JP2002311687A - Electrification roller - Google Patents

Electrification roller

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JP2002311687A
JP2002311687A JP2001120097A JP2001120097A JP2002311687A JP 2002311687 A JP2002311687 A JP 2002311687A JP 2001120097 A JP2001120097 A JP 2001120097A JP 2001120097 A JP2001120097 A JP 2001120097A JP 2002311687 A JP2002311687 A JP 2002311687A
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JP
Japan
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charging roller
conductive
quaternary phosphonium
tube
polymer composition
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Application number
JP2001120097A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Takenaka
正明 竹中
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Canon Chemicals Inc
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Canon Chemicals Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrification roller having a surface layer and/or an intermediate layer having high uniformity of the resistance and little environmental dependence. SOLUTION: The electrification roller is used by bringing into contact with an image carrying body possessed by an electrophotographic device or an electrostatic recording device and is produced by applying the following ionic conductive tube on an elastic layer. The ionic conductive tube is made of a polymer composition containing (A) a polymer selected from a group consisting of polyurethane, polyamide and polyester thermoplastic elastomers and (B) a quaternary phosphonium salt having at least three phenyl groups coupled to phosphorus atoms in the molecule.

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、電子写真装置や静
電記録装置などの主要部品である帯電ローラに関し、さ
らに詳しくは、イオン導電性チューブを弾性層上に被覆
して、表層および/または中間層を形成した帯電ローラ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging roller, which is a main component of an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus, and the like. The present invention relates to a charging roller having an intermediate layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機、プリンタ等の電子写真装置や静
電記録装置などの画像形成装置において、電子写真感光
体、静電記録誘電体などの像担持体面に当接させて、該
像担持体面を所定の電位に均一に帯電処理する手段とし
て帯電ローラが使用される。帯電ローラは、中心に設け
た芯金と、その周囲に円筒状に設けた導電性の弾性層
と、さらにその外周に設けた表層などからなる多層構造
体である。弾性層および表層の間に、さらに中間層など
複数の薄層を設ける方法も知られている。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer, or an electrostatic recording apparatus, an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric is brought into contact with the surface of the image carrier. A charging roller is used as a means for uniformly charging a body surface to a predetermined potential. The charging roller is a multilayer structure including a core provided at the center, a conductive elastic layer provided in a cylindrical shape around the core, and a surface layer provided on the outer periphery. It is also known to provide a plurality of thin layers such as an intermediate layer between the elastic layer and the surface layer.

【0003】上記表層の主要な役割は、(1)軸方向お
よび周方向抵抗の均一性の向上、(2)トナー粒子や紙
粉などへの離型性を高め固着を防止することなどであ
る。また上記中間層などを設ける場合に期待される主要
な役割は、(1)弾性層などから表層などへのオイルや
可塑剤などの移行防止、(2)ローラの機能向上のため
の半径方向抵抗分布の最適化、(3)軸方向および周方
向抵抗の均一性の向上などである。
The main role of the surface layer is to (1) improve the uniformity of the resistance in the axial and circumferential directions, and (2) improve the releasability of toner particles and paper powder to prevent sticking. . The main roles expected when the intermediate layer and the like are provided are (1) prevention of migration of oil and plasticizer from the elastic layer and the like to the surface layer, and (2) radial resistance for improving the function of the roller. Optimization of distribution, and (3) improvement of uniformity of axial and circumferential resistances.

【0004】上記表層および中間層の役割のうちで、抵
抗の均一性の向上が特に重要である。導電性弾性層が不
均一な導電状態であっても、それを表層と中間層または
表層単独によって均一化しようという考え方である。一
般に上記弾性層、表層および中間層などに用いられるゴ
ムまたは樹脂などのマトリックス重合体自体は絶縁体で
あるので、これらに導電性を付与するために、通常はカ
ーボンブラックや黒鉛等の炭素微粒子、Sn−Sb系や
Zn−Al系等の複合金属酸化物微粒子などの電子伝導
性を有する導電性微粒子が充填される。その場合、どの
ような分散手段を用いても、重合体中の導電性微粒子の
分散状態に微視的な不均一を生じることが避けられな
い。このような微視的不均一の例として、カーボンブラ
ックのアグロメレーションによるネットワークの形成が
知られている。分散の不均一の結果、局所的に電流の流
れやすい微視的導電経路が形成され、抵抗の均一性が損
なわれ、その影響は画質の低下などとなってあらわれ
る。
[0004] Among the roles of the surface layer and the intermediate layer, it is particularly important to improve the uniformity of the resistance. The idea is that even if the conductive elastic layer is in a non-uniform conductive state, it is to be made uniform by the surface layer and the intermediate layer or the surface layer alone. In general, the elastic layer, the matrix polymer itself such as rubber or resin used for the surface layer and the intermediate layer is an insulator, in order to impart conductivity to these, usually carbon fine particles such as carbon black and graphite, Electron-conductive fine particles such as Sn-Sb-based and Zn-Al-based composite metal oxide fine particles are filled. In that case, no matter what dispersing means is used, it is inevitable that the dispersion state of the conductive fine particles in the polymer becomes microscopically nonuniform. As an example of such microscopic unevenness, formation of a network by agglomeration of carbon black is known. As a result of the non-uniform dispersion, a microscopic conductive path where a current easily flows locally is formed, the uniformity of the resistance is impaired, and the effect appears as a decrease in image quality.

