JPH10319676A - Electrifying member and electrifying device - Google Patents

Electrifying member and electrifying device

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JPH10319676A
JPH10319676A JP14596997A JP14596997A JPH10319676A JP H10319676 A JPH10319676 A JP H10319676A JP 14596997 A JP14596997 A JP 14596997A JP 14596997 A JP14596997 A JP 14596997A JP H10319676 A JPH10319676 A JP H10319676A
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JP
Japan
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charging
layer
charging member
coating layer
charged
Prior art date
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Pending
Application number
JP14596997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Yakushiji
薬師寺  学
Yoshitomo Masuda
善友 増田
Yasushi Inoue
康 井上
Minoru Satoyoshi
実 里吉
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrifying member which hardly causes compressive deformation and can decrease the noise during electrification. SOLUTION: The member 1 is used by bringing into contact with a body to be electrified and by applying voltage on the body to electrify. The member has an elastic layer 4 and a coating layer 4 directly on the outer surface of the elastic layer 3 or with another layer interposed. The coating layer 4 has <=1×10<7> dyn/cm<2> storage elastic modulus (G') and 0.01 to 0.04 tanδ as the ratio of the loss elastic modulus (G") to the storage elastic modulus (G').

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等における静電潜像プロセスで、感光体等の被帯電体
を帯電させる場合に好適に用いられる帯電部材及び帯電
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging member and a charging device suitably used for charging an object to be charged such as a photosensitive member in an electrostatic latent image process in a copying machine, a printer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の電子写真
装置では、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する静電潜像
プロセスにより静電潜像を得、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 apparatus such as a copying machine or a printer, first, the surface of a photoreceptor is uniformly charged, and an image is projected on the photoreceptor from an optical system so that a portion of the photoreceptor exposed to light is exposed. An electrostatic latent image is obtained by an electrostatic latent image process of forming a latent image by erasing the charge, and then printing is performed by forming a toner image by attaching toner and transferring the toner image to a recording medium such as paper. The method has been taken.

【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
ましくないものである。また、コロナ放電中にオゾン、
NOx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. Also, ozone,
Since harmful substances such as NO x is generated, there are also environmental issues.

【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
なされており、新たな帯電方式として、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接触さ
せることにより、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, charging schemes that can perform charging with a lower applied voltage than corona discharge and that can suppress the generation of harmful substances such as ozone have been undertaken. As a method, a contact method has been proposed in which a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with a member to be charged such as a photoreceptor at a predetermined pressure to charge the member to be charged.

【0005】この場合、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、ウレタン、ナイロン等の樹脂を有機
溶剤に溶解した樹脂溶液をディッピング法やスプレー法
などにより塗布して、表面の平滑性確保やトナーの付着
防止のためにウレタン、ナイロン等の塗膜層を形成した
ものが知られている。
In this case, as a charging member used in this contact charging method, for example, a resin solution in which a resin such as urethane or nylon is dissolved in an organic solvent is dipped on the surface of an elastic layer such as rubber or urethane foam. It is known that a coating layer such as urethane or nylon is formed by applying the toner by a spraying method or the like to secure the smoothness of the surface and prevent the adhesion of the toner.

【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、帯電部材が感光体等の被帯電体に長時
間圧接した状態となるため、帯電部材に変形が生じ易
く、この変形が元に戻らないと画像不良が発生すること
となる。このため、帯電部材を構成する弾性体や塗膜に
は圧縮永久歪みの小さいことが求められる。
However, in this contact charging system, the charging member is in a state of being pressed against a member to be charged such as a photoreceptor for a long time, so that the charging member is likely to be deformed. If it does not return, an image defect will occur. For this reason, it is required that the elastic body and the coating film constituting the charging member have a small compression set.

【0007】また、接触帯電方式では、被帯電体の均一
な帯電電位を安定して維持するために、直流電圧に交流
電圧を重畳する方法がしばしば用いられるが、帯電部材
と被帯電体とが接触した状態で交流電圧が印加される
と、交流電圧によって帯電部材が被帯電体を叩くような
現象が起きて騒音が発生する。これを防止するためには
帯電部材の硬度を低くすることが求められる。
In the contact charging method, a method of superimposing an AC voltage on a DC voltage is often used in order to stably maintain a uniform charging potential of a member to be charged. When an AC voltage is applied in the contact state, the AC voltage causes a phenomenon in which the charging member hits the member to be charged, and noise is generated. To prevent this, it is required to lower the hardness of the charging member.

【0008】この場合、帯電部材の圧縮永久歪みを小さ
くするには、塗膜を形成する樹脂を架橋させるなどの方
法により塗膜の弾性を大きくすればよいが、このように
塗膜を形成する樹脂を架橋させると、塗膜の硬度が高く
なり、騒音が大きくなったり、この塗膜と直接接触する
感光体等の被帯電体表面が削れてしまうなどの不都合が
生じ易い。
In this case, the compression set of the charging member can be reduced by increasing the elasticity of the coating film by, for example, crosslinking the resin forming the coating film. When the resin is crosslinked, inconveniences such as an increase in the hardness of the coating film, an increase in noise, and a problem in that the surface of a member to be charged such as a photoreceptor that is in direct contact with the coating film are liable to occur.

【0009】一方、帯電部材を低硬度化するには、弾性
層を形成するゴム材料やフォーム材料に可塑剤や軟化剤
を添加する方法があるが、この場合添加した可塑剤や軟
化剤のブリードが発生して、感光体等の被帯電体を汚染
する等の問題が発生する。
On the other hand, in order to lower the hardness of the charging member, there is a method of adding a plasticizer or a softener to a rubber material or a foam material for forming an elastic layer. In this case, bleeding of the added plasticizer or softener is performed. Is generated, and problems such as contamination of a charged body such as a photoreceptor occur.

