JP2001215775A - Electrifying member and electrifying device - Google Patents

Electrifying member and electrifying device

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JP2001215775A
JP2001215775A JP2000021357A JP2000021357A JP2001215775A JP 2001215775 A JP2001215775 A JP 2001215775A JP 2000021357 A JP2000021357 A JP 2000021357A JP 2000021357 A JP2000021357 A JP 2000021357A JP 2001215775 A JP2001215775 A JP 2001215775A
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charging
charging member
coating layer
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薬師寺  学
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrifying member having excellent surface smoothness which does not cause image failures even at high temperature and high humidity or at low temperature and low humidity even when the member is used for an electrostatic latent image process in a copying machine, printer or the like, and to provide an electrifying device which uses the electrifying member. SOLUTION: In the electrifying member to electrify the objective body to be electrified by bringing the member into contact with the objective body and applying a voltage between the member and the body, the electrifying member has an elastic layer and a coating film layer formed directly on the outer face of the elastic layer or with another layer interposed. The coating film layer is formed from a mixture of a water-based fluorocarbon resin crosslinked with melamine resin, a water-based urethane resin and polytetrafluoroethylene fine particles. The image forming device uses the aforementioned electrifying member.

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、ファクシ
ミリ、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 photoreceptor in an electrostatic latent image process in a copying machine, a facsimile, a printer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンター等の
電子写真装置や静電記録装置においては、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。この場合、従来、感光体を帯電さ
せる操作には、一般的にコロナ放電方式が採用されてき
た。しかしながら、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、機械の安全保守等の観
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。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, or an electrostatic recording apparatus, first, the surface of a photoconductor is uniformly charged, and an image is projected on the photoconductor from an optical system. An electrostatic latent image is formed by an electrostatic latent image process that forms a latent image by erasing the charge of the light-exposed portion, then forms a toner image by attaching toner, and a toner image on a recording medium such as paper. The method of printing is performed by transferring the image. In this case, a corona discharge method has conventionally been generally used for charging the photoconductor. However, since the corona discharge method requires application of a high voltage of 6 to 10 kV, it is not preferable from the viewpoint of safety maintenance of the machine. In addition, since harmful substances such as ozone and NOx are generated during corona discharge, there is also an environmental problem.

【0003】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。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一ム等
からなる弾性層の表面に、アクリル、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これらの樹脂の塗
膜層を形成し、表面の平滑性確保やトナーの付着防止を
図るものが知られている。
[0003] For this reason, charging schemes that can perform charging with an applied voltage lower than that of corona discharge and that can suppress 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. Examples of the charging member used in the contact charging method include, for example, a resin solution in which a resin such as acrylic, urethane, or nylon is dissolved in an organic solvent, on a surface of an elastic layer made of rubber or urethane foam, or a dipping method. It is known that a coating film layer of such a resin is formed by coating by a spray method or the like to ensure surface smoothness and prevent toner adhesion.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記樹
脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を塗布して上記塗膜層
を形成すると、弾性層を形成するゴムやウレタンフォー
ム等の弾性体が有機溶剤によって膨潤して表面に凹凸を
生じ、表面の平滑性の確保が困難になってしまう。これ
を防ぐための手段として、水性塗料を用いて塗膜層を形
成する方法があるが、この方法では塗膜層が親水性にな
り、水に濡れやすくなってしまうため、高温高湿の条件
下では、塗膜層が水分によって膨潤又は一部溶解し、表
面が不均一になるため、画像不良を起こしてしまうとい
う問題が生じていた。塗膜層の膨潤又は溶解を防ぐため
に、塗膜層を形成する樹脂として撥水性の高いフッ素樹
脂が好適に用いられるが、元来、フッ素樹脂は電気陰性
度が高いため、負電位に帯電し易い。従って、フッ素樹
脂を含有した帯電部材と負電位帯電用の被帯電体とを接
触放置した場合には、帯電部材が負電位に、被帯電部材
が正電位に帯電し易くなる。このため、蓄電された電荷
が逃げにくい低温低湿条件下で上記帯電部材と被帯電体
とを接触放置した後、帯電部材と被帯電体との間に電圧
を印加して被帯電体を負電位に帯電させようとしても、
被帯電体表面における帯電部材との接触部分が、接触放
置中に偏在蓄電された電荷のために、所望の帯電電位に
到達しないという、いわゆる帯電メモリーと呼ばれる不
具合を生じ、画像不良が発生してしまう。本発明は、上
記事情に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明
は、複写機、ファクシミリ、プリンター等における静電
潜像プロセスに用いた場合でも、表面平滑性に優れ、高
温高湿、低温低湿等のいかなる環境においても画像不良
を起こさない帯電部材、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。
However, when a resin solution obtained by dissolving the above resin in an organic solvent is applied to form the coating layer, an elastic body such as rubber or urethane foam forming the elastic layer is formed by the organic solvent. Swelling causes unevenness on the surface, making it difficult to ensure smoothness on the surface. As a means for preventing this, there is a method of forming a coating film layer using an aqueous paint. However, in this method, the coating film layer becomes hydrophilic and easily wets with water. Below, the coating layer swells or partially dissolves due to moisture, and the surface becomes non-uniform, which causes a problem of causing image defects. In order to prevent swelling or dissolution of the coating layer, a highly water-repellent fluororesin is preferably used as a resin for forming the coating layer, but originally, since the fluororesin has a high electronegativity, it is charged to a negative potential. easy. Therefore, when the charging member containing the fluororesin and the member to be charged for negative potential charging are left in contact, the charging member is likely to be charged to a negative potential and the member to be charged is likely to be charged to a positive potential. For this reason, after the charged member and the member to be charged are left in contact with each other under a low-temperature and low-humidity condition in which the stored charge is difficult to escape, a voltage is applied between the charging member and the member to be charged to apply a negative potential to the member. Even if you try to charge
The contact portion with the charging member on the surface of the member to be charged, due to the charge that has been unevenly distributed and stored during the contact and standing, does not reach a desired charging potential. I will. The present invention has been made in view of the above circumstances. That is, the present invention is a charging member that is excellent in surface smoothness and does not cause image defects in any environment such as high temperature, high humidity, and low temperature and low humidity even when used in an electrostatic latent image process in a copying machine, a facsimile, a printer, and the like. And a charging device using the charging member.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、水系樹脂を用
いた特定の性状の塗膜層を弾性層の外側に形成した帯電
部材により、弾性層が膨潤することなく表面平滑性に優
れ、また、塗膜の耐水性が向上し、高温高湿下でも塗膜
の溶解による画像不良が起こらず、さらに、帯電部材の
負帯電性が抑制されるため、低温低湿下でも帯電メモリ
ーによる画像不良を起こさない帯電部材が得られること
を見出し、本発明を完成したものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a coating layer having a specific property using an aqueous resin is formed outside the elastic layer. Due to the member, the elastic layer has excellent surface smoothness without swelling, the water resistance of the coating film is improved, no image failure due to dissolution of the coating film even under high temperature and high humidity, and the negative charging of the charging member It has been found that a charging member which does not cause an image defect due to a charging memory even under low temperature and low humidity can be obtained because the property is suppressed, and the present invention has been completed.

