JP5183100B2 - Process cartridge - Google Patents

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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンター(LBP)のような電子写真方式による画像形成装置(以下、「電子写真装置」という)に用いられるプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to a process cartridge used in an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as “electrophotographic apparatus”) such as a copying machine or a laser beam printer (LBP).

最近のコンピューター及びその周辺機器の高性能化に伴い、それらの出力装置である画像形成装置にも年々、高機能化が求められている。例えば、カラー化やグラフィック化の傾向に伴い、電子写真装置による出力画像には、より一層の高画質・入力画像の忠実な再現性が求められており、プロセスカートリッジにおける高画質・高耐久はますます重要とされてきている。   With recent improvements in the performance of computers and peripheral devices, image forming apparatuses serving as output devices are required to have higher functions year by year. For example, with the trend toward colorization and graphics, output images from electrophotographic devices are required to have higher image quality and faithful reproducibility of input images, and process cartridges have higher image quality and higher durability. It has become increasingly important.

このような傾向に対して、電子写真感光体(以下、単に「感光体」という)としては、電子写真プロセスに応じた感度、電気的特性、機械的特性、更には光学的特性を備えていることが要求される。特に、繰り返し使用される感光体の表面には帯電、露光、現像、転写、クリーニング等の電気的や機械的外力が直接加えられるため、それらに対する耐久性が要求される。さらに、帯電時に発生するオゾンや窒素酸化物に対する耐性も求められる。特に近年、生産性及び耐久性の観点から主流となっている有機系の感光体は、比較的低い硬度を有するものが多く、耐久性を向上させるための重要な要因として、表面の潤滑性と用いる樹脂の強度が挙げられる。   In response to such a tendency, an electrophotographic photosensitive member (hereinafter simply referred to as “photosensitive member”) has sensitivity, electrical characteristics, mechanical characteristics, and optical characteristics according to the electrophotographic process. Is required. In particular, since electrical and mechanical external forces such as charging, exposure, development, transfer, and cleaning are directly applied to the surface of the photoreceptor to be used repeatedly, durability against them is required. Furthermore, resistance to ozone and nitrogen oxides generated during charging is also required. In particular, in recent years, organic photoreceptors, which have become mainstream from the viewpoint of productivity and durability, often have a relatively low hardness, and as an important factor for improving durability, surface lubricity and The strength of the resin used is mentioned.

潤滑性の向上については、表面層にシリコーンオイルやフッ素系のオイルを添加する方法(特許文献1)、表面層のバインダー樹脂として主鎖にシロキサン鎖を共重合したポリカーボネートを用いる方法(特許文献2、3)がある。また、ビスフェノールAの中心部のイソプロピリデンをヘキサフルオロイソプロピリデンに変更したポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂として用いる方法も提案されている(特許文献4)。   For improving lubricity, a method of adding silicone oil or fluorine-based oil to the surface layer (Patent Document 1), a method using a polycarbonate having a main chain copolymerized with a siloxane chain as a binder resin of the surface layer (Patent Document 2). 3). In addition, a method has been proposed in which a polycarbonate resin in which isopropylidene at the center of bisphenol A is changed to hexafluoroisopropylidene is used as a binder resin (Patent Document 4).

しかし、これらの方法で感光体の表面の潤滑性等を改善しようとすると、その量比により差は生じるものの、樹脂本来の機械的強度が低下してしまい、耐久性が不十分である場合があった。また、ポリジメチルシロキサンを初めとするシリコーンオイルの添加では、少量の添加によっても残留電位が著しく増加し易く、感光層の一層である電荷輸送層の被膜が白濁し、被膜の光学的特性の面からも問題があった。これら問題により、出力された画像の画質が低下していたり、感度低下による濃度薄、ゴースト等のメモリー画像が発生したりするような欠点があった。   However, if it is attempted to improve the lubricity of the surface of the photoreceptor by these methods, the mechanical strength of the resin is lowered and the durability may be insufficient, although a difference occurs depending on the amount ratio. there were. In addition, when a silicone oil such as polydimethylsiloxane is added, the residual potential tends to increase remarkably even if a small amount is added, and the coating of the charge transport layer, which is one layer of the photosensitive layer, becomes cloudy. There was also a problem. Due to these problems, there is a drawback that the image quality of the output image is deteriorated, or that a memory image such as a thin density and a ghost is generated due to the sensitivity decrease.

一方、帯電部材については、帯電装置の小型化及びコストダウンの観点から、感光体の表面を帯電する方式の1つとして、DC接触帯電方式が普及している。DC接触帯電方式とは、直流電圧のみを帯電部材に印加することによって、帯電部材と感光体との間の当接部近傍で微少な放電をさせる方式で、帯電部材を感光体に接触させて充分なニップを形成させることにより、感光体の表面を均一に帯電することができる。   On the other hand, with respect to the charging member, a DC contact charging method has become widespread as one of methods for charging the surface of the photoreceptor from the viewpoint of downsizing and cost reduction of the charging device. The DC contact charging method is a method in which only a direct current voltage is applied to the charging member to cause a slight discharge in the vicinity of the contact portion between the charging member and the photosensitive member. The charging member is brought into contact with the photosensitive member. By forming a sufficient nip, the surface of the photoreceptor can be uniformly charged.

帯電部材に要求される特性は、感光体の感光体層を侵食したり汚染したりする低分子量成分のブリードアウトが殆ど無いことや感光体との当接ニップを十分にかつ均一に確保するための柔軟性を有することに加えて、耐摩耗性・電気特性などがある。これら要求された特性を満たすために、従来は、支持体、弾性層(導電性弾性層)及び表面層がこの順に有する帯電部材が提案されている。   The characteristics required for the charging member are that there is almost no bleed-out of low molecular weight components that erode or contaminate the photoreceptor layer of the photoreceptor, and that the contact nip with the photoreceptor is sufficiently and uniformly secured. In addition to having the flexibility described above, there are wear resistance and electrical characteristics. In order to satisfy these required characteristics, conventionally, a charging member having a support, an elastic layer (conductive elastic layer), and a surface layer in this order has been proposed.

例えば、特許文献5には、均一な帯電やトナー汚れ防止のために、弾性体の表面に水系フッ素樹脂を含む外層を形成した帯電部材が開示されている。この技術は、具体的には、導電性弾性ローラ上に、カーボンを分散させたポリエステル樹脂からなる塗膜層を形成し、更にその上に、カーボンを分散させた水系フッ素樹脂からなる塗膜層を作成する技術である。   For example, Patent Document 5 discloses a charging member in which an outer layer containing a water-based fluororesin is formed on the surface of an elastic body to prevent uniform charging and toner contamination. Specifically, this technique forms a coating layer made of a polyester resin in which carbon is dispersed on a conductive elastic roller, and further a coating layer made of a water-based fluororesin in which carbon is dispersed thereon. Is the technology to create.

しかしながら、このような樹脂層が表面層となっている導電性ローラを、繰り返し帯電に使用していくと、感光体と摩擦や圧接が生じ、そのために表面層が劣化し、帯電ムラ等を発生し、画像不良を引き起こすことがある。
特開2001−255675号公報 特開平6−136108号公報 特開平5−72753号公報 特開昭63−65444号公報 特開平9−171285号公報
However, if a conductive roller with such a resin layer as the surface layer is repeatedly used for charging, friction and pressure contact with the photoreceptor will occur, resulting in deterioration of the surface layer and uneven charging. And may cause image defects.
JP 2001-255675 A JP-A-6-136108 JP-A-5-72753 JP-A 63-65444 JP-A-9-171285

本発明の課題は、上記問題を解決した、感光体が電気的特性、耐ソルベントクラック性・機械強度及び高い潤滑性の表面を有し、帯電部材が感光体との摺動性が良好で、繰り返し使用に対して、高耐久高画質を維持したプロセスカートリッジを提供することである。   The object of the present invention is to solve the above problems, the photoreceptor has electrical characteristics, solvent crack resistance / mechanical strength and high lubricity surface, and the charging member has good slidability with the photoreceptor, It is an object of the present invention to provide a process cartridge that maintains high durability and high image quality for repeated use.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、ついに本発明に至った。   The present inventors diligently studied to solve the above problems, and finally reached the present invention.

すなわち、本発明は、少なくとも感光体及び該感光体を帯電する帯電部材を備える、電子写真装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、該感光体は、導電性支持体と感光層とを有しており、かつ、下記一般式(1)で示される繰り返し構造単位と下記一般式(2)で示される繰り返し構造単位を有し末端の片方又は両方が下記一般式(3)で示される末端構造を有し、また、一般式(2)及び一般式(3)におけるシロキサン部の平均繰返し数m及びnの関係がm=nであるポリカーボネート重合体と、下記化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを含む表面層を有しているものであり、該帯電部材は、下記式(5)で示される加水分解性シラン化合物と、下記式(6)で示されるアリール基を有する加水分解性シラン化合物と、下記式(7)で示されるカチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物とを加水分解して得たカチオン重合可能な基を有する縮合物の該カチオン重合可能な基を開裂させて架橋させたポリシロキサンからなり、該化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンに対する接触角が、10.0°以上70.0°以下である最表面を有する表面層を有しているものであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
That is, the present invention is a process cartridge that is detachable from an electrophotographic apparatus main body and includes at least a photosensitive member and a charging member that charges the photosensitive member, and the photosensitive member includes a conductive support and a photosensitive layer. and has, and has a repeating structural unit represented by the repeating structural unit represented by the following general formula represented by the following general formula (1) (2), one or both ends represented by the following general formula (3) has a terminal structure, also represented by the general formulas (2) and (3) a polycarbonate polymer relationship average repeating number m and n of the siloxane portion is Ru m = n der in the following chemical formula (4) The charging member has a hydrolyzable silane compound represented by the following formula (5) and a hydrolyzate having an aryl group represented by the following formula (6). Degradable sila The cationically polymerizable group of a condensate having a cationically polymerizable group obtained by hydrolyzing a compound and a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group represented by the following formula (7) is cleaved: And having a surface layer having an outermost surface whose contact angle with respect to the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) is 10.0 ° or more and 70.0 ° or less. It is a process cartridge characterized by being.

Figure 0005183100
(式(1)中、Xは、単結合、−O−、−S−又は置換若しくは無置換のアルキリデン基であり、R11乃至R18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基、置換若しくは無置換のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(In formula (1), X is a single bond, —O—, —S—, or a substituted or unsubstituted alkylidene group, and R 11 to R 18 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkoxy group. A nitro group, a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and * represents a bonding position.)

Figure 0005183100
(式(2)中、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、R23乃至R26は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、aは1乃至30の整数、mは1乃至500の整数を示す。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(In the formula (2), R 21 and R 22 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and R 23 to R 26 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, substituted or unsubstituted. A represents an integer of 1 to 30, m represents an integer of 1 to 500, and * represents a bonding position.)

Figure 0005183100
(式(3)中、R31及びR32は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、R33及びR34は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、R35乃至R39は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、bは1乃至30の整数、nは1乃至500の整数を示す。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(In formula (3), R 31 and R 32 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a nitro group, a substituted or unsubstituted alkyl group or an aryl group, and R 33 and R 34 are Each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group; R 35 to R 39 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group or an aryl group; and b represents 1 to 30 And n represents an integer of 1 to 500. * represents a bonding position.)

Figure 0005183100
(式(4)中、lは繰り返し単位数の平均値を示す。)
Figure 0005183100
(式(5)中、R 51 及びR 52 はそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基であり、Z 51 は、2価の有機基であり、Rf 51 は炭素数1乃至11のフッ化アルキル基である。fは0乃至2の整数、gは1乃至3の整数で、かつ、f+g=3である。)
Figure 0005183100
(式(6)中、R 61 及びR 62 はそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基であり、Ar 61 は、アリール基である。iは0乃至2の整数、jは1乃至3の整数で、かつ、i+j=3である。)
Figure 0005183100
(式(7)中、R 71 及びR 72 はそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基であり、Z 71 は、2価の有機基であり、Rc 71 は、カチオン重合可能な基である。dは0乃至2の整数、eは1乃至3の整数で、かつ、d+e=3である。)
Figure 0005183100
(In formula (4), l represents the average number of repeating units.)
Figure 0005183100
(In the formula (5), R 51 and R 52 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, Z 51 is a divalent organic group, and Rf 51 is a fluorinated C 1-11 carbon atom. An alkyl group, f is an integer of 0 to 2, g is an integer of 1 to 3, and f + g = 3.)
Figure 0005183100
(In Formula (6), R 61 and R 62 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, Ar 61 is an aryl group, i is an integer of 0 to 2, j is 1 to 3) (It is an integer and i + j = 3.)
Figure 0005183100
(In formula (7), R 71 and R 72 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, Z 71 is a divalent organic group, and Rc 71 is a cationically polymerizable group. D is an integer from 0 to 2, e is an integer from 1 to 3, and d + e = 3.)

本発明によれば、電気的特性や耐ソルベントクラック性・機械強度を損なうことなく潤滑性の高い表面を有する感光体と、前記感光体に対して親和性の低い表面層を有する帯電部材とを組み合わせて用いることにより、感光体と帯電部材との摺動性が良好となる。それにより、繰り返し使用しても、高耐久・高画質を維持したプロセスカートリッジが提供できる。   According to the present invention, there is provided a photosensitive member having a highly lubricious surface without impairing electrical characteristics, solvent crack resistance and mechanical strength, and a charging member having a surface layer having a low affinity for the photosensitive member. When used in combination, the slidability between the photosensitive member and the charging member is improved. As a result, a process cartridge that maintains high durability and high image quality even when used repeatedly can be provided.

上記したように、本発明のプロセスカートリッジは、感光体が、導電性支持体上に感光層を有したものである。さらに、該感光層の最表面層が一般式(1)の繰り返し構造単位と一般式(2)の繰り返し構造単位を有し、かつ、末端の少なくとも片方が一般式(3)の末端構造を有するポリカーボネート重合体と、化学式(4)のポリジメチルシロキサンを含むものである。そして、一般式(2)及び一般式(3)におけるシロキサン部の平均繰返し数m及びnの関係がm=nである。また、帯電部材は、その表面に対する感光層に使用されている化学式(4)のポリジメチルシロキサンの接触角Xが、10.0°以上70.0°以下であることを特徴とする。   As described above, in the process cartridge of the present invention, the photosensitive member has a photosensitive layer on a conductive support. Further, the outermost surface layer of the photosensitive layer has a repeating structural unit of the general formula (1) and a repeating structural unit of the general formula (2), and at least one of the terminals has a terminal structure of the general formula (3). It contains a polycarbonate polymer and polydimethylsiloxane of the chemical formula (4). The relationship between the average number of repetitions m and n of the siloxane moiety in the general formulas (2) and (3) is m = n. The charging member is characterized in that the contact angle X of the polydimethylsiloxane of the chemical formula (4) used for the photosensitive layer on the surface thereof is 10.0 ° or more and 70.0 ° or less.

Figure 0005183100
(式(1)中、Xは、単結合、−O−、−S−又は置換若しくは無置換のアルキリデン基であり、R11乃至R18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基、置換若しくは無置換のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(In formula (1), X is a single bond, —O—, —S—, or a substituted or unsubstituted alkylidene group, and R 11 to R 18 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkoxy group. A nitro group, a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and * represents a bonding position.)

Figure 0005183100
(式(2)中、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、R23乃至R26は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、aは1乃至30の整数、mは1乃至500の整数を示す。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(In the formula (2), R 21 and R 22 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and R 23 to R 26 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, substituted or unsubstituted. A represents an integer of 1 to 30, m represents an integer of 1 to 500, and * represents a bonding position.)

Figure 0005183100
(式(3)中、R31及びR32は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、R33及びR34は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、R35乃至R39は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、bは1乃至30の整数、nは1乃至500の整数を示す。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(In formula (3), R 31 and R 32 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a nitro group, a substituted or unsubstituted alkyl group or an aryl group, and R 33 and R 34 are Each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group; R 35 to R 39 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group or an aryl group; and b represents 1 to 30 And n represents an integer of 1 to 500. * represents a bonding position.)

Figure 0005183100
(式(4)中、lは繰り返し単位数の平均値を示す。)
Figure 0005183100
(In formula (4), l represents the average number of repeating units.)

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

〔1〕プロセスカートリッジ
まず、本発明のプロセスカートリッジを備えた電子写真装置について説明する。図1はその電子写真装置の一例の概略構成図である。
[1] Process Cartridge First, an electrophotographic apparatus provided with the process cartridge of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of the electrophotographic apparatus.

1は像担持体としての回転ドラム型の感光体である。この感光体1は、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。プロセススピードは可変である。本図において、感光体1は、ロール状の導電性支持体、該支持体上に電荷発生層及び電荷輸送層からなる感光層を有する感光体である。感光体1は、感光体表面を所定の極性、電位に帯電させるため電荷注入層をさらに有しても良い。なお、本発明において重要な構成要素である感光体については後述する。   Reference numeral 1 denotes a rotating drum type photoreceptor as an image carrier. The photoreceptor 1 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of the arrow about the shaft 2. Process speed is variable. In this figure, a photoreceptor 1 is a photoreceptor having a roll-shaped conductive support and a photosensitive layer comprising a charge generation layer and a charge transport layer on the support. The photoreceptor 1 may further include a charge injection layer for charging the surface of the photoreceptor to a predetermined polarity and potential. Note that the photoreceptor, which is an important component in the present invention, will be described later.

3は帯電部材である。なお、帯電部材3としては、ローラ形状が一般的である(以下、このローラ形状の帯電部材を特に「帯電ローラ」という)。帯電ローラ3と、帯電ローラ3に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源(不図示)とによって帯電手段が構成されている。この帯電バイアス印加電源から直流電圧のみあるいは直流電圧に交流電圧を重畳して、帯電部材に電圧が印加される。帯電部材には、直流電圧のみの電圧を印加するための電圧印加手段を有する電子写真装置に、本発明のプロセスカートリッジを使用することが好ましい。帯電ローラ3は、感光体1に所定の押圧力で接触させてあり、本例では、感光体1の回転に対して順方向に回転駆動する。この帯電ローラ3に対して帯電バイアス印加電源から、直流電圧(例えば−1000V)が印加されることで、感光体1の表面が極性電位(例えば暗部電位−500V)に一様に帯電処理される。なお、本帯電部材についても、後述する。   Reference numeral 3 denotes a charging member. The charging member 3 generally has a roller shape (hereinafter, this roller-shaped charging member is particularly referred to as a “charging roller”). A charging unit is configured by the charging roller 3 and a charging bias application power source (not shown) that applies a charging bias to the charging roller 3. A voltage is applied to the charging member from the charging bias application power source only with a DC voltage or with an AC voltage superimposed on the DC voltage. It is preferable to use the process cartridge of the present invention in an electrophotographic apparatus having a voltage applying means for applying only a DC voltage as the charging member. The charging roller 3 is brought into contact with the photosensitive member 1 with a predetermined pressing force, and is driven to rotate in the forward direction with respect to the rotation of the photosensitive member 1 in this example. By applying a DC voltage (for example, −1000 V) from the charging bias application power source to the charging roller 3, the surface of the photoreceptor 1 is uniformly charged to a polar potential (for example, a dark portion potential of −500 V). . The charging member will also be described later.

4は露光光(画像露光光)である。露光手段(不図示)から出力されるスリット露光やレーザービーム走査露光などが露光光4に該当する。感光体1の帯電処理面に露光光4を照射すると、感光体帯電面の露光明部の電位が目的の画像に応じて選択的に低下(減衰)して(例えば明部電位−150V)、感光体1表面に静電潜像が形成される。   Reference numeral 4 denotes exposure light (image exposure light). Slit exposure and laser beam scanning exposure output from an exposure means (not shown) correspond to the exposure light 4. When exposure light 4 is irradiated onto the charging surface of the photosensitive member 1, the potential of the exposed bright portion of the photosensitive member charging surface is selectively lowered (attenuated) according to the target image (for example, the bright portion potential is -150V). An electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 1.

5は現像手段である。現像手段5としては公知の手段を利用することができる。例えば本図における現像手段5は、トナーを収容する現像容器、その開口部に配設されてトナーを担持搬送するトナー担持体及びトナー担持体表面へのトナーの担持量(トナー層厚)を規制するトナー規制部材(不図示)を有する構成とされている。現像手段5は、感光体1表面の静電潜像の露光明部に、感光体1の帯電極性と同極性に帯電しているトナー(ネガトナー)を選択性に付着させて静電潜像をトナー像として可視化(現像)する。なお、本図では、現像バイアス電位−350Vとなるようにトナー担持体は電圧印加されている。感光体1表面の静電潜像の現像には、例えば、ジャンピング現像法、接触現像法、磁気ブラシ法などがあるが、トナーの飛散性改善の観点から、接触現像法が好ましい。トナー担持体としては、接触安定性の確保という面から、ゴム等の弾性材料を用いることが望ましい。例えば、金属等の導電性支持体上に導電性を付与した弾性層を設けた現像ローラを例示できる。現像ローラでは、弾性材料を発泡成形した発泡体を弾性層としてもよい。また、さらにこの上に表面層を設けたり、表面処理を施したりしてもよい。表面処理としては、UV及び電子線を用いる表面処理、化合物等を表面に付着及び含浸させる表面改質処理等を挙げることができる。   Reference numeral 5 denotes developing means. As the developing means 5, a known means can be used. For example, the developing means 5 in this figure regulates the developer container that contains toner, the toner carrier that is disposed in the opening of the toner container and carries the toner, and the amount of toner carried on the toner carrier surface (toner layer thickness). And a toner regulating member (not shown). The developing means 5 selectively attaches toner (negative toner) charged to the same polarity as the charged polarity of the photosensitive member 1 to the exposed bright portion of the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member 1 to form an electrostatic latent image. Visualize (develop) toner image. In the drawing, a voltage is applied to the toner carrier so that the developing bias potential is −350V. Examples of the development of the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 1 include a jumping development method, a contact development method, and a magnetic brush method. The contact development method is preferable from the viewpoint of improving toner scattering properties. As the toner carrier, it is desirable to use an elastic material such as rubber from the viewpoint of ensuring contact stability. For example, a developing roller provided with an elastic layer imparted with conductivity on a conductive support such as metal can be exemplified. In the developing roller, a foam obtained by foaming an elastic material may be used as the elastic layer. Further, a surface layer may be provided thereon or surface treatment may be performed. Examples of the surface treatment include a surface treatment using UV and an electron beam, and a surface modification treatment for attaching and impregnating a compound or the like on the surface.

6は転写手段であり、本図では転写ローラを示してある。転写ローラ6は公知の手段を利用することができ、例えば、金属等の導電性支持体上に中抵抗に調整された弾性樹脂層を被覆してなる転写ローラを例示できる。転写ローラ6は、転写ニップ部が形成されるように、感光体1に所定の押圧力で接触されており、感光体1の回転と順方向に感光体1の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転する。また、該転写ローラには、転写バイアス印加電源(不図示)からトナーの帯電特性とは逆極性の転写電圧が印加されている。転写材供給手段(不図示)から感光体1と転写ローラ6との間(転写ニップ部)に感光体1の回転と同期して転写材(紙など)Pが給紙される。その転写材Pの裏面が転写電圧を印加した転写ローラ6により、トナーの帯電極性とは逆極性に帯電されることにより、転写ニップ部において感光体1表面に担されているトナー画像が転写材Pの表面に静電転写される。   Reference numeral 6 denotes transfer means, which shows a transfer roller in this drawing. As the transfer roller 6, a known means can be used. For example, a transfer roller formed by coating an elastic resin layer adjusted to a medium resistance on a conductive support such as metal can be exemplified. The transfer roller 6 is in contact with the photosensitive member 1 with a predetermined pressing force so that a transfer nip portion is formed, and the circumferential speed is approximately the same as the rotational peripheral speed of the photosensitive member 1 in the forward direction with the rotation of the photosensitive member 1. Rotate with. In addition, a transfer voltage having a polarity opposite to the charging characteristics of the toner is applied to the transfer roller from a transfer bias application power source (not shown). A transfer material (paper or the like) P is fed from a transfer material supply means (not shown) between the photoconductor 1 and the transfer roller 6 (transfer nip portion) in synchronization with the rotation of the photoconductor 1. The back surface of the transfer material P is charged by a transfer roller 6 to which a transfer voltage is applied, so that the toner image carried on the surface of the photoreceptor 1 at the transfer nip portion is transferred to the transfer material. Electrostatic transfer to the surface of P.