【0005】一方、より均一性の高い分散または溶解が
期待でき、したがって、抵抗の均一性の向上が期待でき
る手段として、金属塩、四級アンモニウム塩、四級ホス
ホニウム塩、金属錯体などの電解質を重合体に添加する
ことによりイオン導電性を付与する方法が検討されてき
た(例えば、特開平10−48942号公報、特開平9
−101652号公報、特開平9−302232号公
報、特開平9−27215号公報、特開平8−2209
00号公報など)。これらの方法では、一般にイオン導
電性を付与することで重合体の吸湿性が増大することが
知られており、その結果、抵抗の湿度依存性が高くな
り、したがって画質が環境条件により大きく左右される
という重大な問題を生ずる。吸湿性が高くなる原因とし
て、2つの要因が考えられる。第一に、イオン導電性を
発現するには、マトリックス重合体は電解質をイオン解
離する能力を有していなければならず、そのためには極
性基を密に含んでいなければならない。このような重合
体は一般に水に対する親和性が強く、吸湿しやすい。第
二に、一般に電解質自体が水に対する強い親和性を持ち
水溶性であるとともに、ときには潮解性を示す場合もあ
るので、イオン導電性重合体の吸湿性をさらに高めるこ
とになる。
On the other hand, as a means that can be expected to achieve more uniform dispersion or dissolution and therefore to improve the uniformity of resistance, electrolytes such as metal salts, quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, and metal complexes are used. Methods of imparting ionic conductivity by adding to a polymer have been studied (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
-101652, JP-A-9-302232, JP-A-9-27215, JP-A-8-2209
No. 00 publication). In these methods, it is generally known that by imparting ionic conductivity, the hygroscopicity of the polymer is increased, and as a result, the humidity dependence of the resistance is increased, and thus the image quality is greatly affected by environmental conditions. A serious problem. Two factors can be considered as causes of the increase in the hygroscopicity. First, in order to exhibit ionic conductivity, the matrix polymer must have the ability to ionically dissociate the electrolyte, and must therefore contain polar groups densely. Such a polymer generally has a strong affinity for water and easily absorbs moisture. Second, the electrolyte itself generally has a strong affinity for water, is water-soluble, and sometimes exhibits deliquescence, so that the hygroscopicity of the ionic conductive polymer is further enhanced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みてなされたものであり、抵抗の均一性が高く、環境依
存性が少ない表層および/または中間層を有する帯電ロ
ーラを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a charging roller having a surface layer and / or an intermediate layer having high resistance uniformity and low environmental dependency. With the goal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、電子写真装置
または静電記録装置が有する像担持体面に当接させて使
用する帯電ローラであって、(A)ポリウレタン系、ポ
リアミド系およびポリエステル系熱可塑性エラストマー
からなる群から選ばれた重合体、および(B)分子内に
燐原子に結合した少なくとも3個のフェニル基を有する
四級ホスホニウ塩を含有する重合体組成物により形成さ
れたイオン導電性チューブを、弾性層上に被覆してなる
ことを特徴とする帯電ローラを提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a charging roller used in contact with the surface of an image bearing member of an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus. Ionic conductivity formed by a polymer selected from the group consisting of thermoplastic elastomers, and (B) a polymer composition containing a quaternary phosphonium salt having at least three phenyl groups bonded to a phosphorus atom in the molecule. The present invention provides a charging roller characterized in that a conductive tube is coated on an elastic layer.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】次に、本発明の帯電ローラを構成
要件別に詳述する。
Next, the charging roller of the present invention will be described in detail for each constituent element.

【0009】<四級ホスホニウム塩>金属塩、四級アン
モニウム塩、四級ホスホニウム塩、金属錯体などの電解
質の中には、極性基を有するマトリックス重合体に溶解
して分子レベルで均一な複合体を生成し、キャリヤーイ
オンを発生してイオン導電性を発現させるものが存在す
ることは公知である。そのような複合体の抵抗は高度に
均一性が高いことが期待できる。
<Quaternary Phosphonium Salts> Some electrolytes such as metal salts, quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, and metal complexes are dissolved in a matrix polymer having a polar group and are uniform at the molecular level. It is known that there is a compound that generates cations and generates carrier ions to express ionic conductivity. The resistance of such composites can be expected to be highly uniform.

【0010】一方、帯電ローラの表層と中間層または表
層単独に要求される体積抵抗率の範囲は、通常106
1011Ω・cmであるが、この範囲の抵抗を実現するに
は、上記電解質を多量に添加することが必要である。と
ころが、電解質は一般に水との親和性が強く、上記複合
体の吸湿性(または吸水率)は、マトリックス重合体の
それよりも高くなり、したがって抵抗の湿度依存性が強
くなる。水との親和性が少ない電解質が望まれるゆえん
である。
On the other hand, the range of the volume resistivity required for the surface layer and the intermediate layer of the charging roller or the surface layer alone is usually 10 6 to 10 6 .
Although it is 10 11 Ω · cm, it is necessary to add a large amount of the above electrolyte in order to realize a resistance in this range. However, the electrolyte generally has a strong affinity for water, and the hygroscopicity (or water absorption rate) of the composite becomes higher than that of the matrix polymer, and therefore, the humidity dependence of resistance becomes strong. This is because an electrolyte having a low affinity for water is desired.

【0011】イオン導電性重合体が水を吸収することに
より抵抗が低下する主要な原因は、イオンへの水の強い
配位能により、マトリックス重合体に溶解した電解質の
解離度が高まり、その結果キャリヤーイオン濃度が増加
することにあると推定される。もし、少量の添加で低抵
抗を実現できる電解質が存在するとすれば、それはマト
リックス重合体中での解離度が元来十分に高いことを意
味しており、水の吸収による解離度の上昇が比較的少な
く、したがって抵抗の湿度依存性が低下するであろうこ
とが期待できる。
A major cause of the decrease in resistance due to the absorption of water by the ionic conductive polymer is that the strong coordination of water to ions increases the degree of dissociation of the electrolyte dissolved in the matrix polymer. It is presumed that the carrier ion concentration increases. If there is an electrolyte that can achieve low resistance with a small amount of addition, it means that the degree of dissociation in the matrix polymer is inherently sufficiently high. We can expect that the humidity dependence of resistance will be reduced.

【0012】同様に、水との親和性が少ない電解質が存
在するとすれば、それは水の配位能がその特定の電解質
に対して弱いことを意味しており、吸湿による解離度の
上昇は少なく、したがって抵抗の湿度依存性が小さいで
あろうことが期待できる。
Similarly, if there is an electrolyte having a low affinity for water, it means that the coordination ability of water is weak for the specific electrolyte, and the increase in the degree of dissociation due to moisture absorption is small. Therefore, it can be expected that the humidity dependency of the resistance will be small.

【0013】多くの電解質を探索した結果、分子内に燐
原子に結合した少なくとも3個のフェニル基を有する四
級ホスホニウム塩が、比較的少量の添加で低抵抗を実現
でき、かつ水との親和性が極めて小さく、水にほとんど
溶解せず、ポリウレタン系、ポリアミド系およびポリエ
ステル系熱可塑性エラストマーなどの重合体に溶解して
均一な複合体を形成するなどの、特異的性質を有する優
れた電解質であることを見いだし、本発明を完成させ
た。上記の特異的性質は、燐原子に結合した、分子内の
少なくとも3個のフェニル基により発現すると考えられ
る。例えば、トリ(n−オクチル)エチルホスホニウム
・ブロマイドなどの長鎖アルキル基を3個有する四級ホ
スホニウム塩であっても、水に溶解するなど水との親和
性が大きいことと比較すれば、フェニル基の特異的な効
果は明らかである。
As a result of searching for many electrolytes, it was found that a quaternary phosphonium salt having at least three phenyl groups bonded to a phosphorus atom in a molecule can realize low resistance with a relatively small amount of addition, and has an affinity for water. Excellent electrolyte with unique properties, such as extremely low solubility, almost insoluble in water, and dissolution in polymers such as polyurethane, polyamide and polyester thermoplastic elastomers to form a uniform composite. They found something and completed the present invention. It is believed that the above specific properties are expressed by at least three phenyl groups in the molecule attached to the phosphorus atom. For example, even if a quaternary phosphonium salt having three long-chain alkyl groups such as tri (n-octyl) ethylphosphonium bromide is compared with that having a high affinity for water, such as dissolution in water, it is phenyl. The specific effect of the group is clear.

