JP5106009B2 - Conductive member for electrophotographic apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真装置の現像部材、帯電部材、転写部材等に用いる電子写真装置用導電性部材に関するものである。   The present invention relates to a conductive member for an electrophotographic apparatus used for a developing member, a charging member, a transfer member and the like of an electrophotographic apparatus.

従来から、電子写真法としては種々の方法が知られている。一般的な例としては、感光性(光導電性)物質を利用した感光体表面に均一に電位を付与し(帯電工程)、感光体表面を部分的に露光して電気的潜像を形成し(露光工程)、該潜像をトナーで可視像とし(現像工程)、紙等の転写材にトナーを転写する(転写工程)。その後、熱・圧力等により転写材上にトナーを定着し(定着工程)、画像を得る方法が挙げられる。また、転写材上に転写されずに感光体上に残ったトナー粒子を種々の手段によって感光体上から除去する(クリーニング工程)等の付帯的な工程が追加されることもある。   Conventionally, various methods are known as electrophotographic methods. As a general example, a uniform potential is applied to the surface of a photoreceptor using a photosensitive (photoconductive) substance (charging process), and the surface of the photoreceptor is partially exposed to form an electrical latent image. (Exposure process) The latent image is made visible with toner (development process), and the toner is transferred to a transfer material such as paper (transfer process). Thereafter, there is a method in which the toner is fixed on the transfer material by heat, pressure or the like (fixing step) to obtain an image. Further, an additional process such as removal of toner particles not transferred onto the transfer material but remaining on the photoconductor from the photoconductor by various means (cleaning process) may be added.

このような電子写真装置において、帯電、現像、転写等の工程で、種々の電子写真装置用導電性部材が、ローラー、ブレード、ブラシ、ベルト、フィルム、シート及びチップ等の形態で使用されている。   In such an electrophotographic apparatus, various conductive members for an electrophotographic apparatus are used in the form of a roller, a blade, a brush, a belt, a film, a sheet, a chip, and the like in processes such as charging, development, and transfer. .

電子写真装置用導電性部材として好適に用いるためには、104〜1011Ωcm程度の半導電領域の導電性高分子材料が必要となる。導電性高分子材料の導電性発現の機構としては、イオン導電機構と電子導電機構の二つに大別される。そのうち電子導電機構による導電性高分子材料は、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、金属微粉末、金属酸化物等の導電性粒子をマトリックスポリマーに分散、混合して得られる。電子導電性高分子材料はイオン導電性高分子材料に比べ、電気抵抗の温湿度依存性が低い、安価である、ブリードやブルームが少ない等の長所がある。そのため、電子導電性高分子材料を用いた電子写真装置用導電性部材は温湿等の使用環境による画像の変動が少なく、感光体を汚染することが少ないため、ローコストを目指した電子写真装置においては、好ましい。しかし、電子導電性高分子材料は導電性粒子の充填量に対して導電性が急激に変化するパーコレーション閾値付近での導電性の制御は非常に困難である。そのため、パーコレージョン閾値付近の導電性を必要とする電子写真装置用導電性部材においては、部材内及びロット間の電気抵抗のばらつきが大きく、電気抵抗の制御が困難であることが課題となっている。 In order to be suitably used as a conductive member for an electrophotographic apparatus, a conductive polymer material having a semiconductive region of about 10 4 to 10 11 Ωcm is required. The conductive development mechanism of the conductive polymer material is roughly classified into an ion conductive mechanism and an electronic conductive mechanism. Among them, a conductive polymer material based on an electronic conduction mechanism is obtained by dispersing and mixing conductive particles such as carbon black, carbon fiber, graphite, metal fine powder, and metal oxide in a matrix polymer. Compared to ion conductive polymer materials, electronic conductive polymer materials have advantages such as low resistance to temperature and humidity, low cost, and few bleeds and blooms. Therefore, the electroconductive member for electrophotographic apparatus using the electroconductive polymer material is less likely to fluctuate the image due to the use environment such as temperature and humidity, and hardly contaminates the photoconductor. Is preferred. However, it is very difficult to control the conductivity in the vicinity of the percolation threshold where the conductivity of the electron conductive polymer material changes rapidly with respect to the filling amount of the conductive particles. Therefore, in a conductive member for an electrophotographic apparatus that requires conductivity near the percolation threshold, there is a large variation in electric resistance within the member and between lots, and it is difficult to control the electric resistance. ing.

従来から、ばらつきの小さい半導電性の電気抵抗の導電性高分子材料を得るため、種々の工夫がされている。その一つとして、第4級アンモニウム塩とカーボンブラックを併用する方法(特許文献1)が報告されている。しかし、第4級アンモニウム塩は、これを含有する成形体の表面への滲み出し、いわゆるブリードを発生しやすい。その結果、画像不良を招来してしまう場合がある(特許文献2、3)。
特開2000−17118号公報 特開2005−350621号公報 特開2003−223038号公報
Conventionally, various devices have been devised in order to obtain a semiconductive electroconductive polymer material with small variation. As one of them, a method of using a quaternary ammonium salt and carbon black in combination (Patent Document 1) has been reported. However, the quaternary ammonium salt tends to ooze out on the surface of the molded article containing it, so-called bleeding. As a result, an image defect may be caused (Patent Documents 2 and 3).
JP 2000-17118 A JP-A-2005-350621 JP 2003-223038 A

本発明の課題は、第4級アンモニウム塩を用いた電子写真装置用導電性部材において、適度な導電性を備え、第4級アンモニウム塩のブリードに起因する画像不良の発生を抑制させることができる電子写真装置用導電性部材を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a conductive member for an electrophotographic apparatus using a quaternary ammonium salt, which has appropriate conductivity and can suppress the occurrence of image defects due to bleeding of the quaternary ammonium salt. An object is to provide a conductive member for an electrophotographic apparatus.

本発明は、導電性支持体上に、マトリックスポリマー(A)、電子導電性の導電性粒子(B)及び数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩(C)を含む導電性弾性体を有する電子写真装置用導電性部材であって、該第4級アンモニウム塩(C)が、ポリアルケニルオキシ基を有することを特徴とする電子写真装置用導電性部材に関する。 The present invention provides a conductive elastic body comprising a matrix polymer (A), electron conductive conductive particles (B) and a quaternary ammonium salt (C) having a number average molecular weight of 1000 or more on a conductive support. An electroconductive member for an electrophotographic apparatus, wherein the quaternary ammonium salt (C) has a polyalkenyloxy group .

本発明の電子写真装置用導電性部材は、適度な導電性を有し、第4級アンモニウム塩を用いても、第4級アンモニウム塩のブリードに起因する画像不良の発生を抑制させることができる。   The electroconductive member for an electrophotographic apparatus of the present invention has moderate conductivity, and even when a quaternary ammonium salt is used, it is possible to suppress the occurrence of image defects due to bleeding of the quaternary ammonium salt. .

本発明の電子写真装置用導電性部材は、導電性支持体上に、マトリックスポリマー(A)、電子導電性の導電性粒子(以下、単に「導電性粒子」ともいう。)(B)及び数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩(C)を含む導電性弾性体を有する電子写真装置用導電性部材であって、該第4級アンモニウム塩(C)が、ポリアルケニルオキシ基を有することを特徴とする。 The electroconductive member for an electrophotographic apparatus of the present invention has a matrix polymer (A), electroconductive electroconductive particles (hereinafter also simply referred to as “electroconductive particles”) (B) and a number on an electroconductive support. A conductive member for an electrophotographic apparatus having a conductive elastic body containing a quaternary ammonium salt (C) having an average molecular weight of 1000 or more , wherein the quaternary ammonium salt (C) has a polyalkenyloxy group. It is characterized by that.

