JPH11295967A - Electrifying member and electrifying device - Google Patents
Electrifying member and electrifying deviceInfo
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- JPH11295967A JPH11295967A JP11998298A JP11998298A JPH11295967A JP H11295967 A JPH11295967 A JP H11295967A JP 11998298 A JP11998298 A JP 11998298A JP 11998298 A JP11998298 A JP 11998298A JP H11295967 A JPH11295967 A JP H11295967A
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- charging
- charging member
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等において、静電潜像プロセスに用いられる感光体等
の被帯電体を帯電させるのに使用する帯電部材、及びこ
れを用いた帯電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging member used for charging an object to be charged such as a photoreceptor used in an electrostatic latent image process in a copying machine, a printer, and the like, and a charging device using the same. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の電子写真
プロセスでは、まず、感光体の表面を一様に帯電させ、
この感光体に光学系から映像を投射して、光の当たった
部分の帯電を消去することによって潜像を形成し、次い
で、トナーの付着によるトナー像の形成、紙等の記録媒
体へのトナー像の転写により、プリントする方法がとら
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic process such as a copying machine or a printer, first, the surface of a photoreceptor is charged uniformly.
An image is projected from the optical system onto the photoreceptor to form a latent image by erasing the charged portion of the light, and then a toner image is formed by toner adhesion, and a toner is formed on a recording medium such as paper. Printing is performed by transferring an image.
【0003】この場合、最初の感光体を帯電させる操作
は、コロナ放電方式が一般的に採用されてきた。しかし
ながら、このコロナ放電方式は6〜10kVもの高電圧
印加が必要とされるため、機械の安全保守の観点から好
ましくない。また、コロナ放電中にオゾン等の有害物質
が発生するため環境上の問題もある。In this case, a corona discharge method has been generally adopted as an operation for initially charging the photosensitive member. However, since this corona discharge method requires application of a high voltage of 6 to 10 kV, it is not preferable from the viewpoint of safe maintenance of the machine. In addition, there is an environmental problem because harmful substances such as ozone are generated during corona discharge.
【0004】このため、コロナ放電に比べて低い印加電
圧で帯電を行うことができ、かつ、オゾン等の有害物質
の発生を抑制することができる帯電方式への取り組みが
なされてきている。かかる帯電方式の試みとして、電圧
を印加した帯電用部材を感光体等の被帯電体に所定の圧
力で当接させて被帯電体を帯電させる接触方式による方
法が提案されている。[0004] For this reason, efforts have been made for a charging system that can perform charging with an applied voltage lower than that of corona discharge and can suppress generation of harmful substances such as ozone. As an attempt of such a charging method, there has been proposed a contact method in which a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with a member to be charged such as a photosensitive member at a predetermined pressure to charge the member to be charged.
【0005】この接触帯電方式で使用される帯電部材と
しては、例えば、ゴムやウレタンフォーム等の弾性層の
表面に、ナイロン、アクリル、ウレタン等の樹脂溶液を
ディッピング法やスプレー法等により塗布して、塗膜層
を形成したものが知られている。As a charging member used in the contact charging system, for example, a resin solution of nylon, acrylic, urethane or the like is applied to the surface of an elastic layer such as rubber or urethane foam by dipping or spraying. A coating film layer is known.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この接
触帯電方式では、帯電部材と被帯電部材が常に接触して
いるので、従来のワイヤーなどからの放電により非接触
で被帯電部材を帯電させるコロナ方式などと比較して、
帯電部材の耐久性が問題となりやすい。However, in this contact charging method, since the charging member and the member to be charged are always in contact, a corona system in which the member to be charged is charged in a non-contact manner by a discharge from a conventional wire or the like. Compared to
The durability of the charging member tends to be a problem.
【0007】この接触帯電方式における帯電部材の耐久
性には、残留トナーが大きく影響している。即ち、転写
不良、クリーニング不良により感光ドラム表面に残留し
たわずかなトナーがしだいに帯電部材に付着し、ひどい
場合には帯電部材表面に埋め込まれて固着し、これが帯
電不良を引き起こすようである。本来、このような問題
に対しては、転写効率、クリーニング効率を向上させて
残留トナーが帯電部材による帯電セクションに到達しな
いようにするのが根本的対策であるが、現状の技術では
残留トナーを100%排除することは困難である。そこ
で、帯電部材の表面に残留トナーが付着することを防止
するため、防汚性に優れたフッ素系の材料を帯電部材表
面にコーティングすることが提案されているが、効果は
あるものの必ずしも十分な耐久性が得られていないのが
現状である。[0007] Residual toner greatly affects the durability of the charging member in this contact charging system. That is, a small amount of toner remaining on the surface of the photosensitive drum gradually adheres to the charging member due to poor transfer and poor cleaning. In severe cases, the toner is embedded and fixed on the surface of the charging member, which causes poor charging. Originally, to solve such a problem, the fundamental measure is to improve the transfer efficiency and the cleaning efficiency so that the residual toner does not reach the charging section by the charging member. It is difficult to eliminate 100%. In order to prevent the residual toner from adhering to the surface of the charging member, it has been proposed to coat the surface of the charging member with a fluorine-based material having excellent antifouling properties. At present, durability has not been obtained.
【0008】この場合、残留トナーは、帯電部材表面に
少々付着した程度ではさほど画像にも悪影響を及ぼさな
いようであり、初期画像ではわかりにくいものの、長期
に亘って繰り返し画像出ししていくうちに、残留トナー
が、帯電部材表面に単に付着した状態から帯電部材表面
に埋め込まれていくようであり、帯電部材に一度埋め込
まれてしまうと、加速度的に残留トナーが堆積しはじ
め、この時点で画像不良が現れ始める。In this case, the residual toner does not seem to adversely affect the image to the extent that the residual toner slightly adheres to the surface of the charging member. It seems that the residual toner is embedded in the charging member surface from a state of simply adhering to the charging member surface, and once embedded in the charging member, the residual toner starts accumulating at an accelerated rate, and at this point, the image is Bad things begin to appear.
【0009】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、複写機、プリンター等の静電潜像プロセ
スに用いた場合でも、トナーの付着による性能劣化を生
じることなく長期に亘って安定した性能を発揮すること
ができる耐久性に優れた帯電部材、及び該帯電部材を用
いた帯電装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and even when used in an electrostatic latent image process of a copying machine, a printer, or the like, the performance is maintained for a long time without causing deterioration in performance due to toner adhesion. It is an object of the present invention to provide a charging member having excellent durability and capable of exhibiting stable performance, and a charging device using the charging member.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、弾性層と、該弾性層の外側に直接又は他の層を介し
て形成された1層又は複数層からなる外層とを有する帯
電部材において、この帯電部材を構成する各々の層の貯
蔵弾性率(E’)とその隣り合う層の貯蔵弾性率
(E’)との比率差が500倍以内となるように各層を
調製することにより、トナーの付着による帯電部材の性
能低下を生じることなく長期に亘って安定した帯電操作
を行うことができることを見い出し、本発明を完成した
ものである。Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventor has found that an elastic layer is provided directly or through another layer outside the elastic layer. And a storage elastic modulus (E ') of each layer constituting the charging member and a storage elastic modulus (E') of an adjacent layer. It has been found that by preparing each layer such that the difference in the ratio is within 500 times, a stable charging operation can be performed over a long period of time without deteriorating the performance of the charging member due to toner adhesion. It is completed.
