JPH09160355A - Charging roll - Google Patents
Charging rollInfo
- Publication number
- JPH09160355A JPH09160355A JP34585395A JP34585395A JPH09160355A JP H09160355 A JPH09160355 A JP H09160355A JP 34585395 A JP34585395 A JP 34585395A JP 34585395 A JP34585395 A JP 34585395A JP H09160355 A JPH09160355 A JP H09160355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging roll
- rubber
- roll
- charging
- toner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気抵抗の環境依存性が小さく、安定した半
導電性を有し、低硬度で、動摩擦係数が小さく、感光体
ドラムに対する汚染がなく、トナーの付着によるカブリ
の発生がない帯電ロール、及び該帯電ロールを備えた画
像形成装置を提供することにある。
【解決手段】 金属製芯材の表面にゴム層を被覆した帯
電ロールであって、該ゴム層の表面を研磨して表面粗さ
を0.5〜10μmとした後、紫外線または電子線を照
射してなることを特徴とする帯電ロール。金属製芯材の
表面にゴム層を被覆した帯電ロールであって、該ゴム層
の表面を研磨して表面粗さを0.5〜10μmとした
後、その上に、ポリウレタン樹脂を被覆し、次いで、紫
外線または電子線を照射してなることを特徴とする帯電
ロール。これらの帯電ロールを備えることを特徴とする
画像形成装置。
(57) Abstract: Electric resistance has little environmental dependence, has stable semiconductivity, has low hardness, has a small dynamic friction coefficient, does not contaminate a photosensitive drum, and is free from fogging due to toner adhesion. An object of the present invention is to provide a charging roll that does not generate, and an image forming apparatus including the charging roll. A charging roll having a surface of a metal core material coated with a rubber layer, the surface of the rubber layer being polished to a surface roughness of 0.5 to 10 μm, and then irradiated with ultraviolet rays or an electron beam. A charging roll characterized by being formed. A charging roll having a surface of a metal core material coated with a rubber layer, the surface of the rubber layer being polished to a surface roughness of 0.5 to 10 μm, and a polyurethane resin being coated thereon. Next, a charging roll characterized by being irradiated with ultraviolet rays or electron beams. An image forming apparatus comprising these charging rolls.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機な
どの画像形成装置において、感光体ドラム(像担持体)
と接触して配置されている帯電ロールに関し、さらに詳
しくは、電気抵抗の環境依存性が小さく、安定した半導
電性を有し、低硬度で、動摩擦係数が小さく、感光体ド
ラムに対する汚染がなく、トナーの付着によるカブリの
発生がない帯電ロールに関する。また、本発明は、この
ような優れた特性を有する帯電ロールを備えた画像形成
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive drum (image carrier) in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine.
More specifically, it relates to a charging roll arranged in contact with a roller, which has a small environmental dependency of electric resistance, has stable semiconductivity, has low hardness, has a small dynamic friction coefficient, and is free from contamination on a photosensitive drum. The present invention relates to a charging roll that does not cause fog due to toner adhesion. The present invention also relates to an image forming apparatus provided with a charging roll having such excellent characteristics.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真複写機などの画像形成装置にお
いては、通常、帯電、露光、現像、転写、定着、及びク
リーニングの各工程によって、画像形成が行われてい
る。すなわち、画像形成装置においては、感光体ドラム
を一様かつ均一に帯電する帯電工程、露光により感光体
ドラムに静電潜像を形成する露光工程、現像剤(トナ
ー)によって、静電潜像を可視像に現像する現像工程、
感光体ドラム上のトナーを転写材に転写する転写工程、
転写材上のトナーを定着する定着工程、及び転写工程後
に感光体ドラムに残留したトナーを清掃するクリーニン
グ工程によって、画像を形成している。2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, image formation is usually carried out by the steps of charging, exposing, developing, transferring, fixing and cleaning. That is, in the image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed by a charging step of uniformly and uniformly charging the photosensitive drum, an exposure step of forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum by exposure, and a developer (toner). Development process to develop visible image,
A transfer step of transferring the toner on the photosensitive drum to a transfer material,
An image is formed by a fixing step of fixing the toner on the transfer material and a cleaning step of cleaning the toner remaining on the photosensitive drum after the transfer step.
【0003】従来、感光体ドラムの帯電工程では、一般
にコロナ放電によって帯電が行われていた。しかし、コ
ロナ放電による帯電方式は、高電圧の印加による危険と
コスト高に加えて、オゾンなどの有害物質が発生すると
いう問題がある。オゾンは、人体に悪影響を及ぼすだけ
ではなく、感光体ドラムを劣化させてしまう。また、コ
ロナ帯電器は、環境安定性が悪く、特に湿度の影響を受
けると、感光体ドラムの帯電電位が変化し、画像特性に
悪影響を及ぼす。Conventionally, in the process of charging the photosensitive drum, charging is generally performed by corona discharge. However, the charging method using corona discharge has a problem that harmful substances such as ozone are generated in addition to the danger and high cost due to application of high voltage. Ozone not only adversely affects the human body, but also deteriorates the photosensitive drum. Further, the corona charger has poor environmental stability, and when affected by humidity, the charging potential of the photosensitive drum changes, which adversely affects image characteristics.
【0004】そこで、近年、帯電ロールを用いた帯電方
式が提案されている(例えば、特開平5−210300
号公報、特開平6−266206号公報、特開平7−2
8297号公報、特開平7−49605号公報、特開平
7−72710号公報)。この帯電方式では、帯電ロー
ルに電圧を印加し、かつ、帯電ロールを感光体ドラムに
接触させて、感光体ドラムに直接電荷を与えて帯電させ
ている。したがって、この帯電方式によれば、オゾンの
発生がない。転写工程においても、コロナ放電を利用せ
ずに、転写ロールを用い、該転写ロールにトナーと逆極
性の電圧を印加して電界を発生させ、該電界の静電気力
によってトナーを転写材に転写する方式が提案されてい
る。Therefore, in recent years, a charging method using a charging roll has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-210300).
JP-A-6-266206, JP-A-7-2
8297, JP-A-7-49605, and JP-A-7-72710). In this charging method, a voltage is applied to the charging roll, the charging roll is brought into contact with the photosensitive drum, and the photosensitive drum is directly charged to be charged. Therefore, according to this charging method, ozone is not generated. Also in the transfer step, a transfer roll is used without using corona discharge, a voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer roll to generate an electric field, and the toner is transferred to the transfer material by the electrostatic force of the electric field. A scheme has been proposed.
【0005】一方、転写工程の後、感光体ドラム上に残
留するトナーは、通常、クリーニングブレードなどのク
リーニング装置によって除去されるが、最近では、クリ
ーニング工程を省略したクリーナーレス方式(またはク
リーニングレスプロセス)が提案されている(例えば、
特開平5−210300号公報、特開平6−35301
号公報)。この方式では、例えば、感光体ドラム上に残
留したトナーを、帯電工程を通過した後、帯電された感
光体ドラムの表面電位と現像バイアスの差によって、静
電気力で現像装置に吸引して回収するというものであ
る。現像装置としては、現像ロールが感光体ドラムに接
触する構造のものが用いられる。この方式によれば、画
像形成装置を小型化することができると共に、トナーを
現像工程で回収することができるため、トナーを廃棄す
る必要がない。そして、前記のごとき帯電ロールや転写
ロールを用いたオゾンフリープロセスとクリーニングレ
スプロセスを組み合わせた画像形成方式も提案されてい
る(例えば、特開平5−210300号公報)。このよ
うな画像形成方式では、通常、キャリヤを必要としない
非磁性一成分現像剤が使用されており、装置の小型化に
加えて、低価格化やカラー化などが可能である。On the other hand, after the transfer step, the toner remaining on the photosensitive drum is usually removed by a cleaning device such as a cleaning blade, but recently, a cleanerless system (or a cleaningless process) in which the cleaning step is omitted. ) Has been proposed (for example,
JP-A-5-210300 and JP-A-6-35301
No.). In this method, for example, the toner remaining on the photoconductor drum is collected by passing through a charging process and then electrostatically attracted to the developing device by the difference between the surface potential of the charged photoconductor drum and the developing bias. That is. As the developing device, one having a structure in which the developing roll contacts the photosensitive drum is used. According to this method, the image forming apparatus can be downsized and the toner can be collected in the developing process, so that it is not necessary to discard the toner. An image forming method in which an ozone-free process using a charging roll or a transfer roll as described above and a cleaningless process are combined has also been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-210300). In such an image forming system, a non-magnetic one-component developer that does not require a carrier is usually used, and in addition to downsizing of the apparatus, cost reduction and colorization can be achieved.
【0006】従来、帯電ロールとしては、芯金上に、例
えば、ポリウレタン樹脂、SBR、EVA、SBS、S
EBS、SIS、TPO、EPDM、EPM、NBR、
IR、BR、NR、シリコンゴム、エピクロロヒドリン
ゴムなどの樹脂やゴム類に、カーボンブラック、カーボ
ン繊維、金属酸化物、金属粉などの導電性フィラーを配
合した組成物からなる被覆層を設けたものが知られてい
る。導電性弾性層の上に、更に導電化したフッ素樹脂か
らなる非粘着性被膜を被覆したもの、あるいは導電性フ
ィラーを充填したゴム類から形成された中抵抗弾性層の
上に、導電性塗料を塗工して抵抗体層を形成したもの
(特開平7−72710号公報)などが提案されてい
る。また、芯金上に、エピクロロヒドリンゴムにフッ素
樹脂またはアミド樹脂を配合し、導電性フィラーを添加
した材料で形成した被覆層を形成した導電性ロールが知
られている。Conventionally, as a charging roll, for example, polyurethane resin, SBR, EVA, SBS, S is provided on a core metal.
EBS, SIS, TPO, EPDM, EPM, NBR,
A coating layer made of a composition in which a conductive filler such as carbon black, carbon fiber, metal oxide or metal powder is mixed with a resin or rubber such as IR, BR, NR, silicon rubber or epichlorohydrin rubber is provided. Things are known. A conductive coating is applied on the conductive elastic layer, which is further coated with a non-adhesive coating made of conductive fluororesin, or on a medium resistance elastic layer formed of rubber filled with a conductive filler. The one in which a resistor layer is formed by coating (Japanese Patent Laid-Open No. 7-72710) has been proposed. Further, a conductive roll is known in which a core metal is mixed with epichlorohydrin rubber and a fluororesin or an amide resin, and a coating layer formed of a material to which a conductive filler is added is formed.
