JP3493902B2 - Developing roller - Google Patents

Developing roller

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JP3493902B2
JP3493902B2 JP15576196A JP15576196A JP3493902B2 JP 3493902 B2 JP3493902 B2 JP 3493902B2 JP 15576196 A JP15576196 A JP 15576196A JP 15576196 A JP15576196 A JP 15576196A JP 3493902 B2 JP3493902 B2 JP 3493902B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ーあるいはファクシミリの受信装置など、電子写真方式
を採用した装置に組み込まれる感光体に接触させて使用
される現像ローラに関するものであり、特にポリアミド
系樹脂またはポリウレタン系樹脂にフッ素原子を含む物
質からなる微粒子を添加した表面保護層を有し、一成分
非磁性現像剤を用いた弾性ローラ接触式現像方法に用い
られる現像ローラに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing roller used in contact with a photoconductor incorporated in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer or a facsimile receiver, and more particularly to a polyamide. The present invention relates to a developing roller having a surface protective layer in which fine particles made of a substance containing a fluorine atom are added to a resin or a polyurethane resin, and used in an elastic roller contact type developing method using a one-component non-magnetic developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】現像ローラを含む機能性ローラは、一般
に、金属製シャフトの周りに導電性ゴム弾性体層が形成
され、その表面に表面層が形成されている。前記現像ロ
ーラの表面層として、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン
系樹脂を主成分をすることは、トナーの帯電性が良好と
なることから、特公昭50−13661号公報に開示さ
れて以後、多数出願されている。これらの樹脂は多くの
場合、溶解性パラメーターが12以上、各種変性した場
合でも10以上であることが多い。一方、導電性ゴム弾
性体層としては、低硬度の点で、シリコーン、EPD
M、ポリウレタンが多く用いられる。シリコーン、EP
DMの場合は溶解性パラメーターが8.4未満である。
またポリウレタンの場合でも無可塑低硬度にしたい場
合、例えば、凝集力の小さい主鎖骨格を長鎖で利用する
等、溶解性パラメーターが小さくなる方向である。一
方、現像ローラの表面層に微粒子(フッ素原子を含む物
質からなる微粒子)を添加する先行技術としては、特開
平3−263069号公報に開示されているように、含
フッ素樹脂の粉体の非粘着性に着眼し、トナーのフィル
ミング対策に用いられる技術である。
2. Description of the Related Art Generally, a functional roller including a developing roller has a conductive rubber elastic layer formed around a metal shaft and a surface layer formed on the surface thereof. When the surface layer of the developing roller contains a polyamide-based resin or a polyurethane-based resin as a main component, the chargeability of the toner will be good, and therefore, it is disclosed in Japanese Patent Publication No. 50-13661, and many applications have been filed thereafter. ing. In many cases, these resins have a solubility parameter of 12 or more, and even when variously modified, they are 10 or more. On the other hand, the conductive rubber elastic layer is made of silicone, EPD or the like because of its low hardness.
M and polyurethane are often used. Silicone, EP
In the case of DM, the solubility parameter is less than 8.4.
Further, in the case of polyurethane as well, when it is desired to have a non-plastic low hardness, the solubility parameter tends to be small, for example, by using a main chain skeleton having a small cohesive force in a long chain. On the other hand, as a prior art of adding fine particles (fine particles made of a substance containing a fluorine atom) to the surface layer of a developing roller, as disclosed in JP-A-3-263069, a non-fluorine-containing resin powder is used. This is a technique that focuses on tackiness and is used as a countermeasure for toner filming.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】現像ローラの表面層
に、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の−NH
CO−結合含有樹脂を使用し、導電性ゴム弾性体層にシ
リコーン、EPDM、低硬度ポリウレタンを使用した場
合、両層の凝集力の差(例えば溶解性パラメーターの
差)が大きくなり、接着性に問題を生じることが多く、
耐久性が短くなることが多い。
On the surface layer of the developing roller, -NH such as polyamide resin or polyurethane resin is used.
When a CO-bond-containing resin is used and silicone, EPDM, or low-hardness polyurethane is used for the conductive rubber elastic layer, the difference in cohesive force between the two layers (for example, the difference in solubility parameter) becomes large and the adhesiveness is improved. Often cause problems,
The durability is often short.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため、表面層が比較的凝集力の大きい樹脂層
であり、内側の導電性ゴム弾性体層が比較的、凝集力の
小さい樹脂層である場合、フッ素原子を含む物質からな
る微粒子を表面層へ添加することで、表面層の粘着性の
改善だけでなく内側の導電性ゴム弾性体層との接着性改
善に効果があることを見い出し、本発明を完成するに至
った。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have proposed that the surface layer is a resin layer having a relatively large cohesive force, and the inner conductive rubber elastic layer has a relatively cohesive force. In the case of a small resin layer, by adding fine particles made of a substance containing a fluorine atom to the surface layer, it is effective not only to improve the adhesiveness of the surface layer but also to improve the adhesion to the inner conductive rubber elastic layer. Therefore, the present invention was completed, and the present invention was completed.

