(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられるゴム成分を含む弾性層と、該弾性層上に樹脂成分を含む表面層とを有する電子写真現像部材であって、
該弾性層は中空粒子を含有し、該中空粒子は、内部に中空部を形成するシェル部を有し、該シェル部の表面に開口を有し、該シェル部に該開口と該中空部とを連通する細孔を有し、
該開口の直径の分布ピークが０．１ｎｍ以上、１．０ｎｍ以下の範囲にあり、
該中空粒子の一次粒子の平均粒子径が２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の範囲にあり、
該中空粒子は該表面層を構成する該樹脂成分を該中空部に保持していることを特徴とする電子写真現像部材。
【請求項２】
前記中空粒子のシェル部の平均厚さが５ｎｍ以上、１３ｎｍ以下の範囲にあり、該中空粒子の比表面積が５００ｍｍ２／ｇ以上である請求項１に記載の電子写真現像部材。
【請求項３】
軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられるゴム成分を含む弾性層と、該弾性層上に樹脂成分を含む表面層とを有する電子写真現像部材の製造方法であって、
（１）中空粒子と、液状ゴムとを含有し、粘度が４０ｍＰａ・ｓ以上、３００ｍＰａ・ｓ以下の範囲にある弾性層形成用液状材料を、該軸芯体を配置した円筒状の成形金型のキャビティに、該軸芯体の側から成形金型側へ向けて充填されていくように注入、充填した後、加熱硬化して該弾性層を形成する工程と、
（２）樹脂を含み、粘度が１ｍＰａ・ｓ以上、３０ｍＰａ・ｓ以下の範囲にある表面層形成用液状材料を、形成した該弾性層に塗布し、加熱硬化して該表面層を形成する工程とを有し、
該中空粒子が、内部に中空部を形成するシェル部を有し、該シェル部の表面に開口を有し、該シェル部に該開口と該中空部とを連通する細孔を有し、
該開口の直径の分布ピークが０．１ｎｍ以上、１．０ｎｍ以下の範囲にあり、
該中空粒子の一次粒子の平均粒子径が２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする電子写真現像部材の製造方法。
【請求項４】
前記中空粒子のシェル部の平均厚さが５ｎｍ以上、１３ｎｍ以下の範囲にあり、該中空粒子の比表面積が５００ｍｍ２／ｇ以上である請求項３に記載の電子写真現像部材の製造方法。
【請求項５】
前記弾性層形成用液状材料が、前記ゴム成分１００質量部に対し、前記中空粒子を１質量部以上、４質量部以下の範囲で含有する請求項３又は４に記載の電子写真現像部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真現像装置に適用される電子写真現像部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真現像部材は、複写機、プリンター、ファクシミリの受信装置等の電子写真現像装置に適用され、静電潜像が形成された感光体にトナーを供給する部材であり、ローラ状のものが多用されている。現像ローラによる静電潜像の現像は、まず、回転する現像ローラの長手方向全長に亘ってブレード状のトナー規制部材を接触させ、現像ローラ全面に均一厚さにトナー膜を形成しつつ、トナー膜を搬送する。次いで、膜状のトナーから、当接あるいは近接配置される感光体上の高電位の静電潜像へトナーを移動させ、静電潜像をトナー像とすることにより行っている。このような現像部材には、適度な弾性、トナー搬送性等が要求されることから、ゴム製の弾性層が設けられ、摩擦係数が高いゴム弾性層へのトナーの固着を抑制するため、ゴム弾性層を低摩擦物質からなる表面層で被覆したものが用いられている。この種の電子写真現像部材として、特許文献１には、シリコーンゴムを主成分とし、かつその外周面が活性化処理されている弾性層上にゴム材料とシランカップリング剤で構成された表面層を有するＯＡ機器用ローラが提案されている。また、特許文献２には、半導電弾性体の表面にＳｉＯ2層を形成し、ＳｉＯ2層の外側に表面抵抗調整層を形成する半導電性ローラの製造方法が提案されている。更に、特許文献３には、プライマー層及び該プライマー層に隣接する弾性層及び／又は塗膜層が紫外線硬化性の原料混合物を紫外線照射で硬化させた紫外線硬化型樹脂からなる導電性ローラが提案されている。
【０００３】
ところで、近年、電子写真装置の高速化及び長寿命化に伴って、電子写真装置内で現像ローラは高速で、長時間使用されることから、トナー規制部材や感光体との接触が頻繁に行われ、現像ローラへの負荷が過大となる。このため、従来から提案されている現像部材では、表面層の剥離が生じ易く、それに起因する画像不良を発生させる場合がある。表面層の剥離が生じにくい長寿命の現像部材が要請されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３５７３１
【特許文献２】特開２００６−３３７６２２
【特許文献３】特開２００７−２４８６０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、弾性層と表面層の接着力が強く、高速で長時間に亘って反復使用しても、表面層の剥離が生じにくい、耐久性に優れる電子写真現像部材を提供し、この電子写真現像部材を容易に効率よく製造することができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられるゴム成分を含む弾性層と、該弾性層上に樹脂成分を含む表面層とを有する電子写真現像部材であって、該弾性層は中空粒子を含有し、該中空粒子は、内部に中空部を形成するシェル部を有し、該シェル部の表面に開口を有し、該シェル部に該開口と該中空部とを連通する細孔を有し、該開口の直径の分布ピークが０．１ｎｍ以上、１．０ｎｍ以下の範囲にあり、該中空粒子の一次粒子の平均粒子径が２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の範囲にあり、該中空粒子は該表面層を構成する該樹脂成分を該中空部に保持していることを特徴とする電子写真現像部材に関する。
【０００７】
また、本発明は、軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられるゴム成分を含む弾性層と、該弾性層上に樹脂成分を含む表面層とを有する電子写真現像部材の製造方法であって、
（１）中空粒子と、液状ゴムとを含有し、粘度が４０ｍＰａ・ｓ以上、３００ｍＰａ・ｓ以下の範囲にある弾性層形成用液状材料を、該軸芯体を配置した円筒状の成形金型のキャビティに、該軸芯体の側から成形金型側へ向けて充填されていくように注入、充填した後、加熱硬化して該弾性層を形成する工程と、
