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JP2012008384A - Method for manufacturing electrifying member - Google Patents

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JP2012008384A
JP2012008384A JP2010144952A JP2010144952A JP2012008384A JP 2012008384 A JP2012008384 A JP 2012008384A JP 2010144952 A JP2010144952 A JP 2010144952A JP 2010144952 A JP2010144952 A JP 2010144952A JP 2012008384 A JP2012008384 A JP 2012008384A
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JP
Japan
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conductive
elastic layer
conductive elastic
mol
charging
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Pending
Application number
JP2010144952A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Watanabe
宏暁 渡辺
Satoshi Yamada
聡 山田
Masataka Kodama
真隆 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an electrifying member which has a low compression set even in a high-temperature and high-humidity environment and has a uniform electric resistance by suppressing bleed-out of an ionic conducting agent.SOLUTION: The method for manufacturing an electrifying member having a conductive support body and a conductive elastic layer includes a step of coating a surface of the conductive support body with a rubber composition containing epichlorohydrin rubber, a carbon black having a pH of 9 or higher and a DBP oil absorption of 50 to 69 ml/100 g, an ionic conducting agent, a zinc oxide, and sulfur and next cross-linking the rubber composition to form the conductive elastic layer.

Description

本発明は帯電部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a charging member.

感光体に接触させて当該感光体を帯電するための帯電部材は、一般に、導電性支持体上に導電性弾性層および表面層を有している。このような帯電部材は、感光体に常時、押圧されているため、感光体との当接部分で圧縮永久歪み(以下、「Cセット」という)を生じることがある。そして、Cセットは、当該Cセットに起因する横スジを有する電子写真画像(以下、「Cセット画像」という)を生じさせることがある。そのため帯電部材の圧縮永久歪みを小さくする必要がある。特に高温高湿においては、圧縮永久歪みは大きくなる傾向にある。帯電部材の圧縮永久歪みを抑制するためには、導電性弾性層に補強剤を添加する、または導電性弾性層の架橋密度を上げる等の方法が用いられる。   A charging member for charging a photosensitive member by contacting the photosensitive member generally has a conductive elastic layer and a surface layer on a conductive support. Since such a charging member is constantly pressed against the photoconductor, compression permanent deformation (hereinafter referred to as “C set”) may occur at a contact portion with the photoconductor. The C set may generate an electrophotographic image (hereinafter, referred to as “C set image”) having a horizontal stripe resulting from the C set. Therefore, it is necessary to reduce the compression set of the charging member. Particularly at high temperature and high humidity, compression set tends to increase. In order to suppress the compression set of the charging member, a method such as adding a reinforcing agent to the conductive elastic layer or increasing the crosslinking density of the conductive elastic layer is used.

また、導電性弾性層には、感光体と適切に当接させるために、適度な柔軟性が必要とされており、そのため、可塑剤を混合することが一般的に行われている。また、帯電部材として必要な導電性を得る為に導電剤が混合されている。導電性弾性層に添加した可塑剤や導電剤がイオン導電剤の場合には、導電性弾性層からブリードアウトして、感光体を汚染してしまうことがある。また、イオン導電剤がブリードアウトすると導電性弾性層の電気抵抗が不均一になることもある。   In addition, the conductive elastic layer is required to have appropriate flexibility in order to properly contact the photoreceptor, and therefore, a plasticizer is generally mixed. Further, a conductive agent is mixed in order to obtain conductivity necessary for the charging member. If the plasticizer or conductive agent added to the conductive elastic layer is an ionic conductive agent, it may bleed out from the conductive elastic layer and contaminate the photoreceptor. Further, when the ionic conductive agent bleeds out, the electric resistance of the conductive elastic layer may become non-uniform.

特許文献1には、エピクロロヒドリンゴムとアクリロニトリルブタジエンゴムのブレンドゴムにpH6.0以下のカーボンブラックを含む導電性弾性層を有する帯電ローラが提案されており、カーボンブラックを添加することで、導電性弾性層を補強している。しかし、pH6.0以下のカーボンブラックでは、前記ブレンドゴムの加硫速度が低下し架橋効率が向上しない。そのため、Cセット性は向上しない場合がある。また、pH6.0以下のカーボンブラックでは、イオン導電剤を吸着する効果がなく、イオン導電剤がブリードアウトし、感光体を汚染する場合がある。また、イオン導電剤がブリードアウトすることにより、導電性弾性層の電気抵抗が不均一になる場合がある。   Patent Document 1 proposes a charging roller having a conductive elastic layer containing carbon black having a pH of 6.0 or less in a blend rubber of epichlorohydrin rubber and acrylonitrile butadiene rubber. The elastic elastic layer is reinforced. However, with carbon black having a pH of 6.0 or less, the vulcanization rate of the blend rubber is lowered and the crosslinking efficiency is not improved. Therefore, the C set property may not be improved. In addition, carbon black having a pH of 6.0 or less has no effect of adsorbing the ionic conductive agent, and the ionic conductive agent may bleed out and contaminate the photoreceptor. Moreover, when the ionic conductive agent bleeds out, the electric resistance of the conductive elastic layer may become non-uniform.

特許文献2には、フタル酸ジブチル吸油量(以下、「DBP吸油量」という)70ml/100g以上のカーボンブラックを含有する導電性弾性層を有する帯電部材が提案されている。カーボンブラックがイオン導電剤を吸着することでブリードアウトを防ぐが、DBP吸油量が大きすぎるため、導電性に関与するイオン導電剤を必要以上に吸着してしまい、所望の電気抵抗を得ることができない場合がある。   Patent Document 2 proposes a charging member having a conductive elastic layer containing carbon black of 70 ml / 100 g or more of dibutyl phthalate oil absorption (hereinafter referred to as “DBP oil absorption”). Carbon black prevents bleed-out by adsorbing the ion conductive agent, but the DBP oil absorption is too large, so that the ion conductive agent involved in conductivity is adsorbed more than necessary, and the desired electrical resistance can be obtained. There are cases where it is not possible.

特開2002−108063号公報JP 2002-108063 A 特開2002−108062号公報JP 2002-108062 A

本発明の課題は、高温高湿環境下においても圧縮永久歪みが小さく、イオン導電剤のブリードアウトを抑制することで電気抵抗が均一である帯電部材の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for producing a charging member that has a small compression set even in a high-temperature and high-humidity environment and that has a uniform electric resistance by suppressing bleed-out of an ionic conductive agent.

前記課題は、以下の本発明によって解決される。   The said subject is solved by the following this invention.

本発明は、導電性支持体と導電性弾性層とを有する帯電部材の製造方法であって、エピクロロヒドリンゴム、pHが9以上でありDBP吸油量が50ml/100g以上69ml/100g以下であるカーボンブラック、イオン導電剤、酸化亜鉛、イオウを含むゴム組成物によって導電性支持体の表面を被覆し、次いで該ゴム組成物を架橋して導電性弾性層を形成する工程を含む帯電部材の製造方法である。   The present invention relates to a method for producing a charging member having a conductive support and a conductive elastic layer, wherein epichlorohydrin rubber has a pH of 9 or more and a DBP oil absorption of 50 ml / 100 g to 69 ml / 100 g. Production of a charging member comprising a step of coating a surface of a conductive support with a rubber composition containing carbon black, an ionic conductive agent, zinc oxide, and sulfur, and then forming a conductive elastic layer by crosslinking the rubber composition Is the method.

