に評価した。
<Example 10>
A charging roller 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the materials in the A-kneaded rubber composition of Example 1 were changed as shown in Table 6. The obtained charging roller 10 was evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 2012063590
Figure 2012063590

<実施例11>
実施例10のA練りゴム組成物中のスチレンブタジエンゴム60質量部をニトリルブタジエンゴム(商品名:JSR N230SV、日本合成ゴム(株)製)70質量部に変更し、1、2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴム(商品名:VCR 617、宇部興産(株)製、含有質量比率は、1、2−シンジオタクチックポリブタジエン(B):ブタジエンゴム(A)=17:83、ブタジエンゴム(A)のブタジエンモノマーユニットの結合構造におけるシス1、4結合含有率が98質量%)を40質量部から30質量部に変更した。また、カーボンブラック(商品名:トーカブラック#7360SB、東海カーボン社製)を48質量部から32質量部にした以外は、実施例10と同様の方法で帯電ローラ11を得た。得られた帯電ローラ11について、実施例1と同様に評価した。
<Example 11>
60 parts by mass of styrene butadiene rubber in the kneaded rubber composition of Example 10 was changed to 70 parts by mass of nitrile butadiene rubber (trade name: JSR N230SV, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), and 1,2-syndiotactic Polybutadiene-containing butadiene rubber (trade name: VCR 617, manufactured by Ube Industries, Ltd., content ratio is 1,2-syndiotactic polybutadiene (B): butadiene rubber (A) = 17: 83, butadiene rubber (A) The cis 1,4 bond content in the bond structure of the butadiene monomer unit was changed from 40 parts by mass to 30 parts by mass. Further, a charging roller 11 was obtained in the same manner as in Example 10 except that carbon black (trade name: Toka Black # 7360SB, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was changed from 48 parts by mass to 32 parts by mass. The obtained charging roller 11 was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例12>
実施例11のA練りゴム組成物中のニトリルブタジエンゴムおよび1,2−シンジオタクチックポリブタジエン含有ブタジエンゴムの配合量をそれぞれ、95質量部および5質量部に変更した。また、カーボンブラック(商品名:トーカブラック#7360SB、東海カーボン社製)を32質量部から48質量部にした以外は、実施例11と同様の方法で帯電ローラ12を得た。得られた帯電ローラ12について、実施例1と同様に評価した。
<Example 12>
The amounts of nitrile butadiene rubber and 1,2-syndiotactic polybutadiene-containing butadiene rubber in the A-kneaded rubber composition of Example 11 were changed to 95 parts by mass and 5 parts by mass, respectively. Further, a charging roller 12 was obtained in the same manner as in Example 11 except that carbon black (trade name: Toka Black # 7360SB, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was changed from 32 parts by mass to 48 parts by mass. The obtained charging roller 12 was evaluated in the same manner as in Example 1.

<比較例1>
実施例1のA練りゴム組成物中の材料を表7に示すように変更した以外は、実施例1と同様の方法で帯電ローラ13を得た。得られた帯電ローラ13について実施例1と同様に評価した。
<Comparative Example 1>
A charging roller 13 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the material in the A-kneaded rubber composition of Example 1 was changed as shown in Table 7. The obtained charging roller 13 was evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 2012063590
Figure 2012063590

<比較例2>
比較例1のA練りゴム組成物中のスチレンブタジエンゴムをブタジエンゴム(商品名:BR1220L、日本ゼオン(株)製、ブタジエンゴム(A)のブタジエンモノマーユニットの結合構造におけるシス1、4結合含有率が97質量%)に変更した以外は、比較例1と同様の方法で帯電ローラ14を得た。なお、このブタジエンゴム(商品名:BR1220L)には、1,2−シンジオタクチックポリブタジエンは含まれていない。得られた帯電ローラ14について、実施例1と同様に評価した。
<Comparative example 2>
The styrene butadiene rubber in the kneaded rubber composition of Comparative Example 1 is butadiene rubber (trade name: BR1220L, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., cis 1,4 bond content in the bond structure of the butadiene monomer unit of butadiene rubber (A). The charging roller 14 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the amount was changed to 97% by mass). This butadiene rubber (trade name: BR1220L) does not contain 1,2-syndiotactic polybutadiene. The obtained charging roller 14 was evaluated in the same manner as in Example 1.

<比較例3>
比較例1のA練りゴム組成物中のスチレンブタジエンゴムを1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(商品名:RB820、日本合成ゴム(株)製)に変更した以外は、比較例1と同様の方法で帯電ローラ15を得た。得られた帯電ローラ15について、実施例1と同様に評価した。
<Comparative Example 3>
The same method as Comparative Example 1 except that the styrene butadiene rubber in the kneaded rubber composition of Comparative Example 1 was changed to 1,2-syndiotactic polybutadiene (trade name: RB820, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.). Thus, a charging roller 15 was obtained. The obtained charging roller 15 was evaluated in the same manner as in Example 1.