【0006】すなわち、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または他の層を介して形成された塗
膜層とを有し、該塗膜層がメラミン樹脂により架橋され
た水系フッ素樹脂及び水系ウレタン樹脂とポリテトラフ
ルオロエチレン微粒子との混合物とから形成されること
を特徴とする帯電部材、及び被帯電体に当接し該被帯電
体を帯電させる帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間
に電圧を印加する電圧印加手段とを具備してなる帯電装
置において、前記帯電部材として上記本発明の帯電部材
を用いることを特徴とする帯電装置に関するものであ
る。
That is, according to the present invention, by bringing a member into contact with a member to be charged and applying a voltage between the member and the member to be charged,
In a charging member for charging an object to be charged, an elastic layer and a coating layer formed directly or via another layer outside the elastic layer, and the coating layer is cross-linked by a melamine resin A charging member formed from a mixture of an aqueous fluororesin or an aqueous urethane resin and fine particles of polytetrafluoroethylene; a charging member that abuts against the charged member and charges the charged member; and a charged member. A charging device comprising a voltage applying means for applying a voltage between the charging member and the charging member, wherein the charging member of the present invention is used as the charging member.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の帯電部材は、上述のように、弾性層を有す
ると共に、該弾性層の外側に塗膜層を形成したものであ
る。その形態は、被帯電体と安定的に接触することがで
き、電圧印加によって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も使用すること
ができ、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−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に示すように、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は金属ある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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 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 outside the elastic layer. Any form can be used as long as it can make stable contact with the member to be charged and can uniformly apply a charge to the layer to be charged by applying a voltage. Shape, plate shape, block shape,
Various shapes such as a sphere and a brush can be used,
Usually, it is preferable to form a roll. For example, as shown in FIG. 1, 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 on the outer side of the elastic layer 3 is illustrated in the case of forming a roll. be able to. In this case, a shaft made of metal or plastic can be used as the shaft 2, and the shaft 2 can be omitted depending on the form of the charging member, the mechanism of the charging device in which the charging member is used, and the like.

【0008】上記弾性層3は特に制限されるものではな
く、ゴムあるいは樹脂、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、本発明においては、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、0.05〜0.9g/cm3 程度が適当である。
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。
The elastic layer 3 is not particularly limited, and may be rubber, resin, or a foam thereof (hereinafter, referred to as a rubber or resin).
"Foam"), specifically, polyurethane, silicone rubber, butadiene rubber,
Rubber compositions using isoprene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, polynorbornene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber, epichlorohydrin rubber, and the like as a base rubber are exemplified, but in the present invention, Particularly, polyurethane is preferable, and polyurethane foam having a foaming ratio of 1.5 to 50 is more preferably used. In this case, the foam density is suitably about 0.05 to 0.9 g / cm 3 .
A predetermined resistance value can be given to the elastic layer 3 by adding a conductive agent.

【0009】その導電剤としては、特に限定はされない
が、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム、ステア
リルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチ
ルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘ
キサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメ
チルエチルアンモニウムの過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウ
フッ化水素酸塩、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、高級アルコ一ル硫酸エステル塩、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、LiCF3 SO3
NaClO4 、LiAsF 6 、LiBF4 、NaSC
N、KSCN、NaCl等のLi+ 、Na+ 、K+ 等の
周期律表第1族の金属塩、あるいはNH4 + 塩等の電解
質、また、Ca(ClO4 2 等のCa2+、Ba2+等の
周期律表第2族の金属塩、及びこれらが、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、l,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、GPF、SR
F、FT、MT等のゴム用カーボン、酸化処埋を施した
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。
The conductive agent is not particularly limited.
But, for example, lauryltrimethylammonium, stear
Riltrimethylammonium, octadodecyltrimethyl
Ammonium, dodecyltrimethylammonium, f
Xadecyl trimethyl ammonium, modified fatty acid
Tyl ethyl ammonium perchlorate, chlorate, borate
Hydrofluoric acid, sulfate, ethosulfate, bromide
Benzyl halide salts such as benzyl salts and benzyl chloride salts
Cationic surfactants such as quaternary ammonium salts, fats
Aliphatic sulfonate, higher alcohol sulfate, high
Secondary alcohol ethylene oxide addition sulfate ester salt,
Higher alcohol phosphate ester, higher alcohol ethyl
Surface activity of oxide-added phosphate ester salts
Agents, zwitterionic surfactants such as various betaines,
Coal ethylene oxide, polyethylene glycol fat
Non-a such as fatty acid esters and polyhydric alcohol fatty acid esters
Antistatic agent such as ON-type antistatic agent, LiCFThreeSOThree,
NaClOFour, LiAsF 6, LiBFFour, NaSC
Li such as N, KSCN, NaCl+, Na+, K+Etc.
Group 1 metal salt of the periodic table, or NHFour +Electrolysis of salt etc.
Quality and Ca (ClOFour)TwoCa such as2+, Ba2+Etc.
Group 2 metal salts of the Periodic Table, and at least one
More than one hydroxyl group, carboxyl group, primary or secondary amino
Groups having active hydrogen that reacts with isocyanates such as
With 1,4-butanediol, ethylene glycol
Coal, polyethylene glycol, propylene glycol
And polyhydric alcohols such as polyethylene glycol
Complexes such as derivatives or ethylene glycol monomethyl
Ether, ethylene glycol monoethyl ether, etc.
Ionic conductive agent such as complex with monool, or Ketjen
Conductive carbs such as black EC and acetylene black
, SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SR
Rubber carbon such as F, FT, MT, etc., oxidized
Color (ink) carbon, pyrolytic carbon, natural
Graphite, artificial graphite, antimony-doped acid
Tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, gel
Metals such as manium and metal oxides, polyaniline, poly
Conductive polymers such as pyrrole and polyacetylene;
Can be

【0010】上記導電剤の配合量は、組成物の種類に応
じて適宜選定されるが、通常は弾性層3の体積抵抗率が
1×100 〜1×108 Ω・cm、好ましくは1×10
2 〜1×106 Ω・cmとなるように調整される。本発
明において、弾性層3の外側に形成される塗膜層4は、
メラミン樹脂により架橋された水系フッ素樹脂及び水系
ウレタン樹脂から形成されたものである。
The amount of the above-mentioned conductive agent is appropriately selected according to the type of the composition. Usually, the volume resistivity of the elastic layer 3 is 1 × 10 0 to 1 × 10 8 Ω · cm, preferably 1 × 10 8 Ω · cm. × 10
It is adjusted so as to be 2 to 1 × 10 6 Ω · cm. In the present invention, the coating layer 4 formed outside the elastic layer 3 is
It is formed from an aqueous fluororesin and an aqueous urethane resin crosslinked by a melamine resin.