本発明の製法によって得られる帯電部材は、高温高湿環境において感光体に長期圧接しても圧縮永久歪みが小さく、画像不良の発生を抑えることができる。また、イオン導電剤のブリードアウトを抑制できるので、帯電部材の電気抵抗が均一であり、長期的に良好な画像が得られるとともに、感光体汚染を防ぐことができる。   The charging member obtained by the production method of the present invention has a small compression set even when pressed against a photoconductor for a long time in a high temperature and high humidity environment, and can suppress the occurrence of image defects. In addition, since the bleed-out of the ionic conductive agent can be suppressed, the electrical resistance of the charging member is uniform, a good image can be obtained in the long term, and contamination of the photoreceptor can be prevented.

本発明の帯電部材の断面図である。It is sectional drawing of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材の製造工程の概略図である。It is the schematic of the manufacturing process of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材を備えた電子写真装置の概略図である。1 is a schematic view of an electrophotographic apparatus provided with a charging member of the present invention. 本発明の帯電部材の抵抗測定装置の概略図である。It is the schematic of the resistance measuring apparatus of the charging member of this invention.

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

本発明の帯電部材は、導電性支持体上に導電性弾性層を有する帯電部材である。帯電部材としては、ローラ形状(帯電ローラ)、ブラシ型、ブレード型等が挙げられるが、帯電ローラを用いたローラ帯電方式が放電の安定性という点で好ましく、広く用いられる。   The charging member of the present invention is a charging member having a conductive elastic layer on a conductive support. Examples of the charging member include a roller shape (charging roller), a brush type, and a blade type. A roller charging method using a charging roller is preferable in terms of discharge stability and is widely used.

導電性弾性層は少なくともエピクロロヒドリンゴム、pHが9以上でありDBP吸油量が50ml/100g以上69ml/100g以下であるカーボンブラック、イオン導電剤、酸化亜鉛、及びイオウを含むゴム組成物を架橋してなるものである。   The conductive elastic layer is a cross-linked rubber composition containing at least epichlorohydrin rubber, carbon black having a pH of 9 or more and a DBP oil absorption of 50 ml / 100 g to 69 ml / 100 g, an ionic conductive agent, zinc oxide, and sulfur. It is made.

図1は、帯電部材として帯電ローラの概略図である。帯電ローラ10は、導電性支持体11、導電性弾性層12を具備し、必要に応じて表面層13を設けることができる。   FIG. 1 is a schematic view of a charging roller as a charging member. The charging roller 10 includes a conductive support 11 and a conductive elastic layer 12, and a surface layer 13 can be provided as necessary.

本発明のカーボンブラックは、pHが9以上でありDBP吸油量が50ml/100g以上69ml/100g以下である。pHが9未満であると加硫速度が低下し架橋密度が低下する。また、DBP吸油量が50ml/100g未満であるとイオン導電剤の吸着力が低く、導電性弾性層からイオン導電剤のブリードアウトを生じる。69ml/100gを超えると、イオン導電剤が必要以上に吸着されてしまい、所望の電気抵抗値を有する導電性弾性層を得ることが困難である。pHが9以上でありDBP吸油量が50ml/100g以上69ml/100g以下であるカーボンブラックのゴム100質量部に対する添加量の目安としては、0.5部以上15質量部以下である。   The carbon black of the present invention has a pH of 9 or more and a DBP oil absorption of 50 ml / 100 g or more and 69 ml / 100 g or less. When the pH is less than 9, the vulcanization rate is lowered and the crosslinking density is lowered. Further, when the DBP oil absorption is less than 50 ml / 100 g, the adsorptive power of the ionic conductive agent is low, and the ionic conductive agent bleeds out from the conductive elastic layer. When it exceeds 69 ml / 100 g, the ionic conductive agent is adsorbed more than necessary, and it is difficult to obtain a conductive elastic layer having a desired electric resistance value. As a guideline for the amount of carbon black having a pH of 9 or more and a DBP oil absorption of 50 ml / 100 g or more and 69 ml / 100 g or less to 100 parts by mass of rubber, it is 0.5 parts or more and 15 parts by mass or less.

本発明のエピクロロヒドリンゴムは、エピクロロヒドリン由来のユニット、エチレンオキサイド由来のユニット、アリルグリシジルエーテル由来のユニットからなる3元共重合体である。特に、エピクロロヒドリン由来のユニット20モル%以上25モル%以下とエチレンオキサイド由来のユニット70モル%以上75モル%以下とアリルグリシジルエーテル由来のユニット1モル%以上5モル%以下の比率であることが好ましい。   The epichlorohydrin rubber of the present invention is a ternary copolymer composed of a unit derived from epichlorohydrin, a unit derived from ethylene oxide, and a unit derived from allyl glycidyl ether. In particular, the ratio is from 20 mol% to 25 mol% of units derived from epichlorohydrin, from 70 mol% to 75 mol% of units derived from ethylene oxide, and from 1 mol% to 5 mol% of units derived from allyl glycidyl ether. It is preferable.

エチレンオキサイド由来のユニットの組成比が、70モル%以上では、電気抵抗と関係するイオン物質の伝導経路が多くなり、良好な電気抵抗が得られる。一方、75モル%以下では、エチレンオキサイド由来のユニットによる結晶性が抑制でき、加工性を維持することができる。アルキレンオキサイド由来のユニットとしては、特に制限はないが、適度な分子運動性を発現するのが好ましい。アリルグリシジルエーテル由来のユニットは、1モル%以上5モル%以下の範囲である。アリルグリシジルエーテル由来のユニットの組成比を1モル%以上5モル%以下とすることにより、加硫時の架橋密度が増大し、導電性が向上する。   When the composition ratio of the unit derived from ethylene oxide is 70 mol% or more, the conduction path of the ionic substance related to the electric resistance increases, and a good electric resistance is obtained. On the other hand, if it is 75 mol% or less, crystallinity due to units derived from ethylene oxide can be suppressed, and workability can be maintained. The unit derived from alkylene oxide is not particularly limited, but preferably exhibits appropriate molecular mobility. The unit derived from allyl glycidyl ether is in the range of 1 mol% to 5 mol%. By setting the composition ratio of the unit derived from allyl glycidyl ether to 1 mol% or more and 5 mol% or less, the crosslinking density at the time of vulcanization is increased and the conductivity is improved.

本発明において、イオン導電剤としては以下のものが用いられる。メチル−ジヒドロキシエチル−ドデシルアンモニウムパークロレート、テトラブチルアンモニウムパークロレート、テトラエチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライドなどの4級アンモニウム塩やそのポリエチレンオキサイド変性体、過塩素酸リチウム、臭素酸ナトリウム等の金属塩、またはエステル系可塑剤や界面活性剤など。特に、過塩素酸四級アンモニウム塩が抵抗をより均一に低下させるイオン導電剤として好ましい。更に四級アンモニウム塩の構造が下記化学式(1)で示されるものを用いることが、エピクロロヒドリンゴムとの相溶性の観点からより好ましい。   In the present invention, the following are used as the ion conductive agent. Quaternary ammonium salts such as methyl-dihydroxyethyl-dodecylammonium perchlorate, tetrabutylammonium perchlorate, tetraethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride and its modified polyethylene oxide, metal salts such as lithium perchlorate, sodium bromate, Or ester plasticizers and surfactants. In particular, quaternary ammonium perchlorate is preferable as an ionic conductive agent that lowers the resistance more uniformly. Further, it is more preferable to use a quaternary ammonium salt having the structure represented by the following chemical formula (1) from the viewpoint of compatibility with epichlorohydrin rubber.

Figure 2012008384
Figure 2012008384

上記式(1)中、R1〜R4は各々独立に、炭素数1〜16のアルキル基、下記化学式(2)で示される官能基から選ばれる何れかである。 In the above formula (1), R 1 to R 4 are each independently selected from alkyl groups having 1 to 16 carbon atoms and functional groups represented by the following chemical formula (2).

