JP5869912B2 - Conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus - Google Patents

Conductive member, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus Download PDF

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本発明は、電子写真画像形成装置に使用される導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置に関する。   The present invention relates to a conductive member, a process cartridge, and an electrophotographic image forming apparatus used in an electrophotographic image forming apparatus.

近年の電子写真画像形成装置の使用環境の多様化に伴って、電子写真画像形成装置に対しては、使用環境に因らず、高品位な電子写真画像を形成可能であることが求められてきている。具体的には、高温高湿環境(例えば、温度30℃/湿度80%RH)および低温低湿環境(例えば、温度15℃/湿度10%RH)のいずれの環境においても、安定して高品質な電子写真画像を提供できることが求められてきている。
しかしながら、現実には、高温高湿環境下においては、トナーへの摩擦帯電性の低下に起因するカブリが電子写真画像に発生する場合がある。一方、低温低湿環境下においては、現像装置内において、トナーを表面に担持し、搬送するための現像部材に用いられる導電性部材の表面硬度が上昇し、それによってトナーに加わるストレスが増大し、現像部材の表面にトナーが融着する場合がある。
Along with the diversification of usage environments of electrophotographic image forming apparatuses in recent years, it has been required for electrophotographic image forming apparatuses to be able to form high-quality electrophotographic images regardless of the usage environment. ing. Specifically, in both high temperature and high humidity environment (for example, temperature 30 ° C./humidity 80% RH) and low temperature and low humidity environment (for example, temperature 15 ° C./humidity 10% RH), the quality is stable and high. There is a need to be able to provide electrophotographic images.
However, in reality, in a high temperature and high humidity environment, fog due to a decrease in frictional chargeability of the toner may occur in the electrophotographic image. On the other hand, in a low-temperature and low-humidity environment, the surface hardness of the conductive member used for the developing member for carrying and transporting the toner on the surface in the developing device increases, thereby increasing the stress applied to the toner, In some cases, the toner is fused to the surface of the developing member.

また、電子写真画像形成装置のプロセススピードの高速化に伴って、現像部材の表面に摩耗や割れ等の欠陥が生じることがある。その結果、当該欠陥を起点としてトナーが現像部材の表面に融着したり、トナー搬送能力の低下によって、ベタ画像を形成したときに、ベタ画像の後端部分の濃度が低下することがあった。   Further, as the process speed of the electrophotographic image forming apparatus increases, defects such as wear and cracks may occur on the surface of the developing member. As a result, when the solid image is formed due to the fusion of the toner to the surface of the developing member starting from the defect or the decrease in the toner conveyance capability, the density of the rear end portion of the solid image may decrease. .

特許文献1には、高温多湿環境下および/または長期使用におけるトナーへの安定した帯電性の付与を目的として、軸芯体と、その外周に弾性層を有し、さらにその周囲にガラス転移温度の異なる少なくとも2種類のポリエステル樹脂を含有する表面層を有する導電性部材が開示されている。
また、特許文献2には、表面が規則的または不規則的に微小面積で分布した誘電部と接地された導電部とからなる現像ローラを用いて、現像ローラの表面近傍に多数の微小閉電界(マイクロフィールド)を形成し、この閉電界の作用により、トナー担持体上に多量のトナーを付着させることが提案されている。そして、特許文献3には、微小閉電界を形成するトナー担持体の具体的な構成として、誘電体物質中に導電体物質を分散して、この混合物を芯金上に塗布して表面に誘電部を露出させる分散タイプ、誘電体物質中に導電体物質を、分散繊維を巻き廻して溶融し、誘電部を一様に分散点在させるタイプおよび導電性基体に縦横の格子状の溝を形成し、この溝に熱硬化性樹脂を埋め込むローレットタイプが開示されている。
In Patent Document 1, for the purpose of imparting stable chargeability to a toner in a high-temperature and high-humidity environment and / or long-term use, the shaft core has an elastic layer on its outer periphery, and further has a glass transition temperature around it. Disclosed is a conductive member having a surface layer containing at least two types of polyester resins different from each other.
Further, Patent Document 2 uses a developing roller having a dielectric portion whose surface is regularly or irregularly distributed in a minute area and a grounded conductive portion, and uses a number of minute closed electric fields near the surface of the developing roller. It has been proposed that a large amount of toner is deposited on the toner carrier by the action of this closed electric field. In Patent Document 3, as a specific configuration of a toner carrier that forms a minute closed electric field, a conductive material is dispersed in a dielectric material, and this mixture is applied onto a cored bar to form a dielectric on the surface. Dispersion type that exposes the part, conductive material in the dielectric material is melted by wrapping the dispersion fiber, and the dielectric part is dispersed and dispersed, and vertical and horizontal grid-like grooves are formed in the conductive substrate. And the knurled type which embeds thermosetting resin in this groove | channel is disclosed.

特開2001−109254号公報JP 2001-109254 A 特開平6−180533号公報JP-A-6-180533 特開平8−286497号公報JP-A-8-286497

しかしながら、本発明者らによる特許文献1〜3に係る発明の検討によれば、高速のプロセススピードの電子写真画像形成装置に、帯電部材や現像部材として適用でき、かつ、高温高湿または低温低湿の環境下においても、帯電部材または現像部材としての性能が安定している導電性部材を得るためには、さらなる技術開発が必要であるとの認識を得るに至った。   However, according to the examination of the inventions according to Patent Documents 1 to 3 by the present inventors, the present invention can be applied as a charging member or a developing member to an electrophotographic image forming apparatus having a high process speed, and can be applied at high temperature and high humidity or low temperature and low humidity. Even in such an environment, in order to obtain a conductive member having stable performance as a charging member or a developing member, it has been recognized that further technical development is necessary.

そこで、本発明の目的は、プロセススピードが速い電子写真画像形成装置に、帯電部材や現像部材として用いたときに、高温高湿または低温低湿の環境下において、帯電部材または現像部材としての性能が安定している導電性部材を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、多様な環境の下で、安定して高品位な電子写真画像を形成可能なプロセスカートリッジ、および電子写真装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide performance as a charging member or a developing member in an environment of high temperature and high humidity or low temperature and low humidity when used as a charging member or a developing member in an electrophotographic image forming apparatus having a high process speed. It is to provide a conductive member that is stable.
Another object of the present invention is to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus capable of stably forming a high-quality electrophotographic image under various environments.

本発明の一態様によれば、軸芯体と、該軸芯体の外周に弾性層を有し、該弾性層の外周に表面層を有する導電性部材であって、該表面層は、下記式(A)、(B)および(C)を含むポリエステルメラミン樹脂と、下記式(A)および(B)からなるポリエステル共重合樹脂と、導電性微粒子と、を含み、該ポリエステルメラミン樹脂は該表面層中でマトリックス相を形成し、該ポリエステル共重合樹脂は該表面層中においてドメイン相を形成し、かつ、該導電性微粒子が該マトリックス相に偏在している導電性部材が提供される。

Figure 0005869912
(式(B)中、Rは炭素数2以上9以下の直鎖アルキレン基、もしくは炭素数6以上9以下の分岐鎖状アルキレン基であり、Rは炭素数2以上8以下の直鎖アルキレン基である。)。 According to one aspect of the present invention, there is provided a conductive member having a shaft core body, an elastic layer on the outer periphery of the shaft core body, and a surface layer on the outer periphery of the elastic layer. A polyester melamine resin containing formulas (A), (B) and (C); a polyester copolymer resin comprising the following formulas (A) and (B); and conductive fine particles, There is provided a conductive member in which a matrix phase is formed in the surface layer, the polyester copolymer resin forms a domain phase in the surface layer, and the conductive fine particles are unevenly distributed in the matrix phase.
Figure 0005869912
(In the formula (B), R 1 is a straight chain alkylene group having 2 to 9 carbon atoms or a branched alkylene group having 6 to 9 carbon atoms, and R 2 is a straight chain group having 2 to 8 carbon atoms. An alkylene group).

また、本発明の他の態様によれば、電子写真画像形成装置の本体に脱着可能に装着されるプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、少なくとも導電性部材、トナー規制部材、およびトナー容器を有し、かつ該導電性部材が上記の導電性部材であることを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。   According to another aspect of the present invention, a process cartridge is detachably attached to the main body of the electrophotographic image forming apparatus, and the process cartridge includes at least a conductive member, a toner regulating member, and a toner container. A process cartridge is provided, characterized in that the conductive member is the conductive member described above.

さらに、本発明の別の様態によれば、感光体および感光体に当接して配置される導電性部材を有する電子写真画像形成装置であって、該導電性部材が上記の導電性部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, there is provided an electrophotographic image forming apparatus having a photosensitive member and a conductive member disposed in contact with the photosensitive member, wherein the conductive member is the conductive member described above. An electrophotographic image forming apparatus is provided.

本発明によれば、多様な環境の下でも安定して高品位な電子写真画像の形成に資する導電性部材を得ることができる。また、本発明によれば、多様な環境下で、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできる電子写真画像形成装置およびプロセスカートリッジを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a conductive member that contributes to the formation of a high-quality electrophotographic image stably even under various environments. Further, according to the present invention, an electrophotographic image forming apparatus and a process cartridge capable of stably forming a high-quality electrophotographic image under various environments can be obtained.

本発明に係る導電性部材の長手方向に対して垂直な断面図である。It is sectional drawing perpendicular | vertical with respect to the longitudinal direction of the electroconductive member which concerns on this invention. 本発明に係る導電性部材の表面近傍の長手方向に対して平行な断面図である。It is sectional drawing parallel to the longitudinal direction of the surface vicinity of the electroconductive member which concerns on this invention. 本発明に係る導電性部材の表面層を形成するのに使用する液循環型浸漬塗工装置の説明図である。It is explanatory drawing of the liquid circulation type dip coating apparatus used in order to form the surface layer of the electroconductive member which concerns on this invention. 本発明に係るプロセスカートリッジの断面図である。It is sectional drawing of the process cartridge which concerns on this invention. 本発明に係る電子写真画像形成装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention.

以下に本発明に係る導電性部材を現像部材として用いた場合を例に本発明を詳細に説明する。
本発明者らは、上記の目的に対して種々の検討を重ねた結果、下記(1)〜(4)の要件を満たす導電性部材が、上記目的を良く達成できることを見出した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to an example in which the conductive member according to the present invention is used as a developing member.
As a result of repeated studies on the above object, the present inventors have found that a conductive member that satisfies the following requirements (1) to (4) can achieve the above object well.

(1)導電性部材の表面層がドメイン相とマトリックス相とを有する相分離構造を形成すること、
(2)該ドメイン相が、下記式(A)および(B)からなるポリエステル共重合樹脂で構成されていること、
(3)該マトリックス相は、下記式(A)、(B)および(C)を含むポリエステルメラミン樹脂で構成されていること、および、
(4)該マトリックス相に導電性微粒子が偏在していること。
(1) The surface layer of the conductive member forms a phase separation structure having a domain phase and a matrix phase;
(2) The domain phase is composed of a polyester copolymer resin composed of the following formulas (A) and (B),
(3) The matrix phase is composed of a polyester melamine resin containing the following formulas (A), (B) and (C), and
(4) Conductive fine particles are unevenly distributed in the matrix phase.

図1は、本発明に係る導電性部材の長手方向に対して垂直な断面図である。導電性部材1は、円柱状または中空円筒状の導電性の軸芯体2、該軸芯体の外周に形成された少なくとも一層以上の弾性層3および該弾性層の外周に形成された表面層4を有している。   FIG. 1 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of a conductive member according to the present invention. The conductive member 1 includes a columnar or hollow cylindrical conductive shaft core 2, at least one elastic layer 3 formed on the outer periphery of the shaft core, and a surface layer formed on the outer periphery of the elastic layer. 4.

<表面層>
図2に本発明に係る導電性部材の長手方向に対して平行な断面図を示す。表面層4は、マトリックス相4aとドメイン相4bとからなる相分離構造(以降、単に「相分離構造」ともいう)を有する。また、マトリックス相4aは、導電性微粒子4cが前記マトリックス相4aに偏在している。
<Surface layer>
FIG. 2 is a cross-sectional view parallel to the longitudinal direction of the conductive member according to the present invention. The surface layer 4 has a phase separation structure (hereinafter also simply referred to as “phase separation structure”) composed of a matrix phase 4a and a domain phase 4b. In the matrix phase 4a, the conductive fine particles 4c are unevenly distributed in the matrix phase 4a.

本発明に係る導電性部材は、弾性層の外周に形成される表面層が相分離構造を有し、マトリックス相4aに導電性微粒子4cが偏在する。すなわち、導電体部と誘電体部とが点在してなる表面層は、現像部材としての使用時に、トナーの融着およびトナー搬送量が不足することによる画像追従不良の抑制を両立するうえで重要である。また、この導電体部と誘電体部を構成する材料の選択が、特に速いプロセススピードでの電子写真画像の出力時における表面層の削れ、割れの抑制、および高温高湿環境下における電子写真画像へのカブリの発生を抑制するうえで重要である。   In the conductive member according to the present invention, the surface layer formed on the outer periphery of the elastic layer has a phase separation structure, and the conductive fine particles 4c are unevenly distributed in the matrix phase 4a. In other words, the surface layer formed by interspersing the conductor portion and the dielectric portion is compatible with the suppression of image follow-up failure due to insufficient toner fusion and toner conveyance amount when used as a developing member. is important. In addition, the selection of the material constituting the conductor part and the dielectric part is particularly effective when the electrophotographic image is output at a high process speed, the surface layer is scraped and cracked, and the electrophotographic image in a high-temperature and high-humidity environment. It is important to suppress the occurrence of fogging.

一般的に、画像追従不良を引き起こす、現像部材のトナーの搬送量の不足に対しては、下記手法が用いられることが知られている。
(1)感光体に対する導電性部材の周速比を増加させてトナー供給量を増加させる。
(2)トナー規制部材と導電性部材との接触圧を増加させ、トナー取り込み口(楔)を開かせることで、トナー取り込み量を増加させる。
(3)導電性部材表面の凹凸形状を大きくすることで、物理的搬送性を増加させる。
In general, it is known that the following method is used for an insufficient amount of toner transported by the developing member that causes an image following failure.
(1) The toner supply amount is increased by increasing the peripheral speed ratio of the conductive member to the photosensitive member.
(2) Increasing the contact pressure between the toner regulating member and the conductive member and opening the toner intake port (wedge) increases the toner intake amount.
(3) The physical transportability is increased by increasing the uneven shape on the surface of the conductive member.

しかしながら、上記(1)および(2)の手法は、感光体やトナー規制部材と現像部材との間のせん断抵抗が上昇するため、トナーに対するストレスを増大させ、トナー融着が悪化する場合がある。
一方、上記(3)の手法は、表面凹凸の増大で、トナー供給ローラがトナー層の下、すなわち、現像部材の表面層にまで十分に入り込むことができない。そのため、トナーの掻き取りが不十分となり、残留したトナーが接触部材との間で繰り返しストレスを受け、トナー融着が生じる場合がある。
さらに、プロセススピードの高速化に伴って、画像追従不良を抑制するためにトナー供給量の増加が必要となり、トナーと接触部材との摺擦によるせん断抵抗が増大する傾向にあるので、表面層の削れや割れが進行し易くなる傾向にある。また、画像出力の高速化に伴い、高温高湿環境下におけるカブリも悪化する傾向にある。これは、感光体に対する導電性部材の周速比を低減するのに伴って、一プロセス当たりの導電性部材上のトナー担持量の絶対量が増加することで、摩擦によるトナー一個当たりの電荷獲得量が低下するためである。
However, in the methods (1) and (2), since the shear resistance between the photosensitive member or the toner regulating member and the developing member is increased, the stress on the toner is increased, and the toner fusion may be deteriorated. .
On the other hand, in the method (3), the surface unevenness is increased, and the toner supply roller cannot sufficiently enter the toner layer, that is, the surface layer of the developing member. For this reason, toner scraping may be insufficient, and the residual toner may be repeatedly stressed with the contact member, resulting in toner fusion.
Furthermore, as the process speed increases, the amount of toner supply needs to increase in order to suppress poor image following and the shear resistance due to friction between the toner and the contact member tends to increase. There is a tendency that chipping and cracking easily progress. Further, with the increase in the speed of image output, fogging in a high temperature and high humidity environment tends to deteriorate. This is because the absolute amount of the amount of toner carried on the conductive member per process increases as the peripheral speed ratio of the conductive member to the photosensitive member decreases, so that the charge per toner is obtained by friction. This is because the amount decreases.

また、特に高温高湿環境下において、カブリ発生の原因となるトナー帯電不足は、下記要因によると推定される。
(1)湿度が高い(水分が多い)ことにより、トナー同士が液架橋力で凝集し易くなるため、トナー転動性が悪化し、摺擦時の転がり摩擦を受ける頻度が低下する。
(2)温度が高いことにより、導電性部材表面およびトナーの樹脂材料の分子運動性が上昇するため、導電性部材表面とトナー表面との間に働く分子間力(タック性)が強くなり、トナー転動性が悪化する。
(3)水分が多く介在することにより、トナーと接触するトナー規制部材や導電性部材との摩擦帯電で帯電したトナー電荷が減衰しやすい。
Further, particularly in a high-temperature and high-humidity environment, toner charging shortage that causes fogging is estimated to be due to the following factors.
(1) Since the humidity is high (there is a lot of water), the toners easily aggregate due to the liquid crosslinking force, so that the toner rolling property is deteriorated and the frequency of receiving the rolling friction at the time of rubbing decreases.
(2) Since the molecular mobility of the conductive member surface and the toner resin material is increased due to the high temperature, the intermolecular force (tack property) acting between the conductive member surface and the toner surface is increased, Toner rolling property is deteriorated.
(3) Due to the presence of a large amount of moisture, the toner charge charged by frictional charging with the toner regulating member or conductive member in contact with the toner tends to be attenuated.

従って、高温高湿環境下におけるカブリを抑制するには、導電性部材において、タック性の増大によるトナーの転動性悪化を抑制するとともに、トナーの電荷減衰を効果的に抑制することが必要である。   Therefore, in order to suppress fogging in a high-temperature and high-humidity environment, it is necessary to suppress deterioration of toner slidability due to increased tackiness and effectively suppress toner charge attenuation in a conductive member. is there.

従って、高速画像出力下で、本発明における効果を高次元なレベルで両立するためには、導電性部材において、下記技術的要件を同時に達成することが必要である。
(1)トナー吸引力の増加、
(2)トナーの転動性向上および電荷減衰の抑制、
(3)表面層の削れ、および割れの抑制、
(4)摺動時のトナーに与えるストレスの緩和。
Accordingly, in order to achieve both the effects of the present invention at a high level under high-speed image output, it is necessary to simultaneously achieve the following technical requirements in the conductive member.
(1) Increase in toner suction force,
(2) Improving toner rolling properties and suppressing charge decay,
(3) Suppression of surface layer scraping and cracking,
(4) Alleviating stress on the toner during sliding.

上記技術的背景に鑑み、本発明者らは鋭意検討を行った。その結果、導電性部材の表面層は、下記化学式(A)および(B)からなるポリエステル共重合樹脂を含むドメイン相4bと、下記化学式(A)、(B)、および(C)を含むポリエステルメラミン樹脂のマトリックス相4aとからなる相分離構造を有し、前記マトリックス相に導電性微粒子4cが偏在することで、上記要件を達成できることを見出した。   In view of the above technical background, the present inventors have intensively studied. As a result, the surface layer of the conductive member has a domain phase 4b containing a polyester copolymer resin composed of the following chemical formulas (A) and (B), and a polyester containing the following chemical formulas (A), (B), and (C). It has been found that the above requirements can be achieved by having a phase separation structure composed of a melamine resin matrix phase 4a and having the conductive fine particles 4c unevenly distributed in the matrix phase.

Figure 0005869912
Figure 0005869912

式(B)中、Rは炭素数2以上9以下の直鎖アルキレン基、もしくは炭素数6以上9以下の分岐鎖状アルキレン基であり、Rは炭素数2以上8以下の直鎖アルキレン基である。 In the formula (B), R 1 is a linear alkylene group having 2 to 9 carbon atoms or a branched alkylene group having 6 to 9 carbon atoms, and R 2 is a linear alkylene group having 2 to 8 carbon atoms. It is a group.

本発明に係る導電性部材において、表面層は、誘電体部からなるドメイン相と導電体部からなる導電性微粒子が偏在したマトリックス相とが微小面積で混在露出している。
誘電体部は、トナー規制部材などの接触部材により、トナーを介して摺擦されることにより帯電し、導電体部との隣接部上に微小閉電界を形成する。このとき、誘電体部と隣接する導電体部との間に電界勾配が形成される。導電性部材表面へ搬送されたトナーは、微小閉電界による電界勾配力(グラディエント力)を受けて、導電性部材表面に吸引され担持される。これは、誘電体面の面電荷と異極性トナーに対して、導電面より反発を受ける作用によって、トナーが吸引されるためである。このような電界効果によるトナー吸引作用は、分子間力や鏡像力といった一般的に知られているトナー付着力よりも付着体と被付着体との間の距離依存性が少ないため、多層のトナーを吸引することを可能とする。従って、上記構成とすることで、トナー搬送量の増加を容易とし、高速での電子写真画像の出力時にも、画像追従不良を抑制することが出来る。さらに、本発明の表面層は、トナー担持量を増大させるために、表面層に過度な凹凸を形成する必要や、トナー規制部材との接触圧を過度に増大させる必要がなく、トナー融着を効果的に抑制することが出来る。
In the conductive member according to the present invention, in the surface layer, the domain phase composed of the dielectric portion and the matrix phase where the conductive fine particles composed of the conductor portion are unevenly distributed are exposed in a minute area.
The dielectric portion is charged by being rubbed through the toner by a contact member such as a toner regulating member, and forms a minute closed electric field on a portion adjacent to the conductor portion. At this time, an electric field gradient is formed between the dielectric portion and the adjacent conductor portion. The toner conveyed to the surface of the conductive member receives an electric field gradient force (gradient force) due to a minute closed electric field, and is attracted and carried on the surface of the conductive member. This is because the toner is attracted by the action of receiving repulsion from the conductive surface against the surface charge on the dielectric surface and the different polarity toner. The toner attracting action due to the electric field effect is less dependent on the distance between the adherend and the adherend than the generally known toner adherence such as intermolecular force and mirror image force. It is possible to suck. Therefore, with the above-described configuration, it is possible to easily increase the toner conveyance amount, and to suppress image tracking failure even when an electrophotographic image is output at high speed. Further, the surface layer of the present invention does not need to form excessive irregularities on the surface layer or excessively increase the contact pressure with the toner regulating member in order to increase the toner carrying amount. It can be effectively suppressed.