【0011】従って、本発明は、被帯電体に当接させ
て、この被帯電体との間に電圧を印加することにより、
被帯電体を帯電させる帯電部材において、弾性層と、該
弾性層の外側に直接又は他の層を介して形成された1層
又は複数層からなる外層を有し、かつ各々の層の貯蔵弾
性率(E’)とその隣り合う層の貯蔵弾性率(E’)と
の比率差が500倍以内であることを特徴とする帯電部
材、及び、被帯電体に当接し、該被帯電体を帯電させる
帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間に電圧を印加す
る電圧印加手段とを具備してなる帯電装置において、帯
電部材として上記本発明の帯電部材を用いたことを特徴
とする帯電装置を提供する。Therefore, according to the present invention, by applying a voltage between the object to be charged and the object to be charged,
A charging member for charging an object to be charged has an elastic layer, and an outer layer composed of one or more layers formed directly or via another layer outside the elastic layer, and the storage elasticity of each layer. A charging member, wherein the difference between the ratio (E ′) and the storage elastic modulus (E ′) of the adjacent layer is within 500 times, and the member to be charged is brought into contact with the member to be charged. A charging device comprising: a charging member to be charged; and voltage applying means for applying a voltage between the member to be charged and the charging member, wherein the charging member of the present invention is used as the charging member. Provide a charging device.
【0012】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の帯電部材は、上述のように、弾性層を有してい
ると共に、該弾性層の外側に外層を成形したものであ
り、その形態は被帯電体と安定的に接触し得、電圧印加
によって該被帯電体に均一に電荷を与えることができる
ものであればいずれの形態でもよく、例えばロール状、
プレート状、ブロック状など、種々の形態とすることが
できるが、通常はロール状とすることが好ましい。ロー
ル状とする場合には、例えば図1に示したように、弾性
層3をシャフト2の外周に形成し該弾性層3の外側に、
外層4を形成した帯電部材1を例示することができる。
この場合、上記シャフト2は金属或いはプラスチック製
のシャフトを用いることができ、また帯電部材の形態や
帯電部材が用いられる帯電装置の機構などによっては、
このシャフト2を省略することもできる。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
As described above, the charging member of the present invention has an elastic layer and an outer layer formed on the outside of the elastic layer. Any form may be used as long as the charge can be uniformly applied to the member to be charged by application, for example, a roll shape,
Various shapes such as a plate shape and a block shape can be used, but usually a roll shape is preferable. In the case of a roll shape, for example, as shown in FIG. 1, the elastic layer 3 is formed on the outer periphery of the shaft 2, and outside the elastic layer 3,
The charging member 1 on which the outer layer 4 is formed can be exemplified.
In this case, a metal or plastic shaft can be used for the shaft 2, and depending on the form of the charging member, the mechanism of the charging device in which the charging member is used, and the like.
This shaft 2 can be omitted.
【0013】上記弾性層3としては、後述する貯蔵弾性
率(E’)の条件を満足する弾性体であればよく、従来
から帯電部材の弾性層として用いられているゴムや樹
脂、或いは発泡体で形成することができる。具体的に
は、ポリウレタン、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、
イソプレンゴム、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、ポリノルボルネ
ンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、エピク
ロルヒドリンゴム等を基材ゴムとするゴム組成物が例示
されるが、特にポリウレタンが好ましく、より好ましく
は発泡倍率が1.5〜50倍のポリウレタン発泡体が用
いられる。なお、この場合の発泡密度は、0.05〜
0.9g/cm3程度が適当である。The elastic layer 3 may be any elastic material that satisfies the condition of storage elastic modulus (E ') described later, and may be rubber, resin, or foam which has been conventionally used as an elastic layer of a charging member. Can be formed. Specifically, polyurethane, silicone rubber, butadiene rubber,
Isoprene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, polynorbornene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber, a rubber composition having a base rubber such as epichlorohydrin rubber is exemplified, but polyurethane is particularly preferred. More preferably, a polyurethane foam having an expansion ratio of 1.5 to 50 times is used. The foaming density in this case is 0.05 to
About 0.9 g / cm 3 is appropriate.
【0014】この弾性層3には、導電剤を添加すること
により、所定の導電性を付与することができる。その導
電剤としては、特に制限されず、ラウリルトリメチルア
ンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オク
タドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチ
ルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素
酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、エトサルフェー
ト塩、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等のハロゲン化
ベンジル塩等の第四級アンモニウム塩等の陽イオン性界
面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エ
ステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸
エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アル
コールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩等の陰イ
オン界面活性剤、各種ベタイン等の両性イオン界面活性
剤、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレン
グリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エス
テル等の非イオン性帯電防止剤等の帯電防止剤、LiC
F3SO3、NaClO4、LiAsF6、LiBF4、N
aSCN、KSCN、NaCl等のLi+、Na+、K+
等の周期律表第1族の金属塩、あるいはNH4 +塩等の
電解質、また、Ca(ClO4)2等のCa2+ 、Ba2+ 等
の周期律表第2族の金属塩、及びこれらの帯電防止剤
が、少なくとも1個以上の水酸基、カルボキシル基、一
級ないし二級アミン基等のイソシアネートと反応する活
性水素を有する基を持ったものが挙げられる。更には、
それら等と1,4−ブタンジオール、エチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ポリエチレングリコール等の多価アルコールとその誘導
体等の錯体あるいはエチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のモノ
オールとの錯体等のイオン導電剤、又はケッチェンブラ
ックEC、アセチレンブラック等の導電性カーボン、S
AF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、F
T、MT等のゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー
(インク)用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファ
イト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、
酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウ
ム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロー
ル、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられ
る。この場合、これら導電剤の配合量は、組成物の種類
に応じて適宜選定され、通常弾性層3の体積抵抗率が1
00〜108Ω・cm、好ましくは102〜106Ω・cm
となるように調整される。A conductive agent is added to the elastic layer 3.
Thereby, a predetermined conductivity can be imparted. Its guidance
The electric agent is not particularly limited, and may be lauryl trimethyl alcohol.
Ammonium, stearyltrimethylammonium, octane
Tadodecyl trimethyl ammonium, dodecyl trimethyl
Luammonium, hexadecyltrimethylammonium
Dimethyl ethyl ammonium perchlorate
Acid salt, chlorate, borofluoride, ethosulfate
Halogenation of salt, benzyl bromide, benzyl chloride, etc.