Figure 2012008384
Figure 2012008384

上記式(2)中、R5は、(−CH2CH2−O−)および炭素数1〜6のアルキレン基から選ばれる何れかであり、nは0または1である。 In the above formula (2), R 5 is any one selected from (—CH 2 CH 2 —O—) and an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and n is 0 or 1.

本発明において、酸化亜鉛は架橋を活性化させる目的で用いられる。また本発明において、イオウはゴムを加硫(架橋)させる目的で用いられる。イオウとしては、粉末イオウ、不溶性イオウ、各種イオウ含有有機化合物が使用できる。粉末イオウや不溶性イオウ、各種イオウ含有有機化合物は、加硫特性の調整が容易であるため、好ましく用いられる。   In the present invention, zinc oxide is used for the purpose of activating crosslinking. In the present invention, sulfur is used for the purpose of vulcanizing (crosslinking) rubber. As sulfur, powder sulfur, insoluble sulfur, and various sulfur-containing organic compounds can be used. Powdered sulfur, insoluble sulfur, and various sulfur-containing organic compounds are preferably used because adjustment of vulcanization characteristics is easy.

その他添加剤としては、各種炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリカ等の無機充填材を添加することができる。また、研磨性を向上させる目的で、補強性の低い炭酸カルシウムを添加することが好ましく、ゴム100質量部に対して30質量部以上150質量部以下添加することができる。炭酸カルシウムの平均粒子径としては、0.8μm以上2.0μm以下が好ましい。粒子径を0.8μm以上とすることにより、ゴム組成物の混合加工時に凝集塊を生じにくく分散性が向上する。また粒子径を2.0μm以下とすることにより帯電部材の表面粗さを制御し、抵抗ムラを小さくすることが出来、帯電均一性が良化する。   As other additives, various inorganic fillers such as calcium carbonate, talc, clay and silica can be added. In addition, for the purpose of improving the polishing properties, it is preferable to add calcium carbonate having low reinforcing properties, and 30 parts by mass or more and 150 parts by mass or less can be added with respect to 100 parts by mass of the rubber. The average particle size of calcium carbonate is preferably 0.8 μm or more and 2.0 μm or less. By setting the particle diameter to 0.8 μm or more, the dispersibility is improved due to the difficulty of forming an agglomerate during the mixing process of the rubber composition. Further, when the particle diameter is 2.0 μm or less, the surface roughness of the charging member can be controlled, the resistance unevenness can be reduced, and the charging uniformity is improved.

また、ハイドロタルサイト、酸化マグネシウム、等の受酸剤を添加してもよく、ゴム100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下添加することができる。   Moreover, you may add acid acceptors, such as a hydrotalcite and magnesium oxide, and can add 1 to 10 mass parts with respect to 100 mass parts of rubber | gum.

可塑剤としては、公知のオイル等を適宜添加することができる。本発明の導電性弾性層は、エピクロロヒドリンゴムを主成分とするため、各種エステル系可塑剤を用いることが好ましく、具体的には、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、フタル酸エステル等が挙げられる。また、感光体と接触して使用され導電性部材は、感光体へ可塑剤が移行することにより感光体を汚染してしまう恐れがあるため、可塑剤としては前記エステル化合物をプロピレングリコール等と反応させて高分子量化したエステル化合物が好ましい。その他にも、老化防止剤や加硫遅延剤、加工助剤等を適宜添加してもよい。   As the plasticizer, known oil or the like can be appropriately added. Since the electroconductive elastic layer of the present invention is mainly composed of epichlorohydrin rubber, it is preferable to use various ester plasticizers. Specific examples include adipic acid esters, sebacic acid esters, phthalic acid esters, and the like. It is done. In addition, the conductive member used in contact with the photoconductor may contaminate the photoconductor due to migration of the plasticizer to the photoconductor, so that the ester compound reacts with propylene glycol or the like as the plasticizer. An ester compound having a high molecular weight is preferred. In addition, an aging inhibitor, a vulcanization retarder, a processing aid, and the like may be added as appropriate.

これら各種材料は、バンバリーミキサーや加圧式ニーダーといった密閉型混合機、オープンロールの様な開放型の混合機を用いて混合し、ゴム中に分散することができる。   These various materials can be mixed and dispersed in rubber using a closed mixer such as a Banbury mixer or a pressure kneader or an open mixer such as an open roll.

本発明において前記各成分を含むゴム組成物によって導電性支持体の表面を被覆し、次いで該ゴム組成物を架橋して導電性弾性層を形成する。ゴム組成物による導電性支持体の被覆は、例えば押出し成形法によって行うことができる。   In the present invention, the surface of the conductive support is coated with the rubber composition containing the above components, and then the rubber composition is crosslinked to form a conductive elastic layer. The conductive support can be coated with the rubber composition by, for example, an extrusion method.

導電性弾性層の押出し成形温度は、70℃以上100℃以下の範囲が好ましい。押出し温度を70℃以上とすることにより、ゴム流動性を向上し、押出し時の形状安定性が良化する。100℃以下にすることにより、押出し時のゴム発熱を抑制し、ゴムの早期加硫(以下、「スコーチ」という)を防止することができる。   The extrusion temperature of the conductive elastic layer is preferably in the range of 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. By setting the extrusion temperature to 70 ° C. or higher, the rubber fluidity is improved, and the shape stability during extrusion is improved. By setting the temperature to 100 ° C. or less, it is possible to suppress the heat generation of rubber during extrusion and to prevent early rubber vulcanization (hereinafter referred to as “scorch”).

次に、押出し成形に関して、詳細に説明する。まず、エピクロロヒドリンゴム、カーボンブラック、炭酸カルシウム、酸化亜鉛等を配合し混練して未加硫ゴム組成物を調製する。続いて、得られた未加硫ゴム組成物を、導電性支持体とともに押出すことで導電性支持体を未加硫ゴム組成物で被覆する。図2はこの工程を模式的に示した説明図である。押出し機20は、クロスヘッド21を備える。導電性支持体11が導電性支持体送りローラ22によってクロスヘッド21に送られると共に、未加硫ゴム組成物が押出し機20によってクロスヘッド21に送られる。クロスヘッド21において導電性支持体11の周囲が未加硫ゴム組成物で被覆されたローラが得られる。未加硫ゴム組成物層の端部を突っ切り冶具23で定尺に切り取り、未加硫ローラ24が得られる。   Next, the extrusion molding will be described in detail. First, epichlorohydrin rubber, carbon black, calcium carbonate, zinc oxide and the like are blended and kneaded to prepare an unvulcanized rubber composition. Subsequently, the obtained unvulcanized rubber composition is extruded together with the conductive support to coat the conductive support with the unvulcanized rubber composition. FIG. 2 is an explanatory view schematically showing this process. The extruder 20 includes a cross head 21. The conductive support 11 is sent to the crosshead 21 by the conductive support feed roller 22 and the unvulcanized rubber composition is sent to the crosshead 21 by the extruder 20. In the cross head 21, a roller in which the periphery of the conductive support 11 is coated with an unvulcanized rubber composition is obtained. An end portion of the unvulcanized rubber composition layer is cut off by a cut-off jig 23 to obtain a non-vulcanized roller 24.

加硫は、熱風炉、加硫缶、熱盤、遠・近赤外線、誘導加熱などいずれの手法でも良く、加熱条件は130℃以上250℃以下で5分以上120分以下、好ましくは140℃以上200℃以下で10分以上40分以下で行われる。更に必要に応じて2次加硫することもできる。加硫後のローラは研磨等によって、所望の形状、もしくはローラの表面粗さを整えてもよい。   Vulcanization may be any method such as a hot stove, vulcanizer, hot platen, far / near infrared, induction heating, etc. The heating conditions are 130 ° C. or more and 250 ° C. or less and 5 minutes or more and 120 minutes or less, preferably 140 ° C. or more It is carried out at 200 ° C. or less for 10 minutes or more and 40 minutes or less. Further, secondary vulcanization can be performed as necessary. The roller after vulcanization may be adjusted to have a desired shape or the surface roughness of the roller by polishing or the like.

