JP5116272B2 - Conductive roller and image forming apparatus having the same - Google Patents

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Description

本発明は、弾性層及び樹脂被覆層を有する導電性ローラ並びに該導電性ローラを備えた画像形成装置に関し、特に環境依存性が低く、優れた導電性を有し、かつ、ブリードアウトの発生が抑制された導電性ローラ、及び該導電性ローラを備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a conductive roller having an elastic layer and a resin coating layer, and an image forming apparatus including the conductive roller, and particularly has low environmental dependency, excellent conductivity, and occurrence of bleed out. The present invention relates to a suppressed conductive roller and an image forming apparatus including the conductive roller.

一般に、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ(LBP)等の電子写真方式の画像形成装置においては、現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、クリーニングローラ、定着用の加圧ローラ等として、ロール形状の導電性弾性部材、即ち、導電性ローラが多用されており、該導電性ローラは、通常、長さ方向両端部を軸支されて取り付けられるシャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された一層以上の弾性層とを備えている。また、トナーに対する帯電性や付着性の制御、弾性層による感光ドラムの汚染の防止等を目的として、上記弾性層の表面に、更に樹脂被覆層を形成する場合がある。   In general, in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a laser beam printer (LBP), a developing roller, a charging roller, a toner supply roller, a transfer roller, a paper feeding roller, a cleaning roller, and a pressure for fixing. As a roller or the like, a roll-shaped conductive elastic member, that is, a conductive roller is frequently used, and the conductive roller is usually mounted with a shaft member supported by both ends in the length direction, and the shaft member. And one or more elastic layers disposed on the outside in the radial direction. In addition, a resin coating layer may be further formed on the surface of the elastic layer for the purpose of controlling chargeability and adhesion to the toner and preventing contamination of the photosensitive drum by the elastic layer.

上記導電性ローラの弾性層や樹脂被覆層には、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エピクロロヒドリンゴム(ECO)、ポリウレタン等のエラストマーが用いられており、これに導電性を付与するためにカーボンブラック等の電子導電剤及び過塩素酸塩や4級アンモニウム塩等のイオン導電剤が添加されている。ここで、カーボンブラック等の電子導電剤を樹脂被覆層に使用した場合、導電性ローラの導電性のバラツキが大きくなってしまう可能性がある。一方、イオン導電剤を樹脂被覆層に使用した場合は、導電性ローラの導電性の環境依存性が大きくなり、また、ブリードアウトが生じ易く、感光ドラムを汚染し易いという問題がある。   An elastomer such as silicone rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), epichlorohydrin rubber (ECO), and polyurethane is used for the elastic layer and the resin coating layer of the conductive roller. In order to impart conductivity to this, an electronic conductive agent such as carbon black and an ionic conductive agent such as perchlorate or quaternary ammonium salt are added. Here, when an electronic conductive agent such as carbon black is used for the resin coating layer, there is a possibility that the conductive variation of the conductive roller will increase. On the other hand, when an ionic conductive agent is used for the resin coating layer, there is a problem that the conductive roller is highly dependent on the environment, the bleed out easily occurs, and the photosensitive drum is easily contaminated.

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、環境依存性が低く、優れた導電性を有し、かつ、ブリードアウトの発生が抑制された導電性ローラを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる導電性ローラを用いることにより、良好な画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive roller that solves the above-described problems of the prior art, has low environmental dependency, has excellent conductivity, and suppresses the occurrence of bleed out. . Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably forming a good image by using such a conductive roller.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、弾性層に隣接するウレタン樹脂の樹脂被覆層に、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを適用することで、ブリードアウトが発生することなく、低温、低湿下での良好な導電性を発現できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a resin coating layer made of urethane resin adjacent to the elastic layer has lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl). By applying methane, it was found that good conductivity under low temperature and low humidity can be expressed without causing bleed out, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の導電性ローラは、シャフトと、該シャフトの外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周面に形成された一層以上のウレタン樹脂の樹脂被覆層とを備えた導電性ローラにおいて、前記樹脂被覆層のうち少なくとも一層が、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含有し、前記弾性層に隣接する樹脂被覆層が、水分散性ウレタン樹脂又は水溶性ウレタン樹脂からなり、前記水分散性ウレタン樹脂又は水溶性ウレタン樹脂が、紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂であることを特徴とする。 That is, the conductive roller of the present invention, conductive having a shaft, an elastic layer formed on the outer periphery of the shaft, and an elastic layer one layer of urethane resin of the resin coating layer formed on the outer peripheral surface of the In the adhesive roller, at least one of the resin coating layers contains lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane, and the resin coating layer adjacent to the elastic layer is dispersed in water. The water-dispersible urethane resin or the water-soluble urethane resin is an ultraviolet curable water-based urethane resin .

本発明の導電性ローラは、前記リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含有する樹脂被覆層が、ウレタン樹脂100質量部に対して、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを0.05〜10質量部含有するのが好ましい。   In the conductive roller of the present invention, the resin coating layer containing lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane has lithium bis (trifluoromethane) based on 100 parts by mass of the urethane resin. It is preferable to contain 0.05 to 10 parts by mass of (sulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane.

また、本発明の画像形成装置は、上記導電性ローラを備えることを特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention includes the conductive roller.

本発明によれば、弾性層の外周上に一層以上のウレタン樹脂の樹脂被覆層が配設された導電性ローラにおいて、該弾性層に隣接する樹脂被覆層にリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含ませることで、環境依存性が低く、優れた導電性を有し、かつ、ブリードアウトの発生が抑制された導電性ローラを提供することができる。また、かかる導電性ローラを備えることにより、良好な画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, in the conductive roller in which one or more resin coating layers made of urethane resin are disposed on the outer periphery of the elastic layer, lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide is formed on the resin coating layer adjacent to the elastic layer. In addition, by including lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane, it is possible to provide a conductive roller that has low environmental dependency, has excellent conductivity, and suppresses the occurrence of bleed out. . Further, by providing such a conductive roller, an image forming apparatus capable of stably forming a good image can be provided.

<導電性ローラ>
以下に、本発明の導電性ローラを、図を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の導電性ローラの一例の断面図である。図示例の導電性ローラ1は、シャフト2と、該シャフト2の外周に形成された弾性層3と、該弾性層3の外周面に形成されたウレタン樹脂の樹脂被覆層4とを備える。なお、図1に示す導電性ローラ1は、ウレタン樹脂の樹脂被覆層4を一層のみ有するが、本発明の導電性ローラは、図2に示す導電性ローラ5のように、ウレタン樹脂の樹脂被覆層6a,6bを二層以上有することもできる。
<Conductive roller>
Below, the conductive roller of this invention is demonstrated in detail, referring a figure. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a conductive roller of the present invention. The illustrated conductive roller 1 includes a shaft 2, an elastic layer 3 formed on the outer periphery of the shaft 2, and a resin coating layer 4 made of urethane resin formed on the outer peripheral surface of the elastic layer 3. The conductive roller 1 shown in FIG. 1 has only one resin coating layer 4 made of urethane resin, but the conductive roller of the present invention is made of urethane resin like the conductive roller 5 shown in FIG. Two or more resin coating layers 6a and 6b can be provided.

本発明の導電性ローラは、上記樹脂被覆層のうち少なくとも一層が、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド[Li(CF3SO2)2N]及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタン[Li(CF3SO2)3C]を含有することを特徴とする。本発明の導電性ローラは、弾性層に隣接する樹脂被覆層がリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含むため、導電性の環境依存性、特に低温、低湿の環境下での依存性が低く、優れた導電性を有する。このため、導電剤としてリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを用いた場合、導電剤の配合量を低減することができ、導電剤のブリードアウトの発生が抑制される。従って、かかる樹脂被覆層を有する導電性ローラを画像形成装置に使用した場合、感光ドラムの汚染を防止することができる。 In the conductive roller of the present invention, at least one of the resin coating layers is composed of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide [Li (CF 3 SO 2 ) 2 N] and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane [Li (CF 3 SO 2 ) 3 C]. In the conductive roller of the present invention, the resin coating layer adjacent to the elastic layer contains lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane. Low dependence under low humidity environment and excellent conductivity. For this reason, when lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane is used as the conductive agent, the blending amount of the conductive agent can be reduced, and the occurrence of bleeding out of the conductive agent can be caused. It is suppressed. Therefore, when a conductive roller having such a resin coating layer is used in an image forming apparatus, contamination of the photosensitive drum can be prevented.

