JP2002266844A - Conductive roller and electrophotographic recording apparatus - Google Patents

Conductive roller and electrophotographic recording apparatus

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JP2002266844A
JP2002266844A JP2001062150A JP2001062150A JP2002266844A JP 2002266844 A JP2002266844 A JP 2002266844A JP 2001062150 A JP2001062150 A JP 2001062150A JP 2001062150 A JP2001062150 A JP 2001062150A JP 2002266844 A JP2002266844 A JP 2002266844A
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JP
Japan
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conductive
roller
coating film
binder
shaft
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Application number
JP2001062150A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Kuroda
紀明 黒田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive roller excellent in charging property, leakage resistance, and durability, and not susceptible of damaging a photoreceptor because the irregular resistance caused by change in external environment is reduced as much as possible and the surface is sufficiently smooth. SOLUTION: In the conductive roller, at least a conductive elastic body layer 22 and a covering film 23 are laminated in this order on an outer periphery of a shaft 21 of good conductor. A value of volume resistivity of the coating film is larger than that of a whole of the shaft and the conductive elastic body layer. The coating film contains water soluble conductive polymer.

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、電子写真記録装置
等に好適に配設される、現像用、帯電用、除電用、転写
用等の導電性ローラに関するものであり、より具体的に
は、良導体の金属シャフトの外周に導電性弾性体層を有
し、更にその外周面に高体積抵抗値の被覆膜が形成され
た導電ロールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive roller for developing, charging, discharging, transferring, etc., which is suitably disposed in an electrophotographic recording apparatus and the like. The present invention relates to a conductive roll having a conductive elastic layer on the outer periphery of a good conductor metal shaft, and further having a coating film having a high volume resistance value formed on the outer peripheral surface thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機およびレーザビームプリンタ等に
広く使用されている電子写真記録装置は、一般に感光体
を備えており、その感光体に対して帯電および露光を行
って静電潜像を形成する。引き続いて、感光体上の潜像
に応じてトナーを吸着させて現像し、次にその感光体上
のトナーを用紙に転移させて転写する。その後、その感
光体上に所定の電位に除電すると共に感光体上に残留ト
ナーを清掃し、次の記録に備える。また、転写後の用紙
に担持されていたトナーは、最後に溶融および圧着され
て用紙に定着され、以上により用紙に対する一連の記録
作業が完了する。
2. Description of the Related Art An electrophotographic recording apparatus widely used in copiers, laser beam printers, and the like generally includes a photosensitive member, and charges and exposes the photosensitive member to form an electrostatic latent image. I do. Subsequently, toner is attracted and developed according to the latent image on the photoconductor, and then the toner on the photoconductor is transferred and transferred to paper. Thereafter, the photosensitive member is neutralized to a predetermined potential and the residual toner on the photosensitive member is cleaned to prepare for the next recording. Further, the toner carried on the sheet after the transfer is finally melted and pressed to be fixed on the sheet, thereby completing a series of recording operations on the sheet.

【0003】ところで、この様な電子写真記録装置の感
光体に対して、その帯電領域に所定の電位を付与する帯
電手段、転写領域に搬送されてきた用紙に対して所定の
電位を付与する転写手段、または転写後の感光体におい
てその帯電領域を一定の電位に均一化させる除電手段な
どにおいて、細径のワイヤに数百〜数千ボルトの高圧を
印加してコロナ放電を起こすコロナ帯電方式が広く一般
的に採用されている。
By the way, a charging means for applying a predetermined potential to a charged area of a photosensitive member of such an electrophotographic recording apparatus, and a transfer means for applying a predetermined potential to a sheet conveyed to a transfer area. For example, a corona charging method in which a high-voltage of several hundred to several thousand volts is applied to a small-diameter wire to generate a corona discharge in a means or a static elimination means for making a charged area of a photoconductor after transfer uniform to a constant potential. Widely and generally employed.

【0004】しかしながら、コロナ放電方式において
は、高圧電源を必要とし、コロナ放電を用いるため、好
ましくない活性分子であるオゾンが発生することが懸念
される。
However, the corona discharge method requires a high-voltage power supply and uses corona discharge, so that there is a concern that ozone, which is an undesirable active molecule, is generated.

【0005】一方、この様なコロナ放電装置に対して、
導電性ローラを直接接触させて、所定の電圧を印加する
方式が提案されており、この導電性ローラを用いる方式
は、電源の低圧化が図れ、活性分子であるオゾン発生量
が少ない等の長所を有している。
On the other hand, for such a corona discharge device,
A method in which a predetermined voltage is applied by directly contacting a conductive roller has been proposed. The method using this conductive roller has the advantages that the pressure of the power supply can be reduced and the amount of ozone generated as active molecules is small. have.

【0006】導電性ローラとしては、良導体のシャフト
上に少なくとも2つ以上の電気抵抗層を設ける構造が提
案されている。この様な構造においては、外部抵抗層に
適度な表面抵抗を保持させ、内部抵抗層には接触面に対
して、適正なニップ幅を確保するため、適度な弾性を保
持させることにより、感光体への密着性が高く、帯電均
一性、感光体等の被帯電体表面のピンホール及び傷等に
より生じるリークの防止等を図ることができる。
As the conductive roller, a structure in which at least two or more electric resistance layers are provided on a shaft of a good conductor has been proposed. In such a structure, the external resistance layer retains an appropriate surface resistance, and the internal resistance layer retains an appropriate elasticity in order to secure an appropriate nip width with respect to the contact surface. Adhesion to the surface of the member to be charged is high, and it is possible to prevent leakage caused by pinholes and scratches on the surface of the member to be charged such as the photosensitive member.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述するような構成の
表層材料に要求される性能として、まず電気抵抗の均一
性が挙げられる。すなわち、電気抵抗に部分的なムラが
なければ、抵抗値の低い箇所に電荷が集中すること等が
抑制され、局所的に過大電流が流れることが抑制され
る。この結果、帯電ムラやリークによる画像不良が抑制
され、感光体の破壊などの不具合も抑制される。
The performance required for the surface layer material having the above-mentioned structure is, firstly, uniformity of electric resistance. That is, if there is no partial unevenness in the electric resistance, it is possible to suppress the concentration of the electric charge at a place where the resistance value is low, and to suppress the excessive current from flowing locally. As a result, image defects due to uneven charging and leakage are suppressed, and problems such as destruction of the photoconductor are also suppressed.

【0008】例えば、複写機等の画像形成装置に用いら
れる転写ローラは、感光体、中間転写体および転写ドラ
ム等の像担持体上のトナー像を転写紙上に転写するため
の部材であり、トナー像が現像された感光体等に被転写
体である転写紙を介して転写ローラを圧接し、トナー像
のトナーと逆極性の電荷を供給することにより、感光体
等のトナーを紙へ吸着させ転写する。
For example, a transfer roller used in an image forming apparatus such as a copying machine is a member for transferring a toner image on an image carrier such as a photoreceptor, an intermediate transfer body and a transfer drum onto a transfer paper. The transfer roller is pressed against the photoreceptor or the like on which the image has been developed via transfer paper as a transfer target, and a charge having a polarity opposite to that of the toner of the toner image is supplied, so that the toner of the photoreceptor or the like is attracted to the paper. Transcribe.

【0009】この様な転写ローラにおいては、転写紙へ
供給する電荷密度の大きさは画質に大きな影響を及ぼ
す。
In such a transfer roller, the magnitude of the charge density supplied to the transfer paper greatly affects the image quality.

【0010】すなわち、電荷密度が十分であれば、トナ
ーの吸着力が十分であるため、特に乾燥紙の場合におい
ても「飛び散り」の発生が抑制される。逆に、電荷密度
が大き過ぎなければ、トナーの逆極性帯電による「にじ
み」の発生が抑制され、高品質の画像を得ることができ
る。また、電荷密度が均一であれば、ベタ黒転写性に濃
度ムラが生じたり、砂地等の斑点状の転写ムラが発生す
ることが抑制される。
[0010] That is, if the charge density is sufficient, the toner has a sufficient attraction force, so that the occurrence of “scatter” is suppressed even in the case of dry paper. Conversely, if the charge density is not too high, the occurrence of “bleeding” due to the opposite polarity charging of the toner is suppressed, and a high-quality image can be obtained. Further, if the charge density is uniform, it is possible to suppress the occurrence of density unevenness in solid black transferability and the occurrence of spot-like transfer unevenness such as sand.