【0014】さらに、一般に四級ホスホニウム塩は耐熱
性が高く、300℃程度以下の温度では分解しないこと
が知られている。したがって、高温での溶融混練法によ
り上記各種熱可塑性重合体に四級ホスホニウム塩を混合
して所望のイオン導電性重合体組成物を製造することが
でき、同様の理由により、該重合体組成物を射出成形法
や押し出し成形法などの高温を要する方法により成形加
工することができる。その結果、上記イオン導電性重合
体組成物を安価に製造することができ、かつ、幅広く利
用することができる。いうまでもなく、上記イオン導電
性重合体組成物を有機溶媒に溶解して塗料として利用す
るなど、他の加工法を採用することも可能である。
Further, it is generally known that quaternary phosphonium salts have high heat resistance and do not decompose at a temperature of about 300 ° C. or less. Therefore, a desired ionic conductive polymer composition can be produced by mixing a quaternary phosphonium salt with the above-mentioned various thermoplastic polymers by a melt-kneading method at a high temperature, and for the same reason, the polymer composition can be produced. Can be formed by a method requiring a high temperature such as an injection molding method or an extrusion molding method. As a result, the ionic conductive polymer composition can be manufactured at low cost and can be widely used. Needless to say, other processing methods such as dissolving the ion-conductive polymer composition in an organic solvent and using the composition as a coating material can also be employed.

【0015】本発明において使用される燐原子に結合し
た少なくとも3個のフェニル基を有する四級ホスホニウ
ム塩としては、例えば、テトラフェニルホスホニウム
塩、エチルトリフェニルホスホニウム塩、ブチルトリフ
ェニルホスホニウム塩、ベンジルトリフェニルホスホニ
ウム塩、およびメチルトリフェニルホスホニウム塩など
が好適である。これらの中の二種以上の混合物も本発明
において使用することができる。上記四級ホスホニウム
塩のうちで、テトラフェニルホスホニウム塩については
既存化学物質として公示されており、かつ水への親和性
が著しく低い点で特に好ましい。アニオンとしては、臭
素、塩素、ヨウ素などのハロゲンアニオン、4フッ化ホ
ウ素アニオン、および6フッ化燐アニオンなどが好まし
い。
The quaternary phosphonium salt having at least three phenyl groups bonded to a phosphorus atom used in the present invention includes, for example, a tetraphenylphosphonium salt, an ethyltriphenylphosphonium salt, a butyltriphenylphosphonium salt, a benzyltriphenylphosphonium salt. Phenylphosphonium salts and methyltriphenylphosphonium salts are preferred. Mixtures of two or more of these can also be used in the present invention. Among the above quaternary phosphonium salts, tetraphenylphosphonium salts are publicly known as existing chemical substances, and are particularly preferable because they have extremely low affinity for water. As the anion, a halogen anion such as bromine, chlorine and iodine, a boron tetrafluoride anion and a phosphorus hexafluoride anion are preferable.

【0016】本発明において使用される上記各種の四級
ホスホニウム塩は融点が206〜315℃の範囲にある
白色結晶であるが、融点以下の温度、例えば上記熱可塑
性エラストマーの加工適温である180〜220℃にお
いて混合し、溶融混練すると、上記四級ホスホニウム塩
は熱可塑性エラストマーに溶解して均一な複合体、すな
わち上記イオン導電性重合体組成物を生成する。
The above-mentioned various quaternary phosphonium salts used in the present invention are white crystals having a melting point in the range of 206 to 315 ° C., but a temperature lower than the melting point, for example, 180 to 180 ° C., which is suitable for processing the thermoplastic elastomer. When mixed at 220 ° C. and melt-kneaded, the quaternary phosphonium salt dissolves in the thermoplastic elastomer to form a uniform composite, that is, the ionic conductive polymer composition.

【0017】本発明においては、ポリウレタン系、ポリ
アミド系およびポリエステル系熱可塑性エラストマーな
どのマトリックス重合体100質量部に対して、上記四
級ホスホニウム塩0.2〜5質量部を添加してイオン導
電性重合体組成物を得る。0.2質量部未満では十分な
低抵抗が実現できない。5質量部を越えると四級ホスホ
ニウム塩の一部がマトリックス重合体に溶解しなくな
り、不均一になるとか、ブルーミングが起こるといった
問題が生ずる。
In the present invention, 0.2 to 5 parts by weight of the above quaternary phosphonium salt is added to 100 parts by weight of a matrix polymer such as a polyurethane-based, polyamide-based, or polyester-based thermoplastic elastomer to obtain an ionic conductive material. Obtain a polymer composition. If the amount is less than 0.2 parts by mass, a sufficiently low resistance cannot be realized. If the amount is more than 5 parts by mass, a part of the quaternary phosphonium salt will not be dissolved in the matrix polymer, causing problems such as unevenness and blooming.

【0018】<重合体>本発明で、イオン導電性重合体
組成物のためのマトリックス重合体として用いられるポ
リウレタン系、ポリアミド系およびポリエステル系熱可
塑性エラストマーは、いずれもハードセグメントとソフ
トセグメントからなるブロック共重合体である。このう
ち、ソフトセグメントは通常ポリエーテルセグメントで
あり、ハードセグメントはそれぞれポリウレタン、ポリ
アミドまたはポリエステルセグメントである。このよう
に上記3種の熱可塑性エラストマーはポリエーテルセグ
メントをソフトセグメントとして含む点で共通してい
る。ポリエーテルは骨格中にエーテル結合を有するポリ
マーであり、電解質を溶解、解離してキャリヤーを生成
させるのに必要なイオンへの配位能と、生成キャリヤー
を速く移動させるための分子鎖の速い運動、すなわち比
較的低いガラス転移点Tgを兼ね備えている。このよう
な性質はイオン導電性を発現させるため必要とされるも
のであり、適当な電解質が存在すれば、ハードセグメン
トを含む重合体全体としてのイオン導電性を発現させる
ことができる。このような性質を備えたソフトセグメン
トとしては、上記エーテル結合以外にエステル、カーボ
ネート、アミンおよびスルフィド結合などを有するセグ
メントが知られており、本発明で使用されるマトリック
ス重合体のソフトセグメントとして好適であるが、化学
的安定性や機械的性質などの点でエーテル結合およびカ
ーボネート結合が優れている。
<Polymer> In the present invention, the polyurethane-based, polyamide-based, and polyester-based thermoplastic elastomers used as the matrix polymer for the ion-conductive polymer composition are each composed of a block comprising a hard segment and a soft segment. It is a copolymer. The soft segment is usually a polyether segment, and the hard segment is a polyurethane, polyamide or polyester segment, respectively. As described above, the three types of thermoplastic elastomers are common in that they include a polyether segment as a soft segment. Polyether is a polymer with an ether bond in the skeleton.It coordinates the ions necessary to dissolve and dissociate the electrolyte and generate carriers, and fast movement of the molecular chains to move the generated carriers quickly. That is, it has a relatively low glass transition point Tg. Such a property is required for developing ionic conductivity, and if an appropriate electrolyte is present, the ionic conductivity of the polymer as a whole including the hard segment can be developed. As the soft segment having such properties, a segment having an ester, a carbonate, an amine, a sulfide bond or the like in addition to the ether bond is known, and is suitable as a soft segment of the matrix polymer used in the present invention. However, ether bonds and carbonate bonds are superior in terms of chemical stability and mechanical properties.

