JP6905418B2 - Conductive members for electrophotographic, process cartridges and electrophotographic equipment - Google Patents

Conductive members for electrophotographic, process cartridges and electrophotographic equipment Download PDF

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Description

本発明は、電子写真用の導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。 The present invention relates to conductive members for electrophotographic, process cartridges and electrophotographic apparatus.

電子写真画像形成装置(以降、「電子写真装置」ともいう)には、帯電部材の如き電子写真用の導電性部材が使用されている。電子写真感光体の如き被帯電体と接触させて該被帯電部材の表面を帯電させるための帯電部材に対しては、被帯電体を長期に亘って安定に帯電させることが求められている。
特許文献1には、長期に亘って繰り返し使用した場合にも、表面の汚れに起因する帯電不良や帯電能力の低下が生じ難い帯電部材が開示されている。具体的には、帯電部材の表面層に、導電性樹脂粒子に由来する凸部を設けてなる帯電部材を開示している。
また、特許文献2は、導電性被覆部材の表面自由エネルギーを30mN/m以上とし、かつ、その表面全面に粒子径が3.0μm以下の有機微粒子または無機微粒子の層を有する帯電ロールを開示している。
A conductive member for electrophotographic such as a charging member is used in the electrophotographic image forming apparatus (hereinafter, also referred to as “electrophotograph apparatus”). A charged member for contacting a charged body such as an electrophotographic photosensitive member to charge the surface of the charged member is required to be stably charged for a long period of time.
Patent Document 1 discloses a charging member in which charging defects and a decrease in charging ability due to surface contamination are unlikely to occur even when repeatedly used for a long period of time. Specifically, a charging member having a convex portion derived from conductive resin particles provided on the surface layer of the charging member is disclosed.
Further, Patent Document 2 discloses a charging roll having a surface free energy of a conductive coating member of 30 mN / m or more and having a layer of organic fine particles or inorganic fine particles having a particle size of 3.0 μm or less on the entire surface thereof. ing.

特開2008−276026号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-276026 特開2006−91495号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-91495

本発明の一態様は、電子写真装置を長期に亘って使用しても、安定した帯電能力を維持することができる電子写真用の導電性部材のお提供に向けたものである。
また、本発明の他の態様は、高品位な電子写真画像を安定して形成することのできるプロセスカートリッジおよび電子写真装置の提供に向けたものである。
One aspect of the present invention is to provide a conductive member for electrophotographic capable of maintaining a stable charging ability even when the electrophotographic apparatus is used for a long period of time.
Another aspect of the present invention is to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus capable of stably forming a high-quality electrophotographic image.

本発明の一態様によれば、導電性支持体と、該導電性支持体の上に形成された表面層と、を有する電子写真用の導電性部材であって、
該表面層は3次元的に連続な骨格を有し、かつ、厚み方向に連通してなる細孔を有し、
該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数が100個以下であり、
該骨格が非導電性であり、
該骨格が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成され、
該樹脂粒子が、放射線崩壊型の樹脂を含み、かつ
該樹脂粒子の円相当径の平均値D1が0.1μm以上20μm以下である、
ことを特徴とする電子写真用の導電性部材が提供される。
According to one aspect of the present invention, the conductive member for electrophotographic having a conductive support and a surface layer formed on the conductive support.
The surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton and has pores communicating in the thickness direction.
A through hole is included when an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and equally divided into 3,600 squares. The number of squares is 100 or less,
The skeleton is non-conductive and
The skeleton is composed of a plurality of resin particles bonded to each other via a neck.
The resin particles contain a radiation-disintegrating type resin, and the average value D1 of the equivalent circle diameters of the resin particles is 0.1 μm or more and 20 μm or less.
Provided is a conductive member for electrophotographic feature.

また本発明の他の態様によれば、
導電性支持体、中間層および表面層をこの順に有する電子写真用の導電性部材であって、
該表面層は3次元的に連続な骨格を有し、かつ、厚み方向に連通してなる細孔を有し、
該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数が100個以下であり、
該骨格は、非導電性であり、
該骨格が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成され、
該樹脂粒子の円相当径の平均値D1が0.1μm以上20μm以下であり、かつ、
該中間層は、放射線崩壊型の樹脂を含み、かつ、非導電性である、ことを特徴とする電子写真用の導電性部材が提供される。
Further, according to another aspect of the present invention.
A conductive member for electrophotographic having a conductive support, an intermediate layer, and a surface layer in this order.
The surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton and has pores communicating in the thickness direction.
A through hole is included when an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and equally divided into 3,600 squares. The number of squares is 100 or less,
The skeleton is non-conductive and
The skeleton is composed of a plurality of resin particles bonded to each other via a neck.
The average value D1 of the equivalent circle diameters of the resin particles is 0.1 μm or more and 20 μm or less, and
Provided is a conductive member for electrophotographic, wherein the intermediate layer contains a radiation-disintegrating type resin and is non-conductive.

本発明の他の態様によれば、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されるプロセスカートリッジであって、上記の導電性部材を具備しているプロセスカートリッジが提供される。
本発明の更に他の態様によれば、上記の導電性部材を具備している電子写真装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a process cartridge that is detachably configured on the main body of the electrophotographic apparatus and includes the above-mentioned conductive member.
According to still another aspect of the present invention, an electrophotographic apparatus including the above-mentioned conductive member is provided.

本発明の一態様によれば、異常放電の抑制と汚れ付着に起因する画像不良の抑制の両立を達成可能な導電性部材を提供することができる。さらに、本発明の他の態様によれば、長期間に亘って白抜け画像を抑制でき、汚れ付着に起因する画像不良を抑制するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a conductive member capable of achieving both suppression of abnormal discharge and suppression of image defects due to stain adhesion. Further, according to another aspect of the present invention, it is possible to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus capable of suppressing a whiteout image for a long period of time and suppressing an image defect due to stain adhesion.

帯電部材の表面に静電的に汚れが付着する原理の説明図である。It is explanatory drawing of the principle that dirt adheres to the surface of a charged member electrostatically. 帯電部材の表面層に電荷が蓄積する原理の説明図である。It is explanatory drawing of the principle that electric charge is accumulated in the surface layer of a charged member. ローラ形状の導電性部材の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a roller-shaped conductive member. 中間層を有する、ローラ形状の導電性部材の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the roller-shaped conductive member which has an intermediate layer. ネックの説明図である。It is explanatory drawing of a neck. 離間部材の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the separating member. 本発明の一態様に係るプロセスカートリッジの断面図である。It is sectional drawing of the process cartridge which concerns on one aspect of this invention. 本発明の一態様に係る電子写真画像形成装置の断面図である。It is sectional drawing of the electrophotographic image forming apparatus which concerns on one aspect of this invention. 粒子を塗布して表面層を形成する塗布装置の概略図である。It is the schematic of the coating apparatus which coats particles and forms a surface layer. コロナ帯電器の概略図である。It is a schematic diagram of a corona charger.

本発明者らは、特許文献1および特許文献2に係る帯電部材について検討を行い、トナーや外添剤の付着を抑制する効果を有することを確認した。
しかしながら、近年、電子写真画像の高精細化に伴って、帯電部材と被帯電体との間に印加する帯電電圧が大きくなる傾向にある。すなわち、帯電電圧を大きくすることによって、現像コントラストを大きくでき、その結果、色の階調を増大させることができる。しかし、帯電電圧を大きくすると、局所的に放電電荷量が増加する異常放電が生じ易くなる。低温低湿環境下においては、異常放電が特に生じやすくなる。
The present inventors examined the charging members according to Patent Document 1 and Patent Document 2, and confirmed that they have an effect of suppressing adhesion of toner and an external additive.
However, in recent years, with the increase in definition of electrophotographic images, the charging voltage applied between the charging member and the charged body tends to increase. That is, by increasing the charging voltage, the development contrast can be increased, and as a result, the color gradation can be increased. However, when the charging voltage is increased, an abnormal discharge in which the amount of discharge charge locally increases tends to occur. In a low temperature and low humidity environment, abnormal discharge is particularly likely to occur.

帯電部材からの被帯電部材への放電はパッシェンの法則に従って発生する。また、放電現象とは、電離した電子が、空気中の分子や電極と衝突して電子と正イオンを生成する過程を繰り返しながら指数関数的に増加する電子雪崩の拡散現象と説明できる。この電子雪崩は電界に従って拡散し、この拡散の度合が最終的な放電電荷量を決定する。
また、異常放電は、パッシェンの法則よりも余剰な電圧が印加され、電子雪崩が大きく拡散して非常に大きい放電電荷量を有する場合に発生する。実際に高速度カメラとイメージインテンシファイアを用いて観察することが可能で、そのサイズは約200μm〜700μmのサイズを有しており、その放電電流量を測定すると、正常放電の放電電流量のおよそ100倍以上となる。したがって、異常放電を抑制するためには、印加電圧が大きい条件下において、電子雪崩の拡散により生成する放電電荷量を正常な範囲に抑制すればよいと考えられる。
The discharge from the charged member to the charged member is generated according to Paschen's law. Further, the discharge phenomenon can be explained as a diffusion phenomenon of an electron avalanche in which ionized electrons collide with molecules and electrodes in the air and repeatedly generate electrons and cations while increasing exponentially. This electron avalanche diffuses according to the electric field, and the degree of this diffusion determines the final amount of discharge charge.
Further, the abnormal discharge occurs when a voltage exceeding Paschen's law is applied and the electron avalanche is greatly diffused to have a very large amount of discharge charge. It can be actually observed using a high-speed camera and an image intensifier, and its size is about 200 μm to 700 μm. When the discharge current amount is measured, the discharge current amount of normal discharge is measured. It will be about 100 times or more. Therefore, in order to suppress abnormal discharge, it is considered that the amount of discharge charge generated by the diffusion of electron avalanche should be suppressed within a normal range under the condition that the applied voltage is large.

次に、帯電部材の表面への静電的な汚れの付着に関して説明する。帯電部材の表面及び付着物には、放電により帯電電圧とは逆極性のイオンが付着する。そのため、放電を受けるにつれ静電的な付着力が増加する。特に、低温低湿環境下においては、空気中の水分によって汚れの荷電がキャンセルされにくい。そのため、帯電部材の表面には、トナーや外添剤がより付着しやすくなる。 Next, the adhesion of electrostatic stains to the surface of the charging member will be described. Ions of the opposite polarity to the charging voltage adhere to the surface and deposits of the charging member due to discharge. Therefore, the electrostatic adhesive force increases as the electric discharge is received. In particular, in a low-temperature and low-humidity environment, it is difficult for the charge of dirt to be canceled by the moisture in the air. Therefore, the toner and the external additive are more likely to adhere to the surface of the charging member.

以下、図1を用いて、帯電部材の表面をマイナス極性に帯電させる帯電装置を例に挙げて、帯電部材の表面への静電的な汚れの付着について具体的に説明する。
帯電部材10は電源13に接続され、アース14に接地された感光ドラム11と対向する。この帯電部材10と感光ドラム11との空隙で放電は生成し、電界に従ってマイナス極性の電子が感光ドラム11へ、プラス極性のイオンが帯電部材10の表面へひきつけられる。このとき、帯電部材10の表面に、トナーの如き汚れ12が存在すると、帯電部材10に引き付けられたプラス極性のイオンが汚れ12に付着し、汚れ12はプラスに帯電する。その結果、マイナス極性に帯電されている帯電部材10と汚れ12との静電引力が増加し、汚れ12は帯電部材10の表面に強力に付着することになる。また、使用の進行に対しこの現象は繰り返し発生するため、汚れ12の付着力は増大する。
Hereinafter, with reference to FIG. 1, a charging device for charging the surface of the charging member with a negative polarity will be taken as an example, and the adhesion of electrostatic stains to the surface of the charging member will be specifically described.
The charging member 10 is connected to the power supply 13 and faces the photosensitive drum 11 grounded to the ground 14. An electric discharge is generated in the gap between the charging member 10 and the photosensitive drum 11, and negative-polarity electrons are attracted to the photosensitive drum 11 and positive-polarity ions are attracted to the surface of the charging member 10 according to the electric field. At this time, if dirt 12 such as toner is present on the surface of the charging member 10, positively polar ions attracted to the charging member 10 adhere to the dirt 12, and the dirt 12 is positively charged. As a result, the electrostatic attraction between the negatively charged charging member 10 and the dirt 12 increases, and the dirt 12 strongly adheres to the surface of the charging member 10. Further, since this phenomenon repeatedly occurs with the progress of use, the adhesive force of the dirt 12 increases.

そして、本発明者らは、帯電電圧を増加させた場合にも異常放電を生じ難く、かつ、表面へのトナーの如き汚れの静電的な付着を長期に亘って有効に抑制し得る帯電部材を得るべく検討を重ねた。その結果、下記第1の態様に係る導電性部材、および、下記第2の態様に係る導電性部材が、上記の要求をよく満たすことを見出した。 Then, the present inventors are less likely to cause an abnormal discharge even when the charging voltage is increased, and a charging member capable of effectively suppressing electrostatic adhesion of stains such as toner to the surface for a long period of time. We repeated the examination to obtain. As a result, it was found that the conductive member according to the first aspect described below and the conductive member according to the second aspect described below well satisfy the above requirements.

<第1の態様>
導電性支持体と、該導電性支持体の上に形成された表面層と、を有し、
該表面層は3次元的に連続な骨格を有し、かつ、厚み方向に連通してなる細孔を有し、
該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数が100個以下であり、
該骨格が非導電性であり、
該骨格が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成され、
該樹脂粒子が、放射線崩壊型の樹脂を含み、かつ
該樹脂粒子の円相当径の平均値D1が0.1μm以上20μm以下である、電子写真用の導電性部材。
<First aspect>
It has a conductive support and a surface layer formed on the conductive support.
The surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton and has pores communicating in the thickness direction.
A through hole is included when an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and equally divided into 3,600 squares. The number of squares is 100 or less,
The skeleton is non-conductive and
The skeleton is composed of a plurality of resin particles bonded to each other via a neck.
A conductive member for electrophotographic in which the resin particles contain a radiation-disintegrating type resin and the average value D1 of the equivalent circle diameters of the resin particles is 0.1 μm or more and 20 μm or less.

<第2の態様>
導電性支持体、中間層および表面層をこの順に有し、
該表面層は3次元的に連続な骨格を有し、かつ、厚み方向に連通してなる細孔を有し、
該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数が100個以下であり、
該骨格は、非導電性であり、
該骨格が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成され、
該樹脂粒子の円相当径の平均値D1が0.1μm以上20μm以下であり、かつ、
該中間層は、放射線崩壊型の樹脂を含み、かつ、非導電性である、電子写真用の導電性部材。
<Second aspect>
It has a conductive support, an intermediate layer and a surface layer in this order.
The surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton and has pores communicating in the thickness direction.
A through hole is included when an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and equally divided into 3,600 squares. The number of squares is 100 or less,
The skeleton is non-conductive and
The skeleton is composed of a plurality of resin particles bonded to each other via a neck.
The average value D1 of the equivalent circle diameters of the resin particles is 0.1 μm or more and 20 μm or less, and
The intermediate layer is a conductive member for electrophotographic, which contains a radiation-disintegrating type resin and is non-conductive.

(異常放電の抑制)
異常放電は上記した通り、概略200μm〜700μmのサイズを有する。このサイズは、正常放電が、空間内で電界に従って成長した結果である。つまり、異常放電を抑制するためには、正常放電の成長を抑制すればよい。正常放電は、異常放電と同様に高速度カメラとイメージインテンシファイアで確認でき、そのサイズは30μm以下である。
(Suppression of abnormal discharge)
As described above, the abnormal discharge has a size of approximately 200 μm to 700 μm. This size is the result of a normal discharge growing in space according to an electric field. That is, in order to suppress the abnormal discharge, the growth of the normal discharge may be suppressed. The normal discharge can be confirmed with a high-speed camera and an image intensifier in the same manner as the abnormal discharge, and its size is 30 μm or less.

本発明に係る表面層は、3次元的に連続な骨格を有し、かつ、表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数が100個以下である。このことにより、電子雪崩の拡散が空間的に制限され、正常放電が異常放電のサイズにまで成長することを抑制できているものと考えられる。すなわち、表面層は、厚み方向に連通している細孔を有するものの、電界と同じ方向に貫通する貫通孔の数が少ない。そのため、導電性支持体の表面からの放電が分断され、正常放電のサイズが大きくなることが制限されるものと考えられる。 The surface layer according to the present invention has a three-dimensionally continuous skeleton, and an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed, and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally. When divided into 3600 squares equally, the number of squares including through holes is 100 or less. It is considered that this spatially limits the diffusion of electron avalanches and suppresses the growth of normal discharge to the size of abnormal discharge. That is, although the surface layer has pores communicating in the thickness direction, the number of through holes penetrating in the same direction as the electric field is small. Therefore, it is considered that the discharge from the surface of the conductive support is divided, which limits the increase in the size of the normal discharge.

本発明に係る電子写真用の導電性部材と感光ドラムとの間に生じる放電を、高感度カメラを用いて直接観察した結果、多孔質体である表面層が導電性部材表面に存在した場合、単発の放電が細分化する現象が確認できている。このことからも、上記の推定メカニズムが正しいものと考えられる。 As a result of directly observing the electric discharge generated between the conductive member for electrophotographic and the photosensitive drum according to the present invention using a high-sensitivity camera, when a surface layer which is a porous body is present on the surface of the conductive member, It has been confirmed that a single discharge is subdivided. From this, it is considered that the above estimation mechanism is correct.

(汚れ抑制)
次に、汚れ付着抑制について述べる。まず、汚れは、物理付着力あるいは静電引力によって導電性部材の表面に付着する。特に、帯電部材に突入してくる汚れは、プラスからマイナスまでの電荷分布を有するので、汚れの静電付着は避けられない。また、上述のように、従来の導電性部材においては、帯電部材の表面及び付着物には、放電により印加電圧とは逆極性のイオンが付着するため、放電を受けるにつれ静電的な付着力が増大するばかりで、一度付着した汚れの剥離は期待しにくい。
(Stain control)
Next, the suppression of dirt adhesion will be described. First, dirt adheres to the surface of the conductive member by physical adhesive force or electrostatic attraction. In particular, the dirt that rushes into the charging member has a charge distribution from plus to minus, so electrostatic adhesion of dirt is unavoidable. Further, as described above, in the conventional conductive member, ions having a polarity opposite to the applied voltage are attached to the surface and deposits of the charged member due to the discharge, so that the electrostatic adhesive force is applied as the discharge is received. Is only increasing, and it is difficult to expect the peeling of dirt once attached.

本実施態様に係る導電性部材は、物理的な汚れの付着、および、静電的な汚れの付着を抑制し得る。
まず、物理付着に関しては、表面層が、微細な骨格と細孔を有する多孔質体であるために、接触点を非常に小さくでき、汚れの物理付着を抑制できる。
The conductive member according to this embodiment can suppress the adhesion of physical stains and the adhesion of electrostatic stains.
First, regarding physical adhesion, since the surface layer is a porous body having a fine skeleton and pores, the contact point can be made very small, and physical adhesion of dirt can be suppressed.

次に静電付着の抑制に関して図2で説明する。
図2はマイナス帯電の場合の帯電部材21、感光ドラム22の模式図である。放電が生じると、マイナスの電荷24は感光ドラムの表面へ電界に従って進捗し、プラス極性の電荷23は表面層20へ進捗する。このとき、表面層20は非導電性であるため、プラス極性の電荷23を捕捉して、表面層20はプラスにチャージアップする。このとき、電界によって帯電部材の表面に付着しようとするプラスに帯電した汚れと静電的に反発するため、汚れに働く静電引力を低減できる。すなわち、従来全く抑制できなかった静電付着を低減することができる。
Next, the suppression of electrostatic adhesion will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic view of the charging member 21 and the photosensitive drum 22 in the case of negative charging. When a discharge occurs, the negative charge 24 advances to the surface of the photosensitive drum according to the electric field, and the positive charge 23 advances to the surface layer 20. At this time, since the surface layer 20 is non-conductive, the positive polarity charge 23 is captured and the surface layer 20 is positively charged up. At this time, since it electrostatically repels the positively charged dirt that tends to adhere to the surface of the charged member due to the electric field, the electrostatic attraction acting on the dirt can be reduced. That is, it is possible to reduce electrostatic adhesion that could not be suppressed at all in the past.

さらに、仮に表面層20の表面に汚れが付着したとしても、表面層20が多孔質体であるために、静電付着した汚れを吐き出すことができる。具体的には、細孔内で発生した多孔質体内部の放電が、表面層の表面に付着する汚れに照射されると、汚れが帯びる極性をマイナスに変化させられるため、汚れに働く静電引力の方向が逆転し、電界によって汚れが剥離する。
すなわち、汚れの物理付着と静電付着とを同時に、非常に効率よく抑制できるため、汚れ付着に由来する画像不良を低減できると予想される。
Further, even if dirt adheres to the surface of the surface layer 20, since the surface layer 20 is a porous body, the dirt that has been electrostatically adhered can be discharged. Specifically, when the electric discharge inside the porous body generated in the pores is applied to the dirt adhering to the surface of the surface layer, the polarity of the dirt can be changed negatively, so that the electrostatics acting on the dirt The direction of the attractive force is reversed, and the dirt is peeled off by the electric field.
That is, since physical adhesion and electrostatic adhesion of stains can be suppressed very efficiently at the same time, it is expected that image defects due to stain adhesion can be reduced.

(非導電性の中間層)
蓄積された電荷の漏えいを抑制するためには、下記のような手段も有効である。つまり、導電性支持体、中間層および表面層をこの順に有する導電性部材に対し、中間層が非導電性であり、放射線崩壊型の樹脂を含む構成である。これにより、表面層の低抵抗化が進み、蓄積された電荷が漏えいしやすい状態であっても、放射線崩壊型の樹脂を含む中間層が放電による酸化や副生成物の発生が抑制されるため、中間層の低抵抗化が生じない。中間層が非導電性を維持できるため、表面層から導電性支持体への蓄積された電荷の漏えいが抑制される。その結果、表面層の蓄積された電荷が維持できるため、長期に亘って汚れ付着抑制効果を維持することができる。
(Non-conductive intermediate layer)
The following means are also effective in suppressing the leakage of accumulated charges. That is, with respect to the conductive member having the conductive support, the intermediate layer, and the surface layer in this order, the intermediate layer is non-conductive and contains a radiation decay type resin. As a result, the resistance of the surface layer is lowered, and even in a state where the accumulated charge is likely to leak, the intermediate layer containing the radiation decay type resin suppresses oxidation due to discharge and generation of by-products. , The resistance of the intermediate layer is not lowered. Since the intermediate layer can maintain non-conductive property, leakage of accumulated charges from the surface layer to the conductive support is suppressed. As a result, the accumulated charge on the surface layer can be maintained, so that the dirt adhesion suppressing effect can be maintained for a long period of time.

<第1の実施形態>
以下、図面を参照して第1の態様に係る導電性部材について本説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、以下、電子写真用の導電性部材を、その代表例である帯電部材によって説明するが、本態様に係る電子写真用の導電性部材はその用途が、帯電部材のみに限定されるものではない。
<First Embodiment>
Hereinafter, the conductive member according to the first aspect will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Hereinafter, the conductive member for electrophotographic will be described with reference to a charging member which is a typical example thereof, but the use of the conductive member for electrophotographic according to this embodiment is not limited to the charging member. do not have.

(部材構成例)
図3(a)および図3(b)に、本発明に係るローラ形状の導電性部材の一例の断面図を示す。この導電性部材は、導電性支持体と、該導電性支持体の外側に形成された表面層とを備えており、該表面層は多孔質体である。該表面層が有する骨格は複数の樹脂粒子によって構成され、該樹脂粒子は放射線崩壊型の樹脂を含む。
図3(a)に示す導電性部材は、導電性支持体と、表面層31とによって構成されている。導電性支持体は、導電性の軸芯体(基体)としての芯金32からなる。表面層31は、導電性支持体の外周に形成されている。
(Example of member configuration)
3 (a) and 3 (b) show cross-sectional views of an example of a roller-shaped conductive member according to the present invention. This conductive member includes a conductive support and a surface layer formed on the outside of the conductive support, and the surface layer is a porous body. The skeleton of the surface layer is composed of a plurality of resin particles, and the resin particles include a radiation-disintegrating type resin.
The conductive member shown in FIG. 3A is composed of a conductive support and a surface layer 31. The conductive support is made of a core metal 32 as a conductive shaft core (base). The surface layer 31 is formed on the outer periphery of the conductive support.

