JP2017156396A - Charging roll for electrophotographic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器において好適に用いられる電子写真機器用帯電ロールに関するものである。 The present invention relates to a charging roll for an electrophotographic apparatus that is suitably used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile that employs an electrophotographic system.
電子写真機器における帯電ロールでは、防汚特性の向上のため、表層に粒子を添加したり表面を削ったりなどして製品表面に微小な凹凸を設けることで、帯電ロールと感光ドラムとの接触面を減らし、トナーや外添剤がロール表面に擦り込まれるのを抑える工夫がなされている(特許文献1)。また、トナー付着の改善のため、表層にメラミン系樹脂を配合する工夫がなされている(特許文献2)。 For charging rolls in electrophotographic equipment, the contact surface between the charging roll and the photosensitive drum can be improved by adding fine irregularities to the product surface by adding particles to the surface layer or scraping the surface to improve antifouling properties. Has been devised to reduce toner and to prevent the toner and external additives from being rubbed into the roll surface (Patent Document 1). In addition, in order to improve toner adhesion, a contrivance has been made to blend a melamine resin in the surface layer (Patent Document 2).
電子写真機器内部のトナーBOXから運ばれるトナーは、通常、印字に使われるが、印字に使われなかったトナーは、感光ドラムに密接するクリーニングブレードによって廃トナーBOXへ運ばれる。しかし、トナーやトナー外添剤はサブミクロンの微粒子であることや、経時使用によって帯電ロールが感光ドラムの表面を削り、クリーニングブレードと感光ドラムの間に隙間ができてしまうことなどで、廃トナーBOXへ運ばれるはずのトナーやトナー外添剤がすり抜けて帯電ロールまで運ばれる事態が発生することがある。帯電ロールにトナーやトナー外添剤が付着すると帯電能力が低下し、出力画像にスジが発生し、画像不具合の原因となる。 The toner carried from the toner BOX inside the electrophotographic apparatus is usually used for printing, but the toner not used for printing is carried to the waste toner BOX by a cleaning blade in close contact with the photosensitive drum. However, waste toner and toner external additives are submicron fine particles, and the charging roller scrapes the surface of the photosensitive drum with use over time, leaving a gap between the cleaning blade and the photosensitive drum. There may occur a situation in which toner or toner external additive that should be transported to the BOX slips through and is transported to the charging roll. When toner or an external toner additive adheres to the charging roll, the charging ability is reduced, streaks are generated in the output image, and this causes image defects.
本発明が解決しようとする課題は、トナー付着を抑えるとともに均一帯電性に優れる電子写真機器用帯電ロールを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a charging roll for an electrophotographic apparatus that suppresses toner adhesion and is excellent in uniform chargeability.
上記課題を解決するため本発明に係る電子写真機器用帯電ロールは、軸体と、前記軸体の外周に形成された弾性体層と、前記弾性体層の外周に形成された表層と、を備え、前記表層が、バインダーポリマー(a)と、メラミン系樹脂(b)と、水酸基を有するフッ素系改質剤(c)と、を含んでなることを要旨とするものである。 In order to solve the above problems, a charging roll for an electrophotographic apparatus according to the present invention comprises: a shaft body; an elastic body layer formed on an outer periphery of the shaft body; and a surface layer formed on the outer periphery of the elastic body layer. And the surface layer comprises a binder polymer (a), a melamine resin (b), and a fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group.
前記(b)100質量部に対し、前記(c)の量が0.0005〜0.5質量部の範囲内であることが好ましい。前記(a)100質量部に対し、前記(c)の量が0.1〜10質量部の範囲内であることが好ましい。前記(a)100質量部に対し、前記(b)の量が20〜200質量部の範囲内であることが好ましい。 The amount of (c) is preferably in the range of 0.0005 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (b). The amount of (c) is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (a). It is preferable that the amount of (b) is in the range of 20 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (a).
本発明に係る電子写真機器用帯電ロールによれば、すり抜けたトナーやトナー外添剤の付着を抑えてこれによる画像不具合が抑えられる。また、均一帯電性に優れる。 According to the charging roll for electrophotographic equipment according to the present invention, it is possible to suppress the adhesion of slipped toner and toner external additives, thereby suppressing image defects. Moreover, it is excellent in uniform chargeability.
本発明に係る電子写真機器用帯電ロール(以下、単に帯電ロールということがある。)について詳細に説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係る電子写真機器用帯電ロールの外観模式図(a)と、そのA−A線断面図(b)である。 The charging roll for electrophotographic equipment according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a charging roll) will be described in detail. FIG. 1A is a schematic external view of a charging roll for an electrophotographic apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG.
帯電ロール10は、軸体12と、軸体12の外周に形成された弾性体層14と、弾性体層14の外周に形成された表層16と、を備える。弾性体層14は、帯電ロール10のベースとなる層である。表層16は、帯電ロール10の表面に現れる層となっている。 The charging roll 10 includes a shaft body 12, an elastic body layer 14 formed on the outer periphery of the shaft body 12, and a surface layer 16 formed on the outer periphery of the elastic body layer 14. The elastic body layer 14 is a layer serving as a base of the charging roll 10. The surface layer 16 is a layer that appears on the surface of the charging roll 10.
表層16は、バインダーポリマー(a)と、メラミン系樹脂(b)と、水酸基を有するフッ素系改質剤(c)と、を含んでなる。 The surface layer 16 includes a binder polymer (a), a melamine resin (b), and a fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group.
バインダーポリマー(a)は、特に限定されるものではなく、要求特性などに応じて好適な材料を選択すればよい。バインダーポリマー(a)としては、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂などが挙げられる。バインダーポリマー(a)には、メラミン系樹脂は含まれない。これらは、表層16のバインダーポリマーとして1種単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、酸化しにくい・吸水しにくいなどの観点から、フッ素系樹脂が好ましい。 The binder polymer (a) is not particularly limited, and a suitable material may be selected according to required characteristics. Examples of the binder polymer (a) include acrylic resins, methacrylic resins, fluorine resins, silicone resins, polycarbonate resins, urethane resins, and polyamide resins. The binder polymer (a) does not include a melamine resin. These may be used individually by 1 type as a binder polymer of the surface layer 16, and may be used in combination of 2 or more type. Of these, fluororesins are preferred from the viewpoint of being difficult to oxidize and difficult to absorb water.
