JP2001188404A - Electrifier, image forming device and electrifying roller - Google Patents

Electrifier, image forming device and electrifying roller

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JP2001188404A
JP2001188404A JP2000319703A JP2000319703A JP2001188404A JP 2001188404 A JP2001188404 A JP 2001188404A JP 2000319703 A JP2000319703 A JP 2000319703A JP 2000319703 A JP2000319703 A JP 2000319703A JP 2001188404 A JP2001188404 A JP 2001188404A
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roller
cell
conductive particles
charged
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真隆 児玉
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize uniform direct injection electrification in a device to elec trify a member to be electrified by applying a voltage to an electrifying member by disposing conductive particles between the electrifying member and the member to be electrified. SOLUTION: An electrifying member which possesses a surface of a fine mesh structure having recessed cells and whose cell edge length is 15 mm/mm2-60 mm/mm2 is used.

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、被帯電体の帯電装
置に関し、複写機、プリンタ等の電子写真装置及びこの
装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関するもの
で、特に感光体に帯電部材を接触させて帯電を行う接触
帯電装置に関する。また、本発明は、帯電装置を備えた
画像形成装置および帯電装置に用いる帯電ローラに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for a member to be charged, and more particularly to an electrophotographic device such as a copying machine and a printer and a process cartridge detachable from the device. The present invention relates to a contact charging device that performs charging. Further, the present invention relates to an image forming apparatus provided with a charging device and a charging roller used for the charging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、電子写真装置や静電記録
装置等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電
記録誘電体などの像担持体(被帯電体)を所要の極性・
電位に一様に帯電処理(除電処理も含む)する帯電装置
としてはコロナ帯電器(コロナ放電器)がよく使用され
ていた。コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であり、例
えば、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲むシー
ルド電極を備え、放電開口部を被帯電体である像担持体
に対向させて非接触に配設し、放電電極とシールド電極
間に高圧を印加することにより、生じる放電電流(コロ
ナシャワー)に像担持体面をさらすことで像担持体面を
所定に帯電させるものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, an image carrier (a charged body) such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric has a required polarity.
A corona charger (a corona discharger) has often been used as a charging device for uniformly charging (including charge elimination) to a potential. The corona charger is a non-contact type charging device, and includes, for example, a discharge electrode such as a wire electrode and a shield electrode surrounding the discharge electrode. And applying a high voltage between the discharge electrode and the shield electrode, thereby exposing the surface of the image carrier to a discharge current (corona shower) generated, thereby charging the surface of the image carrier in a predetermined manner.

【0003】近時は、コロナ帯電器に比べて低オゾン・
低電力等の利点があることから、前記したように被帯電
体に電圧を印加した帯電部材を当接させて被帯電体を帯
電させる接触方式の帯電装置(接触帯電装置)が実用化
されてきている。
[0003] In recent years, low ozone and low compared to corona chargers.
Because of the advantages of low power and the like, a contact-type charging device (contact charging device) for charging a member to be charged by bringing a charging member applied with a voltage into contact with the member to be charged as described above has been put to practical use. ing.

【0004】接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体に
ローラ型(帯電ローラ)、ファーブラシ型、磁気ブラシ
型、ブレード型等の導電性の帯電部材を接触させ、この
帯電部材(接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触帯電
部材と記す)に所定の帯電バイアスを印加して、被帯電
体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
In a contact charging device, a charging member such as a roller type (charging roller), a fur brush type, a magnetic brush type, or a blade type is brought into contact with an object to be charged such as an image bearing member. A predetermined charging bias is applied to a charging member / contact charging device (hereinafter, referred to as a contact charging member) to charge the surface of the charged body to a predetermined polarity / potential.

【0005】接触帯電の帯電機構(帯電のメカニズム、
帯電原理)には、(1)放電帯電機構と(2)直接注入
帯電機構の2種類の帯電機構が混在しており、どちらが
支配的であるかにより各々の特性が現れる。図4にそれ
ぞれの代表的な帯電特性を示す。
A contact charging mechanism (charging mechanism,
In the charging principle), two types of charging mechanisms, (1) discharge charging mechanism and (2) direct injection charging mechanism, coexist, and each characteristic appears depending on which is dominant. FIG. 4 shows typical charging characteristics.

【0006】(1)放電帯電機構 接触帯電部材と被帯電体との間の微小間隙に生じる放電
現象により被帯電帯表面が帯電する機構である。
(1) Discharge Charging Mechanism This is a mechanism in which the surface of a charged band is charged by a discharge phenomenon generated in a minute gap between a contact charging member and a member to be charged.

【0007】放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電体に
一定の放電閾値を有するため、帯電電位より大きな電圧
を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯
電器に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電生成
物を生じることが原理的に避けられないため、オゾンな
ど活性イオンによる弊害は避けられない。
Since the discharge charging mechanism has a fixed discharge threshold for the contact charging member and the member to be charged, it is necessary to apply a voltage higher than the charging potential to the contact charging member. Further, although the amount of generation is much smaller than that of the corona charger, it is in principle unavoidable to generate a discharge product, so that the harmful effects of active ions such as ozone are inevitable.

【0008】たとえば、接触帯電部材として導電ローラ
(帯電ローラ)を用いたローラ帯電方式は帯電の安定性
と言う点で好ましく、広く用いられているが、このロー
ラ帯電方式ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的で
ある。
For example, a roller charging method using a conductive roller (charging roller) as a contact charging member is preferable in terms of charging stability, and is widely used. In this roller charging method, the charging mechanism is a discharge charging method. The mechanism is dominant.

【0009】即ち、帯電ローラは導電あるいは中抵抗の
ゴム材あるいは発泡体を用いて生成される。さらにこれ
らを積層して所望の特性を得たものもある。帯電ローラ
は被帯電体との一定の接触を得るために弾性を持たせて
いるが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、被帯
電体に従動あるいは若干の速度差を持って駆動される。
従って、ローラ上の形状のムラや被帯電体の付着物によ
り非接触状態が避けられないため、従来のローラ帯電で
はその帯電機構は放電帯電機構が支配的となる。より具
体的に説明すると、帯電は帯電部材から被帯電体への放
電によって行なわれるため、閾値電圧以上の電圧を印加
することによって帯電が開始される。例を示すと、被帯
電体としての厚さ25μmのOPC感光体に対して帯電
ローラを加圧当接させて帯電処理を行わせる場合には、
帯電ローラに対して約640V以上の電圧を印加すれば
感光体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に
対して傾き1で線形に感光体表面電位が増加する。
That is, the charging roller is formed using a conductive or medium-resistance rubber material or foam. In some cases, these are laminated to obtain desired characteristics. The charging roller has elasticity in order to obtain a constant contact with the member to be charged, but has a large frictional resistance, and is often driven by the member to be charged or with a slight speed difference.
Therefore, a non-contact state is unavoidable due to unevenness of the shape on the roller and the adhered matter on the member to be charged. Therefore, in the conventional roller charging, the discharging mechanism is dominant in the charging mechanism. More specifically, since the charging is performed by discharging from the charging member to the member to be charged, the charging is started by applying a voltage equal to or higher than the threshold voltage. As an example, when the charging roller is pressed against the OPC photosensitive member having a thickness of 25 μm as the member to be charged to perform charging processing,
When a voltage of about 640 V or more is applied to the charging roller, the surface potential of the photoconductor starts to increase, and thereafter, the surface potential of the photoconductor increases linearly with a slope of 1 with respect to the applied voltage.