さらに、上記ドメイン相は、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」ともいう)由来の化学式(A)と脂肪族エステル由来の化学式(B)との共重合体であるポリエステル共重合樹脂を含むことを特徴とする。また、上記マトリックス相は、化学式(A)および(B)からなるポリエステル共重合樹脂と化学式(C)で示されるメラミン樹脂との架橋反応物であるポリエステルメラミン樹脂を含むことを特徴とする。   Furthermore, the domain phase includes a polyester copolymer resin that is a copolymer of a chemical formula (A) derived from polyethylene terephthalate (hereinafter also referred to as “PET”) and a chemical formula (B) derived from an aliphatic ester. And The matrix phase includes a polyester melamine resin which is a cross-linking reaction product between a polyester copolymer resin having chemical formulas (A) and (B) and a melamine resin represented by chemical formula (C).

まず、化学式(A)の出発原料であるPET樹脂について説明する。PET樹脂は、出発原料として、エチレングリコールとテレフタル酸を用い、エステル化反応で合成されるポリエステル樹脂である。一般的にPET樹脂は、結晶性が高く、さらに、分子構造的に剛直であるため、分子間力起因の粘着性が低く、靭性に優れる。さらに、樹脂材料の中でも特にエレクトレット性(低電荷減衰性)に優れ、高い摩擦帯電付与性を示す。従って、表面層に化学式(A)のセグメント(官能基)を含有することで、高温高湿環境下においても優れたトナー転動性を発現することが可能となる。さらに、エレクトレット性に優れるため、トナー電荷減衰を抑制することができ、トナー帯電不足によるカブリ抑制に寄与する。   First, the PET resin that is a starting material of the chemical formula (A) will be described. The PET resin is a polyester resin synthesized by an esterification reaction using ethylene glycol and terephthalic acid as starting materials. In general, a PET resin has high crystallinity and is rigid in terms of molecular structure, and therefore has low adhesion due to intermolecular force and excellent toughness. Furthermore, it is excellent in electret property (low charge attenuating property) among resin materials, and exhibits high triboelectric chargeability. Therefore, by including the segment (functional group) of the chemical formula (A) in the surface layer, it is possible to exhibit excellent toner mobility even under a high temperature and high humidity environment. Furthermore, since the electret property is excellent, the toner charge attenuation can be suppressed, which contributes to the suppression of fog due to insufficient toner charging.

続いて、化学式(B)の出発原料である脂肪族エステルについて説明する。本発明の表面層は、化学式(B)のセグメントが存在することで、可とう性の発現に寄与し、表面層の削れおよび割れの抑制、および摺動時のトナーに与えるストレスを緩和することが出来る。これは下記の理由のためである。   Subsequently, the aliphatic ester which is a starting material of the chemical formula (B) will be described. The surface layer of the present invention contributes to the development of flexibility due to the presence of the segment of the chemical formula (B), suppresses the surface layer from being scraped and cracked, and alleviates the stress applied to the toner during sliding. I can do it. This is for the following reason.

(1)化学式(A)のセグメントの結晶性の制御
化学式(A)のセグメントの出発原料であるPET樹脂は、樹脂材料の中でも特に種々の溶媒に溶解し難く、樹脂の軟化温度も高いため、ゴム材料のような弾性層上に表面層として塗膜を形成させることが困難である。例えば、PET樹脂を熱溶融して塗膜を形成する場合は融点(約260℃)以上でPET樹脂を溶融する必要があり、下地の弾性層は熱分解もしくはダメージを与える場合がある。また、溶媒などに溶解させて塗膜を形成する場合、PET樹脂は、溶媒などへの溶解性が低く、さらには、結晶性が高いため、塗膜形成中に結晶が析出する場合がある。この場合、塗膜表面に結晶性析出物起因の凹凸が形成されると、弾性ローラとした場合に、凸部を起点にトナー融着が進行したり、ローラの摺動時に削れや割れが発生したりしやすくなる場合がある。従って、化学式(A)のセグメントを含んだ表面層を形成するためには、PET樹脂の構造規則性を低減させ、結晶性の適正化と溶媒への溶解性を向上させる必要がある。一般的な手法として、異なる構造のポリマーを二種以上混合し、ランダム共重合もしくはブロック共重合させる方法が挙げられる。このとき、PET樹脂と共重合させるポリマーの選択が重要である。共重合させるポリマーとの相溶性が悪いと、適正な結晶性を得るために、共重合させるポリマーの配合量が多量に必要になり、PET樹脂固有の特性を発現させることが困難になる。また、共重合させるポリマー自体の結晶性が高いと、上記と同様の理由により、PET樹脂固有の特性を発現させることが困難になる。従って、化学式(A)との相溶性および結晶性の適正化という観点から、化学式(B)は、化学式(A)と極性が近く相溶性が良好なエステル樹脂であり、さらに、結晶性が低い脂肪族エステル由来のセグメントであることが必要である。
(1) Control of crystallinity of segment of chemical formula (A)
The PET resin, which is the starting material for the segment of the chemical formula (A), is difficult to dissolve in various solvents among resin materials, and the softening temperature of the resin is high, so a coating film is formed as a surface layer on an elastic layer such as a rubber material. Is difficult to form. For example, when a PET resin is melted by heat to form a coating film, it is necessary to melt the PET resin at a melting point (about 260 ° C.) or higher, and the underlying elastic layer may be thermally decomposed or damaged. In addition, when a coating film is formed by dissolving in a solvent or the like, the PET resin has low solubility in the solvent or the like, and further has high crystallinity, so that crystals may precipitate during the formation of the coating film. In this case, if irregularities due to crystalline precipitates are formed on the surface of the coating film, when an elastic roller is used, toner fusion proceeds from the convex portion, and scraping or cracking occurs when the roller slides. It may be easy to do. Therefore, in order to form the surface layer including the segment of the chemical formula (A), it is necessary to reduce the structural regularity of the PET resin, to optimize the crystallinity and to improve the solubility in the solvent. As a general method, a method in which two or more kinds of polymers having different structures are mixed and random copolymerized or block copolymerized can be mentioned. At this time, selection of a polymer to be copolymerized with the PET resin is important. If the compatibility with the polymer to be copolymerized is poor, a large amount of the polymer to be copolymerized is required in order to obtain appropriate crystallinity, and it becomes difficult to develop the characteristics unique to the PET resin. Moreover, if the polymer itself to be copolymerized has high crystallinity, it will be difficult to develop the characteristics unique to the PET resin for the same reason as described above. Accordingly, from the viewpoint of compatibility with the chemical formula (A) and optimization of crystallinity, the chemical formula (B) is an ester resin having a close polarity and good compatibility with the chemical formula (A), and further having low crystallinity. The segment must be derived from an aliphatic ester.

(2)ポリエステル共重合樹脂中へのソフトセグメント付与
化学式(A)のセグメントの出発原料であるPET樹脂は、剛性が強く、可とう性に劣る。そのため、ゴム材料のような弾性体上に塗膜を形成し、摺動部材として使用する場合、下地との追従性が極端に悪く、剥れや割れが発生しやすい。
従って、本発明において、脂肪族エステル由来のセグメントによって、表面層を構成するポリエステル共重合樹脂のエラストマー性を改善し、可とう性を向上させることが必要である。ポリエステル共重合樹脂のエラストマー性の発現は、ハードセグメントを構成する化学式(A)のPET樹脂由来の結晶の凝集力と低二次転移点を有するソフトセグメントの分子運動とで決まる。
本発明においては、化学式(B)がソフトセグメントに相当し、可とう性発現に重要な役割を果たす。その理由として、脂肪族エステルは、分子構造中に剛直なフェニル基由来などのベンゼン環を有さないことが挙げられる。また、化学式(B)の出発原料である脂肪族エステルを用いることで、PET樹脂とポリエステル共重合樹脂を形成した際に、結晶サイズの微細化が可能である。
エラストマー分子中のソフトセグメントとハードセグメントは互いに非相溶性であるため、これらはミクロに相分離する。このミクロ相分離状態、つまりモルフォロジーの形態は、分子構造中の結晶サイズに影響を及ぼし、エラストマーとしての可とう性に影響を与える。そのため、化学式(B)のソフトセグメントを、エラストマー分子中にランダムに存在させることで、PET樹脂由来の結晶サイズの増大が抑制され、エラストマーの可とう性の発現に有利に作用する。
(2) Add soft segment to polyester copolymer resin
The PET resin that is the starting material of the segment of the chemical formula (A) has high rigidity and is inferior in flexibility. Therefore, when a coating film is formed on an elastic body such as a rubber material and used as a sliding member, followability with the base is extremely poor, and peeling and cracking are likely to occur.
Therefore, in the present invention, it is necessary to improve the elastomeric property of the polyester copolymer resin constituting the surface layer and improve the flexibility by the segment derived from the aliphatic ester. The expression of the elastomeric property of the polyester copolymer resin is determined by the cohesive strength of the crystal derived from the PET resin of the chemical formula (A) constituting the hard segment and the molecular motion of the soft segment having a low secondary transition point.
In the present invention, the chemical formula (B) corresponds to a soft segment and plays an important role in the expression of flexibility. The reason is that the aliphatic ester does not have a benzene ring such as that derived from a rigid phenyl group in the molecular structure. Further, by using an aliphatic ester which is a starting material of the chemical formula (B), it is possible to make the crystal size finer when a PET resin and a polyester copolymer resin are formed.
Since the soft segment and the hard segment in the elastomer molecule are incompatible with each other, they are phase-separated microscopically. This micro phase separation state, that is, the morphology, affects the crystal size in the molecular structure and affects the flexibility as an elastomer. Therefore, by causing the soft segment of the chemical formula (B) to be present randomly in the elastomer molecule, an increase in crystal size derived from the PET resin is suppressed, which advantageously acts on the development of the flexibility of the elastomer.

また、本発明における化学式(B)の出発原料である脂肪族エステルは、脂肪族ジオール類(式中Rに相当)と脂肪族ジカルボン酸(式中Rに相当)を用いて、エステル化反応により合成される。本発明の原料として用いる脂肪族ジオールとしては、炭素数2以上9以下の直鎖アルキレン基もしくは、炭素数6以上9以下の分岐鎖状アルキレン基を持つもので、例えば、下記のものが挙げられる。1,2−エタンジオール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオール、トリメチルプロパンジオール、メチルオクタンジオール。また、これらの2種類以上を混合しても良い。直鎖アルキレン基の炭素数が2以上であれば、脂肪族エステル樹脂の柔軟性が得られ、十分な可とう性を得ることが出来る。また、直鎖アルキレン基の炭素数が9以下であることで、脂肪族エステル樹脂、およびポリエステル共重合樹脂の過度な結晶性の上昇を抑制し、十分な可とう性を得ることが出来る。この中で特に好ましくは、柔軟性の付与、および結晶性の適正化の観点から、1,5−ペンタンジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオールである。 In addition, the aliphatic ester which is a starting material of the chemical formula (B) in the present invention is esterified using an aliphatic diol (corresponding to R 1 in the formula) and an aliphatic dicarboxylic acid (corresponding to R 2 in the formula). Synthesized by reaction. The aliphatic diol used as the raw material of the present invention has a straight chain alkylene group having 2 to 9 carbon atoms or a branched alkylene group having 6 to 9 carbon atoms, and examples thereof include the following. . 1,2-ethanediol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7- Heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, trimethylpropanediol, methyloctanediol. Moreover, you may mix these 2 or more types. If the straight-chain alkylene group has 2 or more carbon atoms, the flexibility of the aliphatic ester resin can be obtained, and sufficient flexibility can be obtained. Moreover, since carbon number of a linear alkylene group is 9 or less, the raise of the excessive crystallinity of an aliphatic ester resin and a polyester copolymer resin can be suppressed, and sufficient flexibility can be obtained. Among these, 1,5-pentanediol and 3-methyl-1,5-pentanediol are particularly preferable from the viewpoint of imparting flexibility and optimizing crystallinity.

また本発明の原料として用いる脂肪族ジカルボン酸としては、炭素数2以上8以下の直鎖アルキレン基を持つもので、例えば、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸が挙げられる。また、これらの二種類以上を混合しても良い。脂肪族ジオール類同様に、直鎖アルキレン基の炭素数が2以上であれば、脂肪族エステル樹脂の柔軟性が得られ、十分な可とう性を得ることが出来る。また、直鎖アルキレン基の炭素数が8以下であることで、脂肪族エステル樹脂、およびポリエステル共重合樹脂の過度な結晶性の上昇を抑制し、十分な可とう性を得ることが出来る。この中で特に好ましくは、柔軟性の付与、結晶性の適正化および入手が容易であるなどの理由より、アジピン酸もしくはセバシン酸である。   The aliphatic dicarboxylic acid used as a raw material of the present invention has a straight-chain alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, and sebacic acid. Two or more of these may be mixed. Similar to the aliphatic diols, if the linear alkylene group has 2 or more carbon atoms, the flexibility of the aliphatic ester resin can be obtained, and sufficient flexibility can be obtained. Moreover, since carbon number of a linear alkylene group is 8 or less, the raise of the excessive crystallinity of an aliphatic ester resin and a polyester copolymer resin can be suppressed, and sufficient flexibility can be obtained. Of these, adipic acid or sebacic acid is particularly preferable because of flexibility, crystallinity optimization, and availability.

さらには、脂肪族エステル樹脂として、環状エステルモノマーであるポリε-カプロラクトン、ポリエナントラクトン、ポリカプロラクトン、ポリビバロカプロラクトンのようなラクトン類の開環重合反応によって得られるものを用いることができる。ラクトン類から得られるポリエステルは、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールのようなアルキレングリコール類を開始剤として、無触媒、もしくは触媒の存在下、ラクトン類を開環重合することで得られる。この中で特に好ましくは、柔軟性の付与、および結晶性の適正化の観点から、ポリε-カプロラクトンである。   Furthermore, what is obtained by ring-opening polymerization reaction of lactones, such as poly (epsilon) -caprolactone, polyenanthlactone, polycaprolactone, polybivalocaprolactone, which are cyclic ester monomers, can be used as the aliphatic ester resin. Polyesters obtained from lactones can be obtained by ring-opening polymerization of lactones without using an alkylene glycol such as ethylene glycol, propylene glycol, or butylene glycol as an initiator, or in the presence of a catalyst. Of these, polyε-caprolactone is particularly preferable from the viewpoint of imparting flexibility and optimizing crystallinity.

直接エステル化反応およびラクトン類の開環重合に用いる触媒としては、Li,Sr,Ba,Zn,Mn,Co,Al、Ti,Sn,Sb,Zrなどの金属、あるいはこれらの金属を含む有機金属化合物、有機酸塩、またはアルコキシドなどを挙げることができる。これらの中でも、有機アルミニウム化合物、有機チタン化合物、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、チタンテトラエトキシド、チタンテトラブトキシドなどが好ましい。   Catalysts used for direct esterification and ring-opening polymerization of lactones include metals such as Li, Sr, Ba, Zn, Mn, Co, Al, Ti, Sn, Sb, and Zr, or organometallics containing these metals. Examples thereof include compounds, organic acid salts, and alkoxides. Among these, organic aluminum compounds, organic titanium compounds, aluminum triethoxide, aluminum acetylacetonate, titanium tetraethoxide, titanium tetrabutoxide, and the like are preferable.

PET樹脂と脂肪族エステル樹脂とのポリエステル共重合樹脂の合成は、共重合法、溶融混合法、付加重合法のような製造方法を用いることができる。脂肪族エステル樹脂として、環状エステルモノマーを用いる場合は、付加重合方法を好適に用いることができる。   For the synthesis of a polyester copolymer resin of a PET resin and an aliphatic ester resin, a production method such as a copolymerization method, a melt mixing method, or an addition polymerization method can be used. When a cyclic ester monomer is used as the aliphatic ester resin, an addition polymerization method can be suitably used.

ポリエステル共重合樹脂100質量部中のPET樹脂(A)の質量比、つまり、PET樹脂(A)の質量部/{PET樹脂(A)の質量部+脂肪族エステル樹脂(B)の質量部}は、0.20〜0.98であることが好ましい。特に好ましくは、0.25〜0.90である。上記の質量比にあることで、可とう性の付与および結晶性の制御がより容易となる。また、本発明におけるポリエステル共重合樹脂中のハードセグメントとしての化学式(A)およびソフトセグメントとしての化学式(B)の構造単位は、核磁気共鳴法(NMR法)のような公知の手法を用いて分析することが可能である。   Mass ratio of PET resin (A) in 100 parts by mass of polyester copolymer resin, that is, parts by mass of PET resin (A) / {mass part of PET resin (A) + mass part of aliphatic ester resin (B)} Is preferably 0.20 to 0.98. Particularly preferred is 0.25 to 0.90. By being in the above mass ratio, it becomes easier to impart flexibility and control crystallinity. In addition, the structural unit of the chemical formula (A) as the hard segment and the chemical formula (B) as the soft segment in the polyester copolymer resin in the present invention is a known unit such as a nuclear magnetic resonance method (NMR method). It is possible to analyze.

続いて、本発明の表面層のマトリックス相に含まれる化学式(C)に示す骨格ユニットを含むメラミン樹脂について説明する。一般的にメラミン樹脂は、熱硬化性の樹脂であり、主剤であるポリエステル樹脂やアクリル樹脂と組み合わせて用いられることが多い樹脂材料である。本発明においては、化学式(C)に示す骨格ユニットを含むメラミン樹脂がマトリックス相中に存在することで、相分離構造の形成およびマトリックス相での導電性微粒子の偏在の必須成分として寄与する。これは、化学式(C)に示す窒素由来の六員環構造のユニットが、導電性微粒子と化学的相互作用を生じることで、導電性微粒子が化学式(C)に示す骨格ユニットを含む樹脂に選択的に偏在されるためである。   Subsequently, the melamine resin containing the skeleton unit represented by the chemical formula (C) contained in the matrix phase of the surface layer of the present invention will be described. In general, a melamine resin is a thermosetting resin, and is a resin material often used in combination with a polyester resin or an acrylic resin, which are main ingredients. In the present invention, the presence of the melamine resin containing the skeleton unit represented by the chemical formula (C) in the matrix phase contributes as an essential component for the formation of the phase separation structure and the uneven distribution of the conductive fine particles in the matrix phase. This is because the unit of nitrogen-derived six-membered ring structure shown in chemical formula (C) generates a chemical interaction with the conductive fine particles, so that the conductive fine particles are selected as the resin containing the skeleton unit shown in chemical formula (C). This is because it is unevenly distributed.