【0011】ここで水系樹脂(水系フッ素樹脂及び水系
ウレタン樹脂)とは、溶媒あるいは媒体が水であるもの
であればよく、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いずれの形態でも使用できるが、
塗料の粘度を上昇させずに樹脂の分子量を大きくでき、
形成された塗膜の強度が優れるという点でエマルジョン
タイプが好適に用いられる。樹脂をエマルジョン化する
方法としては、界面活性剤を添加して乳化する方法(強
制乳化型)と、カルボキシル基、水酸基等の親水性の官
能基を樹脂中に導入して乳化する方法(自己乳化型)が
挙げられるが、界面活性剤が塗膜層中に存在すると、接
触角を低下させ、また感光体を汚染する等の問題がある
ため、本発明においては自己乳化型のものが好適に用い
られる。
The water-based resin (water-based fluororesin and water-based urethane resin) is not particularly limited as long as the solvent or medium is water, and can be used in any form such as a water-soluble type, an emulsion type, and a suspension type.
The molecular weight of the resin can be increased without increasing the viscosity of the paint,
An emulsion type is preferably used in that the formed coating film has excellent strength. As a method of emulsifying the resin, a method of emulsifying by adding a surfactant (forced emulsification type) and a method of emulsifying by introducing a hydrophilic functional group such as a carboxyl group or a hydroxyl group into the resin (self-emulsification) However, if a surfactant is present in the coating layer, there are problems such as a decrease in the contact angle and contamination of the photoreceptor. In the present invention, a self-emulsifying type is preferred. Used.

【0012】塗膜層4を形成する水系樹脂のうち水系フ
ッ素樹脂は、撥水性、低摩擦性等の観点から好適に用い
られる。水系フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フルオロエ
チレン−ビニルエーテル共重合体、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、
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン
−クロロトリフルオロエチレン共重合体等のフルオロエ
チレン系共重合体、さらにはポリクロロトリフルオロエ
チレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等が
挙げられるが、低温での成膜性や顔料との親和性からフ
ルオロエチレン−ビニルエーテル共重合体のエマルジョ
ンが好適に用いられる。水系フッ素樹脂は、低温での成
膜性の観点からガラス転移温度Tgが20〜50℃であ
ることが好ましく、30〜40℃が特に好ましい。塗膜
層4における水系フッ素樹脂の含有量は20〜60重量
%であることが好ましく、30〜40重量%が特に好ま
しい。この含有量が20重量%より少ないと塗膜層の水
に対する接触角が100°未満となってしまい、本発明
の目的、すなわち、塗膜の耐水性を向上させ、高温高湿
下でも溶解しにくい塗膜が得られ画像不良を防止できる
等の点が達せられなくなってしまう恐れがある。また、
この含有量が60重量%より多いと塗膜にひび・割れ等
が発生してしまい、塗膜表面の平滑性の確保が困難とな
る恐れがある。
Among the aqueous resins forming the coating layer 4, an aqueous fluororesin is preferably used from the viewpoints of water repellency, low friction and the like. As the aqueous fluororesin, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, a fluoroethylene-vinyl ether copolymer, a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer,
Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, fluoroethylene-based copolymers such as ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer, and further include polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, and the like. An emulsion of a fluoroethylene-vinyl ether copolymer is preferably used from the viewpoint of the film-forming property and affinity with a pigment. The glass transition temperature Tg of the aqueous fluororesin is preferably from 20 to 50 ° C, particularly preferably from 30 to 40 ° C, from the viewpoint of film-forming properties at low temperatures. The content of the aqueous fluororesin in the coating layer 4 is preferably 20 to 60% by weight, and particularly preferably 30 to 40% by weight. If the content is less than 20% by weight, the contact angle of the coating layer with water becomes less than 100 °, and the object of the present invention is to improve the water resistance of the coating film and to dissolve even under high temperature and high humidity. There is a possibility that it becomes impossible to achieve points such as obtaining a difficult coating film and preventing image defects. Also,
If the content is more than 60% by weight, cracks and cracks are generated in the coating film, and it may be difficult to secure the smoothness of the coating film surface.

【0013】ここで、接触角とは、図2に示すように、
測定対象である固体Sの表面に、例えば水などの液体L
を滴下した時、固体S表面と液面とのなす角θをいい、
このθが大きいことは水に対して濡れにくいことを意味
する。上記接触角θは、ゴニオメータ等の測角器を用い
て測定することができるが、本発明においては、帯電ロ
ーラに水を滴下した時の接触角を、画像処理式接触角計
(例えば、協和界面科学(株)、CA−X型)を用いて
測定し、得られた値を用いる。
Here, the contact angle is, as shown in FIG.
A liquid L such as water is placed on the surface of the solid S to be measured.
Is dropped, the angle θ between the solid S surface and the liquid surface is referred to as
When θ is large, it means that it is hard to wet with water. The contact angle θ can be measured using a goniometer or other goniometer. In the present invention, the contact angle when water is dropped on the charging roller is measured using an image processing contact angle meter (for example, Kyowa Measurement is performed using Interface Science Co., Ltd., CA-X type), and the obtained value is used.

【0014】また、本発明においては、塗膜の平滑性の
確保やトナー付着性の低下のため、ポリテトラフルオロ
エチレン微粒子を用いる。ポリテトラフルオロエチレン
微粒子を塗膜に添加する方法に制限はないが、微粒子の
分散安定性を考慮するとポリテトラフルオロエチレン微
粒子をあらかじめ水中に分散させたディスパージョンタ
イプのものが好適に用いられる。また、ポリテトラフル
オロエチレン微粒子の粒径は、特に制限されるものでは
ないが、5μm以下、特に、平滑性の観点から0.05〜
1μmであることが好ましい。塗膜層4に含有される上
記ポリテトラフルオロエチレン微粒子は、塗膜層中20
〜60重量%であることが好ましい。この含有量が20
重量%より少ないとトナー付着性が増加し、連続数千枚
の画像出しによる耐久試験時に帯電部材表面にトナーが
こびりついてしまうため、画像が悪化してしまう恐れが
ある。また、この含有量が60重量%より多いと塗膜が
もろくなっり、上記耐久試験時にひび・割れ等が発生し
てしまい、やはり画像が悪化してしまう恐れがある。
In the present invention, fine particles of polytetrafluoroethylene are used in order to secure the smoothness of the coating film and to lower the toner adhesion. There is no limitation on the method of adding the polytetrafluoroethylene fine particles to the coating film. However, in consideration of the dispersion stability of the fine particles, a dispersion type in which the polytetrafluoroethylene fine particles are previously dispersed in water is preferably used. The particle size of the polytetrafluoroethylene fine particles is not particularly limited, but is 5 μm or less, particularly 0.05 to 5 μm from the viewpoint of smoothness.
It is preferably 1 μm. The above-mentioned polytetrafluoroethylene fine particles contained in the coating layer 4 are contained in the coating layer 20.
It is preferably about 60% by weight. This content is 20
When the amount is less than the weight percentage, the toner adhesion increases, and the toner adheres to the surface of the charging member at the time of the endurance test by outputting thousands of sheets of images continuously, so that the image may be deteriorated. On the other hand, if the content is more than 60% by weight, the coating film becomes brittle, and cracks and cracks may occur during the above-mentioned durability test, and the image may be deteriorated.