本発明の導電性ローラのシャフト部材としては、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくりぬいた金属製円筒体や高剛性樹脂製の円筒体、芯金の外周に高剛性樹脂を配置した複合体等が挙げられる。なお、シャフト部材に高剛性の樹脂を使用する場合、高剛性樹脂に導電剤を添加・分散させて、十分に導電性を確保することが好ましい。ここで、高剛性樹脂に分散させる導電剤としては、カーボンブラック粉末、グラファイト粉末、カーボンファイバー、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属粉末、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物粉末、導電性ガラス粉末等の粉末状導電剤が好ましい。これら導電剤は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。該導電剤の配合量は、特に制限されるものではないが、高剛性樹脂の全体に対して5〜40質量%の範囲が好ましく、5〜20質量%の範囲が更に好ましい。   The shaft member of the conductive roller of the present invention is not particularly limited as long as it has good conductivity. For example, a metal core made of a metal solid body, a metal cylindrical body hollowed inside, or a high rigidity Examples thereof include a cylindrical body made of resin, and a composite body in which a high-rigidity resin is arranged on the outer periphery of a cored bar. In addition, when using highly rigid resin for a shaft member, it is preferable to ensure sufficient electroconductivity by adding and disperse | distributing a electrically conductive agent to highly rigid resin. Here, as the conductive agent dispersed in the high-rigidity resin, carbon black powder, graphite powder, carbon fiber, metal powder such as aluminum, copper and nickel, metal oxide powder such as tin oxide, titanium oxide and zinc oxide, conductive A powdery conductive agent such as conductive glass powder is preferred. These electrically conductive agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The blending amount of the conductive agent is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 40% by mass, and more preferably in the range of 5 to 20% by mass with respect to the entire highly rigid resin.

上記金属製芯金や金属製円筒体の材質としては、鉄、ステンレス、アルミニウム等が挙げられる。また、上記高剛性の樹脂基材の材質としては、ポリアセタール、ポリアミド6、ポリアミド6・6、ポリアミド12、ポリアミド4・6、ポリアミド6・10、ポリアミド6・12、ポリアミド11、ポリアミドMXD6、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ABS樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリアセタール、ポリアミド6・6、ポリアミドMXD6、ポリアミド6・12、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネートが好ましい。これら高剛性樹脂は、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the material for the metal core bar and the metal cylinder include iron, stainless steel, and aluminum. The material of the high-rigidity resin base material is polyacetal, polyamide 6, polyamide 6 · 6, polyamide 12, polyamide 4 · 6, polyamide 6 · 10, polyamide 6 · 12, polyamide 11, polyamide MXD6, polybutylene. Terephthalate, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polyethersulfone, polycarbonate, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polysulfone, polyetheretherketone, polyethylene terephthalate, polyarylate, liquid crystal polymer, polytetrafluoroethylene, polypropylene, ABS resin, polystyrene , Polyethylene, melamine resin, phenol resin, silicone resin and the like. Among these, polyacetal, polyamide 6/6, polyamide MXD6, polyamide 6/12, polybutylene terephthalate, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, and polycarbonate are preferable. These high-rigidity resins may be used alone or in combination of two or more.

本発明の導電性ローラの弾性層は、エラストマーと導電剤とを含み、必要に応じて他の成分を含むことができる。該弾性層に用いるエラストマーとしては、ポリウレタン、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、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)、イソプレンゴム(IR)、ポリノルボルネンゴム、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム(ECO)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)及びこれらの混合物等が挙げられ、これらの中でも、シリコーンゴム、EPDM、ECO及びポリウレタンが好ましい。上記弾性層には、上記エラストマーを非発泡体として用いてもよいし、発泡体として用いてもよい。   The elastic layer of the conductive roller of the present invention includes an elastomer and a conductive agent, and may include other components as necessary. Examples of the elastomer used for the elastic layer include polyurethane, silicone rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), natural rubber (NR), styrene-butadiene rubber (SBR), and butadiene rubber (BR). , Isoprene rubber (IR), polynorbornene rubber, butyl rubber (IIR), chloroprene rubber (CR), acrylic rubber, epichlorohydrin rubber (ECO), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and mixtures thereof. Among these, silicone rubber, EPDM, ECO, and polyurethane are preferable. In the elastic layer, the elastomer may be used as a non-foamed material or a foamed material.

上記弾性層に用いる導電剤としては、電子導電剤、イオン導電剤等が挙げられる。電子導電剤としては、ケッチェンブラック、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ブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ITO、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。上記電子導電剤の配合量は、上記エラストマー100質量部に対して1〜50質量部の範囲が好ましく、5〜40質量部の範囲が更に好ましい。   Examples of the conductive agent used for the elastic layer include an electronic conductive agent and an ionic conductive agent. Electronic conductive agents include conductive carbon such as ketjen black and acetylene black, carbon black for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT and MT, and carbon black for color subjected to oxidation treatment. , Pyrolytic carbon black, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, ITO, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide and other metal oxides, nickel, copper, silver, germanium and other metals, polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, etc. Conductive whiskers such as conductive polymer, carbon whisker, graphite whisker, titanium carbide whisker, conductive potassium titanate whisker, conductive barium titanate whisker, conductive titanium oxide whisker, and conductive zinc oxide whisker. The blending amount of the electronic conductive agent is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass, more preferably in the range of 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer.

また、上記イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩;リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。上記イオン導電剤の配合量は、上記エラストマー100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲が好ましく、0.05〜5質量部の範囲が更に好ましい。上記導電剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせてもよい。   Examples of the ionic conductive agent include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, modified fatty acid dimethylethylammonium, perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, and the like. Ammonium salts such as salts, iodates, borofluorides, sulfates, ethyl sulfates, carboxylates, sulfonates; alkaline metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, alkaline earth metals Examples include perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, trifluoromethyl sulfate, and sulfonate. The compounding amount of the ionic conductive agent is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass, more preferably in the range of 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer. The said electrically conductive agent may be used individually by 1 type, may be used in combination of 2 or more type, and may combine an electronic conductive agent and an ionic conductive agent.

上記弾性層は、上記導電剤の配合により、その抵抗値を103〜1010Ωcmとすることが好ましく、104〜108Ωcmとすることが更に好ましい。弾性層の抵抗値が103Ωcm未満では、電荷が感光ドラム等にリークしたり、電圧により導電性ローラ自体が破壊される場合があり、1010Ωcmを超えると、地かぶりが発生しやすくなる。 The elastic layer preferably has a resistance value of 10 3 to 10 10 Ωcm, more preferably 10 4 to 10 8 Ωcm, depending on the blending of the conductive agent. If the resistance value of the elastic layer is less than 10 3 Ωcm, the charge may leak to the photosensitive drum or the conductive roller itself may be damaged by the voltage. If the resistance value exceeds 10 10 Ωcm, ground cover is likely to occur. .

上記弾性層は、必要に応じて上記エラストマーをゴム状物質とするために、有機過酸化物等の架橋剤、硫黄等の加硫剤を含有してもよく、更に加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等を含有してもよい。また、上記弾性層は、更に、充填剤、しゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等のゴム用配合剤を含有してもよい。   The elastic layer may contain a crosslinking agent such as an organic peroxide and a vulcanizing agent such as sulfur in order to make the elastomer into a rubbery material, if necessary. Accelerators, vulcanization accelerators, vulcanization retarders and the like may be included. In addition, the elastic layer further comprises a rubber compounding agent such as a filler, a peptizer, a foaming agent, a plasticizer, a softener, a tackifier, an anti-tacking agent, a separating agent, a release agent, a bulking agent, and a coloring agent. An agent may be contained.

本発明の導電性ローラの弾性層は、ウレタン原料を機械撹拌発泡して得られる発泡ウレタン、即ち、メカニカル・フロス法発泡成形ウレタンからなることが好ましい。該発泡ウレタンは、発泡剤を用いることなく、ウレタン原料を機械的に撹拌して気泡を混入させる方法で製造される。ここで、ウレタン原料としては、ポリオール及びポリイソシアネート、又はポリオールとポリイソシアネートから合成したウレタンプレポリマー及び鎖延長剤が挙げられ、該ウレタン原料には、更に触媒、整泡剤並びに上述の導電剤等を添加することができる。また、上記発泡ウレタン中の気泡は主として独立気泡であり、その発泡倍率及び密度はエアーの入れ方で適宜調整することができる。   The elastic layer of the conductive roller of the present invention is preferably composed of urethane foam obtained by mechanically foaming a urethane raw material, that is, mechanical floss foamed urethane. The urethane foam is produced by a method in which bubbles are mixed by mechanically stirring a urethane raw material without using a foaming agent. Here, examples of the urethane raw material include a polyol and a polyisocyanate, or a urethane prepolymer and a chain extender synthesized from a polyol and a polyisocyanate. The urethane raw material further includes a catalyst, a foam stabilizer, the above-described conductive agent, and the like. Can be added. In addition, the bubbles in the urethane foam are mainly closed cells, and the expansion ratio and density can be appropriately adjusted depending on how air is introduced.