（２）樹脂を含み、粘度が１ｍＰａ・ｓ以上、３０ｍＰａ・ｓ以下の範囲にある表面層形成用液状材料を、形成した該弾性層に塗布し、加熱硬化して該表面層を形成する工程とを有し、
該中空粒子が、内部に中空部を形成するシェル部を有し、該シェル部の表面に開口を有し、該シェル部に該開口と該中空部とを連通する細孔を有し、該開口の直径の分布ピークが０．１ｎｍ以上、１．０ｎｍ以下の範囲にあり、該中空粒子の一次粒子の平均粒子径が２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする電子写真現像部材の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、長時間に亘って反復使用しても、表面層の剥離が生じにくく、耐久性に優れた電子写真現像部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の電子写真現像部材の弾性層に含まれる中空粒子の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の電子写真現像部材の製造に用いる成形金型の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の電子写真現像部材の一例を示す構成図である。
【図４】本発明の電子写真現像部材を適用した電子写真装置の一例を示す概略図である。
【図５】図４に示す電子写真装置に設けられる現像装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の電子写真現像部材は、軸芯体と、該軸芯体の周囲に設けられるゴム成分と、中空粒子とを含む弾性層と、該弾性層上に、樹脂成分を含む表面層とを有する。弾性層に含まれる中空粒子は表面層を構成する樹脂成分を保持していることを大きな特徴とするものである。
［軸芯体］
軸芯体は、弾性層の支持及び電極として機能するものであればよい。その材質としては、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス鋼等の金属、又はこれらの合金、導電性合成樹脂の他、クロム、ニッケル等で鍍金処理を施したものであってもよい。
【００１１】
［弾性層］
上記弾性層は軸芯体の周囲に設けられ、ゴム成分を含むゴム弾性体であり、電子写真現像部材に適度な弾性を付与するものである。弾性層に含まれるゴム成分としては、電子写真装置用部材の使用目的に応じて所望の硬度や、電気抵抗を有するものを選択することができる。弾性層を構成するゴム成分としては、ゴムの他、熱可塑性エラストマーを用いることができる。かかるゴムとしては、例えば、以下のものを挙げることができる。イソプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ノルボルネンゴム、スチレンブタジエンスチレンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマーを挙げることができる。これらは、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、得られる弾性層が圧縮永久歪が小さいものが、好ましく、弾性層を金型成形により製造する場合は、硬化前に液状であることが好ましい。
【００１２】
［中空粒子］
上記弾性層に含まれる中空粒子は、内部に中空部を形成する外郭となるシェル部で構成され、シェル部は、表面に開口し、該開口と中空部とを連通する細孔を有する。中空粒子が表面の開口と内部の中空部とを連通する細孔をシェル部に有することにより、開口が中空部と連通していない中空粒子や、表面に開口のみ有する粒子と比較して、開口から中空部へ樹脂を容易に導入させ充填させることができる。このため、後述するように、表面層の作製と同時に、中空粒子内へ表面層を構成する樹脂成分を導入、充填させることができ、中空粒子の開口に存在する樹脂と、中空部に充填された樹脂とを連結させることができる。表面層を構成する樹脂成分を、その表面及び内部に保持した中空粒子が弾性層の表面領域に含有されることにより、中空粒子に保持される樹脂と表面層とが一体となり、弾性層と表面層との接着力を増大させ、表面層の剥離の抑制効果がより顕著に得られる。
【００１３】
中空粒子が表面の開口と内部の中空部とを連通させる細孔を有することは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察により、確認することができる。
【００１４】
中空粒子の一例として、図１に示す、中空粒子３８を挙げることができる。図１に示す中空粒子３８は樹脂を保持する前のものであり、シェル部４０により内部に中空部３９が形成され、表面に開口４０ａを有し、開口４０ａと中空部３９とを連通するようにシェル部４０を貫通する細孔４１を有する。
【００１５】
上記中空粒子の開口の直径は、弾性層を構成する高分子量のゴム成分の通過を阻害し、表面層を構成する樹脂成分を導入させる大きさであることが必要である。具体的には、直径の分布のピークが０．１ｎｍ以上、１．０ｎｍ以下の範囲にある。好ましい範囲は０．３ｎｍ以上、０．９ｎｍ以下である。直径の分布ピークが０．１ｎｍ以上であれば、樹脂成分を通過させることができ、１．０ｎｍ以下であれば、中空部への樹脂成分の導入に先立ち、ゴム成分が中空部に進入して中空部への樹脂成分の導入が阻害されるのを抑制することができる。
【００１６】
中空粒子の表面の開口の直径の分布のピーク値は、島津製作所株式会社製アサップ２０２０を用いて、Ａｒによるガス吸着法により測定した細孔容積の極大値を示すときの細孔径を採用することができる。
【００１７】
中空粒子の一次粒子の平均粒子径の目安としては、２０ｎｍ〜５０ｎｍ、特には、２５ｎｍ〜４５ｎｍである。中空粒子の一次粒子の平均粒子径が２０ｎｍ以上とすることで、弾性層の製造時のゴム成分との混合が容易であり、弾性層成形用のゴム組成物中に均一に分散させ、成形時に中空粒子を表面領域へ移動させ、表面領域に中空粒子を偏在させた弾性層の成形がより容易となる。そして、弾性層の表面領域に偏在する中空粒子内へ導入する樹脂成分の増加を図り、弾性層と表面層との接着をより強力にすることができる。中空粒子の一次粒子の平均粒子径が５０ｎｍ以下とすることで、単位質量当りに含有される中空粒子数の減少による弾性層全体における中空粒子の中空部及び細孔の容積の減少をより確実に抑制でき、これらに保持される樹脂成分量の減少を抑制することができる。
【００１８】
中空粒子の一次粒子の平均粒子径は、ＴＥＭ画像において、５０個の中空粒子の一次粒子の粒子径を測定し、その平均値とすることができる。
【００１９】