図3(b)に示す導電性部材も、導電性支持体と、表面層31とによって構成されている。図3(b)の導電性支持体は、導電性の軸芯体(基体)としての芯金32と、その外周に設けられた導電性樹脂層33とからなる。表面層31は、導電性樹脂層33の外周に形成されている。なお、導電性部材は、必要に応じて本発明の効果を疎外しない範囲で当該導電性樹脂層33を複数配置した多層構成であってもよい。また、導電性部材はローラ形状に限られず、例えばブレード形状であってもよい。 The conductive member shown in FIG. 3B is also composed of a conductive support and a surface layer 31. The conductive support of FIG. 3B is composed of a core metal 32 as a conductive shaft core (base) and a conductive resin layer 33 provided on the outer periphery thereof. The surface layer 31 is formed on the outer periphery of the conductive resin layer 33. If necessary, the conductive member may have a multi-layer structure in which a plurality of the conductive resin layers 33 are arranged as long as the effects of the present invention are not alienated. Further, the conductive member is not limited to the roller shape, and may be, for example, a blade shape.

図4(a)および図4(b)に、本発明に係る、放射線崩壊型の樹脂を含む中間層を有する、ローラ形状の導電性部材の一例の断面図を示す。この導電性部材は、導電性支持体と、中間層と、表面層とを備えており、該表面層は多孔質体である。
図4(a)に示す導電性部材は、導電性支持体と、中間層43と、表面層41とによって構成されている。導電性支持体は、導電性の軸芯体としての芯金42からなる。中間層43は、導電性支持体の外側に形成されており、放射線崩壊型の樹脂を含む。表面層41は、中間層43の外周に形成されている。
4 (a) and 4 (b) show cross-sectional views of an example of a roller-shaped conductive member having an intermediate layer containing a radiation-disintegrating resin according to the present invention. This conductive member includes a conductive support, an intermediate layer, and a surface layer, and the surface layer is a porous body.
The conductive member shown in FIG. 4A is composed of a conductive support, an intermediate layer 43, and a surface layer 41. The conductive support is made of a core metal 42 as a conductive shaft core. The intermediate layer 43 is formed on the outside of the conductive support and contains a radiation decay type resin. The surface layer 41 is formed on the outer periphery of the intermediate layer 43.

図4(b)に示す導電性部材は、導電性支持体と、中間層43と、表面層41によって構成されている。導電性支持体は、導電性の軸芯体としての芯金42と、その外周に設けられた導電性樹脂層44とを備える。中間層43は、放射線崩壊型の樹脂を含む。表面層41は、中間層43の外周に形成されている。なお、導電性部材は、必要に応じて本発明の効果を疎外しない範囲で当該導電性樹脂層44を複数配置した多層構成であってもよい。また、導電性部材はローラ形状に限られず、例えばブレード形状であってもよい。 The conductive member shown in FIG. 4B is composed of a conductive support, an intermediate layer 43, and a surface layer 41. The conductive support includes a core metal 42 as a conductive shaft core body and a conductive resin layer 44 provided on the outer periphery thereof. The intermediate layer 43 contains a radiation decay type resin. The surface layer 41 is formed on the outer periphery of the intermediate layer 43. If necessary, the conductive member may have a multi-layer structure in which a plurality of the conductive resin layers 44 are arranged as long as the effects of the present invention are not alienated. Further, the conductive member is not limited to the roller shape, and may be, for example, a blade shape.

〔導電性の軸芯体〕
導電性の軸芯体としては、電子写真用の導電性部材の分野で公知なものから適宜選択して用いることができる。例えば炭素鋼合金の表面に5μm程度の厚さのニッケルメッキを施した円柱を用いることができる。金属製の軸芯体が好ましい。放電時のエネルギーが、一部熱エネルギーに変換される場合、熱伝導率の高い金属製の軸芯体は熱エネルギーを逃がしやすく、導電性部材へのダメージが減少して、耐久性が高くなる。
[Conductive shaft core]
As the conductive shaft core body, one appropriately selected from those known in the field of conductive members for electrophotographic can be used. For example, a cylinder in which the surface of a carbon steel alloy is nickel-plated with a thickness of about 5 μm can be used. A metal shaft core is preferred. When the energy at the time of discharge is partially converted into thermal energy, the metal shaft core with high thermal conductivity easily releases the thermal energy, the damage to the conductive member is reduced, and the durability is increased. ..

〔導電性樹脂層〕
導電性樹脂層を構成する材料としては、ゴム材料、樹脂材料等を用いることが可能である。ゴム材料としては、特に限定されるものではなく、電子写真用の導電性部材の分野において公知のゴムを用いることができ、具体的には以下のものが挙げられる。エピクロルヒドリンホモポリマー、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル3元共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水素添加物、シリコーンゴム、アクリルゴム及びウレタンゴム等。樹脂材料としても、電子写真用の導電性部材の分野において公知の樹脂を用いることができる。具体的には、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
[Conductive resin layer]
As a material constituting the conductive resin layer, a rubber material, a resin material, or the like can be used. The rubber material is not particularly limited, and rubber known in the field of conductive members for electrophotographic can be used, and specific examples thereof include the following. Epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether ternary copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, hydrogenated product of acrylonitrile-butadiene copolymer, silicone rubber, acrylic rubber and Urethane rubber, etc. As the resin material, a resin known in the field of conductive members for electrophotographic can be used. Specific examples thereof include polyurethane resin, polyamide resin, polyester resin, polyolefin resin, epoxy resin, and silicone resin.

中でも、アクリロニトリル系ゴムであることが好ましい。アクリロニトリル系ゴムである場合、放電に際してエネルギーが印加された場合も、本発明の表面層との反応性が乏しく、副生成物の発生、それに伴う放電劣化が起こりにくいためである。
上記導電性樹脂層を形成するゴムに対して、電気抵抗値の調整のため、必要に応じて、電子導電性付与剤やイオン導電性付与剤を配合することができる。電子導電性付与剤としては、電子導電性を示すカーボンブラック、グラファイト;酸化錫等の酸化物;銅、銀等の金属;酸化物や金属を粒子の表面に被覆して導電性を付与した導電性粒子が挙げられる。またイオン導電性付与剤としては、イオン導電性を示す第四級アンモニウム塩、スルホン酸塩等のイオン交換性能を有するイオン導電性付与剤が挙げられる。
Of these, acrylonitrile-based rubber is preferable. This is because, in the case of acrylonitrile-based rubber, even when energy is applied during discharge, the reactivity with the surface layer of the present invention is poor, and by-products are less likely to be generated and the discharge deterioration accompanying the discharge is unlikely to occur.
An electronic conductivity-imparting agent or an ionic conductivity-imparting agent can be added to the rubber forming the conductive resin layer, if necessary, in order to adjust the electric resistance value. Examples of the electron conductivity-imparting agent include carbon black and graphite exhibiting electron conductivity; oxides such as tin oxide; metals such as copper and silver; conductivity obtained by coating the surface of particles with oxides and metals. Sex particles can be mentioned. Examples of the ion conductivity-imparting agent include an ion conductivity-imparting agent having an ion exchange performance such as a quaternary ammonium salt exhibiting ion conductivity and a sulfonate.

また、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂の配合剤として一般的に用いられている充填剤、軟化剤、加工助剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分散剤、発泡剤、粗し粒子等を添加することができる。
導電性樹脂層の電気抵抗値の目安としては、体積抵抗率が1×10Ω・cm以上1×10Ω・cm以下である。なお、本発明に係る表面層は、導電性支持体の電気抵抗値が十分に低い場合においても、過剰な放電に起因する画像弊害を抑制できることを確認している。
Further, as long as the effects of the present invention are not impaired, fillers, softeners, processing aids, tackifiers, anti-tacking agents, dispersants, foaming agents, and roughening agents generally used as resin compounding agents are used. Particles and the like can be added.
As a guideline for the electric resistance value of the conductive resin layer, the volume resistivity is 1 × 10 3 Ω · cm or more and 1 × 10 9 Ω · cm or less. It has been confirmed that the surface layer according to the present invention can suppress image adverse effects caused by excessive discharge even when the electric resistance value of the conductive support is sufficiently low.

<表面層>
表面層は、3次元的に連続な骨格を有し、かつ、厚み方向に連通してなる細孔を有する。該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数は100個以下である。該骨格は非導電性であり、かつ、該骨格は、ネックを介して互いに結合した複数の粒子で構成されている。該粒子の円相当径の平均値D1は0.1μm以上20μm以下である。
<Surface layer>
The surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton and has pores that communicate with each other in the thickness direction. A through hole is included when an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and equally divided into 3,600 squares. The number of squares is 100 or less. The skeleton is non-conductive, and the skeleton is composed of a plurality of particles bonded to each other via a neck. The average value D1 of the equivalent circle diameters of the particles is 0.1 μm or more and 20 μm or less.

〔(1)3次元的に連続した骨格および厚み方向に連通した細孔〕
表面層は、3次元的に連続な骨格を有する。ここで、3次元的に連続な骨格とは、複数の分岐を有しており、導電性部材の表面から導電性支持体の表面につながる箇所を複数個有する骨格のことをいう。
また、表面層は、上記の骨格内で生成した放電を感光ドラムの表面に輸送するために、厚み方向に連通してなる細孔を有する。ここで、厚み方向に連通してなる細孔とは、表面のある開口から導電性支持体の表面にまで到達している細孔をいう。また、当該細孔は、表面層の表面の複数の開口部を繋いでおり、かつ、複数の分岐を有していることが好ましい。このように、複数の開口部を繋ぐと共に、複数の分岐を有する細孔は、表面層内における電子雪崩をより確実に分散させ得る。
さらに、連通してなる細孔によって、導電性支持体の表面から表面層の表面に至る放電の経路が確保される。そのため、非導電性の表面層を具備している本態様に係る導電性部材は、帯電部材として、電子写真画像の形成に必要な放電を行なうことができる。
[(1) Three-dimensionally continuous skeleton and pores communicating in the thickness direction]
The surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton. Here, the three-dimensionally continuous skeleton means a skeleton having a plurality of branches and having a plurality of locations connected from the surface of the conductive member to the surface of the conductive support.
In addition, the surface layer has pores that communicate in the thickness direction in order to transport the discharge generated in the skeleton to the surface of the photosensitive drum. Here, the pores communicating in the thickness direction refer to pores reaching from an opening having a surface to the surface of the conductive support. Further, it is preferable that the pores connect a plurality of openings on the surface of the surface layer and have a plurality of branches. In this way, the pores connecting the plurality of openings and having the plurality of branches can more reliably disperse the electron avalanche in the surface layer.
Further, the communicating pores ensure a discharge path from the surface of the conductive support to the surface of the surface layer. Therefore, the conductive member according to the present embodiment provided with the non-conductive surface layer can perform the electric discharge necessary for forming the electrophotographic image as the charging member.

ここで、放電は電界の方向に従って円錐状に拡散するため、電界の方向に太くて直線的な孔が存在すると、異常放電まで成長し、白抜け画像が発生する可能性がある。したがって、電界と同じ方向、すなわち、厚み方向に直線的に配置される孔、すなわち貫通孔は極力少なく、かつ、微細であることが好ましい。 Here, since the discharge diffuses in a conical shape according to the direction of the electric field, if a thick and linear hole exists in the direction of the electric field, the discharge may grow to an abnormal discharge and a white-out image may occur. Therefore, it is preferable that the holes, that is, the through holes, which are linearly arranged in the same direction as the electric field, that is, in the thickness direction, are as small as possible and fine.

表面層の骨格が3次元的に連続であり、細孔が厚み方向に連通してなることは、走査型電子顕微鏡(SEM)で得られるSEM像や、3次元透過型電子顕微鏡やX線CT検査装置等で得られる多孔質体の3次元像において確認できる。すなわち、当該SEM像や当該3次元像において、骨格が複数の分岐を有し、表面層の表面から導電性支持体の表面に繋がる箇所を複数有すればよい。さらに、細孔が表面層の表面の複数の開口部を繋いでおり、かつ、複数の分岐を有し、表面層の表面から導電性支持体の表面に到達していることを確認すればよい。 The fact that the skeleton of the surface layer is three-dimensionally continuous and the pores communicate in the thickness direction means that the SEM image obtained by a scanning electron microscope (SEM), a three-dimensional transmission electron microscope, and X-ray CT It can be confirmed in a three-dimensional image of a porous body obtained by an inspection device or the like. That is, in the SEM image or the three-dimensional image, the skeleton may have a plurality of branches, and there may be a plurality of locations where the surface of the surface layer is connected to the surface of the conductive support. Further, it may be confirmed that the pores connect the plurality of openings on the surface of the surface layer, have a plurality of branches, and reach the surface of the conductive support from the surface of the surface layer. ..

〔(2)均一さ 貫通孔〕
表面層は、多孔質体の構造に由来する画像不良を抑制するために、均一な構造を有する必要がある。上述のように、電界の方向に直線的な貫通孔が存在すると、放電が異常放電に成長しやすくなる。また微小な貫通孔であっても、貫通孔が無い箇所とは電子雪崩の分断の程度が異なり、放電の均一性が低減する可能性がある。従って、表面層が有する貫通孔を下記の範囲に限定する必要がある。ここで、貫通孔とは、表面層の表面に正対したときに、導電性支持体の表面が直接観察できる、直線的に繋がる孔のことである。この貫通孔は表面層内部で分岐しているものも含むが、導電性支持体の表面が直接観察できるか否かで判断する。
[(2) Uniformity through hole]
The surface layer needs to have a uniform structure in order to suppress image defects caused by the structure of the porous body. As described above, the presence of a linear through hole in the direction of the electric field makes it easier for the discharge to grow into an abnormal discharge. Further, even if it is a minute through hole, the degree of division of the electron avalanche is different from that of the place without the through hole, and the uniformity of discharge may be reduced. Therefore, it is necessary to limit the through holes of the surface layer to the following range. Here, the through hole is a hole that is linearly connected so that the surface of the conductive support can be directly observed when facing the surface of the surface layer. These through holes include those branched inside the surface layer, but it is judged by whether or not the surface of the conductive support can be directly observed.

具体的には、表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形群に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形群の数が100個以下にする必要がある。貫通孔を含む正方形群の数を100個以下にすることで、貫通孔が表面層の欠陥として画像不良に現れることを抑制できる。
放電の拡散を抑制し、異常放電を抑制できる効果が大きくなるため、貫通孔が含まれている正方形群が25個以下になることがより好ましい。なお、該貫通孔を含む正方形群の数の下限は特に限定されず、値が小さい方が好ましい。
Specifically, when an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and equally divided into 3,600 square groups. , The number of square groups including through holes needs to be 100 or less. By reducing the number of square groups including the through holes to 100 or less, it is possible to prevent the through holes from appearing as defects in the surface layer in an image defect.
Since the effect of suppressing the diffusion of the discharge and suppressing the abnormal discharge is increased, it is more preferable that the number of square groups including the through holes is 25 or less. The lower limit of the number of square groups including the through hole is not particularly limited, and a smaller value is preferable.

表面層の、貫通孔の確認は次のようにすればよい。まず、表面層を当該表面層に正対した方向から観察し、当該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影する。このとき、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡等、150μm四方の領域を観察できる方法を適宜使用すればよい。
次いで、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形群に等分割したときに、貫通孔を含む正方形の数を数えればよい。
The through holes in the surface layer can be confirmed as follows. First, the surface layer is observed from the direction facing the surface layer, and an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed. At this time, a method capable of observing a region of 150 μm square, such as a laser microscope, an optical microscope, or an electron microscope, may be appropriately used.
Next, when the region is divided vertically into 60 equal parts and horizontally into 60 equal parts into a group of 3,600 squares, the number of squares including the through holes may be counted.

〔(3)非導電性〕
表面層の骨格は非導電性であることが必要である。非導電性とは体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であることを示す。表面層が非導電性であることで、表面層の骨格が、放電により帯電電圧とは逆極性のイオンを捕捉し、チャージアップすることができる。表面層がチャージアップすると、静電的な反発により汚れの付着を低減し、さらに、付着した汚れに細孔内の放電が照射されることにより、汚れの電荷を反転させて剥離させることが可能となる。
[(3) Non-conductive]
The skeleton of the surface layer needs to be non-conductive. Non-conductive means that the volume resistivity is 1 × 10 10 Ω · cm or more. Since the surface layer is non-conductive, the skeleton of the surface layer can capture and charge up ions having a polarity opposite to the charging voltage by electric discharge. When the surface layer is charged up, the adhesion of dirt is reduced by electrostatic repulsion, and the attached dirt is irradiated with electric discharge in the pores, so that the charge of the dirt can be reversed and peeled off. It becomes.

表面層の骨格の体積抵抗率は1×1012Ω・cm以上1×1017Ω・cm以下であることが好ましい。体積抵抗率を1×1012Ω・cm以上とすることで、骨格がチャージアップし始め、汚れの付着を抑制できる。一方で、体積抵抗率を1×1017Ω・cm以下とすることで、表面層の細孔内の放電の生成を促進し、汚れの静電的な剥離が可能となる。さらに、体積抵抗率が1×1015Ω・cm以上1×1017Ω・cm以下であることで、表面層のチャージアップのばらつきの影響が低減でき、汚れの静電的な剥離をより一層促進できるので、より好ましい。 The volume resistivity of the skeleton of the surface layer is preferably 1 × 10 12 Ω · cm or more and 1 × 10 17 Ω · cm or less. By setting the volume resistivity to 1 × 10 12 Ω · cm or more, the skeleton begins to charge up and the adhesion of dirt can be suppressed. On the other hand, by setting the volume resistivity to 1 × 10 17 Ω · cm or less, the generation of electric discharge in the pores of the surface layer is promoted, and the dirt can be electrostatically peeled off. Furthermore, when the volume resistivity is 1 × 10 15 Ω ・ cm or more and 1 × 10 17 Ω ・ cm or less, the influence of the variation in charge-up of the surface layer can be reduced, and the electrostatic peeling of dirt is further enhanced. It is more preferable because it can be promoted.

なお、表面層の体積抵抗率の測定方法は次のようにして行う。まず、導電性部材の表面に存在する表面層から、細孔を含まない領域を試験片としてピンセットを用いて取り出す。次いで、走査型プローブ顕微鏡(SPM)のカンチレバーを接触させ、カンチレバーと導電性基板との間に当該試験片を挟むことで体積抵抗率を測定する。導電性部材の長手方向を10等分し、得られた10領域の各領域における任意の1箇所(合計10箇所)において前記体積抵抗率の測定を行い、その平均値を表面層の体積抵抗率とする。 The method for measuring the volume resistivity of the surface layer is as follows. First, a region not containing pores is taken out from the surface layer existing on the surface of the conductive member as a test piece using tweezers. Next, the cantilever of the scanning probe microscope (SPM) is brought into contact with the cantilever, and the test piece is sandwiched between the cantilever and the conductive substrate to measure the volume resistivity. The longitudinal direction of the conductive member is divided into 10 equal parts, the volume resistivity is measured at any one location (10 locations in total) in each of the obtained 10 regions, and the average value is the volume resistivity of the surface layer. And.

〔(4)ネック〕
表面層の骨格は、ネックを介して互いに結合した複数の粒子からなることが必要である。ここでネックとは、粒子間において、粒子の構成物質の物質移動により形成された、不連続点のないなだらかな曲面で、1葉双曲面状(鼓状)にくびれた部分のことを言う。
図5は表面層の骨格の一例として、球状の粒子を使用して製造した表面層の骨格の一部を2次元的に模式的に示した図である。図5において、粒子51はネック52を介して結合している。ネック52は図5においては、直線として表現されているが、実際は、図5で示した破線によって切断された断面を示す。
[(4) Neck]
The skeleton of the surface layer needs to consist of multiple particles bonded to each other through a neck. Here, the neck is a gentle curved surface without discontinuities formed by mass transfer of the constituent substances of the particles, and is a one-leaf hyperboloidal (drum-shaped) constricted portion.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of the skeleton of the surface layer manufactured by using spherical particles as an example of the skeleton of the surface layer in two dimensions. In FIG. 5, the particles 51 are bonded via the neck 52. Although the neck 52 is represented as a straight line in FIG. 5, it actually shows a cross section cut by the broken line shown in FIG.

図5(a)〜(c)は結合した複数の粒子の切断面を示し、図5(d)はネック部の切断面を示す。図示しやすいように、図5では球形の粒子で説明しているが、球形でない粒子でも同様の説明が可能である。
図5(a)および図5(b)は導電性支持体50の表面に平行な切断面を示し、図5(c)および図5(d)は導電性支持体50の表面に垂直な切断面を示す。
図5(a)および図5(b)は、図5(c)および図5(d)に示す矢印58の向きから見た断面図を示す。図5(c)は、図5(d)に示す矢印501の向きから見た断面図を示す。図5(d)は、図5(c)に示す矢印59の向きから見た断面図を示す。
5 (a) to 5 (c) show the cut surface of the plurality of bonded particles, and FIG. 5 (d) shows the cut surface of the neck portion. For easy illustration, the description is made with spherical particles, but the same explanation can be made with non-spherical particles.
5 (a) and 5 (b) show a cut surface parallel to the surface of the conductive support 50, and FIGS. 5 (c) and 5 (d) show a cut surface perpendicular to the surface of the conductive support 50. Show the surface.
5 (a) and 5 (b) show cross-sectional views taken from the direction of arrow 58 shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d). FIG. 5 (c) shows a cross-sectional view seen from the direction of arrow 501 shown in FIG. 5 (d). FIG. 5D shows a cross-sectional view seen from the direction of arrow 59 shown in FIG. 5C.

図5(a)に実線で示す切断面53は、図5(c)に示す面56で切断することによって得られる切断面である。図5(b)に実線で示す切断面54は、図5(c)に示す面57で切断することによって得られる切断面であり、図5(b)に示す二点破線55は、図5(a)に実線で示す切断面53に対応する。図5(a)〜(c)に示すように、表面層の骨格を切断する面の導電性支持体50の表面からの高さによって、切断面の面積が変化し、その切断面に現れるネック52の長さも変化する。具体的には、図5(a)に示すネック52aは、図5(b)に示すネック52bよりも長い。
複数の粒子を、ネックを介して3次元的に連結させることで、細孔を構成する壁が凹凸を有することとなり、細孔の形状が、より複雑化する。その結果、電子雪崩の拡散を抑制する効果を、より一層高めることができ、異常放電の発生を抑制する効果を、より一層高められる。
The cut surface 53 shown by the solid line in FIG. 5 (a) is a cut surface obtained by cutting on the surface 56 shown in FIG. 5 (c). The cut surface 54 shown by the solid line in FIG. 5 (b) is a cut surface obtained by cutting on the surface 57 shown in FIG. 5 (c), and the two-dot broken line 55 shown in FIG. 5 (b) is shown in FIG. Corresponds to the cut surface 53 shown by the solid line in (a). As shown in FIGS. 5A to 5C, the area of the cut surface changes depending on the height of the surface for cutting the skeleton of the surface layer from the surface of the conductive support 50, and the neck appearing on the cut surface. The length of 52 also changes. Specifically, the neck 52a shown in FIG. 5A is longer than the neck 52b shown in FIG. 5B.
By three-dimensionally connecting a plurality of particles via the neck, the walls forming the pores have irregularities, and the shape of the pores becomes more complicated. As a result, the effect of suppressing the diffusion of electron avalanches can be further enhanced, and the effect of suppressing the occurrence of abnormal discharge can be further enhanced.

また、粒子同士が、ネックを介して結合することで、粒子間の電気的な界面が無くなり、表面層を構成する骨格は、1個の誘電体として機能する。骨格が1個の誘電体として機能することで、電荷の蓄積量の部分的なばらつきを抑制でき、表面層全体で均一な放電を形成することができる。
さらに、細孔の壁面の凹凸は、放電の契機を与えやすいと考えられる。すなわち、ネックに起因する、複雑な形状を有する細孔は、当該細孔内での放電の発生確率を増大させ、電荷の蓄積量を増大させ得る。その結果、帯電部材の表面への汚れの付着低減、剥離の促進の効果を増大させ得る。
Further, when the particles are bonded to each other via the neck, the electrical interface between the particles disappears, and the skeleton constituting the surface layer functions as one dielectric. Since the skeleton functions as a single dielectric, it is possible to suppress partial variation in the amount of accumulated charge, and it is possible to form a uniform discharge over the entire surface layer.
Further, it is considered that the unevenness of the wall surface of the pores tends to give an opportunity for discharge. That is, the pores having a complicated shape due to the neck can increase the probability of occurrence of discharge in the pores and increase the amount of charge accumulated. As a result, the effect of reducing the adhesion of dirt to the surface of the charged member and promoting peeling can be increased.