【0005】 すなわち、本発明は、電子写真方式によ
る複写機やプリンターなどが有する感光体に接触させて
使用する現像ローラであって、金属製シャフトの周り
に、溶解性パラメーターで8.4未満の樹脂を主成分と
する硬化性組成物からなる導電性ゴム弾性体層が形成さ
れ、前記導電性ゴム弾性体層が、−NHCO−結合を有
する樹脂を主成分とし、フッ素原子を含む物質からなる
微粒子を添加した樹脂組成物からなる表面保護層で被覆
された現像ローラ(請求項1)、前記導電性ゴム弾性体
層が、(A)分子中に少なくとも1個のアルケニル基を
有し、出鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン
単位である重合体、(B)分子中に2個以上のヒドロシ
リル基を有する硬化剤、(C)ヒドロシリル化触媒、お
よび、(D)導電性付与剤、を主成分とする硬化性組成
物から構成される現像ローラ(請求項2)、前記表面保
護層を、スプレー方式により前記導電性ゴム弾性体層の
表面に塗布してなる現像ローラ(請求項3)、を内容と
するものである。
That is, the present invention is a developing roller used in contact with a photoconductor of an electrophotographic copying machine, printer, or the like, and having a solubility parameter of less than 8.4 around a metal shaft. A conductive rubber elastic layer made of a curable composition containing a resin as a main component is formed, and the conductive rubber elastic layer is made of a substance containing a resin having a —NHCO— bond as a main component and a fluorine atom. Covered with a surface protective layer consisting of a resin composition containing fine particles
The developing roller (claim 1), wherein the conductive rubber elastic layer has at least one alkenyl group in the molecule (A), and the repeating unit constituting the outgoing chain is an oxyalkylene unit. And (B) a curing agent having at least two hydrosilyl groups in the molecule, (C) a hydrosilylation catalyst, and (D) a conductivity-imparting agent as a main component. (Claim 2), the surface protection
The protective layer is formed by spraying the conductive rubber elastic layer
The development roller is applied to the surface (claim 3) .

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の現像ローラのローラ抵抗
は、DC100V印加時に104 〜108 オーム、好ま
しくは105 〜108 オーム程度のものである。
Roller resistance of the developing roller of the embodiment of the present invention is 10 4 to 10 8 ohms at DC100V applied, and preferably from about 10 5 to 10 8 ohms.

【0007】また、本発明に係る現像ローラの導電性ゴ
ム弾性体層を構成する硬化性組成物の溶解性パラメータ
ーが8.4未満とは、オストワルド粘度計を用い、n−
ペンタン(7.0)、ジイソブチルケトン(7.8)、
シクロヘキサン(8.2)、メチルイソブチルケトン
(8.4)、酢酸エチル(9.1)、アセトン(10.
0)の6種の溶媒の希薄溶液で測定を行い、樹脂が最も
溶けやすい溶液がn−ペンタン、ジイソブチルケトン、
シクロヘキサンのいずれかである樹脂を指す。
Further, the solubility parameter of the curable composition constituting the conductive rubber elastic layer of the developing roller according to the present invention being less than 8.4 means that n-
Pentane (7.0), diisobutyl ketone (7.8),
Cyclohexane (8.2), methyl isobutyl ketone (8.4), ethyl acetate (9.1), acetone (10.
Measurement was carried out with a dilute solution of 6 kinds of solvent of 0), and the solution in which the resin was most soluble was n-pentane, diisobutyl ketone,
Refers to a resin that is either cyclohexane.

【0008】本発明の現像ローラにおける導電性ゴム弾
性体層を構成する硬化性組成物について説明する。この
硬化性組成物としては、シリコーン、ポリウレタンの一
部(硬化物中のウレタン結合の含有率が低いもの等)、
飽和炭化水素を主成分とする硬化性組成物等が挙げられ
る。その中でも、特に、(A)分子中に少なくとも1個
のアルケニル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位が
オキシアルキレン単位である重合体、(B)分子中に2
個以上のヒドロシリル基を有する硬化剤、(C)ヒドロ
シリル化触媒、および、(D)導電性付与剤、を主成分
とする硬化性組成物が好ましい。
The curable composition constituting the conductive rubber elastic layer in the developing roller of the present invention will be described. As the curable composition, silicone, a part of polyurethane (such as one having a low content of urethane bonds in the cured product),
A curable composition containing a saturated hydrocarbon as a main component and the like can be mentioned. Among them, in particular, (A) a polymer having at least one alkenyl group in the molecule and the repeating unit constituting the main chain being an oxyalkylene unit, and (B) 2 in the molecule.
A curable composition containing a curing agent having one or more hydrosilyl groups, (C) a hydrosilylation catalyst, and (D) a conductivity-imparting agent as main components is preferable.

【0009】 前記硬化性組成物中、(A)成分は、硬
化剤である(B)成分と反応して硬化し、ゴム弾性を有
する硬化物となる成分である。
In the curable composition, the component (A) is a component that reacts with the component (B), which is a curing agent, and cures to become a cured product having rubber elasticity .

【0010】(A)成分の主鎖を構成する繰返し単位は
オキシアルキレン単位であり、主鎖は、出発物質として
活性水素を2個以上有する化合物、たとえばエチレング
リコール、プロピレングリコール、ビスフェノール系化
合物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトールなどを用い、C2 〜C4 のアルキレンオキ
シドを重合させることにより製造される。このようにし
て製造される、主鎖を構成する重合体の具体例として
は、たとえば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレン
オキシド、ポリブチレンオキシド、さらには、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、およびブチレンオキシ
ドから選択される2種以上のランダムまたはブロック共
重合体などが挙げられ、アルケニル基が末端に導入され
ている方がゴム弾性の点から好ましい。
The repeating unit constituting the main chain of the component (A) is an oxyalkylene unit, and the main chain has a compound having two or more active hydrogens as a starting material, such as ethylene glycol, propylene glycol, a bisphenol compound and glycerin. , Trimethylolpropane, pentaerythritol and the like are used to polymerize C 2 to C 4 alkylene oxides. Specific examples of the polymer constituting the main chain thus produced include, for example, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polybutylene oxide, and two kinds selected from ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide. The above-mentioned random or block copolymers can be mentioned, and it is preferable that an alkenyl group is introduced at the terminal from the viewpoint of rubber elasticity.