トナー像の転写を受けた転写材Pは、感光体1から分離してトナー定着手段8へ導入され、そこで像定着され、画像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排出される。両面画像形成モードや多重画像形成モードの場合、この画像形成物は、不図示の再循環搬送機機構に導入されて転写ニップ部へ再導入される。   The transfer material P that has received the transfer of the toner image is separated from the photoreceptor 1 and introduced into the toner fixing means 8 where the image is fixed and discharged out of the apparatus as an image formed product (print, copy). In the case of the double-sided image forming mode or the multiple image forming mode, this image formed product is introduced into a recirculation conveyance mechanism (not shown) and reintroduced into the transfer nip portion.

トナー像転写後の感光体1は、クリーニング手段(クリーニングブレードなど)7によって転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化される。感光体1は、必要により、さらに前露光手段(不図示)からの前露光により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、帯電手段が本図に示すような接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。   After the toner image is transferred, the photosensitive member 1 is cleaned by a cleaning means (cleaning blade or the like) 7 to remove the transfer residual developer (toner). The photoreceptor 1 is repeatedly used for image formation after being subjected to charge removal processing by pre-exposure from a pre-exposure unit (not shown) as required. When the charging unit is a contact charging unit as shown in the figure, pre-exposure is not always necessary.

本図では、感光体1、帯電部材(帯電ローラ)3、現像手段5及びクリーニング手段7が一体となり、プロセウカートリッジ9になっており、これが電子写真装置本体にガイドレール10によって着脱可能な構成となっている。しかし、本発明のプロセスカートリッジでは、感光体1と帯電部材3を以下に詳述するような構成である限り、感光体1及び帯電部材3以外の構成手段と一体となっている必要はない。   In this figure, the photosensitive member 1, the charging member (charging roller) 3, the developing means 5 and the cleaning means 7 are integrated into a process cartridge 9, which can be attached to and detached from the electrophotographic apparatus main body by a guide rail 10. It has become. However, in the process cartridge of the present invention, as long as the photosensitive member 1 and the charging member 3 are configured as described in detail below, it is not necessary to be integrated with the constituent means other than the photosensitive member 1 and the charging member 3.

〔2〕感光体
本発明に用いる感光体は導電性支持体上に感光層を有する感光体である。該感光層の最表面層には、上記したシロキサン部を有するポリカーボネート重合体及び化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンが含まれる。そして、該ポリカーボネート重合体は、一般式(2)の繰り返し構造単位中及び一般式(3)の端末構造中のシロキサン部の平均繰返し数m及びnの関係が、m=nである。
[2] Photoreceptor The photoreceptor used in the present invention is a photoreceptor having a photosensitive layer on a conductive support. The outermost surface layer of the photosensitive layer contains the above-described polycarbonate polymer having a siloxane portion and polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4). In the polycarbonate polymer, the relationship between the average repeating number m and n of the siloxane part in the repeating structural unit of the general formula (2) and the terminal structure of the general formula (3) is m = n.

上記ポリカーボネート重合体を感光層の最表面層に含有する感光体が、極めて高い潤滑性を示し、また、耐ソルベントクラック性及び良好な電子写真特性を有する理由について説明する。   The reason why the photoreceptor containing the polycarbonate polymer in the outermost surface layer of the photosensitive layer exhibits extremely high lubricity, and also has solvent crack resistance and good electrophotographic characteristics will be described.

このポリカーボネート重合体は、ポリカーボネート主鎖の少なくとも片方の末端に、ポリシロキサン部を有する末端構造を有する、主鎖にもシロキサン部がある。したがって、末端にポリシロキサン部を有することで、シロキサン部の自由度が増加し、より表面近傍に局所的にシロキサン部が配設される。このために、非常高い初期潤滑性を示すものと思われる。この時、シロキサン部の鎖長が大きい方が、表面の潤滑性向上に有効であり、一般式(2)及び一般式(3)中のシロキサン部の繰り返し単位数nが10以上である時、特に高い潤滑性を示す。この場合、表面の純水に対する接触角は100°以上と極めて高くなる。これは、使用初期に最も発生し易いブレード反転、ブレード鳴き等のトラブルの回避に効果的に働き、特に、最も厳しい高湿環境でも効果的である。   This polycarbonate polymer has a terminal structure having a polysiloxane portion at at least one end of the polycarbonate main chain, and the main chain also has a siloxane portion. Therefore, by having the polysiloxane part at the terminal, the degree of freedom of the siloxane part is increased, and the siloxane part is more locally disposed near the surface. For this reason, it seems to show very high initial lubricity. At this time, when the chain length of the siloxane part is larger, it is effective for improving the lubricity of the surface, and when the number of repeating units n of the siloxane part in the general formula (2) and the general formula (3) is 10 or more, Particularly high lubricity. In this case, the contact angle of the surface with pure water is as extremely high as 100 ° or more. This works effectively to avoid troubles such as blade reversal and blade squeezing that are most likely to occur in the initial stage of use, and is particularly effective even in the most severe high humidity environments.

また、シロキサン連鎖が主鎖にも存在することで、ポリカーボネート重合体自体がキャスト膜になった場合のひずみである内部応力を緩和する効果がある。そして、仮にある程度薬品が感光層内部に浸透してもソルベントクラックが起こり難くなっていると思われる。   Further, since the siloxane chain is also present in the main chain, there is an effect of relieving internal stress, which is strain when the polycarbonate polymer itself becomes a cast film. And even if chemicals penetrate into the photosensitive layer to some extent, solvent cracks are unlikely to occur.

ポリカーボネート重合体中のシロキサン部は、ポリアルキルシロキサン、ポリアリールシロキサン、ポリアルキルアリールシロキサン等より誘導されたものである。具体的にはジメチルシロキサン鎖、ジエチルシロキサン鎖、ジフェニルシロキサン鎖、メチルフェニルシロキサン鎖等が挙げられる。これらは2種類以上が混在していてもよい。シロキサン部の長さは、一般式(2)及び一般式(3)中の平均繰返し数であるm及びnで表され、m及びnが1乃至500であり、好適には10乃至100である。十分な潤滑性を得るためにはある程度大きい方が好ましいが、m及びnが500を超えるようなものでは、ポリカーボネート重合体よりもポリシロキサンの性質が強くなり、実用的ではない。   The siloxane part in the polycarbonate polymer is derived from polyalkylsiloxane, polyarylsiloxane, polyalkylarylsiloxane or the like. Specific examples include a dimethylsiloxane chain, a diethylsiloxane chain, a diphenylsiloxane chain, and a methylphenylsiloxane chain. Two or more of these may be mixed. The length of the siloxane part is represented by m and n, which are the average number of repetitions in general formula (2) and general formula (3), and m and n are 1 to 500, preferably 10 to 100. . In order to obtain sufficient lubricity, it is preferable that it is large to some extent. However, when m and n exceed 500, the properties of polysiloxane are stronger than polycarbonate polymer, which is not practical.

平均繰返し数m及びnが同じ大きさであることが望ましく、本発明では、電荷輸送層の被膜の透明性が大きく高まり、被膜の光学的特性の面からも好ましい。なお、シロキサン部がこのような平均繰返し数である時、低残留電位で高感度、ゴースト等のメモリー画像の発生を抑制するといった効果も見られる。   It is desirable that the average repeating numbers m and n are the same, and in the present invention, the transparency of the coating of the charge transport layer is greatly increased, which is preferable from the viewpoint of the optical properties of the coating. When the siloxane portion has such an average number of repetitions, the effect of suppressing the generation of memory images such as high sensitivity and ghost at a low residual potential is also seen.

さらに、上記ポリカーボネート重合体と化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを混合して使用すると、特性の悪化もなく、更に高い初期滑り性が発現される。   Furthermore, when the polycarbonate polymer and the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) are mixed and used, even higher initial slip properties are exhibited without deterioration of characteristics.

化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンの混合比は、上記ポリカーボネート重合体に対して、5質量%以上20質量%以下であることが好ましく、かつ、これら2種の合計の含有量は、最表面層の全固形分に対し、0.1質量%以上5.0質量%以下が好ましい。混合比が5質量%以上20質量%以下であることにより、上記ポリカーボネート重合体との相乗効果で、特に感光体使用時の初期に極めて高い滑り性が発現する。これら2種の合計の含有量が、最表面層の全固形分に対し0.1質量%以上5.0質量%以下であることにより、ポリジメチルシロキサンが含有されていても、被膜の白濁を防止し、残電上昇や感度低下といった電子写真特性の悪化が防止される。また、化学式(4)中のシロキサン部の平均繰返し数lは10乃至100が好ましい。100を超えるようなものでは、少量添加であっても感光層にした際に被膜が白濁し易く、被膜の光学的特性からも好ましくないことがある。なお、これら成分の平均繰返し数m、n、lが同じであると、さらに被膜の白濁防止、残電上昇や感度低下といった電子写真特性の悪化防止に有用である。   The mixing ratio of the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) is preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the polycarbonate polymer, and the total content of these two types is the maximum. 0.1 mass% or more and 5.0 mass% or less are preferable with respect to the total solid of a surface layer. When the mixing ratio is 5% by mass or more and 20% by mass or less, a very high slip property is exhibited particularly in the initial stage when the photosensitive member is used due to a synergistic effect with the polycarbonate polymer. When the total content of these two types is 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the total solid content of the outermost surface layer, even if polydimethylsiloxane is contained, the coating becomes clouded. This prevents the deterioration of electrophotographic characteristics such as increase in residual power and decrease in sensitivity. In addition, the average repeating number l of the siloxane moiety in the chemical formula (4) is preferably 10 to 100. When the amount exceeds 100, even when added in a small amount, the coating layer tends to become cloudy when formed into a photosensitive layer, which may be undesirable from the optical characteristics of the coating layer. If the average repeating numbers m, n, and l of these components are the same, it is useful for preventing deterioration of electrophotographic characteristics such as prevention of clouding of the coating, increase in residual power, and decrease in sensitivity.

なお、ポリジメチルシロキサンを単独で添加しても、本発明にかかる感光体のような、高い滑り性が発現せず、少量の添加によっても残留電位が著しく増加し易く、被膜が白濁する。したがって、被膜の光学的特性の面からも、画質が低下し、感度低下による濃度薄、ゴースト等のメモリー現象が発生する。しかし、上記ポリカーボネート重合体と上記した混合比で使用し、上記の割合で最表面層に添加すると、そのような弊害が発生せず、低残留電位で、高感度、耐久によるゴースト等のメモリー画像の発生も見られなかった。ここで、前述理由からポリカーボネート重合体同様、ポリジメチルシロキサンとの混合物の状態でもm、n、lの平均繰返し数は同じであることが好ましい。   Even if polydimethylsiloxane is added alone, the high slipperiness as in the photoconductor according to the present invention is not exhibited, and even if a small amount is added, the residual potential is remarkably increased and the coating becomes cloudy. Therefore, from the viewpoint of the optical characteristics of the film, the image quality is deteriorated, and a memory phenomenon such as low density and ghost due to a decrease in sensitivity occurs. However, when used in the above-mentioned mixing ratio with the above polycarbonate polymer and added to the outermost surface layer in the above proportion, such a problem does not occur, and a memory image such as a ghost due to high sensitivity and durability at a low residual potential. The occurrence of was also not seen. Here, it is preferable that the average number of repetitions of m, n, and l is the same in the state of a mixture with polydimethylsiloxane as well as the polycarbonate polymer for the reason described above.

ポリカーボネート重合体及びポリジメチルシロキサンの平均繰返し数は、例えば、BRUKER社製の飛行時間型質量分析計「MALDI−TOF−MS」で測定することができる。なお、本明細書において、「平均繰返し数が同じ」とは、測定誤差も考慮し、±3の範囲内であることを意味する。したがって、「m=n」は、「m=n±3」を表している。   The average number of repetitions of the polycarbonate polymer and polydimethylsiloxane can be measured by, for example, a time-of-flight mass spectrometer “MALDI-TOF-MS” manufactured by BRUKER. In this specification, “the average number of repetitions is the same” means that it is within a range of ± 3 in consideration of measurement error. Therefore, “m = n” represents “m = n ± 3”.

以下に、上記ポリカーボネート重合体は、以下のようにして得られる。すなわち、一般式(1)に示される繰り返し構造単位を形成する樹脂構成材料、一般式(2)で示される繰り返し構成単位を形成するシロキサン化合物及び一般式(3)で示される末端構造を形成するシロキサン化合物を混合して炭酸エステル化して製造される。   Below, the said polycarbonate polymer is obtained as follows. That is, a resin constituent material forming a repeating structural unit represented by the general formula (1), a siloxane compound forming a repeating structural unit represented by the general formula (2), and a terminal structure represented by the general formula (3) are formed. It is produced by mixing a siloxane compound and forming a carbonic ester.

一般式(1)で示される繰り返し構造単位を形成する樹脂構成材料(以下、「ビスフェノール化合物」ともいう)の具体例を表1及び表2に示す。なお、これらは例示であり、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the resin constituent material (hereinafter also referred to as “bisphenol compound”) forming the repeating structural unit represented by the general formula (1) are shown in Tables 1 and 2. In addition, these are illustrations and are not limited to these.

Figure 0005183100
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Figure 0005183100
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次に、一般式(2)で示される構造単位を形成するシロキサン化合物(以下、「シロキサン化合物1」ともいう)の具体例を表3に示す。なお、表中のmはシロキサン鎖の平均繰返し数であり、1乃至500である。また、これらは例示であり、これらに限定されるものではない。   Next, Table 3 shows specific examples of the siloxane compound forming the structural unit represented by the general formula (2) (hereinafter also referred to as “siloxane compound 1”). In the table, m is the average number of repeating siloxane chains and is 1 to 500. Moreover, these are illustrations and are not limited to these.

Figure 0005183100
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一般式(2)中の平均繰返し数aが3以下となり、R23乃至R26がいずれもメチル基となる化合物(2−1)、化合物(2−2)、化合物(2−5)、化合物(2−6)及び化合物(2−8)が好ましく、特に、化合物(2−1)が好ましい。 The compound (2-1), the compound (2-2), the compound (2-5), and the compound in which the average number of repetitions a in the general formula (2) is 3 or less and all of R 23 to R 26 are methyl groups (2-6) and compound (2-8) are preferable, and compound (2-1) is particularly preferable.

次に、一般式(3)で示される末端構造を形成するのシロキサン化合物(以下、「シロキサン化合物2」ともいう)の具体例を表4に示す。なお、表中のnはシロキサン鎖の平均繰返し数であり、1乃至500である。また、これらは例示であり、これらに限定されるものではない。   Next, Table 4 shows specific examples of the siloxane compound (hereinafter also referred to as “siloxane compound 2”) that forms the terminal structure represented by the general formula (3). In the table, n is the average number of repeating siloxane chains and is 1 to 500. Moreover, these are illustrations and are not limited to these.

Figure 0005183100
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一般式(3)中の平均繰返し数bが3以下となり、R33乃至R39がいずれもメチル基となる化合物(3−1)、化合物(3−2)及び化合物(3−3)が好ましく、特に、化合物(3−1)が好ましい。 The compound (3-1), the compound (3-2) and the compound (3-3) in which the average number of repetitions b in the general formula (3) is 3 or less and all of R 33 to R 39 are methyl groups are preferable. In particular, the compound (3-1) is preferable.

なお、上記ポリカーボネート重合体中のシロキサン部の合計量は、10質量%以上60質量%以下であることが好ましい。なお、本発明におけるシロキサン部とはSi−O結合の繰り返し部分を指し、Siに直接結合している置換基も含む。シロキサン部の合計量が10質量%よりも少ないと電荷輸送層に添加する割合を増やさないと高い潤滑性を発揮し難くなり、耐久性との両立が難しい場合がある。逆に、60質量%よりも多いと、製造が難しく、被膜の透明性や電子写真特性に支障が生じる場合がある。なお、ここでのシロキサン部の合計量とは、一般式(2)の繰り返し構成単位中のシロキサン部及び一般式(3)の末端構造中のシロキサン部の全質量(合計)が、重合体全体の質量に対してどれだけの割合であるかを、質量%で示したものである。   In addition, it is preferable that the total amount of the siloxane part in the said polycarbonate polymer is 10 mass% or more and 60 mass% or less. In addition, the siloxane part in this invention refers to the repeating part of a Si-O bond, and also includes the substituent directly couple | bonded with Si. If the total amount of siloxane parts is less than 10% by mass, it is difficult to exhibit high lubricity unless the ratio of addition to the charge transport layer is increased, and it may be difficult to achieve both durability. On the other hand, when the amount is more than 60% by mass, the production is difficult, and the transparency and electrophotographic characteristics of the film may be hindered. Here, the total amount of the siloxane part means that the total mass (total) of the siloxane part in the repeating structural unit of the general formula (2) and the siloxane part in the terminal structure of the general formula (3) is the whole polymer. The percentage of the mass is expressed in mass%.

また、上記ポリカーボネート重合体は、粘度平均分子量(Mv)が5,000以上200,000以下であることが好ましく、特に、10,000以上100,000以下であることが好ましい。合成の際、分子量を調節するために、上記一官能のシロキサン化合物に加え、他の一官能性化合物を末端停止剤として併用してもよい。このような停止剤としては、例えば、フェノール、p−クミルフェノール、p−t−ブチルフェノール、安息香酸、塩化ベンジルのような通常ポリカーボネートを製造する際に使用される化合物が挙げられる。   In addition, the polycarbonate polymer preferably has a viscosity average molecular weight (Mv) of 5,000 or more and 200,000 or less, particularly preferably 10,000 or more and 100,000 or less. In the synthesis, in order to adjust the molecular weight, in addition to the monofunctional siloxane compound, another monofunctional compound may be used as a terminal terminator. Examples of such a terminator include compounds usually used in producing a polycarbonate such as phenol, p-cumylphenol, pt-butylphenol, benzoic acid, and benzyl chloride.

このポリカーボネート重合体は、優れた潤滑性及び優れた強度を有するが、より優れた強度を有する樹脂と混合して用いることが好ましい。混合比は、本発明にかかるポリカーボネート重合体0.5質重量部に対して他の樹脂が1質量部以上99質量部以下であることが好ましい。本発明にかかるポリカーボネート重合体は、感光層の表面近傍に集中し易いために少ないブレンド比でも高い潤滑性を発揮する。   The polycarbonate polymer has excellent lubricity and excellent strength, but is preferably mixed with a resin having higher strength. The mixing ratio is preferably 1 part by mass or more and 99 parts by mass or less for the other resin with respect to 0.5 part by mass of the polycarbonate polymer according to the present invention. Since the polycarbonate polymer according to the present invention tends to concentrate near the surface of the photosensitive layer, it exhibits high lubricity even with a small blend ratio.

なお、合成時に二官能のシロキサン化合物を加えず、一官能のシロキサン化合物のみを用いてポリカーボネート重合体を製造すると、主鎖にシロキサン鎖を持たず、末端のいずれか一方又は両方がシロキサン鎖を持つ末端封止のポリカーボネート重合体が得られる。このポリカーボネート重合体は、本発明にかかる主鎖と末端の両方にシロキサン鎖を持つポリカーボネート重合体と併用してもよい。   In addition, when a polycarbonate polymer is produced using only a monofunctional siloxane compound without adding a bifunctional siloxane compound at the time of synthesis, the main chain does not have a siloxane chain, and either one or both ends have a siloxane chain. An end-capped polycarbonate polymer is obtained. This polycarbonate polymer may be used in combination with a polycarbonate polymer having a siloxane chain at both the main chain and the terminal according to the present invention.

次に、本発明に用いる感光体の構成について説明する。   Next, the structure of the photoreceptor used in the present invention will be described.

感光体の表面層、すなわち感光層の最表面層は、感光層が電荷輸送材料と電荷発生材料とを同一の層に含有する単層型の場合は感光層そのものであり、電荷輸送材料を含有する電荷輸送層と電荷発生材料を含有する電荷発生層の2層積層型では電荷輸送層である。更には、電荷輸送層上に保護層を設ける場合は、感光体の表面層は保護層である。なお、保護層は、導電性金属酸化物等の導電性粒子を含有してもよい。なお、本発明においては、電子写真特性の点から積層型であることが好ましい。   The surface layer of the photoreceptor, that is, the outermost surface layer of the photosensitive layer is the photosensitive layer itself when the photosensitive layer is a single layer type containing the charge transport material and the charge generation material in the same layer, and contains the charge transport material. The charge transport layer is a two-layer laminate type of a charge transport layer and a charge generation layer containing a charge generation material. Furthermore, when a protective layer is provided on the charge transport layer, the surface layer of the photoreceptor is a protective layer. The protective layer may contain conductive particles such as a conductive metal oxide. In the present invention, a laminate type is preferable from the viewpoint of electrophotographic characteristics.

以下に、積層型の感光体構成について説明する。   Hereinafter, the structure of the laminated type photoreceptor will be described.

感光体の導電性支持体は、少なくとも表面が導電性であり、接触帯電に対して耐える剛性を有するものである。すなわち、アルミニウム、ニッケル、銅、金、鉄等の金属又は合金でできた円筒状のものが適当である。また、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性材料の表面上にアルミニウム、銀、金等の金属や酸化インジウム、酸化スズ等で導電薄膜を形成したもの、カーボンや導電性フィラーを樹脂中に分散した導電性樹脂を材料したものも使用できる。なお、機械的強度、製造の容易さ等からアルミニウム等の金属製が好ましい。   The conductive support of the photosensitive member has at least a surface of conductivity and has rigidity to withstand contact charging. That is, a cylindrical shape made of a metal or alloy such as aluminum, nickel, copper, gold, or iron is suitable. In addition, the surface of an insulating material such as polyester, polycarbonate, polyimide, glass, etc., where a conductive thin film is formed of a metal such as aluminum, silver, or gold, indium oxide, tin oxide, etc., carbon or conductive filler is contained in the resin. A material made of a dispersed conductive resin can also be used. A metal such as aluminum is preferable in view of mechanical strength, ease of manufacture, and the like.

導電性支持体の表面は、電気的特性改善あるいは密着性改善のために、陽極酸化等の電気化学的な処理を行ったり、アルカリリン酸塩水溶液やリン酸あるいはタンニン酸を主成分とする酸性水溶液にフッ素化合物の金属塩を溶解した液中で化学処理したりしてもよい。   The surface of the conductive support is subjected to electrochemical treatment such as anodic oxidation to improve electrical characteristics or adhesion, or an acidic solution mainly composed of an alkaline phosphate aqueous solution, phosphoric acid or tannic acid. Chemical treatment may be performed in a solution in which a metal salt of a fluorine compound is dissolved in an aqueous solution.