【0007】しかしながら、これらの帯電ロールでは、
帯電ロールの電気抵抗を適切な範囲にまで下げるために
比較的多量の導電性フィラーを分散させなければならな
い。このような帯電ロールは、硬度が高くなって感光体
ドラムとの接触が十分ではなく帯電が均一にならないと
いう問題があった。エピクロロヒドリンゴムなどの電気
的中抵抗の弾性層の上に、含フッ素架橋共重合体からな
る非粘着性層を設けた帯電ロール(特開平6−2662
06号公報)や、硬度(JISA)40のエピクロロヒ
ドリンゴムなどの電気的中抵抗の弾性層の上に、各種無
機充填剤や導電性粒子などを含有させてもよいフッ素樹
脂やポリアミド樹脂、アクリル樹脂などの表面層を設け
た帯電ロール(特開平7−49605号公報)も提案さ
れているが、いずれも硬度が高いものである。However, in these charging rolls,
A relatively large amount of conductive filler must be dispersed in order to reduce the electric resistance of the charging roll to an appropriate range. Such a charging roll has a problem that the hardness is high, the contact with the photosensitive drum is not sufficient, and the charging is not uniform. A charging roll in which a non-adhesive layer made of a fluorine-containing cross-linked copolymer is provided on an elastic layer having a medium electric resistance such as epichlorohydrin rubber (Japanese Patent Laid-Open No. 6-2662).
No. 06), or a fluororesin or a polyamide resin that may contain various inorganic fillers or conductive particles on an elastic layer having an electrical medium resistance, such as epichlorohydrin rubber having a hardness (JISA) of 40. A charging roll provided with a surface layer such as an acrylic resin (Japanese Patent Laid-Open No. 7-49605) has also been proposed, but all of them have high hardness.
【0008】EPDMにプロセスオイルを含浸させた低
硬度帯電ロールが知られているが、含浸プロセスオイル
が遊離して感光体を汚染し、可視像にムラを生じるの
で、ロール表面にナイロンのシートを巻き付けている。
しかしながらナイロンシートで十分に防ぐことができ
ず、多層にしたり、厚くしている。そのために、十分な
帯電性付与効果を得ることができない。また、従来の帯
電ロールは、クリーナーレス方式の画像形成装置に装着
した場合、感光体ドラム上に残留したトナーが付着しや
すいという問題があった。すなわち、クリーナーレス方
式では、感光体ドラム上に未転写の残留トナーが存在す
る状態で、帯電ロールにより感光体ドラムを帯電させ
る。そのため、帯電ロールにトナーが付着しやすい。帯
電ロールにトナーが付着すると、総印字枚数が増すに従
って帯電ロールへのトナーの付着がひどくなり、感光体
ドラムに均一に帯電することができなくなって、カブリ
を生じる原因となる。付着を低減するためには帯電ロー
ル表面の粘着性を少なくし、動摩擦係数を小さく抑える
必要がある。A low-hardness electrifying roll in which EPDM is impregnated with process oil is known. However, the impregnating process oil is released to contaminate the photoconductor and cause unevenness in the visible image, so that a nylon sheet is formed on the roll surface. Is wrapped around.
However, it cannot be sufficiently prevented with a nylon sheet, and it is made multi-layered or thickened. Therefore, it is not possible to obtain a sufficient charge imparting effect. Further, the conventional charging roll has a problem that the toner remaining on the photosensitive drum tends to adhere to the charging roll when mounted on a cleanerless image forming apparatus. That is, in the cleanerless method, the photosensitive drum is charged by the charging roll in a state where the untransferred residual toner exists on the photosensitive drum. Therefore, the toner tends to adhere to the charging roll. When the toner adheres to the charging roll, the toner adheres to the charging roll aggravated as the total number of printed sheets increases, and it becomes impossible to uniformly charge the photosensitive drum, which causes fog. In order to reduce the adhesion, it is necessary to reduce the tackiness of the surface of the charging roll and keep the dynamic friction coefficient small.
【0009】感光体ドラムに良好な帯電性を付与するに
は、帯電ロールと感光体ドラムとの接触面積を大きくす
る必要があり、そのためには、帯電ロールの表面硬度を
低くすることが求められる。一方、帯電ロールにバイア
ス電圧を印加するには、帯電ロールの電気抵抗を低くし
なければならない。帯電ロールは、感光体ドラムとの接
触により変形を受けるが、それにより永久変形するもの
であってはならない。このように、帯電ロールには、多
くの特性が要求されている。さらに、帯電ロールと感光
体ドラムとが接触する構造の画像形成装置では、両者が
常時接触しているため、帯電ロールによる感光体ドラム
の汚染を防止する必要がある。特に、装置の小型化に伴
って、汚染されやすい有機感光体(OPC感光体)が使
用されるようになってきているため、汚染防止がより重
要な課題となっている。In order to impart a good charging property to the photosensitive drum, it is necessary to increase the contact area between the charging roll and the photosensitive drum. For that purpose, it is required to reduce the surface hardness of the charging roll. . On the other hand, in order to apply a bias voltage to the charging roll, the electric resistance of the charging roll must be lowered. The charging roll is deformed by contact with the photosensitive drum, but must not be permanently deformed by it. As described above, many characteristics are required for the charging roll. Further, in an image forming apparatus having a structure in which the charging roll and the photoconductor drum are in contact with each other, they are always in contact with each other. Therefore, it is necessary to prevent the photoconductor drum from being contaminated by the charging roll. Particularly, as organic photoconductors (OPC photoconductors), which are easily polluted, have been used with the downsizing of devices, prevention of pollution has become a more important issue.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電気
抵抗の環境依存性が小さく、安定した半導電性を有し、
低硬度で、動摩擦係数が小さく、感光体ドラムに対する
汚染がなく、トナーの付着によるカブリの発生がない帯
電ロールを提供することにある。また、本発明の目的
は、非磁性一成分接触現像方式で、感光体ドラムをクリ
ーニングする装置を必要としない、いわゆるクリーナー
レス方式の画像形成装置に好適な帯電ロールを提供する
ことにある。本発明者らは、従来技術の問題点を克服す
るために鋭意研究した結果、金属製芯材(芯金)の表面
にゴム層を被覆した帯電ロールにおいて、該ゴム層の表
面を研磨して表面粗さを0.5〜10μmとした後、紫
外線または電子線を照射することにより、前記目的を達
成できることを見いだした。DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to have a stable semiconductivity, which has a small environmental dependence of electric resistance,
An object of the present invention is to provide a charging roll having a low hardness, a small dynamic friction coefficient, no contamination on a photosensitive drum, and no fog caused by toner adhesion. Another object of the present invention is to provide a charging roll suitable for a so-called cleanerless type image forming apparatus, which is a non-magnetic one-component contact developing system and does not require a device for cleaning the photosensitive drum. The present inventors have conducted extensive studies in order to overcome the problems of the prior art, and as a result, in a charging roll in which the surface of a metal core material (core metal) is covered with a rubber layer, the surface of the rubber layer is polished. It was found that the above object can be achieved by irradiating with ultraviolet rays or electron beams after adjusting the surface roughness to 0.5 to 10 μm.
【0011】また、前記ゴム層の表面を研磨して表面粗
さを0.5〜10μmとした後、その上に、ポリウレタ
ン樹脂を被覆し、次いで、紫外線または電子線を照射す
ることによっても、前記目的を達成することができる。
ポリウレタン樹脂の薄膜からなる被膜を形成することに
より、表面粗さ及び動摩擦係数をより小さくすることが
できる。本発明の帯電ロールは、感光体ドラムとの密着
性が良好で、均一な帯電をさせることができると共に、
感光体ドラムに残存するトナーが帯電ロールに付着する
ことがない。もちろん、オイルの遊離などの問題もな
い。本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至っ
たものである。Also, by polishing the surface of the rubber layer to a surface roughness of 0.5 to 10 μm, coating a polyurethane resin on it, and then irradiating it with ultraviolet rays or electron beams, The above object can be achieved.
By forming a film made of a thin film of polyurethane resin, the surface roughness and the coefficient of dynamic friction can be further reduced. The charging roll of the present invention has good adhesion to the photoconductor drum and can be uniformly charged,
The toner remaining on the photoconductor drum does not adhere to the charging roll. Of course, there is no problem such as the release of oil. The present invention has been completed based on these findings.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、金属製芯材の表面にゴム層を被覆した帯電ロールで
あって、該ゴム層の表面を研磨して表面粗さを0.5〜
10μmとした後、紫外線または電子線を照射してなる
ことを特徴とする帯電ロールが提供される。また、本発
明によれば、金属製芯材の表面にゴム層を被覆した帯電
ロールであって、該ゴム層の表面を研磨して表面粗さを
0.5〜10μmとした後、その上に、ポリウレタン樹
脂を被覆し、次いで、紫外線または電子線を照射してな
ることを特徴とする帯電ロールが提供される。さらに、
本発明によれば、前記の各帯電ロールを備えることを特
徴とする画像形成装置が提供される。Thus, according to the present invention, there is provided a charging roll in which the surface of a metal core material is coated with a rubber layer, the surface of the rubber layer being polished to have a surface roughness of 0. 5-
There is provided a charging roll characterized by being irradiated with ultraviolet rays or an electron beam after having a thickness of 10 μm. Further, according to the present invention, there is provided a charging roll in which a surface of a metal core material is coated with a rubber layer, the surface of the rubber layer being polished to have a surface roughness of 0.5 to 10 μm, A coating roll is coated with a polyurethane resin and then irradiated with an ultraviolet ray or an electron beam, to provide a charging roll. further,
According to the present invention, there is provided an image forming apparatus including the above charging rolls.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】ゴム層 金属製芯材(芯金)の表面に被覆するゴム層の材質とし
ては、一般に、帯電ロールの分野において用いられてい
る各種ゴムまたはゴム組成物(2種以上のゴムのブレン
ド)を挙げることができる。このようなゴムの具体例と
しては、エピハロヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコ
ンゴム、ポリブタジエン、アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴムな
どが挙げられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Rubber layer As the material of the rubber layer covering the surface of the metal core material (core metal), various rubbers or rubber compositions (two or more kinds) generally used in the field of charging rolls are used. Rubber blends). Specific examples of such rubber include epihalohydrin rubber, urethane rubber, silicon rubber, polybutadiene, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and styrene-butadiene copolymer rubber.
【0014】これらの中でも、エピハロヒドリンゴムと
アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどを含有
するゴム組成物が好適である。より具体的に、好ましい
ゴム成分として、(A)エピハロヒドリン共重合体ゴム
40〜90重量%、(B)不飽和ゴム5〜40重量%、
及び(C)液状不飽和ゴム5〜20重量%を含有するゴ
ム組成物を挙げることができる。すなわち、エピハロヒ
ドリン共重合体ゴム、常温で固体の不飽和ゴム、及び常
温で液体の液状不飽和ゴムを特定割合でブレンドしたゴ
ム組成物を用いてゴム層を形成すると、導電性フィラー
をそれほど多く含有させなくても、適度に低い電気抵抗
を示し、かつ、電気抵抗の環境安定性に優れ、しかも硬
度が適度に低く、かつ、動摩擦係数の小さいロールが得
られるので好ましい。Of these, a rubber composition containing an epihalohydrin rubber and an acrylonitrile-butadiene copolymer rubber is preferable. More specifically, preferable rubber components include (A) epihalohydrin copolymer rubber 40 to 90% by weight, (B) unsaturated rubber 5 to 40% by weight,
And (C) a rubber composition containing 5 to 20% by weight of a liquid unsaturated rubber. That is, when a rubber layer is formed using a rubber composition in which an epihalohydrin copolymer rubber, an unsaturated rubber that is solid at room temperature, and a liquid unsaturated rubber that is liquid at room temperature are blended in a specific ratio, the conductive layer contains that much conductive filler. Even if it is not carried out, a roll having a reasonably low electric resistance, being excellent in environmental stability of the electric resistance, having a reasonably low hardness, and having a small dynamic friction coefficient is preferable.