導電性支持体は、導電性を有し、感光体の表面を所望の電位に帯電できるように、その上に積層される導電性弾性層を密着支持する機能を有しているものであればいずれでもよい。導電性弾性層の表面は、必要に応じて表面層を設けることができる。概略図を図1に示す。表面層を設けることにより、感光体上にピンホール等の欠陥が生じた場合でも、ピンホールへの帯電電流の集中を緩和し、画像欠陥を抑える効果がある。表面層の体積抵抗率としては1×108Ω・cm以上1×1012Ω・cm以下が好ましい。 The conductive support is conductive so long as it has a function of closely supporting the conductive elastic layer laminated thereon so that the surface of the photoreceptor can be charged to a desired potential. Either is acceptable. A surface layer can be provided on the surface of the conductive elastic layer as necessary. A schematic diagram is shown in FIG. By providing the surface layer, even when a defect such as a pinhole occurs on the photoconductor, the concentration of the charging current to the pinhole is alleviated and the image defect is suppressed. The volume resistivity of the surface layer is preferably 1 × 10 8 Ω · cm or more and 1 × 10 12 Ω · cm or less.

表面層は、バインダー樹脂、導電性粒子、導電性複合粒子等からなる。バインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂が用いられる。具体的には、ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。ラクトン変性アクリルポリオールをイソシアネートで架橋したウレタン樹脂が特に好適に用いられる。表面層には、カーボンブラック、グラファイト、導電性酸化チタン、導電性酸化錫等から選ばれる導電性金属酸化物等の導電性粒子、または前記導電性粒子を他の粒子と複合化した導電性複合粒子等を適宜量分散させることができる。また、導電性弾性層の表面に微小な凹凸を形成することで、帯電均一性の向上を図ることができる。凹凸の形成方法としては、砥石により加硫後、導電性弾性層の表面粗さを調整する方法、表面層に表面粗し材を含有させる方法などがあげられる。表面粗し材としては、ウレタン系微粒子やシリコーン系微粒子、アクリル系微粒子、微粒子含有酸化物などの微粒子、導電性微粒子を用いることができる。   The surface layer is made of a binder resin, conductive particles, conductive composite particles, and the like. As the binder resin, a resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin is used. Specifically, urethane resin, fluorine resin, silicone resin, acrylic resin, polyamide resin, and the like can be given. A urethane resin obtained by crosslinking a lactone-modified acrylic polyol with an isocyanate is particularly preferably used. For the surface layer, conductive particles such as conductive metal oxide selected from carbon black, graphite, conductive titanium oxide, conductive tin oxide, etc., or a conductive composite in which the conductive particles are combined with other particles An appropriate amount of particles and the like can be dispersed. Further, by forming minute irregularities on the surface of the conductive elastic layer, it is possible to improve the charging uniformity. Examples of the method for forming the irregularities include a method of adjusting the surface roughness of the conductive elastic layer after vulcanization with a grindstone, a method of incorporating a surface roughening material into the surface layer, and the like. As the surface roughening material, fine particles such as urethane fine particles, silicone fine particles, acrylic fine particles, fine particle-containing oxides, and conductive fine particles can be used.

また、表面粗し材の他に、表面層の物性値調整などの目的で絶縁性の無機粒子を添加してもよい。無機粒子としては、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの無機微粉体を用いることが好ましい。表面層の形成方法としては、第一に上記の様なバインダー樹脂を溶剤に溶解または分散し、これに導電性粒子、表面粗し材、無機微粉体を分散する。更に得られた液を、ディッピング、ビーム塗工、ロールコーター等の塗工法によって、導電性弾性層の表面にコーティングする方法を挙げることができる。第二に、バインダー樹脂中に導電性粒子、表面粗し材、無機微粉体を練り込み、それを押出機などによって円筒形状に成形したものを用いて導電性弾性層の外周を被覆する方法を挙げることができる。   In addition to the surface roughening material, insulating inorganic particles may be added for the purpose of adjusting the physical property value of the surface layer. As the inorganic particles, it is preferable to use inorganic fine powders such as silica, titanium oxide, zinc oxide, and magnesium oxide. As a method for forming the surface layer, first, a binder resin as described above is dissolved or dispersed in a solvent, and conductive particles, a surface roughening material, and inorganic fine powder are dispersed therein. Furthermore, the method of coating the obtained liquid on the surface of the conductive elastic layer by a coating method such as dipping, beam coating, roll coater or the like can be mentioned. Second, there is a method of coating the outer periphery of the conductive elastic layer using kneaded conductive particles, surface roughening material, and inorganic fine powder in a binder resin, which are molded into a cylindrical shape by an extruder or the like. Can be mentioned.

なお、本発明における帯電部材には、必要に応じて、導電性弾性層や表面層以外に、接着層、拡散防止層、下地層、プライマー層等の機能層を設けることもできる。帯電ローラ等の帯電部材の圧縮永久歪みは、通常の電子写真の使用環境より、温度・湿度ともに高い40℃/95%RH環境を用いた加速試験により評価することができる。   The charging member in the present invention can be provided with functional layers such as an adhesive layer, a diffusion prevention layer, a base layer, and a primer layer in addition to the conductive elastic layer and the surface layer as necessary. The compression set of a charging member such as a charging roller can be evaluated by an acceleration test using a 40 ° C./95% RH environment in which both temperature and humidity are higher than those in a normal electrophotographic use environment.

図3は本発明の帯電部材としての帯電ローラ備えた画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置は、感光体30、感光体を帯電ローラ10により帯電する帯電装置、露光を行う潜像形成装置40、トナー像に現像する現像装置50、転写材に転写する転写装置60、感光体上の転写トナーを回収するクリーニング装置70、トナー像を定着する定着装置(不図示)、電荷を除電するための前露光手段の光照射装置80などから構成される。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus provided with a charging roller as a charging member of the present invention. The image forming apparatus includes a photosensitive member 30, a charging device that charges the photosensitive member with a charging roller 10, a latent image forming device 40 that performs exposure, a developing device 50 that develops a toner image, a transfer device 60 that transfers to a transfer material, and a photosensitive member. The image forming apparatus includes a cleaning device 70 that collects the transfer toner above, a fixing device (not shown) that fixes a toner image, and a light irradiation device 80 that serves as a pre-exposure unit for discharging charges.

