JP2015225241A - Member for electrophotography - Google Patents

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洋介 林
Yosuke Hayashi
洋介 林
健太郎 今井
Kentaro Imai
健太郎 今井
政典 石田
Masanori Ishida
政典 石田
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Sumitomo Riko Co Ltd
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a member for electrophotography that can sufficiently suppress a deterioration of toner and filming.SOLUTION: A member for electrophotography R has a surface layer 1 and is used for an electrophotographic device. The member for electrophotography R (1) has the surface layer 1 having a thickness of 12 μm or less, (2) has the surface of the member having an MD-1 hardness of 50° or less, (3) has the surface of the surface layer 1 having a coefficient of kinetic friction of 1.2 or less, and (4) in a primary relational expression obtained from the relationship between a vertical load W applied to the surface of the surface layer 1 by a contact maker and a friction force F generated between the surface of the surface layer 1 and the contact maker, satisfies the state where the friction force Fis 0 g or less when the vertical load W is 0 g.

Description

本発明は、電子写真用部材に関する。   The present invention relates to an electrophotographic member.

従来、電子写真方式の複写機やプリンター、ファクシミリ等の電子写真装置が知られている。これら電子写真装置は、帯電させた感光体への画像データ露光による潜像形成、現像、転写媒体への転写、定着等の工程を経て画像形成を行う。そのため、装置内には、これら工程を実現するために各種の電子写真用部材が組み込まれている。   Conventionally, electrophotographic apparatuses such as electrophotographic copying machines, printers, and facsimiles are known. These electrophotographic apparatuses form an image through processes such as latent image formation by image data exposure on a charged photoreceptor, development, transfer to a transfer medium, and fixing. Therefore, various electrophotographic members are incorporated in the apparatus in order to realize these processes.

例えば、感光体表面を帯電させるためにロール状の帯電部材が組み込まれている。また、感光体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像とするためにロール状の現像部材が組み込まれている。また最近では、複数の感光体によって色別に形成した各トナー像をベルト表面に一次転写して各色のトナー像を重ね合わせ、これを用紙上に二次転写するため、ベルト状の中間転写部材が用いられている。   For example, a roll-shaped charging member is incorporated to charge the surface of the photoreceptor. In addition, a roll-shaped developing member is incorporated in order to attach a toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member to form a visible image. Also, recently, each toner image formed by a plurality of photoconductors by color is primarily transferred onto the belt surface, and the toner images of each color are superimposed and transferred onto a sheet of paper. It is used.

上記電子写真用部材としては、具体的には、例えば、特許文献1に、帯電付与層と、ベース層と、帯電付与層とベース層との間に形成された弾性中間層とを有し、弾性中間層表面の水に対する接触角がベース層表面の水に対する接触角より小さい現像ロールが開示されている。   As the electrophotographic member, specifically, for example, Patent Document 1 includes a charge imparting layer, a base layer, and an elastic intermediate layer formed between the charge imparting layer and the base layer. A developing roll is disclosed in which the contact angle of water on the surface of the elastic intermediate layer is smaller than that of water on the surface of the base layer.

特開2001−66877号公報JP 2001-66877 A

近年、上記電子写真用部材が組み込まれる電子写真装置では、高画質化、耐久性向上の要求が益々強くなっている。それに伴い、電子写真用部材には、電子写真装置の高画質化に寄与するため、トナー劣化を高いレベルで抑制することが求められている。また、電子写真装置の耐久性を向上させるため、不必要なトナーやキャリア等の汚れ成分が部材表面を覆うフィルミング現象を高いレベルで抑制することが求められている。   In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality and improved durability in an electrophotographic apparatus in which the above-described electrophotographic member is incorporated. Accordingly, electrophotographic members are required to suppress toner deterioration at a high level in order to contribute to high image quality of the electrophotographic apparatus. In addition, in order to improve the durability of the electrophotographic apparatus, it is required to suppress the filming phenomenon in which dirt components such as unnecessary toner and carrier cover the member surface at a high level.

電子写真用部材におけるトナー劣化を抑制する方法として、当該部材全体の柔軟性を向上させる方法が考えられる。しかしながら、当該方法では、部材表面に摺接する相手部材との接触面積が増加することにより部材表面の滑り性が悪くなり、これによりトナーが劣化しやすくなる。そのため、上記方法では、トナー劣化を十分に抑制することが難しい。また、上記のように相手部材との接触面積が増加すると、トナーやキャリア等の汚れ成分との接触面積も増加する。そのため、部材表面に汚れ成分が付着しやすくなり、付着した汚れ成分が固着してフィルミングが生じやすくなる。   As a method of suppressing toner deterioration in the electrophotographic member, a method of improving the flexibility of the entire member can be considered. However, in this method, the contact area with the mating member that is in sliding contact with the surface of the member increases, so that the slipperiness of the surface of the member is deteriorated, and thus the toner is easily deteriorated. Therefore, it is difficult for the above method to sufficiently suppress toner deterioration. In addition, when the contact area with the mating member increases as described above, the contact area with dirt components such as toner and carrier also increases. For this reason, the dirt component easily adheres to the surface of the member, and the attached dirt component adheres and filming is likely to occur.

このように部材全体の柔軟性を単純に向上させるだけでは、トナー劣化およびフィルミングを十分に抑制することが可能な電子写真用部材を得ることが難しい。   Thus, it is difficult to obtain an electrophotographic member capable of sufficiently suppressing toner deterioration and filming by simply improving the flexibility of the entire member.

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、トナー劣化およびフィルミングを十分に抑制することが可能な電子写真用部材を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above-described background, and an object of the present invention is to provide an electrophotographic member capable of sufficiently suppressing toner deterioration and filming.

本発明の一態様は、表層を有し、電子写真装置に用いられる電子写真用部材であって、
以下の(1)〜(4)を満たすことを特徴とする電子写真用部材にある。
(1)上記表層の厚み:12μm以下
(2)当該部材表面のMD−1硬度:50°以下
(3)上記表層表面の動摩擦係数:1.2以下
(4)接触子により上記表層表面へ加えた垂直荷重Wと、上記表層表面と上記接触子との間に生じた摩擦力Fとの関係から求められる一次関係式において、上記垂直荷重Wが0gのときの摩擦力F:0g以下
One aspect of the present invention is a member for electrophotography having a surface layer and used for an electrophotographic apparatus,
The electrophotographic member satisfies the following (1) to (4).
(1) Thickness of the surface layer: 12 μm or less (2) MD-1 hardness of the member surface: 50 ° or less (3) Dynamic friction coefficient of the surface layer surface: 1.2 or less (4) Addition to the surface layer by a contactor In the primary relational expression obtained from the relationship between the vertical load W and the friction force F generated between the surface of the surface layer and the contact, the friction force F 0 when the vertical load W is 0 g is 0 g or less.

上記電子写真用部材は、上記(1)を満たす。そのため、上記電子写真用部材は、表層表面の滑り性向上や、表層表面に付着したトナーやキャリア等の汚れ成分の離れ性向上のために、表層が比較的硬く設計された場合でも、表層の厚みが薄いため、表層によりトナーがストレスを受け難くなり、トナーが劣化し難くなる。   The electrophotographic member satisfies the above (1). Therefore, even if the surface layer is designed to be relatively hard in order to improve the slipperiness of the surface layer surface and to improve the separation of dirt components such as toner and carrier adhered to the surface layer surface, Since the thickness is small, the surface layer makes it difficult for the toner to be stressed and the toner is difficult to deteriorate.

また、上記電子写真用部材は、上記(2)を満たす。そのため、上記電子写真用部材は、部材全体の硬度が低下することにより、トナーがストレスを受け難くなり、トナーが劣化し難くなる。   The electrophotographic member satisfies the above (2). Therefore, in the electrophotographic member, since the hardness of the entire member is lowered, the toner is hardly subjected to stress and the toner is not easily deteriorated.