上記発泡ウレタン原料として用いることができるポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール、プロピレンオキサイド(PO)変性ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。なお、上記ポリエステルポリオールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸等の多塩基カルボン酸とから得られ、また、上記ポリエーテルポリオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールに、エチレンオキシドやプロピレンオキシド等のアルキレンオキサイドを付加させて得られる。   Examples of the polyol that can be used as the foamed urethane raw material include polyester polyol, polyether polyol, polytetramethylene glycol, polybutadiene polyol, propylene oxide (PO) -modified polybutadiene polyol, and polyisoprene polyol. Examples of the polyester polyol include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, propylene glycol, trimethylolethane, trimethylolpropane, adipic acid, and glutaric acid. , Succinic acid, sebacic acid, pimelic acid, suberic acid and other polybasic carboxylic acids, and the polyether polyol is, for example, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, ethylene oxide and propylene It can be obtained by adding alkylene oxide such as oxide.

上記発泡ウレタン原料として用いることができるポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製ジフェニルメタンジイソシアネート(クルードMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)や、これらのイソシアヌレート変性物、カルボジイミド変性物、グリコール変性物等を用いることができる。これらポリイソシアネートの使用量は、該ポリイソシアネートのイソシアネート基(NCO)と上記ポリオールの水酸基(OH)との比(NCO/OH)が95/100〜110/100の範囲になるよう適宜選択されることが好ましい。   Polyisocyanates that can be used as the urethane foam raw material include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude diphenylmethane diisocyanate (crude MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tolylene diene. Isocyanates, hexamethylene diisocyanate (HDI), isocyanurate-modified products, carbodiimide-modified products, glycol-modified products, and the like can be used. The amount of these polyisocyanates used is appropriately selected so that the ratio (NCO / OH) of the isocyanate groups (NCO) of the polyisocyanates to the hydroxyl groups (OH) of the polyol is in the range of 95/100 to 110/100. It is preferable.

上記ポリイソシアネートは、上記ポリオールとワンショット法で反応させてもよいし、予め上記ポリオールと反応させてウレタンプレポリマーとした後、触媒の存在下、鎖延長剤等と反応させてもよい。なお、合成されたウレタンプレポリマーのNCO基含有率は、3〜30質量%の範囲が好ましく、5〜15質量%の範囲が更に好ましく、ウレタンプレポリマーの合成におけるポリイソシアネート及びポリオールの使用量は、ウレタンプレポリマーのNCO基含有率が上記の範囲になるよう適宜選択されることが好ましい。また、上記鎖延長剤は、上記ウレタンプレポリマー同士を連結する化合物であり、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、トリメチロールプロパン、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブタジエンポリオール及びポリイソプレンポリオール等が挙げられる。これら鎖延長剤の使用量は、上記ウレタンプレポリマーのイソシアネート基(NCO)と鎖延長剤の水酸基(OH)との比(NCO/OH)が95/100〜110/100の範囲になるよう、適宜選択されることが好ましい。   The polyisocyanate may be reacted with the polyol by a one-shot method, or may be reacted with the polyol in advance to form a urethane prepolymer, and then reacted with a chain extender or the like in the presence of a catalyst. In addition, the NCO group content of the synthesized urethane prepolymer is preferably in the range of 3 to 30% by mass, more preferably in the range of 5 to 15% by mass, and the amount of polyisocyanate and polyol used in the synthesis of the urethane prepolymer is It is preferable that the NCO group content of the urethane prepolymer is appropriately selected so as to be in the above range. The chain extender is a compound that connects the urethane prepolymers, specifically, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol, trimethylolpropane, polyether polyol. , Polytetramethylene glycol, polybutadiene polyol, polyisoprene polyol and the like. The amount of these chain extenders used is such that the ratio (NCO / OH) of the isocyanate group (NCO) of the urethane prepolymer to the hydroxyl group (OH) of the chain extender is in the range of 95/100 to 110/100. It is preferable to select appropriately.

上記発泡ウレタン原料に用いることができる触媒は、ウレタン化反応用の触媒であり、具体的には、ジブチルスズジラウレート,ジブチルスズジアセテート,ジブチルスズチオカルボキシレート,ジブチルスズジマレエート,ジオクチルスズチオカルボキシレート,オクテン酸スズ等の有機スズ化合物;オクテン酸鉛等の有機鉛化合物;トリエチルアミン,ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類;テトラメチルエチレンジアミン,テトラメチルプロパンジアミン,テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類;ペンタメチルジエチレントリアミン,ペンタメチルジプロピレントリアミン,テトラメチルグアニジン等のトリアミン類;トリエチレンジアミン,ジメチルピペラジン,メチルエチルピペラジン,メチルモルホリン,ジメチルアミノエチルモルホリン,ジメチルイミダゾール等の環状アミン類;ジメチルアミノエタノール,ジメチルアミノエトキシエタノール,トリメチルアミノエチルエタノールアミン,メチルヒドロキシエチルピペラジン,ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類;ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル,エチレングリコールビス(ジメチル)アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類等が挙げられる。これら触媒の中でも、有機スズ化合物が好ましい。これら触媒は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。上記触媒の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して0.001〜2.0質量部の範囲が好ましい。   The catalyst that can be used for the foamed urethane raw material is a catalyst for urethanization reaction, specifically, dibutyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin dimaleate, dioctyltin thiocarboxylate, octene Organic tin compounds such as tin oxide; Organic lead compounds such as lead octenoate; Monoamines such as triethylamine and dimethylcyclohexylamine; Diamines such as tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine and tetramethylhexanediamine; Pentamethyldiethylenetriamine and penta Triamines such as methyldipropylenetriamine and tetramethylguanidine; triethylenediamine, dimethylpiperazine, methylethylpiperazine, methylmorpholine, di Cyclic amines such as tilaminoethylmorpholine and dimethylimidazole; alcohol amines such as dimethylaminoethanol, dimethylaminoethoxyethanol, trimethylaminoethylethanolamine, methylhydroxyethylpiperazine and hydroxyethylmorpholine; bis (dimethylaminoethyl) ether; And ether amines such as ethylene glycol bis (dimethyl) aminopropyl ether. Of these catalysts, organotin compounds are preferred. These catalysts may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The amount of the catalyst used is preferably in the range of 0.001 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol or urethane prepolymer.

上記発泡ウレタン原料に用いることができる整泡剤としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル等のシリコーン系整泡剤の他、イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活剤等を挙げることができる。該整泡剤の使用量は、上記ポリオール又はウレタンプレポリマー100質量部に対して0.5〜5.0質量部の範囲が好ましい。   Examples of the foam stabilizer that can be used for the urethane foam raw material include ionic surfactants and nonionic surfactants in addition to silicone foam stabilizers such as polyether-modified silicone oil. The amount of the foam stabilizer used is preferably in the range of 0.5 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol or urethane prepolymer.

上記エラストマー原料、好ましくは機械的攪拌により発泡させたウレタン原料を、予めシャフトが配置された円筒状のモールドに注入し、反応硬化させることで、シャフトの外周上に弾性層を有するローラ本体を得ることができる。   The above-mentioned elastomer raw material, preferably a urethane raw material foamed by mechanical stirring, is poured into a cylindrical mold in which a shaft is previously arranged and reacted and cured to obtain a roller body having an elastic layer on the outer periphery of the shaft. be able to.

本発明の導電性ローラは、トナーに対する帯電性や付着性を制御したり、感光ドラム及び成層ブレード等との摩擦力を低減したり、弾性層による感光ドラム等の汚染を防止するために、上記弾性層の外周面上に一層以上のウレタン樹脂の樹脂被覆層を備える。 The conductive roller of the present invention controls the chargeability and adhesion to the toner, reduces the frictional force with the photosensitive drum and the layered blade, etc., and prevents contamination of the photosensitive drum and the like by the elastic layer. One or more resin coating layers made of urethane resin are provided on the outer peripheral surface of the elastic layer.