感光体30は、導電性基体上に感光層を有する回転ドラム型でありアルミニウムシリンダーに膜厚18μmの有機感光体層をコートした感光体ドラムである。感光体は矢示の方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。帯電ローラ10は、感光体に所定の押圧力で当接されることにより接触配置される接触式の帯電ローラである。帯電ローラは、感光体の回転に従い回転する従動回転であり、帯電用電源から所定の直流電圧を印加することにより、感光体を所定の電位に帯電する。感光体に静電潜像を形成する潜像形成装置40としては、例えばレーザービームスキャナーなどの露光装置が用いられる。一様に帯電された感光体に画像情報に対応した露光を行うことにより、静電潜像が形成される。現像装置50は、感光体に近接または接触して配設される接触式の現像ローラを有する。感光体の帯電極性と同極性に静電的処理されたトナーを反転現像により、静電潜像をトナー像に可視化現像する。トナーは、ワックスを中心に荷電制御剤と色素等を含むスチレンとブチルアクリレートのランダムコポリマーを重合させ、更にポリエステル薄層を重合させシリカ微粒子等を外添した重合トナーである。転写装置60は、接触式の転写ローラを有する。感光体からトナー像を普通紙などの転写材61(転写材は、搬送部材を有する給紙システムにより搬送される。)に転写する。クリーニング装置70は、ブレード型のクリーニング部材、回収容器を有し、転写した後、感光体上に残留する転写残トナーを機械的に掻き落とし回収する。ここで、現像装置にて転写残トナーを回収する現像同時クリーニング方式を採用することにより、クリーニング装置を取り除くことも可能である。定着装置(不図示)は、加熱されたロール等で構成され、転写されたトナー像を定着し、機外に排出する。光照射装置80は、転写バイアスにより生じた電子写真感光体上の電荷を除電するための前露光手段として転写工程後かつ帯電工程前の領域に照射されるように配置される。   The photosensitive member 30 is a rotating drum type having a photosensitive layer on a conductive substrate, and is a photosensitive drum in which an organic photosensitive layer having a film thickness of 18 μm is coated on an aluminum cylinder. The photoreceptor is driven to rotate in the direction of the arrow at a predetermined peripheral speed (process speed). The charging roller 10 is a contact-type charging roller that is placed in contact with the photosensitive member by being brought into contact with the photosensitive member with a predetermined pressing force. The charging roller is driven rotation that rotates in accordance with the rotation of the photosensitive member, and charges the photosensitive member to a predetermined potential by applying a predetermined DC voltage from a charging power source. As the latent image forming apparatus 40 that forms an electrostatic latent image on the photosensitive member, for example, an exposure apparatus such as a laser beam scanner is used. An electrostatic latent image is formed by performing exposure corresponding to image information on a uniformly charged photoconductor. The developing device 50 has a contact-type developing roller disposed close to or in contact with the photoreceptor. The toner electrostatically processed to the same polarity as the charged polarity of the photosensitive member is reversely developed, and the electrostatic latent image is visualized and developed into a toner image. The toner is a polymerized toner obtained by polymerizing a random copolymer of styrene and butyl acrylate containing a charge control agent, a pigment and the like with a wax at the center, polymerizing a thin polyester layer, and externally adding silica fine particles. The transfer device 60 has a contact-type transfer roller. The toner image is transferred from the photoreceptor to a transfer material 61 such as plain paper (the transfer material is conveyed by a paper feed system having a conveying member). The cleaning device 70 includes a blade-type cleaning member and a collection container, and mechanically scrapes and collects the transfer residual toner remaining on the photosensitive member after the transfer. Here, it is also possible to remove the cleaning device by adopting a development simultaneous cleaning system in which the transfer device collects the transfer residual toner. The fixing device (not shown) includes a heated roll or the like, fixes the transferred toner image, and discharges the toner image outside the apparatus. The light irradiation device 80 is disposed so as to irradiate a region after the transfer process and before the charging process as a pre-exposure means for discharging the charge on the electrophotographic photosensitive member generated by the transfer bias.

以下、実施例及び比較例により詳細に説明する。
(実施例1)
<1.ゴム組成物の調製>
ゴム組成物の原料として以下のものを準備した。エピクロロヒドリンゴム(エピクロロヒドリン:エチレンオキサイド:アリルグリシジルエーテル=23モル%:73モル%:4モル%。「エピクロロヒドリンゴム1」という。)100質量部、イオン導電剤として過塩素酸第4級アンモニウム塩(メチル−ジヒドロキシエチル−ドデシルアンモニウムパークロレート:「イオン導電剤A」という。)2質量部、充填剤として重質炭酸カルシウム60質量部(平均粒径1.3μm)、補強剤としてカーボンブラック(Printex300 デグサ製 pH9.5、DBP吸油量66ml/100g)5質量部、酸化亜鉛5質量部、ステアリン酸亜鉛1質量部、老化防止剤として、2−メルカプトベンツイミダゾール(MB)0.5質量部、可塑剤としてセバシン酸ポリエステル5質量部。これらの原料を100℃に温度調節した加圧式ニーダーにて10分間混練して未加硫ゴム組成物を調製した。この未加硫ゴム組成物に加硫促進剤としてのテトラメチルチウラムモノスルフィド(「加硫促進剤A」という。)1質量部、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド(「加硫促進剤B」という。)1質量部、加硫剤としてのイオウ1.2質量部を加えて更に10分間、25℃に温度調節したオープンロールで混練した。
Hereinafter, it demonstrates in detail by an Example and a comparative example.
Example 1
<1. Preparation of rubber composition>
The following were prepared as raw materials for the rubber composition. Epichlorohydrin rubber (epichlorohydrin: ethylene oxide: allyl glycidyl ether = 23 mol%: 73 mol%: 4 mol%, referred to as “epichlorohydrin rubber 1”) 100 parts by mass, perchloric acid as ionic conductive agent Quaternary ammonium salt (methyl-dihydroxyethyl-dodecylammonium perchlorate: referred to as “ionic conductive agent A”) 2 parts by weight, heavy calcium carbonate 60 parts by weight (average particle size 1.3 μm) as filler, reinforcing agent Carbon black (Printex300 Degussa pH 9.5, DBP oil absorption 66 ml / 100 g) 5 parts by mass, zinc oxide 5 parts by mass, zinc stearate 1 part by mass, anti-aging agent, 2-mercaptobenzimidazole (MB) 0. 5 parts by mass, 5 parts by mass of sebacic acid polyester as a plasticizer. These raw materials were kneaded for 10 minutes in a pressure kneader whose temperature was adjusted to 100 ° C. to prepare an unvulcanized rubber composition. 1 part by mass of tetramethylthiuram monosulfide (referred to as “vulcanization accelerator A”) as a vulcanization accelerator and dipentamethylene thiuram tetrasulfide (referred to as “vulcanization accelerator B”) in this unvulcanized rubber composition. ) 1 part by mass and 1.2 parts by mass of sulfur as a vulcanizing agent were added and kneaded for 10 minutes with an open roll whose temperature was adjusted to 25 ° C.

<2.導電性弾性層の形成>
得られた未加硫ゴム組成物を図2の押出機(内径50mm、L/D 20)に供給し、スクリュー回転数15rpm、シリンダ温度、ヘッド温度を80℃として、クロスヘッド21に送った。導電性支持体11としては、熱硬化性接着剤(商品名:メタロックU−20)を塗布した直径6mm、長さ250mmの円柱形の鋼棒(表面はニッケルメッキ)を用いた。クロスヘッド21において導電性支持体11の周囲を未加硫ゴム組成物で被覆した。次いで、この被覆物を突っ切り冶具23で定尺に切り取り、未加硫ローラ24を得た。成形時の押出し加工性は以下の評価基準で評価した。結果を表3に示す。
○:良好な加工性、
×:スコーチ発生。
<2. Formation of conductive elastic layer>
The obtained unvulcanized rubber composition was supplied to the extruder (inner diameter 50 mm, L / D 20) shown in FIG. 2 and sent to the crosshead 21 at a screw rotation speed of 15 rpm, a cylinder temperature and a head temperature of 80 ° C. As the conductive support 11, a cylindrical steel rod (surface is nickel-plated) having a diameter of 6 mm and a length of 250 mm coated with a thermosetting adhesive (trade name: METALOC U-20) was used. In the cross head 21, the periphery of the conductive support 11 was coated with an unvulcanized rubber composition. Next, this coating was cut off with a cut-off jig 23 to obtain a non-vulcanized roller 24. Extrusion processability during molding was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 3.
○: Good workability,
X: Scorch is generated.

電気オーブンの中で160℃で2時間、加硫および接着剤の硬化を行った。続いて、ゴム部分の両端部を除去し、ゴム部分をプランジ研磨機(砥石 GC120、砥石径 φ300mm、砥石回転数 2500rpm、ワーク回転数 333rpm)により研磨し、端部直径8.3mm、中央部直径8.5mmのクラウン形状の弾性層を有する帯電ローラを得た。   Vulcanization and curing of the adhesive were performed in an electric oven at 160 ° C. for 2 hours. Subsequently, both end portions of the rubber portion were removed, and the rubber portion was polished by a plunge polishing machine (grinding stone GC120, grinding wheel diameter φ300 mm, grinding wheel rotation speed 2500 rpm, workpiece rotation speed 333 rpm), end diameter 8.3 mm, central diameter A charging roller having an 8.5 mm crown-shaped elastic layer was obtained.