【0011】したがって、転写ローラを初めとする帯電
ローラ及び現像ローラ等の導電性ローラにおいては、表
面の導電性が均一であることが重要である。
Therefore, it is important that the conductive rollers such as the transfer roller and the charging roller and the developing roller have uniform surface conductivity.

【0012】表面の導電性を均一とする観点から、導電
剤粒子分散材を使用する場合、その均一分散性が重要と
なる。例えば、特開平10−171212号公報、特開
平10−177188号公報、特開平10−17728
9号公報、特開平10−177290号公報等に示され
るように、ローラの表層に導電性を付与するために導電
性粒子分散材として、ケッチェンブラックECやアセチ
レンブラック等の導電性カーボン、あるいは酸化亜鉛、
酸化チタン、酸化錫、疎水性シリカ等を使用すると、添
加するその粉末量の僅かな変化や粉末の分散不良等が原
因して電気抵抗値が大きく変化する場合があった。
When a conductive agent particle dispersing material is used from the viewpoint of making the surface conductivity uniform, the uniform dispersibility is important. For example, JP-A-10-171212, JP-A-10-177188, and JP-A-10-17728
No. 9, JP-A-10-177290 and the like, conductive carbon such as Ketjen Black EC and acetylene black, or Ketjen Black EC or acetylene black as conductive particle dispersing material for imparting conductivity to the surface layer of the roller Zinc oxide,
When titanium oxide, tin oxide, hydrophobic silica, or the like is used, the electrical resistance value may change significantly due to a slight change in the amount of the powder to be added or poor dispersion of the powder.

【0013】また、このような導電性ローラにおいて
は、電気抵抗値の制御調整が困難な場合があり、必要な
帯電圧特性を付与するのが難しい場合があった。
Further, in such a conductive roller, it may be difficult to control and adjust the electric resistance value, and it may be difficult to provide necessary charged voltage characteristics.

【0014】しかも、このような導電性ローラにおいて
は、特に湿度や温度等のような外的環境の変化に伴っ
て、電気抵抗値が大幅に変化することがあり、感光体に
対し常時一定の電位を付与するのが困難な場合があっ
た。
In addition, in such a conductive roller, the electric resistance value may change significantly with the change of the external environment such as humidity and temperature, so that a constant value is always applied to the photosensitive member. In some cases, it was difficult to apply a potential.

【0015】さらに、このような導電性ローラの表層材
にあっては、材質的に脆弱でヒビが入りやすかったり、
摩耗し易かったりすることがあった。
Further, the surface layer material of such a conductive roller is fragile in material and easily cracked.
Sometimes it was easy to wear.

【0016】本発明は以上の様な状況に鑑みてなされた
ものであり、本発明の目的は、外的環境変化等による表
面の抵抗ムラを極力抑制し、表面が十分平滑であり、し
たがって感光体への損傷が少なく、帯電性および耐リー
ク性に優れ、かつ耐久性に優れた導電性ローラを提供す
ることである。
The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to minimize surface resistance non-uniformity due to external environmental changes and the like, and to provide a sufficiently smooth surface, and An object of the present invention is to provide a conductive roller which has little damage to a body, is excellent in chargeability and leak resistance, and has excellent durability.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によれば、少なくとも、良導体シャフトの外周
に導電性弾性体層および被覆膜が、この順に積層されて
なる導電性ローラにおいて、該被覆膜の体積抵抗値の大
きさは、該シャフト及び該導電性弾性体層全体での体積
抵抗値の大きさより大きく、該被覆膜は水溶性導電性ポ
リマーを含有していることを特徴とする導電性ローラが
提供される。
According to the present invention, there is provided a conductive roller in which a conductive elastic layer and a coating film are laminated at least on the outer periphery of a good conductor shaft in this order. The volume resistance of the coating film is larger than the volume resistance value of the entire shaft and the conductive elastic layer, and the coating film contains a water-soluble conductive polymer. A conductive roller is provided.

【0018】本発明においては、水溶性導電性ポリマー
を被覆膜に分散させることにより、半導電領域において
電気抵抗値を安定させ、かつ均一な導電分布を得ること
ができる。
In the present invention, by dispersing the water-soluble conductive polymer in the coating film, the electric resistance value can be stabilized in the semiconductive region and a uniform conductive distribution can be obtained.

【0019】即ち、被覆膜となる表層材に導電付与剤と
して水溶性導電性ポリマーを用ることで、所望の電気抵
抗値を実現でき、均一な電気抵抗値を実現できる。この
理由は明らかではないが、水溶性導電性ポリマーは、被
覆膜中で良好に分散するためだと推察している。この結
果、電気抵抗値の均一性と表面の平滑性が両立できると
考えられる。
That is, by using a water-soluble conductive polymer as a conductivity-imparting agent for the surface material serving as the coating film, a desired electric resistance value can be realized, and a uniform electric resistance value can be realized. The reason for this is not clear, but it is presumed that the water-soluble conductive polymer is dispersed well in the coating film. As a result, it is considered that uniformity of the electric resistance value and surface smoothness can both be achieved.

【0020】また、被覆膜の体積抵抗値の大きさを、シ
ャフト及び導電性弾性体層全体での体積抵抗値の大きさ
より大きくすることにより、良好な耐リーク性を実現で
きる。
Further, by setting the magnitude of the volume resistance value of the coating film larger than the magnitude of the volume resistance value of the entire shaft and the conductive elastic material layer, it is possible to realize good leak resistance.

【0021】この様な導電性ローラは、特に電子写真記
録装置に配設される帯電ローラ、転写ローラ、現像ロー
ラ、除電ローラ等の帯電部材として好適である。
Such a conductive roller is particularly suitable as a charging member such as a charging roller, a transfer roller, a developing roller, and a charge removing roller provided in an electrophotographic recording apparatus.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0023】本発明では、良導体の金属シャフトの外周
に導電性弾性体層を配置し、その外周面に高抵抗の被覆
膜が形成された導電性ローラにおいて、バインダーとな
る高分子体に水溶性導電性ポリマーを均一に分散して被
覆膜を形成する。なお、バインダーとは、被覆膜におい
て水溶性導電性ポリマー等を均一に含有できる高分子体
を言う。
In the present invention, in a conductive roller in which a conductive elastic layer is disposed on the outer periphery of a metal shaft of a good conductor and a high-resistance coating film is formed on the outer peripheral surface, a water-soluble polymer is used as a binder. The coating film is formed by uniformly dispersing the conductive polymer. Note that a binder refers to a polymer that can uniformly contain a water-soluble conductive polymer or the like in a coating film.

【0024】水溶性導電性ポリマーを被覆膜に分散させ
ることにより、半導電領域において抵抗値を安定させか
つ均一な導電分布を得ることができる。
By dispersing the water-soluble conductive polymer in the coating film, it is possible to stabilize the resistance value in the semiconductive region and obtain a uniform conductive distribution.

【0025】即ち、被覆膜となる表層材に導電付与剤と
して水溶性導電性ポリマーを用い、表層バインダー材料
と特定の比率で混合することで、所望の電気抵抗値を実
現でき、均一な電気抵抗値を実現できる。この理由は明
らかではないが、水溶性導電性ポリマーは、バインダー
に対して分散性良好に混合することができるためだと推
察している。この結果、両材質の均一な分散体が得ら
れ、電気抵抗値の均一性と表面の平滑性が両立できると
考えられる。
That is, by using a water-soluble conductive polymer as a conductivity-imparting agent for a surface layer material to be a coating film and mixing it with a surface layer binder material in a specific ratio, a desired electric resistance value can be realized and a uniform electric resistance can be obtained. A resistance value can be realized. The reason for this is not clear, but it is presumed that the water-soluble conductive polymer can be mixed with the binder with good dispersibility. As a result, a uniform dispersion of both materials is obtained, and it is considered that uniformity of electric resistance value and surface smoothness can be compatible.