本発明の電子写真装置用導電性部材における導電性支持体は、導電性を有し、その上に設けられる導電性弾性体の支持が可能な強度を有するものであり、電子写真装置用導電性部材の形状を特定するものである。その形状としては、電子写真装置用導電性部材がローラー状であれば、円柱状、円筒状等が好ましく、例えば、6mm等の外径を有するものを例示することができる。その材質としては、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属材料を用いることができ、これらの金属表面に良導電性を失わない範囲で、防錆性や耐傷性の付与を目的としてメッキ処理を施したものであってもよい。また、導電性を損なわない範囲で、その上に設けられる導電性弾性体との接着を目的とした厚さ1μm以上20μm以下の接着剤を塗布して用いることもできる。   The conductive support in the conductive member for an electrophotographic apparatus of the present invention is conductive and has a strength capable of supporting a conductive elastic body provided on the conductive support. The shape of the member is specified. As the shape, if the electroconductive member for an electrophotographic apparatus is in the form of a roller, a columnar shape, a cylindrical shape or the like is preferable. For example, a member having an outer diameter of 6 mm or the like can be exemplified. As the material, metal materials such as iron, copper, stainless steel, aluminum and nickel can be used, and plating is performed for the purpose of imparting rust prevention and scratch resistance to the extent that these metals do not lose good conductivity. It may have been processed. In addition, an adhesive having a thickness of 1 μm or more and 20 μm or less can be applied and used for the purpose of adhesion to the conductive elastic body provided thereon as long as the conductivity is not impaired.

本発明の導電性弾性体は、マトリックスポリマー(A)、導電性粒子(B)及び数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩(C)を含む。   The conductive elastic body of the present invention contains a matrix polymer (A), conductive particles (B), and a quaternary ammonium salt (C) having a number average molecular weight of 1000 or more.

上記マトリックスポリマー(A)は、導電性粒子(B)及び第4級アンモニウム塩(C)を分散させ得る樹脂やゴム等のポリマーである。本発明の電子写真装置用導電性部材が他の部材に接触させて使用する部材の場合は、画像欠陥を生起させない弾性を導電性弾性体に付与するものが好ましい。画像欠陥を生起させない弾性としては以下の程度を例示することができる。
(1)本発明の電子写真装置用導電性部材が接触する感光体等の被接触部材の表面を削らない範囲の弾性。(2)トナーやトナーに含まれる外添剤が本発明の電子写真装置用導電性部材や被接触部材表面に圧着されることにより汚れとして付着しない範囲の弾性。(3)本発明の電子写真装置用導電性部材がローラー状の場合、被接触部材の回転に対し従動回転せずスティックスリップしない範囲の弾性。(4)放電、トナーの送受等の被接触部材と本発明の電子写真用導電性部材との間に適切なニップを有する範囲の弾性。
The matrix polymer (A) is a polymer such as a resin or rubber capable of dispersing the conductive particles (B) and the quaternary ammonium salt (C). In the case where the electroconductive member for electrophotographic apparatus of the present invention is a member that is used while being in contact with another member, it is preferable to impart elasticity that does not cause image defects to the electroconductive elastic body. Examples of elasticity that does not cause image defects include the following degrees.
(1) Elasticity within a range that does not scrape the surface of a contacted member such as a photoreceptor to which the conductive member for an electrophotographic apparatus of the present invention comes into contact. (2) Elasticity within a range in which the toner and the external additive contained in the toner are not attached as dirt by being pressed onto the surface of the electroconductive member for electrophotographic apparatus or the contacted member of the present invention. (3) When the electroconductive member for an electrophotographic apparatus of the present invention is in the form of a roller, the elasticity is in the range where the member does not rotate and stick-slip with respect to the rotation of the contacted member. (4) Elasticity within a range having an appropriate nip between the contacted member such as discharge and toner sending / receiving and the electrophotographic conductive member of the present invention.

また、マトリックスポリマー(A)は、更に、粘度が高く、極性が高いことが、導電性粒子(B)の分散状態が良好になる傾向を有するため、好ましい。導電性粒子(B)のマトリックスポリマー(A)への分散性が過剰な場合、混合物に適度な抵抗を付与するために、導電性粒子(B)の使用を増量することもできるが、導電性粒子(B)の使用量は導電性弾性体が高硬度にならない範囲であることが好ましい。   Further, the matrix polymer (A) preferably has a high viscosity and a high polarity because the dispersion state of the conductive particles (B) tends to be good. When the dispersibility of the conductive particles (B) in the matrix polymer (A) is excessive, the use of the conductive particles (B) can be increased in order to impart an appropriate resistance to the mixture. The amount of the particles (B) used is preferably in a range where the conductive elastic body does not have high hardness.

上記マトリックスポリマー(A)としては、ゴム若しくは熱可塑性エラストマー、又はこれらの組み合わせを主成分とするものが好ましい。ゴムとしては、具体的には以下のものを挙げることができる。ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム。スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム等。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー等を例示することができる。これらのゴムやエラストマーは1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   As said matrix polymer (A), what has rubber | gum, a thermoplastic elastomer, or these combination as a main component is preferable. Specific examples of rubber include the following. Polyurethane rubber, silicone rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber. Styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, polynorbornene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, epichlorohydrin rubber and the like. Examples of thermoplastic elastomers include styrene elastomers and olefin elastomers. These rubbers and elastomers can be used alone or in combination of two or more.

これらのうち、アクリロニトリルブタジエンゴムは適度な極性、弾性を有し、第4級アンモニウム塩(C)のブリードの抑制効果が極めて高いことから、特に、好ましい。これはアクリロニトリルブタジエンゴムは数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩(C)との相溶性がよいこと、その分子運動性が比較的小さいことに起因していると推察される。   Among these, acrylonitrile butadiene rubber is particularly preferable because it has moderate polarity and elasticity and has a very high effect of suppressing bleeding of the quaternary ammonium salt (C). This is presumably because the acrylonitrile butadiene rubber has good compatibility with the quaternary ammonium salt (C) having a number average molecular weight of 1000 or more, and its molecular mobility is relatively small.

ここで、ブリードとは、本発明の電子写真装置用導電性部材において圧力を加えたときに、導電性弾性体中の液状又は粉状の配合剤が移動し、導電性弾性体の内部に比べ表面において配合剤が高濃度で存在する現象をいう。   Here, bleed means that when a pressure is applied to the electroconductive member for electrophotographic apparatus of the present invention, the liquid or powdery compounding agent in the electroconductive elastic body moves, compared with the inside of the electroconductive elastic body. A phenomenon in which a compounding agent is present at a high concentration on the surface.

上記導電性粒子(B)は、マトリックスポリマー中の電荷の輸送を導電性粒子間の電子の授受によって行うもの、即ち、電子導電性の導電性粒子である。   The conductive particles (B) are those that transport charges in the matrix polymer by transferring electrons between the conductive particles, that is, electronically conductive particles.

導電性粒子(B)としては、例えば以下のものを例示することができる。ケッチェンブラックEC、アセチレンブラック等の導電性カーボン。SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン。酸化処理を施したカラー(インク)用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト。酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀等の金属及び金属酸化物等。   Examples of the conductive particles (B) include the following. Conductive carbon such as ketjen black EC and acetylene black. Carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, MT. Oxidized color (ink) carbon, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite. Metals such as tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, copper, silver, and metal oxides.