また、ネックで樹脂粒子同士が結合し、界面がない一体の状態になることで、粒子が放電を受けた際に化学構造内で生成されるラジカルによる連鎖的な反応が起こりやすくなる。放射線崩壊型の樹脂のラジカルは不安定なため、連鎖的な反応が容易になることで、ラジカルが主鎖切断を起こす確率を向上できる。これらの結果、酸化や副生成物が生成され、表面層が低抵抗化する現象を抑制できる。 In addition, the resin particles are bonded to each other at the neck to form an integrated state without an interface, so that when the particles are discharged, a chain reaction due to radicals generated in the chemical structure is likely to occur. Since the radicals of the radiation decay type resin are unstable, the probability that the radicals cause main chain breakage can be improved by facilitating the chain reaction. As a result, oxidation and by-products are generated, and the phenomenon that the surface layer becomes low in resistance can be suppressed.

なお、粒子同士がネックを介して結合していることの確認は、X線CTによる測定によって得られる3次元像や、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡等によって、粒子の結合部を観察すればよい。このとき、骨格及びネックを撮影し、粒子の結合部が不連続点のないなだらかな曲面で、1葉双曲面状(鼓状)にくびれていることを確認すればよい。
また、別のネックの確認の方法として、ピンセットによって表面層をくずすことで、結合していた粒子を分解することができる。分解して別れた粒子をさらに観察すると、結合していた痕跡が確認でき、粒子同士がネックを介して結合していたことが確認できる。
It should be noted that the confirmation that the particles are bonded to each other via the neck can be confirmed by observing the bonded portion of the particles with a three-dimensional image obtained by measurement by X-ray CT, a laser microscope, an optical microscope, an electron microscope, or the like. good. At this time, the skeleton and the neck may be photographed to confirm that the joint portion of the particles is a gentle curved surface without discontinuities and is constricted in a single-leaf hyperboloid shape (drum shape).
In addition, as another method for confirming the neck, the bonded particles can be decomposed by breaking the surface layer with tweezers. Further observation of the decomposed and separated particles confirms that the particles were bonded to each other, and that the particles were bonded to each other through the neck.

〔粒子形状〕
表面層の骨格を形成するための粒子の形状は、3次元的に連続な骨格と厚み方向に連通した細孔を形成できればよく、その形状は、球形、楕円体、立方体などの多面体、半円体または任意の形状を有することができる。その中でも、粉砕・破砕等によって形成される複雑な形状の粒子が、表面積が増大し、表面層のチャージアップを増大できるため、好ましい。さらには、表面層の表面形状に凹凸を有するため、放射線崩壊型の樹脂の分子切断によって表面にごく微細な凹凸が形成されても、全体の表面積の変化量がごく微量になるため、形状の変化による機能の変化を抑制可能となる。
[Particle shape]
The shape of the particles for forming the skeleton of the surface layer need only be able to form pores that communicate with the skeleton that is three-dimensionally continuous in the thickness direction, and the shape is a polyhedron such as a sphere, an ellipsoid, or a cube, or a semicircle. It can have a body or any shape. Among them, particles having a complicated shape formed by crushing, crushing, etc. are preferable because the surface area can be increased and the charge-up of the surface layer can be increased. Furthermore, since the surface shape of the surface layer has irregularities, even if very fine irregularities are formed on the surface by molecular cutting of the radioactive decay type resin, the amount of change in the total surface area is very small. It is possible to suppress changes in function due to changes.

粒子の形状は、X線CTによる測定によって得られる3次元像や、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡等によって、粒子の結合部を観察すればよい。このとき、骨格及びネックを撮影し、画像処理において、ネックによって切断される粒子の形状を目視で確認し、粒子形状とすればよい。
また、別の粒子形状の確認の方法として、ピンセットによって表面層をくずすことで、結合していた粒子を分解することができる。分解して別れた粒子をさらに観察することで確認できる。
As for the shape of the particles, the joint portion of the particles may be observed with a three-dimensional image obtained by measurement by X-ray CT, a laser microscope, an optical microscope, an electron microscope, or the like. At this time, the skeleton and the neck may be photographed, and the shape of the particles cut by the neck may be visually confirmed in the image processing to obtain the particle shape.
Further, as another method for confirming the particle shape, the bonded particles can be decomposed by breaking the surface layer with tweezers. It can be confirmed by further observing the particles that have decomposed and separated.

〔粒子の円相当径の平均値D1〕
表面層の骨格を形成する粒子の円相当径の平均値D1は0.1μm以上20μm以下である必要がある。0.1μm以上であると細孔が適度に形成され、表面層内の放電を促進できるので、汚れを剥離することができる。20μm以下にすることで、非導電性の構造に由来する画像不良を抑制することができる。より好ましくは、0.1μm以上6.0μm以下である。6.0μm以下にすることで、表面層の表面の細孔にはまる汚れを低減し、汚れ付着に由来する画像不良を抑制することができる。
[Average value D1 of the equivalent circle diameter of particles]
The average value D1 of the equivalent circle diameters of the particles forming the skeleton of the surface layer needs to be 0.1 μm or more and 20 μm or less. When it is 0.1 μm or more, pores are appropriately formed and discharge in the surface layer can be promoted, so that dirt can be peeled off. By setting the thickness to 20 μm or less, image defects due to the non-conductive structure can be suppressed. More preferably, it is 0.1 μm or more and 6.0 μm or less. By setting the thickness to 6.0 μm or less, it is possible to reduce stains stuck in the pores on the surface of the surface layer and suppress image defects due to stain adhesion.

なお、粒子の円相当径の平均値D1は、X線CTによる測定によって得られる3次元像や、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡等によって、粒子の結合部を観察すればよい。特に、X線CTによる測定が、3次元的に表面層の測定ができるので好ましい。例えば、X線CT検査装置(商品名:TOHKEN−SkyScan2011(線源:TX−300)、マース東研X線検査(株)製)を用い、骨格及びネックのスライス像を撮影する。そして得られたスライス像に対し、Image−pro plus(製品名、Media Cybernetics社製)などの画像処理ソフトによって計測すればよい。 The average value D1 of the equivalent circle diameters of the particles may be determined by observing the bonding portion of the particles with a three-dimensional image obtained by measurement by X-ray CT, a laser microscope, an optical microscope, an electron microscope, or the like. In particular, measurement by X-ray CT is preferable because the surface layer can be measured three-dimensionally. For example, an X-ray CT inspection device (trade name: TOHKEN-SkyScan2011 (radioactive source: TX-300), manufactured by Mars Tohken X-ray Inspection Co., Ltd.) is used to take slice images of the skeleton and neck. Then, the obtained slice image may be measured by image processing software such as Image-pro plus (product name, manufactured by Media Cybernetics).

具体的には、あるネックを介して結合した2つの粒子に対し、得られたスライス像を利用する。そして、図5(a)又は(b)のような、ネック断面に垂直な断面であり、導電性支持体の表面に平行な複数の切断面の中で当該切断面に含まれるネックの長さが最も長くなる切断面を探し、大津法によって2値化する。次に、例えばwatershed処理を施し、輪郭線の最も凹んだ部分を結ぶネックを作成する。次いで、このネックによって切断された粒子の重心を計算し、この重心を中心とし、粒子の境界線に接する外接円の半径を、粒子の円相当径として測定すればよい。これを、導電性部材の長手方向を10等分し、得られた10領域の各領域内の任意の画像内の、任意の50個の粒子(合計500個)において粒子の円相当径の測定をし、その算術平均値(以下、「平均値」とも記載する。)を粒子の円相当径の平均値D1とする。 Specifically, the obtained slice image is used for two particles bonded through a certain neck. The length of the neck included in the cut surface among the plurality of cut surfaces parallel to the surface of the conductive support, which is a cross section perpendicular to the neck cross section as shown in FIGS. 5 (a) or 5 (b). Find the cut surface with the longest length and binarize it by the Otsu method. Next, for example, a watershed process is performed to create a neck connecting the most recessed portions of the contour line. Next, the center of gravity of the particles cut by this neck may be calculated, and the radius of the circumscribed circle centered on this center of gravity and in contact with the boundary line of the particles may be measured as the equivalent circle diameter of the particles. This is divided into 10 equal parts in the longitudinal direction of the conductive member, and the equivalent circle diameter of the particles is measured in any 50 particles (500 in total) in an arbitrary image in each region of the obtained 10 regions. Then, the arithmetic mean value (hereinafter, also referred to as “average value”) is defined as the average value D1 of the equivalent circle diameters of the particles.

また、別の粒子形状の確認の方法として、ピンセットによって表面層をくずすことで、結合していた粒子を分解することができる。そして導電性支持体の表面上で、分解して別れた粒子の画像をレーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡等によって取得し、上記と同様の方法で円相当径の平均値D1を測定すればよい。 Further, as another method for confirming the particle shape, the bonded particles can be decomposed by breaking the surface layer with tweezers. Then, on the surface of the conductive support, an image of the decomposed and separated particles may be acquired by a laser microscope, an optical microscope, an electron microscope, or the like, and the average value D1 of the equivalent circle diameter may be measured by the same method as described above. ..

〔ネック断面の円相当径と粒子の円相当径との比〕
表面層の骨格を形成するための、ネックの断面の円相当径の平均値D2は粒子の円相当径の平均値D1の0.1倍以上0.7倍以下であることが好ましい。0.1倍以上であることで放電空間を分断し、異常放電を抑制する効果を生むことができる。0.7倍以下にすることで、細孔内の電界が、入り組んだ複雑な分布になり、細孔内で放電の発生する確率が上昇し、細孔内の放電電荷が増大する結果、汚れ剥離の効果および画質の向上が得られる。
[Ratio of the equivalent circle diameter of the neck cross section to the equivalent circle diameter of the particles]
The average value D2 of the equivalent circle diameter of the cross section of the neck for forming the skeleton of the surface layer is preferably 0.1 times or more and 0.7 times or less the average value D1 of the equivalent circle diameter of the particles. When it is 0.1 times or more, the discharge space can be divided and the effect of suppressing abnormal discharge can be produced. By making it 0.7 times or less, the electric field in the pores becomes a complicated and complicated distribution, the probability that a discharge occurs in the pores increases, and the discharge charge in the pores increases, resulting in dirt. The effect of peeling and the improvement of image quality can be obtained.

〔ネックの断面の円相当径の平均値D2〕
なお、ネックの断面の円相当径の測定は、X線CTによる測定によって得られる3次元像や、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡等によって、粒子の結合部を観察すればよい。特に、X線CTによる測定が、3次元的に表面層の測定ができるので好ましい。
具体的には、あるネックを介して結合した2つの粒子に対し、前記X線CTで得られたスライス像を利用し、図5(d)に示すようなネック52の断面像を作成し、大津法によって2値化する。次に、ネック断面の重心を計算し、この重心を中心とし、ネック断面の境界線に接する外接円の半径を、ネック断面の円相当径として測定すればよい。これを、導電性部材の長手方向を10等分し、得られた10領域の各領域内の任意の画像内の、任意の20個の粒子(合計200個)においてネックの断面の円相当径の測定をし、平均値D2を算出する。
[Average value D2 of the equivalent circle diameter of the neck cross section]
The equivalent circle diameter of the cross section of the neck may be measured by observing the joint portion of the particles with a three-dimensional image obtained by measurement by X-ray CT, a laser microscope, an optical microscope, an electron microscope, or the like. In particular, measurement by X-ray CT is preferable because the surface layer can be measured three-dimensionally.
Specifically, for two particles bonded via a certain neck, a cross-sectional image of the neck 52 as shown in FIG. 5D is created by using the slice image obtained by the X-ray CT. It is binarized by the Otsu method. Next, the center of gravity of the neck cross section may be calculated, and the radius of the circumscribed circle tangent to the boundary line of the neck cross section may be measured as the equivalent circle diameter of the neck cross section. This is divided into 10 equal parts in the longitudinal direction of the conductive member, and in any 20 particles (200 in total) in any image in each region of the obtained 10 regions, the equivalent circle diameter of the cross section of the neck. Is measured, and the average value D2 is calculated.

また別のネック断面の円相当径の測定方法としては、ピンセットによって表面層をくずすことで、結合していた粒子を分解することができる。そして導電性支持体の表面上で分解して別れた粒子の画像を取得し、粒子の円相当径および、ネックの断面に当たる結合部だった箇所の円相当径を測定すればよい。 As another method for measuring the equivalent circle diameter of the neck cross section, the bonded particles can be decomposed by breaking the surface layer with tweezers. Then, an image of the particles decomposed and separated on the surface of the conductive support may be obtained, and the circle-equivalent diameter of the particles and the circle-equivalent diameter of the joint portion corresponding to the cross section of the neck may be measured.

〔表面層の厚さ〕
表面層の厚さ(膜厚)は、1μm以上30μm以下であることが好ましい。表面層の厚さが1μm以上である場合、骨格がチャージアップし始め、異常放電の抑制効果が発現する。また、表面層の厚さが30μm以下であることで、細孔内の放電が感光ドラムへ到達し、帯電不足が発生しない画像形成を行うことができる。さらに好ましくは、1μm以上20μm以下である。20μm以下であることで、表面層に付着した汚れの極性を好適に反転し、汚れ付着に由来する画像不良をより抑制することができる。
[Thickness of surface layer]
The thickness (film thickness) of the surface layer is preferably 1 μm or more and 30 μm or less. When the thickness of the surface layer is 1 μm or more, the skeleton begins to charge up, and the effect of suppressing abnormal discharge is exhibited. Further, when the thickness of the surface layer is 30 μm or less, the discharge in the pores reaches the photosensitive drum, and an image can be formed without insufficient charging. More preferably, it is 1 μm or more and 20 μm or less. When the thickness is 20 μm or less, the polarity of the dirt adhering to the surface layer can be suitably reversed, and image defects due to the dirt adhering can be further suppressed.

また、粒子の円相当径の平均値と膜厚との比は1.5以上10以下であることが好ましい。ここで、「粒子の円相当径の平均値と膜厚との比」とは{(膜厚)/(粒子の円相当径の平均値D1)}によって算出される値を意味する。
粒子の円相当径の平均値と膜厚との比が1.5以上であれば、貫通孔が少ないため、放電の分断効果や、汚れ付着の抑制効果が低下することはほとんどないと考えられる。また、粒子の円相当径の平均値と膜厚との比が10以下であれば、細孔内の放電電荷量が汚れ剥離のために必要な値よりも少なくなることはほとんどないと考えられる。
Further, the ratio of the average value of the equivalent circle diameters of the particles to the film thickness is preferably 1.5 or more and 10 or less. Here, the "ratio of the average value of the equivalent circle diameters of the particles to the film thickness" means a value calculated by {(thickness) / (average value D1 of the average value of the equivalent circle diameters of the particles)}.
When the ratio of the average value of the equivalent circle diameters of the particles to the film thickness is 1.5 or more, it is considered that the effect of dividing the discharge and the effect of suppressing the adhesion of dirt are hardly reduced because there are few through holes. .. Further, if the ratio of the average value of the equivalent circle diameters of the particles to the film thickness is 10 or less, it is considered that the amount of discharge charge in the pores is rarely less than the value required for decontamination. ..

なお、表面層の厚さは次のようにして確認する。導電性部材から、導電性支持体及び当該表面層を含む切片を切り出し、X線CT測定を行うことで表面層の厚さを測定する。具体的には、前記のX線CTの測定で得られた2次元のスライス画像を大津法により2値化し、骨格部と細孔部とを識別した。2値化したスライス画像それぞれにおいて、骨格部の占める割合を数値化し、導電性支持体側から表面層側へ数値の確認を行い、骨格部の占める割合が2%以上になる領域を表面層とし、最表面部と最下部を定義した。ここで、「骨格部の占める割合」とは{(骨格部の面積)/(骨格部の面積+細孔部の面積)}によって算出される値を意味する。導電性部材の長手方向を10等分し、得られた10領域の各領域における任意の1箇所(合計10箇所)において前記表面層の厚さの測定を行い、その平均値を表面層の厚さとする。 The thickness of the surface layer is confirmed as follows. A section containing the conductive support and the surface layer is cut out from the conductive member, and the thickness of the surface layer is measured by performing X-ray CT measurement. Specifically, the two-dimensional slice image obtained by the above-mentioned X-ray CT measurement was binarized by the Otsu method, and the skeleton portion and the pore portion were distinguished. In each of the binarized slice images, the ratio occupied by the skeleton part is quantified, the numerical value is confirmed from the conductive support side to the surface layer side, and the region where the ratio occupied by the skeleton part is 2% or more is defined as the surface layer. The outermost surface and the lowermost part are defined. Here, the "ratio occupied by the skeleton portion" means a value calculated by {(area of the skeleton portion) / (area of the skeleton portion + area of the pore portion)}. The longitudinal direction of the conductive member is divided into 10 equal parts, the thickness of the surface layer is measured at any one location (10 locations in total) in each of the obtained 10 regions, and the average value is the thickness of the surface layer. Satoshi.

〔空孔率〕
表面層の空孔率は、20%以上80%以下であることが好ましい。該空孔率が20%以上であることで画像形成に十分な量の細孔内の放電を発生させることができる。また、該空孔率が80%以下であることで、放電の拡散を低減する効果が発現し異常放電を抑制できる。該空孔率は50%以上75%以下がより好ましい。
[Porosity]
The porosity of the surface layer is preferably 20% or more and 80% or less. When the porosity is 20% or more, a sufficient amount of electric discharge in the pores can be generated for image formation. Further, when the porosity is 80% or less, the effect of reducing the diffusion of the discharge is exhibited and the abnormal discharge can be suppressed. The porosity is more preferably 50% or more and 75% or less.

表面層の空孔率は次のようにして確認する。導電性部材から、導電性支持体及び当該表面層を含む切片を切り出し、X線CT測定を行うことで空孔率を測定する。具体的には、前記のX線CTによる測定で得られた2次元のスライス画像を大津法により2値化し、骨格部と細孔部とを識別した。2値化したスライス画像それぞれにおいて、骨格部の面積および細孔部の面積を数値化し、導電性支持体側から表面層側へ数値の確認を行い、骨格部の占める割合が2%以上になる領域を表面層とし、最表面部と最下部を定義した。
次いで、骨格部と細孔部の体積をそれぞれ算出し、細孔部の体積を両者の合計体積で除することで空孔率を得た。これを、導電性部材の長手方向を10等分し、得られた10領域の各領域における任意の1箇所(合計10箇所)において前記表面層の空孔率の測定を行い、その平均値を表面層の空孔率とする。
The porosity of the surface layer is confirmed as follows. A section containing the conductive support and the surface layer is cut out from the conductive member, and the porosity is measured by performing X-ray CT measurement. Specifically, the two-dimensional slice image obtained by the above-mentioned measurement by X-ray CT was binarized by the Otsu method, and the skeleton portion and the pore portion were distinguished. In each binarized slice image, the area of the skeleton and the area of the pores are quantified, and the numerical values are confirmed from the conductive support side to the surface layer side, and the area occupied by the skeleton is 2% or more. Was defined as the surface layer, and the outermost surface and the lowermost part were defined.
Next, the volumes of the skeleton and the pores were calculated, and the volume of the pores was divided by the total volume of both to obtain the porosity. This is divided into 10 equal parts in the longitudinal direction of the conductive member, the porosity of the surface layer is measured at any one location (10 locations in total) in each of the obtained 10 regions, and the average value is calculated. The porosity of the surface layer.

〔樹脂粒子の材料の性質〕
表面層の樹脂粒子は、非導電性であり、放射線崩壊型の樹脂を含む樹脂粒子で形成されることが重要である。
[Material properties of resin particles]
It is important that the resin particles in the surface layer are non-conductive and are formed of resin particles containing a radiation-disintegrating type resin.

(放射線崩壊型の樹脂を含む樹脂粒子の使用による、長期に亘る耐汚れ付着性の向上)
電子写真画像形成装置においては、帯電部材に対して、数百から数千ボルトの高電圧が印加される。そのため放電時には、正常放電の範囲の帯電電荷量であっても、帯電部材表面の局所に大きなエネルギーが加わる。特に、本態様に係る導電性部材は、表面層が、表面積が大きい微細な多孔質構造を有するため、単位面積あたりにうけるエネルギーは大きい。
(Improvement of stain resistance over a long period of time by using resin particles containing radiation decay type resin)
In the electrophotographic image forming apparatus, a high voltage of several hundred to several thousand volts is applied to the charged member. Therefore, at the time of discharge, a large amount of energy is applied locally on the surface of the charged member even if the amount of charged charge is within the range of normal discharge. In particular, since the surface layer of the conductive member according to this embodiment has a fine porous structure having a large surface area, the energy received per unit area is large.

表面層を形成する樹脂粒子に上記のような大きい放電エネルギーが継続的に印加されると、分子化学構造における高分子骨格中の炭素−水素など一部結合が外れ、ラジカルが生成する。通常、このラジカルとなった部分が空気中に存在する酸素や水と反応することで、化学構造内に酸素を取り込むこととなり、酸化が進む。または、分子周辺に存在する他のラジカルと新たな結合を形成し、副生成物が生じる。特に、高温高湿条件では、この酸化や副生成物の発生が大きくなる。高温では樹脂分子の運動性が増して周囲分子との反応が進み、高湿では、水分子が増加することによる酸化が促進されるためである。これらの結果、表面層の非導電性が低下して、蓄積された電荷が導電性支持体に漏えいし、チャージアップによる汚れ付着抑制効果が妨げられるおそれがある。 When the above-mentioned large discharge energy is continuously applied to the resin particles forming the surface layer, some bonds such as carbon-hydrogen in the polymer skeleton in the molecular chemical structure are broken and radicals are generated. Normally, this radical portion reacts with oxygen and water existing in the air to take in oxygen into the chemical structure, and oxidation proceeds. Alternatively, it forms new bonds with other radicals present around the molecule, producing by-products. In particular, under high temperature and high humidity conditions, this oxidation and generation of by-products become large. This is because the motility of the resin molecules increases at high temperatures and the reaction with surrounding molecules proceeds, and at high humidity, oxidation is promoted due to the increase of water molecules. As a result, the non-conductive nature of the surface layer is lowered, and the accumulated charge may leak to the conductive support, which may hinder the effect of suppressing dirt adhesion due to charge-up.

本発明者らは、表面層が、長時間に亘って放電エネルギーに曝された場合であっても、表面層の導電性が向上し難く、表面層への静電的な汚れが長期に亘って付着し難くするための検討を重ねた。その結果、骨格を構成する樹脂粒子として、放射線崩壊型の樹脂を含む非導電性の樹脂粒子を使用することが有効であることを見出した。
理由は以下のように考えている。
The present inventors have difficulty in improving the conductivity of the surface layer even when the surface layer is exposed to the discharge energy for a long period of time, and electrostatically stains the surface layer for a long period of time. We repeated studies to make it difficult to adhere. As a result, it was found that it is effective to use non-conductive resin particles containing a radiation-disintegrating type resin as the resin particles constituting the skeleton.
I think the reason is as follows.

放射線崩壊型の樹脂は、放電の曝露に因って生成するラジカルが不安定で、生成した箇所では安定的に滞留できず、周囲に移動し、周辺の化学構造に連鎖的な化学反応を生じさせ、発生源のラジカル自体は即時に反応を終息させる傾向にある。
樹脂粒子においては、化学構造内で生じたラジカルが主鎖骨格上を移動し、主鎖骨格を切断する分子切断が起きやすくなる。この分子切断は、骨格末端近傍で起こりやすく、切断が起こることで、切断後の主骨格(分子鎖が長い方の骨格)のラジカル反応は終息する。切断後に主骨格から離れた骨格(非常に短くなった方の骨格)は、更なる反応で分解が進み、ガス化により消失して、全体のラジカル反応が終息する。切断後の主骨格は、僅かながら分子量の低下が起こるが、それ以外はもとの高分子骨格構造と比較して大きな変化がない。
Radicals generated by radiation decay type resin are unstable due to exposure to electric discharge, and cannot stay stably at the place where they are generated, move to the surroundings, and cause a chain chemical reaction in the surrounding chemical structure. The source radical itself tends to terminate the reaction immediately.
In the resin particles, radicals generated in the chemical structure move on the main chain skeleton, and molecular cleavage that cuts the main chain skeleton is likely to occur. This molecular cleavage is likely to occur near the end of the skeleton, and the cleavage terminates the radical reaction of the main skeleton (the skeleton with the longer molecular chain) after cleavage. The skeleton separated from the main skeleton after cleavage (the skeleton that has become very short) is decomposed by a further reaction and disappears by gasification, and the entire radical reaction is terminated. The main skeleton after cleavage has a slight decrease in molecular weight, but other than that, there is no significant change compared to the original polymer skeleton structure.