【0010】このように、帯電部材の低変形性と低硬度
化とを両立し、優れた帯電性能を維持しつつ低騒音化を
達成することは、従来の方策では困難である。
As described above, it is difficult to achieve both low deformation and low hardness of the charging member, and to achieve low noise while maintaining excellent charging performance by the conventional measures.

【0011】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、圧縮変形が生じにくく、かつ帯電音の低減化を図る
ことができる新規な帯電部材、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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a novel charging member that is less likely to undergo compressive deformation and can reduce charging noise, and a charging device using the charging member. The purpose is to do.

【0012】[0012]

【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行った結
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2層以上の塗膜層とを有する帯電
部材において、上記塗膜層の貯蔵弾性率(G’)と損失
弾性率(G”)との関係を調整することにより、圧縮変
形性及び帯電音の発生を制御し得ることを見い出し、更
に検討を進めた結果、貯蔵弾性率(G’)が1×107
dyn/cm2以下で、かつ損失弾性率(G”)と貯蔵
弾性率(G’)との比で表されるtanδが0.01〜
0.4である塗膜で上記塗膜層を形成することにより、
圧縮変形が生じにくく、かつ帯電音も小さい帯電部材が
得られることを見い出し、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. In the charging member having one or two or more coating layers formed by adjusting the relationship between the storage elastic modulus (G ′) and the loss elastic modulus (G ″) of the coating layer, It has been found that compression deformation and generation of charging noise can be controlled, and as a result of further study, the storage elastic modulus (G ′) is 1 × 10 7.
dyn / cm 2 or less, and tan δ represented by the ratio of the loss modulus (G ″) to the storage modulus (G ′) is 0.01 to
By forming the coating layer with a coating that is 0.4,
The present inventors have found that a charging member that hardly undergoes compression deformation and has low charging noise can be obtained, and the present invention has been completed.

【0013】更に詳述すれば、上記tanδは、上述の
ように損失弾性率(G”)と貯蔵弾性率(G’)との比
tanδ=G”/G’で表されるものであり、粘性特性
と弾性特性との比を示す。よって、上記塗膜層を形成す
る樹脂材料において、このtanδが大きいということ
は、粘性の寄与が大きくなるため圧縮永久歪みが大きく
なり、帯電部材の変形量が大きくなることを意味する。
一方、tanδが小さいということは弾性の寄与が大き
くなり変形量は小さくなるが、電圧印加時の騒音が大き
くなることを意味する。この場合、帯電部材の塗膜層と
して理想とされるのは粘性が低く、かつ弾性も低いもの
であり、tanδとG’にはこの理想に近づける好適な
領域が存在するはずである。そこで、本発明者は、これ
らの好適範囲を見い出すべく種々検討を行い、上記の通
りtanδ及びG’の好適範囲を見い出したものであ
る。
More specifically, the tan δ is represented by the ratio tan δ = G ″ / G ′ between the loss modulus (G ″) and the storage modulus (G ′) as described above. Shows the ratio between viscous and elastic properties. Therefore, in the resin material forming the coating film layer, the fact that the tan δ is large means that the contribution of the viscosity is increased, so that the compression set is increased and the deformation amount of the charging member is increased.
On the other hand, a small tan δ means that the contribution of elasticity is large and the amount of deformation is small, but the noise when voltage is applied is large. In this case, it is ideal that the coating layer of the charging member is low in viscosity and low in elasticity, and tan δ and G ′ should have a suitable region close to this ideal. Therefore, the present inventors have conducted various studies in order to find these preferable ranges, and have found the preferable ranges of tan δ and G ′ as described above.

【0014】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塗膜
層とを有し、上記塗膜層が、貯蔵弾性率(G’)が1×
107dyn/cm2以下で、かつ損失弾性率(G”)と
貯蔵弾性率(G’)との比で表されるtanδが0.0
1〜0.4である塗膜からなるものであることを特徴と
する帯電部材を提供するものである。
Therefore, according to the present invention, by applying a voltage to the member to be charged while contacting the member to be charged,
A charging member for charging an object to be charged has an elastic layer and a coating layer formed directly or via another layer outside the elastic layer, and the coating layer has a storage modulus (G ') Is 1x
Tan δ of not more than 10 7 dyn / cm 2 and represented by the ratio of the loss modulus (G ″) to the storage modulus (G ′) is 0.0
An object of the present invention is to provide a charging member comprising a coating film of 1 to 0.4.

【0015】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、該弾性層の上に塗膜層を形成したものであ
り、その形態は被帯電体と安定的に接触し得、該被帯電
層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、球状、ブラシ状等の種々の形状とすることが
できるが、通常はロール状とすることが好ましい。ロー
ル状に形成する場合には、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、塗膜層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 a coating layer formed on the elastic layer, and its form can be stably contacted with the member to be charged. Any form may be used as long as it can uniformly apply electric charge to the layer to be charged, and for example, various forms such as a roll, a plate, a block, a sphere, and a brush can be used. Usually, it is preferable to form a roll. When formed into a roll, for example, as shown in FIG.
The charging member 1 in which the elastic layer 3 is formed on the outer periphery of the shaft 2 and the coating layer 4 is formed outside the elastic layer 3 can be exemplified. In this case, the shaft 2 may be a metal or plastic shaft, and may be omitted depending on the form of the charging member and the mechanism of the charging device using the charging member.

【0016】上記弾性層3は、特に限定されるものでは
なく、ゴム或いは樹脂、又はこれらの発泡体(以下、
「フォーム」という)で形成することができ、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倍のポリウレタンフォームが
用いられる。なお、この場合のフォーム密度は、0.0
5〜0.9g/cm3程度が適当である。
The elastic layer 3 is not particularly limited, and may be rubber, resin, or a foam thereof (hereinafter, referred to as a foam).
"Foam"), 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 foam density in this case is 0.0
About 5 to 0.9 g / cm 3 is appropriate.