また、上記電子写真用部材は、上記(3)を満たす。そのため、上記(2)を満たすことによる部材全体の硬度の低下により、表層表面に摺接する相手部材との接触面積が増加した場合でも、上記電子写真用部材は、表層表面と相手部材との間の摩擦力が低減されているため、表層表面の滑り性が向上する。それ故、上記電子写真用部材は、これによってもトナーが劣化し難くなる。   The electrophotographic member satisfies the above (3). Therefore, even if the contact area with the mating member that is in sliding contact with the surface of the surface layer increases due to a decrease in the hardness of the entire member by satisfying the above (2), the electrophotographic member is located between the surface of the surface layer and the mating member. Since the frictional force is reduced, the slipperiness of the surface of the surface layer is improved. Therefore, the toner of the electrophotographic member is hardly deteriorated by this.

したがって、上記電子写真用部材は、トナー劣化を十分に抑制することができる。   Therefore, the electrophotographic member can sufficiently suppress toner deterioration.

また、上記電子写真用部材は、上記(4)を満たす。そのため、上記電子写真用部材は、表層表面にトナーやキャリア等の汚れ成分が付着しても、表層表面から汚れ成分が離れやすい。それ故、上記(2)を満たすことによる部材全体の硬度の低下により、表層表面と汚れ成分との接触面積が増加した場合でも、上記電子写真用部材は、表層表面に汚れ成分が固着し難くなる。   The electrophotographic member satisfies the above (4). Therefore, in the electrophotographic member, even if a dirt component such as a toner or a carrier adheres to the surface layer surface, the dirt component tends to be separated from the surface layer surface. Therefore, even if the contact area between the surface layer surface and the soil component increases due to the decrease in the hardness of the entire member by satisfying the above (2), the electrophotographic member is difficult to adhere the soil component to the surface layer surface. Become.

したがって、上記電子写真用部材は、フィルミングを十分に抑制することができる。   Therefore, the electrophotographic member can sufficiently suppress filming.

よって、本発明によれば、トナー劣化およびフィルミングを十分に抑制することが可能な電子写真用部材を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an electrophotographic member capable of sufficiently suppressing toner deterioration and filming.

摩擦力Fの求め方について説明するための説明図である。It is an explanatory diagram for describing how to obtain the frictional force F 0. 実施例1の電子写真用部材を模式的に示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing an electrophotographic member of Example 1. 図1におけるIII−III断面を示した図である。It is the figure which showed the III-III cross section in FIG.

上記電子写真用部材は、電子写真装置に用いられる部材である。電子写真装置としては、具体的には、帯電像を用いる電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機、オンデマンド印刷機等の画像形成装置を例示することができる。   The electrophotographic member is a member used in an electrophotographic apparatus. Specific examples of the electrophotographic apparatus include image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimile machines, multifunction machines, and on-demand printers that employ an electrophotographic system using a charged image.

上記電子写真用部材は、具体的には、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれる現像部材、帯電部材、または、転写部材とすることができる。なお、転写部材としては、具体的には、中間転写部材を例示することができる。中間転写部材は、感光体に担持されたトナー像を当該部材に一次転写した後、このトナー像を当該部材から用紙等の転写材へ二次転写するためのものである。   Specifically, the electrophotographic member can be a developing member, a charging member, or a transfer member incorporated in an electrophotographic image forming apparatus. As the transfer member, specifically, an intermediate transfer member can be exemplified. The intermediate transfer member is for primary transfer of the toner image carried on the photosensitive member to the member, and then secondary transfer of the toner image from the member to a transfer material such as paper.

上記電子写真用部材が現像部材として使用される場合には、トナー劣化およびフィルミングを十分に抑制することが可能な現像部材が得られる。また、上記電子写真用部材が帯電部材として使用される場合には、トナー劣化およびフィルミングを十分に抑制することが可能な帯電部材が得られる。上記電子写真用部材が転写部材として使用される場合には、トナー劣化およびフィルミングを十分に抑制することが可能な転写部材が得られる。   When the electrophotographic member is used as a developing member, a developing member capable of sufficiently suppressing toner deterioration and filming is obtained. When the electrophotographic member is used as a charging member, a charging member that can sufficiently suppress toner deterioration and filming can be obtained. When the electrophotographic member is used as a transfer member, a transfer member capable of sufficiently suppressing toner deterioration and filming is obtained.

ここで、上記電子写真用部材は、上記(1)〜(4)を満たしている。以下、上記(1)〜(4)の技術的意義などについて説明する。   Here, the electrophotographic member satisfies the above (1) to (4). Hereinafter, the technical significance of the above (1) to (4) will be described.

(1)表層の厚み:12μm以下
表層の厚みは、部材表面のMD−1硬度や表層表面の動摩擦係数に影響を及ぼす。したがって、部材表面のMD−1硬度や表層表面の動摩擦係数を規定する前提として、表層の厚みを規定する必要がある。また、表層の厚みが12μmを超えると、表層表面の滑り性向上や、表層表面に付着したトナーやキャリア等の汚れ成分の離れ性向上のために、表層が比較的硬く設計された場合に、表層の厚みが厚いため、表層によりトナーがストレスを受けやすくなり、トナーが劣化しやすくなる。よって、表層の厚みを12μm以下に規定する。表層の厚みは、好ましくは、11μm以下とすることができる。
(1) Surface layer thickness: 12 μm or less The surface layer thickness affects the MD-1 hardness of the member surface and the dynamic friction coefficient of the surface layer surface. Therefore, it is necessary to define the thickness of the surface layer as a premise for defining the MD-1 hardness of the member surface and the dynamic friction coefficient of the surface layer surface. Further, when the thickness of the surface layer exceeds 12 μm, when the surface layer is designed to be relatively hard in order to improve the slipperiness of the surface layer surface and improve the separation of dirt components such as toner and carrier attached to the surface layer surface, Since the thickness of the surface layer is large, the toner is easily subjected to stress by the surface layer, and the toner is easily deteriorated. Therefore, the thickness of the surface layer is specified to be 12 μm or less. The thickness of the surface layer can be preferably 11 μm or less.

表層の厚みが過度に薄くなると、表層の成膜性が悪くなる。よって、表層の厚みは、好ましくは、0.01μm以上、より好ましくは、0.1μm以上、さらに好ましくは、1μm以上とすることができる。   When the thickness of the surface layer is excessively thin, the film formability of the surface layer is deteriorated. Therefore, the thickness of the surface layer is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, and further preferably 1 μm or more.

表層の厚みは、走査型電子顕微鏡を用いて表層断面を観察し、測定される表層厚みの値の平均値を求めることにより得ることができる。具体的には、電子写真用部材がロール形状を呈する場合、表層の厚みは、ロール軸方向の中央部と両端面からそれぞれ上記中央部側へ20mm内部とにおいて測定される各値の平均値である。また、電子写真用部材がベルト形状を呈する場合、表層の厚みは、ベルト幅方向の中央部と両端面からそれぞれ上記中央部側へ20mm内部とにおいて測定される各値の平均値である。なお、表層表面に粗さ形成用粒子が添加されている等のため、表層表面に表面凹凸が形成されている場合には、凹部の部分における厚みを測定する。   The thickness of the surface layer can be obtained by observing the cross section of the surface layer using a scanning electron microscope and obtaining an average value of the measured values of the surface layer thickness. Specifically, when the electrophotographic member has a roll shape, the thickness of the surface layer is an average value of each value measured from the center part in the roll axis direction and the both end faces to the center part side in the inside of 20 mm. is there. Further, when the electrophotographic member has a belt shape, the thickness of the surface layer is an average value of each value measured from the central part in the belt width direction and both end faces to the central part side within 20 mm. When surface roughness is formed on the surface of the surface layer due to the addition of roughness forming particles on the surface of the surface layer, the thickness of the concave portion is measured.