【0026】本発明で使用される水溶性導電性ポリマー
としては、電気抵抗が湿度に大きく依存するイオン導電
性を示すポリマーではなく、ポリマーが構造的に電子導
電性を示すために湿度依存性を受けにくい等の理由か
ら、アニリン系導電性ポリマーが有効である。
The water-soluble conductive polymer used in the present invention is not a polymer exhibiting ionic conductivity whose electric resistance largely depends on humidity, but has a humidity dependency due to its structurally electronic conductivity. An aniline-based conductive polymer is effective because it is hard to receive.

【0027】アニリン系導電性ポリマーの中でも、水へ
の溶解性の観点から、ポリ(アニリンスルフォニック
酸)が好ましく、より具体的には、アニリン、N−アル
キルアニリン及びフェニレンジアミン類よりなる群から
選ばれた少なくとも1種類の化合物と、アルコキシ基置
換アミノベンゼンスルホン酸類と共重合させて得られる
ポリマーが好ましい。
Among the aniline-based conductive polymers, poly (aniline sulfonic acid) is preferable from the viewpoint of solubility in water, and more specifically, from the group consisting of aniline, N-alkylaniline and phenylenediamines. A polymer obtained by copolymerizing at least one selected compound with an alkoxy-substituted aminobenzenesulfonic acid is preferable.

【0028】水溶性導電性ポリマーのバインダーに対す
る配合量としては、所望の電気抵抗値を実現し良好な画
像形成を行うために、10質量%以上が好ましい。一
方、均一な分散を実現し、必要以上の導電性付与に起因
する過剰放電を抑制し、柔軟でヒビワレ及び摩耗などが
抑制された被覆膜を形成するために、50質量%以下が
好ましい。
The amount of the water-soluble conductive polymer to be added to the binder is preferably 10% by mass or more in order to realize a desired electric resistance value and to form a good image. On the other hand, the content is preferably 50% by mass or less in order to achieve uniform dispersion, suppress excessive discharge due to unnecessary conductivity, and form a coating film that is flexible and suppresses cracking and abrasion.

【0029】バインダーとなる高分子体としては、ナイ
ロン等のポリアミド、アクリルポリマー、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルアセタール、ポリアリレート、ポ
リカーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリ
酢酸ビニル、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、
ポリウレタン、シリコーン、ポリオレフィン系、ポリス
チレン系等々の、樹脂及びエラストマーを挙げることが
できる。
Examples of the polymer serving as a binder include polyamide such as nylon, acrylic polymer, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyarylate, polycarbonate, polyester, phenoxy resin, polyvinyl acetate, polyvinyl pyridine, and cellulose resin.
Examples include resins and elastomers such as polyurethane, silicone, polyolefin, polystyrene, and the like.

【0030】また、ゴム材としては、例えばEPDM
(エチレン−プロピレン−ジエン−ターポリマー)、ポ
リブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、SBR(ス
チレンブタジエンゴム)、CR(クロロプレンゴム)、
NBR(ニトリルブタジエンゴム)、シリコーンゴム、
ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のゴムや、B
R(ブタジエン樹脂)、SBS(スチレン−ブタジエン
−スチレンエラストマー)等のポリスチレン系エラスト
マー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系
エラストマー、ポリウレタン系エラストマー等の高分子
材料を用いることができる。
As the rubber material, for example, EPDM
(Ethylene-propylene-diene-terpolymer), polybutadiene, natural rubber, polyisoprene, SBR (styrene butadiene rubber), CR (chloroprene rubber),
NBR (nitrile butadiene rubber), silicone rubber,
Rubber such as urethane rubber and epichlorohydrin rubber, and B
Polymer materials such as polystyrene elastomers such as R (butadiene resin) and SBS (styrene-butadiene-styrene elastomer), polyolefin elastomers, polyester elastomers, and polyurethane elastomers can be used.

【0031】このうち、可撓性、機械的強度および耐摩
耗性等の観点から、ポリウレタン及びポリアミドの少な
くとも一方を主体としたバインダーがより適している。
Among these, from the viewpoints of flexibility, mechanical strength, abrasion resistance and the like, a binder mainly composed of at least one of polyurethane and polyamide is more suitable.

【0032】更に、溶解性、分散性の観点から、水、ア
ルコール系溶剤および、これらの混合液からなる群より
選ばれる少なくとも1種の溶媒に可溶なバインダーがよ
り好適である。
Further, from the viewpoints of solubility and dispersibility, a binder that is soluble in at least one solvent selected from the group consisting of water, an alcohol-based solvent, and a mixture thereof is more preferable.

【0033】以下、図面に基づき本発明を詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0034】図1には、本発明の導電性ローラの構成例
を示した。
FIG. 1 shows a configuration example of the conductive roller of the present invention.

【0035】本例の導電性ローラは金属製等の円筒状の
導電性円柱支持体(シャフト)21の上に導電性弾性体
層22、さらにその上に被覆膜23が設けられている。
The conductive roller of this embodiment has a conductive elastic layer 22 provided on a cylindrical conductive column support (shaft) 21 made of metal or the like, and a coating film 23 provided thereon.

【0036】導電性円柱支持体(シャフト)としては、
鉄、アルミニウム合金、SUS、真鍮等の金属シャフト
が好ましく使用される。
As the conductive columnar support (shaft),
Metal shafts such as iron, aluminum alloy, SUS, and brass are preferably used.

【0037】導電性弾性体層は、バイアス電圧を印加す
ることができ、かつ均一に圧接することができる程度の
弾性を有するものであれば良く、体積抵抗値が1×10
4Ω・cm以上1×1012Ω・cm以下が好ましい。
The conductive elastic material layer may be any material as long as it can apply a bias voltage and has elasticity enough to make uniform pressure contact.
It is preferably from 4 Ω · cm to 1 × 10 12 Ω · cm.

【0038】導電性弾性体層の弾性体としては、例え
ば、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン−ターポ
リマー)、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレ
ン、SBR(スチレンブタジエンゴム)、CR(クロロ
プレンゴム)、NBR(ニトリルブタジエンゴム)、シ
リコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム
等のゴムや、BR(ブタジエン樹脂)、SBS(スチレ
ン−ブタジエン−スチレンエラストマー)等のポリスチ
レン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、
ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラスト
マー、ナイロン系エラストマー等の熱可塑性エラストマ
ー高分子材料を用いることができる。
Examples of the elastic body of the conductive elastic layer include EPDM (ethylene-propylene-diene-terpolymer), polybutadiene, natural rubber, polyisoprene, SBR (styrene-butadiene rubber), CR (chloroprene rubber), and NBR. (Nitrile butadiene rubber), rubber such as silicone rubber, urethane rubber, epichlorohydrin rubber, polystyrene elastomer such as BR (butadiene resin), SBS (styrene-butadiene-styrene elastomer), polyolefin elastomer,
A thermoplastic elastomer polymer material such as a polyester elastomer, a polyurethane elastomer, and a nylon elastomer can be used.

【0039】また、弾性体の使用形態としては、ソリッ
ドでも発泡体でもよい。
The form of use of the elastic body may be solid or foam.

【0040】これらの弾性体を半導電化するには、カー
ボンブラック、グラファイト、酸化チタン及び酸化錫等
の金属酸化物、Cu及びAg等の金属、これらを粒子表
面に被覆して導電化した粒子等の導電粒子や、LiCl
4、KSCN、NaSCN、LiSCN及びLICF3
SO3等のイオン性電解質を弾性層中に適宜量分散させ
ることにより、所望の電気抵抗値に調整することができ
る。
In order to make these elastic bodies semiconductive, metal oxides such as carbon black, graphite, titanium oxide and tin oxide, metals such as Cu and Ag, and particles obtained by coating these on the particle surface and making them conductive. Conductive particles such as LiCl
O 4 , KSCN, NaSCN, LiSCN and LICF 3
By appropriately dispersing an ionic electrolyte such as SO 3 in the elastic layer, a desired electric resistance value can be adjusted.

【0041】また、ポリマー主鎖中あるいは側鎖に極性
を有する分子あるいは原子団を導入したり、イオン対を
形成する分子または原子団を導入することによって半導
電化することも可能である。
It is also possible to make the polymer semiconductive by introducing a molecule or an atomic group having polarity in the main chain or on the side chain of the polymer, or by introducing a molecule or an atomic group forming an ion pair.

