JP6016838B2 - Electrophotographic roller member, process cartridge, and electrophotographic apparatus - Google Patents

Electrophotographic roller member, process cartridge, and electrophotographic apparatus Download PDF

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Description

本発明は、電子写真用に用いられるローラ部材、それを用いたプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置(以下、「電子写真装置」と称する)に関する。   The present invention relates to a roller member used for electrophotography, a process cartridge using the roller member, and an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as “electrophotographic apparatus”).

電子写真方式を採用した電子写真装置は、主に、電子写真感光体(以下、単に「感光体」と称す場合がある)、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置及び定着装置からなる。帯電装置、現像装置、転写装置及び定着装置にはローラ部材が好適に用いられる。帯電装置において、ローラ部材は感光体の表面に接触配置又は近接配置され、電圧(直流電圧のみの電圧又は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧)を印加することによって感光体の表面を帯電する。   An electrophotographic apparatus adopting an electrophotographic system mainly includes an electrophotographic photosensitive member (hereinafter sometimes simply referred to as “photosensitive member”), a charging device, an exposure device, a developing device, a transfer device, and a fixing device. A roller member is preferably used for the charging device, the developing device, the transfer device, and the fixing device. In the charging device, the roller member is disposed in contact with or close to the surface of the photoconductor, and charges the surface of the photoconductor by applying a voltage (a voltage of only a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage).

特許文献1には、感光体に接触させて感光体を帯電させるローラ部材(以下、「帯電ローラ」と称する)として、導電性樹脂粒子に由来する凸部を有している帯電ローラが開示されている。   Patent Document 1 discloses a charging roller having a convex portion derived from conductive resin particles as a roller member (hereinafter referred to as a “charging roller”) that charges the photosensitive member by contacting the photosensitive member. ing.

しかしながら、特許文献1に係る帯電ローラでは、感光体と当接した際、帯電ローラの表面の樹脂粒子に由来した凸部に圧力が集中し、長期間に亘る使用においては感光体の表面を不均一に摩耗させることがあった。   However, in the charging roller according to Patent Document 1, pressure is concentrated on the convex portions derived from the resin particles on the surface of the charging roller when contacting the photosensitive member, and the surface of the photosensitive member is not used in a long-term use. It was sometimes worn evenly.

このような課題に対して、特許文献2は、導電性樹脂層中に開口を有したボウル形状の樹脂粒子を含有し、表面にボウル形状の樹脂粒子の開口部及びエッジ部に由来した凹凸形状を有するローラ部材を開示している。特許文献2に係るローラ部材によれば、ボウル形状の樹脂粒子のエッジ部が感光体と当接した際に弾性変形することで、当接圧力が緩和され、長期間に亘る使用においても感光体の不均一な摩耗を抑制することができることが記載されている。   For such a problem, Patent Document 2 contains bowl-shaped resin particles having an opening in the conductive resin layer, and has a concave-convex shape derived from the openings and edge portions of the bowl-shaped resin particles on the surface. A roller member is disclosed. According to the roller member according to Patent Document 2, the contact pressure is relieved by elastic deformation when the edge portion of the bowl-shaped resin particles comes into contact with the photosensitive member, and the photosensitive member can be used even for a long period of use. It is described that non-uniform wear can be suppressed.

特開2008−276026号公報JP 2008-276026 A 特開2011−237470号公報JP 2011-237470 A

特許文献2に係るローラ部材においては、ボウル形状の樹脂粒子の開口部のエッジ部が弾性変形することで感光体への当接圧力が緩和される。上記理由により、長期間に亘る使用によっても感光体の表面の不均一な摩耗を抑制することが可能となる。その一方で、特許文献2に係るローラ部材は、感光体の回転に従って回転する性能(以下、「従動回転性」と称する場合がある)が低下してしまう可能性がある。   In the roller member according to Patent Document 2, the contact pressure on the photosensitive member is relieved by elastically deforming the edge portion of the opening of the bowl-shaped resin particles. For the above reasons, it is possible to suppress uneven wear on the surface of the photoreceptor even when used for a long period of time. On the other hand, there is a possibility that the roller member according to Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688 may be deteriorated in performance (hereinafter sometimes referred to as “driven rotation”) that rotates according to the rotation of the photosensitive member.

近年、電子写真装置のプロセススピードの高速化に伴って、電子写真画像の形成の際に感光体に振動が生じ易くなってきている。振動している感光体に、従動回転性の低いローラ部材を当接させて感光体を帯電させようとした場合、当該ローラ部材が感光体の回転に追従できず、ローラ部材が感光体の表面を滑る現象(以下、「スティックスリップ」とも称する)が発生する場合がある。スティックスリップの発生は、感光体に帯電ムラを生じさせ、電子写真画像に横スジ状の濃度ムラを生じさせる原因となる。なお、以下、電子写真画像に生じた横スジ状の濃度ムラを「バンディング」称することがある。また、横スジ状の濃度ムラが生じた電子写真画像を「バンディング画像」と称することがある。   In recent years, with the increase in the process speed of an electrophotographic apparatus, vibrations are likely to occur in the photoconductor when an electrophotographic image is formed. When an attempt is made to charge a photosensitive member by bringing a roller member having low driven rotation property into contact with the vibrating photosensitive member, the roller member cannot follow the rotation of the photosensitive member, and the roller member does not follow the surface of the photosensitive member. May occur (hereinafter also referred to as “stick slip”). The occurrence of stick-slip causes uneven charging on the photoreceptor and causes horizontal stripe-like density unevenness on the electrophotographic image. Hereinafter, horizontal stripe-like density unevenness generated in an electrophotographic image may be referred to as “banding”. In addition, an electrophotographic image in which horizontal stripe-like density unevenness occurs may be referred to as a “banding image”.

そこで、本発明の目的は、長期間に亘る使用によっても感光体の不均一な摩耗、及び、バンディング画像の発生を十分に抑制し得るローラ部材を提供することである。また、本発明の他の目的は、高品位な電子写真画像の形成に資するプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a roller member that can sufficiently suppress non-uniform wear of a photoreceptor and generation of a banding image even when used for a long period of time. Another object of the present invention is to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus that contribute to the formation of high-quality electrophotographic images.

本発明によれば、導電性基体と表面層としての導電性弾性層とを有する電子写真用のローラ部材であって、
該導電性弾性層は、該ローラ部材の長手方向の中央部の外径が両端部の外径よりも大きいクラウン形状を有しており、
該導電性弾性層は、バインダーとボウル形状の樹脂粒子とを含み、
該ローラ部材の表面は、
該ボウル形状の樹脂粒子の該開口に由来する凹部と
該開口のエッジに由来する凸部とを有し、
該導電性弾性層の、該ローラ部材の長手方向の中央部及び両端部の弾性変形の復元速度の関係が、
該導電性弾性層の表面においては両端部が中央部よりも大きく、
該導電性弾性層の表面から深さtμmの位置においては、中央部が両端部よりも大きい電子写真用のローラ部材を得ることができる(但し、該深さtμmは、該導電性弾性層の表面から深さ30μm以上100μm以下である)
According to the present invention, there is provided a roller member for electrophotography having a conductive substrate and a conductive elastic layer as a surface layer,
The conductive elastic layer has a crown shape in which the outer diameter of the central portion in the longitudinal direction of the roller member is larger than the outer diameters of both end portions,
The conductive elastic layer includes a binder and bowl-shaped resin particles,
The surface of the roller member is
A recess derived from the opening of the bowl-shaped resin particles ;
It has a convex portion derived from the edge of the opening, and
The relationship between the elastic deformation restoration speed of the central portion and both ends of the roller member in the longitudinal direction of the conductive elastic layer is as follows:
On the surface of the conductive elastic layer , both end portions are larger than the central portion,
An electrophotographic roller member having a central portion larger than both end portions can be obtained at a position of a depth tμm from the surface of the conductive elastic layer (however, the depth tμm is equal to the depth tμm of the conductive elastic layer). The depth is from 30 μm to 100 μm from the surface) .

また、本発明によれば、上記の電子写真用のローラ部材と電子写真感光体とを有し、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジを得ることができる。更に、本発明によれば、上記の電子写真用のローラ部材と電子写真感光体とを有する電子写真装置を得ることができる。   In addition, according to the present invention, it is possible to obtain a process cartridge that has the above-described electrophotographic roller member and an electrophotographic photosensitive member and is configured to be detachable from the main body of the electrophotographic apparatus. Furthermore, according to the present invention, an electrophotographic apparatus having the above-described electrophotographic roller member and an electrophotographic photosensitive member can be obtained.

本発明に係るローラ部材は、感光体と当接させたときに当接圧力が感光体の一部に集中することを緩和することができる。その結果として、長期間に亘る使用によってもローラ部材の当接に起因する感光体の不均一な摩耗を抑制することができる。また、本発明に係るローラ部材は、感光体に対する従動回転性が向上する。そのため、スティックスリップが発生し難くなり、感光体の帯電ムラおよび帯電ムラに起因するバンディング画像の発生を抑制することが可能となる。   The roller member according to the present invention can relieve the contact pressure from being concentrated on a part of the photosensitive member when the roller member is in contact with the photosensitive member. As a result, non-uniform wear of the photosensitive member due to the contact of the roller member can be suppressed even after long-term use. In addition, the roller member according to the present invention has improved follower rotation with respect to the photoreceptor. For this reason, stick-slip is less likely to occur, and it is possible to suppress the uneven charging of the photoreceptor and the occurrence of banding images due to the uneven charging.

本発明に係るローラ部材の効果発現の説明図である。It is explanatory drawing of the effect expression of the roller member which concerns on this invention. 本発明に係るローラ部材の効果発現の説明図である。It is explanatory drawing of the effect expression of the roller member which concerns on this invention. 本発明に係るローラ部材の断面図である。It is sectional drawing of the roller member which concerns on this invention. 本発明に係るローラ部材の表面近傍の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the surface vicinity of the roller member concerning the present invention. 本発明に係るローラ部材の表面近傍の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the surface vicinity of the roller member concerning the present invention. 本発明のボウル形状の樹脂粒子の形状の説明図である。It is explanatory drawing of the shape of the bowl-shaped resin particle of this invention. 本発明に係るローラ部材の製造に用いられる電子線照射装置の説明図である。It is explanatory drawing of the electron beam irradiation apparatus used for manufacture of the roller member which concerns on this invention. 本発明に係るローラ部材の製造に用い走査型電子線照射源の説明図である。It is explanatory drawing of the scanning electron beam irradiation source used for manufacture of the roller member which concerns on this invention. 本発明に係るローラ部材の製造に用いるエリア型電子線照射源の説明図である。It is explanatory drawing of the area type | mold electron beam irradiation source used for manufacture of the roller member which concerns on this invention. 本発明に係る電子写真装置の一例を表す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an electrophotographic apparatus according to the present invention. 本発明に係るプロセスカートリッジの一例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing an example of the process cartridge which concerns on this invention. 本発明に係るローラ部材における荷重変位曲線の一例である。It is an example of the load displacement curve in the roller member which concerns on this invention.

本発明に係る電子写真用のローラ部材(以下、単に「ローラ部材」と称することがある)は、導電性基体と導電性弾性層を有する。導電性弾性層は、その外径がローラ部材の長手方向における中央部が両端部よりも大きいクラウン形状を有している。   The roller member for electrophotography according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “roller member”) has a conductive substrate and a conductive elastic layer. The conductive elastic layer has a crown shape whose outer diameter is larger at the center in the longitudinal direction of the roller member than at both ends.

導電性弾性層は、バインダー樹脂とボウル形状の樹脂粒子とを含有している。そして、ローラ部材の表面は、ボウル形状の樹脂粒子の開口に由来する凹部と、ボウル形状の樹脂粒子の開口のエッジ(以下、単に「エッジ」と称する場合がある)に由来する凸部とを有している。また、ローラ部材の長手方向の中央部と両端部の弾性変形に対する復元速度の関係が、導電性弾性層の表面においては両端部が中央部より大きく、導電性弾性層の表面からtμmの位置においては中央部が両端部より大きい。なお、本明細書中、ローラ部材の弾性変形に対する復元速度を、単に「復元速度」と称する場合がある。   The conductive elastic layer contains a binder resin and bowl-shaped resin particles. The surface of the roller member has a concave portion derived from the opening of the bowl-shaped resin particles and a convex portion derived from the edge of the opening of the bowl-shaped resin particles (hereinafter sometimes simply referred to as “edge”). Have. In addition, the relationship of the restoring speed with respect to the elastic deformation of the central portion and both end portions of the roller member in the longitudinal direction is such that both end portions are larger than the central portion on the surface of the conductive elastic layer, and at a position of t μm from the surface of the conductive elastic layer. Is larger at the center than at both ends. In the present specification, the restoration speed with respect to the elastic deformation of the roller member may be simply referred to as “restoration speed”.

エッジによる凸部は、特許文献1に記載されているような導電性樹脂粒子によって形成される凸部と比較して、感光体との当接時に弾性変形しやすい。そのため、当接圧力が緩和される。図1(1a)は、図4に示すボウル形状の樹脂粒子を含有するローラ部材と感光体との密着部(以下、「ニップ部」と称する)の拡大模式図である。ニップ部においては、エッジが感光体との当接圧力により矢印Aの方向に弾性変形することにより、感光体への当接圧力が緩和される。上記効果により、長期間に亘る使用においても感光体の不均一な摩耗を抑制することが可能となる。   The convex portion due to the edge is more easily elastically deformed at the time of contact with the photosensitive member than the convex portion formed by conductive resin particles as described in Patent Document 1. Therefore, the contact pressure is relieved. FIG. 1 (1a) is an enlarged schematic view of a close contact portion (hereinafter referred to as “nip portion”) between the roller member containing the bowl-shaped resin particles and the photoreceptor shown in FIG. At the nip portion, the edge is elastically deformed in the direction of arrow A by the contact pressure with the photosensitive member, so that the contact pressure with the photosensitive member is relieved. Due to the above-described effects, it is possible to suppress uneven wear of the photoreceptor even when used for a long time.

一方、当接圧力が緩和されると、ローラ部材と感光体との接触面積が減少し、従動回転性が低下し、感光体に帯電ムラが生じることがある。かかる帯電ムラは、バンディング画像の発生の一つの原因となり得る。このような課題は、プロセススピードが高速化し、感光体の振動が大きくなるような場合には特に顕著となる。   On the other hand, when the contact pressure is relaxed, the contact area between the roller member and the photosensitive member is reduced, the driven rotational property is lowered, and charging unevenness may occur in the photosensitive member. Such uneven charging can be a cause of banding images. Such a problem becomes particularly noticeable when the process speed is increased and the vibration of the photosensitive member is increased.

ローラ部材は、駆動される感光体に対して、バネ等の所定の押し圧力を軸両端に印加することによって当接され、感光体に従動して回転するように配置されている。このとき、通常の円柱形状では構造上、中央部分の加圧が弱くなり、感光体とローラ部材との間に隙間が発生してしまう可能性がある。上記理由により、ローラ部材の長手方向に均一な圧力で接触させるため、ローラ部材の長手方向の中央部が両端部よりも太い外径を有するクラウン形状を有したローラ部材が好適に用いられる。ローラ部材の長手方向における中央部の外径が両端部の外径よりも大きいクラウン形状とすることにより、中央部での感光体との密着幅(以下、「ニップ幅」と称する)が大きくなるために、中央部での感光体との従動回転性が向上する。この従動回転性は、中央部と両端部の外径差が大きくなるほど向上する。   The roller member is placed in contact with the driven photosensitive member by applying a predetermined pressing force such as a spring to both ends of the shaft, and is driven to rotate following the photosensitive member. At this time, in the normal columnar shape, the pressurization of the central portion is weak due to the structure, and a gap may be generated between the photoconductor and the roller member. For the above reasons, a roller member having a crown shape in which the central portion of the roller member in the longitudinal direction has a larger outer diameter than both end portions is preferably used in order to make contact with the roller member in the longitudinal direction with uniform pressure. By adopting a crown shape in which the outer diameter of the central portion in the longitudinal direction of the roller member is larger than the outer diameters of both end portions, the contact width with the photoreceptor at the central portion (hereinafter referred to as “nip width”) is increased. For this reason, the followability of rotation with the photosensitive member at the center is improved. This driven rotation improves as the outer diameter difference between the center and both ends increases.

しかしながら、ローラ部材の長手方向における中央部と両端部の外径の差が大きいと、感光体と従動回転をする際、中央部に比べて両端部ではローラ部材の周速が大きくなる。その結果、ローラ部材の弾性層には、長手方向における中央部と両端部との周速差に起因して、「ねじれ」が加わる。このような「ねじれ」は、その量が小さいうちは弾性層が弾性変形することによって吸収されるものの、「ねじれ」が弾性層に蓄積されていき、一定量を超えたところで、「ねじれ」の力を開放するために弾性層が元の形状に戻ろうとして、スリップを生じる。すなわち、スティックスリップがローラ部材の両端部分で生じることになる。その結果として、感光体に部分的な帯電ムラが生じ、バンディング画像を生じさせることとなる。   However, if the difference between the outer diameters of the central portion and both end portions in the longitudinal direction of the roller member is large, the peripheral speed of the roller member is increased at both end portions as compared with the central portion when driven to rotate with the photoreceptor. As a result, “twist” is applied to the elastic layer of the roller member due to the difference in peripheral speed between the central portion and both end portions in the longitudinal direction. Such “twist” is absorbed by elastic deformation of the elastic layer while the amount is small, but “twist” is accumulated in the elastic layer, and when it exceeds a certain amount, The elastic layer attempts to return to its original shape to release the force, causing slip. That is, stick slip occurs at both end portions of the roller member. As a result, partial charging unevenness occurs on the photoreceptor, and a banding image is generated.

このような課題に対し、本発明に係るローラ部材の構成によれば、感光体の不均一な摩耗の抑制と、ローラ部材と感光体の従動回転性の向上によるバンディング画像の抑制とを両立することが可能となる。これは、下記1)及び2)に記載したような作用によるものと考えられる。   In response to such a problem, according to the configuration of the roller member according to the present invention, both suppression of uneven wear of the photoconductor and suppression of banding images by improving the follower rotation of the roller member and the photoconductor are achieved. It becomes possible. This is considered to be due to the action described in 1) and 2) below.

1)本発明に係るローラ部材の導電性弾性層の弾性変形の復元速度は、導電性弾性層の表面においては長手方向の中央部から両端部に向かうにつれて大きくなっている。   1) The restoring speed of the elastic deformation of the conductive elastic layer of the roller member according to the present invention increases from the center in the longitudinal direction toward both ends on the surface of the conductive elastic layer.

ウル形状の樹脂粒子は、ニップ部では図1(1a)に示すように、エッジ部11が感光体13との当接圧力により、矢印Aの方向に弾性変形した状態となっている。 Resin particles of Bo ur shape, the nip portion as shown in FIG. 1 (1a), the edge portion 11 by the contact pressure between the photosensitive member 13, in a state of being elastically deformed in the direction of arrow A.