これらの中でも特に、カーボンブラックが、数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩(C)のブリードの抑制効果が高いため好ましい。この詳細なメカニズムは不明であるが、数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩をカーボンブラックが拘束し、その移行を抑制するものと推定される。カーボンブラックは、DBP吸油量が50ml/100g以上500ml/100g以下の範囲であるものが、導電性弾性体を半導電性の電気抵抗の調整が容易であるため好ましい。ここで、DBP吸油量は、JIS K6217:1997に準拠した測定方法により得られる測定値を採用することができる。   Among these, carbon black is particularly preferable because it has a high effect of suppressing bleeding of the quaternary ammonium salt (C) having a number average molecular weight of 1000 or more. Although this detailed mechanism is unknown, it is presumed that carbon black restrains the quaternary ammonium salt having a number average molecular weight of 1000 or more and suppresses the migration thereof. Carbon black having a DBP oil absorption of 50 ml / 100 g or more and 500 ml / 100 g or less is preferred because it is easy to adjust the semiconductive electrical resistance of the conductive elastic body. Here, the measured value obtained by the measuring method based on JISK6217: 1997 can be employ | adopted for DBP oil absorption.

上記第4級アンモニウム塩(C)は、数平均分子量が1000以上であればいずれであってもよいが、50000以下であることが好ましい。   The quaternary ammonium salt (C) may be any as long as the number average molecular weight is 1000 or more, but is preferably 50000 or less.

ここで、第4級アンモニウム塩の数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による測定値を採用することができる。   Here, the value measured by gel permeation chromatography (GPC) can be adopted as the number average molecular weight of the quaternary ammonium salt.

上記第4級アンモニウム塩(C)としては、式(1)で示される第4級アンモニウム塩が好ましい。   As said quaternary ammonium salt (C), the quaternary ammonium salt shown by Formula (1) is preferable.

Figure 0005106009
Figure 0005106009

式(1)中、R1〜R4のうちは2個又は3個は炭素数1〜4のアルキル基又はベンジル基を表し、残りの1個又は2個は、式(1)で表される第4級アンモニウム塩(C)の数平均分子量を1000以上とする分子量を有する有機基を表し、かかる有機基として、上記分子量を充たすポリアルケニルオキシ基(−(RO)n−:Rはアルケニル基)である。式(1)中、Xは、ハロゲン原子、ClO4 -、BF4 -、HSO4 -、CH3SO4 -、又はC25SO4 -を表すことが好ましい。 In formula (1), two or three of R 1 to R 4 represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a benzyl group, and the remaining one or two are represented by formula (1). that a quaternary number average molecular weight of the ammonium salt (C) to display the organic group having a molecular weight of 1000 or more, as such organic group, polyalkenyl group satisfying the molecular weight (- (RO) n -: R it is an alkenyl group). In the formula (1), X preferably represents a halogen atom, ClO 4 , BF 4 , HSO 4 , CH 3 SO 4 or C 2 H 5 SO 4 .

更に、第4級アンモニウム塩(C)は、式(2)で示されるポリアルケニルオキシ基を有する第4級アンモニウム塩が好ましい。   Furthermore, the quaternary ammonium salt (C) is preferably a quaternary ammonium salt having a polyalkenyloxy group represented by the formula (2).

Figure 0005106009
Figure 0005106009

式中、nは15以上の整数を示すものであればいずれであってもよいが、1000以下であることが好ましい。式(2)で現されるアンモニウム塩は、導電性弾性体の成形時における組成物の流動性が増し、成形加工性が向上するために好ましい。式(2)で表されるポリアルケニルオキシ基を有する第4級アンモニウム塩としては、上市されているものを適用してもよく、例えば、アデカコールCC−15、CC−36、CC−42(旭電化工業(株)製)を例示することができる。 In the formula, n may be any as long as it represents an integer of 15 or more, but is preferably 1000 or less. The ammonium salt represented by the formula (2) is preferable because the fluidity of the composition during molding of the conductive elastic body is increased and the molding processability is improved. As the quaternary ammonium salt having a polyalkenyloxy group represented by the formula (2), commercially available ones may be applied. For example, Adekacol CC-15, CC-36, CC-42 (Asahi) Denka Kogyo Co., Ltd.) can be exemplified.

上記第4級アンモニウム塩(C)は、上記導電性弾性体において、導電性粒子(B)の分散を向上させる役割を担っている。それを表す現象として、上記第4級アンモニウム塩(C)は、上記導電性弾性体において、これを用いない場合より用いた場合の方が電気抵抗が高くなり、抵抗のばらつきも低減されることがある。これは、第4級アンモニウム塩(C)の極性基部分が導電性粒子と相互作用し、導電性粒子の凝集体を引き離す役割をするためであると推測される。つまり、第4級アンモニウム塩(C)は、一般的な第4級アンモニウム塩のように電気泳動することによって導電性を発現しないので、ブリードしないといえる。   The quaternary ammonium salt (C) plays a role of improving the dispersion of the conductive particles (B) in the conductive elastic body. As a phenomenon representing it, the quaternary ammonium salt (C) has a higher electrical resistance when it is used than when it is not used in the conductive elastic body, and variation in resistance is also reduced. There is. This is presumed to be because the polar group portion of the quaternary ammonium salt (C) interacts with the conductive particles to separate the aggregates of the conductive particles. That is, it can be said that the quaternary ammonium salt (C) does not bleed because it does not exhibit conductivity by electrophoresis like a general quaternary ammonium salt.

上記導電性粒子(B)及び第4級アンモニウム塩(C)の含有量は、これらにより導電性弾性体に導電性を付与するため、導電性弾性体が所望の電気抵抗、例えば、103Ωcm〜107Ωcmとなるように、調整することが好ましい。導電性粒子(B)の含有量は、上記マトリックスポリマー(A)100質量部に対して、20質量部以上80質量部以下の範囲であることが好ましい。導電性粒子(B)の含有量が20質量部以上であれば、導電性弾性体に生じる電気抵抗のばらつきを抑制することができ、80質量部以下であれば、導電性弾性体が高硬度になるのを抑制し、成形加工性が低下するのを抑制することができる。第4級アンモニウム塩(C)の含有量は上記マトリックスポリマー(A)100質量部に対して、0.1質量部以上3.0質量部以下の範囲であることが好ましい。第4級アンモニウム塩の含有量が0.1質量部以上であれば、導電性弾性体に生じる電気抵抗のばらつきを抑制することができ、3.0質量部以下であれば、導電性弾性体の機械的物性の低下を抑制し、ブリードを抑制することができる。 The content of the conductive particles (B) and the quaternary ammonium salt (C) imparts conductivity to the conductive elastic body thereby, so that the conductive elastic body has a desired electrical resistance, for example, 10 3 Ωcm. It is preferable to adjust so that it may become -10 < 7 > ohm-cm. It is preferable that content of electroconductive particle (B) is the range of 20 to 80 mass parts with respect to 100 mass parts of said matrix polymers (A). If content of electroconductive particle (B) is 20 mass parts or more, the dispersion | variation in the electrical resistance which arises in an electroconductive elastic body can be suppressed, and if it is 80 mass parts or less, an electroconductive elastic body is high hardness. It can suppress that it becomes, and it can suppress that moldability falls. The content of the quaternary ammonium salt (C) is preferably in the range of 0.1 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the matrix polymer (A). If the content of the quaternary ammonium salt is 0.1 parts by mass or more, variation in electric resistance generated in the conductive elastic body can be suppressed, and if it is 3.0 parts by mass or less, the conductive elastic body. It is possible to suppress a decrease in mechanical properties of the material and to suppress bleeding.

上記導電性弾性体は、上記物質の他、これらの機能を阻害しない範囲において、配合剤を含有していてもよい。かかる配合剤としては、加工助剤、架橋剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、充填剤、分散剤、発泡剤、滑剤、老化防止剤、オゾン劣化防止剤、酸化防止剤、導電剤等を挙げることができる。   The said conductive elastic body may contain the compounding agent in the range which does not inhibit these functions other than the said substance. As such a compounding agent, a processing aid, a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking acceleration aid, a crosslinking retarder, a filler, a dispersant, a foaming agent, a lubricant, an antiaging agent, an ozone deterioration preventing agent, an antioxidant, Examples thereof include a conductive agent.