【0017】上記弾性層3には、導電剤を添加すること
により、所定の抵抗値を付与することができる。その導
電剤としては、特に限定されず、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塩の過塩
素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、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、LiCF3SO3、NaClO4、LiAsF6、L
iBF4、NaSCN、KSCN、NaCl等のLi+
Na+、K+等の周期律表第1族の金属塩、あるいはNH
4 +塩等の電解質、また、Ca(ClO42等のC
2+ 、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、SAF、ISAF、HAF、FEF、GP
F、SRF、FT、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100〜108Ω・cm、好ましくは10
2〜106Ω・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 resistance value can be provided. Its guidance
The electric agent is not particularly limited, and lauryl trimethyl alcohol
Ammonium, stearyltrimethylammonium, octane
Tadodecyl trimethyl ammonium, dodecyl trimethyl
Luammonium, hexadecyltrimethylammonium
Of modified fatty acid and dimethylethylammonium salt
Borates, chlorates, borofluorides, sulfates, ethates
Sulfate salt, benzyl bromide salt, benzyl chloride salt, etc.
Cations such as quaternary ammonium salts such as benzyl halide salts
Ionic surfactant, aliphatic sulfonate, higher alcohol
Sulfuric acid ester, higher alcohol ethylene oxide
Sulfuric acid ester addition salt, higher alcohol phosphate ester
Salt, higher alcohol ethylene oxide added phosphate ester
Anionic surfactants such as sodium salts and amphoteric surfactants such as various betaines
On-surfactant, higher alcohol ethylene oxide,
Polyethylene glycol fatty acid ester, polyhydric alcohol
Antistatic agents such as nonionic antistatic agents such as fatty acid esters
Stopper, LiCFThreeSOThree, NaClOFour, LiAsF6, L
iBFFour, NaSCN, KSCN, NaCl, etc.+,
Na+, K+Metal salt of Group 1 of the Periodic Table, or NH
Four +Electrolytes such as salts, and Ca (ClOFour)TwoEtc. C
a2+ , Ba2+ Metal salts of the second group of the periodic table, such as
Has at least one or more hydroxyl groups, carbohydrates,
Isocyanates such as xyl groups and primary or secondary amine groups
With a group having active hydrogen that reacts with
You. Furthermore, 1,4-butanediol, ethyl and the like
Len glycol, polyethylene glycol, propylene
Polyhydric alcohols such as glycol and polyethylene glycol
Complexes of ethylene glycol and its derivatives or ethylene glycol
Nomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether
Ionic conductive agents such as complexes with monols such as
Conductivity such as Tetjen Black EC and acetylene black
Carbon, SAF, ISAF, HAF, FEF, GP
Rubber carbon such as F, SRF, FT, MT, etc., oxidation treatment
Color (ink) carbon and pyrolysis carbo
, Natural graphite, artificial graphite, antimony
Doped tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel,
Metals such as copper, silver, germanium and metal oxides, polya
Conductive poly such as nilin, polypyrrole, polyacetylene
And the like. In this case, the amount of these conductive agents
Is appropriately selected according to the type of the composition.
Has a volume resistivity of 100-108Ω · cm, preferably 10
Two-106It is adjusted to be Ω · cm.

【0018】次に、上記塗膜層4は、上述した貯蔵弾性
率(G’)及びtanδを有する塗膜であり、通常は導
電剤を添加した樹脂により形成される。この場合、この
塗膜を成形する樹脂としては、導電剤を添加し得るもの
であればいずれのものも使用することができ、特に制限
されるものではないが、特に上記弾性層3上に直接形成
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、特にアクリル樹脂は、従来、帯電部材用樹脂として
一般的に用いられてきたウレタンやナイロン等に比べて
かなり誘電率が小さいために静電容量も小さくなり、交
流電圧印加による帯電部材/被帯電体間の電気的引力・
反発力が低減化され、帯電音を低減化することができる
ことから特に好ましく用いられる。
Next, the coating layer 4 is a coating film having the above-mentioned storage modulus (G ') and tan δ, and is usually formed of a resin to which a conductive agent is added. In this case, any resin can be used as a resin for forming the coating film as long as it can add a conductive agent, and is not particularly limited. When forming, an aqueous resin is preferably used to ensure smoothness. 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 water-based resins include polyester-based, acrylic-based, urethane-based, and hot-water-soluble resins such as polydioxolane.Acrylic resins are generally used as resins for charging members. Since the dielectric constant is much smaller than urethane or nylon, which has been used for a long time, the capacitance is also small.
It is particularly preferably used because repulsion is reduced and charging noise can be reduced.

【0019】この場合、アクリル樹脂は、特に制限され
るものではないが、ガラス転移温度が−60〜20℃、
好ましくは−50〜10℃のものが好適に用いられる。
即ち、ガラス転移温度が20℃を超えるものは、上記弾
性層3上に塗膜を形成することは可能ではあるが、帯電
動作時にすぐに割れ等が生じ易く、実用に耐えない場合
があり、一方ガラス転移温度が−60℃よりも低いもの
は、良好な柔軟性を有するものの、粘着が激しく、塗膜
形成時の作業性や被帯電体として一般的な感光体との相
性の問題で実用上あまり好ましくない。
In this case, the acrylic resin is not particularly limited, but has a glass transition temperature of -60 to 20 ° C.
Preferably, a temperature of -50 to 10C is suitably used.
That is, those having a glass transition temperature of more than 20 ° C. can form a coating film on the elastic layer 3, but are liable to be easily cracked or the like at the time of charging operation, which may not be practical. On the other hand, those having a glass transition temperature lower than −60 ° C. have good flexibility but strong adhesion, and are practically used due to problems in workability in forming a coating film and compatibility with a general photoreceptor as a member to be charged. Not very good.