(2)部材表面のMD−1硬度:50°以下
上記電子写真用部材において、部材表面は、表層表面と一致する。部材表面のMD−1硬度は、部材全体の硬さを示す物性値である。つまり、上記電子写真用部材が表層の下方に弾性層等の下層を有する場合、部材表面のMD−1硬度は、表層のみならず、下層を含んだ状態での部材の硬さとなる。部材表面のMD−1硬度が50°を超えると、部材全体の硬度が増加することにより、トナーがストレスを受けやすくなり、トナーが劣化しやすくなる。よって、部材表面のMD−1硬度を50°以下に規定する。
(2) MD-1 hardness of member surface: 50 ° or less In the above electrophotographic member, the member surface coincides with the surface of the surface layer. The MD-1 hardness of the member surface is a physical property value indicating the hardness of the entire member. That is, when the electrophotographic member has a lower layer such as an elastic layer below the surface layer, the MD-1 hardness of the member surface is not only the surface layer but also the hardness of the member including the lower layer. When the MD-1 hardness of the member surface exceeds 50 °, the hardness of the entire member increases, so that the toner is easily subjected to stress and the toner is likely to be deteriorated. Therefore, the MD-1 hardness of the member surface is specified to be 50 ° or less.

部材表面のMD−1硬度は、トナー劣化が抑制されやすくなるなどの観点から、好ましくは、48°以下、より好ましく、46°以下とすることができる。なお、部材表面のMD−1硬度が過度に小さくなると、表層表面に摺接する相手部材との接触面積が過大となり、表層表面の滑り性向上、フィルミングの抑制に不利である。また、部材表面のMD−1硬度が過度に小さい電子写真用部材は、製造し難い。よって、これらの観点から、部材表面のMD−1硬度は、25°以上とすることができる。部材表面のMD−1硬度は、好ましくは、30°以上、より好ましくは、35°以上とすることができる。   The MD-1 hardness of the surface of the member is preferably 48 ° or less, more preferably 46 ° or less, from the viewpoint of easily suppressing toner deterioration. If the MD-1 hardness of the member surface is excessively small, the contact area with the mating member that is in sliding contact with the surface layer surface becomes excessive, which is disadvantageous for improving the slipperiness of the surface layer surface and suppressing filming. Moreover, it is difficult to manufacture an electrophotographic member having an MD-1 hardness of the member surface that is excessively small. Therefore, from these viewpoints, the MD-1 hardness of the member surface can be 25 ° or more. The MD-1 hardness of the member surface can be preferably 30 ° or more, more preferably 35 ° or more.

部材表面のMD−1硬度は、片持ち梁板ばね式の荷重方式を採用するスプリング式硬さ試験機(高分子計器社製、マイクロゴム硬度計・MD−1型)を用いて、部材表面である表層表面に、上記試験機の押針の先端を接触させ、33.85gの荷重で垂直に加圧して、直ちに目盛りを読み取ることにより測定することができる。具体的には、電子写真用部材がロール形状を呈する場合、部材表面のMD−1硬度は、表層が形成された部分において、ロール軸方向の中央部と両端面からそれぞれ上記中央部側へ20mm内部とにおいて測定される各値の平均値である。また、電子写真用部材がベルト形状を呈する場合、部材表面のMD−1硬度は、ベルト幅方向の中央部と両端面からそれぞれ上記中央部側へ20mm内部とにおいて測定される各値の平均値である。   The MD-1 hardness of the member surface is measured using a spring type hardness tester (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., micro rubber hardness meter / MD-1 type) adopting a cantilever leaf spring type load system. The surface of the surface layer is brought into contact with the tip of the push needle of the tester, and the surface is pressed vertically with a load of 33.85 g, and the scale is immediately read. Specifically, when the electrophotographic member has a roll shape, the MD-1 hardness of the member surface is 20 mm from the central portion and both end surfaces in the roll axial direction to the central portion side in the portion where the surface layer is formed. It is the average value of each value measured internally. Further, when the electrophotographic member has a belt shape, the MD-1 hardness of the member surface is an average value of each value measured from the central part in the belt width direction and both end faces to the central part side within 20 mm. It is.

(3)表層表面の動摩擦係数:1.2以下
表層表面の動摩擦係数は、表層表面の滑り性と関係の深い物性値である。表層表面の動摩擦係数が1.2を超えると、上記(2)を満たすことによる部材全体の硬度の低下により、表層表面に摺接する相手部材との接触面積が増加した場合に、表層表面と相手部材との間の摩擦力が大きくなり過ぎる。その結果、表層表面の滑り性が低下し、トナーが劣化しやすくなる。よって、表層表面の動摩擦係数を1.2以下に規定する。
(3) Dynamic friction coefficient on the surface layer surface: 1.2 or less The dynamic friction coefficient on the surface layer surface is a physical property value closely related to the slipperiness of the surface layer surface. When the dynamic friction coefficient of the surface layer exceeds 1.2, when the contact area with the mating member in sliding contact with the surface layer surface increases due to the decrease in the hardness of the entire member by satisfying the above (2), the surface layer surface and the mating surface The frictional force between the members becomes too large. As a result, the slipperiness of the surface of the surface layer is reduced, and the toner is likely to deteriorate. Therefore, the dynamic friction coefficient of the surface layer surface is specified to be 1.2 or less.

表層表面の動摩擦係数は、表層表面の滑り性向上等の観点から、好ましくは、1.18以下、より好ましくは、1.15以下とすることができる。表層表面の動摩擦係数は、トナーに対する適正な摩擦力維持による搬送性確保等の観点から、好ましくは、0.1以上、より好ましくは、0.2以上とすることができる。   The dynamic friction coefficient of the surface layer surface is preferably 1.18 or less, and more preferably 1.15 or less, from the viewpoint of improving the slipperiness of the surface layer surface. The dynamic friction coefficient on the surface of the surface layer is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, from the viewpoint of ensuring transportability by maintaining an appropriate frictional force against the toner.

表層表面の動摩擦係数は、次のようにして得ることができる。静・動摩擦係数測定器(協和界面科学社製、「Triboster500」)を用い、直径3mmの鋼球製の接触子により表層表面に垂直荷重Wを50g加え、この状態のまま、表層を移動速度7.5mm/秒で水平方向に1cm移動させ、表層表面と接触子との間に生じた摩擦力Fから、F/Wの値(初期値)を算出することにより得ることができる。   The dynamic friction coefficient on the surface of the surface layer can be obtained as follows. Using a static / dynamic friction coefficient measuring instrument (“Tribostar 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), a vertical load W of 50 g was applied to the surface of the surface layer with a contact made of a steel ball having a diameter of 3 mm. It can be obtained by calculating a value (initial value) of F / W from a frictional force F generated between the surface of the surface layer and the contact by moving 1 cm in the horizontal direction at 0.5 mm / second.

(4)接触子により表層表面へ加えた垂直荷重Wと、表層表面と接触子との間に生じた摩擦力Fとの関係から求められる一次関係式において、垂直荷重Wが0gのときの摩擦力F:0g以下
上記摩擦力Fの値は、表層表面にトナーやキャリア等の汚れ成分が付着した場合における表層表面からの汚れ成分の離れ性と関係の深い物性値である。従来、表層表面に付着した物質の離れ性と関係のある物性値として、表層表面におけるドデカンや水等の液体の接触角が用いられている。しかし、本発明者らの研究によれば、表層表面にトナーやキャリア等の汚れ成分が付着した場合における表層表面からの汚れ成分の離れ性と上記接触角との間には相間関係があまりなく、上記接触角では、表層表面に付着した汚れ成分の離れ性を正しく評価することが難しいことが判明している。これに対し、上記摩擦力Fの値は、表層表面にトナーやキャリア等の汚れ成分が付着した場合における表層表面からの汚れ成分の離れ性と高い相関がある。これは、上記摩擦力Fの値が、表層表面に付着した汚れ成分と表層表面との間の付着力(相互作用)を表しているためであると考えられる。
(4) Friction when the vertical load W is 0 g in the primary relational expression obtained from the relationship between the vertical load W applied to the surface of the surface by the contact and the frictional force F generated between the surface of the surface and the contact. Force F 0 : 0 g or less The value of the frictional force F 0 is a physical property value closely related to the separation property of the soil component from the surface layer surface when the soil component such as toner or carrier adheres to the surface layer surface. Conventionally, a contact angle of a liquid such as dodecane or water on the surface of the surface layer is used as a physical property value related to the releasability of substances attached to the surface of the surface layer. However, according to the study by the present inventors, there is not much interrelationship between the contact angle and the separation property of the stain component from the surface layer when the stain component such as toner or carrier adheres to the surface layer surface. In the above contact angle, it has been found that it is difficult to correctly evaluate the separation property of the dirt component adhering to the surface of the surface layer. On the other hand, the value of the frictional force F 0 has a high correlation with the separation property of the dirt component from the surface layer surface when the dirt component such as toner or carrier adheres to the surface layer surface. This is presumably because the value of the frictional force F 0 represents the adhesion force (interaction) between the soil component adhering to the surface layer surface and the surface layer surface.