メラミン系樹脂(b)は、バインダーポリマーを含む表層16をより高硬度にして表面にトナーやトナー外添剤が埋め込まれたり突き刺さったりしにくくする。これにより、すり抜けたトナーやトナー外添剤の付着が抑えられやすくなる。メラミン系樹脂(b)は、バインダーポリマー(a)の架橋剤として用いることもできる。メラミン系樹脂(b)は、メラミン、メラミン誘導体、尿素、尿素誘導体、チオ尿素、チオ尿素誘導体、グアニジン、グアニジン誘導体、グアナミン、グアナミン誘導体などの多官能のアミノ基を有する材料とホルムアルデヒドとを反応させることにより得られる、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ジメチロール尿素、ジメチロールグアニジンなどや、これらの1種以上の重縮合体などが挙げられる。これらは、表層16のメラミン系樹脂(b)として1種単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよい。 The melamine-based resin (b) makes the surface layer 16 containing the binder polymer harder so that the toner and the toner external additive are not embedded or pierced on the surface. As a result, it is easy to suppress the adhesion of the slipped-out toner or toner external additive. Melamine resin (b) can also be used as a crosslinking agent for binder polymer (a). The melamine resin (b) reacts formaldehyde with a material having a polyfunctional amino group such as melamine, melamine derivative, urea, urea derivative, thiourea, thiourea derivative, guanidine, guanidine derivative, guanamine, and guanamine derivative. Examples thereof include trimethylol melamine, hexamethylol melamine, dimethylol urea, dimethylol guanidine, and one or more polycondensates thereof. These may be used individually by 1 type as a melamine-type resin (b) of the surface layer 16, and may be used in combination of 2 or more type.
メラミン系樹脂(b)は、バインダーポリマーを含む表層16を高硬度にしてトナーやトナー外添剤の付着をより抑えやすくするなどの観点から、上記(a)100質量部に対し、20質量部以上であることが好ましい。より好ましくは50質量部以上、さらに好ましくは100質量部以上である。メラミン系樹脂(b)が(a)100質量部に対し100質量部以上であると、トナーやトナー外添剤の付着を抑える効果に特に優れ、耐久後でもスジ画像の発生を抑えることができる。また、バインダーポリマーによる表層16の表面特性を確保しやすいなどの観点から、メラミン系樹脂(b)は、上記(a)100質量部に対し、200質量部以下であることが好ましい。より好ましくは180質量部以下、さらに好ましくは150質量部以下である。 The melamine-based resin (b) is 20 parts by mass with respect to (a) 100 parts by mass from the viewpoint of making the surface layer 16 containing the binder polymer high in hardness and facilitating the adhesion of toner and toner external additives. The above is preferable. More preferably, it is 50 mass parts or more, More preferably, it is 100 mass parts or more. When the amount of the melamine resin (b) is 100 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of (a), the effect of suppressing the adhesion of toner and toner external additives is particularly excellent, and the generation of streak images can be suppressed even after durability. . Moreover, it is preferable that a melamine-type resin (b) is 200 mass parts or less with respect to said (a) 100 mass parts from a viewpoint of ensuring the surface characteristic of the surface layer 16 by a binder polymer easily. More preferably, it is 180 mass parts or less, More preferably, it is 150 mass parts or less.
水酸基を有するフッ素系改質剤(c)は、フッ素系改質剤であることで、表層16の表面のタック性を抑えることができる。これにより、すり抜けたトナーやトナー外添剤の付着が抑えられやすくなる。また、付着しても取れやすくなる。また、水酸基を有することで、フッ素系改質剤であってもメラミン系樹脂(b)との相溶性が高くなり、均一帯電性が確保される。フッ素系改質剤としては、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。フッ素系改質剤としては、DIC製メガファックシリーズなどが挙げられる。 Since the fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group is a fluorine-based modifier, tackiness on the surface of the surface layer 16 can be suppressed. As a result, it is easy to suppress the adhesion of the slipped-out toner or toner external additive. Moreover, it becomes easy to remove even if it adheres. Moreover, by having a hydroxyl group, even if it is a fluorine-type modifier, compatibility with a melamine-type resin (b) becomes high, and uniform charging property is ensured. Examples of the fluorine-based modifier include fluorine-based surfactants. Examples of the fluorine-based modifier include DIC's Megafac series.
水酸基を有するフッ素系改質剤(c)は、タック性を抑えやすくするなどの観点から、上記(a)100質量部に対し、0.1質量部以上であることが好ましい。より好ましくは0.3質量部以上、さらに好ましくは0.5質量部以上である。また、上記(b)との優れた相溶性を確保して均一帯電性を確保しやすいなどの観点から、上記(a)100質量部に対し、10質量部以下であることが好ましい。より好ましくは8質量部以下、さらに好ましくは7質量部以下である。上記(c)が(a)100質量部に対し7質量部以下であると、上記(b)との優れた相溶性を確保して特に優れた均一帯電性を発揮できる。 The fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group is preferably 0.1 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of (a) from the viewpoint of easily suppressing tackiness. More preferably, it is 0.3 mass part or more, More preferably, it is 0.5 mass part or more. Moreover, it is preferable that it is 10 mass parts or less with respect to said (a) 100 mass parts from a viewpoint of ensuring excellent compatibility with said (b) and being easy to ensure uniform charging property. More preferably, it is 8 mass parts or less, More preferably, it is 7 mass parts or less. When (c) is 7 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (a), excellent compatibility with (b) above can be secured and particularly excellent uniform chargeability can be exhibited.
そして、上記(b)および(c)による効果をバランス良く発揮するなどの観点から、上記(c)の量は、上記(b)100質量部に対し、0.0005〜0.5質量部の範囲内であることが好ましい。より好ましくは0.001〜0.3質量部の範囲内、さらに好ましくは0.005〜0.1質量部の範囲内である。 And from a viewpoint of exhibiting the effect by said (b) and (c) with sufficient balance, the quantity of said (c) is 0.0005-0.5 mass part with respect to 100 mass parts of said (b). It is preferable to be within the range. More preferably, it exists in the range of 0.001-0.3 mass part, More preferably, it exists in the range of 0.005-0.1 mass part.
表層16は、表層形成用組成物を用い、これを弾性体層14の外周面に塗工し、乾燥・加熱・架橋処理を適宜行うことにより形成することができる。表層形成用組成物は、上記(a)〜(c)を必須の構成成分として含有する。表層形成用組成物は、上記(a)〜(c)に加え、表層に添加される各種添加剤を1種または2種以上含有していてもよい。このような添加剤としては、イオン導電剤(第4級アンモニウム塩など)や電子導電剤(カーボンブラックなど)などの導電剤、表層16に粗さを形成するための粗さ形成用粒子、充填剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、離形剤、染料、顔料、難燃剤などが挙げられる。表層形成用組成物は、塗布性を考慮して、溶剤を含むものであってもよい。 The surface layer 16 can be formed by using a composition for forming a surface layer, coating this on the outer peripheral surface of the elastic body layer 14, and appropriately performing drying, heating, and crosslinking treatment. The composition for surface layer formation contains the above (a) to (c) as essential components. The composition for forming a surface layer may contain one or more kinds of various additives added to the surface layer in addition to the above (a) to (c). Examples of such additives include conductive agents such as ionic conductive agents (such as quaternary ammonium salts) and electronic conductive agents (such as carbon black), roughness forming particles for forming roughness on the surface layer 16, filling Agents, stabilizers, ultraviolet absorbers, lubricants, mold release agents, dyes, pigments, flame retardants and the like. The composition for forming a surface layer may contain a solvent in consideration of applicability.