【0019】上記ポリエーテルセグメントを生成するた
めの出発原料であるポリエーテルポリオールとしては、
エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびそれ以上
の高級エポキシドなどの開環重合により得られる1,2
−エポキシドポリマー(PEG,PPGなど)、および
テトラヒドロフランなどの環状エーテルの開環重合によ
り得られるポリテトラメチレンエーテルグリコール(P
TMEG)などが好適である。
The polyether polyol which is a starting material for producing the above polyether segment includes:
1,2 obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide, propylene oxide and higher epoxides and the like.
Polytetramethylene ether glycol (P) obtained by ring-opening polymerization of an epoxide polymer (PEG, PPG, etc.) and a cyclic ether such as tetrahydrofuran;
TMEG) and the like are preferable.

【0020】上記重合体の具体例として、ポリウレタン
系熱可塑性エラストマーのパンデックス(大日本インキ
化学工業社製)、エラストラン(武田バーディッシェウ
レタン工業社製)、ミラクトラン(日本ミラクトラン社
製)、デスモパン(バイエル社製)、クラミロン(クラ
レ社製)、エステン(協和発酵社製)およびレザミン
(大日精化工業社製)など、ポリアミド系熱可塑性エラ
ストマーのダイアミドPAE(ダイセル・ヒュルス社
製)、UBEナイロン(宇部興産社製)、グリラックス
(大日本インキ化学工業社製)およびペバックス(東レ
社製)など、ポリエステル系熱可塑性エラストマーのハ
イトレル(東レ・デュポン社製)、プリマロイ(三菱化
学社製)、ヌーベラン(帝人社製)、グリラックス(大
日本インキ化学工業社製)およびペルプレン(東洋紡績
社製)などが挙げられる。
Specific examples of the above polymers include polyurethane thermoplastic elastomers Pandex (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Elastran (manufactured by Takeda Birdish Urethane Industries, Ltd.), milactran (manufactured by Nippon Milactran), Polyamide-based thermoplastic elastomers such as Desmopan (manufactured by Bayer), Chramylon (manufactured by Kuraray), Esten (manufactured by Kyowa Hakko Co., Ltd.) and Rezamin (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) Nylon (manufactured by Ube Industries), Gleek (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Pebax (manufactured by Toray Industries), and other polyester-based thermoplastic elastomers Hytrel (manufactured by Dupont Toray), Primaloy (manufactured by Mitsubishi Chemical) , Nuberan (manufactured by Teijin Limited), Gleek (Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) ) And PELPRENE (manufactured by Toyobo Co., Ltd.), and the like.

【0021】<帯電ローラ>本発明は、電子写真装置や
静電記録装置が有する像担持体面に当接させて使用する
帯電ローラであって、表層および中間層のうちの少なく
とも1層を、中間層がない場合には表層を、上述のイオ
ン導電性重合体組成物を押し出し成形することにより製
造したイオン導電性チューブを弾性層上に被覆すること
により、形成した帯電ローラを提供するものである。
<Charging Roller> The present invention relates to a charging roller used in contact with the surface of an image carrier of an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, wherein at least one of a surface layer and an intermediate layer is formed as an intermediate layer. When there is no layer, the charging roller formed by coating the surface layer with an ion-conductive tube produced by extruding the above-described ion-conductive polymer composition onto the elastic layer is provided. .

【0022】上述のように、導電性弾性層上に形成され
る中間層および表層はそれぞれ前記のような役割を有し
ているが、中間層がなく表層だけの場合もある。本発明
のイオン導電性重合体組成物により成形されたイオン導
電性チューブは中間層および表層のいずれか一方または
両方に使用することができる。また、中間層または表層
のいずれか一方に、電子伝導性微粒子を充填した電子伝
導性重合体組成物からなるチューブを用いることもでき
る。中間層および表層に用いるマトリックス重合体は、
それぞれ同種であってもよく、異種であってもよい。な
お、電子伝導性微粒子を充填した電子伝導性重合体組成
物の場合には、マトリックス重合体に対する制約は特に
ない。上記イオン導電性チューブの内側または外側を導
電性塗料によりコートすることもできる。
As described above, the intermediate layer and the surface layer formed on the conductive elastic layer have the respective roles as described above. However, there are cases where there is no intermediate layer and only the surface layer is provided. The ion-conductive tube formed from the ion-conductive polymer composition of the present invention can be used for one or both of the intermediate layer and the surface layer. Further, a tube made of an electron conductive polymer composition in which either the intermediate layer or the surface layer is filled with electron conductive fine particles can be used. The matrix polymer used for the intermediate layer and the surface layer is
Each may be the same or different. In the case of an electron conductive polymer composition filled with electron conductive fine particles, there is no particular restriction on the matrix polymer. The inside or outside of the ion conductive tube may be coated with a conductive paint.