【0015】塗膜層4を形成する水系樹脂のうち水系ウ
レタン樹脂は、塗膜の成膜性を高め、ひび・割れ等が発
生するのを防ぐ観点から好適に用いられる。水系ウレタ
ン樹脂は、低温での成膜性の観点からガラス転移温度T
gが−50〜0℃であることが好ましく、−40〜−1
0℃が特に好ましい。塗膜層4における水系ウレタン樹
脂の含有量は10〜30重量%であることが好ましく、
10〜20重量%が特に好ましい。この含有量が10重
量%より少ないと塗膜にひび・割れが生じてしまい、塗
膜表面の平滑性の確保が困難となる恐れがある。また、
この含有量が30重量%より多いと塗膜層4の親水性が
増すと共に、塗膜表面のタック感が増加して、感光体へ
の密着や感光体の汚染等を引き起こしてしまう恐れがあ
る。
An aqueous urethane resin among the aqueous resins forming the coating film layer 4 is preferably used from the viewpoint of improving the film forming property of the coating film and preventing the occurrence of cracks, cracks and the like. The water-based urethane resin has a glass transition temperature T from the viewpoint of film-forming properties at low temperatures.
g is preferably −50 to 0 ° C., and −40 to −1
0 ° C. is particularly preferred. The content of the aqueous urethane resin in the coating layer 4 is preferably 10 to 30% by weight,
10-20% by weight is particularly preferred. If the content is less than 10% by weight, cracks and cracks may occur in the coating film, and it may be difficult to ensure the smoothness of the coating film surface. Also,
If the content is more than 30% by weight, the hydrophilicity of the coating layer 4 increases, and the tackiness of the coating film surface increases, which may cause adhesion to the photoreceptor and contamination of the photoreceptor. .

【0016】上記水系フッ素樹脂及び水系ウレタン樹脂
を架橋する架橋剤としては、メラミン樹脂が、その優れ
た電子供与性により、被帯電部材が正電位に帯電するの
を抑制するために好適に用いられる。メラミン樹脂とし
ては、メチル化メラミン、ブチル化メラミン、メチル・
ブチル混合エーテル化メラミン等が挙げられるが、本発
明においては、水に溶解することが必要となるため、メ
チル化メラミンが好ましく、さらに水溶性を高めるため
に、メトキシメチル基の一部をメチロール基や水酸基で
置換したものが好適に用いられる。水系フッ素樹脂及び
水系ウレタン樹脂の架橋は、メラミン樹脂を添加するこ
とにより達成されるが、その添加量は、固形分重量比で
「5/1≦(フッ素樹脂+ウレタン樹脂)/メラミン樹
脂≦200/1」となるように調整するのが好ましく、
更には「10/1≦(フッ素樹脂+ウレタン樹脂)/メ
ラミン樹脂≦100/1」が特に好ましい。添加量がこ
の範囲より少ないと、被帯電部材が正電位に帯電するの
を抑制することが出来ず、メモリー効果により画像不良
を生じてしまう。また、この範囲より多いと、塗膜が硬
くなってしまうために、長期使用において被帯電部材を
削ることにより画像不良を生じてしまう。
As the cross-linking agent for cross-linking the water-based fluororesin and the water-based urethane resin, melamine resin is preferably used because of its excellent electron-donating property, to prevent the member to be charged from being charged to a positive potential. . Melamine resins include methylated melamine, butylated melamine, and methyl melamine.
Although butyl mixed etherified melamine and the like can be mentioned, in the present invention, it is necessary to dissolve in water, and therefore, methylated melamine is preferable.In order to further enhance water solubility, a part of the methoxymethyl group is a methylol group. And those substituted with a hydroxyl group are preferably used. Crosslinking of the water-based fluororesin and the water-based urethane resin is achieved by adding a melamine resin, and the amount of the addition is 5/1 ≦ (fluororesin + urethane resin) / melamine resin ≦ 200 in terms of solid content weight ratio. / 1 "is preferable.
Further, “10/1 ≦ (fluororesin + urethane resin) / melamine resin ≦ 100/1” is particularly preferable. If the addition amount is less than this range, charging of the member to be charged to a positive potential cannot be suppressed, and an image defect occurs due to a memory effect. On the other hand, if the amount is larger than the above range, the coating film becomes hard, and thus, a long-term use causes a defective image by shaving the member to be charged.

【0017】また、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1×103 〜1×1012Ω・cm、特に1×10
5 〜1×1010Ω・cm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0.01〜4
0重量%、特に5〜20重量%程度とされる。
The coating layer 4 can be added or adjusted with conductivity by adding a conductive agent, and usually has a volume resistivity of 1 × 10 3 to 1 × 10 12 Ω · cm, especially 1 × 10
It is preferable to adjust so as to be 5 to 1 × 10 10 Ω · cm. In this case, as the conductive agent, the same conductive agent as that exemplified in the elastic layer 3 can be exemplified.
Particularly, carbon is preferably used. The addition amount of the conductive agent is appropriately selected so as to have the above-mentioned volume resistivity depending on the type of the conductive agent and the like, and is not particularly limited, but when carbon is used as the conductive agent, it is usually 0.01. ~ 4
0% by weight, especially about 5 to 20% by weight.

【0018】塗膜層4において導電剤として用いられる
上記カーボンとしては、その種類は特に制限されるもの
ではないが、酸素含有率が5%以上、更に7%以上であ
ることが好ましく、かつpHが5以上、更に6以上、特
に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る。このようにカーボ
ンが酸性になると、これを水系樹脂に添加した場合、安
定性が低下する恐れがある。
The type of carbon used as a conductive agent in the coating layer 4 is not particularly limited, but preferably has an oxygen content of 5% or more, more preferably 7% or more, and a pH of 7% or more. Is preferably 5 or more, more preferably 6 or more, and particularly preferably 7 or more. That is, the oxygen content of ordinary carbon is about 0.1 to 3%, and there is carbon partially oxidized. However, as the oxygen content increases, the carbon oxidized increases. The pH tends to shift to the acidic side. When the carbon becomes acidic as described above, when it is added to the aqueous resin, the stability may be reduced.

【0019】これに対して、本発明に好適に用いられる
上記酸素含有量及びpHを有するカーボンは、酸素含有
率が多いにもかかわらず、中性ないしアルカリ性を維持
したものであり、安定的に水系フッ素樹脂に添加し得る
ものである。このような酸素含有率及びpHを有するカ
ーボンの詳細な構造は明らかではないが、本発明におい
ては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で置換させたもの
が好適に使用される。
On the other hand, carbon having the above-mentioned oxygen content and pH which is preferably used in the present invention maintains neutral or alkaline even though it has a high oxygen content, and is stable. It can be added to an aqueous fluororesin. Although the detailed structure of carbon having such an oxygen content and pH is not clear, in the present invention, a functional group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, or a ketone group is added to the carbon surface, and the hydrogen contained in these functional groups is included. A part of which is substituted with an alkali metal such as sodium is preferably used.

【0020】なお、この塗膜層4は、上記水系樹脂で形
成される塗膜であればよく、本発明の目的を逸脱しない
範囲において、必要に応じ、上記水系樹脂以外の樹脂を
含有することもできる。また、塗膜層4は必要に応じて
複数層から構成することもできる。さらに、この塗膜層
4には、本発明の目的を逸脱しない範囲において、造膜
助剤、顔料分散剤、増粘剤、レベリング剤、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る。
The coating layer 4 may be any coating film formed of the above-mentioned aqueous resin, and may contain a resin other than the above-mentioned aqueous resin, if necessary, without departing from the object of the present invention. Can also. Further, the coating layer 4 may be composed of a plurality of layers as necessary. Further, the coating layer 4 may be appropriately added with a film-forming aid, a pigment dispersant, a thickener, a leveling agent, a thixotropy-imparting agent, a structural viscosity-imparting agent, etc., without departing from the object of the present invention. An appropriate amount of the agent can be added as needed.