図1(1b)は、ニップ部の概略断面図である。図1(1b)に示したように、ローラ部材14は、バネ等の所定の押し圧力(非図示)により感光体13に接触させられている。そして、感光体の矢印B方向への回転に伴ってローラ部材も矢印Bの方向に従動回転する。このとき、ローラ部材に対して感光体から加わる当接圧力は、ニップ部15の中央(Cの位置)において最大となる。そのため、エッジの弾性変形も図1(1c)に示すように大きくなる。その結果として、エッジ11と感光体表面との接触面積はニップ部内において最も大きくなる。その後、この樹脂粒子が、ニップ部の終了端(Dの位置)へ移動していくと、ローラ部材及びボウル形状の樹脂粒子に加わる当接圧力は低下していき、ニップ部を出たところで当接圧力が開放される。このときの、ボウル形状の樹脂粒子の状態を図1(1d)に示す。すなわち、エッジ11の弾性変形は、図1(1d)における矢印Eの方向に復元していき、エッジと感光体の接触面積は小さくなっていく。そして、本発明者らは、ボウル形状の樹脂粒子に加わる当接圧力の減少及び開放による当該樹脂粒子のエッジ11の弾性変形の回復速度は、当該樹脂粒子を保持している導電性弾性層12の表面領域の弾性変形の回復速度に依存していることを見出した。つまり、導電性弾性層12の表面領域の弾性変形からの回復速度が速いほど、ボウル形状の樹脂粒子のエッジ部分の弾性変形からの回復速度も速くなることを見出した。   FIG. 1 (1b) is a schematic sectional view of the nip portion. As shown in FIG. 1 (1b), the roller member 14 is brought into contact with the photosensitive member 13 by a predetermined pressing force (not shown) such as a spring. Then, as the photosensitive member rotates in the direction of arrow B, the roller member also rotates following the direction of arrow B. At this time, the contact pressure applied from the photosensitive member to the roller member becomes maximum at the center (position C) of the nip portion 15. For this reason, the elastic deformation of the edge also increases as shown in FIG. 1 (1c). As a result, the contact area between the edge 11 and the photosensitive member surface is the largest in the nip portion. Thereafter, as the resin particles move toward the end of the nip (position D), the contact pressure applied to the roller member and the bowl-shaped resin particles decreases, and when the resin particles exit the nip, Contact pressure is released. The state of the bowl-shaped resin particles at this time is shown in FIG. That is, the elastic deformation of the edge 11 is restored in the direction of the arrow E in FIG. 1 (1d), and the contact area between the edge and the photoconductor is reduced. The inventors of the present invention have found that the recovery speed of the elastic deformation of the edge 11 of the resin particle due to the reduction and release of the contact pressure applied to the bowl-shaped resin particle is determined by the conductive elastic layer 12 holding the resin particle. It was found that it depends on the recovery rate of elastic deformation of the surface region. That is, it has been found that the faster the recovery rate from the elastic deformation of the surface region of the conductive elastic layer 12, the faster the recovery rate from the elastic deformation of the edge portion of the bowl-shaped resin particles.

そこで本発明者らは、導電性弾性層12の表面領域について、ローラ部材の長手方向の両端部の復元速度を、ローラ部材の長手方向の中央部の復元速度と比較して大きくすることを試みた。これにより、ボウル形状の樹脂粒子のエッジのニップ部を通過直後の復元速度は、長手方向の両端部が中央部に比べて大きくなると考えられる。その結果として、ニップ部の通過直後におけるボウル形状の樹脂粒子のエッジと感光体との接触状態は、ローラ部材の長手方向の両端部においては図1(1d)、中央部においては図1(1a)に示したようになる。このような状態を達成することで、両端部ではエッジ由来の凸部と感光体との接触面積が減少するため、導電性弾性層の表面と感光体との摩擦力が中央部と比較して低下する。この場合、中央部分と両端部における周速差に起因する「ねじれ」の力が、ローラ部材の導電性弾性層のローラ部材の長手方向の両端部に蓄積されにくくなる。その結果、帯電ムラを生じさせるようなスティックスリップの発生を抑制できると考えられる。   Accordingly, the present inventors have attempted to increase the restoration speed of both end portions in the longitudinal direction of the roller member in the surface region of the conductive elastic layer 12 as compared with the restoration speed of the central portion in the longitudinal direction of the roller member. It was. Thereby, it is thought that the restoring speed immediately after passing the nip part of the edge of a bowl-shaped resin particle becomes large compared with the center part at both ends in the longitudinal direction. As a result, the contact state between the edge of the bowl-shaped resin particles and the photoconductor immediately after passing through the nip portion is as shown in FIG. 1 (1d) at both ends in the longitudinal direction of the roller member and as shown in FIG. ) As shown. By achieving such a state, the contact area between the convex portion derived from the edge and the photoconductor is reduced at both ends, so that the frictional force between the surface of the conductive elastic layer and the photoconductor is smaller than that in the central portion. descend. In this case, the “twist” force resulting from the difference in peripheral speed between the central portion and both ends is less likely to be accumulated at both ends in the longitudinal direction of the roller member of the conductive elastic layer of the roller member. As a result, it is considered that the occurrence of stick slip that causes charging unevenness can be suppressed.

一方、ローラ部材の長手方向の中央部では、ボウル形状の樹脂粒子のエッジの弾性変形の回復速度は、両端部と比較して遅いため、ローラ部材の表面の凸部と感光体との接触面積がニップ部の通過直後に減少することが抑えられる。そのため、ローラ部材の感光体に対する従動回転性は良好に維持される。   On the other hand, since the recovery speed of the elastic deformation of the edge of the bowl-shaped resin particles is slower at the center part in the longitudinal direction of the roller member than at both ends, the contact area between the convex part on the surface of the roller member and the photosensitive member Is reduced immediately after passing through the nip portion. Therefore, the driven rotation of the roller member with respect to the photoconductor is maintained well.

2)本発明に係るローラ部材の導電性弾性層の表面から所定の深さtμmの位置における弾性変形の復元速度は、ローラ部材の長手方向の両端部から中央部に向かうにつれて大きくなっている。   2) The restoring speed of elastic deformation at a position of a predetermined depth tμm from the surface of the conductive elastic layer of the roller member according to the present invention increases as it goes from both ends in the longitudinal direction of the roller member toward the center.

上記1)で述べた通り、導電性弾性層の表面領域における弾性変形の復元速度は、主にローラ部材の表面のボウル形状の樹脂粒子のエッジの感光体との接触状態に寄与している。これに対し、表面から所定の深さtμmの位置における弾性変形の復元速度は、実質的なニップ幅に寄与するものと考えられる。   As described in 1) above, the elastic deformation restoration speed in the surface region of the conductive elastic layer mainly contributes to the contact state of the edge of the bowl-shaped resin particles on the surface of the roller member with the photoreceptor. On the other hand, it is considered that the restoring speed of elastic deformation at a position of a predetermined depth tμm from the surface contributes to the substantial nip width.

前述した通り、ローラ部材と感光体が従動回転している場合、図1(1b)のニップ部15の中央(Cの位置)において当接圧力が最大となる。ローラ部材は当接圧力により変形するため、Cの位置ではローラ部材の外径は最小となる。その後、ニップ部の終了端(図1(1b)のDの位置)へ回転移動する際に、当接圧力は低下していくため、ローラ部材の外径は復元していく。図2(2a)におけるニップ部の最終了端領域(点線枠F)では外径の復元が図2(2b)矢印Gの方向に起こる。この最終了端領域におけるローラ部材の外径の復元速度が速い場合、当該復元速度が遅い場合と比較して、ローラ部材の表面と感光体の表面とが近接した状態がより長く続くこととなる。これは、あたかもニップ幅が拡大したかのように作用する。   As described above, when the roller member and the photosensitive member are driven to rotate, the contact pressure becomes maximum at the center (position C) of the nip portion 15 in FIG. Since the roller member is deformed by the contact pressure, the outer diameter of the roller member is minimized at the position C. After that, when rotating to the end of the nip portion (position D in FIG. 1 (1b)), the contact pressure decreases, so the outer diameter of the roller member is restored. 2 (2a), the outer diameter is restored in the direction of the arrow G in FIG. 2 (2b). When the restoration speed of the outer diameter of the roller member in this final end region is high, the state in which the surface of the roller member and the surface of the photoconductor are close to each other lasts longer than when the restoration speed is low. . This acts as if the nip width is increased.

そして、本発明に係るローラ部材においては、導電性弾性層の深層部分、すなわち、表面から深さtμmの部分における弾性変形の復元速度を、ローラ部材の長手方向の中央部が、両端部に比較して大きくなっている。これによって、導電性弾性層のニップ最終了端領域における外径の復元速度を、ローラ部材の長手方向の中央部を両端部に比較して速くしている。そのため、中央部の方が両端部に比べ、実質的なニップ幅が大きくなっている。その結果、エッジが感光体に接触する接触点の数が、ローラ部材の長手方向の中央部では多くなり、両端部では少なくなる。すなわち、ローラ部材の長手方向の中央部ではエッジ由来の凸部と感光体の接触面積が大きく、両端部では小さくなるために、クラウン形状を有したローラ部材の長手方向の中央部における感光体との摩擦力(グリップ性)が向上する。その結果、ローラ部材の感光体に対する従動回転性を向上させることができる。   In the roller member according to the present invention, the elastic deformation restoration speed in the deep layer portion of the conductive elastic layer, that is, the portion having a depth of t μm from the surface, is compared with the both ends at the central portion in the longitudinal direction of the roller member. And it is getting bigger. As a result, the restoring speed of the outer diameter in the nip end end region of the conductive elastic layer is made faster than the center portion in the longitudinal direction of the roller member compared to both end portions. Therefore, the substantial nip width is larger at the center portion than at both end portions. As a result, the number of contact points where the edge contacts the photoconductor increases at the central portion in the longitudinal direction of the roller member and decreases at both ends. That is, the contact area between the convex portion derived from the edge and the photosensitive member is large at the central portion in the longitudinal direction of the roller member and is small at both end portions, so that the photosensitive member at the central portion in the longitudinal direction of the roller member having a crown shape The frictional force (grip property) is improved. As a result, the driven rotation of the roller member with respect to the photoreceptor can be improved.

ここで、本発明における導電性弾性層の弾性変形の復元速度について説明する。本発明に係る導電性弾性層の弾性変形の復元速度は以下の方法により求めるものとする。すなわち、ISO 14577(金属材料−硬さのためのインデンテーション試験テストと材料パラメーター)に準拠したインデンテーション試験法に基づく微小硬さ試験機を用いて、導電性弾性層に対して荷重を加えて圧子を所定量(Dμm)沈み込ませる。なお、当該所定量を、以下、「押込み深さ」と称する場合がある。また、上記微小硬さ試験機の例としては、「ピコデンター HM500」(商品名、フィッシャー・インスツルメント社製)等が挙げられる。   Here, the restoration rate of elastic deformation of the conductive elastic layer in the present invention will be described. The restoration rate of elastic deformation of the conductive elastic layer according to the present invention is determined by the following method. That is, a load is applied to the conductive elastic layer using a micro hardness tester based on an indentation test method based on ISO 14577 (metal material-indentation test and material parameters for hardness). A predetermined amount (D μm) of the indenter is submerged. Hereinafter, the predetermined amount may be referred to as “indentation depth”. Examples of the micro hardness tester include “Picodenter HM500” (trade name, manufactured by Fischer Instrument Co.).

その後、圧子に印加した荷重を除荷し、除荷の過程において圧子が弾性層から受ける力に基づき、弾性層の復元距離(μm)を算出する。そして、図12に示すような、圧子に印加した荷重(mN)と押込み深さ(μm)および除荷時の弾性層の復元距離(μm)との関係を表すグラフを得る。   Thereafter, the load applied to the indenter is unloaded, and the restoring distance (μm) of the elastic layer is calculated based on the force that the indenter receives from the elastic layer during the unloading process. And the graph showing the relationship between the load (mN) applied to the indenter, the indentation depth (μm), and the restoring distance (μm) of the elastic layer at the time of unloading as shown in FIG. 12 is obtained.

そして、除荷開始直後、具体的には、除荷開始から0.1秒後における弾性層の復元距離をLμmとしたとき、下記計算式(1)により復元速度v(μm/sec)を得る。
復元速度v(μm/sec)=L(μm)/0.1(sec) ・・・(1)
復元速度の算出に、除荷開始から0.1秒後の復元距離Lを用いる理由は以下の通りである。すなわち、ニップ部の最終了端領域において、導電性弾性層の表面領域が当接圧力から解放された直後の復元速度が、ボウル形状の樹脂粒子のエッジ部の弾性変形からの復元速度を規制していると考えられる。同様に、ニップ部の最終了端領域において、導電性弾性層の深層領域が当接圧力から解放された直後の復元速度が、実質的なニップ幅を規制していると考えられる。そこで、本発明においては、導電性弾性層の復元速度を、導電性弾性層の除荷開始から0.1秒後の復元距離を用いて算出することで、ローラ部材の導電性弾性層が当接圧力から解放された直後の復元速度であると擬制することとした。
Then, immediately after the start of unloading, specifically, when the recovery distance of the elastic layer is 0.1 μm after the start of unloading, the recovery speed v (μm / sec) is obtained by the following formula (1). .
Restoration speed v (μm / sec) = L (μm) /0.1 (sec) (1)
The reason for using the restoration distance L 0.1 seconds after the start of unloading for the restoration speed is as follows. That is, in the final end region of the nip portion, the restoration speed immediately after the surface area of the conductive elastic layer is released from the contact pressure regulates the restoration speed from the elastic deformation of the edge portion of the bowl-shaped resin particles. It is thought that. Similarly, in the final end region of the nip portion, it is considered that the restoration speed immediately after the deep layer region of the conductive elastic layer is released from the contact pressure regulates the substantial nip width. Therefore, in the present invention, the restoring speed of the conductive elastic layer is calculated by using the restoring distance 0.1 seconds after the start of unloading of the conductive elastic layer, so that the conductive elastic layer of the roller member is applied. It was assumed that the speed of restoration was just after the contact pressure was released.

また、本発明に係る表面領域とは、導電性弾性層の、導電性基体と面している側とは反対側の面(導電性弾性層の表面)から深さ10μmまでの領域とする。これは、上記1)で述べた、エッジの弾性変形からの復元が、導電性弾性層の表面から深さ10μmまでの領域における導電性弾性層の復元速度によって実質的に支配されていると考えられることによる。そのため、微小硬さ試験機の圧子の押し込み深さDμmとしては、10μmとすることが好ましい。   The surface region according to the present invention is a region from the surface of the conductive elastic layer opposite to the side facing the conductive substrate (the surface of the conductive elastic layer) to a depth of 10 μm. This is considered that the restoration from the elastic deformation of the edge described in 1) is substantially governed by the restoration speed of the conductive elastic layer in the region from the surface of the conductive elastic layer to a depth of 10 μm. By being done. For this reason, the indentation depth D μm of the microhardness tester is preferably 10 μm.

さらに、本発明において、導電性弾性層の深層領域を規定する、導電性弾性層の基材に面する側とは反対側の面(導電性弾性層の表面)から深さtμmの値の目安としては、30μm以上100μm以下が好ましい。tμmの値をこの範囲内とすることで、ローラ部材の長手方向における中央部の実質的なニップ幅の拡大の効果をより確実に享受し得る。すなわち、この深さの範囲内において、導電性弾性層の復元速度がローラ部材の長手方向の両端部よりも中央部が大きくなっていることが好ましい。そのため、本発明にかかる導電性弾性層の深層領域の復元速度の測定における圧子の押込み深さDμmとしては、20〜100μmとすることが好ましい。   Furthermore, in the present invention, a standard of the value of the depth t μm from the surface (surface of the conductive elastic layer) opposite to the side facing the substrate of the conductive elastic layer, which defines the deep layer region of the conductive elastic layer. Is preferably 30 μm or more and 100 μm or less. By setting the value of tμm within this range, the effect of substantially increasing the nip width at the central portion in the longitudinal direction of the roller member can be more reliably enjoyed. That is, within this depth range, it is preferable that the restoring speed of the conductive elastic layer is larger at the center than at both ends in the longitudinal direction of the roller member. Therefore, the indenter indentation depth D μm in the measurement of the restoration rate of the deep region of the conductive elastic layer according to the present invention is preferably 20 to 100 μm.

<ローラ部材>
以下に、本発明に係るローラ部材について詳細に説明する。図3は、本発明に係るローラ部材の断面の一例の概略図である。図3(3a)のローラ部材は、導電性基体1と導電性弾性層2を有している。導電性弾性層は図3(3b)に示すように、導電性弾性層21及び22の2層構成であってもよい。尚、導電性弾性層は、バインダー、導電性微粒子及びボウル形状の樹脂粒子を含有している。
<Roller member>
Below, the roller member which concerns on this invention is demonstrated in detail. FIG. 3 is a schematic view of an example of a cross section of a roller member according to the present invention. The roller member in FIG. 3 (3 a) has a conductive substrate 1 and a conductive elastic layer 2. The conductive elastic layer may have a two-layer structure of conductive elastic layers 21 and 22, as shown in FIG. 3 (3b). The conductive elastic layer contains a binder, conductive fine particles, and bowl-shaped resin particles.

導電性基体及び導電性弾性層、あるいは、導電性基体上に順次積層する層(例えば、図3(3b)に示す導電性弾性層21及び導電性弾性層22)は、接着剤を介して接着してもよい。この場合、接着剤は導電性であることが好ましい。導電性にするための接着剤には公知のものを用いることができる。   The conductive substrate and the conductive elastic layer, or the layers sequentially stacked on the conductive substrate (for example, the conductive elastic layer 21 and the conductive elastic layer 22 shown in FIG. 3 (3b)) are bonded with an adhesive. May be. In this case, the adhesive is preferably conductive. A well-known adhesive can be used for the adhesive to make it conductive.

接着剤のバインダーとしては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が挙げられるが、ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系、エポキシ系のような公知の樹脂を用いることができる。   Examples of the binder of the adhesive include thermosetting resins and thermoplastic resins, and known resins such as urethane, acrylic, polyester, polyether, and epoxy resins can be used.

接着剤に導電性を付与するための導電剤としては、後述する、弾性層を導電化するために用い得る導電性微粒子から適宜選択し、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。   The conductive agent for imparting conductivity to the adhesive can be appropriately selected from conductive fine particles that can be used to make the elastic layer, which will be described later, and can be used alone or in combination of two or more.