【0015】(A)エピハロヒドリン共重合体ゴム エピハロヒドリン共重合体ゴムは、エピハロヒドリンを
必須の単量体として含有する単量体混合物を共重合して
得られる共重合体ゴムである。エピハロヒドリンとして
は、例えば、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリ
ン、エピフルオロヒドリン等が挙げられる。これらの中
でも、入手の容易さや価格等の面で、エピクロロヒドリ
ンが好ましい。エピハロヒドリンと共重合する共単量体
としては、アルキレンオキサイド、及びエチレン性不飽
和エポキシドが好ましい。エピハロヒドリン共重合体ゴ
ムとしては、アルキレンオキサイド28〜70モル%、
エピハロヒドリン28〜70モル%、及びエチレン性不
飽和エポキシド2〜15モル%を共重合して得られた共
重合体ゴムが好ましい。(A) Epihalohydrin Copolymer Rubber The epihalohydrin copolymer rubber is a copolymer rubber obtained by copolymerizing a monomer mixture containing epihalohydrin as an essential monomer. Examples of epihalohydrin include epichlorohydrin, epibromohydrin, epifluorohydrin and the like. Among these, epichlorohydrin is preferable in terms of availability and price. As the comonomer that is copolymerized with epihalohydrin, alkylene oxide and ethylenically unsaturated epoxide are preferable. As the epihalohydrin copolymer rubber, alkylene oxide 28 to 70 mol%,
A copolymer rubber obtained by copolymerizing 28 to 70 mol% of epihalohydrin and 2 to 15 mol% of an ethylenically unsaturated epoxide is preferable.
【0016】アルキレンオキサイドとしては、例えば、
エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレン
オキサイドなどを挙げることができ、これらは、それぞ
れ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用するこ
とができる。単独で使用する場合はエチレンオキサイド
(EO)が好ましい。また、併用する場合には、エチレ
ンオキサイド(EO)とプロピレンオキサイド(PO)
とを併用することが好ましい。アルキレンオキサイドの
共重合割合は、通常、28〜70モル%、好ましくは3
5〜65モル%、より好ましくは40〜60モル%であ
る。エピハロヒドリン共重合体ゴム中のアルキレンオキ
サイドの共重合割合が70モル%を越えると、吸湿性が
高くなったり、あるいは電気抵抗の環境依存性が大きく
なり、この割合が28モル%より少ないと電気抵抗が高
くなるため、いずれも好ましくない。As the alkylene oxide, for example,
Examples thereof include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and these can be used alone or in combination of two or more kinds. When used alone, ethylene oxide (EO) is preferred. When used in combination, ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO)
It is preferable to use and together. The copolymerization ratio of alkylene oxide is usually 28 to 70 mol%, preferably 3
It is 5 to 65 mol%, more preferably 40 to 60 mol%. If the copolymerization ratio of alkylene oxide in the epihalohydrin copolymer rubber exceeds 70 mol%, the hygroscopicity becomes high, or the electrical resistance becomes highly environmentally dependent. If this ratio is less than 28 mol%, the electric resistance becomes low. However, both of them are not preferable.
【0017】エピハロヒドリンの共重合割合は、通常、
28〜70モル%、好ましくは30〜65モル%、より
好ましくは35〜60モル%である。エピハロヒドリン
共重合体ゴム中のエピハロヒドリンの共重合割合が70
モル%を越えると電気抵抗が高くなり、この割合が28
モル%よりも少ないと吸湿性が高くなったり、あるいは
電気抵抗の環境依存性が大きくなり、いずれも好ましく
ない。The copolymerization ratio of epihalohydrin is usually
It is 28 to 70 mol%, preferably 30 to 65 mol%, and more preferably 35 to 60 mol%. The copolymerization ratio of epihalohydrin in the epihalohydrin copolymer rubber is 70.
When it exceeds mol%, the electric resistance becomes high, and this ratio is 28
If it is less than mol%, the hygroscopicity becomes high, or the electric resistance becomes highly environmentally dependent, which is not preferable.
【0018】エチレン性不飽和エポキシドとしては、例
えば、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリ
レート、グリシジルアクリレート、ブタジエンモノオキ
サイドなどが挙げられる。エチレン性不飽和エポキシド
を共重合することにより、硫黄加硫系(硫黄または硫黄
供与体)や過酸化物による加硫が可能となり、熱軟化劣
化性や耐動的オゾン性が改良される。エチレン性不飽和
エポキシドの共重合割合は、通常、2〜15モル%、好
ましくは3〜10モル%である。エピハロヒドリン共重
合体ゴム中のエチレン性不飽和エポキシドの共重合割合
が15モル%を越えると、熱による硬化劣化を生じてゴ
ム弾性を失って脆くなりやすく、この割合が2モル%未
満であると平滑なゴムシートを得ることが困難である。Examples of the ethylenically unsaturated epoxide include allyl glycidyl ether, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate and butadiene monooxide. By copolymerizing an ethylenically unsaturated epoxide, vulcanization by a sulfur vulcanization system (sulfur or a sulfur donor) or a peroxide becomes possible, and thermal softening deterioration resistance and dynamic ozone resistance are improved. The copolymerization ratio of the ethylenically unsaturated epoxide is usually 2 to 15 mol%, preferably 3 to 10 mol%. If the copolymerization ratio of the ethylenically unsaturated epoxide in the epihalohydrin copolymer rubber exceeds 15 mol%, curing deterioration due to heat tends to occur and the rubber elasticity tends to be lost, resulting in brittleness. If the ratio is less than 2 mol%. It is difficult to obtain a smooth rubber sheet.
【0019】(B)不飽和ゴム 不飽和ゴムは、常温で固体状態のゴムである。不飽和ゴ
ムとしては、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン共
重合体ゴム(NBR)、スチレン・ブタジエン共重合体
ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴム(BR)、エチレ
ン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム(EPDM)、ク
ロロプレンゴム、アクリロニトリル・イソプレン共重合
体ゴム、アクリロニトリル・ブタジエン・イソプレン共
重合体ゴム(NBIR)、ウレタンゴム、及びこれらの
ゴムの部分水素添加物などが挙げられる。これらの中で
も、NBR及び部分水添NBRがエピハロヒドリン共重
合体ゴムとの相溶性が良いので好ましい。(B) Unsaturated Rubber The unsaturated rubber is a rubber in a solid state at room temperature. Examples of unsaturated rubbers include acrylonitrile / butadiene copolymer rubber (NBR), styrene / butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), ethylene / propylene / diene copolymer rubber (EPDM), chloroprene. Examples thereof include rubber, acrylonitrile / isoprene copolymer rubber, acrylonitrile / butadiene / isoprene copolymer rubber (NBIR), urethane rubber, and partially hydrogenated products of these rubbers. Among these, NBR and partially hydrogenated NBR are preferable because they have good compatibility with the epihalohydrin copolymer rubber.
【0020】(C)液状不飽和ゴム 液状不飽和ゴムは、常温で液体状態の不飽和ゴムであ
る。このような液状不飽和ゴムとしては、例えば、液体
ポリブタジエン、液状NBR、液状クロロプレンなどが
挙げられる。これらの中でも、液状NBRがエピハロヒ
ドリン共重合体ゴムとNBR及び部分水添NBRとの相
溶性が良いので好ましい。ゴム組成物中、(A)成分の
エピハロヒドリン共重合体ゴムは、40〜90重量%、
好ましくは50〜90重量%、より好ましくは55〜8
5重量%の割合で使用される。(A)成分の割合が90
重量%を越えると、硬度や動摩擦係数が高くなり、さら
には、感光体汚染やトナー付着の問題も生じる。(A)
成分の割合が40重量%未満であると、電気抵抗を適度
に低くすることが困難となる。(C) Liquid unsaturated rubber The liquid unsaturated rubber is an unsaturated rubber in a liquid state at room temperature. Examples of such liquid unsaturated rubber include liquid polybutadiene, liquid NBR, liquid chloroprene, and the like. Among these, liquid NBR is preferable because it has good compatibility with the epihalohydrin copolymer rubber and NBR and partially hydrogenated NBR. In the rubber composition, the epihalohydrin copolymer rubber (A) is 40 to 90% by weight,
Preferably 50-90% by weight, more preferably 55-8
Used in proportions of 5% by weight. 90% of component (A)
If it exceeds 5% by weight, the hardness and the coefficient of kinetic friction increase, and problems such as contamination of the photoconductor and toner adhesion occur. (A)
When the proportion of the components is less than 40% by weight, it becomes difficult to appropriately reduce the electric resistance.
【0021】ゴム組成物中、(B)成分の不飽和ゴムの
割合は、5〜40重量%、好ましくは5〜35重量%、
より好ましくは5〜30重量%である。(B)成分の割
合が大きすぎると適度に低い電気抵抗を得ることが困難
となり、少なすぎると加工性が低下したり、硬度や動摩
擦係数が高くなる。ゴム組成物中、(C)成分の液状不
飽和ゴムの割合は、5〜40重量%、好ましくは5〜3
5重量%、より好ましくは5〜30重量%である。
(C)成分の割合が多すぎると、動摩擦係数が高くな
り、帯電ロールに対するトナーの付着も生じ、少なすぎ
ると、硬度が高くなり、感光体ドラムとの接触が十分で
なく、帯電が不均一になる。In the rubber composition, the proportion of the unsaturated rubber as the component (B) is 5 to 40% by weight, preferably 5 to 35% by weight,
More preferably, it is 5 to 30% by weight. If the proportion of the component (B) is too large, it becomes difficult to obtain an appropriately low electric resistance, and if it is too small, the workability is lowered and the hardness and the coefficient of dynamic friction are increased. In the rubber composition, the proportion of the liquid unsaturated rubber as the component (C) is 5 to 40% by weight, preferably 5 to 3%.
It is 5% by weight, more preferably 5 to 30% by weight.
If the proportion of component (C) is too high, the coefficient of dynamic friction will be high, and the adhesion of toner to the charging roll will occur. If it is too low, the hardness will be high and the contact with the photosensitive drum will be insufficient, resulting in uneven charging. become.