Cationic field of quaternary ammonium salts such as benzyl salts
Surfactants, aliphatic sulfonates, higher alcohol sulfates
Steal salt, higher alcohol ethylene oxide added sulfuric acid
Ester salt, higher alcohol phosphate ester salt, higher alcohol
Acetonitrile such as phosphoric acid oxide addition phosphate salt
Zwitterionic surfactants such as on-surfactants and various betaines
Agent, higher alcohol ethylene oxide, polyethylene
Glycol fatty acid esters, polyhydric alcohol fatty acid esters
Antistatic agents such as nonionic antistatic agents such as tellurium, LiC
FThreeSOThree, NaClOFour, LiAsF6, LiBFFour, N
aSCN, KSCN, Li such as NaCl+, Na+, K+
Metal salt of Group 1 of the Periodic Table, or NHFour +Such as salt
Electrolyte and Ca (ClOFour)TwoCa such as2+ , Ba2+ etc
Metal salts of the second group of the periodic table, and their antistatic agents
Has at least one or more hydroxyl groups, carboxyl groups,
Activity that reacts with isocyanates such as secondary or secondary amine groups
And those having a group having an acidic hydrogen. Furthermore,
1,4-butanediol, ethylene glycol
, Polyethylene glycol, propylene glycol,
Polyhydric alcohols such as polyethylene glycol and their derivatives
Or ethylene glycol monomethyl ate
Mono such as ter, ethylene glycol monoethyl ether
Ion conductive agent such as complex with all, or Ketjembler
EC, conductive carbon such as acetylene black, S
AF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, F
Rubber carbon such as T, MT, etc., oxidized color
(Ink) carbon, pyrolytic carbon, natural grapher
Site, artificial graphite, antimony-doped tin oxide,
Titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, germanium
Metals and metal oxides, polyaniline, polypillow
And conductive polymers such as polyacetylene.
You. In this case, the amount of these conductive agents depends on the type of the composition.
And the volume resistivity of the elastic layer 3 is usually 1
00-108Ω · cm, preferably 10Two-106Ω · cm
It is adjusted so that
【0015】上記外層4は、後述する貯蔵弾性率
(E’)の条件を満足するものであればよいが、通常は
種々の樹脂からなる塗膜により形成することができる。
具体的には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタ
ン樹脂、アクリルウレタン樹脂、ナイロン樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、塩化ビニリデン樹
脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などが例示され、有機
系、水系のいずれのものも使用することができるが、特
に上記弾性層3上に直接外層4を形成する場合には、平
滑性を確保するために水系樹脂が好ましく用いられ、水
系樹脂を用いることにより上記弾性層3を形成する弾性
体をこの水系樹脂の塗料中にディップしても弾性体が膨
潤することがないので、良好な表面平滑性が得られやす
く、トナーの付着防止性や耐久性に優れた帯電部材を得
ることができる。水系樹脂としては、溶媒が水であれ
ば、水溶性タイプ、エマルジョンタイプ、サスペンジョ
ンタイプ等のいずれのタイプでもよいが、特にカルボキ
シル基、水酸基、アミノ基等の活性水素を持つ樹脂が好
ましく用いられる。このような水系樹脂として具体的に
は、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、ポリジ
オキソラン等の温水可溶性系の樹脂等が例示されるが、
特にアクリル樹脂が好ましく用いられる。The outer layer 4 may be any one that satisfies the condition of storage elastic modulus (E ') described later, but can usually be formed by a coating film made of various resins.
Specifically, polyester resin, acrylic resin, urethane resin, acrylic urethane resin, nylon resin, epoxy resin, polyvinyl acetal resin, vinylidene chloride resin, fluororesin, silicone resin, etc. are exemplified, and any of organic and aqueous ones In particular, when the outer layer 4 is formed directly on the elastic layer 3, a water-based resin is preferably used in order to ensure smoothness. Since the elastic body does not swell even when the elastic body to be formed is dipped in the water-based resin paint, a good surface smoothness can be easily obtained, and a charging member excellent in anti-toner adhesion and durability can be obtained. Obtainable. As the water-based resin, if the solvent is water, any of a water-soluble type, an emulsion type, a suspension type and the like may be used. In particular, a resin having an active hydrogen such as a carboxyl group, a hydroxyl group or an amino group is preferably used. Specific examples of such an aqueous resin include polyester-based, acrylic-based, urethane-based, and hot-water-soluble resins such as polydioxolane.
In particular, an acrylic resin is preferably used.
【0016】この外層4を形成する上記樹脂に架橋処理
を施して、外層4の貯蔵弾性率(E’)を所望の範囲に
調整することができる。この場合、架橋剤は用いられる
樹脂の種類等に応じて適宜選択されるもので、所望の架
橋効果が得られるものであればいずれのものでもよい。
例えば、エポキシ系、オキサゾリン系、メラミン系、イ
ソシアネート系、フェノール系の架橋剤を例示すること
ができ、特にエポキシ系、オキサゾリン系の架橋剤が架
橋効果、低硬度化等の点から好ましく用いられる。な
お、架橋剤の添加量は、特に制限されるものではない
が、通常樹脂100重量部に対して0.1〜50重量部
の範囲とされる。The resin forming the outer layer 4 is subjected to a crosslinking treatment so that the storage elastic modulus (E ') of the outer layer 4 can be adjusted to a desired range. In this case, the cross-linking agent is appropriately selected according to the type of the resin to be used and the like, and may be any one as long as a desired cross-linking effect can be obtained.
For example, an epoxy-based, oxazoline-based, melamine-based, isocyanate-based, or phenol-based cross-linking agent can be exemplified. In particular, an epoxy-based or oxazoline-based cross-linking agent is preferably used from the viewpoints of a cross-linking effect and low hardness. The amount of the crosslinking agent is not particularly limited, but is usually in the range of 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.
【0017】この外層4には、導電剤を添加して導電性
を付与又は調整することができ、通常は体積抵抗率が1
03〜1012 Ωcm、特に105〜1010Ωcmとなるよ
うに調整することが好ましい。この場合、導電剤として
は、上記弾性層3で例示したものと同様の導電剤を例示
することができるが、特にカーボンが好ましく用いられ
る。導電剤の添加量は、導電剤の種類などに応じて上記
体積抵抗率になるように適宜選定され、特に制限される
ものではないが、導電剤としてカーボンを用いる場合に
は、通常0.01〜60重量%、特に10〜40重量%
程度とされる。A conductive agent is added to the outer layer 4 to make it conductive.
Can be given or adjusted, and the volume resistivity is usually 1
0Three-1012 Ωcm, especially 10Five-10TenΩcm
It is preferable to adjust as follows. In this case, as a conductive agent
Is the same conductive agent as that exemplified in the elastic layer 3 above.
However, carbon is particularly preferably used.
You. The amount of conductive agent added depends on the type of conductive agent, etc.
Appropriately selected so as to obtain volume resistivity, particularly limited
Although it is not a thing, when using carbon as a conductive agent
Is usually 0.01 to 60% by weight, especially 10 to 40% by weight
Degree.