また、単一波長のレーザー光を用いたプリンターに本感光体を用いる場合には、干渉縞を抑制するために導電性支持体の表面を適度に粗面化しておくことが好ましい。具体的には、支持体表面をホーニング、ブラスト、切削、電界研磨等の処理をした支持体とする。また、アルミニウムやアルミニウム合金からなり、その表面に導電性金属酸化物及び結着樹脂からなる導電性皮膜を有する支持体を用いることもできる。   In addition, when the present photoreceptor is used in a printer using a single wavelength laser beam, it is preferable that the surface of the conductive support is appropriately roughened in order to suppress interference fringes. Specifically, the support surface is a support subjected to a treatment such as honing, blasting, cutting, and electric field polishing. In addition, a support made of aluminum or an aluminum alloy and having a conductive film made of a conductive metal oxide and a binder resin on its surface can also be used.

ホーニング処理としては、乾式法及び湿式法があるがいずれでもよい。湿式法ホーニング処理は、水等の液体に粉末状の研磨剤を懸濁し、高速度で支持基体表面に吹き付けて粗面化する方法であり、表面粗さは吹き付け圧力、速度、研磨剤の量、種類、形状、大きさ、硬度、比重及び懸濁温度等により制御することができる。同様に、乾式法ホーニング処理は、研磨剤をエアーにより、高速度で導電性支持体表面に吹き付けて粗面化する方法であり、湿式ホーニング処理と同じように表面粗さを制御することができる。これらホーニング処理に用いる研磨剤としては、炭化ケイ素、アルミナ、鉄、ガラスビーズ等の粒子が挙げられる。   As the honing treatment, there are a dry method and a wet method. The wet method honing treatment is a method in which a powdery abrasive is suspended in a liquid such as water and sprayed onto the surface of the support substrate at a high speed to roughen the surface. The surface roughness is the spray pressure, speed, and amount of abrasive. It can be controlled by the type, shape, size, hardness, specific gravity, suspension temperature and the like. Similarly, the dry method honing treatment is a method in which an abrasive is blown onto the surface of the conductive support at high speed with air, and the surface roughness can be controlled in the same manner as the wet honing treatment. . As an abrasive | polishing agent used for these honing processes, particles, such as a silicon carbide, an alumina, iron, a glass bead, are mentioned.

支持体と電荷発生層又は後述の中間層との間には、レーザー光等の散乱による干渉縞の防止や、支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。   A conductive layer may be provided between the support and the charge generation layer or an intermediate layer to be described later for the purpose of preventing interference fringes due to scattering of laser light or the like and covering the scratches on the support.

導電層は、カーボンブラック、金属粒子、金属酸化物粒子等の導電性粒子を結着樹脂に分散させて形成することができる。好適な金属酸化物粒子としては、酸化亜鉛や酸化チタンの粒子が挙げられる。また、導電性粒子は被覆されていてもよい。   The conductive layer can be formed by dispersing conductive particles such as carbon black, metal particles, and metal oxide particles in a binder resin. Suitable metal oxide particles include zinc oxide and titanium oxide particles. Moreover, the electroconductive particle may be coat | covered.

導電性粒子の体積抵抗率は0.1Ω・cm以上1000.0Ω・cm以下が好ましく、1Ω・cm以上1000Ω・cm以下がより好ましい。また、導電性粒子の平均粒径は0.05μm以上1.00μm以下が好ましく、0.07μm以上0.70μm以下がより好ましい。導電層中の導電性粒子の割合は、導電層全質量に対して1.0質量%以上90質量%以下が好ましく、5.0質量%以上80.0質量%以下がより好ましい。なお、粉体の体積抵抗率は、測定サンプルは49MPaの圧力で固めてコイン状としたものを用い、抵抗測定装置「ロレスタAP」(商品名、三菱化学株式会社製)を用いて測定した値である。また、平均粒径は、遠心沈降法により測定した値である。   The volume resistivity of the conductive particles is preferably 0.1 Ω · cm to 1000.0 Ω · cm, and more preferably 1 Ω · cm to 1000 Ω · cm. The average particle size of the conductive particles is preferably 0.05 μm or more and 1.00 μm or less, and more preferably 0.07 μm or more and 0.70 μm or less. The ratio of the conductive particles in the conductive layer is preferably 1.0% by mass or more and 90% by mass or less, and more preferably 5.0% by mass or more and 80.0% by mass or less with respect to the total mass of the conductive layer. The volume resistivity of the powder is a value measured using a resistance measuring device “Loresta AP” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) using a measurement sample that is hardened at a pressure of 49 MPa to form a coin. It is. The average particle diameter is a value measured by a centrifugal sedimentation method.

導電層に用いられる結着樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。これらは単独で、混合又は共重合体として2種以上で用いることができる。これら結着樹脂は、支持体に対する接着性が良好であるとともに、導電性粒子の分散性を向上させ、かつ、成膜後の耐溶剤性が良好である。これらの中でも、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリアミド樹脂が好ましい。導電層の膜厚は0.1μm以上30.0μm以下であることが好ましく、0.5μm以上20.0μm以下であることがより好ましい。   Examples of the binder resin used for the conductive layer include phenol resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, polyvinyl acetal resin, epoxy resin, acrylic resin, melamine resin, and polyester resin. . These are independent and can be used by 2 or more types as a mixture or a copolymer. These binder resins have good adhesion to the support, improve the dispersibility of the conductive particles, and have good solvent resistance after film formation. Among these, a phenol resin, a polyurethane resin, and a polyamide resin are preferable. The thickness of the conductive layer is preferably 0.1 μm or more and 30.0 μm or less, and more preferably 0.5 μm or more and 20.0 μm or less.

導電層の体積抵抗率は1013Ω・cm以下であることが好ましく、105Ω・cm以上1012Ω・cm以下であることがより好ましい。なお、導電層の体積抵抗率は、測定対象の導電層の形成に用いたのと同じ材料をアルミニウム板上に被膜を形成し、この被膜上に金の薄膜を形成して、アルミニウム板と金薄膜の両電極間を流れる電流値をpAメーターで測定して求めた値である。 The volume resistivity of the conductive layer is preferably 10 13 Ω · cm or less, and more preferably 10 5 Ω · cm or more and 10 12 Ω · cm or less. The volume resistivity of the conductive layer is determined by forming a film on the aluminum plate with the same material used for forming the conductive layer to be measured, forming a gold thin film on the film, This is a value obtained by measuring a current value flowing between both electrodes of the thin film with a pA meter.

また、導電層には、必要に応じてフッ素やアンチモンを含有させてもよいし、導電層の表面性を高めるために、レベリング剤を添加してもよい。   Further, the conductive layer may contain fluorine or antimony as necessary, and a leveling agent may be added to improve the surface properties of the conductive layer.

また、支持体又は導電層と電荷発生層との間には、必要に応じてバリア機能や接着機能を有する中間層(下引き層、接着層とも呼ばれる。)を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。   Further, an intermediate layer (also referred to as an undercoat layer or an adhesive layer) having a barrier function or an adhesive function may be provided between the support or the conductive layer and the charge generation layer as necessary. The intermediate layer is formed for the purpose of improving the adhesion of the photosensitive layer, improving the coating property, improving the charge injection from the support, protecting the photosensitive layer from electrical breakdown, and the like.

中間層は、アクリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エチルセルロース樹脂、エチレン−アクリル酸コポリマー、エポキシ樹脂、カゼイン樹脂、シリコーン樹脂、ゼラチン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ユリア樹脂等の樹脂や、酸化アルミニウム等の材料を用いて形成することができる。   The intermediate layer is acrylic resin, allyl resin, alkyd resin, ethyl cellulose resin, ethylene-acrylic acid copolymer, epoxy resin, casein resin, silicone resin, gelatin resin, phenol resin, butyral resin, polyacrylate resin, polyacetal resin, polyamideimide resin , Polyamide resin, polyallyl ether resin, polyimide resin, polyurethane resin, polyester resin, polyethylene resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polysulfone resin, polyvinyl alcohol resin, polybutadiene resin, polypropylene resin, urea resin, aluminum oxide, etc. It can be formed using the material.

中間層の膜厚は0.05μm以上5.00μm以下であることが好ましく、0.30μm以上3.00μm以下であることがより好ましい。   The film thickness of the intermediate layer is preferably 0.05 μm or more and 5.00 μm or less, and more preferably 0.30 μm or more and 3.00 μm or less.

積層型感光体の場合、支持体、導電層又は中間層の上に電荷発生層が形成される。電荷発生層は、電荷発生材料をその0.3質量倍以上4質量倍以下バインダー樹脂と共に溶剤中によく分散した分散液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。なお、分散には、ホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、液衝突型高速分散機等を使用することができる。   In the case of a laminated type photoreceptor, a charge generation layer is formed on a support, a conductive layer or an intermediate layer. The charge generation layer can be formed by applying and drying a dispersion in which a charge generation material is well dispersed in a solvent together with a binder resin of 0.3 to 4 times by mass. For dispersion, a homogenizer, ultrasonic dispersion, ball mill, vibration ball mill, sand mill, attritor, roll mill, liquid collision type high-speed disperser, or the like can be used.

電荷発生材料としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、フタロシアニン、アントアントロン、ジベンズピレンキノン、トリスアゾ、シアニン、ジスアゾ、モノアゾ、インジゴ、キナクリドン及び非対称キノシアニン系の顔料等が使用できる。各種電荷発生物質の中でも、高感度であるという点で、近年フタロシアニン顔料が広く使用されている。   As the charge generation material, selenium-tellurium, pyrylium, thiapyrylium dyes, phthalocyanine, anthanthrone, dibenzpyrenequinone, trisazo, cyanine, disazo, monoazo, indigo, quinacridone, and asymmetric quinocyanine pigments can be used. Among various charge generation materials, phthalocyanine pigments have been widely used in recent years because of their high sensitivity.

代表的なフタロシアニン顔料として、オキシチタニウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン等が挙げられる。   Representative phthalocyanine pigments include oxytitanium phthalocyanine, chlorogallium phthalocyanine, dichlorotin phthalocyanine, hydroxygallium phthalocyanine, and the like.

電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、スチレン−ブタジエンコポリマー、セルロース樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ベンザール樹脂、メラミン樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルメタクリレート樹脂、ポリビニルアクリレート樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂等が挙げられる。特に、ブチラール樹脂が好ましい。これらは単独で、混合又は共重合体として2種以上を用いることができる。   Examples of the binder resin used for the charge generation layer include acrylic resin, allyl resin, alkyd resin, epoxy resin, diallyl phthalate resin, silicone resin, styrene-butadiene copolymer, cellulose resin, phenol resin, butyral resin, benzal resin, Melamine resin, polyacrylate resin, polyacetal resin, polyamideimide resin, polyamide resin, polyallyl ether resin, polyarylate resin, polyimide resin, polyurethane resin, polyester resin, polyethylene resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polysulfone resin, polyvinyl acetal resin , Polyvinyl methacrylate resin, polyvinyl acrylate resin, polybutadiene resin, polypropylene resin, methacrylic resin, urea resin, vinyl chloride - vinyl acetate copolymer, vinyl acetate resins, vinyl chloride resins. In particular, a butyral resin is preferred. These are independent and can use 2 or more types as a mixture or a copolymer.

電荷発生層用塗布液に用いられる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択される。好ましい有機溶剤として、アルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物等が挙げられる。   The solvent used in the coating solution for the charge generation layer is selected from the solubility and dispersion stability of the binder resin and charge generation material used. Preferred organic solvents include alcohols, sulfoxides, ketones, ethers, esters, aliphatic halogenated hydrocarbons, aromatic compounds and the like.

電荷発生層の膜厚は5μm以下であることが好ましく、0.01μm以上2.00μm以下であることがより好ましく、0.05μm以上0.30μm以下であることがより一層好ましい。   The thickness of the charge generation layer is preferably 5 μm or less, more preferably 0.01 μm or more and 2.00 μm or less, and even more preferably 0.05 μm or more and 0.30 μm or less.

また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、電子搬送性剤等を必要に応じて添加することもできる。   In addition, various sensitizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, electron transport agents, and the like can be added to the charge generation layer as necessary.

電荷発生層上には電荷輸送層が形成されている。電荷輸送層は電荷輸送物質を含有している。電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリールメタン化合物等が使用できる。これら電荷輸送物質は1種のみであっても、2種以上であってもよい。なお、本発明では、電荷輸送層が最表面層である場合、少なくとも上記シロキサン部を有するポリカーボネート重合体及び化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを含有することが必須である。さらに必要に応じて他のバインダー樹脂をブレンドし、適当な溶剤を用いて溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって、電荷発生層を形成することができる。なお、乾燥温度は100℃以上の温度で乾燥させるとポリカーボネート重合体あるいはポリジメチルシロキサンが表面に移行し易くなりより高い潤滑性を発揮するのでより好ましい。   A charge transport layer is formed on the charge generation layer. The charge transport layer contains a charge transport material. As the charge transport material, for example, triarylamine compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, stilbene compounds, pyrazoline compounds, oxazole compounds, thiazole compounds, triarylmethane compounds, and the like can be used. These charge transport materials may be only one type or two or more types. In the present invention, when the charge transport layer is the outermost surface layer, it is essential to contain at least the polycarbonate polymer having the siloxane portion and the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4). Furthermore, the charge generation layer can be formed by blending another binder resin as necessary, applying a solution dissolved using an appropriate solvent, and drying. The drying temperature is more preferably 100 ° C. or higher because the polycarbonate polymer or polydimethylsiloxane is easily transferred to the surface and exhibits higher lubricity.

ブレンドするバインダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂が使用できる。特に、ポリアリレート樹脂及びポリカーボネート樹脂が本発明にかかるポリカーボネート重合体との相溶性や、電子写真特性、耐久性向上から好ましい。これらは、単独で、混合又は共重合体として2種以上を用いることができる。   Examples of the binder resin to be blended include acrylic resin, acrylonitrile resin, allyl resin, alkyd resin, epoxy resin, silicone resin, phenol resin, phenoxy resin, butyral resin, polyacrylamide resin, polyacetal resin, polyamideimide resin, polyamide resin, Polyallyl ether resin, polyarylate resin, polyimide resin, polyurethane resin, polyester resin, polyethylene resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polystyrene resin, polysulfone resin, polyvinyl butyral resin, polyphenylene oxide resin, polybutadiene resin, polypropylene resin, methacrylic resin, Urea resin, vinyl chloride resin, and vinyl acetate resin can be used. In particular, a polyarylate resin and a polycarbonate resin are preferable from the viewpoint of compatibility with the polycarbonate polymer according to the present invention, electrophotographic characteristics, and durability improvement. These are independent and can use 2 or more types as a mixture or a copolymer.

電荷輸送物質とバインダー樹脂は、質量比で2:1乃至1:2の範囲で使用することが好ましい。また、電荷輸送層の膜厚は5μm以上50μm以下であることが好ましく、7μm以上30μm以下であることがより好ましい。   The charge transport material and the binder resin are preferably used in a mass ratio of 2: 1 to 1: 2. The thickness of the charge transport layer is preferably 5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 7 μm or more and 30 μm or less.

電荷輸送層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、フッ素オイル等の界面活性剤、フッ素樹脂粉体等のフィラー、更にフッ素原子含有化合物等の添加剤が含まれていてもよい。   The charge transport layer may contain an antioxidant, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a surfactant such as fluorine oil, a filler such as fluororesin powder, and an additive such as a fluorine atom-containing compound.

また、感光層が単層型の場合は、上述のような電荷発生材料や電荷輸送物質を、上記シロキサン部を有するポリカーボネート重合体、化学式(4)で示されるポリシロキサンと共にバインダー樹脂に分散した溶液を塗布し、乾燥することによって感光層を形成できる。その場合、感光層の膜厚は5μm以上40μm以下であることが好ましく、15μm以上30μm以下であることが好ましい。   In the case where the photosensitive layer is a single layer type, a solution in which the charge generation material or charge transport material as described above is dispersed in a binder resin together with the polycarbonate polymer having the siloxane portion and the polysiloxane represented by the chemical formula (4). The photosensitive layer can be formed by coating and drying. In that case, the film thickness of the photosensitive layer is preferably 5 μm or more and 40 μm or less, and more preferably 15 μm or more and 30 μm or less.

上記各層の塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法等の塗布方法を用いることができる塗布の際の液粘度は、塗工性から1mPa・s以上500mPa・s以下であることが好ましい。   When applying the coating liquid for each of the above layers, for example, a coating method such as a dip coating method (dip coating method), a spray coating method, a spinner coating method, a roller coating method, a Meyer bar coating method, a blade coating method, or the like should be used. The liquid viscosity at the time of coating that can be applied is preferably 1 mPa · s or more and 500 mPa · s or less in view of coating properties.

〔3〕帯電部材
上述のような良好な潤滑性をもつ感光体に対して、接触して使用する帯電部材にどのような特性を持たせることが、さらなる摺動性向上に効果的であるかを、本発明者らは検討した。その結果、本例のような、最表面に化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンが多く含まれると推測される感光体に対し、帯電部材の最表面の親和性が低い方が、密着力や摩擦力が抑えられ、摺動性のさらなる向上に効果的であることを見出した。
[3] Charging member What characteristics should be imparted to the charging member used in contact with the photosensitive member having good lubricity as described above is effective in further improving the slidability? The present inventors examined. As a result, the lower the affinity of the outermost surface of the charging member with respect to the photoreceptor that is presumed to contain much polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) on the outermost surface as in this example, the adhesion force And the frictional force is suppressed, and it has been found that it is effective for further improving the slidability.

すなわち、帯電部材の最表面における、化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンの接触角Xが、10.0°以上70.0°以下である時、非常に良好な摺動性を示し、繰り返し使用しても摩耗することなく、高耐久・高画質を維持できることがわかった。また、帯電部材の最表面が上述のような接触角Xが実現する時、前記帯電部材の最表面の単位面積あたりに含まれるフッ素原子の個数比率Yは、5.00%以上40.00%以下であることもわかった。   That is, when the contact angle X of the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) on the outermost surface of the charging member is 10.0 ° or more and 70.0 ° or less, very good slidability is exhibited and repeated. It was found that high durability and high image quality can be maintained without wear even when used. When the outermost surface of the charging member realizes the contact angle X as described above, the number ratio Y of fluorine atoms contained per unit area of the outermost surface of the charging member is 5.00% or more and 40.00%. I also found that:

なお、Xが10.0°未満の場合、帯電部材と感光体との接触部分における親和性が高くなり、密着力や摩擦力が大きくなってしまい、目的とする高耐久・高画質の実現に必要な感光体と帯電部材との摺動性が不十分となる。また、Xが70.0°より大きい場合、前記帯電部材の最表面の単位面積あたりに含まれる全原子個数に対するフッ素原子の個数比率Yが40.00%より多くなる。その結果、帯電部材表面の動摩擦係数が大きくなりすぎ、感光体との良好な摺動性が得にくくなる。より好ましいXは20.0°以上50.0°以下である。   In addition, when X is less than 10.0 °, the affinity at the contact portion between the charging member and the photosensitive member is increased, and the adhesion force and the frictional force are increased, thereby achieving the desired high durability and high image quality. The required slidability between the photosensitive member and the charging member becomes insufficient. When X is greater than 70.0 °, the number ratio Y of fluorine atoms to the total number of atoms contained per unit area of the outermost surface of the charging member is greater than 40.00%. As a result, the dynamic friction coefficient on the surface of the charging member becomes too large, and it is difficult to obtain good slidability with the photoreceptor. More preferable X is 20.0 ° or more and 50.0 ° or less.

接触角Xは、接触角測定装置「接触角計CA−X ROLL型」(商品名、協和界面株式会社製)を使用して、以下のようにして測定した。   The contact angle X was measured as follows using a contact angle measuring device “contact angle meter CA-X ROLL type” (trade name, manufactured by Kyowa Interface Co., Ltd.).

まず、その構造が化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサン「DMS−T21−100GM」(商品名、GELEST社製)をシリンジに入れて接触角計に装着した。シリンジの先端が接触しないよう注意しながら試料台に帯電部材をセットした。なお、帯電部材が帯電ロールである時はシリンジの先端がロール頂点にくるように目視で確認しながら行った。その後、シリンジからポリジメチルシロキサンの液滴を押し出して、帯電部材に着滴させた。そうすると図3に示すように帯電部材表面103aに液滴103bが着滴し、その液滴103bが帯電部材表面103aとなす角θを計測した。この測定を帯電部材の表面の任意の9ヶ所で行い、その平均値を当該帯電部材の接触角Xとした。なお、帯電ローラでは周方向で任意の3点と長手方向の任意の3点の計9ヶ所で測定した。   First, polydimethylsiloxane “DMS-T21-100GM” (trade name, manufactured by GELEST) whose structure is represented by the chemical formula (4) was placed in a syringe and attached to a contact angle meter. The charging member was set on the sample stage while being careful not to touch the tip of the syringe. In addition, when the charging member was a charging roll, it was performed while visually confirming that the tip of the syringe was at the top of the roll. Thereafter, a polydimethylsiloxane droplet was extruded from the syringe and deposited on the charging member. Then, as shown in FIG. 3, the droplet 103b landed on the charging member surface 103a, and the angle θ between the droplet 103b and the charging member surface 103a was measured. This measurement was performed at any nine locations on the surface of the charging member, and the average value was taken as the contact angle X of the charging member. In the charging roller, the measurement was performed at a total of nine points: arbitrary three points in the circumferential direction and arbitrary three points in the longitudinal direction.

[接触角の詳細な測定条件]
測定: 液滴法(真円フィッティング)
液量: 1μl
着滴認識: 自動
画像処理: アルゴリズム−無反射
イメージモード: フレーム
スレッシホールドレベル: 自動
[Detailed contact angle measurement conditions]
Measurement: Droplet method (perfect circle fitting)
Liquid volume: 1 μl
Droplet recognition: Automatic Image processing: Algorithm-Non-reflective Image mode: Frame Threshold level: Automatic

また、フッ素原子の個数比率Yは、X線光電子分光装置(ESCA)「Quantum2000」(商品名、アルバックファイ社製)を用いて、以下のようにして測定した。まず、帯電部材表面の任意の10箇所を選び、帯電部材の表面から深さ方向に2mm、表面は5mm角の正方形状に、カミソリで採取したものをサンプルとした。そのサンプルの表層側にX線が照射されるように、サンプルをプラテン上に置き、アルミニウム製のカバーでサンプルの一部を抑えるように固定することにより導通を確保した。以下の条件で定量分析した10サンプルのフッ素原子(F)のatom%の平均値をYとした。   The number ratio Y of fluorine atoms was measured as follows using an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA) “Quantum 2000” (trade name, manufactured by ULVAC-PHI). First, an arbitrary 10 locations on the surface of the charging member were selected, and a sample was collected by razor in a square shape of 2 mm in the depth direction and 5 mm square on the surface from the surface of the charging member. The sample was placed on the platen so that the surface layer side of the sample was irradiated with X-rays, and secured by restraining a part of the sample with an aluminum cover to ensure conduction. The average value of atom% of 10 fluorine atoms (F) quantitatively analyzed under the following conditions was defined as Y.