【0011】分子中に少なくとも1個のアルケニル基を
有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン
単位である重合体((A)成分)の具体例としては、硬
化物の低硬度化の点から、主鎖の繰り返し単位がオキシ
プロピレン単位のものが好ましく、また、吸水性を必要
とするような場合には、オキシプロピレン単位の一部を
オキシエチレン単位に変更した共重合体が好ましい。
Specific examples of the polymer (component (A)) having at least one alkenyl group in the molecule and having a repeating unit constituting the main chain being an oxyalkylene unit include a cured product having a low hardness. From the viewpoint, the main chain repeating unit is preferably an oxypropylene unit, and when water absorption is required, a copolymer in which a part of the oxypropylene unit is changed to an oxyethylene unit is preferable.

【0012】(A)成分に含まれるアルケニル基の数
は、(B)成分と反応するという点から少なくとも1つ
必要であるが、2〜6個であるのが好ましい。
The number of alkenyl groups contained in the component (A) is required to be at least one from the viewpoint of reacting with the component (B), but is preferably 2 to 6.

【0013】(A)成分の分子量としては、反応性およ
び低硬度化のバランスの点から、数平均分子量(Mn)
で500〜50,000、さらには1,000〜20,
000が好ましく、分子末端にアルケニル基が存在する
ものが、低硬度などの点から好ましい。
The molecular weight of the component (A) is a number average molecular weight (Mn) from the viewpoint of the balance between reactivity and low hardness.
500-50,000, and even 1,000-20,
000 is preferable, and one having an alkenyl group at the molecular end is preferable from the viewpoint of low hardness.

【0014】つぎに、硬化性組成物中の(B)成分であ
る、分子中に2個以上のヒドロシリル基を有する硬化剤
は、前記(A)成分である、分子中に少なくとも1個の
アルケニル基を有し主鎖を構成する繰り返し単位がオキ
シアルキレン単位である重合体の硬化剤として作用する
成分である。
Next, the curing agent having two or more hydrosilyl groups in the molecule, which is the component (B) in the curable composition, is at least one alkenyl in the molecule, which is the component (A). A repeating unit having a group and constituting a main chain is an oxyalkylene unit, which is a component acting as a curing agent for a polymer.

【0015】(B)成分が分子中に少なくとも2個のヒ
ドロシリル基を有するため、それぞれのヒドロシリル基
が(A)成分の分子中に存在するアルケニル基と反応し
て硬化する。前記ヒドロシリル基の数は、好ましくは2
〜50個、より好ましくは2〜30個、さらには2〜2
0個、とくには3〜12個が好ましい。ヒドロシリル基
の個数が2個より少ないと、硬化性組成物をヒドロシリ
ル化反応により硬化させる場合の硬化速度が遅くなり、
硬化不良を起こす場合が多くなる。また、ヒドロシリル
基の個数が50個より多くなると、(B)成分である硬
化剤の安定性、ひいては、硬化性組成物の安定性が悪く
なるうえ、硬化後も多量のヒドロシリル基が硬化物中に
残存しやすくなり、ボイドやクラックの原因となりやす
くなる。
Since the component (B) has at least two hydrosilyl groups in the molecule, each hydrosilyl group reacts with the alkenyl group present in the molecule of the component (A) to cure. The number of hydrosilyl groups is preferably 2
-50, more preferably 2-30, and even 2-2
0 is preferable, and 3 to 12 is particularly preferable. When the number of hydrosilyl groups is less than two, the curing rate when the curable composition is cured by a hydrosilylation reaction becomes slow,
In many cases, poor curing will occur. When the number of hydrosilyl groups is more than 50, the stability of the curing agent as the component (B), and thus the stability of the curable composition, deteriorates, and a large amount of hydrosilyl groups remains in the cured product after curing. Tend to remain, and cause voids and cracks.

【0016】ここで、ヒドロシリル基を1個有すると
は、通常、SiHを1個有することをいうが、同じSi
にHが複数個結合している場合、たとえば、SiH2
場合には、ヒドロシリル基を2個有するという。このS
iに結合する複数のHは、異なるSiに結合していて
も、また、同じSiに結合していてもよいが、異なるS
iに結合している方が硬化性がよく、また、ゴム弾性の
点からも好ましい。
Here, having one hydrosilyl group usually means having one SiH, but the same Si
In the case where a plurality of Hs are bonded to each other, for example, SiH 2 is said to have two hydrosilyl groups. This S
A plurality of Hs bonded to i may be bonded to different Si or the same Si, but different S
It is preferable that it is bonded to i from the viewpoint of better curability and rubber elasticity.

【0017】(B)成分の分子量は、ローラ加工性など
の点から、数平均分子量(Mn)で30,000以下で
あることが好ましく、さらには20,000以下、とく
には15,000以下が好ましい。(A)成分との反応
性や相溶性まで考慮すると、300〜15,000がよ
り好ましい。
The molecular weight of the component (B) is preferably 30,000 or less, more preferably 20,000 or less, and particularly 15,000 or less in terms of number average molecular weight (Mn) in view of roller processability. preferable. Considering the reactivity and compatibility with the component (A), it is more preferably 300 to 15,000.