<3.導電性弾性層の加硫速度>
導電性弾性層の加硫速度を以下に述べる方法で測定した。結果を表3に示す。
<3. Curing speed of conductive elastic layer>
The vulcanization rate of the conductive elastic layer was measured by the method described below. The results are shown in Table 3.

測定方法としては、オープンロールで混練りした後の未加硫ゴム組成物をJIS−K6300に準拠して加硫試験機ロータレス・レオメータRLR−3(東洋精機製)を用い、160℃30分にて最大トルクMHと最小トルクMLの差の90%分、最小トルクMLから上昇するまで、測定開始からの経過時間t90(分)を測定した。この時間を加硫速度(分、T90)とした。   As a measuring method, the unvulcanized rubber composition after kneading with an open roll is used at 160 ° C. for 30 minutes using a vulcanization tester rotorless rheometer RLR-3 (manufactured by Toyo Seiki) in accordance with JIS-K6300. Then, the elapsed time t90 (minutes) from the start of measurement was measured until it increased from the minimum torque ML by 90% of the difference between the maximum torque MH and the minimum torque ML. This time was taken as the vulcanization rate (min, T90).

<4.導電性弾性層のムーニースコーチ>
導電性弾性層のムーニースコーチを以下に述べる方法で測定した。結果を表3に示す。測定方法としては、オープンロールで混練りした後の未加硫ゴム組成物をJIS−K6300に準拠してムーニー粘度計SMV−300(島津製作所製)を用い、125℃の測定温度で粘度が、最低値から5ムーニー上昇するまでの時間t5(分)を測定した。この時間をムーニースコーチ(分、125℃)とした。
<4. Mooney scorch of conductive elastic layer>
The Mooney scorch of the conductive elastic layer was measured by the method described below. The results are shown in Table 3. As a measurement method, the unvulcanized rubber composition after kneading with an open roll is subjected to viscosity at a measurement temperature of 125 ° C. using a Mooney viscometer SMV-300 (manufactured by Shimadzu Corporation) in accordance with JIS-K6300. The time t5 (minutes) from the lowest value until 5 Mooney rises was measured. This time was taken as Mooney scorch (min, 125 ° C.).

<5.導電性弾性層の膨潤度>
導電性弾性層の膨潤度を以下に述べる方法で測定した。結果を表3に示す。測定方法としては、JIS K6258に基づき、室温23℃の環境下でトルエンに24時間浸漬放置し、放置前の体積V1と放置後の体積V2の値を測定し、数式1により膨潤度を算出した。サンプルは、導電性弾性層からゴム部分をスライスし、長さ20mm、厚さ2mmの円弧形状に加工して調製した。
(数式1) 膨潤度(%)=(V2/V1−1)×100
<5. Swelling degree of conductive elastic layer>
The degree of swelling of the conductive elastic layer was measured by the method described below. The results are shown in Table 3. As a measuring method, based on JIS K6258, it was left to stand for 24 hours in toluene at room temperature of 23 ° C., and the values of the volume V1 before being left and the volume V2 after being left were measured. . A sample was prepared by slicing a rubber portion from a conductive elastic layer and processing it into an arc shape having a length of 20 mm and a thickness of 2 mm.
(Formula 1) Swelling degree (%) = (V2 / V1-1) × 100

<6.表面層塗料の調製>
(6−1.導電性粒子Xの製造)
シリカ粒子(平均粒子径13.5nm、体積抵抗率1.5×1012Ω・cm)7.0kgに対して、メチルハイドロジェンポリシロキサン140gを、エッジランナーを稼動させながら添加し、588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で30分間混合攪拌した。なお、この時の攪拌速度は22rpmであった。 次に、カーボンブラック粒子(粒子径17nm、体積抵抗率1.9×102Ω・cm)7.0kgを、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加し、更に588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で60分間混合攪拌を行い、メチルハイドロジェンポリシロキサン被覆シリカ粒子にカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用いて80℃で60分間乾燥を行い、導電性粒子Xを得た。なお、この時の攪拌速度は22rpmであった。
<6. Preparation of surface layer paint>
(6-1. Production of conductive particles X)
To 7.0 kg of silica particles (average particle diameter 13.5 nm, volume resistivity 1.5 × 10 12 Ω · cm), 140 g of methylhydrogenpolysiloxane was added while operating the edge runner, and 588 N / cm. The mixture was stirred for 30 minutes with a linear load of (60 Kg / cm). The stirring speed at this time was 22 rpm. Next, 7.0 kg of carbon black particles (particle diameter 17 nm, volume resistivity 1.9 × 10 2 Ω · cm) was added over 10 minutes while operating the edge runner, and further 588 N / cm (60 Kg / cm). ) For 60 minutes with a linear load, carbon black was adhered to the methylhydrogenpolysiloxane-coated silica particles, and then dried at 80 ° C. for 60 minutes using a dryer to obtain conductive particles X. . The stirring speed at this time was 22 rpm.

得られた導電性粒子Xは、体積平均粒径が15nm、体積抵抗率は2.0×102Ω・cmであった。体積平均粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用い倍率100万倍に拡大した導電性粒子像を10個無作為にサンプリングし、その画像情報をもとに投影面積を求め、得られた面積の円相当径を計算して、求めた。体積抵抗率は、ロレスタGP MCP−T600(三菱化学株式会社製)を用いて測定した抵抗値から算出した。印加電圧100V、印加圧力は10MPaとした。 The obtained conductive particles X had a volume average particle size of 15 nm and a volume resistivity of 2.0 × 10 2 Ω · cm. The volume average particle diameter was obtained by randomly sampling 10 conductive particle images enlarged to 1 million magnification using a transmission electron microscope (TEM) and obtaining the projected area based on the image information. The equivalent circle diameter of the area was calculated and obtained. The volume resistivity was calculated from the resistance value measured using Loresta GP MCP-T600 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). The applied voltage was 100 V and the applied pressure was 10 MPa.

(6−2.金属酸化物粒子Yの製造)
ルチル型酸化チタン粒子(平均粒径15nm、体積抵抗率5.2×1010Ω・cm)1000g、表面処理剤としてイソブチルトリメトキシシラン110g、溶媒としてトルエン3000gをそれぞれ配合してスラリーを調製した。
(6-2. Production of metal oxide particles Y)
A slurry was prepared by blending 1000 g of rutile-type titanium oxide particles (average particle size 15 nm, volume resistivity 5.2 × 10 10 Ω · cm), 110 g of isobutyltrimethoxysilane as a surface treating agent, and 3000 g of toluene as a solvent.

このスラリーを、攪拌機で30分間混合した後、有効内容積の80%が平均粒子径0.8mmのガラスビーズで充填されたビスコミルに供給し、温度35±5℃で湿式解砕処理を行った。 湿式解砕処理して得たスラリーは、ニーダーを用いて減圧蒸留(バス温度:110℃、製品温度:30〜60℃、減圧度:約100Torr)によりトルエンを除去し、120℃で2時間、表面処理剤の焼付け処理を行った。焼付け処理後の粒子は、室温まで冷却した後、ピンミルを用いて粉砕し、金属酸化物粒子Yを得た。   This slurry was mixed with a stirrer for 30 minutes, and then supplied to Viscomill in which 80% of the effective internal volume was filled with glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm, and wet crushing was performed at a temperature of 35 ± 5 ° C. . Toluene was removed from the slurry obtained by the wet pulverization treatment by distillation under reduced pressure (bath temperature: 110 ° C., product temperature: 30-60 ° C., degree of vacuum: about 100 Torr) using a kneader, at 120 ° C. for 2 hours, The surface treatment agent was baked. The particles after the baking treatment were cooled to room temperature and then pulverized using a pin mill to obtain metal oxide particles Y.