また、メラミン樹脂は、化学式(C)に示す骨格ユニットに様々な官能基を付与することが可能である。例えば、アルキル基やメチロール基、イミノ基、カルボキシル基、フェニル基などが挙げられる。さらには、骨格ユニット同士をメチレン結合やメチレンエーテル結合などで鎖延長し、高分子化することも可能である。メラミン樹脂の特性は、この官能基の種類や重合度(分子量)によって、制御することができる。本発明におけるメラミン樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、メチルエーテル化メラミン樹脂、ブチルエーテル化メラミン樹脂、イソブチルエーテル化メラミン樹脂、イソプロピルエーテル化メラミン樹脂が好適なものとして挙げることが出来る。また、例として、メチルエーテル化メラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドのようなアルデヒド成分との付加反応生成物であるメチロール化メラミン樹脂中のメチロール基の一部または全部を、メタノールのみでエーテル化したメチル化メラミン樹脂と称することも出来る。さらに、このとき、メチロール化メラミン樹脂中のメチロール基の一部または全部を、例えばエタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、n−ブタノール、イソブタノールなどによって混合エーテル化したメラミン樹脂のいずれも包含する。これらの官能基は、本発明に規定した構造の中においては、二種類以上混合しても良い。本発明におけるメラミン樹脂は、化学式(C)を含むものであれば、特に限定されるものではないが、中でも、柔軟なセグメントをメラミン樹脂の分子構造中に有することが好ましい。柔軟なセグメントを分子構造中に有することで、可とう性が十分に発現され、導電性部材の表面層の削れおよび割れを効果的に抑制することが出来る。さらには、導電性部材の摺動時のトナーに与えるストレスの緩和に寄与する。また、詳細は後述するが、メラミン樹脂の低極性化を容易とすることで、相分離構造の形成およびドメイン相の大きさの適正化を達成することが出来る。特に好ましくは、アルキル基の分子鎖長が長く柔軟であること、さらに、ポリエステル共重合樹脂との極性差の適正化による相分離構造の制御の観点から、ブチルエーテル化メラミン樹脂である。また、ブチルエーテル化メラミン樹脂は、ブタノールのみでエーテル化したブチル化メラミン樹脂と称することも出来る。
一方で、化学式(C)を含まず、構造中に分子構造的に剛直なフェニル基を有するベンゾグアナミン樹脂やシクロヘキシルグアナミン樹脂などは、可とう性が悪く、削れや割れが発生する場合があるので、好ましくない。また、摺動時のトナーに与えるストレスが増加するため好ましくない。さらに、前記ベンゾグアナミン樹脂やシクロヘキシルグアナミン樹脂などは、ポリエステル共重合樹脂との極性が近く、相分離構造の形成が困難になるため、好ましくない。
The melamine resin can impart various functional groups to the skeleton unit represented by the chemical formula (C). Examples thereof include an alkyl group, a methylol group, an imino group, a carboxyl group, and a phenyl group. Furthermore, the skeleton units can be polymerized by extending the chain with a methylene bond or a methylene ether bond. The characteristics of the melamine resin can be controlled by the type of the functional group and the degree of polymerization (molecular weight). The melamine resin in this invention is not specifically limited, For example, a methyl etherified melamine resin, a butyl etherified melamine resin, an isobutyl etherified melamine resin, and an isopropyl etherified melamine resin can be mentioned as a suitable thing. In addition, as an example, methyl etherified melamine resin is a methyl ether obtained by etherifying only a part of or all of methylol groups in methylol melamine resin, which is an addition reaction product of melamine and an aldehyde component such as formaldehyde. It can also be called a melamine resin. Furthermore, at this time, any of the melamine resins obtained by mixing and etherifying some or all of the methylol groups in the methylolated melamine resin with, for example, ethanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol or the like is included. Two or more kinds of these functional groups may be mixed in the structure defined in the present invention. The melamine resin in the present invention is not particularly limited as long as it contains the chemical formula (C), but among them, it is preferable to have a flexible segment in the molecular structure of the melamine resin. By having the flexible segment in the molecular structure, the flexibility is sufficiently expressed, and the surface layer of the conductive member can be effectively prevented from being scraped and cracked. Furthermore, it contributes to alleviation of stress applied to the toner when the conductive member slides. Moreover, although mentioned later for details, formation of a phase-separation structure and optimization of the magnitude | size of a domain phase can be achieved by making low polarity of a melamine resin easy. Particularly preferred is a butyl etherified melamine resin from the viewpoint of the long molecular chain length of the alkyl group and flexibility, and the control of the phase separation structure by optimizing the polarity difference from the polyester copolymer resin. The butyl etherified melamine resin can also be referred to as a butylated melamine resin etherified only with butanol.
On the other hand, a benzoguanamine resin or a cyclohexylguanamine resin that does not contain the chemical formula (C) and has a phenyl group that is rigid in molecular structure in the structure has poor flexibility, and may be scraped or cracked. It is not preferable. Further, it is not preferable because the stress applied to the toner during sliding increases. Furthermore, the benzoguanamine resin, cyclohexylguanamine resin, and the like are not preferable because they are close in polarity to the polyester copolymer resin and it is difficult to form a phase separation structure.

また、化学式(C)に示す骨格ユニットを含むメラミン樹脂の数平均分子量(Mn)は、500≦Mn≦10000、特には、2000≦Mn≦6500の範囲が好ましい。Mnが500以上あることで、表面層におけるマトリックス相の過度な硬度上昇を抑制し、トナーに与えるストレス低減の効果を奏する。さらには、十分な可とう性が得られる。また、Mnが10000以下であることで、マトリックス相のタック性増大を抑制し、トナー転動性悪化による高温高湿環境下のカブリを抑制することが出来る。   In addition, the number average molecular weight (Mn) of the melamine resin containing the skeleton unit represented by the chemical formula (C) is preferably 500 ≦ Mn ≦ 10000, and particularly preferably 2000 ≦ Mn ≦ 6500. When Mn is 500 or more, an excessive increase in hardness of the matrix phase in the surface layer is suppressed, and an effect of reducing stress applied to the toner is exhibited. Furthermore, sufficient flexibility is obtained. Further, when Mn is 10,000 or less, an increase in the tackiness of the matrix phase can be suppressed, and fogging in a high-temperature and high-humidity environment due to deterioration in toner rolling property can be suppressed.

続いて、本発明の効果を発現するために重要な役割を果たす相分離構造を形成するための具体的達成手段について説明する。本発明に係る弾性層の周囲に形成される表面層は、化学式(A)および(B)からなるポリエステル共重合樹脂を含むドメイン相と、化学式(A)、(B)、および(C)を含むポリエステルメラミン樹脂のマトリックス相とからなる相分離構造を呈す。このような構成を形成するための達成手段としては、例として、下記の二通りが挙げられる。   Next, specific means for forming a phase separation structure that plays an important role in expressing the effects of the present invention will be described. The surface layer formed around the elastic layer according to the present invention includes a domain phase containing a polyester copolymer resin composed of chemical formulas (A) and (B), and chemical formulas (A), (B), and (C). It exhibits a phase-separated structure consisting of a matrix phase of the polyester melamine resin. Examples of the achievement means for forming such a configuration include the following two methods.

(1)極性(SP値)の異なる2種類以上の樹脂原料を用いた相分離構造制御
相分離構造を有する塗膜を形成する方法として、SP値の異なる二種類の樹脂原料を溶媒中に混合溶解し、溶媒を乾燥させることで、相分離構造を形成する方法を挙げることが出来る。SP値は分子の凝集エネルギー密度の平方根であり、分子同士の凝集する力(分子間力)の大小を表す。従って、二者間のSP値差を適正化することで、混和(相溶)状態を制御し、相分離構造の制御を可能とする。本発明における2種類の樹脂原料とは、化学式(A)および化学式(B)からなるポリエステル共重合樹脂と、化学式(C)に示す骨格ユニットを含むメラミン樹脂である。ポリエステル共重合樹脂のSP値は、化学式(A)と化学式(B)との共重合比を調整することで制御できる。メラミン樹脂のSP値は、メラミン樹脂の骨格ユニットに付与した官能基の選択や、メチレン結合やメチレンエーテル結合の存在比と相関する分子量の選択によって、容易に制御できる。尚、本発明においては、極性が高いPET樹脂と極性が低い構造のメラミン樹脂とを用いているため、ポリエステル共重合樹脂のSP値に対して、メラミン樹脂のSP値が相対的に低いものである。
(1) Phase separation structure control using two or more types of resin raw materials having different polarities (SP values)
As a method of forming a coating film having a phase separation structure, a method of forming a phase separation structure by mixing and dissolving two kinds of resin raw materials having different SP values in a solvent and drying the solvent can be mentioned. The SP value is the square root of the cohesive energy density of molecules, and represents the magnitude of the cohesive force between molecules (intermolecular force). Therefore, by optimizing the SP value difference between the two, the mixed (compatible) state is controlled, and the phase separation structure can be controlled. The two types of resin raw materials in the present invention are a polyester copolymer resin composed of the chemical formula (A) and the chemical formula (B) and a melamine resin containing a skeleton unit represented by the chemical formula (C). The SP value of the polyester copolymer resin can be controlled by adjusting the copolymerization ratio between the chemical formula (A) and the chemical formula (B). The SP value of the melamine resin can be easily controlled by selecting a functional group imparted to the skeleton unit of the melamine resin, or selecting a molecular weight that correlates with the abundance ratio of methylene bonds or methylene ether bonds. In the present invention, since the PET resin having a high polarity and the melamine resin having a low polarity are used, the SP value of the melamine resin is relatively low with respect to the SP value of the polyester copolymer resin. is there.

本発明においては、2種類の樹脂原料のSP値差が、0.5以上2.1以下、特には、1.0以上1.8以下であることが好ましい。SP値差を上記の範囲内とすることで、2種類の樹脂材料が相分離構造を制御しやすくなり、ドメイン相の大きさの制御がより容易となる。また、平滑性や機械的特性により優れた表面層とすることができる。   In the present invention, the difference in SP value between the two resin raw materials is preferably 0.5 or more and 2.1 or less, and particularly preferably 1.0 or more and 1.8 or less. By making the SP value difference within the above range, the two kinds of resin materials can easily control the phase separation structure, and the size of the domain phase can be controlled more easily. Moreover, it can be set as the surface layer excellent in smoothness and mechanical characteristics.

(2)ポリエステル共重合樹脂の結晶性(溶媒溶解性)制御
相分離構造を有する塗膜を形成する方法として、結晶性が高く、常温では固体状態の樹脂材料を過飽和量の溶媒に溶解し、塗膜を形成する方法が挙げられる。結晶性の高い樹脂材料は、塗膜形成中の溶剤の揮発によって部分的に結晶が析出しやすい性質を示す。この結晶の凸状の析出部がドメイン部となり、連続的に塗膜が形成された部分がマトリックス部となることで、相分離構造が形成される。このドメイン相、つまり、結晶の析出度は、本発明においては、ポリエステル共重合樹脂の結晶性に依存する。このポリエステル共重合樹脂の結晶性を分子構造の最適化をすることで、結晶サイズの大きさや、被覆率を制御することが重要なポイントである。また、樹脂材料の結晶性の適正化とともに、溶媒の沸点や蒸発速度およびSP値によっても、相分離構造、つまりドメインの大きさの制御を達成することが出来る。本発明では、上述の手法および材料組成を組み合わせて、相分離構造を制御し、(1)トナー吸引力増加(2)トナーの転動性向上および電荷減衰の抑制(3)表面層の削れおよび割れの抑制(4)トナーに与えるストレスの緩和の両立を実現した。
(2) Control of crystallinity (solvent solubility) of polyester copolymer resin
Examples of a method for forming a coating film having a phase separation structure include a method of forming a coating film by dissolving a resin material having high crystallinity and a solid state at room temperature in a supersaturated amount of solvent. A resin material with high crystallinity exhibits the property that crystals are likely to precipitate partially due to volatilization of the solvent during coating film formation. The convex precipitation portion of the crystal becomes a domain portion, and the portion where the coating film is continuously formed becomes a matrix portion, thereby forming a phase separation structure. This domain phase, that is, the degree of crystal precipitation, depends on the crystallinity of the polyester copolymer resin in the present invention. It is important to control the crystal size and the coverage by optimizing the molecular structure of the crystallinity of the polyester copolymer resin. In addition to the optimization of the crystallinity of the resin material, control of the phase separation structure, that is, the size of the domain, can be achieved by the boiling point, evaporation rate, and SP value of the solvent. In the present invention, the phase separation structure is controlled by combining the above-described method and material composition, (1) increase in toner attractive force, (2) improvement in toner rolling property and suppression of charge decay, and (3) surface layer scraping and Suppression of cracking (4) Realization of relaxation of stress applied to toner.

具体的には、表面層を構成する樹脂材料の選択および組み合わせの最適化により、相分離構造の形状を制御することで、微小閉電界による電界勾配力(グラディエント力)を受けて、画像追従不良抑制の効果を奏する。また、本発明の表面層は、ドメイン相はマトリックス相よりも、相対的に凸形状であることで、トナーとトナー規制部材や感光体などとの接触面が、導電面であるマトリックス相よりも、誘電体部であるドメイン相の方が多い構成となる。このような構成によって、トナーを介した電荷減衰を相乗効果的に抑制するとともに、PET樹脂成分による摩擦帯電付与性によって、高次元なカブリ抑制の効果を奏する。   Specifically, by controlling the shape of the phase separation structure by selecting the resin material that constitutes the surface layer and optimizing the combination, it receives an electric field gradient force (gradient force) due to a minute closed electric field, and image tracking failure There is an effect of suppression. Further, in the surface layer of the present invention, the domain phase is relatively convex than the matrix phase, so that the contact surface between the toner and the toner regulating member or the photoreceptor is more conductive than the matrix phase which is a conductive surface. The domain phase that is the dielectric part has a larger configuration. With such a configuration, charge attenuation via the toner is synergistically suppressed, and a high-dimensional fog suppression effect is achieved by the triboelectric charge imparting property of the PET resin component.

また、上記の手法で形成された表面層は、ドメイン相とマトリックス相からなる構成であり、ドメイン相は主に熱可塑性を示すポリエステル共重合樹脂から形成されているにも関わらず、変形応答性を有する。これは、ドメイン相とマトリックス相がほぼ同じ組成であることから、両者の応力に対する固有振動数が近く、摺動時の変形に対する高い応答性が得られたと推察される。加えて、ドメイン相とマトリックス相との界面は一部がメラミン樹脂由来のアミノ結合などを介して架橋されるため、界面における塑性変形が抑制され、変形応答性が発揮されたと考えられる。   The surface layer formed by the above method is composed of a domain phase and a matrix phase, and the domain phase is mainly composed of a polyester copolymer resin exhibiting thermoplasticity, but is responsive to deformation. Have This is presumed that since the domain phase and the matrix phase have almost the same composition, the natural frequencies of both are close to each other, and high responsiveness to deformation during sliding is obtained. In addition, since a part of the interface between the domain phase and the matrix phase is cross-linked through an amino bond derived from a melamine resin, plastic deformation at the interface is suppressed, and it is considered that deformation responsiveness is exhibited.

また、本発明における表面層は、マトリックス相中にドメイン相が存在するもので、ドメイン相の円相当径は、トナーの平均粒径にも依存するが、5μm以上200μm以下であることが好ましい。特に好ましくは、10μm以上100μm以下である。5μm以上であれば、微小閉電界による電界勾配力(グラディエント力)を十分に発現することを可能とし、トナー吸引力を増大させることを可能とする。さらには、一般的に数μmの平均粒径を持つトナーに対して、十分に大きな誘電層面を得ることが出来るため、トナー電荷減衰を抑制することができる。また、200μm以下であれば、トナー供給ローラによる十分なトナー掻き取り性が得られるため、繰り返しストレスによる残留トナー起因のトナー融着を抑制することができる。さらには、過度な凹凸形成を抑制することを可能とし、摺動による削れや割れの発生を抑制することが出来る。ここで円相当径とは、導電性部材表面に投影されるドメイン相の面積と同じ面積を持つ円の直径を指す。尚、本発明におけるドメイン相は、走査型電子顕微鏡(SEM)や走査型透過電子顕微鏡(STEM)などによって同定可能である。   The surface layer in the present invention has a domain phase in the matrix phase, and the equivalent circle diameter of the domain phase is preferably 5 μm or more and 200 μm or less, although it depends on the average particle diameter of the toner. Especially preferably, they are 10 micrometers or more and 100 micrometers or less. If it is 5 μm or more, the electric field gradient force (gradient force) due to the minute closed electric field can be sufficiently expressed, and the toner suction force can be increased. Furthermore, since a sufficiently large dielectric layer surface can be obtained for toner having an average particle diameter of several μm in general, toner charge attenuation can be suppressed. In addition, when the thickness is 200 μm or less, sufficient toner scraping performance by the toner supply roller can be obtained, and thus toner fusion caused by residual toner due to repeated stress can be suppressed. Furthermore, it is possible to suppress the formation of excessive unevenness, and it is possible to suppress the occurrence of scraping and cracking due to sliding. Here, the equivalent circle diameter refers to the diameter of a circle having the same area as the area of the domain phase projected onto the surface of the conductive member. The domain phase in the present invention can be identified by a scanning electron microscope (SEM), a scanning transmission electron microscope (STEM), or the like.

ドメイン相の大きさ(ドメインサイズ)の制御は上述の通りに、二種類の樹脂原料のSP値差、ポリエステル共重合樹脂の結晶性の適正化、表面層形成時の溶媒選択の他に、二種類の樹脂原料の質量比でも達成可能である。ポリエステル共重合樹脂とメラミン樹脂の総質量数に対するポリエステル共重合樹脂の質量比が、0.25以上0.92以下であることが好ましく、より好ましくは0.30以上0.90以下である。ポリエステル共重合樹脂とメラミン樹脂の総質量数に対するポリエステル共重合樹脂の質量比が0.25以上であると、PET樹脂成分の寄与が十分に得られ、摩擦帯電付与性が得られやすくなるとともにドメインサイズの低減の抑制が容易である。一方、0.92以下であると、メラミン樹脂成分の寄与が十分に得られ、削れや割れの抑制、およびトナー融着に対して効果を得られやすい。さらに、ドメインサイズの過度な増加の抑制が容易となる。   As described above, the size of the domain phase (domain size) is controlled in addition to the difference in the SP value of the two types of resin raw materials, the optimization of the crystallinity of the polyester copolymer resin, and the selection of the solvent when forming the surface layer. It can also be achieved by the mass ratio of various resin raw materials. The mass ratio of the polyester copolymer resin to the total mass number of the polyester copolymer resin and the melamine resin is preferably 0.25 or more and 0.92 or less, more preferably 0.30 or more and 0.90 or less. When the mass ratio of the polyester copolymer resin to the total mass number of the polyester copolymer resin and the melamine resin is 0.25 or more, the contribution of the PET resin component can be sufficiently obtained, and the triboelectric chargeability can be easily obtained and the domain can be obtained. It is easy to suppress size reduction. On the other hand, when it is 0.92 or less, the contribution of the melamine resin component is sufficiently obtained, and it is easy to obtain the effects of suppressing scraping and cracking and toner fusion. Furthermore, it becomes easy to suppress an excessive increase in domain size.

さらに、本発明にかかるマトリックス相は、導電性微粒子が偏在している。
導電性微粒子は、表面層の機械的物性および導電性の適正化に寄与する。また、導電性微粒子をマトリックス相に偏在させることが、グラディエント力を形成するために必要である。導電性微粒子の種類として、本発明において特に限定されるものではないが、例えば以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属の粉体や繊維;酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛の如き金属酸化物;ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、PAN系カーボンブラック、ピッチ系カーボンブラック、カーボンナノチューブの如きカーボン系の導電剤。これらの中でも、カーボンブラックは、導電性の制御が容易であり、耐磨耗性に優れる、さらには、導電性微粒子に表面処理を施すことで、マトリックス相中に偏在させることが容易なので、特に好ましいものとして挙げることができる。
Furthermore, in the matrix phase according to the present invention, conductive fine particles are unevenly distributed.
The conductive fine particles contribute to optimization of mechanical properties and conductivity of the surface layer. In addition, it is necessary to make the conductive fine particles unevenly distributed in the matrix phase in order to form a gradient force. Although it does not specifically limit in this invention as a kind of electroconductive fine particle, For example, the following are mentioned. Powders and fibers of metals such as aluminum, palladium, iron, copper, and silver; metal oxides such as titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide; furnace black, acetylene black, ketjen black, PAN-based carbon black, pitch-based carbon Carbon-based conductive agents such as black and carbon nanotubes. Among these, carbon black is easy to control conductivity, has excellent wear resistance, and furthermore, it is easy to make it unevenly distributed in the matrix phase by subjecting the conductive fine particles to surface treatment. It can be mentioned as a preferable one.

上記導電性微粒子のマトリックス相への偏在手法は、特に限定されるものではないが、導電性微粒子への表面官能基の付与、およびマトリックス相とドメイン相との間のガラス転移温度差(溶融特性差)を利用したポリマーアロイ化手法などを用いることが出来る。本発明においては、マトリックス相中に柔軟なセグメントを多く有するメラミン樹脂を含有するため、ドメイン相よりもマトリックス相のガラス転移温度が相対的に低い特徴を示す。従って、加熱後の冷却過程において、ドメイン相がガラス転移温度に達したときに、急激に流動性が低下することで、表面層中の導電性微粒子がマトリックス相中に移動する。上記理由により、マトリックス中への導電性微粒子の偏在が生じると考えられる。さらには、インクジェット法を用いて、マトリックス相を均一形成した塗膜上に、ドメイン相を規則的に塗布することでも形成することが可能である。   The method of uneven distribution of the conductive fine particles in the matrix phase is not particularly limited. However, surface functional groups are imparted to the conductive fine particles, and the glass transition temperature difference between the matrix phase and the domain phase (melting characteristics). For example, a polymer alloying method using a difference) can be used. In this invention, since the melamine resin which has many flexible segments in a matrix phase is contained, the characteristic that the glass transition temperature of a matrix phase is relatively lower than a domain phase is shown. Therefore, in the cooling process after heating, when the domain phase reaches the glass transition temperature, the fluidity sharply decreases, so that the conductive fine particles in the surface layer move into the matrix phase. For the above reasons, it is considered that the conductive fine particles are unevenly distributed in the matrix. Furthermore, it can also be formed by regularly applying a domain phase on a coating film in which a matrix phase is uniformly formed using an inkjet method.

上記導電性微粒子は、酸化処理により表面官能基を付与した酸化処理導電性微粒子を用いることが好ましい。導電性微粒子の表面が酸化処理によりカルボキシル基などの酸性官能基が形成されることにより、メラミン樹脂中のイミノ基やヒドロキシル基と化学的相互作用を生じる。その結果、導電性微粒子は、選択的に化学式(C)のセグメントを含むメラミン樹脂に分散され、マトリックス中に導電性微粒子を偏在させることを容易とする。さらに、充分な導電性を付与できる範囲で導電性微粒子を使用しても均一に分散することができるため、経時に伴う凝集を抑制することを可能とし、ゴーストなどの画像不具合やリークの発生を抑制することができる。酸化処理導電性微粒子のpH値は5.0以下であることが好ましい。   The conductive fine particles are preferably oxidized conductive fine particles provided with a surface functional group by an oxidation treatment. By forming acidic functional groups such as carboxyl groups on the surface of the conductive fine particles by oxidation treatment, chemical interaction with imino groups and hydroxyl groups in the melamine resin occurs. As a result, the conductive fine particles are selectively dispersed in the melamine resin including the segment of the chemical formula (C), and it is easy to make the conductive fine particles unevenly distributed in the matrix. Furthermore, even if conductive fine particles are used within a range where sufficient conductivity can be imparted, they can be uniformly dispersed, so that aggregation over time can be suppressed, and image defects such as ghosts and occurrence of leaks can be prevented. Can be suppressed. The pH value of the oxidized conductive fine particles is preferably 5.0 or less.