架橋に関与する配合剤は、マトリックスポリマーに適切な架橋を形成し得る量を添加することが好ましい。導電性弾性体が高硬度にならない範囲でマトリックスポリマーに架橋を形成し、マトリックスポリマーの過剰な分子運動を抑制して、配合剤のブリードを抑制し、また、マトリックスポリマー中に残留する過剰の架橋剤等のブリードを抑制することが好ましい。   It is preferable to add the compounding agent involved in crosslinking in an amount capable of forming appropriate crosslinking in the matrix polymer. Forms crosslinks in the matrix polymer to the extent that the conductive elastic body does not become high hardness, suppresses excessive molecular movement of the matrix polymer, suppresses bleeding of the compounding agent, and excessive crosslinks remaining in the matrix polymer It is preferable to suppress bleeding such as an agent.

上記導電性弾性体の製造方法としては、マトリックスポリマー(A)、導電性粒子(B)、第4級アンモニウム塩(C)、その他必要な配合剤を混合して未硬化組成物を調製する。混合には、バンバリーミキサーやインターミックスや加圧式ニーダー等の密閉型混練機や、オープンロールのような開放型の混練機等を使用することができる。得られた未硬化組成物の成形方法としては、押出成形、成型等いずれの方法であってもよいが、導電性支持体上に押し出し、導電性支持体と一体的に押出成形する方法が好ましい。   As a method for producing the conductive elastic body, an uncured composition is prepared by mixing matrix polymer (A), conductive particles (B), quaternary ammonium salt (C), and other necessary compounding agents. For mixing, a closed kneader such as a Banbury mixer, an intermix or a pressure kneader, or an open kneader such as an open roll can be used. The molding method of the obtained uncured composition may be any method such as extrusion molding or molding, but a method of extruding onto the conductive support and extrusion molding integrally with the conductive support is preferable. .

未硬化組成物の押出成形には、例えば、図1の概略構成図に示すローラー押出成形装置を用いることができる。図1に示すローラー押出成形装置は、クロスヘッド21を備え、クロスヘッドに導電性支持体23を搬送する支持体搬送ローラー22と、混練物をダイを介して押出成形して供給する押出スクリュー24とが接続される。クロスヘッドにおいて、クロスヘッドに搬送される導電性支持体が、これと垂直な方向から押出スクリューから供給される円筒状の押出成形物に挿入され一体化され、端部を切断・除去処理25された未硬化ゴムローラー26が作製される。   For the extrusion molding of the uncured composition, for example, a roller extrusion molding apparatus shown in the schematic configuration diagram of FIG. 1 can be used. The roller extrusion molding apparatus shown in FIG. 1 includes a cross head 21, a support transport roller 22 that transports a conductive support 23 to the cross head, and an extrusion screw 24 that supplies the kneaded material by extrusion molding through a die. And are connected. In the cross head, the conductive support conveyed to the cross head is inserted and integrated into a cylindrical extruded product supplied from an extrusion screw from a direction perpendicular thereto, and the end is cut and removed 25. An uncured rubber roller 26 is produced.

その後、未硬化ゴムローラーの硬化を行う。硬化方法としては、成型硬化、加硫缶硬化、活性光線照射硬化、誘導加熱硬化、連続硬化等の方法を挙げることができる。   Thereafter, the uncured rubber roller is cured. Examples of the curing method include molding curing, vulcanization can curing, actinic ray irradiation curing, induction heating curing, and continuous curing.

ゴム硬化後、導電性弾性体を所望の形状、表面粗さにするために、砥石により研削することが好ましい。導電性弾性体の研削方法としては、短い砥石を移動させるトラバース研削方式、ローラーの長さより広い幅の砥石を用いる幅広研削方式等を選択することができるが、作業の効率化等から、短時間で研削が可能な幅広研削方式がより好ましい。   After the rubber is cured, it is preferable that the conductive elastic body is ground with a grindstone in order to obtain a desired shape and surface roughness. As a method for grinding the conductive elastic body, a traverse grinding method for moving a short grinding wheel, a wide grinding method using a grinding wheel having a width wider than the length of the roller, etc. can be selected. A wide grinding system that can be ground with is more preferable.

本発明の電子写真装置用導電性部材としては、上記導電性弾性体を有するものであれば、いずれであってもよいが、導電性弾性体上に表面層を有するものであってもよい。   The electroconductive member for an electrophotographic apparatus of the present invention may be any as long as it has the above conductive elastic body, but may have a surface layer on the conductive elastic body.

上記表面層としては、トナーや外添剤や紙粉等の汚染物に対する低付着性を有するものが好ましい。表面層のバインダー樹脂としては、シリコーン系、フッ素系、ウレタン系、アクリル系、ウレタン変性アクリル系、シリコーン変性ウレタン系等を挙げることができる。これらのうち、フッ化アルキル基及びアルケニルオキシ基(−RO−:Rはアルケニル基を示す。)を有するポリシロキサンを主成分とするものが好ましい。このようなポリシロキサンを主成分とすることによりトナー等の汚れの付着を顕著に抑制し、且つ表面層を容易に形成することができる。   The surface layer is preferably one having low adhesion to contaminants such as toner, external additives, and paper dust. Examples of the binder resin for the surface layer include silicone-based, fluorine-based, urethane-based, acrylic-based, urethane-modified acrylic-based, and silicone-modified urethane-based. Among these, those mainly composed of polysiloxane having a fluorinated alkyl group and an alkenyloxy group (-RO-: R represents an alkenyl group) are preferable. By using such polysiloxane as a main component, adhesion of dirt such as toner can be remarkably suppressed and a surface layer can be easily formed.

表面層にはこれらのバインダー樹脂に分散可能な、導電剤、充填剤、レべリング剤、分散剤、樹脂粒子、潤滑剤、架橋剤、酸化防止剤等が含有されていてもよい。   The surface layer may contain a conductive agent, a filler, a leveling agent, a dispersant, resin particles, a lubricant, a crosslinking agent, an antioxidant, and the like that can be dispersed in these binder resins.

このような表面層の形成方法としては、押出成形、注型成形、塗布成形等いずれの方法であってもよいが、上記ポリシロキサンを主成分とする表面層の場合は、塗布成形が好ましい。調製した塗布液の塗工方法としては、コーティング、ディッピング、スプレー、リング塗工(特開2005−321749号公報)等のいずれの方法によってもよい。   As a method for forming such a surface layer, any method such as extrusion molding, cast molding, and coating molding may be used. However, in the case of the surface layer containing polysiloxane as a main component, coating molding is preferable. As a coating method of the prepared coating liquid, any method such as coating, dipping, spraying, ring coating (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-321749) may be used.

上記ポリシロキサンを主成分とする表面層の調製に用いる成形用塗布液としては、フッ化アルキル基を持つ加水分解性シラン化合物とエポキシ基を持つ加水分解性シラン化合物とカチオン重合性の触媒を含む有機無機ハイブリッドゾルを好適に用いることができる。有機無機ハイブリッドゾルは、所謂ゾルゲル法で作製される有機無機ハイブリッド材料のゾル状態のものであり、エポキシ基を有する加水分解性シラン化合物の混合物を加水分解によって縮合させて調製することができる。この有機無機ハイブリッドゾルにカチオン重合性の触媒を添加し成形用塗布液とし、塗工後、塗膜に紫外線等の活性光線を照射し、エポキシ基を開裂させて架橋を形成し、有機無機ハイブリッドゲル膜の表面層を形成することができる。   The molding coating solution used for the preparation of the surface layer containing polysiloxane as a main component includes a hydrolyzable silane compound having a fluoroalkyl group, a hydrolyzable silane compound having an epoxy group, and a cationic polymerizable catalyst. An organic-inorganic hybrid sol can be suitably used. The organic-inorganic hybrid sol is a sol state of an organic-inorganic hybrid material produced by a so-called sol-gel method, and can be prepared by condensing a mixture of hydrolyzable silane compounds having an epoxy group by hydrolysis. A cationic polymerizable catalyst is added to this organic-inorganic hybrid sol to form a coating solution. After coating, the coating film is irradiated with an actinic ray such as ultraviolet rays to cleave the epoxy group to form a cross-link. A surface layer of a gel film can be formed.