上記摩擦力Fの値が0gを超えると、表層表面にトナーやキャリア等の汚れ成分が付着した場合に、表層表面から汚れ成分が離れ難くなる。そのため、上記(2)を満たすことによる部材全体の硬度の低下により、表層表面と汚れ成分との接触面積が増加した場合に、表層表面に汚れ成分が固着しやすくなり、フィルミングが生じやすくなる。よって、上記摩擦力Fの値を0g以下に規定する。上記摩擦力Fの値は、フィルミングが十分に抑制されやすくなる観点から、好ましくは、0g未満、より好ましくは、−0.5g以下、さらに好ましくは、−1以下、さらにより好ましくは、−1.5以下とすることができる。 When the value of the frictional force F 0 exceeds 0 g, when a dirt component such as toner or carrier adheres to the surface layer surface, the dirt component is difficult to separate from the surface layer surface. Therefore, when the contact area between the surface layer surface and the soil component increases due to the decrease in the hardness of the entire member due to satisfying the above (2), the soil component tends to adhere to the surface layer surface and filming is likely to occur. . Therefore, to define the value of the frictional force F 0 below 0 g. The value of the frictional force F 0 is preferably less than 0 g, more preferably −0.5 g or less, still more preferably −1 or less, and even more preferably, from the viewpoint that filming is easily suppressed. -1.5 or less.

上記摩擦力Fの値は、次のようにして得ることができる。静・動摩擦係数測定器(協和界面科学社製、「Triboster500」)を用い、直径3mmの鋼球製の接触子により表層表面に垂直荷重Wを10g加え、この状態のまま、上記表層を移動速度7.5mm/秒で水平方向に1cm移動させ、表層表面と接触子との間に生じた摩擦力F10、垂直荷重Wを50gに変えて同様に摩擦力F50をそれぞれ測定する。そして、図1に示すように、座標(垂直荷重W[g],摩擦力F[g])=(10,F10)および(50,F50)の2点を通る直線を求め、当該直線における垂直荷重Wが0gのときの摩擦力、つまり、上記直線における切片の値を求めることにより、上記摩擦力Fの値を得ることができる。 The value of the frictional force F 0 may be obtained as follows. Using a static / dynamic friction coefficient measuring instrument (“Tribostar 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), a vertical load W of 10 g was applied to the surface of the surface with a contact made of a steel ball having a diameter of 3 mm, and the surface layer was moved in this state. is 1cm moved horizontally in 7.5 mm / sec, measuring the frictional force F 10 generated between the surface layer surface and the contact, the frictional force F 50 similarly by changing the vertical load W to 50g, respectively. Then, as shown in FIG. 1, a straight line passing through two points of coordinates (vertical load W [g], friction force F [g]) = (10, F 10 ) and (50, F 50 ) is obtained, and the straight line The value of the frictional force F 0 can be obtained by obtaining the frictional force when the vertical load W at 0 is 0 g, that is, the value of the intercept in the straight line.

なお、摩擦力Fと摩擦係数μと垂直荷重Wとの関係は、通常、F=μWとして知られている。しかし、上述のように測定を行うと、切片が存在する。そのため、垂直荷重W=0gであっても、表層表面と接触子との間には何らかの力が存在しているものと考えられる。   The relationship between the friction force F, the friction coefficient μ, and the vertical load W is generally known as F = μW. However, when the measurement is performed as described above, an intercept is present. Therefore, even if the vertical load W = 0 g, it is considered that some force exists between the surface layer surface and the contact.

上記電子写真用部材において、表層は、具体的には、表層の骨格を形成するマトリックスポリマーと、マトリックスポリマー中に含有された表面改質剤とを有する構成とすることができる。   In the electrophotographic member, the surface layer can be specifically configured to have a matrix polymer that forms a skeleton of the surface layer and a surface modifier contained in the matrix polymer.

マトリックスポリマーとしては、例えば、各種の樹脂やゴム(エラストマーも含まれる、以下省略)を用いることができる。表面改質剤としては、例えば、分子内にF元素とSi元素とを含む共重合体からなる表面改質剤などを用いることができる。なお、F元素は、上記共重合体が備えるフッ素含有基に由来するものであり、Si元素は、上記共重合体が備えるシリコーン基に由来するものとすることができる。表層は、マトリックスポリマー中に、必要に応じて、導電剤(電子導電剤、イオン導電剤)、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、難燃剤、フィラー、粗さ形成用粒子等の各種添加剤を含有することができる。   As a matrix polymer, various resin and rubber | gum (an elastomer is also included, it abbreviate | omits below) can be used, for example. As the surface modifier, for example, a surface modifier made of a copolymer containing F element and Si element in the molecule can be used. Note that the F element is derived from a fluorine-containing group included in the copolymer, and the Si element is derived from a silicone group included in the copolymer. As for surface layer, various additives such as conductive agent (electronic conductive agent, ionic conductive agent), cross-linking agent, cross-linking aid, plasticizer, flame retardant, filler, roughness forming particles, etc., are included in the matrix polymer as necessary. Can be contained.

上記電子写真用部材は、表層以外にも、表層の内側面に接する弾性層を有する構成とすることができる。   In addition to the surface layer, the electrophotographic member may have an elastic layer in contact with the inner surface of the surface layer.

この場合には、主に表層を調整することにより、表層表面の滑り性、表層表面に付着したトナーやキャリア等の汚れ成分の離れ性を最適化しつつ、弾性層により、部材全体の硬度調整や電気抵抗の調整などを図ることができる。そのため、この場合には、各層の機能が十分に発揮されやすくなるため、トナー劣化およびフィルミングを十分に抑制しやすい電子写真用部材が得られる。   In this case, mainly by adjusting the surface layer, the elastic layer can be used to adjust the hardness of the entire member while optimizing the slipperiness of the surface layer surface and the separation of dirt components such as toner and carrier adhering to the surface layer. The electrical resistance can be adjusted. Therefore, in this case, the functions of the respective layers are sufficiently exhibited, so that an electrophotographic member that can sufficiently suppress toner deterioration and filming can be obtained.

なお、弾性層は、具体的には、各種のゴムや樹脂を主材料とすることができる。また、弾性層は、必要に応じて、導電剤(電子導電剤、イオン導電剤)、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、難燃剤、フィラー等の各種添加剤を含有することができる。   Specifically, the elastic layer can be mainly made of various rubbers and resins. Further, the elastic layer can contain various additives such as a conductive agent (electronic conductive agent and ionic conductive agent), a crosslinking agent, a crosslinking aid, a plasticizer, a flame retardant, and a filler, if necessary.