粗さ形成用粒子は、樹脂製粒子などが用いられる。粗さ形成用粒子の材料は特に限定されるものではなく、アクリル粒子、シリコーン粒子、ウレタン粒子などが用いられる。 Resin particles or the like are used as the roughness forming particles. The material for the roughness forming particles is not particularly limited, and acrylic particles, silicone particles, urethane particles and the like are used.
表層形成用組成物において、メラミン系樹脂(b)と水酸基を有するフッ素系改質剤(c)は、水素結合により互いに相溶性に優れるものとなる。バインダーポリマー(a)とメラミン系樹脂(b)およびバインダーポリマー(a)と水酸基を有するフッ素系改質剤(c)は互いに相溶性に優れる。これらにより、表層形成用組成物において、メラミン系樹脂(b)と水酸基を有するフッ素系改質剤(c)は、均一に分散する。メラミン系樹脂(b)は、バインダーポリマーの種類によっては、架橋剤として働く。また、自己架橋反応により架橋体となる。 In the composition for forming a surface layer, the melamine-based resin (b) and the fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group are excellent in compatibility with each other by hydrogen bonding. The binder polymer (a) and the melamine resin (b), and the binder polymer (a) and the fluorine-containing modifier (c) having a hydroxyl group are excellent in compatibility with each other. As a result, in the composition for forming the surface layer, the melamine resin (b) and the fluorine-containing modifier (c) having a hydroxyl group are uniformly dispersed. The melamine resin (b) works as a crosslinking agent depending on the type of the binder polymer. Moreover, it becomes a crosslinked body by self-crosslinking reaction.
表層16は、材料種、導電剤の配合などにより、所定の体積抵抗率に調整することができる。表層16の体積抵抗率は、用途などに応じて105〜1011Ω・cm、108〜1010Ω・cmの範囲などに適宜設定すればよい。表層16の厚みは、特に限定されるものではなく、用途などに応じて10〜30μmの範囲内などで適宜設定すればよい。 The surface layer 16 can be adjusted to a predetermined volume resistivity by a material type, a blending of a conductive agent, and the like. The volume resistivity of the surface layer 16 may be appropriately set in the range of 10 5 to 10 11 Ω · cm, 10 8 to 10 10 Ω · cm, and the like depending on the application. The thickness of the surface layer 16 is not particularly limited, and may be set as appropriate within a range of 10 to 30 μm depending on the application.
弾性体層14は、架橋ゴムを含有する。弾性体層14は、未架橋ゴムを含有する導電性ゴム組成物により形成される。架橋ゴムは、未架橋ゴムを架橋することにより得られる。未架橋ゴムは、極性ゴムであってもよいし、非極性ゴムであってもよい。導電性に優れるなどの観点から、未架橋ゴムは極性ゴムがより好ましい。 The elastic body layer 14 contains a crosslinked rubber. The elastic body layer 14 is formed of a conductive rubber composition containing uncrosslinked rubber. The crosslinked rubber is obtained by crosslinking uncrosslinked rubber. The uncrosslinked rubber may be a polar rubber or a nonpolar rubber. From the viewpoint of excellent conductivity, the uncrosslinked rubber is more preferably a polar rubber.
極性ゴムは、極性基を有するゴムであり、極性基としては、クロロ基、ニトリル基、カルボキシル基、エポキシ基などを挙げることができる。極性ゴムとしては、具体的には、ヒドリンゴム、ニトリルゴム(NBR)、ウレタンゴム(U)、アクリルゴム(アクリル酸エステルと2−クロロエチルビニルエーテルとの共重合体、ACM)、クロロプレンゴム(CR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)などを挙げることができる。極性ゴムのうちでは、体積抵抗率が特に低くなりやすいなどの観点から、ヒドリンゴム、ニトリルゴム(NBR)がより好ましい。 The polar rubber is a rubber having a polar group, and examples of the polar group include a chloro group, a nitrile group, a carboxyl group, and an epoxy group. Specific examples of polar rubbers include hydrin rubber, nitrile rubber (NBR), urethane rubber (U), acrylic rubber (a copolymer of acrylic ester and 2-chloroethyl vinyl ether, ACM), and chloroprene rubber (CR). And epoxidized natural rubber (ENR). Among polar rubbers, hydrin rubber and nitrile rubber (NBR) are more preferable from the viewpoint that the volume resistivity tends to be particularly low.
ヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリンの単独重合体(CO)、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体(ECO)、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体(GCO)、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三元共重合体(GECO)などを挙げることができる。 Examples of hydrin rubber include epichlorohydrin homopolymer (CO), epichlorohydrin-ethylene oxide binary copolymer (ECO), epichlorohydrin-allyl glycidyl ether binary copolymer (GCO), epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether ternary. A copolymer (GECO) etc. can be mentioned.
ウレタンゴムとしては、分子内にエーテル結合を有するポリエーテル型のウレタンゴムを挙げることができる。ポリエーテル型のウレタンゴムは、両末端にヒドロキシル基を有するポリエーテルとジイソシアネートとの反応により製造できる。ポリエーテルとしては、特に限定されるものではないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。ジイソシアネートとしては、特に限定されるものではないが、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどを挙げることができる。 Examples of the urethane rubber include polyether type urethane rubber having an ether bond in the molecule. A polyether type urethane rubber can be produced by a reaction between a polyether having hydroxyl groups at both ends and a diisocyanate. The polyether is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol and polypropylene glycol. Although it does not specifically limit as diisocyanate, Tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc. can be mentioned.
非極性ゴムとしては、イソプレンゴム(IR)、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)などが挙げられる。 Examples of the nonpolar rubber include isoprene rubber (IR), natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), and butadiene rubber (BR).
架橋剤としては、硫黄架橋剤、過酸化物架橋剤、脱塩素架橋剤を挙げることができる。これらの架橋剤は、単独で用いても良いし、2種以上組み合わせて用いても良い。 Examples of the crosslinking agent include a sulfur crosslinking agent, a peroxide crosslinking agent, and a dechlorination crosslinking agent. These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
硫黄架橋剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄、塩化硫黄、チウラム系加硫促進剤、高分子多硫化物などの従来より公知の硫黄架橋剤を挙げることができる。 Examples of the sulfur crosslinking agent include conventionally known sulfur crosslinking agents such as powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, surface-treated sulfur, insoluble sulfur, sulfur chloride, thiuram vulcanization accelerator, and polymer polysulfide. it can.