【0010】(2)直接注入帯電機構 接触帯電部材から被帯電体へ電荷が直接注入されること
で、被帯電体表面を帯電する機構である。特開平6−3
921号公報および特開平11−65231号公報等で
提案されている。
(2) Direct injection charging mechanism This is a mechanism for charging the surface of the object to be charged by directly injecting charges from the contact charging member to the object to be charged. JP-A-6-3
921 and JP-A-11-65231.

【0011】中抵抗の接触帯電部材が被帯電体表面の接
触して、放電現象を介さずに、つまり放電機構を基本的
に用いないで、被帯電体表面に直接電荷注入を行うもの
である。よって、接触帯電部材への印加電圧が放電閾値
以下であって、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯電す
ることができる(図4の実線)。この直接注入帯電機構
はイオンの発生を伴わないため放電生成による弊害は生
じない。
A medium-resistance contact charging member contacts the surface of a member to be charged, and charges are directly injected into the surface of the member without a discharge phenomenon, that is, without using a discharge mechanism. . Therefore, the voltage applied to the contact charging member is equal to or lower than the discharge threshold, and the member to be charged can be charged to a potential corresponding to the applied voltage (solid line in FIG. 4). Since this direct injection charging mechanism does not involve the generation of ions, there is no adverse effect due to discharge generation.

【0012】より具体的には、帯電ローラ、帯電ブラ
シ、帯電磁気ブラシ等の接触帯電部材に電圧を印加し、
被帯電体(像担持体)表面にあるトラップ順位または電
荷注入層の導電粒子等の電荷保持部材に電荷を注入して
直接注入帯電を行う機構である。放電現象が支配的でな
いため、帯電に必要とされる電圧は所望する像担持体表
面のみであり、オゾンの発生も無い。接触帯電部材とし
て、スポンジローラのような多孔状のローラに、接触帯
電性を向上させるための導電性粒子をコートしたものを
用いる場合には、接触帯電部材と被帯電体間の接触を密
にすることが可能であり、帯電性を高める上で有効であ
る。
More specifically, a voltage is applied to a contact charging member such as a charging roller, a charging brush, and a charging magnetic brush,
This is a mechanism for directly injecting and charging by injecting a charge into a charge holding member such as conductive particles in a trapping order or a charge injection layer on a surface of a member to be charged (image carrier). Since the discharge phenomenon is not dominant, the voltage required for charging is only the desired surface of the image carrier, and no ozone is generated. When using a porous roller such as a sponge roller coated with conductive particles for improving the contact charging property as the contact charging member, the contact between the contact charging member and the member to be charged is densely maintained. And it is effective in improving the chargeability.

【0013】しかしながら、帯電ローラを用いた簡易な
構成では被帯電体を充分に帯電させることは簡単ではな
く、帯電不良による帯電ムラなどが生じる。帯電ムラ
は、画像を出力したときに、画像ムラとして現れる。こ
のような帯電ムラの原因は、帯電部材として、発泡弾性
ローラであるスポンジローラを用いた場合、一般に、ス
ポンジセルが発泡剤分解に伴うガス発生により形成され
るためセルが大きくし、且つセル密度が低くなる。この
ため、注入帯電を促進させる導電粒子をローラ表面に有
効に保持できていないことによるものと思われる。
However, with a simple configuration using a charging roller, it is not easy to sufficiently charge an object to be charged, and uneven charging due to poor charging occurs. Charging unevenness appears as image unevenness when an image is output. The cause of such charging unevenness is that when a sponge roller, which is a foamed elastic roller, is used as a charging member, the sponge cell is generally formed by gas generation accompanying the decomposition of the foaming agent. Becomes lower. Therefore, it is considered that the conductive particles for promoting the injection charging were not effectively held on the roller surface.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、帯電
部材と被帯電部材との間に導電性粒子を介在させて、帯
電部材に電圧を印加して被帯電部材を帯電する装置にお
いて、均一な直接注入帯電を実現できる帯電装置を提供
することを主たる目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides an apparatus for charging a member to be charged by applying a voltage to the member by interposing conductive particles between the member and the member to be charged. It is a main object of the present invention to provide a charging device capable of realizing direct injection charging.

【0015】また、本発明は、このような帯電装置を備
えた画像形成装置を提供することを他の目的とする。ま
た、本発明は、このような帯電装置に用いる帯電ローラ
を提供することをさらに他の目的とする。
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with such a charging device. Another object of the present invention is to provide a charging roller used in such a charging device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、被帯電体とニ
ップ部を形成するように配置された帯電部材、該ニップ
部に介在する導電粒子および被帯電体を有する帯電装置
において、該帯電部材が、凹形状のセルを持つ微細な網
目構造の表面を有し、セルエッジ長が15mm/mm2
〜60mm/mm2 であることを特徴とする帯電装置で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a charging device having a charging member arranged to form a nip portion with a member to be charged, conductive particles interposed in the nip portion, and a charging member having the member to be charged. The member has a fine mesh structure surface having concave cells, and the cell edge length is 15 mm / mm 2
帯 電 60 mm / mm 2 .

【0017】また、本発明は感光体とニップ部を形成す
るように配置された帯電部材、該ニップ部に介在する導
電粒子および感光体を有する画像形成装置において、該
帯電部材が、凹形状のセルを持ち微細な網目構造の表面
を有し、セルエッジ長が15mm/mm2 〜60mm/
mm2 であることを特徴とする画像形成装置である。
According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having a charging member arranged to form a nip portion with a photoreceptor, conductive particles interposed in the nip portion, and a photoreceptor, wherein the charging member has a concave shape. It has a cell and has a fine network structure surface, and the cell edge length is 15 mm / mm 2 to 60 mm /
mm 2 .

【0018】また、本発明は、感光体とニップ部を形成
するように配置された帯電部材、該ニップ部に介在する
導電粒子および感光体を有する画像形成装置において、
該帯電部材が、凹形状のセルを持つ微細な網目構造の表
面を有し、セルエッジ長が15mm/mm2 〜60mm
/mm2 であることを特徴とする画像形成装置である。
According to the present invention, there is provided an image forming apparatus having a charging member arranged to form a nip portion with a photosensitive member, conductive particles interposed in the nip portion, and a photosensitive member.
The charging member has a fine mesh structure surface having concave cells, and the cell edge length is 15 mm / mm 2 to 60 mm.
/ Mm 2 .

【0019】また、本発明は現像手段を感光体および帯
電手段とともに一体的にカートリッジ化し、画像形成装
置本体に対して脱着可能としたプロセスカートリッジに
おいて、該帯電手段が感光体とニップ部を形成するよう
に配置された帯電部材と、該ニップ部に介在する導電粒
子であり、帯電部材は、凹形状のセルを持つ微細な網目
構造の表面を有し、セルエッジ長が15mm/mm2
60mm/mm2 であることを特徴とするプロセスカー
トリッジである。
Further, according to the present invention, in a process cartridge in which a developing means is integrally formed with a photosensitive member and a charging means into a cartridge, and which is detachable from an image forming apparatus main body, the charging means forms a nip portion with the photosensitive member. Charging member and conductive particles interposed in the nip portion, the charging member has a fine mesh structure surface having concave cells, and the cell edge length is 15 mm / mm 2 to
A process cartridge characterized by having a thickness of 60 mm / mm 2 .

【0020】また、本発明は、凹形状のセルを持つ微細
な網目構造の表面を有し、セルエッジ長が15mm/m
2 〜60mm/mm2 であることを特徴とする帯電ロ
ーラである。
Further, the present invention has a fine mesh structure surface having concave cells, and has a cell edge length of 15 mm / m.
m 2 to 60 mm / mm 2 .