【0018】更に、この外層4には、必要に応じて増粘
剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の適宜
な添加剤を必要に応じて適量添加することができ、この
場合添加剤は無機系,有機系のいずれであってもよい。Further, appropriate additives such as thickeners, thixotropy-imparting agents and structural viscosity-imparting agents can be added to the outer layer 4 as necessary. May be either inorganic or organic.
【0019】この外層4の厚さは、特に制限されるもの
ではないが、弾性層3の柔軟性を損なわないために薄層
とすることが好ましく、具体的には1mm以下、特に8
00μm以下、更には20〜600μmとすることが好
ましい。The thickness of the outer layer 4 is not particularly limited, but is preferably a thin layer so as not to impair the flexibility of the elastic layer 3, specifically 1 mm or less, particularly 8 mm.
It is preferably not more than 00 μm, more preferably 20 to 600 μm.
【0020】また、図1には特に図示しなかったが、ト
ナー付着防止や表面平滑性確保等の目的に応じて、上記
外層4の上に更に1層又は2層以上の塗膜を設け、外層
を2層以上の複数層構造とすることもできる。Although not specifically shown in FIG. 1, one or two or more coating films are further provided on the outer layer 4 for the purpose of preventing toner adhesion and ensuring surface smoothness. The outer layer may have a multilayer structure of two or more layers.
【0021】この塗膜は、ナイロン、ポリエステル、ウ
レタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹
脂等、目的に応じて適宜な樹脂で形成することができる
が、特に帯電部材の表面平滑性や感光体等との低密着性
などの観点からフッ素樹脂が好ましく用いられる。This coating film can be formed of any suitable resin such as nylon, polyester, urethane-modified acrylic resin, phenol resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, urea resin, fluororesin, etc. according to the purpose. In particular, a fluororesin is preferably used from the viewpoint of the surface smoothness of the charging member and low adhesion to a photoreceptor or the like.
【0022】フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロ
エチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチ
レン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニ
リデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が挙げ
られ、特にこれらの微粒子を水中に分散させたディスパ
ージョンタイプの水系フッ素樹脂が好ましく用いられ、
更に好ましくはポリテトラフルオロエチレンの微粒子を
水中に分散させたディスパージョンタイプの水系フッ素
樹脂が用いられる。また、用いられるフッ素樹脂微粒子
の粒径は、特に制限されるものではないが、5μm以
下、特に、0.05〜1μmであることが好ましい。Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, Polychlorotrifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, and the like, and a dispersion-type aqueous fluororesin obtained by dispersing these fine particles in water is particularly preferably used. ,
More preferably, a dispersion type aqueous fluororesin in which fine particles of polytetrafluoroethylene are dispersed in water is used. The particle size of the fluororesin fine particles used is not particularly limited, but is preferably 5 μm or less, particularly preferably 0.05 to 1 μm.
【0023】また、これらフッ素樹脂に、フッ素樹脂の
効果を損なわない範囲で、その他の樹脂を混合して塗膜
を形成することもできる。この場合、フッ素樹脂と混合
されるその他の樹脂としては、ポリビニルアセタール樹
脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、
ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン系共重合
体などが挙げられ、これらの1種又は2種以上を上記フ
ッ素樹脂と混合して上記塗膜を形成することができる。
これらの樹脂のうちでも、フッ素樹脂の塗膜化及び均一
性の観点からポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニリデン系共重合体が好
ましく、特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく用い
られる。Further, a coating film may be formed by mixing other resins with these fluororesins as long as the effect of the fluororesins is not impaired. In this case, as the other resin mixed with the fluororesin, polyvinyl acetal resin, urethane resin, polyester resin, acrylic resin,
Examples thereof include a nylon resin, an epoxy resin, and a vinylidene chloride-based copolymer, and one or more of these can be mixed with the fluororesin to form the coating film.
Among these resins, polyvinyl acetal resin, urethane resin, polyester resin, and vinylidene chloride-based copolymer are preferable from the viewpoint of film formation and uniformity of the fluororesin, and polyvinyl acetal resin is particularly preferably used.
【0024】この塗膜には、導電剤を添加して導電性を
付与又は調整することができ、この場合導電剤として
は、特に制限されるものではないが、カーボンが好まし
く用いられ、特に帯電部材の表面を形成する最外層には
導電剤としてカーボンを用いることが好ましい。この場
合、この最外層に用いられるカーボンとしては、特に制
限されるものではないが、酸素含有率が5%以上、特に
7%以上、更には9%以上であることが好ましく、かつ
pHが5以上、特に6以上、更には7以上であることが
好ましい。即ち、通常のカーボンの酸素含有率は0.1
〜3%程度であり、一部、酸化処理を施したカーボンも
存在するが、この酸化処理を施したカーボンは、酸素含
有率が若干増加するにつれてpHが酸性側へとシフトし
てしまう傾向があり、カーボンが酸性になると水系樹脂
(具体的には、水系フッ素樹脂)に添加した場合に安定
性が低下するおそれがある。これに対して、本発明に好
適に用いられる上記カーボンは、酸素含有率が多いにも
かかわらず、中性ないしアルカリ性を維持したものであ
り、安定的に水系フッ素樹脂に添加し得るものである。
このような酸素含有率及びpHを有するカーボンの詳細
な構造は明らかではないが、カーボン表面にカルボキシ
ル基、水酸基、ケトン基等の官能基を付け、しかもこれ
らの官能基が有する水素の一部をナトリウム等のアルカ
リ金属に置換させたものが好適に使用される。A conductive agent may be added to the coating film to impart or adjust conductivity. In this case, the conductive agent is not particularly limited, but carbon is preferably used, and particularly, It is preferable to use carbon as a conductive agent for the outermost layer forming the surface of the member. In this case, the carbon used for the outermost layer is not particularly limited, but preferably has an oxygen content of 5% or more, particularly 7% or more, and more preferably 9% or more, and has a pH of 5% or more. As described above, it is particularly preferably 6 or more, and more preferably 7 or more. That is, the oxygen content of ordinary carbon is 0.1
33%, some of which have been oxidized, but the oxidized carbon tends to shift its pH toward the acidic side as the oxygen content increases slightly. In some cases, when the carbon becomes acidic, the stability may decrease when added to an aqueous resin (specifically, an aqueous fluororesin). On the other hand, the carbon suitably used in the present invention maintains neutrality or alkalinity despite having a high oxygen content, and can be stably added to the aqueous fluororesin. .
Although the detailed structure of carbon having such an oxygen content and pH is not clear, a functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, or a ketone group is attached to the carbon surface, and a part of the hydrogen contained in these functional groups is removed. Those substituted with an alkali metal such as sodium are preferably used.
【0025】上記導電剤の添加量は、所望とする抵抗が
得られるように適宜調整することができる。この場合、
塗膜の抵抗は、体積抵抗率103〜1012 Ω・cm、特
に105〜1010Ω・cmとすることが好ましく、この
ような体積抵抗率を達成するように導電剤の添加量を調
整することができ、導電剤としてカーボンを用いた場合
の添加量は、通常、外層の0.01〜40重量%、特に
5〜20重量%程度とされる。The amount of the conductive agent to be added depends on the desired resistance.