本発明の導電性ローラを構成する樹脂被覆層のうち少なくとも一層は、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含有するウレタン樹脂からなり、必要に応じて微粒子等の公知の添加剤を含むことができる。なお、本発明の導電性ローラにおいて、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含有する樹脂被覆層以外の樹脂被覆層は、ウレタン樹脂からなり、更に、上記弾性層に用いる導電剤として例示したものと同様のものを含んでもよく、必要に応じて微粒子等の公知の添加剤を含んでもよい。   At least one of the resin coating layers constituting the conductive roller of the present invention is made of a urethane resin containing lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane, and if necessary fine particles And other known additives. In the conductive roller of the present invention, the resin coating layer other than the resin coating layer containing lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane is made of a urethane resin, and further, The same materials as those exemplified as the conductive agent used in the elastic layer may be included, and known additives such as fine particles may be included as necessary.

また、上記樹脂被覆層のうち弾性層に隣接する樹脂被覆層においては、ウレタン樹脂として水性ウレタン樹脂が好ましく、例えば、水に分散又は溶解させるためにポリウレタン骨格の主鎖中に親水性の置換基を導入したり、必要に応じて乳化剤を添加することで得られる水分散性ウレタン樹脂又は水溶性ウレタン樹脂が更に好ましい。かかる水性ウレタン樹脂を適用する場合、本発明の導電性ローラにおいては、上記弾性層に隣接する樹脂被覆層が、通常、水性ウレタン樹脂を含む水系塗料を弾性層に塗布することにより形成されるが、この場合、塗料に用いる溶剤が水であるために、作業環境に優しい手法で製造することができる。また、従来の有機溶剤を含む塗料を用いて樹脂被覆層を形成する場合、有機溶剤によって弾性層が溶解・破損する問題があったが、本発明においては、弾性層に隣接する樹脂被覆層に用いる水性ウレタン樹脂が、有機溶剤を使用しないために、弾性層の溶解・破損が抑制され、弾性層の硬化を防止できる。なお、これらウレタン樹脂は、単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   In the resin coating layer adjacent to the elastic layer among the resin coating layers, a water-based urethane resin is preferable as the urethane resin. For example, a hydrophilic substituent in the main chain of the polyurethane skeleton is dispersed or dissolved in water. A water-dispersible urethane resin or a water-soluble urethane resin obtained by introducing a solvent or adding an emulsifier as necessary is more preferable. When such an aqueous urethane resin is applied, in the conductive roller of the present invention, the resin coating layer adjacent to the elastic layer is usually formed by applying a water-based paint containing an aqueous urethane resin to the elastic layer. In this case, since the solvent used for the paint is water, it can be produced by a technique that is friendly to the working environment. In addition, when a resin coating layer is formed using a paint containing a conventional organic solvent, there is a problem that the elastic layer is dissolved or damaged by the organic solvent. In the present invention, the resin coating layer adjacent to the elastic layer Since the aqueous urethane resin to be used does not use an organic solvent, dissolution / breakage of the elastic layer is suppressed, and curing of the elastic layer can be prevented. In addition, these urethane resins may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

また、上記水分散性ウレタン樹脂又は水溶性ウレタン樹脂は、紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂であることが好ましい。ここで、紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂とは、紫外線により重合可能な水性のウレタン系モノマー及び/又はオリゴマー、好ましくは、紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有する水性のウレタン系モノマー及び/又はオリゴマーをいう。また、紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有する水性のウレタン系モノマー及び/又はオリゴマーとしては、水性のウレタン系(メタ)アクリレートモノマー及び/又はオリゴマーが好ましい。なお、水性のウレタン系モノマー及びオリゴマーは、水に溶解又は分散するものであればいずれも使用できる。   The water-dispersible urethane resin or water-soluble urethane resin is preferably an ultraviolet curable aqueous urethane resin. Here, the ultraviolet curable aqueous urethane resin is an aqueous urethane monomer and / or oligomer polymerizable by ultraviolet rays, preferably an aqueous urethane monomer having a carbon-carbon double bond polymerizable by ultraviolet rays and // Oligomer. The aqueous urethane monomer and / or oligomer having a carbon-carbon double bond that can be polymerized by ultraviolet rays is preferably an aqueous urethane (meth) acrylate monomer and / or oligomer. In addition, as long as an aqueous | water-based urethane type monomer and oligomer can melt | dissolve or disperse | distribute in water, all can be used.

上記ウレタン系(メタ)アクリレートモノマー及びオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とをウレタン化することによって得られる。   The urethane-based (meth) acrylate monomer and oligomer are obtained by urethanization of a polyol, an isocyanate compound and a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group.

上記弾性層に隣接する樹脂被覆層が紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂からなる場合、該樹脂被覆層は、例えば、紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂を含む水系塗料を弾性層の外周面に塗布した後、紫外線照射により紫外線硬化型水性ウレタン樹脂を硬化させて形成される。これによって、樹脂被覆層の形成に長い乾燥ラインを準備する必要がなくなり、更に、乾燥工程の諸条件のバラツキに起因する樹脂被覆層の特性のバラツキを排除することができる。ここで、上記水系塗料は、更に、反応性希釈剤、光重合開始剤、光重合促進剤等を含むのが好ましい。なお、水系塗料を弾性層の表面に塗布する方法としては、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法、ダイコート法等が挙げられる。また、紫外線照射に用いる光源としては、水銀灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が挙げられる。紫外線照射の条件は、紫外線硬化型水性ウレタン樹脂の種類や塗布量に応じて適宜選択され、例えば、照射強度10〜2000mW/cm2、積算光量50〜2000mJ/cm2の範囲が好ましい。 When the resin coating layer adjacent to the elastic layer is made of an ultraviolet curable aqueous urethane resin, the resin coating layer is formed by, for example, applying an aqueous paint containing an ultraviolet curable aqueous urethane resin to the outer peripheral surface of the elastic layer. It is formed by curing an ultraviolet curable aqueous urethane resin by ultraviolet irradiation. As a result, it is not necessary to prepare a long drying line for forming the resin coating layer, and furthermore, variations in characteristics of the resin coating layer due to variations in various conditions of the drying process can be eliminated. Here, the water-based paint preferably further contains a reactive diluent, a photopolymerization initiator, a photopolymerization accelerator and the like. Examples of a method for applying the water-based paint to the surface of the elastic layer include a spray method, a roll coater method, a dipping method, and a die coating method. Examples of the light source used for ultraviolet irradiation include a mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and a xenon lamp. Conditions of ultraviolet ray irradiation is appropriately selected depending on the type and coating amount of the ultraviolet-curable aqueous urethane resin, for example, irradiation intensity 10~2000mW / cm 2, a range of integrated light quantity 50~2000mJ / cm 2 is preferred.

上記紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂を含む水系塗料において、該水系塗料の粘度は、水の使用量を変えることで適宜調整することができるが、必要に応じて重合性二重結合を有する反応性希釈剤を含有してもよい。該反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に、(メタ)アクリル酸がエステル化反応及びアミド化反応で結合した構造の単官能、2官能又は多官能の重合性化合物等を使用することができる。上記水系塗料における反応性希釈剤の配合量は、上記紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂100質量部に対して、10〜200質量部の範囲が好ましい。   In the water-based paint containing the ultraviolet curable aqueous urethane resin, the viscosity of the water-based paint can be adjusted as appropriate by changing the amount of water used, but if necessary, the reactivity having a polymerizable double bond. A diluent may be contained. As the reactive diluent, a monofunctional, bifunctional or polyfunctional polymerizable compound having a structure in which (meth) acrylic acid is bonded by an esterification reaction or an amidation reaction to a compound containing an amino acid or a hydroxyl group is used. be able to. The amount of the reactive diluent in the water-based paint is preferably in the range of 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ultraviolet curable aqueous urethane resin.