【0021】本発明による帯電装置においては、帯電部
材の表面が微細な網目構造を有しており、その網目構造
のセルエッジの周囲長の合計、即ち、セルエッジ長を1
mm 2 当り、15mm〜60mmにすることにより、注
入帯電が支配的である帯電方式において、均一な帯電を
実現することができる。
In the charging device according to the present invention, the charging unit
The surface of the material has a fine mesh structure, and the mesh structure
, The sum of the perimeters of the cell edges of
mm Two By setting it to 15 mm to 60 mm
In charging methods where incoming charging is dominant, uniform charging
Can be realized.

【0022】セルエッジとは帯電部材の表面の網目構造
の凹部を形成しているセルの周囲である。網目構造がス
ポンジである場合を図2に例として挙げると、網目構造
は、セル31とセル壁32によって構成されている。セ
ル31は、スポンジを構成する凹部をさし、セル壁32
は、スポンジを構成する凸部をさす。そして、セルエッ
ジ33は、セル(凹部)の周囲である。本発明の帯電装
置が優れた均一帯電性を有するのは、次のように説明で
きるものと考えられる。網目構造の単位面積(1mm
2 )当りのセルエッジの合計、即ち、セルエッジ長が1
5mm/mm2 〜60mm/mm2 であることは、セル
のサイズが小さく、且つセル数が多く存在していること
を示す。例えば、セルが真円セルであると仮定すると、
1mm2 面積当りのセルエッジ長15mm/mm2
は、直径約100μmのセルがセル密度(全表面積に対
するセルの占める面積%)約40%で存在する。60m
m/mm2 では、直径約25μmがセル密度約40%で
存在する。セルエッジ長20mm/mm2 では、直径約
100μmのセルが、セル密度約50%で存在する。導
電粒子による注入帯電の促進の程度は、帯電部材と被帯
電部材とのニップ部に保持される導電粒子の数に比例す
る。網目構造のセル壁は、平坦なので、導電粒子の保持
力が小さく、セル壁部では、導電粒子が多く存在できな
い。一方、セル部では導電粒子の保持力が大きく、導電
粒子が多く存在できる。従って、セルの面積がセル壁の
面積に較べて、できるだけ大きい方が、注入帯電の促進
の点で良い。また、帯電部材と被帯電部材がニップ部を
形成しつつ摺擦して移動する場合、セル部に保持されて
いる導電粒子は、被帯電部材との摺擦によって、セルの
一方のエッジに掃き寄せられるので、セルサイズが大き
い場合、導電粒子が存在するエッジの間隔が大きくな
り、導電粒子による注入帯電が不均一になり易い。従っ
て、セルサイズはできるだけ小さい方が、均一な注入帯
電を生じさせる点で有利である。しかし、セルサイズが
あまり小さ過ぎると、導電粒子の保持力が小さくなる。
このような、セルによる導電粒子の保持力から、効率的
で均一な注入帯電の点から、セルエッジ長が15mm/
mm2 〜60mm/mm2 が有効である。
The cell edge is the periphery of the cell forming a concave portion having a mesh structure on the surface of the charging member. Taking a case where the mesh structure is a sponge as an example in FIG. 2, the mesh structure is constituted by cells 31 and cell walls 32. The cell 31 refers to a concave portion forming a sponge, and a cell wall 32
Denotes a convex portion forming a sponge. The cell edge 33 is around the cell (recess). It is considered that the reason why the charging device of the present invention has excellent uniform charging properties can be explained as follows. Unit area of network structure (1mm
2 ) The sum of cell edges per cell, ie, cell edge length is 1
It is 5mm / mm 2 ~60mm / mm 2 indicates that the cell size is small, and and the number of cells often exist. For example, assuming the cells are round cells,
With a cell edge length of 15 mm / mm 2 per 1 mm 2 area, cells having a diameter of about 100 μm exist at a cell density (area occupied by cells with respect to the total surface area) of about 40%. 60m
At m / mm 2 , about 25 μm in diameter is present at a cell density of about 40%. With a cell edge length of 20 mm / mm 2 , cells having a diameter of about 100 μm exist at a cell density of about 50%. The degree of promotion of injection charging by the conductive particles is proportional to the number of conductive particles held in the nip between the charging member and the member to be charged. Since the cell wall of the network structure is flat, the holding power of the conductive particles is small, and a large amount of conductive particles cannot be present in the cell wall. On the other hand, in the cell portion, the holding power of the conductive particles is large, and many conductive particles can be present. Therefore, it is better that the area of the cell is as large as possible as compared with the area of the cell wall in order to promote the injection charging. In addition, when the charging member and the member to be charged move by rubbing while forming a nip portion, the conductive particles held in the cell portion are swept to one edge of the cell by rubbing with the member to be charged. Therefore, when the cell size is large, the interval between the edges where the conductive particles are present increases, and the injection charging by the conductive particles tends to be non-uniform. Therefore, it is advantageous to make the cell size as small as possible in order to generate uniform injection charging. However, if the cell size is too small, the holding power of the conductive particles becomes small.
From the viewpoint of efficient and uniform injection charging from the holding power of the conductive particles by the cell, the cell edge length is 15 mm /
mm 2 to 60 mm / mm 2 is effective.

【0023】本発明による帯電装置の代表的な構成は図
1に示される。帯電部材として帯電ローラ21と被帯電
体である感光体1から構成され、帯電ローラは感光体1
とニップ部nを形成している。本発明の特徴部分を構成
する帯電ローラ21を、例えばスポンジローラのような
多孔状のローラで構成し、その表面に露出したスポンジ
面のセルエッジ長が15mm/mm2 〜60mm/mm
2 、特に好ましくは20mm/mm2 〜50mm/mm
2 である発泡体とすることで、帯電ローラの表面が十分
に導電粒子を保持しながら、もれなく感光体表面を摺擦
し、十分に帯電部材表面と感光体表面が接触することが
でき、直接電荷の受け渡しが可能となる。従って、本発
明においては従来の放電を主にしたローラ帯電では得ら
れなかった高い帯電性能が得られ、帯電部材21に印加
した電位とほぼ同等の電位を感光体1に与えることがで
きる。よって、帯電に必要なバイアスは被帯電体に必要
な電位相当の電圧で十分であり、実質的に放電現象を用
いない安定かつ安全な直接帯電(注入帯電)が実現でき
る。
A typical configuration of the charging device according to the present invention is shown in FIG. The charging roller 21 includes a charging roller 21 and a photoreceptor 1 that is a member to be charged.
And a nip portion n. The charging roller 21 constituting a characteristic part of the present invention is constituted by a porous roller such as a sponge roller, and the cell edge length of the sponge surface exposed on the surface thereof is 15 mm / mm 2 to 60 mm / mm.
2 , particularly preferably 20 mm / mm 2 to 50 mm / mm
By making the foam 2 , the surface of the charging roller slidably rubs the surface of the photoconductor without leakage while sufficiently holding the conductive particles. The transfer of charges becomes possible. Therefore, in the present invention, a high charging performance, which cannot be obtained by the conventional roller charging mainly for discharging, can be obtained, and a potential substantially equal to the potential applied to the charging member 21 can be given to the photosensitive member 1. Therefore, the bias required for charging is sufficient to be a voltage corresponding to the potential required for the member to be charged, and stable and safe direct charging (injection charging) substantially using no discharge phenomenon can be realized.