【0023】<チューブ>中心に設けた芯金の周囲に円
筒状に設けた導電性の弾性層は、適度の弾性を保持させ
ることにより、像担持体面と帯電ローラとのニップ幅を
適正にし、帯電均一性を確保する役割を担っている。適
度の弾性を保持させるためには硬度を下げることが必要
であり、弾性層を発泡ゴムで形成する方法、弾性層用ゴ
ム材料にオイルや可塑剤等の軟化剤を添加する方法など
が知られている。発泡ゴムの場合には弾性層の表面粗さ
が著しく大きくなり、軟化剤を使用する場合には、それ
らが移行して像担持体面を汚染するなどの問題が生ず
る。厚さ50〜500μmのチューブにより、上記弾性
層を被覆して表層および/または中間層を形成した場
合、上記二つの問題はいずれも解決される。すなわち、
表面が平滑で、軟化剤の移行が阻止された帯電ローラを
得ることができる。
<Tube> A conductive elastic layer provided in a cylindrical shape around a metal core provided at the center maintains a proper elasticity so that the nip width between the surface of the image bearing member and the charging roller is adjusted appropriately. It plays a role in ensuring charging uniformity. It is necessary to lower the hardness in order to maintain appropriate elasticity, and a method of forming an elastic layer with foamed rubber, a method of adding a softener such as an oil or a plasticizer to a rubber material for the elastic layer, and the like are known. ing. In the case of foamed rubber, the surface roughness of the elastic layer becomes extremely large, and when a softening agent is used, there arises a problem that they migrate and contaminate the surface of the image carrier. When the surface layer and / or the intermediate layer is formed by covering the elastic layer with a tube having a thickness of 50 to 500 μm, both of the above two problems are solved. That is,
A charging roller having a smooth surface and in which migration of the softener is prevented can be obtained.

【0024】イオン導電性チューブの成形法は、ブロー
成形法、射出成形法および押し出し成形法が好ましく、
押し出し成形法が特に好適である。押し出し成形法は、
上記イオン導電性重合体組成物からなるペレットを18
0〜220℃に加熱溶融し、リング状のスリットを有す
るダイスから連続的に押し出し、冷却固化することによ
りチューブ状に成形する方法である。押し出し成形法は
環境問題を引き起こす可能性のある有機溶媒を使用しな
いという点でも優れている。
The method for forming the ion conductive tube is preferably a blow molding method, an injection molding method or an extrusion molding method.
Extrusion molding is particularly preferred. Extrusion molding method
Pellets comprising the ionic conductive polymer composition were mixed with 18
This is a method of heating and melting at 0 to 220 ° C., continuously extruding from a die having a ring-shaped slit, and cooling and solidifying to form a tube. Extrusion is also advantageous in that it does not use organic solvents that can cause environmental problems.

【0025】導電性チューブの体積抵抗率は、通常10
6〜1011Ω・cmの範囲にあり、107〜1010Ω・c
mの範囲が特に好ましい。106〜109Ω・cmの範囲
を上記四級ホスホニウム塩の添加だけで実現できない場
合などには、カーボンブラックなどの電子伝導性微粒子
を併用することができる。
The volume resistivity of the conductive tube is usually 10
In the range of 6 to 10 11 Ω · cm, 10 7 to 10 10 Ω · c
The range of m is particularly preferred. When the range of 10 6 to 10 9 Ω · cm cannot be realized only by adding the quaternary phosphonium salt, electron conductive fine particles such as carbon black can be used in combination.

【0026】弾性層をチューブで被覆するには、通常、
チューブにエアーを吹き込み、その外径を広げつつ、上
記芯金とその周囲に設けた弾性層などからなるローラ前
駆体を挿入する方法が採用される。
To cover the elastic layer with a tube,
A method is adopted in which air is blown into a tube to expand the outer diameter and insert a roller precursor composed of the core metal and an elastic layer provided around the core metal.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的
に説明するが、以下の実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0028】先ず、芯金上に円筒状の導電性弾性層を有
するローラ前駆体について説明する。金属芯金(SUS
φ6mm)の外周面上に、ケチェンブラック、発泡
剤、発泡助剤、軟化剤、補強剤および加硫剤等を適量配
合したEPDMコンパウンドを円筒状に成形し、加熱に
より発泡および加硫させた。研磨により形状を整え、厚
さ3mm、体積抵抗率が5×104Ω・cmのスポンジ
状導電性弾性層を有するローラ前駆体を得た。以下の実
施例および比較例において、上記ローラ前駆体の外周面
を表層と中間層または表層単独により被覆した帯電ロー
ラについて説明する。
First, a roller precursor having a cylindrical conductive elastic layer on a metal core will be described. Metal core (SUS
An EPDM compound containing an appropriate amount of Ketjen black, a foaming agent, a foaming aid, a softening agent, a reinforcing agent, a vulcanizing agent, etc. was molded into a cylindrical shape on the outer peripheral surface of φ6 mm), and foamed and vulcanized by heating. . The shape was adjusted by polishing to obtain a roller precursor having a sponge-like conductive elastic layer having a thickness of 3 mm and a volume resistivity of 5 × 10 4 Ω · cm. In the following Examples and Comparative Examples, a charging roller in which the outer peripheral surface of the roller precursor is covered with a surface layer and an intermediate layer or a surface layer alone will be described.

【0029】ローラ抵抗は、ローラ上に幅10mmのア
ルミ箔を巻き、芯金と該アルミ箔間に250Vの直流電
圧を印加し、電流を計測することにより、芯金−アルミ
箔間の抵抗を算出することにより測定した。ローラ抵抗
は以下の各環境で測定した。
The roller resistance is determined by winding a 10 mm wide aluminum foil on a roller, applying a 250 V DC voltage between the core metal and the aluminum foil, and measuring the current to determine the resistance between the core metal and the aluminum foil. It was measured by calculating. The roller resistance was measured in each of the following environments.

【0030】 標準環境 (N/N):23℃、 55%RH 高温高湿環境(H/H):32.5℃、80%RH 低温低湿環境(L/L):15℃、 10%RHStandard environment (N / N): 23 ° C., 55% RH High temperature and high humidity environment (H / H): 32.5 ° C., 80% RH Low temperature and low humidity environment (L / L): 15 ° C., 10% RH

【0031】上記各環境は湿度および温度が共に変化し
ているため、湿度依存性を分離して評価することはでき
ない。しかしながら、材料間の比較をするという目的に
対しては、温度の幅が比較的小さいことから、抵抗挙動
の違いは主として湿度依存性の違いによるとみなしても
問題はない。
In each of the above-mentioned environments, both humidity and temperature change, so that the humidity dependency cannot be separately evaluated. However, for the purpose of comparison between materials, there is no problem even if the difference in resistance behavior is mainly attributed to the difference in humidity dependence, since the temperature range is relatively small.

【0032】表層および中間層の吸湿性を表す指標とし
て吸水率を用いた。吸水率は、押し出し法により成形し
た厚さ200μm、または150μmのチューブを25
℃の水中に20時間浸漬し、重量変化を測定することに
より算出した。
The water absorption was used as an index indicating the hygroscopicity of the surface layer and the intermediate layer. The water absorption was measured using a 200 μm or 150 μm thick tube molded by extrusion.
It was immersed in water of 20 ° C. for 20 hours, and the change in weight was measured to calculate.