【0018】前記のごとき(B)成分の構造について
は、とくに制限はないが、たとえば一般式(1): R1 a (1) (式中、Xは少なくとも1個のヒドロシリル基を含む
基、R1 は炭素数2〜150の1〜4価の炭化水素基、
aは1〜4から選ばれる整数、ただし、Xにl個のヒド
ロシリル基しか含まれない場合、aは2以上である)で
示され、数平均分子量が30,000以下である、ヒド
ロシリル基を含有する炭化水素系硬化剤が具体例として
挙げられる。
The structure of the component (B) as described above is not particularly limited. For example, the general formula (1): R 1 X a (1) (wherein, X is a group containing at least one hydrosilyl group). , R 1 is a monovalent to tetravalent hydrocarbon group having 2 to 150 carbon atoms,
a is an integer selected from 1 to 4, provided that when X contains only 1 hydrosilyl group, a is 2 or more) and has a number average molecular weight of 30,000 or less. Specific examples of the contained hydrocarbon-based curing agent are given.

【0019】前記一般式(1)中、Xは少なくとも1個
のヒドロキシル基を含む基を表わすが、その具体例とし
ては、たとえば−SiHn (CH3)3-n (ただし、n=
1〜3)、−SiHn (C2 5 3-n (ただし、n=
1〜3)、−SiHn (C65 3-n (ただし、n=
1〜3)、−SiH2 (C6 13)などの、ケイ素原子
を1個だけ含有するヒドロキシル基、
In the general formula (1), X represents a group containing at least one hydroxyl group, and specific examples thereof include --SiH n (CH 3 ) 3-n (where n =
1~3), - SiH n (C 2 H 5) 3-n ( provided that, n =
1~3), - SiH n (C 6 H 5) 3-n ( provided that, n =
1 to 3), —SiH 2 (C 6 H 13 ), a hydroxyl group containing only one silicon atom,

【0020】[0020]

【化1】 [Chemical 1]

【0021】などの、ケイ素原子を2個以上含むヒドロ
キシル基、
A hydroxyl group containing two or more silicon atoms, such as

【0022】[0022]

【化2】 [Chemical 2]

【0023】[0023]

【化3】 [Chemical 3]

【0024】[0024]

【化4】 [Chemical 4]

【0025】などで示される、鎖状、枝分かれ状、環状
の各種の多価ハイドロジエンシロキサンより誘導された
ヒドロシリル基などがあげられる。なお、式中、m個の
単位とp個の単位、n個の単位とq個の単位、m個の単
位とp個の単位とx個の単位、n個の単位とq個の単位
とy個の単位、m個の単位とn個の単位、さらにはm個
の単位とn個の単位とp個の単位とq個の単位がブロッ
ク結合で結合しているように記載されているが、これら
はブロック結合でもランダム結合でもよい。以下の記載
においても同様である。
Examples thereof include hydrosilyl groups derived from various chain-like, branched-like, and cyclic polyvalent hydrogen siloxanes. In the formula, m units and p units, n units and q units, m units and p units and x units, n units and q units, It is described that y units, m units and n units, and further m units, n units, p units and q units are linked by block bonds. However, these may be block bonds or random bonds. The same applies to the following description.

【0026】前記の各種のヒドロシリル基のうち、
(B)成分であるヒドロシリル基含有炭化水素系硬化剤
が他の有機重合体との相溶性を損うおそれが少ないとい
う点から、ヒドロシリル基を構成する部分の分子量が5
00以下であるのが好ましく、さらに、ヒドロシリル基
の反応性も考慮すれば、下記のものが好ましい。
Of the various hydrosilyl groups mentioned above,
Since the hydrosilyl group-containing hydrocarbon curing agent as the component (B) is less likely to impair the compatibility with other organic polymers, the molecular weight of the portion constituting the hydrosilyl group is 5
It is preferably 00 or less, and more preferably the following in consideration of the reactivity of the hydrosilyl group.

【0027】[0027]

【化5】 [Chemical 5]

【0028】なお、以下、これらの基を「(化5)で示
される基」と記す。
Hereinafter, these groups will be referred to as "groups represented by (Chemical Formula 5)".

【0029】また、前記一般式(1)中、R1 は炭素数
2〜150の1〜4価の炭化水素基を表わし、重合体か
らなる基であってもよい。具体例としては、
In the general formula (1), R 1 represents a monovalent to tetravalent hydrocarbon group having 2 to 150 carbon atoms, which may be a polymer group. As a specific example,

【0030】[0030]

【化6】 [Chemical 6]

【0031】[0031]

【化7】 [Chemical 7]

【0032】など(なお、これらは特開平3−9526
6号公報などに記載されている)、また、R1 が重合体
からなる基の具体例としては、エチレン、プロピレン、
1−ブテン、イソブチレンなどのような炭素数2〜6の
オレフイン系化合物を主モノマーとして重合させたもの
で、結合手を1〜4個有するもの、ブタジエン、イソプ
レンなどのようなジエン系化合物を単独重合させたり、
前記オレフイン系化合物とジエン系化合物とを共重合さ
せたりしたのち水素添加したもので、結合手を1〜4個
有するものなどが挙げられる。
(Note that these are disclosed in Japanese Laid-Open Patent Application No. 3-9526.
No. 6, etc.), and specific examples of the group in which R 1 is a polymer include ethylene, propylene,
Polymerized with an olefin compound having 2 to 6 carbon atoms such as 1-butene and isobutylene as a main monomer, and having 1 to 4 bonds, and a diene compound such as butadiene and isoprene alone. Polymerize,
The olefin compound and the diene compound are copolymerized and then hydrogenated, and examples thereof include one having 1 to 4 bond (s).