【0024】帯電ローラと感光体とは摺擦して移動する
ように駆動されるのが好適であり、そのために、帯電ロ
ーラと感光体は異なる表面速度で移動してもよいし、図
1の矢印A、Bに示されるように逆方向に移動してもよ
い。帯電ローラ21は芯金2a上に弾性層2bを形成す
ることにより作成される。弾性層2bはゴム(例えばE
PDM)、導電性粒子(例えばカーボンブラック)、加
硫剤、発泡剤等により処方され、押し出し、加熱の過程
を経て芯金2aの上にローラ状に形成される。その後、
表面を研磨して帯電ローラ21を作成する。帯電ローラ
の表面形状は研磨加工によってスポンジゴムのセル、セ
ル壁によって構成された凹凸形状になっている。セル、
セル壁は実施例、比較例で後述するように、加硫剤、発
泡剤、または加熱手段を選択することによって種々の状
態のものを得ることが可能である。また、凹凸形状を有
する微細な網目構造を得る手段としては、高分子物質に
混ぜ込んだ低分子物質を溶剤によって溶出して多孔質体
を得る方法や、非発泡体を研磨、エッチング等、表面加
工することによっても得ることが可能である。
It is preferable that the charging roller and the photoconductor are driven so as to slide and move. For this purpose, the charging roller and the photoconductor may move at different surface speeds. It may move in the opposite direction as shown by arrows A and B. The charging roller 21 is formed by forming an elastic layer 2b on a cored bar 2a. The elastic layer 2b is made of rubber (for example, E
PDM), conductive particles (for example, carbon black), a vulcanizing agent, a foaming agent, and the like, and are formed in a roller shape on the cored bar 2a through a process of extrusion and heating. afterwards,
The charging roller 21 is prepared by polishing the surface. The surface shape of the charging roller is formed into an uneven shape formed by sponge rubber cells and cell walls by polishing. cell,
As described later in Examples and Comparative Examples, cell walls can be obtained in various states by selecting a vulcanizing agent, a foaming agent, or a heating means. Means for obtaining a fine network structure having an uneven shape include a method in which a low-molecular substance mixed in a high-molecular substance is eluted with a solvent to obtain a porous body, and a method in which a non-foamed body is polished, etched, etc. It can also be obtained by processing.

【0025】ゴムを発泡酸化させて、網目構造を持つ弾
性層を形成する場合には、発泡剤の種類、加硫促進剤、
発泡条件および加硫条件等を適宜選択することにより、
所定のセルエッジ長を持つ網目構造を形成することがで
きる。例えば、ゴムの硬化反応がある程度進行させた段
階で、即ち、ゴムが高粘度の状態で発泡剤を熱分解させ
れば大きな発生したガスにより形成されるセルは小さく
なる、また、発泡処理を、水蒸気加熱で行うことによ
り、水蒸気の圧力で発泡のサイズが抑えられ、小さく、
且つ、多数のセルを生じさせることができる。EPDM
ゴムを発泡させて網目構造を作る場合には、発泡剤とし
てアゾジカルボンアミド、加硫促進剤としてチアゾール
系化合物およびジチオカルバミン酸塩系化合物、および
加硫剤としてイオウを用いたことが特に好適である。ま
たこのとき、チアゾール系化合物およびジチオカルバミ
ン酸系化合物の配合量がEPDM100重量部に対し
て、3〜5重量部であることが好適である。発泡体の比
重は、セルエッジ長を15mm/mm2 〜60mm/m
2 にするために、0.2〜0.65の範囲が好適であ
る。
When foaming and oxidizing rubber to form an elastic layer having a network structure, the type of foaming agent, the vulcanization accelerator,
By appropriately selecting foaming conditions and vulcanization conditions,
A network structure having a predetermined cell edge length can be formed. For example, at a stage where the curing reaction of the rubber has progressed to some extent, that is, when the rubber is thermally decomposed with a foaming agent in a high viscosity state, the cells formed by the large generated gas become small. By performing with steam heating, the size of the foam is suppressed by the pressure of steam, small,
Moreover, a large number of cells can be generated. EPDM
When a rubber is foamed to form a network structure, it is particularly preferable to use azodicarbonamide as a foaming agent, a thiazole compound and a dithiocarbamate compound as a vulcanization accelerator, and sulfur as a vulcanizing agent. . At this time, it is preferable that the compounding amount of the thiazole compound and the dithiocarbamic acid compound is 3 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of EPDM. The specific gravity of the foam is such that the cell edge length is 15 mm / mm 2 to 60 mm / m
To m 2, the range of 0.2 to 0.65 are preferred.

【0026】また、発泡倍率を大きくすることによっ
て、ローラの硬度が下がり、帯電ローラが被帯電体(感
光体)を帯電するに必要なニップ幅を確保することがで
きるため、帯電効率を上げることができる。ただし、発
泡倍率を上げすぎると帯電ローラとして強度が不十分な
ため変形を起こしやすく、帯電性能が悪化してしまうた
め、発泡倍率は1.5倍以上5倍以下であることが好ま
しい。
Also, by increasing the expansion ratio, the hardness of the roller is reduced, and the nip width required for the charging roller to charge the member to be charged (photosensitive member) can be secured. Can be. However, if the foaming ratio is too high, the charging roller has insufficient strength to easily deform, and the charging performance deteriorates. Therefore, the foaming ratio is preferably 1.5 times or more and 5 times or less.

【0027】発泡倍率は以下に示す様に発泡前と発泡後
の比重(g/cm3 )を用いた式によって算出する。
The expansion ratio is calculated by an equation using the specific gravities (g / cm 3 ) before and after foaming as shown below.

【0028】発泡倍率=(加硫発泡前の比重)/(加硫
発泡後の比重) 帯電ローラ21は電極として機能することが重要であ
り、弾性を持たせ十分な接触状態を得ると同時に、移動
する被帯電体を充電するに十分低い抵抗を有する必要が
ある。しかし、一方では被帯電体にピンホールなどの欠
陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要が
ある。よって、被帯電体として電子写真用感光体を用い
た場合、十分な帯電性と耐リーク性を得るには104
107 Ωの抵抗を有することが望ましい。
Expansion ratio = (specific gravity before vulcanization / foaming) / (specific gravity after vulcanization / foaming) It is important that the charging roller 21 functions as an electrode. It is necessary to have a resistance low enough to charge the moving object to be charged. However, on the other hand, it is necessary to prevent voltage leakage when a defect site such as a pinhole is present in the member to be charged. Therefore, when an electrophotographic photosensitive member is used as a member to be charged, 10 4 to 10 4 to obtain sufficient chargeability and leak resistance.
It is desirable to have a resistance of 10 7 Ω.

【0029】帯電ローラの硬度は、硬度が低すぎると形
状安定しないために接触性が悪くなり、高すぎると帯電
ニップを確保できないだけでなく、感光体表面へのミク
ロな接触性が悪くなるので、アスカーC硬度で25度か
ら50度が好ましい範囲である。
If the hardness of the charging roller is too low, the contact becomes poor because the shape is not stable. If the hardness is too high, not only the charging nip cannot be secured, but also the micro contact with the photoreceptor surface becomes poor. And a Asker C hardness of 25 to 50 degrees is a preferable range.

【0030】帯電ローラの弾性層2bとしては、EPD
M(エチレンプロピレンゴム)、ウレタン、NBR(ニ
トリルブタジエンゴム)、シリコーンゴムや、IR(ブ
チルゴム)等に、抵抗調整のためにカーボンブラックや
金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム層があげられ
る。また、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性
の材料を用いて抵抗調整をすることも可能であり、さら
には、金属酸化物とイオン導電性の材料を混合して抵抗
調整することも可能である。
As the elastic layer 2b of the charging roller, EPD
M (ethylene propylene rubber), urethane, NBR (nitrile butadiene rubber), silicone rubber, IR (butyl rubber), etc., a rubber layer in which a conductive substance such as carbon black or metal oxide is dispersed for resistance adjustment. Can be In addition, it is also possible to adjust the resistance using an ionic conductive material without dispersing a conductive substance, and furthermore, to adjust the resistance by mixing a metal oxide and an ionic conductive material. Is also possible.