[F原子atom%の詳細な測定条件]
X線: モノクロAl Kα線 25W/15kV
測定領域: ポイント φ100μm
パスエネルギー: 58.70eV
ステップ幅: 0.125eV
分析指定元素(Sweep回数): F1s(5回)、Zn2p3(5回)、S2p(10回)、N1s(10回)、Si2p(5回)、O1s(5回)、C1s(5回)、Ca2p(5回)(この順番で測定)
設定時間: 3分
[Detailed measurement conditions for F atom atom%]
X-ray: Monochrome Al Kα ray 25W / 15kV
Measurement area: Point φ100μm
Pass energy: 58.70eV
Step width: 0.125 eV
Analysis designated elements (Sweep times): F1s (5 times), Zn2p3 (5 times), S2p (10 times), N1s (10 times), Si2p (5 times), O1s (5 times), C1s (5 times), Ca2p (5 times) (measured in this order)
Setting time: 3 minutes

帯電部材の表面層を構成する材料としては、上記ポリジメチルシロキサンへの接触角Xが達成される表面が形成されならば、樹脂及びエラストマーから適宜選択して用いることができる。樹脂としては、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体(CEBC)等が使用できる。また、エラストマーとしては、合成ゴム及び熱可塑性エラストマーが使用できる。、例えば、合成ゴムとして、天然ゴム(加硫処理等)、EPDM、SBR、シリコーンゴム、ウレタンゴム、IR、BR、NBR、CR等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリアミドポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエンポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニルポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニルポリオレフィン系熱可塑性エラストマー及び塩素化ポリエチレンポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの材料は、単独で、また二種類以上を混合して用いてもよく、共重合体であってもよい。特に、コストダウンや電気特性の向上に伴う表面層の薄層化や、耐ブリードアウト性、耐付着汚染性などを考慮すると、オキシアルキレン基を有するポリシロキサンを含有することが好ましい。   As a material constituting the surface layer of the charging member, a material that can achieve the contact angle X with the polydimethylsiloxane can be appropriately selected from resins and elastomers. As the resin, silicone resin, polyurethane resin, polyamide resin, acrylic resin, butyral resin, styrene-ethylene / butylene-olefin copolymer (CEBC) and the like can be used. As the elastomer, synthetic rubber and thermoplastic elastomer can be used. Examples of the synthetic rubber include natural rubber (vulcanization treatment, etc.), EPDM, SBR, silicone rubber, urethane rubber, IR, BR, NBR, CR, and the like. Thermoplastic elastomers include polyolefin thermoplastic elastomers, polyamide polyolefin thermoplastic elastomers, polybutadiene polyolefin thermoplastic elastomers, ethylene vinyl acetate polyolefin thermoplastic elastomers, polyvinyl chloride polyolefin thermoplastic elastomers and chlorinated polyethylene polyolefin thermals. A plastic elastomer is mentioned. These materials may be used alone or in combination of two or more, or may be a copolymer. In particular, it is preferable to contain a polysiloxane having an oxyalkylene group in consideration of a reduction in the thickness of the surface layer associated with cost reduction and improvement in electrical characteristics, bleed-out resistance, and adhesion contamination resistance.

帯電部材を構成する上記のオキシアルキレン基を有するポリシロキサンは、例えば、下記工程A及び工程Bを経て得ることができる。
工程A:加水分解性シラン化合物と、カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物とを加水分解によって縮合させる縮合工程。
工程B:カチオン重合可能な基を開裂させることにより、工程Aにより得られた加水分解縮合を架橋させる架橋工程。
The polysiloxane having an oxyalkylene group constituting the charging member can be obtained, for example, through the following step A and step B.
Step A: a condensation step in which a hydrolyzable silane compound and a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group are condensed by hydrolysis.
Step B: a cross-linking step of cross-linking the hydrolytic condensation obtained in step A by cleaving a cationically polymerizable group.

加水分解性シラン化合物としては、置換されていてもよいアリール基を有する加水分解性シラン化合物を用いることが好ましい。これらのなかでは、下記一般式(6)で示される構造を有するアリール基を有する加水分解性シラン化合物が好適である。   As the hydrolyzable silane compound, a hydrolyzable silane compound having an optionally substituted aryl group is preferably used. Among these, a hydrolyzable silane compound having an aryl group having a structure represented by the following general formula (6) is preferable.

Figure 0005183100
〔式(6)中、R61及びR62は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキルであり、Ar61は、アリール基である。iは0乃至2の整数、jは1乃至3の整数で、かつ、i+j=3である。〕
Figure 0005183100
[In Formula (6), R 61 and R 62 are each independently substituted or unsubstituted alkyl, and Ar 61 is an aryl group. i is an integer of 0 to 2, j is an integer of 1 to 3, and i + j = 3. ]

上記一般式(6)中のR61又はR62のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましく、Ar61のアリール基としては、フェニル基が好ましい。 In the general formula (6), the alkyl group of R 61 or R 62 is preferably a methyl group, an ethyl group or a propyl group, and the aryl group of Ar 61 is preferably a phenyl group.

以下に上記一般式(6)で表されるアリール基を有する加水分解性シラン化合物の具体例を示す。
(6−1)フェニルトリメトキシシラン
(6−2)フェニルトリエトキシシラン
(6−3)フェニルトリプロポキシシラン
Specific examples of the hydrolyzable silane compound having an aryl group represented by the general formula (6) are shown below.
(6-1) Phenyltrimethoxysilane (6-2) Phenyltriethoxysilane (6-3) Phenyltripropoxysilane

カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物としては、下記一般式(7)で示される構造を有する加水分解性シラン化合物が好適である。   As the hydrolyzable silane compound having a group capable of cationic polymerization, a hydrolyzable silane compound having a structure represented by the following general formula (7) is suitable.

Figure 0005183100
〔式(7)中、R71及びR72は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基であり、Z61は2価の有機基であり、Rc61はカチオン重合可能な基である。dは0乃至2の整数、eは1乃至3以下の整数で、かつ、d+e=3である。〕
Figure 0005183100
[In formula (7), R 71 and R 72 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, Z 61 is a divalent organic group, and Rc 61 is a group capable of cationic polymerization. d is an integer from 0 to 2, e is an integer from 1 to 3, and d + e = 3. ]

上記一般式(7)中のRc71のカチオン重合可能な基は、開裂によってオキシアルキレン基を生成する、カチオン重合可能な有機基を意味し、例えば、エポキシ基やオキセタン基などの環状エーテル基、ビニルエーテル基などが挙げられる。これらの中では、入手の容易性及び反応制御の容易性の観点から、エポキシ基であることが好ましい。 Cationically polymerizable group Rc 71 in the general formula (7) generates an oxyalkylene group by cleavage means a cationically polymerizable organic groups, for example, cyclic ether groups such as an epoxy group and an oxetane group, And vinyl ether groups. Among these, an epoxy group is preferable from the viewpoints of availability and reaction control.

また、上記オキシアルキレン基とは、−O−R−(−R−:アルキレン基)で示される構造を有する2価の基である(「アルキレンエーテル基」と呼ばれることもある)。   The oxyalkylene group is a divalent group having a structure represented by —O—R— (—R—: alkylene group) (sometimes referred to as “alkylene ether group”).

上記一般式(7)中のR71又はR72のアルキル基としては、炭素数1乃至3の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基が好ましく、特に、メチル基、エチル基がより好ましい。 The alkyl group of R 71 or R 72 in the general formula (7), preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, in particular, a methyl group, an ethyl group are more preferable.

上記一般式(7)中のZ71の2価の有機基としては、例えば、アルキレン基及びアリーレン基などが挙げられる。これらの中では、炭素数1乃至6のアルキレン基が好ましく、特に、エチレン基がより好ましい。 Examples of the divalent organic group represented by Z 71 in the general formula (7) include an alkylene group and an arylene group. Among these, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and an ethylene group is particularly preferable.

また、上記一般式(7)中のeは3であることが好ましい。上記一般式(7)中のdが2の場合、2個のR71は互いに異なっていてもよい。また、eが2又は3の場合、2個又は3個のR72は互いに異なっていてもよい。 Further, e in the general formula (7) is preferably 3. When d in the general formula (7) is 2, two R 71 may be different from each other. When e is 2 or 3, two or three R 72 s may be different from each other.

以下に、上記一般式(7)で示される構造を有する加水分解性シラン化合物の具体例を示す。
(7−1):グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(7−2):グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
(7−3):エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン
(7−4):エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン
Below, the specific example of the hydrolysable silane compound which has a structure shown by the said General formula (7) is shown.
(7-1): Glycidoxypropyltrimethoxysilane (7-2): Glycidoxypropyltriethoxysilane (7-3): Epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane (7-4): Epoxycyclohexylethyltriethoxysilane

また、製造される帯電部材の表面の離型性を向上させる観点から、上記工程Aにおいて、これら加水分解性シラン化合物だけでなく、第3の原料として、さらに下記一般式(5)で示される構造を有する加水分解性シラン化合物を併用することがより好ましい。一般式(5)で示される構造を有する加水分解性シラン化合物を用いることによって、得られるポリシロキサンは、フッ化アルキル基(パーフルオロアルキル基)を有するポリシロキサンとなる。   Further, from the viewpoint of improving the releasability of the surface of the manufactured charging member, not only these hydrolyzable silane compounds but also the third raw material is represented by the following general formula (5) in the above step A. It is more preferable to use a hydrolyzable silane compound having a structure in combination. By using the hydrolyzable silane compound having the structure represented by the general formula (5), the resulting polysiloxane becomes a polysiloxane having a fluorinated alkyl group (perfluoroalkyl group).

Figure 0005183100
〔式(5)中、R51及びR52は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基であり、Z51は2価の有機基であり、Rf51は炭素数1乃至11のフッ化アルキル基である。fは0乃至2の整数、gは1乃至3の整数で、かつ、f+g=3である。)
Figure 0005183100
[In the formula (5), R 51 and R 52 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, Z 51 is a divalent organic group, and Rf 51 is a fluoride having 1 to 11 carbon atoms. It is an alkyl group. f is an integer of 0 to 2, g is an integer of 1 to 3, and f + g = 3. )

上記一般式(5)中のR51及びR52のアルキル基としては、炭素数1乃至3の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基が好ましく、特に、メチル基、エチル基がより好ましい。 The alkyl group of R 51 and R 52 in the general formula (5) is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group or an ethyl group.

また、上記一般式(5)中のZ51の2価の有機基としては、例えば、アルキレン基及びアリーレン基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数1乃至6のアルキレン基が好ましく、特に、エチレン基がより好ましい。また、上記一般式(5)中のRf51の炭素数1乃至31のフッ化アルキル基としては、処理性の観点から、特に炭素数6乃至11の直鎖状のフッ化アルキル基が好ましい。 The divalent organic group Z 51 in the general formula (5), for example, alkylene groups and arylene groups. Among these, an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and an ethylene group is particularly preferable. As the fluorinated alkyl group having 1 to 31 carbon atoms of Rf 51 in the above general formula (5), from the viewpoint of processability, particularly preferably a linear fluorinated alkyl group having 6 to 11 carbon atoms.

上記一般式(5)中のgは3であることが好ましい。また、上記一般式(5)中のfが2の場合、2個のR51は互いに異なっていてもよい。上記一般式(5)中のgが2又は3の場合、2個又は3個のR52は互いに異なっていてもよい。 G in the general formula (5) is preferably 3. Moreover, when f in the said General formula (5) is 2, two R51 may mutually differ. When g in the general formula (5) is 2 or 3, two or three R 52 may be different from each other.

以下に、上記一般式(5)で示される構造を有する加水分解性シラン化合物の具体例を示す。なお、式中のRはメチル基又はエチル基である。
(5−1):CF3(CH22Si(OR)3
(5−2):F(CF22(CH22Si(OR)3
(5−3):F(CF24(CH22Si(OR)3
(5−4):F(CF26(CH22Si(OR)3
(5−5):F(CF28(CH22Si(OR)3
(5−6):F(CF210(CH22Si(OR)3
Below, the specific example of the hydrolysable silane compound which has a structure shown by the said General formula (5) is shown. In the formula, R is a methyl group or an ethyl group.
(5-1): CF 3 (CH 2 ) 2 Si (OR) 3
(5-2): F (CF 2 ) 2 (CH 2 ) 2 Si (OR) 3
(5-3): F (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 Si (OR) 3
(5-4): F (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 2 Si (OR) 3
(5-5): F (CF 2 ) 8 (CH 2 ) 2 Si (OR) 3
(5-6): F (CF 2 ) 10 (CH 2 ) 2 Si (OR) 3

中では、化合物(3−4)〜化合物(3−6)が好ましい。   Among these, the compound (3-4) to the compound (3-6) are preferable.

これらの加水分解性シラン化合物は、それぞれ、1種のみであってもよいし、2種以上を併用してもよい。   Each of these hydrolyzable silane compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、上記工程Aにおいて、上述の加水分解性シラン化合物以外の加水分解性シランをさらに併用してもよい。上述の加水分解性シラン化合物以外の加水分解性シランとしては、例えば、下記一般式(8)で示される構造を有する加水分解性シラン化合物が挙げられる。   In the present invention, in the step A, a hydrolyzable silane other than the above hydrolyzable silane compound may be further used in combination. Examples of hydrolyzable silanes other than the above-mentioned hydrolyzable silane compounds include hydrolyzable silane compounds having a structure represented by the following general formula (8).

Figure 0005183100
〔式(8)中、R81は、フェニル基置換のアルキル基若しくは無置換のアルキル基、又は、アルキル基置換のアリール基若しくは無置換のアリール基であり、R82は飽和若しくは不飽和の1価の炭化水素基である。hは0乃至3の整数、kは1乃至4の整数で、かつ、h+k=4である。)
Figure 0005183100
[In the formula (8), R 81 is a phenyl group-substituted alkyl group or an unsubstituted alkyl group, or an alkyl group-substituted aryl group or an unsubstituted aryl group, and R 82 is a saturated or unsaturated 1 Valent hydrocarbon group. h is an integer of 0 to 3, k is an integer of 1 to 4, and h + k = 4. )

上記一般式(8)中のR81のフェニル基置換のアルキル基若しくは無置換のアルキル基のアルキル基としては、炭素数1乃至21の直鎖状のアルキル基が好ましい。上記一般式(8)中のR81のアルキル基置換のアリール基若しくは無置換のアリール基のアリール基としては、フェニル基が好ましい。 As the alkyl group of the phenyl group-substituted alkyl group or unsubstituted alkyl group represented by R 81 in the general formula (8), a linear alkyl group having 1 to 21 carbon atoms is preferable. As the aryl group of the alkyl group-substituted aryl group or unsubstituted aryl group of R 81 in the general formula (8), a phenyl group is preferable.

上記一般式(8)中のhは1乃至3の整数であることが好ましく、特に、1であることがより好ましい。また、上記一般式(8)中のkは1乃至3の整数であることが好ましく、特に、3であることがより好ましい。   H in the general formula (8) is preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1. Further, k in the general formula (8) is preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 3.

上記一般式(8)中のR82の飽和又は不飽和の1価の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基などが挙げられる。これらの中でも、炭素数1乃至3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、特に、メチル基、エチル基、n−プロピル基がより好ましい。 Examples of the saturated or unsaturated monovalent hydrocarbon group for R 82 in the general formula (8) include an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group. Among these, a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group are particularly preferable.

上記一般式(8)中のhが2又は3の場合、2個又は3個のR81は互いに異なっていてもよい。また、上記式(8)中のkが2、3又は4の場合、2個、3個又は4個のR82は互いに異なっていてもよい。 When h in the general formula (8) is 2 or 3, two or three R 81 may be different from each other. Further, when k in the above formula (8) is 2, 3 or 4, two, three or four R 82 may be different from each other.

以下に、上記一般式(8)で示される構造を有する加水分解性シラン化合物の具体例を示す。
(8−1):テトラメトキシシラン
(8−2):テトラエトキシシラン
(8−3):テトラプロポキシシラン
(8−4):メチルトリメトキシシラン
(8−5):メチルトリエトキシシラン
(8−6):メチルトリプロポキシシラン
(8−7):エチルトリメトキシシラン
(8−8):エチルトリエトキシシラン
(8−9):エチルトリプロポキシシラン
(8−10):プロピルトリメトキシシラン
(8−11):プロピルトリエトキシシラン
(8−12):プロピルトリプロポキシシラン
(8−13):ヘキシルトリメトキシシラン
(8−14):ヘキシルトリエトキシシラン
(8−15):フェニルトリプロポキシシラン
(8−16):デシルトリメトキシシラン
(8−17):デシルトリエトキシシラン
(8−18):デシルトリプロポキシシラン
Specific examples of the hydrolyzable silane compound having the structure represented by the general formula (8) are shown below.
(8-1): Tetramethoxysilane (8-2): Tetraethoxysilane (8-3): Tetrapropoxysilane (8-4): Methyltrimethoxysilane (8-5): Methyltriethoxysilane (8- 6): methyltripropoxysilane (8-7): ethyltrimethoxysilane (8-8): ethyltriethoxysilane (8-9): ethyltripropoxysilane (8-10): propyltrimethoxysilane (8- 11): Propyltriethoxysilane (8-12): Propyltripropoxysilane (8-13): Hexyltrimethoxysilane (8-14): Hexyltriethoxysilane (8-15): Phenyltripropoxysilane (8- 16): Decyltrimethoxysilane (8-17): Decyltriethoxysilane (8-18): Dec Le tripropoxysilane

ここにおいて、オキシアルキレン基を有するポリシロキサンが、フッ化アルキル基を有し、かつ、ポリシロキサンの全質量に対して、アリール基が2質量%以上40質量%以下、アルキル基が2質量%以上30質量%以下、オキシアルキレン基が5質量%以上90質量%以下及びフッ化アルキル基が2質量%以上50質量%以下であることが、表面特性から好ましい。   Here, the polysiloxane having an oxyalkylene group has a fluorinated alkyl group, and the aryl group is 2% by mass to 40% by mass and the alkyl group is 2% by mass or more with respect to the total mass of the polysiloxane. From the surface characteristics, it is preferably 30% by mass or less, 5% by mass or more and 90% by mass or less of the oxyalkylene group, and 2% by mass or more and 50% by mass or less of the fluorinated alkyl group.

なお、本明細書では、上記加水分解性シラン化合物のうち、一般式(6)で示される加水分解性シラン化合物を「カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物」といい、その他の加水分解性シラン化合物を「他の加水分解性シラン化合物」とする。   In the present specification, among the hydrolyzable silane compounds, the hydrolyzable silane compound represented by the general formula (6) is referred to as a “hydrolyzable silane compound having a group capable of cationic polymerization”, and other hydrolyzable silane compounds. The decomposable silane compound is referred to as “another hydrolyzable silane compound”.

次に、本発明にかかる帯電部材の構成を、前記ポリシロキサンを含有する表面層の具体的な形成方法を含めて説明する。   Next, the structure of the charging member according to the present invention will be described including a specific method for forming the surface layer containing the polysiloxane.

図2に、本発明の帯電部材の一例である帯電ローラの、軸方向に対し垂直な面における断面模式図を示す。図2中、101は帯電部材支持体であり、102は導電性弾性層であり、103は表面層である。感光体と帯電部材との当接ニップを十分に確保する観点から、帯電部材は、例えば図2に示したように、帯電部材支持体101と表面層103との間に導電性弾性層102を設けた構成であることが好ましい。換言すれば、帯電部材は、帯電部材支持体101、該支持体101上に形成された導電性弾性層102、及び、該導電性弾性層102上に形成された表面層103を有するものであることが好ましい。また、帯電部材支持体101と導電性弾性層102との間や導電性弾性層102と表面層103との間に別の層を1つ又は2つ以上設けてもよい。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a charging roller, which is an example of the charging member of the present invention, on a plane perpendicular to the axial direction. In FIG. 2, 101 is a charging member support, 102 is a conductive elastic layer, and 103 is a surface layer. From the viewpoint of ensuring a sufficient contact nip between the photosensitive member and the charging member, the charging member includes, for example, a conductive elastic layer 102 between the charging member support 101 and the surface layer 103 as shown in FIG. The provided structure is preferable. In other words, the charging member has a charging member support 101, a conductive elastic layer 102 formed on the support 101, and a surface layer 103 formed on the conductive elastic layer 102. It is preferable. One or more other layers may be provided between the charging member support 101 and the conductive elastic layer 102 or between the conductive elastic layer 102 and the surface layer 103.

以下、帯電部材支持体、該帯電部材支持体上に形成された導電性弾性層、及び、該導電性弾性層上に形成された表面層を有する帯電部材を例にとって説明する。   Hereinafter, a charging member having a charging member support, a conductive elastic layer formed on the charging member support, and a surface layer formed on the conductive elastic layer will be described as an example.

帯電部材支持体としては、導電性を有していればよく(導電性支持体)、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケルなどの金属製(合金製)の支持体を用いることができる。また、これらの表面に耐傷性付与を目的として、導電性を損なわない範囲で、メッキ処理などの表面処理を施してもよい。   The charging member support only needs to have conductivity (conductive support). For example, a support made of metal (made of alloy) such as iron, copper, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, nickel, or the like is used. be able to. In addition, for the purpose of imparting scratch resistance to these surfaces, surface treatment such as plating treatment may be performed within a range not impairing conductivity.

導電性弾性層を構成する材料として、従来の帯電部材の弾性層(導電性弾性層)に用いられているゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性体を1種又は2種以上用いることができる。   As a material constituting the conductive elastic layer, one or more elastic bodies such as rubber and thermoplastic elastomer used for the conventional elastic layer (conductive elastic layer) of the charging member can be used.

ゴムとしては、例えば、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、アクリロニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム及びアルキルエーテルゴムなどが挙げられる。   Examples of the rubber include urethane rubber, silicone rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, polynorbornene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber, acrylonitrile rubber, epichlorohydrin rubber, and alkyl ether. For example, rubber.

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及びオレフィン系エラストマーなどが挙げられる。スチレン系エラストマーの市販品としては、例えば、「ラバロン」(商品名、三菱化学株式会社製)、「セプトンコンパウンド」(商品名、クラレ株式会社製)などがある。オレフィン系エラストマーの市販品としては、例えば、「サーモラン(商品名、三菱化学株式会社製)」、「ミラストマー」(商品名、三井化学株式開き社製)、「住友TPE」(商品名、住友化学株式会社製)、「サントプレーン」(商品名、アドバンストエラストマーシステムズ社製)などがある。   Examples of the thermoplastic elastomer include styrene elastomers and olefin elastomers. Examples of commercially available styrene elastomers include “Lavalon” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and “Septon Compound” (trade name, manufactured by Kuraray Co., Ltd.). Examples of commercially available olefin elastomers include “Thermolan (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)”, “Milastomer” (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd.), “Sumitomo TPE” (trade name, Sumitomo Chemical). Co., Ltd.), “Sant Plain” (trade name, manufactured by Advanced Elastomer Systems), etc.

また、導電性弾性層には、導電剤を適宜使用することによって、その導電性を所定の値にすることができる。導電性弾性層の電気抵抗は、導電剤の種類及び使用量を適宜選択することによって調整することができ、その電気抵抗の好適な範囲は102Ω以上108Ω以下であり、より好適な範囲は103Ω以上106Ω以下である。 Moreover, the electroconductivity can be set to a predetermined value by appropriately using a conductive agent in the conductive elastic layer. The electrical resistance of the conductive elastic layer can be adjusted by appropriately selecting the type and amount of the conductive agent, and the preferred range of the electrical resistance is 10 2 Ω or more and 10 8 Ω or less, more suitable. The range is from 10 3 Ω to 10 6 Ω.

導電性弾性層に用いられる導電剤としては、例えば、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤、帯電防止剤、電解質などが挙げられる。   Examples of the conductive agent used in the conductive elastic layer include a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, an antistatic agent, and an electrolyte.

陽イオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、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及び変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムなどの第四級アンモニウム塩を用いることができる。第四級アンモニウム塩として、具体的には、過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、エトサルフェート塩及びハロゲン化ベンジル塩(臭化ベンジル塩や塩化ベンジル塩など)などが挙げられる。   As the cationic surfactant, for example, lauryltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octadodecyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium and quaternary ammonium salts such as modified fatty acid and dimethylethylammonium may be used. it can. Specific examples of the quaternary ammonium salt include perchlorate, chlorate, borofluoride, ethosulphate salt, and halogenated benzyl salt (such as benzyl bromide salt and benzyl chloride salt). .