上記電子写真用部材は、具体的には、例えば、(a)軸体と、軸体の外周面に沿って形成された弾性層と、弾性層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成、(b)筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成、(c)筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成された弾性層と、弾性層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成などとすることができる。構成(a)は、ロール形状を呈する現像部材や帯電部材、構成(b)、(c)は、ベルト形状を呈する転写部材として好適である。   Specifically, the electrophotographic member includes, for example, (a) a shaft body, an elastic layer formed along the outer peripheral surface of the shaft body, and a surface layer formed along the outer peripheral surface of the elastic layer. (B) a configuration having a base layer formed in a cylindrical shape and a surface layer formed along the outer peripheral surface of the base layer, (c) a base layer formed in a cylindrical shape, and an outer peripheral surface of the base layer It can be set as the structure etc. which have the formed elastic layer and the surface layer formed along the outer peripheral surface of an elastic layer. The configuration (a) is suitable as a developing member or charging member having a roll shape, and the configurations (b) and (c) are suitable as a transfer member having a belt shape.

上記電子写真用部材は、ロール形状、ベルト形状等の形状を呈することができる。上記電子写真用部材は、好ましくは、ロール形状を呈しているとよい。   The electrophotographic member can have a shape such as a roll shape or a belt shape. The electrophotographic member preferably has a roll shape.

この場合には、トナーと接触する各種の電子写真用部材に適用しやすくなるなどの利点がある。   In this case, there is an advantage that it can be easily applied to various electrophotographic members in contact with the toner.

上記電子写真用部材は、トナー存在下において、電子写真装置に用いられる他の相手部材を表層表面に接触させた状態、より具体的には、摺接させた状態で使用することができる。相手部材としては、例えば、上記電子写真用部材の周囲に配設されるブレード部材やロール部材等が挙げられる。表層表面に相手部材が摺接する場合、表層表面と相手部材との接触面積が増加する。しかしながら、上記電子写真用部材は、上記(3)を満たしており、表層表面と相手部材との間の摩擦力が低減されており、表層表面の滑り性が良好である。それ故、上記電子写真用部材は、表層表面に相手部材が摺接することにより表層表面と相手部材との接触面積が増加する場合であっても、トナーの劣化を効果的に抑制することができる。また、相手部材がブレード部材である場合、上記電子写真用部材は、表層表面の滑り性が良好であるので、ブレード部材がめくれる不具合も抑制しやすくなり、良好な画像を形成しやすくなる利点もある。また、表層表面と相手部材との接触面積が増加すると、表層表面と汚れ成分との接触面積も増加する。しかしながら、上記電子写真用部材は、上記(4)を満たしており、表層表面にトナーやキャリア等の汚れ成分が付着しても、表層表面から汚れ成分が離れやすい。それ故、上記電子写真用部材は、表層表面と汚れ成分との接触面積が増加する場合でも、表層表面に汚れ成分が固着し難く、フィルミングを効果的に抑制することができる。   In the presence of toner, the electrophotographic member can be used in a state where another mating member used in the electrophotographic apparatus is in contact with the surface of the surface layer, more specifically, in a slidable contact state. Examples of the mating member include a blade member and a roll member disposed around the electrophotographic member. When the mating member is in sliding contact with the surface of the surface layer, the contact area between the surface of the surface layer and the mating member increases. However, the electrophotographic member satisfies the above (3), the frictional force between the surface layer surface and the counterpart member is reduced, and the surface layer surface has good slipperiness. Therefore, the electrophotographic member can effectively suppress toner deterioration even when the contact area between the surface layer surface and the mating member increases due to the mating member slidingly contacting the surface layer surface. . In addition, when the counterpart member is a blade member, the electrophotographic member has good slipperiness on the surface of the surface layer, and therefore, it is easy to suppress problems that the blade member is turned over, and it is easy to form a good image. is there. Further, when the contact area between the surface layer surface and the mating member increases, the contact area between the surface layer surface and the dirt component also increases. However, the electrophotographic member satisfies the above (4), and even if dirt components such as toner and carrier adhere to the surface of the surface layer, the stain components are easily separated from the surface of the surface layer. Therefore, in the electrophotographic member, even when the contact area between the surface of the surface layer and the dirt component increases, the dirt component hardly adheres to the surface of the surface layer, and filming can be effectively suppressed.

なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。   In addition, each structure mentioned above can be arbitrarily combined as needed, in order to acquire each effect etc. which were mentioned above.

実施例に係る電子写真用部材について、図面を用いて具体的に説明する。   The electrophotographic member according to the example will be specifically described with reference to the drawings.

(実施例1)
実施例1に係る電子写真用部材の概略構成を図2および図3を用いて説明する。図2および図3に示すように、電子写真用部材Rは、電子写真装置に用いられるものである。本例の電子写真用部材は、具体的には、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれるロール状の導電性部材であり、現像部材としての現像ロールまたは帯電部材としての帯電ロールとして用いることができる。
Example 1
A schematic configuration of the electrophotographic member according to Example 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. As shown in FIGS. 2 and 3, the electrophotographic member R is used in an electrophotographic apparatus. Specifically, the electrophotographic member of this example is a roll-like conductive member incorporated in an electrophotographic image forming apparatus, and can be used as a developing roll as a developing member or a charging roll as a charging member. it can.

電子写真用部材Rは、表層1を有している。表層1は、電子写真用部材Rの部材表面を含んでいる。つまり、表層1の表面は、部材表面と一致している。本例の電子写真用部材Rは、具体的には、芯金よりなる軸体2と、軸体2の外周面に沿って形成された導電性を有するゴム弾性体よりなる弾性層3とをさらに有している。但し、軸体2の両端部は、弾性層3の両端面から突出した状態とされている。そして、電子写真用部材Rは、この弾性層3の外周面に沿って表層1が形成されている。   The electrophotographic member R has a surface layer 1. The surface layer 1 includes the member surface of the electrophotographic member R. That is, the surface of the surface layer 1 coincides with the member surface. Specifically, the electrophotographic member R of this example includes a shaft body 2 made of a core metal, and an elastic layer 3 made of a conductive rubber elastic body formed along the outer peripheral surface of the shaft body 2. In addition. However, both end portions of the shaft body 2 are projected from both end surfaces of the elastic layer 3. The electrophotographic member R has a surface layer 1 formed along the outer peripheral surface of the elastic layer 3.

電子写真用部材Rは、現像部材として用いる場合には、例えば、摺擦によりトナーを帯電させたり一定厚みのトナーを形成したりするためのブレード部材を、表層1表面に接触させた状態で使用することができる。また、電子写真用部材Rは、帯電部材として用いる場合には、例えば、用紙へトナー像を定着させる定着工程の後に表面に残存するトナーを除去するためのブレード部材を、表層1表面に接触させた状態で使用することができる。   When the electrophotographic member R is used as a developing member, for example, a blade member for charging the toner by rubbing or forming a toner having a constant thickness is used in a state where the blade member is in contact with the surface of the surface layer 1. can do. When the electrophotographic member R is used as a charging member, for example, a blade member for removing the toner remaining on the surface after the fixing step for fixing the toner image on the paper is brought into contact with the surface of the surface layer 1. Can be used.

ここで、電子写真用部材Rは、以下の(1)〜(4)を満たしている。
(1)表層1の厚み:12μm以下
(2)当該部材表面のMD−1硬度:50°以下
(3)表層1表面の動摩擦係数:1.2以下
(4)接触子により表層1表面へ加えた垂直荷重Wと、表層1表面と接触子との間に生じた摩擦力Fとの関係から求められる一次関係式において、垂直荷重Wが0gのときの摩擦力F:0g以下
Here, the electrophotographic member R satisfies the following (1) to (4).
(1) Surface layer 1 thickness: 12 μm or less (2) MD-1 hardness of the member surface: 50 ° or less (3) Dynamic friction coefficient of surface layer 1 surface: 1.2 or less (4) Addition to surface layer 1 surface by contact In the primary relational expression obtained from the relationship between the vertical load W and the friction force F generated between the surface of the surface layer 1 and the contact, the friction force F 0 when the vertical load W is 0 g is 0 g or less.

本例では、電子写真用部材Rの表層1は、分子内にF元素とSi元素とを含む共重合体からなる表面改質剤を含有している。F元素は、上記共重合体が備えるフッ素含有基に由来するものであり、Si元素は、上記共重合体が備えるシリコーン基に由来するものである。   In this example, the surface layer 1 of the electrophotographic member R contains a surface modifier made of a copolymer containing F element and Si element in the molecule. The F element is derived from a fluorine-containing group included in the copolymer, and the Si element is derived from a silicone group included in the copolymer.