【0042】以上の様な導電性弾性体層は、押出成型、
射出成型等の方法により形成することができる。
The conductive elastic layer as described above is formed by extrusion molding,
It can be formed by a method such as injection molding.

【0043】以上の様にして得られた導電性弾性体層上
に被覆膜を、コーティング、ディッピング、スプレー等
の方法により形成する。
A coating film is formed on the conductive elastic layer obtained as described above by a method such as coating, dipping, spraying and the like.

【0044】なお、被覆膜の膜厚は、一般に5μm以上
200μm以下とされる。
The thickness of the coating film is generally 5 μm or more and 200 μm or less.

【0045】また、シャフト及び導電性弾性層全体での
体積抵抗値は、被覆膜を形成する前のローラを円柱状の
金属ドラムに当接させ、回転させた状態で、シャフトと
金属ドラム間に直流500V又は1kVの電圧を印加
し、金属ドラムと直列に接続した抵抗体にかかる電圧を
測定し、ドラムとの接触幅を予め求め、この接触面積を
用いて得られた抵抗値を体積抵抗値に換算した。
The volume resistance value of the shaft and the entire conductive elastic layer is determined by measuring the distance between the shaft and the metal drum when the roller before forming the coating film is in contact with the cylindrical metal drum and rotated. A voltage of 500 V DC or 1 kV is applied to the resistor, a voltage applied to a resistor connected in series with the metal drum is measured, a contact width with the drum is determined in advance, and a resistance value obtained using the contact area is determined as a volume resistance. It was converted to a value.

【0046】更に、塗膜の体積抵抗値は、JIS540
0に準拠し、フィルムアプリケーターを用いて厚さ0.
1mmのアルミニウム上に塗膜を形成後、所定時間で乾
燥させ、これに電極を取り付け、100Vの電圧を印加
し、抵抗値を計測し、正規化して体積抵抗値を求めた。
Further, the volume resistance value of the coating film is JIS540
0 and a thickness of 0,0 using a film applicator.
After forming a coating film on aluminum of 1 mm, it was dried for a predetermined time, an electrode was attached thereto, a voltage of 100 V was applied, the resistance value was measured, and the volume resistance value was obtained by normalization.

【0047】加えて、導電性ローラの体積抵抗値は、得
られた導電性ローラを円柱状の金属ドラムに当接させ、
回転させた状態で、シャフトと金属ドラム間に直流50
0V又は1kVの電圧を印加し、金属ドラムと直列に接
続した抵抗体にかかる電圧を測定し、ドラムとの接触幅
を予め求め、この接触面積を用いて得られた抵抗値を体
積抵抗値に換算した。
In addition, the volume resistance of the conductive roller is determined by contacting the obtained conductive roller with a cylindrical metal drum.
While rotating, direct current 50 between shaft and metal drum
A voltage of 0 V or 1 kV is applied, a voltage applied to a resistor connected in series with the metal drum is measured, a contact width with the drum is determined in advance, and a resistance value obtained using this contact area is converted into a volume resistance value. Converted.

【0048】図2には、本発明の導電性ローラを用いた
電子写真記録装置の構成例を示した。
FIG. 2 shows an example of the configuration of an electrophotographic recording apparatus using the conductive roller of the present invention.

【0049】1は被帯電体としての感光体であり、本例
のものはアルミニウム等の導電性支持体層1bとその外
周面に形成した感光層1aを基本構成層とするドラム型
の電子写真感光体である。支軸1dを中心に図面上時計
方向に所定の周速度をもって回転駆動される。
Reference numeral 1 denotes a photoreceptor as a member to be charged. In this embodiment, a drum-type electrophotograph having a conductive support layer 1b made of aluminum or the like and a photosensitive layer 1a formed on the outer peripheral surface thereof as a basic constituent layer. It is a photoconductor. It is driven to rotate around the support shaft 1d clockwise in the drawing at a predetermined peripheral speed.

【0050】2はこの感光体1面に接して感光体面を所
定の極性および電位に一様に一次帯電処理する帯電部材
であり、本例はローラタイプのものである(以下帯電ロ
ーラとも記す)。帯電ローラ2は前述のように中心芯金
2cと、その外周に形成した下層の導電性弾性体層2b
と、さらにその外周に形成した上層の被覆膜2dからな
り、芯金2cの両端部を不図示の押圧手段で感光体1の
回転駆動に伴い従動回転する。
Reference numeral 2 denotes a charging member which contacts the surface of the photosensitive member 1 and uniformly performs primary charging on the surface of the photosensitive member to a predetermined polarity and potential. In this embodiment, the charging member is of a roller type (hereinafter also referred to as a charging roller). . As described above, the charging roller 2 includes a center core 2c and a lower conductive elastic layer 2b formed on the outer periphery thereof.
And an upper coating film 2d formed on the outer periphery thereof, and both ends of the cored bar 2c are driven to rotate by rotation of the photoconductor 1 by a pressing means (not shown).

【0051】而して、電源3で摺擦電源3aにより、芯
金(シャフト)2cに所定の直流(DC)バイアス、あ
るいは直流+交流(DC+AC)バイアスが印加される
ことで回転感光体1の周面が所定の極性および電位に接
触帯電される。帯電ローラ2で均一に帯電処理を受けた
感光体1面は次いで露光手段10により目的画像情報の
露光(レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット露
光等)を受けることで、その周面に目的の画像情報に対
した静電潜像が形成される。
A predetermined direct current (DC) bias or a direct current + alternating current (DC + AC) bias is applied to the metal core (shaft) 2c by the rubbing power source 3a. The peripheral surface is contact-charged to a predetermined polarity and potential. The surface of the photoreceptor 1 which has been uniformly charged by the charging roller 2 is then subjected to exposure of target image information (laser beam scanning exposure, slit exposure of a document image, etc.) by the exposure means 10 so that the peripheral surface thereof An electrostatic latent image corresponding to the image information is formed.

【0052】その潜像は次いで現像手段11によりトナ
ー画像として順次可視像化されていく。このトナー画像
は次いで、転写手段12により不図示の給紙手段部から
感光体1の回転と同期どりされて適正なタイミングをも
って感光体1と転写手段12との間の転写部へ搬送され
た転写材14面に順次転写されていく。本例の転写手段
12は転写ローラであり、転写材14の裏からトナーと
逆極性の帯電を行うことで感光体1面側のトナー画像が
転写材14の表面側に転写されていく。
The latent image is then visualized sequentially by the developing means 11 as a toner image. The toner image is then transferred by a transfer unit 12 from a paper supply unit (not shown) to a transfer unit between the photosensitive member 1 and the transfer unit 12 at an appropriate timing in synchronization with the rotation of the photoconductor 1. It is sequentially transferred to the surface of the material 14. The transfer unit 12 of this embodiment is a transfer roller, and the toner image on the photoconductor 1 side is transferred to the front side of the transfer material 14 by performing charging of the opposite polarity to the toner from the back of the transfer material 14.

【0053】トナー画像の転写を受けた転写材14は感
光体1面から分離されて不図示の像定着手段へ搬送され
て像定着を受け、画像形成物として出力される。あるい
は裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手段へ
搬送される。
The transfer material 14 to which the toner image has been transferred is separated from the surface of the photoreceptor 1, conveyed to an image fixing means (not shown), subjected to image fixing, and output as an image formed product. Alternatively, in the case of forming an image on the back surface, the sheet is conveyed to a re-conveying unit to the transfer unit.

【0054】像転写後の感光体1面はクリーニング手段
13で転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて洗
浄面化されて繰り返して作像に供される。
After the transfer of the image, the surface of the photoreceptor 1 is cleaned by the cleaning means 13 to remove adhered contaminants such as untransferred toner, and is repeatedly subjected to image formation.

【0055】ローラタイプの帯電部材2は面移動駆動さ
れる被帯電体1に従動駆動させてもよいし、非回転のも
のとさせてもよいし、被帯電体1の面移動方向に順方向
または逆方向に所定の周速度をもって積極的な回転駆動
させるようにしてもよい。
The roller type charging member 2 may be driven by the surface-moved member 1 to be driven, may be non-rotating, or may be in the forward direction in the surface movement direction of the member 1. Alternatively, the motor may be positively driven to rotate at a predetermined peripheral speed in the opposite direction.