このようにラジカル発生から反応終息までが即座に起こるために、使用条件に関わらず酸化や副生成物の発生が進みにくい。その結果、放射線崩壊型の樹脂を含む樹脂粒子を使用すると、高温高湿環境でも、長時間に亘って表面層が放電に曝露されても、材料の酸化や副生成物の発生が抑制される。従って、表面層の低抵抗化が抑制され、蓄積された電荷の漏えいを低減し、汚れ付着抑制効果を長期に亘って維持することができる。 Since the radical generation to the end of the reaction occur immediately in this way, oxidation and generation of by-products are unlikely to proceed regardless of the conditions of use. As a result, when resin particles containing a radioactively decaying resin are used, oxidation of the material and generation of by-products are suppressed even in a high temperature and high humidity environment and even if the surface layer is exposed to electric discharge for a long period of time. .. Therefore, the reduction in resistance of the surface layer can be suppressed, the leakage of accumulated charges can be reduced, and the effect of suppressing dirt adhesion can be maintained for a long period of time.

放射線崩壊型の樹脂に対して、放射線の照射によって、分子架橋など新たな結合が形成され、分子構造が大きくなる放射線架橋型の樹脂がある。放射線架橋型の樹脂は、安定ラジカルを生成するため、周囲の酸素、水等と反応する機会が増え、酸化や副生成物の形成が進む。よって、放電中に表面層が低抵抗化し、蓄積された電荷が漏えいする。従って、放射線架橋型の樹脂の樹脂粒子は、蓄積された電荷の漏えいが起こりやすくなる。特に、高温高湿下では、樹脂分子の運動性が増して周囲分子との反応が進みやすい。 There is a radiation-crosslinked resin in which a new bond such as molecular cross-linking is formed by irradiation with radiation to a radiation-disintegrating type resin, and the molecular structure becomes large. Since the radiation-crosslinked resin generates stable radicals, the chances of reacting with surrounding oxygen, water, etc. increase, and oxidation and formation of by-products proceed. Therefore, the surface layer becomes low in resistance during discharge, and the accumulated charge leaks. Therefore, the resin particles of the radiation-crosslinked resin are liable to leak the accumulated charge. In particular, under high temperature and high humidity, the motility of the resin molecules increases and the reaction with surrounding molecules tends to proceed.

〔放射線崩壊型の樹脂の判定〕
放射線崩壊型の樹脂の例は、篠原健一ほか著「放射線と高分子」(槇書店, 1968発行)第89〜91ページに記載されている。本発明においては、放射線崩壊型の樹脂であるか否かの判定は、放射線、またはそれに相当するエネルギーを印加する処理前後での分子量変化を測定することによって行う。具体的には、樹脂に対し、コロナ放電を実施して、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定による分析を行う。
[Determination of radiation decay type resin]
Examples of radioactively decaying resins are described in "Radiation and Polymers" by Kenichi Shinohara et al. (Maki Shoten, 1968), pp. 89-91. In the present invention, whether or not the resin is a radioactive decay type resin is determined by measuring the change in molecular weight before and after the treatment in which radiation or energy corresponding thereto is applied. Specifically, the resin is subjected to corona discharge and analyzed by gel permeation chromatography (GPC) measurement.

GPC測定には、対象樹脂を溶媒に入れて溶液にする必要がある。ここで、溶媒は、トルエン、クロロベンゼン、テトラヒドロフラン(THF)、トリフロロ酢酸、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール(HFIP)、ギ酸など対象樹脂によって、最も溶解しやすい溶媒の選択が可能である。コロナ放電で架橋反応が進行し、分子量が非常に大きくなった場合、どの溶媒を用いても溶解しないため、GPC測定で分子量測定ができない。こういった、不溶成分が樹脂全量に対し10質量%以上である場合、不溶成分以外でも架橋成分が多く、放射線架橋型と判断される。一方、10質量%を下回った場合には、溶液側を用いて溶解している樹脂成分のGPC測定を行う。分子量がコロナ放電処理前の分子量以下となった場合は、分子骨格の切断が優先して起こっていることを示し、放射線崩壊型と判断される。分子量が増加する場合は、放射線架橋型である。 For GPC measurement, it is necessary to put the target resin in a solvent to make a solution. Here, the solvent is most easily dissolved by the target resin such as toluene, chlorobenzene, tetrahydrofuran (THF), trifluoroacetic acid, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP), formic acid and the like. The solvent can be selected. When the cross-linking reaction proceeds by the corona discharge and the molecular weight becomes very large, the molecular weight cannot be measured by GPC measurement because it does not dissolve in any solvent. When such an insoluble component is 10% by mass or more with respect to the total amount of the resin, there are many cross-linking components other than the insoluble component, and it is judged to be a radiation cross-linking type. On the other hand, if it is less than 10% by mass, GPC measurement of the dissolved resin component is performed using the solution side. When the molecular weight is less than or equal to the molecular weight before the corona discharge treatment, it indicates that the molecular skeleton is preferentially cleaved, and it is judged to be a radiation decay type. If the molecular weight increases, it is a radiation cross-linked type.

〔樹脂粒子の材料のガラス転移温度Tg〕
放射線崩壊型の樹脂は、ガラス転移温度Tgが−150℃以上100℃以下であることが好ましい。ガラス転移温度Tgが−150℃以上だと、放電によるエネルギーが加わっても樹脂粒子の形状が変化して空孔率が低下したりせず、帯電不良に繋がったりしない。一方で、ガラス転移温度Tgが100℃以下であれば、ネックを形成する処理温度が高すぎたりしない。
[Glass transition temperature Tg of resin particle material]
The radiation decay type resin preferably has a glass transition temperature Tg of −150 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. When the glass transition temperature Tg is −150 ° C. or higher, the shape of the resin particles does not change and the porosity does not decrease even if energy due to electric discharge is applied, which does not lead to poor charging. On the other hand, when the glass transition temperature Tg is 100 ° C. or lower, the treatment temperature for forming the neck is not too high.

高温での処理において、ネックが十分に均一に形成されるため、表面層の不均一性が原因で黒ポチが出たりしない。またさらには、分子運動を活発にして、ネックが形成する際の結合反応を促進して、表面層の連続性を向上させるために、ガラス転移温度Tgが−150℃以上0℃以下であることがより好ましい。
これらの特性を考慮し、ネックを好適に形成できるガラス転移温度Tgを有し、さらに、放射線崩壊型の樹脂であるポリイソブチレンを使用することが好ましい。
In the treatment at high temperature, the neck is formed sufficiently uniformly, so that black spots do not appear due to the non-uniformity of the surface layer. Furthermore, the glass transition temperature Tg should be −150 ° C. or higher and 0 ° C. or lower in order to activate the molecular motion, promote the binding reaction when the neck is formed, and improve the continuity of the surface layer. Is more preferable.
In consideration of these characteristics, it is preferable to use polyisobutylene, which has a glass transition temperature Tg capable of preferably forming a neck and is a radiation decay type resin.

〔ガラス転移温度Tgの測定〕
なお、表面層を形成する樹脂粒子のガラス転移温度Tgは、導電性部材から表面層を、ピンセット等を用いて回収し、例えば、示差走査熱量分析(DSC)により測定可能である。また、同様に、導電性部材から表面層を回収し加熱、或いは溶剤を用いて溶融し、シート化した後に、DSC測定を行っても良い。
[Measurement of glass transition temperature Tg]
The glass transition temperature Tg of the resin particles forming the surface layer can be measured by, for example, differential scanning calorimetry (DSC) by recovering the surface layer from the conductive member using tweezers or the like. Similarly, the DSC measurement may be performed after the surface layer is recovered from the conductive member, heated, or melted with a solvent to form a sheet.

〔添加剤〕
表面層には、電気抵抗率の調整のため、発明の効果を損なわない範囲で、かつ、表面層を形成できる限りにおいて、骨格の材料に添加剤を加えてもよい。添加剤の例としては、以下のものが挙げられる。電子導電性を示すカーボンブラック、グラファイト、酸化錫などの酸化物、銅、銀などの金属、酸化物や金属を粒子の表面に被覆して導電性を付与した導電性粒子。イオン導電性を示す第四級アンモニウム塩、スルホン酸塩などのイオン交換性能を有するイオン導電性付与剤等。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂の配合剤として一般的に用いられている充填剤、軟化剤、加工助剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分散剤などを添加してもよい。
〔Additive〕
In order to adjust the electrical resistivity of the surface layer, an additive may be added to the material of the skeleton as long as the effect of the invention is not impaired and the surface layer can be formed. Examples of additives include the following. Conductive particles obtained by coating the surface of particles with oxides such as carbon black, graphite, and tin oxide that exhibit electron conductivity, metals such as copper and silver, and oxides and metals. An ionic conductivity-imparting agent having ion exchange performance such as a quaternary ammonium salt showing ionic conductivity and a sulfonate. These may be used alone or in combination of two or more. Further, even if a filler, a softener, a processing aid, a tackifier, a tackifier, a dispersant, etc., which are generally used as a resin compounding agent, are added as long as the effect of the present invention is not impaired. good.

〔ラジカル添加材〕
樹脂粒子に、ラジカル捕捉剤を添加しても良い。ラジカル捕捉剤はそれ自身の周辺に、安定して存在するラジカルを捕捉し、その反応を終息させる機能を持つ。これにより、放電エネルギーが印加された際に、放射線崩壊型の樹脂の構造内において、安定なラジカルが発生したとしても、ラジカル反応を早期に終息に向かわせることができる。そのため、安定なラジカルが残存することによる、酸化を抑制できる。具体的なラジカル捕捉剤として、p−ヒドロキノン、3,5−ジブチル−4−ヒドロキシトルエンといった空気酸化などで過酸化物の生成を抑制する効果も持つ酸化防止剤が好ましい。
[Radical additive]
A radical scavenger may be added to the resin particles. Radical scavengers have the function of capturing stable radicals around themselves and terminating the reaction. As a result, even if stable radicals are generated in the structure of the radioactive decay type resin when the discharge energy is applied, the radical reaction can be terminated at an early stage. Therefore, oxidation can be suppressed due to the remaining stable radicals. As a specific radical scavenger, antioxidants such as p-hydroquinone and 3,5-dibutyl-4-hydroxytoluene, which also have an effect of suppressing the formation of peroxide by air oxidation or the like, are preferable.

〔放射線崩壊型の樹脂の分子量〕
放射線崩壊型の樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5万以上150万以下であることが好ましい。重量平均分子量が、5万以上150万以下であると、樹脂粒子が、分子量が高いことによる硬さを持つため、長期に使用した場合でも表面層の形状が変化しなくなり、安定的な放電を維持できる。
より好ましくは、30万以上150万以下である。また、重量平均分子量が、30万以上となると、他部材と接触しながら長時間使用した場合でも、表面層の破壊を抑制することができる。
[Molecular weight of radiation decay type resin]
The weight average molecular weight (Mw) of the radiation-disintegrating resin is preferably 50,000 or more and 1.5 million or less. When the weight average molecular weight is 50,000 or more and 1.5 million or less, the resin particles have hardness due to the high molecular weight, so that the shape of the surface layer does not change even when used for a long period of time, and stable discharge is performed. Can be maintained.
More preferably, it is 300,000 or more and 1.5 million or less. Further, when the weight average molecular weight is 300,000 or more, the destruction of the surface layer can be suppressed even when the surface layer is used for a long time while in contact with other members.

なお、表面層を形成する非導電性の放射線崩壊型の樹脂の重量平均分子量は、次のようにして測定可能である。導電性部材から網目状構造体の層を、ピンセット等を用いて回収し、例えば、マイクロサンプリング質量分析(μ−MS)、ゲル浸透クロマトグラフィー分析(GPC)により測定可能である。また、同様に、導電性部材から表面層を回収し加熱、或いは溶剤を用いて溶融し、シート化した後に、前記質量分析を行っても良い。 The weight average molecular weight of the non-conductive radiation-disintegrating resin forming the surface layer can be measured as follows. The layer of the network structure can be recovered from the conductive member using tweezers or the like, and can be measured by, for example, microsampling mass spectrometry (μ-MS) or gel permeation chromatography analysis (GPC). Similarly, the mass spectrometry may be performed after the surface layer is recovered from the conductive member, heated, or melted with a solvent to form a sheet.

〔表面層の形成方法およびネック径の制御〕
表面層の形成方法は、表面層を形成できる限りにおいて特に制限はなく、粒子を導電性支持体上に堆積させた後に、後工程によってネックを介して粒子同士を結合すればよい。粒子を導電性支持体上に堆積させる方法としては、以下の方法が挙げられる。微粒子をブラシローラあるいはスポンジローラに含ませロールトゥロールで塗布する方法、静電粉体塗装法、流動浸漬塗装法、静電流動浸漬塗装法、溶射粉体塗装法などの直接塗装、エレクトロスプレー法、微粒子分散液のスプレー塗装により吹き付ける方法等。その中でも、微粒子のはぎとりと塗布とが同時に起きるため、表面層の膜厚制御が好適に実現でき、さらに、塗布と同時に圧縮も実現できる、微粒子をブラシローラあるいはスポンジローラに含ませロールトゥロールで塗布する方法が好ましい。ロールの回転数、回転時間により、塗布量を好適に制御することが可能である。
[Control of surface layer formation method and neck diameter]
The method for forming the surface layer is not particularly limited as long as the surface layer can be formed, and the particles may be deposited on the conductive support and then bonded to each other via the neck in a subsequent step. Examples of the method for depositing the particles on the conductive support include the following methods. Direct coating such as roll-to-roll coating by impregnating fine particles in a brush roller or sponge roller, electrostatic powder coating method, fluidized immersion coating method, electrostatic flow immersion coating method, thermal spray powder coating method, electrospray method , Method of spraying fine particle dispersion liquid by spray painting, etc. Among them, since the peeling and coating of the fine particles occur at the same time, the film thickness control of the surface layer can be preferably realized, and further, the fine particles can be contained in a brush roller or a sponge roller and compressed at the same time as the coating. The method of coating is preferable. The coating amount can be suitably controlled by the number of rotations of the roll and the rotation time.

ネックを介して粒子同士を結合する方法としては、加熱、加熱圧着、赤外線放射、決着樹脂によって結合させる方法等が挙げられる。その中でも、表面層内部の粒子まで好適に融着することができるため、粒子を堆積させた粒子堆積膜を加熱あるいは加熱圧着する方法が好ましい。
下記ネック比Rの制御に関しては、結合する工程での条件、例えば、加熱温度および加熱時間で制御すればよい。
Examples of the method of bonding the particles via the neck include heating, heat pressure bonding, infrared radiation, and a method of bonding by a fixing resin. Among them, since the particles inside the surface layer can be suitably fused, a method of heating or heat-bonding the particle deposition film on which the particles are deposited is preferable.
Regarding the control of the neck ratio R below, it may be controlled by the conditions in the bonding step, for example, the heating temperature and the heating time.

<第2の実施形態>
本発明に係る導電性部材の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態に係る導電性部材は、以下の構成を有する。
導電性支持体、中間層および表面層をこの順に有し
該表面層は3次元的に連続な骨格を有し、かつ、厚み方向に連通してなる細孔を有し、
該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数が100個以下であり、
該骨格は、非導電性であり、
該骨格が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成され、
該樹脂粒子の円相当径の平均値D1が0.1μm以上20μm以下であり、かつ、
該中間層は、放射線崩壊型の樹脂を含み、かつ、非導電性である。
<Second embodiment>
A second embodiment of the conductive member according to the present invention will be described.
The conductive member according to the second embodiment has the following configuration.
It has a conductive support, an intermediate layer, and a surface layer in this order, and the surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton and has pores that communicate in the thickness direction.
A through hole is included when an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and equally divided into 3,600 squares. The number of squares is 100 or less,
The skeleton is non-conductive and
The skeleton is composed of a plurality of resin particles bonded to each other via a neck.
The average value D1 of the equivalent circle diameters of the resin particles is 0.1 μm or more and 20 μm or less, and
The intermediate layer contains a radioactive decay type resin and is non-conductive.

〔放射線崩壊型の樹脂を含む中間層〕
これまで説明してきたように、表面層に放電のエネルギーが印加された際に、酸化や副生成物が付着すると、表面層から蓄積された電荷が漏えいし、汚れ付着を抑制する効果が低減する。
本発明者らは鋭意検討の結果、表面層を構成する樹脂粒子に放射線崩壊型の樹脂を含有させなくても、放射線崩壊型の樹脂を含む非導電性の中間層を設けることで、表面層から導電性支持体への蓄積された電荷の漏えいを抑制できることを見出した。
表面層からの蓄積された電荷の漏えいを抑制することによっても、導電性部材の表面への汚れ付着抑制の効果を長期に亘って維持することができる。
[Intermediate layer containing radiation decay type resin]
As described above, when the energy of electric discharge is applied to the surface layer, if oxidation or by-products adhere, the electric charge accumulated from the surface layer leaks, and the effect of suppressing the adhesion of dirt is reduced. ..
As a result of diligent studies, the present inventors have conducted a surface layer by providing a non-conductive intermediate layer containing a radioactively decaying resin even if the resin particles constituting the surface layer do not contain the radioactively decaying resin. It was found that the leakage of accumulated charge to the conductive support can be suppressed.
By suppressing the leakage of accumulated charges from the surface layer, the effect of suppressing the adhesion of dirt to the surface of the conductive member can be maintained for a long period of time.

蓄積された電荷の漏えいを抑制できる理由は次のように考えている。
表面層は、連通してなる細孔を有するため、表面層の最表面の細孔から、導電性支持体側の最下層まで放電は生じている。即ち、表面層は厚み方向の全域に亘って、放電に曝露されていることになる。従って、放電エネルギーによる酸化や副生成物の付着による表面層の低抵抗化、即ち蓄積された電荷の漏えいは、表面層全面に生じる可能性がある。この蓄積された電荷の漏えいは、蓄積された電荷が導電性支持体に印加される電圧の極性とは逆の極性であるため、静電引力によって導電性支持体へ漏えいする。
The reason why the leakage of accumulated charge can be suppressed is as follows.
Since the surface layer has pores that communicate with each other, electric discharge occurs from the outermost pores of the surface layer to the lowest layer on the conductive support side. That is, the surface layer is exposed to the electric discharge over the entire area in the thickness direction. Therefore, the resistance of the surface layer is lowered due to oxidation by discharge energy and adhesion of by-products, that is, leakage of accumulated charges may occur on the entire surface layer. Since the accumulated charge leaks to the conductive support due to electrostatic attraction because the accumulated charge has the opposite polarity to the polarity of the voltage applied to the conductive support.

従って、表面層と導電性支持体との間に、表面層から漏えいする蓄積された電荷を遮る効果を持つ中間層を持たせることで、表面層の蓄積された電荷の漏えいを抑制することができる。さらに、放電の影響は、表面層の導電性支持体側の最下端まで到達することが考えられるため、その表面は放電に曝されることとなる。従って、中間層は、放電によって酸化や副生成物を生じない放射線崩壊型の樹脂であり、さらに、電荷の漏えいを遮るために非導電性である必要がある。
また、下記に示すが、中間層の体積抵抗率を最適化することで、当該中間層もチャージアップが可能となる。これにより、導電性部材としてのチャージアップの量の底上げが可能となり、異常放電抑制効果および汚れ付着抑制効果が向上される。
Therefore, by providing an intermediate layer between the surface layer and the conductive support, which has the effect of blocking the accumulated charges leaking from the surface layer, it is possible to suppress the leakage of the accumulated charges in the surface layer. can. Further, the influence of the electric discharge is considered to reach the lowermost end of the surface layer on the conductive support side, so that the surface is exposed to the electric discharge. Therefore, the intermediate layer is a radiation-disintegrating resin that does not generate oxidation or by-products due to electric discharge, and needs to be non-conductive in order to block charge leakage.
Further, as shown below, by optimizing the volume resistivity of the intermediate layer, the intermediate layer can also be charged up. As a result, it is possible to raise the amount of charge-up as a conductive member, and the effect of suppressing abnormal discharge and the effect of suppressing dirt adhesion are improved.

〔中間層の体積抵抗率〕
中間層は蓄積された電荷の導電性支持体への漏えいを抑制するために、非導電性であることが必要である。非導電性とは体積抵抗率が1×1010Ω・cm以上であることを示す。
中間層の体積抵抗率は1×1012Ω・cm以上1×1017Ω・cm以下であることが好ましい。体積抵抗率を1×1012Ω・cm以上とすることで、表面層の蓄積された電荷の漏えいを抑制できる。一方で、体積抵抗率を1×1017Ω・cm以下とすることで、表面層の細孔内放電の電荷の供給が十分に可能となる。これよりも体積抵抗率が大きくなると放電電荷量が不足し、帯電不良を生じる。
[Volume resistivity of the intermediate layer]
The intermediate layer needs to be non-conductive in order to prevent the accumulated charge from leaking to the conductive support. Non-conductive means that the volume resistivity is 1 × 10 10 Ω · cm or more.
The volume resistivity of the intermediate layer is preferably 1 × 10 12 Ω · cm or more and 1 × 10 17 Ω · cm or less. By setting the volume resistivity to 1 × 10 12 Ω · cm or more, leakage of accumulated charges in the surface layer can be suppressed. On the other hand, by setting the volume resistivity to 1 × 10 17 Ω · cm or less, it is possible to sufficiently supply the electric charge of the discharge in the pores of the surface layer. If the volume resistivity is larger than this, the amount of discharge charge is insufficient, resulting in poor charging.

さらに、体積抵抗率が1×1015Ω・cm以上1×1017Ω・cm以下であることで、中間層が放電を受けてチャージアップが可能となる。中間層は一体化しているため、チャージアップさせるとそのばらつきを低減でき、汚れ付着を抑制する効果を均一化できるためより好ましい。 Further, when the volume resistivity is 1 × 10 15 Ω ・ cm or more and 1 × 10 17 Ω ・ cm or less, the intermediate layer receives a discharge and can be charged up. Since the intermediate layer is integrated, it is more preferable to charge up the intermediate layer because the variation can be reduced and the effect of suppressing dirt adhesion can be made uniform.

中間層の体積抵抗率の測定方法は次のようにして行う。剥離した後の中間層が最表面にある状態の導電性部材に対し、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、導電性モードによって測定した測定値を採用することができる。中間層を、マニュピレーターを用いてシートに切り出し、中間層の片面に金属蒸着を施す。金属蒸着を施した面に直流電源を接続し、電圧を印加し、中間層のもう一方の面にはカンチレバーの自由端を接触させ、AFM本体を通して電流像を得る。無作為に選んだ100箇所の表面における電流値を測定し、測定された低電流値の上位10箇所の平均電流値と、平均膜厚とカンチレバーの接触面積から、体積抵抗率を算出できる。
耐久評価後の中間層の体積抵抗率は、メンディングテープやピンセット等により、中間層を傷付けないように表面層を剥離した後に、上記と同様にして測定することができる。
The method for measuring the volume resistivity of the intermediate layer is as follows. For the conductive member in which the intermediate layer after peeling is on the outermost surface, the measured value measured by the conductive mode using an atomic force microscope (AFM) can be adopted. The intermediate layer is cut into a sheet using a manipulator, and metal vapor deposition is applied to one side of the intermediate layer. A DC power supply is connected to the metal-deposited surface, a voltage is applied, the free end of the cantilever is brought into contact with the other surface of the intermediate layer, and a current image is obtained through the AFM main body. The current value on the surface of 100 randomly selected points is measured, and the volume resistivity can be calculated from the average current value of the top 10 measured low current values, the average film thickness, and the contact area of the cantilever.
The volume resistivity of the intermediate layer after the durability evaluation can be measured in the same manner as described above after the surface layer is peeled off with a mending tape, tweezers, or the like so as not to damage the intermediate layer.

〔中間層の厚さ〕
中間層の厚さ(膜厚)は、1μm以上5μm以下であることが好ましい。膜厚が1μm以上で、表面層の蓄積された電荷が導電性支持体へ漏えいすることを抑制でき、汚れ付着抑制の効果が維持できる。膜厚の最大値が5μm以下であれば、放電電荷量が不足することに起因した帯電不良を抑制できる。
[Thickness of intermediate layer]
The thickness (film thickness) of the intermediate layer is preferably 1 μm or more and 5 μm or less. When the film thickness is 1 μm or more, it is possible to prevent the accumulated charge of the surface layer from leaking to the conductive support, and the effect of suppressing dirt adhesion can be maintained. When the maximum value of the film thickness is 5 μm or less, it is possible to suppress charging defects caused by insufficient discharge charge amount.