上記紫外線の照射には高出力低圧水銀ランプ、無電極低圧水銀ランプ、エキシマランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等を用いることができるが、これらのうち、高出力低圧水銀ランプ、無電極低圧水銀が最も適している。高出力低圧水銀ランプ、無電極低圧水銀ランプとしては、例えば、放電ガスや水銀等を収容する石英ガラス管等の内外面に酸化チタン膜又はシリカ膜が形成されたもの、酸化チタン又はシリカが含有されたものが好ましい。このような材質のランプにおいては、200nm以下の波長はカットされ、254nmの波長を代表とする紫外線の強度が全波長強度の60%以上になり好ましい。   High-power low-pressure mercury lamps, electrodeless low-pressure mercury lamps, excimer lamps, high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, etc. can be used for the above-mentioned ultraviolet irradiation. Most suitable. High-power low-pressure mercury lamps and electrodeless low-pressure mercury lamps include, for example, those in which a titanium oxide film or silica film is formed on the inner and outer surfaces of a quartz glass tube or the like containing discharge gas or mercury, etc. The ones made are preferred. In a lamp made of such a material, the wavelength of 200 nm or less is cut, and the intensity of ultraviolet rays typified by the wavelength of 254 nm is preferably 60% or more of the total wavelength intensity.

これに対し、エキシマランプからの紫外線はオゾンを発生させる172nmの短い波長にピークがあり、その他のピークはほとんどなく、発生するオゾンにより導電性弾性体の表面が酸化される傾向を有する。その結果、電子写真装置用導電性部材表面が水に対する接触角が低下し、トナー等の付着の要因となる。また、高圧水銀ランプやメタルハライドランプからの紫外線は365nmの波長であり、熱を発生し、樹脂やゴムが劣化するおそれがあり、また、比較的長波長であるため照射時間が長時間に亘り効率が低下する傾向にある。   On the other hand, the ultraviolet rays from the excimer lamp have a peak at a short wavelength of 172 nm that generates ozone, and there are almost no other peaks, and the surface of the conductive elastic body tends to be oxidized by the generated ozone. As a result, the surface of the electrophotographic apparatus conductive member has a reduced contact angle with water, which causes adhesion of toner and the like. In addition, ultraviolet rays from high-pressure mercury lamps and metal halide lamps have a wavelength of 365 nm, which may generate heat and may cause deterioration of the resin and rubber. Also, since the wavelength is relatively long, the irradiation time is long and efficient. Tend to decrease.

紫外線の照射による有機無機ハイブリッド膜のゲル化は、下記式で算出される紫外線の積算光量や、紫外線の照射距離によって調整することができる。ゲル化に要する紫外線の積算光量としては例えば、1000mJ/cm2〜100000mJ/cm2を挙げることができる。 Gelation of the organic-inorganic hybrid film by irradiation with ultraviolet rays can be adjusted by the cumulative amount of ultraviolet rays calculated by the following formula and the irradiation distance of ultraviolet rays. As the integrated quantity of ultraviolet light required for gelation, for example, mention may be made of 1000mJ / cm 2 ~100000mJ / cm 2 .

紫外線積算光量(mJ/cm2)=紫外線強度(mW/cm2)×照射時間(sec)
このようにして得られる表面層は、平均膜厚が5nm以上1000nm以下であることが好ましい。膜厚が上記範囲であれば、表面層は、下層の導電性弾性体の変形に追従する柔軟さと、耐磨耗性を有し、しかも、導電性弾性体の電気特性に影響を及ぼさず、導電性弾性体の電気特性を維持することができる。
UV integrated light quantity (mJ / cm 2 ) = UV intensity (mW / cm 2 ) × irradiation time (sec)
The surface layer thus obtained preferably has an average film thickness of 5 nm to 1000 nm. If the film thickness is in the above range, the surface layer has flexibility to follow the deformation of the underlying conductive elastic body, wear resistance, and does not affect the electrical characteristics of the conductive elastic body, The electrical characteristics of the conductive elastic body can be maintained.

本発明の電子写真装置用導電性部材の一例として、図2に示すように、導電性支持体(シャフト)11の外周に、導電性弾性体である導電性弾性層12、表面層13を順次設けた電子写真装置用導電性ローラーを挙げることができる。この導電性ローラーにおいて、導電性支持体は直径6mmの円柱状であり、導電性弾性体層の膜厚は1.25mm、表面層の膜厚は20nmである。   As an example of the conductive member for an electrophotographic apparatus of the present invention, as shown in FIG. 2, a conductive elastic layer 12 and a surface layer 13 which are conductive elastic bodies are sequentially formed on the outer periphery of a conductive support (shaft) 11. The electroconductive roller for electrophotographic apparatuses provided can be mentioned. In this conductive roller, the conductive support has a columnar shape with a diameter of 6 mm, the conductive elastic layer has a thickness of 1.25 mm, and the surface layer has a thickness of 20 nm.

本発明の電子写真装置用導電性部材は、帯電、現像、転写等の工程で使用される、ローラー、ブレード、ブラシ、ベルト、フィルム、シート、チップ等の種々の形態において適用され、優れた導電性を有するにも拘わらずブレードを抑制することができる。   The electroconductive member for an electrophotographic apparatus of the present invention is applied in various forms such as a roller, a blade, a brush, a belt, a film, a sheet, and a chip used in processes such as charging, development, and transfer, and has excellent conductivity. The blade can be suppressed despite having the property.

以下、実施例、比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明の技術的範囲は下記に限定されるものではない。
[実施例1]
以下の物質を加圧式ニーダーで15分間混練した。
アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(N230SV:JSR(株)製)100質量部
カーボンブラック(トーカブラック#7360SB:東海カーボン(株)製)52質量部
(DBP吸油量87cm3/100g)
ステアリン酸亜鉛 1質量部
酸化亜鉛 5質量部
炭酸カルシウム(ナノックス#30:丸尾カルシウム(株)製) 20質量部
液状エポキシ化ポリブタジエン(アデカザイザーBF-1000:旭電化工業(株)製) 10質量部
第4級アンモニウム塩(アデカコールCC-42:旭電化工業(株)製) 1質量部
更に、以下の物質を加えて15分間オープンロールで混練し、混練物を得た。
ジベンゾチアゾリルジスルフィド(ノクセラーDM-P:大内新興化学(株)製) 1質量部
テトラベンジルチウラムジスルフィド(ノクセラーTBzTD:大内新興化学(株)製)3質量部
硫黄 1.2質量部
液状エポキシ化ポリブタジエンは、液状なので未架橋状態での流動性がよく、可塑剤と同様の効果をもたらし、架橋後は硬化し導電性弾性層の分子運動性を低下させることができ、ブリードを抑制することができる。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, the technical scope of this invention is not limited to the following.
[Example 1]
The following materials were kneaded with a pressure kneader for 15 minutes.
Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) (N230SV: JSR (Ltd.)) 100 parts by weight of carbon black (Toka Black # 7360SB: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 52 parts by weight (DBP oil absorption of 87cm 3/100 g)
Zinc stearate 1 part by mass Zinc oxide 5 parts by mass Calcium carbonate (Nanox # 30: manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) 20 parts by mass liquid epoxidized polybutadiene (Adekaizer BF-1000: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 10 parts by mass Quaternary ammonium salt (Adeka Coal CC-42: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 1 part by mass Further, the following substances were added and kneaded with an open roll for 15 minutes to obtain a kneaded product.
Dibenzothiazolyl disulfide (Noxeller DM-P: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) 1 part by mass Tetrabenzylthiuram disulfide (Noxeller TBzTD: Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) 3 parts by mass Sulfur 1.2 parts by mass Liquid Since epoxidized polybutadiene is liquid, it has good fluidity in an uncrosslinked state and brings about the same effect as a plasticizer. It can be cured after crosslinking to lower the molecular mobility of the conductive elastic layer and suppress bleeding. be able to.