【0021】上記塗膜層4は、本発明の帯電部材の最外
層、すなわち、帯電部材の表面を形成する層であり、こ
の塗膜層4の表面粗さが部材の表面粗さとなる。本発明
においては、この塗膜層4の表面粗さ、すなわち、部材
の表面粗さは、画像不良等を防止する観点から、JIS
10点平均粗さRzで4μm以下、更に3μm以下、特
に2μm以下とすることが好ましい。このような表面粗
さは、前記のような水系樹脂を用いて塗膜層4を形成す
ることにより容易に達成することができる。
The coating layer 4 is the outermost layer of the charging member of the present invention, that is, the layer forming the surface of the charging member, and the surface roughness of the coating layer 4 is the surface roughness of the member. In the present invention, the surface roughness of the coating layer 4, that is, the surface roughness of the member is JIS based on the viewpoint of preventing image defects and the like.
The 10-point average roughness Rz is preferably 4 μm or less, more preferably 3 μm or less, and particularly preferably 2 μm or less. Such surface roughness can be easily achieved by forming the coating layer 4 using the above-mentioned aqueous resin.

【0022】なお、塗膜層4の厚みについては、特に制
限されるものではないが、30μm以下、特に1〜15
μmとすることが好ましい。塗膜層4の厚みが30μm
を超えると、膜が硬くなり過ぎて塗膜層4の柔軟性が損
なわれてしまう場合がある。上記塗膜層4の形成方法
は、特に制限されるものではないが、塗膜層4を構成す
る上記各成分を含む塗料を調整し、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 thickness of the coating layer 4 is not particularly limited, but is not more than 30 μm, especially 1 to 15 μm.
It is preferably set to μm. The thickness of the coating layer 4 is 30 μm
If it exceeds 3, the film may be too hard and the flexibility of the coating layer 4 may be impaired. The method of forming the coating film layer 4 is not particularly limited, but a method of preparing a coating material containing each of the above components constituting the coating film layer 4 and applying the coating material by a dipping method or a spray method is preferable. Used.

【0023】本発明の帯電部材は、例えば、上述のよう
に、弾性層3の外側に塗膜層4を最外層として形成する
ものであるが、必要に応じて弾性層3と塗膜層4との間
に他の塗膜層を中間層として形成することができる。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、電圧印加時の騒音を低減化させ、かつ弾性
層3の表面平滑性を向上させるために、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
た塗膜を中間層として設けることができる。なお、この
中間層として設けられる塗膜を形成する樹脂も特に制限
されるものではないが、本発明においては水系の樹脂を
用いることが好ましい。
The charging member of the present invention has the coating layer 4 formed as the outermost layer outside the elastic layer 3 as described above, for example. The other coating layer can be formed as an intermediate layer between them. For example, when the elastic layer 3 is formed using a polyurethane foam, an acrylic resin is used to reduce noise when applying a voltage and to improve the surface smoothness of the elastic layer 3.
Polyester resin, polyurethane resin, nylon resin,
A coating film obtained by adding a conductive agent to a base resin such as an epoxy resin, a urethane-modified acrylic resin, a butyral resin, a phenol resin, a vinylidene chloride-based copolymer, and a polyvinyl acetal resin can be provided as an intermediate layer. The resin forming the coating film provided as the intermediate layer is not particularly limited, but in the present invention, it is preferable to use an aqueous resin.

【0024】本発明の帯電部材は、上述したように、上
記塗膜層4に水系樹脂を用いることにより、ディップ法
やスプレー法により弾性層3上や中間層上に塗膜層を形
成する際にも、弾性層3や中間層が膨潤することなく平
滑な部材表面が得られ、これにより残留トナーの付着が
効果的に防止されると共に、塗膜層4を特定の水系樹脂
の混合物で構成することによって、塗膜の耐水性が向上
し、高温高湿下でも溶解しにくい塗膜が得られ、また、
負帯電性が抑制されるために、低温低湿下でも帯電メモ
リーによる画像不良を防止することができるものであ
る。
As described above, the charging member of the present invention uses the water-based resin for the coating layer 4 to form a coating layer on the elastic layer 3 or the intermediate layer by dipping or spraying. In addition, a smooth member surface is obtained without swelling of the elastic layer 3 and the intermediate layer, thereby effectively preventing the adhesion of the residual toner, and forming the coating layer 4 from a mixture of a specific aqueous resin. By doing, the water resistance of the coating film is improved, and a coating film that is difficult to dissolve even under high temperature and high humidity is obtained.
Since the negative charging property is suppressed, it is possible to prevent image defects due to the charging memory even under low temperature and low humidity.

【0025】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、これと被帯電体と
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、本発明の帯電部材と被帯
電体との接触圧力は特に制限されるものではないが、5
0〜2000g、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 charges the member by applying a voltage between the member and the member to be charged. However, 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 that charging is performed by applying a voltage on which a voltage is superimposed, so that the member to be charged can be charged more uniformly. Further, the contact pressure between the charging member of the present invention and the member to be charged is not particularly limited.
The amount is preferably from 0 to 2000 g, particularly preferably from 100 to 1000 g, whereby good charging can be reliably obtained.

【0026】本発明の帯電部材を用いた帯電装置につい
ては、例えば、図3に示すように、本発明の帯電部材1
を感光ドラム等の被帯電体5に所定の圧力で当接させ、
電圧印加手段6から被帯電体5との間に電圧を印加する
ように構成した帯電装置を例示することができるが、こ
れに限定されるものではなく、被帯電体5、帯電部材1
の形態や電圧印加手段6による電圧印加方式等は適宜変
更して差し支えない。
As for the charging device using the charging member of the present invention, for example, as shown in FIG.
To a member to be charged 5 such as a photosensitive drum at a predetermined pressure,
A charging device configured to apply a voltage between the voltage applying means 6 and the charged object 5 can be exemplified, but is not limited thereto.
The form and the voltage application method by the voltage application means 6 may be appropriately changed.

【0027】[0027]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。 実施例1 金属性シャフトの外周に、厚さ3mmの弾性層Aを形成
し、該弾性層A上に厚さ300μmの塗膜層Aを形成
し、更に該塗膜層Aの上に厚さ10μmの塗膜層Bを各
々ディッピング法を用いて形成し、帯電ローラを作製し
た。上記弾性層A、塗膜層A及び塗膜層Bの構成は、各
々下記の通りである。得られた帯電ローラの表面粗さは
JlS10点平均粗さRzで0.7μmであり、帯電ロー
ラ表面の水との接触角は105°であった。なお、接触
角は前記の方法を用いて測定した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 An elastic layer A having a thickness of 3 mm was formed on the outer periphery of a metal shaft, a coating layer A having a thickness of 300 μm was formed on the elastic layer A, and a thickness was further formed on the coating layer A. Each of the coating layers B having a thickness of 10 μm was formed by using a dipping method to prepare a charging roller. The configurations of the elastic layer A, the coating layer A, and the coating layer B are as follows. The surface roughness of the obtained charging roller was 0.7 μm in terms of JIS 10-point average roughness Rz, and the contact angle of the charging roller surface with water was 105 °. The contact angle was measured using the method described above.