【0031】次に、図1でmで示す導電粒子について述
べる。
Next, the conductive particles indicated by m in FIG. 1 will be described.

【0032】導電粒子としては、金属酸化物等の粒子や
有機物との混合物、あるいは、これらに表面処理を施し
たなど各種導電粒子が使用できる。
As the conductive particles, various kinds of conductive particles such as a mixture of particles such as metal oxides and organic substances, or a surface-treated mixture thereof can be used.

【0033】金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化スズ
/酸化アンチモン複合酸化物、酸化チタン/酸化スズ複
合酸化物有機化合物としては、ポリピロール、ポリアニ
リンなどが挙げられる。
Examples of the metal oxide include zinc oxide, tin oxide / antimony oxide composite oxide, and examples of the titanium oxide / tin oxide composite oxide organic compound include polypyrrole and polyaniline.

【0034】導電粒子の抵抗は粒子を介した電荷の授受
を行うため比抵抗としては1012Ω・cm以下が望まし
い。粒子の抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化して
求めた。底面積2.26cm2 の円筒内に凡そ0.5g
の粉体試料を入れ、上下電極に15kgの加圧を行うと
同時に100Vの電圧を印加し抵抗値を計測、その後正
規化して比抵抗を算出する。また、粒径は良好な帯電均
一性を得るために50μm以下が望ましい。粒径の下限
値は、粒子が安定して得られるものとして10nmが限
界である。また、粒径の制御の点で0.3μm以上が好
適である。本発明において、粒子が凝集体として構成さ
れている場合の粒径は、その凝集体としての平均粒径と
して定義した。粒径の測定には、光学あるいは電子顕微
鏡による観察から、100個以上抽出し、水平方向最大
弦長をもって体積粒度分布を算出し、その50%平均粒
径をもって平均粒径とする。
The resistance of the conductive particles is desirably 10 12 Ω · cm or less in order to transfer electric charges via the particles. The resistance of the particles was measured by a tablet method and normalized. Approximately 0.5 g in a cylinder with a bottom area of 2.26 cm 2
And pressurizing the upper and lower electrodes with 15 kg, simultaneously applying a voltage of 100 V, measuring the resistance value, and then normalizing to calculate the specific resistance. The particle size is desirably 50 μm or less in order to obtain good charging uniformity. The lower limit of the particle size is limited to 10 nm as long as the particles can be obtained stably. Further, from the viewpoint of controlling the particle size, it is preferable that the thickness is 0.3 μm or more. In the present invention, the particle size when the particles are formed as an aggregate is defined as the average particle size of the aggregate. In the measurement of the particle size, 100 or more samples are extracted from observation by an optical or electron microscope, the volume particle size distribution is calculated based on the maximum chord length in the horizontal direction, and the 50% average particle size is defined as the average particle size.

【0035】次に、本発明の帯電装置を用いた画像形成
装置の構成例について、図5を用いて説明する。本構成
例は、感光体のクリーニングを装備することなく、トナ
ーリサイクルを可能にした電子写真画像形成装置であ
る。この画像形成装置は感光体1の周囲に配置された、
帯電装置2、露光器3、現像器4、転写帯電器5、定着
装置6から構成されている。ここで、現像手段を感光体
および帯電手段とともに一体的にカートリッジ化し、画
像形成装置本体に対して脱着可能としたプロセスカート
リッジにしてもよい。
Next, an example of the configuration of an image forming apparatus using the charging device of the present invention will be described with reference to FIG. This configuration example is an electrophotographic image forming apparatus that enables toner recycling without equipping the photosensitive member with cleaning. This image forming apparatus is arranged around the photoconductor 1,
It comprises a charging device 2, an exposure device 3, a developing device 4, a transfer charging device 5, and a fixing device 6. Here, the developing unit may be integrally formed as a cartridge together with the photosensitive member and the charging unit, and may be a process cartridge detachable from the image forming apparatus main body.

【0036】次に、後記実施例におけるトナー画像形成
プロセスを図5により説明する。
Next, the toner image forming process in the embodiment described later will be described with reference to FIG.

【0037】帯電ローラ2は被帯電体としての感光体1
に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設し
てある。nは感光体1と帯電ローラ2のニップ部である
帯電ニップ部である。この帯電ニップ部幅は3mmであ
る。この帯電ローラ2を帯電ニップ部nにおいて帯電ロ
ーラ表面と感光体表面と互いに逆方向に等速で移動する
よう凡そ80rpmで矢印のB方向に回転駆動させた。
The charging roller 2 includes a photosensitive member 1 as a member to be charged.
Are pressed against each other with a predetermined pressing force against the elasticity. n is a charging nip portion which is a nip portion between the photosensitive member 1 and the charging roller 2. The width of the charging nip is 3 mm. The charging roller 2 was rotated at about 80 rpm in a direction indicated by an arrow B at approximately 80 rpm so that the surface of the charging roller and the surface of the photoreceptor moved at opposite speeds in the charging nip n.

【0038】また帯電ローラ2の芯金2aには帯電バイ
アス印加電源S1から−620Vの直流電圧を帯電バイ
アスとして印加するようにした。本例では感光体1の表
面は帯電ローラ2に対する印加電圧とほぼ等しい電位
(−600V)に帯電処理される。
Further, a DC voltage of -620 V was applied as a charging bias from the charging bias applying power source S1 to the core 2a of the charging roller 2. In this example, the surface of the photoconductor 1 is charged to a potential (−600 V) substantially equal to the voltage applied to the charging roller 2.

【0039】感光体1の基本構成は、外径30mmのア
ルミシリンダー表面に、電荷発生層、電荷輸送層および
電荷注入層をこの順で有する。電荷発生層は、ジスアゾ
系電荷発生顔料をポリビニルブチラール樹脂に2:1の
割合(重量比)で分散させた1μm厚の層である。電荷
輸送層は、ヒドラゾン系電荷輸送化合物をポリカーボネ
ート樹脂に1:1の割合で分散させた20μm厚の層で
ある。電荷注入層は、帯電ロールからの電荷を電荷輸送
層に注入させ易くさせる層であり、導電フィラーとして
SnO2 粉体をホスファゼン樹脂に、7:10の割合で
分散させた10μm厚の層である。感光体1はA方向に
50mm/secの周速で回転する。
The basic structure of the photoreceptor 1 has a charge generation layer, a charge transport layer and a charge injection layer in this order on the surface of an aluminum cylinder having an outer diameter of 30 mm. The charge generation layer is a layer having a thickness of 1 μm in which a disazo charge generation pigment is dispersed in a polyvinyl butyral resin at a ratio (weight ratio) of 2: 1. The charge transport layer is a layer having a thickness of 20 μm in which a hydrazone-based charge transport compound is dispersed in a polycarbonate resin at a ratio of 1: 1. The charge injection layer is a layer for facilitating the injection of charges from the charging roll into the charge transport layer, and is a 10 μm thick layer in which SnO 2 powder as a conductive filler is dispersed in a phosphazene resin at a ratio of 7:10. . The photoconductor 1 rotates in the direction A at a peripheral speed of 50 mm / sec.