It can be adjusted appropriately to obtain. in this case,
The resistance of the coating film is 10Three-1012 Ω · cm, special
To 10Five-10TenΩ · cm is preferable.
Control the amount of conductive agent to achieve such volume resistivity.
When carbon is used as conductive agent
Is usually 0.01 to 40% by weight of the outer layer, especially
It is about 5 to 20% by weight.
【0026】なお、この塗膜にも、必要に応じて増粘
剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の適宜
な添加剤を必要に応じて適量添加することができ、この
場合添加剤は無機系,有機系のいずれであってもよい。In addition, an appropriate additive such as a thickener, a thixotropy-imparting agent, and a structural viscosity-imparting agent can be added to this coating film as needed. May be either inorganic or organic.
【0027】この塗膜の厚さは、特に制限されるもので
はないが、30μm以下、特に1〜15μmとすること
が好ましく、塗膜の厚さが30μmを超えると、塗膜が
硬くなって柔軟性が損なわれる場合があり、耐久性が低
下して使用によりクラックが発生する虞れがある。The thickness of the coating is not particularly limited, but is preferably 30 μm or less, particularly preferably 1 to 15 μm. If the thickness of the coating exceeds 30 μm, the coating becomes hard. The flexibility may be impaired, the durability may be reduced, and cracks may occur during use.
【0028】上記外層4の形成方法は、特に制限される
ものではないが、各成分を含む塗料を調製し、この塗料
をディッピング法やスプレー法により塗布して塗膜を形
成する方法が好ましく用いられる。この場合、外層を上
記塗膜を含む複数層とする場合には、それぞれの層を形
成する塗料を用いてディピングやスプレーを繰り返せば
よい。なお、外層4の形成方法は、上記ディッピング法
やスプレー法が好ましく採用されるが、これに限定され
るものではなく、後述する貯蔵弾性率(E’)の比率差
の条件を満足するものであれば、押し出し成形等により
形成されたものであってもよい。The method of forming the outer layer 4 is not particularly limited, but a method of preparing a paint containing each component and applying the paint by dipping or spraying to form a coating film is preferably used. Can be In this case, in the case where the outer layer is formed as a plurality of layers including the above-mentioned coating film, dipping and spraying may be repeated using a paint for forming each layer. In addition, as the method for forming the outer layer 4, the above-described dipping method and spray method are preferably adopted, but the method is not limited thereto, and may satisfy the condition of the difference in storage elastic modulus (E ') described later. If so, it may be formed by extrusion or the like.
【0029】本発明では、帯電部材を構成する上記各々
の層の貯蔵弾性率(E’)を、その隣り合う層の貯蔵弾
性率(E’)との比率差が500倍以内、好ましくは1
00倍以内、更に好ましくは80倍以内となるように調
整したものである。In the present invention, the difference between the storage elastic modulus (E ') of each layer constituting the charging member and the storage elastic modulus (E') of the adjacent layer is within 500 times, preferably 1%.
It is adjusted so as to be within 00 times, more preferably within 80 times.
【0030】ここで、隣り合う層とは、着目している層
が接している全ての層のことを意味し、例えば、内側か
ら弾性層、内側外層、及び外側外層の3層からなるロー
ラ形状の帯電部材の場合においては、弾性層は内側外層
との貯蔵弾性率(E’)の比率差、内側外層は弾性層と
の貯蔵弾性率(E’)の比率差及び外側外層との貯蔵弾
性率(E’)の比率差、外側外層は内側外層との貯蔵弾
性率(E’)との比率差が対象となる。また比率差と
は、(貯蔵弾性率の大きい方の層の貯蔵弾性率値)/
(貯蔵弾性率の小さい方の層の貯蔵弾性率値)である。Here, the adjacent layer means all the layers in contact with the layer of interest, for example, a roller shape consisting of three layers of an elastic layer, an inner outer layer, and an outer outer layer from the inside. In the case of the charging member, the elastic layer has a difference in storage elastic modulus (E ') with the inner outer layer, the inner outer layer has a difference in storage elastic modulus (E') with the elastic layer, and the storage elasticity with the outer outer layer. The difference in the ratio of the modulus (E ′) and the difference in the ratio of the storage modulus (E ′) of the outer outer layer to that of the inner outer layer are targeted. The ratio difference is (storage modulus value of the layer having the larger storage modulus) /
(Storage modulus value of the layer having the smaller storage modulus).
【0031】本発明の帯電部材は、上記のように、各層
の貯蔵弾性率(E’)と、その隣り合う層の貯蔵弾性率
(E’)との比率差が500倍以内であればよく、各層
の貯蔵弾性率(E’)に制限はないが、特に上記弾性層
3の貯蔵弾性率(E’)は、5×107dyn/cm2以
下とすることが好ましく、より好ましくは1×107d
yn/cm2以下であり、また上記外層を含む外層の貯
蔵弾性率(E’)は、5×1010dyn/cm2以下と
することが好ましく、より好ましくは5×109dyn
/cm2以下である。As described above, the charging member of the present invention only needs to have a difference between the storage elastic modulus (E ') of each layer and the storage elastic modulus (E') of an adjacent layer within 500 times. Although the storage elastic modulus (E ') of each layer is not limited, the storage elastic modulus (E') of the elastic layer 3 is preferably 5 × 10 7 dyn / cm 2 or less, more preferably 1 × 10 7 dyn / cm 2 or less. × 10 7 d
yn / cm 2 or less, and the storage elastic modulus (E ′) of the outer layer including the outer layer is preferably 5 × 10 10 dyn / cm 2 or less, more preferably 5 × 10 9 dyn.
/ Cm 2 or less.
【0032】上記各層の貯蔵弾性率(E’)は、動的粘
弾性測定装置により測定することができ、この場合測定
条件は、室温(約25℃)でSET STRAIN:
0.5%、STATIC STRAIN:1.0%、周
波数:1Hzとすることができる。なお、測定条件はこ
れに限定されるものではなく、各層の厚さや測定試料の
大きさ等に応じて最適な条件とすることができる。The storage elastic modulus (E ') of each of the above layers can be measured by a dynamic viscoelasticity measuring device. In this case, the measurement conditions are as follows.
0.5%, STATIC STRAIN: 1.0%, frequency: 1 Hz. Note that the measurement conditions are not limited to those described above, and can be set to optimal conditions according to the thickness of each layer, the size of the measurement sample, and the like.