上記紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂を含む水系塗料は、光重合開始剤を含有することが好ましく、該光重合開始剤は、紫外線を照射されることによって、上述したウレタン系(メタ)アクリレートモノマーやウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーの重合を開始させる作用を有する。該光重合開始剤としては、4-ジメチルアミノ安息香酸、4-ジメチルアミノ安息香酸エステル、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン及び3,3-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、4,4-ジメトキシベンゾフェノン、4,4-ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス(4-ジアルキルアミノフェニル)ケトン、ベンジル及びベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、フルオレン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1,2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(モルホリノフェニル)-ブタノン-1等が挙げられる。これら光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。上記水系塗料における光重合開始剤の配合量は、上記紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂100質量部に対して、0.2〜5.0質量部の範囲が好ましい。光重合開始剤の配合量が0.2質量部以下では、紫外線硬化型水性ウレタン樹脂の紫外線硬化を開始させる効果が小さく、一方、5.0質量部を超えると、紫外線硬化を開始させる効果が飽和する一方、コストが高くなる。   The water-based paint containing the ultraviolet curable aqueous urethane resin preferably contains a photopolymerization initiator, and the photopolymerization initiator is irradiated with ultraviolet rays so that the above-described urethane (meth) acrylate monomer or It has a function of initiating polymerization of urethane (meth) acrylate oligomer. Examples of the photopolymerization initiator include 4-dimethylaminobenzoic acid, 4-dimethylaminobenzoic acid ester, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, acetophenone diethyl ketal, alkoxyacetophenone, benzyldimethyl ketal, benzophenone and 3,3. -Dimethyl-4-methoxybenzophenone, benzophenone derivatives such as 4,4-dimethoxybenzophenone, 4,4-diaminobenzophenone, benzyl derivatives such as alkyl benzoylbenzoate, bis (4-dialkylaminophenyl) ketone, benzyl and benzylmethyl ketal Benzoin derivatives such as benzoin and benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, xanthone Thioxanthone and thioxanthone derivatives, fluorene, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) ) -Phenylphosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (morpholinophenyl) -butanone-1, etc. It is done. These photoinitiators may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. The blending amount of the photopolymerization initiator in the water-based paint is preferably in the range of 0.2 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ultraviolet curable aqueous urethane resin. When the blending amount of the photopolymerization initiator is 0.2 parts by mass or less, the effect of initiating UV curing of the UV curable aqueous urethane resin is small, whereas when it exceeds 5.0 parts by mass, the effect of initiating UV curing is saturated, Cost increases.

上記水系塗料に光重合開始剤を配合する場合、光重合開始剤による重合反応を促進するために、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第3級アミン系光重合促進剤、トリフェニルホスフィン等のホスフィン系光重合促進剤、チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤等を更に水系塗料に添加してもよい。これら光重合促進剤の添加量は、上記紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲が好ましい。   When blending a photopolymerization initiator in the water-based paint, a tertiary amine photopolymerization accelerator such as triethylamine or triethanolamine, or a phosphine system such as triphenylphosphine is used to accelerate the polymerization reaction by the photopolymerization initiator. A photopolymerization accelerator, a thioether photopolymerization accelerator such as thiodiglycol, and the like may be further added to the water-based paint. The addition amount of these photopolymerization accelerators is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ultraviolet curable aqueous urethane resin.

本発明の導電性ローラにおいて、上記樹脂被覆層のうち少なくとも一層は、導電剤としてリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド[Li(CF3SO2)2N]及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタン[Li(CF3SO2)3C]を含有することを要する。また、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含有する樹脂被覆層においては、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンの配合量が、ウレタン樹脂100質量部に対し0.05〜10質量部であるのが好ましい。上記配合量が0.05質量部未満では、導電性能が発現されず、一方、10質量部を超えると、樹脂に対する溶解性が低下してしまう。 In the conductive roller of the present invention, at least one of the resin coating layers includes lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide [Li (CF 3 SO 2 ) 2 N] and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) as a conductive agent. It is necessary to contain methane [Li (CF 3 SO 2 ) 3 C]. In the resin coating layer containing lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane, lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane It is preferable that a compounding quantity is 0.05-10 mass parts with respect to 100 mass parts of urethane resins. When the blending amount is less than 0.05 parts by mass, the conductive performance is not expressed. On the other hand, when it exceeds 10 parts by mass, the solubility in the resin is lowered.

更に、上記樹脂被覆層に用いることができる微粒子としては、ゴム又は合成樹脂製の微粒子やカーボン製の微粒子及びシリカ系微粒子等の無機微粒子が好ましく、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタンアクリレート、メラミン樹脂、フェノール樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ガラス状カーボン製の微粒子及びシリカ微粒子が特に好ましい。これら微粒子は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。また、上記微粒子の配合量は、ウレタン樹脂100質量部に対して、5〜40質量部の範囲が好ましい。更に、上記微粒子の平均粒径は、3〜20μmの範囲が好ましい。   Furthermore, as the fine particles that can be used in the resin coating layer, inorganic fine particles such as rubber or synthetic resin fine particles, carbon fine particles, and silica-based fine particles are preferable. Silicone rubber, silicone resin, fluororesin, urethane resin, Particularly preferred are polyolefin resin, epoxy resin, polystyrene resin, epoxy resin, polystyrene resin, urethane acrylate, melamine resin, phenol resin, (meth) acrylic resin, fine particles made of glassy carbon, and silica fine particles. These fine particles may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the blending amount of the fine particles is preferably in the range of 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the urethane resin. Furthermore, the average particle diameter of the fine particles is preferably in the range of 3 to 20 μm.

上記樹脂被覆層の合計の厚さは、特に制限されるものではないが、5〜100μmの範囲が好ましい。ここで、厚さは、平均厚さをさす。樹脂被覆層の厚さの合計が5μm未満では、樹脂被覆層を配設する効果が小さく、100μmを超えると、導電性ローラの表面が硬くなり、柔軟性が損なわれる。   The total thickness of the resin coating layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 100 μm. Here, the thickness refers to the average thickness. If the total thickness of the resin coating layer is less than 5 μm, the effect of disposing the resin coating layer is small, and if it exceeds 100 μm, the surface of the conductive roller becomes hard and the flexibility is impaired.

本発明の現像ローラの製造方法は、特に限定されるものではなく、樹脂被覆層を構成する各成分を含む塗料を調製し、該塗料をディップ法、ロールコーター法、ドクターブレード法又はスプレー法等によって、上述の方法で得たローラ本体の弾性層上に塗布した後、乾燥又は紫外線照射により製造する方法が好適に採用される。なお、本発明の導電性ローラの製造においては、製造コストを低減するために、工程数を少なくすることが好ましく、例えば、上記シャフト部材と上記弾性層とからなるローラ本体を上記塗料に一度浸漬し、適宜乾燥する等して樹脂被覆層を形成することが好ましい。   The method for producing the developing roller of the present invention is not particularly limited, and a paint containing each component constituting the resin coating layer is prepared, and the paint is dipped, roll coater, doctor blade method, spray method or the like. Thus, after applying on the elastic layer of the roller main body obtained by the above method, a method of producing by drying or ultraviolet irradiation is suitably employed. In the production of the conductive roller of the present invention, it is preferable to reduce the number of steps in order to reduce the production cost. For example, the roller body composed of the shaft member and the elastic layer is once immersed in the paint. Then, it is preferable to form the resin coating layer by appropriately drying.

本発明の導電性ローラの表面粗さは、JIS 10点平均粗さ(Rz)が10μm以下であることが好ましい。導電性ローラのJIS 10点平均粗さ(Rz)が10μmを超えると、現像ローラとして使用した場合にトナー搬送量が増加する傾向があるものの、トナーの帯電量が不足し、画像に地カブリや階調不良を発生させてしまう。なお、この平均粗さ(Rz)は、上記微粒子の平均粒径及び粒径分布等を選択することでコントロールすることができる。   As for the surface roughness of the conductive roller of the present invention, the JIS 10-point average roughness (Rz) is preferably 10 μm or less. When the JIS 10-point average roughness (Rz) of the conductive roller exceeds 10 μm, the toner transport amount tends to increase when used as a developing roller, but the toner charge amount is insufficient, and the image is subject to background fogging or Gradation defects will occur. The average roughness (Rz) can be controlled by selecting the average particle size and particle size distribution of the fine particles.

