JP5349901B2 - Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus - Google Patents

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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging member for electrophotographic device, capable of providing superior images by suppressing minute resistance irregularities, images with streaks due to deterioration of charging performance, and ghost images. <P>SOLUTION: A surface layer of the electrifying member contains graphite particles and ferroelectric particles, and the relation between a projecting part derived from the graphite particles (graphite projecting part) and a projecting part derived from the ferroelectric particles (ferroelectric projecting part), both formed on the surface, is controlled, such that the distance L of the apex of the ferroelectric projecting part to a plane formed by three graphite projecting parts adjacent to the ferroelectric projecting part is positive. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、帯電部材、詳しくは、電圧を印加して被帯電体である電子写真感光体表面を所定の電位に帯電するための帯電部材、及びそれを用いたプロセスカートリッジ並びに電子写真画像形成装置(以下、「電子写真装置」という)に関する。   The present invention relates to a charging member, more specifically, a charging member for charging a surface of an electrophotographic photosensitive member, which is an object to be charged, to a predetermined potential by applying a voltage, and a process cartridge and an electrophotographic image forming apparatus using the charging member. (Hereinafter referred to as “electrophotographic apparatus”).

電子写真方式を採用した電子写真装置は、電子写真感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置及び定着装置からなる。   An electrophotographic apparatus adopting an electrophotographic system includes an electrophotographic photosensitive member, a charging device, an exposure device, a developing device, a transfer device, and a fixing device.

帯電装置は、電子写真感光体の表面に接触又は近接配置された帯電部材に電圧を印加することによって電子写真感光体の表面を帯電する方式が多く採用されている。電圧の印加方式としては、直流電圧のみを印加する方式(DC帯電方式)、及び直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する方式(AC帯電方式)がある。   As the charging device, a method of charging the surface of the electrophotographic photosensitive member by applying a voltage to a charging member disposed in contact with or close to the surface of the electrophotographic photosensitive member is often employed. As a voltage application method, there are a method in which only a DC voltage is applied (DC charging method) and a method in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage (AC charging method).

安定した帯電及び、オゾンの発生を低減するという観点から、接触式の帯電方式が好んで用いられている。また、低コスト及び、装置の小型化という観点から、帯電部材への電圧の印加方式はDC帯電方式が好んで用いられている。   From the viewpoint of stable charging and reduction of ozone generation, a contact-type charging method is preferably used. Further, from the viewpoint of low cost and downsizing of the apparatus, the DC charging method is preferably used as the voltage application method to the charging member.

DC帯電方式は、AC帯電方式に比較して一般的に電源のコストは安いという利点がある。しかし、DC帯電方式では、AC帯電方式のような放電電流の均し効果が無い。そのため、帯電部材の微小な抵抗ムラ、使用に伴う帯電性能の低下、あるいはトナーや外添剤の付着に起因した放電ムラが発生し、その結果スジ状の画像が発生する場合があった。また、被帯電体である感光体の表面電位と感光体の帯電1周目、帯電2周目以降の飽和電位(暗部電位VD)との間に、電位差が生じる場合があった。そうなると、例えば反転現像方式の場合には、文字や黒い図形を潜像形成した直後に連続して画像を出力すると、後の画像上に直前の文字や黒い図形が残像してしまう、所謂ゴースト画像が現れる場合があった。   The DC charging method has an advantage that the cost of the power supply is generally lower than that of the AC charging method. However, the DC charging method does not have a discharge current leveling effect unlike the AC charging method. For this reason, there is a case where a slight unevenness of resistance of the charging member, a decrease in charging performance due to use, or a discharge unevenness due to adhesion of toner or an external additive occurs, resulting in a streak-like image. In addition, there may be a potential difference between the surface potential of the photoreceptor to be charged and the saturation potential (dark part potential VD) after the first charging cycle and second charging cycle. In this case, for example, in the case of the reversal development method, if images are output continuously immediately after forming characters or black graphics, the so-called ghost image in which the immediately preceding characters or black graphics remain on the subsequent images. Sometimes appeared.

これらのスジ状の画像に関しては、DC帯電方式に用いる帯電部材の表面層に粒子を含有させ、帯電部材表面に凹凸を形成させることにより改善することが試みられている(特許文献1、2等参照)。   It has been attempted to improve these streaky images by incorporating particles in the surface layer of the charging member used in the DC charging method and forming irregularities on the surface of the charging member (Patent Documents 1, 2, etc.). reference).

またゴースト画像に関しては、表面層に強誘電性の微粒子を分散させることにより、改善させる方法が開示されている(特許文献3参照)。   Further, a method for improving ghost images by dispersing ferroelectric fine particles in a surface layer is disclosed (see Patent Document 3).

上記特許文献1、2、3のように、帯電部材の表面層に粒子の凹凸を形成させる、若しくは特定の微粒子を含有させる方法では、確かにスジ状の画像やゴースト画像は改善することができる。   As described in Patent Documents 1, 2, and 3, the method of forming irregularities of particles on the surface layer of the charging member or containing specific fine particles can surely improve streak-like images and ghost images. .

しかし、近年プロセスカートリッジの長寿命化が更に要求されており、それに伴い帯電部材のより一層の長寿命化が要求されている。上記の帯電部材においても、長期の使用に伴う帯電部材の帯電性能の低下、また帯電部材表面のトナーや外添剤の付着により、寿命後半においてスジ状の画像やゴースト画像が発生する場合があった。
特開2007−178599号公報 特開平09−258523号公報 特許第3284626号公報
However, in recent years, the life of process cartridges has been further demanded, and accordingly, the life of charging members has been further demanded. Even in the above charging member, a streak-like image or a ghost image may be generated in the latter half of the life due to a decrease in charging performance of the charging member due to long-term use and adhesion of toner or external additives on the surface of the charging member. It was.
JP 2007-178599 A JP 09-258523 A Japanese Patent No. 3284626

本発明の目的は、電子写真装置用の帯電部材において、微小な抵抗ムラ及び帯電性能の低下により発生するスジ状の画像、ゴースト画像の発生を抑制し、良好な画像を提供できる帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a charging member and a process capable of providing a good image by suppressing the generation of streak-like images and ghost images caused by minute resistance unevenness and deterioration of charging performance in a charging member for an electrophotographic apparatus. To provide a cartridge and an electrophotographic apparatus.

本発明は、導電性支持体の上に表面層を有する帯電部材であって、
該表面層は、バインダー樹脂、黒鉛粒子及び、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム及びチタン酸ストロンチウムからなる群より選ばれる強誘電性粒子を含み、
該帯電部材の表面には、黒鉛粒子に由来する凸部(黒鉛凸部)と、強誘電性の粒子に由来する凸部(強誘電凸部)が該帯電部材の表面に形成されており、
該強誘電凸部に隣接する該黒鉛凸部の頂点を3つ含む平面を形成したとき、その平面より低い強誘電凸部が、全強誘電凸部の80%以上である
ことを特徴とする帯電部材である。
The present invention is a charging member having a surface layer on a conductive support,
The surface layer includes binder resin, graphite particles, and ferroelectric particles selected from the group consisting of calcium titanate, barium titanate and strontium titanate,
On the surface of the charging member, convex portions derived from graphite particles (graphite convex portions) and convex portions derived from ferroelectric particles (ferroelectric convex portions) are formed on the surface of the charging member,
When a plane including three vertices of the graphite convex portion adjacent to the ferroelectric convex portion is formed, the ferroelectric convex portion lower than the plane is 80% or more of the total ferroelectric convex portion. It is a charging member.

本発明の帯電部材は、微小な抵抗ムラ及び帯電性能の低下によるスジ状の画像、ゴースト画像の発生を抑制することができるので、電子写真装置に帯電部材として用いると、良好な画像を提供できる。   Since the charging member of the present invention can suppress the generation of streak-like images and ghost images due to minute resistance unevenness and deterioration of charging performance, a good image can be provided when used as a charging member in an electrophotographic apparatus. .

(帯電部材)
本発明の帯電部材は、導電性支持体の上に表面層を有する帯電部材である。該表面層は、バインダー樹脂、黒鉛粒子及び、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムからなる群より選ばれる強誘電性の粒子を含ものである。該表面には、黒鉛粒子に由来する凸部(以下、「黒鉛凸部」という)と、強誘電性の粒子に由来する凸部(以下、「強誘電凸部」という)が形成されている。そして、該強誘電凸部に隣接する該黒鉛凸部の頂点を3つ含む平面を形成したとき、その平面より低い強誘電凸部が、全強誘電凸部の80%以上である。
(Charging member)
The charging member of the present invention is a charging member having a surface layer on a conductive support. The surface layer includes a binder resin, graphite particles, and ferroelectric particles selected from the group consisting of calcium titanate, barium titanate, and strontium titanate. Convex portions derived from graphite particles (hereinafter referred to as “graphite convex portions”) and convex portions derived from ferroelectric particles (hereinafter referred to as “ferroelectric convex portions”) are formed on the surface. . When a plane including three vertices of the graphite convex portion adjacent to the ferroelectric convex portion is formed, the ferroelectric convex portion lower than the plane is 80% or more of the total ferroelectric convex portion.

なお、図1に、模式図で、強誘電凸部と隣接する3個の黒鉛凸部を示した。図において、15が黒鉛粒子であり、16が強誘電性の粒子であり、黒鉛凸部の頂部及び強誘電凸部の頂点がそれぞれ15a、16aである。   FIG. 1 is a schematic diagram showing three graphite convex portions adjacent to the ferroelectric convex portion. In the figure, 15 is graphite particles, 16 is ferroelectric particles, and the tops of the graphite convex portions and the vertexes of the ferroelectric convex portions are 15a and 16a, respectively.

なお、強誘電凸部が該平面より低いとは、図2に示すように、3つの黒鉛凸部の頂点15aで形成される平面17に対する、強誘電凸部の頂点16aの距離(以下、Lと表記する)が正であることを意味する。   Note that the ferroelectric convex portion is lower than the plane, as shown in FIG. 2, the distance of the vertex 16a of the ferroelectric convex portion to the plane 17 formed by the vertexes 15a of the three graphite convex portions (hereinafter referred to as L ) Is positive.

まず、表面層に黒鉛凸部を形成させることは、表面層の表面の導電性を制御するという技術的意義を有している。黒鉛粒子は、結晶構造を有するために導電性を発現する。この黒鉛粒子が含有されている表面層は、黒鉛粒子を介して優先的に電流が流れる状態になっている。このような黒鉛凸部を表面層の表面に形成させることで、放電に有利な状態が形成され、スジ状の画像及びゴースト画像を抑制できる。   First, forming a graphite convex portion on the surface layer has a technical significance of controlling the conductivity of the surface layer. Since the graphite particles have a crystal structure, they exhibit conductivity. The surface layer containing the graphite particles is in a state where current flows preferentially through the graphite particles. By forming such a graphite convex part on the surface of the surface layer, a state advantageous for discharge is formed, and streaky images and ghost images can be suppressed.

一方、表面層に強誘電凸部を形成させることは、表面層の表面の誘電性を制御するという技術的意義を有している。電子写真感光体に蓄積される電荷と、帯電部材の誘電性については関係があることが知られている(特開2005−316263号公報)。従って、該表面に強誘電凸部を形成させることにより、帯電部材の放電能力を増加させることが可能となる。   On the other hand, the formation of the ferroelectric protrusions on the surface layer has the technical significance of controlling the dielectric properties of the surface layer. It is known that there is a relationship between the charge accumulated in the electrophotographic photosensitive member and the dielectric property of the charging member (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-316263). Therefore, it is possible to increase the discharge capability of the charging member by forming the ferroelectric convex portion on the surface.

この場合、単に強誘電凸部を形成させるだけでは、長期の使用により該強誘電凸部にトナーや外添剤が付着し、期待される放電能力の増加が得られない。そこで、黒鉛凸部と、強誘電凸部の高さの関係を制御する。具体的には、Lが正であるような強誘電凸部が、該強誘電凸部の総数の80%以上であるように、高さの関係を制御する。このようにすることで、強誘電凸部へのトナー、外添剤を付着させにくくし、長期の使用においても良好な放電性能を維持し、スジ状の画像、ゴースト画像を抑制することが可能になる。   In this case, simply forming the ferroelectric protrusions causes toner and external additives to adhere to the ferroelectric protrusions over a long period of use, and the expected increase in discharge capacity cannot be obtained. Therefore, the relationship between the height of the graphite convex portion and the ferroelectric convex portion is controlled. Specifically, the height relationship is controlled so that the number of the ferroelectric convex portions with L being positive is 80% or more of the total number of the ferroelectric convex portions. This makes it difficult to attach toner and external additives to the ferroelectric protrusions, maintains good discharge performance even during long-term use, and suppresses streak-like images and ghost images. become.

本発明の帯電部材の形状としては、ローラ形状、平板形状、ベルト形状といった各種形状が挙げられる。図3にローラ形状の帯電部材(帯電ローラ)を、図4に平板形状の帯電部材を、図5にベルト形状の帯電部材の概略断面図をそれぞれ示す。   Examples of the shape of the charging member of the present invention include various shapes such as a roller shape, a flat plate shape, and a belt shape. FIG. 3 shows a roller-shaped charging member (charging roller), FIG. 4 shows a flat plate-shaped charging member, and FIG. 5 shows a schematic sectional view of the belt-shaped charging member.

帯電部材の構成は、基本的に導電性支持体1に表面層3が設けられたものであり(図3の1A、図4の2A、図5の3A)、さらに、導電性支持体1と表面層3の間に導電性弾性層2が設けられることも多い(図3の1B、図4の2B、図5の3B)。なお、表面には黒鉛粒子に由来する凸部(黒鉛凸部)と強誘電粒子に由来する凸部(強誘電凸部)が形成されている。   The structure of the charging member is basically that the surface layer 3 is provided on the conductive support 1 (1A in FIG. 3, 2A in FIG. 4, 3A in FIG. 5). The conductive elastic layer 2 is often provided between the surface layers 3 (1B in FIG. 3, 2B in FIG. 4, 3B in FIG. 5). The surface is formed with convex portions derived from graphite particles (graphite convex portions) and convex portions derived from ferroelectric particles (ferroelectric convex portions).

帯電ローラを具体的に図3で説明すると、その構成は、導電性支持体1と表面層3を有するもの(1A)、導電性支持体と導電性弾性層と表面層を有するもの(1B)、更に中間層を有するものがある。なお、図3の1C及び1Dでは、弾性層2と表面層3の間に、中間層21が1層のもの、中間層21及び22が2層のものの例をそれぞれ示している。   The charging roller will be described in detail with reference to FIG. 3. The structure of the charging roller includes a conductive support 1 and a surface layer 3 (1A), and includes a conductive support, a conductive elastic layer, and a surface layer (1B). Further, some have an intermediate layer. 3C and 1D show examples in which the intermediate layer 21 has one layer and the intermediate layers 21 and 22 have two layers between the elastic layer 2 and the surface layer 3, respectively.

以下、導電性支持体、導電性弾性層及び表面層からなる帯電ローラについて説明する。   Hereinafter, a charging roller including a conductive support, a conductive elastic layer, and a surface layer will be described.