中空粒子のシェル部の平均厚さ（図１中のｄで示す、表面と中空部間の距離である。）は、５ｎｍ以上、１３ｎｍ以下の範囲にあることが好ましく、より好ましい範囲は、７ｎｍ以上、１２ｎｍ以下である。中空粒子のシェル部の平均厚さが５ｎｍ以上であれば、中空部の容積が大きくなり中空粒子の比重が小さくなることによる、ゴム成分への分散性が低下するのを抑制することができる。中空粒子のシェル部の平均厚さが１３ｎｍ以下であれば、中空部の容積が小さくなり樹脂成分の取り込み量の減少による表面層との密着力が低下するのを抑制することができる。
【００２０】
中空粒子のシェル部の平均厚さは、ＴＥＭ画像において、５０個の中空粒子のシェル部の厚さを測定し、その平均値とすることができる。
【００２１】
中空粒子の比表面積は５００ｍｍ2／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは５５０ｍｍ2／ｇ以上である。中空粒子の比表面積が５００ｍｍ2／ｇ以上であれば、細孔への充分な量の樹脂成分を取り込むことができ、表面層と充分な接着力を得ることができる。
【００２２】
比表面積は、ガス吸着量測定装置（アサップ２０２０：島津製作所株式会社）を用いてＢＥＴ法により求めた値を採用することができる。
【００２３】
中空粒子の材質としては、炭素を挙げることができ、例えば、ナノポーラスカーボン（ニューメタルスエンドケミカルスコーポレーション社製）、Ｅａｓｙ−Ｎ（Ｉｎｃ.製）等を挙げることができる。
【００２４】
上記中空粒子は、弾性層の表面領域に偏在し、その表面の少なくとも一部に表面層を構成する樹脂成分を保持している。中空粒子が表面領域に偏在するとは、弾性層の軸芯体に近い部分より、表面に近い表面部分にその含有量が多いことをいう。上記中空粒子は低質量であり、弾性層形成材料の成形時に、弾性層形成材料にせん断力を負荷することにより、内部に流動を生じさせ、この流動によって低質量の中空粒子を弾性層形成材料の表面へ移動させ、弾性層の表面領域に偏在させることができる。そして、中空粒子の表面の少なくとも開口に樹脂成分を保持する。更に、開口と中空部を連通する細孔や、中空部にも、樹脂成分を保持していることが、開口からの樹脂の脱落を抑制できることから、好ましい。中空粒子に樹脂成分を保持させるには、後述するように、表面層の成形と同時に行うことができる。表面層の形成と同時に表面層を構成する樹脂成分を中空粒子に充填し保持させ得ることは、弾性層と表面層が強固に接着された現像部材の製造効率を高める上で、好ましい。中空粒子が樹脂成分を保持していることは、Ｘ線光電子分光による分析により検出することができる。
【００２５】
上記弾性層中の、中空粒子の含有量としては、ゴム成分１００質量部に対して、１質量部以上、４質量部以下の範囲であることが好ましい。中空粒子の含有量が１質量部以上であれば、中空粒子を表面に偏在させ、その内に充分に樹脂成分を取り込み、表面層の剥離を抑制することができ、４質量部以下であれば、弾性層の硬度が必要以上に高くなり、フィルミングの発生を抑制することができる。
【００２６】
上記弾性層は、導電剤を含有することが好ましい。導電剤としては、以下のものを用いることができる。カーボンブラックやグラファイト、アルミニウム、銅、錫、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化錫−酸化アンチモン固溶体等を各種導電化処理した金属酸化物。なかでも比較的容易に入手でき、良好な導電性が得られるカーボンブラックが好ましい。これらの弾性層中の含有量は、弾性層に所望の導電性を付与する量を選択することができ、例えば、ゴム成分を１００質量部としたとき、２質量部以上、１２質量部以下とすることができ、好ましくは３質量部以上、１０質量部以下である。
【００２７】
弾性層の体積抵抗値の目安は、１．０×１０2Ω・ｍ以上１．０×１０12Ω・ｍ以下、特には、１．０×１０2Ω・ｍ以上１．０×１０12Ω・ｍ以下である。
【００２８】
弾性層には、その他、上記物質の機能を阻害しない範囲において、無機又は有機の架橋剤、加工助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、分散剤、発泡剤、滑剤、充填剤、老化防止剤、オゾン劣化防止剤、又は酸化防止剤等を含有してもよい。充填剤としては、例えば、シリカ（ホワイトカーボン）、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム等を挙げることができる。
【００２９】
弾性層の硬度の目安は、デュロメータＡ硬度で１０度以上６０度以下、特には、１５度以上５５度以下である。弾性層の硬度は次の測定方法による測定値を採用することができる。弾性層を構成する材料を用いて厚さ６ｍｍのシートを作製し、そのシートを温度２５℃の恒温槽に５時間放置後、デュロメータ硬度計タイプＡ（高分子計器社製）を用いて測定する。
【００３０】
弾性層の厚さの目安は、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、特には、１．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。
【００３１】
［表面層］
弾性層上に設けられる表面層は、樹脂成分を含有し、トナーの固着を抑制できる低摩擦のものが好ましい。
【００３２】
樹脂成分としては、硬化する前の状態で溶剤に可溶な樹脂を用いることができる。具体的には、以下のものを例示することができる。フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、アミノ樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂。これらは組み合わせて用いることができる。
【００３３】
表面層は、導電剤を含有することが好ましい。導電剤として、カーボンブラックが好ましい。具体的には、ＥＣ３００ＪやＥＣ６００ＪＤ（ライオン社製）のような高い導電性をもつカーボンブラックや、中程度の導電性をもつゴム用カーボンブラック、或いは塗料用のカーボンブラックが挙げられる。分散性と導電性の制御の観点から塗料用カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックの含有量は表面層に所望の導電性を付与できる量を選択することができ、例えば、樹脂成分を１００質量部としたとき、５質量部以上、２５質量部とすることができる。
【００３４】
表面層には、その他、分散剤、補強剤、表面に凹凸を設けるための樹脂粒子や無機粒子、トナーの帯電量を制御するための帯電制御剤、滑剤等を含有していてもよい。
【００３５】