中間層の膜厚の測定は、カミソリ、あるいはマニュピレーターなどの鋭利な刃物で中間層の断面が露出するようなシートを切りだし、これを光学顕微鏡、または、電子顕微鏡視野内での測定を行う。膜厚の最大値をA、最小値をBとしたとき、1μm≦BでありA≦5μmであることが好ましい。なお、導電性部材の長手方向を10等分し、得られた10領域の各領域における任意の1箇所(合計10箇所)において前記中間層の厚さの測定を行い、その平均値を中間層の厚さとする。 To measure the film thickness of the intermediate layer, cut out a sheet with a sharp blade such as a razor or a manipulator so that the cross section of the intermediate layer is exposed, and measure this in the field of view of an optical microscope or an electron microscope. When the maximum value of the film thickness is A and the minimum value is B, 1 μm ≦ B and A ≦ 5 μm are preferable. The longitudinal direction of the conductive member is divided into 10 equal parts, the thickness of the intermediate layer is measured at any one location (10 locations in total) in each of the obtained 10 regions, and the average value is taken as the intermediate layer. The thickness of.

〔中間層の材質〕
中間層が放射線崩壊型の樹脂を含み、かつ非導電性であれば、放電を受けても低抵抗化しないため、表面層と導電性支持体の間に常に蓄積された電荷の漏えいを遮断することが可能となる。これにより、長期に亘って汚れ付着を抑制する効果を維持可能となる。放射線崩壊型の樹脂としては、表面層の樹脂と同様に、放射線崩壊型の樹脂の例は、先に述べた通り、篠原健一ほか著「放射線と高分子」(槇書店, 1968)で紹介されている。
具体的には、ポリアセタール樹脂や、ポリアルファスチレン、セルロース樹脂などが挙げられる。特に、式(1)に示される構成単位を有するアクリル樹脂で形成されることが好ましい。
[Material of intermediate layer]
If the intermediate layer contains a radiation-disintegrating resin and is non-conductive, the resistance does not decrease even if it receives a discharge, so that the leakage of electric charge always accumulated between the surface layer and the conductive support is blocked. It becomes possible. As a result, the effect of suppressing dirt adhesion can be maintained for a long period of time. As for the radiation-disintegrating type resin, as with the surface layer resin, an example of the radiation-disintegrating type resin was introduced in "Radiation and Polymers" by Kenichi Shinohara et al. (Maki Shoten, 1968), as mentioned above. ing.
Specific examples thereof include polyacetal resin, polyalphastyrene, and cellulose resin. In particular, it is preferably formed of an acrylic resin having a structural unit represented by the formula (1).

Figure 0006905418
Figure 0006905418

なお、式(1)中のRは、炭素数1〜6の炭化水素基を表す。Rが炭素数1〜6の炭化水素基であると、放電時にラジカル化し得る部分が多すぎたりせず、周囲の酸素や水と反応する酸化や副生成物の形成が進行しやすくなったりしない。
なお、これらのポリマーの原料となる単量体の2種以上の組み合わせから製造される共重合体としてもよい。前記樹脂材料としては例えば以下のものが挙げられる。ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸プロピル、ポリメタクリル酸イソプロピル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸ターシャリーブチル、ポリメタクリル酸イソブチル、ポリメタクリル酸ベンジルなどである。繰り返し単位が式(1)で示される場合に考えられる反応機構について、反応式(1)を用いて説明する。
In addition, R 1 in the formula (1) represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. When R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, there are not too many parts that can be radicalized at the time of discharge, and oxidation that reacts with surrounding oxygen and water and formation of by-products are likely to proceed. do not.
In addition, a copolymer produced from a combination of two or more kinds of monomers which are raw materials of these polymers may be used. Examples of the resin material include the following. Polymethyl methacrylate, ethyl polymethacrylate, propyl polymethacrylate, isopropyl polymethacrylate, butyl polymethacrylate, tertiary butyl polymethacrylate, isobutyl polymethacrylate, benzyl polymethacrylate and the like. The reaction mechanism that can be considered when the repeating unit is represented by the formula (1) will be described using the reaction formula (1).

反応式(1)中でnは繰り返し量を表し、ドットはラジカルを表す。放電によるエネルギーが加えられると、主鎖となる高分子骨格に結合するメチル基上の水素が離れて、ラジカルが発生する。このラジカル発生箇所は骨格の末端近傍で起こりやすい。発生したラジカルはエステル結合の電子吸引的な作用による影響により、非常に不安定である。このため、次の反応、つまりラジカルが他の部分に移動しようとする。その際、エステル結合の影響により、主鎖骨格方向へ動くこととなる。メチル基が結合している第4級炭素と、主鎖骨格方向に隣接する炭素との結合が切れ、該隣接炭素がラジカル化することで、分子切断が起こる。分子切断後は、主骨格と分子鎖が非常に短くなった骨格とに分かれ、主骨格側は反応が終息し、短くなった骨格側にラジカルが残る。ラジカルが残った側の骨格では、更なる反応で分解が進み、ガス化によりラジカルが消失して、全体のラジカル反応が終息する。つまり、不安定なラジカルが形成され、反応終息も急速に行われるため、周囲の酸素や水と反応する機会がより少なくなり、酸化が抑制されると考えられる。 In the reaction formula (1), n represents the amount of repetition and the dots represent radicals. When energy from electric discharge is applied, hydrogen on the methyl group bonded to the polymer skeleton that becomes the main chain is separated, and radicals are generated. This radical generation site is likely to occur near the end of the skeleton. The generated radicals are very unstable due to the influence of the electron-withdrawing action of the ester bond. Therefore, the next reaction, that is, the radical tries to move to another part. At that time, due to the influence of the ester bond, it moves in the direction of the main clavicle. The bond between the quaternary carbon to which the methyl group is bonded and the carbon adjacent to the main chain skeleton is broken, and the adjacent carbon is radicalized, resulting in molecular cleavage. After molecular cleavage, the main skeleton is divided into a skeleton with a very short molecular chain, the reaction is terminated on the main skeleton side, and radicals remain on the shortened skeleton side. In the skeleton on the side where radicals remain, decomposition proceeds by further reaction, radicals disappear by gasification, and the entire radical reaction ends. That is, it is considered that unstable radicals are formed and the reaction is terminated rapidly, so that there is less chance of reacting with surrounding oxygen and water, and oxidation is suppressed.

Figure 0006905418
Figure 0006905418

前記式(1)中のRが炭素数2以上6以下の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である材料であることがより好ましい。環状構造でないために共鳴等による安定ラジカル形成が抑制される上、炭素が複数となり立体的な障害が増えることでこの部分における放電生成物との反応機会が少なくなり、酸化が抑制される。
更に好ましくは、前記Rが、下記式(2)から(5)で示される基からなる材料である。
(2)−C(CH
(3)−CH(CH
(4)−CH(CH)−C(CH
(5)−C(CH−CH(CH
It is more preferable that R 1 in the formula (1) is a linear or branched alkyl group having 2 or more and 6 or less carbon atoms. Since it does not have a cyclic structure, stable radical formation due to resonance or the like is suppressed, and since there are a plurality of carbons and three-dimensional obstacles increase, the chance of reaction with the discharge product in this portion decreases, and oxidation is suppressed.
More preferably, R 1 is a material composed of groups represented by the following formulas (2) to (5).
(2) -C (CH 3 ) 3 ,
(3) -CH (CH 3 ) 2 ,
(4) -CH (CH 3 ) -C (CH 3 ) 3 ,
(5) -C (CH 3 ) 2- CH (CH 3 ) 2 .

前記R上にラジカルとなりやすい第2級炭素がなく、立体障害が大きくなることで酸化が抑制される。
また、更に好ましくは、(2)−C(CHからなる材料である。第3級炭素がなくなり、第4級炭素および第1級炭素からなることで、安定ラジカルがより形成されにくくなり、酸化による放電劣化が抑制されるためである。「第4級炭素」とは炭素原子に結合する隣の炭素原子の数が3で、かつ水素原子以外の原子(具体的には、酸素原子)に結合する炭素原子を意味するものとする。
There is no secondary carbon on R 1 that easily becomes a radical, and oxidation is suppressed by increasing steric hindrance.
Further, more preferably, it is a material composed of (2) -C (CH 3 ) 3. This is because the tertiary carbon is eliminated and the quaternary carbon and the primary carbon are formed, so that stable radicals are less likely to be formed and discharge deterioration due to oxidation is suppressed. The "quaternary carbon" means a carbon atom having 3 adjacent carbon atoms bonded to a carbon atom and bonded to an atom other than a hydrogen atom (specifically, an oxygen atom).

〔中間層の製法〕
中間層は、導電性支持体上に、均一膜を形成できればよく、次のような公知の方法によって形成可能である。ディッピング、ロールコート法、スプレー法、静電塗布方法等のコーティング方法、押し出しや多色成形等のチューブ成形方法、インフレーション成形方法、ブロー成形方法、ラミネート等。全面に亘って、1μm以上5μm以下の膜厚で、より確実に電荷を蓄積させることが可能となる点で、ディッピング法で中間層を形成することが好ましい。
[Manufacturing method of intermediate layer]
The intermediate layer may be formed by a known method as described below, as long as a uniform film can be formed on the conductive support. Coating methods such as dipping, roll coating method, spray method, electrostatic coating method, tube molding method such as extrusion and multicolor molding, inflation molding method, blow molding method, laminating, etc. It is preferable to form an intermediate layer by a dipping method in that charges can be more reliably accumulated over the entire surface with a film thickness of 1 μm or more and 5 μm or less.

〔表面層も放射線崩壊型の樹脂〕
第2の実施形態に係る導電性部材において、表面層の骨格を構成する樹脂粒子は、放射線崩壊型の樹脂を含む必要はない。
しかし、当該樹脂粒子として、放射線崩壊型の樹脂を含有させた場合、表面層自体が、蓄積された電荷を維持でき、かつ、中間層も蓄積された電荷の漏えいを抑制できる。これにより、汚れ付着を抑制する効果をより一層向上させることができる。
[The surface layer is also a radioactive decay type resin]
In the conductive member according to the second embodiment, the resin particles constituting the skeleton of the surface layer do not need to contain a radiation decay type resin.
However, when a radiation-disintegrating type resin is contained as the resin particles, the surface layer itself can maintain the accumulated charge, and the intermediate layer can also suppress the leakage of the accumulated charge. Thereby, the effect of suppressing the adhesion of dirt can be further improved.

<第1の実施形態および第2の実施形態に係る導電性部材に共通の構成>
〔表面層を保護する剛体構造体〕
表面層に付着しようとする汚れは、物理的にあるいは静電的に付着する。表面層を保護する剛体構造体を導入すると、表面層が感光ドラムに接触しなくなるため、物理的に汚れが付着する現象をほとんど回避することができる。
また、表面層の構造が変化すると、放電特性も変化する可能性がある。したがって、特に長期に亘る使用を目的とした場合、表面層を保護する剛体構造体を導入することで、感光ドラムの表面と表面層との摩擦、摩耗を低減し、表面層の構造の変化を抑制することが好ましい。ここで、剛体構造体とは、感光ドラムとの当接によって生じる当該剛体構造体の変形量が1μm以下である構造体のことを指す。当該剛体構造体を設ける方法は、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限はなく、例えば導電性支持体の表面に凸部を形成する方法、導電性部材に離間部材を導入する方法等が挙げられる。
<Structure common to the conductive members according to the first embodiment and the second embodiment>
[Rigid structure that protects the surface layer]
Dirt that tends to adhere to the surface layer adheres physically or electrostatically. When a rigid structure that protects the surface layer is introduced, the surface layer does not come into contact with the photosensitive drum, so that the phenomenon of physical contamination can be almost avoided.
Moreover, when the structure of the surface layer changes, the discharge characteristics may also change. Therefore, especially for long-term use, by introducing a rigid structure that protects the surface layer, friction and wear between the surface of the photosensitive drum and the surface layer can be reduced, and the structure of the surface layer can be changed. It is preferable to suppress it. Here, the rigid body structure refers to a structure in which the amount of deformation of the rigid body structure caused by contact with the photosensitive drum is 1 μm or less. The method of providing the rigid body structure is not limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and examples thereof include a method of forming a convex portion on the surface of the conductive support, a method of introducing a separating member into the conductive member, and the like. Be done.

〔導電性支持体の表面の凸部〕
導電性支持体が図4(a)のような構成の場合、芯金42の表面を、凸部を有する形状に加工する方法が挙げられる。例としては、サンドブラスト、レーザー加工、研磨等により、芯金42の表面に凸部を形成する方法が挙げられる。なお、これ以外の方法により凸部を形成してもよい。
[Convex on the surface of the conductive support]
When the conductive support has a configuration as shown in FIG. 4A, a method of processing the surface of the core metal 42 into a shape having a convex portion can be mentioned. An example is a method of forming a convex portion on the surface of the core metal 42 by sandblasting, laser processing, polishing or the like. The convex portion may be formed by a method other than this.

導電性支持体が図4(b)のような構成の場合、導電性樹脂層44の表面を、凸部を有する形状に加工する方法が挙げられる。例としては、当該導電性樹脂層44をサンドブラスト、レーザー加工、研磨等により加工する方法、当該導電性樹脂層44に有機粒子、無機粒子などのフィラーを分散させる方法等が挙げられる。 When the conductive support has a configuration as shown in FIG. 4B, a method of processing the surface of the conductive resin layer 44 into a shape having a convex portion can be mentioned. Examples include a method of processing the conductive resin layer 44 by sandblasting, laser processing, polishing, etc., a method of dispersing fillers such as organic particles and inorganic particles in the conductive resin layer 44, and the like.

有機粒子の構成材料の例としては、以下のものが挙げられる。ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂等。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。 Examples of constituent materials of organic particles include the following. Nylon resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, polystyrene resin, polyurethane resin, styrene-acrylic copolymer, polymethylmethacrylate resin, epoxy resin, phenol resin, melamine resin, cellulose resin, polyolefin resin, silicone resin, etc. These may be used alone or in combination of two or more.

また無機粒子の構成材料の例としては、以下のものが挙げられる。シリカなどの酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ストロンチウム、ケイ酸バリウム、タングステン酸カルシウム、粘土鉱物、マイカ、タルク、カオリン等。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また、有機粒子と無機粒子の両方ともを用いてもよい。
上記のような導電性支持体を加工する方法に加え、導電性支持体とは独立した凸部を導入する方法が挙げられる。例えば、ワイヤーなどの糸状の部材を巻きつける方法等が挙げられる。
Further, examples of the constituent materials of the inorganic particles include the following. Silicon oxide such as silica, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, aluminum silicate, strontium silicate, barium silicate, calcium tungstate, clay minerals, mica, talc, kaolin, etc. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, both organic particles and inorganic particles may be used.
In addition to the method of processing the conductive support as described above, a method of introducing a convex portion independent of the conductive support can be mentioned. For example, a method of winding a thread-like member such as a wire can be mentioned.

当該凸部の密度としては、多孔質体を保護する効果を得るために、表面層に正対した方向から観察したときに、該表面層の表面の任意の位置における1辺が1.0mmの正方形の領域内に、少なくとも当該剛体構造体の一部が必ず観察される状態が好ましい。当該凸部の大きさ、太さは、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限はない。具体的には、凸部が存在することに起因する画像不良が生じない範囲であることが好ましい。当該凸部の高さは、表面層の厚さよりも大きく、かつ、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限はない。具体的には、少なくとも表面層の厚さよりも大きい高さを有し、かつ、放電ギャップが大きいことに起因する帯電不良が生じない範囲であることが好ましい。 The density of the convex portion is such that one side at an arbitrary position on the surface of the surface layer is 1.0 mm when observed from the direction facing the surface layer in order to obtain the effect of protecting the porous body. It is preferable that at least a part of the rigid structure is always observed in the square area. The size and thickness of the convex portion are not limited as long as the effect of the present invention is not impaired. Specifically, it is preferable that the range does not cause image defects due to the presence of the convex portion. The height of the convex portion is not limited as long as it is larger than the thickness of the surface layer and does not interfere with the effect of the present invention. Specifically, it is preferable that the height is at least larger than the thickness of the surface layer and that charging defects due to a large discharge gap do not occur.

〔離間部材〕
当該離間部材は、感光ドラムと表面層とを離間でき、かつ、本発明の効果を妨げない限りにおいて制限はなく、例えばリング、スペーサ等が挙げられる。
当該離間部材を導入する方法の一例としては、以下の方法が挙げられる。導電性部材がローラ形状の場合は、導電性部材よりも外径が大きく、かつ、感光ドラムと導電性部材との空隙を保持できる硬度を有するリングを、リングと導電性部材との回転中心が同じ位置になるように配置する方法。導電性部材がブレード形状である場合は、導電性部材と感光ドラムとが摩擦、摩耗しないように、両者を離間できるようなスペーサを導入する方法。
[Separation member]
The separating member is not limited as long as the photosensitive drum and the surface layer can be separated and the effect of the present invention is not impaired, and examples thereof include a ring and a spacer.
The following method can be mentioned as an example of the method of introducing the separating member. When the conductive member has a roller shape, a ring having a larger outer diameter than the conductive member and having a hardness capable of holding a gap between the photosensitive drum and the conductive member is provided with a rotation center of the ring and the conductive member. How to arrange them in the same position. When the conductive member has a blade shape, a method of introducing a spacer that can separate the conductive member and the photosensitive drum so that they do not rub or wear.

当該離間部材を構成する材料は、本発明の効果を妨げない範囲で制限はなく、かつ、当該離間部材を介した通電を防ぐために、非導電性の公知の材料を適宜使用すればよい。例えばポリアセタール樹脂、高分子量ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂などの摺動性に優れた高分子材料、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの金属酸化物材料が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
当該離間部材を導入する位置としては、本発明の効果を妨げない範囲で制限はなく、例えば導電性支持体の長手方向の端部に設置等すればよい。
図6に、当該離間部材を導入した場合の導電性部材の一例(ローラ形状)を示す。図6中、60は導電性部材、61は離間部材、62は導電性の軸芯体を示す。
The material constituting the separating member is not limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and a known non-conductive material may be appropriately used in order to prevent energization through the separating member. Examples thereof include polymer materials having excellent slidability such as polyacetal resin, high molecular weight polyethylene resin and nylon resin, and metal oxide materials such as titanium oxide and aluminum oxide. These may be used alone or in combination of two or more.
The position where the separating member is introduced is not limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and may be installed, for example, at the end of the conductive support in the longitudinal direction.
FIG. 6 shows an example (roller shape) of the conductive member when the separating member is introduced. In FIG. 6, 60 is a conductive member, 61 is a separating member, and 62 is a conductive shaft core.

<プロセスカートリッジ>
図7は導電性部材を帯電ローラとして具備している電子写真用のプロセスカートリッジの概略断面図である。このプロセスカートリッジは、現像装置と帯電装置とを一体化し、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されたものである。現像装置は、少なくとも現像ローラ73とトナー容器76とを一体化したものであり、必要に応じてトナー供給ローラ74、トナー79、現像ブレード78、および攪拌羽710を備えていても良い。帯電装置は、感光ドラム71、クリーニングブレード75、および帯電ローラ72を少なくとも一体化したものであり、廃トナー容器77を備えていても良い。帯電ローラ72、現像ローラ73、トナー供給ローラ74、および現像ブレード78は、それぞれ電圧が印加されるようになっている。
<Process cartridge>
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a process cartridge for electrophotographic which includes a conductive member as a charging roller. This process cartridge integrates a developing device and a charging device, and is configured to be removable from the main body of the electrophotographic device. The developing apparatus integrates at least the developing roller 73 and the toner container 76, and may include a toner supply roller 74, a toner 79, a developing blade 78, and a stirring blade 710, if necessary. The charging device is at least integrated with the photosensitive drum 71, the cleaning blade 75, and the charging roller 72, and may include a waste toner container 77. A voltage is applied to each of the charging roller 72, the developing roller 73, the toner supply roller 74, and the developing blade 78.

<電子写真装置>
図8は、導電性部材を帯電ローラとして用いた電子写真装置の概略構成図である。この電子写真装置は、四つの前記プロセスカートリッジが着脱可能に装着されたカラー電子写真装置である。各プロセスカートリッジには、ブラック、マゼンダ、イエロー、シアンの各色のトナーが使用されている。感光ドラム81は矢印方向に回転し、帯電バイアス電源から電圧が印加された帯電ローラ82によって一様に帯電され、露光光811により、その表面に静電潜像が形成される。
一方、トナー容器86に収納されているトナー89は、攪拌羽810によりトナー供給ローラ84へと供給され、トナー供給ローラ84から現像ローラ83上に搬送される。そして現像ローラ93と接触配置されている現像ブレード88により、現像ローラ83の表面上にトナー89が均一にコーティングされるとともに、摩擦帯電によりトナー89へと電荷が与えられる。
上記静電潜像は、感光ドラム81に対して接触配置される現像ローラ83によって搬送されるトナー89が付与されて現像され、トナー像として可視化される。
<Electrographer>
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an electrophotographic apparatus using a conductive member as a charging roller. This electrophotographic apparatus is a color electrophotographic apparatus in which the four process cartridges are detachably attached. Black, magenta, yellow, and cyan toners are used in each process cartridge. The photosensitive drum 81 rotates in the direction of the arrow and is uniformly charged by the charging roller 82 to which a voltage is applied from the charging bias power supply, and an electrostatic latent image is formed on the surface by the exposure light 811.
On the other hand, the toner 89 stored in the toner container 86 is supplied to the toner supply roller 84 by the stirring blade 810, and is conveyed from the toner supply roller 84 onto the developing roller 83. Then, the developing blade 88 arranged in contact with the developing roller 93 uniformly coats the toner 89 on the surface of the developing roller 83, and the toner 89 is charged by triboelectric charging.
The electrostatic latent image is developed by applying toner 89 conveyed by a developing roller 83 which is arranged in contact with the photosensitive drum 81, and is visualized as a toner image.

可視化された感光ドラム上のトナー像は、一次転写バイアス電源により電圧が印加された一次転写ローラ812によって、テンションローラ813と中間転写ベルト駆動ローラ814に支持、駆動される中間転写ベルト815に転写される。各色のトナー像が順次重畳されて、中間転写ベルト上にカラー像が形成される。
転写材819は、給紙ローラ(不図示)により装置内に給紙され、中間転写ベルト815と二次転写ローラ816の間に搬送される。二次転写ローラ816は、二次転写バイアス電源(不図示)から電圧が印加され、中間転写ベルト815上のカラー像を、転写材819に転写する。カラー像が転写された転写材819は、定着器818により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作が終了する。
The visualized toner image on the photosensitive drum is transferred to the intermediate transfer belt 815 supported and driven by the tension roller 813 and the intermediate transfer belt drive roller 814 by the primary transfer roller 812 to which a voltage is applied by the primary transfer bias power supply. NS. Toner images of each color are sequentially superimposed to form a color image on the intermediate transfer belt.
The transfer material 819 is fed into the apparatus by a paper feed roller (not shown), and is conveyed between the intermediate transfer belt 815 and the secondary transfer roller 816. A voltage is applied to the secondary transfer roller 816 from the secondary transfer bias power supply (not shown) to transfer the color image on the intermediate transfer belt 815 to the transfer material 819. The transfer material 819 on which the color image is transferred is fixed by the fixing device 818, and is discharged to the outside of the apparatus to complete the printing operation.

一方、転写されずに感光ドラム上に残存したトナーは、クリーニングブレード85により掻き取られて廃トナー収容容器87に収納され、クリーニングされた感光ドラム81は、上述の工程に繰り返し使用される。また転写されずに中間転写ベルト815上に残存したトナーもクリーニング装置817により掻き取られる。
本発明の一態様によれば、電子写真装置を長期に亘って使用しても、異常放電および汚れ付着を抑制でき、良好な画像形成をなす導電性部材を提供できる。また、本発明の他の態様によれば、長期間に亘って白抜け画像の発生を抑制し、さらに、帯電部材への汚れの付着で生じる帯電電位の低下を抑え、画像不良を抑制できるプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供できる。
On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum without being transferred is scraped off by the cleaning blade 85 and stored in the waste toner storage container 87, and the cleaned photosensitive drum 81 is repeatedly used in the above-mentioned steps. Further, the toner remaining on the intermediate transfer belt 815 without being transferred is also scraped off by the cleaning device 817.
According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a conductive member which can suppress abnormal discharge and stain adhesion even when the electrophotographic apparatus is used for a long period of time and can form a good image. Further, according to another aspect of the present invention, a process capable of suppressing the generation of a white-out image for a long period of time, further suppressing a decrease in the charging potential caused by adhesion of stains to a charging member, and suppressing image defects. Cartridges and electrophotographic devices can be provided.

<実施例1>
〔1.導電性支持体の作製〕
段階的に外径が異なっている全長252mmの丸棒状の快削鋼を用意した。前記丸棒の両端部11mmずつを除く中央230mmの範囲は外径8.5mmであり、両端部11mmの部分は、外径6mmである。実施例1では、前記丸棒状の快削鋼を導電性支持体A1とした。
<Example 1>
[1. Fabrication of conductive support]
A round bar-shaped free-cutting steel having a total length of 252 mm having different outer diameters was prepared. The range of the center 230 mm excluding the both ends 11 mm of the round bar has an outer diameter of 8.5 mm, and the portion of the both ends 11 mm has an outer diameter of 6 mm. In Example 1, the round bar-shaped free-cutting steel was used as the conductive support A1.