導電性微粒子の表面層中の含有量は、表面層の樹脂成分100質量部に対して、1〜60質量部の範囲であることが好ましい。このとき、例えばマトリックス相とドメイン相の質量比が7:3の場合、マトリックス相中には、1.4〜85.7質量部の導電性微粒子が含有される。より好ましくは、表面層の樹脂成分100質量部に対して、5〜50質量部の範囲である。導電性微粒子の含有量が1質量部以上であることで、グラディエント力を形成するための適度なマトリックス相の導電性が得られるだけでなく、マトリックス相の機械的物性および耐摩耗性の低下の抑制が可能である。一方で、60質量部以下であることで、樹脂成分に対する導電性微粒子の分散均一性が得られ、適度な導電性が得られるだけでなく、マトリックス相の過度な硬度上昇の抑制によるトナー融着を防ぐことが可能である。   The content of the conductive fine particles in the surface layer is preferably in the range of 1 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component of the surface layer. At this time, for example, when the mass ratio of the matrix phase to the domain phase is 7: 3, 1.4 to 85.7 parts by mass of conductive fine particles are contained in the matrix phase. More preferably, it is the range of 5-50 mass parts with respect to 100 mass parts of resin components of a surface layer. When the content of the conductive fine particles is 1 part by mass or more, not only an appropriate conductivity of the matrix phase for forming the gradient force can be obtained, but also the mechanical properties and wear resistance of the matrix phase are reduced. Suppression is possible. On the other hand, when the amount is 60 parts by mass or less, dispersion uniformity of the conductive fine particles with respect to the resin component can be obtained, and not only moderate conductivity can be obtained, but also toner fusion due to suppression of an excessive increase in hardness of the matrix phase. It is possible to prevent.

上記導電性微粒子の平均一次粒子径は、表面層樹脂成分の強度を維持し、適切な導電性を発揮させることを考慮すると、15〜50nmとすることが好ましい。また、導電性微粒子の好ましいDBP吸収量としては、同様の理由から、50〜300ml/100g、特には、60〜180ml/100gである。導電性微粒子の二次粒子径と相関するDBP吸収量を上記範囲にすることで、分散性と耐摩耗性の両立を果たすことができる。更に、必要な物性に合わせて、2種以上の導電性微粒子を配合してもよい。   The average primary particle diameter of the conductive fine particles is preferably 15 to 50 nm in consideration of maintaining the strength of the surface layer resin component and exhibiting appropriate conductivity. The preferable DBP absorption amount of the conductive fine particles is 50 to 300 ml / 100 g, particularly 60 to 180 ml / 100 g for the same reason. By making the DBP absorption amount correlated with the secondary particle diameter of the conductive fine particles within the above range, both dispersibility and wear resistance can be achieved. Furthermore, you may mix | blend 2 or more types of electroconductive fine particles according to a required physical property.

上記表面層の好ましい表面粗さは、中心線平均粗さRaで0.10μm以上、3.5μm以下、特には、0.20μm以上、3.0μm以下である。Raが0.10μm以上であれば、導電性部材表面の粘着性が上昇するのを抑制し、トナー転動性の低下による高温高湿環境下のカブリを抑制することができる。さらには、真実接触面積の過度な増大に伴った接触部材との摺擦の上昇による削れや割れが発生するのを抑制することができる。更に、トナーの搬送性が低下するのを抑制し、高速出力下においても、画像追従不良の発生を抑制することができる。また、Raが3.5μm以下であれば、トナーの搬送性が過大となって、トナー劣化に起因したトナー融着が発生するのを抑制することができる。トナーや電子写真画像形成プロセスとの組み合わせにもよるが、Raが上記数値範囲内であれば、特に耐削れ性および耐割れ性の低下を抑制する性能に優れ、トナー融着、トナー搬送性不足に起因する不良画像を抑制するバランスが良好となる。このような表面粗さを有する表面層を得るには、相分離構造の適正化や、表面層に任意の粒径の球状微粒子を含有させる方法を例として挙げることができる。   The surface roughness of the surface layer is preferably 0.10 μm or more and 3.5 μm or less, particularly 0.20 μm or more and 3.0 μm or less in terms of centerline average roughness Ra. If Ra is 0.10 μm or more, it is possible to suppress an increase in adhesiveness on the surface of the conductive member and to suppress fogging in a high-temperature and high-humidity environment due to a decrease in toner rolling property. Furthermore, it is possible to suppress the occurrence of scraping or cracking due to an increase in rubbing with the contact member accompanying an excessive increase in the true contact area. Further, it is possible to suppress the toner transportability from being lowered, and to suppress the occurrence of image tracking failure even under high-speed output. In addition, when Ra is 3.5 μm or less, it is possible to suppress toner fusing due to toner deterioration due to excessive toner conveyance. Although it depends on the combination with the toner and the electrophotographic image forming process, if Ra is within the above numerical range, it is particularly excellent in suppressing the deterioration of the abrasion resistance and crack resistance, and the toner fusing and toner transportability are insufficient. The balance which suppresses the defective image resulting from is good. Examples of methods for obtaining a surface layer having such a surface roughness include optimization of the phase separation structure and a method of incorporating spherical fine particles having an arbitrary particle diameter in the surface layer.

RaはJIS規格(JISB0601−2001)に準拠し、(株)小坂研究所製surfcorder SE−3400を用い、送り速度0.5mm/s、カットオフ0.8mm、測定長2.5mmの条件で測定する。この測定を導電性部材の母線方向の任意3箇所で行い、これらの値の相加平均として得られる値をRaに採用することができる。   Ra is based on JIS standard (JISB0601-2001), measured using a surfcoder SE-3400 manufactured by Kosaka Laboratory, under conditions of a feed rate of 0.5 mm / s, a cutoff of 0.8 mm, and a measurement length of 2.5 mm. To do. This measurement is performed at any three locations in the bus bar direction of the conductive member, and a value obtained as an arithmetic average of these values can be adopted as Ra.

上述した表面粗さを導電性部材の表面に付与させるために、表面層は、相分離構造の形成を阻害しない範囲で、ドメイン相、マトリックス相の両者、もしくはどちらか一方の表面に凹凸形状を形成させる球状微粒子を含有してもよい。表面層が球状微粒子を含有することによって、導電性部材表面の表面粗度を均一にすることが容易となると同時に、表面層が磨耗した場合でも、表面粗度の変動を少なくし表面状態を一定に保持することができる。球状微粒子としては、体積平均粒径が5〜30μmであることが好ましい。微粒子の体積粒径の測定には、レーザー回折式粒度分布測定装置(商品名:LS−230型;コールター社製)に、リキッドモジュールを取り付けたものを用いることができる。測定は、水約10ccに微量の界面活性剤を添加し、これに微粒子約10mgを加え、超音波分散機で10分間分散した後、測定時間90秒間、測定回数1回の条件で測定を行う。上記の測定方法により測定した値を体積平均粒径の値として採用することができる。球状微粒子の含有量としては、表面層の樹脂成分100質量部に対して、1〜100質量部であることが好ましい。   In order to impart the above-mentioned surface roughness to the surface of the conductive member, the surface layer has an uneven shape on the surface of either the domain phase or the matrix phase, or either one, as long as the formation of the phase separation structure is not hindered. You may contain the spherical fine particle to form. When the surface layer contains spherical fine particles, it becomes easy to make the surface roughness of the surface of the conductive member uniform, and at the same time, even when the surface layer is worn, the fluctuation of the surface roughness is reduced and the surface state is kept constant. Can be held in. The spherical fine particles preferably have a volume average particle size of 5 to 30 μm. For measurement of the volume particle size of the fine particles, a laser diffraction particle size distribution measuring device (trade name: LS-230 type; manufactured by Coulter, Inc.) attached with a liquid module can be used. For measurement, a small amount of surfactant is added to about 10 cc of water, about 10 mg of fine particles are added thereto, and the mixture is dispersed for 10 minutes with an ultrasonic disperser, and then measured under the conditions of a measurement time of 90 seconds and a single measurement. . The value measured by the above measurement method can be adopted as the value of the volume average particle diameter. As content of a spherical fine particle, it is preferable that it is 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of resin components of a surface layer.

球状微粒子の材料としては、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂を挙げることができる。これらの球状微粒子は、例えば、懸濁重合、または分散重合法により製造することができる。   Examples of the material for the spherical fine particles include urethane resin, polyester resin, polyether resin, acrylic resin, and polycarbonate resin. These spherical fine particles can be produced, for example, by suspension polymerization or dispersion polymerization.

上記表面層には、上記成分の他、上記成分の機能を阻害しない範囲で、必要に応じて、充填剤、増量剤、加硫剤、加硫助剤、酸化防止剤、老化防止剤、加工助剤の如き各種添加剤を含有させることができる。   In addition to the above components, the surface layer has a filler, an extender, a vulcanizing agent, a vulcanization aid, an antioxidant, an anti-aging agent, a processing as long as it does not inhibit the functions of the above components. Various additives such as auxiliaries can be contained.

また、表面層の好ましい厚さとしては、1〜100μm、特には、2〜30μmである。表面層の厚さが1μm以上であれば、表面層より下の層が含有する染み出し物質のブリードを抑制し、粘着性増大によるトナー融着を抑制することができる。さらには、ドメインサイズの制御を容易とすることができる。表面層の厚さが100μm以下であれば、導電性部材が高硬度となるのを抑制し、トナーの融着を抑制することができる。さらに、ドメイン相とマトリックス相のドメインサイズの制御が容易となるため、高温高湿環境におけるカブリ抑制の観点からも上記範囲であることが好ましい。尚、形成された表面層の膜厚は、デジタルマイクロスコープ(VH−2450:キーエンス株式会社)を用いて、導電性部材の長手方向を端部より等間隔に3箇所、かつ周方向に等間隔に3箇所の合計9箇所で測定し、得られた値の相加平均値を表面層の膜厚とする。   The preferable thickness of the surface layer is 1 to 100 μm, particularly 2 to 30 μm. When the thickness of the surface layer is 1 μm or more, bleeding of the exuding substance contained in the layer below the surface layer can be suppressed, and toner fusion due to increased adhesion can be suppressed. Furthermore, it is possible to easily control the domain size. When the thickness of the surface layer is 100 μm or less, it is possible to suppress the conductive member from having high hardness and to suppress toner fusion. Furthermore, since it becomes easy to control the domain size of the domain phase and the matrix phase, the above range is preferable from the viewpoint of suppressing fogging in a high temperature and high humidity environment. In addition, the film thickness of the formed surface layer uses a digital microscope (VH-2450: Keyence Corporation), and the longitudinal direction of the conductive member is equidistant from the end portion at three locations, and is evenly spaced in the circumferential direction. In addition, the measurement is performed at a total of nine locations, and the arithmetic average value of the obtained values is taken as the film thickness of the surface layer.

<表面層の形成方法>
上記の構成を有する表面層は、軸芯体の外周に形成される弾性層の周面に、下記に示すポリエステル共重合樹脂、メラミン樹脂および導電性微粒子などの樹脂原料混合物を含む表面層形成用の塗料の塗膜を形成し、該塗膜を硬化させることによって形成できる。
<Method for forming surface layer>
The surface layer having the above structure is for forming a surface layer including a resin raw material mixture such as polyester copolymer resin, melamine resin and conductive fine particles shown below on the peripheral surface of the elastic layer formed on the outer periphery of the shaft core body. It can be formed by forming a coating film of the paint and curing the coating film.

上記ポリエステル共重合樹脂、メラミン樹脂および導電性微粒子を含む表面層形成用の塗料に用い得る溶媒として、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、または酢酸ブチルが挙げられる。また、この塗料の塗膜を弾性層上に形成する方法としては、スプレー、浸漬、またはロールコートの如き塗工方法を使用することができる。さらには、インクジェト法を用いて、表面層を形成することも可能である。そして、弾性層上に形成した塗膜を、乾燥して溶媒を除去し、硬化させることで、表面層を形成できる。塗膜の硬化は、加熱、電子線照射のいずれの方法によっても可能である。   Examples of the solvent that can be used for the coating material for forming the surface layer containing the polyester copolymer resin, the melamine resin, and the conductive fine particles include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, xylene, and butyl acetate. Moreover, as a method of forming the coating film of the paint on the elastic layer, a coating method such as spraying, dipping, or roll coating can be used. Furthermore, it is also possible to form a surface layer using an inkjet method. And a surface layer can be formed by drying the coating film formed on the elastic layer, removing a solvent, and making it harden | cure. The coating film can be cured by either heating or electron beam irradiation.

上記塗膜形成に浸漬塗工を使用する場合、図3に示す塗料の循環機構を有する液循環型浸漬塗工装置を用いることが好ましい。図3に示す塗工装置は浸漬槽5を有する。浸漬槽5は弾性層3が形成されたローラ6の外径よりわずかに大きな内径と、ローラ6の軸方向の長さより長い深さとを備えた円筒形を有し、浸漬槽5の軸方向を垂直方向にして設置される。その上端部外周には環状の液受け部7が設けられ、液受け部7はその底面に接続される管9により、攪拌タンク8に接続されている。一方、浸漬槽5の底部は管13を介して表面層形成用塗料10を循環させるポンプ11に接続されている。また、ポンプ11と攪拌タンク8とは、接続管12によって接続されている。攪拌タンク8には内部に収納する表面層形成用塗料10を攪拌するための攪拌翼14が設けられる。この塗工装置には、浸漬槽5の上部において昇降板16を浸漬槽5の軸方向に昇降させる昇降装置15が設けられている。そして、昇降板16に懸架されるローラ6は浸漬槽5に進入、後退可能となっている。このような塗工装置を用いて弾性層3上に表面層4を形成するには、ポンプ11を駆動し、攪拌タンク8に収納する表面層形成用塗料10を、管12、13を通って浸漬槽5に供給する。昇降装置15を駆動させ昇降板16を降下させ、ローラ6を表面層形成用塗料10が充填された浸漬槽5に進入させる。ローラ6の進入により浸漬槽の上端5aから溢れ出た表面層形成用塗料10は液受け部7に受けられ、管9を通って攪拌タンク8に戻される。その後、昇降装置を駆動して昇降板を上昇させ、ローラ6を所定の速度で浸漬槽5から後退させ、弾性層3上に塗膜を形成する。この間、攪拌タンク8内で攪拌翼14を回転させ、表面層形成用塗料を攪拌して含有物の沈降を抑制し、表面層形成用塗料の均一性を維持する。塗膜が形成されたローラは、昇降板16から取り外され、塗膜を乾燥、硬化して、表面層4が成形される。   When dip coating is used for the coating film formation, it is preferable to use a liquid circulation type dip coating apparatus having a paint circulation mechanism shown in FIG. The coating apparatus shown in FIG. The immersion tank 5 has a cylindrical shape with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the roller 6 on which the elastic layer 3 is formed and a depth longer than the length of the roller 6 in the axial direction. Installed vertically. An annular liquid receiving portion 7 is provided on the outer periphery of the upper end portion, and the liquid receiving portion 7 is connected to the stirring tank 8 by a pipe 9 connected to the bottom surface. On the other hand, the bottom of the immersion tank 5 is connected to a pump 11 that circulates the surface layer forming paint 10 via a pipe 13. The pump 11 and the stirring tank 8 are connected by a connecting pipe 12. The stirring tank 8 is provided with a stirring blade 14 for stirring the surface layer forming paint 10 accommodated therein. The coating device is provided with a lifting device 15 that lifts and lowers the lifting plate 16 in the axial direction of the immersion bath 5 in the upper part of the immersion bath 5. The roller 6 suspended on the lifting plate 16 can enter and retract into the immersion tank 5. In order to form the surface layer 4 on the elastic layer 3 using such a coating apparatus, the pump 11 is driven and the surface layer forming coating material 10 stored in the stirring tank 8 is passed through the pipes 12 and 13. Supply to the dipping bath 5. The elevating device 15 is driven, the elevating plate 16 is lowered, and the roller 6 is caused to enter the immersion tank 5 filled with the surface layer forming paint 10. The surface layer forming coating material 10 overflowing from the upper end 5 a of the immersion tank due to the entrance of the roller 6 is received by the liquid receiving portion 7 and returned to the stirring tank 8 through the pipe 9. Thereafter, the elevating device is driven to raise the elevating plate, and the roller 6 is retracted from the immersion tank 5 at a predetermined speed to form a coating film on the elastic layer 3. During this time, the stirring blade 14 is rotated in the stirring tank 8 to stir the surface layer forming paint to suppress sedimentation of the contents, and maintain the uniformity of the surface layer forming paint. The roller on which the coating film is formed is removed from the elevating plate 16, and the coating film is dried and cured to form the surface layer 4.

<軸芯体>
本発明の導電性部材に用いる軸芯体は、軸芯体の外周に形成される上層としての少なくとも一層以上の弾性層3を支持し、感光体へトナーを搬送可能な強度と、帯電したトナーを感光体へ移動可能な電極となり得る導電性とを有するものであればよい。その材料としては、アルミニウム、ステンレス、導電性を有する合成樹脂、鉄、銅合金などの金属または合金が挙げられる。
<Shaft core>
The shaft core body used for the conductive member of the present invention supports at least one elastic layer 3 as an upper layer formed on the outer periphery of the shaft core body, has a strength capable of transporting toner to the photoreceptor, and charged toner. As long as it has conductivity that can be an electrode that can be moved to the photoreceptor. Examples of the material include aluminum, stainless steel, conductive synthetic resin, iron, copper alloy, and other metals or alloys.

<弾性層>
また、軸芯体の外周に形成される弾性層は、原料主成分としてゴムまたは樹脂を用いた成型体である。また、弾性層は発泡体、非発泡体のいずれであってもよい。なお、原料主成分のゴムとして、従来、現像ローラに用いられている種々のゴムを用いることができる。具体的には、以下のものが挙げられる。エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)、アクリルニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、NBRの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム。また、原料主成分の樹脂は主に熱可塑性樹脂であり、以下のものが挙げられる。低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)の如きポリエチレン系樹脂;ポリプロピレン系樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリスチレン系樹脂;ABS樹脂;ポリイミド;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートの如きポリエステル樹脂;フッ素樹脂;ポリアミド6、ポリアミド66、MXD6の如きポリアミド樹脂。そして、これらゴムおよび樹脂は、単独であるいは2種以上を混合して用いられる。
<Elastic layer>
The elastic layer formed on the outer periphery of the shaft core is a molded body using rubber or resin as a main ingredient. The elastic layer may be a foam or a non-foam. In addition, various rubbers conventionally used for developing rollers can be used as the raw material rubber. Specific examples include the following. Ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), fluorine rubber, Silicone rubber, epichlorohydrin rubber, NBR hydride, polysulfide rubber, urethane rubber. In addition, the raw material resin is mainly a thermoplastic resin, and examples thereof include the following. Polyethylene resins such as low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), and ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA); polypropylene resins; polycarbonate resins; polystyrene resins ABS resin; polyimide; polyester resin such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; fluororesin; polyamide resin such as polyamide 6, polyamide 66, and MXD6. And these rubber | gum and resin are used individually or in mixture of 2 or more types.

さらに、本発明の導電性部材では、弾性層自体に要求される機能に必要な、導電剤や非導電性充填剤のような成分、また、ゴムおよび樹脂成型体とする際に利用される各種添加剤成分、例えば、増量剤、酸化防止剤、加工助剤、架橋剤、触媒、分散促進剤等を原料主成分に適宜配合できる。   Furthermore, in the conductive member of the present invention, components such as a conductive agent and a non-conductive filler necessary for the functions required for the elastic layer itself, and various types used when forming rubber and resin molded bodies are used. Additive components such as extenders, antioxidants, processing aids, crosslinking agents, catalysts, dispersion promoters, and the like can be appropriately blended into the raw material main component.

導電剤としては、イオン導電機構によるイオン導電性物質と、電子導電機構による導電付与剤があり、どちらか一方、或いは併用することも可能である。   As the conductive agent, there are an ion conductive material based on an ion conductive mechanism and a conductivity imparting agent based on an electronic conductive mechanism, and either one or a combination thereof can be used.

電子導電機構による導電付与剤としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属の粉体や繊維;酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛の如き金属酸化物;ファーネスブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、PAN系カーボンブラック、ピッチ系カーボンブラック、カーボンナノチューブの如きカーボン系の導電剤。   Examples of the conductivity-imparting agent based on the electronic conduction mechanism include the following. Powders and fibers of metals such as aluminum, palladium, iron, copper, and silver; metal oxides such as titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide; furnace black, acetylene black, ketjen black, PAN-based carbon black, pitch-based carbon Carbon-based conductive agents such as black and carbon nanotubes.

また、イオン導電機構によるイオン導電性物質としては、以下のものが挙げられる。LiCF3SO3、NaClO4、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN、KSCN、NaClの如きアルカリ金属塩;NH4Cl、NH4SO4、NH4NO3の如きアンモニウム塩;Ca(ClO42、Ba(ClO42の如きアルカリ土類金属塩;第四級アンモニウム塩の如き陽イオン性界面活性剤;脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩の如き陰イオン性界面活性剤;ベタインの如き両性界面活性剤。 Moreover, the following are mentioned as an ion conductive substance by an ion conductive mechanism. Alkali metal salts such as LiCF 3 SO 3 , NaClO 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , NaSCN, KSCN, NaCl; ammonium salts such as NH 4 Cl, NH 4 SO 4 , NH 4 NO 3 ; Ca (ClO 4 ) 2 , alkaline earth metal salts such as Ba (ClO 4 ) 2 ; cationic surfactants such as quaternary ammonium salts; shades such as aliphatic sulfonates, alkyl sulfates, alkyl phosphates Ionic surfactants; amphoteric surfactants such as betaines.