【0040】露光器3はレーザーダイオード・ポリゴン
ミラー等を含むレーザービームスキャナである。このレ
ーザービームスキャナは目的の画像情報の時系列電気デ
ィジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー光
を出力し、該レーザ光で上記回転感光体1の一様帯電面
を走査露光Lする。この走査露光Lにより回転感光体1
の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。
The exposure unit 3 is a laser beam scanner including a laser diode, a polygon mirror and the like. This laser beam scanner outputs a laser beam whose intensity is modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of target image information, and scans and exposes the uniformly charged surface of the rotary photoreceptor 1 with the laser beam. This scanning exposure L allows the rotating photoconductor 1
An electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the surface.

【0041】4は現像装置である。感光体1面の静電潜
像はこの現像装置によりトナー画像として現像される。
本例の現像装置は磁性一成分絶縁トナー(ネガトナー)
を用いた反転現像装置である。4aはマグネットロール
4bを内包させた、現像剤担持搬送部材として非磁性回
転現像スリーブであり、この回転現像スリーブ4aに規
制ブレード4cで現像剤4dが薄層にコートされる。現
像剤4dのトナーは規制ブレード4cで回転現像スリー
ブ4aに対する層厚が規制され、また電荷が付与され
る。回転現像スリーブ4aにコートされた現像剤はスリ
ーブ4aの回転により、感光体1とスリーブ4aの対向
部である現像部(現像領域部)aに搬送される。またス
リーブ4aには現像バイアス印加電源S2より現像バイ
アス電圧が印加される。現像バイアス電圧は、−500
VのDC電圧と、周波数1800Hz、ピーク間電圧1
600Vの矩形のAC電圧を重畳したものを用いた。こ
れにより、感光体1側の静電潜像がトナーで現像され
る。
Reference numeral 4 denotes a developing device. The electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 1 is developed as a toner image by this developing device.
The developing device of this example is a magnetic one-component insulating toner (negative toner).
Is a reversal developing device. Reference numeral 4a denotes a non-magnetic rotary developing sleeve as a developer carrying member carrying a magnet roll 4b. The developer 4d is thinly coated on the rotary developing sleeve 4a by a regulating blade 4c. The layer thickness of the toner of the developer 4d with respect to the rotary developing sleeve 4a is regulated by the regulating blade 4c, and an electric charge is applied. The developer coated on the rotary developing sleeve 4a is conveyed to the developing section (developing area) a, which is the opposing portion of the photosensitive member 1 and the sleeve 4a, by the rotation of the sleeve 4a. A developing bias voltage is applied to the sleeve 4a from a developing bias applying power source S2. The developing bias voltage is -500
V DC voltage, frequency 1800 Hz, peak-to-peak voltage 1
A superimposed rectangular AC voltage of 600 V was used. Thus, the electrostatic latent image on the photoconductor 1 is developed with the toner.

【0042】現像剤4dはトナーtと導電粒子mの混合
物であり、トナーtは結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御
剤を混合し、混練、粉砕、分級の各工程を経て作成し、
これに、導電粒子mや流動化剤を外添剤として添加して
作成されたものである。トナーtの重量平均粒径(D
4)は7μmであった。導電粒子mとしては粒径3μm
の導電性酸化亜鉛粒子を用いた。またトナーt100重
量部に対して導電粒子mを2重量部である。
The developer 4d is a mixture of the toner t and the conductive particles m. The toner t is prepared by mixing a binder resin, magnetic particles, and a charge control agent, and performing kneading, pulverizing, and classifying processes.
It is prepared by adding conductive particles m and a fluidizing agent as external additives. Weight average particle diameter of toner t (D
4) was 7 μm. Conductive particles m have a particle size of 3 μm
Was used. The conductive particles m are 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner t.

【0043】この導電粒子mの比抵抗は106 Ω・c
m、二次凝集体を含めた平均粒径は3μmである。
The specific resistance of the conductive particles m is 10 6 Ω · c
m, the average particle size including the secondary aggregates is 3 μm.

【0044】5は接触転写手段としての中抵抗の転写ロ
ーラであり、感光体1に所定に圧接させて転写ニップ部
bを形成させてある。この転写ニップ部bに不図示の給
紙部から所定のタイミングで記録媒体としての転写紙P
が給紙され、かつ転写ローラ5に転写バイアス印加電源
S3から所定の転写バイアス電圧が印加されることで、
感光体1側のトナー像が転写ニップ部bに給紙された転
写紙Pの面に順次に転写されていく。ローラ抵抗値は5
×108 Ωのものを用い、+2000VのDC電圧を印
加して転写を行なった。即ち、転写ニップ部bに導入さ
れた転写紙Pはこの転写ニップ部bを挟持搬送されて、
その表面側に回転感光体1の表面に形成担持されている
トナー画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されてい
く。
Reference numeral 5 denotes a transfer roller of medium resistance as a contact transfer means, which is brought into pressure contact with the photoreceptor 1 to form a transfer nip portion b. Transfer paper P as a recording medium is supplied to the transfer nip b from a paper supply unit (not shown) at a predetermined timing.
Is supplied, and a predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 5 from a transfer bias application power source S3.
The toner image on the photoconductor 1 side is sequentially transferred onto the surface of the transfer paper P fed to the transfer nip portion b. Roller resistance value is 5
The transfer was performed by applying a DC voltage of +2000 V using a capacitor of × 10 8 Ω. That is, the transfer paper P introduced into the transfer nip b is nipped and conveyed by the transfer nip b,
The toner image formed and carried on the surface of the rotating photoreceptor 1 is sequentially transferred to the surface side by electrostatic force and pressing force.

【0045】6は熱定着方式等の定着装置である。転写
ニップ部bに給紙されて感光体1側のトナー像の転写を
受けた転写紙Pは回転感光体1の面から分離されてこの
定着装置6に導入され、トナー像の定着を受けて画像形
成物(プリント、コピー)として装置外へ排出される。
Reference numeral 6 denotes a fixing device such as a heat fixing system. The transfer paper P fed to the transfer nip b and receiving the transfer of the toner image on the photoconductor 1 side is separated from the surface of the rotary photoconductor 1 and introduced into the fixing device 6, where the toner image is fixed. It is discharged out of the apparatus as an image formed product (print, copy).

【0046】感光体1上のトナー画像は転写ニップ部b
において転写バイアスの影響で転写紙P側に引かれて積
極的に転移するが、感光体1上の導電粒子mは導電性で
あることで転写紙P側には積極的には転移せず、感光体
1上に実質的に付着保持されて残留する。
The toner image on the photosensitive member 1 is transferred to a transfer nip b
In the above, due to the influence of the transfer bias, the toner particles are attracted to the transfer paper P and positively transferred, but the conductive particles m on the photoreceptor 1 are not positively transferred to the transfer paper P due to the conductivity. The toner remains substantially adhered and held on the photoconductor 1.

【0047】転写後の感光体1面に残存の転写残トナー
および上記の導電粒子mは感光体1と帯電ローラ2の帯
電ニップ部nに感光体1の回転でそのまま持ち運ばれて
帯電ローラ2に付着・混入する。
The untransferred toner remaining on the surface of the photoreceptor 1 after the transfer and the conductive particles m are carried to the charging nip n of the photoreceptor 1 and the charging roller 2 by the rotation of the photoreceptor 1 as they are, Attached and mixed into

【0048】したがって、感光体1と帯電ローラ2との
ニップ部nにこの導電粒子mが存在した状態で感光体1
の接触帯電が行なわれる。なお、印字初期においては帯
電ローラ表面に帯電促進粒子が供給されず帯電が行なえ
ないので帯電ローラ表面には予め導電粒子を塗布してお
く。
Therefore, in the state where the conductive particles m exist in the nip portion n between the photosensitive member 1 and the charging roller 2, the photosensitive member 1
Is performed. In the initial stage of printing, since the charge accelerating particles are not supplied to the surface of the charging roller and charging cannot be performed, the surface of the charging roller is coated with conductive particles in advance.