陰イオン性界面活性剤としては、例えば、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩及び高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩を用いることができる。   Examples of the anionic surfactant include aliphatic sulfonate, higher alcohol sulfate ester salt, higher alcohol ethylene oxide addition sulfate ester salt, higher alcohol phosphate ester salt and higher alcohol ethylene oxide addition phosphate ester salt. it can.

帯電防止剤としては、例えば、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル及び多価アルコール脂肪酸エステルなどの非イオン性帯電防止剤などが挙げられる。   Examples of the antistatic agent include nonionic antistatic agents such as higher alcohol ethylene oxide, polyethylene glycol fatty acid ester and polyhydric alcohol fatty acid ester.

電解質としては、例えば、周期律表第1族の金属(LiやNaやKなど)の塩(第四級アンモニウム塩など)が挙げられる。周期律表第1族の金属の塩として、具体的には、LiCF3SO3、NaClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN、KSCN及びNaClなどが挙げられる。 Examples of the electrolyte include salts (such as quaternary ammonium salts) of metals (Li, Na, K, etc.) belonging to Group 1 of the periodic table. Specific examples of the metal salt of Group 1 of the periodic table include LiCF 3 SO 3 , NaClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , NaSCN, KSCN, and NaCl.

また、導電剤として、周期律表第2族の金属(CaやBaなど)の塩(Ca(ClO42など)やこれから誘導される帯電防止剤が、イソシアネート(一級アミノ基や二級アミノ基など)と反応可能な活性水素を有する基(水酸基やカルボキシル基など)を1つ以上持ったものを用いることもできる。また、これらと多価アルコール(1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)若しくはその誘導体との錯体や、これらとモノオール(エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなど)との錯体などのイオン導電性導電剤を用いることもできる。 In addition, as a conductive agent, a salt (Ca (ClO 4 ) 2 or the like) of a metal of Group 2 of the periodic table (Ca or Ba or the like) or an antistatic agent derived therefrom is an isocyanate (a primary amino group or a secondary amino group). A group having one or more groups (such as a hydroxyl group or a carboxyl group) having an active hydrogen capable of reacting with a group can also be used. Also, complexes of these with polyhydric alcohols (1,4-butanediol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, etc.) or derivatives thereof, and monools (ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl) An ion conductive conductive agent such as a complex with ether or the like) can also be used.

また、導電剤として、ケッチェンブラックEC(商品名)、アセチレンブラック、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、及び、熱分解カーボンなどの導電性のカーボンを用いることもできる。ゴム用カーボンとして、具体的には、SAF(超耐摩耗性)、ISAF(準超耐摩耗性)、HAF(高耐摩耗性)、FEF(良押し出し性)、GPF(汎用性)、SRF(中補強性)、FT(微粒熱分解)、MT(中粒熱分解)などの各ゴム用カーボンが挙げられる。また、天然グラファイト、人造グラファイトなどのグラファイトを用いることもできる。また、導電性弾性層用の導電剤として、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物や、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウムなどの金属を用いることもできる。また、ポリアニリン、ポリピロール及びポリアセチレンなどの導電性ポリマーを用いることもできる。   Further, as the conductive agent, conductive carbon such as ketjen black EC (trade name), acetylene black, carbon for rubber, carbon for color (ink) subjected to oxidation treatment, and pyrolytic carbon can also be used. . Specific examples of carbon for rubber include SAF (super wear resistance), ISAF (quasi-super wear resistance), HAF (high wear resistance), FEF (good extrudability), GPF (general versatility), SRF ( Medium reinforcing carbon), carbon for rubbers such as FT (fine grain pyrolysis), MT (medium grain pyrolysis), and the like. Moreover, graphite, such as natural graphite and artificial graphite, can also be used. Further, as a conductive agent for the conductive elastic layer, metal oxides such as tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide, and metals such as nickel, copper, silver, and germanium can be used. In addition, conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polyacetylene can also be used.

また、導電性弾性層には、無機又は有機の充填剤や架橋剤を添加してもよい。   Moreover, you may add an inorganic or organic filler and a crosslinking agent to a conductive elastic layer.

充填剤としては、例えば、シリカ(ホワイトカーボン)、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウム、硫酸アルミニウムなどが挙げられる。架橋剤としては、例えば、イオウ、過酸化物、架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤などが挙げられる。   Examples of the filler include silica (white carbon), calcium carbonate, magnesium carbonate, clay, talc, zeolite, alumina, barium sulfate, and aluminum sulfate. Examples of the crosslinking agent include sulfur, peroxide, crosslinking aid, crosslinking accelerator, crosslinking acceleration aid, crosslinking retarder and the like.

導電性弾性層の硬度は、帯電部材と被帯電体である電子写真感光体とを当接させた際の帯電部材の変形を抑制する観点から、アスカーC硬度で70度以上であることが好ましく、73度以上であることがより好ましい。本発明において、アスカーC硬度の測定は、測定対象の表面にゴム硬さ計「アスカーゴム硬度計C型」(商品名、高分子計器株式会社製)の押針を当接し、1000g加重の条件で行った。   The hardness of the conductive elastic layer is preferably 70 degrees or more in Asker C hardness from the viewpoint of suppressing deformation of the charging member when the charging member and the electrophotographic photosensitive member that is the object to be charged are brought into contact with each other. More preferably, it is 73 degrees or more. In the present invention, the Asker C hardness is measured by contacting a push needle of a rubber hardness meter “Asker rubber hardness meter C type” (trade name, manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) on the surface to be measured, under a condition of 1000 g load. went.

これらのゴム材料の混合方法として、バンバリーミキサーや加圧式ニーダーといった密閉型混合機を使用した混合方法や、オープンロールのような開放型の混合機を使用した混合方法などを例示することができる。   Examples of a method for mixing these rubber materials include a mixing method using a closed mixer such as a Banbury mixer and a pressure kneader, a mixing method using an open mixer such as an open roll, and the like.

混合された未加硫ゴム材料はベント式押出機によってチューブ状に成形される。図4にベント式押出機の概要を模式的に示す。押出機50はシリンダー51内に押出スクリュー52を回転自在に内挿している。スクリュー52の先端側のシリンダー51端部にはクロスヘッド53が取り付けられている。シリンダー51にはベント口55が設けられており、ベント口55は不図示の真空ポンプへ接続されており、該真空ポンプによりシリンダー51内が真空引きされる。材料投入口54より投入された未加硫ゴムは、押出スクリュー52の回転により、クロスヘッド53側へと搬送される。未加硫ゴム材料はシリンダー内を通過する際に、ベント口に接続された真空ポンプにより、未加硫ゴムの揮発分が除去される。クロスヘッド53へと搬送された未加硫ゴムは、不図示の芯金供給装置より供給された芯金31の外周に積層され、クロスヘッド先端のダイス56を通り、芯金31と共に共押出される。   The mixed unvulcanized rubber material is formed into a tube shape by a vent type extruder. FIG. 4 schematically shows an outline of the vent type extruder. In the extruder 50, an extrusion screw 52 is rotatably inserted in a cylinder 51. A cross head 53 is attached to the end of the cylinder 51 on the tip side of the screw 52. The cylinder 51 is provided with a vent port 55. The vent port 55 is connected to a vacuum pump (not shown), and the inside of the cylinder 51 is evacuated by the vacuum pump. Unvulcanized rubber introduced from the material introduction port 54 is conveyed to the crosshead 53 side by the rotation of the extrusion screw 52. When the unvulcanized rubber material passes through the cylinder, the volatile component of the unvulcanized rubber is removed by a vacuum pump connected to the vent port. The unvulcanized rubber conveyed to the cross head 53 is laminated on the outer periphery of the core metal 31 supplied from a core metal supply device (not shown), passes through the die 56 at the tip of the cross head, and is coextruded with the core metal 31. The

押出機50のシリンダー51、スクリュー52、クロスヘッド53は各々、不図示の温調機によって指定された温度に保たれている。押出時の温度は高い方がベント効果は良好で、未加硫成形体の揮発成分を低減させることができる。これはゴムの気体透過性が高温であるほど大きくなるためであるが、あまりに温度を上げすぎると、押出加工中に加硫反応が始まってしまう、いわゆるヤケ(スコーチともいう)の問題が生じる。よって好ましい押出機50の設定温度は60℃以上100℃以下である。   The cylinder 51, the screw 52, and the cross head 53 of the extruder 50 are each maintained at a temperature specified by a temperature controller (not shown). The higher the temperature during extrusion, the better the venting effect, and the volatile components of the unvulcanized molded product can be reduced. This is because the higher the gas permeability of rubber, the higher the temperature. However, if the temperature is raised too high, a problem of so-called burn (also called scorch) occurs, in which the vulcanization reaction starts during extrusion. Therefore, the preferable set temperature of the extruder 50 is 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.

図5には押出機から押出されたローラの連続加硫装置の概要を模式的に示した。押出機50により、芯金31の外周に未加硫ゴムが積層された未加硫ゴムローラーは、不図示の搬送コンベアーによって、加硫炉60へ連続的に搬送される。加硫炉60は予め加硫温度に保たれており、搬送されるスピードと加硫炉60の長さにより、加硫時間が調整される。加硫温度と時間は使用される原料ゴムの種類に依存するが、一般的に140℃乃至200℃、15分乃至120分とされる。   FIG. 5 schematically shows an outline of a continuous vulcanizing apparatus for rollers extruded from an extruder. The unvulcanized rubber roller in which the unvulcanized rubber is laminated on the outer periphery of the cored bar 31 is continuously conveyed to the vulcanizing furnace 60 by an extruder (not shown) by the extruder 50. The vulcanization furnace 60 is previously maintained at the vulcanization temperature, and the vulcanization time is adjusted according to the speed of conveyance and the length of the vulcanization furnace 60. The vulcanization temperature and time depend on the type of raw rubber used, but are generally 140 ° C. to 200 ° C., 15 minutes to 120 minutes.

さらに、精密な導電性弾性層形状とするため、加硫されたローラ状の導電性弾性体は、研磨によって成形することが好ましい。微妙なクラウン形状を精密に仕上げるため、導電性弾性層の軸方向全長よりも幅の広い回転砥石を用いて研磨することがより好ましい。   Furthermore, in order to obtain a precise conductive elastic layer shape, the vulcanized roller-shaped conductive elastic body is preferably formed by polishing. In order to precisely finish the delicate crown shape, it is more preferable to polish using a rotating grindstone that is wider than the entire length in the axial direction of the conductive elastic layer.

研磨の一例を図6に示す。図6のように弾性ローラ71は回転する砥石72と平行に保持され回転している。弾性ローラの回転軸と砥石の回転軸とを平行を保ったまま距離を変化させることにより、研磨され、導電性弾性層の表面形状がクラウン形状となり、表面粗さも一定になる。砥石の形状は、導電性弾性層の形状が良好なクラウン形状となるように、ダイヤモンドの刃物73を使って精密な形状に整えられる。砥石の材質は、グリーンカーボランダム等の公知の材質で、研磨条件に応じて砥石の番手を決定する。   An example of polishing is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the elastic roller 71 is held and rotated in parallel with the rotating grindstone 72. By changing the distance while keeping the rotation axis of the elastic roller and the rotation axis of the grindstone parallel, the surface is polished, the surface shape of the conductive elastic layer becomes a crown shape, and the surface roughness is also constant. The shape of the grindstone is adjusted to a precise shape using a diamond blade 73 so that the conductive elastic layer has a good crown shape. The material of the grindstone is a known material such as green carborundum, and the count of the grindstone is determined according to the polishing conditions.

以下、表面層の具体的な形成方法の一例について説明する。   Hereinafter, an example of a specific method for forming the surface layer will be described.

まず、アリール基を有する加水分解性シラン化合物及びカチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物、並びに、必要に応じてその他の加水分解性シラン化合物を水の存在下で加水分解反応させることによって加水分解縮合物を得る(工程A)。加水分解反応の際、温度やpHなどを制御することで、加水分解縮合物の縮合度を調整することができる。   First, by hydrolyzing a hydrolyzable silane compound having an aryl group, a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group, and, if necessary, other hydrolyzable silane compounds in the presence of water. A hydrolysis condensate is obtained (step A). During the hydrolysis reaction, the degree of condensation of the hydrolysis condensate can be adjusted by controlling temperature, pH, and the like.

また、加水分解反応の際、加水分解反応の触媒として金属アルコキシドなどを利用し、縮合度を制御してもよい。金属アルコキシドとしては、アルミニウムアルコキシド、チタニウムアルコキシド、ジルコニアアルコキシドなど、ならびに、これらの錯体(アセチルアセトン錯体など)を挙げることができる。   In the hydrolysis reaction, the degree of condensation may be controlled by using a metal alkoxide or the like as a catalyst for the hydrolysis reaction. Examples of the metal alkoxide include aluminum alkoxide, titanium alkoxide, zirconia alkoxide and the like, and complexes thereof (acetylacetone complex and the like).

また、工程Aでの、アリール基を有する加水分解性シラン化合物及びカチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物の配合割合は、得られるポリシロキサン中の基及びシロキサン部の含有量が次の範囲となることが好ましい。
アリール基の含有量 :2質量%乃至40質量%
アルキル基の含有量 :2質量%乃至30質量%
オキシアルキレン基の含有量 :5質量%乃至90質量%
In addition, the blending ratio of the hydrolyzable silane compound having an aryl group and the hydrolyzable silane compound having a group capable of cationic polymerization in the step A is such that the content of the group and the siloxane part in the obtained polysiloxane is as follows. It is preferable to be in the range.
Aryl group content: 2% to 40% by mass
Alkyl group content: 2% by mass to 30% by mass
Oxyalkylene group content: 5% by mass to 90% by mass

上記含有量は、いずれもポリシロキサンの全質量に対する百分率を示し、アリール基、オキシアルキレン基及びシロキサン部を合わせた含有量は、通常、5質量%以上90質量%以下とすることが好ましく、15質量%以上50質量%以下とすることがより好ましい。また、アリール基を有する加水分解性シラン化合物を、全加水分解性シラン化合物に対して20mol%以上70mol%以下になるように配合することがより好ましい。   The above contents all indicate a percentage with respect to the total mass of the polysiloxane, and the total content of the aryl group, the oxyalkylene group and the siloxane part is usually preferably 5% by mass or more and 90% by mass or less, It is more preferable to set it to 50 mass% or more. Moreover, it is more preferable to mix the hydrolyzable silane compound having an aryl group so as to be 20 mol% or more and 70 mol% or less with respect to the total hydrolyzable silane compound.

また、工程Aにおいて、上記式(6)で示される構造を有する加水分解性シラン化合物を併用する場合には、得られるポリシロキサン中の基及び部分の含有量が次の範囲となることが好ましい。
アリール基の含有量 :2質量%乃至40質量%
アルキル基の含有量 :2質量%乃至30質量%
オキシアルキレン基の含有量 :5質量%乃至90質量%
フッ化アルキル基の含有量 :2質量%乃至50質量%
In Step A, when the hydrolyzable silane compound having the structure represented by the above formula (6) is used in combination, the content of groups and moieties in the resulting polysiloxane is preferably in the following range. .
Aryl group content: 2% to 40% by mass
Alkyl group content: 2% by mass to 30% by mass
Oxyalkylene group content: 5% by mass to 90% by mass
Fluorinated alkyl group content: 2% by mass to 50% by mass

上記含有量は、いずれもポリシロキサン化合物の全質量に対する百分率を示し、アリール基、オキシアルキレン基、フッ化アルキル基及びシロキサン部を合わせた含有量は、通常、10質量%以上90質量%以下とすることが好ましく、15質量%以上50質量%以下とすることがより好ましい。また、カチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物とフッ化アルキル基を含有する加水分解性シラン化合物とのモル比は10:1乃至1:10になるようにすることがより好ましい。   The above contents all indicate a percentage with respect to the total mass of the polysiloxane compound, and the combined content of the aryl group, oxyalkylene group, fluorinated alkyl group and siloxane part is usually 10% by mass or more and 90% by mass or less. It is preferable to set it to 15 mass% or more and 50 mass% or less. More preferably, the molar ratio of the hydrolyzable silane compound having a group capable of cationic polymerization to the hydrolyzable silane compound containing a fluorinated alkyl group is 10: 1 to 1:10.

次に、加水分解縮合物を含む表面層用塗布液を調製し、表面層の直下となる層(例えば導電性弾性層。帯電部材支持体の場合もある。)の上に、調製した表面層用塗布液を塗布する。   Next, a coating solution for the surface layer containing a hydrolysis condensate is prepared, and the prepared surface layer is formed on a layer (for example, a conductive elastic layer, which may be a charging member support) immediately below the surface layer. Apply the coating solution.

表面層用塗布液を調製する際には、塗布性向上のために、加水分解縮合物以外に、適当な溶剤を用いてもよい。適当な溶剤としては、例えば、エタノール及び2−ブタノールなどのアルコールや、酢酸エチルやメチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンなど、あるいは、これらを混合したものが挙げられる。また、表面層用塗布液を導電性弾性部材(導電性弾性層)上に塗布する際には、ロールコーター塗布、浸漬塗布、リング塗布などの方法を採用することができる。   In preparing the surface layer coating solution, an appropriate solvent may be used in addition to the hydrolysis-condensation product in order to improve coating properties. Suitable solvents include, for example, alcohols such as ethanol and 2-butanol, ethyl acetate, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, or a mixture thereof. Moreover, when apply | coating the coating liquid for surface layers on a conductive elastic member (conductive elastic layer), methods, such as roll coater application | coating, dip coating, and ring coating, are employable.

上記加水分解性シラン化合物としては、置換及び無置換アリール基から選ばれた少なくとも一種の基を有する加水分解性シラン化合物を用いることが好ましい。これらのなかでは、一般式(5)で示される構造を有するアリール基を有する加水分解性シラン化合物が好適である。   As the hydrolyzable silane compound, a hydrolyzable silane compound having at least one group selected from substituted and unsubstituted aryl groups is preferably used. Among these, a hydrolyzable silane compound having an aryl group having a structure represented by the general formula (5) is preferable.

次に、導電性弾性部材(導電性弾性層)上に塗布された表面層用塗布液層に活性エネルギー線を照射する。すると、表面層用塗布液層に含まれる加水分解性縮合物に含まれるカチオン重合可能な基は開裂する。これによって、該表面塗布液層中の加水分解縮合物を架橋させることができる。加水分解縮合物は架橋によって硬化し、これを乾燥すると表面層が形成される(工程B)。   Next, an active energy ray is irradiated to the surface layer coating liquid layer coated on the conductive elastic member (conductive elastic layer). Then, the cationically polymerizable group contained in the hydrolyzable condensate contained in the surface layer coating solution layer is cleaved. Thereby, the hydrolysis-condensation product in the surface coating liquid layer can be crosslinked. The hydrolysis-condensation product is cured by crosslinking, and when this is dried, a surface layer is formed (step B).

活性エネルギー照射時に発生した熱により、導電性弾性部材の導電性弾性層が膨張し、その後冷却によって収縮した際、表面層がこの膨張・収縮に十分に追従しないと、シワやクラックが多い表面層になってしまう場合がある。架橋反応に紫外線を用いた場合、短時間(15分以内)に加水分解性縮合物を架橋することができる上、熱の発生も少なく、表面層のシワやクラックが発生しにくい。また、帯電部材の置かれる環境が温湿度の変化が急激な環境である場合、その温湿度の変化による導電性弾性層の膨張・収縮に表面層が十分に追従しないと、表面層にシワやクラックが発生することがある。架橋反応を熱の発生が少ない紫外線によって行えば、導電性弾性層と表面層との密着性が高まり、導電性弾性層の膨張・収縮に表面層が十分に追従できるようになるため、環境の温湿度の変化による表面層のシワやクラックも抑制することができる。また、架橋反応を紫外線によって行えば、熱履歴による導電性弾性層の劣化を抑制することができるため、導電性弾性層の電気的特性の低下を抑制することもできる。これらの理由により、活性エネルギー線としては、紫外線を用いることが好ましい。   When the conductive elastic layer of the conductive elastic member expands due to the heat generated during irradiation with active energy and then contracts due to cooling, the surface layer has many wrinkles and cracks if the surface layer does not sufficiently follow this expansion / contraction. It may become. When ultraviolet rays are used for the cross-linking reaction, the hydrolyzable condensate can be cross-linked in a short time (within 15 minutes), and the generation of heat is small, and the surface layer is not easily wrinkled or cracked. Also, when the charging member is placed in an environment where the temperature and humidity change is abrupt, the surface layer will not wrinkle or wrinkle unless the surface layer sufficiently follows the expansion and contraction of the conductive elastic layer due to the change in temperature and humidity. Cracks may occur. If the cross-linking reaction is performed by ultraviolet rays that generate less heat, the adhesion between the conductive elastic layer and the surface layer is improved, and the surface layer can sufficiently follow the expansion and contraction of the conductive elastic layer. Wrinkles and cracks in the surface layer due to changes in temperature and humidity can also be suppressed. In addition, if the crosslinking reaction is performed using ultraviolet rays, it is possible to suppress deterioration of the conductive elastic layer due to thermal history, and thus it is possible to suppress a decrease in electrical characteristics of the conductive elastic layer. For these reasons, it is preferable to use ultraviolet rays as active energy rays.

紫外線の照射には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、エキシマUVランプなどを用いることができ、これらのうち、紫外線の波長が150nm乃至480nmの光を豊富に含む紫外線源が好ましく用いられる。   For irradiation with ultraviolet rays, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a low pressure mercury lamp, an excimer UV lamp, or the like can be used. Among these, an ultraviolet ray source rich in light having an ultraviolet wavelength of 150 nm to 480 nm is preferably used. .

なお、紫外線の積算光量は、以下のように定義される。
紫外線積算光量[mJ/cm2]=紫外線強度[mW/cm2]×照射時間[s]
The integrated light quantity of ultraviolet rays is defined as follows.
UV integrated light quantity [mJ / cm 2 ] = UV intensity [mW / cm 2 ] × irradiation time [s]

紫外線の積算光量の調節は、照射時間や、ランプ出力や、ランプと被照射体との距離などで行うことが可能である。また、照射時間内で積算光量に勾配をつけてもよい。低圧水銀ランプを用いる場合、紫外線の積算光量は、ウシオ電機株式会社製の紫外線積算光量計UIT−150−A(商品名)やUVD−S254(商品名)を用いて測定することができる。エキシマUVランプを用いる場合、紫外線の積算光量は、ウシオ電機株式会社製の紫外線積算光量計UIT−150−A(商品名)やVUV−S172(商品名)を用いて測定することができる。   The adjustment of the integrated amount of ultraviolet light can be performed by the irradiation time, lamp output, distance between the lamp and the irradiated object, and the like. Moreover, you may give a gradient to integrated light quantity within irradiation time. In the case of using a low-pressure mercury lamp, the integrated light amount of ultraviolet rays can be measured using an ultraviolet integrated light amount meter UIT-150-A (trade name) or UVD-S254 (trade name) manufactured by USHIO INC. When an excimer UV lamp is used, the integrated light amount of ultraviolet rays can be measured using an ultraviolet integrated light amount meter UIT-150-A (trade name) or VUV-S172 (trade name) manufactured by USHIO INC.