これら導電付与剤は、単独でまたは2種類以上を混合して使用することができる。
これらの内、カーボンブラック系の導電剤は、比較的安価かつ容易に入手でき、また、主成分のゴムおよび樹脂材料の種類に依らず、良好な導電性を付与できるため、好ましい。
These conductivity-imparting agents can be used alone or in admixture of two or more.
Among these, a carbon black-based conductive agent is preferable because it is relatively inexpensive and easily available, and good conductivity can be imparted regardless of the types of the main rubber and resin material.

原料主成分のゴムおよび樹脂材料中に、微粉末状の導電剤を分散させる手段としては、従来から利用される下記の手段を原料主成分のゴムおよび樹脂材料に応じて適宜利用すればよい。例えば、ロールニーダー、バンバリーミキサーの如き手段が挙げられる。また、弾性層の体積抵抗率は1×103〜1×1011Ω・cmの範囲にあることが好ましい。弾性層の体積抵抗率が1×103〜1×1011Ω・cmであれば、トナーを均一に帯電することができる。弾性層の体積抵抗率のより好ましい範囲は1×103〜1×108Ω・cmである。 As means for dispersing the fine powdered conductive agent in the raw material rubber and resin material, the following means conventionally used may be appropriately used according to the raw material rubber and resin material. For example, means such as a roll kneader and a Banbury mixer can be used. The volume resistivity of the elastic layer is preferably in the range of 1 × 10 3 to 1 × 10 11 Ω · cm. When the volume resistivity of the elastic layer is 1 × 10 3 to 1 × 10 11 Ω · cm, the toner can be uniformly charged. A more preferable range of the volume resistivity of the elastic layer is 1 × 10 3 to 1 × 10 8 Ω · cm.

充填剤および増量剤としては、以下のものが挙げられる。シリカ、石英微粉末、ケイソウ土、酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、有機補強剤、有機充填剤。これらの充填剤は表面を有機ケイ素化合物で処理して疎水化してもよい。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤の如き高分子化合物に対して使用される公知のものを適宜選択して使用できる。
加工助剤としては、公知の材料が使用可能である。具体的には、ステアリン酸、オレイン酸の如き脂肪酸、脂肪酸の金属塩やエステルが使用できる。
Examples of the filler and extender include the following. Silica, quartz fine powder, diatomaceous earth, zinc oxide, basic magnesium carbonate, activated calcium carbonate, magnesium silicate, aluminum silicate, titanium dioxide, talc, mica powder, aluminum sulfate, calcium sulfate, barium sulfate, glass fiber, organic Reinforcing agent, organic filler. These fillers may be hydrophobized by treating the surface with an organosilicon compound.
As the antioxidant, known antioxidants used for polymer compounds such as hindered phenolic antioxidants, phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, amine antioxidants, sulfur antioxidants, etc. A thing can be appropriately selected and used.
A known material can be used as the processing aid. Specifically, fatty acids such as stearic acid and oleic acid, metal salts and esters of fatty acids can be used.

なお、感光体と当接して、ニップ幅を確保し、加えて、好適なセット性を満たすものとするためには、弾性層の厚さは、好ましくは、0.5mm以上、より好ましくは1.0mm以上とする。また、弾性層の厚さの上限は、作製される導電性部材の外径精度を損なわない限り、特にない。しかしながら、弾性層の厚さを過度に厚くすると、導電性部材および当接部材を長時間当接させたまま放置すると、当接箇所の変形が大きくなり、歪みが残るので好ましくない。したがって、実用上、弾性層の厚さは6.0mm以下とするのが適当であり、5.0mm以下がより好ましい。   In order to make contact with the photosensitive member to ensure a nip width and to satisfy a suitable setting property, the thickness of the elastic layer is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1. 0.0 mm or more. Further, there is no upper limit on the thickness of the elastic layer as long as the outer diameter accuracy of the conductive member to be manufactured is not impaired. However, if the thickness of the elastic layer is excessively large, leaving the conductive member and the contact member in contact with each other for a long time is not preferable because deformation of the contact portion increases and distortion remains. Therefore, practically, the thickness of the elastic layer is suitably 6.0 mm or less, and more preferably 5.0 mm or less.

また、弾性層の成型後、必要に応じて、コロナ処理、プラズマ処理、火炎処理、UV処理といった表面処理を施すこともできる。これらの表面処理を施すことで、弾性層の最表面に反応活性基が形成され、表面層との層間接着性を向上させることができる。   In addition, after the elastic layer is formed, surface treatment such as corona treatment, plasma treatment, flame treatment, and UV treatment can be performed as necessary. By performing these surface treatments, reactive groups are formed on the outermost surface of the elastic layer, and interlayer adhesion with the surface layer can be improved.

なお、本発明では、この弾性層の成形は、従来から知られている押出成形法、圧縮成形法、射出成形法などによって可能であるが、特に限定されない。層構成としては本発明に記載された特徴を有すれば、限定されず、二層以上の構成とすることもできる。
なお、本発明に係る導電性部材は、感光体を所定に電位に帯電させるための帯電部材として用いた場合においても優れた効果を発揮する。すなわち、本発明に係る導電性部材は、感光体の帯電が不安定化しやすい低温低湿環境下で、長期に亘って接触帯電用の帯電部材として使用した場合においても、表面の摩耗や割れは極めて生じにくく、長期に亘る感光体の安定した帯電に資するものである。
In the present invention, the elastic layer can be molded by a conventionally known extrusion molding method, compression molding method, injection molding method, or the like, but is not particularly limited. As long as it has the characteristic described in this invention as a layer structure, it is not limited, It can also be set as the structure of two or more layers.
Note that the conductive member according to the present invention exhibits an excellent effect even when used as a charging member for charging the photoreceptor to a predetermined potential. That is, the conductive member according to the present invention is extremely resistant to surface wear and cracking even when used as a charging member for contact charging over a long period of time in a low-temperature and low-humidity environment where the charging of the photoreceptor is likely to become unstable. It is difficult to occur and contributes to stable charging of the photosensitive member over a long period of time.

<プロセスカートリッジ>
また、本発明のプロセスカートリッジは、図4に示すように、少なくとも導電性部材1、トナー規制部材21、トナー容器20を有し、前記導電性部材1を現像ローラとして具備し、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能に装着される。さらに、本発明は、前記導電性部材の表面にトナーの薄層を形成し、その導電性部材を感光体に当接して配置させて感光体表面にトナーを供給することにより、感光体に可視画像を形成させる電子写真画像形成装置である。この導電性部材1、トナー規制部材21、トナー容器20を有するプロセスカートリッジ17は、図4に示す電子写真画像形成装置の本体に脱着可能に装着されるプロセスカートリッジのように、感光体18、クリーニングブレード26、廃トナー収容容器25、帯電ローラ24とともに一体のオールインワンプロセスカートリッジとすることができる。また、前記導電性部材1を帯電ローラ24として用いることも出来る。
<Process cartridge>
Further, as shown in FIG. 4, the process cartridge of the present invention includes at least a conductive member 1, a toner regulating member 21, and a toner container 20, and includes the conductive member 1 as a developing roller to form an electrophotographic image. It is detachably attached to the main body of the apparatus. Further, according to the present invention, a thin layer of toner is formed on the surface of the conductive member, the conductive member is placed in contact with the photosensitive member, and the toner is supplied to the surface of the photosensitive member, whereby the photosensitive member is visible. An electrophotographic image forming apparatus for forming an image. The process cartridge 17 having the conductive member 1, the toner regulating member 21, and the toner container 20 is like the process cartridge detachably mounted on the main body of the electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. The blade 26, the waste toner container 25, and the charging roller 24 can be integrated into an all-in-one process cartridge. Further, the conductive member 1 can be used as the charging roller 24.

<電子写真画像形成装置>
図5は、本発明の導電性部材を具備したプロセスカートリッジを用いた電子写真画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図5の電子写真画像形成装置には、導電性部材1、トナー供給ローラ19、トナー容器20およびトナー規制部材21からなる現像装置22と、感光体18と、クリーニングブレード26と、廃トナー収容容器25と、帯電ローラ24とからなるプロセスカートリッジ17が脱着可能に電子写真画像形成装置の本体に装着されている。また、感光体18、クリーニングブレード26、廃トナー収容容器25、帯電ローラ24は電子写真画像形成装置の本体に配備されていてもよい。感光体18は矢印方向に回転し、感光体18を帯電処理するための帯電ローラ24によって一様に帯電され、感光体18に静電潜像を書き込む露光手段であるレーザー光23により、その感光体表面に静電潜像が形成される。上記静電潜像は、感光体18に対して接触配置される現像装置22によってトナー20aを付与されることにより現像され、トナー像として可視化される。
<Electrophotographic image forming apparatus>
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an electrophotographic image forming apparatus using a process cartridge having a conductive member of the present invention. The electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 5 includes a developing device 22 including a conductive member 1, a toner supply roller 19, a toner container 20, and a toner regulating member 21, a photoconductor 18, a cleaning blade 26, and a waste toner container. 25 and a charging roller 24, a process cartridge 17 is detachably mounted on the main body of the electrophotographic image forming apparatus. Further, the photoconductor 18, the cleaning blade 26, the waste toner container 25, and the charging roller 24 may be provided in the main body of the electrophotographic image forming apparatus. The photosensitive member 18 rotates in the direction of the arrow, is uniformly charged by a charging roller 24 for charging the photosensitive member 18, and the photosensitive member 18 is exposed to the laser beam 23 as an exposure means for writing an electrostatic latent image on the photosensitive member 18. An electrostatic latent image is formed on the body surface. The electrostatic latent image is developed by applying the toner 20a by the developing device 22 disposed in contact with the photoconductor 18, and visualized as a toner image.

現像は露光部にトナー像を形成する所謂反転現像を行っている。可視化された感光体18上のトナー像は、転写部材である転写ローラ29によって記録媒体である紙34に転写される。紙34は、給紙ローラ35および吸着ローラ36を経て装置内に給紙され、エンドレスベルト状の転写搬送ベルト32により感光体18と転写ローラ29の間に搬送される。転写搬送ベルトは、従動ローラ33、駆動ローラ28、テンションローラ31により稼働している。転写ローラ29および吸着ローラ36には、バイアス電源30から電圧が印加されている。トナー像を転写された紙34は、定着装置27により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。   Development is so-called reversal development in which a toner image is formed on the exposed portion. The visualized toner image on the photoconductor 18 is transferred to a paper 34 as a recording medium by a transfer roller 29 as a transfer member. The paper 34 is fed into the apparatus through a paper feed roller 35 and a suction roller 36, and is transported between the photoconductor 18 and the transfer roller 29 by an endless belt-shaped transfer transport belt 32. The transfer conveyance belt is operated by a driven roller 33, a driving roller 28, and a tension roller 31. A voltage is applied to the transfer roller 29 and the suction roller 36 from a bias power source 30. The paper 34 to which the toner image has been transferred is subjected to fixing processing by the fixing device 27, discharged outside the device, and the printing operation is completed.

一方、転写されずに感光体18上に残存した転写残トナーは、感光体表面をクリーニングするためのクリーニング部材であるクリーニングブレード26により掻き取られ廃トナー収容容器25に収納され、クリーニングされた感光体18は上述工程を繰り返し行う。   On the other hand, the untransferred toner remaining on the photosensitive member 18 without being transferred is scraped off by a cleaning blade 26 which is a cleaning member for cleaning the surface of the photosensitive member, and is stored in a waste toner container 25 and cleaned. The body 18 repeats the above process.

現像装置22は、一成分現像剤としてトナー20aを収容した現像容器20と、現像容器内の長手方向に延在する開口部に位置し感光体18と対向設置されたトナー担持体としての導電性部材1とを備え、感光体18上の静電潜像を現像して可視化するようになっている。   The developing device 22 includes a developing container 20 containing toner 20a as a one-component developer, and a conductive material as a toner carrier that is located in an opening extending in the longitudinal direction in the developing container and is opposed to the photosensitive member 18. The electrostatic latent image on the photosensitive member 18 is developed and visualized.

また、トナー規制部材21として、金属製の板金にゴム弾性体を固定した部材や、SUSやリン青銅の薄板のようなバネ性を有する部材、もしくはその表面に樹脂やゴムを積層した部材が用いられる。また、トナー規制部材21に、導電性部材1に印加する電圧よりも高い電圧を印加することにより、導電性部材上のトナー層を制御することが可能であり、そのためにはトナー規制部材21はSUSやリン青銅の薄板を用いることが好ましい。なお、導電性部材1およびトナー規制部材21にはバイアス電源30から電圧が印加されているが、現像ブレード21に印加する電圧は、導電性部材1に印加する電圧に対し、絶対値で100Vから300V大きい電圧とすることが好ましい。   Further, as the toner regulating member 21, a member in which a rubber elastic body is fixed to a metal sheet metal, a member having a spring property such as a thin plate of SUS or phosphor bronze, or a member in which resin or rubber is laminated on the surface thereof is used. It is done. Further, by applying a voltage higher than the voltage applied to the conductive member 1 to the toner regulating member 21, the toner layer on the conductive member can be controlled. It is preferable to use a thin plate of SUS or phosphor bronze. A voltage is applied from the bias power source 30 to the conductive member 1 and the toner regulating member 21, but the voltage applied to the developing blade 21 is 100 V in absolute value with respect to the voltage applied to the conductive member 1. It is preferable that the voltage be 300V larger.

現像装置22における現像プロセスを、以下に説明する。回転可能に支持されたトナー供給ローラ19により導電性部材1上にトナーが塗布される。導電性部材1上に塗布されたトナーは、導電性部材1の回転によりトナー規制部材21と摺擦される。ここで、トナー規制部材21に印加されたバイアスにより、導電性部材上のトナーが導電性部材上に均一にコートされる。導電性部材1は感光体18と回転しながら接触し、感光体18上に形成された静電潜像を、導電性部材1上にコートされたトナーにより、現像することで画像が形成される。   The developing process in the developing device 22 will be described below. The toner is applied onto the conductive member 1 by the toner supply roller 19 that is rotatably supported. The toner applied on the conductive member 1 is rubbed against the toner regulating member 21 by the rotation of the conductive member 1. Here, the toner on the conductive member is uniformly coated on the conductive member by the bias applied to the toner regulating member 21. The conductive member 1 is in contact with the photosensitive member 18 while rotating, and an image is formed by developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 18 with toner coated on the conductive member 1. .

トナー供給ローラ19の構造としては、発泡骨格状スポンジ構造や軸芯体上にレーヨン、ポリアミドなどの繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、導電性部材1へのトナー20a供給および未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施例では、軸芯体上にポリウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いた。   As the structure of the toner supply roller 19, a foamed skeleton-like sponge structure or a fur brush structure in which fibers such as rayon and polyamide are planted on the shaft core is used to supply the toner 20 a to the conductive member 1 and undeveloped toner. It is preferable from the point of peeling off. In this embodiment, an elastic roller having a polyurethane foam on a shaft core was used.

このトナー供給ローラ19の導電性部材1に対する当接幅としては、1〜8mmが好ましく、また、導電性部材1に対してその当接部において相対速度をもたせることが好ましい。   The contact width of the toner supply roller 19 with respect to the conductive member 1 is preferably 1 to 8 mm, and it is preferable that the conductive member 1 has a relative speed at the contact portion.

以下に、本発明の導電性部材、プロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置を具体的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。まず、本発明の実施例および比較例における弾性層ローラの作製方法を具体的に例示して説明する。   Hereinafter, the conductive member, the process cartridge, and the electrophotographic image forming apparatus of the present invention will be described in detail, but the technical scope of the present invention is not limited thereto. First, a method for producing an elastic layer roller in Examples and Comparative Examples of the present invention will be specifically illustrated and described.

<弾性層ローラ(1)の作製>
下記の材料を直径30mm、L/D32の2軸押出機を用いて混練し、押出して樹脂混合物を調製した。
<Preparation of elastic layer roller (1)>
The following materials were kneaded using a twin screw extruder having a diameter of 30 mm and L / D32, and extruded to prepare a resin mixture.

・スチレンブタジエン系エラストマー(商品名:SL563、JSR株式会社製):100質量部
・カーボンブラック(商品名:Printex U、エボニック・デグサ・ジャパン製):40質量部
・炭酸カルシウム(商品名:ナノックス#30、丸尾カルシウム株式会社製):60質量部
・酸化亜鉛(商品名:活性亜鉛華、境化学工業株式会社製):5質量部
・ステアリン酸亜鉛(商品名:SZ−P、境化学工業株式会社製):2質量部
・加硫促進剤1(商品名 ノクセラーM、大内新興社製):0.5質量部
・加硫促進剤2(商品名 ノクセラーTRA、大内新興社製):1.2質量部
・硫黄(商品名:サルファックスPMC、鶴見化学株式会社製):1.6質量部
Styrene butadiene elastomer (trade name: SL563, manufactured by JSR Corporation): 100 parts by mass Carbon black (trade name: Printex U, manufactured by Evonik Degussa Japan): 40 parts by mass Calcium carbonate (trade name: Nanox # 30, Maruo Calcium Co., Ltd.): 60 parts by mass, zinc oxide (trade name: activated zinc white, produced by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.): 5 parts by mass, zinc stearate (trade name: SZ-P, Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) 2) parts by mass / vulcanization accelerator 1 (trade name Noxeller M, manufactured by Ouchi Shinsei): 0.5 parts by mass / vulcanization accelerator 2 (trade name Noxeller TRA, manufactured by Ouchi Shinsei): 1.2 parts by mass / sulfur (trade name: Sulfax PMC, manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.): 1.6 parts by mass

次いで、上記樹脂混合物をペレット化した。このペレットを、クロスヘッド押出機を用いて、直径6mm、長さ250mmのステンレス(SUS304)製の軸芯体上に押出成形し、弾性層を形成した。この弾性層の端部を切断し、さらに弾性層の表面部分を回転砥石(GC#80)で研磨して、厚み3mm(直径:12mm)の弾性層を軸芯体の周囲に有する弾性層ローラ(1)を得た。   The resin mixture was then pelletized. This pellet was extruded on a stainless steel (SUS304) shaft core having a diameter of 6 mm and a length of 250 mm using a crosshead extruder to form an elastic layer. An elastic layer roller having an elastic layer having a thickness of 3 mm (diameter: 12 mm) around the shaft core by cutting the end of the elastic layer and further polishing the surface portion of the elastic layer with a rotating grindstone (GC # 80) (1) was obtained.

<弾性層ローラ(2)の調製>
反応基として、以下のビニル基を有する液状シリコーンゴムベース材料Aとビニル基およびSiH基を有する液状シリコーンゴムベース材料Bとを質量比1:1で混合して調製した未加硫のシリコーンゴムを熱硬化して弾性層ローラ(2)を作製した。
<Preparation of elastic layer roller (2)>
An unvulcanized silicone rubber prepared by mixing a liquid silicone rubber base material A having the following vinyl groups as a reactive group and a liquid silicone rubber base material B having vinyl groups and SiH groups in a mass ratio of 1: 1. The elastic layer roller (2) was produced by thermosetting.

(ビニル基を有する液状シリコーンゴムベース材料A)
・両末端にビニル基を有し、重量平均分子量(Mw)が85000のジメチルポリシロキサン:100質量部
・カーボンブラック(商品名:Raven860Ultra、ColumbianChemical製):8質量部
・シリカ(商品名:レオロシールMT−10、トクヤマ社製):10質量部
(Liquid silicone rubber base material A having vinyl group)
Dimethylpolysiloxane having vinyl groups at both ends and having a weight average molecular weight (Mw) of 85000: 100 parts by mass Carbon black (trade name: Raven 860 Ultra, manufactured by Columbian Chemical): 8 parts by mass Silica (trade name: Leolosil MT -10, manufactured by Tokuyama Corporation): 10 parts by mass

(ビニル基およびSiH基を有する液状シリコーンゴムベース材料B)
・両末端にビニル基を有し、重量平均分子量(Mw)が85000のジメチルポリシロキサン:100質量部
・カーボンブラック(商品名:Raven860Ultra、ColumbianChemical製):8質量部
・シリカ(商品名:レオロシールMT−10、トクヤマ社製):10質量部
・硬化触媒(2質量%の塩化白金酸のイソプロパノール溶液をジメチルポリシロキサンに対して10ppm配合したもの):0.5質量部
・メチルハイドロジェンポリシロキサン:3質量部(ベース材料AおよびBに含有するビニル基1モルに対して、SiH基が1.1モルとなる量)
(Liquid silicone rubber base material B having vinyl group and SiH group)
Dimethylpolysiloxane having vinyl groups at both ends and having a weight average molecular weight (Mw) of 85000: 100 parts by mass Carbon black (trade name: Raven 860 Ultra, manufactured by Columbian Chemical): 8 parts by mass Silica (trade name: Leolosil MT -10, manufactured by Tokuyama Corporation): 10 parts by mass / curing catalyst (2% by mass of an isopropanol solution of chloroplatinic acid mixed with 10 ppm with respect to dimethylpolysiloxane): 0.5 parts by mass / methyl hydrogen polysiloxane: 3 parts by mass (amount of SiH groups of 1.1 mol with respect to 1 mol of vinyl groups contained in base materials A and B)

軸芯体として、SUS304製の直径6mmの芯金に、プライマー(商品名:DY35−051、東レダウコーニング社製)を、厚み約1μmになるように塗布し、150℃、30分間焼き付けたものを用いた。次いで、軸芯体を金型内に配置し、上記未加硫のシリコーンゴムを金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を加熱して未加硫のシリコーンゴムを150℃、15分間加硫硬化し、冷却後脱型した。その後、さらに180℃、1時間加熱し硬化反応を完結させ、厚み3mmの弾性層を軸芯体の周囲に有する弾性層ローラ(2)を得た。   As a shaft core body, a primer (trade name: DY35-051, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is applied to a 6 mm diameter core bar made of SUS304 to a thickness of about 1 μm and baked at 150 ° C. for 30 minutes. Was used. Next, the shaft core was placed in a mold, and the unvulcanized silicone rubber was injected into a cavity formed in the mold. Subsequently, the mold was heated to cure and cure the unvulcanized silicone rubber at 150 ° C. for 15 minutes, and then demolded after cooling. Thereafter, the mixture was further heated at 180 ° C. for 1 hour to complete the curing reaction, whereby an elastic layer roller (2) having an elastic layer having a thickness of 3 mm around the shaft core was obtained.