【0020】また、アクリル樹脂には、熱可塑性タイプ
と自己架橋,メラミン架橋,イソシアネート架橋等の架
橋タイプとがあるが、上記ガラス転移温度の範囲内のも
のであれば、いずれのタイプのものも好適に使用し得、
特に制限されるものではないが、塗膜形成工程上、及び
硬度の面から熱可塑性タイプが特に好ましく用いられ
る。
The acrylic resin includes a thermoplastic type and a cross-linked type such as self-crosslinking, melamine cross-linking, and isocyanate cross-linking. Can be suitably used,
Although not particularly limited, a thermoplastic type is particularly preferably used from the viewpoint of a coating film forming step and hardness.

【0021】この塗膜層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
103〜1012Ωcm、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。
The coating layer 4 can be provided or adjusted with conductivity by adding a conductive agent, and usually has a volume resistivity of 10 3 to 10 12 Ωcm, particularly 10 5 to 10 10 Ωcm. It is preferable to adjust as follows. In this case, as the conductive agent, the same conductive agent as that exemplified in the elastic layer 3 can be exemplified, but carbon is particularly preferably used. The amount of the conductive agent to be added is appropriately selected depending on the type of the conductive agent and the like so as to have the above volume resistivity, and is not particularly limited. To 60% by weight, especially about 10 to 40% by weight.

【0022】更に、この塗膜層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 a thickener, a thixotropy-imparting agent, and a structural viscosity-imparting agent can be added to the coating layer 4 as needed. The additive may be either inorganic or organic.

【0023】この塗膜層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、更に
800μm以下、特に20〜600μmとすることが好
ましい。
The thickness of the coating 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, more preferably 800 μm. Hereinafter, it is particularly preferable to set the thickness to 20 to 600 μm.

【0024】この塗膜層4は、上述のように、貯蔵弾性
率(G’)が1×107dyn/cm2以下で、かつ損失
弾性率(G”)と貯蔵弾性率(G’)との比で表される
tanδが0.01〜0.4の塗膜とされ、好ましくは
G’が1×106〜1×107dyn/cm2で、tan
δが0.1〜0.4の塗膜である。これにより、圧縮変
形が生じにくく、かつ帯電音も小さい帯電部材が得られ
る。
As described above, this coating layer 4 has a storage elastic modulus (G ') of 1 × 10 7 dyn / cm 2 or less, and has a loss elastic modulus (G ″) and a storage elastic modulus (G ′). Tan δ expressed by a ratio of 0.01 to 0.4, preferably G ′ is 1 × 10 6 to 1 × 10 7 dyn / cm 2 ,
δ is 0.1 to 0.4. As a result, a charging member that hardly undergoes compression deformation and has low charging noise can be obtained.

【0025】ここで、上記G’及びtanδは、次のよ
うにして求めることができる。まず、上記塗膜4を形成
する塗料でフィルムを形成し、このフィルムから円形に
切り出した直径10mm,厚さ1mmの試料を作成す
る。次いで、この試料を粘弾性測定装置に装着し、測定
温度40℃,周波数0.05Hz,歪み5%の条件で粘
弾性を測定し、その測定結果から上記G’及びtanδ
を求める。なお、上記粘弾性測定装置としては、Reo
metrics RECAP II(レオメトリックス
社製)を用いることができる。
Here, G ′ and tan δ can be obtained as follows. First, a film is formed from the coating material for forming the coating film 4, and a sample having a diameter of 10 mm and a thickness of 1 mm cut out from the film is prepared. Next, this sample was mounted on a viscoelasticity measuring apparatus, and the viscoelasticity was measured at a measurement temperature of 40 ° C., a frequency of 0.05 Hz, and a strain of 5%.
Ask for. As the viscoelasticity measuring device, Reo
Metrics RECAP II (Rheometrics) can be used.

【0026】また、図1には特に図示しなかったが、本
発明の帯電部材には、トナー付着防止や表面平滑性確保
等の目的に応じて、上記塗膜層4の上に更に1層又は2
層以上の外層を設けることができる。
Although not shown in FIG. 1, the charging member of the present invention may further include one more layer on the coating layer 4 in accordance with the purpose of preventing toner adhesion and ensuring surface smoothness. Or 2
More than one outer layer can be provided.

【0027】この外層は、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。
The outer layer 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. 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.

【0028】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.

【0029】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上記
外層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外層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
抵抗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。
The outer layer can 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, nylon resin, epoxy resin, vinylidene chloride copolymer, etc. The outer layer can be formed by mixing two or more kinds with the fluororesin. Among these resins, polyvinyl acetal resin, urethane resin, polyester resin, and vinylidene chloride copolymer are preferable, and polyvinyl acetal resin is particularly preferably used, from the viewpoint of forming a coating film and uniform resistance of the fluororesin.

【0030】この外層には、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p
H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、カーボンが酸性となると水系フッ素
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p
H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。
The outer layer can be provided or adjusted with a conductive agent by adding a conductive agent. In this case, the conductive agent is not particularly limited, but carbon is preferably used. It is preferable to use carbon as a conductive agent for the outermost layer that forms the surface of the substrate. In this case, the carbon used for the outer layer is not particularly limited, but has an oxygen content of 5% or more, particularly 7%.
% Or more, more preferably 9% or more, and p
H is preferably 5 or more, particularly 6 or more, and more preferably 7 or more. That is, the oxygen content of ordinary carbon is 0.1 to
It is about 3%, and there is a part of carbon which has been oxidized. However, the carbon which has been oxidized tends to shift its pH to an acidic side as the oxygen content increases slightly. If the carbon becomes acidic, the stability may decrease when added to the 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. . Such oxygen content and p
Although the detailed structure of the carbon having H is not clear,
It is preferable to use a carbon surface in which functional groups such as a carboxyl group, a hydroxyl group, and a ketone group are provided, and a part of hydrogen contained in these functional groups is substituted with an alkali metal such as sodium.