過酸化物架橋剤としては、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ケトンパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ジアシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドなどの従来より公知の過酸化物架橋剤を挙げることができる。 Examples of peroxide crosslinking agents include conventionally known peroxide crosslinking agents such as peroxyketals, dialkyl peroxides, peroxyesters, ketone peroxides, peroxydicarbonates, diacyl peroxides and hydroperoxides. Can do.
脱塩素架橋剤としては、ジチオカーボネート化合物を挙げることができる。より具体的には、キノキサリン−2,3−ジチオカーボネート、6−メチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネート、6−イソプロピルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネート、5,8−ジメチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネートなどを挙げることができる。 Examples of the dechlorination crosslinking agent include dithiocarbonate compounds. More specifically, quinoxaline-2,3-dithiocarbonate, 6-methylquinoxaline-2,3-dithiocarbonate, 6-isopropylquinoxaline-2,3-dithiocarbonate, 5,8-dimethylquinoxaline-2,3- A dithiocarbonate etc. can be mentioned.
架橋剤の配合量としては、ブリードしにくいなどの観点から、未架橋ゴム100質量部に対して、好ましくは0.1〜2質量部の範囲内、より好ましくは0.3〜1.8質量部の範囲内、さらに好ましくは0.5〜1.5質量部の範囲内である。 The blending amount of the crosslinking agent is preferably within a range of 0.1 to 2 parts by mass, more preferably 0.3 to 1.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber from the viewpoint of difficulty in bleeding. In the range of parts, more preferably in the range of 0.5 to 1.5 parts by weight.
架橋剤として脱塩素架橋剤を用いる場合には、脱塩素架橋促進剤を併用しても良い。脱塩素架橋促進剤としては、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(以下、DBUと略称する。)もしくはその弱酸塩を挙げることができる。脱塩素架橋促進剤は、DBUの形態として用いても良いが、その取り扱い面から、その弱酸塩の形態として用いることが好ましい。DBUの弱酸塩としては、炭酸塩、ステアリン酸塩、2−エチルヘキシル酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸塩、フェノール樹脂塩、2−メルカプトベンゾチアゾール塩、2−メルカプトベンズイミダゾール塩などを挙げることができる。 When a dechlorination crosslinking agent is used as the crosslinking agent, a dechlorination crosslinking accelerator may be used in combination. Examples of the dechlorination crosslinking accelerator include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (hereinafter abbreviated as DBU) or a weak acid salt thereof. Although the dechlorination crosslinking accelerator may be used in the form of DBU, it is preferably used in the form of its weak acid salt from the viewpoint of handling. Examples of weak acid salts of DBU include carbonate, stearate, 2-ethylhexylate, benzoate, salicylate, 3-hydroxy-2-naphthoate, phenol resin salt, 2-mercaptobenzothiazole salt, 2- Examples include mercaptobenzimidazole salts.
脱塩素架橋促進剤の含有量としては、ブリードしにくいなどの観点から、未架橋ゴム100質量部に対して、0.1〜2質量部の範囲内であることが好ましい。より好ましくは0.3〜1.8質量部の範囲内、さらに好ましくは0.5〜1.5質量部の範囲内である。 The content of the dechlorination crosslinking accelerator is preferably in the range of 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the uncrosslinked rubber from the viewpoint of difficulty in bleeding. More preferably, it is in the range of 0.3 to 1.8 parts by mass, and still more preferably in the range of 0.5 to 1.5 parts by mass.
弾性体層14には、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、c−TiO2、c−ZnO、c−SnO2(c−は、導電性を意味する。)、イオン導電剤(4級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など)などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。また、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、滑剤、加硫促進剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤などを挙げることができる。 The elastic layer 14, for imparting conductivity, carbon black, graphite, c-TiO 2, c- ZnO, c-SnO 2 (c- means conductive.), Ion conductive agent (quaternary Conventionally known conductive agents such as ammonium salts, borates, surfactants, etc.) can be appropriately added. Moreover, you may add various additives suitably as needed. Additives include lubricants, vulcanization accelerators, anti-aging agents, light stabilizers, viscosity modifiers, processing aids, flame retardants, plasticizers, foaming agents, fillers, dispersants, antifoaming agents, pigments, release agents. Examples include molds.
弾性体層14は、架橋ゴムの種類、イオン導電剤の配合量、電子導電剤の配合などにより、所定の体積抵抗率に調整することができる。弾性体層14の体積抵抗率は、用途などに応じて102〜1010Ω・cm、103〜109Ω・cm、104〜108Ω・cmの範囲などに適宜設定すればよい。 The elastic body layer 14 can be adjusted to a predetermined volume resistivity by the kind of the crosslinked rubber, the blending amount of the ionic conductive agent, the blending of the electronic conductive agent and the like. The volume resistivity of the elastic body layer 14 may be set as appropriate in the range of 10 2 to 10 10 Ω · cm, 10 3 to 10 9 Ω · cm, 10 4 to 10 8 Ω · cm, and the like depending on the application. .
弾性体層14の厚みは、特に限定されるものではなく、用途などに応じて0.1〜10mmの範囲内などで適宜設定すればよい。 The thickness of the elastic layer 14 is not particularly limited, and may be set as appropriate within a range of 0.1 to 10 mm depending on the application.
弾性体層14は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、軸体12をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、未架橋の導電性ゴム組成物を注入して、加熱・硬化(架橋)させた後、脱型するか、あるいは、軸体12の表面に未架橋の導電性ゴム組成物を押出成形するなどにより、軸体12の外周に弾性体層14を形成する。 The elastic body layer 14 can be manufactured as follows, for example. First, the shaft body 12 is coaxially installed in the hollow part of the roll molding die, injected with an uncrosslinked conductive rubber composition, heated and cured (crosslinked), and then demolded, or The elastic body layer 14 is formed on the outer periphery of the shaft body 12 by, for example, extruding an uncrosslinked conductive rubber composition on the surface of the shaft body 12.
軸体12は、導電性を有するものであれば特に限定されない。具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。軸体12の表面には、必要に応じて、接着剤、プライマーなどを塗布しても良い。つまり、弾性体層14は、接着剤層(プライマー層)を介して軸体12に接着されていてもよい。接着剤、プライマーなどには、必要に応じて導電化を行なっても良い。 The shaft body 12 is not particularly limited as long as it has conductivity. Specific examples include solid bodies made of metal such as iron, stainless steel, and aluminum, and a cored bar made of a hollow body. You may apply | coat an adhesive agent, a primer, etc. to the surface of the shaft body 12 as needed. That is, the elastic body layer 14 may be bonded to the shaft body 12 via the adhesive layer (primer layer). The adhesive, primer, etc. may be made conductive as necessary.