〔2.樹脂粒子の準備〕
ポリイソブチレン(重量平均分子量100万、シグマアルドリッチ製)を、冷凍粉砕機(JFC−2000(日本分析工業(株)製))を使用して凍結粉砕した。次いで、分級機内蔵メディア撹拌型乾式連続超微粉砕機(商品名:ファインミル(SF型);日本コークス工業社製)を用いて、解砕分級を行い、50μm以上の粗粉を除去した。次いで、風力分級機(商品名:エルボジェットラボEJ−L3;日鉄鉱業社製)を用いて、粒径が2μm以下の微粉、および、粒径が8μm以上の粗粉を分級除去したポリイソブチレン粒子を得た。
[2. Preparation of resin particles]
Polyisobutylene (weight average molecular weight 1 million, manufactured by Sigma-Aldrich) was freeze-ground using a freezing crusher (JFC-2000 (manufactured by Nippon Analytical Industry Co., Ltd.)). Next, crushing and classification was performed using a media stirring type dry continuous ultrafine crusher (trade name: Fine Mill (SF type); manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.) with a built-in classifier to remove coarse powder of 50 μm or more. Next, polyisobutylene obtained by classifying and removing fine powder having a particle size of 2 μm or less and coarse powder having a particle size of 8 μm or more using a wind power classifier (trade name: Elvo Jet Lab EJ-L3; manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.). Obtained particles.

〔3.表面層の形成〕
図9に粒子を塗布して表面層を形成する塗布装置の概略図を示す。当該粉塗布装置は粒子90、粒子貯蓄部91、粒子塗布ローラ92、および粒子被塗布部材93からなり、粒子被塗布部材93として導電性支持体A1を設置することで、表面層を形成できる。
[3. Surface layer formation]
FIG. 9 shows a schematic view of a coating device for coating particles to form a surface layer. The powder coating device includes particles 90, a particle storage unit 91, a particle coating roller 92, and a particle coating member 93, and a surface layer can be formed by installing the conductive support A1 as the particle coating member 93.

粒子塗布ローラ92は、導電性芯金の外周に発泡層が形成された弾性スポンジローラであり、粒子被塗布部材93との対向部において所定の接触領域(ニップ部)を形成して配設され、図示矢印方向(時計まわり)に回転する。このとき、粒子塗布ローラ92は粒子被塗布部材に対し、所定の侵入量、すなわち、粒子塗布ローラ92が粒子被塗布部材93により凹状とされる、凹みを持って接触している。粒子を塗布する際には、接触領域において互いに逆方向に移動するよう回転しており、この動作により、粒子塗布ローラ92による粒子被塗布部材93への粒子塗布、及び粒子被塗布部材93上の粒子の剥ぎ取りを行っている。 The particle coating roller 92 is an elastic sponge roller in which a foam layer is formed on the outer periphery of the conductive core metal, and is arranged so as to form a predetermined contact region (nip portion) at a portion facing the particle coated member 93. , Rotate in the direction of the arrow (clockwise) shown. At this time, the particle coating roller 92 is in contact with the particle coating member with a predetermined amount of penetration, that is, the particle coating roller 92 has a recess formed by the particle coating member 93. When the particles are applied, they rotate so as to move in opposite directions in the contact region, and by this operation, the particles are applied to the particle-applied member 93 by the particle-applying roller 92, and the particles are applied on the particle-applied member 93. The particles are being stripped.

表面層を形成する粒子90として凍結粉砕によって作製したポリイソブチレン粒子を、粒子塗布ローラ92を90rpm、導電性支持体A1を100rpmで10秒間駆動回転し、導電性支持体A1に塗布し、未加熱導電性部材a1を得た。
次いで、未加熱導電性部材a1をオーブンに搬入し、温度80℃で2時間の加熱を行って電子写真用の導電性部材(帯電ローラ)A1を得た。
The polyisobutylene particles produced by freeze pulverization as the particles 90 forming the surface layer are driven and rotated at 90 rpm for the particle coating roller 92 and 100 rpm for the conductive support A1 for 10 seconds to be applied to the conductive support A1 and not heated. A conductive member a1 was obtained.
Next, the unheated conductive member a1 was carried into an oven and heated at a temperature of 80 ° C. for 2 hours to obtain a conductive member (charged roller) A1 for electrophotographic.

(4.特性評価)
本実施例の導電性部材A1を以下の評価試験に供した。評価結果を表6に示す。なお、導電性部材がローラ形状の導電性部材である場合、x軸方向、y軸方向、及びz軸方向は、それぞれ以下の方向を意味する。
x軸方向は、ローラ(導電性部材)の長手方向である。
y軸方向は、x軸に直交するローラ(導電性部材)の横断面(すなわち、円形断面)における接線方向である。
z軸方向は、x軸に直交するローラ(導電性部材)の横断面における直径方向である。また「xy平面」とはz軸に直交する平面を意味し、「yz断面」とはx軸に直交する断面を意味する。
(4. Characteristic evaluation)
The conductive member A1 of this example was subjected to the following evaluation test. The evaluation results are shown in Table 6. When the conductive member is a roller-shaped conductive member, the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction mean the following directions, respectively.
The x-axis direction is the longitudinal direction of the roller (conductive member).
The y-axis direction is the tangential direction in the cross section (that is, the circular cross section) of the roller (conductive member) orthogonal to the x-axis.
The z-axis direction is the radial direction in the cross section of the roller (conductive member) orthogonal to the x-axis. Further, the "xy plane" means a plane orthogonal to the z-axis, and the "yz cross section" means a cross section orthogonal to the x-axis.

[評価4−1.3次元的に連続な骨格と厚み方向に連通した細孔の確認、および、骨格を構成する複数の樹脂粒子間のネックの有無の確認]
表面層が共連続構造を有するか否かは以下の方法により確認した。導電性部材A1の表面層に対して、収束イオンビーム法を使用して、x軸方向及びy軸方向に各250μmの長さ、z軸方向には導電性支持体A1を含む700μmの深さで切片を切り出した。次に、X線CT検査装置(商品名:TOHKEN−SkyScan2011(線源:TX−300)、マース東研X線検査(株)製)を用い、この切片に対して3次元再構築を行った。得られた3次元像から、z軸に対して間隔1μmで2次元のスライス画像(xy平面と平行)を切り出した。次に、これらのスライス画像を2値化し、骨格部と細孔部とを識別した。当該スライス画像をz軸に対して順に確認していき、骨格部が3次元的に連続で細孔部が厚み方向に連通しているか否かを確認した。なお、本評価の結果を示す表において、骨格部が3次元的に連続で細孔部が厚み方向に連通している場合には「Y」、骨格部が3次元的に連続で細孔部が厚み方向に連通していない場合には「N」と表記した。
また、当該骨格部が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成されているか否かを確認した。本評価の結果を示す表において、骨格部が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成されている場合には「Y」、骨格部が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成されていない場合には「N」と表記した。
[Evaluation 4-1.3 Confirmation of dimensionally continuous skeleton and pores communicating in the thickness direction, and confirmation of the presence or absence of a neck between a plurality of resin particles constituting the skeleton]
Whether or not the surface layer had a co-continuous structure was confirmed by the following method. Using the focused ion beam method, the surface layer of the conductive member A1 has a length of 250 μm in each of the x-axis direction and the y-axis direction, and a depth of 700 μm including the conductive support A1 in the z-axis direction. The section was cut out with. Next, a three-dimensional reconstruction was performed on this section using an X-ray CT inspection device (trade name: TOHKEN-SkyScan2011 (radioactive source: TX-300), manufactured by Mars Tohken X-ray Inspection Co., Ltd.). .. From the obtained three-dimensional image, a two-dimensional slice image (parallel to the xy plane) was cut out at an interval of 1 μm with respect to the z-axis. Next, these slice images were binarized to distinguish between the skeleton and the pores. The slice images were checked in order with respect to the z-axis, and it was confirmed whether or not the skeleton portion was three-dimensionally continuous and the pore portion communicated in the thickness direction. In the table showing the results of this evaluation, "Y" is given when the skeleton is three-dimensionally continuous and the pores are communicated in the thickness direction, and the skeleton is three-dimensionally continuous and the pores are connected. Is not communicated in the thickness direction, and is indicated as "N".
In addition, it was confirmed whether or not the skeleton portion was composed of a plurality of resin particles bonded to each other via the neck. In the table showing the results of this evaluation, "Y" when the skeleton part is composed of a plurality of resin particles bonded to each other via the neck, and a plurality of resins in which the skeleton part is bonded to each other via the neck. When it is not composed of particles, it is indicated as "N".

[評価4−2.貫通孔の評価]
前記切片の表面に白金を蒸着させて蒸着切片を得た。次いで当該蒸着切片の表面をz軸方向から、走査型電子顕微鏡(SEM)(商品名:S−4800、(株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて1000倍で撮影し、表面画像を得た。
次に当該表面画像を画像処理ソフトImage−pro plus(製品名、Media Cybernetics社製)で、150μm四方の領域に2.5μm間隔で分割線を縦に59本、横に59本作製し、合計3,600個の正方形群を形成し、評価画像を得た。
[Evaluation 4-2. Evaluation of through holes]
Platinum was vapor-deposited on the surface of the section to obtain a vapor-deposited section. Next, the surface of the vapor-deposited section was photographed from the z-axis direction using a scanning electron microscope (SEM) (trade name: S-4800, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) at a magnification of 1000 to obtain a surface image.
Next, the surface image was created by image processing software Image-pro plus (product name, manufactured by Media Cybernetics) in a 150 μm square area with 59 dividing lines vertically and 59 horizontally at 2.5 μm intervals, for a total of 59 division lines. A group of 3,600 squares was formed and an evaluation image was obtained.

次いで、当該評価画像において、3,600個のグリッド(正方形)のうち、導電性支持体の表面を含む正方形の数を目視で数えた。評価は以下の基準で行った。評価結果を表6に示す。なお、「導電性支持体の表面を含む正方形」とは、「表面層の表面から導電性支持体の表面が目視で確認できる正方形」という意味である。
<評価基準>
ランクA:導電性支持体の表面を含む正方形の数の合計が5個以下である。
ランクB:導電性支持体の表面を含む正方形の数の合計が6個以上25個以下である。
ランクC:導電性支持体の表面を含む正方形の数の合計が26個以上100個以下である。
ランクD:導電性支持体の表面を含む正方形の数の合計が101個以上である。
Next, in the evaluation image, the number of squares including the surface of the conductive support was visually counted out of the 3,600 grids (squares). The evaluation was performed according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 6. The "square including the surface of the conductive support" means "a square in which the surface of the conductive support can be visually confirmed from the surface of the surface layer".
<Evaluation criteria>
Rank A: The total number of squares including the surface of the conductive support is 5 or less.
Rank B: The total number of squares including the surface of the conductive support is 6 or more and 25 or less.
Rank C: The total number of squares including the surface of the conductive support is 26 or more and 100 or less.
Rank D: The total number of squares including the surface of the conductive support is 101 or more.

[評価4−3.表面層の非導電性の評価]
表面層の体積抵抗率は、走査型プローブ顕微鏡(SPM)(商品名:Q−Scope250、Quesant Instrument Corporation社製)を用い、コンタクトモードで測定した。
[Evaluation 4-3. Evaluation of non-conductiveness of surface layer]
The volume resistivity of the surface layer was measured in a contact mode using a scanning probe microscope (SPM) (trade name: Q-Scope250, manufactured by Questant Instrument Corporation).

まず、導電性部材A1(長手方向の長さ:230mm)を長手方向に10個の領域に等分した。各領域における表面層から、当該表面層を形成している骨格をピンセットで回収し、10個の試験片を用意した。該試験片の各々を、ステンレス鋼製の金属プレート上に設置して、10個の測定切片を作製した。次に、各測定切片について、金属プレート上の試料にSPMのカンチレバーを接触させ、カンチレバーに50Vの電圧を印加し、電流値を測定した。
また、該SPMで、各測定切片における試料の、電流値を測定した部分の厚さを算出し、試験片とカンチレバーとの接触面積を算出した。当該厚さと当該接部面積とから体積抵抗率を算出した。各測定切片から得られた体積抵抗率の平均値を、本評価における表面層の体積抵抗率とした。
First, the conductive member A1 (length in the longitudinal direction: 230 mm) was equally divided into 10 regions in the longitudinal direction. From the surface layer in each region, the skeleton forming the surface layer was recovered with tweezers, and 10 test pieces were prepared. Each of the test pieces was placed on a metal plate made of stainless steel to prepare 10 measurement sections. Next, for each measurement section, the cantilever of SPM was brought into contact with the sample on the metal plate, a voltage of 50 V was applied to the cantilever, and the current value was measured.
Further, in the SPM, the thickness of the portion where the current value was measured of the sample in each measurement section was calculated, and the contact area between the test piece and the cantilever was calculated. The volume resistivity was calculated from the thickness and the contact area. The average value of the volume resistivity obtained from each measurement section was taken as the volume resistivity of the surface layer in this evaluation.

上記測定を耐久評価前、耐久評価後に行い、これら2つの値の商から体積抵抗率の低下率を算出した。 The above measurement was performed before the durability evaluation and after the durability evaluation, and the reduction rate of the volume resistivity was calculated from the quotient of these two values.

[評価4−4.表面層のチャージアップ量の評価]
コロナ放電による導電性部材(帯電部材)の表面電位の測定は、帯電量測定装置(商品名:DRA−2000L、(株)QEA製)を用いて測定した。具体的には、当該帯電量測定装置のコロナ放電器を、そのグリッド部と、導電性部材A1の表面との間隙が1mmとなるように配置する。次いで、該コロナ放電器に8kVの電圧を印加して放電を発生させて、導電性部材の表面を帯電させ、放電終了後、10秒経過後の導電性部材の表面電位を測定する。長期使用による汚れ付着の抑制効果の確認のために、耐久評価前、耐久評価後に測定を行った。
[Evaluation 4-4. Evaluation of surface layer charge-up amount]
The surface potential of the conductive member (charged member) due to the corona discharge was measured using a charge amount measuring device (trade name: DRA-2000L, manufactured by QEA Co., Ltd.). Specifically, the corona discharger of the charge amount measuring device is arranged so that the gap between the grid portion and the surface of the conductive member A1 is 1 mm. Next, a voltage of 8 kV is applied to the corona discharger to generate a discharge to charge the surface of the conductive member, and the surface potential of the conductive member is measured 10 seconds after the end of the discharge. Measurements were performed before and after the durability evaluation in order to confirm the effect of suppressing dirt adhesion due to long-term use.

[評価4−5.粒子の円相当径の平均値D1の評価]
1,000倍の実体顕微鏡で観察しながら、前記切片の表面にある表面層をピンセットによって崩し、導電性支持体の表面上で、粒子が変形しないように留意し、1つ1つにまで分解した。次に白金を蒸着させて蒸着切片を得た。次いで当該蒸着切片の表面をz軸方向から、走査型電子顕微鏡(SEM)(商品名:S−4800、(株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて1,000倍で撮影し、表面画像を得た。
[Evaluation 4-5. Evaluation of the average value D1 of the equivalent circle diameter of the particles]
While observing with a 1,000x stereomicroscope, the surface layer on the surface of the section is broken down with tweezers, and care is taken not to deform the particles on the surface of the conductive support, and the particles are decomposed into individual pieces. did. Next, platinum was vapor-deposited to obtain a thin-film deposition section. Next, the surface of the vapor-deposited section was photographed from the z-axis direction using a scanning electron microscope (SEM) (trade name: S-4800, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) at a magnification of 1,000 to obtain a surface image. rice field.

次いで、当該表面画像を画像処理ソフトImage−pro plus(製品名、Media Cybernetics社製)を使用して、粒子が白、導電性支持体の表面、が黒くなるように処理し、カウント機能で任意の50個の粒子の円相当径を測定した。これを、導電性部材A1の長手方向を10等分し、得られた10領域に対して上記の測定を行い、任意の合計500個の粒子の円相当径の測定をし、この500個の円相当径の算術平均を粒子の円相当径の平均値D1とした。 Next, the surface image is processed using the image processing software Image-pro plus (product name, manufactured by Media Cybernetics) so that the particles are white and the surface of the conductive support is black, and the counting function is optional. The equivalent circle diameter of the 50 particles was measured. This is divided into 10 equal parts in the longitudinal direction of the conductive member A1, the above measurement is performed on the obtained 10 regions, and the circle-equivalent diameter of an arbitrary total of 500 particles is measured, and the 500 particles are measured. The arithmetic mean of the equivalent circle diameter was defined as the average value D1 of the equivalent circle diameter of the particles.

[評価4−6.ネック断面の円相当径の平均値D2の評価]
前記粒子の円相当径の平均値D1を測定した50個の粒子のうち、20個のネックの円相当径を画像処理ソフトImage−pro plus(製品名、Media Cybernetics社製)の距離測定機能を使用して測定した。次いで、上記粒子の円相当径D1と、ネックの円相当径D2との比を20個の粒子に対して算出した。
上記作業を、導電性部材A1を長手方向に10等分して得られる10個の領域の各領域内の任意の1点(合計200点)で行い、この200個の粒子の円相当径D1とネックの円相当径D2との比の算術平均をネック比Rとした。
[Evaluation 4-6. Evaluation of the average value D2 of the equivalent circle diameter of the neck cross section]
Of the 50 particles whose average value D1 of the equivalent circle diameter of the particles was measured, the equivalent circle diameter of 20 necks was measured by the distance measurement function of the image processing software Image-pro plus (product name, manufactured by Media Cybernetics). Used and measured. Next, the ratio of the equivalent circle diameter D1 of the particles to the equivalent circle diameter D2 of the neck was calculated for 20 particles.
The above operation is performed at any one point (200 points in total) in each of the 10 regions obtained by dividing the conductive member A1 into 10 equal parts in the longitudinal direction, and the circle-equivalent diameter D1 of the 200 particles. The arithmetic mean of the ratio between the neck and the equivalent circle diameter D2 of the neck was defined as the neck ratio R.

[評価4−7.表面層の厚さの評価]
前記のX線CTの測定で得られた2次元のスライス画像を2値化し、骨格部と細孔部とを識別した。2値化したスライス画像それぞれにおいて、骨格部の占める割合を数値化し、導電性支持体側から表面層側へ至る各領域の数値の確認を行い、骨格部の占める割合が2%以上になった領域を表面層の最表面部とした。以上の方法で、表面層の厚さ(導電性支持体の表面から表面層の最表面部までの厚さ)を測定した。
上記作業を、導電性部材A1を長手方向に10等分して得られる10個の領域の各領域内の任意の1点(合計10点)で行い、その平均厚さを表面層の厚さとした。
[Evaluation 4-7. Evaluation of surface layer thickness]
The two-dimensional slice image obtained by the above-mentioned X-ray CT measurement was binarized, and the skeleton portion and the pore portion were distinguished. In each binarized slice image, the ratio occupied by the skeleton part was quantified, the numerical value of each region from the conductive support side to the surface layer side was confirmed, and the region occupied by the skeleton part was 2% or more. Was used as the outermost surface portion of the surface layer. By the above method, the thickness of the surface layer (thickness from the surface of the conductive support to the outermost surface portion of the surface layer) was measured.
The above work is performed at any one point (10 points in total) in each of the 10 regions obtained by dividing the conductive member A1 into 10 equal parts in the longitudinal direction, and the average thickness thereof is defined as the thickness of the surface layer. did.

[評価4−8.表面層の空孔率の評価]
前記のX線CTの評価で得られる3次元像において、細孔部の占める割合を数値化し、表面層の空孔率を求めた。上記作業を、導電性部材A1を長手方向に10等分して得られる10個の領域の各領域内の任意の1点(合計10点)で行い、その平均値を表面層の空孔率とした。
[Evaluation 4-8. Evaluation of surface layer porosity]
In the three-dimensional image obtained by the evaluation of the X-ray CT, the proportion occupied by the pores was quantified, and the porosity of the surface layer was determined. The above work is performed at any one point (10 points in total) in each of the 10 regions obtained by dividing the conductive member A1 into 10 equal parts in the longitudinal direction, and the average value is the porosity of the surface layer. And said.

[評価4−9.ガラス転移温度Tgの測定]
先ず、導電性部材A1の表面層をピンセットで剥離し、3mgのサンプル量を得た。前記サンプルについて、示差走査熱量測定装置(ヤマト科学(株)製、DSC7020AS)を用いて、示差走査熱量測定を行った。温度−150℃にて30分間静置した後、10℃/分の昇温速度にて250℃まで変化させながら熱エネルギーの出入りを測定した。装置付属の解析ソフトにより、測定データよりガラス転移温度Tgを得た。
[Evaluation 4-9. Measurement of glass transition temperature Tg]
First, the surface layer of the conductive member A1 was peeled off with tweezers to obtain a sample amount of 3 mg. The differential scanning calorimetry was performed on the sample using a differential scanning calorimetry device (DSC7020AS, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.). After allowing to stand at a temperature of −150 ° C. for 30 minutes, the inflow and outflow of heat energy was measured while changing the temperature to 250 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. The glass transition temperature Tg was obtained from the measurement data using the analysis software attached to the device.

[評価4−10.非導電性の樹脂粒子の放射線崩壊性の確認]
この評価は、本発明に係る表面層を構成する樹脂粒子が、放射線崩壊型の樹脂で形成されているか否かを判定するものである。放射線崩壊型の樹脂であることの確認は、まず、コロナ放電に曝されていない、製造直後の電子写真用導電性部材から、表面層を構成している樹脂粒子をサンプリングし、該樹脂粒子を構成する樹脂の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定する。次いで、所定の方法で、該電子写真用導電性部材について、コロナ放電処理を施した後、該電子写真用導電性部材の表面層を構成する樹脂粒子をサンプリングし、GPCにて分子量を測定する。そして、コロナ王電の前後における分子量の差異から、樹脂粒子中の樹脂が、放射線崩壊型であるか否かを判定する。以下、詳細に述べる。
[Evaluation 4-10. Confirmation of radiation decay of non-conductive resin particles]
This evaluation is to determine whether or not the resin particles constituting the surface layer according to the present invention are formed of a radiation-disintegrating type resin. To confirm that the resin is a radiation-disintegrating type resin, first, the resin particles constituting the surface layer are sampled from the electrophotographic conductive member immediately after production, which has not been exposed to the corona discharge, and the resin particles are selected. The molecular weight of the constituent resin is measured by gel permeation chromatography (GPC). Next, the electrophotographic conductive member is subjected to a corona discharge treatment by a predetermined method, and then the resin particles constituting the surface layer of the electrophotographic conductive member are sampled and the molecular weight is measured by GPC. .. Then, from the difference in molecular weight before and after Corona Oden, it is determined whether or not the resin in the resin particles is of the radiation decay type. The details will be described below.

まず、製造直後の、コロナ放電に一度も曝されていない、導電性部材A1から表面層から、5mgの試料を採取する。該試料を、トルエン、クロロベンゼン、テトラヒドロフラン(THF)、トリフルオロ酢酸、1,1,1,3,3,3‐ヘキサフルオロ‐2‐プロパノール(HFIP)のうち、溶解しやすい溶媒を選択して、濃度が、1質量%の試料溶液を調製する。なお、導電性部材A1の表面層から採取した試料については、溶媒にクロロベンゼンを用いた。 First, immediately after production, a 5 mg sample is collected from the surface layer from the conductive member A1 that has never been exposed to the corona discharge. For the sample, a solvent that is easily dissolved from toluene, chlorobenzene, tetrahydrofuran (THF), trifluoroacetic acid, and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP) was selected. Prepare a sample solution having a concentration of 1% by mass. For the sample collected from the surface layer of the conductive member A1, chlorobenzene was used as the solvent.