【0033】導電性ローラの抵抗の微視的均一性の評価
は、電子写真式プリンター用カートリッジに該導電性ロ
ーラを装着し、1.1kVの直流電圧のみを印加したと
きの初期出力画像の不均一性を目視により判定すること
により行った。
The evaluation of the microscopic uniformity of the resistance of the conductive roller was performed by evaluating the initial output image when the conductive roller was mounted on an electrophotographic printer cartridge and only a DC voltage of 1.1 kV was applied. The determination was made by visually determining the uniformity.

【0034】チューブの体積抵抗率は、上記N/N環境
において、絶縁抵抗計を用いて測定した。
The volume resistivity of the tube was measured using an insulation resistance meter in the above N / N environment.

【0035】(実施例1)ポリウレタン系熱可塑性エラ
ストマー(日本ミラクトラン社製、ミラクトランE38
5)100質量部に対してテトラフェニルホスホニウム
・ブロマイド(北興化学工業社製、TPP−PB)3質
量部および滑剤等の添加剤を配合し、加圧式ニーダーに
より200℃で10分間溶融混練し、イオン導電性重合
体組成物を得た。得られたイオン導電性重合体組成物を
押し出し機により、内径10mm、肉厚200μm、長
さ250mmのシームレスチューブに成形した。チュー
ブの体積抵抗率は4.0×107Ω・cm、吸水率は
1.2質量%であった。該シームレスチューブにエアー
を吹き込み、その外径を広げつつ、上記ローラ前駆体を
挿入することにより、弾性層をチューブ状イオン導電性
中間層により被覆した帯電ローラ中間体を得た。
(Example 1) Polyurethane thermoplastic elastomer (Milactran E38 manufactured by Nippon Miractran Co., Ltd.)
5) To 100 parts by mass, 3 parts by mass of tetraphenylphosphonium bromide (manufactured by Hokko Chemical Industry Co., Ltd., TPP-PB) and an additive such as a lubricant were blended, and the mixture was melt-kneaded at 200 ° C. for 10 minutes by a pressure kneader, An ionic conductive polymer composition was obtained. The obtained ionic conductive polymer composition was formed into a seamless tube having an inner diameter of 10 mm, a thickness of 200 μm, and a length of 250 mm by an extruder. The volume resistivity of the tube was 4.0 × 10 7 Ω · cm, and the water absorption was 1.2% by mass. Air was blown into the seamless tube, and the roller precursor was inserted while widening the outer diameter, to obtain a charging roller intermediate in which the elastic layer was covered with the tubular ion-conductive intermediate layer.

【0036】次に、水添SBS系熱可塑性エラストマー
(三菱化学社製、ラバロンSE8400)にケチェンブ
ラックの適量およびその他の添加剤を配合し、加圧式ニ
ーダーにより200℃で10分間溶融混練し、電子伝導
性重合体組成物を得た。得られた電子伝導性重合体組成
物を押し出し機により、内径10.5mm、肉厚150
μm、長さ250mmのシームレスチューブに成形し
た。チューブの体積抵抗率は3.7×108Ω・cm、
吸水率は1.0質量%であった。該シームレスチューブ
にエアーを吹き込み、その外径を広げつつ、上記中間層
により被覆した帯電ローラ中間体を挿入することによ
り、弾性層をチューブ状イオン導電性中間層およびチュ
ーブ状電子伝導性表層により被覆した帯電ローラを得
た。両端の余分のチューブを切除して本発明の帯電ロー
ラを完成させた。
Next, an appropriate amount of Ketjen black and other additives were blended with a hydrogenated SBS-based thermoplastic elastomer (Lavalon SE8400, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and melt-kneaded at 200 ° C. for 10 minutes using a pressure kneader. An electron conductive polymer composition was obtained. The obtained electron conductive polymer composition was extruded with an extruder to an inner diameter of 10.5 mm and a thickness of 150.
It was formed into a seamless tube having a length of 250 μm and a length of 250 μm. The volume resistivity of the tube is 3.7 × 10 8 Ω · cm,
The water absorption was 1.0% by mass. The elastic layer is covered with the tubular ion-conductive intermediate layer and the tubular electron-conductive surface layer by blowing air into the seamless tube and inserting the charging roller intermediate covered with the intermediate layer while expanding its outer diameter. The obtained charging roller was obtained. Excess tubes at both ends were cut off to complete the charging roller of the present invention.

【0037】(実施例2)ポリアミド系熱可塑性エラス
トマー(東レ社製、ペバックス4033SN01)10
0質量部に対してエチルトリフェニルホスホニウム・テ
トラフルオロボレート(日本化学工業社製)1質量部お
よび滑剤等の添加剤を配合し、加圧式ニーダーにより2
00℃で10分間溶融混練し、イオン導電性重合体組成
物を得た。得られたイオン導電性重合体組成物を押し出
し機により、内径10mm、肉厚150μm、長さ25
0mmのシームレスチューブに成形した。チューブの体
積抵抗率は2.2×108Ω・cm、吸水率は0.7質
量%であった。該シームレスチューブにエアーを吹き込
み、その外径を広げつつ、上記ローラ前駆体を挿入する
ことにより、弾性層をチューブ状イオン導電性表層によ
り被覆した帯電ローラを得た。両端の余分のチューブを
切除して本発明の帯電ローラを完成させた。
Example 2 Polyamide Thermoplastic Elastomer (Pebax 4033SN01, manufactured by Toray Industries, Inc.) 10
0 parts by mass of 1 part by mass of ethyltriphenylphosphonium tetrafluoroborate (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) and an additive such as a lubricant were blended, and 2 parts were added by a pressure kneader.
The mixture was melt-kneaded at 00 ° C. for 10 minutes to obtain an ion-conductive polymer composition. The obtained ion-conductive polymer composition was extruded by an extruder to an inner diameter of 10 mm, a thickness of 150 μm, and a length of 25 μm.
It was molded into a 0 mm seamless tube. The volume resistivity of the tube was 2.2 × 10 8 Ω · cm, and the water absorption was 0.7% by mass. Air was blown into the seamless tube, and the roller precursor was inserted while widening the outer diameter, thereby obtaining a charging roller having an elastic layer covered with a tubular ion-conductive surface layer. Excess tubes at both ends were cut off to complete the charging roller of the present invention.