(6−3.表面層用塗布液の調製)
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液(商品名:プラクセルDC2016、ダイセル化学工業(株)製)にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が20質量%となるように調製した。
(6-3. Preparation of coating solution for surface layer)
Methyl isobutyl ketone was added to a caprolactone-modified acrylic polyol solution (trade name: Plaxel DC2016, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) to prepare a solid content of 20% by mass.

この溶液500質量部に対して更に、以下の5成分を添加し、混合溶液を調製した。
・導電性粒子X:45質量部、
・金属酸化物粒子Y:25質量部、
・架橋アクリル粒子(商品名;MBX−8、積水化学工業(株)製):10質量部
・変性ジメチルシリコーンオイル(商品名;SH28PA、東レダウコーニングシリコーン(株)製):0.08質量部、
・ブロックイソシアネート混合物:80.14質量部。
The following five components were further added to 500 parts by mass of this solution to prepare a mixed solution.
-Conductive particles X: 45 parts by mass,
-Metal oxide particles Y: 25 parts by mass,
Cross-linked acrylic particles (trade name: MBX-8, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.): 10 parts by mass Modified dimethyl silicone oil (trade name: SH28PA, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.): 0.08 parts by mass ,
Block isocyanate mixture: 80.14 parts by mass.

このとき、ブロックイソシアネート混合物は、イソシアネート量NCOとしてはカプロラクトン変性ポリオール溶液中OHと「NCO/OH=1.0」となる量であった。450mLのガラス瓶に上記混合溶液280gと、メディアとしての平均粒径0.8mmのガラスビーズ200gを混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて12時間分散し、分散溶液を得た。   At this time, the blocked isocyanate mixture had an amount of OH in the caprolactone-modified polyol solution and “NCO / OH = 1.0” as the isocyanate amount NCO. In a 450 mL glass bottle, 280 g of the above mixed solution and 200 g of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm as a medium were mixed and dispersed for 12 hours using a paint shaker disperser to obtain a dispersed solution.

<7.表面層付き帯電ローラの製造>
この表面層用塗布液を、前記導電性弾性層上に1回ディッピング塗布し、常温で30分間風乾し、次いで80℃に設定した熱風循環乾燥機にて1時間乾燥し、更に160℃に設定した熱風循環乾燥機にて1時間乾燥して、表面層を形成した。なお、ディッピング塗布浸漬時間は9秒、ディッピング塗布引き上げ速度は、初期速度が20mm/s、最終速度は2mm/sになるように調節し、20mm/sから2mm/sの間は、時間に対して直線的に速度を変化させた。このようにして、導電性支持体上に導電性弾性層及び表面層をこの順に有する帯電ローラを製造した。
<7. Production of charging roller with surface layer>
This surface layer coating solution is dipped on the conductive elastic layer once, air-dried at room temperature for 30 minutes, then dried in a hot air circulating dryer set at 80 ° C. for 1 hour, and further set at 160 ° C. The surface layer was formed by drying with a hot air circulating dryer for 1 hour. The dipping coating dipping time is 9 seconds, the dipping coating lifting speed is adjusted so that the initial speed is 20 mm / s and the final speed is 2 mm / s, and the time between 20 mm / s and 2 mm / s is relative to the time. The speed was changed linearly. Thus, a charging roller having a conductive elastic layer and a surface layer in this order on a conductive support was produced.

帯電ローラの電気抵抗値を図4に示す方法で測定した。図中、記号10は帯電ローラ、90はステンレス製の円筒電極、91は抵抗、92はレコーダーである。帯電ローラをその両端部において各4.9Nのバネによる押圧力で円筒電極に当接させた。円筒電極を30rpmにて回転させながら外部直流電源93から−200Vを10秒間印加した際の抵抗値(平均値)を測定した。結果を表3に示す。   The electric resistance value of the charging roller was measured by the method shown in FIG. In the figure, symbol 10 is a charging roller, 90 is a cylindrical electrode made of stainless steel, 91 is a resistor, and 92 is a recorder. The charging roller was brought into contact with the cylindrical electrode at both ends thereof with a pressing force of 4.9 N springs. The resistance value (average value) was measured when -200 V was applied from the external DC power supply 93 for 10 seconds while rotating the cylindrical electrode at 30 rpm. The results are shown in Table 3.

<8.Cセット画像評価>
前記帯電ローラを電子写真感光体ドラムに当接させ、40℃/95%RH環境に1ヶ月間放置した。感光体ドラムは直径24mmであり、帯電ローラを、一端で4.9N、両端で9.8Nのバネによる押圧力で当接させた。 40℃/95%RH環境に1ヶ月間放置後、前記環境から感光体ドラムと当接した状態で、帯電ローラを取り出し、23℃/50%RH環境に6時間放置した。その後、当接させた帯電ローラを、図3に示す構成の電子写真装置(帯電ローラには直流電圧のみの電圧を印加)に装着し、23℃/50%RH環境下において、ハーフトーン画像を出力し、その出力画像を評価した。帯電ローラによる帯電後の電子写真感光体の表面電位(暗部電位)VDは−450Vとなるように調節した。また、プロセススピードは94mm/sとした。 出力画像を以下の評価基準に従い評価した。評価結果を表3に示す。
ランク1:ハーフトーン画像上に画像欠陥が確認されない。
ランク2:ハーフトーン画像上に部分的に薄いスジ状の画像欠陥が確認されるが、実用上問題にならない。
ランク3:ハーフトーン画像の一部にスジ状の画像欠陥がある。
ランク4:ハーフトーン画像の全面にスジ状の画像欠陥が目立つ。
<8. C set image evaluation>
The charging roller was brought into contact with the electrophotographic photosensitive drum and left in a 40 ° C./95% RH environment for 1 month. The photosensitive drum had a diameter of 24 mm, and the charging roller was brought into contact with a pressing force of a spring of 4.9 N at one end and 9.8 N at both ends. After being left in a 40 ° C./95% RH environment for 1 month, the charging roller was taken out from the environment in contact with the photosensitive drum and left in a 23 ° C./50% RH environment for 6 hours. After that, the contacted charging roller is mounted on an electrophotographic apparatus having a configuration shown in FIG. 3 (a voltage of only DC voltage is applied to the charging roller), and a halftone image is obtained in a 23 ° C./50% RH environment. The output image was evaluated. The surface potential (dark portion potential) VD of the electrophotographic photosensitive member charged by the charging roller was adjusted to be −450V. The process speed was 94 mm / s. The output image was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 3.
Rank 1: No image defect is confirmed on the halftone image.
Rank 2: Partially thin streak-like image defects are confirmed on the halftone image, but there is no practical problem.
Rank 3: There is a streak-like image defect in a part of the halftone image.
Rank 4: A streak-like image defect is conspicuous on the entire surface of the halftone image.