【0033】このように、本発明の帯電部材は、各々の
層の貯蔵弾性率とその隣り合う層の貯蔵弾性率との比率
差を、500倍以下に制御することにより、耐久性を向
上させたものである。この場合、このように各層の貯蔵
弾性率の比率差を制御することにより、なぜ耐久性が向
上するのかの理由は明らかではないが、次のように考え
られる。As described above, the charging member of the present invention improves the durability by controlling the difference between the storage elastic modulus of each layer and the storage elastic modulus of the adjacent layer to 500 times or less. It is a thing. In this case, the reason why the durability is improved by controlling the difference in the storage elastic modulus of each layer in this way is not clear, but is considered as follows.
【0034】帯電部材表面への残留トナーの付着を防止
するためには、防汚性に優れるフッ素樹脂などを帯電部
材表面に配置することが考えられるが、それだけでは、
耐久性向上に対しては十分ではない。もちろん、フッ素
樹脂などの防汚性に優れる材料の適用は効果があるが、
本発明のような接触式の帯電部材の場合には、当然、被
帯電部材と圧接して使用されるために、帯電部材が常に
変形を受けた状態で用いられ、力学的特性、特に耐久性
に関しては、繰り返し変形挙動が重要で、単なるトナー
との非付着性だけでなく、繰り返し変形対策が必要とな
り、いくら最表面に防汚性に優れる材料を配置したとし
ても、耐久時の変形により、割れ、はく離などを生じて
しまっては、その部分にトナーが堆積し始めてしまうこ
ととなる。In order to prevent the residual toner from adhering to the surface of the charging member, it is conceivable to arrange a fluorine resin or the like having excellent antifouling properties on the surface of the charging member.
It is not enough to improve durability. Of course, application of a material with excellent antifouling properties such as fluororesin is effective,
In the case of a contact-type charging member as in the present invention, since the charging member is used by being pressed against the member to be charged, the charging member is always used in a deformed state, and the mechanical characteristics, especially the durability, Regarding, the repeated deformation behavior is important, not only the mere non-adhesion with the toner, but also the measures against repeated deformation are required, no matter how much material with excellent antifouling property is placed on the outermost surface, due to deformation during durability, If cracking, peeling, or the like occurs, toner will start to accumulate in that portion.
【0035】帯電部材は、弾性層と表面に形成される塗
膜層に代表されるように、通常、2層以上の層から形成
される場合が多く、この場合各々の層の接合状態を考慮
して、帯電部材を設計しなければならない。そこで、本
発明のように、各層の力学特性を、隣り合う層の力学特
性とのバランスを考慮して制御し、耐久時の繰り返し変
形による悪影響をできる限り少なくすることにより、耐
久性が向上させることができるものと思われる。The charging member is usually formed of two or more layers, as typified by an elastic layer and a coating layer formed on the surface, and in this case, the bonding state of each layer is taken into consideration. Then, the charging member must be designed. Therefore, as in the present invention, the mechanical properties of each layer are controlled in consideration of the balance with the mechanical properties of an adjacent layer, and the durability is improved by minimizing adverse effects due to repeated deformation during durability. Seems to be able to.
【0036】本発明の帯電部材は、上記弾性層3、1層
又は複数層構造の外層4を有するものであり、例えば図
1に示したようなローラ状に形成し得るものであるが、
更に必要に応じて上記弾性層3と外層4との間にその他
の層を設けることもできる。例えば弾性層3をポリウレ
タンフォームを用いて形成した場合には、電圧印加時の
騒音発生をより効果的に防止し、かつ弾性層3の表面平
滑性を向上させる目的で、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン変性アクリル樹脂、ブチラール樹脂、フェ
ノール樹脂、塩化ビニリデン系共重合体、ポリビニルア
セタール樹脂等の基剤樹脂に導電剤を添加した中間層を
設けてもよい。なお、勿論この中間層についても上記貯
蔵弾性率(E’)の条件を満足していなければならな
い。The charging member of the present invention has the elastic layer 3, the outer layer 4 having a single layer structure or a multi-layer structure, and can be formed in a roller shape as shown in FIG. 1, for example.
Further, if necessary, another layer may be provided between the elastic layer 3 and the outer layer 4. For example, when the elastic layer 3 is formed using a polyurethane foam, an acrylic resin, a polyester resin, or the like is used in order to more effectively prevent noise generation when a voltage is applied and to improve the surface smoothness of the elastic layer 3. An intermediate layer in which a conductive agent is added to a base resin such as a polyurethane resin, a nylon resin, an epoxy resin, a urethane-modified acrylic resin, a butyral resin, a phenol resin, a vinylidene chloride-based copolymer, and a polyvinyl acetal resin may be provided. It is needless to say that this intermediate layer must also satisfy the condition of the storage elastic modulus (E ').
【0037】また、帯電部材の表面の硬度が高かった
り、表面に凹凸があると、トナーが詰まってしまい画像
不良の原因となるため、部材表面は、硬度が低く、出来
るだけ平滑な方が好ましい。具体的には、表面硬度は、
マイクロ硬度で80度以下、特に75度以下とすること
が好ましく、表面平滑性は、JIS10点平均粗さRz
で4μm以下、特に3μm以下、更には2μm以下であ
ることが好ましい。If the surface of the charging member has a high hardness or has irregularities, the toner is clogged and causes an image defect. Therefore, it is preferable that the surface of the member has a low hardness and is as smooth as possible. . Specifically, the surface hardness is
The micro hardness is preferably 80 degrees or less, particularly preferably 75 degrees or less, and the surface smoothness is determined by JIS 10 point average roughness Rz.
Is preferably 4 μm or less, particularly 3 μm or less, and more preferably 2 μm or less.
【0038】上記本発明の帯電部材は、感光ドラム等の
被帯電体に当接した状態に配設され、被帯電体と本発明
帯電部材との間に電圧を印加することにより、被帯電体
を帯電させるものであるが、この場合、帯電部材と被帯
電体との間に印加する電圧は、直流電圧であっても交流
電圧であってもよく、特に制限されるものではないが、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して帯電を行
うようにすることが好ましく、これにより被帯電体をよ
り均一に帯電させることができる。また、特に制限され
るものではないが、本発明の帯電部材と被帯電体との接
触圧力は、50〜2000g、特に100〜1000g
とすることが好ましく、これにより良好な帯電を確実に
得ることができる。The charging member of the present invention is disposed in contact with a member to be charged, such as a photosensitive drum, and by applying a voltage between the member to be charged and the charging member of the present invention, the member to be charged is applied. In this case, the voltage applied between the charging member and the member to be charged may be a DC voltage or an AC voltage, and is not particularly limited.
It is preferable to perform charging by applying a voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage, so that the member to be charged can be charged more uniformly. Although not particularly limited, the contact pressure between the charging member of the present invention and the member to be charged is 50 to 2000 g, particularly 100 to 1000 g.
It is preferable to obtain favorable charging.
【0039】本発明帯電部材を用いた帯電装置について
は、例えば、図2に示したように、本発明の帯電部材1
を感光ドラム等の被帯電体5に所定の圧力で当接させ、
電圧印加手段6から被帯電体5との間に電圧を印加する
ように構成した帯電装置を例示することができるが、こ
れに限定されるものではなく、被帯電体5、帯電部材1
の形態や電圧印加手段6による電圧印加方式等は適宜変
更して差し支えない。With respect to a charging device using the charging member of the present invention, for example, as shown in FIG.