尚、使用した第4級アンモニウム塩の数平均分子量Mnを、スチレンジビニルベンゼンを基材としたゲルカラムを用い、GPCで測定し、ポリプロピレングリコールを検量線として求めたところ、3391であった。   The number average molecular weight Mn of the quaternary ammonium salt used was measured by GPC using a gel column based on styrenedivinylbenzene, and found to be 3391 when polypropylene glycol was determined as a calibration curve.

直径6mm、長さ256mmの円柱形の導電性支持体(ニッケルメッキ)の円柱面の軸方向中央部231mmに熱硬化性接着剤(メタロックN−33:東洋化学(株)製)を塗布し、150℃で10分乾燥し、接着剤を半硬化状にして、導電性支持体を用意した。   A thermosetting adhesive (Metallock N-33: manufactured by Toyo Chemical Co., Ltd.) is applied to the axially central portion 231 mm of the cylindrical surface of a cylindrical conductive support (nickel plating) having a diameter of 6 mm and a length of 256 mm. It dried for 10 minutes at 150 degreeC, the adhesive agent was made into the semi-hardened state, and the electroconductive support body was prepared.

この混練物と導電性支持体を用い、図1に示すローラー押出成形装置によって、導電性支持体と同時に混練物を円筒状に押し出し、未硬化ゴムローラーを得た。軸方向中央部232mm部分に導電性弾性層を残し、その両端部を切断・除去し、この未硬化ゴムローラを熱風オーブンに入れ160℃で1時間加熱して硬化し、導電性弾性体を形成して、直径8.7mmの円筒状の硬化ゴムローラーを得た。   Using the kneaded product and the conductive support, the kneaded product was extruded into a cylindrical shape simultaneously with the conductive support using the roller extrusion molding apparatus shown in FIG. 1 to obtain an uncured rubber roller. The conductive elastic layer is left in the axially central portion of 232 mm, both ends thereof are cut and removed, and this uncured rubber roller is placed in a hot air oven and heated at 160 ° C. for 1 hour to be cured to form a conductive elastic body. Thus, a cylindrical cured rubber roller having a diameter of 8.7 mm was obtained.

この硬化ゴムローラーを幅広研削機(ゴムロール専用CNC研削盤LEO-600−F4L-BME:水口製作所(株)製)にて研削し、端部直径8.3mm、中央部8.5mmのクラウン形状に成形した。   This cured rubber roller is ground with a wide grinding machine (LNC-600-F4L-BME, a CNC grinding machine dedicated to rubber rolls) and made into a crown shape with an end diameter of 8.3 mm and a center part of 8.5 mm. Molded.

続いて、表面層を形成するため、以下の物質を混合した後、室温で攪拌し、次いで24時間加熱還流を行うことによって、有機無機ハイブリッドゾルを調製した。
グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES) 27.84g(0.1mol)
メチルトリエトキシシラン(MTES) 17.83g(0.1mol)
トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン(FTS、パーフルオロアルキル基の炭素数6)7.68g(0.0151mol(加水分解性シラン化合物総量に対して7mol%相当))
水 17.43g
エタノール 37.88g
得られた有機無機ハイブリッドゾルに2−ブタノール/エタノールの混合溶剤を添加し、固形分7質量%の有機無機ハイブリッドゾル含有アルコール溶液を調製した。この有機無機ハイブリッドゾル含有アルコール溶液100gに対して0.35gの光カチオン重合開始剤としての芳香族スルホニウム塩(アデカオプトマーSP−150:旭電化工業(株)製)を添加した。更に、固形分が1.0質量%になるよう2−ブタノール/エタノールの混合溶剤で希釈して塗布液とした。塗布液の粘度は、B型粘度形で測定したところ、1mPa・s以下であった。
Subsequently, in order to form a surface layer, the following substances were mixed, stirred at room temperature, and then heated to reflux for 24 hours to prepare an organic-inorganic hybrid sol.
Glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES) 27.84 g (0.1 mol)
Methyltriethoxysilane (MTES) 17.83 g (0.1 mol)
Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane (FTS, carbon number 6 of perfluoroalkyl group) 7.68 g (0.0151 mol (equivalent to 7 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compound)) )
17.43 g of water
Ethanol 37.88g
A mixed solvent of 2-butanol / ethanol was added to the obtained organic / inorganic hybrid sol to prepare an organic / inorganic hybrid sol-containing alcohol solution having a solid content of 7% by mass. To 100 g of this organic-inorganic hybrid sol-containing alcohol solution, 0.35 g of an aromatic sulfonium salt (Adekaoptomer SP-150: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) as a photocationic polymerization initiator was added. Furthermore, it diluted with the mixed solvent of 2-butanol / ethanol so that solid content might be 1.0 mass%, and it was set as the coating liquid. The viscosity of the coating solution was 1 mPa · s or less when measured with a B-type viscosity type.

得られた塗布液をゴムローラーにリング塗工により塗布した。その後、ゴムローラーを回転させながら254nmのセンサーにおける感度で、紫外線の光量が8000mJ/cm2になるよう低圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング(株)製)を用いて照射し、導電性ローラーを得た。 The obtained coating solution was applied to a rubber roller by ring coating. Thereafter, while rotating the rubber roller, irradiation was performed using a low-pressure mercury lamp (manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) so that the amount of ultraviolet light was 8000 mJ / cm 2 with sensitivity at a sensor of 254 nm, and a conductive roller was obtained. .

表面層の膜厚を走査型透過電子顕微鏡(STEM)によって測定した。測定試料表面に有機質保護膜を形成してスパッタPt蒸着を行い、集束イオンビーム装置(FB−2000A型:日立製)で加速電圧30kVで切断し損傷のない平滑断面を作った。平滑断面において、STEM(HD−2000型:日立製)加速電圧200kV、150k倍で、任意の5点で測定し、平均値を平均膜厚とした。その結果、23nmであった。   The film thickness of the surface layer was measured with a scanning transmission electron microscope (STEM). An organic protective film was formed on the surface of the measurement sample, sputtered Pt deposition was performed, and a smooth ion-free section was made by cutting at an acceleration voltage of 30 kV with a focused ion beam apparatus (FB-2000A type: manufactured by Hitachi). In a smooth cross section, STEM (HD-2000 type: manufactured by Hitachi) acceleration voltage 200 kV, 150 k times, was measured at any five points, and the average value was taken as the average film thickness. As a result, it was 23 nm.

得られた導電性ローラーについて、以下のように体積抵抗、体積抵抗のばらつきを測定し、ブリード試験を行った。   About the obtained electroconductive roller, the dispersion | variation in volume resistance and volume resistance was measured as follows, and the bleed test was done.