本発明の導電性ローラの抵抗値は、特に制限されるものではないが、良好な画像を得るために電気抵抗が103〜1010Ωであることが好ましく、104〜108Ωであることが更に好ましい。導電性ローラの抵抗値が103Ω未満では、階調性コントロールが著しく困難となり、また感光ドラムに欠陥があった場合バイアスリークが生じることもある。一方、導電性ローラの抵抗値が1010Ωを超えると、例えばトナーを感光ドラムに現像する場合、現像バイアスが導電性ローラ自体の高抵抗のために電圧降下を起こし、現像に十分な現像バイアスが確保できなくなって、十分な画像濃度が得られなくなってしまう。なお、抵抗値の測定は、例えば、平板又は円筒状の対極に導電性ローラの外周面を所定圧力で押し当て、シャフトと対極との間に100Vの電圧を印加し、その際の電流値から求めることができる。このように、導電性ローラの抵抗値を適正かつ均一に制御することにより、トナーが移動するための電界強度を適正かつ均一に保つことができる。 The resistance value of the conductive roller of the present invention is not particularly limited, but in order to obtain a good image, the electrical resistance is preferably 10 3 to 10 10 Ω, and 10 4 to 10 8 Ω. More preferably. If the resistance value of the conductive roller is less than 10 3 Ω, gradation control is extremely difficult, and bias leakage may occur if the photosensitive drum is defective. On the other hand, if the resistance value of the conductive roller exceeds 10 10 Ω, for example, when developing toner on the photosensitive drum, the developing bias causes a voltage drop due to the high resistance of the conductive roller itself, and the developing bias sufficient for development Cannot be secured, and a sufficient image density cannot be obtained. The resistance value can be measured, for example, by pressing the outer peripheral surface of the conductive roller against a flat plate or cylindrical counter electrode with a predetermined pressure, applying a voltage of 100 V between the shaft and the counter electrode, Can be sought. Thus, by appropriately and uniformly controlling the resistance value of the conductive roller, the electric field strength for moving the toner can be kept appropriate and uniform.

本発明の導電性ローラは、アスカーC硬度が80°以下であることが好ましく、20〜70°であるのが更に好ましい。導電性ローラのアスカーC硬度が80°を超えると、導電性ローラと感光ドラム等との接触面積が小さくなり、良好な現像が行えなくなるおそれがあり、また、導電性ローラを現像ローラとして用いた場合、トナーに損傷を与え、感光ドラムや成層ブレードヘのトナー固着等が発生して画像不良が起こり易い。一方、導電性ローラが低硬度過ぎると、導電性ローラを現像ローラとして用いた場合、感光ドラムや成層ブレードとの摩擦力が大きくなり、ジッター等の画像不良が発生するおそれがある。なお、上記導電性ローラは、感光ドラムや成層ブレード等に当接して使用されるため、硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的には20%以下とすることが好ましい。   The conductive roller of the present invention preferably has an Asker C hardness of 80 ° or less, more preferably 20 to 70 °. If the Asker C hardness of the conductive roller exceeds 80 °, the contact area between the conductive roller and the photosensitive drum may be reduced, and good development may not be performed. The conductive roller is used as a developing roller. In such a case, the toner is damaged, and the toner is fixed to the photosensitive drum or the stratified blade. On the other hand, if the conductive roller is too low in hardness, when the conductive roller is used as a developing roller, the frictional force with the photosensitive drum or the stratified blade increases, and image defects such as jitter may occur. The conductive roller is used in contact with a photosensitive drum, a stratified blade, or the like. Therefore, even when the hardness is set to a low hardness, it is preferable to reduce the compression set as much as possible, specifically 20%. The following is preferable.

<画像形成装置>
本発明の画像形成装置は、上述した導電性ローラを備えることを特徴とし、該導電性ローラを現像ローラ、帯電ローラ、トナー供給ローラ及び転写ローラの少なくともいずれかとして備えるのが好ましい。本発明の画像形成装置は、上記導電性ローラを備える以外、特に制限はなく、公知の方法で製造することができる。
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus of the present invention includes the above-described conductive roller, and preferably includes the conductive roller as at least one of a developing roller, a charging roller, a toner supply roller, and a transfer roller. The image forming apparatus of the present invention is not particularly limited except that it includes the conductive roller, and can be manufactured by a known method.

以下に、図を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図3は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図示例の画像形成装置は、トナー7を供給するためのトナー供給ローラ8と、静電潜像を保持した感光ドラム9と、トナー供給ローラ8と感光ドラム9との間に配置された現像ローラ10と、現像ローラ10の近傍(図では上部)に設けられた成層ブレード11と、感光ドラム9の近傍(図では上方)に位置する帯電ローラ12と、感光ドラム9の近傍(図では下方)に位置する転写ローラ13と、感光ドラム9に隣接して設けられたクリーニング部14とを備える。なお、本発明の画像形成装置は、更に画像形成装置に通常用いられる公知の部品(図示せず)を備えることができる。   The image forming apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of an example of the image forming apparatus of the present invention. The illustrated image forming apparatus includes a toner supply roller 8 for supplying toner 7, a photosensitive drum 9 holding an electrostatic latent image, and a developing roller disposed between the toner supply roller 8 and the photosensitive drum 9. 10, a stratification blade 11 provided in the vicinity (upper part in the drawing) of the developing roller 10, a charging roller 12 located in the vicinity (upper part in the figure), and a vicinity (lower part in the figure) of the photosensitive drum 9. And a cleaning unit 14 provided adjacent to the photosensitive drum 9. The image forming apparatus of the present invention can further include known components (not shown) that are normally used in the image forming apparatus.

図示例の画像形成装置においては、感光ドラム9に帯電ローラ12を当接させて、感光ドラム9と帯電ローラ12との間に電圧を印加して、感光ドラム9を一定電位に帯電させた後、露光機(図示せず)により静電潜像が感光ドラム9上に形成する。次に、トナー供給ローラ8と、感光ドラム9と、現像ローラ10とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ8上のトナー7が現像ローラ10を経て感光ドラム9に送られる。現像ローラ10上のトナー7は、成層ブレード11により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ10と感光ドラム9とが接触しながら回転することにより、トナー7が現像ローラ10から感光ドラム9の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー7は、転写ローラ13で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム9上に残留するトナー7は、クリーニング部14のクリーニングブレード15によって除去される。ここで、本発明の画像形成装置においては、トナー供給ローラ8、現像ローラ10、帯電ローラ12及び転写ローラ13の少なくともいずれかに、上述した環境依存性が低く、優れた導電性を有し、かつ、ブリードアウトの発生が抑制された本発明の導電性ローラを用いることで、優れた画像を安定的に形成することが可能となる。   In the illustrated image forming apparatus, the charging roller 12 is brought into contact with the photosensitive drum 9 and a voltage is applied between the photosensitive drum 9 and the charging roller 12 to charge the photosensitive drum 9 to a constant potential. Then, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 9 by an exposure machine (not shown). Next, the toner supply roller 8, the photosensitive drum 9, and the developing roller 10 rotate in the direction of the arrow in the figure, so that the toner 7 on the toner supply roller 8 is sent to the photosensitive drum 9 through the developing roller 10. It is done. The toner 7 on the developing roller 10 is adjusted to a uniform thin layer by the stratifying blade 11 and rotates while the developing roller 10 and the photosensitive drum 9 are in contact with each other. It adheres to the electrostatic latent image and the latent image becomes visible. The toner 7 attached to the latent image is transferred to a recording medium such as paper by the transfer roller 13, and the toner 7 remaining on the photosensitive drum 9 after the transfer is removed by the cleaning blade 15 of the cleaning unit 14. Here, in the image forming apparatus of the present invention, at least one of the toner supply roller 8, the developing roller 10, the charging roller 12 and the transfer roller 13 has low environmental dependency and has excellent conductivity. In addition, it is possible to stably form an excellent image by using the conductive roller of the present invention in which the occurrence of bleed out is suppressed.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

まず、参考例1〜6、実施例7及び比較例1〜4に共通した仕様の弾性層を有するローラ本体を以下の処方に基づき作製した。 First, the roller main body which has the elastic layer of the specification common to Reference Examples 1-6, Example 7, and Comparative Examples 1-4 was produced based on the following prescription.

(ローラ本体の作製)
ポリエーテルポリオールによりプレポリマー化されたNCO含有率6.7%のポリオール変性トリレンジイソシアネートであるイソシアネート成分100質量部と、導電性カーボンブラック2.0質量部、水酸基価37.0mgKOH/gで平均官能基数3のポリエーテルポリオール21質量部、水酸基価388mgKOH/gで平均官能基数3のポリエーテルポリオール19質量部、水酸基価34mgKOH/gの反応性シリコーン整泡剤(ポリジメチルシロキサン/ポリエチレンオキサイド共重合体)5質量部、過塩素酸ナトリウム0.3質量部及びジブチルスズジラウレート0.2質量部とを混合し、ポリウレタン原料を調製した。このポリウレタン原料をメカニカルフロス法により発泡させた。この発泡ポリウレタン原料を、金属軸がセットされた金型に注型することにより、軸の周囲にウレタン発泡体の弾性層を有するローラ本体を作製した。なお、得られたウレタン発泡体の発泡倍率は1.6倍であった。
(Production of roller body)
100 parts by mass of an isocyanate component which is a polyol-modified tolylene diisocyanate having a NCO content of 6.7% prepolymerized with a polyether polyol, 2.0 parts by mass of conductive carbon black, a poly having an average functionality of 3 with a hydroxyl value of 37.0 mgKOH / g 21 parts by mass of ether polyol, 19 parts by mass of polyether polyol having a hydroxyl value of 388 mgKOH / g and an average number of functional groups of 3 and 5 parts by mass of reactive silicone foam stabilizer (polydimethylsiloxane / polyethylene oxide copolymer) having a hydroxyl value of 34 mgKOH / g Then, 0.3 parts by mass of sodium perchlorate and 0.2 parts by mass of dibutyltin dilaurate were mixed to prepare a polyurethane raw material. This polyurethane raw material was foamed by a mechanical floss method. By casting this foamed polyurethane raw material into a mold on which a metal shaft was set, a roller body having an elastic layer of urethane foam around the shaft was produced. The foaming ratio of the obtained urethane foam was 1.6 times.