(導電性支持体)
本発明の帯電部材に用いられる導電性支持体は、導電性を有し、該支持体上に設けられる表面層、導電性弾性層等を支持する機能を有するものである。材質としては、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属やその合金が挙げられる。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、メッキ処理等を施してもよい。さらに、導電性支持体として、樹脂製の基材の表面を金属等で被覆して表面導電性としたものや導電性樹脂組成物から製造されたものも使用できる。なお、帯電ローラでは、形状は、棒状、円柱状であるが、平板状の帯電部材においては、板状であり、また、ベルト状の帯電部材においては、エンドレスの可撓性のチューブ状ベルトである。
(Conductive support)
The conductive support used for the charging member of the present invention is conductive and has a function of supporting a surface layer, a conductive elastic layer, and the like provided on the support. Examples of the material include metals such as iron, copper, stainless steel, aluminum, nickel, and alloys thereof. In addition, for the purpose of imparting scratch resistance to these surfaces, plating treatment or the like may be performed as long as the conductivity is not impaired. Further, as the conductive support, those made of a resin base material coated with a metal or the like to be surface conductive or those manufactured from a conductive resin composition can be used. The charging roller has a rod-like shape or a cylindrical shape, but a plate-like charging member has a plate shape, and a belt-like charging member has an endless flexible tubular belt. is there.

導電性支持体と導電性弾性層間、あるいは順次積層する層間(例えば、1Bに示す導電性弾性層と表面層)は、接着剤を介して接着してもよい。この場合、接着剤は導電性であることが好ましい。導電性とするために、接着剤には公知の導電剤が使用することができる。   The conductive support and the conductive elastic layer, or the sequentially laminated layers (for example, the conductive elastic layer and the surface layer shown in 1B) may be bonded via an adhesive. In this case, the adhesive is preferably conductive. In order to make it conductive, a known conductive agent can be used for the adhesive.

接着剤のバインダーとしては、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系、エポキシ系等の公知の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が使用できる。   As the binder of the adhesive, known thermosetting resins and thermoplastic resins such as urethane, acrylic, polyester, polyether, and epoxy can be used.

(導電性弾性層)
本発明の帯電ローラは、電子写真感光体と接触して用いられるので、弾性を有していることが好ましい。本発明では、好ましくは、上記導電性支持体1の外周に導電性弾性層2を成形する。導電性弾性層2は導電性弾性体からなる。
(Conductive elastic layer)
Since the charging roller of the present invention is used in contact with the electrophotographic photosensitive member, it preferably has elasticity. In the present invention, preferably, the conductive elastic layer 2 is formed on the outer periphery of the conductive support 1. The conductive elastic layer 2 is made of a conductive elastic body.

導電性弾性体は、例えば高分子弾性体に導電剤を分散して成形される。導電剤としては、表面層において記載するようなイオン導電剤及び電子導電剤が使用できる。該導電剤の配合量は、導電性弾性体の電気抵抗が、23℃/50%RHにおいて1×103Ω・cm以上1×109Ω・cm以下になる量が好ましい。 The conductive elastic body is formed, for example, by dispersing a conductive agent in a polymer elastic body. As the conductive agent, an ionic conductive agent and an electronic conductive agent described in the surface layer can be used. The amount of the conductive agent is preferably such that the electrical resistance of the conductive elastic body is 1 × 10 3 Ω · cm or more and 1 × 10 9 Ω · cm or less at 23 ° C./50% RH.

高分子弾性体としては、以下のものが使用可能である。エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の合成ゴム、スチレン−ブタジエン−スチレン・ブロックコポリマー、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレン・ブロックコポリマー等の熱可塑性エラストマーなど。これらの中でも、高分子弾性体としては、エピクロルヒドリンゴムが好適に用いられる。エピクロルヒドリンゴムは、ポリマー自体が中抵抗領域の導電性を有し、導電剤の添加量が少なくても良好な導電性が発揮される。また、位置による電気抵抗のバラツキも小さくすることができるので、高分子弾性体として好適である。   The following can be used as the polymer elastic body. Synthetic rubber such as epichlorohydrin rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, urethane rubber, silicone rubber, thermoplastic elastomer such as styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer, and the like. Among these, epichlorohydrin rubber is suitably used as the polymer elastic body. In the epichlorohydrin rubber, the polymer itself has conductivity in the middle resistance region, and good conductivity is exhibited even if the addition amount of the conductive agent is small. Moreover, since the variation in electrical resistance depending on the position can be reduced, it is suitable as a polymer elastic body.

エピクロルヒドリンゴムとして、以下のようなものがある。エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体。中でも安定した中抵抗領域の導電性を示すことから、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体が好適である。なお、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体は、重合度や組成比を調整することで導電性や加工性を制御できる。   Examples of epichlorohydrin rubber include the following. Epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer. Of these, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer is preferred because it exhibits stable conductivity in the medium resistance region. In addition, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer can control conductivity and workability by adjusting the polymerization degree and composition ratio.

この他にも、導電性弾性体には、必要に応じて可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散剤、離型剤等の配合剤を添加してもよい。   In addition to the above, the conductive elastic body may contain compounding agents such as a plasticizer, a filler, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a scorch preventing agent, a dispersing agent, and a release agent as necessary. It may be added.

導電性弾性層の形成方法としては、上記の導電性弾性体の原料を密閉型ミキサーで混合後に、押し出し成形、射出成形、又は、圧縮成形等の公知の方法により形成するのが好ましい。また、導電性弾性層は、導電性支持体の上に直接導電性弾性体を成形して作製してもよい。あるいは、予めチューブ形状に成形した導電性弾性体を導電性支持体上に被覆形成させてもよい。なお、導電性弾性層の作製後に表面を研磨して形状を整えてもよい。   The conductive elastic layer is preferably formed by a known method such as extrusion molding, injection molding, or compression molding after mixing the above-mentioned conductive elastic material with a closed mixer. The conductive elastic layer may be produced by directly forming a conductive elastic body on a conductive support. Alternatively, a conductive elastic body previously formed into a tube shape may be formed on the conductive support. Note that the surface may be polished and the shape may be adjusted after the production of the conductive elastic layer.

導電性弾性層の硬度は、マイクロ硬度(MD−1)で70°以下が好ましく、より好ましくは60°以下である。マイクロ硬度(MD−1)が70°を超えると、帯電部材と感光体との間のニップ幅が小さくなり、帯電部材と感光体との間の当接力が狭い面積に集中し、当接圧力が大きくなる場合がある。なお、「マイクロ硬度(MD−1)」とは、アスカー マイクロゴム硬度計MD−1型(商品名、高分子計器株式会社製)を用いて測定した帯電部材の硬度である。具体的には、常温常湿(23℃/50%RH)の環境中に12時間以上放置した帯電部材に対して該硬度計を10Nのピークホールドモードで測定した値とする。   The hardness of the conductive elastic layer is preferably 70 ° or less, and more preferably 60 ° or less in terms of micro hardness (MD-1). When the micro hardness (MD-1) exceeds 70 °, the nip width between the charging member and the photosensitive member becomes small, and the contact force between the charging member and the photosensitive member concentrates in a small area, and the contact pressure. May become larger. In addition, "micro hardness (MD-1)" is the hardness of the charging member measured using Asker micro rubber hardness meter MD-1 type (trade name, manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.). Specifically, the hardness meter is a value measured in a peak hold mode of 10 N with respect to a charging member left for 12 hours or more in an environment of normal temperature and normal humidity (23 ° C./50% RH).

(表面層)
表面層は、黒鉛粒子と、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム及びチタン酸ストロンチウムからなる群より選ばれる強誘電性の粒子と、バインダー樹脂と、その他配合剤からなる。
(Surface layer)
The surface layer is composed of graphite particles, ferroelectric particles selected from the group consisting of calcium titanate, barium titanate and strontium titanate, a binder resin, and other compounding agents.

[黒鉛粒子]
本発明において用いられる、黒鉛粒子とは、「SP2共有結合によって層構造をなす炭素原子を含有する物質」である。そして、該黒鉛粒子としては、ラマンスペクトルにおける1580cm-1におけるピーク強度の半値幅Δν1580が80cm-1以下であり、かつ粒子径が200nm以上である粒子であることが好ましい。ピーク強度の半値幅Δν1580が60cm-1以下である黒鉛粒子がより好ましい。なお、以下において、特に断らない限り、ラマンスペクトルにおける1580cm-1におけるピーク強度の半値幅Δν1580を「Δν」と表す。
[Graphite particles]
The graphite particles used in the present invention are “substances containing carbon atoms having a layer structure by SP 2 covalent bond”. Then, as the graphite particle, and the half width .DELTA..nu 1580 of peak intensity at 1580 cm -1 in the Raman spectrum is 80 cm -1 or less, and it is preferable particle diameter of the particles is 200nm or more. Graphite particles having a peak intensity half width Δν 1580 of 60 cm −1 or less are more preferable. In the following, the peak width at half maximum Δν 1580 at 1580 cm −1 in the Raman spectrum is represented as “Δν” unless otherwise specified.

このような黒鉛粒子として、以下のようなものが挙げられる。人造黒鉛、天然黒鉛、バルクメソフェーズピッチを黒鉛処理して得られる粒子、メソカーボンマイクロビーズを黒鉛処理して得られる粒子、フェノール樹脂にメソフェーズをコートし黒鉛処理して得られる粒子、フェノール樹脂を黒鉛処理して得られる粒子、カーボンブラックを黒鉛処理して得られる粒子等。以下、各黒鉛粒子の製造法について簡単に説明する。   Examples of such graphite particles include the following. Particles obtained by graphite treatment of artificial graphite, natural graphite, bulk mesophase pitch, particles obtained by graphite treatment of mesocarbon microbeads, particles obtained by coating mesophase on phenol resin and graphite treatment, phenol resin Particles obtained by processing, particles obtained by treating carbon black with graphite, and the like. Hereafter, the manufacturing method of each graphite particle is demonstrated easily.

・人造黒鉛
人造黒鉛は、コークス等のフィラーにピッチ等のバインダーを加え、成形し、その後、焼成することにより得られる。フィラーとしては、石油蒸留における残渣油、又はコールタールピッチを500℃程度で加熱して得られる生コークスを、更に1200℃以上1400℃以下で焼成して得られるコークス等が使用できる。バインダーとしては、タールの蒸留残渣として得られるピッチ等が使用できる。
-Artificial graphite Artificial graphite is obtained by adding a binder such as pitch to a filler such as coke, molding, and then firing. As the filler, residual oil in petroleum distillation or coke obtained by baking raw coke obtained by heating coal tar pitch at about 500 ° C. at 1200 to 1400 ° C. can be used. As the binder, a pitch obtained as a distillation residue of tar can be used.

これらの原料を用いて黒鉛粒子を得る方法としては、まず、フィラーを微粉砕し、バインダーと混合する。その後、150℃程度の加熱下で混練し、成形機を用いて成形する。成形品を700℃以上1000℃以下で熱処理して、熱安定性を付与させる。次に、2600℃以上3000℃以下で熱処理することによって、所望の黒鉛粒子が得られる。熱処理の際には、酸化を防ぐために成形品をパッキング用のコークスで覆っておくことが好ましい。   As a method of obtaining graphite particles using these raw materials, first, the filler is pulverized and mixed with a binder. Then, it knead | mixes under a heating of about 150 degreeC, and shape | molds using a molding machine. The molded article is heat-treated at 700 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower to impart thermal stability. Next, desired graphite particles are obtained by heat treatment at 2600 ° C. or more and 3000 ° C. or less. In the heat treatment, it is preferable to cover the molded product with packing coke in order to prevent oxidation.

・天然黒鉛
天然黒鉛は、地熱や地中での高圧により、炭層等が完全に黒鉛となったものが地中から産出されたものである。このような天然黒鉛は、暗灰色ないし黒色の光沢のある非常に柔らかい滑性のある結晶鉱物で、耐熱性、化学的安定性、潤滑性、耐火性など優れた性質を有することから、鉛筆や電気材料等に粉末や固体や塗料の形で工業的に幅広く利用されている。結晶構造は、六方晶以外にも他菱面晶系に属するものがあり、完全な層状構造を有する。天然黒鉛を粉砕し、分級することにより、所望の黒鉛粒子が得られる。
・ Natural graphite Natural graphite is produced from the ground with the charcoal layer and the like completely converted to graphite due to geothermal heat and high pressure in the ground. Such natural graphite is a dark gray to black glossy, very soft, slippery crystalline mineral with excellent properties such as heat resistance, chemical stability, lubricity, and fire resistance. It is widely used industrially in the form of powders, solids, and paints for electrical materials. In addition to the hexagonal crystal, some crystal structures belong to other rhombohedral systems and have a complete layered structure. Desired graphite particles can be obtained by pulverizing and classifying natural graphite.

・バルクメソフェーズピッチを黒鉛処理して得られる粒子
バルクメソフェーズピッチは、例えば、コールタールピッチ等から溶剤分別によりβ−レジンを抽出し、これを水素添加、重質化処理を行うことによって得ることができる。また、重質化処理後、微粉砕し、次いでベンゼン、トルエン等により溶剤可溶分を除去してもよい。このバルクメソフェーズピッチは、キノリン可溶分が95質量%未満であると、粒子内部が液相炭化しにくく、固相炭化するため粒子が破砕状のままとなり、球状のものが得られないことがあるので、キノリン可溶分が95質量%以上であることが好ましい。
・ Particles obtained by graphite treatment of bulk mesophase pitch Bulk mesophase pitch can be obtained, for example, by extracting β-resin by solvent fractionation from coal tar pitch or the like, followed by hydrogenation and heavy processing. it can. Further, after the heavy treatment, the solvent-soluble component may be removed by pulverization and then benzene, toluene or the like. If this bulk mesophase pitch has a quinoline soluble content of less than 95% by mass, the inside of the particles is difficult to be liquid phase carbonized, and solid phase carbonization causes the particles to remain in a crushed state, making it impossible to obtain a spherical one. Therefore, the quinoline soluble content is preferably 95% by mass or more.

メソフェーズピッチを用いて黒鉛粒子を得る方法としては、まず、前記のバルクメソフェーズピッチを2μm以上25μm以下に微粉砕し、空気中で200℃以上350℃以下で熱処理して、軽度に酸化処理する。この酸化処理によって、バルクメソフェーズピッチ粒子は表面のみが不融化され、次工程の黒鉛化熱処理時に溶融、融着が防止される。この酸化処理されたバルクメソフェーズピッチ粒子は酸素含有量が5質量%以上15質量%以下であることが適当である。なお、酸素含有量が5質量%未満であると熱処理時の粒子同士の融着が激しくなる場合があり、15質量%を超えると粒子内部まで酸化されてしまい、球状のものが得られにくい等の不具合がある場合がある。次に、このように酸化処理したバルクメソフェーズピッチ粒子を窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下にて、1000℃以上3500℃以下で熱処理することにより所望の黒鉛粒子が得られる。   As a method for obtaining graphite particles using mesophase pitch, first, the bulk mesophase pitch is finely pulverized to 2 μm or more and 25 μm or less, heat-treated in air at 200 ° C. or more and 350 ° C. or less, and lightly oxidized. By this oxidation treatment, only the surface of the bulk mesophase pitch particles is infusible, and melting and fusion are prevented during the graphitizing heat treatment in the next step. The oxidized bulk mesophase pitch particles suitably have an oxygen content of 5% by mass to 15% by mass. In addition, when the oxygen content is less than 5% by mass, fusion between particles during heat treatment may become intense, and when it exceeds 15% by mass, the inside of the particle is oxidized and it is difficult to obtain a spherical product. There may be bugs. Next, desired graphite particles are obtained by heat-treating the oxidized bulk mesophase pitch particles at 1000 ° C. or higher and 3500 ° C. or lower in an inert atmosphere such as nitrogen or argon.