【0028】弾性層A ポリエステル系ポリオール、イソシアネートにカーボン
を添加して調製したウレタンフォーム(密度:0.48g
/cm3 )からなるものである。塗膜層A 水系アクリル樹脂(ガラス転移温度Tg:−48℃)に
カーボンを添加した塗料を塗布することにより形成し、
体積抵抗率を5×107 Ω・cmに調整した。 塗膜層B (表面層) フルオロエチレン−ビニルエーテル共重合体水系フッ素
樹脂(ガラス転移温度Tg:35℃,40重量%)、水
系ウレタン樹脂(ガラス転移温度Tg:−40℃,20
重量%)、メトキシメチル基とメチロール基とを持つメ
ラミン樹脂(固形分比(フッ素樹脂+ウレタン樹脂)/
メラミン樹脂=20/1)、及びポリテトラフルオロエ
チレン微粒子ディスパージョン(粒径:0.15μm、4
0重量%)をブレンドし、カーボンを添加した塗料を塗
布することにより形成し、体積抵抗率を5×107 Ω・
cmに調整した。なお、カーボンは酸素含有量が10
%、pHが7.3のものを用いた。 『メトキシメチル基とメチロール基とを持つメラミン樹
脂で架橋されたフルオロエチレン−ビニルエーテル共重
合体水系フッ素樹脂(フッ素樹脂のガラス転移温度T
g:35℃,40重量%)及び水系ウレタン樹脂(ウレ
タン樹脂のガラス転移温度Tg:−40℃,20重量
%)、(固形分比(フッ素樹脂+ウレタン樹脂)/メラ
ミン樹脂=20/1)、並びにポリテトラフルオロエチ
レン微粒子ディスパージョン(粒径:0.15μm、40
重量%)をブレンドし、カーボンを添加した塗料を塗布
することにより形成し、体積抵抗率を5×107 Ω・c
mに調整した。なお、カーボンは酸素含有量が10%、
pHが7.3のものを用いた。』
[0028]Elastic layer A Polyester polyol, isocyanate and carbon
Urethane foam (density: 0.48 g)
/ CmThree).Coating layer A Water-based acrylic resin (glass transition temperature Tg: -48 ° C)
Formed by applying a paint with carbon added,
5 × 10 volume resistivity7It adjusted to Ω · cm. Coating layer B (Surface layer) Fluoroethylene-vinyl ether copolymer aqueous fluorine
Resin (glass transition temperature Tg: 35 ° C., 40% by weight), water
Urethane resin (glass transition temperature Tg: -40 ° C, 20
Wt%), a methyl methoxymethyl group and a methylol group.
Lamin resin (solid content ratio (fluorine resin + urethane resin) /
Melamine resin = 20/1) and polytetrafluoroe
Tylene fine particle dispersion (particle size: 0.15 μm, 4
0% by weight) and paint with carbon.
It is formed by fabric, and the volume resistivity is 5 × 107Ω
cm. Note that carbon has an oxygen content of 10
% And a pH of 7.3 were used. "Melamine tree with methoxymethyl and methylol groups
Fluoroethylene-vinyl ether copolymer crosslinked with fat
Combined water-based fluororesin (glass transition temperature T of fluororesin
g: 35 ° C., 40% by weight) and an aqueous urethane resin (urea)
Glass transition temperature Tg of tan resin: -40 ° C, 20 weight
%), (Solid content ratio (fluororesin + urethane resin) / mela
Min resin = 20/1), and polytetrafluoroethylene
Ren fine particle dispersion (particle size: 0.15 μm, 40
% By weight) and paint with carbon added
And the volume resistivity is 5 × 107Ω ・ c
m. In addition, carbon has an oxygen content of 10%,
The one having a pH of 7.3 was used. 』

【0029】得られた帯電ローラをプリンターに装着し
て、常温常湿(20℃/50%RH)の環境下で画像出
ししたところ、良好な画像が得られ、さらに連続800
0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、この帯電ローラをプリンターに装着して、高
温高湿(32℃/85%RH)の環境下に3日間放置し
た後、その環境下で画像出ししても、何ら異常なく良好
な画像が得られた。さらに、この帯電ローラをプリンタ
ーに装着して、低温低湿(15℃/10%RH)の環境
下に3日間放置した後、その環境下で画像出ししても、
何ら異常なく良好な画像が得られた。
The obtained charging roller was mounted on a printer, and an image was displayed in an environment of normal temperature and normal humidity (20 ° C./50% RH).
No image deterioration was observed even when zero images were taken out. Also, when the charging roller is attached to a printer and left in an environment of high temperature and high humidity (32 ° C./85% RH) for 3 days, and an image is displayed under the environment, a good image without any abnormality is obtained. Obtained. Furthermore, even if this charging roller is attached to a printer and left for 3 days in a low-temperature and low-humidity (15 ° C./10% RH) environment, an image is displayed in that environment.
A good image was obtained without any abnormality.

【0030】比較例1 塗膜層Aを下記塗膜層Cに換え、かつ塗膜層Bを下記塗
膜層Dに換えたこと以外は、実施例1と同様の帯電ロー
ラを作製した。得られた帯電ローラの表面粗さはJIS
10点平均粗さRzで、9.2μmであり、帯電ローラ表
面の水との接触角は115°であった。塗膜層C トルエンに溶解させたウレタン樹脂にケッチェンブラッ
クカーボンを添加した塗料を塗布することにより形成
し、体積抵抗率を5×107 Ω・cmに調整した。塗膜層D メタノールに溶解させたナイロン樹脂にケッチェンブラ
ックカーボンを添加した塗料を塗布することにより形成
し、体積抵抗率を5×107 Ω・cmに調整した。得ら
れた帯電ローラをプリンターに装着して、常温常湿(2
0℃/50%RH)の環境下で画像出ししたところ、初
期から画像に点状の不良が発生し、ローラを観察すると
ローラ表面の凹凸の凹部内にトナーが付着していた。
Comparative Example 1 A charging roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating layer A was replaced with the following coating layer C and the coating layer B was replaced with the following coating layer D. The surface roughness of the obtained charging roller is JIS
The ten-point average roughness Rz was 9.2 μm, and the contact angle of the charging roller surface with water was 115 °. Coating layer C The coating layer was formed by applying a coating material in which ketjen black carbon was added to a urethane resin dissolved in toluene, and the volume resistivity was adjusted to 5 × 10 7 Ω · cm. Coating layer D The coating layer D was formed by applying a coating material in which Ketjen black carbon was added to a nylon resin dissolved in methanol, and the volume resistivity was adjusted to 5 × 10 7 Ω · cm. The obtained charging roller is mounted on a printer, and the room temperature and the normal humidity (2
When an image was displayed in an environment of 0 ° C./50% RH), a dot-like defect was generated in the image from the beginning, and when the roller was observed, toner adhered to the concave portion of the roller surface.