【0031】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、
外層の抵抗は、体積抵抗率103〜1012Ω・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 can be appropriately adjusted so as to obtain a desired resistance. in this case,
The resistance of the outer layer is preferably set to a volume resistivity of 10 3 to 10 12 Ω · cm, particularly preferably 10 5 to 10 10 Ω · cm, and the amount of the conductive agent added is adjusted so as to achieve such a volume resistivity. When carbon is used as the conductive agent, the amount of addition is usually about 0.01 to 40% by weight, particularly about 5 to 20% by weight of the outer layer.

【0032】なお、この外層には、上記塗膜層4と同様
に、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。
To the outer layer, as in the case of the coating layer 4, an appropriate additive such as a thickener, a thixotropy-imparting agent, or a structural viscosity-imparting agent is added, if necessary, in an appropriate amount. In this case, the additives may be either inorganic or organic.

【0033】この外層の厚さは、特に制限されるもので
はないが、30μm以下、特に5〜15μmとすること
が好ましく、外層の厚さが30μmを超えると、外層が
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。
Although the thickness of the outer layer is not particularly limited, it is preferably 30 μm or less, particularly preferably 5 to 15 μm. If the thickness of the outer layer exceeds 30 μm, the outer layer becomes hard and the flexibility becomes low. It may be damaged, and the durability may be reduced, which may cause cracks due to use.

【0034】上記塗膜層4及び必要に応じてこの塗膜層
4上に形成される上記外層の形成方法は、特に制限され
るものではないが、これら各層を形成する各成分を含む
塗料を調製し、この塗料をディッピング法やスプレー法
により塗布する方法が好ましく用いられる。
The method of forming the coating layer 4 and, if necessary, the outer layer formed on the coating layer 4 is not particularly limited. A method of preparing and applying this paint by dipping or spraying is preferably used.

【0035】本発明の帯電部材は、上記弾性層3、塗膜
層4及び必要に応じて設けられる上記外層を有するもの
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と塗膜
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、本発明では、こ
のような中間層を省略しても上記塗膜層の作用によって
騒音の発生を効果的に抑制し、良好な静粛性が得られる
ものである。
The charging member of the present invention has the elastic layer 3, the coating layer 4, and the outer layer provided as needed, and can be formed into a roller shape as shown in FIG. 1, for example. However, if necessary, another layer may be provided between the elastic layer 3 and the coating 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. In the present invention, even if such an intermediate layer is omitted, generation of noise is effectively suppressed by the function of the coating layer, and good silence is obtained.

【0036】本発明の帯電部材の部材としての抵抗値
は、装着される帯電装置や被帯電体に応じて適宜選定さ
れ、特に制限されるものではないが、良好な画像を得る
ためには体積抵抗が102〜1012Ω・cmであること
が好ましく、特には105〜1010Ω・cmであること
が好ましい。
The resistance value of the member of the charging member of the present invention is appropriately selected according to the charging device to be mounted and the member to be charged, and is not particularly limited. The resistance is preferably from 10 2 to 10 12 Ω · cm, particularly preferably from 10 5 to 10 10 Ω · cm.

【0037】また、本発明の帯電部材では、特に制限さ
れるものではないが、その静電容量が1×10-9F以
下、特に8×10-10F以下、更には6×10-10F以下
であることが好ましく、これにより帯電動作時の騒音発
生をより効果的に抑制することができる。この場合、静
電容量は、例えばインピーダンスアナライザー測定機を
用いる測定方法や金属ドラムを相手とした電気測定など
等により求めることができる。
Although the charging member of the present invention is not particularly limited, its electrostatic capacity is 1 × 10 −9 F or less, particularly 8 × 10 −10 F or less, furthermore 6 × 10 −10 F. F or less, whereby the generation of noise during the charging operation can be more effectively suppressed. In this case, the capacitance can be determined by, for example, a measuring method using an impedance analyzer measuring instrument, an electric measurement on a metal drum, or the like.

【0038】静電容量の測定方法について詳述すると、
まずインピーダンスアナライザーによる測定は、例えば
ロール状の帯電部材の場合、金属等の高導電性板やドラ
ムにロール状帯電部材を押し当て、ロールと高導電性板
やドラムとの間にインピーダンスアナライザー測定機を
接続し、インピーダンスアナライザーにより静電容量を
算出する方法である。
The method of measuring the capacitance will be described in detail.
First, measurement with an impedance analyzer, for example, in the case of a roll-shaped charging member, press the roll-shaped charging member against a highly conductive plate or drum of metal or the like, and place an impedance analyzer measuring device between the roll and the highly conductive plate or drum Is connected, and the capacitance is calculated by an impedance analyzer.

【0039】また、金属ドラムを相手とした電気測定
は、帯電部材がプリンターや複写機等の中で稼働してい
る状態を想定して静電容量を算出する方法である。例え
ば、ロール状帯電部材の場合、金属製のドラムとロール
とを圧接させた状態で回転させ、この圧接状態で回転す
る両者間に所定の条件で電圧を印加する。この場合、所
定の条件とは帯電部材がプリンターや複写機内で印加さ
れる電圧とほぼ同一の条件であり、例えば有機感光ドラ
ムの場合はその帯電電位は約−700V前後のものが多
く、この場合その帯電電荷を補給するために、ロールに
は約7μA程度の直流電流が流れていることになり、金
属ドラムを相手にこの電流を流すことにより直流抵抗を
求めることができる。更に、帯電電位を均一に保つため
に交流電流を流すタイプのプリンターや複写機もあり、
その交流電流は定電流制御され、金属ドラムを相手にこ
の交流電流を流すことにより、交流抵抗を求めることが
できる。従って、ロールの回路モデルを直流抵抗成分と
静電容量成分の並列モデルとして、上記直流抵抗値と交
流抵抗値を代入すれば、静電容量が算出できる。
The electrical measurement on the metal drum is a method of calculating the capacitance assuming that the charging member is operating in a printer, a copying machine, or the like. For example, in the case of a roll-shaped charging member, the metal drum and the roll are rotated while being pressed against each other, and a voltage is applied between the two members that rotate in the pressed state under predetermined conditions. In this case, the predetermined condition is substantially the same condition as the voltage applied to the charging member in a printer or a copier. For example, in the case of an organic photosensitive drum, the charging potential is often about -700 V. In order to replenish the charge, a DC current of about 7 μA flows through the roll, and a DC resistance can be obtained by flowing this current to the metal drum. In addition, there are printers and copiers of the type that allow AC current to flow to keep the charging potential uniform.
The AC current is controlled at a constant current, and the AC current can be obtained by flowing the AC current to a metal drum. Therefore, the capacitance can be calculated by substituting the DC resistance value and the AC resistance value for the roll circuit model as a parallel model of the DC resistance component and the capacitance component.