以下、電子写真用部材としての導電性ロール試料を作製し、評価を行った。その実験例について説明する。   Hereinafter, a conductive roll sample as an electrophotographic member was prepared and evaluated. An experimental example will be described.

(実験例)
<表面改質剤の準備>
・表面改質剤A
100mLの反応フラスコに、(メタ)アクリレート変性シリコーン化合物(信越化学工業社製、「X−22−174DX」)2.0g(0.43mmol)と、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート(ダイキン工業社製、「R−1620」)2.0g(4.6mmol)と、メタクリル酸メチル(純正化学工業社製)8.21g(81.97mmol)と、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(東京化成工業社製)2.0g(15.4mmol)と、ジメチル1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボキシレート)(和光純薬工業社製、「VE−73」)1.24g(4mmol)と、メチルイソブチルケトン(MIBK)12.6gとを仕込み、撹拌しながら5分間窒素によるバブリングを行った後、内液の温度80℃にて7時間重合させた。次いで、MIBK23.4gを仕込み、固形分で30%の表面改質剤Aを含有する溶液を得た。
表面改質剤Aは、分子内にF元素とSi元素とを含む共重合体からなる。より具体的には、本例の表面改質剤Aは、F元素を備えるフッ素含有基とSi元素を備えるシリコーン基とを同時に有するフッ素・シリコーン系の表面改質剤である。
(Experimental example)
<Preparation of surface modifier>
・ Surface modifier A
In a 100 mL reaction flask, 2.0 g (0.43 mmol) of (meth) acrylate modified silicone compound (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., “X-22-174DX”) and 2- (perfluorohexyl) ethyl acrylate (Daikin Industries) "R-1620" 2.0 g (4.6 mmol), 8.21 g (81.97 mmol) methyl methacrylate (manufactured by Junsei Kagaku Kogyo), 2-hydroxyethyl methacrylate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 2.0 g (15.4 mmol), dimethyl 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarboxylate) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., “VE-73”) 1.24 g (4 mmol), methyl isobutyl 12.6 g of ketone (MIBK) was charged, and after bubbling with nitrogen for 5 minutes with stirring, the temperature of the internal solution was 80 ° C. For 7 hours. Next, 23.4 g of MIBK was charged to obtain a solution containing the surface modifier A having a solid content of 30%.
The surface modifier A is made of a copolymer containing F element and Si element in the molecule. More specifically, the surface modifier A of this example is a fluorine / silicone surface modifier having a fluorine-containing group comprising an F element and a silicone group comprising an Si element at the same time.

・表面改質剤B
100mLの反応フラスコに、上記(メタ)アクリレート変性シリコーン化合物2.0g(0.43mmol)と、上記メタクリル酸メチル8.43g(84.17mmol)と、上記メタクリル酸2−ヒドロキシエチル2.0g(15.4mmol)と、上記ジメチル1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボキシレート)1.24g(4mmol)と、MIBK11.2gとを仕込み、撹拌しながら5分間窒素によるバブリングを行った後、内液の温度80℃にて7時間重合させた。次いで、MIBK20.7gを仕込み、固形分で30%の表面改質剤Bを含有する溶液を得た。
表面改質剤Bは、分子内にSi元素を含む共重合体からなる。より具体的には、本例の表面改質剤Bは、Si元素を備えるシリコーン基を有するシリコーン系の表面改質剤である。
・ Surface modifier B
In a 100 mL reaction flask, 2.0 g (0.43 mmol) of the (meth) acrylate-modified silicone compound, 8.43 g (84.17 mmol) of the methyl methacrylate, and 2.0 g of the 2-hydroxyethyl methacrylate (15 4 mmol), 1.24 g (4 mmol) of dimethyl 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarboxylate) and 11.2 g of MIBK, and bubbling with nitrogen for 5 minutes while stirring, For 7 hours at a temperature of 80 ° C. Next, 20.7 g of MIBK was charged to obtain a solution containing the surface modifier B having a solid content of 30%.
The surface modifier B is made of a copolymer containing Si element in the molecule. More specifically, the surface modifier B of this example is a silicone-based surface modifier having a silicone group containing Si element.

・表面改質剤C
100mLの反応フラスコに、上記2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート2.0g(4.6mmol)と、上記メタクリル酸メチル8.01g(80.0mmol)と、上記メタクリル酸2−ヒドロキシエチル2.0g(15.4mmol)と、上記ジメチル1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボキシレート)1.24g(4mmol)と、MIBK10.8gとを仕込み、撹拌しながら5分間窒素によるバブリングを行った後、内液の温度80℃にて7時間重合させた。次いで、MIBK20.1gを仕込み、固形分で30%の表面改質剤Cを含有する溶液を得た。
表面改質剤Cは、分子内にF元素を含む共重合体からなる。より具体的には、本例の表面改質剤Cは、F元素を備えるフッ素含有基を有するフッ素系の表面改質剤である。
・ Surface modifier C
In a 100 mL reaction flask, 2.0 g (4.6 mmol) of the 2- (perfluorohexyl) ethyl acrylate, 8.01 g (80.0 mmol) of the methyl methacrylate, and 2.0 g of the 2-hydroxyethyl methacrylate. (15.4 mmol), 1.24 g (4 mmol) of dimethyl 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarboxylate) and 10.8 g of MIBK, and bubbling with nitrogen for 5 minutes with stirring, Polymerization was carried out at a temperature of the internal solution of 80 ° C. for 7 hours. Next, 20.1 g of MIBK was charged, and a solution containing 30% surface modifier C in solid content was obtained.
The surface modifier C is made of a copolymer containing F element in the molecule. More specifically, the surface modifying agent C of this example is a fluorine-based surface modifying agent having a fluorine-containing group containing the F element.

以下、上記各表面改質剤の合成における各重合成分の仕込み量をまとめて表1に示す。

Figure 2015225241
The amounts of the respective polymerization components charged in the synthesis of the respective surface modifiers are collectively shown in Table 1 below.
Figure 2015225241

<表層形成用材料の調製>
表2に示すように、熱可塑性ポリウレタン(日本ポリウレタン工業社製、「ニッポラン5199」)10質量部と、ポリエーテルジオール(3官能ポリプロピレングリコール)(ADEKA社製、「アデカポリエーテルP−1000」)60質量部と、ポリイソシアネート(HDI型ブロックイソシアヌレート)(日本ポリウレタン工業社製、「コロネートL」)30質量部と、電子導電剤(カーボンブラック)(ライオン社製、「ケッチェンEC300J」)3質量部と、表2に示す所定の種類かつ所定の配合量の各表面改質剤とを、濃度20質量%となるようにMEKに溶解し、三本ロールを用いて十分に混合、分散させた。これにより、導電性ロール試料1〜11の作製に用いる各表層形成用材料を調製した。
<Preparation of surface layer forming material>
As shown in Table 2, 10 parts by mass of thermoplastic polyurethane (“Nippolan 5199” manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) and polyether diol (trifunctional polypropylene glycol) (“ADEKA Polyether P-1000” manufactured by ADEKA) 60 parts by mass, 30 parts by mass of polyisocyanate (HDI-type block isocyanurate) (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., “Coronate L”), and 3 parts by mass of an electronic conductive agent (carbon black) (manufactured by Lion, “Ketjen EC300J”) Parts and each surface modifying agent of a predetermined type and a predetermined blending amount shown in Table 2 were dissolved in MEK so as to have a concentration of 20% by mass, and sufficiently mixed and dispersed using a three roll. . Thereby, each surface layer forming material used for preparation of the conductive roll samples 1-11 was prepared.