【0031】比較例2 塗膜層Bを下記塗膜層Eに換えたこと以外は実施例1と
同様の帯電ローラを作製した。得られた帯電ローラの表
面粗さはJISl0点平均粗さRzで0.5μmであり、
帯電ローラの水との接触角は80°であった。塗膜層E ポリテトラフルオロエチレン微粒子ディスパージョン
(粒径:0.15μm、60重量%)、水性塩化ビニリデ
ン樹脂(30重量%)、及び水性ブチラール樹脂(10
重量%)をブレンドし、カーボンを添加した塗料を塗布
することにより形成し、体積抵抗率を5×107 Ω・c
mに調整した。なお、カーボンは酸素含有量が10%、
pHが7.3のものを用いた。得られた帯電ローラをプリ
ンターに装着して、常温常湿(20℃/50%RH)の
環境下で画像出ししたところ、良好な画像が得られ、さ
らに連続8000枚の画像出しを行っても画像の劣化は
見られなかった。しかし、この帯電ローラをプリンター
に装着して、高温高湿(32℃/85%RH)の環境下
に3日間放置した後、その環境下で画像出ししたとこ
ろ、初期から画像に糸を引くような不良が発生し、ロー
ラを観察すると塗膜層Eが所々溶解していた。
Comparative Example 2 A charging roller similar to that of Example 1 was prepared except that the coating layer B was changed to the following coating layer E. The surface roughness of the obtained charging roller was 0.5 μm in JIS10 point average roughness Rz,
The contact angle of the charging roller with water was 80 °. Coating layer E Polytetrafluoroethylene fine particle dispersion (particle size: 0.15 μm, 60% by weight), aqueous vinylidene chloride resin (30% by weight), and aqueous butyral resin (10%)
% By weight) and applying a paint to which carbon has been added, and has a volume resistivity of 5 × 10 7 Ω · c.
m. In addition, carbon has an oxygen content of 10%,
The one having a pH of 7.3 was used. When the obtained charging roller was mounted on a printer and an image was displayed under an environment of normal temperature and normal humidity (20 ° C./50% RH), a good image was obtained. No image deterioration was observed. However, after attaching this charging roller to a printer and leaving it in a high-temperature and high-humidity (32 ° C./85% RH) environment for 3 days, an image was taken out in that environment. When the roller was observed, the coating layer E was partially dissolved.

【0032】比較例3 塗膜層Bを下記塗膜層Fに換えたこと以外は実施例1と
同様の帯電ローラを作製した。得られた帯電ローラの表
面粗さはJISl0点平均粗さRzで0.5μmであり、
帯電ローラの水との接触角は105°であった。塗膜層F フルオロエチレン−ビニルエ−テル共重合体水系フッ素
樹脂(ガラス転移温度Tg:35℃,40重量%)、水
系ウレタン樹脂(ガラス転移温度Tg:−40℃,20
重量%)、及びポリテトラフルオロエチレン微粒子ディ
スパージョン(粒径:0.15μm、40重量%)をブレ
ンドし、カーボンを添加した塗料を塗布することにより
形成し、体積抵抗率を5×107 Ω・cmに調整した。
なお、カーボンは酸素含有量が10%、pHが7.3のも
のを用いた。得られた帯電ローラをプリンターに装着し
て、常温常湿(20℃/50%RH)にて画像出しした
ところ、良好な画像が得られ、さらに連続8000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、この帯電ローラをプリンターに装着して、高温高湿
(32℃/85%RH)の環境下に3日間放置した後、
その環境下で画像出ししても、何ら異常なく良好な画像
が得られた。しかし、この帯電ローラをプリンターに装
着して、低温低湿(15℃/10%RH)の環境下に3
日間放置した後、その環境下で画像出ししたところ、帯
電メモリーによる画像不良が発生した。
Comparative Example 3 A charging roller similar to that of Example 1 was prepared except that the coating layer B was changed to the following coating layer F. The surface roughness of the obtained charging roller was 0.5 μm in JIS10 point average roughness Rz,
The contact angle of the charging roller with water was 105 °. Coating layer F Fluoroethylene-vinyl ether copolymer water-based fluororesin (glass transition temperature Tg: 35 ° C, 40% by weight), water-based urethane resin (glass transition temperature Tg: -40 ° C, 20
% By weight) and a dispersion of polytetrafluoroethylene fine particles (particle size: 0.15 μm, 40% by weight), and formed by applying a coating material to which carbon is added, and has a volume resistivity of 5 × 10 7 Ω.・ Adjusted to cm.
The carbon used had an oxygen content of 10% and a pH of 7.3. When the obtained charging roller was mounted on a printer and an image was formed at normal temperature and normal humidity (20 ° C./50% RH), a good image was obtained. No deterioration was observed. Also, after attaching this charging roller to a printer and leaving it in a high temperature and high humidity (32 ° C./85% RH) environment for 3 days,
Even when an image was displayed under the environment, a good image was obtained without any abnormality. However, when the charging roller is mounted on a printer, the charging roller is operated in a low-temperature and low-humidity environment (15 ° C./10% RH).
After being left for a few days, an image was taken out in that environment, and an image defect occurred due to the charged memory.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の帯電部材は、表面平滑性に優
れ、複写機、ファクシミリ、プリンター等における静電
潜像プロセスに用いた場合、いかなる環境においても塗
膜の溶解による画像不良を生じることなく、また、帯電
メモリーによる画像不良を生じることなく長期に亘って
安定した帯電性能を発揮することができる。従って、本
発明の帯電部材を用いた帯電装置によれば、長期使用に
よる帯電性能の低下を生じることなく、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。
The charging member of the present invention has excellent surface smoothness and, when used in an electrostatic latent image process in a copying machine, a facsimile, a printer, etc., causes image defects due to dissolution of a coating film in any environment. In addition, stable charging performance can be exhibited for a long time without causing image defects due to the charging memory. Therefore, according to the charging device using the charging member of the present invention, a favorable charging operation can be stably performed over a long period of time without causing deterioration in charging performance due to long-term use.

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

【図1】本発明の帯電部材の構成の一例を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a charging member of the present invention.

【図2】本発明における接触角を説明するための断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a contact angle in the present invention.