表面層の厚さの目安は、４〜６０μｍ、特には、５〜５０μｍである。表面層の厚さは、以下の測定方法により得られる測定値を採用することができる。現像部材の断面を顕微鏡で観察できるよう、現像部材表面から軸芯体方向に向かって刃物で切れ込みを入れた後に、さらに３ｍｍ程度長手方向に刃物を移動させ、先と同様に現像部材表面から軸芯体方向に向かって刃物で切れ込みを入れ扇状のゴム片を取り出す。扇状のゴム片の断面において、表面層と弾性層の境界部分の顕微鏡画像において表面層の厚さを測定する。
【００３６】
［電子写真現像部材の製造方法］
本発明の電子写真現像部材の製造方法は、上記中空粒子を用い、弾性層形成用液状材料と表面層形成用液状材料の粘度を調整して行うことをその特徴とする。弾性層の成形時に中空粒子の内部に弾性層形成用材料が取り込まれるのを抑制しつつ、中空粒子を弾性層の表面領域に偏在させて弾性層を成形し、形成した弾性層上に表面層を形成する際、中空粒子中にも表面層形成用材料を導入させて表面層を成形する。弾性層に含まれる中空粒子の開口に存在する樹脂と表面層とが一体的に形成されることにより、弾性層と表面層間の接着力を向上させた現像部材を製造することができる。
【００３７】
弾性層の形成工程は、弾性層形成液状材料にせん断力を負荷することにより弾性層形成液状材料内に生じる流動により、質量の小さい中空粒子を表面に移動させて成形し、その後、加硫硬化する工程である。弾性層形成液状材料は、液状ゴムと、上記中空粒子と、導電剤等必要に応じて添加剤を加えて調製し、粘度を、４０ｍＰａ・ｓ以上、３００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは、５０ｍＰａ・ｓ以上、２８０ｍＰａ・ｓ以下に調整する。弾性層形成液状材料の粘度が４０ｍＰａ以上であれば、中空粒子内への導入を阻止し、表面層の形成時に、空洞の中空粒子内へ表面層形成用液状材料を容易に導入させることができる。弾性層形成液状材料の粘度が３００ｍＰａ以下であれば、弾性層の成形を容易にすると共に、弾性層形成液状材料中で中空粒子が凝集するのを抑制することができ、表面領域に中空粒子を偏在させた弾性層を形成することができる。弾性層形成液状材料の調製は、液状ゴム、中空粒子、必要に応じて添加する添加剤とを、混合機を用いて混合すればよい。混合には、バンバリーミキサーやインターミックスや加圧式ニーダー等の密閉型混練機や、オープンロールのような開放型の混練機を使用することができる。
【００３８】
弾性層形成液状材料の粘度は、混練後、温度２０℃の恒温室に５時間放置した後、温度２０℃の恒温室でポータブル回転粘度計レオマットＲ１８０（エアーテック社製）を用いて３０ｒｐｍの条件下で測定した値を採用することができる。
【００３９】
弾性層形成液状材料にせん断力を負荷して成形する方法には、円筒状の成形金型を用いた射出成形を用いる。成形金型を用いて、成形キャビティに軸芯体側から成形金型側、即ち弾性層表面側へ向かって弾性層形成液状材料を注入、充填する方法が、中空粒子の表面領域への移動を促進させ、表面領域に中空粒子が偏在した弾性層が得られることから、好ましい。
【００４０】
このような成形金型として、図２の概略断面図に示すものを挙げることができる。図２に示す金型は、円筒状パイプ３５と、該パイプの両端に、パイプに同軸状に配置された軸芯体１１を保持するための駒３６ａ、３６ｂとで構成され、軸芯体１１の外周とパイブの内壁間に、キャビティが形成される。弾性層成形用液状材料の注入側駒３６ａには、弾性層成形用液状材料をキャビティに供給する貫通穴（注入穴）３７ａが設けられ、排出側駒３６ｂには、キャビティから材料を逃がすための貫通穴（出口穴）３７ｂが設けられている。注入穴３７ａは軸芯体の近傍に設けられ、キャビティに液状材料を注入する際、成形材料を排出側駒３６ｂへ向かって、且つ、軸芯体側から円筒状パイプの内壁へ向かって同心円状に成形材料が拡がるようにして注入させる。これにより、液状材料内に流動を生じさせ、中空粒子を液状材料の表面付近に移動させることができる。
【００４１】
成形後、加硫硬化して表面領域に中空粒子が偏在した弾性層を成形することができる。
【００４２】
上記成形金型は軸芯体を配置して成形を行うものであるが、軸芯体を配置せず弾性層となるチューブを成形する金型を用いることもでき、弾性層を形成後、軸芯体を挿入することもできる。
【００４３】
表面層の形成工程は、表面領域に中空粒子を偏在させて形成した弾性層上に、表面層形成用液状材料を塗布し、加熱硬化する工程である。表面層形成用液状材料は、上記樹脂と、導電剤等、必要に応じて添加剤とを、溶剤に分散させ粘度を調整して塗工液として調製することができる。表面層形成用液状材料の調製には、上記弾性層形成液状材料の調製に用いるものと同様の混練機を用いることができる。塗工液の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、３０ｍＰａ・ｓ以下の範囲、好ましい範囲は、５ｍＰａ・ｓ以上、２８ｍＰａ・ｓ以下である。塗工液の粘度が１ｍＰａ以上であれば、塗工液中の樹脂濃度が高く、中空粒子内へ導入される樹脂量を確保することができ、３０ｍＰａ以下であれば、中空粒子内への塗工液の導入が容易であり、表面層との接着力を向上させ得る樹脂量を取り込むことができる。
【００４４】
表面層形成用液状材料の粘度は、弾性層形成用液状材料と同様の方法により測定した値を採用することができる。
【００４５】
塗工液の調製に用いる溶剤は、樹脂を溶解するものが好ましく、例えば、以下のものを例示することができる。メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ヘキサン、トルエン等の炭化水素類、メタノール、イソプロパノール等のアルコール類、その他エステル類、水。これらは２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらのうち、好ましい溶剤は樹脂の溶解性、沸点からメチルエチルケトン、又はメチルイソブチルケトンである。
【００４６】
上記塗工液を用いた塗布方法としては、ブレードコーティング等の塗布、浸漬等いずれの方法であってもよい。
【００４７】
その後、加熱硬化して表面層を形成する。
【００４８】
上記の製造方法によって得られる電子写真現像部材は、弾性層と表面層との接着力が向上され、高速の電子写真装置に適用されても、表面層の剥離は抑制されるが、中空粒子の機能を阻害しない範囲において、弾性層と表面層間に接着剤を介在させてもよい。接着剤としてカップリング剤等を弾性層に塗布することができ、中空粒子の機能を阻害しない範囲において、弾性層にプラズマ処理等の表面活性化処理を行なうこともできる。
【００４９】
［現像ローラ、電子写真装置］