【0040】更に、帯電部材の表面に凹凸があると、こ
の凹部内にトナーが詰まって画像不良の原因となること
があるため、部材表面はできるだけ平滑であることが好
ましく、具体的にはJIS10点平均粗さRzで4μm
以下、特に3μm以下、更には2μm以下とすることが
好ましい。
Further, if the surface of the charging member has irregularities, the toner may be clogged in the concave portion, which may cause an image defect. Therefore, the surface of the member is preferably as smooth as possible. 4 μm in point average roughness Rz
Hereinafter, it is particularly preferable that the thickness be 3 μm or less, and more preferably 2 μm or less.

【0041】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 a voltage is applied between the member to be charged and the charging member of the present invention to thereby form a member to be charged. 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.

【0042】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。
As for the charging device using the charging member of the present invention, for example, as shown in FIG.
A charging device configured to contact the object to be charged 5 such as a photosensitive drum and apply a voltage between the voltage applying means 6 and the object to be charged 5, but is not limited thereto. However, the form of the member to be charged 5 and the charging member 1 and the method of applying a voltage by the voltage applying means 6 may be appropriately changed.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の帯電部材によれば、接触帯電法
により帯電操作を行う場合に、変形が生じ難く、変形起
因する画像不良の発生を可及的に防止することができる
上、騒音の発生を効果的に防止することができる。従っ
て、本発明の帯電部材を用いた帯電装置によれば、騒音
の発生や被帯電体の削れなどの不都合を生じることな
く、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, when the charging operation is performed by the contact charging method, deformation is unlikely to occur, and image defects due to deformation can be prevented as much as possible, and noise can be prevented. Can be effectively prevented. Therefore, according to the charging device using the charging member of the present invention, it is possible to stably perform a good charging operation for a long period of time without generating inconveniences such as generation of noise and scraping of a member to be charged. It is.

【0044】[0044]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して、本発明を
より具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定さ
れるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

【0045】[実施例1]導電性のウレタンフォーム
(密度0.48g/cm3 )からなる弾性層の表面に、
厚さ300μmの塗膜層Aを形成し、該塗膜層A表面
に、厚さ10μmの外層Bを形成して、帯電ローラを作
成した。上記塗膜層A及び上記外層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0.3μm、硬度(JIS−A)は57°
であり、静電容量は4×10-10Fであった。なお、静
電容量は、得られたローラと金属ドラムとを圧接させた
状態で回転させ、両者間に直流電流7μAを通電した時
の直流電圧から直流抵抗値を求めると共に、交流電流5
60μAを通電した時の交流電圧を測定して、ローラを
直流抵抗成分と静電容量成分との並列モデルとして算出
した(以下の例においても同様)。
Example 1 Conductive urethane foam
(Density 0.48g / cmThree ) On the surface of the elastic layer,
A coating layer A having a thickness of 300 μm is formed, and the surface of the coating layer A is formed.
Then, an outer layer B having a thickness of 10 μm is formed to form a charging roller.
Done. The coating layer A and the outer layer B are as follows.
is there. The surface roughness of the obtained charging roller is JIS 10 point flat.
Average roughness Rz 0.3 μm, hardness (JIS-A) 57 °
And the capacitance is 4 × 10-TenF. In addition,
The capacitance was obtained by pressing the obtained roller against the metal drum.
When rotating in the state and applying a direct current of 7μA between them
The DC resistance value is obtained from the DC voltage of
Measure the AC voltage when 60μA is applied,
Calculated as a parallel model of DC resistance component and capacitance component
(The same applies to the following examples).

【0046】塗膜層A カルボキシル基を有する水系アクリル樹脂に、カーボン
とエポキシ系架橋剤とを添加した塗料を添加した塗料を
塗布することにより形成し、体積抵抗率は5×107Ω
cmに調整した。この塗膜は貯蔵弾性率(G’)が6×
106dyn/cm2で、tanδが0.23であった。外層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、及び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成形
し、体積抵抗率は5×107Ωcmに調整した。なお、
上記カーボンとしては、酸素含有量が10%、pHが
7.33のものを用いた。
[0046] The coating layer A in an aqueous acrylic resin having a carboxyl group, formed by applying a coating material was added paint with added carbon and epoxy crosslinking agent, a volume resistivity of 5 × 10 7 Ω
cm. This coating film has a storage elastic modulus (G ′) of 6 ×
At 10 6 dyn / cm 2 , tan δ was 0.23. Outer layer B was molded by applying a coating material in which carbon was added to a resin obtained by blending a water-dispersible fluororesin, a vinylidene chloride-based copolymer latex, and a polyvinyl acetal resin, and the volume resistivity was adjusted to 5 × 10 7 Ωcm. . In addition,
As the carbon, one having an oxygen content of 10% and a pH of 7.33 was used.

【0047】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、温度15℃,湿度10%RHにて画像出ししたとこ
ろ、良好な画像が得られ、更に連続6000枚の画像出
しを行っても画像の劣化は見られなかった。
The obtained charging roller was mounted on a printer, and an image was formed at a temperature of 15 ° C. and a humidity of 10% RH. As a result, a good image was obtained. Was not seen.