【0056】また、電子写真記録装置として、上述の感
光体や現像手段及びクリーニング手段等の構成要素のう
ち、複数のものを装置ユニットとして一体に結合して構
成し、このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成
してもよい。例えば、帯電手段、現像手段及びクリーニ
ング手段の少なくとも一つを感光体と共に一体に支持し
てユニットを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニッ
トとし、装置本体のレール等の案内手段を用いて着脱自
在の構成にしてもよい。このとき、上記の装置ユニット
のほうに帯電手段および/または現像手段を伴ってもよ
い。
Further, as the electrophotographic recording apparatus, a plurality of components such as the above-described photosensitive member, developing means, and cleaning means are integrally connected as an apparatus unit, and this unit is attached to the apparatus main body. May be configured to be detachable. For example, a unit is formed by integrally supporting at least one of the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit together with the photoreceptor, as a single unit detachable from the apparatus main body, and using a guide unit such as a rail of the apparatus main body. You may make it a detachable structure. At this time, the above-mentioned device unit may be provided with a charging unit and / or a developing unit.

【0057】また、光像露光は、電子写真記録装置を複
写機プリンターとして使用する場合には、原稿からの反
射光や透過光、あるいは、原稿を読み取り信号化し、こ
の信号によりレーザービームを走査したり、LEDアレ
イを駆動したり、または液晶シャッターアレイを駆動す
ることによって行われる。
In the case of using the electrophotographic recording apparatus as a copier printer, the light image exposure is performed by reflecting or transmitting light from the original or by reading the original into a signal and scanning the laser beam with the signal. Or by driving an LED array or a liquid crystal shutter array.

【0058】[0058]

【実施例】図1に示す導電性ローラを、導電性弾性体層
22が発泡EPDMゴム又はシリコーンゴム層の場合に
ついて、以下の様に製造した。
EXAMPLE The conductive roller shown in FIG. 1 was manufactured as follows when the conductive elastic layer 22 was a foamed EPDM rubber or silicone rubber layer.

【0059】なお、特に明記しない限り、「部」および
「%」は「質量部」および「質量%」をそれぞれ表し、
試薬等は市販の高純度品を使用した。
Unless otherwise specified, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “% by mass”, respectively.
Commercially available high-purity reagents were used.

【0060】(実施例1)帯電ローラを製造した。即
ち、導電性弾性体部分のスポンジ材料として、EPDM
(商品名F600、住友化学製)100部に導電性を付
与するために導電性カーボンブラック(商品名ケッチェ
ンブラック、三菱化学製)8部、パラフィンオイル(商
品名PW380、出光興産製)50部、さらに、加硫時
に発泡させるために発泡剤としてADCA(商品名ビニ
ホールAC#3C、永和化成製)を10部添加したもの
を製造した。
Example 1 A charging roller was manufactured. That is, EPDM is used as a sponge material for the conductive elastic part.
(Trade name: F600, manufactured by Sumitomo Chemical) 8 parts of conductive carbon black (trade name: Ketjen Black, manufactured by Mitsubishi Chemical) for imparting conductivity to 100 parts, paraffin oil (trade name: PW380, manufactured by Idemitsu Kosan) 50 parts Further, 10 parts of ADCA (trade name: Vinyl Hole AC # 3C, manufactured by Eiwa Chemical Co., Ltd.) was added as a foaming agent for foaming during vulcanization.

【0061】得られたゴムを押出成形によってチューブ
状に成形し、SUSよりなるシャフトを挿入後、水蒸気
加硫方式によって一次加硫を行い発泡体とし、さらに電
気炉で二次加硫を行い、導電性弾性体層を形成した。
The obtained rubber is molded into a tube by extrusion molding, a shaft made of SUS is inserted, primary vulcanization is performed by a steam vulcanization method to form a foam, and secondary vulcanization is performed in an electric furnace. A conductive elastic layer was formed.

【0062】得られたスポンジローラについて、シャフ
ト及び導電性弾性体層の合計の体積抵抗値を、23℃、
60%R.H.環境下に1週間放置後500V印加で測
定した所、7×105Ω・cmであった。また、ローラ
の寸法は直径12mm、長さ230mmであった。
With respect to the obtained sponge roller, the total volume resistance of the shaft and the conductive elastic layer was set at 23 ° C.
60% R.C. H. It was 7 × 10 5 Ω · cm when measured at 500 V after being left for one week in the environment. The dimensions of the roller were 12 mm in diameter and 230 mm in length.

【0063】得られたスポンジローラに接着剤(商品名
CHEMLOK459X、ロード・ファー・イースト・
インコーポレイテッド社製)を塗布し、120℃で10
分加熱処理した。
An adhesive (trade name: CHEMLK459X, Road Far East Co., Ltd.) was applied to the obtained sponge roller.
Incorporated) and apply at 120 ° C for 10
Heat treatment for one minute.

【0064】次に、接着処理後のスポンジローラに被覆
層を以下の様にして形成した。即ち、自己乳化型水溶性
ウレタン樹脂(商品名スーパーフレックス460(固形
分38%)第一工業製薬製)に、水溶性導電性ポリマー
としてポリ(アニリンスルフォニック酸)(商品名aq
ua PASS−01x(5%品)、三菱レイヨン製)
を添加した。配合量は、上記の塗料中の樹脂(バインダ
ー)成分に対し固形分質量比で30%とした。
Next, a coating layer was formed on the sponge roller after the bonding treatment as follows. That is, a self-emulsifying water-soluble urethane resin (trade name: Superflex 460 (solid content: 38%, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku)) and poly (aniline sulfonic acid) (trade name: aq) as a water-soluble conductive polymer.
ua PASS-01x (5% product, manufactured by Mitsubishi Rayon)
Was added. The compounding amount was 30% by mass of the solid content with respect to the resin (binder) component in the paint.

【0065】なお、混合方法は、スターラー等で簡単に
混ぜ合わせるだけで樹脂(バインダー)中に水溶性導電
ポリマーを均一分散させることが可能であるが、適宜適
当な分散機を用いることも可能である。
In the mixing method, the water-soluble conductive polymer can be uniformly dispersed in the resin (binder) by simply mixing with a stirrer or the like, but it is also possible to use an appropriate disperser as appropriate. is there.

【0066】このようにして作製した混合物を、上記の
接着処理されたスポンジローラ表面に、ディッピング塗
工方法により塗布した。ディッピング塗工は、上下反転
し2回塗工し、最終的に得られる膜厚が80μmとなる
様にした。塗膜としての体積抵抗値は1×108Ω・c
mであった。
The mixture thus prepared was applied to the surface of the sponge roller which had been subjected to the above-mentioned adhesive treatment by a dipping coating method. In the dipping coating, the film was inverted twice and the coating was performed twice so that the finally obtained film thickness was 80 μm. The volume resistance value of the coating film is 1 × 10 8 Ω · c
m.

【0067】なお、塗工方法としては、ディッピング塗
工方法以外に、ロール塗工法およびビーム塗工法等を適
宜用いることができる。
As a coating method, besides the dipping coating method, a roll coating method, a beam coating method, or the like can be appropriately used.

【0068】塗工したローラは120℃で30minの
乾燥を行った。得られたローラの体積抵抗値は6×10
6Ω・cmであった。また、ローラの表面粗さはRzで
6μmであった。
The coated roller was dried at 120 ° C. for 30 minutes. The volume resistance value of the obtained roller is 6 × 10
It was 6 Ω · cm. The surface roughness of the roller was 6 μm in Rz.

【0069】以上の様にして作製した帯電ローラを図2
の装置を用いて、AC帯電方式(印加電圧DC−700
V、AC500Hz、2000Vppの正弦波)で画像
評価を行ったところ、高温高湿及び低温低湿環境等を含
む全ての環境下で感光体を均一に−700Vに帯電する
ことができた。
The charging roller manufactured as described above is shown in FIG.
AC charging method (applied voltage DC-700)
The image was evaluated at V, AC 500 Hz, and 2000 Vpp (sine wave). As a result, the photosensitive member could be uniformly charged to -700 V under all environments including high-temperature, high-humidity and low-temperature, low-humidity environments.