本発明に係るローラ部材は、長手方向の中央部での感光体との従動回転性を向上させるという観点から、長手方向の中央部が一番太く、長手方向の両端部にいくほど細くなるクラウン形状が好ましい。「クラウン量」の好ましい範囲は、30〜200μmである。但し、クラウン量は、ローラ部材の長手方向における中央部の外径D2と、中央部から両端方向へ各90mm離れた位置の外径D1及びD3の平均値との差であり、下記計算式(2)にて算出される値である。
クラウン量=D2−(D1+D3)/2 ・・・(2) 。
The roller member according to the present invention is a crown whose center portion in the longitudinal direction is the thickest and becomes thinner toward both ends in the longitudinal direction from the viewpoint of improving the followability of rotation with the photosensitive member at the center portion in the longitudinal direction. Shape is preferred. A preferable range of the “crown amount” is 30 to 200 μm. However, the crown amount is the difference between the outer diameter D2 of the central portion in the longitudinal direction of the roller member and the average value of the outer diameters D1 and D3 at positions 90 mm away from the central portion in both end directions. This is the value calculated in 2).
Crown amount = D2- (D1 + D3) / 2 (2)

〔導電性基体〕
本発明のローラ部材に用いられる導電性基体は、導電性を有し、その上に設けられる導電性弾性層等を支持する機能を有するものである。材質としては、例えば、鉄、銅、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケルの如き金属やその合金を挙げることができる。
[Conductive substrate]
The conductive substrate used for the roller member of the present invention has conductivity and has a function of supporting a conductive elastic layer and the like provided thereon. Examples of the material include metals such as iron, copper, stainless steel, aluminum, and nickel, and alloys thereof.

〔導電性弾性層〕
図4はローラ部材の導電性弾性層の表面近傍の部分断面図である。導電性弾性層に含有されている一部のボウル形状の樹脂粒子41は、ローラ部材の表面に露出している。そして、ローラ部材の表面は、表面に露出しているボウル形状の樹脂粒子の開口51に由来する凹部52と、表面に露出しているボウル形状の樹脂粒子の開口のエッジ53に由来する凸部とを有している。
[Conductive elastic layer]
FIG. 4 is a partial cross-sectional view in the vicinity of the surface of the conductive elastic layer of the roller member. Some of the bowl-shaped resin particles 41 contained in the conductive elastic layer are exposed on the surface of the roller member. The surface of the roller member has a recess 52 derived from the opening 51 of the bowl-shaped resin particles exposed on the surface, and a protrusion derived from the edge 53 of the opening of the bowl-shaped resin particles exposed on the surface. And have.

図5に示す、ボウル形状の樹脂粒子の開口のエッジに由来する凸部53の頂点と、当該ボウル形状の樹脂粒子のシェルによって画定された凹部52の底部との距離54を、5μm以上100μm以下、特に8μm以上80μm以下とすることが好ましい。なお、以下、当該距離のことを「高低差」と称することがある。距離54を、上記の範囲内とすることにより、より確実に当接圧力を緩和させることができる。また、前記高低差54と、前記ボウル形状の樹脂粒子の最大径55との比、すなわち、樹脂粒子の[最大径]/[高低差]の値は、0.8以上3.0以下であることが好ましい。本範囲内とすることにより、より確実に上述した当接圧力を減少させることができる。   5, the distance 54 between the apex of the convex portion 53 derived from the edge of the opening of the bowl-shaped resin particles and the bottom of the concave portion 52 defined by the shell of the bowl-shaped resin particles is 5 μm or more and 100 μm or less. In particular, the thickness is preferably 8 μm or more and 80 μm or less. Hereinafter, the distance may be referred to as “height difference”. By setting the distance 54 within the above range, the contact pressure can be more reliably relaxed. The ratio of the height difference 54 and the maximum diameter 55 of the bowl-shaped resin particles, that is, the value of [maximum diameter] / [height difference] of the resin particles is 0.8 or more and 3.0 or less. It is preferable. By setting it within this range, the contact pressure described above can be more reliably reduced.

前記凹凸形状の形成により、ローラ部材の表面状態、すなわち、導電性弾性層の表面状態は、下記のように制御されていることが好ましい。表面の十点平均粗さ(Rzjis)は、5μm以上65μm以下、特には、10μm以上50μm以下が好ましい。表面の凹凸平均間隔(Sm)は、30μm以上200μm以下、特には40μm以上150μm以下が好ましい。上記の範囲内とすることにより、より確実に当接圧力を減少させることができる。尚、表面の十点平均粗さ(Rzjis)及び表面の凹凸平均間隔(Sm)の測定法については、後に詳述する。   It is preferable that the surface state of the roller member, that is, the surface state of the conductive elastic layer is controlled as follows by forming the uneven shape. The ten-point average roughness (Rzjis) of the surface is preferably 5 μm or more and 65 μm or less, and particularly preferably 10 μm or more and 50 μm or less. The surface irregularity average interval (Sm) is preferably 30 μm or more and 200 μm or less, and particularly preferably 40 μm or more and 150 μm or less. By setting it within the above range, the contact pressure can be more reliably reduced. The method for measuring the surface ten-point average roughness (Rzjis) and the surface irregularity average interval (Sm) will be described in detail later.

本発明に用いるボウル形状の樹脂粒子の一例を図6(6a)から図6(6e)に示す。本発明において、「ボウル形状」の粒子とは、開口部61を有し、シェルによって画定された丸みのある凹部62を有する形状を有する粒子をいう。開口部は、図6(6a)及び図6(6b)に示すように、エッジが平坦であってもよく、また、図6(6c)から図6(6e)に示すようにエッジが凹凸を有していてもよい。   An example of bowl-shaped resin particles used in the present invention is shown in FIGS. 6 (6a) to 6 (6e). In the present invention, “bowl-shaped” particles refer to particles having an opening 61 and a shape having a rounded recess 62 defined by a shell. The opening may have a flat edge as shown in FIGS. 6 (6a) and 6 (6b), and the edges may be uneven as shown in FIGS. 6 (6c) to 6 (6e). You may have.

ボウル形状の樹脂粒子の最大径55の目安は、5μm以上150μm以下、特には、8μm以上120μm以下である。また、ボウル形状の樹脂粒子の最大径55と、開口部の最小径63の比、即ち、ボウル形状の樹脂粒子の[最大径]/[開口部の最小径]の値が、1.1以上4.0以下であることがより好ましい。本範囲内とすることにより、より確実に上述した当接圧力を減少させることができる。   The standard of the maximum diameter 55 of the bowl-shaped resin particles is 5 μm or more and 150 μm or less, and particularly 8 μm or more and 120 μm or less. The ratio of the maximum diameter 55 of the bowl-shaped resin particles to the minimum diameter 63 of the opening, that is, the value of [maximum diameter] / [minimum diameter of the opening] of the bowl-shaped resin particles is 1.1 or more. It is more preferable that it is 4.0 or less. By setting it within this range, the contact pressure described above can be more reliably reduced.

ボウル形状の樹脂粒子のシェルの厚みは0.1μm以上3μm以下、特には、0.2μm以上2μm以下であることが好ましい。シェルの厚みをこの範囲内とすることによって、エッジをより柔軟に弾性変性させることが可能となり、その結果として、より確実に当接圧力を緩和させることができる。また、上記シェルの厚みは、最大厚みが、最小厚みの3倍以下であることが好ましく、2倍以下であることがより好ましい。   The thickness of the shell of the bowl-shaped resin particles is preferably 0.1 μm to 3 μm, particularly preferably 0.2 μm to 2 μm. By setting the thickness of the shell within this range, the edge can be elastically denatured more flexibly, and as a result, the contact pressure can be relaxed more reliably. The maximum thickness of the shell is preferably 3 times or less of the minimum thickness, and more preferably 2 times or less.

[バインダー]
本発明の導電性弾性層に含有されるバインダーとしては、公知のゴムまたは樹脂を用いることができる。ゴムとしては、例えば、天然ゴムやこれを加硫処理したもの、合成ゴムを挙げることができる。合成ゴムとしては以下のものが挙げられる。エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプロピレンゴム(IR)、ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム及びフッ素ゴム。樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂の如き樹脂が使用できる。中でも、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂がより好ましい。これらは単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらバインダーの原料である単量体を共重合させ、共重合体としてもよい。
[binder]
As the binder contained in the conductive elastic layer of the present invention, a known rubber or resin can be used. Examples of rubber include natural rubber, a vulcanized product thereof, and synthetic rubber. The following are mentioned as a synthetic rubber. Ethylene propylene rubber, styrene butadiene rubber (SBR), silicone rubber, urethane rubber, isopropylene rubber (IR), butyl rubber, acrylonitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), acrylic rubber, epichlorohydrin rubber and fluorine rubber. As the resin, for example, a resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used. Among these, fluorine resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, acrylic urethane resin, silicone resin, and butyral resin are more preferable. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the monomer which is the raw material of these binders may be copolymerized to form a copolymer.

[導電性微粒子]
導電性弾性層は、導電性を発現するために公知の導電性微粒子を含有する。導電性微粒子としては金属酸化物、金属微粒子、カーボンブラックが挙げられる。また、これらの導電性微粒子を、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。導電性弾性層中における導電性微粒子の含有量の目安としては、バインダー100質量部に対して2〜200質量部、特には5〜100質量部である。
[Conductive fine particles]
The conductive elastic layer contains known conductive fine particles in order to exhibit conductivity. Examples of the conductive fine particles include metal oxides, metal fine particles, and carbon black. Moreover, these electroconductive fine particles can be used individually or in combination of 2 or more types. As a standard of the content of the conductive fine particles in the conductive elastic layer, it is 2 to 200 parts by mass, particularly 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder.

[導電性弾性層の形成方法]
導電性弾性層を形成する方法を下記に例示する。まず、導電性基体上に、バインダーに導電性微粒子及び中空形状の樹脂粒子を分散させた被覆層(以下、「予備被覆層」と称する)を作製する。その後、表面を研磨することにより、中空形状の樹脂粒子の一部を削除してボウル形状とし、ボウル形状の樹脂粒子の開口による凹部と、ボウル形状の樹脂粒子の開口のエッジによる凸部を形成する。以下、これらの凹部と凸部を含む形状を「ボウル形状の樹脂粒子の開口による凹凸形状」と称する。この様にして導電性樹脂層を形成し、次にその表面に電子線照射を行い、導電性弾性層の弾性変形の復元速度を制御する。
[Method of forming conductive elastic layer]
A method for forming the conductive elastic layer is exemplified below. First, a coating layer (hereinafter referred to as “preliminary coating layer”) in which conductive fine particles and hollow resin particles are dispersed in a binder is prepared on a conductive substrate. Then, by polishing the surface, a part of the hollow resin particles are removed to form a bowl shape, and a concave portion due to the opening of the bowl-shaped resin particle and a convex portion due to the edge of the opening of the bowl-shaped resin particle are formed. To do. Hereinafter, the shape including these concave portions and convex portions is referred to as “uneven shape by opening of bowl-shaped resin particles”. In this way, a conductive resin layer is formed, and then the surface is irradiated with an electron beam to control the elastic deformation recovery rate of the conductive elastic layer.

[予備被覆層中への樹脂粒子の分散]
まず、予備被覆層に中空形状の樹脂粒子を分散させる方法について説明する。一つの方法としては、内部に気体を含有している中空形状の粒子を、バインダー及び導電性微粒子と共に分散させた導電性樹脂組成物の塗膜を導電性基体上に形成し、当該塗膜を乾燥、硬化、または架橋等を行う方法を例示することができる。中空形状の樹脂粒子に用いる材料としては、前述した公知の樹脂を挙げることができる。
[Dispersion of resin particles in pre-coating layer]
First, a method for dispersing hollow resin particles in the preliminary coating layer will be described. As one method, a coating film of a conductive resin composition in which hollow particles containing a gas inside are dispersed together with a binder and conductive fine particles is formed on a conductive substrate. Examples of the method include drying, curing, and crosslinking. Examples of the material used for the hollow resin particles include the above-described known resins.

別の方法としては、粒子の内部に内包物質を含み、熱を加えることにより内包物質が膨張し、中空形状の樹脂粒子となる、いわゆる熱膨張性マイクロカプセルを使用する方法を例示することができる。熱膨張性マイクロカプセルを、バインダー及び導電性微粒子と共に分散させた導電性樹脂組成物を作製し、この組成物を、導電性基体上に被覆し、乾燥、硬化、または架橋等を行う方法である。この方法の場合、予備被覆層に使用するバインダーの乾燥、硬化、または架橋時の熱で内包物質を膨張させ、中空形状の樹脂粒子を形成することができる。その際、温度条件を制御することにより、粒径を制御可能である。   As another method, a method of using a so-called thermally expandable microcapsule in which an encapsulated substance is contained inside the particles and the encapsulated substance expands by applying heat to form hollow resin particles can be exemplified. . In this method, a conductive resin composition in which thermally expandable microcapsules are dispersed together with a binder and conductive fine particles is prepared, and this composition is coated on a conductive substrate, followed by drying, curing, or crosslinking. . In the case of this method, the encapsulated substance can be expanded by heat at the time of drying, curing, or crosslinking of the binder used for the preliminary coating layer to form hollow resin particles. At that time, the particle size can be controlled by controlling the temperature condition.

熱膨張性マイクロカプセルを用いる場合、熱可塑性樹脂をバインダーとして用いる必要がある。熱可塑性樹脂としては以下のものが挙げられる。アクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メタクリル酸樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、アミド樹脂、メタクリロニトリル樹脂、アクリル酸樹脂、アクリル酸エステル樹脂類、メタクリル酸エステル樹脂類。この中でも、ガス透過性が低く、高い反発弾性を示すアクリロニトリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メタクリロニトリル樹脂から選ばれる少なくとも1種からなる熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。これら熱可塑性樹脂は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。更に、これら熱可塑性樹脂の原料となる単量体を共重合させ、共重合体としてもよい。   When using a thermally expandable microcapsule, it is necessary to use a thermoplastic resin as a binder. The following are mentioned as a thermoplastic resin. Acrylonitrile resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, methacrylic acid resin, styrene resin, urethane resin, amide resin, methacrylonitrile resin, acrylic acid resin, acrylic ester resin, methacrylic ester resin. Among these, it is preferable to use a thermoplastic resin composed of at least one selected from acrylonitrile resin, vinylidene chloride resin, and methacrylonitrile resin having low gas permeability and high resilience. These thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, the monomer used as the raw material of these thermoplastic resins is copolymerized, and it is good also as a copolymer.

熱可塑性マイクロカプセルに内包させる物質としては、前記熱可塑性樹脂の軟化点以下の温度でガスになって膨張するものが好ましく、例えば以下のものが挙げられる。プロパン、プロピレン、ブテン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタンなどの低沸点液体;ノルマルヘキサン、イソヘキサン、ノルマルヘプタン、ノルマルオクタン、イソオクタン、ノルマルデカン、イソデカンなどの高沸点液体。   The substance to be encapsulated in the thermoplastic microcapsule is preferably a substance that expands as a gas at a temperature lower than the softening point of the thermoplastic resin, and examples thereof include the following. Low boiling point liquids such as propane, propylene, butene, normal butane, isobutane, normal pentane, and isopentane; high boiling point liquids such as normal hexane, isohexane, normal heptane, normal octane, isooctane, normal decane, and isodecane.

上記の熱膨張性マイクロカプセルは、懸濁重合法、界面重合法、界面沈降法、液中乾燥法等の公知の製法によって製造することができる。例えば、懸濁重合法においては、重合性単量体、上記熱膨張性マイクロカプセルに内包させる物質及び重合開始剤を混合し、この混合物を、界面活性剤や分散安定剤を含有する水性媒体中に分散させた後、懸濁重合させる方法を例示することができる。尚、重合性単量体の官能基と反応する反応性基を有する化合物、有機フィラーを添加することもできる。   The thermally expandable microcapsules can be produced by a known production method such as a suspension polymerization method, an interfacial polymerization method, an interfacial sedimentation method, or a submerged drying method. For example, in the suspension polymerization method, a polymerizable monomer, a substance to be encapsulated in the thermally expandable microcapsule, and a polymerization initiator are mixed, and this mixture is mixed in an aqueous medium containing a surfactant and a dispersion stabilizer. Examples of the method include suspension polymerization after being dispersed in the solution. A compound having a reactive group that reacts with the functional group of the polymerizable monomer, or an organic filler can also be added.

重合性単量体としては、下記のものを例示することができる。アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、フマロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、塩化ビニリデン、酢酸ビニル;アクリル酸エステル(メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート);メタクリル酸エステル(メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート);スチレン系モノマー、アクリルアミド、置換アクリルアミド、メタクリルアミド、置換メタクリルアミド、ブタジエン、εカプロラクタム、ポリエーテル、イソシアネート。これらの重合性単量体は単独であるいは2種類以上を組み合わせて使用することができる。   The following can be illustrated as a polymerizable monomer. Acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethoxyacrylonitrile, fumaronitrile, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, vinylidene chloride, vinyl acetate; acrylic acid ester (methyl acrylate, ethyl Acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, isobornyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate); methacrylic acid ester (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, Isobornyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate); styrene monomer -Acrylamide, substituted acrylamide, methacrylamide, substituted methacrylamide, butadiene, epsilon caprolactam, polyether, isocyanate. These polymerizable monomers can be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤としては、重合性単量体に可溶の開始剤が好ましく、公知のパーオキサイド開始剤及びアゾ開始剤を使用できる。これらのうち、アゾ開始剤が好ましい。アゾ開始剤の例を以下に挙げる。2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサン1−カーボニトリル、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル。中でも、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルが好ましい。重合開始剤を用いる場合、重合性単量体100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましい。   As a polymerization initiator, an initiator soluble in a polymerizable monomer is preferable, and a known peroxide initiator and azo initiator can be used. Of these, azo initiators are preferred. Examples of azo initiators are listed below. 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobiscyclohexane 1-carbonitrile, 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile. Of these, 2,2'-azobisisobutyronitrile is preferable. When using a polymerization initiator, 0.01-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers.

界面活性剤としてはアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、高分子型分散剤を使用できる。界面活性剤の使用量は、重合性単量体100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましい。   As the surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, and a polymer type dispersant can be used. As for the usage-amount of surfactant, 0.01-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers.

分散安定剤としては以下のものが挙げられる。有機微粒子(ポリスチレン微粒子、ポリメタクリル酸メチル微粒子、ポリアクリル酸微粒子及びポリエポキシド微粒子等)、シリカ(コロイダルシリカ等)、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸バリウム、及び、水酸化マグネシウム等。分散安定剤の使用量は、重合性単量体100質量部に対して、0.01〜20質量部が好ましい。   Examples of the dispersion stabilizer include the following. Organic fine particles (polystyrene fine particles, polymethyl methacrylate fine particles, polyacrylic acid fine particles, polyepoxide fine particles, etc.), silica (colloidal silica, etc.), calcium carbonate, calcium phosphate, aluminum hydroxide, barium carbonate, magnesium hydroxide, and the like. As for the usage-amount of a dispersion stabilizer, 0.01-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers.