本発明の電子写真現像部材の一例として、図３に示す現像ローラを挙げることができる。図３に示す現像ローラは、軸芯体１ａの外周上に、弾性層１ｂと、表面層１ｃとを有するものである。
【００５０】
本発明の記電子写真現像部材が適用されるカラー電子写真装置の一例を、図４の概略図に示す。図４に示す電子写真装置は、各色のトナー毎に設けられる画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄと、各画像形成ユニットで形成されたトナー像が転写される紙等の転写材を搬送する搬送ベルト２３と、転写材上のトナー像を定着する定着手段３１を有する。各画像形成ユニットには、所定の速度で回転する感光体２が備えられる。各画像形成ユニットにおいて、感光体は帯電手段９によって、その表面全体が一定の電圧に帯電された後、画像露光２１により静電潜像が形成される。静電潜像は、本発明の電子写真現像部材である現像ローラが適用された図５の概略図に示す現像装置によって現像される。トナー容器３内からトナー供給ローラ６によって、回転する現像ローラ上のトナーが剥離されると共に、新たなトナーが供給され、トナー規制ブレード８によって一定厚に形成される。現像ローラ１の回転に伴い搬送されたトナーが、感光体上の静電潜像に移動し、静電潜像はトナー像とされる。感光体上のトナー像は、転写バイアスが印加された転写手段２６によって、転写材上に転写される。転写材は、ローラ２７〜２９に懸架されてエンドレスに回転する搬送ベルトによって、各画像形成ユニットに搬送され、順次各トナー像が畳重転写されることにより、トナー画像とされる。トナー画像は定着手段によって転写材に定着され、画像が形成された転写材が装置外へ排出される。トナー画像の転写後の感光体はクリーニング手段３３により残留トナーが除去され、次の画像形成を待機する。
【実施例】
【００５１】
本発明の電子写真現像部材について、実施例を挙げて詳細に説明する。
［実施例１］
ＳＵＳ３０４製の直径６ｍｍの軸芯体にシランカップリング系プライマー（ＤＹ３５−１１０：東レ・ダウコーニング社製）を塗布後、温度１５０℃で、４０分間焼付けした。次に、内径１３ｍｍの円筒状のパイプを有する図２に示す成形金型を用い、注入側駒の注入穴から、下記の弾性層成形用液状材料注入した。この液状材料の粘度は、１７０ｍＰａ・ｓである。
弾性層形成用液状材料
式１で示されるオルガノポリシロキサン                  ９１質量部
【００５２】
【化１】
0005744443.tif 000002
【００５３】
式２で示されるオルガノハイドロジンポリシロキサン        ９質量部
【００５４】
【化２】
0005744443.tif 000003
【００５５】
中空粒子（ナノポーラスカーボン：ニューメタルスエンドケミカルスコーポレーション社製）                                                    ２質量部
（細孔の直径分布のピーク：１．０ｎｍ、平均一次粒径：２０ｎｍ、シェル部の厚さ：５ｎｍ、比表面積：５５０ｍｍ2／ｇ）
カーボンブラック（ＨＳ−１００：電気化学工業社製）      ３質量部                
シリカ（ＲＹ３００：日本アエロジル社製）                ３質量部
この液状材料を成形金型に注入した後、１２０℃、３０分加熱し、冷却後、金型から脱型し、２００℃、５時間オーブンで加熱し、軸芯体の周りに厚さ３．５ｍｍの弾性層を得た。
【００５６】
下記の材料にメチルエチルケトン（ＭＥＫ）を加え、表面層形成用液状材料を調製した。この液状材料の粘度は１５ｍＰａ・ｓである。
表面層形成用液状材料
ポリオール（Ｎ５０３３：日本ポリウレタン社製）      １００質量部
イソシアネート（Ｌ−５５Ｅ：日本ポリウレタン社製）    ２０質量部
カーボンブラック（ＭＡ２３０：三菱化学社製）          １０質量部
アクリル粒子（Ｇ−４００透明：根上工業社製）            ５質量部
この液状材料をオーバーフロー型循環式塗布装置に加え、弾性層を設けたローラを浸漬し引き上げて４０分風乾し、その後、１４０℃、７時間加熱して、表面層を形成し、現像ローラを得た。得られたローラについて、以下の評価を行った。結果を表１に示す。
【００５７】
［弾性層中の中空粒子］
現像ローラの断面を、透過電子顕微鏡（ＪＥＭ２１００：日本電子株式会社）を用いて観察し、弾性層中に中空粒子が存在する場合をＡ、存在しない場合をＢとした。
【００５８】
［中間粒子の樹脂成分の保持］
現像ローラの断面を、透過電子顕微鏡（ＪＥＭ２１００：日本電子株式会社）を用いて観察し、中空粒子の細孔及び中空部が充填されている場合をＡ、充填されていない場合をＢとした。更に、中空粒子の充填物について、Ｘ線光電子分光（ＪＰＳ９２００：日本電子株式会社）による分析を行い、窒素原子が検出されたことから、充填物が樹脂層形成用液状材料に起因することを確認した。
【００５９】
［表面層の剥離］
現像ローラをカラーレーザープリンタ用カートリッジ（ＬＢＰ５５００：キヤノン社製）に組んだ。さらに、カートリッジをカートリッジ専用駆動装置（現像ローラ上にトナーをコートせずに、現像規制部材に所定の接触圧で接触している状態で現像ローラを回転させる装置）に組み、温度４０℃、湿度９５％条件下、２００時間稼動した。その後、表面層が剥離しているか目視で観察し、以下の基準により評価を行った。
Ａ：表面層が全く剥離していない。
Ｂ：現像ローラの端部付近で表面層が少し剥離している。
Ｃ：明らかに表面層が剥離しており、画像を出力すると剥離起因による画像が出力される。
【００６０】
［実施例２］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５００ｍｍ2／ｇのものを用いた。弾性層形成用液状材料中、式１と式２のポリシロキサンに替えて、水酸基末端ポリブタジエン（Ｒ−４５ＨＴ：出光興産社製）１００質量部と、イソシアネート（コロネートＭＸ：日本ポリウレタン社製）２０質量部を用いた。表面層形成用液状材料中、ポリオール（Ｎ５０３３：日本ポリウレタン社製）に替えて、アクリルポリオール（アクリディックＡ８０１：大日本インキ化学工業社製）を用いた。その他は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６１】
［実施例３〜５］
中空粒子として、細孔の直径分布ピーク、平均一次粒径、シェル部の厚さ、および比表面積、添加部数を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６２】
［実施例６］
弾性層形成用液状材料中、シリカの使用量を０．５質量部とし、表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６３】