【0048】また、この帯電ローラを感光体に圧接して
回転させ、直流電圧−7.0kVに交流電圧Vpp2.
0kV(周波数500Hz)を重畳した電圧を印加して
帯電操作を行い、このときの騒音を測定した。その結
果、騒音の大きさは50dBであり、特に問題はなかっ
た。
The charging roller is pressed against the photoreceptor and rotated, so that the DC voltage is -7.0 kV and the AC voltage Vpp2.
A charging operation was performed by applying a voltage superimposed on 0 kV (frequency 500 Hz), and the noise at this time was measured. As a result, the magnitude of the noise was 50 dB, and there was no particular problem.

【0049】更に、この帯電ローラの両端部にそれぞれ
500gの荷重をかけて、該帯電ローラを1000gの
圧力で感光体に当接させ、50℃,95RHで3日間放
置した後、ローラを取り出し、当接部分のへこみ量をレ
ーザー外径測定装置(ミツトヨ社製)を用いて測定した
ところ、変形量は20μmであり、試験後のローラをプ
リンターに装着して画像出ししたところ、特に画像不良
は発生しなかった。
Further, a load of 500 g was applied to both ends of the charging roller, and the charging roller was brought into contact with the photoreceptor at a pressure of 1000 g, left at 50 ° C. and 95 RH for 3 days. When the dent amount of the contact portion was measured using a laser outer diameter measuring device (manufactured by Mitutoyo Corporation), the deformation amount was 20 μm. Did not occur.

【0050】[実施例2]実施例1と同様の導電性ウレ
タンフォームからなる弾性層の表面に、厚さ300μm
の塗膜層Cを形成し、該塗膜層C表面に、実施例1と同
様の外層Bを形成して、帯電ローラを作成した。上記塗
膜層C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0.3μm、硬度
(JIS−A)は65°であり、静電容量は5×10
-10Fであった。
[Embodiment 2] An elastic layer made of the same conductive urethane foam as in Embodiment 1 was formed on the surface of an elastic layer having a thickness of 300 μm.
Was formed, and an outer layer B similar to that of Example 1 was formed on the surface of the coating film layer C to prepare a charging roller. The coating layer C is as follows. The surface roughness of the obtained charging roller was 0.3 μm in JIS 10-point average roughness Rz, the hardness (JIS-A) was 65 °, and the capacitance was 5 × 10
It was -10 F.

【0051】塗膜層C 塗膜層Aと同様のカルボキシル基を有する水系アクリル
樹脂にカーボンとオキサゾリン系架橋剤を添加した塗料
を塗布することにより形成し、体積固有抵抗率は5×1
7Ω・cmに調整した。この塗膜は貯蔵弾性率
(G’)が1×107dyn/cm2で、tanδが0.
33であった。
Coating layer C The coating layer was formed by applying a coating material in which carbon and an oxazoline crosslinking agent were added to an aqueous acrylic resin having a carboxyl group similar to that of coating layer A, and had a volume resistivity of 5 × 1.
It was adjusted to 0 7 Ω · cm. This coating film has a storage elastic modulus (G ') of 1 × 10 7 dyn / cm 2 and a tan δ of 0.1.
33.

【0052】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、実施例1と同様に画像出ししたところ、良好な画像
が得られ、更に連続6000枚の画像出しを行っても画
像の劣化は見られなかった。また、実施例1と同様に騒
音の測定を行ったところ、騒音の大きさは55dBであ
り、特に問題はなかった。更に、実施例1と同様に圧接
試験を行ったところ、変形量は25μmであり、試験後
のローラをプリンターに装着して画像出ししたところ、
特に画像不良は発生しなかった。
When the obtained charging roller was mounted on a printer and an image was formed in the same manner as in Example 1, a good image was obtained. Even when 6,000 continuous images were formed, no image deterioration was observed. Was. When the noise was measured in the same manner as in Example 1, the magnitude of the noise was 55 dB, and there was no particular problem. Further, when a pressure contact test was performed in the same manner as in Example 1, the amount of deformation was 25 μm.
In particular, no image defects occurred.

【0053】[比較例1]実施例1と同様の導電性ウレ
タンフォームからなる弾性層の表面に、厚さ300μm
の塗膜層Dを形成し、該塗膜層D表面に、上記実施例1
と同様の外層Bを形成して、帯電ローラを作成した。上
記塗膜層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0.3μm、
硬度(JIS−A)は70°であり、静電容量は4×1
-10Fであった。
[Comparative Example 1] A 300 μm thick layer was formed on the surface of an elastic layer made of the same conductive urethane foam as in Example 1.
Is formed on the surface of the coating layer D.
An outer layer B was formed in the same manner as described above to prepare a charging roller. The coating layer D is as follows. The surface roughness of the obtained charging roller was 0.3 μm in JIS 10-point average roughness Rz,
Hardness (JIS-A) is 70 ° and capacitance is 4 × 1
It was 0 -10 F.

【0054】塗膜層D 塗膜層Aと同様のカルボキシル基を有する水系アクリル
樹脂に、カーボンのみを添加した塗料を塗布することに
より形成し、体積抵抗率は5×107Ωcmに調整し
た。この塗膜は貯蔵弾性率(G’)が3×107dyn
/cm2で、tanδが0.45であった。
Coating layer D The coating layer was formed by applying a paint containing only carbon to an aqueous acrylic resin having a carboxyl group similar to that of coating layer A, and the volume resistivity was adjusted to 5 × 10 7 Ωcm. This coating film has a storage elastic modulus (G ′) of 3 × 10 7 dyn.
/ Cm 2 and tan δ was 0.45.