【0022】本発明では、ゴム成分に加硫剤を加えて、
ロールの形状に賦形した後、加硫する。加硫剤として
は、通常、硫黄系加硫剤または過酸化物を使用する。金
属酸化物も使用できるが、感光体ドラムを汚染するおそ
れがあるため好ましくない。加硫剤は、ゴム組成物10
0重量部に対して、通常、0.1〜5重量部、好ましく
は0.2〜3重量部の割合で用いられる。本発明のゴム
組成物には、必要に応じて、導電性カーボンブラックな
どの導電性フィラー、補強剤、充填剤、老化防止剤等の
ゴム添加剤を適宜配合することができる。In the present invention, a vulcanizing agent is added to the rubber component,
After shaping into a roll shape, it is vulcanized. As the vulcanizing agent, a sulfur-based vulcanizing agent or peroxide is usually used. Metal oxides can be used, but they are not preferable because they may contaminate the photosensitive drum. The vulcanizing agent is the rubber composition 10
It is generally used in a proportion of 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.2 to 3 parts by weight, based on 0 parts by weight. The rubber composition of the present invention can be appropriately blended with a conductive filler such as conductive carbon black, a reinforcing agent, a filler, and a rubber additive such as an antiaging agent, if necessary.
【0023】帯電ロール 本発明では、先ず、金属製芯材の表面にゴム層を被覆
し、次いで、該ゴム層の表面を研磨して表面粗さを
0.5〜10μmとし、しかる後、紫外線または電子
線を照射する。あるいは、前記の工程の後、ゴム層
の上に、ポリウレタン樹脂を被覆し、次いで、紫外線
または電子線を照射する。金属製芯材の表面にゴム層を
被覆するには、金属製の回転軸などのロール状基材を芯
金として、ロール金型内に入れ、そこに加硫剤等を含む
ゴム組成物を入れて、芯金の周囲にロール状に賦形し、
次いで、加熱して加硫すればよい。加硫温度や加硫時間
などの加硫条件は、使用するゴム成分の種類に応じて適
宜定めることができる。例えば、ゴム成分がエピハロヒ
ドリン共重合体ゴムや該エピハロヒドリン共重合体ゴム
を含むブレンドゴムである場合には、通常、100〜2
50℃に10〜60分間程度加熱すればよい。 Charging Roll In the present invention, first, the surface of the metal core material is coated with a rubber layer, and then the surface of the rubber layer is polished to a surface roughness of 0.5 to 10 μm. Or irradiate with an electron beam. Alternatively, after the above steps, the polyurethane resin is coated on the rubber layer, and then ultraviolet rays or electron beams are irradiated. In order to coat the surface of the metal core material with the rubber layer, a roll-shaped base material such as a metal rotating shaft is used as a core metal and placed in a roll mold, and a rubber composition containing a vulcanizing agent or the like is added thereto. Put it, shape it into a roll around the core,
Then, it may be heated and vulcanized. Vulcanization conditions such as vulcanization temperature and vulcanization time can be appropriately determined according to the type of rubber component used. For example, when the rubber component is an epihalohydrin copolymer rubber or a blend rubber containing the epihalohydrin copolymer rubber, it is usually 100 to 2
It may be heated at 50 ° C. for about 10 to 60 minutes.
【0024】加硫成形後、得られたゴムロールは、研磨
処理を行って表面粗さを10μm以下とする。研磨方法
としては、通常、研磨材を用いて機械的に研磨する方法
が採用される。表面粗さは、JIS B−0601に記
載されている10点平均粗さである。研磨処理により、
ゴム層の表面粗さを0.5〜10μm、好ましくは1〜
8μm、より好ましくは1〜6μmとする。ゴム層の表
面粗さが10μmを越えると、OPC感光体汚染が著し
くなり、かつ、動摩擦係数も大きくなるため、感光体ド
ラムに残存するトナーが帯電ロールに付着して、印字用
紙にかぶりを生じやすくなる。また、研磨処理により、
ゴム層の動摩擦係数を1〜3の範囲内に調整することが
好ましい。このようにして研磨処理を行った後、直ち
に、あるいは、ゴム層の表面に、ポリウレタン樹脂を被
覆した後、紫外線または電子線を照射する。After vulcanization and molding, the obtained rubber roll is subjected to polishing treatment so that the surface roughness is 10 μm or less. As the polishing method, a method of mechanically polishing with an abrasive is usually adopted. The surface roughness is a 10-point average roughness described in JIS B-0601. By the polishing process,
The surface roughness of the rubber layer is 0.5 to 10 μm, preferably 1 to
The thickness is 8 μm, more preferably 1 to 6 μm. When the surface roughness of the rubber layer exceeds 10 μm, the OPC photoconductor is significantly contaminated and the dynamic friction coefficient is also increased, so that the toner remaining on the photoconductor drum adheres to the charging roll and causes fog on the printing paper. It will be easier. Also, by the polishing process,
It is preferable to adjust the dynamic friction coefficient of the rubber layer within the range of 1 to 3. Immediately after the polishing treatment is performed in this way, or after the surface of the rubber layer is coated with a polyurethane resin, ultraviolet rays or electron beams are irradiated.
【0025】ポリウレタン樹脂の被膜を形成すると、ゴ
ムロールの表面粗さと動摩擦係数をより小さくすること
ができる。ポリウレタン樹脂の被覆は、自己乳化型また
は強制乳化型のポリウレタン樹脂水分散液を用いて行う
ことが好ましい。従来、ゴムロールの表面にポリウレタ
ン樹脂を被覆した構造の帯電ロールが知られているが、
被覆方法としては、ゴムロールをポリウレタン樹脂の有
機溶剤溶液中に浸漬する方法が採用されていた。しか
し、ポリウレタン樹脂溶液を用いる方法は、有機溶剤の
揮散による環境汚染の問題に加えて、有機溶剤の蒸発速
度が速いため、ポリウレタン樹脂被覆層の表面粗さを小
さくすることが困難であり、さらに、ゴム層を膨潤させ
たり、ゴム層から配合剤を抽出するなどの不都合を生じ
やすい。By forming a polyurethane resin film, the surface roughness and dynamic friction coefficient of the rubber roll can be further reduced. The coating of the polyurethane resin is preferably performed using a self-emulsifying type or forced emulsifying type polyurethane resin aqueous dispersion. Conventionally, a charging roll having a structure in which a polyurethane resin is coated on the surface of a rubber roll is known,
As a coating method, a method of immersing a rubber roll in a solution of a polyurethane resin in an organic solvent has been adopted. However, in the method using the polyurethane resin solution, in addition to the problem of environmental pollution due to volatilization of the organic solvent, it is difficult to reduce the surface roughness of the polyurethane resin coating layer because the evaporation rate of the organic solvent is high, and Inconveniences such as swelling the rubber layer and extracting the compounding agent from the rubber layer are likely to occur.
【0026】自己乳化型または強制乳化型のポリウレタ
ン樹脂水分散液は、市販品を使用することができる。市
販品の具体例としては、第一工業製薬社製の商品名「ス
ーパーフレックス」シリーズを挙げることができる。ポ
リウレタン樹脂は、官能基や反応基を含有するものであ
ってもよい。また、水分散体の造膜条件についても、乾
燥、熱硬化、紫外線硬化など各種タイプのものがある。
ポリウレタン樹脂のガラス転移温度(Tg)は、30〜
80℃であることが好ましい。この範囲外のガラス転移
温度を有するポリウレタン樹脂を用いると、ポリウレタ
ン樹脂被膜の動摩擦係数の低下が十分ではなく、トナー
の付着によるかぶりが発生しやすい。ポリウレタン樹脂
被膜の強度は、200kg/cm2以上が好ましく、3
00kg/cm2以上がより好ましい。As the self-emulsifying type or forced emulsifying type polyurethane resin aqueous dispersion, commercially available products can be used. Specific examples of commercially available products include "Superflex" series manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. The polyurethane resin may contain a functional group or a reactive group. Regarding the film forming conditions of the aqueous dispersion, there are various types such as drying, heat curing, and ultraviolet curing.
The glass transition temperature (Tg) of the polyurethane resin is 30 to
Preferably it is 80 ° C. When a polyurethane resin having a glass transition temperature outside this range is used, the dynamic friction coefficient of the polyurethane resin coating is not sufficiently lowered, and fogging due to toner adhesion is likely to occur. The strength of the polyurethane resin coating is preferably 200 kg / cm 2 or more, 3
It is more preferably at least 00 kg / cm 2 .
【0027】本発明で好適に用いることができるポリウ
レタン樹脂は、多官能イソシアネート化合物とポリエー
テルポリオールまたはポリエステルポリオールとの反応
物である。このポリウレタン樹脂は、分子鎖中に親水性
官能基を有していてもよい。官能基としては、水酸基、
カルボキシル基などを例示することができる。多官能イ
ソシアネート化合物(すなわち、イソシアネート基を2
個以上有する化合物)としては、トリフェニルメタント
リイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリ
レンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシ
アネート、キシレンジイソシアネートなどの芳香族イソ
シアネート;ジシクロヘキサンジイソシアネート、ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの
脂肪族イソシアネート;などが挙げられる。The polyurethane resin which can be preferably used in the present invention is a reaction product of a polyfunctional isocyanate compound and a polyether polyol or a polyester polyol. This polyurethane resin may have a hydrophilic functional group in the molecular chain. As the functional group, a hydroxyl group,
A carboxyl group etc. can be illustrated. Polyfunctional isocyanate compound (ie, 2 isocyanate groups
Examples of aromatic compounds such as triphenylmethane triisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, tolylene diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate and xylene diisocyanate; and dicyclohexane diisocyanate, dicyclohexyl. Aliphatic isocyanates such as methane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate; and the like.
【0028】ポリエーテルポリオールとしては、ポリオ
キシテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコールなどが例示される。ポリ
エステルポリオールとしては、多価カルボン酸とポリオ
ール(ポリエーテルポリオールも含む)とを反応させて
得られる分子末端に水酸基をもつものが例示され、ポリ
カーボネートジオールなども含む。多価カルボン酸とし
ては、アジピン酸、フタル酸、セバチン酸、ダイマー酸
が例示される。ポリオールとしては、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブ
チレングリコール、1,3−ブタンジオール、ヘキサン
トリオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペ
ンタエリスリトール、ソルビトールなどや、ジカルボン
酸グリコールなどが例示される。ポリウレタン樹脂は、
その分子量が通常10〜50万、好適には20〜30万
のものが用いられる。Examples of the polyether polyol include polyoxytetramethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and the like. Examples of the polyester polyol include those having a hydroxyl group at the molecular end obtained by reacting a polyvalent carboxylic acid with a polyol (including a polyether polyol), and also include a polycarbonate diol and the like. Examples of the polycarboxylic acid include adipic acid, phthalic acid, sebacic acid, and dimer acid. Examples of the polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 1,3-butanediol, hexanetriol, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, and glycol dicarboxylate. Polyurethane resin
Those having a molecular weight of usually 100,000 to 500,000, preferably 200,000 to 300,000 are used.