<9.Cセット量の測定>
帯電ローラの導電性支持体を軸として、ローラの半径を測定し、当接部でもっとも変形している部分と当接していない部分の半径の差をもって、Cセット量とした。東京光電子工業(株)の全自動ローラ測定装置を用い、帯電部材を1°ずつ回転させ360°測定を行った。測定位置は、ローラ長手中央部と、中央部から両端部方向へ90mmの各位置の合計3箇所とし、最も大きな変形量を、帯電ローラのCセット量とした。評価結果を表3に示す。この実施例1では導電性弾性層の加硫速度が速く、トルエン膨潤度が小さくなり、すなわち架橋密度が向上したことにより、高温高湿環境下における感光体への当接放置によるCセット量を低減でき、過酷な当接放置を行った場合においても、良好な画像が得られた。
<9. Measurement of C set amount>
Using the conductive support of the charging roller as an axis, the radius of the roller was measured, and the difference in radius between the most deformed portion and the non-contact portion of the contact portion was used as the C set amount. Using a fully automatic roller measuring device manufactured by Tokyo Koden Kogyo Co., Ltd., 360 ° measurement was performed by rotating the charging member by 1 °. The measurement positions were a total of three locations, the central portion of the roller and 90 mm from the central portion toward both ends, and the largest deformation amount was the C set amount of the charging roller. The evaluation results are shown in Table 3. In Example 1, the vulcanization rate of the conductive elastic layer is fast and the degree of toluene swelling is reduced, that is, the crosslinking density is improved, so that the amount of C set due to contact with the photoconductor in a high temperature and high humidity environment can be reduced. Even in the case of severe contact and neglect, a good image was obtained.

(実施例2〜9)
表1〜表3に示すように、カーボンブラック、イオン導電剤及びエピクロロヒドリンゴムの種類を変更した以外は、実施例1と同様に帯電ローラを製造して、評価した。評価結果を表3に示す。いずれの実施例においても、トルエン膨潤度が小さくなり、架橋密度が向上したことにより、高温高湿下における感光体への当接放置によるCセット量を低減でき、過酷な当接放置を行った場合でも、良好な画像が得られた。
(Examples 2-9)
As shown in Tables 1 to 3, a charging roller was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the types of carbon black, ionic conductive agent, and epichlorohydrin rubber were changed. The evaluation results are shown in Table 3. In any of the examples, the degree of toluene swelling was reduced and the crosslinking density was improved, so that the amount of C set due to contact with the photoconductor under high temperature and high humidity could be reduced, and severe contact leaving was performed. Even in the case, a good image was obtained.

(比較例1〜8)
表4に示した組成とした以外は、実施例1と同様に帯電ローラを製造して、評価した。評価結果を表4に示す。比較例1では、トルエン膨潤度が大きく、Cセット量も大きくなり、Cセット画像が発生した。比較例2では、カーボンブラックのpHが小さく、加硫速度が低下し、十分な加硫が得られなかった。そのためトルエン膨潤度が大きく、Cセット量も大きくなり、Cセット画像が発生した。比較例3及び比較例4では、トルエン膨潤度が大きく、Cセット量も大きくなり、Cセット画像が発生した。比較例5では、DBP吸油量が大きく、ムーニースコーチ時間が短く、加硫速度が速かったため、押出し時にゴムのスコーチが発生した。Cセット画像の発生とともに、スコーチによる外観起因の画像不良も発生した。比較例6では、導電性弾性層の抵抗が高いと考えられる画像不良が発生し、Cセット画像が発生した。比較例7では、加硫が十分に進行せず、トルエン膨潤度が大きく、Cセット量も大きくなり、Cセット画像が発生した。また、比較例8では、加硫が進行せず、導電性弾性層を形成できなかった。
(Comparative Examples 1-8)
A charging roller was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the composition shown in Table 4 was used. The evaluation results are shown in Table 4. In Comparative Example 1, the degree of toluene swelling was large, the amount of C set was also large, and a C set image was generated. In Comparative Example 2, the pH of carbon black was small, the vulcanization rate was lowered, and sufficient vulcanization was not obtained. Therefore, the degree of toluene swelling was large, the amount of C set was increased, and a C set image was generated. In Comparative Example 3 and Comparative Example 4, the degree of toluene swelling was large, the amount of C set was also large, and a C set image was generated. In Comparative Example 5, since the DBP oil absorption amount was large, the Mooney scorch time was short, and the vulcanization speed was high, rubber scorch occurred during extrusion. Along with the generation of the C set image, an image defect due to the appearance due to the scorch occurred. In Comparative Example 6, an image defect in which the resistance of the conductive elastic layer was considered to be high occurred, and a C set image was generated. In Comparative Example 7, vulcanization did not proceed sufficiently, the degree of toluene swelling was large, the amount of C set was also large, and a C set image was generated. In Comparative Example 8, vulcanization did not proceed and a conductive elastic layer could not be formed.

Figure 2012008384
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10 帯電ローラ
11 導電性支持体
12 導電性弾性層
13 表面層
14 帯電バイアス印加電源
20 押出し機
21 クロスヘッド
22 芯金送りローラ
23 突っ切り冶具
24 未加硫ローラ
30 感光体ドラム
40 レーザービームスキャナー
50 現像器
60 転写ローラ
61 転写材
62 転写バイアス印加電源
70 クリーニングブレード
80 光照射装置
90 ステンレス製の円筒電極
91 抵抗
92 レコーダー
93 直流電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Charging roller 11 Conductive support body 12 Conductive elastic layer 13 Surface layer 14 Charging bias application power source 20 Extruder 21 Crosshead 22 Core metal feed roller 23 Cut-off jig 24 Unvulcanized roller 30 Photosensitive drum 40 Laser beam scanner 50 Development Device 60 Transfer roller 61 Transfer material 62 Transfer bias application power supply 70 Cleaning blade 80 Light irradiation device 90 Stainless steel cylindrical electrode 91 Resistance 92 Recorder 93 DC power supply

Claims (2)

導電性支持体と導電性弾性層とを有する帯電部材の製造方法であって、エピクロロヒドリンゴム、pHが9以上でありDBP吸油量が50ml/100g以上69ml/100g以下であるカーボンブラック、イオン導電剤、酸化亜鉛、イオウを含むゴム組成物によって導電性支持体の表面を被覆し、次いで該ゴム組成物を架橋して導電性弾性層を形成する工程を含む帯電部材の製造方法。   A method for producing a charging member having a conductive support and a conductive elastic layer, comprising epichlorohydrin rubber, carbon black having a pH of 9 or more and a DBP oil absorption of 50 ml / 100 g to 69 ml / 100 g, ion A method for producing a charging member, comprising: covering a surface of a conductive support with a rubber composition containing a conductive agent, zinc oxide, and sulfur, and then crosslinking the rubber composition to form a conductive elastic layer. 前記エピクロロヒドリンゴムは、その組成比がエピクロロヒドリン由来のユニット20モル%以上25モル%以下とエチレンオキサイド由来のユニット70モル%以上75モル%以下とアリルグリシジルエーテル由来のユニット1モル%以上5モル%以下である請求項1に記載の帯電部材の製造方法。   The epichlorohydrin rubber has a composition ratio of 20 mol% to 25 mol% of units derived from epichlorohydrin, 70 mol% to 75 mol% of units derived from ethylene oxide, and 1 mol% of units derived from allyl glycidyl ether. The method for producing a charging member according to claim 1, wherein the amount is 5 mol% or less.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015184472A (en) * 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 Charging member and manufacturing method of the same, process cartridge, and image forming apparatus
WO2019003739A1 (en) * 2017-06-29 2019-01-03 住友理工株式会社 Charging member for electrophotographic equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015184472A (en) * 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 Charging member and manufacturing method of the same, process cartridge, and image forming apparatus
WO2019003739A1 (en) * 2017-06-29 2019-01-03 住友理工株式会社 Charging member for electrophotographic equipment
JP2019012108A (en) * 2017-06-29 2019-01-24 住友理工株式会社 Charging member for electrophotographic apparatus
CN110753883A (en) * 2017-06-29 2020-02-04 住友理工株式会社 Charging member for electrophotographic apparatus
US10859938B2 (en) 2017-06-29 2020-12-08 Sumitomo Riko Company Limited Charging member for electrophotographic equipment

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