【0055】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、実施例1と同様に画像出ししたところ、良好な画像
が得られ、更に連続6000枚の画像出しを行っても画
像の劣化はほとんど見られなかった。また、実施例1と
同様に騒音の測定を行ったところ、騒音の大きさは60
dBであり、特に問題はなかった。しかしながら、実施
例1と同様に圧接試験を行ったところ、変形量が50μ
mもあり、試験後のローラをプリンターに装着して画像
出ししたところ、ハーフトーン画面に、帯電ローラの変
形に起因する横縞が生じた。
When the obtained charging roller was attached to a printer and an image was formed in the same manner as in Example 1, a good image was obtained. Even when 6,000 continuous images were formed, deterioration of the image was almost observed. Did not. When the noise was measured in the same manner as in Example 1, the magnitude of the noise was 60
dB, and there was no particular problem. However, when a pressure welding test was performed in the same manner as in Example 1, the deformation amount was 50 μm.
When the roller after the test was mounted on a printer and an image was displayed, horizontal stripes were generated on the halftone screen due to deformation of the charging roller.

【0056】[比較例2]実施例1と同様の導電性ウレ
タンフォームからなる弾性層の表面に、厚さ300μm
の塗膜層Eを形成し、該塗膜層E表面に、上記実施例1
と同様の外層Bを形成して、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R
zで0.3μm、硬度(JIS−A)は75°であり、
静電容量は5×10-10Fであった。
[Comparative Example 2] A 300 μm thick layer was formed on the surface of an elastic layer made of the same conductive urethane foam as in Example 1.
Is formed on the surface of the coating film layer E,
An outer layer B was formed in the same manner as described above to prepare a charging roller. The surface roughness of the obtained charging roller is JIS 10 point average roughness R
0.3 μm in z, hardness (JIS-A) is 75 °,
The capacitance was 5 × 10 −10 F.

【0057】塗膜層E 水分散性ウレタン樹脂に、カーボンを添加した塗料を塗
布することにより形成し、体積抵抗率は5×107Ωc
mに調整した。この塗膜は貯蔵弾性率(G’)が3×1
7dyn/cm2で、tanδが0.15であった。
Coating layer E is formed by applying a paint containing carbon to a water-dispersible urethane resin, and has a volume resistivity of 5 × 10 7 Ωc.
m. This coating film has a storage elastic modulus (G ′) of 3 × 1
In 0 7 dyn / cm 2, tanδ was 0.15.

【0058】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、実施例1と同様に画像出ししたところ、良好な画像
が得られ、更に連続6000枚の画像出しを行っても画
像の劣化はほとんど見られなかった。また、実施例1と
同様に騒音の測定を行ったところ、騒音の大きさは70
dBであり、高周波数の騒音が発生していた。更に、実
施例1と同様に圧接試験を行ったところ、変形量が15
μmであり、試験後のローラをプリンターに装着して画
像出ししたところ、特に画像不良は発生しなかった。
When the obtained charging roller was mounted on a printer and an image was formed in the same manner as in Example 1, a good image was obtained. Even when 6,000 continuous images were formed, the image was hardly degraded. Did not. When noise was measured in the same manner as in Example 1, the noise level was 70
dB, and high frequency noise was generated. Further, when a pressure welding test was performed in the same manner as in Example 1, the deformation amount was 15
When the roller after the test was mounted on a printer and an image was displayed, no image defect was particularly generated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 帯電部材 2 シャフト 3 弾性層 4 塗膜層 5 被帯電体 6 電圧印加手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging member 2 Shaft 3 Elastic layer 4 Coating layer 5 Charged body 6 Voltage applying means

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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
成された塗膜層とを有し、上記塗膜層が、貯蔵弾性率
(G’)が1×107dyn/cm2以下で、かつ損失弾
性率(G”)と貯蔵弾性率(G’)との比で表されるt
anδが0.01〜0.4である塗膜からなるものであ
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 coating layer formed via another layer, wherein the coating layer has a storage elastic modulus (G ′) of 1 × 10 7 dyn / cm 2 or less and a loss elastic modulus (G ″). ) And the storage modulus (G ′)
A charging member comprising a coating film having an δ of 0.01 to 0.4.
【請求項2】 静電容量が1×10-9F以下である請求
項1記載の帯電部材。
2. The charging member according to claim 1, wherein the capacitance is 1 × 10 −9 F or less.
【請求項3】 上記塗膜層が、アクリル樹脂を含有する
層を含むものである請求項1又は2のいずれか1項に記
載の帯電部材。
3. The charging member according to claim 1, wherein the coating layer includes a layer containing an acrylic resin.
【請求項4】 上記塗膜層上に、最外層として、酸素含
有量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塗膜を有するものである請求項1
〜3のいずれか1項に記載の帯電部材。
4. The method according to claim 1, wherein the outermost layer has a coating containing an aqueous fluororesin having an oxygen content of 5% or more and a pH of 5 or more added to the coating layer.
The charging member according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 部材表面のJIS10点平均粗さRzが
4μm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の
帯電部材。
5. The charging member according to claim 1, wherein the member surface has a JIS 10-point average roughness Rz of 4 μm or less.
【請求項6】 上記弾性層が、密度0.05〜0.9g
/cm3のポリウレタンフォームを用いて形成されたも
のである請求項1〜5のいずれか1項に記載の帯電部
材。
6. The elastic layer has a density of 0.05 to 0.9 g.
The charging member according to any one of claims 1 to 5, wherein the charging member is formed using a polyurethane foam having a thickness of / cm 3 .
【請求項7】 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、上記帯電部材として請求項1〜6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。
7. A charging apparatus comprising: a charging member that contacts a member to be charged and charges the member; and voltage applying means that applies a voltage between the member and the charging member. A charging device, wherein the charging member according to claim 1 is used as the charging member.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002072628A (en) * 2000-08-31 2002-03-12 Bridgestone Corp Charging roller
JP2002235730A (en) * 2001-02-13 2002-08-23 Bando Chem Ind Ltd Conductive roller
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JP2008051865A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Canon Chemicals Inc Electrifying roll, process cartridge, and electrophotographic device
JP2008520406A (en) * 2004-11-04 2008-06-19 ビーエーエスエフ コーティングス アクチェンゲゼルシャフト Molded part, in particular for use in automotive construction, and a method for producing a sheet suitable for this purpose with a coating

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