［実施例７］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５００ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６４】
［実施例８］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が６００ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６５】
［実施例９］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６６】
［実施例１０］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６７】
［実施例１１］
弾性層形成用液状材料中、シリカの使用量を７．０質量部とし、表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６８】
［実施例１２］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５００ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００６９】
［実施例１３］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が６００ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７０】
［実施例１４］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表１に示す。
【００７１】
［実施例１５］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００７２】
［実施例１６］
弾性層形成用液状材料中、シリカの使用量を０．５質量部とし、表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００７３】
［実施例１７］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５００ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００７４】
［実施例１８］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が６００ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００７５】
［実施例１９］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００７６】
［実施例２０］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００７７】
［実施例２１］
弾性層形成用液状材料中、シリカの使用量を７．０質量部とし、表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００７８】
［実施例２２］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５００ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００７９】
［実施例２３］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が６００ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００８０】
［実施例２４］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００８１】
［実施例２５］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００８２】
［実施例２６］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５２０ｍｍ2／ｇのものを用い以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００８３】
［実施例２７］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用い以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００８４】
［実施例２８］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５２０ｍｍ2／ｇのものを用い以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表２に示す。
【００８５】
［実施例２９］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用い以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００８６】
［実施例３０］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００８７】
［実施例３１］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００８８】
［実施例３２］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。表面層形成用液状材料の粘度を１５ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００８９】
［実施例３３］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用いた。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００９０】
［実施例３４〜３７］
中空粒子として、細孔の直径分布ピーク、平均一次粒径、シェル部の厚さ、および比表面積が表３に示す値であるものを用いた。また、表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００９１】
［実施例３８］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５２０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００９２】