【0033】前記のごときR1 およびXを有する一般式
(1)で表わされる炭化水素系硬化剤の中でも、R1
炭素数5〜20の炭化水素基で、Xが前記(化5)で示
される基の場合の組合わせが、反応性をあげ、良好な網
目構造をとらせる点と、(A)成分との相溶性の点から
好ましい。これらの中でも、R1 の炭素数が5〜12の
炭化水素基であることが、原料を容易に入手できる点か
ら好ましく、Xが前記(化5)で示される基の中でも環
状ポリシロキサン化合物であることが、(A)成分との
相溶性がよりよくなる点から好ましい。この組合わせに
よって得られる化合物が、炭化水素系硬化剤としては好
ましい。その具体例としては、たとえば、
Among the hydrocarbon type hardeners represented by the general formula (1) having R 1 and X as described above, R 1 is a hydrocarbon group having 5 to 20 carbon atoms and X is the above (formula 5). The combination in the case of the groups shown is preferable from the viewpoint of increasing the reactivity and forming a good network structure, and the compatibility with the component (A). Among these, it is preferable that R 1 is a hydrocarbon group having 5 to 12 carbon atoms from the viewpoint that the raw material can be easily obtained, and X is a cyclic polysiloxane compound among the groups represented by the above (formula 5). It is preferable that the component (A) is more compatible with the component (A). The compound obtained by this combination is preferable as the hydrocarbon-based curing agent. As a specific example, for example,

【0034】[0034]

【化8】 [Chemical 8]

【0035】などが挙げられる。And the like.

【0036】上記のような(B)成分であるヒドロシリ
ル基含有炭化水素系硬化剤の製法についてはとくに制限
はなく、任意の方法で製造すればよい。
The method for producing the hydrosilyl group-containing hydrocarbon-based curing agent which is the component (B) is not particularly limited and may be produced by any method.

【0037】たとえば、(1)分子中にSiCl基をも
つ炭化水素系硬化剤を、LiAlH 4 、NaBH4 など
の還元剤で処理して該硬化剤中のSiCl基をSiH基
に還元する方法、(2)分子中にある官能基X1 をもつ
炭化水素系化合物と分子中に前記官能基X1 と反応する
官能基Y1 およびヒドロシリル基の両者を有する化合物
とを反応させる方法、(3)アルケニル基を含有する炭
化水素系化合物に対して少なくとも2個のヒドロシリル
基をもつポリヒドロシラン化合物を選択ヒドロシリル化
することにより、反応後もヒドロシリル基を該炭化水素
系化合物の分子中に残存させる方法、などが例示され
る。
For example, (1) a SiCl group may be included in the molecule.
Hydrocarbon curing agent, LiAlH Four, NaBHFourSuch
To reduce the SiCl group in the curing agent to a SiH group.
(2) Functional group X in the molecule1Have
Hydrocarbon compounds and the functional group X in the molecule1React with
Functional group Y1And compounds having both hydrosilyl groups
And (3) alkenyl group-containing charcoal
At least 2 hydrosilyl groups for hydrogenated compounds
Hydrosilylation of Polyhydrosilane Compounds Bearing a Group
By this, the hydrosilyl group can be converted to the hydrocarbon even after the reaction.
The method of leaving the compound in the molecule of the compound is exemplified.
It

【0038】前記方法のうち、(3)の方法が、製造工
程が一般に簡便なため好適に用いることができる。この
場合、一部のポリヒドロシラン化合物のヒドロシリル基
の2個以上が炭化水素系化合物のアルケニル基と反応し
て分子量が増大することがあるが、このように分子量が
増大したものを含むものを(B)成分として用いても何
ら差しつかえない。
Of the above methods, the method (3) can be preferably used because the manufacturing process is generally simple. In this case, two or more of the hydrosilyl groups of some polyhydrosilane compounds may react with the alkenyl groups of the hydrocarbon-based compound to increase the molecular weight, but those containing such increased molecular weight ( There is no problem even if it is used as the component B).

【0039】さらに、(B)成分としてポリシロキサン
系硬化剤も使用することができる。具体例としては、下
記のごとき鎖状、環状のポリオルガノハイドロジエンシ
ロキサン(ポリオキシアルキレン変性体、スチレン類変
性体、オレフイン変性体などを含む)が挙げられる。
Further, a polysiloxane type curing agent can be used as the component (B). Specific examples thereof include chain-like and cyclic polyorganohydrogen siloxanes (including polyoxyalkylene modified products, styrene modified products, and olefin modified products) as described below.

【0040】[0040]

【化9】 [Chemical 9]

【0041】(m、nは整数、10≦m+n≦50、2
≦m、0≦n、Rはメチル基、分子量が100〜10,
000のポリオキシアルキレン基または炭素数2〜20
の炭化水素基で1個以上のフエニル基を含有してもよ
い。Rが複数個含まれる場合、これらは同じである必要
はない。)
(M and n are integers, 10≤m + n≤50, 2
≦ m, 0 ≦ n, R is a methyl group, and the molecular weight is 100 to 10,
000 polyoxyalkylene groups or 2 to 20 carbon atoms
The above hydrocarbon group may contain one or more phenyl groups. When multiple R are included, they need not be the same. )

【0042】[0042]

【化10】 [Chemical 10]