調製した試料溶液を用いて以下の条件にて分子量を測定した。温度40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに溶離液として、試料の溶解に用いた溶媒を毎分1mLの流速で流す。該試料溶液の100μLをカラムに注入する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料(商品名:TSKgel標準ポリスチレン「0005202」〜「0005211」、東ソー社製)により作成された検量線の対数値とリテンションタイムとの関係から算出する。
また、GPC装置には、GPCゲル浸透クロマトグラフ装置(商品名:HLC−8120、東ソー社製)、検出器には、示差屈折率検出器(商品名:RI−8020、東ソー社製)を用いる。カラムには、市販のポリスチレンゲルカラム(商品名:TSK−GELSUPER HM−M、東ソー社製)を3本組み合わせる。
コロナ放電処理前の導電性部材A1に係る表面層からサンプリングされた試料のMwは100万であった。
Using the prepared sample solution, the molecular weight was measured under the following conditions. The column is stabilized in a heat chamber at a temperature of 40 ° C., and the solvent used for dissolving the sample is flowed through the column at this temperature as an eluent at a flow rate of 1 mL per minute. Inject 100 μL of the sample solution into the column. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is measured by using the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples (trade names: TSKgel standard polystyrenes "0005202" to "0005211", manufactured by Tosoh Corporation). Calculated from the relationship with retention time.
A GPC gel permeation chromatograph device (trade name: HLC-8120, manufactured by Tosoh Corporation) is used as the GPC device, and a differential refractive index detector (trade name: RI-8020, manufactured by Tosoh Corporation) is used as the detector. .. Three commercially available polystyrene gel columns (trade name: TSK-GELSUPER HM-M, manufactured by Tosoh Corporation) are combined with the column.
The Mw of the sample sampled from the surface layer of the conductive member A1 before the corona discharge treatment was 1 million.

続いて、導電性部材A1のコロナ放電処理は、春日電機(株)製のコロナ放電表面処理装置を用いて行った。実施環境はH/H環境(温度30℃、相対湿度80%の環境)であった。
コロナ放電の詳細な方法を、図10を用いて説明する。
導電性部材101の両端部102を支持部103で固定し、アルミニウム製のコロナ電極104の長手方向が、導電性部材101の長手方向と平行になるよう、そしてコロナ電極104の表面が導電性部材101の表面に向くよう位置を調整した。コロナ電極104の表面と導電性部材101の表面との最近接部分の距離は1mmとした。支持部103を毎分30回転の速度で回転させることで導電性部材101を回転させ、電極側に電源105から8KVを印加した状態を2時間継続した。
Subsequently, the corona discharge treatment of the conductive member A1 was performed using a corona discharge surface treatment device manufactured by Kasuga Electric Co., Ltd. The implementation environment was an H / H environment (environment with a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 80%).
A detailed method of corona discharge will be described with reference to FIG.
Both ends 102 of the conductive member 101 are fixed by the support portions 103 so that the longitudinal direction of the aluminum corona electrode 104 is parallel to the longitudinal direction of the conductive member 101, and the surface of the corona electrode 104 is the conductive member. The position was adjusted so as to face the surface of 101. The distance between the surface of the corona electrode 104 and the surface of the conductive member 101 in close contact with each other was set to 1 mm. The conductive member 101 was rotated by rotating the support portion 103 at a speed of 30 rotations per minute, and the state in which 8 KV was applied from the power supply 105 to the electrode side was continued for 2 hours.

その後、導電性部材101の表面層から5mgの試料をサンプリングし、上記と同じ方法にてGPCによって重量平均分子量(Mw)を測定する。そして、コロナ放電後に係る導電性部材からサンプリングした試料のMwが、コロナ放電前の導電性部材からサンプリングした試料のMwよりも減少している場合には放射線崩壊型の樹脂であると判定した。
また、Mwが、コロナ放電後に上昇した場合には、放射線架橋型の樹脂であると判定した。各実施例および比較例に係る表面層および/または中間層を構成する樹脂粒子が「放射線崩壊型樹脂」であった場合は「Y」と表記し、「放射線架橋型樹脂」であった場合は「N」と表記した。
Then, a sample of 5 mg is sampled from the surface layer of the conductive member 101, and the weight average molecular weight (Mw) is measured by GPC by the same method as described above. Then, when the Mw of the sample sampled from the conductive member after the corona discharge is smaller than the Mw of the sample sampled from the conductive member before the corona discharge, it is determined that the resin is a radiation decay type resin.
Further, when Mw increased after the corona discharge, it was determined that the resin was a radiation crosslinked type. When the resin particles constituting the surface layer and / or the intermediate layer according to each Example and Comparative Example are "radiation decay type resin", they are indicated as "Y", and when they are "radiation crosslink type resin", they are indicated as "radiation crosslink type resin". Notated as "N".

(5.画像評価)
導電性部材A1を以下の評価試験に供した。
[評価5−1.画質の評価 黒ポチ]
導電性部材A1の初期(耐久試験(繰り返し使用試験)前)の非導電性の骨格に由来する画像不良(黒ポチ)を抑制する効果を以下の方法により確認した。電子写真装置として、電子写真方式のレーザープリンタ(商品名:Laserjet CP4525dn、HP社製)を用意した。ただし、導電性部材を、より過酷な評価環境に置くために、当該レーザープリンタを、単位時間当たりの出力枚数が、オリジナルの出力枚数よりも多い、A4サイズの用紙で、50枚/分となるように改造した。その際、記録メディアの出力スピードは300mm/秒、画像解像度は1,200dpiとした。
(5. Image evaluation)
The conductive member A1 was subjected to the following evaluation test.
[Evaluation 5-1. Image quality evaluation Black spot]
The effect of suppressing image defects (black spots) caused by the non-conductive skeleton in the initial stage (before the durability test (repeated use test)) of the conductive member A1 was confirmed by the following method. As an electrophotographic apparatus, an electrophotographic laser printer (trade name: Laserjet CP4525dn, manufactured by HP) was prepared. However, in order to place the conductive member in a harsher evaluation environment, the number of output sheets per unit time of the laser printer is 50 sheets / minute on A4 size paper, which is larger than the original output number. I remodeled it like this. At that time, the output speed of the recording medium was set to 300 mm / sec, and the image resolution was set to 1,200 dpi.

次に、当該レーザープリンタ専用のトナーカートリッジに、帯電ローラとして導電性部材A1を装着した。このトナーカートリッジを上記のレーザープリンタに装填し、H/H環境(温度30℃、相対湿度80%の環境)下で、ハーフトーン画像(感光ドラム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。このときの帯電ローラと電子写真感光体との間の印加電圧を−1,200Vとした。得られた画像を、目視で観察し、帯電部材起因の画像不良の有無、および、画像不良が認められる場合にはその程度を下記基準に基づいて評価した。 Next, the conductive member A1 was mounted as a charging roller on the toner cartridge dedicated to the laser printer. This toner cartridge is loaded into the above laser printer, and under an H / H environment (temperature 30 ° C., relative humidity 80% environment), a halftone image (width 1 dot, interval 2 in the direction perpendicular to the rotation direction of the photosensitive drum). An image that draws horizontal lines of dots) was output. The voltage applied between the charging roller and the electrophotographic photosensitive member at this time was set to -1,200 V. The obtained image was visually observed, and the presence or absence of image defects caused by the charging member and the degree of image defects, if any, were evaluated based on the following criteria.

<<評価基準>>
ランクA:黒点画像が無い。
ランクB:一部に軽微な黒点が見られる。
ランクC:全面に軽微な黒点が見られる。
ランクD:スジ状の黒い線が見られ、目立つ。
<< Evaluation Criteria >>
Rank A: There is no sunspot image.
Rank B: There are some slight black spots.
Rank C: Minor black spots can be seen on the entire surface.
Rank D: Black streaks are visible and stand out.

[評価5−2.白抜け画像の評価 白抜け画像発生電圧]
[評価5−1.画質の評価 黒ポチ]において得られた画像を目視で観察し、帯電部材からの局所的な強い放電に起因する画像ムラ(白抜け画像)の有無を観察した。
次いで、印加電圧を−1,010V、−1,020V、−1,030V・・・と10V毎に変えた以外は、上記と同様にして電子写真画像の出力、目視での評価を繰り返した。そして、帯電部材からの局所的な強い放電に起因する画像ムラ(白抜け画像)が目視にて確認できる電子写真画像が形成されたときの印加電圧を耐久試験前の白抜け画像発生電圧とした。
[Evaluation 5-2. Evaluation of white spot image White spot image generation voltage]
[Evaluation 5-1. Evaluation of image quality The image obtained in [Black Pochi] was visually observed, and the presence or absence of image unevenness (white spot image) due to local strong discharge from the charged member was observed.
Then, the output of the electrophotographic image and the visual evaluation were repeated in the same manner as described above, except that the applied voltage was changed every 10V to -1,010V, -1,020V, -1,030V .... Then, the applied voltage when an electrophotographic image in which image unevenness (whiteout image) due to local strong discharge from the charging member can be visually confirmed is formed is defined as the whiteout image generation voltage before the durability test. ..

[評価5−3.耐久試験後の汚れ付着に由来する画像不良の評価 白ポチ]
次に耐久試験を行い、汚れ付着に由来する画像不良の評価を行った。
耐久試験は[評価5−1.画質の評価 黒ポチ]に記述の、プロセスカートリッジ、および電子写真装置を使用してH/H環境下で実施した。
耐久試験は、2枚の画像を出力した後、感光ドラムの回転を完全に約3秒間停止させ、画像出力を再開するという間欠的な画像形成動作を繰り返して80000枚の電子写真画像を出力するものである。この際の出力画像は、サイズが4ポイントのアルファベットの「E」の文字が、A4サイズの紙の面積に対し被覆率が4%となるように印字されるような画像とした。
耐久後、ハーフトーン(感光ドラム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)画像を出力した。このハーフトーン画像に対し、汚れ付着に由来する画像不良を以下の基準で評価した。
[Evaluation 5-3. Evaluation of image defects due to dirt adhesion after durability test White spot]
Next, a durability test was conducted to evaluate image defects caused by dirt adhesion.
The durability test is [Evaluation 5-1. Evaluation of image quality The process was carried out in an H / H environment using the process cartridge and the electrophotographic apparatus described in [Black Pot].
In the durability test, after outputting two images, the rotation of the photosensitive drum is completely stopped for about 3 seconds, and the intermittent image forming operation of restarting the image output is repeated to output 80,000 electrophotographic images. It is a thing. The output image at this time was an image in which the letter "E" of the alphabet having a size of 4 points was printed so that the coverage was 4% with respect to the area of A4 size paper.
After the endurance, a halftone image (an image in which a horizontal line with a width of 1 dot and an interval of 2 dots is drawn in the direction perpendicular to the rotation direction of the photosensitive drum) was output. For this halftone image, image defects due to dirt adhesion were evaluated according to the following criteria.

<<評価基準>>
ランクA:汚れ付着に由来する画像欠陥が無い。
ランクB:一部に軽微な汚れ付着に由来する画像欠陥(白ポチ)が見られる。
ランクC:全面に軽微な汚れ付着に由来する画像欠陥(白ポチ)が見られる。
ランクD:全面に汚れ付着に由来する画像欠陥(白ポチ)が見られ、かつ、縦スジとして観察される。
<< Evaluation Criteria >>
Rank A: There are no image defects due to dirt adhesion.
Rank B: Image defects (white spots) due to slight stains are observed in some parts.
Rank C: Image defects (white spots) due to slight stain adhesion are observed on the entire surface.
Rank D: Image defects (white spots) due to dirt adhesion are observed on the entire surface, and are observed as vertical streaks.

<実施例2〜11>
〔1.導電性支持体の作製〕
実施例1に係る導電性支持体A1と同様にして導電性支持体を作製した。
<Examples 2 to 11>
[1. Preparation of conductive support]
A conductive support was produced in the same manner as the conductive support A1 according to Example 1.

〔2.樹脂粒子の準備〕
実施例2〜3に係る導電性部材の形成に用いる樹脂粒子は、50μmの粗粉を除去した後、風力分級機を用いて3μm以上の粒子を分級除去した以外は、実施例1に係るポリイソブチレン粒子と同様にして作製した。
また、実施例7〜8に係る導電性部材の形成に用いる樹脂粒子は、50μmの粗粉を除去した後、風力分級機を用いて15μm以下の粒子を分級除去した以外は、実施例1に係るポリイソブチレン粒子と同様にして作製した。
実施例4〜6、9〜11に係る導電性部材の形成に用いる樹脂粒子は、実施例1に係るポリイソブチレン粒子と同様にして作製した。
[2. Preparation of resin particles]
The resin particles used for forming the conductive member according to Examples 2 to 3 are the poly according to Example 1, except that after removing 50 μm of coarse powder, particles of 3 μm or more are classified and removed using a wind power classifier. It was prepared in the same manner as the isobutylene particles.
Further, the resin particles used for forming the conductive member according to Examples 7 to 8 are in Example 1 except that after removing 50 μm of coarse powder, particles of 15 μm or less were classified and removed using a wind power classifier. It was produced in the same manner as the polyisobutylene particles.
The resin particles used for forming the conductive member according to Examples 4 to 6 and 9 to 11 were produced in the same manner as the polyisobutylene particles according to Example 1.

〔3.表面層の形成〕
上記2.で準備した樹脂粒子を用い、導電支持体の回転時間(塗布時間)を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして導電性部材A2〜A12を作製した。
[3. Surface layer formation]
Above 2. Using the resin particles prepared in 1 above, conductive members A2 to A12 were produced in the same manner as in Example 1 except that the rotation time (coating time) of the conductive support was changed as shown in Table 1.

Figure 0006905418
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<実施例12〜19>
〔1.導電性支持体の作製〕
実施例1に係る導電性支持体A1と同様にして導電性支持体を作製した。
<Examples 12 to 19>
[1. Preparation of conductive support]
A conductive support was produced in the same manner as the conductive support A1 according to Example 1.

〔2.樹脂粒子の準備〕
樹脂粒子の材料を表2−1に記載の材料に変更した。また、実施例15に係る導電性部材の作製に用いる樹脂粒子は、50μmの粗粉を除去した後、風力分級機を用いて3μm以上の粒子を分級除去した。
また、実施例17に係る導電性部材の形成に用いる樹脂粒子は、50μmの粗粉を除去した後、風力分級機を用いて15μm以下の粒子を分級除去した。
それら以外は、実施例1に係るポリイソブチレン粒子と同様にして、実施例12〜19に係る導電性部材の形成に用いる樹脂粒子を作製した。
[2. Preparation of resin particles]
The material of the resin particles was changed to the material shown in Table 2-1. Further, for the resin particles used for producing the conductive member according to Example 15, after removing 50 μm of coarse powder, particles having a size of 3 μm or more were classified and removed using a wind power classifier.
Further, as for the resin particles used for forming the conductive member according to Example 17, after removing 50 μm of coarse powder, particles of 15 μm or less were classified and removed using a wind power classifier.
Other than these, resin particles used for forming the conductive member according to Examples 12 to 19 were produced in the same manner as the polyisobutylene particles according to Example 1.

〔3.表面層の形成〕
上記2.で準備した樹脂粒子を用い、加熱温度ならびに加熱時間を表2−1に記載したように変更した以外は、実施例1と同様にして導電性部材A12〜A19を作製した。なお、表2−1中の分子量は重量平均分子量である。
[3. Surface layer formation]
Above 2. Using the resin particles prepared in 1 above, conductive members A12 to A19 were produced in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature and the heating time were changed as shown in Table 2-1. The molecular weight in Table 2-1 is the weight average molecular weight.

Figure 0006905418
Figure 0006905418

PIB:ポリイソブチレン;PαMS:ポリαメチルスチレン;PBMA:ポリメタクリル酸ブチル;PIBMA:ポリメタクリル酸イソブチル;POM:ポリアセタール PIB: polyisobutylene; PαMS: polyα-methylstyrene; PBMA: polybutylmethacrylate; PIBMA: polyisobutylmethacrylate; POM: polyacetal

<実施例20>
解砕分級する際に、50℃で加熱しながら分級した、このとき、粒子の最表面が若干溶融されながら転がるため、球状粒子を得ることができる。当該球状粒子を使用した以外は、実施例1と同様にして導電性部材A20を製造した。
<Example 20>
When crushing and classifying, the particles were classified while heating at 50 ° C., and at this time, since the outermost surface of the particles rolls while being slightly melted, spherical particles can be obtained. The conductive member A20 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the spherical particles were used.

<実施例21>
まず、ポリイソブチレン樹脂をクロロベンゼンに溶解させてポリイソブチレン溶液を得た後、このポリイソブチレン溶液に対し、5質量%となるようラジカル捕捉剤であるp−ヒドロキノン(シグマアルドリッチ製)を添加した。十分に撹拌したのち、加熱によってクロロベンゼンを蒸発させ、ラジカル捕捉剤添加済のポリイソブチレン樹脂を得た。
次いで、ラジカル捕捉剤添加済のポリイソブチレン樹脂を使用した以外は実施例1と同様にして導電性部材A21製造した。
<Example 21>
First, a polyisobutylene resin was dissolved in chlorobenzene to obtain a polyisobutylene solution, and then p-hydroquinone (manufactured by Sigma Aldrich), which is a radical scavenger, was added to the polyisobutylene solution in an amount of 5% by mass. After sufficiently stirring, chlorobenzene was evaporated by heating to obtain a polyisobutylene resin to which a radical scavenger had been added.
Next, the conductive member A21 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the polyisobutylene resin to which the radical scavenger was added was used.

<実施例22>
リイソブチレン(重量平均分子量40万、シグマアルドリッチ製)を用いた以外は実施例20と同様にして導電性部材A22を製造した。
<Example 22>
Po Riisobuchiren (weight average molecular weight 400,000, Sigma Aldrich) to prepare a conductive member A22 in the same manner as in Example 20 except for using the.

<実施例23>
表3に示す種類と量の各材料を加圧式ニーダーで混合してA練りゴム組成物を得た。さらに、前記A練りゴム組成物166質量部と、表2−2に示す種類と量の各材料をオープンロールにて混合し未加硫ゴム組成物を調製した。
<Example 23>
Each material of the type and amount shown in Table 3 was mixed with a pressure kneader to obtain an A kneaded rubber composition. Further, 166 parts by mass of the A kneaded rubber composition and each material of the type and amount shown in Table 2-2 were mixed with an open roll to prepare an unvulcanized rubber composition.

Figure 0006905418
Figure 0006905418

Figure 0006905418
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快削鋼の表面に無電解ニッケルメッキ処理を施した全長252mm、外径6mmの丸棒を用意した。次に前記丸棒の両端部11mmずつを除く230mmの範囲に全周にわたって、接着剤を塗布した。接着剤は、導電性のホットメルトタイプのものを使用した。また、塗布にはロールコータ―を用いた。前記接着剤を塗布した丸棒を導電性の軸芯体(芯金)として使用した。その芯金表面に導電性樹脂層を設けた。導電性の軸芯体の供給機構、未加硫ゴムローラの排出機構を有するクロスヘッド押出機を用意し、クロスヘッドには内径12.5mmのダイスを取付け、押出機とクロスヘッドを80℃に、導電性の軸芯体の搬送速度を60mm/秒に調整した。 A round bar having a total length of 252 mm and an outer diameter of 6 mm was prepared by subjecting the surface of the free-cutting steel to electroless nickel plating. Next, the adhesive was applied over the entire circumference in a range of 230 mm excluding 11 mm at both ends of the round bar. As the adhesive, a conductive hot melt type adhesive was used. A roll coater was used for coating. The round bar coated with the adhesive was used as a conductive shaft core body (core metal). A conductive resin layer was provided on the surface of the core metal. Prepare a crosshead extruder with a conductive shaft core supply mechanism and an unvulcanized rubber roller discharge mechanism, attach a die with an inner diameter of 12.5 mm to the crosshead, and set the extruder and crosshead to 80 ° C. The transport speed of the conductive shaft core was adjusted to 60 mm / sec.

この条件で、押出機より未加硫ゴム組成物を供給して、クロスヘッド内にて導電性の軸芯体の外周面に未加硫ゴム組成物を弾性層として形成し、未加硫ゴムローラを得た。次に、170℃の熱風加硫炉中に前記未加硫ゴムローラを投入し、60分間加熱することで未研磨導電性ローラを得た。その後、弾性層の端部を切除、除去した。最後に、弾性層の表面を回転砥石で研磨した。これによって、中央部から両端部側へ各90mmの位置における各直径が8.4mm、中央部直径が8.5mmの導電性ローラを得た。
導電性支持体としてNBRゴムのついた導電性ローラを用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性部材A23を製造した。
Under these conditions, the unvulcanized rubber composition is supplied from the extruder, the unvulcanized rubber composition is formed as an elastic layer on the outer peripheral surface of the conductive shaft core in the cross head, and the unvulcanized rubber roller is formed. Got Next, the unvulcanized rubber roller was put into a hot air vulcanization furnace at 170 ° C. and heated for 60 minutes to obtain an unpolished conductive roller. Then, the end of the elastic layer was excised and removed. Finally, the surface of the elastic layer was polished with a rotary grindstone. As a result, a conductive roller having a diameter of 8.4 mm and a diameter of 8.5 mm at the center was obtained at a position of 90 mm from the center to both ends.
The conductive member A23 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a conductive roller with NBR rubber was used as the conductive support.

<実施例24>
表4に記載の材料をオープンロールにて混合して、実施例23と同様の操作で未加硫ゴム組成物から製造した導電性基体を作製し、導電性ローラを得た。
導電性支持体としてヒドリンゴムの付いた導電性ローラを用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性部材A24を製造した。
<Example 24>
The materials shown in Table 4 were mixed by an open roll to prepare a conductive substrate produced from an unvulcanized rubber composition by the same operation as in Example 23, and a conductive roller was obtained.
The conductive member A24 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a conductive roller having a hydrin rubber was used as the conductive support.

Figure 0006905418
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<実施例25>
先ず、カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が10質量%となるように調整した。このアクリルポリオール溶液1000質量部(固形分100質量部)に対して、表5に示す材料を用いて混合溶液を調製した。このとき、ブロックHDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)とブロックIPDI(イソホロンジイソシアネート)との混合物は、イソシアネート基とヒドロキシル基とのモル比(NCO/OH)が1.0であった。
<Example 25>
First, methyl isobutyl ketone was added to a caprolactone-modified acrylic polyol solution to adjust the solid content to 10% by mass. A mixed solution was prepared using the materials shown in Table 5 with respect to 1000 parts by mass of this acrylic polyol solution (100 parts by mass of solid content). At this time, the mixture of block HDI (hexamethylene diisocyanate) and block IPDI (isophorone diisocyanate) had a molar ratio (NCO / OH) of isocyanate groups to hydroxyl groups of 1.0.

Figure 0006905418
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次いで、450mLのガラス瓶に上記混合溶液210gと、メディアとして平均粒径0.8mmのガラスビーズ200gとを混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて24時間前分散を行った。その後、非架橋アクリル粒子(型式:MX−500 総研化学(株)製)10phrと、メディアとして平均粒径0.8mmのガラスビーズ200gとを混合し、ペイントシェーカー分散機を使用して10分間分散を行い、導電性樹脂層形成用の塗料を得た。なお、「phr」は、未加硫ゴム組成物100質量部に対する添加量(質量部)を意味する。 Next, 210 g of the mixed solution and 200 g of glass beads having an average particle size of 0.8 mm were mixed in a 450 mL glass bottle and pre-dispersed 24 hours using a paint shaker disperser. Then, 10 phr of non-crosslinked acrylic particles (model: MX-500 manufactured by Soken Kagaku Co., Ltd.) and 200 g of glass beads having an average particle size of 0.8 mm are mixed as a medium and dispersed for 10 minutes using a paint shaker disperser. A coating material for forming a conductive resin layer was obtained. In addition, "phr" means the addition amount (part by mass) with respect to 100 parts by mass of the unvulcanized rubber composition.

前記導電性支持体A1を、その長手方向を鉛直方向にして、前記導電性樹脂層形成用の塗料中に浸漬してディッピング法で塗工した。ディッピング塗布の浸漬時間は9秒間、引き上げ速度は、初期速度が20mm/秒、最終速度が2mm/秒、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、次いで温度90℃に設定した熱風循環乾燥機中において1時間乾燥し、さらに温度160℃に設定した熱風循環乾燥機中において1時間乾燥した。
その後、実施例1と同様にして表面層を形成し、導電性部材A25を製造した。
The conductive support A1 was dipped in the coating material for forming the conductive resin layer with its longitudinal direction in the vertical direction, and coated by a dipping method. The immersion time of the dipping coating was 9 seconds, and the pulling speed was 20 mm / sec at the initial speed and 2 mm / sec at the final speed, during which the speed was changed linearly with time. The obtained coated product was air-dried at room temperature for 30 minutes, then dried in a hot air circulation dryer set at a temperature of 90 ° C. for 1 hour, and further dried in a hot air circulation dryer set at a temperature of 160 ° C. for 1 hour.
Then, the surface layer was formed in the same manner as in Example 1, and the conductive member A25 was manufactured.

<実施例26>
導電性部材A1に対し、離間部材(導電性樹脂層端部に、外径8.6mm、内径6mm、幅2mmのリング)を取り付け、導電性部材A26を製造した。
<Example 26>
A separating member (a ring having an outer diameter of 8.6 mm, an inner diameter of 6 mm, and a width of 2 mm) was attached to the conductive member A1 to manufacture the conductive member A26.