［実施例３９］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００９３】
［実施例４０］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５２０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００９４】
［実施例４１］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００９５】
［実施例４２］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５２０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表３に示す。
【００９６】
［実施例４３］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【００９７】
［実施例４４］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５２０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【００９８】
［実施例４５］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部とした。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【００９９】
［実施例４６］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５２０ｍｍ2／ｇのものを用いた。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１００】
［実施例４７］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用いた。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１０１】
［実施例４８］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５２０ｍｍ2／ｇのものを用いた。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１０２】
［実施例４９］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用いた。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１０３】
［実施例５０］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを、１質量部用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１０４】
［実施例５１］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを、４質量部用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１０５】
［実施例５２］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが４ｎｍ、比表面積が５７０ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１０６】
［実施例５３］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１４ｎｍ、比表面積が５００ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１０７】
［実施例５４］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が４９０ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表４に示す。
【０１０８】
［比較例１］
中空粒子として、細孔がない中空粒子（プラスチックマイクロバルーンＭＦＬ−８０ＧＣＡ：松本油脂製薬社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１０９】
［比較例２］
中空粒子に替えて、活性炭素（太閤ＱＷ：フタムラ化学社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１０】
［比較例３］
中空粒子に替えて、ケッチェンブラック（ＥＭＰＡ・Ｓ−６００ＪＤ：ライオン社製）を用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１１】
［比較例４］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．１ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が５６０ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１２】
［比較例５］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が１９ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が５６０ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１３】
［比較例６］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．１ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５１０ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１４】
［比較例７］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが１．０ｎｍ、平均一次粒径が５１ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５０５ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１５】