[体積抵抗]
図3の概略構成図に示す抵抗測定器を用いて測定した。図3に示す抵抗測定器には、測定を行う導電性ローラー32を載置する口径24mmのステンレス製のシリンダ31、導電性ローラーの導電性支持体の両端にそれぞれ500gを負荷し、導電性ローラーをシリンダに当接させる荷重装置(図示せず)が設けられる。更に、導電性ローラーの導電性支持体にバイアス電圧を印加するバイアス印加電源35と、シリンダ表面に接続される固定抵抗器(1kΩ)33と、固定抵抗器の電流を測定する電流計34とが設けられる。
[Volume resistance]
Measurement was performed using a resistance measuring instrument shown in the schematic configuration diagram of FIG. The resistance measuring instrument shown in FIG. 3 is loaded with 500 g on both ends of a stainless steel cylinder 31 having a diameter of 24 mm on which the conductive roller 32 to be measured is placed and the conductive support of the conductive roller. A load device (not shown) is provided for contacting the cylinder with the cylinder. Furthermore, a bias application power source 35 for applying a bias voltage to the conductive support of the conductive roller, a fixed resistor (1 kΩ) 33 connected to the cylinder surface, and an ammeter 34 for measuring the current of the fixed resistor are provided. Provided.

このような抵抗測定器において、シリンダの回転速度を30rpmにして、導電性ローラーを従動回転させ、バイアス印加電源から−200Vの印加電圧を通電した。100Hzの間隔で電流計から測定値をサンプリングし、2秒間の平均値として電気抵抗を得た。試験環境としては、温度23℃湿度50%RHで行った。結果を表2に示す。   In such a resistance measuring device, the rotation speed of the cylinder was set to 30 rpm, the conductive roller was driven to rotate, and an applied voltage of −200 V was applied from the bias application power source. The measured value was sampled from the ammeter at an interval of 100 Hz, and the electric resistance was obtained as an average value for 2 seconds. The test environment was a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. The results are shown in Table 2.

[体積抵抗のばらつき]
導電性弾性体と同様の組成物を100cm2以上の広さを持つ厚さ2mmの型を用い、160℃で10分間加熱して硬化しシート状のサンプルを作成した。体積抵抗の測定は、JIS K6271:2001の二重リング電極法に準じ、口径10mmの電極間に−20Vの電圧を印加し、サンプルの任意の10箇所を測定した。測定値の最大値Rmaxと最小値Rminに対しlog(Rmin/Rmax)を算出し、体積抵抗のばらつきとした。
[Variation of volume resistance]
A composition similar to the conductive elastic body was cured by heating at 160 ° C. for 10 minutes using a 2 mm thick mold having a width of 100 cm 2 or more to prepare a sheet-like sample. The volume resistance was measured according to the double ring electrode method of JIS K6271: 2001 by applying a voltage of −20 V between electrodes having a diameter of 10 mm, and measuring any 10 locations of the sample. Log (R min / R max ) was calculated with respect to the maximum value R max and the minimum value R min of the measured values, and was regarded as variation in volume resistance.

[ブリード]
得られた導電性ローラーをLBPカートリッジ(トナーカートリッジ307:キヤノン(株)製)に帯電ローラーとして組み込み、室温40℃湿度95%の恒温恒湿槽に1ケ月放置した。その後、カートリッジを、恒温恒湿槽から取り出し、導電性ローラーと感光体との当接部のうち感光体側の当接部を光学顕微鏡で観察し、以下の基準によりブリード評価を行った。結果を表2に示す。
A:導電性ローラーからのブリードが認められない。
B:導電性ローラーからのブリードが認められるが、出力画像に影響を及ぼさない軽微な程度。
C:導電性ローラーからのブリードに起因する出力画像に影響を及ぼす付着物、感光体の変質、感光体の亀裂のいずれかが認められる。
[Bleed]
The obtained conductive roller was incorporated in an LBP cartridge (toner cartridge 307: manufactured by Canon Inc.) as a charging roller and left in a constant temperature and humidity chamber at room temperature of 40 ° C. and humidity of 95% for one month. Thereafter, the cartridge was taken out from the constant temperature and humidity chamber, and the contact portion on the photosensitive member side of the contact portion between the conductive roller and the photosensitive member was observed with an optical microscope, and bleed was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
A: Bleed from the conductive roller is not recognized.
B: Bleeding from the conductive roller is observed, but it is a slight degree that does not affect the output image.
C: Any of deposits affecting the output image due to bleeding from the conductive roller, alteration of the photoconductor, or cracking of the photoconductor is observed.

[画像評価]
得られた導電性ローラーと感光体をLBPカートリッジ(商品名:トナーカートリッジ307;キヤノン(株)製)に組み込み、電子写真装置(商品名:LBP5000;キヤノン(株)製)に装着した。そして、当該電子写真装置を用いて、温度23℃、湿度50%RHの環境下において面積階調をしない条件でハーフトーン(中間階調)画像を出力した。出力画像は濃度むらが認められず、鮮明な画像が得られた。通常、LBPから出力されるハーフトーン画像は、濃度むらを低減するために画像処理として面積階調をしている。しかし、面積階調をした場合には画像の精細さは粗くなる。
[Image evaluation]
The obtained conductive roller and photoreceptor were incorporated into an LBP cartridge (trade name: toner cartridge 307; manufactured by Canon Inc.) and mounted on an electrophotographic apparatus (trade name: LBP5000; manufactured by Canon Inc.). Then, using the electrophotographic apparatus, a halftone (intermediate gradation) image was output under the condition that the area gradation is not performed in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. In the output image, no uneven density was observed, and a clear image was obtained. Normally, the halftone image output from the LBP has an area gradation as image processing in order to reduce density unevenness. However, when the area gradation is applied, the fineness of the image becomes rough.

[実施例2]
第4級アンモニウム塩の添加量を1質量部に替えて0.08質量部とした以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製し、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。
[Example 2]
Except for changing the addition amount of the quaternary ammonium salt to 1 part by mass to 0.08 parts by mass, a conductive roller was prepared in the same manner as in Example 1, and the volume resistance, its variation, and bleed were evaluated. went. The results are shown in Table 2.

[実施例3]
第4級アンモニウム塩の添加量を1質量部に替えて3.1質量部とした以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製し、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。
[Example 3]
Except for changing the addition amount of the quaternary ammonium salt to 3.1 parts by mass instead of 1 part by mass, a conductive roller was prepared in the same manner as in Example 1, and the volume resistance, its variation, and bleed were evaluated. went. The results are shown in Table 2.

[実施例4]
実施例1における第4級アンモニウム塩(アデカコールCC−42:旭電化工業(株)製)を第4級アンモニウム塩(アデカコールCC−15:旭電化工業(株)製)に変えた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製した。この導電性ローラーについて、実施例1と同様の方法で、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。アデカコールCC−15(旭電化工業(株)製)の数平均分子量Mnは1276であった。
[Example 4]
Implementation was conducted except that the quaternary ammonium salt (Adeka Coal CC-42: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) in Example 1 was changed to a quaternary ammonium salt (Adeka Coal CC-15: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.). A conductive roller was produced in the same manner as in Example 1. With respect to this conductive roller, volume resistance, variation thereof, and bleed were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. The number average molecular weight Mn of Adeka Coal CC-15 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) was 1276.

[比較例1]
第4級アンモニウム塩を添加しない以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製し、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
Except not adding a quaternary ammonium salt, the electroconductive roller was produced by the same method as Example 1, and volume resistance, its dispersion | variation, and bleed were evaluated. The results are shown in Table 2.