【0043】(m、nは整数、10≦m+n≦50、2
≦m、0≦n、Rはメチル基、分子量が100〜10,
000のポリオキシアルキレン基または炭素数2〜20
の炭化水素基で1個以上のフエニル基を含有してもよ
い。Rが複数個含まれる場合、これらは同じである必要
はない。)
(M and n are integers, 10≤m + n≤50, 2
≦ m, 0 ≦ n, R is a methyl group, and the molecular weight is 100 to 10,
000 polyoxyalkylene groups or 2 to 20 carbon atoms
The above hydrocarbon group may contain one or more phenyl groups. When multiple R are included, they need not be the same. )

【0044】[0044]

【化11】 [Chemical 11]

【0045】(m、nは整数、3≦m+n≦20、2≦
m≦19、0≦n≦18、Rはメチル基、分子量が10
0〜10,000のポリオキシアルキレン基または炭素
数2〜20の炭化水素基で1個以上のフエニル基を含有
してもよい。Rが複数個含まれる場合、これらは同じで
ある必要はない。)
(M and n are integers, 3≤m + n≤20, 2≤
m ≦ 19, 0 ≦ n ≦ 18, R is a methyl group, and the molecular weight is 10
The polyoxyalkylene group of 0 to 10,000 or the hydrocarbon group of 2 to 20 carbon atoms may contain one or more phenyl groups. When multiple R are included, they need not be the same. )

【0046】なお、(A)成分との相溶性をよりよくす
るためには、前記Rがフエニル基を含有しているものが
好ましい。さらに入手のしやすさから、−CH2 −CH
2 −C6 5 、−CH2 −CH(CH3 )−C6
5 が、また、貯蔵安定性の点から、一CH2 −CH(C
3 )−C6 5 が好ましい。
In order to improve the compatibility with the component (A), it is preferable that R contains a phenyl group. Furthermore, from the ease of availability, -CH 2 -CH
2 -C 6 H 5, -CH 2 -CH (CH 3) -C 6 H
5 is also a single CH 2 --CH (C
H 3) -C 6 H 5 are preferred.

【0047】この導電性ゴム層を構成する硬化性組成物
には、前記(A)成分、(B)成分とともに、(C)成
分であるヒドロシリル化触媒が使用される。
In the curable composition constituting the conductive rubber layer, the hydrosilylation catalyst as the component (C) is used together with the components (A) and (B).

【0048】(C)成分であるヒドロシリル化触媒につ
いてはとくに制限はなく、その具体例としては、たとえ
ば白金、アルミナやシリカ、カーボンブラックなどの担
体に固体白金を担持させたもの、塩化白金酸、塩化白金
酸とアルコール、アルデヒド、ケトンなどの錯体、白金
/オレフイン錯体、白金/ホスファイト錯体などが挙げ
られる。
The hydrosilylation catalyst as the component (C) is not particularly limited, and specific examples thereof include solid platinum supported on a carrier such as platinum, alumina, silica, carbon black, chloroplatinic acid, Examples include complexes of chloroplatinic acid with alcohols, aldehydes, ketones, platinum / olefin complexes, platinum / phosphite complexes, and the like.

【0049】硬化性組成物は、前記(A)〜(C)成分
から調整される。(A)成分および(B)成分の使用割
合は、(A)成分中のアルケニル基1モル当り、(B)
成分中のヒドロシリル基が0.2〜5.0モル、さらに
は0.4〜2.5モルになるように使用するのがゴム弾
性の点から好ましい。また、(C)成分であるヒドロシ
リル化触媒の使用量は、(A)成分中のアルケニル基1
モルに対して10-1〜10-6モルの範囲で用いられる。
The curable composition is prepared from the components (A) to (C). The ratio of the component (A) and the component (B) used is (B) per 1 mol of the alkenyl group in the component (A).
From the viewpoint of rubber elasticity, it is preferable to use the hydrosilyl group in the component in an amount of 0.2 to 5.0 mol, more preferably 0.4 to 2.5 mol. The amount of the hydrosilylation catalyst which is the component (C) is the same as that of the alkenyl group 1 in the component (A).
It is used in the range of 10 -1 to 10 -6 mol per mol.

【0050】上記硬化性組成物には、さらに、導電性付
与剤が(D)成分として含有される。この(D)成分で
ある導電性付与剤の具体例としては、カーボンブラック
や金属徴粉末、さらには第4級アンモニウム塩基、カル
ボン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エス
テル基などを含有する有機化合物もしくは重合体、エー
テルエステルアミドもしくはエーテルアミドイミド重合
体、エチレンオキサイド−エピハロヒドリン共重合体、
メトキシポリエチレングリコールアクリレート重合体な
どで代表される導電性ユニットを有する化合物または高
分子化合物などの有機帯電防止剤などが挙げられ、複数
のものを用いてもかまわない。この、(D)成分の含有
量は、抵抗のバラツキを小さくする観点から、上記
(A)〜(C)成分の合計量100重量部に対して、
0.3重量部以上、(D)成分が固体の場合には、低硬
度の観点から、20重量部以下であることが良い。好ま
しくは0.5重量部〜10重量部が良い。
The curable composition further contains a conductivity-imparting agent as the component (D). Specific examples of the conductivity-imparting agent which is the component (D) include carbon black and metal powder, and further quaternary ammonium salt group, carboxylic acid group, sulfonic acid group, sulfuric acid ester group, phosphoric acid ester group and the like. Containing organic compound or polymer, ether ester amide or ether amide imide polymer, ethylene oxide-epihalohydrin copolymer,
Examples thereof include organic antistatic agents such as compounds having a conductive unit typified by methoxy polyethylene glycol acrylate polymers or polymer compounds, and a plurality of them may be used. The content of the component (D) is 100 parts by weight of the total amount of the components (A) to (C) from the viewpoint of reducing variation in resistance.
When the component (D) is solid, the content is preferably 20 parts by weight or less from the viewpoint of low hardness. It is preferably 0.5 to 10 parts by weight.