・メソカーボンマイクロビーズを黒鉛処理して得られる粒子
メソカーボンマイクロビーズを得る方法としては、石炭系重質油又は石油系重質油を300℃以上500℃以下の温度で熱処理し、重縮合させて粗メソカーボンマイクロビーズを生成させる。その後、反応生成物を濾過、静置沈降、遠心分離などの処理をしてメソカーボンマイクロビーズを分離した後、ベンゼン、トルエン、キシレン等の溶剤で洗浄し、さらに乾燥する方法等が挙げられる。
-Particles obtained by graphitizing mesocarbon microbeads As a method for obtaining mesocarbon microbeads, coal-based heavy oil or petroleum-based heavy oil is heat-treated at a temperature of 300 ° C to 500 ° C and polycondensed. To produce crude mesocarbon microbeads. Thereafter, the reaction product is subjected to treatment such as filtration, stationary sedimentation, and centrifugal separation to separate mesocarbon microbeads, followed by washing with a solvent such as benzene, toluene, xylene, and the like, followed by drying.

このメソカーボンマイクロビーズを用いて黒鉛粒子を得る方法としては、まず、黒鉛処理後の粒子の合一防止や均一な粒度を得るために、乾燥を終えたメソカーボンマイクロビーズを破壊させない程度の力で機械的に一次分散させておく。この一次分散を終えたメソカーボンマイクロビーズは、不活性雰囲気下において200℃以上1500℃以下で一次加熱処理され、炭化される。一次加熱処理を終えた炭化物は、やはり、炭化物を破壊させない程度の力で炭化物を機械的に分散させることが、黒鉛処理後の粒子の合一防止や均一な粒度を得るために好ましい。二次分散処理を終えた炭化物は、不活性雰囲気下において1000℃以上3500℃以下で二次加熱処理することで所望の黒鉛粒子が得られる。   In order to obtain graphite particles using these mesocarbon microbeads, first, in order to prevent coalescence of the particles after the graphite treatment and to obtain a uniform particle size, the mesocarbon microbeads that have been dried are not damaged. First, mechanically disperse. The mesocarbon microbeads that have finished the primary dispersion are subjected to primary heat treatment at 200 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower in an inert atmosphere to be carbonized. After the primary heat treatment, it is preferable to mechanically disperse the carbide with a force that does not destroy the carbide in order to prevent coalescence of the particles after the graphite treatment and to obtain a uniform particle size. The carbide that has undergone the secondary dispersion treatment is subjected to a secondary heat treatment at 1000 ° C. or more and 3500 ° C. or less in an inert atmosphere to obtain desired graphite particles.

・フェノール樹脂にメソフェーズをコートし黒鉛処理して得られる粒子
フェノール樹脂としては、例えば、フェノールとアルデヒド類の縮合物であるレゾール型フェノール樹脂を使用できる。レゾール型フェノール樹脂とは、フェノール性水酸基を有する芳香族化合物とアルデヒド類を、触媒存在下に反応させ、加熱硬化させることにより得られる樹脂である。このフェノール樹脂を用いて黒鉛粒子を得る方法としては、フェノール樹脂球状粒子表面に、例えばメカノケミカル法によってバルクメソフェーズピッチを被覆する。そして酸化性雰囲気化で熱処理後に焼成することにより、所望の黒鉛粒子が得られる。
-Particles obtained by coating mesophase on phenol resin and performing graphite treatment As the phenol resin, for example, a resol type phenol resin which is a condensate of phenol and aldehydes can be used. The resol-type phenol resin is a resin obtained by reacting an aromatic compound having a phenolic hydroxyl group and an aldehyde in the presence of a catalyst, followed by heat curing. As a method of obtaining graphite particles using this phenol resin, bulk mesophase pitch is coated on the surface of the phenol resin spherical particles by, for example, a mechanochemical method. And desired graphite particle | grains are obtained by baking after heat processing by oxidizing atmosphere formation.

・フェノール樹脂を黒鉛処理して得られる粒子
前駆体であるフェノール樹脂としては、例えばフェノールとアルデヒド類の縮合物であるレゾール型フェノール樹脂を使用する。このフェノール樹脂を不活性気体の雰囲気下に1000℃以上1500℃以下で焼成して黒鉛粒子を得る。この際に、不活性気体の流量はフェノール樹脂1g当たり0.1ml毎分以上であることが好ましい。このようにすることで、フェノール樹脂から揮発分を効率良く除去することができる。あるいは、焼成時の圧力を50kPa以下の低圧で行ってもよい。50kPa以下の圧力で焼成を行うことにより、フェノール樹脂からの揮発分を反応系から効率よく除去することができる。
-Particles obtained by graphite treatment of phenol resin As the phenol resin that is a precursor, for example, a resol type phenol resin that is a condensate of phenol and aldehydes is used. This phenol resin is fired at 1000 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower in an inert gas atmosphere to obtain graphite particles. At this time, the flow rate of the inert gas is preferably 0.1 ml / min or more per 1 g of phenol resin. By doing in this way, a volatile matter can be efficiently removed from a phenol resin. Alternatively, the firing pressure may be a low pressure of 50 kPa or less. By baking at a pressure of 50 kPa or less, volatile components from the phenol resin can be efficiently removed from the reaction system.

・カーボンブラックを黒鉛処理して得られる粒子
カーボンブラックを黒鉛処理して得られる粒子とは、原料カーボンブラックを非酸化性雰囲気下に熱処理させて、黒鉛化して得られるものである。この粒子は、表面に官能基が存在せずに導電性が良好であり、不純物(例えばS、Cl等)の含有量も極めて少なく、かつ水分の吸着性が小さいため、環境による導電特性の変化が少ない特徴がある。黒鉛処理は、原料カーボンブラックを黒鉛坩堝に充填し、通常のアチソン炉、高周波炉等の加熱炉に入れ、非酸化性雰囲気下に1700℃以上3200℃以下で加熱することにより行われる。カーボンブラックの結晶化度の調整は、上記の焼成時の焼成温度の変更により行うことができる。
-Particles obtained by graphite-treating carbon black The particles obtained by graphite-treating carbon black are obtained by heat-treating raw carbon black in a non-oxidizing atmosphere and graphitizing. This particle has no functional group on the surface, has good conductivity, has a very low content of impurities (for example, S, Cl, etc.), and has a low moisture adsorptivity. There are few features. The graphite treatment is performed by filling the raw material carbon black in a graphite crucible, placing it in a normal heating furnace such as an Atchison furnace or a high-frequency furnace, and heating at 1700 ° C. to 3200 ° C. in a non-oxidizing atmosphere. The crystallinity of the carbon black can be adjusted by changing the firing temperature during the firing.

(黒鉛粒子のラマンスペクトルの半値幅Δν1580(Δν)の測定)
表面層に含有されている黒鉛粒子については、表面層から切り出した黒鉛粒子を測定試料とし、以下の条件において測定する。
測定機器:レーザラマン分光装置「LabRAM HR」(商品名、ホリバ・ジョバンイボン社製)
レーザー :He−Neレーザー(ピーク波長632nm)
フィルター :D0.3
ホール :1000μm
スリット :100μm
中心スペクトル:1500cm-1
測定時間 :1秒×16回
グレーティング:1800
対物レンズ :×50
(Measurement of half-value width Δν 1580 (Δν) of Raman spectrum of graphite particles)
The graphite particles contained in the surface layer are measured under the following conditions using the graphite particles cut out from the surface layer as a measurement sample.
Measuring instrument: Laser Raman spectrometer “LabRAM HR” (trade name, manufactured by Horiba Joban Yvon)
Laser: He-Ne laser (peak wavelength: 632 nm)
Filter: D0.3
Hall: 1000μm
Slit: 100 μm
Center spectrum: 1500cm -1
Measurement time: 1 second x 16 times Grating: 1800
Objective lens: × 50

上記測定において、黒鉛に由来する1570cm-1から1630cm-1の領域に存在するピークの1/2に相当する高さにおけるバンド幅を、「Δν」とする。 In the above measurement, a band width at a height corresponding to ½ of a peak existing in a region from 1570 cm −1 to 1630 cm −1 derived from graphite is defined as “Δν”.

[強誘電性粒子]
本発明における強誘電性の粒子とは、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム及びチタン酸ストロンチウムからなる群より選ばれる、強誘電体の粒子を指す。ここで、強誘電体とは自発分極を生じしている物質のことである。上記のチタン酸塩は、ペロブスカイト構造という結晶構造を持つために、常温で非常に強い誘電性を発現できる。
[Ferroelectric particles]
The ferroelectric particles in the present invention refer to ferroelectric particles selected from the group consisting of calcium titanate, barium titanate and strontium titanate. Here, the ferroelectric is a substance that causes spontaneous polarization. Since the above titanate has a crystal structure called a perovskite structure, it can exhibit a very strong dielectric property at room temperature.

(比誘電率の測定)
本発明における強誘電性粒子の比誘電率は、次のようにして測定する。まず、底面積2.26cm2の円筒内に粉体試料を入れ、上下電極に15kgの加圧を行う。同時に、1Vpp、1MHzの交流電圧を印加し、そのときの電流を測定し、その後正規化して比誘電率を算出する。
(Measurement of relative permittivity)
The relative dielectric constant of the ferroelectric particles in the present invention is measured as follows. First, a powder sample is put in a cylinder having a bottom area of 2.26 cm 2 , and 15 kg of pressure is applied to the upper and lower electrodes. At the same time, an alternating voltage of 1 Vpp and 1 MHz is applied, the current at that time is measured, and then normalized to calculate the relative dielectric constant.

[表面層の表面形状及びLについて]
本発明の帯電部材の表面層の表面の形状については、黒鉛凸部と強誘電凸部によって、特定の状態に制御されている。その状態とは、Lが正であるような該強誘電凸部が、該強誘電凸部の総数の80%以上である状態である。
[Surface shape of surface layer and L]
The shape of the surface layer of the charging member of the present invention is controlled to a specific state by the graphite convex portion and the ferroelectric convex portion. The state is a state in which the ferroelectric convex portions with L being positive are 80% or more of the total number of the ferroelectric convex portions.

先ず、本発明において、強誘電凸部とは、後述するレーザー顕微鏡を用いて帯電部材の表面の凸部を観察したときに、帯電部材の表面に最も近い側に存在している粒子が強誘電性の粒子である凸部であると定義する。また、黒鉛凸部とは、帯電部材の最も表面に近い側に存在している粒子が黒鉛粒子である凸部であると定義する。   First, in the present invention, the ferroelectric convex portion refers to particles that are present on the side closest to the surface of the charging member when the convex portion on the surface of the charging member is observed using a laser microscope to be described later. It is defined as a convex part that is a characteristic particle. The graphite convex portion is defined as a convex portion in which particles existing on the side closest to the surface of the charging member are graphite particles.

また、当該距離Lは、次のようにして測定する。   The distance L is measured as follows.

帯電部材の表面を、レーザー顕微鏡「LSM5 PASCAL」(商品名、カール・ツアイス(Carl Zeiss)社製)を用いて、視野0.5mm×0.5mmで観察する。   The surface of the charging member is observed with a laser microscope “LSM5 PASCAL” (trade name, manufactured by Carl Zeiss) at a visual field of 0.5 mm × 0.5 mm.

励起させるレーザーの波長を変化させ、励起光のスペクトルを調べることにより、視野内の凸部が強誘電性の粒子由来であるか、黒鉛粒子由来であるかを同定する。そして、レーザーを視野内のX−Y平面でスキャンさせることにより、2次元の画像データを得る。更に、焦点をZ方向に移動させ、上記のスキャンを繰り返すことにより、3次元の画像データを得る。   By changing the wavelength of the laser to be excited and examining the spectrum of the excitation light, it is identified whether the convex portion in the field of view is derived from ferroelectric particles or graphite particles. Then, two-dimensional image data is obtained by scanning the laser in the XY plane within the field of view. Further, the focal point is moved in the Z direction, and the above scanning is repeated to obtain three-dimensional image data.

次に、視野内の任意の強誘電凸部に着目し、その強誘電凸部に隣接している黒鉛凸部を3つ定める。ここで「隣接している」とは、強誘電凸部の頂点と、各々の黒鉛凸部の頂点との距離の和が最小となっているような状態を指す。このようにして定めた黒鉛凸部の頂点を3つ含む平面と、着目した強誘電凸部との距離を、前述した3次元の画像データより計算する(図2)。このような作業を視野内の10個の強誘電性の粒子について行う。そして、同様の測定を帯電部材の長手方向10点について行い、得られた計100個の、強誘電凸部の頂点と黒鉛凸部の頂点を3つ含む平面との距離の分布について調べる。   Next, paying attention to an arbitrary ferroelectric protrusion in the field of view, three graphite protrusions adjacent to the ferroelectric protrusion are determined. Here, “adjacent” refers to a state in which the sum of the distances between the vertexes of the ferroelectric convex portions and the vertexes of the respective graphite convex portions is minimized. The distance between the plane including three vertices of the graphite convex portion thus determined and the focused ferroelectric convex portion is calculated from the above-described three-dimensional image data (FIG. 2). Such an operation is performed on ten ferroelectric particles in the field of view. Then, the same measurement is performed for 10 points in the longitudinal direction of the charging member, and the distribution of distances between a total of 100 obtained vertices of ferroelectric convex portions and planes including three vertices of graphite convex portions is examined.

そして、強誘電凸部の頂点が黒鉛凸部の頂点を3つ含む平面より下方にある場合が、Lが「正」であるとし、上方にある場合を、Lが「負」であるとする。ここで、強誘電凸部の総数の80%以上を占める該強誘電凸部のLは、更に、+2μm乃至+15μmの範囲、特に+2μm乃至+10μmが好ましい。これは、強誘電凸部をトナーや外添剤の付着から十分に保護できると共に、感光体表面との間で十分な放電を生じさせることができるからである。また、Lが正である強誘電凸部の、強誘電凸部の総数に対する割合を80%以上とすることは、帯電部材の実用領域のほぼ全てにおいてスジ状の画像及びゴースト画像の発生を抑制できるという技術的意義を有する。   Then, when the vertex of the ferroelectric convex portion is below the plane including three vertexes of the graphite convex portion, L is “positive”, and when it is above, L is “negative”. . Here, L of the ferroelectric convex portion occupying 80% or more of the total number of the ferroelectric convex portions is more preferably in the range of +2 μm to +15 μm, and more preferably +2 μm to +10 μm. This is because the ferroelectric convex portion can be sufficiently protected from adhesion of toner and external additives, and a sufficient discharge can be generated between the photosensitive member surface. Further, by setting the ratio of the ferroelectric convex portions having a positive L to the total number of ferroelectric convex portions to 80% or more, the generation of streak-like images and ghost images is suppressed in almost all practical areas of the charging member. Has the technical significance of being able to.

これら黒鉛粒子、強誘電性の粒子の平均粒子径は1μm以上30μm以下であることが好ましい。より好ましくは、1μm以上20μm以下である。平均粒子径をこの範囲にすることで、本発明の効果をより一層発揮させることができる。   The average particle diameter of these graphite particles and ferroelectric particles is preferably 1 μm or more and 30 μm or less. More preferably, they are 1 micrometer or more and 20 micrometers or less. By making the average particle diameter within this range, the effects of the present invention can be further exhibited.