懸濁重合は、耐圧容器を用い、密閉下で行うことが好ましい。また、重合用原料を分散機等で懸濁してから、耐圧容器内に移して懸濁重合してもよく、耐圧容器内で懸濁してもよい。重合温度は50℃〜120℃が好ましい。重合は、大気圧で行ってもよいが、上記熱膨張マイクロカプセルに内包させる物質を気化させないようにするため、加圧下(大気圧に0.1〜1MPaを加えた圧力下)で行うことが好ましい。重合終了後は、遠心分離や濾過によって、固液分離及び洗浄を行ってもよい。固液分離や洗浄する場合、その後、熱膨張マイクロカプセルを構成する樹脂の軟化温度以下にて乾燥や粉砕を行ってもよい。乾燥及び粉砕は、既知の方法により行うことができ、気流乾燥機、順風乾燥機及びナウターミキサーを使用できる。また、乾燥及び粉砕は、粉砕乾燥機によって同時に行うこともできる。界面活性剤及び分散安定剤は、製造後に洗浄濾過を繰り返すことにより除去できる。   The suspension polymerization is preferably performed in a sealed state using a pressure vessel. Alternatively, the polymerization raw material may be suspended in a disperser or the like and then transferred to a pressure resistant container for suspension polymerization, or may be suspended in the pressure resistant container. The polymerization temperature is preferably 50 ° C to 120 ° C. The polymerization may be performed at atmospheric pressure, but may be performed under pressure (at a pressure obtained by adding 0.1 to 1 MPa to atmospheric pressure) so as not to vaporize the substance to be included in the thermal expansion microcapsule. preferable. After completion of the polymerization, solid-liquid separation and washing may be performed by centrifugation or filtration. When solid-liquid separation or washing is performed, drying or pulverization may be performed thereafter at a temperature equal to or lower than the softening temperature of the resin constituting the thermally expanded microcapsules. Drying and pulverization can be performed by a known method, and an air dryer, a normal air dryer, and a Nauta mixer can be used. Further, drying and pulverization can be simultaneously performed by a pulverization dryer. Surfactants and dispersion stabilizers can be removed by repeated washing and filtration after production.

[予備被覆層の形成方法]
続いて、予備被覆層の形成方法について説明する。予備被覆層の形成方法としては、静電スプレー塗布、ディッピング塗布、ロール塗布のような塗布法により導電性基体上に導電性樹脂組成物の層を形成し、乾燥、加熱、架橋等によってこの層を硬化させる方法が挙げられる。また、導電性樹脂組成物を所定の膜厚に成膜し硬化させたシート形状又はチューブ形状の層を、導電性基体に対して接着又は被覆する方法が挙げられる。更に、導電性基体を配置した型の中に導電性樹脂組成物を入れて硬化させて予備被覆層を形成することができる。また、特に、バインダーがゴムの場合には、クロスヘッドを備えた押出機を用いて、導電性基体と未加硫ゴム組成物を一体的に押出して作製することもできる。クロスヘッドとは、電線や針金の被覆層を構成するために用いられる、押出機のシリンダ先端に設置して使用する押出金型である。
[Method for forming preliminary coating layer]
Then, the formation method of a preliminary coating layer is demonstrated. As a method for forming the preliminary coating layer, a layer of the conductive resin composition is formed on the conductive substrate by a coating method such as electrostatic spray coating, dipping coating or roll coating, and this layer is dried, heated, crosslinked, etc. The method of hardening | curing is mentioned. Moreover, the method of adhere | attaching or coat | covering the sheet | seat shape or tube-shaped layer which formed and hardened | cured the conductive resin composition into the predetermined film thickness with respect to a conductive base | substrate is mentioned. Further, the preliminary coating layer can be formed by placing the conductive resin composition in a mold in which a conductive substrate is disposed and curing the composition. In particular, when the binder is rubber, the conductive substrate and the unvulcanized rubber composition can be integrally extruded by using an extruder equipped with a cross head. A crosshead is an extrusion die that is used at the tip of a cylinder of an extruder, which is used to form a coating layer for electric wires and wires.

その後、乾燥、硬化または架橋等を経た後、予備被覆層の表面を研磨して、中空形状の樹脂粒子の一部を削除してボウル形状とする。研磨方法としては、円筒研磨方法やテープ研磨法を使用できる。円筒研磨機としては、トラバース方式のNC円筒研磨機、プランジカット方式のNC円筒研磨機が例示できる。   Thereafter, after drying, curing, cross-linking and the like, the surface of the preliminary coating layer is polished to remove a part of the hollow resin particles to obtain a bowl shape. As a polishing method, a cylindrical polishing method or a tape polishing method can be used. Examples of the cylindrical polishing machine include a traverse type NC cylindrical polishing machine and a plunge cut type NC cylindrical polishing machine.

(a)予備被覆層の厚みが中空形状の樹脂粒子の平均粒径の5倍以下の場合
予備被覆層の厚みが中空粒子の平均粒径の5倍以下の場合、予備被覆層の表面には、中空形状の樹脂粒子由来の凸部が、形成されている場合が多い。この場合には、中空形状の樹脂粒子の凸部の一部を削除して、ボウル形状とし、ボウル形状の樹脂粒子の開口による凹凸形状を形成することができる。この場合、研磨時に予備被覆層にかかる圧力が比較的小さい、テープ研磨を使用することがより好ましい。一例として、テープ研磨方式を使用する際の、予備被覆層の研磨条件として好ましい範囲を下記に示す。
(A) When the thickness of the preliminary coating layer is 5 times or less the average particle size of the hollow resin particles When the thickness of the preliminary coating layer is 5 times or less the average particle size of the hollow particles, In many cases, convex portions derived from hollow resin particles are formed. In this case, a part of the convex portions of the hollow resin particles can be deleted to form a bowl shape, thereby forming an uneven shape by opening the bowl-shaped resin particles. In this case, it is more preferable to use tape polishing in which the pressure applied to the preliminary coating layer during polishing is relatively small. As an example, the preferable ranges as the polishing conditions for the preliminary coating layer when using the tape polishing method are shown below.

研磨テープは、研磨砥粒を樹脂に分散させ、それを、シート状基材に塗布して得られるものである。研磨砥粒としては、酸化アルミニウム、酸化クロム、炭化珪素、酸化鉄、ダイヤモンド、酸化セリウム、コランダム、窒化珪素、炭化珪素、炭化モリブデン、炭化タングステン、炭化チタン及び酸化珪素が例示できる。研磨砥粒の平均粒径は、0.01μm以上、50μm以下が好ましく、より好ましくは、1μm以上、30μm以下である。尚、上記研磨砥粒の平均粒径は、遠心沈降法により測定されたメジアン径D50である。上記好ましい範囲の研磨砥粒を有する研磨テープの番手の好ましい範囲は、500以上、20000以下であり、より好ましくは、1000以上、10000以下である。研磨テープの具体例を以下に挙げる。MAXIMA LAP、MAXIMA Tタイプ(商品名、レフライト株式会社)、ラピカ(商品名、KOVAX社製)、マイクロフィニッシングフィルム、ラッピングフィルム(商品名、住友3M株式会社)、ミラーフィルム、ラッピングフィルム(商品名、三共理化学株式会社製)、ミポックス(商品名、日本ミクロコーティング株式会社製)。   The abrasive tape is obtained by dispersing abrasive grains in a resin and applying it to a sheet-like substrate. Examples of the abrasive grains include aluminum oxide, chromium oxide, silicon carbide, iron oxide, diamond, cerium oxide, corundum, silicon nitride, silicon carbide, molybdenum carbide, tungsten carbide, titanium carbide, and silicon oxide. The average particle size of the abrasive grains is preferably 0.01 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 1 μm or more and 30 μm or less. The average particle size of the abrasive grains is the median diameter D50 measured by centrifugal sedimentation. The preferable range of the count of the polishing tape having the above-mentioned preferable range of abrasive grains is 500 or more and 20000 or less, and more preferably 1000 or more and 10,000 or less. Specific examples of the polishing tape are listed below. MAXIMA LAP, MAXIMA T type (trade name, Reflight Co., Ltd.), RAPICA (trade name, manufactured by KOVAX), microfinishing film, wrapping film (trade name, Sumitomo 3M Co., Ltd.), mirror film, wrapping film (trade name, Sankyo Rikagaku Co., Ltd.), Mipox (trade name, manufactured by Nippon Micro Coating Co., Ltd.).

研磨テープの送り速度は、10mm/min以上、500mm/min以下が好ましく、50mm/min以上、300mm/min以下がより好ましい。研磨テープの予備被覆層への押し当て圧は、0.01MPa以上、0.4MPa以下が好ましく、0.1MPa以上、0.3MPa以下がより好ましい。押し当て圧を制御するため、予備被覆層には、研磨テープを介してバックアップローラを当接させてもよい。また、所望の形状を得るために、複数回に亘り、研磨処理を行ってもよい。回転数を、10rpm以上、1000rpm以下に設定することが好ましく、50rpm以上、800rpm以下に設定することがより好ましい。上記の条件とすることで、予備被覆層の表面に、ボウル形状の樹脂粒子の開口による凹凸形状を、より容易に形成することができる。尚、予備被覆層の厚みが、上記範囲内であっても、下記に記載する(b)の方法により、ボウル形状の樹脂粒子の開口による凹凸形状を形成可能である。   The feed rate of the polishing tape is preferably 10 mm / min or more and 500 mm / min or less, more preferably 50 mm / min or more and 300 mm / min or less. The pressure applied to the preliminary coating layer of the polishing tape is preferably 0.01 MPa or more and 0.4 MPa or less, and more preferably 0.1 MPa or more and 0.3 MPa or less. In order to control the pressing pressure, a backup roller may be brought into contact with the preliminary coating layer via a polishing tape. Moreover, in order to obtain a desired shape, you may perform a grinding | polishing process over multiple times. The number of rotations is preferably set to 10 rpm or more and 1000 rpm or less, and more preferably set to 50 rpm or more and 800 rpm or less. By setting it as said conditions, the uneven | corrugated shape by opening of a bowl-shaped resin particle can be more easily formed in the surface of a preliminary coating layer. Even when the thickness of the preliminary coating layer is within the above range, it is possible to form an uneven shape by opening the bowl-shaped resin particles by the method (b) described below.

(b)予備被覆層の厚みが中空形状の樹脂粒子の平均粒径の5倍超の場合
予備被覆層の厚みが中空形状の樹脂粒子の平均粒径の5倍を超える場合、予備被覆層の表面には、中空形状の樹脂粒子由来の凸部が、形成されていない場合が発生する。この様な場合は、中空形状の樹脂粒子と予備被覆層との研磨性の差を利用して、ボウル形状の樹脂粒子の開口による凹凸形状を形成可能である。中空形状の樹脂粒子は、内部に気体を内包しているため、高反発弾性を有する。これに対し、予備被覆層のバインダーとしては、比較的反発弾性が低く、且つ、伸びの小さなゴム又は樹脂を選択する。これにより予備被覆層は研磨されやすく中空形状の樹脂粒子は研磨されにくい状態を達成できる。上記状態の予備被覆層を研磨すると、中空形状の樹脂粒子は、予備被覆層と同じ状態で研磨されることなく、中空形状の樹脂粒子の一部のみ削除したボウル形状とすることができる。これにより、予備被覆層の表面に、ボウル形状の樹脂粒子の開口による凹凸形状を形成することができる。この方法は、中空形状の樹脂粒子と予備被覆層との研磨性の差を利用して、凹凸形状を形成する方法であるため、予備被覆層に使用するバインダーとしては、ゴムを使用することが好ましい。この中でも、低反発弾性、且つ、伸びが小さいという観点から、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムを使用することが特に好ましい。中空形状の樹脂粒子に使用する樹脂としては、気体透過性が低く、高反発弾性を有するという観点から、極性基を有する樹脂が好ましく、下記式(1)に示すユニットを有する樹脂が、より好ましい。特に研磨性を制御しやすいという観点から、式(1)に示すユニットと、式(5)に示すユニットを有する樹脂が、更に好ましい。
(B) When the thickness of the preliminary coating layer is more than 5 times the average particle size of the hollow resin particles When the thickness of the preliminary coating layer exceeds 5 times the average particle size of the hollow resin particles, On the surface, there may be a case where the convex portions derived from the hollow resin particles are not formed. In such a case, it is possible to form a concavo-convex shape by opening the bowl-shaped resin particles by utilizing the difference in abrasiveness between the hollow-shaped resin particles and the preliminary coating layer. The hollow resin particles have a high resilience because they contain a gas inside. On the other hand, as the binder for the preliminary coating layer, a rubber or resin having relatively low impact resilience and small elongation is selected. Thereby, the preliminary coating layer can be easily polished, and the hollow resin particles can be hardly polished. When the preliminary coating layer in the above state is polished, the hollow resin particles can be formed into a bowl shape in which only a part of the hollow resin particles are removed without being polished in the same state as the preliminary coating layer. Thereby, the uneven | corrugated shape by the opening of a bowl-shaped resin particle can be formed in the surface of a preliminary | backup coating layer. Since this method is a method of forming a concavo-convex shape using the difference in polishing properties between the hollow resin particles and the preliminary coating layer, rubber can be used as the binder used for the preliminary coating layer. preferable. Among these, it is particularly preferable to use acrylonitrile butadiene rubber, styrene butadiene rubber, or butadiene rubber from the viewpoint of low resilience and small elongation. The resin used for the hollow resin particles is preferably a resin having a polar group from the viewpoint of low gas permeability and high resilience, and more preferably a resin having a unit represented by the following formula (1). . In particular, a resin having a unit represented by the formula (1) and a unit represented by the formula (5) is more preferable from the viewpoint that the abrasiveness can be easily controlled.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

式(1)中、Aは下記式(2)、(3)及び(4)から選択される少なくとも1種である。R1は、水素原子または炭素数1から4のアルキル基である。   In formula (1), A is at least one selected from the following formulas (2), (3) and (4). R1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

Figure 0006016838
Figure 0006016838

式(5)中、R2は、水素原子または炭素数1から4のアルキル基である。R3は、水素原子または炭素数1から10のアルキル基である。R2とR3は、同じ構造であっても、異なる構造であってもよい。   In formula (5), R2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R2 and R3 may have the same structure or different structures.

[研磨方法]
研磨方法としては、円筒研磨法やテープ研磨法を使用することができるが、材料の研磨性の差を顕著に引き出す必要があるため、より速く研磨する条件が好ましい。この観点から、円筒研磨法を使用することがより好ましい。円筒研磨法の中でも、導電性ローラの長手方向を同時に研磨でき、研磨時間が短縮できるという観点から、プランジカット方式を使用することが、更に好ましい。また、研磨面を均一にするという観点から従来行われていたスパークアウト工程(侵入速度0mm/minでの研磨工程)を、できるだけ短時間とすること、または行わないことが好ましい。一例として、プランジカット方式の円筒研磨砥石の回転数は、1000〜4000rpm、特には、2000〜4000rpmが好ましい。予備被覆層への侵入速度は、5〜30mm/min、特には、10〜30mm/minがより好ましい。侵入工程の最後には、研磨表面に慣らし工程を有してもよく、0.1〜0.2mm/minの侵入速度で2秒間以内とすることが好ましい。スパークアウト工程(侵入速度0mm/minでの研磨工程)は、3秒間以下が好ましい。回転数を50rpm以上500rpm以下に設定することが好ましく、更には、200rpm以上に設定することがより好ましい。上記条件とすることで、予備被覆層の表面に、ボウル形状の樹脂粒子の開口による凹凸形成を、より容易に形成することができ、導電性弾性層を有する導電性ローラを作製することができる。
[Polishing method]
As a polishing method, a cylindrical polishing method or a tape polishing method can be used. However, since it is necessary to remarkably bring out a difference in the polishing properties of materials, conditions for polishing faster are preferable. From this viewpoint, it is more preferable to use a cylindrical polishing method. Among the cylindrical polishing methods, it is more preferable to use the plunge cut method from the viewpoint that the longitudinal direction of the conductive roller can be simultaneously polished and the polishing time can be shortened. In addition, it is preferable that the spark-out process (polishing process at an intrusion rate of 0 mm / min) that has been conventionally performed from the viewpoint of making the polished surface uniform be as short as possible or not be performed. As an example, the rotational speed of the plunge cut type cylindrical grinding wheel is preferably 1000 to 4000 rpm, particularly 2000 to 4000 rpm. The penetration rate into the preliminary coating layer is more preferably 5 to 30 mm / min, particularly 10 to 30 mm / min. At the end of the intrusion process, a break-in process may be provided on the polished surface, and it is preferable that the intrusion speed is 0.1 to 0.2 mm / min within 2 seconds. The spark-out process (polishing process at an intrusion rate of 0 mm / min) is preferably 3 seconds or less. The number of rotations is preferably set to 50 rpm or more and 500 rpm or less, and more preferably set to 200 rpm or more. By setting it as the said conditions, the unevenness | corrugation formation by the opening of a bowl-shaped resin particle can be more easily formed in the surface of a preliminary coating layer, and the electroconductive roller which has an electroconductive elastic layer can be produced. .

[電子線照射]
このようにして得られた導電性ローラの表面に、下記(1)、(2)または(3)に挙げた手法により、電子線を照射し、硬化処理する。これにより、長手方向の中央部及び両端部の弾性変形の復元速度が特定の関係を有する本発明のローラ部材を得ることができる。
[Electron beam irradiation]
The surface of the conductive roller thus obtained is irradiated with an electron beam and cured by the method described in the following (1), (2) or (3). As a result, the roller member of the present invention can be obtained in which the elastic deformation restoring speeds at the center and both ends in the longitudinal direction have a specific relationship.

(1)導電性ローラの長手方向における中央部を中心に両端部に向けて扇状に電子線を走査して照射する方法、
(2)導電性ローラの長手方向における中央部では加速電圧を大きく、両端部では加速電圧を小さく変更させながら電子線を照射する方法、
(3)導電性ローラの長手方向の一部をマスキングしながら、加速電圧の異なる電子線を照射する方法。
(1) A method of irradiating and scanning an electron beam in a fan shape toward both ends centering on the central portion in the longitudinal direction of the conductive roller,
(2) A method of irradiating an electron beam while increasing the acceleration voltage at the center in the longitudinal direction of the conductive roller and changing the acceleration voltage to be small at both ends,
(3) A method of irradiating electron beams with different acceleration voltages while masking a part of the conductive roller in the longitudinal direction.