また、架橋反応の際、架橋効率向上の観点から、カチオン重合触媒(重合開始剤)を共存させておくことが好ましい。例えば、活性エネルギー線によって賦活化されるルイス酸のオニウム塩に対してエポキシ基は高い反応性を示すことから、上記のカチオン重合可能な基がエポキシ基である場合、カチオン重合触媒としては、ルイス酸のオニウム塩を用いることが好ましい。   In the crosslinking reaction, it is preferable that a cationic polymerization catalyst (polymerization initiator) is allowed to coexist from the viewpoint of improving the crosslinking efficiency. For example, since an epoxy group exhibits high reactivity with respect to an onium salt of a Lewis acid activated by an active energy ray, the above cationic polymerizable group is an epoxy group. It is preferable to use an onium salt of an acid.

その他のカチオン重合触媒としては、例えば、ボレート塩、イミド構造を有する化合物、トリアジン構造を有する化合物、アゾ化合物、過酸化物などが挙げられる。各種カチオン重合触媒の中でも、感度、安定性及び反応性から、芳香族スルホニウム塩や芳香族ヨードニウム塩が好ましい。特に、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム塩や、下記化学式(9)の化合物「アデカオプトマーSP150」(商品名、旭電化工業株式会社製)や、下記化学式(10)の化合物「イルガキュア261」(商品名、チバスペシャルティーケミカルズ社製)が好ましい。   Examples of other cationic polymerization catalysts include borate salts, compounds having an imide structure, compounds having a triazine structure, azo compounds, and peroxides. Among various cationic polymerization catalysts, aromatic sulfonium salts and aromatic iodonium salts are preferable from the viewpoint of sensitivity, stability, and reactivity. In particular, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium salt, the compound “Adekaoptomer SP150” (trade name, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) of the following chemical formula (9), and the compound “Irgacure” "261" (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) is preferable.

Figure 0005183100
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カチオン重合触媒の使用量は、加水分解縮合物に対して0.1質量%以上3.0質量%以下であることが好ましい。   It is preferable that the usage-amount of a cationic polymerization catalyst is 0.1 to 3.0 mass% with respect to a hydrolysis-condensation product.

また、帯電部材の表面へのトナーや外添剤の固着を抑制するために、帯電部材の表面(=表面層の表面)の粗さ(Rzjis;JIS B 0601:2001に準拠して測定)は10μm以下であることが好ましく、7μm以下であることがより好ましい。   Further, in order to suppress the adhesion of the toner and the external additive to the surface of the charging member, the surface roughness of the charging member (= surface of the surface layer) (Rzjis; measured according to JIS B 0601: 2001) is It is preferably 10 μm or less, and more preferably 7 μm or less.

また、電子写真感光体との当接ニップを十分に確保する観点から、帯電部材の表面層の弾性率は30GPa以下であることが好ましい。一方、一般的に、表面層の弾性率は小さくなるほど架橋密度が小さくなる傾向にある。このため、帯電部材に導電性弾性層を設ける場合には、導電性弾性層中の低分子量成分が帯電部材の表面にブリードアウトして電子写真感光体の表面を汚染してしまうのを抑制する観点から、表面層の弾性率は100MPa以上であることが好ましい。   Further, from the viewpoint of ensuring a sufficient contact nip with the electrophotographic photosensitive member, the elastic modulus of the surface layer of the charging member is preferably 30 GPa or less. On the other hand, in general, the crosslinking density tends to decrease as the elastic modulus of the surface layer decreases. For this reason, when the conductive elastic layer is provided on the charging member, the low molecular weight component in the conductive elastic layer is prevented from bleeding out on the surface of the charging member and contaminating the surface of the electrophotographic photosensitive member. From the viewpoint, the elastic modulus of the surface layer is preferably 100 MPa or more.

また、表面層の層厚は厚いほど低分子量成分のブリードアウトの抑制する効果が大きくなる傾向にあるため、帯電部材に導電性弾性層を設ける場合には、表面層の層厚は0.010μm以上であることが好ましく、0.050μm以上であることがより好ましい。一方、表面層の層厚は薄いほど帯電部材の帯電能が向上する傾向にあるため、表面層の層厚は1.000μm以下であることが好ましく、0.300μm以下であることがより好ましい。   Further, since the effect of suppressing the bleed out of the low molecular weight component tends to increase as the surface layer thickness increases, when the conductive elastic layer is provided on the charging member, the surface layer thickness is 0.010 μm. It is preferable that it is above, and it is more preferable that it is 0.050 μm or more. On the other hand, since the charging performance of the charging member tends to be improved as the surface layer is thinner, the surface layer is preferably 1.000 μm or less, more preferably 0.300 μm or less.

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these. In the examples, “part” means “part by mass”.

(合成例1 ポリカーボネート重合体I)
10%水酸化ナトリウム水溶液500mlに、ビスフェノール化合物(1−13)120gを溶解した。この溶液にジクロロメタン300mlを加え攪拌し、溶液温度を10℃乃至15℃に保ちながら、ホスゲン100gを1時間かけて吹き込んだ。ホスゲンを約70%吹き込んだところでシロキサン化合物(2−1)(平均繰返し数m=40)25gとシロキサン化合物(3−1)(平均繰返し数n=40)55gを溶液に加えた。ホスゲンの導入終了後、激しく攪拌して反応液を乳化させ、0.2mlのトリエチルアミンを加え、さらに1時間攪拌した。その後ジクロロメタン相を分離し、リン酸で中和した後、pH7程度になるまで水洗を繰り返した。続いてこの液相をイソプロパノール中に滴下し、沈殿物をろ過、乾燥して、白色粉状のポリカーボネート重合体Iを得た。
(Synthesis Example 1 Polycarbonate Polymer I)
In 500 ml of 10% aqueous sodium hydroxide solution, 120 g of bisphenol compound (1-13) was dissolved. To this solution, 300 ml of dichloromethane was added and stirred, and 100 g of phosgene was blown in over 1 hour while maintaining the solution temperature at 10 ° C. to 15 ° C. When about 70% of phosgene was blown in, 25 g of siloxane compound (2-1) (average number of repetitions m = 40) and 55 g of siloxane compound (3-1) (average number of repetitions n = 40) were added to the solution. After the introduction of phosgene, the reaction mixture was emulsified by vigorous stirring, 0.2 ml of triethylamine was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. Thereafter, the dichloromethane phase was separated, neutralized with phosphoric acid, and then washed with water until the pH reached about 7. Subsequently, this liquid phase was dropped into isopropanol, and the precipitate was filtered and dried to obtain a white powdery polycarbonate polymer I.

得られたポリカーボネート重合体Iの組成分析及び物性測定を以下のようにした。   Composition analysis and physical property measurement of the obtained polycarbonate polymer I were performed as follows.

FT−IR(株式会社島津製作所製)による測定:カルボニル基による吸収、エーテル結合による吸収1240cm-1及びカーボネート結合が確認された。また、3650cm-1乃至3200cm-1の吸収はほとんどなく、水酸基は認められなかった。更に、1100cm-1乃至1000cm-1のシロキサンに起因するピークも確認された。1H−NMRにおいてもシロキサン部位及びポリカーボネート部位が存在することが確認された。MALDI−TOF−MSにより測定したところ、化合物(2−1)から形成されたシロキサン部と化合物(3−1)から形成されたシロキサン部が質量比で約1:2であり、平均繰返し数の比m:nはおよそ40:40であることを確認できた。また、粘度平均分子量(Mv)は20600であり、シロキサン部の質量構成比率は約40%である。したがって、このポリカーボネート重合体は両方の末端にポリシロキサン部を有した構造であり、かつ主鎖にもシロキサン部を有する構造である。 Measurement by FT-IR (manufactured by Shimadzu Corporation): absorption by carbonyl group, absorption by ether bond, 1240 cm −1 and carbonate bond were confirmed. Further, there was almost no absorption at 3650 cm −1 to 3200 cm −1 , and no hydroxyl group was observed. Furthermore, a peak attributed to siloxane having 1100 cm −1 to 1000 cm −1 was also confirmed. Also in 1 H-NMR, it was confirmed that a siloxane site and a polycarbonate site were present. When measured by MALDI-TOF-MS, the siloxane part formed from the compound (2-1) and the siloxane part formed from the compound (3-1) were about 1: 2, and the average number of repetitions was It was confirmed that the ratio m: n was approximately 40:40. The viscosity average molecular weight (Mv) is 20600, and the mass composition ratio of the siloxane part is about 40%. Therefore, this polycarbonate polymer has a structure having a polysiloxane part at both ends and a structure having a siloxane part in the main chain.

粘度平均分子量(Mv)は、ウベローデ(Ubelode)型粘度計を用いて測定した比粘度から極限粘度を求め、これをマーク−ホーウィンク(Mark−Houwink)の粘度式にて算出した。具体的には、試料0.5gをジクロロメタン100mlに溶解し、ウベローデ型粘度計で、25℃における比粘度を測定し、この比粘度から極限粘度を求めた。そして、マーク−ホーウィンクの粘度式のKとaをそれぞれ1.23×10-4と0.83として、粘度平均分子量を算出した。 The viscosity average molecular weight (Mv) was determined by calculating the intrinsic viscosity from the specific viscosity measured using a Ubelode viscometer, and this was calculated by the Mark-Houwink viscosity equation. Specifically, 0.5 g of the sample was dissolved in 100 ml of dichloromethane, the specific viscosity at 25 ° C. was measured with an Ubbelohde viscometer, and the intrinsic viscosity was determined from this specific viscosity. The viscosity average molecular weight was calculated with K and a in the Mark-Houwink viscosity formula being 1.23 × 10 −4 and 0.83, respectively.

(合成例2 ポリカーボネート重合体II)
シロキサン化合物(2−1)を平均繰返し数m=20のものに、また、シロキサン化合物(3−1)を平均繰返し数n=20のものにした以外は、合成例1と同様にしてポリカーボネート重合体IIを得た。このものは、FT−IRでエーテル結合、カーボネート結合が確認された。また、MALDI−TOF−MSの測定では、化合物(2−1)から形成されたシロキサン部と化合物(3−1)から形成されたシロキサン部が質量比で約1:2であり、平均繰返し数の比m:nはおよそ20:20であることが確認できた。また、粘度平均分子量(Mv)は26000であり、シロキサン部の質量構成比率は約40%である。したがって、このポリカーボネート重合体IIは両方の末端にポリシロキサン部を有した構造であり、かつ主鎖にもシロキサン部を有する構造である。
(Synthesis Example 2 Polycarbonate Polymer II)
Except for the siloxane compound (2-1) having an average number of repetitions m = 20 and the siloxane compound (3-1) having an average number of repetitions n = 20, the polycarbonate weight Compound II was obtained. This product was confirmed to have an ether bond and a carbonate bond by FT-IR. Moreover, in the measurement of MALDI-TOF-MS, the siloxane part formed from the compound (2-1) and the siloxane part formed from the compound (3-1) are about 1: 2, and the average number of repetitions The ratio m: n was confirmed to be approximately 20:20. The viscosity average molecular weight (Mv) is 26000, and the mass composition ratio of the siloxane part is about 40%. Therefore, this polycarbonate polymer II has a structure having a polysiloxane part at both ends, and also has a structure having a siloxane part in the main chain.

(合成例3 ポリカーボネート重合体III)
シロキサン化合物(2−1)を平均繰返し数m=10のものとした以外は、合成例1と同様にしてポリカーボネート重合体IIIを得た。このものは、FT−IRでエーテル結合、カーボネート結合が確認された。また、MALDI−TOF−MSの測定では、化合物(2−1)から形成されたシロキサン部と化合物(3−1)から形成されたシロキサン部が質量比で約1:2であり、平均繰返し数の比m:nはおよそ10:40であることが確認できた。また、粘度平均分子量(Mv)は19000であり、シロキサン部の質量構成比率は約20%である。したがって、このポリカーボネート重合体IIIは両方の末端にポリシロキサン部を有した構造であり、かつ主鎖にもシロキサン部を有する構造である。
(Synthesis Example 3 Polycarbonate Polymer III)
A polycarbonate polymer III was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the siloxane compound (2-1) had an average repeating number m = 10. This product was confirmed to have an ether bond and a carbonate bond by FT-IR. Moreover, in the measurement of MALDI-TOF-MS, the siloxane part formed from the compound (2-1) and the siloxane part formed from the compound (3-1) are about 1: 2, and the average number of repetitions The ratio m: n was confirmed to be approximately 10:40. The viscosity average molecular weight (Mv) is 19000, and the mass composition ratio of the siloxane part is about 20%. Therefore, this polycarbonate polymer III has a structure having a polysiloxane portion at both ends, and also has a siloxane portion in the main chain.

<製造例1 感光体1>
直径30mm、長さ260mmのアルミニウムシリンダーを支持体とした。
<Production Example 1 Photoconductor 1>
An aluminum cylinder having a diameter of 30 mm and a length of 260 mm was used as a support.

10質量%酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した酸化チタン粒子 50部、レゾール型フェノール樹脂 25部、メトキシプロパノール 30部、メタノール 30部及びシリコーンオイル(ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、重量平均分子量:3000)0.002部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散して、導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、これを140℃で20分間硬化して、膜厚が20μmである導電層を形成した。   50 parts of titanium oxide particles coated with tin oxide containing 10% by weight antimony oxide, 25 parts of resol type phenol resin, 30 parts of methoxypropanol, 30 parts of methanol and silicone oil (polydimethylsiloxane polyoxyalkylene copolymer, weight average) 0.002 part of molecular weight: 3000) was dispersed for 2 hours in a sand mill using glass beads having a diameter of 1 mm to prepare a coating solution for a conductive layer. This conductive layer coating solution was dip-coated on a support and cured at 140 ° C. for 20 minutes to form a conductive layer having a thickness of 20 μm.

次に、N−メトキシメチル化6ナイロン 5部をメタノール 95部に溶解して、中間層用塗布液を調製した。この中間層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、これを100℃で20分間乾燥して、膜厚が0.5μmである中間層を形成した。   Next, 5 parts of N-methoxymethylated 6 nylon was dissolved in 95 parts of methanol to prepare an intermediate layer coating solution. This intermediate layer coating solution was dip-coated on a support and dried at 100 ° C. for 20 minutes to form an intermediate layer having a thickness of 0.5 μm.

CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の7.5°、9.9°、12.5°、16.3°、18.6°、25.1°及び28.3°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶(電荷発生物質) 10部、下記化学式(11)の化合物 0.1部、及びポリビニルブチラール樹脂「エスレックBX−1(商品名、積水化学工業株式会社製)5部を溶解させ、その後、酢酸エチル250部を加えて、電荷発生層用塗布液を調製した。この電荷発生層用塗布液を中間層上に浸漬塗布し、これを100℃で10分間乾燥して、膜厚が0.16μmである電荷発生層を形成した。   Bragg angles (2θ ± 0.2 °) of 7.5 °, 9.9 °, 12.5 °, 16.3 °, 18.6 °, 25.1 ° and 28.3 in CuKα characteristic X-ray diffraction 10 parts of a crystalline hydroxygallium phthalocyanine crystal (charge generating substance) having a strong peak at 0 °, 0.1 part of a compound of the following chemical formula (11), and polyvinyl butyral resin “ESREC BX-1 (trade name, Sekisui Chemical Co., Ltd.) (Company) 5 parts was dissolved, and then 250 parts of ethyl acetate was added to prepare a coating solution for charge generation layer, which was dip-coated on the intermediate layer at 100 ° C. The film was dried for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.16 μm.

Figure 0005183100
Figure 0005183100

次いで、電荷輸送物質として下記化学式(12)の化合物 35部と下記化学式(13)で示される化合物 5部を   Next, 35 parts of a compound represented by the following chemical formula (12) and 5 parts of a compound represented by the following chemical formula (13) are used as a charge transport material.

Figure 0005183100
Figure 0005183100

下記構造式(14)で示される繰り返し構成単位を有するポリカーボネート樹脂(重量平均分子量:55000) 50部、合成例1で得られたポリカーボネート重合体I 1.8部及び化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサン 0.2部と共に、モノクロルベンゼン400部に溶解して、電荷輸送層用溶液(粘度220mPa・s)を得た。 50 parts of a polycarbonate resin having a repeating structural unit represented by the following structural formula (14) (weight average molecular weight: 55000), 1.8 parts of the polycarbonate polymer I obtained in Synthesis Example 1, and a polycrystal represented by the chemical formula (4) It melt | dissolved in 400 parts of monochlorobenzene with 0.2 part of dimethylsiloxane, and obtained the solution (viscosity 220 mPa * s) for charge transport layers.

Figure 0005183100
〔式(14)中、*は結合位置を示す。〕
Figure 0005183100
[In formula (14), * indicates a bonding position. ]

上記で作製した電荷発生層の上に、この溶液を浸漬塗布し、120℃で1時間加熱乾燥し、膜厚が15μmである電荷輸送層を形成し、感光体1を作製した。   This solution was dip-coated on the charge generation layer prepared above and dried by heating at 120 ° C. for 1 hour to form a charge transport layer having a film thickness of 15 μm.

〈製造例2 感光体2〉
ポリカーボネート重合体Iを4.0部と、化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを0.4部にした以外は、製造例1と同様にして、感光体2を作製した。
<Production Example 2 Photoconductor 2>
A photoconductor 2 was produced in the same manner as in Production Example 1, except that the polycarbonate polymer I was 4.0 parts and the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) was 0.4 parts.

〈製造例3 感光体3〉
ポリカーボネート重合体Iを0.1部と、化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを0.01部にした以外は、製造例1と同様にして、感光体3を作製した。
<Production Example 3 Photoconductor 3>
Photoreceptor 3 was produced in the same manner as in Production Example 1, except that 0.1 part of polycarbonate polymer I and 0.01 part of polydimethylsiloxane represented by chemical formula (4) were used.

〈製造例4 感光体4〉
ポリカーボネート重合体Iを0.05部と、化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを0.01部にした以外は、製造例1と同様にして、感光体4を作製した。
<Production Example 4 Photoconductor 4>
Photosensitive member 4 was produced in the same manner as in Production Example 1, except that 0.05 part of polycarbonate polymer I and 0.01 part of polydimethylsiloxane represented by chemical formula (4) were used.

〈製造例5 感光体5〉
化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを0.5部にした以外は、製造例1と同様にして、感光体5を作製した。
<Production Example 5 Photoconductor 5>
A photoconductor 5 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that 0.5 part of polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) was changed.

〈製造例6 感光体6〉
ポリカーボネート重合体Iを4.0部と、化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを1.0部にした以外は、製造例1と同様にして、感光体6を作製した。
<Production Example 6 Photoconductor 6>
Photoreceptor 6 was produced in the same manner as in Production Example 1, except that 4.0 parts of polycarbonate polymer I and 1.0 part of polydimethylsiloxane represented by chemical formula (4) were used.

〈製造例7 感光体7〉
化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを0.1部にした以外は、製造例1と同様にして、感光体7を作製した。
<Production Example 7 Photoconductor 7>
A photoconductor 7 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) was changed to 0.1 part.

〈製造例8 感光体8〉
化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを0.07部にした以外は、製造例1と同様にして、感光体8を作製した。
<Production Example 8 Photoconductor 8>
A photoconductor 8 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that 0.07 part of polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) was used.

〈製造例9 感光体9〉
化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを0.4部にした以外は、製造例1と同様にして、感光体9を作製した。
<Production Example 9 Photoconductor 9>
A photoconductor 9 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) was changed to 0.4 part.

〈製造例10 感光体10〉
ポリカーボネート重合体Iを合成例2で得られたポリカーボネート重合体IIに換えた以外は、製造例1と同様にして、感光体10を作製した。
<Production Example 10 Photoconductor 10>
A photoconductor 10 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the polycarbonate polymer I was replaced with the polycarbonate polymer II obtained in Synthesis Example 2.

〈製造例11 感光体11〉
ポリカーボネート重合体I及び化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを加えない以外は、実施例1と同様にして、感光体11を作製した。
<Production Example 11 Photoconductor 11>
A photoconductor 11 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polycarbonate polymer I and the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) were not added.

〈製造例12 感光体12〉
ポリカーボネート重合体Iを用いず、代わりにシロキサン化合物(3−1)4.0部を用いた以外は、製造例1と同様にして、感光体12を作製した。
<Production Example 12 Photoconductor 12>
Photoconductor 12 was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that polycarbonate polymer I was not used and 4.0 parts of siloxane compound (3-1) was used instead.

〈製造例13 感光体13〉
ポリカーボネート重合体Iを用いず、代わりに化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを4.0部に増やした以外は、製造例1と同様にして、感光体13を作製した。
<Production Example 13 Photoconductor 13>
A photoconductor 13 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the polycarbonate polymer I was not used and the polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) was increased to 4.0 parts instead.

〈製造例14 感光体14〉
ポリカーボネート重合体Iを合成例3で得られたポリカーボネート重合体IIIに変更し、かつ化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを加えない以外は、製造例1と同様にして、感光体14を作製した。
<Production Example 14 Photoconductor 14>
A photoconductor 14 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the polycarbonate polymer I was changed to the polycarbonate polymer III obtained in Synthesis Example 3 and polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) was not added. did.

製造例1〜14の感光体の表面層を形成するための原材料の配合量及び得られた感光体の物性を表5に示す。   Table 5 shows the blending amounts of raw materials for forming the surface layers of the photoreceptors of Production Examples 1 to 14 and the physical properties of the obtained photoreceptors.

Figure 0005183100
Figure 0005183100

〈製造例15 帯電部材1〉
(帯電ローラの作製)
・弾性層用の未加硫ゴム組成物の調製
原料ゴムとしてNBR「JSR N230SV」(商品名、JSR株式会社製)100部、加工助剤としてステアリン酸亜鉛1部、加硫促進助剤として酸化亜鉛5部、充填剤として炭酸カルシウム「ナノックス#30」(商品名、丸尾カルシウム株式会社製)20部、導電剤としてカーボンブラック「トーカブラック#7360SB」(商品名、東海カーボン株式会社製)48部を6リットル加圧ニーダー「TD6−15MDX」(商品名、株式会社トーシン製)にて、充填率70vol%、ブレード回転数30rpmで16分混合して、A練りゴム組成物を得た。この未加硫ゴム組成物174質量部に対して、架橋剤として硫黄1.2部、加硫促進剤としてテトラベンジルチウラムジスルフィド「PERKACIT−TBzTD」(商品名、FLEXSYS社製)4.5部をロール径12インチのオープンロールにて、前ロール回転数8rpm、後ロール回転数10rpm、ロール間隙2mmで、左右の切り返しを合計20回実施した後、ロール間隙を0.5mmとして薄通し10回を行い、弾性層用の未加硫ゴム組成物を得た。
<Production Example 15 Charging Member 1>
(Production of charging roller)
-Preparation of unvulcanized rubber composition for elastic layer 100 parts of NBR "JSR N230SV" (trade name, manufactured by JSR Corporation) as raw rubber, 1 part of zinc stearate as processing aid, oxidation as vulcanization acceleration aid 5 parts of zinc, 20 parts of calcium carbonate “Nanox # 30” (trade name, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.) as a filler, and 48 parts of carbon black “Toka Black # 7360SB” (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) as a conductive agent Was mixed with a 6-liter pressure kneader “TD6-15MDX” (trade name, manufactured by Toshin Co., Ltd.) at a filling rate of 70 vol% and a blade rotation speed of 30 rpm for 16 minutes to obtain an A-kneaded rubber composition. For 174 parts by mass of this unvulcanized rubber composition, 1.2 parts of sulfur as a crosslinking agent and 4.5 parts of tetrabenzylthiuram disulfide “PERKACIT-TBzTD” (trade name, manufactured by FLEXSYS) as a vulcanization accelerator. Using an open roll with a roll diameter of 12 inches, the front roll rotation speed was 8 rpm, the rear roll rotation speed was 10 rpm, and the roll gap was 2 mm. And an unvulcanized rubber composition for the elastic layer was obtained.