以上の構成の帯電ロール10によれば、表層16において、メラミン系樹脂(b)による高硬度化と、水酸基を有するフッ素系改質剤(c)による低タック化と、により、トナーやトナー外添剤の付着が抑えられ、これによる画像不具合が抑えられる。メラミン系樹脂(b)による高硬度化と水酸基を有するフッ素系改質剤(c)による低タック化のいずれか一方だけでは、トナーやトナー外添剤の付着が十分に抑えられない。これら両方の技術が組み合わされることで、トナーやトナー外添剤の付着を効果的に抑えることができる。メラミン系樹脂とフッ素系改質剤は相溶性に問題があるが、フッ素系改質剤として水酸基を有するフッ素系改質剤(c)を用いることで相溶性の問題も解消し、これらの機能を発揮するとともに、均一帯電性も満足するものとなる。 According to the charging roll 10 having the above-described configuration, the surface layer 16 has a higher hardness due to the melamine resin (b) and a lower tack due to the fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group. Adhesive adhesion is suppressed, and image defects due to this are suppressed. Adherence of toner and toner external additives cannot be sufficiently suppressed only by either increasing the hardness with the melamine resin (b) or reducing the tack with the fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group. By combining these two technologies, it is possible to effectively suppress adhesion of toner and toner external additives. Melamine-based resins and fluorine-based modifiers have a problem in compatibility, but the compatibility problem is solved by using a fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group as the fluorine-based modifier. As well as satisfying uniform chargeability.
ロール表面の硬度は、トナーやトナー外添剤の付着を抑えるなどの観点から、マルテンス硬さ50N/mm2以上であることが好ましい。より好ましくは60N/mm2以上、さらに好ましくは80N/mm2以上である。一方、感光ドラムの削れを抑えるなどの観点から、120N/mm2以下が好ましい。より好ましくは110N/mm2以下、さらに好ましくは100N/mm2以下である。本発明の構成によれば、上記好適範囲以内にロール表面の硬度を調整することができる。 The hardness of the roll surface is preferably a Martens hardness of 50 N / mm 2 or more from the viewpoint of suppressing adhesion of toner and toner external additives. More preferably, it is 60 N / mm 2 or more, and still more preferably 80 N / mm 2 or more. On the other hand, 120 N / mm 2 or less is preferable from the viewpoint of suppressing the abrasion of the photosensitive drum. More preferably, it is 110 N / mm < 2 > or less, More preferably, it is 100 N / mm < 2 > or less. According to the configuration of the present invention, the hardness of the roll surface can be adjusted within the preferred range.
ロール表面のタック性は、トナーやトナー外添剤の付着を抑えるなどの観点から、20mN以下であることが好ましい。より好ましくは18mN以下、さらに好ましくは15mN以下である。一方、下限については特に限定されるものではないが、0.03mN以上が好ましい。より好ましくは0.1mN以上である。ロール表面のタック性は、プローブタック法から得られる最大応力で表すことができる。本発明の構成によれば、上記好適範囲以内にロール表面のタック性を調整することができる。 The tackiness of the roll surface is preferably 20 mN or less from the viewpoint of suppressing adhesion of toner and toner external additives. More preferably, it is 18 mN or less, More preferably, it is 15 mN or less. On the other hand, the lower limit is not particularly limited, but is preferably 0.03 mN or more. More preferably, it is 0.1 mN or more. The roll surface tackiness can be expressed by the maximum stress obtained from the probe tack method. According to the configuration of the present invention, the tackiness of the roll surface can be adjusted within the preferred range.
本発明に係る帯電ロールの構成としては、図1に示す構成に限定されるものではない。例えば、図1に示す帯電ロール10において、軸体12と弾性体層14との間に他の弾性体層を備えた構成であってもよい。この場合、他の弾性体層は、帯電ロールのベースとなる層であり、弾性体層14が帯電ロールの抵抗調整を行う抵抗調整層などとして機能する。他の弾性体層は、例えば、弾性体層14を構成する材料として挙げられた材料のいずれかにより構成することができる。また、例えば、図1に示す帯電ロール10において、弾性体層14と表層16との間に他の弾性体層を備えた構成であってもよい。この場合、弾性体層14が帯電ロールのベースとなる層であり、他の弾性体層は、帯電ロールの抵抗調整を行う抵抗調整層などとして機能する。 The configuration of the charging roll according to the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. For example, the charging roll 10 shown in FIG. 1 may have a configuration in which another elastic body layer is provided between the shaft body 12 and the elastic body layer 14. In this case, the other elastic body layer is a layer serving as a base of the charging roll, and the elastic body layer 14 functions as a resistance adjusting layer for adjusting the resistance of the charging roll. Another elastic body layer can be comprised by either of the materials mentioned as a material which comprises the elastic body layer 14, for example. For example, the charging roll 10 shown in FIG. 1 may have a configuration in which another elastic layer is provided between the elastic layer 14 and the surface layer 16. In this case, the elastic body layer 14 is a layer serving as a base of the charging roll, and the other elastic body layer functions as a resistance adjusting layer for adjusting the resistance of the charging roll.
以下、実施例および比較例を用いて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using Examples and Comparative Examples.
(実施例1〜5)
<導電性ゴム組成物の調製>
ヒドリンゴム(ECO、ダイソー製「エピクロマーCG102」)100質量部に対し、加硫助剤(酸化亜鉛、三井金属製「酸化亜鉛2種」)を5質量部、カーボン(ケッチェンブラックインターナショナル製「ケッチェンブラックEC300J」)を10質量部、加硫促進剤(2−メルカプトベンゾチアゾール、大内新興化学工業社製「ノクセラーM−P」)を0.5質量部、硫黄(鶴見化学工業社製、「サルファックスPTC」)を2質量部、充填剤(炭酸カルシウム、白石工業製「白艶華CC」)を50質量部添加し、これらを攪拌機により撹拌、混合して導電性ゴム組成物を調製した。
(Examples 1-5)
<Preparation of conductive rubber composition>
For 100 parts by mass of hydrin rubber (ECO, “Epichromer CG102” manufactured by Daiso), 5 parts by mass of vulcanization aid (Zinc oxide, “Zinc oxide type 2” manufactured by Mitsui Metals), carbon (“Ketjen” manufactured by Ketjen Black International) 10 parts by weight of black EC300J "), 0.5 parts by weight of vulcanization accelerator (2-mercaptobenzothiazole," Noxeller MP "manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.), sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., 2 parts by mass of Sulfax PTC ") and 50 parts by mass of a filler (calcium carbonate," Shiroka Hana CC "manufactured by Shiroishi Kogyo Co., Ltd.) were added, and these were stirred and mixed with a stirrer to prepare a conductive rubber composition.