これら黒鉛粒子、強誘電性の粒子の平均粒子径は、以下のようにして算出する。表面層の任意の点を500μmにわたり、20nmずつ集束イオンビーム「FB−2000C」(商品名、株式会社日立製作所製)にて切り出し、その断面画像を撮影する。そして同じ粒子を撮影した画像を、20nm間隔で組み合わせ、立体的な粒子形状を作成する。この作業を、任意の100点で行う。粒子の平均粒子径は、上記で得られた立体的粒子形状から、投影面積を算出し、得られた面積の円相当径を計算する。この円相当径から体積平均粒子径を求め、その値を平均粒子径とする。なお、上記測定法は、導電剤やその他粒子の粒子径の測定にも応用できる。   The average particle diameter of these graphite particles and ferroelectric particles is calculated as follows. An arbitrary point on the surface layer is cut out with a focused ion beam “FB-2000C” (trade name, manufactured by Hitachi, Ltd.) every 20 nm over 500 μm, and a cross-sectional image thereof is taken. And the image which image | photographed the same particle | grains is combined by 20 nm space | interval, and a three-dimensional particle shape is created. This operation is performed at an arbitrary 100 points. For the average particle diameter of the particles, the projected area is calculated from the three-dimensional particle shape obtained above, and the equivalent circle diameter of the obtained area is calculated. The volume average particle diameter is obtained from the equivalent circle diameter, and the value is defined as the average particle diameter. In addition, the said measuring method is applicable also to the measurement of the particle diameter of a electrically conductive agent and other particle | grains.

また、黒鉛粒子の体積抵抗率は、1×10-5Ωcm以上1×105Ωcm以下であることが好ましい。より好ましくは、1×10-5Ωcm以上1×104Ωcm以下である。黒鉛粒子の体積抵抗率を上記の範囲にすることで、本発明の効果がより一層発揮される。 Further, the volume resistivity of the graphite particles is preferably 1 × 10 −5 Ωcm or more and 1 × 10 5 Ωcm or less. More preferably, it is 1 × 10 −5 Ωcm or more and 1 × 10 4 Ωcm or less. By making the volume resistivity of the graphite particles in the above range, the effect of the present invention is further exhibited.

本発明において、黒鉛粒子の体積抵抗率は、23℃/50%RH環境下で抵抗測定装置「Loresta−GP」(商品名、三菱化学株式会社製)を用い、試料に10Vの電圧を印加したときの測定値とする。測定対象試料としては、9.8MPa(102kgf/cm2)の圧力をかけて圧縮したものを用いる。 In the present invention, the volume resistivity of the graphite particles is determined by applying a voltage of 10 V to the sample using a resistance measuring device “Loresta-GP” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) in a 23 ° C./50% RH environment. When measured. As a sample to be measured, a sample compressed by applying a pressure of 9.8 MPa (10 2 kgf / cm 2 ) is used.

なお、上記の体積抵抗率の測定方法は、本発明においては、導電剤やその他の粒子についても適用できる。   In addition, the measuring method of said volume resistivity is applicable also to a electrically conductive agent and other particle | grains in this invention.

表面層中の黒鉛粒子及び強誘電性の粒子の含有量は、バインダー樹脂100質量部に対して、2質量部以上120質量部以下が好ましく、5質量部以上100質量部以下がより好ましく、5質量部以上50質量部以下が更に好ましい。この範囲とすることで、より本発明の効果が発揮される。   The content of the graphite particles and the ferroelectric particles in the surface layer is preferably 2 parts by mass or more and 120 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the binder resin. More preferably, it is at least 50 parts by mass. By setting it as this range, the effect of this invention is exhibited more.

[バインダー樹脂]
本発明の表面層に用いるバインダー樹脂として、公知のバインダー樹脂から適宜選択して使用できる。具体的には、樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂が使用できる。中でも、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂等が好ましい。また、合成ゴムとしては、EPDM、SBR、シリコーンゴム、ウレタンゴム、IR、ブチルゴム、NBR、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム等が使用できる。これらは1種を使用しても、2種以上を併用してもよく、また共重合体でもよい。
[Binder resin]
As a binder resin used for the surface layer of the present invention, a known binder resin can be appropriately selected and used. Specifically, a resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used as the resin. Of these, fluorine resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, silicone resin, butyral resin, and the like are preferable. As synthetic rubber, EPDM, SBR, silicone rubber, urethane rubber, IR, butyl rubber, NBR, chloroprene rubber (CR), acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more, or may be a copolymer.

[その他配合剤]
表面層には、本発明の効果を損なわない範囲で他の材料を含有させることができる。他の材料としては、導電剤、高分子化合物からなる絶縁性粒子、離型剤等が挙げられる。
[Other ingredients]
The surface layer can contain other materials as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of other materials include a conductive agent, insulating particles made of a polymer compound, and a release agent.

・導電剤
導電剤としては、イオン導電剤、電子導電剤等の導電剤を使用できる。
-Conductive agent As a conductive agent, conductive agents, such as an ionic conductive agent and an electronic conductive agent, can be used.

イオン導電剤としては、以下のものを挙げることができる。過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウムの如き無機イオン物質、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェートの如き陽イオン性界面活性剤、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ジメチルアルキルラウリルベタインの如き両性イオン界面活性剤、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸トリメチルオクタデシルアンモニウムの如き第四級アンモニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム等の有機酸リチウム塩等。これらを1種類でも、2種類以上組み合わせても使用できる。   The following can be mentioned as an ionic conductive agent. Inorganic ionic substances such as lithium perchlorate, sodium perchlorate, calcium perchlorate, lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, trioctylpropylammonium Cationic surfactants such as bromide, modified aliphatic dimethylethylammonium ethosulphate, zwitterionic surfactants such as lauryl betaine, stearyl betaine, dimethylalkyl lauryl betaine, tetraethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium perchlorate, Quaternary ammonium salts such as trimethyloctadecyl ammonium perchlorate, trifluoro Organic acid lithium salts such as lithium methanesulfonate or the like. These can be used singly or in combination of two or more.

電子導電剤としては、金属微粒子、金属酸化物微粒子、カーボンブラック等が挙げられる。金属微粒子としては、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等が挙げられる。金属酸化物微粒子としては、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。カーボンブラックとして、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、PAN(ポリアクリロニトリル)系カーボン等が挙げられる。ファーネスブラックとしては、例えば、以下のものを挙げることができる。SAF−HS、SAF、ISAF−HS、ISAF、ISAF−LS、I−ISAF−HS、HAF−HS、HAF、HAF−LS、T−HS、T−NS、MAF、FEF、GPF、SRF−HS−HM、SRF−LM、ECF、FEF−HS。また、サーマルブラックとしては、FT、MT等が挙げられる。   Examples of the electron conductive agent include metal fine particles, metal oxide fine particles, and carbon black. Examples of the metal fine particles include aluminum, palladium, iron, copper, silver and the like. Examples of the metal oxide fine particles include titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide. Examples of carbon black include furnace black, thermal black, acetylene black, and PAN (polyacrylonitrile) carbon. As furnace black, the following can be mentioned, for example. SAF-HS, SAF, ISAF-HS, ISAF, ISAF-LS, I-ISAF-HS, HAF-HS, HAF, HAF-LS, T-HS, T-NS, MAF, FEF, GPF, SRF-HS- HM, SRF-LM, ECF, FEF-HS. Moreover, FT, MT, etc. are mentioned as thermal black.

また、これらの導電剤を単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。   Moreover, these electrically conductive agents can be used individually or in combination of 2 or more types.

また、導電剤は、平均粒子径が0.01μm乃至0.9μmであるものが好ましく、0.01μm乃至0.5μmであるものが更に好ましい。この範囲であれば、表面層の体積抵抗率の制御が容易になる。   The conductive agent preferably has an average particle size of 0.01 μm to 0.9 μm, and more preferably 0.01 μm to 0.5 μm. Within this range, the volume resistivity of the surface layer can be easily controlled.

表面層に加えるこれらの導電剤の添加量は、バインダー100質量部に対して2質量部から80質量部、好ましくは20質量部から60質量部の範囲が適当である。
導電剤は、その表面を表面処理してあってもよい。表面処理剤としては、アルコキシシラン、フルオロアルキルシラン、ポリシロキサン等の有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系の各種カップリング剤、オリゴマー又は高分子化合物が使用できる。これらは一種で使用しても、二種以上を用いても良い。好ましくは、アルコキシシラン、ポリシロキサン等の有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系又はジルコネート系の各種カップリング剤である。
The amount of these conductive agents added to the surface layer is suitably in the range of 2 to 80 parts by weight, preferably 20 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder.
The surface of the conductive agent may be treated. As the surface treating agent, organosilicon compounds such as alkoxysilanes, fluoroalkylsilanes, polysiloxanes, titanate-based, aluminate-based and zirconate-based coupling agents, oligomers or polymer compounds can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Preferred are organosilicon compounds such as alkoxysilane and polysiloxane, and various coupling agents of titanate, aluminate or zirconate.

導電剤として、カーボンブラックを使用する際は、金属酸化物微粒子にカーボンブラックを被覆した複合導電性微粒子として使用することが好ましい。カーボンブラックは、ストラクチャーを形成するため、バインダーに対して、均一に存在させることが困難な傾向にある。カーボンブラックを金属酸化物に被覆した複合導電性微粒子として使用すると、導電剤をバインダーへ均一に存在させることができ、体積抵抗率の制御がより容易になる。   When carbon black is used as a conductive agent, it is preferably used as composite conductive fine particles in which metal oxide fine particles are coated with carbon black. Since carbon black forms a structure, it tends to be difficult for the carbon black to exist uniformly with respect to the binder. When carbon black is used as composite conductive fine particles coated with a metal oxide, the conductive agent can be uniformly present in the binder, and the volume resistivity can be controlled more easily.

この目的で使用する金属酸化物微粒子としては、具体的には、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化チタン(二酸化チタン、一酸化チタン等)、酸化鉄、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム等を挙げることができる。   Specifically, the metal oxide fine particles used for this purpose include zinc oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide (titanium dioxide, titanium monoxide, etc.), iron oxide, silica, alumina, magnesium oxide, zirconium oxide. Etc.

また、金属酸化物系微粒子は表面処理されていることが好ましい。表面処理としては、アルコキシシラン、フルオロアルキルシラン、ポリシロキサン等の有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系の各種カップリング剤、オリゴマー又は高分子化合物が使用できる。これらは1種を使用しても、2種以上を併用してもよい。   The metal oxide fine particles are preferably surface-treated. As the surface treatment, organosilicon compounds such as alkoxysilane, fluoroalkylsilane and polysiloxane, titanate-based, aluminate-based and zirconate-based coupling agents, oligomers or polymer compounds can be used. These may use 1 type or may use 2 or more types together.

・高分子化合物からなる絶縁性粒子
高分子化合物からなる絶縁性粒子としては、以下の高分子化合物からなる絶縁性粒子を挙げることができる。ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、エポキシ樹脂、これらの共重合体や変性物、誘導体等の樹脂、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)等のゴム、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマーなど。特に、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂からなる微粒子が好ましい。
Insulating particles made of a polymer compound Examples of insulating particles made of a polymer compound include the following insulating particles made of a polymer compound. Polyamide resin, silicone resin, fluororesin, (meth) acrylic resin, styrene resin, phenol resin, polyester resin, melamine resin, urethane resin, olefin resin, epoxy resin, resins such as copolymers, modified products, and derivatives, Ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber (IR), butyl rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), chloroprene rubber (CR ) Rubber, polyolefin-based thermoplastic elastomer, urethane-based thermoplastic elastomer, polystyrene-based thermoplastic elastomer, fluororubber-based thermoplastic elastomer, polyester-based thermoplastic elastomer, polyamide-based thermoplastic elastomer, Li butadiene thermoplastic elastomer, ethylene vinyl acetate type thermoplastic elastomers, polyvinyl chloride thermoplastic elastomer, and thermoplastic elastomers such as chlorinated polyethylene based thermoplastic elastomer. In particular, fine particles made of (meth) acrylic resin, styrene resin, urethane resin, fluororesin, and silicone resin are preferable.

・離型剤
離型剤としては、低表面エネルギーを有するもの、摺動性を有するものなどが利用できる。表面層に離型剤を含有させることで、帯電部材が感光体に対する相対移動が滑らかになり、スティックスリップのような不規則な移動状態の発生が低減される。その結果、帯電部材の表面の不規則な摩耗の発生、異音の発生等が抑制される。また、離型剤が液体の場合は、表面層を形成する際にレベリング剤としても作用する。なお、該離型剤として、
具体的には、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化ホウ素、一酸化鉛等の金属酸化物等が使用できる。また、オイル状或いは固体状(離型性樹脂或いはその粉末、ポリマーの一部に離形性を有する部位を導入したもの)の珪素やフッ素を分子内に含む化合物、ワックス、高級脂肪酸、その塩やエステル、その他誘導体も使用できる。
-Release agent As the release agent, those having low surface energy and those having slidability can be used. By including a release agent in the surface layer, the relative movement of the charging member with respect to the photosensitive member becomes smooth, and the occurrence of an irregular movement state such as stick-slip is reduced. As a result, the occurrence of irregular wear on the surface of the charging member, the generation of abnormal noise, and the like are suppressed. Moreover, when a mold release agent is a liquid, it acts also as a leveling agent when forming a surface layer. As the release agent,
Specifically, metal oxides such as molybdenum disulfide, tungsten disulfide, boron nitride, and lead monoxide can be used. In addition, oil- or solid-state (release resin or powder thereof, a part of the polymer into which a part having release property is introduced) silicon or fluorine-containing compound, wax, higher fatty acid, salt thereof , Esters and other derivatives can also be used.

本発明の表面層は、0.1μm以上100μm以下の厚さを有することが好ましい。より好ましくは、1μm以上50μm以下である。   The surface layer of the present invention preferably has a thickness of 0.1 μm or more and 100 μm or less. More preferably, they are 1 micrometer or more and 50 micrometers or less.

なお、表面層の厚みは、図7の(a)及び(b)に示すように、長手方向に3ヶ所、周方向に3ヶ所の計9ヶ所の位置でローラ断面を鋭利な刃物で切り出して、光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察し、その平均値である。   As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the thickness of the surface layer is obtained by cutting the roller cross section with a sharp blade at nine positions, three in the longitudinal direction and three in the circumferential direction. The average value is observed with an optical microscope or an electron microscope.

表面層には、さらに、表面処理を施してもよい。表面処理としては、UVや電子線を用いた表面加工処理や、化合物等を表面に付着及び/又は含浸させる表面改質処理が挙げられる。   The surface layer may be further subjected to a surface treatment. Examples of the surface treatment include a surface processing treatment using UV or electron beam, and a surface modification treatment for adhering and / or impregnating a compound or the like on the surface.