続いて、本発明の実施例および比較例におけるポリエステル共重合樹脂の出発原料である(脂肪族)エステル樹脂の合成は下記出発原料を用いて行った。以下に具体的な合成方法を例示して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Subsequently, the synthesis of the (aliphatic) ester resin which is a starting material of the polyester copolymer resin in Examples and Comparative Examples of the present invention was performed using the following starting materials. Hereinafter, specific synthesis methods will be exemplified and described, but the present invention is not limited thereto.

<エステル樹脂原料/脂肪族ジオール類(B−1)>
・1,2−エタンジオール(R炭素数:2、三協化学株式会社製)
・1,4−ブタンジオール(R炭素数:4、三協化学株式会社製)
・1,5−ペンタンジオール(R炭素数:5、宇部興産株式会社製)
・1,6−ヘキサンジオール(R炭素数:6、宇部興産株式会社製)
・1,7−ヘプタンジオール(R炭素数:7、宇部興産株式会社製)
・1,9−ノナンジオール(R炭素数:9、メルクケミカルズジャパン製)
・3−メチル1,5−ペンタンジオール(R炭素数:6、分岐型、株式会社クラレ製)
・2−メチル1,8−オクタンジオール(R炭素数:9、分岐型、株式会社クラレ製)
・1,10−デカンジオール(R炭素数:10、東京化成工業株式会社)
<Ester resin raw material / aliphatic diols (B-1)>
・ 1,2-ethanediol (R 1 carbon number: 2, manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd.)
1,4-butanediol (R 1 carbon number: 4, Sankyo Chemical Co., Ltd.)
・ 1,5-pentanediol (R 1 carbon number: 5, manufactured by Ube Industries, Ltd.)
・ 1,6-hexanediol (R 1 carbon number: 6, manufactured by Ube Industries, Ltd.)
・ 1,7-Heptanediol (R 1 carbon number: 7, manufactured by Ube Industries, Ltd.)
・ 1,9-nonanediol (R 1 carbon number: 9, manufactured by Merck Chemicals Japan)
・ 3-methyl 1,5-pentanediol (R 1 carbon number: 6, branched type, manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
2-methyl 1,8-octanediol (R 1 carbon number: 9, branched type, manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
・ 1,10-decanediol (R 1 carbon number: 10, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

<エステル樹脂原料/ジカルボン酸(B−2)>
・アジピン酸(脂肪族系、R炭素数:4、住友化学株式会社製)
・セバシン酸(脂肪族系、R炭素数:8、ケイエフトレーディング株式会社製)
・テレフタル酸(芳香族系、三井化学株式会社製)
<Ester resin raw material / dicarboxylic acid (B-2)>
Adipic acid (aliphatic, R 2 carbon number: 4, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
-Sebacic acid (aliphatic, R 2 carbon number: 8, manufactured by KE Trading Co., Ltd.)
・ Terephthalic acid (aromatic, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)

[エステル樹脂(1)の合成]
1,2−エタンジオール620.6g(10mol)、アジピン酸730.7g(10mol)、触媒のテトラブチルチタネート0.94g(0.50mol)をパイレックス(登録商標)ガラス製フラスコに入れ、マグネチックスターラーを用いて混合撹拌した。その後、フラスコ内の温度を230℃になるまで加熱し、30分間混合撹拌した。最終圧力は30Torrとし、留去する水は反応系該へ除外した。反応終了後、白色の反応生成物としてのエステル樹脂(1)を得た。このエステル樹脂(1)をクロロホルムに溶解させ、その後メタノールで再沈殿させた後、得られた生成物をFT−IRおよびH−NMRを用いて、スペクトル解析を行った。その結果、エステル樹脂(1)は、アジピン酸エチルを基本骨格とする脂肪族ポリエステルであることを確認した。合成に用いた出発原料および構造を表1に示す。
[Synthesis of ester resin (1)]
620.6 g (10 mol) of 1,2-ethanediol, 730.7 g (10 mol) of adipic acid, and 0.94 g (0.50 mol) of catalyst tetrabutyl titanate were placed in a Pyrex (registered trademark) glass flask and a magnetic stirrer. Were mixed and stirred. Then, it heated until the temperature in a flask was set to 230 degreeC, and mixed and stirred for 30 minutes. The final pressure was 30 Torr, and water distilled off was excluded from the reaction system. After completion of the reaction, an ester resin (1) was obtained as a white reaction product. This ester resin (1) was dissolved in chloroform and then reprecipitated with methanol, and then the obtained product was subjected to spectral analysis using FT-IR and H-NMR. As a result, it was confirmed that the ester resin (1) is an aliphatic polyester having ethyl adipate as a basic skeleton. The starting materials and structures used for the synthesis are shown in Table 1.

[エステル樹脂(2)〜(11)の合成]
エステル樹脂(1)同様にエステル樹脂(2)〜(11)の合成を行った。このときの脂肪族ジオール類と二塩基酸のモル比は、常に1:1で合成した。合成に用いた出発原料および構造を表1に示す。
[Synthesis of ester resins (2) to (11)]
The ester resins (2) to (11) were synthesized in the same manner as the ester resin (1). At this time, the molar ratio of aliphatic diols to dibasic acid was always 1: 1. The starting materials and structures used for the synthesis are shown in Table 1.

[エステル樹脂(12)の合成]
ε−カプロラクトン(ダイセル工業株式会社製)1141.4g(10mol)、エチレングリコール(三菱化学株式会社製)620.6g(10mol)、開始剤としてナトリウムメチラート0.50gをパイレックス(登録商標)ガラス製フラスコに入れ、マグネチックスターラーを用いて10分混合撹拌した。その後、フラスコ内の温度を100℃になるまで加熱し、30分間混合撹拌した。最終圧力は10Torrとし、留去する水は反応系該へ除外した。反応終了後、白色の反応生成物としてのエステル樹脂(12)を得た。このエステル樹脂(12)をクロロホルムに溶解させ、その後メタノールで再沈殿させた後、得られた生成物をFT−IRおよびH−NMRを用いて、スペクトル解析を行った。その結果、エステル樹脂(12)は、Rの炭素数が5、およびRの炭素数が2を基本骨格とする脂肪族ポリエステルであることを確認した。
[Synthesis of Ester Resin (12)]
ε-Caprolactone (manufactured by Daicel Industries, Ltd.) 1141.4 g (10 mol), ethylene glycol (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 620.6 g (10 mol), sodium methylate 0.50 g as an initiator is made of Pyrex (registered trademark) glass It put into the flask and mixed and stirred for 10 minutes using the magnetic stirrer. Then, it heated until the temperature in a flask was set to 100 degreeC, and mixed and stirred for 30 minutes. The final pressure was 10 Torr, and the distilled water was excluded from the reaction system. After completion of the reaction, an ester resin (12) was obtained as a white reaction product. This ester resin (12) was dissolved in chloroform and then reprecipitated with methanol, and then the obtained product was subjected to spectral analysis using FT-IR and H-NMR. As a result, it was confirmed that the ester resin (12) was an aliphatic polyester having R 1 having 5 carbon atoms and R 2 having 2 carbon atoms as a basic skeleton.

Figure 0005869912
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続いて、本発明の実施例および比較例におけるポリエステル共重合樹脂の合成を行った。以下に具体的な合成方法を例示して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Then, the polyester copolymer resin in the Example and comparative example of this invention was synthesize | combined. Hereinafter, specific synthesis methods will be exemplified and described, but the present invention is not limited thereto.

[ポリエステル共重合樹脂(1)の合成]
上述の方法で得られたエステル樹脂(1)を50℃、0.1mmHgの減圧下、36時間乾燥した。その後、ポチエチレンテレフタレート(商品名:ポリエチレンテレフタレートフィルム用樹脂、越前ポリマー株式会社製)800質量部、およびテトラブチルチタネート0.1質量部をパイレックス(登録商標)ガラス製フラスコに入れ、エステル樹脂(1)200質量部を窒素雰囲気化で投入した。その後、直ちに減圧を開始し30分間で0.15mmHgの減圧度とした。この混合物を245℃の温度で30分間重縮合した後に、水中へストランド状で回収し、冷却することで、生成物を得た。得られた生成物をFT−IRおよびH−NMRを用いて、スペクトル解析を行った。その結果、生成物は、化学式(A)のセグメントを有し、化学式(B)のセグメントにおいて、Rの炭素数が2、およびRの炭素数が4を基本骨格とするポリエステル共重合樹脂であることが確認された。合成されたPET−E−(1)の原材料および構造を表2に示す。
[Synthesis of polyester copolymer resin (1)]
The ester resin (1) obtained by the above method was dried at 50 ° C. under a reduced pressure of 0.1 mmHg for 36 hours. Thereafter, 800 parts by mass of polyethylene terephthalate (trade name: resin for polyethylene terephthalate film, manufactured by Echizen Polymer Co., Ltd.) and 0.1 part by mass of tetrabutyl titanate were placed in a Pyrex (registered trademark) glass flask, and ester resin (1 ) 200 parts by mass were charged in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the pressure reduction was started immediately and the degree of pressure reduction was 0.15 mmHg in 30 minutes. This mixture was polycondensed at a temperature of 245 ° C. for 30 minutes, and then collected in a strand form into water and cooled to obtain a product. The obtained product was subjected to spectral analysis using FT-IR and H-NMR. As a result, the product has a segment of the chemical formula (A), and in the segment of the chemical formula (B), a polyester copolymer resin in which R 1 has 2 carbon atoms and R 2 has 4 carbon atoms as a basic skeleton. It was confirmed that. The raw materials and structure of the synthesized PET-E- (1) are shown in Table 2.

[ポリエステル共重合樹脂(2)〜(12)の合成]
ポリエステル共重合樹脂(1)同様に、ポリエステル共重合樹脂(2)〜(12)の合成を行った。合成されたPET−E−(2)〜(12)の原材料および構造を表2に示す。
[Synthesis of polyester copolymer resins (2) to (12)]
The polyester copolymer resins (2) to (12) were synthesized in the same manner as the polyester copolymer resin (1). Table 2 shows the raw materials and structures of the synthesized PET-E- (2) to (12).

Figure 0005869912
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続いて、以下に本発明の実施例および比較例における、表面層形成用塗料液を、先に合成したポリエステル共重合樹脂、下記のポリエステルポリオール、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、イソシアネートおよび導電性微粒子から成る出発原料を用いて調製した。   Subsequently, the surface layer forming coating liquid in the examples and comparative examples of the present invention is composed of the polyester copolymer resin synthesized earlier, the following polyester polyol, melamine resin, benzoguanamine resin, isocyanate and conductive fine particles. Prepared using starting material.

<ポリエステルポリオール>
・エステルポリオール(商品名:P−3010、3−メチル1,5−ペンタンジオールとアジピン酸からなる。SP値:8.4、株式会社クラレ製)
<Polyester polyol>
Ester polyol (trade name: P-3010, consisting of 3-methyl-1,5-pentanediol and adipic acid. SP value: 8.4, manufactured by Kuraray Co., Ltd.)

<メラミン樹脂>
・n−ブチル化メラミン樹脂(商品名:ユーバン20SB、SP値:7.4、Mn:6500、三井化学株式会社製)
・n−ブチル化メラミン樹脂(商品名:ユーバン21R、SP値:8.3、Mn:10000、三井化学株式会社製)
・n−ブチル化メラミン樹脂(商品名:ユーバン2020、SP値:7.8、Mn:2500、三井化学株式会社製)
・メチル化メラミン樹脂(商品名:SB15−594、SP値:8.2、Mn:2000、DIC株式会社製)
・メチル化メラミン樹脂(商品名:サイメル303、SP値:8.4、Mn:500、三井サイテック社製)
・イソブチル変性メラミン樹脂(商品名:265B−L、SP値:7.7、Mn:6500、日立化成株式会社製)
<Melamine resin>
-N-Butylated melamine resin (trade name: Uban 20SB, SP value: 7.4, Mn: 6500, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
-N-Butylated melamine resin (trade name: Uban 21R, SP value: 8.3, Mn: 10,000, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
-N-Butylated melamine resin (trade name: Uban 2020, SP value: 7.8, Mn: 2500, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
・ Methylated melamine resin (trade name: SB15-594, SP value: 8.2, Mn: 2000, manufactured by DIC Corporation)
・ Methylated melamine resin (trade name: Cymel 303, SP value: 8.4, Mn: 500, manufactured by Mitsui Cytec)
・ Isobutyl-modified melamine resin (trade name: 265B-L, SP value: 7.7, Mn: 6500, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)

<ベンゾグアナミン樹脂>
・ジメチルイミノ型ベンゾグアナミン樹脂(商品名:マイコート106、SP値:8.9、Mn:1000、三井サイテック社製)
<Benzoguanamine resin>
Dimethylimino type benzoguanamine resin (trade name: Mycoat 106, SP value: 8.9, Mn: 1000, manufactured by Mitsui Cytec)

<イソシアネート樹脂>
・ブロック型イソシアネート樹脂(商品名:コロネート2507、SP値:8.8、Mn:1500、日本ポリウレタン工業株式会社製)
<Isocyanate resin>
Block type isocyanate resin (trade name: Coronate 2507, SP value: 8.8, Mn: 1500, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)

<導電性微粒子>
・酸性カーボン(商品名:MA−100、平均一次粒子径:22nm、DBP吸収量:100ml/100g、pH:3.5、三菱化学株式会社製)
・酸性カーボン(商品名:MA−11、平均一次粒子径:29nm、DBP吸収量:64ml/100g、pH:3.5、三菱化学株式会社製)
・スズ系酸化物導電性粉末(商品名:S−2000、DBP吸収量:60ml/100g、pH:4.0、三菱マテリアル電子化成株式会社製)
<Conductive fine particles>
Acidic carbon (trade name: MA-100, average primary particle size: 22 nm, DBP absorption: 100 ml / 100 g, pH: 3.5, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
Acidic carbon (trade name: MA-11, average primary particle size: 29 nm, DBP absorption: 64 ml / 100 g, pH: 3.5, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
-Tin oxide conductive powder (trade name: S-2000, DBP absorption amount: 60 ml / 100 g, pH: 4.0, manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Chemical Co., Ltd.)

尚、下記に表面層形成用塗料液の調製方法を具体的に例示して説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   In addition, although the preparation method of the coating liquid for surface layer formation is illustrated and demonstrated concretely below, this invention is not limited to these.

[表面層形成用塗料液(1)の調製]
・PET−E−(1):80質量部
・n−ブチル化メラミン樹脂(商品名:ユーバン2020):20質量部
表面層形成用塗料液の材料として、上記成分を混合して表面層樹脂成分とした。最初に、PET-E-(1)を、メチルエチルケトン(MEK)を用いて、樹脂固形分50%になるように調整し、完全に溶解するまで撹拌した。その後、n−ブチル化メラミン樹脂を加えて、混合撹拌した。続いて、この表面層樹脂成分の固形分100質量部に対して、カーボンブラック(商品名:MA−100、三井化学株式会社製)30質量部およびMEKを加え、モーターで一時間混合攪拌した。続いて、総固形分比25質量%になるようにMEKをさらに加え、モーターで更に一時間混合攪拌をした。続いて、上記混合溶液を横型分散NVM−03(商品名、アイメックス社製)で周速7m/sec、流量1cc/min、分散液温度15℃の条件下で、3時間均一分散した。なお、この分散の際に、直径=1.5mmのガラスビーズ(商品名:DMB503B、ホッターズバロティニーズ社製)を用いた。次に、この溶液を表面層形成後の膜厚が10μmになるように、MEKを用いて固形分18質量%に希釈し、この溶液を300メッシュの網でろ過したものを表面層形成用塗料(1)とした。
[Preparation of surface layer forming coating liquid (1)]
PET-E- (1): 80 parts by mass n-Butylated melamine resin (trade name: Uban 2020): 20 parts by mass As a material for the surface layer forming coating liquid, the above components are mixed to form a surface layer resin component It was. First, PET-E- (1) was adjusted to 50% resin solids using methyl ethyl ketone (MEK) and stirred until it was completely dissolved. Then, n-butylated melamine resin was added and mixed and stirred. Subsequently, 30 parts by mass of carbon black (trade name: MA-100, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and MEK were added to 100 parts by mass of the solid content of the surface layer resin component, and the mixture was stirred with an electric motor for 1 hour. Subsequently, MEK was further added so that the total solid content ratio was 25% by mass, and the mixture was further stirred for 1 hour with a motor. Subsequently, the above mixed solution was uniformly dispersed with a horizontal dispersion NVM-03 (trade name, manufactured by IMEX) under conditions of a peripheral speed of 7 m / sec, a flow rate of 1 cc / min, and a dispersion temperature of 15 ° C. for 3 hours. In this dispersion, glass beads having a diameter of 1.5 mm (trade name: DMB503B, manufactured by Hotters Ballotinis) were used. Next, this solution is diluted to a solid content of 18% by mass with MEK so that the film thickness after forming the surface layer becomes 10 μm, and this solution is filtered through a 300 mesh screen to obtain a coating material for forming the surface layer. (1).

[表面層形成用塗料液(2)〜(60)の調製]
表面層形成用塗料液(2)〜(60)は、表3および表4に示す出発原料を用いた以外は、表面層形成用塗料液(1)と同様の方法で調製した。各々の表面層形成用塗料液の調製に用いた出発原料の質量部と物性を表3および表4に示す。尚、本発明の表中の表記においては、ポリエステル共重合樹脂、およびポリエステルポリオールを主剤と称する。また、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、イソシアネート樹脂を硬化剤と称する。
[Preparation of surface layer forming coating liquids (2) to (60)]
The surface layer forming coating liquids (2) to (60) were prepared in the same manner as the surface layer forming coating liquid (1) except that the starting materials shown in Tables 3 and 4 were used. Tables 3 and 4 show the parts by mass and physical properties of the starting materials used in the preparation of each surface layer forming coating liquid. In addition, in the description in the table | surface of this invention, a polyester copolymer resin and a polyester polyol are called a main ingredient. Melamine resins, benzoguanamine resins, and isocyanate resins are referred to as curing agents.

Figure 0005869912
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続いて、以下に本発明の実施例、比較例の表面層の樹脂原料の数平均分子量(Mn)およびSP値の測定方法、ならびに導電性微粒子の分析方法に関して説明する。   Then, the measuring method of the number average molecular weight (Mn) and SP value of the resin raw material of the surface layer of the Example of this invention and a comparative example, and the analysis method of electroconductive fine particles are demonstrated below.

[樹脂原料の数平均分子量(Mn)の測定方法]
(GPCによるメラミン樹脂のMn測定)
GPCカラム「TSKgel SuperHM−M」(商品名、東ソー株式会社製)2本を直列につないだ高速液体クロマトグラフ分析装置「HLC−8120GPC」(商品名、東ソー株式会社製)を用いた。溶媒にテトラヒドロフラン(THF)、温度40℃、流速0.6 ml/min、RI(屈折率)検出器の測定条件下において、測定サンプルを0.1質量%のTHF溶液として測定した。検量線作成用の標準試料として数種の単分散標準ポリスチレン(東ソー株式会社製)を用いて検量線の作成を行い、これを基に得られた測定サンプルの保持時間から、数平均分子量(Mn)を求めた。各実施例および比較例で作製した導電性部材としての導電性ローラにおける結果を表3、4に示す。
[Method for measuring number average molecular weight (Mn) of resin raw material]
(Mn measurement of melamine resin by GPC)
A high-performance liquid chromatograph analyzer “HLC-8120GPC” (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) in which two GPC columns “TSKgel SuperHM-M” (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) were connected in series was used. The measurement sample was measured as a 0.1 mass% THF solution under the measurement conditions of tetrahydrofuran (THF) as a solvent, temperature 40 ° C., flow rate 0.6 ml / min, RI (refractive index) detector. A calibration curve was created using several types of monodisperse standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation) as a standard sample for creating a calibration curve, and the number average molecular weight (Mn) was determined from the retention time of the measurement sample obtained based on this calibration curve. ) Tables 3 and 4 show the results of the conductive roller as the conductive member produced in each example and comparative example.