To a member to be charged 5 such as a photosensitive drum at a predetermined pressure,
A charging device configured to apply a voltage between the voltage applying means 6 and the charged object 5 can be exemplified, but is not limited thereto.
The form and the voltage application method by the voltage application means 6 may be appropriately changed.
【0040】[0040]
【発明の効果】本発明の帯電部材によれば、残留トナー
の固着を効果的に防止して良好な耐久性を得ることがで
き、長期に亘って安定した性能を発揮することができ
る。従って、本発明の帯電部材を用いた帯電装置によれ
ば、良好な帯電操作を長期に亘って安定的に行うことが
できるものである。According to the charging member of the present invention, it is possible to effectively prevent sticking of the residual toner, obtain good durability, and exhibit stable performance for a long period of time. Therefore, according to the charging device using the charging member of the present invention, a favorable charging operation can be stably performed over a long period of time.
【0041】[0041]
【実施例】以下、実施例、比較例を示して、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものでは
ない。EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following.
【0042】[実施例1]金属シャフト上に、厚さ30
00μmの弾性層Aを形成し、その上に厚さ280μm
の塗膜層Aを形成し、更にその上に厚さ6μmの塗膜層
Bを形成して、弾性層Aの外側に塗膜層Aと塗膜層Bと
からなる2層構造の外層を有する帯電ローラ(帯電部
材)を作成した。上記弾性層A、塗膜層A及び塗膜層B
は、下記の通りである。得られた帯電ローラの表面粗さ
はJIS10点平均粗さRzで0.6μm、マイクロ硬
度は76度であった。Example 1 A metal shaft having a thickness of 30
An elastic layer A having a thickness of 2,000 μm is formed thereon.
Is formed, and a coating layer B having a thickness of 6 μm is further formed thereon. An outer layer having a two-layer structure including the coating layer A and the coating layer B is formed outside the elastic layer A. A charging roller (charging member) having the above was prepared. Elastic layer A, coating layer A and coating layer B
Is as follows. The surface roughness of the obtained charging roller was 0.6 μm in JIS 10-point average roughness Rz, and the micro hardness was 76 degrees.
【0043】弾性層A ポリエステル系ポリオール、イソシアネートにカーボン
を添加して作製した密度0.5g/cm3のウレタン発
泡体であり、貯蔵弾性率(E’)は7.5×106dy
n/cm2であった。塗膜層A 水系アクリル樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布する
ことにより形成し、体積抵抗率を6×107Ωcmに調
整した塗膜層であり、貯蔵弾性率(E’)は2.1×1
08dyn/cm2であった。塗膜層B 水分散型フッ素樹脂、塩化ビニリデン系共重合体ラテッ
クス、ポリビニルアセタール樹脂をブレンドした樹脂に
カーボンを添加した塗料を塗布することにより形成し、
体積抵抗率を7.1×107Ωcmに調整した塗膜層で
あり、貯蔵弾性率(E’)は、4.0×109dyn/
cm2であった。なお、カーボンは酸素含有量が10
%、pHが7.33のものを用いた。 Elastic Layer A A urethane foam having a density of 0.5 g / cm 3 made by adding carbon to a polyester polyol or isocyanate, and having a storage elastic modulus (E ′) of 7.5 × 10 6 dy.
n / cm 2 . Was formed by coating the coating layer A water-based acrylic resin coating material was added carbon, a coating layer having an adjusted volume resistivity of the 6 × 10 7 Ωcm, storage elastic modulus (E ') is 2.1 × 1
It was 0 8 dyn / cm 2. Coating layer B water-dispersed fluororesin, vinylidene chloride copolymer latex, formed by applying a paint to which carbon is added to a resin blended with polyvinyl acetal resin,
It is a coating layer having a volume resistivity adjusted to 7.1 × 10 7 Ωcm, and has a storage elastic modulus (E ′) of 4.0 × 10 9 dyn /
cm 2 . Note that carbon has an oxygen content of 10
% And a pH of 7.33 were used.
【0044】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、画像出ししたところ、良好な画像が得られた。更
に、連続6000枚画像出しをしても、画像の異常は発
生しなかった。When the obtained charging roller was mounted on a printer and an image was formed, a good image was obtained. Furthermore, no abnormalities in the image occurred even when 6,000 continuous images were output.
【0045】[実施例2]金属シャフト上に、実施例1
と同様に厚さ3000μmの弾性層Aを形成し、その上
に厚さ150μmの塗膜層Cを形成し、更にその上に厚
さ10μmの塗膜層Dを形成して、弾性層Aの外側に塗
膜層Cと塗膜層Dとからなる2層構造の外層を有する帯
電ローラ(帯電部材)を作成した。上記塗膜層C及び塗
膜層Dは、下記の通りである。得られた帯電ローラの表
面粗さはJIS10点平均粗さRzで0.9μm、マイ
クロ硬度は71度であった。Example 2 Example 1 on a metal shaft
An elastic layer A having a thickness of 3000 μm is formed in the same manner as described above, a coating layer C having a thickness of 150 μm is formed thereon, and a coating layer D having a thickness of 10 μm is further formed thereon. A charging roller (charging member) having a two-layer outer layer composed of a coating layer C and a coating layer D on the outside was prepared. The coating layer C and the coating layer D are as follows. The surface roughness of the obtained charging roller was 0.9 μm in terms of JIS 10-point average roughness Rz, and the micro hardness was 71 degrees.
【0046】塗膜層C 水系ウレタン樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布する
ことにより形成し、体積抵抗率を7×107Ωcmに調
整した塗膜層であり、貯蔵弾性率(E’)は9.7×1
07dyn/cm2であった。塗膜層D 水分散型フッ素樹脂、ポリビニルアセタール樹脂をブレ
ンドした樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布すること
により形成し、体積抵抗率を4.1×107Ωcmに調
整した塗膜層であり、貯蔵弾性率(E’)は1.0×1
09dyn/cm2であった、なお、カーボンは酸素含有
量が10%、pHが7.33のものを用いた。Coating layer C A coating layer formed by applying a coating material obtained by adding carbon to an aqueous urethane resin and having a volume resistivity adjusted to 7 × 10 7 Ωcm, and having a storage elastic modulus (E ′) of 9.7 × 1
It was 0 7 dyn / cm 2. Coating layer D A coating layer formed by applying a coating material in which carbon is added to a resin in which a water-dispersible fluororesin and a polyvinyl acetal resin are blended, and having a volume resistivity adjusted to 4.1 × 10 7 Ωcm. , Storage elastic modulus (E ′) is 1.0 × 1
0 was 9 dyn / cm 2, Note, carbon 10% oxygen content, pH was used as a 7.33.