表面層は、静電スプレー塗布、ディッピング塗布等の塗布法により形成できる。又、予め所定の膜厚に成膜されたシート形状又はチューブ形状の層を接着又は被覆することによっても形成できる。あるいは、型内で所定の形状に材料を硬化、成形する方法も用いることができる。この中でも、塗布法によって表面層用塗布液を塗工し、塗膜を形成して表面層を形成することが好ましい。   The surface layer can be formed by a coating method such as electrostatic spray coating or dipping coating. It can also be formed by adhering or covering a sheet-shaped or tube-shaped layer previously formed to a predetermined film thickness. Alternatively, a method of curing and molding the material into a predetermined shape in the mold can also be used. Among these, it is preferable to apply the surface layer coating solution by a coating method to form a coating film to form the surface layer.

塗布法によって表面層を形成する場合、塗布液に用いられる溶剤としては、バインダー樹脂を溶解することができる溶剤であればよい。具体的には、以下の溶媒を使用することができる。メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、キシレン、リグロイン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族化合物など。これらの溶剤は、使用するバインダー樹脂に応じて適宜選択される。   When the surface layer is formed by a coating method, the solvent used in the coating solution may be any solvent that can dissolve the binder resin. Specifically, the following solvents can be used. Alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene Ethers such as glycol monomethyl ether, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, aromatic compounds such as xylene, ligroin, chlorobenzene and dichlorobenzene. These solvents are appropriately selected according to the binder resin used.

塗布液に、バインダーや粒子等を分散する方法としては、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等の公知の溶液分散手段を用いることができる。   As a method for dispersing the binder, particles and the like in the coating solution, known solution dispersing means such as a ball mill, a sand mill, a paint shaker, a dyno mill, and a pearl mill can be used.

本発明では、表面層の体積抵抗率は、23℃/50%RH環境において1×103Ω・cm以上1×1015Ω・cm以下であることが好ましい。表面層の体積抵抗率がこの範囲よりも小さいと、感光体にピンホールが発生した場合、ピンホールに過大な電流が流れて印加電圧が降下してしまい、ピンホール部の長手方向全域が帯状の帯電不良となって画像に現れる場合がある。逆にこの範囲より大きいと、帯電ローラに電流が流れにくくなり、感光体を所定の電位に帯電することができず画像が所望する濃度にならないという弊害が発生する場合がある。 In the present invention, the volume resistivity of the surface layer is preferably 1 × 10 3 Ω · cm or more and 1 × 10 15 Ω · cm or less in a 23 ° C./50% RH environment. If the volume resistivity of the surface layer is smaller than this range, if a pinhole occurs in the photoreceptor, an excessive current flows through the pinhole and the applied voltage drops, and the entire longitudinal direction of the pinhole part is strip-shaped. May appear in the image as a charging failure. On the other hand, if it is larger than this range, it may be difficult for the current to flow through the charging roller, and the photosensitive member may not be charged to a predetermined potential, resulting in an adverse effect that the image does not have the desired density.

表面層の体積抵抗率は、例えば以下の方法で測定できる。まず、ローラ状態から表面層を剥がし、5mm×5mm程度の矩形に切り出す。両面に金属を蒸着して電極とガード電極とを作製し測定用サンプルを得る。あるいはアルミシートの上に表面層用塗布液を塗布して表面層塗膜を形成し、塗膜面に金属を蒸着して測定用サンプルを得る。得られた測定用サンプルについて、微小電流計「ADVANTEST R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER(商品名、株式会社アドバンテスト製)を用いて200Vの電圧を印加する。そして、30秒後の電流を測定し、試料の厚みと電極面積とから算出する。   The volume resistivity of the surface layer can be measured, for example, by the following method. First, the surface layer is peeled off from the roller state and cut into a rectangle of about 5 mm × 5 mm. Metal is vapor-deposited on both surfaces to produce an electrode and a guard electrode, and a measurement sample is obtained. Alternatively, the surface layer coating solution is formed on an aluminum sheet to form a surface layer coating film, and a metal is deposited on the coating surface to obtain a measurement sample. About the obtained measurement sample, a voltage of 200 V was applied using a microammeter “ADVANTEST R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER (trade name, manufactured by Advantest Co., Ltd.). The current after 30 seconds was measured, Calculated from thickness and electrode area.

なお、上記測定方法は、導電性弾性層の体積抵抗率の測定にも応用できる。   In addition, the said measuring method is applicable also to the measurement of the volume resistivity of a conductive elastic layer.

本発明に係る帯電部材は、表面層の表面に存在する黒鉛粒子に由来する凸部(黒鉛凸部)と強誘電性の粒子に由来する凸部(強誘電凸部)の高さの関係が制御されていて、長期の使用に伴うトナーや外添剤の付着から保護されている点に1つの特徴を有する。このような表面形状を備えた表面層を得る方法を以下に説明する。   The charging member according to the present invention has a relationship between the height of the convex portion derived from graphite particles (graphite convex portion) existing on the surface of the surface layer and the convex portion derived from ferroelectric particles (ferroelectric convex portion). One feature is that it is controlled and protected from the adhesion of toner and external additives associated with long-term use. A method for obtaining a surface layer having such a surface shape will be described below.

先ず、黒鉛粒子としては、強誘電性の粒子の平均粒子径よりも大きいものを使用することが好ましい。平均粒子径の差は、2μm以上の差があることが好ましい。   First, as the graphite particles, those larger than the average particle size of the ferroelectric particles are preferably used. The difference in average particle diameter is preferably 2 μm or more.

所定の平均粒子径を有する黒鉛粒子、強誘電性の粒子の調製法としては、特に限定されるものではなく公知の方法を用いることができる。例えば、粒子の粉体を分級処理し、粗粉、あるいは微粉を選択的に採取することにより平均粒子径の大小を制御することができる。   The method for preparing graphite particles and ferroelectric particles having a predetermined average particle diameter is not particularly limited, and a known method can be used. For example, the size of the average particle diameter can be controlled by classifying the powder of particles and selectively collecting coarse powder or fine powder.

バインダー樹脂に含有させる強誘電性の粒子の量は、炭素粒子の量よりも多いことが好ましく、具体的には、1.5倍以上が、より好ましくは2.0倍以上である。   The amount of the ferroelectric particles to be contained in the binder resin is preferably larger than the amount of the carbon particles, specifically 1.5 times or more, more preferably 2.0 times or more.

そして、バインダー樹脂への黒鉛粒子及び強誘電性の粒子の分散には公知の方法が用い得る。しかし、本発明に係る帯電部材を得るためには、バインダー樹脂への黒鉛粒子と強誘電性の粒子の分散の後にも、分散前における黒鉛粒子及び強誘電性の粒子の平均粒子径の関係が維持されているようにすることが肝要である。即ち、均一分散を目的としたバインダー中へのフィラーの一般的な分散条件では、黒鉛粒子や強誘電性の粒子が分散工程において粉砕されてしまい、当初の平均粒径とは異なったものとなる場合がある。この場合、最終的に形成される帯電部材の表面形状の制御が困難となる。従って、本発明においては、バインダーに黒鉛粒子及び強誘電性の粒子を分散させる際に、黒鉛粒子及び強誘電性の粒子の粉砕をできる限り避けるべく分散時間を通常よりも短くしたり、分散条件を通常よりも緩やかなものにしたりすることが好ましい。   A known method can be used for dispersing the graphite particles and the ferroelectric particles in the binder resin. However, in order to obtain the charging member according to the present invention, after the dispersion of the graphite particles and the ferroelectric particles in the binder resin, the relationship between the average particle size of the graphite particles and the ferroelectric particles before the dispersion is also determined. It is important to ensure that it is maintained. That is, under the general dispersion conditions of the filler in the binder for the purpose of uniform dispersion, the graphite particles and the ferroelectric particles are pulverized in the dispersion step, which is different from the initial average particle size. There is a case. In this case, it becomes difficult to control the surface shape of the finally formed charging member. Therefore, in the present invention, when dispersing the graphite particles and the ferroelectric particles in the binder, the dispersion time is made shorter than usual to avoid pulverization of the graphite particles and the ferroelectric particles as much as possible, It is preferable to make it more gradual than usual.

以下に、一例としてガラスビーズを用いた表面層用塗布液の調製及び塗工の方法について述べる。   In the following, the preparation of the surface layer coating solution using glass beads and the coating method will be described as an example.

先ず、バインダーに黒鉛粒子及び強誘電性の粒子を除いた被分散成分、例えば導電性微粒子などを直径0.8mmのガラスビーズと共に混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて24時間から36時間かけて分散する。次いで、黒鉛粒子と強誘電性の粒子を添加して更に分散を行うが、分散時間は5分乃至30分、好ましくは5分乃至10分と短時間とする。これによって、分散中の黒鉛粒子と強誘電性の粒子の粉砕が抑制され、黒鉛粒子と強誘電性の粒子の平均粒子径の関係が、分散前後を通じてほぼ維持されることとなる。その後、粘度5mPa・s乃至30mPa・s、特には8mPa・s乃至20mPa・sになるように調整して表面層用塗布液を得る。そして、当該表面層用塗布液中に、弾性層を周面に形成した導電性基体を浸漬し、当該塗布液を塗工する。その後、弾性層表面の塗膜を乾燥させて表面層を形成する。このような方法によれば、当初の黒鉛粒子及び強誘電性の粒子の平均粒子径の差が反映され、その結果として、本発明に係る表面状態の帯電部材を得られるものである。なお、ここで表面層用塗布液の粘度とは、単一円筒型回転粘度計「ビスメトロンVS−A1」(商品名、芝浦システム株式会社製)を用い、1号ロータ使用して、23℃で測定した値とする。   First, a component to be dispersed excluding graphite particles and ferroelectric particles, for example, conductive fine particles, is mixed with a glass bead having a diameter of 0.8 mm in a binder, and a paint shaker disperser is used for 24 to 36 hours. scatter. Next, graphite particles and ferroelectric particles are added for further dispersion, and the dispersion time is 5 minutes to 30 minutes, preferably 5 minutes to 10 minutes. Thereby, the pulverization of the graphite particles and the ferroelectric particles being dispersed is suppressed, and the relationship between the average particle diameters of the graphite particles and the ferroelectric particles is substantially maintained throughout the dispersion. Thereafter, the viscosity is adjusted to 5 mPa · s to 30 mPa · s, particularly 8 mPa · s to 20 mPa · s to obtain a surface layer coating solution. And the electroconductive base | substrate which formed the elastic layer in the surrounding surface is immersed in the said surface layer coating liquid, and the said coating liquid is applied. Thereafter, the coating film on the elastic layer surface is dried to form a surface layer. According to such a method, the difference in the average particle diameter between the initial graphite particles and the ferroelectric particles is reflected, and as a result, the surface-state charging member according to the present invention can be obtained. Here, the viscosity of the surface layer coating solution is a single cylinder type rotational viscometer “Bismetron VS-A1” (trade name, manufactured by Shibaura System Co., Ltd.), using a No. 1 rotor at 23 ° C. The measured value.

本発明の帯電ローラは、感光体の帯電を良好なものとするため、通常、電気抵抗が、23℃/50%RH環境中において、1×104Ω・cm以上1×1010Ω・cm以下であることが好ましい。 The charging roller of the present invention usually has an electrical resistance of 1 × 10 4 Ω · cm or more and 1 × 10 10 Ω · cm in a 23 ° C./50% RH environment in order to improve the charging of the photoreceptor. The following is preferable.

図6に帯電ローラの電気抵抗の測定法の1例を示す。導電性支持体1の両端を、荷重のかかった軸受け33により感光体と同じ曲率の円柱形金属32に、平行になるように当接させる。この状態で、モータ(不図示)により円柱形金属32を回転させ、それによって当接した帯電ローラ5を従動回転させる。そして、安定化電源34から直流電圧−200Vを印加する。この時に流れる電流を電流計35で測定し、帯電ローラの抵抗を計算する。ここで、荷重は各4.9Nとし、金属製円柱はφ30mm、金属製円柱の回転は周速45mm/secである。   FIG. 6 shows an example of a method for measuring the electrical resistance of the charging roller. Both ends of the conductive support 1 are brought into contact with a cylindrical metal 32 having the same curvature as that of the photosensitive member by a bearing 33 under load so as to be parallel to each other. In this state, the cylindrical metal 32 is rotated by a motor (not shown), and the charging roller 5 abutted thereby is driven to rotate. Then, a DC voltage of −200 V is applied from the stabilized power supply 34. The current flowing at this time is measured by an ammeter 35, and the resistance of the charging roller is calculated. Here, the load is 4.9 N, the metal cylinder is φ30 mm, and the rotation of the metal cylinder is a peripheral speed of 45 mm / sec.

本発明の帯電ローラは、感光体に対して、長手のニップ幅を均一にするという観点から、長手方向中央部が一番太く、長手方向両端部になるほど細くなる形状、いわゆるクラウン形状が好ましい。クラウン量としては、中央部の外径と中央部から90mm離れた位置の外径との差が、30μm以上200μm以下であることが好ましい。   The charging roller of the present invention preferably has a so-called crown shape in which the central portion in the longitudinal direction is the thickest and becomes thinner toward both ends in the longitudinal direction from the viewpoint of making the longitudinal nip width uniform with respect to the photoreceptor. As the crown amount, it is preferable that the difference between the outer diameter of the central portion and the outer diameter at a position 90 mm away from the central portion is 30 μm or more and 200 μm or less.

本発明の帯電ローラは、表面の十点平均粗さRzjisが2μm以上20μm以下であり、表面の凹凸平均間隔Rsmが15μm以上150μm以下であることが好ましい。帯電ローラの表面粗さRzjis、凹凸平均間隔Rsmをこの範囲とすることにより、帯電ローラと電子写真感光体との接触状態をより安定にすることができる。これにより、感光体を容易に均一に帯電させることができる。   In the charging roller of the present invention, the surface ten-point average roughness Rzjis is preferably 2 μm or more and 20 μm or less, and the surface irregularity average interval Rsm is preferably 15 μm or more and 150 μm or less. By setting the surface roughness Rzjis and the average unevenness interval Rsm of the charging roller within this range, the contact state between the charging roller and the electrophotographic photosensitive member can be made more stable. Thereby, the photoreceptor can be easily and uniformly charged.

帯電ローラ表面の十点平均粗さRzjis及び表面の凹凸平均間隔Rsmの測定法は、JIS B0601−2001表面粗さの規格に準じて測定し、表面粗さ測定器「SE−3400」(商品名、株式会社小坂研究所製)を用いて行う。Rzjisは、帯電部材を無作為に6箇所測定し、各箇所で得られた値の平均値をもって該帯電部材のRzjisとする。同様に、Rsmは、帯電部材を無作為に6箇所測定し、各箇所で得られた値の平均値をもって該帯電部材のRsmとする。   The ten-point average roughness Rzjis of the charging roller surface and the average unevenness interval Rsm of the surface are measured in accordance with the standard of JIS B0601-2001 surface roughness, and a surface roughness measuring instrument “SE-3400” (trade name) , Manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.). For Rzjis, the charging member is randomly measured at six locations, and the average value of the values obtained at each location is defined as Rzjis of the charging member. Similarly, Rsm is measured at six locations on the charging member at random, and the average value of the values obtained at each location is taken as Rsm of the charging member.