【0051】上記硬化性組成物には、必要であれば、シ
リカ、炭酸マグネシウムなどの非導電性フィラー、老化
防止剤などを加えてもよい。加える量としては、通常前
記(A)〜(D)成分の合計量100重量部に対して5
0重量部程度以下、好ましくは20重量部程度以下であ
るのが、良好なゴム弾性を損なわない点から好ましい。
If necessary, a non-conductive filler such as silica and magnesium carbonate, an antioxidant and the like may be added to the above curable composition. The amount to be added is usually 5 with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components (A) to (D).
It is preferably about 0 parts by weight or less, preferably about 20 parts by weight or less, from the viewpoint of not impairing good rubber elasticity.

【0052】次に、表面保護層について記載する。この
表面保護層を構成する樹脂組成物としては、−NHCO
−結合を有する樹脂であれば特に規定はない。更に、前
記Nに結合した水素原子の一部が変性されていてもかま
わない。一方、前記樹脂組成物に添加するフッ素原子を
含む物質からなる微粒子であるが、このフッ素原子を含
む物質からなる微粒子についても特に規定はなく、例え
ば、フッ化黒鉛、あるいはPTFE等のフッ素樹脂から
なる微粒子が挙げられる。また添加される微粒子中のフ
ッ素原子含有率と表面保護層を構成する樹脂組成物の凝
集力や溶媒種によって、分散状況が多分に異なってくる
事を利用して表面粗さをコントロールする事も可能であ
る。
Next, the surface protective layer will be described. Examples of the resin composition forming the surface protective layer include -NHCO
-There is no particular limitation as long as it is a resin having a bond. Further, some of the hydrogen atoms bonded to N may be modified. On the other hand, the fine particles made of a substance containing a fluorine atom to be added to the resin composition are not particularly limited as to the fine particles made of a substance containing a fluorine atom. For example, a fluorinated graphite or a fluororesin such as PTFE may be used. The following fine particles are included. In addition, it is also possible to control the surface roughness by utilizing the fact that the dispersion state varies depending on the content of fluorine atoms in the added fine particles and the cohesive force and solvent species of the resin composition that constitutes the surface protective layer. It is possible.

【0053】[0053]

【実施例】【Example】

(実施例1〜3および比較例1〜2)10mmφの金属
(SUS)製シャフトの周りに、下記のような導電性ゴ
ム弾性体層(I) または(II)を形成し約25mmφのロー
ラを得た。その表面を下記のような保護層(I) 〜(III)
のいずれかで被覆し、現像ローラを得た(ただし、保護
層の膜厚はすべて約10〜15μmとした。)。得られ
たローラをプリンター(LP−1000;セイコーエプ
ソン社製4枚機)の現像ローラ位置に取付け、空回しで
ローラ耐久性試験を実施した。結果を表1に示す。
(Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2) A conductive rubber elastic layer (I) or (II) as described below was formed around a metal (SUS) shaft having a diameter of 10 mm and a roller having a diameter of about 25 mm was used. Obtained. The surface of the protective layer (I) ~ (III) as follows
To obtain a developing roller (however, the thickness of the protective layer was all about 10 to 15 μm). The obtained roller was attached to the developing roller position of a printer (LP-1000; 4-sheet machine manufactured by Seiko Epson Corporation), and a roller durability test was performed by idling. The results are shown in Table 1.

【0054】導電性ゴム弾性体層(I) : (A−イ)数平均分子量(Mn)8,000、分子量分
布(Mw/Mn)2.0(GPCで測定)、粘度130
P(ポアズ;20℃)のポリオキシプロピレン系重合体
(ポリオキシプロピレンの両末端のOHの90%をアリ
ルエーテル化したもの)100g、(B−イ)式
Conductive rubber elastic layer (I): (A-i) number average molecular weight (Mn) 8,000, molecular weight distribution (Mw / Mn) 2.0 (measured by GPC), viscosity 130
100 g of P (poise; 20 ° C.) polyoxypropylene polymer (polyoxypropylene in which 90% of OH at both ends is allyl etherified), (B-I) formula

【0055】[0055]

【化12】 [Chemical 12]

【0056】で示されるポリシロキサン系硬化剤(Si
H価0.358モル/100gのもの)6.9g、塩化
白金酸(H2 PtCl6 )の10%イリプロピルアルコ
ール溶液0.06g、およびケッチェンブラックEC
0.5gを混合し、減圧(10mmHg下、120分
間)脱泡した。得られた組成物を、10mmφのステン
レス製シャフトの周りに被覆し、金型内で120℃、3
0分間硬化させて、ステンレス製シャフトの周りに厚さ
7.5mmの導電性ゴム弾性体層を設けた。なお、前記
組成物の溶解性パラメーターは8.2付近であった。
The polysiloxane curing agent (Si
H value of 0.358 mol / 100 g) 6.9 g, 10% iripropyl alcohol solution of chloroplatinic acid (H 2 PtCl 6 ) 0.06 g, and Ketjenblack EC
0.5 g was mixed and degassed under reduced pressure (10 mmHg, 120 minutes). The obtained composition was coated around a stainless steel shaft having a diameter of 10 mm, and the temperature was kept at 120 ° C. for 3 hours in a mold.
After curing for 0 minutes, a conductive rubber elastic layer having a thickness of 7.5 mm was provided around the stainless shaft. The solubility parameter of the composition was around 8.2.