【0070】また、人為的にピンホールが形成された感
光体を用いて同様にして画像形成を行ったところ、リー
ク等に起因すると思われる異常画像は発生しなかった。
When an image was formed in the same manner using a photoreceptor having artificially formed pinholes, no abnormal image possibly caused by leakage or the like was generated.

【0071】更に、2万枚の耐久試験を行ったところ、
感光体削れによる異常画像や、トナーの凝着によるフィ
ルミング発生もなく、初期と同様な結果が得られた。
Further, when a durability test of 20,000 sheets was performed,
There were no abnormal images due to scraping of the photoreceptor and no filming due to toner adhesion, and the same results as in the initial stage were obtained.

【0072】(実施例2)バインダーとして可溶性ナイ
ロン(商品名CM4000、東レ製)を用い、これをメ
タノール/水=85/15(容積比)に10%溶解さ
せ、さらに水溶性導電性ポリマーとしてポリ(アニリン
スルフォニック酸)(商品名aqua PASS−01
x(5%品)、三菱レイヨン製)を添加した。配合量と
しては、水溶性導電性ポリマーがバインダーの40%
(固形分質量比)となるようにした。
(Example 2) Soluble nylon (trade name: CM4000, manufactured by Toray) was used as a binder, and 10% was dissolved in methanol / water = 85/15 (volume ratio). (Aniline sulfonic acid) (trade name aqua PASS-01)
x (5% product, manufactured by Mitsubishi Rayon). The amount of the water-soluble conductive polymer is 40% of the binder.
(Mass ratio of solid content).

【0073】被覆膜を形成するための原料を上記の混合
物に変更した以外は、実施例1と同様にローラを作製し
たところ、最終的に得られたローラの体積抵抗値は1×
10 7Ω・cmで、表面粗さはRzで8μmであった。
なお、シャフト及び導電性弾性体層の合計の体積抵抗値
は7×105Ω・cmであり、塗膜としての体積抵抗値
は5×108Ω・cmであった。
The raw materials for forming the coating film are mixed as described above.
A roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that
As a result, the volume resistance value of the finally obtained roller was 1 ×
10 7Ω · cm, and the surface roughness was 8 μm in Rz.
The total volume resistance of the shaft and the conductive elastic material layer
Is 7 × 10FiveΩ · cm, volume resistance value as a coating film
Is 5 × 108Ω · cm.

【0074】このようにして作製した帯電ローラを画像
評価を行ったところ、高温高湿及び低温低湿環境等を含
む全ての環境下で感光体を均一に帯電することができ
た。
When the charging roller thus manufactured was subjected to image evaluation, it was possible to uniformly charge the photosensitive member under all environments including a high-temperature, high-humidity environment and a low-temperature, low-humidity environment.

【0075】また、人為的にピンホールが形成された感
光体を用いて、実施例1と同様にして画像形成を行った
ところ、リーク等によると思われる異常画像は発生しな
かった。
When an image was formed in the same manner as in Example 1 using a photoreceptor having artificially formed pinholes, no abnormal image caused by leakage or the like was generated.

【0076】更に、2万枚の耐久試験を行ったところ、
感光体削れによる異常画像や、トナーの凝着によるフィ
ルミング発生もなく、初期と同様な結果が得られた。
Further, when a durability test of 20,000 sheets was performed,
There were no abnormal images due to scraping of the photoreceptor and no filming due to toner adhesion, and the same results as in the initial stage were obtained.

【0077】(比較例1)バインダーとして実施例1と
同一のものを使用し、導電性付与材として水溶性導電性
ポリマーを使用することなく、導電性カーボンブラック
(商品名ケッチェンブラック、三菱化学社製)をバイン
ダーに対して10質量%配合する以外は、実施例1と同
様にしてローラを作製した。最終的に得られたローラの
体積抵抗値は3×105Ω・cmで、表面粗さはRzで
約20μmであった。なお、塗膜としての体積抵抗値は
2×105Ω・cmであった。
Comparative Example 1 The same binder as in Example 1 was used as the binder, and the conductive carbon black (trade name Ketjen Black, Mitsubishi Chemical Corporation) was used without using the water-soluble conductive polymer as the conductivity-imparting material. Roller was produced in the same manner as in Example 1, except that 10% by mass of the binder was added to the binder. The volume resistance value of the finally obtained roller was 3 × 10 5 Ω · cm, and the surface roughness was about 20 μm in Rz. The volume resistivity of the coating film was 2 × 10 5 Ω · cm.

【0078】このローラーを用いて実施例1と同様な試
験を行ったところ、高湿高温環境下で、ローラ抵抗の低
下がみられ、これに伴い帯電性に関しても、帯電不良が
生じた。耐久性に関しては3千枚でドラム削れによって
発生した感光体の削り粉によってトナーフィルミングが
発生し、異常画像が起きた。さらに、帯電不良も一部に
発生した。
When a test similar to that of Example 1 was performed using this roller, a decrease in roller resistance was observed in a high-humidity and high-temperature environment. As a result, poor charging occurred with respect to chargeability. Regarding durability, toner filming occurred due to shavings of the photoreceptor generated by drum scraping on 3,000 sheets, and an abnormal image occurred. In addition, poor charging occurred in part.

【0079】(比較例2)バインダーとして実施例1と
同一のものを使用し、導電性付与材として水溶性導電性
ポリマーを使用することなく、バインダーに対して45
質量%のSnO2・Sb25と、バインダーに対して2
0質量%のSnO2とを配合した以外は、実施例1と同
様にしてローラを作製した。最終的に得られたローラの
体積抵抗値は2×105Ω・cmで、表面粗さはRzで
約5μmであった。なお、塗膜としての体積抵抗値は1
×105Ω・cmであった。
(Comparative Example 2) The same binder as in Example 1 was used as the binder, and the water-soluble conductive polymer was not used as the conductivity-imparting material.
% By mass of SnO 2 · Sb 2 O 5 and 2
A roller was produced in the same manner as in Example 1 except that 0% by mass of SnO 2 was blended. The volume resistance value of the finally obtained roller was 2 × 10 5 Ω · cm, and the surface roughness was about 5 μm in Rz. The volume resistance value of the coating film is 1
× was 10 5 Ω · cm.

【0080】このローラを用いて実施例1と同様な試験
を行ったところ、帯電性に関しては同様な結果が得られ
たが、耐久性に関しては3千枚でドラム削れによって発
生した感光体の削り粉によって感光体上にトナーフィル
ミングが発生し、異常画像を起こした。
When the same test as in Example 1 was performed using this roller, the same result was obtained in terms of the charging property. However, in terms of the durability, the photoreceptor shaving caused by the drum shaving was 3,000 sheets. Powder caused toner filming on the photoreceptor, causing an abnormal image.

【0081】(実施例3)次に、転写ローラを製造し
た。即ち、導電性弾性体部分のスポンジ材料として、発
泡EPDゴム層を以下の製法によって構成した。
Example 3 Next, a transfer roller was manufactured. That is, a foamed EPD rubber layer was formed as a sponge material of the conductive elastic body by the following method.

【0082】スポンジの材料はEPDM(商品名F60
0、住友化学製)100部に導電性を付与するためにフ
ァーネスカーボンブラック(商品名HAFカーボン、東
海カーボン製)60部、パラフィンオイル(商品名PW
380、出光興産製)70部、さらに、加硫時に発泡さ
せるために発泡剤としてADCA(商品名ビニホールA
C#3C、永和化成製)を10部を添加したものであ
る。
The sponge was made of EPDM (trade name: F60).
0, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., 60 parts of furnace carbon black (trade name: HAF Carbon, manufactured by Tokai Carbon) and paraffin oil (trade name: PW
380, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd., 70 parts, and ADCA (trade name: VINHALL A)
C # 3C, manufactured by Eiwa Kasei Co., Ltd.).

【0083】得られたゴムを押出成形によってチューブ
状に成形し、SUSよりなるシャフトを挿入後、水蒸気
加硫方式によって一次加硫を行い発泡体とし、さらに電
気炉で二次加硫を行い、導電性弾性体層を形成した。
The obtained rubber is formed into a tube by extrusion, a shaft made of SUS is inserted, primary vulcanization is performed by a steam vulcanization method to form a foam, and secondary vulcanization is performed in an electric furnace. A conductive elastic layer was formed.