【0029】ゴム層の上にポリウレタン樹脂を被覆する
方法としては、ポリウレタン樹脂水分散体を用いて、刷
毛塗り、スプレー塗り、浸漬などの方法を採用すること
ができる。ゴム層の上に水分散体を被覆した後、乾燥、
加熱、紫外線照射などの方法により、乾燥被膜を形成す
る。ポリウレタン樹脂被膜の厚みは、通常、10〜50
μm程度である。ポリウレタン樹脂被膜を形成すると、
帯電ロールの表面粗さは、通常、0.01〜5μm、好
ましくは0.05〜2μmとなり、動摩擦係数は、通
常、0.5以下、好ましくは0.3以下となる。帯電ロ
ールのゴム層にポリウレタン樹脂を被覆すると、ロール
表面と感光体ドラムとの接触部分が動摩擦係数が低くな
り、感光体に残存するトナーが帯電ロールに付着しにく
くなって、感光体ドラムの帯電も均一になる。その結
果、トナーが均一に付着しやすくなり、印刷むら、かす
れ、かぶり等が生じなくなる。As a method for coating the polyurethane resin on the rubber layer, a method such as brush coating, spray coating, dipping or the like using a polyurethane resin aqueous dispersion can be adopted. After coating the water dispersion on the rubber layer, drying,
A dry film is formed by a method such as heating or ultraviolet irradiation. The thickness of the polyurethane resin coating is usually 10 to 50.
It is about μm. When a polyurethane resin film is formed,
The surface roughness of the charging roll is usually 0.01 to 5 μm, preferably 0.05 to 2 μm, and the dynamic friction coefficient is usually 0.5 or less, preferably 0.3 or less. If the rubber layer of the charging roll is coated with polyurethane resin, the contact area between the roll surface and the photoconductor drum will have a low dynamic friction coefficient, and the toner remaining on the photoconductor will not easily adhere to the charging roll, thus charging the photoconductor drum. Will also be uniform. As a result, the toner is likely to adhere uniformly, and uneven printing, blurring, fogging, etc. do not occur.
【0030】紫外線照射法としては、例えば、波長20
0〜450nmの紫外線ランプの近傍に帯電ロールを回
転させて、1〜10分間、紫外線を照射する方法を挙げ
ることができる。紫外線ランプとしては、例えば、出力
80W/cmで、定格出力4000W程度のものが好ま
しい。電子線照射は、日新ハイボルテージ(NHV)
(株)のスキャニングビーム型の300KeV、78m
A電子線加速機などの電子線照射装置を用いて行う。照
射時は窒素ガスフローで行い、ロールそのものは回転さ
せ、ロール表面の照射時間は1秒間以下に抑えるのが好
ましい。紫外線または電子線を照射して、帯電ロールの
表面処理を行うと、ロール表面に微細な凹凸に左右され
ずに、動摩擦係数が均一に小さくなり、トナーの付着が
防止される。そして、帯電ロールと感光体ドラムとの接
触部分が均一になるので、感光体ドラムの帯電も均一に
なる。その結果、印刷むら、かすれ、かぶり等が生じな
くなる。また、紫外線や電子線の照射により、ロール表
面の粘着力が減少するものと推定される。As the ultraviolet irradiation method, for example, a wavelength of 20 is used.
A method in which a charging roll is rotated in the vicinity of an ultraviolet lamp of 0 to 450 nm and ultraviolet rays are irradiated for 1 to 10 minutes can be mentioned. As the ultraviolet lamp, for example, one having an output of 80 W / cm and a rated output of about 4000 W is preferable. Electron beam irradiation is Nisshin High Voltage (NHV)
Scanning beam type 300 KeV, 78m
A electron beam irradiation device such as an electron beam accelerator is used. It is preferable that the irradiation is performed with a nitrogen gas flow, the roll itself is rotated, and the irradiation time on the roll surface is suppressed to 1 second or less. When the surface treatment of the charging roll is performed by irradiating with an ultraviolet ray or an electron beam, the dynamic friction coefficient is uniformly reduced without being influenced by fine irregularities on the roll surface, and toner adhesion is prevented. Further, since the contact portion between the charging roll and the photoconductor drum becomes uniform, the photoconductor drum is also uniformly charged. As a result, printing unevenness, blurring, fog, etc. do not occur. Further, it is presumed that the adhesive force on the roll surface is reduced by irradiation with ultraviolet rays or electron beams.
【0031】本発明の帯電ロールは、電気抵抗(体積固
有抵抗)が、低温・低湿のLL条件(10℃×20%R
H)下で、好ましくは1×105〜1×1010Ω・c
m、より好ましくは1×106〜1×109Ω・cm程度
である。高温・高湿のHH条件(35℃×80%RH)
で測定した電気抵抗値(b)は、LL条件下で測定した
電気抵抗値(a)よりも小さくなるが、本発明の帯電ロ
ールでは、両者の比(a/b)は、好ましくは10以内
(一桁以内)にあり、電気抵抗の環境依存性が小さい。
帯電ロールの電気抵抗値を適度の範囲内に調整するため
に、ゴム組成物100重量部に対して0.1〜5重量部
程度の少量の導電性フィラーを配合することが好まし
い。The charging roll of the present invention has an electric resistance (volume specific resistance) of LL conditions of low temperature and low humidity (10 ° C. × 20% R).
H), preferably 1 × 10 5 to 1 × 10 10 Ω · c
m, more preferably about 1 × 10 6 to 1 × 10 9 Ω · cm. HH condition of high temperature and high humidity (35 ℃ × 80% RH)
Although the electric resistance value (b) measured in step 1 is smaller than the electric resistance value (a) measured under the LL condition, in the charging roll of the present invention, the ratio (a / b) of both is preferably 10 or less. (Within one digit), the environmental resistance of electrical resistance is small.
In order to adjust the electric resistance value of the charging roll within an appropriate range, it is preferable to add a small amount of a conductive filler of about 0.1 to 5 parts by weight to 100 parts by weight of the rubber composition.
【0032】本発明の帯電ロールは、硬度(JISA)
が30〜40程度と適度に小さいことが好ましく、感光
体ドラムに密着して十分な帯電性を付与することができ
る。本発明の帯電ロールは、動摩擦係数が通常0.5以
下と小さく、感光体ドラムと接触して円滑に回転するこ
とができることに加えて、感光体ドラムと接触して使用
しても、感光体ドラムを汚染することがなく、クリーナ
ーレス方式の画像形成装置に使用した場合であっても、
トナーの付着がなく、かぶりが発生しない。The charging roll of the present invention has a hardness (JISA).
Is preferably as small as about 30 to 40, and can be sufficiently adhered to the photoconductor drum to impart sufficient chargeability. INDUSTRIAL APPLICABILITY The charging roll of the present invention has a small dynamic friction coefficient of usually 0.5 or less, and can smoothly rotate by contacting with the photoconductor drum. Even if it is used in a cleanerless image forming apparatus without polluting the drum,
No toner is attached and fogging does not occur.
【0033】画像形成装置 本発明の帯電ロールは、画像形成装置において感光体ド
ラムと接触して用いられる。このような画像形成装置と
しては、少なくとも感光体ドラム、露光手段、現像ロー
ル、及び帯電ロールを備え、(1)帯電ロールが感光体
ドラムに当接して感光体ドラム表面を帯電させ、(2)
露光手段により露光することにより帯電した感光体ドラ
ム表面に静電潜像を形成させ、(3)現像剤が塗布され
た現像ロールが感光体ドラムに当接して、静電潜像が現
像剤により可視像に現像されるように構成された画像形
成装置を挙げることができる。 Image Forming Apparatus The charging roll of the present invention is used in contact with a photosensitive drum in an image forming apparatus. Such an image forming apparatus includes at least a photosensitive drum, an exposing unit, a developing roll, and a charging roll. (1) The charging roll contacts the photosensitive drum to charge the surface of the photosensitive drum, and (2)
An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum charged by being exposed by the exposing means, and (3) the developing roll coated with the developer is brought into contact with the photosensitive drum, and the electrostatic latent image is formed by the developer. An image forming apparatus configured to be developed into a visible image can be mentioned.
【0034】図1に、このような画像形成装置の一例の
断面図を示す。図1は、非磁性一成分現像法に用いられ
る画像形成装置の具体例である。静電潜像を形成する感
光体ドラム1と帯電ロール8とが接触するように配置さ
れ、電源10から帯電ロールの芯金9を通じて電圧が印
加されるようになっており、これによって、感光体ドラ
ムの表面を帯電させる。レーザー光原などを用いた露光
手段7により露光し、帯電した感光体ドラム1の表面に
静電潜像を形成させる。感光体ドラム1は、現像ロール
2とも接触するように配置されている。現像工程では、
非磁性一成分現像剤(トナー)4が供給ロール6により
隣接する現像ロール2の表面に塗布される。現像ブレー
ド3により、現像ロール表面に塗布されたトナーの厚み
を均一に制御する。現像ロールの表面に一様かつ均一に
塗布されたトナーは、感光体ドラム表面に形成された静
電潜像を可視化する。感光体ドラム上のトナー像は、転
写紙などの転写材15上に転写される。図1には、転写
ロール11を用い、電源13により転写ロール芯金12
を介してトナーと逆極性の電圧を印加して電界を発生さ
せ、該電界の静電気力によって感光体ドラム上のトナー
を転写材に転写する方式が示されている。FIG. 1 shows a sectional view of an example of such an image forming apparatus. FIG. 1 is a specific example of an image forming apparatus used in a non-magnetic one-component developing method. The photoconductor drum 1 for forming an electrostatic latent image and the charging roll 8 are arranged in contact with each other, and a voltage is applied from a power source 10 through a core metal 9 of the charging roll. Charge the surface of the drum. The electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor drum 1 which is charged by exposure by the exposure means 7 using a laser light source or the like. The photosensitive drum 1 is arranged so as to also contact the developing roll 2. In the development process,
The non-magnetic one-component developer (toner) 4 is applied to the surface of the adjacent developing roll 2 by the supply roll 6. The developing blade 3 uniformly controls the thickness of the toner applied on the surface of the developing roll. The toner uniformly and evenly applied to the surface of the developing roll visualizes the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum. The toner image on the photosensitive drum is transferred onto a transfer material 15 such as transfer paper. In FIG. 1, a transfer roll 11 is used, and a power source 13 is used to transfer a transfer roll core 12
There is disclosed a method in which a voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied via an electric field to generate an electric field, and the electrostatic force of the electric field transfers the toner on the photosensitive drum to a transfer material.