【0038】(実施例3)ポリエステル系熱可塑性エラ
ストマー(東洋紡績社製、ペルプレンP55B)100
質量部に対してテトラフェニルホスホニウム・ブロマイ
ド(北興化学工業社製、TPP−PB)3質量部および
滑剤等の添加剤を配合し、加圧式ニーダーにより220
℃で10分間溶融混練し、イオン導電性重合体組成物を
得た。得られたイオン導電性重合体組成物を押し出し機
により、内径10mm、肉厚200μm、長さ250m
mのシームレスチューブに成形した。チューブの体積抵
抗率は3.3×107Ω・cm、吸水率は1.1質量%
であった。該シームレスチューブにエアーを吹き込み、
その外径を広げつつ、上記ローラ前駆体を挿入すること
により、弾性層をチューブ状イオン導電性中間層により
被覆した帯電ローラ中間体を得た。
Example 3 Polyester thermoplastic elastomer (Perprene P55B, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 100
3 parts by mass of tetraphenylphosphonium bromide (manufactured by Hokko Chemical Industry Co., Ltd., TPP-PB) and an additive such as a lubricant were blended with the parts by mass, and 220 parts were mixed by a pressure kneader.
The mixture was melted and kneaded at 10 ° C. for 10 minutes to obtain an ionic conductive polymer composition. The obtained ionic conductive polymer composition was extruded by an extruder to an inner diameter of 10 mm, a thickness of 200 μm, and a length of 250 m.
m seamless tube. The volume resistivity of the tube is 3.3 × 10 7 Ω · cm, and the water absorption is 1.1% by mass.
Met. Blow air into the seamless tube,
By inserting the roller precursor while expanding its outer diameter, a charging roller intermediate in which the elastic layer was covered with the tubular ion-conductive intermediate layer was obtained.

【0039】次に、実施例2で用いたのと同じチューブ
を、上記中間層により被覆した帯電ローラ中間体上に被
覆することにより、弾性層をチューブ状イオン導電性中
間層およびチューブ状イオン導電性表層により被覆した
帯電ローラを得た。両端の余分のチューブを切除して本
発明の帯電ローラを完成させた。
Next, the same tube as that used in Example 2 was coated on the intermediate charging roller covered with the above-mentioned intermediate layer, so that the elastic layer was formed into a tubular ion-conductive intermediate layer and a tubular ion-conductive intermediate layer. Thus, a charging roller covered with the surface layer was obtained. Excess tubes at both ends were cut off to complete the charging roller of the present invention.

【0040】(比較例1)ポリウレタン系熱可塑性エラ
ストマー(日本ミラクトラン社製、ミラクトランE38
5)にケチェンブラックの適量およびその他の添加剤を
配合し、加圧式ニーダーにより200℃で10分間溶融
混練し、電子伝導性重合体組成物を得た。得られた電子
伝導性重合体組成物を押し出し機により、内径10m
m、肉厚200μm、長さ250mmのシームレスチュ
ーブに成形した。チューブの体積抵抗率は4.5×10
7Ω・cm、吸水率は2.6質量%であった。該シーム
レスチューブにエアーを吹き込み、その外径を広げつ
つ、上記ローラ前駆体を挿入することにより、弾性層を
チューブ状電子伝導性中間層により被覆した帯電ローラ
中間体を得た。
(Comparative Example 1) Polyurethane thermoplastic elastomer (Milactran E38, manufactured by Nippon Milactran Co., Ltd.)
5) An appropriate amount of Ketjen Black and other additives were blended, and the mixture was melt-kneaded at 200 ° C. for 10 minutes using a pressure kneader to obtain an electron conductive polymer composition. The obtained electron conductive polymer composition was extruded by an extruder to an inner diameter of 10 m.
m, a seamless tube having a thickness of 200 μm and a length of 250 mm. The volume resistivity of the tube is 4.5 × 10
7 Ω · cm, and the water absorption was 2.6% by mass. Air was blown into the seamless tube, and the roller precursor was inserted while expanding the outer diameter of the seamless tube to obtain a charging roller intermediate in which the elastic layer was covered with the tubular electron conductive intermediate layer.

【0041】次に、実施例1の表層で用いたのと同じチ
ューブを、上記中間層により被覆した帯電ローラ中間体
上に被覆することにより、弾性層をチューブ状電子伝導
性中間層およびチューブ状電子伝導性表層により被覆し
た帯電ローラを得た。両端の余分のチューブを切除して
帯電ローラを完成させた。
Then, the same tube as that used in the surface layer of Example 1 was coated on the charging roller intermediate covered with the above-mentioned intermediate layer, so that the elastic layer was formed into a tube-shaped electron conductive intermediate layer and a tube-shaped intermediate layer. A charging roller covered with an electron conductive surface layer was obtained. Excess tubes at both ends were cut off to complete the charging roller.

【0042】(比較例2)中間層として、ポリウレタン
系熱可塑性エラストマー(日本ミラクトラン社製、ミラ
クトランE385)100質量部に対して、フェニル基
の代わりに長鎖アルキル基を3個有する四級ホスホニウ
ム塩、トリ(n−オクチル)エチルホスホニウム・ブロ
マイド(日本化学工業社製、ヒシコーリンPX−82
B)3質量部を添加した以外は、実施例1と同様にして
イオン導電性重合体組成物を得た。得られたイオン導電
性重合体組成物を実施例1と同様の方法でシームレスチ
ューブに成形した。チューブの体積抵抗率は6.8×1
7Ω・cm、吸水率は8.3質量%であった。上記ロ
ーラ前駆体を挿入することにより、弾性層をチューブ状
イオン導電性中間層により被覆した帯電ローラ中間体を
得た。
Comparative Example 2 A quaternary phosphonium salt having three long-chain alkyl groups instead of phenyl groups per 100 parts by mass of a polyurethane thermoplastic elastomer (Milactran E385 manufactured by Nippon Miractran Co.) as an intermediate layer , Tri (n-octyl) ethylphosphonium bromide (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., Hishicolin PX-82)
B) An ionic conductive polymer composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by mass was added. The obtained ion-conductive polymer composition was formed into a seamless tube in the same manner as in Example 1. The volume resistivity of the tube is 6.8 × 1
0 7 Ω · cm and the water absorption was 8.3% by mass. By inserting the roller precursor, a charging roller intermediate in which the elastic layer was covered with the tubular ion-conductive intermediate layer was obtained.

【0043】次に、実施例1の表層で用いたのと同じチ
ューブを、上記中間層により被覆した導電性ローラ中間
体上に被覆することにより、弾性層をチューブ状イオン
導電性中間層およびチューブ状電子伝導性表層により被
覆した帯電ローラを得た。両端の余分のチューブを切除
して帯電ローラを完成させた。
Then, the same tube as that used in the surface layer of Example 1 was coated on the conductive roller intermediate body covered with the above-mentioned intermediate layer, so that the elastic layer became a tubular ion-conductive intermediate layer and a tube. To obtain a charging roller coated with the electron conductive surface layer. Excess tubes at both ends were cut off to complete the charging roller.