【0084】得られたスポンジローラについて、シャフ
ト及び導電性弾性体層の合計の体積抵抗値を、23℃、
60%R.H.環境下に1週間放置後1kV印加で測定
した所、1×109Ω・cmであった。また、ローラの
寸法は直径20mm、長さ230mmであった。
With respect to the obtained sponge roller, the total volume resistance of the shaft and the conductive elastic layer was set to 23 ° C.
60% R.C. H. Was measured at 1 week after leaving 1kV applied to the environment, was 1 × 10 9 Ω · cm. The dimensions of the roller were 20 mm in diameter and 230 mm in length.

【0085】次に、被覆膜を形成した。即ち、自己乳化
型水溶性ウレタン樹脂(商品名スーパーフレックス11
0(固形分30%品)、第一工業製薬製)に、水溶性導
電性ポリマーとしてポリ(アニリンスルフォニック酸)
(商品名aqua PASS−01x(5%品)、三菱
レイヨン製)を添加した。配合量は、上記の塗料中の樹
脂(バインダー)成分に対し固形分質量比で10%とし
た。なお、この塗膜の体積抵抗値は6×1010Ω・cm
であった。
Next, a coating film was formed. That is, a self-emulsifying water-soluble urethane resin (trade name: Superflex 11)
0 (solid content 30% product, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku)) and poly (aniline sulfonic acid) as a water-soluble conductive polymer
(Trade name aqua PASS-01x (5% product), manufactured by Mitsubishi Rayon) was added. The compounding amount was 10% by mass of the solid content with respect to the resin (binder) component in the paint. The coating had a volume resistivity of 6 × 10 10 Ω · cm.
Met.

【0086】この混合物を、実施例1と同様の方法で接
着処理を施した上記ローラ上に塗工し、実施例1と同様
に乾燥した。なお、ディップ回数は1回とした。膜厚は
20μmであった。
This mixture was applied onto the above-mentioned roller which had been subjected to an adhesive treatment in the same manner as in Example 1, and dried as in Example 1. The number of dips was one. The film thickness was 20 μm.

【0087】得られたローラの体積抵抗値は2×109
Ω・cmで、表面粗さRzは6μmであった。
The volume resistance of the obtained roller was 2 × 10 9
Ω · cm, and the surface roughness Rz was 6 μm.

【0088】以上の様にして作製した転写ローラを用い
て、転写電圧−5kV、クリーニング中は+1.5kV
で、乾燥紙を用いて線画、ベタ黒およびハーフトーン画
像を形成したところ、濃度ムラが生じることはなく、砂
地等の斑点状の転写ムラもない鮮明な画像が得られた。
Using the transfer roller manufactured as described above, the transfer voltage was -5 kV, and the cleaning voltage was +1.5 kV.
When a line drawing, a solid black and a halftone image were formed using dry paper, a clear image was obtained without density unevenness and without spot-like transfer unevenness such as sand.

【0089】また、20万枚の耐久試験を行ったとこ
ろ、摩耗等による表面層破壊や、ヒビ割れ等の発生はな
く、初期と同様な結果が得られた。
Further, when a durability test was conducted on 200,000 sheets, there was no breakage of the surface layer due to abrasion or the like, and no cracks or the like were generated, and the same result as in the initial stage was obtained.

【0090】(実施例4)現像ローラを以下の様にして
製造した。
Example 4 A developing roller was manufactured as follows.

【0091】SUSのシャフトを円筒型内にセットし、
液状導電性シリコーンゴムコンパウンド(商品名SCL
35−09、東レ・ダウンコーニングシリコーン製)を
注型し、このローラ型全体を150℃で30min加熱
して、シリコーンゴムコンパウンドを加硫した。そし
て、加熱加硫した後、ローラ型から取り出して、2次加
硫により加硫剤の残渣を蒸発させ(200℃×4時
間)、導電性弾性体層を形成した。
Set the SUS shaft in the cylindrical mold,
Liquid conductive silicone rubber compound (trade name SCL
35-09, manufactured by Toray Down Corning Silicone), and the entire roller mold was heated at 150 ° C. for 30 minutes to vulcanize the silicone rubber compound. Then, after heating and vulcanization, it was taken out of the roller mold, and the residue of the vulcanizing agent was evaporated by secondary vulcanization (200 ° C. × 4 hours) to form a conductive elastic layer.

【0092】得られたローラーについて、シャフト及び
導電性弾性体層の合計の体積抵抗値を、23℃、60%
R.H.環境下に1週間放置後500V印加で測定した
所、1×105Ω・cmであった。また、ローラの寸法
は直径16φmm、長さ240mmであった。
With respect to the obtained roller, the total volume resistance of the shaft and the conductive elastic layer was adjusted to 23 ° C., 60%
R. H. It was 1 × 10 5 Ω · cm when measured by applying 500 V after being left for one week in an environment. The dimensions of the roller were 16 mm in diameter and 240 mm in length.

【0093】次に、被覆膜を形成した。即ち、自己乳化
型水溶性ウレタン樹脂(商品名スーパーフレックス46
0(固形分38%品)、第一工業製薬製)に、水溶性導
電性ポリマーとしてポリ(アニリンスルフォニック酸)
(商品名aqua PASS−01x(5%品)、三菱
レイヨン製)を添加した。配合量は、上記の塗料中の樹
脂(バインダー)成分に対し固形分質量比で40%とし
た。
Next, a coating film was formed. That is, a self-emulsifying water-soluble urethane resin (trade name: Superflex 46)
0 (38% solid content, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku) and poly (aniline sulfonic acid) as a water-soluble conductive polymer
(Trade name aqua PASS-01x (5% product), manufactured by Mitsubishi Rayon) was added. The compounding amount was 40% in terms of a solid content mass ratio with respect to the resin (binder) component in the above coating material.

【0094】この混合物を、実施例1と同様の方法で接
着処理を施した上記ローラ上に塗工し、実施例1と同様
に乾燥した。なお、ディップ回数は1回とした。膜厚は
40μmであった。
This mixture was applied on the roller which had been subjected to the bonding treatment in the same manner as in Example 1, and dried in the same manner as in Example 1. The number of dips was one. The film thickness was 40 μm.

【0095】得られたローラの体積抵抗値は4×106
Ω・cmで、表面粗さRzは9μmであった。なお、塗
膜としての体積抵抗値は2×107Ω・cmであった。
The volume resistance value of the obtained roller was 4 × 10 6
Ω · cm, and the surface roughness Rz was 9 μm. In addition, the volume resistance value as a coating film was 2 × 10 7 Ω · cm.

【0096】また、高温高湿(32℃×80%)および
低温低湿(10℃×15%)環境下で、電気抵抗値を測
定すると、環境変動による抵抗変動は0.7と極めて小
さかった。
When the electric resistance was measured in a high-temperature and high-humidity (32 ° C. × 80%) and low-temperature and low-humidity (10 ° C. × 15%) environment, the resistance fluctuation due to the environmental fluctuation was extremely small at 0.7.

【0097】更に、このローラを装置に組み込み、画質
評価すると、複写初期の画質は勿論、3万枚複写後も良
好な画像が得られた。このことから、長期にわたって鮮
明かつトナーフィルミングの発生しない画像が得られる
ことが分った。
Further, when this roller was incorporated into the apparatus and the image quality was evaluated, a good image was obtained after copying 30,000 sheets, as well as the image quality at the beginning of copying. From this, it was found that an image which was sharp and free from toner filming was obtained over a long period of time.

【0098】(実施例5)バインダーとして可溶性ナイ
ロン(商品名CM4000、東レ製)を用い、これをメ
タノール/水=85/15(容積比)に10%溶解さ
せ、さらに水溶性導電性ポリマーとしてポリ(アニリン
スルフォニック酸)(商品名aqua PASS−01
x(5%品)、三菱レイヨン製)を添加した。配合量と
しては、水溶性電導性ポリマーがバインダーの50%
(固形分質量比)となるようにした。
Example 5 Soluble nylon (trade name: CM4000, manufactured by Toray Co., Ltd.) was used as a binder, and 10% was dissolved in methanol / water = 85/15 (volume ratio). (Aniline sulfonic acid) (trade name aqua PASS-01)
x (5% product, manufactured by Mitsubishi Rayon). The amount of the water-soluble conductive polymer is 50% of the binder.
(Mass ratio of solid content).