［比較例８］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が１９ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が６００ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１６】
［比較例９］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．０９ｎｍ、平均一次粒径が２０ｎｍ、シェル部の厚さが５ｎｍ、比表面積が６００ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１７】
［比較例１０］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．１ｎｍ、平均一次粒径が５１ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１８】
［比較例１１］
中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．０９ｎｍ、平均一次粒径が５０ｎｍ、シェル部の厚さが１３ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用いた以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１１９】
［比較例１２］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部に変更した。表面層形成用液状材料の粘度を３１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１２０】
［比較例１３］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．３質量部に変更した。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１２１】
［比較例１４］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部に変更した。表面層形成用液状材料の粘度を３１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表５に示す。
【０１２２】
［比較例１５］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．２質量部に変更した。表面層形成用液状材料の粘度を３０ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表６に示す。
【０１２３】
［比較例１６］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．３質量部に変更した。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表６に示す。
【０１２４】
［比較例１７］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を０．５質量部に変更した。表面層形成用液状材料の粘度を０．９ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表６に示す。
【０１２５】
［比較例１８］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．０質量部に変更した。表面層形成用液状材料の粘度を０．９ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表６に示す。
【０１２６】
［比較例１９］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用い、シリカの使用量を７．２質量部に変更した。表面層形成用液状材料の粘度を１ｍＰａ・ｓに変更した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表６に示す。
【０１２７】
［比較例２０］
弾性層形成用液状材料中、中空粒子として、細孔の直径分布ピークが０．５ｎｍ、平均一次粒径が３５ｎｍ、シェル部の厚さが９ｎｍ、比表面積が５５０ｍｍ2／ｇのものを用いた。図２に示す成形金型の注入側駒を、円筒状パイプ側に注入穴を有するものに変更して液状材料を注入した。これら以外は、実施例１と同様にして、現像ローラを作製し、評価を行った。結果を表６に示す。
【０１２８】
【表１】
0005744443.tif 000004
【０１２９】
【表２】
0005744443.tif 000005
【０１３０】
【表３】
0005744443.tif 000006
【０１３１】
【表４】
0005744443.tif 000007
【０１３２】
【表５】
0005744443.tif 000008
【０１３３】
【表６】
0005744443.tif 000009
【０１３４】
結果から、本発明の電子写真現像部材は、表面の開口と中空部を連通する細孔を有する中空粒子を用いて、弾性層形成用液状材料と、表面層形成用液状材料の粘度を調整することにより、弾性層と表面層間の接着力が向上することが分かる。高速の電子写真装置に好適に用いることができ、耐久性の向上を図ることができる。一方、比較例１では弾性層に使用した粒子が細孔を持たないため、現像ローラとして使用した場合、弾性層と表面層の剥離が発生した。また、比較例２では弾性層に使用した粒子が中空構造を持たない活性炭であったため、現像ローラとして使用した場合、弾性層と表面層の剥離が発生した。比較例３〜１９では、中空粒子中への表面層形成用液状材料が充分に導入されず、表面層の剥離が発生した。また、比較例２０では中空粒子が弾性層の表面に偏在しないことから、現像ローラとして使用すると、表面層の剥離が発生した。
【符号の説明】
【０１３５】
１  現像ローラ（電子写真現像部材）
１ａ  軸芯体
１ｂ  弾性層
１ｃ  表面層
３８  中空粒子
３９  中空部
４０  シェル部
４０ａ  開口
４１  細孔
ｄ  シェル部の厚さ
【図１】
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【図２】
0005744443.tif 000011
【図３】
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【図４】
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【図５】
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