導電性シリコーンゴム(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、「XE23−A2635」)100質量部と、加硫剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、「TC−8」)2質量部とを二軸ロールにて混練することにより、弾性層形成用材料Aを調製した。同様に、導電性シリコーンゴム(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、「XE23−A2637」)100質量部と、加硫剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、「TC−8」)2.5質量部とを二軸ロールにて混練することにより、弾性層形成用材料Bを調製した。   100 parts by mass of conductive silicone rubber (Momentive Performance Materials Japan, "XE23-A2635") and 2 parts of vulcanizing agent (Momentive Performance Materials Japan, "TC-8") The elastic layer forming material A was prepared by kneading the part with a biaxial roll. Similarly, 100 parts by mass of conductive silicone rubber (Momentive Performance Materials Japan, “XE23-A2637”) and vulcanizing agent (Momentive Performance Materials Japan, “TC-8”) The elastic layer forming material B was prepared by kneading 2.5 parts by mass with a biaxial roll.

軸体として、直径6mmの中実円柱状の鉄棒を準備し、外周面に接着剤を塗布した。この軸体をロール成形用金型の中空空間にセットした後、表2に示す所定の弾性層形成用材料を中空空間内に注入し、170℃で30分間加熱して硬化させ、脱型した。その後、200℃で2時間予備加熱した。これにより、軸体の外周面に沿って所定の導電性シリコーンゴムよりなるロール状の弾性層(厚み3mm)を形成した。   A solid cylindrical iron bar with a diameter of 6 mm was prepared as a shaft, and an adhesive was applied to the outer peripheral surface. After setting this shaft body in the hollow space of the roll molding die, the predetermined elastic layer forming material shown in Table 2 was injected into the hollow space, heated at 170 ° C. for 30 minutes to be cured, and demolded. . Thereafter, preheating was performed at 200 ° C. for 2 hours. Thereby, a roll-shaped elastic layer (thickness 3 mm) made of a predetermined conductive silicone rubber was formed along the outer peripheral surface of the shaft body.

次いで、上記弾性層の外周面に、ロールコート法により、上記調製した各表層形成用材料を塗工した後、120℃で60分間加熱して硬化させ、表層を形成した。これにより、上記弾性層の外周面に沿って表層を有する二層構造の導電性ロール試料1〜11を作製した。表層は、表層の骨格を形成する熱可塑性ポリウレタンと熱硬化性ポリウレタンとの混合ポリマー中に、添加剤として表2に示す各表面改質剤を含有している。   Next, each of the prepared surface layer forming materials was applied to the outer peripheral surface of the elastic layer by a roll coating method, and then heated and cured at 120 ° C. for 60 minutes to form a surface layer. Thereby, the conductive roll samples 1-11 of the two-layer structure which have a surface layer along the outer peripheral surface of the said elastic layer were produced. The surface layer contains each surface modifier shown in Table 2 as an additive in a mixed polymer of thermoplastic polyurethane and thermosetting polyurethane that forms the skeleton of the surface layer.

<各種物性値の測定>
(1)表層の厚み
走査型電子顕微鏡を用いて各表層断面を観察し、測定される表層厚みの値の平均値を求めることにより、表層の厚みを得た。測定位置は、具体的には、ロール軸方向における表層の中央部と、表層両端面からそれぞれ上記中央部側へ20mmの位置とした。
<Measurement of various physical properties>
(1) Surface layer thickness Each surface layer cross section was observed using a scanning electron microscope, and the average value of the measured surface layer thickness values was obtained to obtain the surface layer thickness. Specifically, the measurement position was set to a position of 20 mm from the central portion of the surface layer in the roll axis direction and from the both end surfaces of the surface layer to the central portion side.

(2)部材表面硬度
片持ち梁板ばね式の荷重方式を採用するスプリング式硬さ試験機(高分子計器社製、マイクロゴム硬度計・MD−1型)を用い、試料表面である表層表面に、上記試験機の押針の先端を接触させ、33.85gの荷重で垂直に加圧して、直ちに目盛りを読み取った。測定位置は、具体的には、ロール軸方向における表層中央部と、表層両端面からそれぞれ上記中央部側へ20mmの位置である。各試料について得られた各値の平均値を、その試料の部材表面硬度とした。
(2) Member surface hardness A surface layer surface that is a sample surface using a spring type hardness tester (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., micro rubber hardness tester, MD-1 type) adopting a cantilever leaf spring type load system. Then, the tip of the push needle of the test machine was brought into contact with it and pressurized vertically with a load of 33.85 g, and the scale was immediately read. Specifically, the measurement position is a position of 20 mm from the center part of the surface layer in the roll axis direction and from the both end surfaces of the surface layer toward the center part side. The average value of the values obtained for each sample was defined as the member surface hardness of the sample.

(3)表層表面の動摩擦係数μk
静・動摩擦係数測定器(協和界面科学社製、「Triboster500」)を用い、直径3mmの鋼球製の接触子により表層表面に垂直荷重Wを50g加えた。この状態のまま、表層を移動速度7.5mm/秒で水平方向に1cm移動させた。これにより、表層表面と接触子との間に生じた摩擦力Fから、F/Wの値(初期値)を表層表面の動摩擦係数μkとして算出した。
(3) Dynamic friction coefficient μk of surface layer surface
Using a static / dynamic friction coefficient measuring device (“Tribostar 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), 50 g of vertical load W was applied to the surface of the surface layer with a contact made of a steel ball having a diameter of 3 mm. In this state, the surface layer was moved 1 cm in the horizontal direction at a moving speed of 7.5 mm / sec. Thus, the F / W value (initial value) was calculated as the dynamic friction coefficient μk of the surface layer surface from the frictional force F generated between the surface layer surface and the contact.

(4)摩擦力F
上記静・動摩擦係数測定器を用い、直径3mmの鋼球製の接触子により表層表面に垂直荷重Wを10g加えた。この状態のまま、表層を移動速度7.5mm/秒で水平方向に1cm移動させた。これにより、表層表面と接触子との間に生じた摩擦力F10を測定した。同様に、垂直荷重Wを50gに変え、摩擦力F50を測定した。そして、座標(垂直荷重W[g],摩擦力F[g])=(10,F10)および(50,F50)の2点を通る直線を求め、当該直線における垂直荷重Wが0gのときの摩擦力、つまり、上記直線における切片の値を求め、摩擦力Fを算出した。
(4) Friction force F 0
Using the static / dynamic friction coefficient measuring instrument, 10 g of vertical load W was applied to the surface of the surface layer with a contact made of a steel ball having a diameter of 3 mm. In this state, the surface layer was moved 1 cm in the horizontal direction at a moving speed of 7.5 mm / sec. Thus, to measure the frictional force F 10 generated between the surface layer surface and contacts. Similarly, changing the vertical load W to 50 g, to measure the frictional force F 50. Then, a straight line passing through two points of coordinates (vertical load W [g], friction force F [g]) = (10, F 10 ) and (50, F 50 ) is obtained, and the vertical load W in the straight line is 0 g. frictional force when, that is, determine the value of the intercept in the linear, to calculate a frictional force F 0.