尚、弾性変形の復元速度は、後述のピコインデンターにより所定深さまでビッカース圧子を押し込んだ後、除荷する工程から得られる荷重変位曲線から弾性変形に対する復元速度を算出する手法により測定することができる。上記所定の深さtμmは30μm以上100μm以下であることが好ましい。   The elastic deformation recovery speed can be measured by a method of calculating the elastic deformation recovery speed from the load displacement curve obtained from the process of unloading after pushing the Vickers indenter to a predetermined depth by a picodenter described later. it can. The predetermined depth tμm is preferably 30 μm or more and 100 μm or less.

〔電子線照射装置〕
ここで、一般的な電子線照射装置の概略図を図7に示す。本発明に用いられる電子線照射装置は、導電性ローラを回転させながら導電性ローラの表面に電子線を照射することが可能な装置であり、図7に示すように、電子線発生部71と照射室72と照射口73とを備えている。
[Electron beam irradiation equipment]
Here, a schematic view of a general electron beam irradiation apparatus is shown in FIG. The electron beam irradiation device used in the present invention is a device that can irradiate the surface of the conductive roller with an electron beam while rotating the conductive roller. As shown in FIG. An irradiation chamber 72 and an irradiation port 73 are provided.

電子線発生部71は、電子源(電子銃)74において発生した電子線を真空空間(加速空間)で加速する加速管75を有する。また、電子線発生部の内部は、電子が気体分子と衝突してエネルギーを失うことを防ぐため、不図示の真空ポンプ等により10−3〜10−6Paの真空に維持されている。 The electron beam generator 71 includes an acceleration tube 75 that accelerates an electron beam generated in an electron source (electron gun) 74 in a vacuum space (acceleration space). The inside of the electron beam generator is maintained at a vacuum of 10 −3 to 10 −6 Pa by a vacuum pump (not shown) or the like in order to prevent electrons from colliding with gas molecules and losing energy.

不図示の電源によりフィラメント76に電流を通じて加熱するとフィラメント76は熱電子を放出し、この熱電子が電子線として有効に取り出される。そして、電子線は、加速電圧により加速管75内の加速空間で加速された後、照射口箔77を突き抜け、照射口73の下方の照射室72内を搬送される導電性ローラ78に照射される。   When the filament 76 is heated by current from a power source (not shown), the filament 76 emits thermoelectrons, and these thermoelectrons are effectively taken out as an electron beam. The electron beam is accelerated in the acceleration space in the accelerating tube 75 by the acceleration voltage, then penetrates the irradiation port foil 77 and is irradiated to the conductive roller 78 conveyed in the irradiation chamber 72 below the irradiation port 73. The

本実施形態の様に、導電性ローラ78に電子線を照射する場合には、照射室72の内部は窒素雰囲気とされている。また、導電性ローラ78はローラ回転用部材79で回転させて照射室内を搬送手段により、図7において左側から右側に移動する。尚、電子線発生部71及び照射室72の周囲は電子線照射時に二次的に発生するX線が外部へ漏出しないように、不図示の鉛遮蔽、またはステンレス鋼による遮蔽が施されている。   When the conductive roller 78 is irradiated with an electron beam as in this embodiment, the inside of the irradiation chamber 72 is a nitrogen atmosphere. Further, the conductive roller 78 is rotated by a roller rotating member 79 and moved from the left side to the right side in FIG. The surroundings of the electron beam generator 71 and the irradiation chamber 72 are shielded by lead (not shown) or stainless steel so that X-rays generated secondarily at the time of electron beam irradiation do not leak to the outside. .

照射口箔77は金属箔からなり、電子線発生部内の真空雰囲気と照射室内の窒素雰囲気とを仕切るものであり、また、照射口箔77を介して照射室内に電子線を取り出すものである。よって、電子線発生部71と照射室72との境界に設けられる照射口箔77は、ピンホールがなく、電子線発生部内の真空雰囲気を十分維持できる機械的強度があり、電子線を透過しやすいことが望ましい。その為、照射口箔77は比重が小さく、肉厚の薄い金属が望ましく、通常、アルミニウム箔、チタン箔、ベリリウム箔、炭素膜が使用される。例えば、厚さ5μm以上30μm以下程度の薄膜の箔が使用される。電子線による硬化処理条件は、電子線の加速電圧と線量によって決定される。加速電圧は硬化処理深さに影響し、本発明における加速電圧の条件としては、低エネルギー領域である40〜300kVの範囲が好ましい。40kV以上で本発明の効果を得るための十分な厚みの処理領域を得ることができる。さらに好ましい加速電圧は70〜150kVの範囲である。   The irradiation port foil 77 is made of a metal foil, and separates the vacuum atmosphere in the electron beam generator and the nitrogen atmosphere in the irradiation chamber, and takes out the electron beam into the irradiation chamber through the irradiation port foil 77. Therefore, the irradiation port foil 77 provided at the boundary between the electron beam generating unit 71 and the irradiation chamber 72 has no pinhole, has a mechanical strength that can sufficiently maintain the vacuum atmosphere in the electron beam generating unit, and transmits the electron beam. It is desirable to be easy. Therefore, it is desirable that the irradiation port foil 77 has a small specific gravity and a thin metal, and an aluminum foil, a titanium foil, a beryllium foil, or a carbon film is usually used. For example, a thin film foil having a thickness of about 5 μm to 30 μm is used. The curing condition by the electron beam is determined by the acceleration voltage and dose of the electron beam. The acceleration voltage affects the curing treatment depth, and the acceleration voltage condition in the present invention is preferably in the range of 40 to 300 kV which is a low energy region. A treatment region having a sufficient thickness for obtaining the effects of the present invention can be obtained at 40 kV or more. A more preferable acceleration voltage is in the range of 70 to 150 kV.

電子線照射における電子線の線量は、下記計算式(3)により定義される。
D=(K・I)/V ・・・(3)
ここで、Dは線量(kGy)、Kは装置定数、Iは電子電流(mA)、Vは処理スピード(m/min)である。装置定数Kは装置個々の効率を表す定数であって、装置の性能を表す指標である。装置定数Kは一定の加速電圧の条件で、電子電流と処理スピードを変えて線量を測定することによって求めることができる。電子線の線量測定は、線量測定用フィルムを導電性ローラの表面に貼り付け、導電性ローラの表面に電子線を照射し、フィルム線量計により線量測定用フィルムの線量を測定することによって行われる。使用される線量測定用フィルムはFWT−60、フィルム線量計はFWT−92型(いずれもFarWestTechnology社製)である。
The dose of electron beam in electron beam irradiation is defined by the following calculation formula (3).
D = (K · I) / V (3)
Here, D is a dose (kGy), K is an apparatus constant, I is an electron current (mA), and V is a processing speed (m / min). The device constant K is a constant that represents the efficiency of each device and is an index that represents the performance of the device. The apparatus constant K can be obtained by measuring the dose while changing the electron current and the processing speed under the condition of a constant acceleration voltage. Electron beam dose measurement is performed by attaching a dose measurement film to the surface of a conductive roller, irradiating the surface of the conductive roller with an electron beam, and measuring the dose of the dose measurement film with a film dosimeter. . The dosimetry film used is FWT-60, and the film dosimeter is FWT-92 type (both manufactured by FarWest Technology).

本発明における電子線の線量は、30〜3000kGyの範囲が好ましい。30kGy以上であれば、本発明の効果を得るために十分な弾性変形に対する復元速度を得ることができる。3000kGy以下とすることで、導電性弾性層が必要以上に高硬度化せず、感光体との従動回転性が向上する。   The electron beam dose in the present invention is preferably in the range of 30 to 3000 kGy. If it is 30 kGy or more, a sufficient restoration speed for elastic deformation can be obtained to obtain the effects of the present invention. By setting it to 3000 kGy or less, the conductive elastic layer does not have an unnecessarily high hardness, and the driven rotation with the photoreceptor is improved.

[走査型電子線照射源]
次に、本発明に用いることができる走査型電子線照射源について、詳細に説明する。走査型電子照射源は、図8に示すように、電子銃81と、電子線発生部の容器82と、照射口83とを備えている。この走査型電子線照射源は、電子銃81から放出した電子線を所定の方向に高速で偏向させることにより、照射口83から扇状に電子線を走査して照射する装置である。
[Scanning electron beam irradiation source]
Next, the scanning electron beam irradiation source that can be used in the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 8, the scanning electron irradiation source includes an electron gun 81, an electron beam generator container 82, and an irradiation port 83. This scanning electron beam irradiation source is a device that scans and radiates an electron beam from the irradiation port 83 in a fan shape by deflecting the electron beam emitted from the electron gun 81 at a high speed in a predetermined direction.

電子銃81は、電子線を放出させるフィラメント84を有している。電子線通過孔85の周囲には、フィラメント84より放出された電子線の出射軸に沿って電磁コイル86が配置されている。電磁コイル86の配置中心は、電子線通過孔85の中心軸に一致している。この電磁コイルにより、電子線通過孔85を通過する電子線は、照射口83に向けて集束するようになっている。また、電子線発生部の容器82の側部には、不図示の真空ポンプが接続されており、電子線発生部の内部は電子が気体分子と衝突してエネルギーを失うことを防ぐ為、10−3〜10−6Paの真空に維持されている。 The electron gun 81 has a filament 84 that emits an electron beam. An electromagnetic coil 86 is disposed around the electron beam passage hole 85 along the emission axis of the electron beam emitted from the filament 84. The arrangement center of the electromagnetic coil 86 coincides with the central axis of the electron beam passage hole 85. With this electromagnetic coil, the electron beam passing through the electron beam passage hole 85 is focused toward the irradiation port 83. In addition, a vacuum pump (not shown) is connected to the side of the container 82 of the electron beam generating unit. The inside of the electron beam generating unit prevents electrons from colliding with gas molecules and losing energy. The vacuum is maintained at −3 to 10 −6 Pa.

また、電子線発生部の容器82には偏向コイル87が備えられており、電子線通過孔85を通過した電子線は、偏向コイル87により扇状に偏向される。偏向コイル87は、不図示の交流電源から供給される電流値、周波数に基づいて作動し、その結果、図8に示すように左右に高速で電子線が偏向される。偏向される電子線の周波数は、電子ムラが発生しないように100Hz以上に設定することが好ましい。   The container 82 of the electron beam generator is provided with a deflection coil 87, and the electron beam that has passed through the electron beam passage hole 85 is deflected in a fan shape by the deflection coil 87. The deflection coil 87 operates based on a current value and frequency supplied from an AC power source (not shown), and as a result, the electron beam is deflected at a high speed from side to side as shown in FIG. The frequency of the deflected electron beam is preferably set to 100 Hz or more so that electron unevenness does not occur.

偏向コイル87によって扇状に偏向された電子線は、照射口83に設けられた照射窓88を透過して、走査型電子線照射源の外部にある導電性ローラ89の表面に照射される。また、電子線の照射窓88は、例えば数μm〜10μm程度の厚さのチタン箔又はベリリウム箔で形成されている。   The electron beam deflected in a fan shape by the deflection coil 87 passes through an irradiation window 88 provided in the irradiation port 83 and is irradiated onto the surface of the conductive roller 89 outside the scanning electron beam irradiation source. The electron beam irradiation window 88 is formed of, for example, a titanium foil or beryllium foil having a thickness of about several μm to 10 μm.

この走査型電子線照射源を用いて導電性弾性層の表面処理を行うことにより、長手方向における中央部と両端部とで、表面及び該表面から深さtμmの位置における、弾性変形に対する復元速度が逆転する、本発明に係る導電性弾性層を得ることが可能となる。   By performing surface treatment of the conductive elastic layer using this scanning electron beam irradiation source, the recovery speed against elastic deformation at the surface and at a depth of t μm from the surface at the center and both ends in the longitudinal direction. It is possible to obtain a conductive elastic layer according to the present invention in which the above is reversed.

具体的には、図8に示すように、導電性ローラの長手方向における中央部を中心に、導電性ローラの導電性弾性層の両端部に向けて対称的に、扇状に電子線を照射する。これにより、導電性弾性層の長手方向の中央部及び両端部に照射される電子線は、加速電圧が同じであっても、導電性弾性層への入射角が異なるために、電子線の導電性弾性層の深さ方向への浸透の程度が異なってくる。その結果、導電性弾性層の長手方向の中央部においては、両端部よりも、より深く電子線が浸透する。   Specifically, as shown in FIG. 8, the electron beam is radiated in a fan shape symmetrically toward the both ends of the conductive elastic layer of the conductive roller with the central portion in the longitudinal direction of the conductive roller as the center. . As a result, the electron beam irradiated to the central portion and both ends in the longitudinal direction of the conductive elastic layer has different incident angles to the conductive elastic layer even if the acceleration voltage is the same. The degree of penetration of the elastic elastic layer in the depth direction varies. As a result, the electron beam penetrates deeper in the center portion in the longitudinal direction of the conductive elastic layer than in the both end portions.

その結果、下記1)〜3)の特性を備えた、本発明に係るローラ部材を得ることができる。
1)導電性弾性層の弾性変形に対する復元速度が、該導電性弾性層の表面から深さ方向に向かって小さい。
2)該導電性弾性層の長手方向における中央部及び両端部の復元速度については、該導電性弾性層の表面においては両端部の値が中央部の値よりも大きい。
3)該復元速度については、該導電性弾性層の表面から深さtμmの位置においては中央部の値が両端部の値よりも大きい。
As a result, the roller member according to the present invention having the following characteristics 1) to 3) can be obtained.
1) The restoring speed of the conductive elastic layer with respect to elastic deformation is small in the depth direction from the surface of the conductive elastic layer.
2) Regarding the restoring speed of the central portion and both end portions in the longitudinal direction of the conductive elastic layer, the values of both end portions are larger than the values of the central portion on the surface of the conductive elastic layer.
3) With respect to the restoration speed, the value at the center is larger than the values at both ends at a position t μm deep from the surface of the conductive elastic layer.

更に、この走査型電子線照射窓を用いて、導電性ローラの長手方向における中央部では加速電圧を高く、両端部では加速電圧を低くなるように加速電圧を制御しながら、扇状に電子線を照射することによっても本発明に係るローラ部材を得ることができる。   Further, by using this scanning electron beam irradiation window, the electron beam is formed in a fan shape while controlling the acceleration voltage so that the acceleration voltage is high at the central portion in the longitudinal direction of the conductive roller and low at both ends. The roller member according to the present invention can also be obtained by irradiation.

[エリア型電子線照射源]
次に、本発明に用い得るエリア型電子線照射源について、詳細に説明する。エリア型電子線照射源は、図9に示すように、電子銃91と、電子線発生部の容器92と、照射口93とを備えている。このエリア型電子線照射源は、電子銃91から放出した電子線を真空空間(加速空間)の加速管94で加速させて、照射口93から線状に所定のエリアに照射にする装置である。
[Area-type electron beam irradiation source]
Next, the area type electron beam irradiation source that can be used in the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 9, the area type electron beam irradiation source includes an electron gun 91, an electron beam generation unit container 92, and an irradiation port 93. This area-type electron beam irradiation source is an apparatus that accelerates an electron beam emitted from an electron gun 91 by an acceleration tube 94 in a vacuum space (acceleration space) and irradiates a predetermined area from an irradiation port 93 linearly. .

電子銃91は、電子線を放出させる複数のフィラメント95を有している。複数のフィラメント95により、放出された電子線は、真空空間(加速空間)の加速管94で加速されて、照射口93に向けて出射される。また、電子線発生部の容器92の側部には、不図示の真空ポンプが接続されており、電子線発生部の内部及び加速管94は電子が気体分子と衝突してエネルギーを失うことを防ぐ為、10−3〜10−6Paの真空に維持されている。 The electron gun 91 has a plurality of filaments 95 that emit an electron beam. The emitted electron beam is accelerated by the acceleration tube 94 in the vacuum space (acceleration space) and emitted toward the irradiation port 93 by the plurality of filaments 95. Further, a vacuum pump (not shown) is connected to the side of the container 92 of the electron beam generating unit, and the inside of the electron beam generating unit and the accelerating tube 94 detect that the electrons collide with gas molecules and lose energy. In order to prevent this, a vacuum of 10 −3 to 10 −6 Pa is maintained.

複数のフィラメント95より放出された線状の電子線は、照射口93に設けられた照射窓96を透過して、エリア型電子線照射源の外部のローラ部材97の表面に照射される。また、電子線の照射窓96は、例えば数μm〜10μm程度の厚さのチタン箔又はベリリウム箔で形成されている。   The linear electron beams emitted from the plurality of filaments 95 pass through an irradiation window 96 provided at the irradiation port 93 and are irradiated onto the surface of the roller member 97 outside the area type electron beam irradiation source. The electron beam irradiation window 96 is formed of, for example, a titanium foil or beryllium foil having a thickness of about several μm to 10 μm.

このエリア型電子線照射源を用いることで、導電性弾性層の深さ方向における弾性変形の復元速度を制御することが可能である。具体的には、図9に示すように、導電性ローラの長手方向の両端部の所定幅(例えば各10mm)のみを除いて、導電性ローラの表面にマスキング98を行い、加速電圧の低い電子線を照射する。その後、非マスキング部を中央部方向に所定幅ずつ順次移動して導電性ローラの表面にマスキング98を行い、この非マスキング部を移動する度に加速電圧を徐々に高くして照射を繰り返し行うことで達成できる。   By using this area type electron beam irradiation source, it is possible to control the restoring rate of elastic deformation in the depth direction of the conductive elastic layer. Specifically, as shown in FIG. 9, masking 98 is performed on the surface of the conductive roller except for a predetermined width (for example, 10 mm each) at both ends in the longitudinal direction of the conductive roller, and electrons having a low acceleration voltage are obtained. Irradiate the line. Thereafter, the non-masking portion is sequentially moved by a predetermined width in the direction of the center portion to perform masking 98 on the surface of the conductive roller, and each time the non-masking portion is moved, the acceleration voltage is gradually increased and irradiation is repeated. Can be achieved.

かかるマスキング操作によって、導電性ローラの両端部では加速電圧の低い電子線を照射し、導電性ローラの中央部では加速電圧の高い電子線を照射することができる。その結果として、中央部及び両端部での導電性弾性層の深さ方向に向かう電子線の到達距離を変化させることができる。また、導電性ローラの表面のマスキング98は、電子線の透過を防ぐもので、例えば厚さ50μm程度以上のステンレス鋼製のシートが用いられる。   By this masking operation, an electron beam having a low acceleration voltage can be irradiated at both ends of the conductive roller, and an electron beam having a high acceleration voltage can be irradiated at the central portion of the conductive roller. As a result, it is possible to change the reach distance of the electron beam toward the depth direction of the conductive elastic layer at the center and both ends. Further, the masking 98 on the surface of the conductive roller prevents transmission of electron beams, and for example, a stainless steel sheet having a thickness of about 50 μm or more is used.

このようにして、上記1)〜3)の特性を具備した本発明に係るローラ部材を得ることが可能である。   In this way, it is possible to obtain the roller member according to the present invention having the above characteristics 1) to 3).