【0057】導電性ゴム層(II):前記導電性ゴム層(I)
のアリル末端ポリオキシプロピレン系重合体のかわり
に、ビニル末端のポリイソブチレン重合体(Mn=60
00)を使用し(ジイソブチルケトンに最もよく溶け
た。)、また、硬化剤量を8gとした以外は導電性ゴム
弾性体層(I)と同様にした。この場合、組成物の溶解性
パラメーターは7.8付近であった。
Conductive Rubber Layer (II): The Conductive Rubber Layer (I)
Instead of the allyl-terminated polyoxypropylene-based polymer, the vinyl-terminated polyisobutylene polymer (Mn = 60
00) was used (most dissolved in diisobutyl ketone), and the procedure was the same as that of the conductive rubber elastic layer (I) except that the amount of the curing agent was 8 g. In this case, the solubility parameter of the composition was around 7.8.

【0058】表面層(I) :CM−8000(東レ製共重
合ナイロン)の10%メタノール溶液中に、前記CM−
8000の固形分100重量部に対して15重量部のセ
フボンCMA(セントラル硝子製フッ化黒鉛)を添加
し、サンドグラインダーで1000rpm、1時間分散
させた溶液を用いた。
Surface layer (I): CM-8000 (copolymerized nylon produced by Toray) in a 10% methanol solution was used to prepare CM-8000.
15 parts by weight of Cefbon CMA (fluorinated graphite made by Central Glass) was added to 100 parts by weight of solid content of 8000, and a solution was used which was dispersed by a sand grinder at 1000 rpm for 1 hour.

【0059】表面層(II):前記CM−8000の13%
メタノール溶液中とルブロンLD−1E(ダイキン工業
製、PTFE分散液)を重量比3:1で混ぜた溶液を用
いた。
Surface layer (II): 13% of CM-8000
A solution prepared by mixing a Lubron LD-1E (manufactured by Daikin Industries, Ltd., PTFE dispersion) in a methanol solution at a weight ratio of 3: 1 was used.

【0060】表面層(III) :前記CM−8000の10
%メタノール溶液を用いた。
Surface layer (III): 10 of CM-8000 above
% Methanol solution was used.

【0061】なお、前記表面保護層(I) 〜(III) は、ス
プレー方式により、厚さが約10〜15μmになるよう
に導電性ゴム弾性体層の表面に塗布した。
The surface protective layers (I) to (III) were applied on the surface of the conductive rubber elastic layer by a spray method so that the thickness was about 10 to 15 μm.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】[0063]

【発明の効果】表1より明らかなように、表面保護層と
して、フッ素原子を含む物質からなる微粒子の添加によ
り、内層である導電性ゴム弾性体層との接着性が向上
し、ローラの耐久性が上がった。また、フッ素原子を含
む物質からなる微粒子の添加により、ローラ表面の非粘
着性もより良好となる。
As is apparent from Table 1, the addition of fine particles made of a substance containing a fluorine atom as the surface protective layer improves the adhesiveness with the conductive rubber elastic body layer as the inner layer and improves the durability of the roller. I got better. Further, the addition of fine particles made of a substance containing a fluorine atom also improves the non-adhesiveness of the roller surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−72881(JP,A) 特開 平7−110615(JP,A) 特開 平7−333915(JP,A) 特開 平8−39699(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08 501 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-72881 (JP, A) JP-A-7-110615 (JP, A) JP-A-7-333915 (JP, A) JP-A-8- 39699 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/08 501

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電子写真方式による複写機やプリンター
などが有する感光体に接触させて使用する現像ローラで
あって、金属製シャフトの周りに、溶解性パラメーター
で8.4未満の樹脂を主成分とする硬化性組成物からな
る導電性ゴム弾性体層が形成され、前記導電性ゴム弾性
体層が、−NHCO−結合を有する樹脂を主成分とし、
フッ素原子を含む物質からなる微粒子を添加した樹脂組
成物からなる表面保護層で被覆された現像ローラ。
1. A developing roller which is used by being brought into contact with a photoconductor of an electrophotographic copying machine, a printer or the like, wherein a resin having a solubility parameter of less than 8.4 is a main component around a metal shaft. conductive rubber elastic layer made of the curable composition to have formed, the conductive rubber elastic
The body layer is mainly composed of a resin having a —NHCO— bond,
A developing roller coated with a surface protective layer made of a resin composition containing fine particles made of a substance containing a fluorine atom.
【請求項2】 前記導電性ゴム弾性体層が、 (A)分子中に少なくとも1個のアルケニル基を有し、
主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン単位で
ある重合体、 (B)分子中に2個以上のヒドロシリル基を有する硬化
剤、 (C)ヒドロシリル化触媒、 および、 (D)導電性付与剤、 を主成分とする硬化性組成物から構成された請求項1記
載の現像ローラ。
2. The conductive rubber elastic layer has (A) at least one alkenyl group in the molecule,
A polymer in which the repeating unit constituting the main chain is an oxyalkylene unit, (B) a curing agent having two or more hydrosilyl groups in the molecule, (C) a hydrosilylation catalyst, and (D) a conductivity-imparting agent, The developing roller according to claim 1, which is composed of a curable composition containing as a main component.
【請求項3】 前記表面保護層を、スプレー方式により
前記導電性ゴム弾性体層の表面に塗布してなる請求項1
または2に記載の現像ローラ。
3. The surface protective layer is formed by a spray method.
The coating is applied to the surface of the conductive rubber elastic layer.
Or the developing roller described in 2.
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