【0049】また、帯電ローラに移行したトナーは、帯
電ローラから徐々にはき出され、現像器4に回収され、
再び現像に用いられる。
The toner transferred to the charging roller is gradually released from the charging roller and collected by the developing device 4,
Used again for development.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】(実施例および比較例)表1〜3
に示される各実施例毎の材料をオープンロールを用いて
混練してできたゴムを押し出し成形によってチューブ状
に成形し、160℃で30分の一次加硫を行い発泡体と
し、さらに160℃で30分の二次加硫を行った。
(Examples and Comparative Examples) Tables 1 to 3
The rubber obtained by kneading the material for each example using an open roll is formed into a tube by extrusion, and is subjected to primary vulcanization at 160 ° C. for 30 minutes to form a foam. Secondary vulcanization was performed for 30 minutes.

【0051】このようにして得られたチューブに外径6
mm、長さ250mmの芯金を圧入し、表面の研磨を行
い外径12mmの帯電ローラを製造した。
The tube thus obtained has an outer diameter of 6 mm.
A core metal having a diameter of 250 mm and a length of 250 mm was press-fitted and the surface was polished to produce a charging roller having an outer diameter of 12 mm.

【0052】なお水蒸気加硫方式では、加熱時、加硫、
発泡が進行するおりに、水蒸気圧により発生したセルの
膨張が抑制されるため、微細なセルを形成することがで
き、また、発泡剤を上記の量添加していることにより、
加硫の進行が遅延せず、豊富な発生ガス量が得られるた
め、発泡倍率が高く、セル壁の薄いスポンジゴムを得る
ことが可能である。
In the steam vulcanization method, when heating, vulcanization,
As the foaming progresses, the expansion of the cells generated by the water vapor pressure is suppressed, so that fine cells can be formed, and by adding the foaming agent in the above amount,
Since the progress of vulcanization is not delayed and a large amount of generated gas is obtained, it is possible to obtain a sponge rubber having a high expansion ratio and a thin cell wall.

【0053】実施例1〜8および比較例1〜4に従い1
2本の帯電ローラを製造し、前述したトナー画像形成プ
ロセスにこれの帯電ローラを適用して、形成されたトナ
ー画像を評価した。トナー画像は、巾100μmの細線
画像を100μm間隔で多数本形成したとき、転写紙に
実際に形成されたトナー細線画像を任意に20本選んで
20回顕微鏡観察し、観察毎に細線1500μm長の中
の最大太さと最小太さを測定し、○、△および×として
評価する。
According to Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, 1
Two charging rollers were manufactured, and these charging rollers were applied to the above-described toner image forming process, and the formed toner images were evaluated. When a large number of fine line images having a width of 100 μm are formed at intervals of 100 μm, 20 toner fine line images actually formed on the transfer paper are arbitrarily selected and observed with a microscope for 20 times. The maximum thickness and the minimum thickness are measured and evaluated as △, Δ and ×.

【0054】○は、20本のトナー画像について、最大
太さおよび最小太さがすべて100μm±10μmの範
囲内にあるレベル、△は、20本のトナー画像につい
て、最大太さおよび最小太さが○には該当しないがすべ
て100μm±20μmの範囲内にあるレベル、および
×は、20本のトナー画像について、最大太さおよび最
小太さが△には該当しないがすべて100μm±60μ
mの範囲内にあるレベルとする。
○ indicates a level at which the maximum thickness and the minimum thickness are all within the range of 100 μm ± 10 μm for the 20 toner images, and Δ indicates the maximum thickness and the minimum thickness for the 20 toner images. Not applicable to ○, but all levels within the range of 100 μm ± 20 μm, and × indicates the maximum thickness and minimum thickness of 20 toner images which do not correspond to Δ, but are all 100 μm ± 60 μm.
The level is within the range of m.

【0055】○レベルのトナー画像(細線によるハーフ
トーン画像)は、ムラのない均一なハーフトーン画像と
して観察される。
A toner image of a level (halftone image by a thin line) is observed as a uniform halftone image without unevenness.

【0056】△レベルは、○レベルよりは若干劣るが、
実用上均一なムラのないハーフトーンとして観察され
る。
The △ level is slightly inferior to the 、 level,
It is observed as a practically uniform halftone without unevenness.

【0057】×レベルのトナー画像は、ムラが目立つハ
ーフトーン画像として観察される。
The X level toner image is observed as a halftone image in which unevenness is conspicuous.

【0058】実施例および比較例の帯電ローラについ
て、ローラ抵抗、セルエッジ長、比重および発泡倍率を
測定し、上記の「100μm線再現性」評価とともに、
表1〜3に示す。なお、ローラ抵抗は、図3で示すよう
に帯電ローラの芯金41に総圧で1kgの荷重がかかる
ようにφ30のアルミニウムドラム43に圧着した状態
で芯金41とアルミニウムドラム43に100Vの電圧
を印加して計測する方法で測定した。
With respect to the charging rollers of Examples and Comparative Examples, the roller resistance, the cell edge length, the specific gravity and the expansion ratio were measured, and together with the evaluation of “100 μm line reproducibility” described above,
The results are shown in Tables 1 to 3. As shown in FIG. 3, the roller resistance is such that a voltage of 100 V is applied to the metal core 41 and the aluminum drum 43 in a state where the core metal 41 and the aluminum drum 43 are pressure-bonded to the φ30 aluminum drum 43 so that a load of 1 kg in total pressure is applied to the metal core 41 of the charging roller. Was measured by a method of measuring by applying a voltage.

【0059】また、セルエッジ長を次のようにして測定
した。
The cell edge length was measured as follows.

【0060】スポンジローラ表面に可視光(ハロゲンラ
ンプ)を照射して、光学顕微鏡(ライカマイクロシステ
ム株式会社製DMR HC金属顕微鏡)により倍率20
0倍にて観測し、得られたローラ表面画像を画像処理
(ライカマイクロシステム株式会社製Q5001W−E
X画像解析計測システム)し、スポンジローラ表面から
の反射光の強度(強度が大きい部分がセル壁、小さい部
分がセルである)により、セルとセル壁を2値化し、各
セルの面積から、各セルを真円相当径セルに換算して、
各真円の円周を求める。そして、1mm2 に存在する真
円の各円周を積算してセルエッジ長とする。但し、真円
相当径に換算して、径が10μm以下のセルは除いてセ
ルエッジ長を算出する。
The surface of the sponge roller is irradiated with visible light (halogen lamp), and the magnification is 20 with an optical microscope (DMR HC metal microscope manufactured by Leica Microsystems, Inc.).
Observed at 0x, image processing of the obtained roller surface image (Q5001WE manufactured by Leica Microsystems, Inc.)
X image analysis measurement system), and binarize the cell and the cell wall according to the intensity of the reflected light from the sponge roller surface (a high intensity portion is a cell wall and a low intensity portion is a cell). Convert each cell to a true circle equivalent diameter cell,
Find the circumference of each perfect circle. Then, each circumference of a perfect circle existing in 1 mm 2 is integrated to obtain a cell edge length. However, the cell edge length is calculated excluding cells having a diameter of 10 μm or less in terms of a diameter equivalent to a perfect circle.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、被帯電体とニップ
部を形成するように設置された帯電部材、ニップ部に介
在する導電粒子および被帯電体を有する帯電装置におい
て、帯電部材の表面のセルエッジ長を15mm/mm2
〜600mm/mm2 にすることによって、均一な帯電
を実現でき、ムラのない良好なトナー画像を形成できる
ものである。
As described above, in a charging device having a charging member provided to form a nip portion with a member to be charged, conductive particles interposed in the nip portion, and a member to be charged, Cell edge length of 15mm / mm 2
By setting the thickness to 600 mm / mm 2 , uniform charging can be realized and a good toner image without unevenness can be formed.