【0099】被覆膜を形成するための原料を上記の混合
物に変更した以外は、実施例4と同様にローラを作製し
た。
A roller was produced in the same manner as in Example 4 except that the raw material for forming the coating film was changed to the above mixture.

【0100】最終的に得られたローラの体積抵抗値は1
×106Ω・cmで、表面粗さRzは約6μmであっ
た。なお、シャフト及び導電性弾性体層の合計の体積抵
抗値は1×105Ω・cmであり、塗膜としての体積抵
抗値は2×106Ω・cmであった。
The finally obtained roller had a volume resistance of 1
× 10 6 Ω · cm, and the surface roughness Rz was about 6 μm. The total volume resistance of the shaft and the conductive elastic layer was 1 × 10 5 Ω · cm, and the volume resistance of the coating film was 2 × 10 6 Ω · cm.

【0101】また、高温高湿(32℃×80%)及び低
温低湿(10℃×15%)環境下で、電気抵抗値を測定
すると、環境変動による抵抗変動は0.6と極めて小さ
かった。
When the electric resistance was measured in a high-temperature and high-humidity (32 ° C. × 80%) and low-temperature and low-humidity (10 ° C. × 15%) environment, the resistance fluctuation due to the environmental fluctuation was extremely small at 0.6.

【0102】更に、このローラを装置に組み込み、画質
評価すると、複写初期の画質は勿論、3万枚複写後も良
好な画像が得られた。このことから、長期にわたって鮮
明かつトナーフィルミングの発生しない画像が得られる
ことが分った。
Further, when this roller was incorporated in the apparatus and the image quality was evaluated, a good image was obtained after copying 30,000 sheets as well as the image quality at the initial stage of copying. From this, it was found that an image which was sharp and free from toner filming was obtained over a long period of time.

【0103】[0103]

【発明の効果】以上述べたように、芯部に良導体のシャ
フトの外周に導電性弾性体層を有し、シャフト及び導電
性弾性体層よりも体積抵抗値の大きい被覆膜を導電性弾
性体層の外周に設け、感光体もしくは転写用紙に対して
接触しながら所定の極性および電位を付与する導電性ロ
ーラにおいて、被覆膜を水溶性導電性ポリマー及びバイ
ンダーの混合物より形成することにより、表面の抵抗ム
ラが小さく、表面性が平滑であり、したがって感光体等
への損傷が少なく、均一帯電が可能で、耐リーク性に優
れ、かつ耐久性に優れた帯電部材、及びそれを用いた電
子写真記録装置などの画像形成装置を提供することがで
きる。
As described above, the core has the conductive elastic layer on the outer periphery of the shaft of a good conductor, and the coating film having a larger volume resistance value than the shaft and the conductive elastic layer is formed by the conductive elastic layer. Provided on the outer periphery of the body layer, in a conductive roller that imparts a predetermined polarity and potential while contacting the photoconductor or transfer paper, by forming a coating film from a mixture of a water-soluble conductive polymer and a binder, A charging member which has a small resistance unevenness on the surface, has a smooth surface property, and therefore has little damage to the photoreceptor, etc., is capable of uniform charging, has excellent leak resistance, and has excellent durability. An image forming apparatus such as an electrophotographic recording apparatus can be provided.

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

【図1】本発明の導電性ローラの構造例を説明するため
の模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a structural example of a conductive roller of the present invention.

【図2】本発明における電子写真記録装置の構造例を説
明するための模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a structural example of an electrophotographic recording apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体 1a 感光層 1b 導電性支持体層 1d 支軸 2 帯電ローラ 2b 導電性弾性体層 2c 芯金(シャフト) 2d 被覆膜 3 電源 3a 摺捺電源 10 感光手段 11 現像手段 12 転写手段 13 クリーニング手段 14 転写材 21 シャフト 22 導電性弾性体層 23 被覆膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoreceptor 1a Photosensitive layer 1b Conductive support layer 1d Support shaft 2 Charging roller 2b Conductive elastic layer 2c Metal core (shaft) 2d Coating film 3 Power supply 3a Printing power supply 10 Photosensitive means 11 Developing means 12 Transfer means 13 Cleaning means 14 Transfer material 21 Shaft 22 Conductive elastic layer 23 Coating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H035 AA15 2H077 AD06 FA13 FA16 FA22 FA26 FA27 2H200 FA09 HA03 HB12 HB22 HB45 HB46 HB47 JA02 JA25 JA26 JA27 JB10 MA01 MA03 MB01 MC01 3J103 AA02 AA14 AA51 BA41 FA12 FA18 FA30 GA52 GA57 GA58 GA66 GA74 HA04 HA20 HA53 HA60  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H035 AA15 2H077 AD06 FA13 FA16 FA22 FA26 FA27 2H200 FA09 HA03 HB12 HB22 HB45 HB46 HB47 JA02 JA25 JA26 JA27 JB10 MA01 MA03 MB01 MC01 3J103 AA02 AA14 AA51 GA41 GA18 GA30 GA66 GA74 HA04 HA20 HA53 HA60

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、良導体シャフトの外周に導
電性弾性体層および被覆膜が、この順に積層されてなる
導電性ローラにおいて、該被覆膜の体積抵抗値の大きさ
は、該シャフト及び該導電性弾性体層全体での体積抵抗
値の大きさより大きく、該被覆膜は水溶性導電性ポリマ
ーを含有していることを特徴とする導電性ローラ。
At least in a conductive roller having a conductive elastic layer and a coating film laminated in this order on the outer periphery of a good conductor shaft, the magnitude of the volume resistance of the coating film is determined by the shaft and the shaft. A conductive roller, wherein the coating film contains a water-soluble conductive polymer which is larger than the volume resistance value of the entire conductive elastic layer.
【請求項2】 前記水溶性導電性ポリマーは、アニリン
系導電性ポリマーであることを特徴とする請求項1記載
の導電性ローラ。
2. The conductive roller according to claim 1, wherein the water-soluble conductive polymer is an aniline-based conductive polymer.
【請求項3】 前記アニリン系導電性ポリマーは、ポリ
(アニリンスルフォニック酸)であることを特徴とする
請求項2記載の導電性ローラ。
3. The conductive roller according to claim 2, wherein the aniline-based conductive polymer is poly (aniline sulfonic acid).
【請求項4】 前記被覆膜はバインダーを含んでなり、
該バインダーはポリウレタン及びポリアミドの少なくと
も一方から主になることを特徴とする請求項1乃至3何
れかに記載の導電性ローラ。
4. The coating film comprises a binder,
4. The conductive roller according to claim 1, wherein the binder is mainly made of at least one of polyurethane and polyamide.
【請求項5】 前記被覆膜はバインダーを含んでなり、
該バインダーは水、アルコール系溶剤および、これらの
混合液からなる群より選ばれる少なくとも1種の溶媒に
可溶であることを特徴とする請求項1乃至4何れかに記
載の導電性ローラ。
5. The coating film comprises a binder,
The conductive roller according to any one of claims 1 to 4, wherein the binder is soluble in at least one solvent selected from the group consisting of water, an alcohol-based solvent, and a mixture thereof.
【請求項6】 前記水溶性導電性ポリマーの前記バイン
ダーに対する配合量は、10質量%以上50質量%以下
であることを特徴とする請求項4又は5記載の導電性ロ
ーラ。
6. The conductive roller according to claim 4, wherein a blending amount of the water-soluble conductive polymer with respect to the binder is 10% by mass or more and 50% by mass or less.
【請求項7】 請求項1乃至6何れかに記載の導電性ロ
ーラよりなる帯電部材が配設されることを特徴とする電
子写真記録装置。
7. An electrophotographic recording apparatus, comprising a charging member comprising the conductive roller according to claim 1.
【請求項8】 前記帯電部材は、帯電ローラ、転写ロー
ラ、現像ローラ及び除電ローラからなる群より選ばれる
少なくとも1種のローラであることを特徴とする請求項
7記載の電子写真記録装置。
8. The electrophotographic recording apparatus according to claim 7, wherein said charging member is at least one kind of roller selected from the group consisting of a charging roller, a transfer roller, a developing roller and a charge removing roller.
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