【0035】転写工程の後、感光体ドラム表面に残留す
るトナーは、クリーニングブレードなどのクリーニング
装置によって除去してもよいが、図1には、このような
クリーニング装置のない、いわゆるクリーナーレス方式
の画像形成装置が示されている。したがって、感光体ド
ラム表面に残留するトナーは、帯電ロールと接触するこ
とになる。クリーナーレス方式では、帯電工程を通過し
た後、帯電された感光体ドラムの表面電位と現像バイア
スの差異によって、トナーを静電気力で現像装置に吸引
して回収する。すなわち、帯電工程終了後であって、転
写工程が開始される前の、例えば、現像工程において発
生した静電気力によって残留トナーを回収する。なお、
現像ロール2の芯金は、通常、バイアス電圧が印加でき
るように構成されている。反転現像方式の場合には、現
像ロールの芯金に、感光体ドラム上の静電潜像と同じ極
性のバイアス電圧が印加される。転写材は、例えば、紙
やOHPシートなどである。After the transfer step, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum may be removed by a cleaning device such as a cleaning blade. In FIG. 1, a so-called cleanerless system without such a cleaning device is used. An image forming apparatus is shown. Therefore, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum comes into contact with the charging roll. In the cleanerless method, after passing through the charging step, the toner is attracted to the developing device by electrostatic force and collected due to the difference between the surface potential of the charged photosensitive drum and the developing bias. That is, after the charging process is completed and before the transfer process is started, for example, the residual toner is collected by the electrostatic force generated in the developing process. In addition,
The core metal of the developing roll 2 is usually configured so that a bias voltage can be applied. In the case of the reversal developing method, a bias voltage having the same polarity as that of the electrostatic latent image on the photosensitive drum is applied to the core metal of the developing roll. The transfer material is, for example, paper or an OHP sheet.
【0036】現像剤(トナー) 本発明の画像形成装置において使用することができるト
ナーは、特に限定されないが、通常、非磁性一成分現像
剤が使用され、特に、以下に示すようなトナーが好まし
く使用される。すなわち、好ましいトナーは、体積平均
粒径(Dv)が通常3〜15μm、好ましくは5〜10
μmの範囲であり、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒
径(Dn)との比(Dv/Dn)が通常1.0〜1.4
の範囲内にある実質的に球形の非磁性一成分現像剤であ
る。このような実質的に球形のトナーを用いると、転写
性がよく、しかもクリーナーレス方式で用いた場合に
は、感光体に残存するトナー量が少なくすみ、帯電ロー
ルへの付着が少なくなるので好ましい。 Developer (toner) The toner that can be used in the image forming apparatus of the present invention is not particularly limited, but a non-magnetic one-component developer is usually used, and the toners shown below are particularly preferable. used. That is, the preferable toner has a volume average particle diameter (Dv) of usually 3 to 15 μm, preferably 5 to 10
and the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is usually 1.0 to 1.4.
Is a substantially spherical non-magnetic one-component developer within the range of. It is preferable to use such a substantially spherical toner because the transferability is good, and when the cleanerless method is used, the amount of toner remaining on the photoconductor is small and the adhesion to the charging roll is small. .
【0037】球形トナーの好適なものは、粒子の絶対最
大長を直径とした円の面積(Sc)を粒子の実質投影面
積(Sr)で除した値(Sc/Sr)が1.0〜1.3
の範囲であり、BET法による比表面積(S)[単位:
m2/g]、個数平均粒径(dn)[単位:μm]、及
び真比重(d)の積(S×dn×d)が5〜10である
ものが挙げられる。トナーの帯電量(Q)[単位:μc
/g]と比表面積(S)との比(Q/S)[単位:μc
/m2]は、80〜150の範囲内にあることが好まし
い。The preferred spherical toner has a value (Sc / Sr) of 1.0 to 1 obtained by dividing the area (Sc) of a circle having the diameter of the absolute maximum length of the particle by the substantial projected area (Sr) of the particle. .3
And the specific surface area (S) by the BET method [unit:
m 2 / g], number average particle diameter (dn) [unit: μm], and true specific gravity (d) product (S × dn × d) are 5 to 10. Toner charge amount (Q) [Unit: μc
/ G] and specific surface area (S) ratio (Q / S) [unit: μc
/ M 2 ] is preferably in the range of 80 to 150.
【0038】このような非磁性一成分現像剤は、ビニル
系単量体と着色剤を含む均一混合液を懸濁重合法により
重合させることにより得ることができる。具体的には、
例えば、ビニル系単量体、着色剤、重合開始剤、所望に
より各種添加剤などを含む混合物をボールミル等で均一
に分散させて混合液を調製し、次いで、この混合液を高
剪断攪拌により水中に微細化させて液滴粒子とした後、
30〜200℃で懸濁重合する方法が例示される。Such a non-magnetic one-component developer can be obtained by polymerizing a homogeneous mixed liquid containing a vinyl monomer and a colorant by a suspension polymerization method. In particular,
For example, a mixture containing a vinyl-based monomer, a colorant, a polymerization initiator, and optionally various additives is uniformly dispersed in a ball mill or the like to prepare a mixed solution, and the mixed solution is then subjected to high shear stirring in water. After atomizing into droplet particles,
A method of suspension polymerization at 30 to 200 ° C. is exemplified.
【0039】非磁性一成分現像剤には、帯電性、導電
性、流動性、あるいは感光体ドラムや定着ロールなどへ
の付着性を制御するために、各種添加剤を内添または外
添させることができる。このような添加剤としては、低
分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、各種ワ
ックス、シリコーンオイル等の離型剤;カーボンブラッ
ク、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セ
リウム、炭酸カルシウム等の無機微粉末;等が挙げられ
る。Various additives may be added internally or externally to the non-magnetic one-component developer in order to control chargeability, conductivity, fluidity, or adhesion to the photosensitive drum or fixing roll. You can Such additives include low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene, various waxes, release agents such as silicone oil; carbon black, silica, alumina, titanium oxide, zinc oxide, inorganic fine powder such as cerium oxide and calcium carbonate. And the like.
【0040】[0040]
【実施例】以下、本発明について実施例及び比較例を挙
げて、より具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。なお、電気特性、硬度、
動摩擦係数、感光体汚染、トナー付着などに関する特性
は、以下の方法により測定した。EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. The electrical characteristics, hardness,
The characteristics relating to the coefficient of kinetic friction, contamination of the photoconductor, toner adhesion, etc. were measured by the following methods.
【0041】(1)電気抵抗 帯電ロールをその金属製芯材で固定し、帯電ロール表面
に2mm幅で500gの重量を持つ黄銅製の電極を乗せ
て、帯電ロールの金属製芯材と黄銅製電極間に500V
の直流電圧をかけ、帯電ロールの電気抵抗を測定する。
測定された電気抵抗をR(Ω)、電極の接触面積をS
(cm2)、金属製芯材と電極間距離をL(cm)とす
ると、体積固有抵抗ρ(Ω・cm)は、次式により算出
することができる。 ρ=(R・S)/L 測定の際の環境条件は、低温・低湿のLL(10℃×2
0%RH)と高温・高湿の条件HH(35℃×80%R
H)の2条件で実施した。(1) Electric Resistance A charging roll is fixed by its metal core material, a brass electrode having a width of 2 mm and a weight of 500 g is placed on the surface of the charging roll, and the metal core material and brass material of the charging roll are made. 500V between electrodes
DC voltage is applied to measure the electric resistance of the charging roll.
The measured electric resistance is R (Ω) and the contact area of the electrode is S
(Cm 2 ) and the distance between the metal core and the electrode is L (cm), the volume specific resistance ρ (Ω · cm) can be calculated by the following equation. ρ = (R · S) / L The environmental conditions for measurement are low temperature and low humidity LL (10 ° C × 2
0% RH) and high temperature / high humidity conditions HH (35 ° C x 80% R
It carried out on 2 conditions of H).
【0042】(2)硬度 硬度は、JIS K−6253の規定に従って、2mm
厚のゴムシートを試料として測定した。 (3)動摩擦係数 帯電ロールが動かないように移動体に固定し、20mm
幅のポリエステルシートを接触角が90度になるように
帯電ロールに接触させ、荷重を50gから200gに変
え、引っ張り速度100mm/minで移動体を引っ張
り、この時の張力を測定して、次の計算式で求める。 μ=2/π×Ln(W2/W1) ここで、μは動摩擦係数、W1は測定時釣り下げた荷
重、W2は測定した張力の平均値である。図3に、動摩
擦係数測定装置の略図を示す。(2) Hardness The hardness is 2 mm in accordance with JIS K-6253.
A thick rubber sheet was measured as a sample. (3) Dynamic friction coefficient Fixed to a moving body so that the charging roll does not move, 20 mm
The width of the polyester sheet was brought into contact with the charging roll so that the contact angle was 90 degrees, the load was changed from 50 g to 200 g, the moving body was pulled at a pulling speed of 100 mm / min, and the tension at this time was measured. Calculate using a formula. μ = 2 / π × Ln (W2 / W1) Here, μ is a dynamic friction coefficient, W1 is a load lowered during measurement, and W2 is an average value of measured tension. FIG. 3 shows a schematic view of a dynamic friction coefficient measuring device.
【0043】(4)OPC感光体汚染 市販のOPC感光体を固定し、帯電ロールの上から1K
gの荷重がかかるようにして、OPC感光体の上に帯電
ロールを乗せ、50℃×80%RHの環境下で2週間放
置し、OPC感光体汚染の有無を目視にて評価した。 ◎:汚染は認められない。 〇:汚染がわずかに認められる。 ×:汚染が認められる。(4) Contamination of OPC photoconductor A commercially available OPC photoconductor is fixed, and 1K from above the charging roll.
A charging roll was placed on the OPC photosensitive member so that a load of g was applied and left for 2 weeks in an environment of 50 ° C. × 80% RH, and the presence or absence of contamination of the OPC photosensitive member was visually evaluated. A: No contamination is observed. ◯: Slight contamination is recognized. X: Contamination is recognized.
【0044】(5)帯電ロール上のトナー付着 図1に示す電子写真プリンター(画像形成装置)に、作
成した帯電ロールを取り付けて、1万枚の連続印字を行
い、帯電ロール上にトナーが付着し、それが原因となる
印字用紙上のかぶりの発生の有無を調べ、帯電ロール上
のトナー付着を評価した。 ◎:トナー付着によるかぶりが認められない。 ○:トナー付着によるかぶりがわずかにあるが、問題の
ない程度である。 ×:トナー付着によるかぶりが認められる。(5) Adhesion of Toner on Charging Roll The electrophotographic printer (image forming apparatus) shown in FIG. 1 was equipped with the charging roll thus prepared, continuous printing was performed on 10,000 sheets, and the toner was adhered on the charging roll. Then, the presence or absence of fogging on the printing paper, which causes it, was examined, and the toner adhesion on the charging roll was evaluated. A: No fogging due to toner adhesion is observed. ◯: Fogging due to toner adhesion is slight, but there is no problem. X: Fogging due to toner adhesion is recognized.