<弾性体層の作製>
成形金型に芯金(軸体、直径6mm)をセットし、上記の導電性ゴム組成物を注入し、170℃で30分加熱した後、冷却、脱型して、芯金の外周に厚み1.5mmの弾性体層を形成した。
<Preparation of elastic layer>
Set a core metal (shaft body, diameter 6 mm) in the molding die, inject the conductive rubber composition described above, heat at 170 ° C. for 30 minutes, cool and demold, and thicken the outer periphery of the core metal A 1.5 mm elastic layer was formed.
<表層形成用組成物の調製>
表1に記載の配合となるように、バインダーポリマー1(アクリル/フッ素樹脂混合、DIC製「TK300」)、メラミン系樹脂(ベッカミンM−3)、水酸基を有するフッ素系改質剤1(DIC製「メガファックF561」)、カーボン(三国色素製「MS−55」)、粗さ形成用粒子(アクリル粒子、綜研化学製「MX−800S」)を配合し、固形分濃度20質量%となるようにMEKで濃度調整した。
<Preparation of surface layer forming composition>
Binder polymer 1 (acrylic / fluorine resin mixture, DIC “TK300”), melamine resin (Beckamine M-3), and fluorine-containing modifier 1 having a hydroxyl group (manufactured by DIC) so as to have the composition shown in Table 1. "Megafuck F561"), carbon ("MS-55" manufactured by Mikuni Dye), and roughness forming particles (acrylic particles, "MX-800S" manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) are added so that the solid content concentration becomes 20% by mass. The concentration was adjusted with MEK.
<表層の作製>
弾性体層の表面に表層形成用組成物をロールコートし、120℃で50分加熱して、弾性体層の外周に、厚み10μmの表層を形成した。これにより、実施例1〜5に係る帯電ロールを作製した。
<Production of surface layer>
The surface layer-forming composition was roll-coated on the surface of the elastic layer and heated at 120 ° C. for 50 minutes to form a surface layer having a thickness of 10 μm on the outer periphery of the elastic layer. Thereby, the charging roll which concerns on Examples 1-5 was produced.
(実施例6〜10)
表層形成用組成物の調製において、バインダーポリマー1(アクリル/フッ素樹脂混合、DIC製「TK300」)に代えてバインダーポリマー2(ウレタン樹脂、旭電化工業製「アデカボンタイターHUX−350」)を用い、溶媒としてメタノールを用いた以外は実施例1〜5と同様にして、実施例6〜10に係る帯電ロールを作製した。
(Examples 6 to 10)
In the preparation of the composition for forming the surface layer, the binder polymer 2 (urethane resin, “Adekabon titer HUX-350” manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) is used in place of the binder polymer 1 (acrylic / fluorine resin mixed, “DIC300” TK300). A charging roll according to Examples 6 to 10 was produced in the same manner as in Examples 1 to 5 except that methanol was used as the solvent.
(実施例11〜15)
表層形成用組成物の調製において、水酸基を有するフッ素系改質剤1(DIC製「メガファックF561」)に代えて水酸基を有するフッ素系改質剤1(DIC製「メガファックF477」)を用いた以外は実施例6〜10と同様にして、実施例11〜15に係る帯電ロールを作製した。
(Examples 11 to 15)
In the preparation of the composition for forming the surface layer, a fluorine-containing modifier 1 having a hydroxyl group (“Megafac F477” manufactured by DIC) is used in place of the fluorine-containing modifier 1 having a hydroxyl group (“Megafac F561” manufactured by DIC). A charging roll according to Examples 11 to 15 was produced in the same manner as in Examples 6 to 10 except that.
(比較例1)
表層形成用組成物の調製において、メラミン系樹脂および水酸基を有するフッ素系改質剤を配合しなかった以外は実施例8と同様にして、比較例1に係る帯電ロールを作製した。
(Comparative Example 1)
A charging roll according to Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 8 except that in the preparation of the surface layer forming composition, the melamine resin and the fluorine-based modifier having a hydroxyl group were not blended.
(比較例2)
表層形成用組成物の調製において、水酸基を有するフッ素系改質剤を配合しなかった以外は実施例8と同様にして、比較例2に係る帯電ロールを作製した。
(Comparative Example 2)
A charging roll according to Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 8 except that a fluorine-based modifier having a hydroxyl group was not blended in the preparation of the surface layer forming composition.
(比較例3)
表層形成用組成物の調製において、メラミン系樹脂を配合しなかった以外は実施例8と同様にして、比較例3に係る帯電ロールを作製した。
(Comparative Example 3)
In the preparation of the composition for forming the surface layer, a charging roll according to Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 8 except that the melamine-based resin was not blended.
(比較例4〜5)
表層形成用組成物の調製において、水酸基を有するフッ素系改質剤に代えて水酸基を有していないフッ素系改質剤3,4を用いた以外は実施例8と同様にして、比較例4〜5に係る帯電ロールを作製した。
・フッ素系改質剤3:ネオス製「フタージェント710FL」、水酸基なし
・フッ素系改質剤4:セイミケミカル製「サーフロンS−386」、水酸基なし
(Comparative Examples 4-5)
Comparative Example 4 was carried out in the same manner as in Example 8 except that in the preparation of the surface layer forming composition, the fluorine-containing modifiers 3 and 4 having no hydroxyl group were used instead of the fluorine-containing modifier having a hydroxyl group. A charging roll according to ˜5 was produced.
・ Fluorine-based modifier 3: Neos “Factent 710FL”, no hydroxyl group ・ Fluorine-based modifier 4: Seimi Chemical “Surflon S-386”, no hydroxyl group
(比較例6)
表層形成用組成物の調製において、水酸基を有するフッ素系改質剤に代えて水酸基を有する非フッ素系改質剤5を用いた以外は実施例8と同様にして、比較例6に係る帯電ロールを作製した。
・非フッ素系改質剤5:アクリル/シリコーン混合樹脂、東亜合成製「US270」、水酸基あり
(Comparative Example 6)
In the preparation of the surface layer forming composition, a charging roll according to Comparative Example 6 was prepared in the same manner as in Example 8 except that the non-fluorine-based modifier 5 having a hydroxyl group was used instead of the fluorine-based modifier having a hydroxyl group. Was made.