<電子写真装置>
本発明に係る電子写真装置は、前記電子写真用のローラ部材と、電子写真感光体とを具備していることを特徴とする電子写真装置である。
<Electrophotographic device>
An electrophotographic apparatus according to the present invention is an electrophotographic apparatus comprising the electrophotographic roller member and an electrophotographic photosensitive member.

電子写真装置の一例の概略構成を図10に示す。この電子写真装置は、電子写真感光体、電子写真感光体の帯電装置、露光を行う潜像形成装置、現像装置、転写装置、電子写真感光体上の転写残トナーのクリーニング装置及び定着装置等から構成されている。   FIG. 10 shows a schematic configuration of an example of an electrophotographic apparatus. The electrophotographic apparatus includes an electrophotographic photosensitive member, a charging device for the electrophotographic photosensitive member, a latent image forming device that performs exposure, a developing device, a transfer device, a cleaning device for a transfer residual toner on the electrophotographic photosensitive member, and a fixing device. It is configured.

電子写真感光体102は、導電性基体上に感光層を有する回転ドラム型である。電子写真感光体は矢示の方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。   The electrophotographic photosensitive member 102 is a rotary drum type having a photosensitive layer on a conductive substrate. The electrophotographic photosensitive member is driven to rotate at a predetermined peripheral speed (process speed) in the direction of the arrow.

帯電装置は、電子写真感光体102に所定の押圧力で当接されることにより接触配置される接触式の帯電ローラ101を有する。帯電ローラ101は、電子写真感光体102の回転に従い回転する従動回転であり、帯電用電源109から所定の直流電圧を印加することにより、電子写真感光体を所定の電位に帯電する。電子写真感光体102に静電潜像を形成する潜像形成装置(不図示)は、例えばレーザービームスキャナーなどの如き露光装置が用いられる。一様に帯電された電子写真感光体102に画像情報に対応した露光光107を照射することにより、静電潜像が形成される。   The charging device includes a contact-type charging roller 101 that is placed in contact with the electrophotographic photosensitive member 102 by contacting the electrophotographic photosensitive member 102 with a predetermined pressing force. The charging roller 101 is driven rotation that rotates in accordance with the rotation of the electrophotographic photosensitive member 102, and charges the electrophotographic photosensitive member to a predetermined potential by applying a predetermined DC voltage from the charging power source 109. As a latent image forming apparatus (not shown) for forming an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member 102, an exposure apparatus such as a laser beam scanner is used. An electrostatic latent image is formed by irradiating the uniformly charged electrophotographic photosensitive member 102 with exposure light 107 corresponding to image information.

現像装置は、電子写真感光体102に近接又は接触して配設される現像スリーブ又は現像ローラ103を有する。電子写真感光体の帯電極性と同極性に静電的処理されたトナーを反転現像により、静電潜像を現像してトナー像を形成する。転写装置は、接触式の転写ローラ104を有する。電子写真感光体からトナー像を普通紙などの如き転写材に転写する。転写材は、搬送部材を有する給紙システムにより搬送される。   The developing device includes a developing sleeve or a developing roller 103 disposed close to or in contact with the electrophotographic photosensitive member 102. The toner electrostatically processed to the same polarity as the charged polarity of the electrophotographic photosensitive member is reversely developed to develop the electrostatic latent image to form a toner image. The transfer device has a contact-type transfer roller 104. The toner image is transferred from the electrophotographic photosensitive member to a transfer material such as plain paper. The transfer material is conveyed by a paper feeding system having a conveying member.

クリーニング装置は、ブレード型のクリーニング部材106、回収容器108を有し、転写した後、電子写真感光体102上に残留する転写残トナーを機械的に掻き落とし回収する。ここで、現像装置にて転写残トナーを回収する現像同時クリーニング方式を採用することにより、クリーニング装置を省くことも可能である。定着ローラ105は、加熱されたロールで構成され、転写されたトナー像を転写材に定着し、機外に排出する。   The cleaning device includes a blade-type cleaning member 106 and a collection container 108, and after transfer, mechanically scrapes and collects transfer residual toner remaining on the electrophotographic photosensitive member 102. Here, it is possible to omit the cleaning device by adopting a development simultaneous cleaning system in which the transfer device collects the transfer residual toner. The fixing roller 105 is composed of a heated roll, fixes the transferred toner image on the transfer material, and discharges the toner image outside the apparatus.

本発明の電子写真用のローラ部材は、上記の現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、または定着ローラとして用いることができる。   The roller member for electrophotography of the present invention can be used as the developing roller, the charging roller, the transfer roller, or the fixing roller.

<プロセスカートリッジ>
本発明に係るプロセスカートリッジは、前記電子写真用のローラ部材と、電子写真感光体とを有し、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジである。
<Process cartridge>
A process cartridge according to the present invention is a process cartridge having the above-described electrophotographic roller member and an electrophotographic photosensitive member, and configured to be detachable from a main body of the electrophotographic apparatus.

プロセスカートリッジの一例の概略構成を図11に示す。プロセスカートリッジは、電子写真感光体102、帯電ローラ101、現像ローラ103、クリーニング部材106等を一体化し、電子写真装置に着脱可能に構成されている。本発明の電子写真用のローラ部材は、上記の現像ローラまたは帯電ローラとして用いることができる。   FIG. 11 shows a schematic configuration of an example of the process cartridge. The process cartridge is configured such that the electrophotographic photosensitive member 102, the charging roller 101, the developing roller 103, the cleaning member 106, and the like are integrated and detachable from the electrophotographic apparatus. The roller member for electrophotography of the present invention can be used as the above developing roller or charging roller.

以下に、具体的な製造例及び実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。製造例の内訳は下記の通りである。製造例1〜13は樹脂粒子の製造例である。製造例14〜18は樹脂粒子を含む導電性ゴム組成物1〜5の製造例である。尚、樹脂粒子の平均粒径は体積平均粒径を意味し、測定方法は下記に詳述する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific production examples and examples. The breakdown of production examples is as follows. Production Examples 1 to 13 are production examples of resin particles. Production Examples 14 to 18 are production examples of conductive rubber compositions 1 to 5 containing resin particles. The average particle size of the resin particles means the volume average particle size, and the measurement method will be described in detail below.

[樹脂粒子の体積平均粒径の測定]
粉体の体積平均粒子径の測定を、レーザー回折型粒度分布計(商品名:コールターLS−230型粒度分布計、コールター社製)を用いて行った。測定には、水系モジュールを用い、測定溶媒として純水を使用した。純水にて粒度分布計の測定系内を約5分間洗浄し、消泡剤として測定系内に亜硫酸ナトリウムを10mg〜25mg加えて、バックグラウンドファンクションを実行した。次に純水50ml中に界面活性剤3滴〜4滴を加え、更に測定試料を1mg〜25mg加えた。試料を懸濁した水溶液を超音波分散器で1分間〜3分間分散処理を行い、被験試料液を調製した。前記測定装置の測定系内に被験試料液を徐々に加えて、装置の画面上のPIDSが45%以上55%以下になるように測定系内の被験試料濃度を調整して測定を行った。得られた体積分布から体積平均粒子径を算出した。
[Measurement of volume average particle diameter of resin particles]
The volume average particle size of the powder was measured using a laser diffraction type particle size distribution meter (trade name: Coulter LS-230 type particle size distribution meter, manufactured by Coulter). For the measurement, an aqueous module was used, and pure water was used as a measurement solvent. The measurement system of the particle size distribution meter was washed with pure water for about 5 minutes, and 10 mg to 25 mg of sodium sulfite was added to the measurement system as an antifoaming agent to execute the background function. Next, 3 to 4 drops of a surfactant was added to 50 ml of pure water, and further 1 mg to 25 mg of a measurement sample was added. The aqueous solution in which the sample was suspended was subjected to dispersion treatment for 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser to prepare a test sample solution. Measurement was performed by gradually adding a test sample solution into the measurement system of the measurement apparatus and adjusting the test sample concentration in the measurement system so that the PIDS on the screen of the apparatus was 45% or more and 55% or less. The volume average particle diameter was calculated from the obtained volume distribution.

<製造例1>〔樹脂粒子1の作製〕
イオン交換水4000質量部と、分散安定剤としてコロイダルシリカ9質量部およびポリビニルピロリドン0.15質量部の水性混合液を調製した。次いで、重合性単量体としてアクリロニトリル50質量部、メタクリロニトリル45質量部及びメチルメタクリロレート5質量部と、内包物質としてノルマルヘキサン12.5質量部と、重合開始剤としてジクミルパーオキシド0.75質量部からなる油性混合液を調製した。この油性混合液を、前記水性混合液に添加し、更に水酸化ナトリウム0.4質量部を添加することにより、分散液を調製した。
<Production Example 1> [Preparation of Resin Particle 1]
An aqueous mixed solution of 4000 parts by mass of ion-exchanged water, 9 parts by mass of colloidal silica and 0.15 parts by mass of polyvinylpyrrolidone as a dispersion stabilizer was prepared. Subsequently, 50 parts by mass of acrylonitrile as a polymerizable monomer, 45 parts by mass of methacrylonitrile and 5 parts by mass of methyl methacrylate, 12.5 parts by mass of normal hexane as an inclusion substance, and 0.25 parts of dicumyl peroxide as a polymerization initiator. An oily mixture consisting of 75 parts by mass was prepared. This oily mixture was added to the aqueous mixture, and 0.4 parts by mass of sodium hydroxide was further added to prepare a dispersion.

得られた分散液を、ホモジナイザーを用いて3分間攪拌混合し、窒素置換した重合反応容器内へ仕込み、200rpmの攪拌下、60℃で20時間反応させることにより、反応生成物を調製した。得られた反応生成物について、濾過と水洗を繰り返した後、80℃で5時間乾燥することで樹脂粒子を作製した。得られた樹脂粒子を音波式分級機により解砕して分級することによって、平均粒径12μmの樹脂粒子1を得た。   The obtained dispersion was stirred and mixed for 3 minutes using a homogenizer, charged into a nitrogen-substituted polymerization reaction vessel, and reacted at 60 ° C. for 20 hours with stirring at 200 rpm to prepare a reaction product. About the obtained reaction product, after repeating filtration and water washing, the resin particle was produced by drying at 80 degreeC for 5 hours. The obtained resin particles were pulverized and classified by a sonic classifier to obtain resin particles 1 having an average particle diameter of 12 μm.

<製造例2〜13>〔樹脂粒子2〜13の作製〕
コロイダルシリカの添加部数、重合性単量体の種類及びその添加部数の少なくとも一つを表1に示す条件に変更した以外は、製造例1と同様の方法により樹脂粒子を作製した。また、同様に分級することによって、それぞれ表1に示す平均粒径の樹脂粒子2〜13を得た。
<Production Examples 2 to 13> [Preparation of resin particles 2 to 13]
Resin particles were produced in the same manner as in Production Example 1 except that at least one of the number of added colloidal silica, the type of polymerizable monomer, and the number of added parts was changed to the conditions shown in Table 1. Moreover, the resin particles 2-13 of the average particle diameter shown in Table 1 were obtained by classifying similarly, respectively.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

<製造例14>〔導電性ゴム組成物1の作製〕
アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(商品名:N230SV,JSR社製)100質量部に対し、下記表2の成分(1)の欄に示す他の4成分を加えて、50℃に調節した密閉型ミキサーにて15分間混練した。次いで、表2の成分(2)の欄に示す3成分を添加して、温度25℃に冷却した二本ロール機にて10分間混練し、導電性ゴム組成物1を得た。
<Production Example 14> [Preparation of conductive rubber composition 1]
Sealed mixer adjusted to 50 ° C. by adding other 4 components shown in the column of component (1) in Table 2 below to 100 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (NBR) (trade name: N230SV, manufactured by JSR) And kneading for 15 minutes. Subsequently, 3 components shown in the column of the component (2) of Table 2 were added, and it knead | mixed for 10 minutes with the double roll machine cooled to the temperature of 25 degreeC, and the conductive rubber composition 1 was obtained.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

<製造例15>〔導電性ゴム組成物2の作製〕
スチレンブタジエンゴム(SBR)(商品名:タフデン2003、旭化成社製)100質量部に対し、下記表3の成分(1)の欄に示す他の6成分を加えて、80℃に調節した密閉型ミキサーにて15分間混練した。次いで、表3の成分(2)の欄に示す4成分を添加して、温度25℃に冷却した二本ロール機にて10分間混練し、導電性ゴム組成物2を得た。
<Production Example 15> [Preparation of Conductive Rubber Composition 2]
Sealed type adjusted to 80 ° C. by adding other 6 components shown in the column of component (1) in Table 3 below to 100 parts by mass of styrene butadiene rubber (SBR) (trade name: Toughden 2003, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) It knead | mixed for 15 minutes with the mixer. Subsequently, 4 components shown in the column of the component (2) of Table 3 were added, and it knead | mixed for 10 minutes with the double roll machine cooled to the temperature of 25 degreeC, and the conductive rubber composition 2 was obtained.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

<製造例16>〔導電性ゴム組成物3の作製〕
製造例14のアクリロニトリルブタジエンゴムをブタジエンゴム(BR)(商品名:JSR BR01、JSR社製)に変更し、カーボンブラックを30質量部に変更した以外は、製造例14と同様にして導電性ゴム組成物3を得た。
<Production Example 16> [Preparation of conductive rubber composition 3]
Conductive rubber in the same manner as in Production Example 14 except that the acrylonitrile butadiene rubber in Production Example 14 was changed to butadiene rubber (BR) (trade name: JSR BR01, manufactured by JSR Corporation) and carbon black was changed to 30 parts by mass. Composition 3 was obtained.

<製造例17>〔導電性ゴム組成物4の作製〕
エチレンプロピレンジエン共重合体(EPDM)(商品名:EP33、JSR社製)100質量部に対し、下記表4の成分(1)の欄に示す他の4成分を加えて、80℃に調節した密閉型ミキサーにて15分間混練した。次いで、表4の成分(2)の欄に示す4成分を添加して、温度25℃に冷却した二本ロール機にて10分間混練し、導電性ゴム組成物4を得た。
<Production Example 17> [Preparation of Conductive Rubber Composition 4]
With respect to 100 parts by mass of ethylene propylene diene copolymer (EPDM) (trade name: EP33, manufactured by JSR), other 4 components shown in the column of component (1) in Table 4 below were added to adjust to 80 ° C. It knead | mixed for 15 minutes with the airtight mixer. Subsequently, 4 components shown in the column of the component (2) of Table 4 were added, and it knead | mixed for 10 minutes with the double roll machine cooled to the temperature of 25 degreeC, and the conductive rubber composition 4 was obtained.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

<製造例18>〔導電性ゴム組成物5の作製〕
エピクロルヒドリンゴム(EO−EP−AGE三元共化合物、EO/EP/AGE=73mol%/23mol%/4mol%)100質量部に対し、下記表5の成分(1)の欄に示す他の7成分を加えて、80℃に調節した密閉型ミキサーにて15分間混練した。次いで、表5の成分(2)の欄に示す4成分を添加して、温度25℃に冷却した二本ロール機にて10分間混練し、導電性ゴム組成物5を得た。
<Production Example 18> [Preparation of Conductive Rubber Composition 5]
Epichlorohydrin rubber (EO-EP-AGE ternary co-compound, EO / EP / AGE = 73 mol% / 23 mol% / 4 mol%) with respect to 100 parts by mass, other 7 components shown in the column of component (1) in Table 5 below And kneaded for 15 minutes in a closed mixer adjusted to 80 ° C. Subsequently, 4 components shown in the column of the component (2) of Table 5 were added, and it knead | mixed for 10 minutes with the double roll machine cooled to the temperature of 25 degreeC, and the conductive rubber composition 5 was obtained.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

<実施例1>
実施例1は図3(3a)に示すように、導電性基体上に導電性弾性層を有するローラ部材に係るものである。
<Example 1>
As shown in FIG. 3 (3a), Example 1 relates to a roller member having a conductive elastic layer on a conductive substrate.

〔1.導電性基体〕
直径6mm、長さ252.5mmのステンレス鋼製の基体に、カーボンブラックを10質量%含有させた熱硬化性樹脂を塗布し、乾燥したものを導電性基体として使用した。
[1. Conductive substrate
A thermosetting resin containing 10% by mass of carbon black was applied to a stainless steel substrate having a diameter of 6 mm and a length of 252.5 mm, and the dried one was used as a conductive substrate.

〔2.導電性弾性層の形成〕
クロスヘッドを具備する押出成形装置を用いて、導電性基体を中心軸として、その周面に円筒状に製造例14で作製した導電性ゴム組成物1を被覆した。被覆した導電性ゴム組成物の厚みは、1.75mmに調整した。
[2. Formation of conductive elastic layer]
Using an extrusion molding apparatus equipped with a crosshead, the conductive rubber composition 1 produced in Production Example 14 was coated in a cylindrical shape on the peripheral surface with the conductive base as the central axis. The thickness of the coated conductive rubber composition was adjusted to 1.75 mm.

押出後のローラを、熱風炉にて160℃で1時間加熱して導電性ゴム組成物を加硫した後、該ゴム層の端部を除去して、長さを224.2mmとした。更に、160℃で1時間2次加硫を行い、層厚3.5mmの予備被覆層を有するローラを作製した。得られたローラの外周面を、プランジカット式の円筒研磨機を用いて研磨した。研磨砥粒としてビトリファイド砥石を用い、砥粒は緑色炭化珪素(GC)で粒度は100メッシュとした。ローラの回転数を350rpmとし、研磨砥石の回転数を2050rpmとした。切り込み速度を20mm/minとし、スパークアウト時間(切り込み0mmでの時間)を0秒と設定して研磨を行い、導電性弾性層を有する導電性ローラを作製した。導電性弾性層の厚みは、1.5mmに調整した。尚、このローラのクラウン量は120μmであった。   The roller after extrusion was heated in a hot air oven at 160 ° C. for 1 hour to vulcanize the conductive rubber composition, and then the end of the rubber layer was removed to a length of 224.2 mm. Further, secondary vulcanization was performed at 160 ° C. for 1 hour to produce a roller having a preliminary coating layer having a layer thickness of 3.5 mm. The outer peripheral surface of the obtained roller was polished using a plunge cut type cylindrical polishing machine. Vitrified grindstones were used as the abrasive grains, the abrasive grains were green silicon carbide (GC), and the grain size was 100 mesh. The rotational speed of the roller was 350 rpm, and the rotational speed of the grinding wheel was 2050 rpm. Polishing was performed by setting the cutting speed to 20 mm / min, and setting the spark-out time (time at the cutting 0 mm) to 0 seconds to produce a conductive roller having a conductive elastic layer. The thickness of the conductive elastic layer was adjusted to 1.5 mm. The crown amount of this roller was 120 μm.