(電子写真装置)
図8は本発明に従う電子写真装置の概略構成図である。該電子写真装置には、感光体4があり、それを帯電する帯電装置5、露光を行う潜像形成装置11、トナー像に現像する現像装置6、転写材7に転写する転写装置8が設けられている。さらに、感光体上の転写トナーを回収するクリーニング装置10及び転写材にトナー像を定着する定着装置9が設けられている。
(Electrophotographic equipment)
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an electrophotographic apparatus according to the present invention. The electrophotographic apparatus includes a photosensitive member 4, a charging device 5 that charges the photosensitive member 4, a latent image forming device 11 that performs exposure, a developing device 6 that develops a toner image, and a transfer device 8 that transfers to a transfer material 7. It has been. Further, a cleaning device 10 for collecting the transfer toner on the photoconductor and a fixing device 9 for fixing the toner image on the transfer material are provided.

感光体4は、導電性基体上に感光層を有する回転ドラム型である。感光体は矢印の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。   The photoreceptor 4 is a rotary drum type having a photosensitive layer on a conductive substrate. The photoreceptor is driven to rotate in the direction of the arrow at a predetermined peripheral speed (process speed).

帯電装置5は、感光体に所定の力で押圧されることにより接触配置される、接触式の帯電ローラを有する。帯電ローラは、感光体の回転に従い回転する従動回転であり、帯電用電源から所定の直流電圧を印加することにより、感光体を所定の電位に帯電する。   The charging device 5 includes a contact-type charging roller that is placed in contact with the photosensitive member by being pressed with a predetermined force. The charging roller is driven rotation that rotates in accordance with the rotation of the photosensitive member, and charges the photosensitive member to a predetermined potential by applying a predetermined DC voltage from a charging power source.

感光体に静電潜像を形成する潜像形成装置11は、例えばレーザービームスキャナーなどの露光装置が用いられる。一様に帯電された感光体に画像情報に対応した露光を行うことにより、静電潜像が形成される。   For example, an exposure apparatus such as a laser beam scanner is used as the latent image forming apparatus 11 that forms an electrostatic latent image on the photosensitive member. An electrostatic latent image is formed by performing exposure corresponding to image information on a uniformly charged photoconductor.

現像装置6は、感光体に近接又は接触して配設される接触式の現像ローラを有する。感光体帯電極性と同極性に静電的処理されたトナーを反転現像により、静電潜像をトナー像に可視化現像する。   The developing device 6 has a contact-type developing roller disposed close to or in contact with the photoreceptor. The toner electrostatically processed to the same polarity as the photosensitive member charge polarity is developed by reversal development to visualize and develop the electrostatic latent image into a toner image.

転写装置8は、接触式の転写ローラを有する。感光体からトナー像を普通紙などの転写材7(転写材は、搬送部材を有する給紙システムなどにより搬送される)に転写する。   The transfer device 8 has a contact-type transfer roller. The toner image is transferred from the photoreceptor to a transfer material 7 such as plain paper (the transfer material is conveyed by a paper feed system having a conveyance member).

クリーニング装置10は、ブレード型のクリーニング部材、回収容器を有し、転写した後、感光体上に残留する転写残トナーを機械的に掻き落とし回収する。ここで、現像装置にて転写残トナーを回収する現像同時クリーニング方式を採用することにより、クリーニング装置を設けないものとすることも可能である。   The cleaning device 10 has a blade-type cleaning member and a collection container, and after transferring, mechanically scrapes and collects transfer residual toner remaining on the photosensitive member. Here, by adopting a development simultaneous cleaning system in which the transfer residual toner is collected by the developing device, the cleaning device can be omitted.

定着装置9は、加熱されたロール等で構成され、転写されたトナー像を転写材に定着し、機外に排出する。   The fixing device 9 is constituted by a heated roll or the like, and fixes the transferred toner image on a transfer material and discharges it outside the apparatus.

感光体4、帯電装置5、現像装置6、クリーニング装置10などを一体化し、画像形成装置に着脱可能に設計された、図9に示すようなプロセスカートリッジを用いることもできる。   It is also possible to use a process cartridge as shown in FIG. 9 in which the photoreceptor 4, the charging device 5, the developing device 6, the cleaning device 10, etc. are integrated and designed to be detachable from the image forming apparatus.

すなわち、本発明のプロセスカートリッジは、帯電部材が被帯電体(感光体)と少なくとも一体化され、電子写真装置本体に着脱自在に構成されているものであり、かつ、帯電部材が、上記帯電部材である。   That is, in the process cartridge of the present invention, the charging member is at least integrated with the member to be charged (photosensitive member) and is configured to be detachable from the main body of the electrophotographic apparatus, and the charging member is the charging member. It is.

さらに、本発明の少なくとも電子写真装置は、プロセスカートリッジ、露光装置及び現像装置を有する電子写真装置であり、該プロセスカートリッジが上記プロセスカートリッジである。なお、該電子写真装置では、帯電部材に直流電圧のみを印加して、被帯電体を帯電することが好ましい。   Furthermore, at least the electrophotographic apparatus of the present invention is an electrophotographic apparatus having a process cartridge, an exposure device, and a developing device, and the process cartridge is the process cartridge. In the electrophotographic apparatus, it is preferable to charge only the direct current voltage to the charging member to charge the member to be charged.

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the technical scope of the present invention is not limited thereto.

製造例1(黒鉛粒子1の作製)
コールタールピッチから溶剤分別により、β−レジンを抽出し、これを水素添加により重質化処理を行った。続いて、トルエンにより溶剤可溶分を除去し、バルクメソフェーズピッチを得た。このバルクメソフェーズピッチを機械粉砕した後、空気中で昇温速度300℃/hで270℃まで昇温し、酸化処理を行った。粉砕の際には、平均粒径が7μm程度になるよう調整した。続いて、窒素雰囲気下にて、昇温速度1500℃/hで3000℃まで昇温し、3000℃で15分間加熱処理を行った。その後、分級して、平均粒径8.8μmの黒鉛粒子1を得た。
Production Example 1 (Preparation of graphite particles 1)
Β-resin was extracted from coal tar pitch by solvent fractionation, and this was subjected to heavy treatment by hydrogenation. Subsequently, the solvent-soluble component was removed with toluene to obtain a bulk mesophase pitch. After this bulk mesophase pitch was mechanically pulverized, the temperature was increased to 270 ° C. in air at a temperature increase rate of 300 ° C./h, and an oxidation treatment was performed. During the pulverization, the average particle size was adjusted to about 7 μm. Subsequently, in a nitrogen atmosphere, the temperature was increased to 3000 ° C. at a temperature increase rate of 1500 ° C./h, and heat treatment was performed at 3000 ° C. for 15 minutes. Thereafter, classification was performed to obtain graphite particles 1 having an average particle diameter of 8.8 μm.

製造例2(黒鉛粒子2の作製)
バルクメソフェーズピッチの機械粉砕を平均粒径が4μm程度になるようにした以外は、製造例1と同様にして、平均粒径4.3μmの黒鉛粒子2を得た。
Production Example 2 (Production of graphite particles 2)
Graphite particles 2 having an average particle size of 4.3 μm were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the mechanical pulverization of the bulk mesophase pitch was performed so that the average particle size was about 4 μm.

製造例3(黒鉛粒子3の作製)
バルクメソフェーズピッチを機械粉砕を平均粒径が14μm程度になるようした以外は、製造例1と同様にして、平均粒径15μmの黒鉛粒子2を得た。
Production Example 3 (Preparation of graphite particles 3)
Graphite particles 2 having an average particle diameter of 15 μm were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the mechanical pulverization of the bulk mesophase pitch was performed so that the average particle diameter was about 14 μm.

製造例4(黒鉛粒子4の作製)
鱗片状黒鉛「CNP35」(商品名、伊藤黒鉛工業株式会社製)を粉砕処理して、平均粒径が9.0μmになるようにした。その後、分級した、平均粒径8.5μmの黒鉛粒子4を得た。
Production Example 4 (Production of graphite particles 4)
The flaky graphite “CNP35” (trade name, manufactured by Ito Graphite Industries Co., Ltd.) was pulverized so as to have an average particle size of 9.0 μm. Thereafter, classified graphite particles 4 having an average particle diameter of 8.5 μm were obtained.

製造例5(黒鉛粒子5の作製)
粉砕処理を平均粒径が3.0μm程度になるようにした以外は、製造例4と同様にして、平均粒径3.8μmの黒鉛粒子5を得た。
Production Example 5 (Preparation of graphite particles 5)
Graphite particles 5 having an average particle size of 3.8 μm were obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the pulverization treatment was performed so that the average particle size was about 3.0 μm.

製造例6(黒鉛粒子6の作製)
粉砕処理を平均粒径が14μm程度になるようにした以外は、製造例4と同様にして、平均粒径15μmの黒鉛粒子6を得た。
Production Example 6 (Production of graphite particles 6)
Graphite particles 6 having an average particle diameter of 15 μm were obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the pulverization treatment was performed so that the average particle diameter was about 14 μm.

製造例7(黒鉛粒子7の作製)
平均粒径10.0μmのフェノール樹脂粒子を風力分級して、平均粒径10.0μmのシャープな分布を有する粒子を得た。得られた粒子を酸化性雰囲気下に300℃で1時間熱安定化処理した後、2200℃で焼成した。焼成後の粒子を、更に風力分級して、平均粒径9.0μmの黒鉛粒子3を得た。
Production Example 7 (Preparation of graphite particles 7)
The phenol resin particles having an average particle diameter of 10.0 μm were air-classified to obtain particles having a sharp distribution having an average particle diameter of 10.0 μm. The obtained particles were heat-stabilized at 300 ° C. for 1 hour in an oxidizing atmosphere, and then fired at 2200 ° C. The fired particles were further classified by wind to obtain graphite particles 3 having an average particle size of 9.0 μm.

製造例8(黒鉛粒子8の作製)
平均粒径3.0μmのフェノール樹脂粒子を用い、風力分級を平均粒径が3μm程度になるようにした以外は、製造例7と同様にして、平均粒径5.0μmの黒鉛粒子8を得た。
Production Example 8 (Preparation of graphite particles 8)
Graphite particles 8 having an average particle diameter of 5.0 μm are obtained in the same manner as in Production Example 7 except that phenol resin particles having an average particle diameter of 3.0 μm are used and the air classification is performed so that the average particle diameter is about 3 μm. It was.

製造例9(黒鉛粒子9の作製)
平均粒径3.0μmのフェノール樹脂粒子を用い、風力分級を平均粒径が14μm程度になるようにした以外は、製造例7と同様にして、平均粒径は5μmの黒鉛粒子9を得た。
Production Example 9 (Preparation of graphite particles 9)
Graphite particles 9 having an average particle diameter of 5 μm were obtained in the same manner as in Production Example 7 except that phenol resin particles having an average particle diameter of 3.0 μm were used and the air classification was performed so that the average particle diameter was about 14 μm. .

製造例10〜12(強誘電性の粒子1〜3の作製)
チタン酸ストロンチウムを1300℃で焼成した後、機械粉砕を行った。粉砕時間を調整することにより、強誘電性の粒子1(平均粒径4.5μm)、強誘電性の粒子2(平均粒径1.5μm)又は強誘電性の粒子3(平均粒径10.0μm)を得た。
Production Examples 10 to 12 (Production of Ferroelectric Particles 1 to 3)
After strontium titanate was fired at 1300 ° C., mechanical pulverization was performed. By adjusting the pulverization time, ferroelectric particles 1 (average particle size 4.5 μm), ferroelectric particles 2 (average particle size 1.5 μm), or ferroelectric particles 3 (average particle size 10. 0 μm) was obtained.

製造例13〜15(強誘電性の粒子4〜6の作製)
チタン酸バリウムを1300℃で焼成した後、機械粉砕を行った。粉砕時間を調整することにより、強誘電性の粒子4(平均粒径4.1μm)、強誘電性の粒子5(平均粒径2.2μm)又は強誘電性の粒子6(平均粒径10μm)を得た。
Production Examples 13 to 15 (Production of Ferroelectric Particles 4 to 6)
After calcining barium titanate at 1300 ° C., mechanical grinding was performed. By adjusting the grinding time, ferroelectric particles 4 (average particle size 4.1 μm), ferroelectric particles 5 (average particle size 2.2 μm) or ferroelectric particles 6 (average particle size 10 μm) Got.

製造例16〜18(強誘電性の粒子7〜9の作製)
チタン酸カルシウムを1300℃で焼成した後、機械粉砕を行った。粉砕時間を調整することにより、強誘電性の粒子7(平均粒径4.3μm)、強誘電性の粒子8(平均粒径1.9μm)又は強誘電性の粒子9(平均粒径11μm)を得た。
Production Examples 16 to 18 (Production of Ferroelectric Particles 7 to 9)
After calcining calcium titanate at 1300 ° C., mechanical grinding was performed. By adjusting the grinding time, ferroelectric particles 7 (average particle size 4.3 μm), ferroelectric particles 8 (average particle size 1.9 μm) or ferroelectric particles 9 (average particle size 11 μm) Got.

製造例19(複合導電性微粒子の作製)
シリカ粒子(平均粒子径15nm、体積抵抗率1.8×1012Ω・cm)7.0kgに、メチルハイドロジェンポリシロキサン140gを、エッジランナーを稼動させながら添加し、588N/cm(60kg/cm)の線荷重で30分間混合攪拌を行った。この時の攪拌速度は22rpmであった。その中に、カーボンブラック粒子(粒子径20nm、体積抵抗率1.0×102Ω・cm、pH6.0)7.0kgを、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加し、更に588N/cm(60kg/cm)の線荷重で60分間混合攪拌を行った。このようにしてメチルハイドロジェンポリシロキサン被覆シリカ粒子の表面にカーボンブラックを付着させた。その後、乾燥機を用いて80℃で60分間乾燥を行い、複合導電性微粒子を得た。この時の攪拌速度は22rpmであった。なお、得られた複合導電性微粒子は、平均粒径60nm、体積抵抗率1.1×102Ω・cmであった。
Production Example 19 (Production of composite conductive fine particles)
To 7.0 kg of silica particles (average particle diameter 15 nm, volume resistivity 1.8 × 10 12 Ω · cm), 140 g of methyl hydrogen polysiloxane was added while operating the edge runner, and 588 N / cm (60 kg / cm ) Was mixed and stirred for 30 minutes. The stirring speed at this time was 22 rpm. Into this, 7.0 kg of carbon black particles (particle diameter 20 nm, volume resistivity 1.0 × 10 2 Ω · cm, pH 6.0) was added over 10 minutes while operating the edge runner, and further 588 N / The mixture was stirred for 60 minutes with a linear load of cm (60 kg / cm). In this way, carbon black was adhered to the surface of the methylhydrogenpolysiloxane-coated silica particles. Thereafter, drying was performed at 80 ° C. for 60 minutes using a dryer to obtain composite conductive fine particles. The stirring speed at this time was 22 rpm. The obtained composite conductive fine particles had an average particle diameter of 60 nm and a volume resistivity of 1.1 × 10 2 Ω · cm.