【0044】(比較例3)フェニル基の代わりに長鎖ア
ルキル基を3個有する四級ホスホニウム塩、トリ(n−
オクチル)エチルホスホニウム・ブロマイド(日本化学
工業社製、ヒシコーリンPX−82B)1質量部を添加
した以外は実施例2と同様の方法により、弾性層をチュ
ーブ状イオン導電性表層により被覆した帯電ローラを得
た。チューブの体積抵抗率は3.5×108Ω・cm、
吸水率は6.9質量%であった。
Comparative Example 3 A quaternary phosphonium salt having three long-chain alkyl groups in place of the phenyl group, tri (n-
A charging roller having an elastic layer covered with a tubular ion-conductive surface layer was prepared in the same manner as in Example 2 except that 1 part by mass of (octyl) ethylphosphonium bromide (Nippon Chemical Industrial Co., Ltd., Hishicolin PX-82B) was added. Obtained. The volume resistivity of the tube is 3.5 × 10 8 Ω · cm,
The water absorption was 6.9% by mass.

【0045】以上の実施例および比較例において作製し
た帯電ローラについて、各環境におけるローラ抵抗の測
定、および抵抗の微視的均一性の評価を上述の方法によ
り実施した。結果を表1に示す。
For the charging rollers manufactured in the above Examples and Comparative Examples, the measurement of the roller resistance in each environment and the evaluation of the microscopic uniformity of the resistance were performed by the above-described methods. Table 1 shows the results.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】表1より次のことがわかる。すなわち、イ
オン導電性重合体組成物に使用されている、分子内に少
なくとも3個のフェニル基を有する四級ホスホニウム塩
は、分子内に少なくとも3個の長鎖アルキル基を有する
四級ホスホニウム塩と比較して著しく水に対する親和性
が低く、そのため、得られる導電性重合体組成物の抵抗
の環境依存性(あるいは湿度依存性)が少なくなる。ま
た、カーボンブラックなどの電子伝導性微粒子を充填し
た導電性重合体組成物と比較して抵抗の微視的均一性が
高く、環境依存性の少なさは同等またはそれ以上であ
る。
Table 1 shows the following. That is, the quaternary phosphonium salt having at least three phenyl groups in the molecule used in the ion conductive polymer composition is a quaternary phosphonium salt having at least three long-chain alkyl groups in the molecule. In comparison, the affinity for water is remarkably low, so that the resulting conductive polymer composition has less resistance to the environment (or humidity). In addition, compared to a conductive polymer composition filled with electron conductive fine particles such as carbon black, the microscopic uniformity of resistance is high, and the degree of environmental dependence is equal or higher.

【0048】さらに、本発明のイオン導電性重合体組成
物を押し出し成形することにより得られたイオン導電性
チューブを中間層に用いた場合、表層がカーボンブラッ
クを用いた電子伝導性チューブであっても、抵抗の微視
的均一性は向上することが明らかになった。
Further, when an ion conductive tube obtained by extrusion-molding the ion conductive polymer composition of the present invention is used for the intermediate layer, the surface layer is an electron conductive tube using carbon black. However, it was found that the microscopic uniformity of the resistance was improved.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上述べたように、本発明は電子写真装
置または静電記録装置が有する像担持体面に当接させて
使用する帯電ローラであって、(A)ポリウレタン系、
ポリアミド系およびポリエステル系熱可塑性エラストマ
ーからなる群から選ばれた重合体、および(B)分子内
に燐原子に結合した少なくとも3個のフェニル基を有す
る四級ホスホニウム塩を含有する重合体組成物により形
成されたイオン導電性チューブを、弾性層上に被覆して
なることを特徴とする帯電ローラを提供するものであ
る。抵抗均一性に優れ、抵抗の湿度依存性が少ない帯電
ローラが得られる。
As described above, the present invention relates to a charging roller which is used in contact with the surface of an image carrier of an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus.
A polymer selected from the group consisting of polyamide-based and polyester-based thermoplastic elastomers, and (B) a polymer composition containing a quaternary phosphonium salt having at least three phenyl groups bonded to a phosphorus atom in the molecule. An object of the present invention is to provide a charging roller characterized in that the formed ion conductive tube is coated on an elastic layer. A charging roller having excellent resistance uniformity and having little humidity dependency of resistance can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H200 HB12 HB43 HB45 HB46 HB47 LC02 LC09 LC10 MA02 MA08 MA11 MA12 MA14 MA17 MA20 MB04 MC20 3J103 AA02 BA41 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 HA04 HA20 HA46 HA48  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 2H200 HB12 HB43 HB45 HB46 HB47 LC02 LC09 LC10 MA02 MA08 MA11 MA12 MA14 MA17 MA20 MB04 MC20 3J103 AA02 BA41 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 HA04 HA20 HA46 HA48

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子写真装置または静電記録装置が有す
る像担持体面に当接させて使用する帯電ローラであっ
て、 (A)ポリウレタン系、ポリアミド系およびポリエステ
ル系熱可塑性エラストマーからなる群から選ばれた重合
体、および(B)分子内に燐原子に結合した少なくとも
3個のフェニル基を有する四級ホスホニウム塩を含有す
る重合体組成物により形成されたイオン導電性チューブ
を、弾性層上に被覆してなることを特徴とする帯電ロー
ラ。
1. A charging roller used in contact with an image carrier surface of an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, wherein the charging roller is selected from the group consisting of (A) a polyurethane-based, polyamide-based, and polyester-based thermoplastic elastomer. An ion-conductive tube formed of a polymer composition containing the polymer obtained and (B) a quaternary phosphonium salt having at least three phenyl groups bonded to a phosphorus atom in the molecule, on the elastic layer. A charging roller characterized by being coated.
【請求項2】 四級ホスホニウム塩がテトラフェニルホ
スホニウム・ブロマイドである請求項1記載の帯電ロー
ラ。
2. The charging roller according to claim 1, wherein the quaternary phosphonium salt is tetraphenylphosphonium bromide.
【請求項3】 四級ホスホニウム塩がエチルトリフェニ
ルホスホニウム・テトラフルオロボレートである請求項
1記載の帯電ローラ。
3. The charging roller according to claim 1, wherein the quaternary phosphonium salt is ethyltriphenylphosphonium tetrafluoroborate.
【請求項4】 四級ホスホニウム塩の含有量が重合体1
00質量部に対して0.2〜5質量部である請求項1〜
3のいずれかに記載の帯電ローラ。
4. The polymer 1 having a quaternary phosphonium salt content of
The amount is 0.2 to 5 parts by mass relative to 00 parts by mass.
4. The charging roller according to any one of 3.
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