<耐トナー劣化性評価>
上記各導電性ロール試料を、現像ロールとして用い、耐トナー劣化性を評価した。具体的には、各導電性ロール試料を、現像ロールとして未使用の市販のカラープリンター(日本ヒューレット・パッカード社製、「Color Laser Jet Pro 400 Color M451dn」)のトナーカットリッジに組み込み、10℃×10%RHの環境下にて5%印字のハーフトン画像を5000枚出力した。その後、このトナーカートリッジに同じ仕様の未使用の現像ロールを再度組み込み、32.5℃×80%RHの環境下にてベタ画像を出力した。この出力時の初期段階において、現像ロールの表層表面のトナー(スチレン−アクリル系トナー)を金属円筒管と円筒フィルターを用いて吸引収集し、その際、金属円筒管を通じてコンデンサーに蓄えられた荷電量の絶対値Q(μC)、吸引収集したトナーの全質量M(g)を測定した。そして、単位質量あたりのトナー荷電量Q/M(μC/g)を算出した。
トナー荷電量Q/Mが15(μC/g)以上であった場合を、トナーの劣化が抑制されているとして「合格」とした。トナー荷電量Q/Mが15(μC/g)未満であった場合を、トナーの劣化が抑制されていないとして「不合格」とした。
<Toner degradation resistance evaluation>
Each of the conductive roll samples was used as a developing roll, and the toner deterioration resistance was evaluated. Specifically, each conductive roll sample is incorporated in a toner cut ridge of a commercially available color printer (“Color Laser Jet Pro 400 Color M451dn” manufactured by Hewlett-Packard Japan) that is not used as a developing roll. 5000 halfton images with 5% printing were output in an environment of 10% RH. Thereafter, an unused developing roll having the same specifications was re-installed in the toner cartridge, and a solid image was output under an environment of 32.5 ° C. × 80% RH. At the initial stage of output, the toner (styrene-acrylic toner) on the surface of the developing roll is sucked and collected using a metal cylindrical tube and a cylindrical filter. At this time, the amount of charge stored in the capacitor through the metal cylindrical tube The absolute value Q (μC) of the toner and the total mass M (g) of the collected toner were measured. Then, the toner charge amount Q / M (μC / g) per unit mass was calculated.
When the toner charge amount Q / M was 15 (μC / g) or more, it was determined as “pass” as the toner deterioration was suppressed. When the toner charge amount Q / M was less than 15 (μC / g), it was determined as “Fail” because the deterioration of the toner was not suppressed.

<耐フィルミング性評価>
上記各導電性ロール試料を、現像ロールとして用い、耐フィルミング性を評価した。具体的には、各導電性ロール試料を、現像ロールとして未使用の市販のカラープリンター(日本ヒューレット・パッカード社製、「Color Laser Jet Pro 400 Color M451dn」)のトナーカットリッジに組み込み、10℃×10%RHの環境下にて5%印字のハーフトン画像を5000枚出力した。その後、このトナーカートリッジ内のトナーを除去した後、未使用のトナーを充填し、32.5℃×80%RHの環境下にてベタ画像を出力した。この出力時の初期段階において、現像ロールの表層表面のトナー(スチレン−アクリル系トナー)を金属円筒管と円筒フィルターを用いて吸引収集し、その際、金属円筒管を通じてコンデンサーに蓄えられた荷電量の絶対値Q(μC)、吸引収集したトナーの全質量M(g)を測定した。そして、単位質量あたりのトナー荷電量Q/M(μC/g)を算出した。
トナー荷電量Q/Mが15(μC/g)以上であった場合を、フィルミングが抑制されているとして「合格」とした。トナー荷電量Q/Mが15(μC/g)未満であった場合を、フィルミングが抑制されていないとして「不合格」とした。
<Filming resistance evaluation>
Each said conductive roll sample was used as a developing roll, and filming resistance was evaluated. Specifically, each conductive roll sample is incorporated in a toner cut ridge of a commercially available color printer (“Color Laser Jet Pro 400 Color M451dn” manufactured by Hewlett-Packard Japan) that is not used as a developing roll. 5000 halfton images with 5% printing were output in an environment of 10% RH. Thereafter, the toner in the toner cartridge was removed, and unused toner was filled, and a solid image was output in an environment of 32.5 ° C. × 80% RH. At the initial stage of output, the toner (styrene-acrylic toner) on the surface of the developing roll is sucked and collected using a metal cylindrical tube and a cylindrical filter. At this time, the amount of charge stored in the capacitor through the metal cylindrical tube The absolute value Q (μC) of the toner and the total mass M (g) of the collected toner were measured. Then, the toner charge amount Q / M (μC / g) per unit mass was calculated.
When the toner charge amount Q / M was 15 (μC / g) or more, the filming was suppressed, and the result was “pass”. When the toner charge amount Q / M was less than 15 (μC / g), the filming was not suppressed, and the result was “failed”.

以下、各導電性ロール試料の詳細な構成と評価結果をまとめて表2に示す。   The detailed configuration and evaluation results of each conductive roll sample are shown in Table 2 below.

Figure 2015225241
Figure 2015225241

表2に示されるように、試料2〜試料11の導電性ロールは、(1)〜(4)の各種物性のうち、いずれかが所定の範囲内とされていない。そのため、これら各導電性ロールは、トナー劣化の抑制とフィルミングの抑制とを両立させることが困難であることがわかる。   As shown in Table 2, any of the conductive rolls of Samples 2 to 11 is not within a predetermined range among the various physical properties of (1) to (4). Therefore, it can be seen that it is difficult for each of these conductive rolls to achieve both suppression of toner deterioration and suppression of filming.

これらに対し、試料1の導電性ロールは、(1)〜(4)の各種物性が所定の範囲内とされている。そのため、試料1の導電性ロールは、トナー劣化およびフィルミングが十分に抑制されており、トナー劣化の抑制とフィルミングの抑制とを両立可能であることが確認された。なお、(4)の物性に関し、摩擦力Fが0g以下となった理由は明確ではない。しかしながら、上記結果から、摩擦力Fの値がより低くなるほど、表層表面からトナーやキャリア等の汚れ成分が離れやすくなり、フィルミングの抑制が図りやすくなるといえる。 On the other hand, as for the electroconductive roll of the sample 1, various physical properties of (1)-(4) are made into the predetermined range. Therefore, it was confirmed that the conductive roll of Sample 1 sufficiently suppresses toner deterioration and filming, and can suppress both toner deterioration and filming. Regarding the physical properties of (4), the reason why the frictional force F 0 is 0 g or less is not clear. However, from the above results, it can be said that the lower the value of the frictional force F 0 , the more easily dirt components such as toner and carrier are separated from the surface of the surface layer, and it is easier to suppress filming.

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said Example, A various change is possible within the range which does not impair the meaning of this invention.

例えば、上記実験例では、導電性ロールを現像ロールとして適用したが、帯電ロールとして適用することも可能である。帯電ロールも現像ロールと同様に、トナー存在下で使用され、トナー劣化の抑制とフィルミングの抑制との両立が求められるからである。   For example, in the above experimental example, the conductive roll is applied as the developing roll, but it can also be applied as a charging roll. This is because, like the developing roll, the charging roll is used in the presence of toner, and both suppression of toner deterioration and suppression of filming are required.

R 電子写真用部材
1 表層
R Electrophotographic member 1 Surface layer

Claims (4)

表層を有し、電子写真装置に用いられる電子写真用部材であって、
以下の(1)〜(4)を満たすことを特徴とする電子写真用部材。
(1)上記表層の厚み:12μm以下
(2)当該部材表面のMD−1硬度:50°以下
(3)上記表層表面の動摩擦係数:1.2以下
(4)接触子により上記表層表面へ加えた垂直荷重Wと、上記表層表面と上記接触子との間に生じた摩擦力Fとの関係から求められる一次関係式において、上記垂直荷重Wが0gのときの摩擦力F:0g以下
An electrophotographic member having a surface layer and used in an electrophotographic apparatus,
An electrophotographic member characterized by satisfying the following (1) to (4).
(1) Thickness of the surface layer: 12 μm or less (2) MD-1 hardness of the member surface: 50 ° or less (3) Dynamic friction coefficient of the surface layer surface: 1.2 or less (4) Addition to the surface layer by a contactor In the primary relational expression obtained from the relationship between the vertical load W and the friction force F generated between the surface of the surface layer and the contact, the friction force F 0 when the vertical load W is 0 g is 0 g or less.
上記表層の内側面に接する弾性層を有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真用部材。   The electrophotographic member according to claim 1, further comprising an elastic layer in contact with an inner surface of the surface layer. ロール形状を呈することを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真用部材。   The electrophotographic member according to claim 1, wherein the member has a roll shape. 電子写真方式の画像形成装置に組み込まれる現像部材または帯電部材であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真用部材。   The electrophotographic member according to claim 1, wherein the electrophotographic member is a developing member or a charging member incorporated in an electrophotographic image forming apparatus.
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