・弾性層の形成
得られた未加硫ゴム組成物を、クロスヘッドを用いた押出成形によって、芯金(直径6mm、長さ252mm)を中心として、同軸状に円筒形に同時に押出し、端部を切断して、芯金の外周に未加硫の弾性層を積層した未加硫ゴムローラーを作製した。押出機はシリンダー径45mm(Φ45)、L/D=20の押出機を使用し、押出時の温調はヘッド90℃、シリンダー90℃、スクリュー90℃とした。
-Formation of elastic layer The obtained unvulcanized rubber composition was simultaneously extruded into a cylindrical shape coaxially around a core metal (diameter 6 mm, length 252 mm) by extrusion using a crosshead Was cut to produce an unvulcanized rubber roller in which an unvulcanized elastic layer was laminated on the outer periphery of the cored bar. The extruder used was an extruder with a cylinder diameter of 45 mm (Φ45) and L / D = 20. The temperature during extrusion was 90 ° C., 90 ° C. cylinder, and 90 ° C. screw.

未加硫ゴムローラーは連続して200本押出し、直ちに連続加硫炉で160℃、60分の加硫を行った。加硫後、両端を切断し、弾性層部分の軸方向幅を228mmとした後、導電性弾性層部分の表面を回転砥石で研磨して、導電性弾性ローラ(表面研磨後の導電性弾性ローラ)を得た。この導電性弾性ローラは、端部直径8.2mm、中央部直径8.5mmのクラウン形状の導電性弾性層を有しており、この導電性弾性層の表面の十点平均粗さ(Rzjis)は5.23μm、振れは28μmであった。また、導電性弾性層のアスカーC硬度は78度であった。   200 unvulcanized rubber rollers were continuously extruded and immediately vulcanized at 160 ° C. for 60 minutes in a continuous vulcanizing furnace. After vulcanization, both ends are cut and the axial width of the elastic layer portion is set to 228 mm, and then the surface of the conductive elastic layer portion is polished with a rotating grindstone to form a conductive elastic roller (conductive elastic roller after surface polishing). ) This conductive elastic roller has a crown-shaped conductive elastic layer having an end diameter of 8.2 mm and a central diameter of 8.5 mm, and the ten-point average roughness (Rzjis) of the surface of the conductive elastic layer. Was 5.23 μm and the deflection was 28 μm. The Asker C hardness of the conductive elastic layer was 78 degrees.

十点平均粗さ(Rzjis)はJIS B 0601:2001に準拠して測定した。   Ten-point average roughness (Rzjis) was measured according to JIS B 0601: 2001.

振れの測定は、高精度レーザー測定機「LSM−430v」(商品名、ミツトヨ株式会社製)を用いて行った。詳しくは、該測定機を用いて外径を測定し、最大外径値と最小外径値の差を外径差振れとし、この測定を5点で行い、5点の外径差振れの平均値を被測定物の振れとした。   The shake was measured using a high-precision laser measuring machine “LSM-430v” (trade name, manufactured by Mitutoyo Corporation). Specifically, the outer diameter is measured using the measuring device, and the difference between the maximum outer diameter value and the minimum outer diameter value is defined as the outer diameter difference run. This measurement is performed at five points, and the average of the five outer diameter difference shakes is measured. The value was the runout of the object to be measured.

アスカーC硬度の測定は、前述したように、測定対象の表面にゴム硬さ計「アスカーゴム硬度計C型」(商品名)の押針を当接し、23℃/50%RH環境下において、1000g加重の条件で行った。   The Asker C hardness is measured as described above by contacting the surface of the object to be measured with a pusher of a rubber hardness meter “Asker rubber hardness meter C type” (trade name), and 1000 g in a 23 ° C./50% RH environment. It was performed under the condition of weighting.

押出し200本目の弾性ローラについて、図7に概略図を示した弾性ローラの電気抵抗測定装置を用い、電気抵抗及びその周ムラ測定を行った。弾性ローラ40は芯金31の両端部を不図示の押圧手段で円柱状のアルミドラム42に圧接され、アルミドラム42の回転駆動に伴い従動回転する。この状態で、弾性ローラ40の芯金部分31に電源43を用いて直流電圧を印加し、42のアルミドラムに直列に接続した抵抗43にかる電圧から、ゴムローラーの電気抵抗を算出した。なお、測定は、温度23℃、湿度50%RH(N/Nとも記載する)環境下で、芯金とアルミドラムの間に直流200Vの電圧を3秒印加して行った。なお、電気抵抗は最後の2秒間の平均値とし、同時に2秒間の最大値及び最小値を測定し、最大値/最小値を周ムラとした。その結果、本弾性ローラの電気抵抗は1.2×104Ω、周ムラは1.2倍であった。 With respect to the 200th extruded elastic roller, the electrical resistance and its circumferential unevenness were measured using the electrical resistance measuring device of the elastic roller schematically shown in FIG. The elastic roller 40 is pressed against the cylindrical aluminum drum 42 by pressing means (not shown) at both ends of the core metal 31 and is driven to rotate as the aluminum drum 42 is driven to rotate. In this state, a DC voltage was applied to the cored bar portion 31 of the elastic roller 40 using the power source 43, and the electric resistance of the rubber roller was calculated from the voltage applied to the resistor 43 connected in series to the 42 aluminum drum. The measurement was performed by applying a voltage of DC 200 V between the metal core and the aluminum drum for 3 seconds in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH (also described as N / N). The electrical resistance was the average value for the last 2 seconds, the maximum value and the minimum value for 2 seconds were measured at the same time, and the maximum value / minimum value was defined as circumferential unevenness. As a result, the electric resistance of this elastic roller was 1.2 × 10 4 Ω, and the circumferential unevenness was 1.2 times.

・表面層用塗布液の調製
次に、下記原料を混合した後、室温で攪拌し、次いで24時間加熱還流(120℃)を行って、加水分解性シラン化合物の縮合物を得た。
・フェニルトリエトキシシラン(PhTES) 44.43g(0.185mol)(加水分解性シラン化合物総量に対して57.75mol%相当))
・グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES)17.15g(0.062mol)
・ヘキシルトリメトキシシラン(HETMS) 13.18g(0.064mol)
・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) 4.90g(0.010mol)
・水 25.93g
・エタノール 58.63g
-Preparation of coating solution for surface layer Next, after mixing the following raw materials, the mixture was stirred at room temperature and then heated to reflux (120 ° C) for 24 hours to obtain a hydrolyzable silane compound condensate.
-44.43 g (0.185 mol) of phenyltriethoxysilane (PhTES) (corresponding to 57.75 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compound))
・ Glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES) 17.15 g (0.062 mol)
-Hexyltrimethoxysilane (HETMS) 13.18 g (0.064 mol)
Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane (FTS, carbon number 6 of perfluoroalkyl group) 4.90 g (0.010 mol)
・ Water 25.93g
-Ethanol 58.63g

この縮合物を2−ブタノール/エタノールの混合溶媒に添加することによって、固形分7質量%の縮合物含有アルコール溶液を調製した。この100gに対して、光カチオン重合開始剤「アデカオプトマーSP−150」(商品名)をメチルイソブチルケトン(MIBK)で10質量%に希釈した光カチオン重合開始剤溶液2gを添加した。さらにエタノールで希釈して、固形分1質量%の表面層用塗布液を調製した。   By adding this condensate to a mixed solvent of 2-butanol / ethanol, a condensate-containing alcohol solution having a solid content of 7% by mass was prepared. To 100 g of this, 2 g of a photocationic polymerization initiator solution obtained by diluting a photocationic polymerization initiator “Adekaoptomer SP-150” (trade name) to 10% by mass with methyl isobutyl ketone (MIBK) was added. Furthermore, it diluted with ethanol and the coating liquid for surface layers whose solid content is 1 mass% was prepared.

・表面層の形成
次に、上記で作製した表面研磨後の導電性弾性ローラの導電性弾性層上に表面層用塗布液をリング塗布(吐出量:0.020ml/s、リング部のスピード:85mm/s、総吐出量:0.065ml)した。そして、リング塗布した表面層用塗布液に254nmの波長の紫外線を積算光量が11000mJ/cm2になるように照射して、表面層用塗布液を硬化(架橋反応による硬化)した。この硬化したものを数秒間(2秒乃至3秒間)放置して乾燥して表面層を形成した。紫外線の照射には、ハリソン東芝ライティング株式会社製の低圧水銀ランプを用いた。紫外線の照射によってグリシドキシプロピルトリエトキシシランからのグリシドキシ基が開裂し、縮合物の架橋反応が生じていると考えられる。
-Formation of surface layer Next, the surface layer coating liquid is ring-applied on the conductive elastic layer of the conductive elastic roller after surface polishing produced above (discharge amount: 0.020 ml / s, speed of the ring portion: 85 mm / s, total discharge amount: 0.065 ml). Then, the surface layer coating liquid was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 254 nm so that the integrated light amount was 11000 mJ / cm 2 to cure the surface layer coating liquid (curing by a crosslinking reaction). This cured product was allowed to stand for several seconds (2 to 3 seconds) and dried to form a surface layer. A low-pressure mercury lamp manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd. was used for ultraviolet irradiation. It is considered that the glycidoxy group from glycidoxypropyltriethoxysilane is cleaved by irradiation with ultraviolet rays, and the crosslinking reaction of the condensate occurs.

以上のようにして、支持体、該支持体上に形成された導電性弾性層、及び、該導電性弾性層上に形成された表面層を有する帯電ローラ(帯電部材1)を作製した。   As described above, a charging roller (charging member 1) having a support, a conductive elastic layer formed on the support, and a surface layer formed on the conductive elastic layer was produced.

(帯電ローラの物性の測定)
得られた帯電ローラの物性は、以下に示す方法で測定した。
表面層の接触角:上述の方法で測定した。
表面層のフッ素原子個数%:上述の方法で測定した。
(Measurement of physical properties of charging roller)
The physical properties of the obtained charging roller were measured by the following methods.
Contact angle of the surface layer: measured by the method described above.
Number of fluorine atoms in surface layer: Measured by the method described above.

・表面層の弾性率
帯電ローラの表面層の弾性率は、23℃/50%RH環境下において、表面皮膜物性試験機「フィッシャースコープH100V」(商品名、フィッシャーインストルメンツ社製)を用いて測定した。圧子を測定対象の表面から1μm/sの速度で進入させたときの値を弾性率とした。なお、弾性率測定用のサンプルには、アルミシート上に上記表面層用塗布液を、硬化後の膜厚が10μm以上になるように塗布し、帯電ローラ作製時と同条件でUV硬化又は熱硬化させたものを使用した。
-Elastic modulus of the surface layer The elastic modulus of the surface layer of the charging roller was measured using a surface film physical property tester “Fischer Scope H100V” (trade name, manufactured by Fisher Instruments) in an environment of 23 ° C./50% RH. did. The value obtained when the indenter was allowed to enter from the surface of the measurement object at a speed of 1 μm / s was defined as the elastic modulus. For the sample for elastic modulus measurement, the above surface layer coating solution is applied on an aluminum sheet so that the film thickness after curing is 10 μm or more, and UV curing or heat treatment is performed under the same conditions as those for preparing the charging roller. A cured product was used.

・表面層の層厚
膜厚測定はESCAにて深さ方向分析にて行った。ESCAは、装置として「QUANTUM2000」(商品名、アルバックファイ株式会社製)を用い、下記条件で測定した。
x線発生条件:モノクロAl・kα線・25W・15kV
測定方法:Φ100μmの領域について、tilt45°にて、Si2pピークをパスエネルギー23.5eV、ステップ幅0.1eV、スキャン回数5回で取り込み、スパッタ時間6秒の繰り返しスパッタにてSi2pピーク強度が一定になるまで測定した。
-Layer thickness of surface layer Film thickness was measured by ESCA depth direction analysis. ESCA was measured under the following conditions using “QUANTUM2000” (trade name, manufactured by ULVAC-PHI, Inc.) as an apparatus.
X-ray generation conditions: Monochrome Al, kα ray, 25W, 15kV
Measurement method: Si2p peak in a region of Φ100 μm at a tilt of 45 °, the Si2p peak intensity is constant by repeated sputtering with a pass energy of 23.5 eV, a step width of 0.1 eV and a scan count of 5 times, and a sputtering time of 6 seconds. Measured until

スパッタは、Arイオンを用い、スパッタ条件は加速電圧4kV、スパッタ領域は2×2mmとした。ここでSi2pピーク強度が一定になるまでに要した合計スパッタ時間を、予め求めておいたスパッタ率にて膜厚に換算した。この時のスパッタ率は30nm/minであった。スパッタ率は膜厚をSEMやTEM等で測定したものと同等の試料をESCAにて深さ方向分析を行うことで決定した。   For sputtering, Ar ions were used, the sputtering conditions were an acceleration voltage of 4 kV, and the sputtering area was 2 × 2 mm. Here, the total sputtering time required until the Si2p peak intensity became constant was converted into a film thickness at a sputtering rate determined in advance. The sputtering rate at this time was 30 nm / min. The sputtering rate was determined by performing a depth direction analysis by ESCA on a sample equivalent to the film thickness measured by SEM, TEM, or the like.

なお、ESCAの測定サンプルは、ローラの表面から表面層が5×5mmの大きさになるように切り出したものである。また、平均膜厚はローラ上の任意の点を5箇所測定したものを平均して求めた。   The ESCA measurement sample was cut from the surface of the roller so that the surface layer had a size of 5 × 5 mm. The average film thickness was obtained by averaging five points measured on the roller.

・表面層の十点平均粗さ
帯電ローラの表面層の十点平均粗さ(Rzjis)は、JIS B0601:2001に準拠して測定した。
-Ten-point average roughness of the surface layer The ten-point average roughness (Rzjis) of the surface layer of the charging roller was measured in accordance with JIS B0601: 2001.

・表面層の動摩擦係数
本発明において動摩擦係数の測定に用いる測定機の概略図を図8に示す。図8において、201は測定対象である帯電ロール(帯電部材)であり、202は帯電ロールに所定の角度θで接触させたベルト(厚さ100μm、幅30mm、長さ180mm、ポリエチレンテレフタレート(PET)製(商品名:ルミラーS10 #100、東レ株式会社製))である。また、203はベルト202の一端に繋がれた重りであり、204はベルト202の他端に繋がれた荷重計であり、205は荷重計204に接続された記録計である。図8に示す状態で、帯電ロール201を所定の方向及び所定の速度で回転させたとき、荷重計204で測定された力をF[g重]、重りの重さとベルトの重さとの和をW[g重]とすると、摩擦係数は以下の式で求められる。なお、この測定方法は、オイラーのベルト式に準拠している。
摩擦係数=(1/θ)ln(F/W)
-Dynamic friction coefficient of surface layer FIG. 8 shows a schematic diagram of a measuring machine used for measuring the dynamic friction coefficient in the present invention. In FIG. 8, 201 is a charging roll (charging member) to be measured, and 202 is a belt (thickness 100 μm, width 30 mm, length 180 mm, polyethylene terephthalate (PET)) which is in contact with the charging roll at a predetermined angle θ. (Trade name: Lumirror S10 # 100, manufactured by Toray Industries, Inc.). Reference numeral 203 denotes a weight connected to one end of the belt 202, 204 denotes a load meter connected to the other end of the belt 202, and 205 denotes a recorder connected to the load meter 204. In the state shown in FIG. 8, when the charging roll 201 is rotated at a predetermined direction and at a predetermined speed, the force measured by the load meter 204 is F [g weight], and the sum of the weight of the weight and the weight of the belt is calculated. Assuming W [g weight], the friction coefficient is obtained by the following equation. This measuring method is based on Euler's belt type.
Friction coefficient = (1 / θ) ln (F / W)

この測定方法により得られるチャートの一例を図9に示す。図おいて、帯電部材を回転させた直後の値が回転を開始するのに必要な力であり、それ以降が回転を継続するのに必要な力であるから、回転開始点(すなわちt=0[秒]の時点)の摩擦係数が静摩擦係数である。t>0[秒]の任意の時間における摩擦係数が任意の時間における動摩擦係数である。本発明では、回転開始点から10秒後に得られる摩擦係数をもって、上記の動摩擦係数(μ)とした。なお、本発明においては、W=100g重、帯電部材の回転速度を115rpm、測定環境を23℃/50%RHとした。   An example of a chart obtained by this measurement method is shown in FIG. In the figure, the value immediately after the charging member is rotated is the force necessary to start the rotation, and the subsequent force is the force necessary to continue the rotation. Therefore, the rotation start point (that is, t = 0). The friction coefficient at [second] is the static friction coefficient. The friction coefficient at an arbitrary time when t> 0 [seconds] is a dynamic friction coefficient at an arbitrary time. In the present invention, the friction coefficient obtained after 10 seconds from the rotation start point is used as the dynamic friction coefficient (μ). In the present invention, W = 100 g weight, the charging member rotation speed was 115 rpm, and the measurement environment was 23 ° C./50% RH.

・ポリシロキサン中の官能基の含有量
10倍乃至1000倍の光学顕微鏡下、光学顕微鏡に設置した3次元粗微動マイクロマニピュレーター(株式会社ナリシゲ製)を用い、帯電ローラの表面層から1mg程度の試料を採取した。採取した試料を、TG−MS法(TG装置にMS装置を直結)により、加熱時に発生する気体の質量数ごとの濃度変化を、重量変化と同時に、温度の関数として追跡した。測定の条件を表6に示す。
・ Content of functional group in polysiloxane A sample of about 1 mg from the surface layer of the charging roller using a three-dimensional coarse / fine motion micromanipulator (manufactured by Narishige Co., Ltd.) installed in an optical microscope under a 10 to 1000 times optical microscope. Were collected. The collected sample was traced as a function of temperature simultaneously with the weight change by the TG-MS method (the MS device was directly connected to the TG device) at the same time as the weight change. Table 6 shows the measurement conditions.

Figure 0005183100
Figure 0005183100

上記条件で測定して得られたTG−DTG(Derivative thrmogravimetry)曲線によると、400℃乃至500℃付近及び500℃乃至650℃付近に、2段階の顕著な重量減少が認められた。   According to a TG-DTG (Derivative thrombometry) curve obtained by measurement under the above conditions, two-stage significant weight loss was observed at around 400 ° C. to 500 ° C. and around 500 ° C. to 650 ° C.

ここで、400℃乃至500℃で発生する気体について、質量数(m/z)16、31、41、43、58、59、78、91などピークが観察された。これらのピークについてについて、質量数(m/z)31、43、58、59はオキシアルキレン基由来、質量数(m/z)78(ベンゼン)、91(トルエン)などはアリール基由来、及び質量数(m/z)16、41などはアルキル基由来と同定された。なお、オキシアルキレン基はグリシドキシプロピルトリエトキシシランからのグリシドキシ基由来である。これらのピークから、上記400℃乃至500℃で分解されポリシロキサンから発生した上記の各基に由来する気体成分の量を求めた。また、これらの各基に由来する気体成分の量と測定された重量減少率から、各温度で発生した上記の各基に由来する気体成分による重量減少率を求めた。これを上記400℃乃至500℃にわたって積算し、ポリシロキサン中のオキシアルキレン基、アリール基及びアルキル基の含有量を求めた。   Here, peaks such as mass numbers (m / z) 16, 31, 41, 43, 58, 59, 78, 91 were observed for gases generated at 400 ° C. to 500 ° C. About these peaks, mass numbers (m / z) 31, 43, 58, 59 are derived from oxyalkylene groups, mass numbers (m / z) 78 (benzene), 91 (toluene) are derived from aryl groups, and masses. Numbers (m / z) 16, 41, etc. were identified as originating from alkyl groups. The oxyalkylene group is derived from a glycidoxy group from glycidoxypropyltriethoxysilane. From these peaks, the amount of gas components derived from the above groups generated from polysiloxane decomposed at 400 to 500 ° C. was determined. Moreover, the weight reduction rate by the gas component originating in each said group generate | occur | produced at each temperature was calculated | required from the quantity of the gas component originating in each of these groups, and the measured weight reduction rate. This was integrated over the said 400 to 500 degreeC, and content of the oxyalkylene group, the aryl group, and the alkyl group in polysiloxane was calculated | required.

また、500℃乃至650℃で発生する気体について、質量数(m/z)51、69、119、131のフッ化アルキル基(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のフッ化アルキル基由来)由来のピークが確認された。これらのピークから、上記500℃乃至650℃の各温度で分解されたポリシロキサンから発生したフッ化アルキル基に由来する気体成分の量を求めた。また、フッ化アルキル基に由来する気体成分の量と測定された重量減少率から、各温度で発生したフッ化アルキル基に由来する気体成分による重量減少率を求めた。これを上記500℃乃至600℃の温度範囲にわたって積算し、ポリシロキサン中のフッ化アルキル基の含有量を求めた。   Further, for gases generated at 500 ° C. to 650 ° C., fluorinated alkyl groups (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane) having mass numbers (m / z) 51, 69, 119, and 131 are used. From the fluorinated alkyl group). From these peaks, the amount of the gas component derived from the fluorinated alkyl group generated from the polysiloxane decomposed at each temperature of 500 ° C. to 650 ° C. was determined. Moreover, the weight reduction rate by the gas component derived from the fluorinated alkyl group generated at each temperature was determined from the amount of the gas component derived from the fluorinated alkyl group and the measured weight reduction rate. This was integrated over the above temperature range of 500 ° C. to 600 ° C. to determine the content of fluorinated alkyl groups in the polysiloxane.

なお、残渣はポリシロキサン中のシロキサン部であると考えられる。   In addition, it is thought that a residue is a siloxane part in polysiloxane.