Non-fluorine modifier 5: Acrylic / silicone mixed resin, “US270” manufactured by Toa Gosei, with hydroxyl group
作製した各帯電ロールについて、トナーまたはトナー外添剤の付着性を画像への影響(耐久後スジ画像)で評価し、均一帯電性を画像への影響(ムラ画像)で評価した。また、作製した各帯電ロールについて、表面硬度および表面タック性を調べた。評価結果および表層形成用組成物の配合組成(質量部)を以下の表に示す。 For each of the produced charging rolls, the adhesion of the toner or the toner external additive was evaluated by the influence on the image (post-endurance streak image), and the uniform chargeability was evaluated by the influence on the image (uneven image). Further, the surface hardness and the surface tackiness of each manufactured charging roll were examined. The evaluation results and the composition (parts by mass) of the composition for forming the surface layer are shown in the following table.
(耐久後スジ画像)
作製した帯電ロールを実機(キヤノン製「iR3245」)に取り付け、32.5℃×83%RH環境下にて5000枚の印字テスト(印字率5%)を行った(耐久試験)。その後、実機より帯電ロールを取り出し、その表面におけるトナーまたはトナー外添剤の固着状態を目視で観察した。帯電ロール表面にトナーまたはトナー外添剤の固着が見られず、画像異常も見られなかった場合を付着防止性が特に良好「◎」、帯電ロール表面にトナーまたはトナー外添剤の固着がわずかに見られ、汚れに起因したスジ画像が出るものの許容範囲であった場合を付着防止性が良好「○」、帯電ロール表面にトナーまたはトナー外添剤の固着が多く見られ、汚れに起因したスジ画像が許容できない範囲であった場合を付着防止性が不良「×」とした。
(Stripe image after endurance)
The produced charging roll was attached to an actual machine (“iR3245” manufactured by Canon), and a printing test (printing rate 5%) of 5000 sheets was performed in an environment of 32.5 ° C. × 83% RH (endurance test). Thereafter, the charging roll was taken out from the actual machine, and the fixing state of the toner or the toner external additive on the surface thereof was visually observed. When the toner or toner external additive is not fixed on the surface of the charging roll and no image abnormality is observed, the adhesion prevention property is particularly good. “◎”, and the toner or toner external additive is slightly fixed on the surface of the charging roll. In the case where the streak image due to the stain appears, but the tolerance is good, the adhesion preventing property is good, and the toner or toner external additive is often fixed on the surface of the charging roll. When the streak image was in an unacceptable range, the anti-adhesion property was judged as “x”.
(ムラ画像)
上記耐久試験後の画像において、抵抗ムラに起因するムラ画像が観測されなかった場合を均一帯電性が特に良好「◎」、抵抗ムラに起因するムラ画像がわずかに観測されたが、許容範囲であった場合を均一帯電性が良好「○」、抵抗ムラに起因するムラ画像が許容できない範囲であった場合を均一帯電性が不良「×」とした。
(Uneven image)
In the image after the durability test, when the uneven image due to the resistance unevenness was not observed, the uniform charging property was particularly good “◎”, and the uneven image due to the resistance unevenness was slightly observed, but within the allowable range. The uniform chargeability was good “◯”, and the uneven charge due to resistance unevenness was in an unacceptable range.
(表面硬度)
ISO 14577−1に準拠して、マルテンス硬さを測定した。具体的には、微小硬度計(フィッシャー製「マイクロスコープHS100」)を用いて測定した。マルテンス硬さの数値は、任意の5点を測定したときの平均値を示した。
<測定条件>
圧子:対面角度136°の四角垂型ダイヤモンド圧子
初期荷重:0mN
押込み最大荷重:20mN(定荷重)
最大荷重到達時間:5sec
最大荷重保持時間:30sec
抜重時間:5sec
測定温度:25℃
(surface hardness)
Martens hardness was measured in accordance with ISO 14577-1. Specifically, it was measured using a micro hardness meter (Fischer “Microscope HS100”). The numerical value of Martens hardness showed the average value when arbitrary 5 points | pieces were measured.
<Measurement conditions>
Indenter: Square-angled diamond indenter with a face angle of 136 ° Initial load: 0 mN
Maximum indentation load: 20mN (constant load)
Maximum load arrival time: 5 sec
Maximum load holding time: 30 sec
Desorption time: 5 sec
Measurement temperature: 25 ° C
(タック性)
プローブタック法から得られる最大応力(ASTM−D−2979)により測定した。具体的には、付着力測定計(Rhesca製「Fusing Simulator FSR−1000」)を用いて測定した。平滑なプローブ端面を測定対象に付着させ、これを引き離すときの応力−歪曲線から最大応力を算出した。値は、任意の5点を測定したときの平均値を示した。
<測定条件>
圧子:接触面積78.5mm2の四角柱型ダイヤモンド圧子
初期荷重:0mN
押込み最大荷重:200mN(定荷重)
最大荷重到達時間:10sec
最大荷重保持時間:10sec
抜重時間:10sec
測定温度:25℃
(Tackiness)
It was measured by the maximum stress (ASTM-D-2979) obtained from the probe tack method. Specifically, it measured using the adhesive force meter ("Fusing Simulator FSR-1000" by Rhesca). The maximum stress was calculated from the stress-strain curve when a smooth probe end face was attached to the object to be measured and then pulled apart. The value showed the average value when arbitrary 5 points | pieces were measured.
<Measurement conditions>
Indenter: Square pillar type diamond indenter with a contact area of 78.5 mm 2 Initial load: 0 mN
Maximum indentation load: 200mN (constant load)
Maximum load arrival time: 10 sec
Maximum load holding time: 10 sec
Desorption time: 10 sec
Measurement temperature: 25 ° C
比較例1は、表層形成用組成物において、メラミン系樹脂および水酸基を有するフッ素系改質剤が配合されていない。このため、トナー付着が抑えられず、耐久後にスジ画像の不具合が発生した。比較例2は、表層形成用組成物において、水酸基を有するフッ素系改質剤が配合されていない。このため、トナー付着が抑えられず、耐久後にスジ画像の不具合が発生した。比較例3は、表層形成用組成物において、メラミン系樹脂が配合されていない。このため、トナー付着が抑えられず、耐久後にスジ画像の不具合が発生した。比較例4,5は、表層形成用組成物において、メラミン系樹脂およびフッ素系改質剤が配合されているが、水酸基を有していないフッ素系改質剤である。このため、均一帯電性に劣っている。比較例6は、表層形成用組成物において、メラミン系樹脂および改質剤が配合されているが、非フッ素系改質剤である。このため、トナー付着が抑えられず、耐久後にスジ画像の不具合が発生した。これに対し、実施例は、表層形成用組成物において、メラミン系樹脂および水酸基を有するフッ素系改質剤が配合されており、トナー付着が抑えられ、耐久後にスジ画像の不具合が見られなかった。また、均一帯電性に優れる。これらから、表層形成用組成物において、バインダーポリマーに加えてメラミン系樹脂および水酸基を有するフッ素系改質剤が配合されることで、トナー付着が効果的に抑えられ、これによる画像不具合が抑えられることがわかる。 In Comparative Example 1, the surface layer forming composition does not contain a melamine-based resin and a fluorine-based modifier having a hydroxyl group. For this reason, toner adhesion could not be suppressed, and streak image defects occurred after durability. In Comparative Example 2, the fluorine-based modifier having a hydroxyl group is not blended in the surface layer forming composition. For this reason, toner adhesion could not be suppressed, and streak image defects occurred after durability. In Comparative Example 3, the melamine-based resin is not blended in the surface layer forming composition. For this reason, toner adhesion could not be suppressed, and streak image defects occurred after durability. Comparative Examples 4 and 5 are fluorine-based modifiers that have a melamine-based resin and a fluorine-based modifier in the surface layer-forming composition, but do not have a hydroxyl group. For this reason, it is inferior to uniform chargeability. Comparative Example 6 is a non-fluorine-based modifier, although a melamine-based resin and a modifier are blended in the surface layer forming composition. For this reason, toner adhesion could not be suppressed, and streak image defects occurred after durability. In contrast, in the examples, in the surface layer forming composition, a melamine-based resin and a fluorine-based modifier having a hydroxyl group were blended, toner adhesion was suppressed, and no defects in streak images were observed after durability. . Moreover, it is excellent in uniform chargeability. From these, in the composition for forming the surface layer, in addition to the binder polymer, the melamine resin and the fluorine-based modifier having a hydroxyl group are blended, so that toner adhesion is effectively suppressed, and image defects due to this can be suppressed. I understand that.