製造例20(表面処理酸化チタン粒子の作製)
針状ルチル型酸化チタン粒子(平均粒径15nm、縦:横=3:1、体積抵抗率2.3×1010Ω・cm)1000gに、表面処理剤イソブチルトリメトキシシラン110g、及びトルエン3000gを配合しスラリーを調製した。このスラリーを攪拌機で30分間混合した後、有効内容積の80%が平均粒子径0.8mmのガラスビーズで充填されたビスコミルに供給し、温度35±5℃で湿式解砕処理を行った。得られたスラリーを、ニーダーを用いて減圧蒸留(バス温度:110℃、製品温度:30〜60℃、減圧度:約100Torr)によりトルエンを除去し、120℃で2時間表面処理剤の焼付処理を行った。焼付処理した粒子を室温まで冷却した後、ピンミルを用いて粉砕し、表面処理酸化チタン粒子を得た。
Production Example 20 (Production of surface-treated titanium oxide particles)
1000 g of acicular rutile-type titanium oxide particles (average particle size 15 nm, length: width = 3: 1, volume resistivity 2.3 × 10 10 Ω · cm), surface treatment agent isobutyltrimethoxysilane 110 g, and toluene 3000 g A slurry was prepared by blending. This slurry was mixed with a stirrer for 30 minutes, and then supplied to Viscomill in which 80% of the effective internal volume was filled with glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm, and wet crushing was performed at a temperature of 35 ± 5 ° C. Toluene was removed from the resulting slurry by distillation under reduced pressure (bath temperature: 110 ° C., product temperature: 30-60 ° C., degree of vacuum: about 100 Torr) using a kneader, and the surface treatment agent was baked at 120 ° C. for 2 hours. Went. The baked particles were cooled to room temperature and then pulverized using a pin mill to obtain surface-treated titanium oxide particles.

製造例21(弾性層を有するローラの作製)
直径6mm、長さ252.5mmのステンレス製棒に、カーボンブラックを樹脂分に対して4質量%含有させた熱硬化性接着剤を塗布し、乾燥させたものを導電性支持体として準備した。
Production Example 21 (Production of a roller having an elastic layer)
A stainless steel rod having a diameter of 6 mm and a length of 252.5 mm was coated with a thermosetting adhesive containing 4% by mass of carbon black based on the resin content, and dried to prepare a conductive support.

一方、エピクロルヒドリン系ゴム(EO/EP/AGE=73mol%/23mol%/4mol%)100質量部に対し下記成分を加えて、50℃に調節した密閉型ミキサーにて10分間混練して、原料コンパウンドを調製した。
炭酸カルシウム 80質量部
脂肪族ポリエステル系可塑剤 10質量部
ステアリン酸亜鉛 1質量部
2−メルカプトベンズイミダゾール(MB)(老化防止剤) 0.5質量部
酸化亜鉛 2質量部
四級アンモニウム塩 2質量部
カーボンブラック(平均粒径100nm、体積抵抗率0.1Ω・cm) 5質量部
On the other hand, the following components were added to 100 parts by mass of epichlorohydrin rubber (EO / EP / AGE = 73 mol% / 23 mol% / 4 mol%), and kneaded for 10 minutes in a closed mixer adjusted to 50 ° C. Was prepared.
Calcium carbonate 80 parts by weight Aliphatic polyester plasticizer 10 parts by weight Zinc stearate 1 part by weight 2-mercaptobenzimidazole (MB) (anti-aging agent) 0.5 part by weight Zinc oxide 2 parts by weight Quaternary ammonium salt 2 parts by weight Carbon black (average particle size 100 nm, volume resistivity 0.1 Ω · cm) 5 parts by mass

これに、加硫剤として硫黄0.8質量部、加硫促進剤としてジベンゾチアジルスルフィド(DM)1質量部とテトラメチルチウラムモノスルフィド(TS)0.5質量部を添加し、20℃に冷却した二本ロール機にて10分間混練し、弾性層用コンパウンドを得た。   To this, 0.8 parts by mass of sulfur as a vulcanizing agent, 1 part by mass of dibenzothiazyl sulfide (DM) and 0.5 parts by mass of tetramethylthiuram monosulfide (TS) as vulcanization accelerators were added, and the mixture was heated to 20 ° C. The mixture was kneaded for 10 minutes with a cooled two-roll mill to obtain an elastic layer compound.

上記導電性支持体と共に、弾性層用コンパウンドをクロスヘッド付き押出成型機にて押し出し、外径が約9mmのローラ形状になるように成型した。その後、電気オーブン中160℃で1時間焼成した。ゴムの両端部を突っ切り、ゴム長さを228mmとした後、外径が8.5mmのローラ形状になるように表面の研磨加工を行い、導電性支持体上に弾性層を形成し、弾性層を有するローラを得た。なお、このローラのクラウン量(中央部の外径と、中央部から90mm離れた位置の外径の差)は120μmとした。   Along with the conductive support, the elastic layer compound was extruded by an extrusion molding machine with a crosshead and molded into a roller shape having an outer diameter of about 9 mm. Then, it baked at 160 degreeC in the electric oven for 1 hour. Cut off both ends of the rubber to make the rubber length 228 mm, then polish the surface so that it has a roller shape with an outer diameter of 8.5 mm, and form an elastic layer on the conductive support. A roller having was obtained. The crown amount of this roller (the difference between the outer diameter at the center and the outer diameter at a position 90 mm away from the center) was 120 μm.

実施例1
(表面層用塗布液の調製)
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液にメチルイソブチルケトンを加え、固形分を14質量%となるように調整した溶液714.3質量部(アクリルポリオール固形分100質量部)に対して、下記成分を加え、ウレタン樹脂の混合溶液を調整した。
複合導電性微粒子(製造例19で作製) 45質量部
表面処理酸化チタン粒子(製造例20で作製) 20質量部
変性ジメチルシリコーンオイル(*1) 0.08質量部
ブロックイソシアネート混合物(*2) 80.14質量部
このとき、ブロックイソシアネート混合物は、イソシアネート量としては「NCO/OH=1.0」となる量であった。
(*1)変性ジメチルシリコーンオイル「SH28PA」(商品名、東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製)。
(*2)ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)の各ブタノンオキシムブロック体の7:3混合物。
Example 1
(Preparation of coating solution for surface layer)
Methyl isobutyl ketone was added to the caprolactone-modified acrylic polyol solution, and the following components were added to 714.3 parts by mass (100 parts by mass of acrylic polyol solids) adjusted to a solid content of 14% by mass, and urethane resin The mixed solution was prepared.
Composite conductive fine particles (produced in Production Example 19) 45 parts by mass Surface-treated titanium oxide particles (produced in Production Example 20) 20 parts by mass Modified dimethyl silicone oil (* 1) 0.08 parts by mass Blocked isocyanate mixture (* 2) 80 .14 parts by mass At this time, the blocked isocyanate mixture was such that the amount of isocyanate was “NCO / OH = 1.0”.
(* 1) Modified dimethyl silicone oil “SH28PA” (trade name, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.).
(* 2) 7: 3 mixture of each butanone oxime block of hexamethylene diisocyanate (HDI) and isophorone diisocyanate (IPDI).

内容積450mLのガラス瓶に上記混合溶液200gを、メディアとしての平均粒径0.8mmのガラスビーズ200gと共に入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて24時間分散した。その中へで、黒鉛粒子1(製造例1で作成)10質量部、強誘電性の粒子(製造例10で作成)5質量部を添加し、5分間分散した。その後、ガラスビーズを濾過により除去し、表面層用塗布液を得た。   200 g of the above mixed solution was placed in a glass bottle with an internal volume of 450 mL together with 200 g of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm as a medium, and dispersed for 24 hours using a paint shaker disperser. Into this, 10 parts by mass of graphite particles 1 (created in Production Example 1) and 5 parts by mass of ferroelectric particles (created in Production Example 10) were added and dispersed for 5 minutes. Thereafter, the glass beads were removed by filtration to obtain a surface layer coating solution.

(帯電ローラの作製)
上記表面層用塗布液を用いて、製造例21で作製した弾性ローラに1回ディッピング塗布を行った。塗布後に常温で30分間以上風乾し、熱風循環乾燥機にて80℃で1時間、更に160℃で1時間乾燥し、弾性層上に表面層を形成して、帯電ローラ1を得た。
(Production of charging roller)
Using the surface layer coating solution, dipping coating was performed once on the elastic roller manufactured in Production Example 21. After coating, the film was air-dried at room temperature for 30 minutes or more, dried with a hot air circulating dryer at 80 ° C. for 1 hour, and further at 160 ° C. for 1 hour to form a surface layer on the elastic layer.

なお、ディッピング塗布は、浸漬時間9秒で、その後、引き上げを、初期速度20mm/s、最終速度2mm/s、その間は時間に対して直線的に速度を変化させて、行った。   The dipping application was performed with a dipping time of 9 seconds, and thereafter, the pulling was performed with an initial speed of 20 mm / s and a final speed of 2 mm / s, with the speed changing linearly with respect to time.

(ラマンスペクトルの半値幅Δν1580の測定)
得られた帯電部材1の表面層に含有されている黒鉛粒子について、Δνを、上記に記載した方法で測定した。測定結果を第1表に示す。
(Measurement of half-value width Δν 1580 of Raman spectrum)
With respect to the graphite particles contained in the surface layer of the obtained charging member 1, Δν was measured by the method described above. The measurement results are shown in Table 1.

(表面粗さの測定)
得られた帯電部材1の表面層の表面粗さ(Rzjis、Rsm)は、上記に記載した方法で測定した。測定結果を第1表に示す。
(Measurement of surface roughness)
The surface roughness (Rzjis, Rsm) of the surface layer of the obtained charging member 1 was measured by the method described above. The measurement results are shown in Table 1.

(強誘電凸部の頂点と、該強誘電凸部に隣接する黒鉛凸部の頂点を3つ含む平面とのなす距離Lの測定) (Measurement of distance L between the vertex of the ferroelectric convex portion and a plane including three vertexes of the graphite convex portion adjacent to the ferroelectric convex portion)

上記の方法に従い、作製した帯電部材1のLを測定し、距離が正である割合(頻度)を算出した。測定結果を第1表に示す。   According to said method, L of the produced charging member 1 was measured and the ratio (frequency) that the distance was positive was computed. The measurement results are shown in Table 1.

(スジ状の画像及びゴースト画像の評価)
図6に示す構成を有する電子写真装置として、キヤノン株式会社製のカラーレーザージェットプリンター「LBP5400」(商品名)を記録メディアの出力スピード200mm/sec(A4縦出力)に改造して用いた。画像の解像度は600dpi、1次帯電の出力は直流電圧−1100Vである。なお、図7に示す構成を有するプロセスカートリッジとして、上記プリンター用のプロセスカートリッジを用いた(ブラック用)。
(Evaluation of streaky images and ghost images)
As an electrophotographic apparatus having the configuration shown in FIG. 6, a color laser jet printer “LBP5400” (trade name) manufactured by Canon Inc. was modified to a recording medium output speed of 200 mm / sec (A4 vertical output). The resolution of the image is 600 dpi, and the primary charging output is a DC voltage of −1100V. The process cartridge for the printer was used as a process cartridge having the configuration shown in FIG. 7 (for black).

上記で作製した帯電ローラ1を帯電ローラとして組み込んだプロセスカートリッジを上記電子写真装置に装着し、常温常湿環境下(23℃/50%RH)で単色ベタ画像を50枚連続出力し、その後、ベタ白画像を1枚通紙した。この操作を10回繰り返して、合計で500枚の単色ベタ画像を出力した。この作業によって、帯電ローラ1の表面に強制的にトナーや外添剤を付着させた。その後、この帯電ローラ1を用いて、以下に示すようにして評価を行った。   The process cartridge incorporating the charging roller 1 produced as a charging roller is mounted on the electrophotographic apparatus, and 50 single-color solid images are continuously output in a normal temperature and humidity environment (23 ° C./50% RH). One solid white image was passed. This operation was repeated 10 times to output a total of 500 single-color solid images. Through this operation, toner and external additives were forcibly adhered to the surface of the charging roller 1. Thereafter, this charging roller 1 was used for evaluation as shown below.

一次帯電は、上記の帯電ローラ1を用い、常温常湿環境(23℃/50%RH)において評価を行った。具体的には、印字濃度4%画像(感光体の回転方向と垂直方向に幅2ドット、間隔50ドットの横線を描くような画像)をプロセススピード200mm/secで連続複数枚印字する耐久試験を行った。そして、6000枚画像出し後に画像チェックのためにハーフトーン画像(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ような画像)を出力した。得られた画像について、スジ状の画像及びゴースト画像を目視にて観察し、下記基準で評価した。
A:スジ状の画像及びゴースト画像はいずれも発生しなかった。
B:スジ状の画像又はゴースト画像が少し発生しているが、実用上問題ない。
C:スジ状の画像又はゴースト画像がはっきり見え、画質が低下している。
The primary charging was evaluated using the above charging roller 1 in a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C./50% RH). Specifically, an endurance test was performed in which a 4% print density image (an image in which a horizontal line with a width of 2 dots and an interval of 50 dots is drawn in the direction perpendicular to the rotation direction of the photosensitive member) is printed at a process speed of 200 mm / sec. went. Then, a halftone image (an image in which a horizontal line having a width of 1 dot and an interval of 2 dots is drawn in the direction perpendicular to the rotation direction of the photosensitive member) was output for image checking after 6000 images were output. About the obtained image, the streak-like image and the ghost image were observed visually, and the following reference | standard evaluated.
A: Neither streak-like images nor ghost images were generated.
B: Although a streak-like image or a ghost image is slightly generated, there is no practical problem.
C: A streak-like image or a ghost image is clearly seen, and the image quality is deteriorated.

帯電ローラ1については、スジ状の画像、ゴースト画像共に発生せず、良好な画像が得られた。結果を第1表に示す。   As for the charging roller 1, neither a streak-shaped image nor a ghost image was generated, and a good image was obtained. The results are shown in Table 1.

実施例2、3
強誘電性の粒子として、強誘電性の粒子4(製造例13で作製)又は強誘電性の粒子7(製造例16で作製)を用いた以外は、実施例1と同様にして、帯電ローラ2又は3を作製した。作製した帯電ローラ2、3について、実施例1と同様にΔν、表面粗さ及び頻度の測定及びスジ状の画像とゴースト画像の評価を行った。結果を第1表に示す。なお、帯電ローラ2、3については、いずれも、スジ状の画像、ゴースト画像共に発生せず、良好な画像が得られた。
Examples 2 and 3
The charging roller is the same as in Example 1 except that ferroelectric particles 4 (produced in Production Example 13) or ferroelectric particles 7 (produced in Production Example 16) are used as the ferroelectric particles. 2 or 3 was produced. The manufactured charging rollers 2 and 3 were measured for Δν, surface roughness and frequency, and streak-like images and ghost images were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. For the charging rollers 2 and 3, neither streak-like images nor ghost images were generated, and good images were obtained.

実施例4
(表面層用塗布液の調製)
下記材料を混合し、ナイロン樹脂の表面層塗布液を調製した。
N−メトキシメチル化ナイロン 100質量部
複合導電性微粒子(製造例7で作製) 45質量部
表面処理酸化チタン粒子(製造例8で作製) 20質量部
メタノール 256質量部
トルエン 135質量部
クエン酸 2質量部
Example 4
(Preparation of coating solution for surface layer)
The following materials were mixed to prepare a nylon resin surface layer coating solution.
N-methoxymethylated nylon 100 parts by mass Composite conductive fine particles (produced in Production Example 7) 45 parts by mass Surface-treated titanium oxide particles (produced in Production Example 8) 20 parts by mass Methanol 256 parts by mass Toluene 135 parts by mass Citric acid 2 parts by mass Part

上記材料を、実施例1と同様にペイントシェーカー分散機を用いて24時間分散し、その中へ、黒鉛粒子1 10質量部、強誘電性の粒子1 5質量部を添加し、5分間分散した。その後、ガラスビーズを濾過により除去し、表面層用塗布液を得た。   The above material was dispersed for 24 hours using a paint shaker disperser in the same manner as in Example 1, and 10 parts by mass of graphite particles 1 and 5 parts by mass of ferroelectric particles 1 were added thereto and dispersed for 5 minutes. . Thereafter, the glass beads were removed by filtration to obtain a surface layer coating solution.