[比較例2]
実施例1における第4級アンモニウム塩をジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド(和光純薬工業(株)製、分子量586.5(カタログ値))に変えた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラーを作製した。この導電性ローラーについて、実施例1と同様の方法で、体積抵抗、そのばらつき、ブリードの評価を行った。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
The conductive roller was changed in the same manner as in Example 1 except that the quaternary ammonium salt in Example 1 was changed to dimethyl dioctadecyl ammonium chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., molecular weight 586.5 (catalog value)). Produced. With respect to this conductive roller, volume resistance, variation thereof, and bleed were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

Figure 0005106009
Figure 0005106009

Figure 0005106009
Figure 0005106009

比較例1の導電性ローラーでは、第4級アンモニウム塩が添加されていないためブリードはないが、体積抵抗が低く、体積抵抗のばらつきも大きい。体積抵抗が低いことも、ばらつきが大きいことも導電性粒子が凝集していることが原因であると推定される。そのため生産時に良品率の低下をもたらすことが懸念される。電子写真装置による出力画像において、面積階調をした場合は、濃度むらはなかったが、面積階調をしない場合には抵抗ばらつきに起因して濃度むらが発生した。   In the conductive roller of Comparative Example 1, there is no bleed because no quaternary ammonium salt is added, but the volume resistance is low and the variation in volume resistance is large. It is presumed that the low volume resistance and the large variation are caused by the aggregation of the conductive particles. For this reason, there is a concern that the yield rate may decrease during production. In the output image by the electrophotographic apparatus, there was no density unevenness when area gradation was performed, but when the area gradation was not performed, density unevenness occurred due to resistance variation.

比較例2の導電性ローラーでは、第4級アンモニウム塩が添加されているため、体積抵抗が高くなり、体積抵抗のばらつきも小さく、分散が良好であるが、ブリードが発生した。電子写真装置による出力画像において、導電性ローラー及び感光体の円周の周期に画像不良が発生し、ブリードによる画像不良が生じた。   In the conductive roller of Comparative Example 2, since the quaternary ammonium salt was added, the volume resistance was high, the variation in volume resistance was small, and the dispersion was good, but bleeding occurred. In the output image by the electrophotographic apparatus, an image defect occurred in the circumferential cycle of the conductive roller and the photoreceptor, and an image defect due to bleeding occurred.

実施例1と4の導電性ローラーでは、比較例1の導電性ローラーに比べ体積抵抗が高く、体積抵抗のばらつきが小さいので、第4級アンモニウム塩が導電性粒子(B)の分散を促進しており、効率のよい生産及び高い良品率が期待できる。また、電子写真装置による出力画像において、ブリードによる画像不良の発生はなく、第4級アンモニウム塩でも数平均分子量が1000以上であれば、ブレードの発生が抑制されることがわかる。更に、電子写真装置による出力画像において、面積階調を施さなくとも、濃度むらは認められなかったことから、より高精細な画像品位を必要とするLBPにも適用できることが分かる。実施例2では、数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩の添加量が0.1重量部よりも少ないので、実施例1ほど体積抵抗のばらつきが小さくない。   In the conductive rollers of Examples 1 and 4, the quaternary ammonium salt promotes the dispersion of the conductive particles (B) because the volume resistance is higher than the conductive roller of Comparative Example 1 and the variation in volume resistance is small. Efficient production and high yield rate can be expected. In addition, in the output image by the electrophotographic apparatus, there is no occurrence of image defects due to bleeding, and it can be seen that generation of blades is suppressed when the number average molecular weight is 1000 or more even with a quaternary ammonium salt. Furthermore, in the output image by the electrophotographic apparatus, the density unevenness was not recognized even if the area gradation was not applied, so that it can be understood that the present invention can also be applied to an LBP that requires higher definition image quality. In Example 2, since the addition amount of the quaternary ammonium salt having a number average molecular weight of 1000 or more is less than 0.1 parts by weight, the variation in volume resistance is not as small as in Example 1.

また、数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩の添加量が0.1質量部未満(実施例2)、3質量部を超える(実施例3)場合、体積抵抗のばらつきが僅かに生じ、軽微なブレードが発生するものの、画像不良には至らないことが分かる。   Further, when the addition amount of the quaternary ammonium salt having a number average molecular weight of 1000 or more is less than 0.1 parts by mass (Example 2) or more than 3 parts by mass (Example 3), the volume resistance slightly varies. It can be seen that although a slight blade is generated, it does not lead to an image defect.

本発明の電子写真装置用導電性部材の製造装置の一例のローラー押出成形装置の概略構成図を示す図である。It is a figure which shows the schematic block diagram of the roller extrusion molding apparatus of an example of the manufacturing apparatus of the electroconductive member for electrophotographic apparatuses of this invention. 本発明の電子写真装置用導電性部材の一例の概略構成図を示す図である。It is a figure which shows schematic structure figure of an example of the electroconductive member for electrophotographic apparatuses of this invention. 本発明の電子写真装置用導電性部材の体積抵抗を測定する測定装置の概略構成図を示す図である。It is a figure which shows schematic structure figure of the measuring apparatus which measures the volume resistance of the electroconductive member for electrophotographic apparatuses of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 導電性支持体
12 導電性弾性層(導電性弾性体)
13 表面層
11 Conductive Support 12 Conductive Elastic Layer (Conductive Elastic Body)
13 Surface layer

Claims (6)

導電性支持体上に、マトリックスポリマー(A)、電子導電性の導電性粒子(B)及び数平均分子量が1000以上の第4級アンモニウム塩(C)を含む導電性弾性体を有する電子写真装置用導電性部材であって、
該第4級アンモニウム塩(C)が、ポリアルケニルオキシ基を有することを特徴とする電子写真装置用導電性部材。
An electrophotographic apparatus having a conductive elastic body containing a matrix polymer (A), electroconductive conductive particles (B), and a quaternary ammonium salt (C) having a number average molecular weight of 1000 or more on a conductive support. A conductive member for
The electroconductive member for an electrophotographic apparatus, wherein the quaternary ammonium salt (C) has a polyalkenyloxy group .
前記第4級アンモニウム塩(C)が、下記式(2)で示されるものである請求項1記載の電子写真装置用導電性部材
Figure 0005106009
(式中、nは15以上の整数を示す)。
The electroconductive member for an electrophotographic apparatus according to claim 1 , wherein the quaternary ammonium salt (C) is represented by the following formula (2) :
Figure 0005106009
(In the formula, n represents an integer of 15 or more).
前記導電性弾性体が、マトリックスポリマー(A)100質量部に対して、導電性粒子(B)を20質量部以上80質量部以下の範囲で、第4級アンモニウム塩(C)を0.1質量部以上3.0質量部以下の範囲で含有する請求項1又は2に記載の電子写真装置用導電性部材。 The conductive elastic body is in the range of 20 parts by weight or more and 80 parts by weight or less of the conductive particles (B) and 0.1 part of the quaternary ammonium salt (C) with respect to 100 parts by weight of the matrix polymer (A). electrophotographic apparatus for conductive member according to Motomeko 1 or 2 containing a mass parts to 3.0 parts by weight or less of the range. マトリックスポリマー(A)が、アクリロニトリルブタジエンゴムである請求項13のいずれか一項に記載の電子写真装置用導電性部材。 The electroconductive member for an electrophotographic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the matrix polymer (A) is acrylonitrile butadiene rubber . 前記導電性粒子(B)が、カーボンブラックである請求項14のいずれか一項に記載の電子写真装置用導電性部材。 The electroconductive member for an electrophotographic apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive particles (B) are carbon black . 前記導電性弾性体上に、フッ化アルキル基及びアルケニルオキシ基を有するポリシロキサンを主成分とし、平均膜厚が5nm以上1000nm以下の表面層を有する請求項15のいずれか一項に記載の電子写真装置用導電性部材。 On the conductive elastic body, a main component a polysiloxane having a fluoroalkyl group and an alkenyloxy group, any one of Motomeko 1-5 that average thickness having a following surface layer 1000nm least 5nm A conductive member for an electrophotographic apparatus according to Item .
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