〔3.導電性弾性層への電子線照射〕
上記導電性ローラに対して、以下の条件で電子線照射を行うことにより、ローラ部材1を得た。電子線照射は、電子線照射装置(商品名:低エネルギー電子線照射源 EB−ENGINE、浜松ホトニクス社製)により行った。窒素ガスパージにより雰囲気の酸素濃度を500ppm以下とし、ローラ部材の導電性基体を回転軸として、ローラ部材を300rpmで回転させながら、図8の紙面と垂直方向に処理スピード10mm/sで搬送して電子線の照射を行った。電子線照射条件は、加速電圧70kV、線量が1000kGyになるように電子電流を調整した。
[3. Electron beam irradiation to the conductive elastic layer)
The roller member 1 was obtained by irradiating the conductive roller with an electron beam under the following conditions. The electron beam irradiation was performed with an electron beam irradiation apparatus (trade name: low energy electron beam irradiation source EB-ENGINE, manufactured by Hamamatsu Photonics). The oxygen concentration of the atmosphere is reduced to 500 ppm or less by nitrogen gas purge, and the roller member is rotated at 300 rpm with the conductive substrate of the roller member as a rotating shaft, and is conveyed at a processing speed of 10 mm / s in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. Line irradiation was performed. As the electron beam irradiation conditions, the electron current was adjusted so that the acceleration voltage was 70 kV and the dose was 1000 kGy.

〔4.ローラ部材の評価〕
こうして得られたローラ部材1において、下記[4−1]〜[4−6]の評価を行った。評価結果を表11及び表13に示す。
[4. Evaluation of roller members)
The roller member 1 thus obtained was evaluated in the following [4-1] to [4-6]. The evaluation results are shown in Table 11 and Table 13.

[4−1.ローラ部材の表面の十点平均粗さRzjis及び凹凸平均間隔Smの測定]
JIS B 0601−1994表面粗さの規格に準じて測定し、表面粗さ測定器(商品名:SE−3500、小坂研究所社製)を用いて測定する。Rzjis及びSmは、無作為に選ばれたローラ部材の表面6箇所において測定し、その平均値とする。尚、カットオフ値0.8mmであり、評価長さは8mmである。
[4-1. Measurement of Ten-point Average Roughness Rzjis and Convex Average Distance Sm of Roller Member Surface
It measures according to the specification of JISB0601-1994 surface roughness, and measures using a surface roughness measuring device (brand name: SE-3500, Kosaka Laboratory Co., Ltd. make). Rzjis and Sm are measured at six locations on the surface of a randomly selected roller member, and are average values. The cut-off value is 0.8 mm, and the evaluation length is 8 mm.

[4−2.ボウル形状の樹脂粒子の形状測定]
導電性弾性層の任意の点を500μmに亘って、20nmずつ集束イオンビーム(商品名:FB−2000C、日立製作所社製)にて切り出し、その断面画像を撮影する。そして、同じボウル形状の樹脂粒子を撮影した画像を組み合わせ、ボウル形状の樹脂粒子の立体像を算出する。立体像から、図に示すように「最大径」55と、図6に示す「開口部の最小径」63を算出する。また、上記立体像から、ボウル形状の樹脂粒子の任意の5点において、「外径と内径の差」(即ち、「シェルの厚み」)を算出する。このような作業を視野内の樹脂粒子10個について行う。そして、同様の測定をローラ部材の長手方向10箇所について行い、得られた計100個の樹脂粒子について算出された値の平均値を算出する。
[4-2. Measuring the shape of bowl-shaped resin particles]
An arbitrary point of the conductive elastic layer is cut out with a focused ion beam (trade name: FB-2000C, manufactured by Hitachi, Ltd.) every 20 nm over 500 μm, and a cross-sectional image thereof is taken. Then, by combining images obtained by photographing the same bowl-shaped resin particles, a three-dimensional image of the bowl-shaped resin particles is calculated. From the stereoscopic image, and it calculates the "maximum diameter" 55 as shown in FIG. 6, the "minimum diameter of the opening" 63 shown in FIG. Further, from the three-dimensional image, “difference between outer diameter and inner diameter” (that is, “shell thickness”) is calculated at any five points of the bowl-shaped resin particles. Such an operation is performed for 10 resin particles in the field of view. And the same measurement is performed about the longitudinal direction 10 places of a roller member, and the average value of the value calculated about the total 100 resin particles obtained is calculated.

[4−3.ローラ部材の表面形状の測定]
ローラ部材の表面をレーザ顕微鏡(商品名:LXM5 PASCAL:Carl Zeiss社製)を用いて、縦0.5mm、横0.5mmの視野で観察する。レーザを視野内のX−Y平面でスキャンさせることにより2次元の画像データを得、更に焦点をZ方向に移動させ、上記のスキャンを繰り返すことにより3次元の画像データを得る。その結果、まず、ボウル形状の樹脂粒子が、開口に由来する凹部と開口のエッジに由来する凸部を有していることを確認する。更に、前記凸部の頂点53と、前記凹部の底部52との「高低差」54を算出する。このような作業を視野内のボウル形状の樹脂粒子2個について行う。そして、同様の測定をローラ部材の長手方向50箇所について行い、得られた計100個の樹脂粒子の平均値を算出する。
[4-3. Measurement of roller member surface shape]
The surface of the roller member is observed with a laser microscope (trade name: LXM5 PASCAL: manufactured by Carl Zeiss) in a visual field of 0.5 mm in length and 0.5 mm in width. Two-dimensional image data is obtained by scanning the laser in the XY plane in the field of view, and further, the focal point is moved in the Z direction, and the above scanning is repeated to obtain three-dimensional image data. As a result, first, it is confirmed that the bowl-shaped resin particles have a concave portion derived from the opening and a convex portion derived from the edge of the opening. Further, a “height difference” 54 between the apex 53 of the convex portion and the bottom portion 52 of the concave portion is calculated. Such an operation is performed for two bowl-shaped resin particles in the field of view. And the same measurement is performed about 50 longitudinal directions of a roller member, and the average value of a total of 100 resin particles obtained is calculated.

[4−4.ローラ部材の弾性変形に対する復元速度の測定]
ISO14577に基づき、ピコデンターHM500(商品名、株式会社フィッシャー・インストルメント社製)を用いて測定した。圧子としては、基部が正方形の角錐型ダイヤモンド圧子で、頂点を挟む対面角度が136°である圧子(ビッカース角錐)を用いた。測定は、長手方向の中央部及び両端部(中央部から両端方向へ各90mmの位置)において行った。
[4-4. Measurement of restoring speed for elastic deformation of roller member]
Based on ISO14577, it was measured using Picodenter HM500 (trade name, manufactured by Fisher Instrument Co., Ltd.). As the indenter, a pyramid diamond indenter having a square base and an indenter (Vickers pyramid) having a facing angle of 136 ° sandwiching the apex was used. The measurement was performed at the central portion and both end portions in the longitudinal direction (positions of 90 mm from the central portion to both end directions).

測定は上記圧子を所定の速度により所定の深さまで押し込む工程(以下、「押し込み工程」と称する)と、所定の押し込み深さ位置から所定の速度により荷重を除荷する工程(以下、「除荷工程」と称する)からなる。こうして得られる図12に示すような荷重変位曲線から、弾性変形に対する復元速度を算出した。復元速度の算出方法については後述する。   The measurement includes a step of pushing the indenter to a predetermined depth at a predetermined speed (hereinafter referred to as “push-in step”), and a step of unloading the load from a predetermined indentation depth position at a predetermined speed (hereinafter referred to as “unloading”). Process). From the thus obtained load displacement curve as shown in FIG. 12, the restoring speed with respect to elastic deformation was calculated. A method for calculating the restoration speed will be described later.

測定は、下記2条件にて行い、ボウル形状の樹脂粒子の存在しない領域が存在する場合には、非樹脂粒子部を選択した。尚、図12は、<条件2>におけるt=100μmの場合の荷重変位曲線の例である。   The measurement was performed under the following two conditions, and when there was an area where no bowl-shaped resin particles were present, a non-resin particle part was selected. FIG. 12 is an example of a load displacement curve when t = 100 μm in <Condition 2>.

<条件1>表面における復元速度の測定
(押し込み工程)
・最大押し込み深さ=10μm
・押し込み時間=20秒
尚、最大押し込み深さまで押し込むことが可能なように、最大荷重Fmaxは十分大きな値とする必要があり、本測定では10mNとした。
(除荷工程)
・最小荷重=0.005mN
・除荷時間=1秒
尚、除荷は圧子の最小荷重に到達するまで行った。
弾性変形に対する復元速度vは、除荷工程における除荷開始0.1秒での圧子の変位(=導電性弾性層の復元距離L)から下記式により算出した。
復元速度v=L/0.1
<条件2>所定の深さtμmにおける復元速度の測定
(押し込み工程)
・最大押し込み深さ(所定の深さt)=20、30、50、100μm
・押し込み時間=20秒
尚、最大押し込み深さまで押し込むことが可能なように、最大荷重は十分大きな値とする必要があり、本測定では300mNとした。
(除荷工程)
・最小荷重=0.005mN
・除荷時間=(最大押し込み深さ)/10秒
除荷は圧子の最小荷重に到達するまで行った。除荷時間は、押し込み工程の最大押し込み深さにより決定され、例えば、最大押し込み深さt=20μmの場合は、除荷時間は2秒となる。これは、条件1と条件2の除荷速度を同一にするためである。弾性変形に対する復元速度vの算出は、条件1と同様にして行った。
<Condition 1> Measurement of restoration speed on the surface (indentation process)
・ Maximum indentation depth = 10μm
Indentation time = 20 seconds Note that the maximum load Fmax needs to be sufficiently large so that the indentation can be performed up to the maximum indentation depth. In this measurement, the maximum load Fmax was set to 10 mN.
(Unloading process)
・ Minimum load = 0.005mN
-Unloading time = 1 second. Unloading was performed until the minimum load of the indenter was reached.
The restoring speed v with respect to elastic deformation was calculated by the following equation from the displacement of the indenter (= restoration distance L of the conductive elastic layer) at 0.1 seconds from the start of unloading in the unloading process.
Restoration speed v = L / 0.1
<Condition 2> Measurement of restoration speed at a predetermined depth tμm (indentation process)
・ Maximum indentation depth (predetermined depth t) = 20, 30, 50, 100 μm
Indentation time = 20 seconds The maximum load needs to be sufficiently large so that it can be indented to the maximum indentation depth. In this measurement, it was set to 300 mN.
(Unloading process)
・ Minimum load = 0.005mN
Unloading time = (maximum indentation depth) / 10 seconds Unloading was performed until the minimum load of the indenter was reached. The unloading time is determined by the maximum indentation depth of the indentation process. For example, when the maximum indentation depth t = 20 μm, the unloading time is 2 seconds. This is to make the unloading speeds of condition 1 and condition 2 the same. The restoration speed v for elastic deformation was calculated in the same manner as in Condition 1.

[4−5.画像評価1]摩耗性の評価
図10に示す構成を有する電子写真装置である日本ヒューレットパッカード社製モノクロレーザープリンタ(「LaserJet P4515n」(商品名))を使用し、外部より、帯電ローラに電圧を印加した。印加電圧は、交流電圧として、ピークピーク電圧(Vpp)を1800V、周波数(f)を2930Hz、直流電圧(Vdc)を−600Vとした。画像の解像度は、600dpiで出力した。尚、プロセスカートリッジとして、上記プリンタ用プロセスカートリッジを用いた。上記プロセスカートリッジから付属の帯電ローラを取り外し、帯電ローラとしてローラ部材1をセットした。ローラ部材1は、電子写真感光体に対し、一端で4.9N、両端で合計9.8Nのバネによる押し圧力で当接させた。ローラ部材1を、上記プロセスカートリッジにセットし、このプロセスカートリッジを温度32.5℃、相対湿度80%の高温高湿環境に24時間馴染ませた。
[4-5. Image Evaluation 1] Abrasion Evaluation Using a monochrome laser printer ("LaserJet P4515n" (trade name)) manufactured by Japan Hewlett-Packard Co., which is an electrophotographic apparatus having the configuration shown in FIG. 10, voltage is applied to the charging roller from the outside. Applied. The applied voltage was an alternating voltage, and the peak peak voltage (Vpp) was 1800 V, the frequency (f) was 2930 Hz, and the direct voltage (Vdc) was −600 V. The image resolution was output at 600 dpi. The process cartridge for the printer was used as the process cartridge. The attached charging roller was removed from the process cartridge, and the roller member 1 was set as the charging roller. The roller member 1 was brought into contact with the electrophotographic photosensitive member with a pressing force by a spring of 4.9 N at one end and a total of 9.8 N at both ends. The roller member 1 was set in the process cartridge, and the process cartridge was conditioned for 24 hours in a high temperature and high humidity environment having a temperature of 32.5 ° C. and a relative humidity of 80%.

次いで以下の画像評価を行った。先ず、電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅2ドット、間隔176ドットの横線画像を出力する2枚間欠耐久試験(2枚出力する毎にプリンタの回転を3秒間停止させる耐久試験)を行った。20000枚出力後、ハーフトーン画像(電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅1ドット、間隔2ドットの横線を描く画像)を出力し、評価した。尚、評価はハーフトーン画像を目視にて観察し、該画像に感光体の摩耗ムラに起因するドット状、横スジ状、または縦スジ状の欠陥が認められるか否かを下記の基準で判定した。   Then, the following image evaluation was performed. First, a two-sheet intermittent endurance test (endurance test in which the rotation of the printer is stopped for 3 seconds each time two sheets are output) that outputs a horizontal line image having a width of 2 dots and an interval of 176 dots in the direction perpendicular to the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member. went. After outputting 20000 sheets, a halftone image (an image in which a horizontal line having a width of 1 dot and an interval of 2 dots was drawn in the direction perpendicular to the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member) was output and evaluated. In the evaluation, a halftone image is visually observed, and whether or not a dot-like, horizontal streak-like or vertical streak-like defect due to uneven wear of the photoconductor is recognized in the image is determined according to the following criteria. did.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

[4−6.画像評価2]バンディングの発生状況の評価
プロセスカートリッジを温度15℃、相対湿度10%の低温低湿環境に24時間馴染ませた後、画像評価1における摩耗性の評価と同様の電子写真装置及び電圧印加条件により評価を行った。
[4-6. Image Evaluation 2] Evaluation of Banding Occurrence Status After acclimatizing the process cartridge to a low-temperature and low-humidity environment with a temperature of 15 ° C. and a relative humidity of 10% for 24 hours, the same electrophotographic apparatus and voltage application as in the wear evaluation in Image Evaluation 1 Evaluation was performed according to conditions.

20000枚出力後、ハーフトーン画像(電子写真感光体の回転方向と垂直方向に幅1ドット、間隔2ドットの横線を描く画像)を出力した。そして、得られたハーフトーン画像を目視にて観察し、帯電ムラに起因する横スジ状の濃度ムラであるバンディングが認められるか否かを、下記の基準で判定した。   After outputting 20000 sheets, a halftone image (an image in which a horizontal line having a width of 1 dot and an interval of 2 dots is drawn in the direction perpendicular to the rotation direction of the electrophotographic photosensitive member) was output. Then, the obtained halftone image was visually observed, and it was determined according to the following criteria whether banding, which is horizontal streak-like density unevenness due to charging unevenness, was observed.

Figure 0006016838
Figure 0006016838

<実施例2〜10、13〜32、34〜40、42〜48、及び50〜56>
樹脂粒子の種類、添加部数、導電性ゴム組成物の種類、研磨時の切り込み速度、導電性弾性層のクラウン量、電子線照射における電子線量、電子線照射における電子の加速電圧の少なくとも一つを表9に示す条件に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして、ローラ部材2〜10、13〜32、34〜40、42〜48、及び50〜56を作製した。
<Examples 2 to 10, 13 to 32, 34 to 40, 42 to 48, and 50 to 56>
At least one of the types of resin particles, the number of added parts, the type of conductive rubber composition, the cutting speed during polishing, the crown amount of the conductive elastic layer, the electron dose in electron beam irradiation, and the electron acceleration voltage in electron beam irradiation. The conditions were changed to those shown in Table 9. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the roller members 2-10, 13-32, 34-40, 42-48, and 50-56.

<実施例11>
電子線の照射を下記の手法に変更した以外は、実施例1と同様にして、ローラ部材11を作製した。
<Example 11>
A roller member 11 was produced in the same manner as in Example 1 except that the electron beam irradiation was changed to the following method.

電子線照射を行うにあたり、導電性ローラの導電性弾性層の長手方向の長さ224.2mmのうち、両端各15mm幅の部分を除く中央部に、厚さ100μmのステンレス鋼製のシートを置いて、導電性弾性層の表面を被覆した。この状態で、導電性弾性層の表面に対して、エリア型電子線照射源(商品名:EC150/45/40mA、岩崎電気製)を用いて、加速電圧80kVの電子線を照射し、導電性弾性層の両端各15mm幅の部分を表面処理した。   In performing electron beam irradiation, a stainless steel sheet having a thickness of 100 μm is placed in the central portion of the conductive elastic layer of the conductive roller, the length of which is 224.2 mm, excluding the 15 mm wide portions at both ends. Then, the surface of the conductive elastic layer was coated. In this state, the surface of the conductive elastic layer is irradiated with an electron beam with an acceleration voltage of 80 kV using an area type electron beam irradiation source (trade name: EC150 / 45/40 mA, manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) The elastic layer was subjected to a surface treatment on each of 15 mm width portions at both ends.

次に、導電性弾性層の長手方向の両端から各15〜30mmの部分以外をステンレス鋼製シートにより被覆し、導電性弾性層の長手方向の両端から各15〜30mmの部分に加速電圧90kVの電子線を照射した。   Next, a portion other than 15 to 30 mm from each longitudinal end of the conductive elastic layer is covered with a stainless steel sheet, and an acceleration voltage of 90 kV is applied to each 15 to 30 mm portion from both longitudinal ends of the conductive elastic layer. Irradiated with an electron beam.

次に、導電性弾性層の長手方向の両端から各30〜45mmの部分以外をステンレス鋼製シートにより被覆し、導電性弾性層の長手方向の両端から各30〜45mmの部分に加速電圧100kVの電子線を照射した。   Next, a portion other than 30 to 45 mm from each longitudinal end of the conductive elastic layer is covered with a stainless steel sheet, and an acceleration voltage of 100 kV is applied to each 30 to 45 mm portion from both longitudinal ends of the conductive elastic layer. Irradiated with an electron beam.

次に、導電性弾性層の長手方向の両端から各45〜60mmの部分以外をステンレス鋼製シートにより被覆し、導電性弾性層の長手方向の両端から各45〜60mmの部分に加速電圧110kVの電子線を照射した。   Next, the portions other than 45 to 60 mm from both ends in the longitudinal direction of the conductive elastic layer are covered with a stainless steel sheet, and an acceleration voltage of 110 kV is applied to each portion from 45 to 60 mm from both ends in the longitudinal direction of the conductive elastic layer. Irradiated with an electron beam.