【図3】本発明の帯電装置の構成の一例を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of the configuration 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

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年3月8日(2000.3.8)[Submission date] March 8, 2000 (200.3.8)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0028】弾性層A ポリエステル系ポリオール、イソシアネートにカーボン
を添加して調製したウレタンフォーム(密度:0.48g
/cm3 )からなるものである。塗膜層A 水系アクリル樹脂(ガラス転移温度Tg:−48℃)に
カーボンを添加した塗料を塗布することにより形成し、
体積抵抗率を5×107 Ω・cmに調整した。 塗膜層B (表面層) メトキシメチル基とメチロール基とを持つメラミン樹脂
で架橋されたフルオロエチレン−ビニルエーテル共重合
体水系フッ素樹脂(フッ素樹脂のガラス転移温度Tg:
35℃,40重量%)及び水系ウレタン樹脂(ウレタン
樹脂のガラス転移温度Tg:−40℃,20重量%)、
(固形分比(フッ素樹脂+ウレタン樹脂)/メラミン樹
脂=20/1)、並びにポリテトラフルオロエチレン微
粒子ディスパージョン(粒径:0.15μm、40重量
%)をブレンドし、カーボンを添加した塗料を塗布する
ことにより形成し、体積抵抗率を5×107 Ω・cmに
調整した。なお、カーボンは酸素含有量が10%、pH
が7.3のものを用いた。
[0028]Elastic layer A Polyester polyol, isocyanate and carbon
Urethane foam (density: 0.48 g)
/ CmThree).Coating layer A Water-based acrylic resin (glass transition temperature Tg: -48 ° C)
Formed by applying a paint with carbon added,
5 × 10 volume resistivity7It adjusted to Ω · cm. Coating layer B (Surface layer) Melamine resin having methoxymethyl group and methylol group
-Crosslinked fluoroethylene-vinyl ether copolymer
Body water-based fluororesin (glass transition temperature Tg of fluororesin:
35 ° C, 40% by weight) and water-based urethane resin (urethane
Glass transition temperature Tg of resin: -40 ° C, 20% by weight),
(Solid content ratio (fluorine resin + urethane resin) / melamine tree
Fat = 20/1), and polytetrafluoroethylene fine
Particle dispersion (particle size: 0.15 μm, 40 weight
%) And apply a paint with carbon added
And a volume resistivity of 5 × 107Ω · cm
It was adjusted. The carbon has an oxygen content of 10% and a pH of 10%.
7.3 was used.

───────────────────────────────────────────────────── 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) C09D 127/18 C09D 127/18 175/04 175/04 F16C 13/00 F16C 13/00 A E Fターム(参考) 2H003 BB11 CC05 EE12 3J103 AA02 AA13 AA23 AA33 AA37 AA51 FA30 GA02 GA57 GA58 HA04 HA11 HA12 HA41 HA52 HA54 4F100 AA37B AK17B AK25 AK36B AK51A AK51B BA02 BA07 CC00B DA16 DD31 EH46 GB48 JA05B JA13A JG03 JK07A JK15 YY00A YY00B 4J038 CD001 CD091 CD092 CD111 CD112 CD121 CD122 CD131 CD132 DA162 DG002 HA026 KA03 MA02 MA08 MA10 MA14 NA02 NA17 PB09 PB11 PC08──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) C09D 127/18 C09D 127/18 175/04 175/04 F16C 13/00 F16C 13/00 A EF term ( Reference) 2H003 BB11 CC05 EE12 3J103 AA02 AA13 AA23 AA33 AA37 AA51 FA30 GA02 GA57 GA58 HA04 HA11 HA12 HA41 HA52 HA54 4F100 AA37B AK17B AK25 AK36B AK51A AK51B BA02 BA07 CC00B DA16 DD01 EH46B00 J05 J03Y03J03B CD121 CD122 CD131 CD132 DA162 DG002 HA026 KA03 MA02 MA08 MA10 MA14 NA02 NA17 PB09 PB11 PC08

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被帯電体に当接させ、この被帯電体との
間に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電さ
せる帯電部材において、弾性層と、該弾性層の外側に直
接または他の層を介して形成された塗膜層とを有し、該
塗膜層が、メラミン樹脂により架橋された水系フッ素樹
脂及び水系ウレタン樹脂とポリテトラフルオロエチレン
微粒子との混合物で形成されることを特徴とする帯電部
材。
1. A charging member for charging an object to be charged by contacting the object to be charged and applying a voltage between the member and the object to be charged, wherein an elastic layer is provided directly on the outside of the elastic layer. Or a coating layer formed via another layer, and the coating layer is formed of a mixture of an aqueous fluororesin and an aqueous urethane resin cross-linked by a melamine resin and polytetrafluoroethylene fine particles. A charging member characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 水系フッ素樹脂が、ガラス転移温度Tg
が20〜50℃のフルオロエチレン−ビニルエーテル共
重合体であり、該樹脂の塗膜層における含有量が20〜
60重量%であることを特徴とする請求項1記載の帯電
部材。
2. The aqueous fluororesin has a glass transition temperature Tg.
Is a fluoroethylene-vinyl ether copolymer at 20 to 50 ° C., and the content of the resin in the coating layer is 20 to 50 ° C.
The charging member according to claim 1, wherein the amount is 60% by weight.
【請求項3】 水系ウレタン樹脂が、ガラス転移温度T
gが−50〜0℃のものであり、該樹脂の塗膜層におけ
る含有量が10〜30重量%であることを特徴とする請
求項1又は2記載の帯電部材。
3. An aqueous urethane resin having a glass transition temperature T
3. The charging member according to claim 1, wherein g is -50 to 0 [deg.] C., and the content of the resin in the coating layer is 10 to 30% by weight.
【請求項4】 メラミン樹脂により架橋された水系フッ
素樹脂及び水系ウレタン樹脂におけるメラミン樹脂に対
する水系フッ素樹脂及び水系ウレタン樹脂の比率が、固
形分重量比で「5/1≦(フッ素樹脂+ウレタン樹脂)
/メラミン樹脂≦200/1」であることを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載の帯電部材。
4. The ratio of the water-based fluororesin and the water-based urethane resin to the melamine resin in the water-based fluorine-containing resin and the water-based urethane resin crosslinked by the melamine resin is such that the solid content weight ratio is 5/1 ≦ (fluororesin + urethane resin).
/ Melamine resin ≦ 200/1 ”, the charging member according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 ポリテトラフルオロエチレン微粒子が、
粒径5μm以下のものであり、該微粒子の塗膜層におけ
る含有量が20〜60重量%であることを特徴とする請
求項1〜4のいずれかに記載の帯電部材。
5. The polytetrafluoroethylene fine particles,
The charging member according to any one of claims 1 to 4, wherein the particle diameter is 5 µm or less, and the content of the fine particles in the coating layer is 20 to 60% by weight.
【請求項6】 塗膜層が、酸素含有量5%以上でpHが
5以上であるカーボンを含有するものであることを特徴
とする請求項1〜5のいずれかに記載の帯電部材。
6. The charging member according to claim 1, wherein the coating layer contains carbon having an oxygen content of 5% or more and a pH of 5 or more.
【請求項7】 弾性層が、0.05〜0.9g/cm3 の密
度を有するウレタンフォームであることを特徴とする請
求項1〜6のいずれかに記載の帯電部材。
7. The charging member according to claim 1, wherein the elastic layer is a urethane foam having a density of 0.05 to 0.9 g / cm 3 .
【請求項8】 表面が、JIS10点平均粗さRzスケ
ールで4μm以下であることを特徴とする請求項1〜7
のいずれかに記載の帯電部材。
8. The surface according to claim 1, wherein the surface is 4 μm or less on a JIS 10-point average roughness Rz scale.
The charging member according to any one of the above.
【請求項9】 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、
前記帯電部材として請求項1〜8のいずれかに記載の帯
電部材を用いることを特徴とする帯電装置。
9. 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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JP2011022286A (en) * 2009-07-14 2011-02-03 Bridgestone Corp Conductive roller

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