実施例の比較では、メラミン系樹脂の配合量がバインダーポリマー100質量部に対し100質量部以上であると、トナー付着を抑える効果が向上することがわかる。また、水酸基を有するフッ素系改質剤の配合量がバインダーポリマー100質量部に対し7質量部以下であると、均一帯電性が向上することがわかる。 In the comparison of Examples, it can be seen that when the blending amount of the melamine resin is 100 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the binder polymer, the effect of suppressing toner adhesion is improved. Moreover, it turns out that uniform charging property improves that the compounding quantity of the fluorine-type modifier which has a hydroxyl group is 7 mass parts or less with respect to 100 mass parts of binder polymers.
次に、AFM(原子間力顕微鏡)で帯電ロール表面の抵抗ムラを観察した結果を示す。観察は、実施例8、比較例1、比較例4、比較例6について行った。図2に、表面抵抗分布の結果を示す。図2(a)は比較例1であり、図2(b)は実施例8であり、図2(c)は比較例6であり、図2(d)は比較例4である。また、実施例8、比較例1、比較例4、比較例6について、表層形成用組成物の溶液状態(外観)を観察し、濁りの有無を調べた。また、これらについて、帯電ロール表面の硬度ムラ、タックムラも併せて調べた。その結果を表5に示す。 Next, the result of observing uneven resistance on the surface of the charging roll with an AFM (Atomic Force Microscope) is shown. The observation was performed on Example 8, Comparative Example 1, Comparative Example 4, and Comparative Example 6. FIG. 2 shows the results of the surface resistance distribution. 2A is Comparative Example 1, FIG. 2B is Example 8, FIG. 2C is Comparative Example 6, and FIG. 2D is Comparative Example 4. FIG. Moreover, about Example 8, the comparative example 1, the comparative example 4, and the comparative example 6, the solution state (appearance) of the composition for surface layer formation was observed, and the presence or absence of turbidity was investigated. Moreover, about these, the hardness nonuniformity of the charging roll surface and tack nonuniformity were also investigated. The results are shown in Table 5.
(硬度ムラ)
マルテンス硬さについて任意の5点を測定した時の最大値と最小値の差から算出した。
(Hardness unevenness)
The Martens hardness was calculated from the difference between the maximum value and the minimum value when any five points were measured.
(タックムラ)
タック性について任意の5点を測定した時の最大値と最小値の差から算出した。
(Tack unevenness)
The tackiness was calculated from the difference between the maximum value and the minimum value when any five points were measured.
図2に示すように、実施例8(図2(b))から、バインダーポリマーに対し、メラミン系樹脂と水酸基を有するフッ素系改質剤とを配合することで、抵抗ムラがほぼ無いことがわかる(色の濃淡差が小さい)。比較例1(図2(a))および比較例6(図2(c))も同様に抵抗ムラが小さい。しかし、比較例4(図2(d))は、バインダーポリマーに対し、メラミン系樹脂と水酸基を有していないフッ素系改質剤とを配合するものであるため、抵抗ムラが大きいことがわかる(色の濃淡差が大きい)。そして、表5から、比較例4では溶液に白濁が観察され、分散性が悪いことが確認された。これ以外では、溶液が透明であり、分散性に優れることが確認された。そして、比較例4では、硬度ムラ、タックムラも大きいことが確認された。これ以外では、硬度ムラ、タックムラが小さいことが確認された。 As shown in FIG. 2, from Example 8 (FIG. 2 (b)), by adding a melamine-based resin and a fluorine-based modifier having a hydroxyl group to the binder polymer, there is almost no resistance unevenness. You can see (the color difference is small). Similarly, Comparative Example 1 (FIG. 2A) and Comparative Example 6 (FIG. 2C) have small resistance unevenness. However, Comparative Example 4 (FIG. 2 (d)) is a mixture of a melamine-based resin and a fluorine-based modifier having no hydroxyl group with respect to the binder polymer. (Color density difference is large). And from Table 5, in the comparative example 4, white turbidity was observed in the solution, and it was confirmed that dispersibility is bad. Other than this, it was confirmed that the solution was transparent and excellent in dispersibility. In Comparative Example 4, it was confirmed that hardness unevenness and tack unevenness were also large. Other than this, it was confirmed that hardness unevenness and tack unevenness were small.
以上、本発明の実施形態・実施例について説明したが、本発明は上記実施形態・実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .
10 帯電ロール
12 軸体
14 弾性体層
16 表層
10 Charging roll 12 Shaft body 14 Elastic body layer 16 Surface layer
Claims (4)
前記表層が、バインダーポリマー(a)と、メラミン系樹脂(b)と、水酸基を有するフッ素系改質剤(c)と、を含んでなることを特徴とする電子写真機器用帯電ロール。 A shaft body, an elastic body layer formed on the outer periphery of the shaft body, and a surface layer formed on the outer periphery of the elastic body layer,
The charging roll for electrophotographic apparatus, wherein the surface layer comprises a binder polymer (a), a melamine resin (b), and a fluorine-based modifier (c) having a hydroxyl group.
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-
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- 2016-02-29 JP JP2016036939A patent/JP2017156396A/en active Pending
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