次に、導電性弾性層の長手方向の両端から各60〜75mmの部分以外をステンレス鋼製シートにより被覆し、導電性弾性層の長手方向の両端から各60〜75mmの部分に加速電圧120kVの電子線を照射した。   Next, a portion other than 60 to 75 mm from each longitudinal end of the conductive elastic layer is covered with a stainless steel sheet, and an acceleration voltage of 120 kV is applied to each 60 to 75 mm portion from both longitudinal ends of the conductive elastic layer. Irradiated with an electron beam.

次に、導電性弾性層の長手方向の両端から各75〜90mmの部分以外をステンレス鋼製シートにより被覆し、導電性弾性層の長手方向の両端から各75〜90mmの部分に加速電圧130kVの電子線を照射した。   Next, the portions other than 75 to 90 mm from both ends in the longitudinal direction of the conductive elastic layer are covered with a stainless steel sheet, and an acceleration voltage of 130 kV is applied to each portion from 75 to 90 mm from both ends in the longitudinal direction of the conductive elastic layer. Irradiated with an electron beam.

次に、導電性弾性層の長手方向の両端から各90〜105mmの部分以外をステンレス鋼製シートにより被覆し、導電性弾性層の長手方向の両端から各90〜105mmの部分に加速電圧140kVの電子線を照射した。   Next, portions other than 90 to 105 mm from both ends in the longitudinal direction of the conductive elastic layer are covered with a stainless steel sheet, and an acceleration voltage of 140 kV is applied to each portion from 90 to 105 mm from both ends in the longitudinal direction of the conductive elastic layer. Irradiated with an electron beam.

最後に、導電性弾性層の長手方向の中央から両端方向へ各7.1mm幅の部分(合計幅14.2mmの部分)以外をステンレス鋼製のシートで被覆し、この幅14.2mmの部分に加速電圧150kVの電子線を照射した。   Finally, except for each 7.1 mm width portion (total width 14.2 mm portion) from the center in the longitudinal direction of the conductive elastic layer to the both ends, this portion having a width of 14.2 mm is covered with a stainless steel sheet. Were irradiated with an electron beam having an acceleration voltage of 150 kV.

尚、照射時の雰囲気に窒素ガスパージを行い、雰囲気の酸素濃度を500ppm以下とし、導電性ローラは500rpmで回転させながら図9の紙面と垂直方向に処理スピード10mm/secで搬送した。電子線の照射条件は、各加速電圧での線量が1000kGyになるように電子電流を調整した。   The atmosphere at the time of irradiation was purged with nitrogen gas, the atmosphere oxygen concentration was 500 ppm or less, and the conductive roller was conveyed at a processing speed of 10 mm / sec in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 9 while rotating at 500 rpm. The electron current was adjusted so that the dose at each acceleration voltage was 1000 kGy.

<実施例12>
樹脂粒子1を樹脂粒子2に変更した以外は、実施例11と同様にして、ローラ部材12を作製した。
<Example 12>
A roller member 12 was produced in the same manner as in Example 11 except that the resin particle 1 was changed to the resin particle 2.

<実施例33、41、49及び57>
導電性ゴム組成物1を、それぞれ表9に示す導電性ゴム組成物に変更した以外は、実施例1と同様にして、それぞれ、ローラ部材33、41、49及び57を作製した。
<Examples 33, 41, 49 and 57>
Roller members 33, 41, 49, and 57 were produced in the same manner as in Example 1 except that the conductive rubber composition 1 was changed to the conductive rubber composition shown in Table 9, respectively.

表9に実施例1〜57に係るローラ部材No.1〜57について、それらの製造に用いた導電性ゴム組成物No.、樹脂粒子No.とその部数、研磨条件、クラウン量、及び電子線照射条件をまとめて示した。また、各実施例に係るローラ部材の評価結果を表11及び表13に示す。   Table 9 shows roller member Nos. 1 to 57 according to Examples 1 to 57. 1 to 57, the conductive rubber composition No. 1 used in their production. Resin particle No. And the number of parts, polishing conditions, crown amount, and electron beam irradiation conditions are shown together. Tables 11 and 13 show the evaluation results of the roller members according to the respective examples.

<比較例1>
電子線照射を行わなかった以外は、実施例1と同様にして、ローラ部材58を作製した。
<Comparative Example 1>
A roller member 58 was produced in the same manner as in Example 1 except that the electron beam irradiation was not performed.

<比較例2>
電子線照射を下記の手法に変更した以外は、実施例1と同様にして、ローラ部材59を作製した。電子線照射は、エリア型電子線照射源(商品名:EC150/45/40mA、岩崎電気製)を用いて行った。窒素ガスパージにより雰囲気の酸素濃度を500ppm以下とし、導電性ローラは導電性基体を回転軸として500rpmで回転させながら10mm/secで搬送して行った。電子線照射条件は、加速電圧80kV、線量が1000kGyになるように電子電流を調整した。
<Comparative example 2>
A roller member 59 was produced in the same manner as in Example 1 except that the electron beam irradiation was changed to the following method. The electron beam irradiation was performed using an area type electron beam irradiation source (trade name: EC150 / 45/40 mA, manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.). The oxygen concentration in the atmosphere was reduced to 500 ppm or less by purging with nitrogen gas, and the conductive roller was conveyed at 10 mm / sec while rotating at 500 rpm with the conductive substrate as the rotation axis. As the electron beam irradiation conditions, the electron current was adjusted so that the acceleration voltage was 80 kV and the dose was 1000 kGy.

<比較例3>
電子線照射における、電子の加速電圧を80kVから150kVに変更した以外は、比較例2と同様にしてローラ部材60を作製した。
<Comparative Example 3>
A roller member 60 was produced in the same manner as in Comparative Example 2, except that the electron acceleration voltage in electron beam irradiation was changed from 80 kV to 150 kV.

<比較例4>
樹脂粒子を添加せず、且つ、電子線照射を行わずに導電性弾性層を作製し、その後、下記手法により導電性表面層を形成した以外は、実施例50と同様にして、ローラ部材61を作製した。
<Comparative example 4>
A roller member 61 is formed in the same manner as in Example 50 except that a conductive elastic layer is produced without adding resin particles and without irradiating with an electron beam, and then a conductive surface layer is formed by the following method. Was made.

〔導電性表面層の形成方法〕
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液「プラクセルDC2016」(商品名、ダイセル化学工業株式会社製)にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が10質量%となるように調整した。この溶液1000質量部(アクリルポリオール固形分100質量部)に対して、下記表8に示す他の3成分を加え、混合溶液を調製した。
[Method for forming conductive surface layer]
Methyl isobutyl ketone was added to caprolactone-modified acrylic polyol solution “Placcel DC2016” (trade name, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) to adjust the solid content to 10% by mass. The other three components shown in Table 8 below were added to 1000 parts by mass of this solution (100 parts by mass of acrylic polyol solid content) to prepare a mixed solution.

Figure 0006016838
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次いで、内容積450mLのガラス瓶内に上記混合溶液200質量部を、メディアとしての平均粒径0.8mmのガラスビーズ200質量部と共に入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて24時間分散を行った。その後、ポリメチルメタクリレート樹脂粒子(平均粒径20μm)を添加して再度5分間分散し、ガラスビーズを除去して導電性樹脂塗布液を作製した。   Next, 200 parts by mass of the above mixed solution was placed in a glass bottle with an internal volume of 450 mL together with 200 parts by mass of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm as a medium, and dispersed for 24 hours using a paint shaker disperser. Thereafter, polymethyl methacrylate resin particles (average particle size 20 μm) were added and dispersed again for 5 minutes, and the glass beads were removed to prepare a conductive resin coating solution.

研磨を行った導電性弾性層を有する導電性ローラを、その長手方向を鉛直方向にして、上記導電性樹脂塗布液中に浸漬してディッピング法で塗工した。尚、塗工条件としては、浸漬時間を9秒間とし、また、導電性樹脂塗布液からの引き上げ速度は、初期速度を20mm/sec、最終速度を2mm/secとし、その間は時間に対して直線的に速度を変化させた。得られた塗工物を、常温で30分間風乾した後、熱風循環乾燥機内にて温度80℃で1時間、更に温度160℃で1時間乾燥した。このようにして導電性弾性層の外周面上に表面層を形成したローラ部材61を作製した。   The conductive roller having the polished conductive elastic layer was immersed in the conductive resin coating solution with its longitudinal direction set to the vertical direction, and applied by dipping. As coating conditions, the dipping time is 9 seconds, and the pulling speed from the conductive resin coating liquid is 20 mm / sec for the initial speed and 2 mm / sec for the final speed. The speed was changed. The obtained coated product was air-dried at room temperature for 30 minutes, and then dried in a hot air circulating dryer at a temperature of 80 ° C. for 1 hour and further at a temperature of 160 ° C. for 1 hour. Thus, a roller member 61 having a surface layer formed on the outer peripheral surface of the conductive elastic layer was produced.

<比較例5>
樹脂粒子を添加せず、発泡剤としてADCA(アゾジカルボンアミド)15質量部を添加した以外は、実施例1と同様にしてローラ部材62を作製した。
<Comparative Example 5>
A roller member 62 was produced in the same manner as in Example 1 except that no resin particles were added and 15 parts by mass of ADCA (azodicarbonamide) was added as a foaming agent.

表10に比較例1〜5に係るローラ部材No.58〜62について、それらの製造に用いた導電性ゴム組成物No.、樹脂粒子No.とその部数、研磨条件、クラウン量、及び電子線照射条件をまとめて示す。また、各比較例に係るローラ部材の評価結果を表12及び表14に示す。   Table 10 shows the roller member Nos. According to Comparative Examples 1 to 5. About conductive rubber composition No. used for those about 58-62. Resin particle No. And the number of parts, polishing conditions, crown amount, and electron beam irradiation conditions are shown together. Tables 12 and 14 show the evaluation results of the roller members according to the comparative examples.

Figure 0006016838
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1 導電性基体
2 導電性弾性層
11 ボウル形状の樹脂粒子
12 導電性弾性層
13 電子写真感光体
14 ローラ部材
15 ニップ部
41 ボウル形状の樹脂粒子
42 導電性弾性層
51 ボウル形状の樹脂粒子の開口部
52 ボウル形状の樹脂粒子に由来する凹部
53 ボウル形状の樹脂粒子の開口のエッジ
54 高低差
55 ボウル形状の樹脂粒子の最大径
61 開口部
62 開口部の凹部
63 開口部の最小径
71 電子線発生部
72 照射室
73 照射口
74 電子源(電子銃)
75 加速管
76 フィラメント
77 照射口箔
78 ローラ部材
81 電子銃
82 容器
83 照射口
84 フィラメント
85 電子線通過孔
86 電磁コイル
87 偏向コイル
88 照射窓
89 ローラ部材
91 電子銃
92 容器
93 照射口
94 加速管
95 フィラメント
96 照射窓
97 ローラ部材
98 マスキング
101 帯電ローラ
102 電子写真感光体
103 現像ローラ
104 転写ローラ
105 定着ローラ
106 クリーニング部材
107 露光光
108 回収容器
109 帯電用電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive base | substrate 2 Conductive elastic layer 11 Bowl-shaped resin particle 12 Conductive elastic layer 13 Electrophotographic photoreceptor 14 Roller member 15 Nip part 41 Bowl-shaped resin particle 42 Conductive elastic layer 51 Opening of bowl-shaped resin particle Portion 52 Recessed portion derived from bowl-shaped resin particles 53 Edge 54 of bowl-shaped resin particle opening 55 Height difference 55 Maximum diameter of bowl-shaped resin particle 61 Opening portion 62 Recessed portion of opening 63 Minimum diameter of opening portion 71 Electron beam Generator 72 Irradiation chamber 73 Irradiation port 74 Electron source (electron gun)
75 Accelerating tube 76 Filament 77 Irradiation port foil 78 Roller member 81 Electron gun 82 Container 83 Irradiation port 84 Filament 85 Electron beam passage hole 86 Electromagnetic coil 87 Deflection coil 88 Irradiation window 89 Roller member 91 Electron gun 92 Container 93 Irradiation port 94 Acceleration tube 95 Filament 96 Irradiation window 97 Roller member 98 Masking 101 Charging roller 102 Electrophotographic photosensitive member 103 Developing roller 104 Transfer roller 105 Fixing roller 106 Cleaning member 107 Exposure light 108 Collection container 109 Power supply for charging

Claims (14)

導電性基体と表面層としての導電性弾性層とを有する電子写真用のローラ部材であって、
該導電性弾性層は、該ローラ部材の長手方向の中央部の外径が両端部の外径よりも大きいクラウン形状を有しており、
該導電性弾性層は、バインダーとボウル形状の樹脂粒子とを含み、
該ローラ部材の表面は、
該ボウル形状の樹脂粒子の該開口に由来する凹部と
該開口のエッジに由来する凸部とを有し、
該導電性弾性層の、該ローラ部材の長手方向の中央部及び両端部の弾性変形の復元速度の関係が、
該導電性弾性層の表面においては両端部が中央部よりも大きく、
該導電性弾性層の表面から深さtμmの位置においては、中央部が両端部よりも大きいことを特徴とする電子写真用のローラ部材(但し、該深さtμmは、該導電性弾性層の表面から深さ30μm以上100μm以下である)
A roller member for electrophotography having a conductive substrate and a conductive elastic layer as a surface layer,
The conductive elastic layer has a crown shape in which the outer diameter of the central portion in the longitudinal direction of the roller member is larger than the outer diameters of both end portions,
The conductive elastic layer includes a binder and bowl-shaped resin particles,
The surface of the roller member is
A recess derived from the opening of the bowl-shaped resin particles ;
It has a convex portion derived from the edge of the opening, and
The relationship between the elastic deformation restoration speed of the central portion and both ends of the roller member in the longitudinal direction of the conductive elastic layer is as follows:
On the surface of the conductive elastic layer , both end portions are larger than the central portion,
A roller member for electrophotography, wherein the central portion is larger than both end portions at a position t μm deep from the surface of the conductive elastic layer (however, the depth t μm is equal to the depth t μm of the conductive elastic layer). The depth is from 30 μm to 100 μm from the surface) .
前記弾性変形の復元速度が、前記導電性弾性層の表面から深さ方向に向かって小さくなっている請求項1に記載のローラ部材。   The roller member according to claim 1, wherein a restoring speed of the elastic deformation decreases from a surface of the conductive elastic layer in a depth direction. 前記ボウル形状の樹脂粒子が、開口部を有し、かつ、シェルによって画定された丸みのある凹部を有する樹脂粒子である請求項1または2に記載のローラ部材。 The roller member according to claim 1, wherein the bowl-shaped resin particles are resin particles having an opening and a rounded recess defined by a shell . 前記ボウル形状の樹脂粒子の開口のエッジに由来する凸部の頂点と、該ボウル形状の樹脂粒子のシェルによって画定された丸みのある凹部の底部との距離(高低差)が、5μm以上100μm以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載のローラ部材。 The distance (height difference) between the apex of the convex portion derived from the edge of the opening of the bowl-shaped resin particles and the bottom of the round concave portion defined by the shell of the bowl-shaped resin particles is 5 μm or more and 100 μm or less the roller member according to any one of claims 1 to 3 is. 前記ボウル形状の樹脂粒子の開口のエッジに由来する凸部の頂点と、該ボウル形状の樹脂粒子のシェルによって画定された丸みのある凹部の底部との距離(高低差)が、8μm以上80μm以下である請求項4に記載のローラ部材。 The distance (height difference) between the apex of the convex portion derived from the edge of the opening of the bowl-shaped resin particles and the bottom of the round concave portion defined by the shell of the bowl-shaped resin particles is from 8 μm to 80 μm The roller member according to claim 4 . 前記ボウル形状の樹脂粒子の最大径と、該ボウル形状の樹脂粒子の開口のエッジに由来する凸部の頂点と、該ボウル形状の樹脂粒子のシェルによって画定された丸みのある凹部の底部との距離(高低差)と、の比[最大径]/[高低差]が、0.8以上3.0以下である請求項4または5に記載のローラ部材。 The maximum diameter of the bowl-shaped resin particles, the apex of the convex portion derived from the edge of the opening of the bowl-shaped resin particles, and the bottom of the rounded concave portion defined by the shell of the bowl-shaped resin particles The roller member according to claim 4 or 5 , wherein a ratio [maximum diameter] / [height difference] of the distance (height difference) is 0.8 or more and 3.0 or less . 前記ボウル形状の樹脂粒子の最大径が、5μm以上150μm以下である請求項1〜のいずれか一項に記載のローラ部材。 The bowl maximum diameter of the resin particles of the shape, the roller member according to any one of claims 1 to 6 at 5μm least 150μm or less. 前記ボウル形状の樹脂粒子の最大径が、8μm以上120μm以下である請求項7に記載のローラ部材。 The roller member according to claim 7, wherein a maximum diameter of the bowl-shaped resin particles is 8 μm or more and 120 μm or less. 前記ボウル形状の樹脂粒子のシェルの厚みが、0.1μm以上3μm以下である請求項1〜のいずれか一項に記載のローラ部材。 The bowl thickness of the shell of the resin particles of the shape, the roller member according to any one of claims 1-8 is 0.1μm or more 3μm or less. 前記ボウル形状の樹脂粒子のシェルの厚みが、0.2μm以上2μm以下である請求項9に記載のローラ部材。 The roller member according to claim 9, wherein a thickness of the shell of the bowl-shaped resin particles is 0.2 μm or more and 2 μm or less. 前記ローラ部材の表面の十点平均粗さ(Rzjis)が、5μm以上65μm以下である請求項1〜10のいずれか一項に記載のローラ部材。 The roller ten-point average roughness of the surface of the member (Rzjis), the roller member according to any one of claims 1-10 is 5μm or more 65μm or less. 前記ローラ部材の表面の凹凸平均間隔(Sm)が、30μm以上200μm以下である請求項1〜11のいずれか一項に記載のローラ部材。 The roller member according to any one of claims 1 to 11, wherein the uneven average interval (Sm) on the surface of the roller member is 30 µm or more and 200 µm or less . 請求項1〜12のいずれか一項に記載の電子写真用のローラ部材と、電子写真感光体とを有し、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。13. A process cartridge comprising: the electrophotographic roller member according to claim 1; and an electrophotographic photosensitive member, wherein the process cartridge is configured to be detachable from a main body of the electrophotographic apparatus. . 請求項1〜12のいずれか一項に記載の電子写真用のローラ部材と、電子写真感光体とを有することを特徴とする電子写真装置A roller member for electrophotography according to any one of claims 1 to 12 the electrophotographic apparatus, characterized by chromatic and electrophotographic photosensitive member.
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