[樹脂原料のSP値の測定]
ポリエステル共重合樹脂およびメラミン樹脂のSP値の測定は以下のように行った。
溶剤を完全に揮散させたサンプル0.25gを30mlサンプル管に入れ、良溶媒としてアセトンを3.0ml加え、十分に撹拌、溶解した。次に、50mlビュレットを用いて貧溶媒としてノルマルヘキサンを滴下し、白濁を生じるのに要した滴下量を測定した。SP値(δ)は、各溶媒のSP値、およびサンプルの溶解に要したアセトンと白濁を生じるのに要したノルマルヘキサンの体積分率から、以下の式で計算した。
δ=δAcetone×φAcetone+δHexane×φHexane
φAcetone=VAcetone/(VAcetone+VHexane
φHexane=VHexane/(VAcetone+VHexane
[Measurement of SP value of resin raw material]
The SP values of the polyester copolymer resin and melamine resin were measured as follows.
0.25 g of the sample from which the solvent was completely volatilized was placed in a 30 ml sample tube, and 3.0 ml of acetone was added as a good solvent, and the mixture was sufficiently stirred and dissolved. Next, normal hexane was dropped as a poor solvent using a 50 ml burette, and the amount of dripping required to produce white turbidity was measured. The SP value (δ) was calculated by the following formula from the SP value of each solvent and the volume fraction of normal hexane required to generate acetone and white turbidity required for dissolution of the sample.
δ = δ Acetone × φ Acetone + δ Hexane × φ Hexane
φ Acetone = V Acetone / (V Acetone + V Hexane )
φ Hexane = V Hexane / (V Acetone + V Hexane )

δAcetone:アセトンのSP値(10.0)
δHexane:ノルマルヘキサンのSP値(7.0)
φAcetone:アセトンの体積分率
φHexane:ノルマルヘキサンの体積分率
Acetone:サンプルの溶解に要したアセトン量(3.0ml)
Hexane:白濁を生じるのに要したノルマルヘキサンの滴下量(測定値)
δ Acetone : SP value of acetone (10.0)
δ Hexane : SP value of normal hexane (7.0)
φ Acetone : Volume fraction of acetone φ Hexane : Volume fraction of normal hexane V Acetone : Acetone amount required for dissolution of sample (3.0 ml)
V Hexane : The amount of normal hexane dripping required to produce white turbidity (measured value)

[導電性微粒子の分析方法]
(導電性微粒子の含有量測定)
導電性ローラの表面層を、マニュピレーターを用いて、弾性層から適量切り出した。その後、下記条件で熱重量分析法(DTA−TG)を用いて、導電性微粒子の含有量を測定した。このとき、窒素雰囲気下の加熱処理で重量減少が生じたものが、表面層樹脂由来のものに相当する。また、酸素雰囲気下の加熱処理で重量減少が生じたものが、導電性微粒子由来のものに相当する。その量比関係から、本発明の表面層に含まれる導電性微粒子の含有量を求めた。各実施例および比較例で作製した導電性ローラにおける導電性微粒子の含有量を表3、表4に示す。
[Analytical method of conductive fine particles]
(Measurement of conductive fine particle content)
An appropriate amount of the surface layer of the conductive roller was cut out from the elastic layer using a manipulator. Thereafter, the content of conductive fine particles was measured using thermogravimetric analysis (DTA-TG) under the following conditions. At this time, the material whose weight is reduced by the heat treatment under a nitrogen atmosphere corresponds to the one derived from the surface layer resin. In addition, a material whose weight is reduced by heat treatment in an oxygen atmosphere corresponds to a material derived from conductive fine particles. From the quantitative relationship, the content of conductive fine particles contained in the surface layer of the present invention was determined. Tables 3 and 4 show the content of conductive fine particles in the conductive rollers prepared in each of the examples and comparative examples.

[測定条件]
・測定機器;Thermo plus TG8120(商品名;株式会社リガク製)
・昇温/降温条件:25℃→800℃→200℃(窒素雰囲気下)→800℃(酸素雰囲気下)
・昇温/降温速度条件;10℃/min
・測定用試料ホルダー;アルミナパン
[Measurement condition]
・ Measuring instrument: Thermo plus TG8120 (trade name; manufactured by Rigaku Corporation)
Temperature rise / fall conditions: 25 ° C. → 800 ° C. → 200 ° C. (under nitrogen atmosphere) → 800 ° C. (under oxygen atmosphere)
・ Temperature increase / decrease rate condition: 10 ° C./min
・ Sample holder for measurement; Alumina pan

(導電性微粒子の平均一次粒子径測定)
導電性ローラの表面層を、マニュピレーターを用いて、弾性層から適量切り出し、その後500℃、24時間の焼成条件でマトリックス相のポリマーを分解した。その後、残渣物を洗浄することで、表面層中の導電性微粒子を分取した。その導電性微粒子約0.1gを30ccのガラス瓶に秤り取り、その後20mlのトルエンを加えて蓋をし、15分間超音波振動器を用いて、均一に分散した。その後、スポイトを用いて、分散液を吸い取り、ガラスプレート上に一滴滴下し、乾燥することで、評価用サンプルを作製した。その評価用サンプルを走査型顕微鏡S−4800(商品名、日立工業株式会社製)を用いて観察し、インターセプト法を用いることで、各々の導電性微粒子の平均一次粒子径と定義した。
(Measurement of average primary particle size of conductive fine particles)
An appropriate amount of the surface layer of the conductive roller was cut out from the elastic layer using a manipulator, and then the matrix phase polymer was decomposed under baking conditions at 500 ° C. for 24 hours. Thereafter, the residue was washed to collect the conductive fine particles in the surface layer. About 0.1 g of the conductive fine particles were weighed into a 30 cc glass bottle, then 20 ml of toluene was added and the mixture was covered, and uniformly dispersed using an ultrasonic vibrator for 15 minutes. Then, the sample for evaluation was produced by sucking a dispersion liquid using a dropper, dripping 1 drop on a glass plate, and drying. The sample for evaluation was observed using a scanning microscope S-4800 (trade name, manufactured by Hitachi Kogyo Co., Ltd.) and defined as the average primary particle diameter of each conductive fine particle by using the intercept method.

(導電性微粒子のDBP吸収量測定)
本発明の表面層の形成に用いた導電性微粒子のDBP吸収量の測定は、JIS−Z8901に準拠した方法で測定を行った。
(Measurement of DBP absorption of conductive fine particles)
The DBP absorption amount of the conductive fine particles used for forming the surface layer of the present invention was measured by a method based on JIS-Z8901.

(導電性微粒子のpH測定)
各導電性微粒子10gをビーカーに秤り取り、100mlの水およびエチルアルコールを3滴加えて時計皿で覆い、15分間煮沸した。煮沸後室温まで冷却し、遠心分離法により上澄み液を除去して、泥状の測定サンプルを調製した。この測定サンプルに、pHメーター“HM−30R”(商品名、東亜ディーケーケー社製)の電極を入れ、ビーカーの中を動かしながら測定を行い、pH値が一定になった値を各導電性微粒子のpH値とした。
(Measurement of pH of conductive fine particles)
10 g of each conductive fine particle was weighed into a beaker, 3 drops of 100 ml of water and ethyl alcohol were added, covered with a watch glass, and boiled for 15 minutes. After boiling, the mixture was cooled to room temperature, the supernatant was removed by a centrifugal separation method, and a muddy measurement sample was prepared. In this measurement sample, an electrode of a pH meter “HM-30R” (trade name, manufactured by Toa DKK Co., Ltd.) is placed and measured while moving in a beaker. The value at which the pH value becomes constant is determined for each conductive fine particle. The pH value was used.

(実施例1)
まず、先に作製した弾性層ローラ(1)にエキシマUV処理を施すことで、表面処理を行った。弾性層ローラ(1)の軸芯体を回転軸として30rpmで回転させながら、波長172nmの紫外線を細管エキシマランプ(ハリソン東芝ライティング製)により、積算光量が150mJ/cm2となるように照射して処理を行った。照射時の弾性層表面とエキシマランプの距離は2mmとした。その後、表面処理した弾性層ローラの周面に、デイッピング塗工法を用いて、先に調製した表面層形成用塗料液(1)を塗工して最表面層を形成した。
(Example 1)
First, excimer UV treatment was performed on the elastic layer roller (1) produced previously to perform surface treatment. While rotating the shaft core of the elastic layer roller (1) at 30 rpm as a rotation axis, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm is irradiated by a capillary excimer lamp (manufactured by Harrison Toshiba Lighting) so that the integrated light amount becomes 150 mJ / cm 2. Processed. The distance between the elastic layer surface and the excimer lamp at the time of irradiation was 2 mm. Thereafter, the surface layer-forming coating liquid (1) prepared above was applied to the peripheral surface of the surface-treated elastic layer roller by a dipping coating method to form an outermost surface layer.

この表面層の形成は、図3に示す浸漬塗工装置を用いて行った。内径32mm、長さ300mmの浸漬槽5(シリンダー)の下方から、液温を23℃に保った表面層形成用塗料液(1)を毎分250cc注入し、浸漬槽5の上端からあふれ出た液を再び浸漬槽5の下方に循環させた。浸漬槽5に浸入速度100 mm/sで、前記弾性層ローラ(1)を浸漬させ、10秒間停止させた後に、初速300 mm/s、終速200 mm/sの条件で弾性層ローラ(1)を引き上げて、60分間、自然乾燥させた。次いで、140 ℃にて2時間加熱処理することで、表面層の原料の硬化を行い、実施例1の導電性ローラ(1)を作製した。尚、作製した表面層の膜厚は、10μmであった。   This surface layer was formed using the dip coating apparatus shown in FIG. 250 cc of the surface layer forming coating liquid (1) maintained at a liquid temperature of 23 ° C. was poured from below the immersion tank 5 (cylinder) having an inner diameter of 32 mm and a length of 300 mm, and overflowed from the upper end of the immersion tank 5. The liquid was circulated again below the immersion tank 5. The elastic layer roller (1) is immersed in the immersion tank 5 at an intrusion speed of 100 mm / s and stopped for 10 seconds, and then the elastic layer roller (1) under the conditions of an initial speed of 300 mm / s and an final speed of 200 mm / s. ) Was pulled up and allowed to air dry for 60 minutes. Subsequently, the raw material of the surface layer was cured by heat treatment at 140 ° C. for 2 hours, and the conductive roller (1) of Example 1 was produced. In addition, the film thickness of the produced surface layer was 10 μm.

得られた導電性ローラ(1)の表面層におけるマトリックス相およびドメイン相の同定を行うために、フーリエ変換−赤外吸収(FT−IR)法によるマッピングを行った。マッピングには赤外顕微鏡・イメージングシステム(商品名:Spectrum400(分析装置)およびSpotlight400(走査装置)、PerkinElmer社製)を用いた。測定は、ATRイメージングアクセサリを用い、ピクセルサイズ:1.56μm、分解能:16cm−1、視野:300μm×300μmおよびスキャン速度1.0cm/sの条件で行った。導電性ローラ(1)から、ミクロトームで表面層の薄片を切り出し、マッピングを行った。結果、表面層全域にエステル基(1200cm−1)に起因するスペクトルが確認された。さらにその中に、エステル基およびフェニル基(1500cm−1、1610cm−1)起因のスペクトルが、周囲と比較して相対的に高い領域が、円相当径にして10〜100μm程度のサイズで点在していることが確認された。また、その点在部の周囲の領域においては、アミノ基(3070、3280cm−1)およびエーテル基(1100cm−1)起因のスペクトルが点在部と比較して、極端に高いことが確認された。 In order to identify the matrix phase and the domain phase in the surface layer of the obtained conductive roller (1), mapping by Fourier transform-infrared absorption (FT-IR) method was performed. For mapping, an infrared microscope / imaging system (trade names: Spectrum 400 (analyzer) and Spotlight 400 (scanner), manufactured by PerkinElmer) was used. The measurement was performed using an ATR imaging accessory under the conditions of pixel size: 1.56 μm, resolution: 16 cm −1 , field of view: 300 μm × 300 μm, and scanning speed of 1.0 cm / s. A thin slice of the surface layer was cut out from the conductive roller (1) with a microtome and mapped. As a result, a spectrum due to the ester group (1200 cm −1 ) was confirmed over the entire surface layer. In addition, regions where the spectrum due to ester groups and phenyl groups (1500 cm −1 , 1610 cm −1 ) are relatively high compared to the surroundings are dotted with a circle equivalent diameter of about 10 to 100 μm. It was confirmed that In the area surrounding the interspersed section, the spectrum of the resulting amino group (3070,3280cm -1) and ether groups (1100 cm -1) is compared with the interspersed section, it was confirmed extremely high .

さらに、前記のアミノ基およびエーテル基起因のスペクトルが低いドメイン状の領域を、ミクロトームでさらに切り出し、MEKに溶解させ、精製および再結晶処理を施した。その後、再結晶物をH-NMR法を用いて分析を行ったところ、化学式(A)と化学式(B)のセグメントが確認された。また、化学式(B)におけるRの炭素数は2であり、Rの炭素数は4であることが同定された。一方で、エステル基とアミノ基起因の両者のスペクトルが強い領域の部位は、MEKへの溶解ができなかったので、熱分解GC−MSを用いて分析を行った。その結果、化学式(A)、(B)および(C)のセグメントが確認された。また、メラミン樹脂の鎖延長部由来と思われるブチレンエーテル基が確認された。 Further, the domain-like region having a low spectrum due to the amino group and ether group was further cut out with a microtome, dissolved in MEK, and purified and recrystallized. Then, when the recrystallized substance was analyzed using the H-NMR method, the segment of Chemical formula (A) and Chemical formula (B) was confirmed. Moreover, it was identified that the carbon number of R 1 in the chemical formula (B) is 2, and the carbon number of R 2 is 4. On the other hand, since the site | part of the area | region where the spectrum of both ester group and amino group origin was strong could not be melt | dissolved in MEK, it analyzed using pyrolysis GC-MS. As a result, segments of chemical formulas (A), (B) and (C) were confirmed. Moreover, the butylene ether group considered to originate from the chain extension part of a melamine resin was confirmed.

従って、導電性ローラ(1)のマトリックス相は化学式(A)、(B)および(C)由来のポリエステルメラミン樹脂であることが同定された。さらに、ドメイン相は、溶媒に可溶であること、およびH−NMRの結果から、熱可塑性を示す化学式(A)、(B)を含むポリエステル共重合樹脂であることが同定された。尚、本発明においてはドメイン相を、走査型電子顕微鏡(SEM)や走査型透過電子顕微鏡(STEM)などによっても、同定可能である。   Therefore, it was identified that the matrix phase of the conductive roller (1) is a polyester melamine resin derived from the chemical formulas (A), (B) and (C). Furthermore, the domain phase was identified to be a polyester copolymer resin containing chemical formulas (A) and (B) showing thermoplasticity from the solubility in a solvent and the results of H-NMR. In the present invention, the domain phase can be identified by a scanning electron microscope (SEM) or a scanning transmission electron microscope (STEM).

続いて、マトリックス相への導電性微粒子の偏在を、走査型プローブ顕微鏡(SPM)のマッピング分析を行うことにより、確認した。その結果、ドメイン状の領域は、絶縁性を示すのに対して、その周囲のマトリックス領域は、導電性が確認された。さらに、ドメイン状の領域とマトリックス状の領域を、各々、ミクロトームで切り出し、上述の熱重量分析法(DTA−TG)を用いて分析を行った。その結果、ドメイン状の領域には、酸素雰囲気下での分析において、カーボンブラック由来の発熱ピークがほとんど確認されなかった。従って、導電性ローラ(1)のドメイン相には、導電性微粒子がほとんど含有しておらず、マトリックス相への導電性微粒子の偏在が確認された。   Subsequently, the uneven distribution of the conductive fine particles in the matrix phase was confirmed by performing mapping analysis with a scanning probe microscope (SPM). As a result, the domain-like region showed insulation, while the surrounding matrix region was confirmed to be conductive. Furthermore, the domain-like region and the matrix-like region were each cut out with a microtome and analyzed using the thermogravimetric analysis method (DTA-TG) described above. As a result, in the domain-like region, almost no exothermic peak derived from carbon black was confirmed in the analysis under an oxygen atmosphere. Therefore, the domain phase of the conductive roller (1) contained almost no conductive fine particles, and the uneven distribution of the conductive fine particles in the matrix phase was confirmed.

また、この導電性ローラ(1)を現像ローラとして装備した電子写真画像形成装置(後述するレーザープリンタ)により画像形成して画像評価を行った。この導電性ローラ(1)の表面層特性の評価および画像評価の結果を表9に示す。   Further, image evaluation was performed by forming an image with an electrophotographic image forming apparatus (laser printer described later) equipped with the conductive roller (1) as a developing roller. Table 9 shows the results of evaluation of the surface layer characteristics and image evaluation of this conductive roller (1).

(実施例2〜51)
実施例1において、弾性層ローラ(1)を弾性層ローラ(2)に変更するか、表面層形成用塗料液(1)に変えて表面層形成用塗料液(2)〜(51)を用いる他は、実施例1と同様にして導電性ローラ(2)〜(51)を作製した。実施例1の導電性ローラ(1)と同様に、導電性ローラ(2)〜(51)について、表面層の構造解析、相分離構造の確認、および導電分布分析を行った。また、導電性ローラ(2)〜(51)を現像ローラとして用いて画像形成し、画像評価を行った。実施例2〜51における導電性ローラ(2)〜(51)に用いた弾性層ローラ、表面層特性の評価および画像評価の結果を表9に示す。
(Examples 2-51)
In Example 1, the elastic layer roller (1) is changed to the elastic layer roller (2), or the surface layer forming coating liquids (2) to (51) are used instead of the surface layer forming coating liquid (1). Otherwise, conductive rollers (2) to (51) were produced in the same manner as in Example 1. As with the conductive roller (1) of Example 1, the conductive rollers (2) to (51) were subjected to surface layer structural analysis, phase separation structure confirmation, and conductive distribution analysis. Further, images were formed using the conductive rollers (2) to (51) as developing rollers, and image evaluation was performed. Table 9 shows the results of the elastic layer roller, surface layer property evaluation and image evaluation used in the conductive rollers (2) to (51) in Examples 2 to 51.

(比較例1〜9)
実施例1において、弾性層ローラ(1)を弾性層ローラ(2)に変更するか、表面層形成用塗料液(1)に変えて表面層形成用塗料液(52)〜(60)を用いる他は、実施例1と同様にして導電性ローラ(52)〜(60)を作製した。導電性ローラ(52)〜(60)について、実施例1の導電性ローラ(1)と同様に、表面層の構造解析、相分離構造の確認、および導電分布分析を行った。また、導電性ローラ(52)〜(60)を現像ローラとして用いて画像形成し、画像評価を行った。比較例1〜9における導電性ローラ(52)〜(60)に用いた弾性層ローラ、表面層特性の評価および画像評価の結果を表10に示す。
(Comparative Examples 1-9)
In Example 1, the elastic layer roller (1) is changed to the elastic layer roller (2), or the surface layer forming coating liquids (52) to (60) are used instead of the surface layer forming coating liquid (1). Otherwise, conductive rollers (52) to (60) were produced in the same manner as in Example 1. The conductive rollers (52) to (60) were subjected to surface layer structural analysis, phase separation structure confirmation, and conductive distribution analysis in the same manner as the conductive roller (1) of Example 1. Further, images were formed using the conductive rollers (52) to (60) as developing rollers, and image evaluation was performed. Table 10 shows the elastic layer rollers used for the conductive rollers (52) to (60) in Comparative Examples 1 to 9, the evaluation of the surface layer characteristics, and the image evaluation results.

<評価1:現像ローラとしての評価>
続いて以下に本発明の実施例および比較例で行った画像評価の方法を具体的に説明する。
本発明の画像評価に用いたレーザープリンタは、市販のレ−ザープリンタ(商品名:HP Color LaserJET CP4525dn、ヒューレッドパッカード社製)の記録メディアの出力スピードを60ppmに改造したものである。改造は、高圧電源の設定、モーターのギア、紙搬送を適宜調節して行った。また、現像ブレードの固定位置の変更や、現像ブレードとプロセスカートリッジ容器との間にスペーサを挟むことで、導電性ローラ上のトナー担持量が0.50mg/cm2となるように調節した。
<Evaluation 1: Evaluation as a developing roller>
Subsequently, the image evaluation methods performed in the examples and comparative examples of the present invention will be specifically described below.
The laser printer used for the image evaluation of the present invention is one obtained by modifying the output speed of the recording medium of a commercially available laser printer (trade name: HP Color LaserJET CP4525dn, manufactured by Hured Packard) to 60 ppm. Remodeling was performed by adjusting the settings of the high-voltage power supply, motor gear, and paper transport as appropriate. Further, the toner carrying amount on the conductive roller was adjusted to 0.50 mg / cm 2 by changing the fixing position of the developing blade or by inserting a spacer between the developing blade and the process cartridge container.

[高温高湿環境長期保管後のカブリの画像評価]
作製した新品の導電性ローラを新品のプロセスカートリッジ(商品名:CE260X、ヒューレッドパッカード社製、色:黒)に、現像ローラとして組み込み、このプロセスカートリッジを温度35℃、湿度85%RHの環境に48時間放置した。放置後、同環境において、プロセスカートリッジを当該レーザープリンタ改造機に組み込み、1%の印字率で連続12000枚の画像出力を行った。その後、同環境において白ベタ画像を出力した。反射濃度計(商品名:TC−6DS/A、東京電色社製)を用い、非印字範囲(基準)および印字範囲のベタ白部の反射率を測定し、基準に対する反射率の低下量(%)を「カブリ」とした。このカブリを下記表5の基準で評価した。各実施例および比較例で作製した導電性ローラにおける結果を表9、10に示す。
[Image evaluation of fog after long-term storage in high temperature and high humidity environment]
The manufactured new conductive roller is incorporated as a developing roller into a new process cartridge (trade name: CE260X, manufactured by Hured Packard, color: black), and this process cartridge is placed in an environment with a temperature of 35 ° C. and a humidity of 85% RH. Left for 48 hours. Then, in the same environment, the process cartridge was installed in the laser printer remodeling machine, and 12,000 continuous images were output at a printing rate of 1%. Thereafter, a white solid image was output in the same environment. Using a reflection densitometer (trade name: TC-6DS / A, manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), the reflectance of the solid white portion of the non-printing range (reference) and the printing range is measured, and the amount of decrease in reflectance relative to the reference ( %) Was “fog”. This fog was evaluated according to the criteria shown in Table 5 below. Tables 9 and 10 show the results of the conductive rollers produced in each example and comparative example.