<比較例1>
表面層を形成しなかったこと以外は、実施例25と同様にして導電性部材C1を製造した。
<Comparative example 1>
The conductive member C1 was manufactured in the same manner as in Example 25 except that the surface layer was not formed.

<比較例2>
表面層を形成後に、加熱をしなかったこと以外は、実施例1と同様にして導電性部材C2を製造した。
<Comparative example 2>
The conductive member C2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the surface layer was not heated.

<比較例3>
粒子として炭素粒子(日本カーボン製PC1020)を使用した以外は、実施例1と同様にして導電性部材C3を製造した。
<Comparative example 3>
The conductive member C3 was produced in the same manner as in Example 1 except that carbon particles (PC1020 manufactured by Nippon Carbon Co., Ltd.) were used as the particles.

<比較例4>
ファインミルによる分級の際に、表面層の粒子の円相当径の平均値が35μmとなるようにした以外は実施例1と同様にして導電性部材C4を製造した。
<Comparative example 4>
The conductive member C4 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the average value of the equivalent circle diameters of the particles in the surface layer was 35 μm when the particles were classified by the fine mill.

<比較例5>
表面層の加熱温度を150℃にした以外は、実施例1と同様にして導電性部材C5を製造した。
<Comparative example 5>
The conductive member C5 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature of the surface layer was set to 150 ° C.

<比較例6>
表面層の粒子の材料をポリスチレン(シグマアルドリッチ、重量平均分子量26万品)にした以外は、実施例1と同様にして導電性部材C6を製造した。
<Comparative Example 6>
The conductive member C6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the material of the particles in the surface layer was polystyrene (sigma-aldrich, weight average molecular weight: 260,000 items).

実施例1〜26に係る導電性部材A1〜A26および比較例1〜6に係る導電性部材C1〜C6を、実施例1に記載した評価4−1〜4−10および評価5−1〜5−3に供した。その結果を表6−1〜表6−6、および表7に示した。各表の内容は以下の通りである。
表6−1:実施例1〜18の評価4−1〜4−4の結果を示す。
表6−2:実施例1〜18の評価4−5〜4−10の結果を示す。
表6−3:実施例19〜26の評価4−1〜4−4の結果を示す。
表6−4:実施例19〜26の評価4−5〜4−10の結果を示す。
表6−5:比較例1〜6の評価4−1〜4−4の結果を示す。
表6−6:比較例1〜6の評価4−5〜4−10の結果を示す。
表7:実施例1〜26および比較例1〜6の評価5−1〜5−3の結果を示す。
The conductive members A1 to A26 according to Examples 1 to 26 and the conductive members C1 to C6 according to Comparative Examples 1 to 6 are evaluated in Evaluations 4-1 to 4-10 and Evaluations 5-1 to 5 described in Example 1. Dedicated to -3. The results are shown in Tables 6-1 to 6-6 and Table 7. The contents of each table are as follows.
Table 6-1: The results of evaluations 4-1 to 4-4 of Examples 1 to 18 are shown.
Table 6-2: The results of evaluations 4-5-4-10 of Examples 1-18 are shown.
Table 6-3: The results of evaluations 4-1 to 4-4 of Examples 19 to 26 are shown.
Table 6-4: The results of evaluations 4-5 to 4-10 of Examples 19 to 26 are shown.
Table 6-5: The results of evaluations 4-1 to 4-4 of Comparative Examples 1 to 6 are shown.
Table 6-6: The results of evaluations 4-5 to 4-10 of Comparative Examples 1 to 6 are shown.
Table 7: The results of evaluations 5-1 to 5-3 of Examples 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 6 are shown.

なお、比較例1にかかる導電性部材C1表面層を有さないため、評価4−1〜4−10に供さなかった。後述する表6−5、表6−6では、「−」と表記した。
さらに、比較例5に係る導電性部材C5については、表面層がネックを有さない膜であるため、表6−6中の評価4−6に係る「ネック断面の円相当径の平均値D2」の欄は「−」と表記した。
Since it does not have the conductive member C1 surface layer according to Comparative Example 1, it was not subjected to evaluations 4-1 to 4-10. In Tables 6-5 and 6-6, which will be described later, it is indicated as "-".
Further, regarding the conductive member C5 according to Comparative Example 5, since the surface layer is a film having no neck, the “average value D2 of the equivalent circle diameter of the neck cross section” according to the evaluation 4-6 in Table 6-6. The column of "" is written as "-".

Figure 0006905418
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<実施例27>
実施例27から実施例40は放射線崩壊型の樹脂を含む中間層を有する構成の実施例である。
<Example 27>
Examples 27 to 40 are examples of a configuration having an intermediate layer containing a radiation decay type resin.

〔中間層の形成〕
中間層は下記の様にして形成した。
まず、ポリメタクリル酸ターシャリーブチル(シグマアルドリッチ製、重量平均分子量17万品)をジメチルアセチルアミドに1質量%溶解し、塗工液1を得た。
前記導電性支持体A1を、その長手方向を鉛直方向にして、塗工液1中に浸漬してディッピング法で塗工した。ディッピング塗布の浸漬時間は9秒間、引き上げ速度は、初期速度が20mm/秒、最終速度が2mm/秒、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、温度160℃に設定した熱風循環乾燥機中において1時間乾燥して導電性支持体B1を得た。
[Formation of intermediate layer]
The intermediate layer was formed as follows.
First, 1% by mass of tertiary butyl polymethacrylate (manufactured by Sigma-Aldrich, weight average molecular weight 170,000 products) was dissolved in dimethylacetylamide to obtain a coating liquid 1.
The conductive support A1 was immersed in the coating liquid 1 with its longitudinal direction in the vertical direction and coated by the dipping method. The immersion time of the dipping coating was 9 seconds, and the pulling speed was 20 mm / sec at the initial speed and 2 mm / sec at the final speed, during which the speed was changed linearly with time. The obtained coated product was air-dried at room temperature for 30 minutes and dried in a hot air circulation dryer set at a temperature of 160 ° C. for 1 hour to obtain a conductive support B1.

〔評価6−1;中間層の非導電性の評価〕
中間層の非導電性の評価は以下の方法により行った。中間層の体積抵抗率は、走査型プローブ顕微鏡(SPM)(商品名:Q−Scope250、Quesant Instrument Corporation社製)を用い、コンタクトモードで測定した。
まず、導電性支持体B1を長手方向に10個の領域に等分した。そして、各領域から、当該中間層を、収束イオンビーム法によって、x軸方向に1mm、y軸方向に各500μmの長さ、z軸方向には導電性支持体A1を含む700μmの深さで切片を切り出して、10個の試験片を作製した。次いで、該試験片の各々を、ステンレス鋼製の金属プレート上に、導電性支持体A1の部分が、金属プレートと接するように置いて、10個の測定切片を得た。
次に、各測定切片の中間層の部分に、SPMのカンチレバーを接触させ、カンチレバーに50Vの電圧を印加し、電流値を測定した。
[Evaluation 6-1; Evaluation of non-conductive nature of the intermediate layer]
The non-conductive property of the intermediate layer was evaluated by the following method. The volume resistivity of the intermediate layer was measured in a contact mode using a scanning probe microscope (SPM) (trade name: Q-Scope250, manufactured by Quant Instrument Corporation).
First, the conductive support B1 was equally divided into 10 regions in the longitudinal direction. Then, from each region, the intermediate layer is subjected to a focused ion beam method at a length of 1 mm in the x-axis direction and 500 μm in the y-axis direction, and at a depth of 700 μm including the conductive support A1 in the z-axis direction. Sections were cut out to prepare 10 test pieces. Next, each of the test pieces was placed on a metal plate made of stainless steel so that the portion of the conductive support A1 was in contact with the metal plate, and 10 measurement sections were obtained.
Next, the cantilever of the SPM was brought into contact with the intermediate layer portion of each measurement section, a voltage of 50 V was applied to the cantilever, and the current value was measured.

次に、各試験片のyz断面を観察し、中間層の厚さを測定した。さらに、当該厚さと電流値から体積抵抗率を算出した。各試験片から得られた体積抵抗率の平均値を、本評価における中間層の体積抵抗率とした。 Next, the yz cross section of each test piece was observed, and the thickness of the intermediate layer was measured. Further, the volume resistivity was calculated from the thickness and the current value. The average value of the volume resistivity obtained from each test piece was taken as the volume resistivity of the intermediate layer in this evaluation.

〔評価6−2;中間層の厚さの測定〕
上記評価6−1において、各試験片から測定した中間層の厚みの平均値を、本評価における中間層の厚さとした。
[Evaluation 6-2; Measurement of intermediate layer thickness]
In the evaluation 6-1 above, the average value of the thickness of the intermediate layer measured from each test piece was taken as the thickness of the intermediate layer in this evaluation.

〔評価6−3;中間層が放射線崩壊型の樹脂であることの評価・ガラス転移温度Tgの評価〕
中間層を導電性支持体B1から剥離して試験片とした以外は、表面層における評価の方法と同様にして、放射線崩壊型の樹脂の判定、およびガラス転移温度Tgの評価を行った。
[Evaluation 6-3; Evaluation that the intermediate layer is a radiation decay type resin / Evaluation of glass transition temperature Tg]
The radiation decay type resin was determined and the glass transition temperature Tg was evaluated in the same manner as the evaluation method for the surface layer, except that the intermediate layer was peeled from the conductive support B1 to form a test piece.

〔中間層の外周への表面層の形成〕
導電性支持体A1の代わりに導電性支持体B1を使用し、さらに、表面層の粒子としてポリスチレン(シグマアルドリッチ製、重量平均分子量26万)を使用し、粒子堆積後の加熱温度を140℃、加熱時間を3時間にした。これらの点以外は、実施例1と同様にして導電性部材B1を製造した。
[Formation of surface layer on the outer circumference of the intermediate layer]
A conductive support B1 is used instead of the conductive support A1, and polystyrene (manufactured by Sigma-Aldrich, weight average molecular weight 260,000) is used as the particles of the surface layer, and the heating temperature after particle deposition is 140 ° C. The heating time was set to 3 hours. Except for these points, the conductive member B1 was manufactured in the same manner as in Example 1.

本実施例で得られた導電性部材B1を、実施例1に記載の評価4−1〜4−10、評価5−1〜5−3に供した。 The conductive member B1 obtained in this example was subjected to evaluations 4-1 to 4-10 and evaluations 5-1 to 5-3 described in Example 1.

<実施例28〜40>
塗工液1を、下記表8に示す塗工液2〜14に変更した以外は、実施例27と同様にして導電性部材B2〜B14を製造した。導電性部材B2〜B14に係る中間層について、実施例27に記載の評価6−1〜6−3に供した。
また、導電性部材B2〜B14を、実施例1に記載の評価4−1〜4−10、評価5−1〜5−3に供した。
<Examples 28-40>
Conductive members B2 to B14 were produced in the same manner as in Example 27, except that the coating liquid 1 was changed to the coating liquids 2 to 14 shown in Table 8 below. The intermediate layers according to the conductive members B2 to B14 were subjected to the evaluations 6-1 to 6-3 described in Example 27.
Further, the conductive members B2 to B14 were subjected to the evaluations 4-1 to 4-10 and evaluations 5-1 to 5-3 described in Example 1.

Figure 0006905418
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表8中、「材料」欄に記載の分子量は重量平均分子量である。また、同欄に記載の材料の略称の詳細は、下記の通りである。
PtBMA:ポリメタクリル酸ターシャリーブチル(R:−C(CH)、PMMA:ポリメタクリル酸メチル(R:−CH)、
PEMA:ポリメタクリル酸エチル(R:−CHCH)、
PBMA:ポリメタクリル酸ブチル(R:−CHCHCHCH)、
PiBMA:ポリメタクリル酸イソブチル(R:−CHCH(CH)、
PiPMA:ポリメタクリル酸イソプロピル(R:−CH(CH)、
P(B−iB)MA:メタクリル酸ブチル−メタクリル酸イソブチル共重合体、
P(B−E)MA:メタクリル酸ブチル−メタクリル酸エチル共重合体、
PαMS:ポリアルファメチル酸スチレン
PCMA:ポリメタクリル酸シクロヘキシル(R:−Cy)、
POM:ポリアセタール
HFIP:1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール。
In Table 8, the molecular weight described in the “Material” column is the weight average molecular weight. The details of the abbreviations of the materials described in the same column are as follows.
PtBMA: tertiary butyl polymethacrylate (R 1 : -C (CH 3 ) 3 ), PMMA: methyl polymethacrylate (R 1 : -CH 3 ),
PEMA: Polyethyl methacrylate (R 1 : -CH 2 CH 3 ),
PBMA: Polybutyl methacrylate (R 1 : -CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ),
PiBMA: Isobutyl polymethacrylate (R 1 : -CH 2 CH (CH 3 ) 2 ),
PiPMA: Polyisopropyl methacrylate (R 1 : -CH (CH 3 ) 2 ),
P (B-iB) MA: Butyl methacrylate-isobutyl methacrylate copolymer,
P (BE) MA: Butyl methacrylate-ethyl methacrylate copolymer,
ParufaMS: poly-alpha-methyl acid styrene PCMA: poly cyclohexyl methacrylate (R 1: -Cy),
POM: Polyacetal HFIP: 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol.

<実施例41>
実施例27と同様にして中間層を製造し、その後に実施例1と同様にして表面層を形成して導電性部材B15を製造した。導電性部材B15に係る中間層について、実施例27に記載の評価6−1〜6−3に供した。
また、導電性部材B15を、実施例1に記載の評価4−1〜4−10、評価5−1〜5−3に供した。
<Example 41>
An intermediate layer was produced in the same manner as in Example 27, and then a surface layer was formed in the same manner as in Example 1 to produce a conductive member B15. The intermediate layer related to the conductive member B15 was subjected to the evaluations 6-1 to 6-3 described in Example 27.
Further, the conductive member B15 was subjected to evaluations 4-1 to 4-10 and evaluations 5-1 to 5-3 described in Example 1.

<比較例7>
表面層の粒子の材料と中間層の材料を共に、ポリスチレン(シグマアルドリッチ、重量平均分子量26万品)を使用した以外は、実施例27と同様にして導電性部材C7を製造した。導電性部材C7に係る中間層について、実施例27に記載の評価6−1〜6−3に供した。
また、導電性部材C7を実施例1に記載の評価4−1〜4−10、評価5−1〜5−3に供した。
<Comparative Example 7>
The conductive member C7 was produced in the same manner as in Example 27, except that polystyrene (sigma-aldrich, weight average molecular weight 260,000 products) was used for both the material of the particles in the surface layer and the material of the intermediate layer. The intermediate layer related to the conductive member C7 was subjected to the evaluations 6-1 to 6-3 described in Example 27.
Further, the conductive member C7 was subjected to evaluations 4-1 to 4-10 and evaluations 5-1 to 5-3 described in Example 1.

<比較例8>
塗工液1にイオン導電性付与剤として、第四級アンモニウム塩(商品名:アデカサイザーLV70、旭電化工業(株)製)を5質量%添加した以外は、実施例27と同様にして導電性部材C8を製造した。導電性部材C8に係る中間層について、実施例27に記載の評価6−1〜6−3に供した。
また、導電性部材C8を、実施例1に記載の評価4−1〜4−10、評価5−1〜5−3に供した。
実施例27〜41、比較例7〜8についての評価6−1〜6−3の評価結果を表9に示す。また、評価4−1〜4−10の評価結果を表10−1及び表10−2に示す。さらに、評価5−1〜5−3の評価結果を表11に示す。
<Comparative Example 8>
Conductivity in the same manner as in Example 27, except that a quaternary ammonium salt (trade name: ADEKA Sizer LV70, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) was added to the coating liquid 1 as an ionic conductivity imparting agent in an amount of 5% by mass. The sex member C8 was manufactured. The intermediate layer related to the conductive member C8 was subjected to the evaluations 6-1 to 6-3 described in Example 27.
Further, the conductive member C8 was subjected to evaluations 4-1 to 4-10 and evaluations 5-1 to 5-3 described in Example 1.
Table 9 shows the evaluation results of evaluations 6-1 to 6-3 for Examples 27 to 41 and Comparative Examples 7 to 8. The evaluation results of evaluations 4-1 to 4-10 are shown in Tables 10-1 and 10-2. Further, the evaluation results of evaluations 5-1 to 5-3 are shown in Table 11.

Figure 0006905418
Figure 0006905418

Figure 0006905418
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Figure 0006905418
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10 帯電部材
11 感光ドラム
12 汚れ
13 電源
14 アース
20 表面層
21 帯電部材
22 感光ドラム
23 プラス極性のイオン
24 マイナスの電荷
31 表面層
32 芯金
33 導電性樹脂層

10 Charging member 11 Photosensitive drum 12 Dirt 13 Power supply 14 Earth 20 Surface layer 21 Charging member 22 Photosensitive drum 23 Positive polarity ions 24 Negative charge 31 Surface layer 32 Core metal 33 Conductive resin layer

Claims (20)

導電性支持体と、該導電性支持体の上に形成された表面層と、を有する電子写真用の導電性部材であって、
該表面層は3次元的に連続な骨格を有し、かつ、厚み方向に連通してなる細孔を有し、該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数が100個以下であり、
該骨格は、非導電性であり、
該骨格が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成され、
該樹脂粒子が、放射線崩壊型の樹脂を含み、かつ、
該樹脂粒子の円相当径の平均値D1が0.1μm以上20μm以下である、
ことを特徴とする電子写真用の導電性部材。
An electrophotographic conductive member having a conductive support and a surface layer formed on the conductive support.
The surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton and has pores communicating in the thickness direction, and an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed, and the region is photographed. When it is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and divided into 3,600 squares, the number of squares containing through holes is 100 or less.
The skeleton is non-conductive and
The skeleton is composed of a plurality of resin particles bonded to each other via a neck.
The resin particles contain a radiation-disintegrating type resin and
The average value D1 of the equivalent circle diameters of the resin particles is 0.1 μm or more and 20 μm or less.
A conductive member for electrophotographic feature.
前記放射線崩壊型の樹脂のガラス転移温度Tgが−150℃以上100℃以下である請求項1に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to claim 1, wherein the glass transition temperature Tg of the radiation decay type resin is −150 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. 前記放射線崩壊型の樹脂が、ポリイソブチレン、ポリαメチルスチレン、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸イソブチル、および、ポリアセタールからなる群から選択される何れかである請求項1または2に記載の電子写真用の導電性部材。 The electrophotograph according to claim 1 or 2, wherein the radiation-disintegrating resin is selected from the group consisting of polyisobutylene, poly-α-methylstyrene, polybutylmethacrylate, polyisobutylmethacrylate, and polyacetal. Conductive member for. 前記ネックの断面の円相当径の平均値D2が前記平均値D1の0.1倍以上0.7倍以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 1 to 3, wherein the average value D2 of the equivalent circle diameter of the cross section of the neck is 0.1 times or more and 0.7 times or less of the average value D1. .. 前記表面層の厚さが1μm以上30μm以下である請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface layer has a thickness of 1 μm or more and 30 μm or less. 前記表面層の体積抵抗率が1×1012Ω・cm以上1×1017Ω・cm以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 1 to 5, wherein the volume resistivity of the surface layer is 1 × 10 12 Ω · cm or more and 1 × 10 17 Ω · cm or less. 前記表面層の空孔率が20%以上80%以下である請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface layer has a porosity of 20% or more and 80% or less. 導電性支持体、中間層および表面層をこの順に有する電子写真用の導電性部材であって、
該表面層は3次元的に連続な骨格を有し、かつ、厚み方向に連通してなる細孔を有し、
該表面層の表面の、任意の150μm四方の領域を撮影し、該領域を縦に60等分、横に60等分して3,600個の正方形に等分割したときに、貫通孔が含まれている正方形の数が100個以下であり、
該骨格は、非導電性であり、
該骨格が、ネックを介して互いに結合した複数の樹脂粒子で構成され、
該樹脂粒子の円相当径の平均値D1が0.1μm以上20μm以下であり、かつ、
該中間層は、放射線崩壊型の樹脂を含み、かつ、非導電性である、ことを特徴とする電子写真用の導電性部材。
A conductive member for electrophotographic having a conductive support, an intermediate layer, and a surface layer in this order.
The surface layer has a three-dimensionally continuous skeleton and has pores communicating in the thickness direction.
A through hole is included when an arbitrary 150 μm square region on the surface of the surface layer is photographed and the region is divided into 60 equal parts vertically and 60 equal parts horizontally and equally divided into 3,600 squares. The number of squares is 100 or less,
The skeleton is non-conductive and
The skeleton is composed of a plurality of resin particles bonded to each other via a neck.
The average value D1 of the equivalent circle diameters of the resin particles is 0.1 μm or more and 20 μm or less, and
The intermediate layer is a conductive member for electrophotographic, which contains a radiation-disintegrating type resin and is non-conductive.
前記中間層の体積抵抗率が、1×1012Ω・cm以上1×1017Ω・cm以下である請求項8に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to claim 8, wherein the volume resistivity of the intermediate layer is 1 × 10 12 Ω · cm or more and 1 × 10 17 Ω · cm or less. 前記中間層の体積抵抗率が、1×1015Ω・cm以上1×1017Ω・cm以下である請求項9に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to claim 9, wherein the volume resistivity of the intermediate layer is 1 × 10 15 Ω · cm or more and 1 × 10 17 Ω · cm or less. 前記放射線崩壊型の樹脂が、式(1)で示される構成単位を有するアクリル樹脂である請求項8〜10のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材:
Figure 0006905418
式(1)中、Rは、炭素数1〜6の炭化水素基を表す。
The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 8 to 10, wherein the radiation-disintegrating type resin is an acrylic resin having a structural unit represented by the formula (1).
Figure 0006905418
In formula (1), R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
前記Rが炭素数2以上6以下の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である請求項11に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to claim 11, wherein R 1 is a linear or branched alkyl group having 2 or more and 6 or less carbon atoms. 前記Rが、下記式(2)から(5)で示される基からなる群から選択される少なくとも1つである請求項11または12に記載の電子写真用の導電性部材:
(2)−C(CH
(3)−CH(CH
(4)−CH(CH)−C(CH
(5)−C(CH−CH(CH
The electrophotographic conductive member according to claim 11 or 12, wherein R 1 is at least one selected from the group consisting of the groups represented by the following formulas (2) to (5).
(2) -C (CH 3 ) 3 ,
(3) -CH (CH 3 ) 2 ,
(4) -CH (CH 3 ) -C (CH 3 ) 3 ,
(5) -C (CH 3 ) 2- CH (CH 3 ) 2 .
前記Rが−C(CHである請求項11〜13のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 11 to 13, wherein R 1 is −C (CH 3 ) 3. 前記放射線崩壊型の樹脂が、ポリメタクリル酸ターシャリーブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸イソブチル、ポリメタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ブチル−メタクリル酸イソブチル共重合体、メタクリル酸ブチル−メタクリル酸エチル共重合体、ポリアルファメチルスチレン、ポリメタクリル酸シクロヘキシル、およびポリアセタールからなる群から選択される何れかである請求項8〜10のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。The radiation-disintegrating type resin is a tertiary butyl polymethacrylate, methyl polymethacrylate, ethyl polymethacrylate, butyl polymethacrylate, isobutyl polymethacrylate, isopropyl polymethacrylate, butyl methacrylate-isobutyl methacrylate copolymer. The electrophotograph according to any one of claims 8 to 10, which is selected from the group consisting of a butyl methacrylate-ethyl methacrylate copolymer, polyalphamethylstyrene, polycyclohexylmethacrylate, and polyacetal. Conductive member for. 前記中間層の厚さが、1μm以上5μm以下である請求項8〜1のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 8 to 15 , wherein the thickness of the intermediate layer is 1 μm or more and 5 μm or less. 前記骨格を構成する樹脂粒子が、放射線崩壊型の樹脂を含む請求項8〜1のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 8 to 16 , wherein the resin particles constituting the skeleton include a radiation-disintegrating type resin. 前記導電性部材が前記表面層を保護する剛体構造体を備える請求項1〜1のいずれか一項に記載の電子写真用の導電性部材。 The conductive member for electrophotographic according to any one of claims 1 to 17 , wherein the conductive member includes a rigid body structure that protects the surface layer. 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であって、請求項1〜1のいずれか一項に記載の導電性部材を具備していることを特徴とするプロセスカートリッジ。 A process cartridge that is detachably configured on the main body of an electrophotographic apparatus and includes the conductive member according to any one of claims 1 to 18. 請求項1〜1のいずれか一項に記載の導電性部材を具備していることを特徴とする電子写真装置。 An electrophotographic apparatus comprising the conductive member according to any one of claims 1 to 18.
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