〈製造例16 帯電部材2〉
表面層用塗布液の調製の加水分解性シラン化合物の配合を以下のように変更した以外は、製造例15と同様にして帯電部材2を作製した。
・PhTES 42.12g(0.175mol)
(加水分解性シラン化合物総量に対して54.75mol%相当)
・GPTES 16.26g(0.058mol)
・HETMS 13.18g(0.064mol)
・FTS(パーフルオロアルキル基の炭素数6)11.42g(0.022mol)
・水 25.93g
・エタノール 67.21g
<Production Example 16 Charging member 2>
A charging member 2 was produced in the same manner as in Production Example 15 except that the formulation of the hydrolyzable silane compound in the preparation of the surface layer coating solution was changed as follows.
・ PhTES 42.12 g (0.175 mol)
(Equivalent to 54.75 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compound)
・ GPTES 16.26 g (0.058 mol)
・ HETMS 13.18 g (0.064 mol)
FTS (carbon number of perfluoroalkyl group 6) 11.42 g (0.022 mol)
・ Water 25.93g
・ Ethanol 67.21g

〈製造例17 帯電部材3〉
表面層用塗布液の調製の加水分解性シラン化合物の配合を以下のように変更した以外は、製造例15と同様にして帯電部材3を作製した。
・PhTES 43.08g(0.179mol)
(加水分解性シラン化合物総量に対して56.00mol%相当)
・GPTES 12.47g(0.045mol)
・HETMS 13.18g(0.064mol)
・FTS(パーフルオロアルキル基の炭素数6)16.32g(0.032mol)
・水 25.93g
・エタノール 72.54g
<Production Example 17 Charging member 3>
The charging member 3 was produced in the same manner as in Production Example 15 except that the formulation of the hydrolyzable silane compound in the preparation of the surface layer coating solution was changed as follows.
・ PhTES 43.08 g (0.179 mol)
(Equivalent to 56.00 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compounds)
・ GPTES 12.47 g (0.045 mol)
・ HETMS 13.18 g (0.064 mol)
FTS (carbon number of perfluoroalkyl group 6) 16.32 g (0.032 mol)
・ Water 25.93g
・ Ethanol 72.54g

〈製造例18 帯電部材4〉
表面層用塗布液の調製の加水分解性シラン化合物の配合を以下のように変更した以外は、製造例15と同様にして帯電部材4を作製した。
・PhTES 53.54g(0.223mol)
(加水分解性シラン化合物総量に対して69.60mol%相当))
・GPTES 15.50g(0.056mol)
・HETMS 6.59g(0.032mol)
・FTS(パーフルオロアルキル基の炭素数6) 4.90g(0.010mol)
・水 25.93g
・エタノール 57.40g
<Production Example 18 charging member 4>
The charging member 4 was produced in the same manner as in Production Example 15 except that the formulation of the hydrolyzable silane compound in the preparation of the surface layer coating solution was changed as follows.
・ PhTES 53.54 g (0.223 mol)
(Equivalent to 69.60 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compound))
・ GPTES 15.50 g (0.056 mol)
・ HETMS 6.59g (0.032mol)
-FTS (carbon number of perfluoroalkyl group 6) 4.90 g (0.010 mol)
・ Water 25.93g
・ Ethanol 57.40g

〈製造例19 帯電部材5〉
表面層用塗布液の調製の加水分解性シラン化合物の配合を以下のように変更した以外は、製造例15と同様にして帯電部材5を作製した。
・PhTES 40.62g(0.169mol)
(加水分解性シラン化合物総量に対して52.80mol%相当)
・GPTES 11.76g(0.042mol)
・HETMS 13.18g(0.064mol)
・FTS(パーフルオロアルキル基の炭素数6)22.85g(0.045mol)
・水 25.93g
・エタノール 81.18g
<Production Example 19 Charging Member 5>
A charging member 5 was produced in the same manner as in Production Example 15 except that the formulation of the hydrolyzable silane compound in the preparation of the coating solution for the surface layer was changed as follows.
・ PhTES 40.62 g (0.169 mol)
(Equivalent to 52.80 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compound)
・ GPTES 11.76 g (0.042 mol)
・ HETMS 13.18 g (0.064 mol)
FTS (carbon number of perfluoroalkyl group 6) 22.85 g (0.045 mol)
・ Water 25.93g
・ 81.18g of ethanol

〈製造例20 帯電部材6〉
表面層用塗布液の調製の加水分解性シラン化合物の配合を以下のように変更した以外は、製造例15と同様にして帯電部材6を作製した。
・PhTES 48.62g(0.202mol)
(加水分解性シラン化合物総量に対して63.20mol%相当)
・GPTES 14.08g(0.051mol)
・HETMS 13.18g(0.064mol)
・FTS(パーフルオロアルキル基の炭素数6) 1.63g(0.003mol)
・水 25.93g
・エタノール 53.11g
<Production Example 20 charging member 6>
A charging member 6 was produced in the same manner as in Production Example 15 except that the formulation of the hydrolyzable silane compound in the preparation of the surface layer coating solution was changed as follows.
-PhTES 48.62g (0.202mol)
(Equivalent to 63.20 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compound)
・ GPTES 14.08 g (0.051 mol)
・ HETMS 13.18 g (0.064 mol)
FTS (carbon number of perfluoroalkyl group 6) 1.63 g (0.003 mol)
・ Water 25.93g
・ Ethanol 53.11g

〈製造例21 帯電部材7〉
表面層用塗布液の調製の加水分解性シラン化合物の配合を以下のように変更した以外は、製造例15と同様にして帯電部材7を作製した。
・PhTES 42.46g(0.177mol)
(加水分解性シラン化合物総量に対して55.20mol%相当)
・GPTES 12.29g(0.044mol)
・HETMS 6.59g(0.032mol)
・FTS(パーフルオロアルキル基の炭素数6)34.27g(0.067mol)
・水 25.93g
・エタノール 96.26g
<Production Example 21 Charging member 7>
A charging member 7 was produced in the same manner as in Production Example 15 except that the formulation of the hydrolyzable silane compound in the preparation of the surface layer coating solution was changed as follows.
・ PhTES 42.46g (0.177 mol)
(Equivalent to 55.20 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compounds)
・ GPTES 12.29g (0.044mol)
・ HETMS 6.59g (0.032mol)
-FTS (carbon number of perfluoroalkyl group 6) 34.27 g (0.067 mol)
・ Water 25.93g
・ 96.26g of ethanol

〈製造例22 帯電部材8〉
加水分解性シラン化合物の配合を以下のように変更した以外は、製造例15と同様にして表面層用塗布液を調製した。
・PhTES 44.47g(0.185mol)
(加水分解性シラン化合物総量に対して59.49mol%相当)
・HETMS 25.96g(0.126mol)
・水 24.77g
・エタノール 45.07g
<Production Example 22 Charging member 8>
A coating solution for the surface layer was prepared in the same manner as in Production Example 15 except that the formulation of the hydrolyzable silane compound was changed as follows.
・ PhTES 44.47g (0.185mol)
(Equivalent to 59.49 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compounds)
・ HETMS 25.96 g (0.126 mol)
・ Water 24.77g
・ Ethanol 45.07g

次に、製造例15と同様にして作製した表面研磨後の導電性弾性ローラの導電性弾性層上に表面層用塗布液をリング塗布(吐出量:0.020ml/s、リング部のスピード:85mm/s、総吐出量:0.065ml)した。その後、160℃に温調した熱風循環炉に2時間放置して、表面層用塗布液を硬化させた。この硬化させたものを室温で1時間放置して冷却させて表面層を形成して、支持体、該支持体上に形成された導電性弾性層及び該導電性弾性層上に形成された表面層を有する帯電ローラ(帯電部材8)を作製した。   Next, a surface layer coating solution is ring-applied onto the conductive elastic layer of the conductive elastic roller after surface polishing produced in the same manner as in Production Example 15 (discharge amount: 0.020 ml / s, ring portion speed: 85 mm / s, total discharge amount: 0.065 ml). Then, it was left to stand in a hot air circulating furnace adjusted to 160 ° C. for 2 hours to cure the surface layer coating solution. The cured product is allowed to cool at room temperature for 1 hour to form a surface layer, and a support, a conductive elastic layer formed on the support, and a surface formed on the conductive elastic layer A charging roller (charging member 8) having a layer was produced.

〈製造例23 帯電部材9〉
製造例15と同様にして作製した表面研磨後の導電性弾性ローラの導電性弾性層上に、以下のようにして作成したテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)の表面層用塗布液をスプレー塗布した。その後、250℃に温調した熱風循環炉に5分間放置して、表面層用塗布液を硬化させた。この硬化させたものを冷水にて急冷させた後に、室温で1時間放置して冷却して表面層を形成して、支持体、該支持体上に形成された導電性弾性層及び該導電性弾性層上に形成された表面層を有する帯電ローラ(帯電部材9)
<Manufacturing Example 23 Charging Member 9>
For the surface layer of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) prepared as follows on the conductive elastic layer of the conductive elastic roller after surface polishing produced in the same manner as in Production Example 15. The coating solution was spray applied. Then, it was left for 5 minutes in the hot air circulating furnace temperature-controlled at 250 degreeC, and the coating liquid for surface layers was hardened. The cured product is quenched with cold water, and is left to cool at room temperature for 1 hour to form a surface layer. The support, the conductive elastic layer formed on the support, and the conductive layer Charging roller (charging member 9) having a surface layer formed on an elastic layer

PFAの水分散液(商品名;AD2−CR水性ディスパージョン、固形分濃度=45質量%乃至50質量%、比重=1.4、粘度(25℃・mPa・s)=250乃至500、ダイキン工業株式会社製)を水で10倍希釈したものを表面層用塗布液とした。   Aqueous dispersion of PFA (trade name: AD2-CR aqueous dispersion, solid content concentration = 45 mass% to 50 mass%, specific gravity = 1.4, viscosity (25 ° C. · mPa · s) = 250 to 500, Daikin Industries Co., Ltd.) diluted 10 times with water was used as the surface layer coating solution.

製造例15〜23の帯電部材の表面層を形成するための原材料の配合量、帯電部材の物性ならびに帯電部材の表面層に含まれるオキシアルキレン基、アリール基、アルキル基、フッ化アルキル基及びシロキサン部分の含有量を表7に示す。   Compounding amount of raw materials for forming the surface layer of the charging member of Production Examples 15 to 23, physical properties of the charging member, and oxyalkylene group, aryl group, alkyl group, fluorinated alkyl group and siloxane contained in the surface layer of the charging member The contents of the parts are shown in Table 7.

Figure 0005183100
Figure 0005183100

実施例1〜16及び比較例1〜4
製造例1〜12に示した感光体及び製造例13〜21に示した帯電部材を用いて、表8に示す組合せで、プロセスカートリッジに感光体、帯電部材として組み込んだ。なお、該プロセスカートリッジは、レーザービームプリンタ「Color Laser Printer3500」(商品名、日本ヒューレットパッカード社製)用のものである。このプロセスカートリッジで、繰り返し通紙した際の摺動性の評価を行った。
Examples 1-16 and Comparative Examples 1-4
Using the photoreceptors shown in Production Examples 1 to 12 and the charging members shown in Production Examples 13 to 21, combinations shown in Table 8 were incorporated into the process cartridge as photoreceptors and charging members. The process cartridge is for a laser beam printer “Color Laser Printer 3500” (trade name, manufactured by Hewlett-Packard Japan). With this process cartridge, the slidability when repeatedly passing paper was evaluated.

Figure 0005183100
Figure 0005183100

上記プロセスカートリッジをレーザービームプリンタ「Color Laser Printer3500」に組み込んで、94mm/sのプロセススピードで10000枚、2枚毎に4秒間の空回転を入れる間欠出力モードで出力した。間欠出力モードでの画像出力は、連続通紙に比べて、同じ通紙枚数でも帯電部材と感光体との摺擦回数が多くなるため、耐摩耗性の評価に対しては、より厳しい評価である。画像出力は、30℃/80%RH環境下で行い、A4紙に印字率1%のE文字パターンを形成した。なお、評価に使用したトナーは、ワックス、荷電制御剤、色素、スチレン、ブチルアクリレート及びエステルモノマーを含む重合性単量体系を水系媒体中で懸濁重合して得られた粒子を含む、いわゆる、重合トナーである。このトナーは上記粒子にシリカ微粒子及び酸化チタン微粒子を外添したものである。なお、該重合トナーのガラス転移温度は63℃であり、体積平均粒子径は6μmである。   The above process cartridge was incorporated into a laser beam printer “Color Laser Printer 3500”, and output was performed in an intermittent output mode in which 10000 sheets at a process speed of 94 mm / s and idle rotation for 4 seconds were performed every two sheets. Image output in the intermittent output mode is more rigorous for evaluating wear resistance because the number of friction between the charging member and the photoconductor is greater even with the same number of sheets than in continuous sheet feeding. is there. Image output was performed in an environment of 30 ° C./80% RH, and an E character pattern with a printing rate of 1% was formed on A4 paper. The toner used for the evaluation includes particles obtained by suspension polymerization of a polymerizable monomer system containing a wax, a charge control agent, a dye, styrene, butyl acrylate, and an ester monomer in an aqueous medium. Polymerized toner. This toner is obtained by externally adding silica fine particles and titanium oxide fine particles to the above particles. The polymer toner has a glass transition temperature of 63 ° C. and a volume average particle size of 6 μm.

なお、画像出力に用いたプロセスカートリッジは、感光体や帯電部材を組み込んだ状態で、30℃/80%RH環境に24時間置き、安定化したものを使用するようにした。   The process cartridge used for image output was stabilized for 24 hours in a 30 ° C./80% RH environment with a photoreceptor and charging member incorporated.

(画像評価)
画像評価は、摺動性について、帯電部材と感光体との摺動性の悪化に起因するものとして、縦スジと横スジの発生状況を観察した。縦スジは、A4紙の長辺と平行方向にトナーの濃度差として現れるスジ状の画像不良である。一方、横スジは、縦スジとは垂直方向に現れるスジ状の画像不良で、帯電部材の周期と感光体周期の場合がある。縦スジは主に、摺動性の悪化に伴う帯電部材又は感光体の摩耗によるものと考えられる。一方、横スジは、摺動性の悪化に伴う帯電不良によるものと考えられる。観察に使用した画像として、A4紙に、電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅1ドット、間隔2ドットの横線を描く画像(ハーフトーン画像)を用いた。この画像の1枚目出力時(初期)、5000枚目出力時、及び10000枚目出力時に得られた出力画像を目視により、下記基準で評価した。
◎:スジが全く観察されない。
○:スジがごく僅かに観察された。
△:スジが僅か観察されたものた。
×:スジがかなり観察された。
(Image evaluation)
In the image evaluation, regarding the slidability, vertical stripes and horizontal stripes were observed as being caused by deterioration of the slidability between the charging member and the photosensitive member. The vertical stripe is a stripe-like image defect that appears as a toner density difference in a direction parallel to the long side of A4 paper. On the other hand, the horizontal streak is a streak-like image defect that appears in the vertical direction with respect to the vertical streak, and may be the period of the charging member and the photosensitive member period. Longitudinal streaks are considered to be mainly due to wear of the charging member or the photosensitive member accompanying deterioration of slidability. On the other hand, the horizontal streak is considered to be due to a charging failure accompanying deterioration of slidability. As an image used for the observation, an image (halftone image) in which a horizontal line having a width of 1 dot and an interval of 2 dots was formed on A4 paper in the direction perpendicular to the rotation direction of the electrophotographic photoreceptor. The output images obtained when the first image was output (initial stage), when the 5000th image was output, and when the 10,000th image was output were visually evaluated according to the following criteria.
A: No streak is observed at all.
○: Only a few streaks were observed.
Δ: A few streaks were observed.
X: Streaks were considerably observed.

得られた結果を、表9に示した。   The obtained results are shown in Table 9.

Figure 0005183100
Figure 0005183100

以上の通り、本発明のプロセスカートリッジは、繰り返し使用しても優れた摺動性を発揮し、高耐久・高画質を維持することができる。   As described above, the process cartridge of the present invention exhibits excellent slidability even after repeated use, and can maintain high durability and high image quality.

本発明のプロセスカートリッジの概略構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of schematic structure of the process cartridge of this invention. 本発明の帯電部材の一例である帯電ローラの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of a charging roller which is an example of a charging member of the present invention. 本発明における接触角測定方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the contact angle measuring method in this invention. 本発明におけるベント式押出機の例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the example of the vent type extruder in this invention. 本発明における連続加硫装置の例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the example of the continuous vulcanizer in this invention. 本発明における弾性ローラの弾性層の研磨を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating grinding | polishing of the elastic layer of the elastic roller in this invention. 本発明における弾性ローラの抵抗測定法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the resistance measuring method of the elastic roller in this invention. 本発明における動摩擦係数を測定する方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method to measure the dynamic friction coefficient in this invention. 本発明における動摩擦係数の測定結果の一例のチャートである。It is a chart of an example of the measurement result of the dynamic friction coefficient in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
2 軸
3 帯電部材(帯電ローラ)
4 露光光
5 現像手段
6 転写手段(転写ローラ)
7 クリーニング手段(クリーニングブレード)
8 定着手段
9 プロセスカートリッジ
10 案内手段(ガイドレール)
P 転写材
31 芯金
40 弾性ローラ
41 アルミドラム
42 外部電源
43 基準抵抗
50 押出機
51 シリンダー
52 スクリュー
53 クロスヘッド
54 材料投入口
55 ベント口
56 ダイス
57 スクリューダム部
60 加硫炉
71 弾性ローラ
72 回転する砥石
73 ダイヤモンドの刃物
101 支持体
102 導電性弾性層
103 表面層
103a帯電部材表面
103b液滴
201 帯電部材
202 ベルト
203 重り
204 荷重計
205 記録計
1 Photoconductor 2 Axis 3 Charging member (charging roller)
4 Exposure light 5 Developing means 6 Transfer means (transfer roller)
7 Cleaning means (cleaning blade)
8 Fixing means 9 Process cartridge 10 Guide means (guide rail)
P Transfer material 31 Core 40 Elastic roller 41 Aluminum drum 42 External power source 43 Reference resistance 50 Extruder 51 Cylinder 52 Screw 53 Cross head 54 Material inlet 55 Vent port 56 Die 57 Screw dam part 60 Vulcanization furnace 71 Elastic roller 72 Rotation Grinding wheel 73 Diamond blade 101 Support 102 Conductive elastic layer 103 Surface layer 103a Charging member surface 103b Droplet 201 Charging member 202 Belt 203 Weight 204 Load meter 205 Recorder

Claims (6)

少なくとも感光体及び該感光体を帯電する帯電部材を備える、電子写真装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
該感光体は、
導電性支持体と感光層とを有しており、かつ
下記一般式(1)で示される繰り返し構造単位と下記一般式(2)で示される繰り返し構造単位を有し末端の片方又は両方が下記一般式(3)で示される末端構造を有し、また、一般式(2)及び一般式(3)におけるシロキサン部の平均繰返し数m及びnの関係がm=nであるポリカーボネート重合体と、下記化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを含む表面層を有しているものであり、
該帯電部材は、下記式(5)で示される加水分解性シラン化合物と、下記式(6)で示されるアリール基を有する加水分解性シラン化合物と、下記式(7)で示されるカチオン重合可能な基を有する加水分解性シラン化合物とを加水分解して得たカチオン重合可能な基を有する縮合物の該カチオン重合可能な基を開裂させて架橋させたポリシロキサンからなり、該化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンに対する接触角が、10.0°以上70.0°以下である最表面を有する表面層を有しているものであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
Figure 0005183100
(式(1)中、Xは、単結合、−O−、−S−又は置換若しくは無置換のアルキリデン基であり、R11乃至R18は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基、置換若しくは無置換のアルキル基又は置換若しくは無置換のアリール基である。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(式(2)中、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、R23乃至R26は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、aは1乃至30の整数、mは1乃至500の整数を示す。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(式(3)中、R31及びR32は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、R33及びR34はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基であり、R35乃至R39は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基又はアリール基であり、bは1乃至30の整数、nは1乃至500の整数を示す。また、*は結合位置を示す。)
Figure 0005183100
(式(4)中、lは繰り返し単位数の平均値を示す。)
Figure 0005183100
(式(5)中、R 51 及びR 52 はそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基であり、Z 51 は、2価の有機基であり、Rf 51 は炭素数1乃至11のフッ化アルキル基である。fは0乃至2の整数、gは1乃至3の整数で、かつ、f+g=3である。)
Figure 0005183100
(式(6)中、R 61 及びR 62 はそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基であり、Ar 61 は、アリール基である。iは0乃至2の整数、jは1乃至3の整数で、かつ、i+j=3である。)
Figure 0005183100
(式(7)中、R 71 及びR 72 はそれぞれ独立に、置換若しくは無置換のアルキル基であり、Z 71 は、2価の有機基であり、Rc 71 は、カチオン重合可能な基である。dは0乃至2の整数、eは1乃至3の整数で、かつ、d+e=3である。)
A process cartridge that includes at least a photosensitive member and a charging member that charges the photosensitive member, and is detachable from an electrophotographic apparatus main body,
The photoreceptor is
A conductive support and a photosensitive layer; and
It has a repeating structural unit represented by the following general formula (1) and a repeating structural unit represented by the following general formula (2), one or both of the terminals have a terminal structure represented by the following general formula (3) , also includes a general formula (2) and the general formula (3) is m = n der relationship average repeating number m and n of the siloxane unit Ru in polycarbonate polymer, a polydimethylsiloxane represented by the following chemical formula (4) It has a surface layer,
The charging member includes a hydrolyzable silane compound represented by the following formula (5), a hydrolyzable silane compound having an aryl group represented by the following formula (6), and a cationic polymerizable compound represented by the following formula (7). A polysiloxane obtained by cleaving the cationically polymerizable group of a condensate having a cationically polymerizable group obtained by hydrolyzing a hydrolyzable silane compound having a different group, and having the chemical formula (4) A process cartridge having a surface layer having an outermost surface having a contact angle with respect to polydimethylsiloxane represented by the formula of 10.0 ° to 70.0 ° .
Figure 0005183100
(In formula (1), X is a single bond, —O—, —S—, or a substituted or unsubstituted alkylidene group, and R 11 to R 18 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an alkoxy group. A nitro group, a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and * represents a bonding position.)
Figure 0005183100
(In the formula (2), R 21 and R 22 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and R 23 to R 26 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, substituted or unsubstituted. A represents an integer of 1 to 30, m represents an integer of 1 to 500, and * represents a bonding position.)
Figure 0005183100
(In Formula (3), R 31 and R 32 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a nitro group, a substituted or unsubstituted alkyl group or an aryl group, and R 33 and R 34 are each Independently a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, R 35 to R 39 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group or an aryl group, and b is 1 to 30 (An integer, n represents an integer of 1 to 500. * represents a bonding position.)
Figure 0005183100
(In formula (4), l represents the average number of repeating units.)
Figure 0005183100
(In the formula (5), R 51 and R 52 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, Z 51 is a divalent organic group, and Rf 51 is a fluorinated C 1-11 carbon atom. An alkyl group, f is an integer of 0 to 2, g is an integer of 1 to 3, and f + g = 3.)
Figure 0005183100
(In Formula (6), R 61 and R 62 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, Ar 61 is an aryl group, i is an integer of 0 to 2, j is 1 to 3) (It is an integer and i + j = 3.)
Figure 0005183100
(In formula (7), R 71 and R 72 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, Z 71 is a divalent organic group, and Rc 71 is a cationically polymerizable group. D is an integer from 0 to 2, e is an integer from 1 to 3, and d + e = 3.)
前記感光体の表面層は、
前記化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンを、前記ポリカーボネート重合体に対して5質量%以上20質量%以下の割合で含み、かつ、
該化学式(4)で示されるポリジメチルシロキサンおよび該ポリカーボネート重合体を、該表面層が含む全固形分に対して0.1質量%以上5.0質量%以下の割合で含む請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
The surface layer of the photoreceptor is
The polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) is contained in a proportion of 5% by mass or more and 20% by mass or less based on the polycarbonate polymer , and
The polydimethylsiloxane represented by the chemical formula (4) and the polycarbonate polymer are contained at a ratio of 0.1% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the total solid content of the surface layer. Process cartridge.
前記一般式(2)におけるm、前記一般式(3)におけるn、および前記化学式(4)におけるlが、10乃至100であって、かつ、m=n=lであり、さらに、前記ポリカーボネート重合体中のシロキサン部の割合が10質量%以上60質量%以下である請求項1又は2に記載のプロセスカートリッジ。 M in the general formula (2), n in the general formula (3), and l in the chemical formula (4) are 10 to 100 , and m = n = 1, The process cartridge according to claim 1 or 2, wherein the proportion of the siloxane part in the coalescence is 10 mass% or more and 60 mass% or less. 前記一般式(2)におけるaが3以下であり、R23乃至R26がいずれもメチル基であり、かつ前記一般式(3)におけるbが3以下であり、R33乃至R39がいずれもメチル基である請求項1乃至3のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。 Wherein a in the general formula (2) is 3 or less, neither R 23 or R 26 is a methyl group, and wherein it b is 3 or less in the general formula (3), both R 33 to R 39 is the process cartridge according to any one of claims 1 to 3 methyl groups. 前記帯電部材の表面層の最表面の単位面積あたりに含まれるフッ素原子の個数比率Yが5.00%以上40.00%以下である請求項1乃至4のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。 A process cartridge according to any one of claims 1 to 4 number ratio Y of fluorine atoms contained per unit area of the outermost surface is less than 40.00% or more 5.00% of the surface layer of the charging member . 前記カチオン重合可能な基が、エポキシ基である請求項1乃至5のいずれか一項に記載のプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 1 , wherein the cationically polymerizable group is an epoxy group.
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