上記実施例および比較例の評価結果を下記表8に示す。   The evaluation results of the above examples and comparative examples are shown in Table 8 below.

Figure 2012063590
Figure 2012063590

この表から、比較例1、2は、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を弾性体層に含有していないため、過酷環境放置後に画像ランクが低下していることがわかる。比較例3は、1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)のみとなっており、高硬度すぎるため、帯電部材として使用した際に、感光体との当接不良が発生し、初期画像のランクが低下するため、実用は難しくなる。なお、比較例3については、初期画像評価結果が低かったため、加工性と過酷環境放置後の画像評価は行わなかった。   From this table, it can be seen that Comparative Examples 1 and 2 do not contain 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) in the elastic layer, so that the image rank is lowered after leaving in a severe environment. In Comparative Example 3, only 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) is present, and since the hardness is too high, when used as a charging member, poor contact with the photoreceptor occurs, and the rank of the initial image Since it decreases, practical use becomes difficult. In Comparative Example 3, since the initial image evaluation result was low, image evaluation after leaving the workability and harsh environment was not performed.

実施例1〜12は本発明の帯電ローラであり、画像評価ランクは全ての項目でD以上であり、実用上問題無い良好な画像が得られている。また実施例1〜12は、表面層を有しておらず、弾性体層のみの構成でも良好な画像を得られることがわかる。   Examples 1 to 12 are charging rollers of the present invention, and the image evaluation rank is D or more in all items, and good images having no practical problem are obtained. Moreover, Examples 1-12 do not have a surface layer, but it turns out that a favorable image can be obtained even with the structure only of an elastic body layer.

1 帯電ローラ
11 芯金
12 弾性体層
13 表面層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging roller 11 Core metal 12 Elastic body layer 13 Surface layer

Claims (1)

導電性支持体上に弾性体層を有する帯電部材であって、
該弾性体層が、ブタジエンゴム(A)および1,2−シンジオタクチックポリブタジエン(B)を含有するバインダーポリマーと、導電性粒子とを含む未加硫ゴム混合物の硬化物からなることを特徴とする帯電部材。
A charging member having an elastic layer on a conductive support,
The elastic layer is made of a cured product of an unvulcanized rubber mixture containing a binder polymer containing butadiene rubber (A) and 1,2-syndiotactic polybutadiene (B) and conductive particles. Charging member.
JP2010207932A 2010-09-16 2010-09-16 Charging member Pending JP2012063590A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010207932A JP2012063590A (en) 2010-09-16 2010-09-16 Charging member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010207932A JP2012063590A (en) 2010-09-16 2010-09-16 Charging member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012063590A true JP2012063590A (en) 2012-03-29

Family

ID=46059361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010207932A Pending JP2012063590A (en) 2010-09-16 2010-09-16 Charging member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012063590A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013136400A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 キヤノン株式会社 Charging member, process cartridge, and electrophotographic device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013136400A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 キヤノン株式会社 Charging member, process cartridge, and electrophotographic device
JP2013218275A (en) * 2012-03-16 2013-10-24 Canon Inc Charing member, process cartridge, and electrophotographic device
US9360833B2 (en) 2012-03-16 2016-06-07 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge and electrophotographic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11307509B2 (en) Electro-conductive member, method for producing same, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP4928120B2 (en) Conductive member for electrophotography, electrophotographic apparatus and process cartridge using the same
JP2018077470A (en) Charging member, process cartridge, electrophotographic image forming apparatus, and method for manufacturing charging member
WO2013136400A1 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic device
JP2016110121A (en) Conductive member for electronic photography, process cartridge, and electronic photography image formation device
JP2002003651A (en) Semiconductive rubber composition, electrified member, electrophotographic device and process cartridge
CN114556230B (en) Electroconductive member for electrophotography, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
KR20140043453A (en) Charged member, method of manufacturing same, and electronic photograph device
CN104067179B (en) Electrophotography roller and production method thereof
JP2009080392A (en) Image forming apparatus
KR20090012142A (en) Conductive rubber roller, transfer roller, and image forming apparatus
CN114556231A (en) Conductive member, method for producing same, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP2012063590A (en) Charging member
JP7225005B2 (en) Conductive member and manufacturing method thereof, process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
JP2008299120A (en) Charging member
JP2007193001A (en) Manufacturing method for conductive roller
JP4111495B2 (en) Charging member, electrophotographic apparatus using the same, image forming apparatus, and process cartridge
JP2017116685A (en) Conductive member for electrophotographic apparatus
JP4163564B2 (en) Charging member, cartridge having the same, and image forming apparatus having cartridge
JPH10177288A (en) Conductive roll
JP2002214928A (en) Endless belt, belt for image forming device and image forming device
JP2008107622A (en) Conductive roller and method for manufacturing the same
JP2007108319A (en) Charging roller for electrophotography
CN112020679B (en) Conductive member, process for producing the same, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP5317510B2 (en) Charging member, electrophotographic image forming apparatus