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

【図1】本発明の帯電装置に於いて用いられる帯電器の
構成及び動作を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration and operation of a charger used in a charging device of the present invention.

【図2】セル、セル壁及びセルエッジを示した発泡体の
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a foam showing cells, cell walls, and cell edges.

【図3】実施例に於いて、ローラ抵抗を測定した装置の
構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an apparatus for measuring a roller resistance in an embodiment.

【図4】2種類の帯電機構の帯電特性を示すグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph showing charging characteristics of two types of charging mechanisms.

【図5】本発明の帯電装置を用いた画像形成装置の断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an image forming apparatus using the charging device of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C08L 23:16 C08L 23:16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // C08L 23:16 C08L 23:16

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被帯電体とニップ部を形成するように配
置された帯電部材、該ニップ部に介在する導電粒子およ
び被帯電体を有する帯電装置において、該帯電部材が、
凹形状のセルを持つ微細な網目構造の表面を有し、セル
エッジ長が15mm/mm2 〜60mm/mm2 である
ことを特徴とする帯電装置。
1. A charging device having a charging member arranged to form a nip portion with a member to be charged, conductive particles interposed in the nip portion, and a member to be charged, wherein the charging member comprises:
Has a surface of fine mesh structure with a concave shape of the cell, a charging device, wherein the cell edge length is 15mm / mm 2 ~60mm / mm 2 .
【請求項2】 帯電部材と被帯電体が摺擦して移動する
ことを特徴とする請求項1記載の帯電装置。
2. The charging device according to claim 1, wherein the charging member and the member to be charged move by sliding.
【請求項3】 セルエッジ長が20mm/mm2 〜50
mm/mm2 であることを特徴とする請求項1記載の帯
電装置。
3. The cell edge length is 20 mm / mm 2 to 50.
2. The charging device according to claim 1, wherein the ratio is mm / mm 2 .
【請求項4】 帯電部材の表面の微細な網目構造が発泡
体で構成されていることを特徴とする請求項1記載の帯
電装置。
4. The charging device according to claim 1, wherein the fine network structure on the surface of the charging member is made of a foam.
【請求項5】 発泡体の比重が0.2〜0.65である
ことを特徴とする請求項4記載の帯電装置。
5. The charging device according to claim 4, wherein the specific gravity of the foam is 0.2 to 0.65.
【請求項6】 帯電部材の表面に微細な網目構造を持つ
発泡弾性層を有することを特徴とする請求項1記載の帯
電装置。
6. The charging device according to claim 1, further comprising a foamed elastic layer having a fine network structure on a surface of the charging member.
【請求項7】 発泡弾性層の抵抗が104 〜107 Ωで
あることを特徴とする請求項1記載の帯電装置。
7. The charging device according to claim 1, wherein the resistance of the foamed elastic layer is 10 4 to 10 7 Ω.
【請求項8】 導電粒子の比抵抗が1012Ω・cm以下
であることを特徴とする請求項1記載の帯電装置。
8. The charging device according to claim 1, wherein the specific resistance of the conductive particles is 10 12 Ω · cm or less.
【請求項9】 導電粒子の粒径が50μm以下であるこ
とを特徴とする請求項1記載の帯電装置。
9. The charging device according to claim 1, wherein the particle size of the conductive particles is 50 μm or less.
【請求項10】 感光体とニップ部を形成するように配
置された帯電部材、該ニップ部に介在する導電粒子およ
び感光体を有する画像形成装置において、該帯電部材
が、凹形状のセルを持つ微細な網目構造の表面を有し、
セルエッジ長が15mm/mm2 〜60mm/mm2
あることを特徴とする画像形成装置。
10. An image forming apparatus having a charging member arranged to form a nip portion with a photosensitive member, conductive particles interposed in the nip portion, and a photosensitive member, wherein the charging member has a concave cell. Has a fine network structure surface,
Image forming apparatus, wherein the cell edge length is 15mm / mm 2 ~60mm / mm 2 .
【請求項11】 帯電部材がローラであることを特徴と
する請求項10記載の画像形成装置。
11. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the charging member is a roller.
【請求項12】 現像手段を感光体および帯電手段とと
もに一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対
して脱着可能としたプロセスカートリッジにおいて、該
帯電手段が、感光体とニップ部を形成するように配置さ
れた帯電部材と、該ニップ部に介在する導電粒子であ
り、帯電部材は、凹形状のセルを持つ微細な網目構造の
表面を有し、セルエッジ長が15mm/mm2 〜60m
m/mm 2 であることを特徴とするプロセスカートリッ
ジ。
12. A developing device comprising: a photosensitive member and a charging device;
The cartridge is integrated into a
Process cartridge that can be removed by
Charging means is arranged so as to form a nip with the photoconductor.
Charged member and conductive particles interposed in the nip portion.
The charging member has a fine mesh structure with concave cells.
Has surface and cell edge length is 15mm / mmTwo ~ 60m
m / mm Two Process cartridge
Di.
【請求項13】 帯電部材がローラであることを特徴と
する請求項12に記載のプロセスカートリッジ。
13. The process cartridge according to claim 12, wherein the charging member is a roller.
【請求項14】 微細な網目構造の表面を有し、凹形状
のセルを持つセルエッジ長が15mm/mm2 〜60m
m/mm2 であることを特徴とする帯電ローラ。
14. A cell having a fine network structure surface and having a concave cell having a cell edge length of 15 mm / mm 2 to 60 m.
m / mm 2 .
【請求項15】 セルエッジ長が20mm/mm2 〜5
0mm/mm2 であることを特徴とする請求項14記載
の帯電ローラ。
15. A cell edge length of 20 mm / mm 2 to 5
15. The charging roller according to claim 14, wherein the charging roller has a thickness of 0 mm / mm < 2 >.
【請求項16】 ローラの表面に微細な網目構造を持つ
発泡弾性層を有することを特徴とする請求項14記載の
帯電ローラ。
16. The charging roller according to claim 14, further comprising a foamed elastic layer having a fine network structure on the surface of the roller.
【請求項17】 発泡弾性層が、ゴム基材としてEPD
M、発泡剤として、アゾジカルボンアミド、加硫促進剤
としてチアゾール系化合物およびジチオカルバミン酸塩
系化合物、および加硫剤としてイオウを用いて発泡加硫
されたものであることを特徴とする請求項14記載の帯
電ローラ。
17. The method according to claim 17, wherein the foamed elastic layer comprises EPD as a rubber base material.
M, foamed and vulcanized using azodicarbonamide as a foaming agent, a thiazole compound and a dithiocarbamate compound as a vulcanization accelerator, and sulfur as a vulcanizing agent. The charging roller as described in the above.
【請求項18】 チアゾール系化合物およびジチオカル
バミン酸系化合物の配合量がEPDM100重量部に対
して3〜5重量部であることを特徴とする請求項17記
載の帯電ローラ。
18. The charging roller according to claim 17, wherein the compounding amount of the thiazole compound and the dithiocarbamic acid compound is 3 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of EPDM.
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