Figure 0005869912
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[画像追従性の画像評価]
上述の高温高湿環境長期保管後のカブリの画像評価後に、同環境において1%の印字率で連続100枚画像出力し、その後、A4サイズ(210mm×297mm)の黒ベタ画像を連続5枚出力した。導電性ローラのトナー搬送性が低下すると、感光体へのトナー供給を多量に必要とする黒ベタ画像を連続で出力した場合、出力画像の先端と後端で顕著に濃度差が生じる。この連続出力画像の先端50mmと、後端50mm(先端から247mm)に位置する濃度を、上記反射濃度計を用いて測定し、先端に対する後端の濃度低下率を、「画像追従性」の指標とした。この画像追従性を下記表6の基準で評価した。各実施例および比較例で作製した導電性ローラにおける結果を表9、10に示す。
[Image evaluation of image followability]
After the above image evaluation of fog after long-term storage in a high-temperature, high-humidity environment, 100 images are output continuously at a printing rate of 1% in the same environment, and then 5 continuous black images of A4 size (210 mm x 297 mm) are output. did. When the toner transportability of the conductive roller is lowered, when a black solid image that requires a large amount of toner supply to the photoconductor is continuously output, a significant difference in density occurs between the leading edge and the trailing edge of the output image. The density located at the front end 50 mm and the rear end 50 mm (247 mm from the front end) of this continuous output image is measured using the reflection densitometer, and the density reduction rate at the rear end with respect to the front end is an index of “image followability”. It was. This image followability was evaluated according to the criteria shown in Table 6 below. Tables 9 and 10 show the results of the conductive rollers produced in each example and comparative example.

Figure 0005869912
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[低温低湿環境下におけるトナー融着評価]
製造した新品の導電性ローラを新品のプロセスカートリッジ(商品名:CE263A、ヒューレッドパッカード社製、色:マゼンタ)に組み込み、このプロセスカートリッジを温度15℃、湿度10%RHの環境に48時間放置した。放置後、同環境において、プロセスカートリッジを当該レーザープリンタ改造機に組み込み、2%の印字率で連続画像出力を行った。導電性ローラ表面にトナーが融着すると、トナーに与える摩擦帯電性が低下することによるカブリとなって画像上に顕在化する。そのため、低温低湿環境におけるトナー融着の評価は、ベタ白部分に3%を超えるカブリが観察される出力枚数を計測するとともに、下記表7の評価基準で、画像評価後のローラ外観評価をすることで行った。また、出力1000枚毎に上記反射濃度計を用い、非印字範囲(基準)および印字範囲のベタ白部の反射率を測定した。基準に対する反射率の低下量(%)を「カブリ」とした。さらに、顕著なカブリやトナー融着が発生した場合も、連続印字枚数が15000枚に達するまでは継続して、トナー融着の評価を行った。尚、ローラ外観の観察前に、エアブローでトナー融着に寄与しないトナーを除去することで、下記表7の基準で外観評価を行った。各実施例および比較例で作製した導電性ローラにおける結果を表9、10に示す。
[Evaluation of toner fusion in low temperature and low humidity environment]
The manufactured new conductive roller was incorporated into a new process cartridge (trade name: CE263A, manufactured by Hured Packard, color: magenta), and the process cartridge was left in an environment of temperature 15 ° C. and humidity 10% RH for 48 hours. . Then, in the same environment, the process cartridge was installed in the laser printer remodeling machine, and continuous image output was performed at a printing rate of 2%. When the toner is fused to the surface of the conductive roller, the toner becomes fogged due to a decrease in the triboelectric chargeability imparted to the toner, and appears on the image. Therefore, in the evaluation of toner fusion in a low temperature and low humidity environment, the number of output sheets in which fog exceeding 3% is observed in the solid white portion is measured, and the roller appearance after image evaluation is evaluated according to the evaluation criteria shown in Table 7 below. I went there. Further, the reflectance of the solid white portion of the non-printing range (reference) and the printing range was measured using the above reflection densitometer for every 1000 outputs. The amount of decrease in reflectance (%) relative to the reference was defined as “fogging”. Further, even when noticeable fogging or toner fusion occurred, the toner fusion evaluation was continued until the number of continuous prints reached 15,000. Prior to the observation of the roller appearance, the appearance evaluation was performed according to the criteria shown in Table 7 below by removing the toner that does not contribute to toner fusion by air blow. Tables 9 and 10 show the results of the conductive rollers produced in each example and comparative example.

Figure 0005869912
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[耐削れ性および耐割れ性の評価]
上記の低温低湿環境下におけるトナー融着評価と同時に、画像出力5000枚毎に導電性ローラの表面層をデジタルマイクロスコープ(商品名:VH―8000;株式会社キーエンス製)にて観察し、耐削れ性および耐割れ性の評価を下記表8の基準で評価した。各実施例および比較例で作製した導電性ローラにおける結果を表9、10に示す。
[Evaluation of wear resistance and crack resistance]
Simultaneously with the toner fusion evaluation in the low-temperature and low-humidity environment described above, the surface layer of the conductive roller is observed with a digital microscope (trade name: VH-8000; manufactured by Keyence Corporation) for every 5000 image outputs, and is resistant to abrasion. The evaluation of the property and crack resistance was evaluated according to the criteria shown in Table 8 below. Tables 9 and 10 show the results of the conductive rollers produced in each example and comparative example.

Figure 0005869912
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表9に示したように、本発明に係る導電性ローラは、(1)高温高湿環境下におけるカブリ(2)ベタ画像追従不良(3)低温低湿環境下におけるトナー融着(4)耐削れ性および耐割れ性を有効に抑制できることが判った。特に、実施例(23)、(24)、(26)、(35)、(46)および(47)において、上記の画像弊害を高次元なレベルで抑制できたことは明らかである。   As shown in Table 9, the conductive roller according to the present invention has (1) fog in a high temperature and high humidity environment (2) solid image following failure (3) toner fusion in a low temperature and low humidity environment (4) abrasion resistance And crack resistance can be effectively suppressed. In particular, in Examples (23), (24), (26), (35), (46) and (47), it is clear that the above-mentioned image damage can be suppressed at a high level.

それに対し、比較例(1)、(2)における導電性ローラ(52)、(53)は表面層中に、PET樹脂由来の化学式(A)を含有しないため、高電荷減衰性起因と推測される、高温高湿環境下における顕著なカブリが確認された。さらに、相分離構造が確認されなかったために、電界勾配力によるトナー吸引力不足起因と推測される顕著なベタ画像追従不良が確認された。比較例(3)における導電性ローラ(54)は、表面層中に、分子構造的に柔軟な化学式(C)を含有しないため、可とう性が発現されず、画像出力を通じて、顕著な削れや割れが確認された。また、表面層の削れや割れを起点とした、顕著なトナー融着が確認された。さらには、相分離構造が確認されなかったために、顕著な画像追従不良が確認された。比較例(4)における導電性ローラ(55)は、化学式(B)に分子的に剛直で、結晶性が高い芳香族系エステルを含有するため、可とう性が得られず、画像出力を通じて、顕著な削れや割れが確認された。また、表面層の削れや割れを起点とした、顕著なトナー融着が確認された。比較例(5)における導電性ローラ(56)は、化学式(B)のアルキル鎖長(R炭素数)が長すぎるため、結晶性が強く、結晶サイズが過大となることで、十分な可とう性が得られず、画像出力を通じて、顕著な削れや割れが確認された。また、過大に析出された結晶相を起点とした、顕著なトナー融着が確認された。比較例(6)、(7)における導電性ローラ(57)、(58)は表面層中に、分子構造的に非常に剛直なベンゾグアナミン樹脂を含有するため、可とう性が悪く、画像出力を通じて、顕著な削れや割れが確認された。また、表面層の削れや割れを起点とした、顕著なトナー融着が確認された。さらには、比較例(7)における導電性ローラにおいては、両者とも高極性を示すベンゾグアナミン樹脂およびポリエステル共重合樹脂との組み合わせによって、相分離構造の形成およびマトリックス相への導電性微粒子の偏在が確認されなかった。その結果、電界勾配力の寄与によるトナー吸引力が発現せず、顕著な画像追従不良が確認された。比較例(8)における導電性ローラ(59)は、化学式(C)のメラミン樹脂の代わりに、相対的に高極性なイソシアネート樹脂を用いため、相分離構造の形成およびマトリックス相への導電性微粒子の偏在が確認されなかった。その結果、電界勾配力の寄与によるトナー吸引力が発現せず、顕著な画像追従不良が確認された。比較例(9)における導電性ローラ(60)は、表面層およびマトリックス相中に導電性微粒子を含有していないため、電界勾配力によるトナー吸引力が得られず、顕著な画像追従不良が確認された。さらに、表面層全体が絶縁性を示すために、静電的付着力が過度に上昇し、低温低湿環境下における顕著なトナー融着が確認された。 On the other hand, the conductive rollers (52) and (53) in Comparative Examples (1) and (2) do not contain the chemical formula (A) derived from the PET resin in the surface layer, and thus are presumed to be due to high charge attenuation. Remarkable fogging in a high temperature and high humidity environment was confirmed. Furthermore, since the phase separation structure was not confirmed, a remarkable solid image following failure that was presumed to be caused by insufficient toner attractive force due to electric field gradient force was confirmed. Since the conductive roller (54) in the comparative example (3) does not contain the chemical formula (C) that is flexible in molecular structure in the surface layer, the flexibility is not expressed, and remarkable shaving or Cracks were confirmed. Further, remarkable toner fusing was confirmed starting from scraping or cracking of the surface layer. Furthermore, since the phase separation structure was not confirmed, a remarkable image following failure was confirmed. Since the conductive roller (55) in Comparative Example (4) contains an aromatic ester that is molecularly rigid and highly crystalline in the chemical formula (B), flexibility cannot be obtained. Remarkable shaving and cracking were confirmed. Further, remarkable toner fusing was confirmed starting from scraping or cracking of the surface layer. The conductive roller (56) in Comparative Example (5) is sufficiently long because the alkyl chain length (R 1 carbon number) in the chemical formula (B) is too long, and thus the crystallinity is strong and the crystal size is excessive. The flexibility was not obtained, and remarkable shaving and cracking were confirmed through image output. Further, remarkable toner fusing was confirmed starting from an excessively precipitated crystal phase. Since the conductive rollers (57) and (58) in Comparative Examples (6) and (7) contain a very rigid benzoguanamine resin in terms of molecular structure in the surface layer, the flexibility is poor, and through the image output Remarkable scraping and cracking were confirmed. Further, remarkable toner fusing was confirmed starting from scraping or cracking of the surface layer. Furthermore, in the conductive roller in Comparative Example (7), it was confirmed that the phase separation structure was formed and the conductive fine particles were unevenly distributed in the matrix phase by the combination of the benzoguanamine resin and the polyester copolymer resin both having high polarity. Was not. As a result, the toner attractive force due to the contribution of the electric field gradient force did not appear, and a remarkable image following failure was confirmed. Since the conductive roller (59) in the comparative example (8) uses a relatively high-polarity isocyanate resin instead of the melamine resin of the chemical formula (C), formation of a phase separation structure and conductive fine particles to the matrix phase The uneven distribution of was not confirmed. As a result, the toner attractive force due to the contribution of the electric field gradient force did not appear, and a remarkable image following failure was confirmed. Since the conductive roller (60) in Comparative Example (9) does not contain conductive fine particles in the surface layer and the matrix phase, toner attracting force due to electric field gradient force cannot be obtained, and remarkable image following failure is confirmed. It was done. Furthermore, since the entire surface layer showed insulating properties, the electrostatic adhesion increased excessively, and remarkable toner fusion was confirmed in a low temperature and low humidity environment.

(実施例52〜55)
上記で作製した弾性層ローラ(1)を、回転砥石(GC#80)を用いて研磨し、厚み1.25mm(直径:8.5mm)の弾性層を形成した。その後、レ−ザープリンタ(商品名:HP Color LaserJET CP4525dn、ヒューレッドパッカード社製)の帯電ローラとして組み替えられるように、軸芯体を加工することで、弾性層ローラ(3)を得た。この弾性層ローラ(3)上に、実施例(1)同様に、表面層形成塗料液(23)、(24)、(26)および(35)を用いて、表面層を形成し、実施例(52)〜(55)の導電性ローラ(61)〜(64)を得た。
(Examples 52 to 55)
The elastic layer roller (1) produced above was polished using a rotating grindstone (GC # 80) to form an elastic layer having a thickness of 1.25 mm (diameter: 8.5 mm). Then, the elastic layer roller (3) was obtained by processing a shaft core so that it could be rearranged as a charging roller of a laser printer (trade name: HP Color LaserJET CP4525dn, manufactured by Hured Packard). A surface layer is formed on the elastic layer roller (3) using the surface layer forming coating liquids (23), (24), (26) and (35) in the same manner as in Example (1). Conductive rollers (61) to (64) of (52) to (55) were obtained.

(比較例10〜12)
上記で作製した弾性層ローラ(3)上に、実施例(1)同様に、表面層形成塗料液(54)、(58)および(60)を用いて、表面層を形成することで、比較例(10)〜(12)の導電性ローラ(65)〜(67)を得た。
(Comparative Examples 10-12)
On the elastic layer roller (3) produced above, the surface layer was formed using the surface layer forming coating liquids (54), (58) and (60) as in Example (1). Conductive rollers (65) to (67) of Examples (10) to (12) were obtained.

<評価2:帯電ローラとしての評価>
作製した新品の導電性ローラ(61)〜(67)を、新品のプロセスカートリッジ(商品名:CE260X、ヒューレッドパッカード社製、色:黒)に、帯電ローラとして組み込み、プロセスカートリッジを温度15℃、湿度10%RHの環境に48時間放置した。 同環境において、各プロセスカートリッジを、評価1で用いたレーザープリンタ改造機に装填し、2%の印字率で15000枚の電子写真画像を連続出力した。引き続いて、ハーフトーン画像を1枚出力し、当該ハーフトーン画像を目視で観察し、感光体への帯電ムラ起因の画像ムラを下記の基準で評価した。各実施例および比較例で作製した導電性ローラにおける結果を表11に示す。
<Evaluation 2: Evaluation as a charging roller>
The produced new conductive rollers (61) to (67) are assembled as a charging roller in a new process cartridge (trade name: CE260X, manufactured by Hured Packard, color: black). The sample was left in an environment of 10% RH for 48 hours. In the same environment, each process cartridge was loaded into the modified laser printer used in Evaluation 1, and 15000 electrophotographic images were continuously output at a printing rate of 2%. Subsequently, one halftone image was output, the halftone image was visually observed, and image unevenness due to uneven charging on the photoreceptor was evaluated according to the following criteria. Table 11 shows the results of the conductive rollers produced in each of the examples and comparative examples.

A:感光体への帯電ムラ起因の画像ムラが認められなかった。
B:感光体への帯電ムラ起因の画像ムラが認められた。
A: Image unevenness due to uneven charging on the photoconductor was not recognized.
B: Image unevenness due to uneven charging on the photoreceptor was observed.

さらに、導電性ローラ(1)〜(60)と同様にして、耐削れ性および耐割れ性の評価を行った。   Furthermore, in the same manner as the conductive rollers (1) to (60), the abrasion resistance and crack resistance were evaluated.

その結果、導電性ローラ(61)〜(64)を組み込んだ画像には、感光体への帯電ムラに起因したスジ状の画像ムラが全く確認されなかった。また、連続印字15000枚後においても、表面層の削れや割れなどの欠陥は、全く確認されなかった。これは、連続画像出力を通じて、表面層の削れおよび割れを抑制することで、感光体への均一帯電性を維持することが可能だったためであると推定される。   As a result, in the image incorporating the conductive rollers (61) to (64), no streak-like image unevenness due to uneven charging on the photoconductor was confirmed. Further, even after 15000 sheets of continuous printing, no defects such as scraping or cracking of the surface layer were confirmed. This is presumably because it was possible to maintain uniform chargeability to the photoreceptor by suppressing surface layer scraping and cracking through continuous image output.

また、導電性ローラ(65)および(66)においては、顕著な帯電ムラ起因の画像ムラが確認された。さらには、連続印字15000枚後において、表面層に顕著な削れや割れなどの欠陥が確認された。更に、の導電性ローラ(67)においては、顕著な削れや割れなどの欠陥は確認できなかったものの、顕著な帯電ムラ起因の画像ムラが確認された。   Further, in the conductive rollers (65) and (66), noticeable image unevenness due to uneven charging was confirmed. Further, after 15000 sheets of continuous printing, defects such as remarkable shaving and cracking were confirmed in the surface layer. Further, in the conductive roller (67), defects such as remarkable shaving and cracking could not be confirmed, but image unevenness due to significant charging unevenness was confirmed.

導電性ローラ(61)〜(67)に用いた弾性層ローラ、表面層形成用塗料、表面層特性の評価および画像評価の結果を表11に示す。   Table 11 shows the results of the elastic layer roller used for the conductive rollers (61) to (67), the surface layer-forming paint, the evaluation of the surface layer characteristics, and the image evaluation.

Figure 0005869912
Figure 0005869912

これら本発明の実施例で作製される導電性ローラは、上述の通りに、現像ローラおよび帯電ローラとして好適に使用することができた。   As described above, the conductive roller produced in these examples of the present invention could be suitably used as a developing roller and a charging roller.

1 導電性ローラ(現像ローラ)
2 軸芯体
3 弾性層
4 表面層
4a マトリックス相
4b ドメイン相
4c 導電性微粒子
5 浸漬槽
5a 浸漬槽の上端
6 ローラ
7 液受け部
8 攪拌タンク
9 管
10 表面層形成用塗料
11 ポンプ
12,13 管
14 攪拌翼
15 昇降装置
16 昇降板
17 プロセスカートリッジ
18 感光体
19 トナー供給ローラ
20 トナー容器
20a トナー
21 トナー規制部材
22 現像装置
23 レーザー光
24 帯電ローラ(導電性ローラ)
25 廃トナー収集容器
26 クリーニングブレード
27 定着装置
28 駆動ローラ
29 転写ローラ
30 バイアス電源
31 テンションローラ
32 転写搬送ベルト
33 従動ローラ
34 紙
35 給紙ローラ
36 吸着ローラ
1 Conductive roller (developing roller)
2 Shaft core 3 Elastic layer 4 Surface layer 4a Matrix phase 4b Domain phase 4c Conductive fine particles 5 Immersion tank 5a Upper end of immersion tank 6 Roller 7 Liquid receiving part 8 Stir tank 9 Tube 10 Surface layer forming paint 11 Pumps 12, 13 Tube 14 Stirring blade 15 Lifting device 16 Lifting plate 17 Process cartridge 18 Photoconductor 19 Toner supply roller 20 Toner container 20a Toner 21 Toner regulating member 22 Developing device 23 Laser beam 24 Charging roller (conductive roller)
25 Waste toner collecting container 26 Cleaning blade 27 Fixing device 28 Driving roller 29 Transfer roller 30 Bias power supply 31 Tension roller 32 Transfer conveyance belt 33 Driven roller 34 Paper 35 Paper feed roller 36 Adsorption roller

Claims (3)

軸芯体と、該軸芯体の外周に弾性層を有し、該弾性層の外周に表面層を有する導電性部材であって、
該表面層は、
下記式(A)、(B)および(C)を含むポリエステルメラミン樹脂と、
下記式(A)および(B)からなるポリエステル共重合樹脂と、
導電性微粒子と、を含み
該ポリエステルメラミン樹脂は該表面層中でマトリックス相を形成し、
該ポリエステル共重合樹脂は該表面層中においてドメイン相を形成し、かつ、
該導電性微粒子が該マトリックス相に偏在していることを特徴とする導電性部材:
Figure 0005869912
(式(B)中、Rは炭素数2以上9以下の直鎖アルキレン基、もしくは炭素数6以上9以下の分岐鎖状アルキレン基であり、Rは炭素数2以上8以下の直鎖アルキレン基である。)。
A conductive member having a shaft core and an elastic layer on the outer periphery of the shaft core, and a surface layer on the outer periphery of the elastic layer;
The surface layer is
A polyester melamine resin comprising the following formulas (A), (B) and (C);
A polyester copolymer resin comprising the following formulas (A) and (B);
Conductive polyester, and the polyester melamine resin forms a matrix phase in the surface layer,
The polyester copolymer resin forms a domain phase in the surface layer; and
The conductive member, wherein the conductive fine particles are unevenly distributed in the matrix phase:
Figure 0005869912
(In the formula (B), R 1 is a straight chain alkylene group having 2 to 9 carbon atoms or a branched alkylene group having 6 to 9 carbon atoms, and R 2 is a straight chain group having 2 to 8 carbon atoms. An alkylene group).
電子写真画像形成装置の本体に脱着可能に装着されるプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、導電性部材、トナー規制部材、およびトナー容器を有し、かつ該導電性部材が、請求項1に記載の導電性部材であることを特徴とするプロセスカートリッジ。   A process cartridge that is detachably attached to a main body of an electrophotographic image forming apparatus, the process cartridge including a conductive member, a toner regulating member, and a toner container, and the conductive member is defined in claim 1. A process cartridge comprising the conductive member according to claim 1. 感光体および感光体に当接して配置される導電性部材を有する電子写真画像形成装置であって、該導電性部材が、請求項1に記載の導電性部材であることを特徴とする電子写真画像形成装置。   An electrophotographic image forming apparatus having a photosensitive member and a conductive member disposed in contact with the photosensitive member, wherein the conductive member is the conductive member according to claim 1. Image forming apparatus.
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