【0045】[実施例1〜3、比較例1〜2]アルキレ
ンオキサイドとしてエチレンオキサイド、エピハロヒド
リンとしてエピクロロヒドリン、そしてエチレン性不飽
和エポキシドとしてアリルグリシジルエーテルをそれぞ
れ使用し、表1に示す共重合組成の各エピハロヒドリン
共重合体ゴムを製造した。これらのエピハロヒドリン共
重合体ゴムに、常温で固体の不飽和ゴムとしてアクリロ
ニトリル・ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、及び常
温で液体の液状不飽和ゴムとして液状アクリロニトリル
・ブタジエン共重合体ゴム(液状NBR)を表1に示す
割合で加え、さらに、これらゴム成分100重量部に対
して、表1に示す加硫系、及びその他の添加剤を加え
て、ゴム組成物を調製した。エピハロヒドリン共重合体
ゴムの組成、及び各成分の配合割合を表1に示す。な
お、表1において、エピハロヒドリン共重合体ゴムの組
成は、各共重合成分のモル%で示し、共重合体ゴムとN
BRと液状NBRの混合比は、各ゴム成分の重量%で示
し、加硫系及びその他の添加剤の配合割合は、ゴム成分
100重量部に対する重量部で表した。[Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2] Copolymers shown in Table 1 using ethylene oxide as an alkylene oxide, epichlorohydrin as an epihalohydrin, and allyl glycidyl ether as an ethylenically unsaturated epoxide. Each epihalohydrin copolymer rubber of composition was produced. In addition to these epihalohydrin copolymer rubbers, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR) as an unsaturated rubber that is solid at room temperature, and liquid acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (liquid NBR) as a liquid unsaturated rubber that is liquid at room temperature Was added at a ratio shown in Table 1, and the vulcanization system shown in Table 1 and other additives were added to 100 parts by weight of these rubber components to prepare a rubber composition. Table 1 shows the composition of the epihalohydrin copolymer rubber and the compounding ratio of each component. In Table 1, the composition of the epihalohydrin copolymer rubber is shown in mol% of each copolymer component, and the composition of the copolymer rubber and N
The mixing ratio of BR and liquid NBR is shown by weight% of each rubber component, and the mixing ratio of the vulcanization system and other additives is expressed by parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber component.
【0046】前記の各実施例及び比較例で得られたゴム
組成物をロールで混練し、シート状に成形して155℃
で30分間加硫し、厚さ2mmの加硫ゴムシートを得
た。得られた各加硫ゴムシートの硬度について、前記方
法により評価した。帯電ロールの成形は、金属製回転軸
などのロール状基材を芯金としてロール金型内に入れ、
そこにゴム組成物を入れて、芯金の周囲にロール状に賦
形し、次いで加熱して加硫する方法によって行った。加
硫成形後、得られたゴムロールは、その表面を研磨材で
研磨して、JIS−B−0601に記載されている10
点平均粗さで10μm以下になるまで砥石の目を変えて
研磨した。The rubber compositions obtained in each of the above Examples and Comparative Examples were kneaded with a roll and formed into a sheet, which was then cooled to 155 ° C.
Was vulcanized for 30 minutes to obtain a vulcanized rubber sheet having a thickness of 2 mm. The hardness of each of the obtained vulcanized rubber sheets was evaluated by the above method. Molding of the charging roll is performed by placing a roll-shaped base material such as a metal rotating shaft in a roll mold as a core metal,
The rubber composition was put therein, shaped into a roll around the cored bar, and then heated and vulcanized. After vulcanization and molding, the obtained rubber roll has its surface polished with an abrasive, and is described in JIS-B-0601.
Polishing was performed by changing the eyes of the grindstone until the point average roughness became 10 μm or less.
【0047】研磨後、ポリウレタン樹脂水分散液(固形
分20重量%)80重量%と酸化すず20重量%をボー
ルミルポットに入れ、良く分散させた。この中に、チバ
ガイギー社製の光増感剤であるダロキュア1173と第
一工業製薬社製の乳化剤であるノイゲンEA−157と
水とを、10:8:82に調整した増感剤溶液6.4重
量%を添加してコート剤液を調製した。このコート材溶
液にゴムロールを浸漬させ、乾燥後、紫外線を照射し
た。紫外線の照射は、ランプ出力80W/cm、定格出
力4000W、波長200〜450nmの紫外線ランプ
から10cmの位置で帯電ロールを回転させて1〜3分
間照射する方法によって行った。コート材の厚みは、4
0μmであった。After polishing, 80% by weight of an aqueous dispersion of polyurethane resin (solid content 20% by weight) and 20% by weight of tin oxide were placed in a ball mill pot and well dispersed. 5. In this, a sensitizer solution in which Darocur 1173, which is a photosensitizer manufactured by Ciba Geigy, and Neugen EA-157, which is an emulsifier manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and water were adjusted at 10: 8: 82. A coating liquid was prepared by adding 4% by weight. A rubber roll was immersed in this coating material solution, dried, and then irradiated with ultraviolet rays. The irradiation of ultraviolet rays was performed by a method of rotating the charging roll at a position of 10 cm from an ultraviolet lamp having a lamp output of 80 W / cm, a rated output of 4000 W and a wavelength of 200 to 450 nm and irradiating for 1 to 3 minutes. The thickness of the coating material is 4
It was 0 μm.
【0048】ポリウレタン樹脂水分散液の具体的な内容
は、表1に示す。また、帯電ロールの積層構成を図2に
示す。すなわち、芯金21上にゴム層22が被覆され、
該ゴム層の表面23が研磨処理により表面粗さ10μm
以下とされ、その上にポリウレタン樹脂の被膜24が形
成されている。ただし、実施例1及び比較例1では、ポ
リウレタン樹脂による被覆処理は行わなかった。なお、
ポリウレタン樹脂のTgと出所は、次のとおりである。 Tg=46℃: 第一工業製薬社製スーパーフレックス110 Tg=40℃: 第一工業製薬社製スーパーフレックス150 Tg=37℃: 第一工業製薬社製スーパーフレックス160 こうして得られた帯電ロールについて、動摩擦係数、O
PC感光体汚染、トナー付着による印字用紙かぶりの評
価を行った。結果を表1に示す。Table 1 shows the specific contents of the polyurethane resin aqueous dispersion. Further, FIG. 2 shows a laminated structure of the charging roll. That is, the rubber layer 22 is coated on the cored bar 21,
The surface 23 of the rubber layer has a surface roughness of 10 μm by polishing.
The coating film 24 of polyurethane resin is formed thereon. However, in Example 1 and Comparative Example 1, the coating treatment with the polyurethane resin was not performed. In addition,
The Tg and the source of the polyurethane resin are as follows. Tg = 46 ° C .: Superflex 110 manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Tg = 40 ° C .: Superflex 150 manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Tg = 37 ° C .: Superflex 160 manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Regarding the charging roll thus obtained, Dynamic friction coefficient, O
The fogging of the printing paper due to the PC photoconductor contamination and toner adhesion was evaluated. Table 1 shows the results.
【0049】[0049]
【表1】 [Table 1]
【0050】(脚注) (*1)NBR:アクリロニトリル量33重量%のアク
リロニトリル・ブタジエン共重合体 (*2)液状NBR:アクリロニトリル量33重量%の
液状アクリロニトリル・ブタジエン共重合体 (*3)TMTD:テトラメチルチウラムジスルフィド (*4)老化防止剤:大内新興化学社製、アセトン−ジ
フェニルアミン反応生成物 ・なお、体積固有抵抗の単位MΩ・cmは、106Ω・
cmである。(Footnote) (* 1) NBR: Acrylonitrile-butadiene copolymer with 33% by weight of acrylonitrile (* 2) Liquid NBR: Liquid acrylonitrile-butadiene copolymer with 33% by weight of acrylonitrile (* 3) TMTD: Tetramethylthiuram disulfide (* 4) Antiaging agent: Acetone-diphenylamine reaction product manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.-The unit of volume resistivity MΩ · cm is 10 6 Ω ·
cm.
【0051】ゴムロールの表面粗さを0.5〜10μm
にした後、紫外線を照射して得られた帯電ロール(実施
例1)は、表面の動摩擦係数が0.2と低く、感光体ド
ラムの汚染はなく、印字した時にトナーの付着による用
紙上のかぶりはなかった。ゴムロールの表面粗さを0.
5〜10μmにした後、ポリウレタン樹脂被膜を形成
し、次いで、紫外線を照射して得られた帯電ロール(実
施例2〜3)は、表面粗さが2〜3μmと平滑で、動摩
擦係数も低く、感光体ドラムの汚染もなく、印字した時
にトナーの付着による用紙上のかぶりはなかった。ま
た、実施例1〜3の帯電ロールは、電気抵抗がLL条件
とHH条件とで1オーダ以内の変化しかなく、適度な電
気抵抗を有し、かつ、電気抵抗の環境依存性が小さい。
帯電ロールの硬度は低く、硬度が低い割に動摩擦係数が
小さく、帯電ロールとしての物性のバランスがとれてい
る。The surface roughness of the rubber roll is 0.5 to 10 μm.
The charging roll (Example 1) obtained by irradiating with ultraviolet rays after the exposure to light has a low surface dynamic friction coefficient of 0.2, does not contaminate the photoconductor drum, and does not contaminate the paper due to the adhesion of toner when printed. There was no fogging. Set the surface roughness of the rubber roll to 0.
The charging roller (Examples 2 to 3) obtained by forming a polyurethane resin film after irradiating with 5 to 10 μm and then irradiating with ultraviolet rays has a smooth surface roughness of 2 to 3 μm and a low dynamic friction coefficient. There was no contamination of the photosensitive drum, and there was no fog on the paper due to adhesion of toner when printing. In addition, the charging rolls of Examples 1 to 3 have an electric resistance that changes within 1 order between the LL condition and the HH condition, have an appropriate electric resistance, and have a small environmental dependency of the electric resistance.
The hardness of the charging roll is low, and the dynamic friction coefficient is small in spite of the low hardness, and the physical properties of the charging roll are well balanced.
【0052】これに対して、紫外線を照射する前のゴム
ロールの表面粗さが規定の範囲より粗い未研磨の場合
(比較例1)は、紫外線照射後の動摩擦係数の低下が十
分ではなく、印字した時にトナーの付着による用紙かぶ
りが発生した。ポリウレタン樹脂を被覆した場合であっ
ても、紫外線を照射しなかった場合(比較例2)には、
帯電ロール表面の動摩擦係数が低下せず、感光体ドラム
の汚染の発生と、トナーの付着による用紙かぶりが見ら
れ、実用的ではないことがわかった。On the other hand, in the case where the surface roughness of the rubber roll before being irradiated with ultraviolet rays is rougher than the specified range and not polished (Comparative Example 1), the reduction of the dynamic friction coefficient after irradiation with ultraviolet rays is not sufficient, and the printing At that time, paper fogging occurred due to toner adhesion. Even when coated with a polyurethane resin, when not irradiated with ultraviolet rays (Comparative Example 2),
The dynamic friction coefficient on the surface of the charging roll did not decrease, the photoconductor drum was contaminated, and the fogging of the paper due to the adhesion of toner was observed, which was not practical.