(帯電ローラの作製)
この表面層用塗布液を用いて、製造例21で作製した弾性ローラに1回ディッピング塗布した。常温で30分間以上風乾した後、熱風循環乾燥機にて150℃で1時間乾燥して、弾性層上に表面層を形成した帯電ローラ4を得た。
(Production of charging roller)
Using this surface layer coating solution, the elastic roller produced in Production Example 21 was dipped once. After air-drying at room temperature for 30 minutes or more, it was dried at 150 ° C. for 1 hour with a hot-air circulating dryer to obtain a charging roller 4 having a surface layer formed on the elastic layer.

得られた帯電ローラ4について、実施例1と同様にΔν、表面粗さ及び頻度の測定及びスジ状の画像とゴースト画像の評価を行った。結果を第1表に示す。   For the obtained charging roller 4, Δν, surface roughness and frequency were measured and streak-like images and ghost images were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

帯電ローラ4についても、実施例1と同様に、スジ状の画像、ゴースト画像共に発生せず、良好な画像が得られた。   As for the charging roller 4 as in Example 1, neither a streak-shaped image nor a ghost image was generated, and a good image was obtained.

実施例5、6
強誘電性の粒子として、強誘電性の粒子4又は強誘電性の粒子7を用いた以外は、実施例4と同様にして、帯電ローラ5又は6を作製した。作製した帯電ローラ5、6について、Δν、表面粗さ及び頻度の測定及びスジ状の画像とゴースト画像の評価を行った。結果を第1表に示す。
Examples 5 and 6
A charging roller 5 or 6 was produced in the same manner as in Example 4 except that the ferroelectric particles 4 or the ferroelectric particles 7 were used as the ferroelectric particles. The manufactured charging rollers 5 and 6 were measured for Δν, surface roughness and frequency, and streak-like images and ghost images were evaluated. The results are shown in Table 1.

帯電ローラ5、6については、いずれも、スジ状の画像、ゴースト画像共に発生せず、良好な画像が得られた。   As for the charging rollers 5 and 6, neither streak-like images nor ghost images were generated, and good images were obtained.

実施例7
(表面層用塗布液の調製)
下記材料を用いて、アクリル樹脂の表面層用塗布液を調製した。
3官能アクリレートモノマー「SR−454」(商品名、日本化薬(株)製)
90質量部
シランカップリング剤「KBM−5103」(商品名、信越化学工業(株)製)
10質量部
複合導電性微粒子(製造例19で作製) 50質量部
表面処理酸化チタン粒子(製造例20で作製) 30質量部
MIBK 488質量部
Example 7
(Preparation of coating solution for surface layer)
An acrylic resin surface layer coating solution was prepared using the following materials.
Trifunctional acrylate monomer “SR-454” (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
90 parts by mass Silane coupling agent “KBM-5103” (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
10 parts by mass Composite conductive fine particles (produced in Production Example 19) 50 parts by mass Surface-treated titanium oxide particles (produced in Production Example 20) 30 parts by mass MIBK 488 parts by mass

上記材料を混合し混合溶液を得た。これを、ガラス瓶に、メディアとしての平均粒径0.8mmのガラスビーズと共に入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて60時間分散した。その中へ、黒鉛粒子1 10質量部、強誘電性の粒子1 5質量部を添加し、5分間分散した。その後、ガラスビーズを濾過により除去し、表面層用塗布液を得た。   The above materials were mixed to obtain a mixed solution. This was put into a glass bottle together with glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm as a medium, and dispersed for 60 hours using a paint shaker disperser. Into this, 10 parts by mass of graphite particles 1 and 5 parts by mass of ferroelectric particles 1 were added and dispersed for 5 minutes. Thereafter, the glass beads were removed by filtration to obtain a surface layer coating solution.

(帯電ローラの作製)
この表面層用塗布液を用いて、製造例21で作製した弾性ローラにリング塗工により塗布した。塗布後に常温で30分間以上風乾した後、電子線照射装置(岩崎電気株式会社製)を用いて、加速電圧150kV、線量1200kGy、酸素濃度300ppm以下の条件で電子線を照射し、弾性層上に表面層を形成した帯電ローラ7を得た。
(Production of charging roller)
Using this surface layer coating solution, the elastic roller produced in Production Example 21 was applied by ring coating. After coating, air-dry at room temperature for 30 minutes or more, and then use an electron beam irradiation device (Iwasaki Electric Co., Ltd.) to irradiate an electron beam under conditions of an acceleration voltage of 150 kV, a dose of 1200 kGy and an oxygen concentration of 300 ppm or less, A charging roller 7 having a surface layer was obtained.

得られた帯電ローラ7について、実施例1と同様に、Δν、表面粗さ及び頻度の測定及びスジ状の画像とゴースト画像の評価を行った。結果を第1表に示す。   For the obtained charging roller 7, Δν, surface roughness and frequency were measured and streak-like images and ghost images were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

帯電ローラ7についても、実施例1と同様に、スジ状の画像、ゴースト画像共に発生せず、良好な画像が得られた。   As for the charging roller 7 as in Example 1, neither streak-like images nor ghost images were generated, and a good image was obtained.

実施例8、9
強誘電性の粒子1として、強誘電性の粒子4又は強誘電性の粒子7を用いた以外は、実施例7と同様にして、帯電ローラ8又は9を作製した。作製した帯電ローラ8、9について、Δν、表面粗さ及び頻度の測定及びスジ状の画像とゴースト画像の評価を行った。結果を第1表に示す。
帯電ローラ8、9については、いずれも、スジ状の画像、ゴースト画像共に発生せず、良好な画像が得られた。
Examples 8 and 9
A charging roller 8 or 9 was produced in the same manner as in Example 7 except that the ferroelectric particles 4 or the ferroelectric particles 7 were used as the ferroelectric particles 1. The charging rollers 8 and 9 thus manufactured were measured for Δν, surface roughness and frequency, and streak-like images and ghost images were evaluated. The results are shown in Table 1.
As for the charging rollers 8 and 9, neither streak-like image nor ghost image was generated, and a good image was obtained.

実施例10
黒鉛粒子として、黒鉛粒子4(製造例4で作製)を用いた以外は、実施例1と同様にして、帯電ローラ10を作製し、実施例1と同様に、Δν、表面粗さ及び頻度の測定及びスジ状の画像とゴースト画像の評価を行った。結果を第1表に示す。
Example 10
A charging roller 10 was prepared in the same manner as in Example 1 except that graphite particles 4 (prepared in Production Example 4) were used as the graphite particles, and Δν, surface roughness, and frequency were measured in the same manner as in Example 1. Measurement and evaluation of streak-like images and ghost images were performed. The results are shown in Table 1.

帯電ローラ10についても、実施例1と同様に、スジ状の画像、ゴースト画像共に発生せず、良好な画像が得られた。   As for the charging roller 10, as in Example 1, neither streak-like images nor ghost images were generated, and good images were obtained.

実施例11〜87、比較例1
表面層塗布液の調製に用いるバインダー樹脂、黒鉛粒子、強誘電性の粒子を第1表に示す様に変更した以外は、実施例1と同様にして、帯電ローラ11〜88を作製した。作製した帯電ローラ11〜88について、実施例1と同様に、Δν、表面粗さ及び頻度の測定及びスジ状の画像とゴースト画像の評価を行った。結果を第1表に示す。
Examples 11-87, Comparative Example 1
Charging rollers 11 to 88 were produced in the same manner as in Example 1 except that the binder resin, graphite particles, and ferroelectric particles used for the preparation of the surface layer coating solution were changed as shown in Table 1. About the produced charging rollers 11 to 88, in the same manner as in Example 1, Δν, surface roughness and frequency were measured, and a streak-like image and a ghost image were evaluated. The results are shown in Table 1.

帯電ローラ11〜54については、いずれも、スジ状の画像、ゴースト画像共に発生せず、良好な画像が得られた。   As for the charging rollers 11 to 54, neither streak-like images nor ghost images were generated, and good images were obtained.

帯電ローラ55〜81については、スジ状の画像は発生しなかったが、ゴースト画像については少し発生している。しかし、実用上問題ないレベルであった。   For the charging rollers 55 to 81, no streak-like image was generated, but a little ghost image was generated. However, it was a level with no problem in practical use.

帯電ローラ82〜85については、スジ状の画像は少し発生しているが実用上問題ないレベルであり、ゴースト画像については発生せず、良好であった。   As for the charging rollers 82 to 85, a streak-like image was slightly generated, but the level was not problematic in practical use. A ghost image was not generated and was good.

帯電ローラ86及び87については、スジ状の画像、ゴースト画像共に少し発生しているが、実用上問題ないレベルであった。   As for the charging rollers 86 and 87, both streak-like images and ghost images are slightly generated, but they are at a level that causes no problem in practical use.

比較例1で作製した帯電ローラ88については、スジ状の画像及びゴースト画像が目立ち、画質の低下が認められた。   With respect to the charging roller 88 produced in Comparative Example 1, streaky images and ghost images were conspicuous, and deterioration in image quality was recognized.

上記に示すように、本発明の帯電ローラ(帯電部材)は、微小な抵抗ムラ及び帯電性能の低下によるスジ状の画像を抑制し、良好な画像が提供できるものであり、電子写真装置、プロセスカートリッジに組み込んで好ましいものである。   As described above, the charging roller (charging member) of the present invention is capable of suppressing fine streak unevenness and streak-like images due to deterioration of charging performance and providing a good image. It is preferable to be incorporated in a cartridge.

帯電部材の表面層表面の黒鉛凸部と強誘電凸部の状態を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the state of the graphite convex part and the ferroelectric convex part of the surface layer surface of a charging member. 強誘電凸部の頂部と黒鉛凸部を3つ含む平面との距離を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the distance of the top part of a ferroelectric convex part, and the plane containing three graphite convex parts. 本発明の帯電部材(ローラ形状)の断面図である。It is sectional drawing of the charging member (roller shape) of this invention. 本発明の帯電部材(板状)の断面図である。It is sectional drawing of the charging member (plate shape) of this invention. 本発明の帯電部材(ベルト状)の断面図である。It is sectional drawing of the charging member (belt shape) of this invention. 本発明の帯電ローラの電気抵抗値測定の概略図である。It is the schematic of the electrical resistance value measurement of the charging roller of this invention. 表面層の膜厚の測定箇所を表す概略図である。It is the schematic showing the measurement location of the film thickness of a surface layer. 本発明の電子写真装置の例の断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view of an example of an electrophotographic apparatus of the present invention. 本発明のプロセスカートリッジの例の断面概略図である。It is a cross-sectional schematic diagram of an example of the process cartridge of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 導電性支持体
2 導電性弾性層
3 表面層
4 電子写真感光体
5 帯電装置(帯電ローラ)
6 現像装置(現像ローラ)
7 転写材(印刷メディア、紙)
8 転写装置(転写ローラ)
9 定着装置
10 クリーニング装置(ブレード型のクリーニング部材)
11 潜像形成装置(露光)
12 帯電前露光装置
13 弾性規制ブレード
14 トナー供給ローラ
15 黒鉛粒子
15a 黒鉛凸部の頂点
16 強誘電性の粒子
16a 強誘電凸部の頂点
17 3つの黒鉛凸部の頂点で形成される平面
18、19、20 電源
21 中間層
22 第2の中間層
30 トナーシール
32 円柱形金属
33 軸受け
34 安定化電源
35 電流計
L 3つの黒鉛凸部の頂点で形成される平面と強誘電凸部の頂点の距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive support body 2 Conductive elastic layer 3 Surface layer 4 Electrophotographic photoreceptor 5 Charging device (charging roller)
6 Developing device (Developing roller)
7 Transfer material (print media, paper)
8 Transfer device (transfer roller)
9 Fixing device 10 Cleaning device (blade-type cleaning member)
11 Latent image forming device (exposure)
12 Pre-charging exposure device 13 Elastic regulation blade 14 Toner supply roller 15 Graphite particle 15a Graphite convex portion vertex 16 Ferroelectric particle 16a Ferroelectric convex portion vertex 17 Plane 18 formed by three graphite convex portions 19, 20 Power source 21 Intermediate layer 22 Second intermediate layer 30 Toner seal 32 Cylindrical metal 33 Bearing 34 Stabilizing power source 35 Ammeter L The plane formed by the apexes of the three graphite convex portions and the apex of the ferroelectric convex portions distance

Claims (5)

導電性支持体の上に表面層を有する帯電部材であって、
該表面層は、バインダー樹脂、黒鉛粒子、及びチタン酸カルシウム、チタン酸バリウム及びチタン酸ストロンチウムからなる群より選ばれる強誘電性粒子を含み、
該帯電部材の表面には、黒鉛粒子に由来する凸部(黒鉛凸部)と強誘電性の粒子に由来する凸部(強誘電凸部)が形成されており、
該強誘電凸部に隣接する該黒鉛凸部の頂点を3つ含む平面を形成したとき、その平面より低い強誘電凸部が、全強誘電凸部の80%以上である
ことを特徴とする帯電部材。
A charging member having a surface layer on a conductive support,
The surface layer includes binder resin, graphite particles, and ferroelectric particles selected from the group consisting of calcium titanate, barium titanate and strontium titanate,
On the surface of the charging member, convex portions derived from graphite particles (graphite convex portions) and convex portions derived from ferroelectric particles (ferroelectric convex portions) are formed.
When a plane including three vertices of the graphite convex portion adjacent to the ferroelectric convex portion is formed, the ferroelectric convex portion lower than the plane is 80% or more of the total ferroelectric convex portion. Charging member.
前記帯電部材の表面粗さが、2μm以上20μm以下の十点平均粗さRzjis及び15μm以上150μm以下の凹凸の平均間隔Rsmである、請求項1に記載の帯電部材。   2. The charging member according to claim 1, wherein the surface roughness of the charging member is a ten-point average roughness Rzjis of 2 μm or more and 20 μm or less and an average interval Rsm of irregularities of 15 μm or more and 150 μm or less. 帯電部材が被帯電体と少なくとも一体化され、電子写真装置本体に着脱自在に構成されているプロセスカートリッジであって、該帯電部材が、請求項1又は2に記載の帯電部材であることを特徴とするプロセスカートリッジ。   3. A process cartridge in which a charging member is at least integrated with a member to be charged and is configured to be detachable from the main body of the electrophotographic apparatus, wherein the charging member is the charging member according to claim 1 or 2. Process cartridge. 少なくとも、プロセスカートリッジ、露光装置及び現像装置を有する電子写真装置であって、該プロセスカートリッジが請求項3に記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする電子写真装置。   An electrophotographic apparatus comprising at least a process cartridge, an exposure apparatus, and a developing apparatus, wherein the process cartridge is the process cartridge according to claim 3. 帯電部材に直流電圧のみを印加して、被帯電体を帯電することを特徴とする請求項4に記載の電子写真装置。   5. The electrophotographic apparatus according to claim 4, wherein only the DC voltage is applied to the charging member to charge the member to be charged.
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