参考例1)
水分散性ウレタン樹脂[第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス107M]100質量部と、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド0.1質量部とを精製水20質量部に添加し、攪拌モータで30分間攪拌して、下層用塗料Aを調製した。一方、有機溶剤系のウレタン樹脂塗料[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名:ニッポランN5196]100質量部と、カーボンブラック25質量部と、ウレタン粒子[根上工業(株)製、商品名:アートパールC800、平均粒径8.8μm]10質量部とをメチルエチルケトン(MEK)300質量部に分散させ、攪拌モータで30分間攪拌し、表層用塗料Aを調製した。次に、上記発泡ポリウレタンからなる弾性層を有するローラ本体に、上記下層用塗料Aを塗工及び乾燥して平均厚さ20μmの第一樹脂被覆層を形成した後、上記表層用塗料Aを塗工及び乾燥して平均厚さ10μmの第二樹脂被覆層を有する導電性ローラを作製した。
( Reference Example 1)
100 parts by mass of water-dispersible urethane resin [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Superflex 107M] and 0.1 parts by mass of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide are added to 20 parts by mass of purified water and stirred. The lower layer coating material A was prepared by stirring with a motor for 30 minutes. On the other hand, an organic solvent-based urethane resin paint [manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name: NIPPON N5196] 100 parts by mass, carbon black 25 parts by mass, and urethane particles [manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd., trade name: ART Pearl C800, 10 parts by mass of an average particle size of 8.8 μm] was dispersed in 300 parts by mass of methyl ethyl ketone (MEK), and stirred for 30 minutes with a stirring motor to prepare surface layer coating material A. Next, the lower layer coating material A is applied to the roller body having the elastic layer made of polyurethane foam and dried to form a first resin coating layer having an average thickness of 20 μm, and then the surface layer coating material A is applied. The conductive roller having the second resin coating layer having an average thickness of 10 μm was manufactured by drying and processing.

参考例2)
下層用塗料Aにおけるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの使用量を1質量部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性ローラを作製した。
( Reference Example 2)
A conductive roller was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the amount of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide used in the lower layer coating material A was changed to 1 part by mass.

参考例3)
下層用塗料Aにおけるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの使用量を15質量部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性ローラを作製した。
( Reference Example 3)
A conductive roller was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the amount of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide used in the lower layer coating material A was changed to 15 parts by mass.

参考例4)
下層用塗料Aにおけるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの使用量を20質量部に変更する以外は、参考例1と同様にして、導電性ローラを作製した。
( Reference Example 4)
A conductive roller was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the amount of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide used in the lower layer coating material A was changed to 20 parts by mass.

参考例5)
下層用塗料Aにおけるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドの使用量を3質量部に変更し、更に、表層用塗料Aにおけるカーボンブラック25質量部に代えて、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド3質量部を使用する以外は、参考例1と同様にして、導電性ローラを作製した。
( Reference Example 5)
The amount of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide used in the lower layer coating material A was changed to 3 parts by mass, and instead of 25 parts by mass of carbon black in the surface layer coating material A, 3 parts of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide was used. A conductive roller was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the part was used.

参考例6)
有機溶剤系のウレタン樹脂塗料[日本ポリウレタン工業(株)製、商品名:ニッポランN5196]100質量部と、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド5質量部と、ウレタン粒子[根上工業(株)製、商品名:アートパールC800、平均粒径8.8μm]10質量部とをメチルエチルケトン(MEK)300質量部に分散させ、攪拌モータで30分間攪拌し、表層用塗料Bを調製した。次に、上記発泡ポリウレタンからなる弾性層を有するローラ本体に、上記表層用塗料Bを塗工及び乾燥して平均厚さ15μmの樹脂被覆層を有する導電性ローラを作製した。
( Reference Example 6)
Organic solvent-based urethane resin paint [manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name: NIPPOLAN N5196], 5 parts by mass of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, urethane particles [manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd., Product name: Art Pearl C800, average particle size 8.8 μm] 10 parts by mass was dispersed in 300 parts by mass of methyl ethyl ketone (MEK) and stirred with a stirring motor for 30 minutes to prepare surface layer coating material B. Next, a conductive roller having a resin coating layer having an average thickness of 15 μm was prepared by coating and drying the surface layer paint B on a roller body having an elastic layer made of the polyurethane foam.

(実施例7)
エマルジョンタイプの紫外線硬化型水性ウレタン樹脂[第一工業製薬(株)製、商品名:R-5002、固形分40%]100質量部と、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド3質量部と、ウレタン粒子[根上工業(株)製、商品名:アートパールC800、平均粒径8.8μm]10質量と、光重合開始剤[チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア1173]1質量部とを精製水70質量部に分散させ、攪拌モータで30分間攪拌し、表層用塗料Cを調製した。その後、上記発泡ポリウレタンからなる弾性層を有するローラ本体に、上記表層用塗料Cを塗工し、室温で20分間乾燥した後、窒素雰囲気下で回転させながら、照射強度50mW/cm2、積算光量1000mJ/cm2で紫外線照射し、平均厚さ10μmの樹脂被覆層を有する導電性ローラを作製した。
(Example 7)
Emulsion-type UV-curable aqueous urethane resin [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: R-5002, solid content 40%] 100 parts by mass, lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide 3 parts by mass, urethane Particles [manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd., trade name: Art Pearl C800, average particle size 8.8 μm] 10 mass and photopolymerization initiator [Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., trade name: Irgacure 1173] 1 part by mass Were dispersed in 70 parts by mass of purified water and stirred with a stirring motor for 30 minutes to prepare a surface layer coating material C. After that, the surface layer C is applied to the roller body having the elastic layer made of the polyurethane foam, dried at room temperature for 20 minutes, and then rotated in a nitrogen atmosphere, with an irradiation intensity of 50 mW / cm 2 , integrated light quantity. A conductive roller having a resin coating layer with an average thickness of 10 μm was produced by irradiation with ultraviolet rays at 1000 mJ / cm 2 .

(比較例1)
下層用塗料Aにおけるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド0.1質量部に代えて、過塩素酸リチウム3質量部を使用する以外は、参考例1と同様にして、導電性ローラを作製した。
(Comparative Example 1)
A conductive roller was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that 3 parts by mass of lithium perchlorate was used instead of 0.1 part by mass of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide in the lower layer coating material A.

(比較例2)
下層用塗料Aにおけるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド0.1質量部に代えて、カーボンブラック15質量部を使用する以外は、参考例1と同様にして、導電性ローラを作製した。
(Comparative Example 2)
A conductive roller was produced in the same manner as in Reference Example 1, except that 15 parts by mass of carbon black was used instead of 0.1 parts by mass of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide in the lower layer coating material A.

(比較例3)
表層用塗料Bにおけるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド5質量部に代えて、過塩素酸リチウム3質量部を使用する以外は、参考例6と同様にして、導電性ローラを作製した。
(Comparative Example 3)
A conductive roller was produced in the same manner as in Reference Example 6, except that 3 parts by mass of lithium perchlorate was used instead of 5 parts by mass of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide in the coating material B for surface layer.

(比較例4)
表層用塗料Cにおけるリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド3質量部に代えて、過塩素酸リチウム3質量部を使用する以外は、実施例7と同様にして、導電性ローラを作製した。
(Comparative Example 4)
A conductive roller was produced in the same manner as in Example 7 except that 3 parts by mass of lithium perchlorate was used instead of 3 parts by mass of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide in the coating material C for the surface layer.