【0053】[0053]
【発明の効果】本発明によれば、電気抵抗の環境依存性
が小さく、安定した低電気抵抗性を有し、低硬度で、動
摩擦係数が小さく、感光体ドラムに対する汚染がなく、
トナーの付着による汚染がない帯電ロールが提供され
る。本発明の帯電ロールは、非磁性一成分接触現像方式
で、感光体ドラムをクリーニングする装置を必要としな
いクリーナーレス方式の画像形成装置に好適である。本
発明の帯電ロールは、ロール表面へのトナーの付着が少
なく、感光体との接触部分が均一になるので、感光体ド
ラムの帯電も均一になる。その結果、トナーが均一に付
着しやすくなり、印刷むら、かすれ、カブリ等が生じな
くなる。また、本発明によれば、このような優れた特性
を有する帯電ロールを備えた画像形成装置が提供され
る。According to the present invention, the environmental dependence of the electric resistance is small, the electric resistance is stable, the hardness is low, the dynamic friction coefficient is small, and the photosensitive drum is not contaminated.
Provided is a charging roll that is free from contamination due to toner adhesion. INDUSTRIAL APPLICABILITY The charging roll of the present invention is a non-magnetic one-component contact developing system and is suitable for a cleanerless system image forming apparatus which does not require a device for cleaning the photosensitive drum. In the charging roll of the present invention, the amount of toner attached to the roll surface is small and the contact portion with the photoconductor is uniform, so that the photoconductor drum is also uniformly charged. As a result, the toner is likely to adhere uniformly, and uneven printing, blurring, and fog do not occur. Further, according to the present invention, an image forming apparatus provided with a charging roll having such excellent characteristics is provided.
【図1】本発明で使用する画像形成装置の一例を示す断
面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of an image forming apparatus used in the present invention.
【図2】本発明の帯電ロールの積層構成を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a laminated structure of a charging roll of the present invention.
【図3】動摩擦係数の測定法を示す略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a method for measuring a dynamic friction coefficient.
1: 感光体ドラム 2:現像ロール 3:現像ブレード 4:現像剤(トナー) 5:現像剤容器 6:供給ロール 7:露光装置 8:帯電ロール 9:帯電ロールの芯金 10:電源 11:転写ロール 12:芯金 13:電源 14:定着ロール 15:転写材(紙、OHPシートなど) 21:芯金 22:ゴム層 23:ゴム層の表面 24:ポリウレタン樹脂被膜(紫外線照射) 1: Photoconductor drum 2: Development roll 3: Development blade 4: Developer (toner) 5: Developer container 6: Supply roll 7: Exposure device 8: Charging roll 9: Core metal of charging roll 10: Power supply 11: Transfer Roll 12: Core metal 13: Power supply 14: Fixing roll 15: Transfer material (paper, OHP sheet, etc.) 21: Core metal 22: Rubber layer 23: Surface of rubber layer 24: Polyurethane resin coating (UV irradiation)
Claims (3)
電ロールであって、該ゴム層の表面を研磨して表面粗さ
を0.5〜10μmとした後、紫外線または電子線を照
射してなることを特徴とする帯電ロール。1. A charging roll having a surface of a metal core material coated with a rubber layer, the surface of the rubber layer being polished to a surface roughness of 0.5 to 10 μm, and then exposed to ultraviolet rays or electron beams. A charging roll characterized by being irradiated.
電ロールであって、該ゴム層の表面を研磨して表面粗さ
を0.5〜10μmとした後、その上に、ポリウレタン
樹脂を被覆し、次いで、紫外線または電子線を照射して
なることを特徴とする帯電ロール。2. A charging roll having a surface of a metal core material coated with a rubber layer, the surface of the rubber layer being polished to a surface roughness of 0.5 to 10 μm, and then polyurethane. A charging roll characterized by being coated with a resin and then irradiated with ultraviolet rays or electron beams.
えることを特徴とする画像形成装置。3. An image forming apparatus comprising the charging roll according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34585395A JPH09160355A (en) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Charging roll |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34585395A JPH09160355A (en) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Charging roll |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09160355A true JPH09160355A (en) | 1997-06-20 |
Family
ID=18379438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34585395A Pending JPH09160355A (en) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | Charging roll |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09160355A (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001188454A (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-10 | Canon Inc | Image forming device |
| JP2006258932A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Canon Inc | Electrophotographic conductive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus |
| JP2007121724A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Hokushin Ind Inc | Electrifying roll |
| JP2009184135A (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Method for manufacturing cylindrical member |
| WO2010021401A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | 株式会社ブリヂストン | Method for manufacturing electrifying roller and electrifying roller manufactured by the method |
| WO2012008122A1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | キヤノン株式会社 | Charged member, method for producing same, and electrophotographic apparatus |
| WO2013001736A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | キヤノン株式会社 | Charged member, charged member manufacturing method, and digital photograph device |
| WO2013005411A1 (en) | 2011-07-06 | 2013-01-10 | キヤノン株式会社 | Charged member, method of manufacturing same, and electronic photograph device |
| WO2013094089A1 (en) | 2011-12-22 | 2013-06-27 | キヤノン株式会社 | Charging member and method for producing same, and electrographic device |
| WO2013136400A1 (en) | 2012-03-16 | 2013-09-19 | キヤノン株式会社 | Charging member, process cartridge, and electrophotographic device |
| US8685601B2 (en) | 2011-12-28 | 2014-04-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, method for producing the same, process cartridge and electrophotographic apparatus |
| US9703225B2 (en) | 2015-04-23 | 2017-07-11 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Semiconductive roller |
| CN107918258A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 佳能株式会社 | Charging member, its production method, handle box and electrophotographic image-forming apparatus |
-
1995
- 1995-12-07 JP JP34585395A patent/JPH09160355A/en active Pending
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001188454A (en) * | 1999-12-27 | 2001-07-10 | Canon Inc | Image forming device |
| JP2006258932A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Canon Inc | Electrophotographic conductive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus |
| JP2007121724A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Hokushin Ind Inc | Electrifying roll |
| JP2009184135A (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Method for manufacturing cylindrical member |
| JP5202636B2 (en) * | 2008-08-22 | 2013-06-05 | 株式会社ブリヂストン | Manufacturing method of charging roller and charging roller manufactured by the method |
| WO2010021401A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | 株式会社ブリヂストン | Method for manufacturing electrifying roller and electrifying roller manufactured by the method |
| WO2012008122A1 (en) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | キヤノン株式会社 | Charged member, method for producing same, and electrophotographic apparatus |
| EP2594998A4 (en) * | 2010-07-13 | 2016-04-06 | Canon Kk | Charged member, method for producing same, and electrophotographic apparatus |
| US8538298B2 (en) | 2010-07-13 | 2013-09-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging member, process for its production, and electrophotographic apparatus |
| US8532535B2 (en) | 2011-06-30 | 2013-09-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging member, manufacturing method for charging member, and electrophotographic apparatus |
| KR20140040826A (en) | 2011-06-30 | 2014-04-03 | 캐논 가부시끼가이샤 | Charged member, charged member manufacturing method, and digital photograph device |
| WO2013001736A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | キヤノン株式会社 | Charged member, charged member manufacturing method, and digital photograph device |
| CN103597411B (en) * | 2011-06-30 | 2015-09-23 | 佳能株式会社 | Charging member, manufacturing method of charging member, and electrophotographic apparatus |
| CN103597411A (en) * | 2011-06-30 | 2014-02-19 | 佳能株式会社 | Charged member, charged member manufacturing method, and digital photograph device |
| JP2013033244A (en) * | 2011-07-06 | 2013-02-14 | Canon Inc | Charged member, method of manufacturing the same, and electrophotographic apparatus |
| WO2013005411A1 (en) | 2011-07-06 | 2013-01-10 | キヤノン株式会社 | Charged member, method of manufacturing same, and electronic photograph device |
| US8923732B2 (en) | 2011-07-06 | 2014-12-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging member, manufacturing method therefor, and electrophotographic apparatus |
| US8991053B2 (en) | 2011-12-22 | 2015-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging member, process for its production, and electrophotographic apparatus |
| WO2013094089A1 (en) | 2011-12-22 | 2013-06-27 | キヤノン株式会社 | Charging member and method for producing same, and electrographic device |
| JP2013148876A (en) * | 2011-12-22 | 2013-08-01 | Canon Inc | Charging member and method for producing the same, and electrographic device |
| US8685601B2 (en) | 2011-12-28 | 2014-04-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic member, method for producing the same, process cartridge and electrophotographic apparatus |
| WO2013136400A1 (en) | 2012-03-16 | 2013-09-19 | キヤノン株式会社 | Charging member, process cartridge, and electrophotographic device |
| US9360833B2 (en) * | 2012-03-16 | 2016-06-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging member, process cartridge and electrophotographic apparatus |
| US9703225B2 (en) | 2015-04-23 | 2017-07-11 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Semiconductive roller |
| CN107918258A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 佳能株式会社 | Charging member, its production method, handle box and electrophotographic image-forming apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3346970B2 (en) | Rubber roll, rubber composition, and image forming apparatus | |
| JP5435201B2 (en) | Semiconductive member and developing roll, charging roll, and transfer belt having the same | |
| JPH09160355A (en) | Charging roll | |
| JPH08328352A (en) | Charging member and charging device using the same | |
| JPH11311890A (en) | Conductive member, electrophotographic apparatus and process cartridge using the same | |
| JP5414308B2 (en) | Manufacture of elastic rollers for electrophotography | |
| JP3570448B2 (en) | Charging roll and image forming apparatus | |
| KR100370534B1 (en) | Charging member, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP2649163B2 (en) | Conductive roll | |
| JP3646754B2 (en) | Semiconductive rubber roll | |
| JP4313988B2 (en) | Developing roller manufacturing method | |
| JPH09160354A (en) | Charging roll | |
| JP3444391B2 (en) | Conductive roll | |
| JP2001305832A (en) | Charging member and image forming apparatus provided with the charging member | |
| JP2017116685A (en) | Conductive member for electrophotographic apparatus | |
| JP3451738B2 (en) | Charging member and charging device | |
| JP3204858B2 (en) | Contact charging member and charging device using the same | |
| JPH09329128A (en) | Rubber roller, rubber blade and image forming apparatus | |
| JPH09269629A (en) | Semi-conductive rubber roll | |
| JP3271218B2 (en) | Conductive roll | |
| JP2964821B2 (en) | Conductive roll | |
| JPH09152761A (en) | Member and device for electrifying | |
| JPH09325576A (en) | Charging member and charging device using the same | |
| JP3899960B2 (en) | Developing roll | |
| JP2002031946A (en) | Toner carrier and device for image formation |