【0047】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、画像出ししたところ、良好な画像が得られた。さら
に、連続6000枚画像出しをしても、画像の異常は発
生しなかった。When the obtained charging roller was mounted on a printer and an image was formed, a good image was obtained. Furthermore, no abnormalities in the image occurred even when 6,000 images were continuously output.
【0048】[比較例1]塗膜層Aを塗膜層Eに代え、
かつ塗膜層Bを塗膜層Fに代えたこと以外は、実施例1
と同様にして帯電ローラを作成した。上記塗膜層E及び
塗膜層Fは、下記の通りである。得られた帯電ローラの
表面粗さはJIS10点平均粗さRzで1.1μm、マ
イクロ硬度は87度であった。Comparative Example 1 The coating layer A was replaced with the coating layer E,
Example 1 was repeated except that the coating layer B was replaced with the coating layer F.
A charging roller was prepared in the same manner as described above. The coating layer E and the coating layer F are as follows. The surface roughness of the obtained charging roller was 1.1 μm in JIS 10-point average roughness Rz, and the micro hardness was 87 degrees.
【0049】塗膜層E ウレタン樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布すること
により形成し、体積抵抗率を8×107Ωcmに調整し
た塗膜層であり、貯蔵弾性率(E’)は5×107dy
n/cm2であった。塗膜層F アクリル樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布すること
により形成し、体積抵抗率を4×107Ωcmに調整し
た塗膜層であり、貯蔵弾性率(E’)は4×1010dy
n/cm2であった。[0049] was formed by coating a coating material obtained by adding carbon to the coating layer E urethane resin, a coating layer having an adjusted volume resistivity of the 8 × 10 7 Ωcm, storage elastic modulus (E ') is 5 × 10 7 dy
n / cm 2 . Was formed by coating a coating layer F acrylic paint with added carbon, a coating layer having an adjusted volume resistivity 4 × 10 7 Ωcm, the storage modulus (E ') is 4 × 10 10 dy
n / cm 2 .
【0050】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、画像出ししたところ、初期には良好な画像が得られ
たが、更に、連続6000枚画像出しをしたところ、3
400枚付近から画像に点状の不良が発生し、ローラを
観察すると、表面にトナーが食い込んでいた。When the obtained charging roller was mounted on a printer and an image was formed, a good image was obtained in the initial stage.
From around 400 sheets, dot-like defects occurred in the image, and when the roller was observed, the toner had bitten into the surface.
【0051】[比較例2]塗膜層Aを形成せずに弾性層
A上に直接塗膜層Bを形成したこと以外は、実施例1と
同様にして帯電ローラを作成した。得られた帯電ローラ
の表面粗さはJIS10点平均粗さRzで0.8μm、
マイクロ硬度は70.1度であった。Comparative Example 2 A charging roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating layer B was formed directly on the elastic layer A without forming the coating layer A. The surface roughness of the obtained charging roller was 0.8 μm in JIS 10-point average roughness Rz,
The micro hardness was 70.1 degrees.
【0052】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、画像出ししたところ、初期には良好な画像が得られ
たが、更に、連続6000枚画像出しをしたところ、1
200枚付近から画像に点状の不良が発生し、ローラを
観察すると、表面にトナーが食い込んでいた。When the obtained charging roller was mounted on a printer and an image was formed, a good image was obtained in the initial stage.
From around 200 sheets, dot-like defects occurred in the image, and when the roller was observed, the toner had bitten into the surface.
【図1】本発明帯電部材の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of the charging member of the present invention.
【図2】本発明帯電装置の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of the charging device of the present invention.
1 帯電部材 2 シャフト 3 弾性層 4 外層 5 被帯電体 6 電圧印加手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging member 2 Shaft 3 Elastic layer 4 Outer layer 5 Charged body 6 Voltage applying means
Claims (9)
の間に電圧を印加することにより、被帯電体を帯電させ
る帯電部材において、 弾性層と、該弾性層の外側に直接又は他の層を介して形
成された1層又は複数層からなる外層を有し、かつ各々
の層の貯蔵弾性率(E’)とその隣り合う層の貯蔵弾性
率(E’)との比率差が500倍以内であることを特徴
とする帯電部材。1. A charging member for charging a member to be charged by applying a voltage between the member and a member to be charged by contacting the member with the member. Or a ratio of the storage elastic modulus (E ') of each layer to the storage elastic modulus (E') of an adjacent layer having one or more outer layers formed via another layer. A charging member, wherein the difference is within 500 times.
なるものである請求項1記載の帯電部材。2. The charging member according to claim 1, wherein said outer layer comprises one or more coating films.
107dyn/cm2以下である請求項1又は2記載の帯
電部材。3. A storage elastic modulus (E ′) of the elastic layer is 5 ×.
The charging member according to claim 1, wherein the charging rate is 10 7 dyn / cm 2 or less.
(E’)が、いずれも2.5×1010dyn/cm2以
下である請求項1〜3のいずれか1項記載の帯電部材。4. The charging member according to claim 1, wherein each of the layers constituting the outer layer has a storage elastic modulus (E ′) of 2.5 × 10 10 dyn / cm 2 or less. .
ある請求項1〜4のいずれか1項記載の帯電部材。5. The charging member according to claim 1, wherein the micro hardness of the member surface is 80 degrees or less.
4μm以下である請求項1〜5のいずれか1項記載の帯
電部材。6. The charging member according to claim 1, wherein a JIS 10 point average roughness Rz of the member surface is 4 μm or less.
/cm3のウレタン発泡体である請求項1〜6のいずれ
か1項に記載の帯電部材。7. The elastic layer has a density of 0.05 to 0.9 g.
The charging member according to any one of claims 1 to 6, wherein the charging member is a urethane foam having a density of / cm 3 .
最外層が、酸素含有率5%以上で、かつpH5以上のカ
ーボンを添加した水系フッ素樹脂を含む層である請求項
1〜7のいずれか1項に記載の帯電部材。8. The outer layer is composed of two or more layers, and the outermost layer is a layer containing an aqueous fluororesin having an oxygen content of 5% or more and a pH of 5 or more to which carbon is added. The charging member according to any one of the above.
せる帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間に電圧を印
加する電圧印加手段とを具備してなる帯電装置におい
て、上記帯電部材として請求項1〜8のいずれか1項に
記載の帯電部材を用いたことを特徴とする帯電装置。9. A charging device, comprising: a charging member that contacts a member to be charged and charges the member to be charged; and voltage applying means that applies a voltage between the member to be charged and the charging member. A charging device using the charging member according to claim 1 as the charging member.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11998298A JPH11295967A (en) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Electrifying member and electrifying device |
US09/291,761 US6555210B1 (en) | 1998-04-14 | 1999-04-14 | Charging member and charging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11998298A JPH11295967A (en) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Electrifying member and electrifying device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11295967A true JPH11295967A (en) | 1999-10-29 |
Family
ID=14774988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11998298A Pending JPH11295967A (en) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Electrifying member and electrifying device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11295967A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 1998-04-14 JP JP11998298A patent/JPH11295967A/en active Pending
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041020 |