次に、得られた導電性ローラのアスカーC硬度、ローラ抵抗、JIS 10点平均粗さ(Rz)、感光ドラムの汚染性、画像特性を下記の方法で測定・評価した。結果を表1,2に示す。   Next, Asker C hardness, roller resistance, JIS 10-point average roughness (Rz), contamination of the photosensitive drum, and image characteristics of the obtained conductive roller were measured and evaluated by the following methods. The results are shown in Tables 1 and 2.

(1)アスカーC硬度
マイクロゴム硬度計MD−1[高分子計器社製]を用いて、導電性ローラの表面硬度を測定した。
(1) Asker C hardness The surface hardness of the conductive roller was measured using a micro rubber hardness meter MD-1 [manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.].

(2)ローラ抵抗
導電性ローラをSUSドラムに1kgfの荷重で押し付け、23℃×60%RH(N/N)、15℃×10%RH(L/L)、30℃×85%RH(H/H)の各環境下で24時間放置した後、同環境下でADVANTEST−R8340(アドバンテスト社製)を用いて測定した。
(2) Roller resistance The conductive roller is pressed against the SUS drum with a load of 1 kgf, 23 ° C x 60% RH (N / N), 15 ° C x 10% RH (L / L), 30 ° C x 85% RH (H / H) for 24 hours in each environment, and then measured using ADVANTEST-R8340 (manufactured by Advantest) in the same environment.

(3)表面粗さ
JIS B0601に準拠してJIS 10点平均粗さ(Rz)を求めた。
(3) Surface roughness JIS 10-point average roughness (Rz) was determined based on JIS B0601.

(4)感光ドラムの汚染性
導電性ローラを感光ドラムに1kgfの荷重で押し付け、40℃×95%RHの高温高湿の環境下に1週間保存した後、該導電性ローラを現像ローラとして実機に組み付けて画像出しし、現像ローラと接触部の画像を下記基準で判断した。
感光ドラムの汚染が見られなかったものを「○」、感光ドラムの汚染が若干見られたものを「△」、ブリードして感光ドラムの汚染が見られたものを「×」とした。
(4) Contamination of the photosensitive drum The conductive roller is pressed against the photosensitive drum with a load of 1 kgf and stored for one week in a high-temperature and high-humidity environment of 40 ° C. × 95% RH. The image of the developing roller and the contact portion was judged according to the following criteria.
A case where no contamination of the photosensitive drum was observed was indicated by “◯”, a case where slight contamination of the photosensitive drum was observed was indicated by “△”, and a case where contamination of the photosensitive drum was observed by bleeding was indicated by “X”.

(5)画像濃度
導電性ローラを現像ローラとしてカートリッジに組み込み、低温低湿(L/L)環境下(15℃、10%RH)、高温高湿(H/H)環境下(30℃、80%RH)において、ヒューレットパッカード社製カラーLBP4700dnにて印字率2%の連続画像形成を行い、初期と5000枚印刷後にベタ画像とハーフトーン画像を形成した。ベタ画像とハーフトーン画像について、目視にて下記基準で判断した。
濃度ムラがないものを「○」、若干の濃度ムラがあるものを「△」、濃度ムラがあるものを「×」とした。
(5) Image density A conductive roller is incorporated in the cartridge as a developing roller, and it is in a low-temperature, low-humidity (L / L) environment (15 ° C, 10% RH), in a high-temperature, high-humidity (H / H) environment (30 ° C, 80% RH), continuous image formation with a printing rate of 2% was performed with a color LBP4700dn manufactured by Hewlett-Packard Co., and solid images and halftone images were formed initially and after printing 5000 sheets. The solid image and the halftone image were visually judged according to the following criteria.
“◯” indicates that there is no density unevenness, “Δ” indicates that there is slight density unevenness, and “x” indicates that there is density unevenness.

(6)耐かぶり性
白ベタの画像出し中に、プリンタを強制停止し、白地部分における感光ドラムへのトナーの飛翔量をテープ転写による濃度比較により評価した。なお、マクベス濃度計を用いて、0.00の白地部分に対する相対濃度を測定し、下記基準で判断した。
相対濃度が0.15未満のものを「○」、相対濃度が0.15以上0.20未満のものを「△」、相対濃度が0.20以上のものを「×」とした。
(6) Fog resistance During printing of a solid white image, the printer was forcibly stopped, and the amount of toner flying to the photosensitive drum in the white background portion was evaluated by density comparison by tape transfer. In addition, the relative density with respect to the white background part of 0.00 was measured using the Macbeth densitometer, and the following reference | standard judged.
A sample having a relative concentration of less than 0.15 was indicated by “◯”, a sample having a relative concentration of 0.15 or more and less than 0.20 was designated by “Δ”, and a sample having a relative concentration of 0.20 or more by “X”.

Figure 0005116272
Figure 0005116272

Figure 0005116272
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*1 導電剤としてリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを使用した樹脂被覆層.
*2 導電剤として過塩素酸リチウムを使用した樹脂被覆層.
*3 導電剤としてカーボンブラックを使用した樹脂被覆層.
* 1 A resin coating layer using lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane as a conductive agent.
* 2 Resin coating layer using lithium perchlorate as a conductive agent.
* 3 Resin coating layer using carbon black as a conductive agent.

表1及び表2の結果から明らかなように、樹脂被覆層のうち少なくとも一層に導電剤としてリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを選択した実施例及び参考例の導電性ローラは、導電剤として従来のイオン導電剤や電子導電剤を選択した比較例の導電性ローラに比べて、感光ドラムを汚染することがなく、画像特性が良好であることが分かる。 As is clear from the results in Tables 1 and 2, Examples and References in which lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane were selected as the conductive agent in at least one of the resin coating layers examples of the conductive roller, compared to the conductive roller of the comparison example were selected conventional ion conductive agent or electronic conductive agent as a conductive agent, without contaminating the photosensitive drum, it is understood that the image characteristics are good .

本発明の導電性ローラの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the electroconductive roller of this invention. 本発明の導電性ローラの他の例の断面図である。It is sectional drawing of the other example of the electroconductive roller of this invention. 本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of an example of an image forming apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 導電性ローラ
2 シャフト
3 弾性層
4 ウレタン樹脂の樹脂被覆層
5 導電性ローラ
6a ウレタン樹脂の樹脂被覆層
6b ウレタン樹脂の樹脂被覆層
7 トナー
8 トナー供給ローラ
9 感光ドラム
10 現像ローラ
11 成層ブレード
12 帯電ローラ
13 転写ローラ
14 クリーニング部
15 クリーニングブレード
1 conductive roller 2 shaft 3 elastic layer 4 urethane resin of the resin coating layer 5 conductive roller 6a urethane resin of the resin coating layer 6b urethane resin of the resin coating layer 7 Toner 8 Toner supply roller 9 photosensitive drum 10 the developing roller 11 Laminating blade 12 Charging roller 13 Transfer roller 14 Cleaning unit 15 Cleaning blade

Claims (3)

シャフトと、該シャフトの外周に形成された弾性層と、該弾性層の外周面に形成された一層以上のウレタン樹脂の樹脂被覆層とを備えた導電性ローラにおいて、
前記樹脂被覆層のうち少なくとも一層が、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含有し、
前記弾性層に隣接する樹脂被覆層が、水分散性ウレタン樹脂又は水溶性ウレタン樹脂からなり、
前記水分散性ウレタン樹脂又は水溶性ウレタン樹脂が、紫外線硬化型の水性ウレタン樹脂であることを特徴とする導電性ローラ。
In a conductive roller comprising a shaft, an elastic layer formed on the outer periphery of the shaft, and one or more resin coating layers made of urethane resin formed on the outer peripheral surface of the elastic layer,
At least one of the resin coating layers contains lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane ,
The resin coating layer adjacent to the elastic layer is made of water-dispersible urethane resin or water-soluble urethane resin,
The conductive roller, wherein the water-dispersible urethane resin or water-soluble urethane resin is an ultraviolet curable aqueous urethane resin .
前記リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを含有する樹脂被覆層が、ウレタン樹脂100質量部に対して、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及び/又はリチウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタンを0.05〜10質量部含有することを特徴とする請求項1に記載の導電性ローラ。   The resin coating layer containing the lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris (trifluoromethanesulfonyl) methane is lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and / or lithium tris with respect to 100 parts by mass of the urethane resin. The conductive roller according to claim 1, comprising 0.05 to 10 parts by mass of (trifluoromethanesulfonyl) methane. 請求項1又は2に記載の導電性ローラを備えた画像形成装置。 Image forming apparatus comprising a conductive roller according to claim 1 or 2.
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