JP2005221776A - Conductive roller and process cartridge having the same, and image forming apparatus having the process cartridge - Google Patents

Conductive roller and process cartridge having the same, and image forming apparatus having the process cartridge Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive roller which can stably maintain a gap between a latent image carrier and the conductive roller even long-term, which can uniformly electrify the surface of the image carrier, and which can improve the durability, even if it is used over a long period. <P>SOLUTION: In the conductive roller having a conductive support 1, an electrical resistance adjustment layer 2 formed on the conductive support 1, and a gap-maintaining member 3 provided on both ends of the electrical resistance adjustment layer 2, the gap maintaining member 3 includes at least one recessed groove 4 which is oblique in direction with respect to the axial line of the conductive roller 10, on the outer circumferential surface thereof. The recessed groove 4 is provided in the direction toward the end part of the conductive roller 10 by the rotation of the conductive roller 10. Preferably, the recessed groove 4 is disposed at an angle θ, with respect to the axial line of the conductive roller 10 so that there is no section such that only the recessed groove 4 exist in the axial direction of the conductive roller 10, at all the positions in the entire circumference of the gap-maintaining member 3. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において用いられる導電性ローラ及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to a conductive roller used in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, and a facsimile, a process cartridge having the conductive roller, and an image forming apparatus having the process cartridge.

従来の電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体(感光体)に対して帯電処理を行う帯電ローラ、及び、感光体上のトナーに対して転写処理を行う転写ローラとして、導電性ローラが用いられている。図4は、従来の帯電ローラを有する電子写真方式の画像形成装置の説明図である。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a conventional electrophotographic copying machine, laser printer, or facsimile, a charging roller that performs charging processing on an image carrier (photosensitive member) and toner on the photosensitive member A conductive roller is used as a transfer roller for performing the transfer process. FIG. 4 is an explanatory view of an electrophotographic image forming apparatus having a conventional charging roller.

図4において、120は、従来の電子写真方式の画像形成装置である。従来の電子写真方式の画像形成装置120は、静電潜像が形成される感光体ドラム101、感光体ドラム101に接触して帯電処理を行う帯電ローラ102、レーザ光等の露光手段103、感光体ドラム101の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ104、帯電ローラ102にDC電圧を印加するためのパワーパック105、感光体ドラム101上のトナー像を記録紙107に転写処理する転写ローラ106、転写処理後の感光体ドラム101をクリーニングするためのクリーニング装置108、及び、感光体ドラム101の表面電位を測定する表面電位計109から構成されている。   In FIG. 4, reference numeral 120 denotes a conventional electrophotographic image forming apparatus. A conventional electrophotographic image forming apparatus 120 includes a photosensitive drum 101 on which an electrostatic latent image is formed, a charging roller 102 that performs charging processing in contact with the photosensitive drum 101, an exposure unit 103 such as a laser beam, and a photosensitive member. A developing roller 104 for attaching toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 101, a power pack 105 for applying a DC voltage to the charging roller 102, and a transfer roller for transferring the toner image on the photosensitive drum 101 to the recording paper 107. 106, a cleaning device 108 for cleaning the photosensitive drum 101 after the transfer process, and a surface potential meter 109 for measuring the surface potential of the photosensitive drum 101.

また、従来の電子写真方式の画像形成装置120は、プロセスカートリッジ着脱方式の装置となっている。即ち、従来の電子写真方式の画像形成装置120は、感光体ドラム101、帯電ローラ102、現像ローラ104、及び、クリーニング装置108を含むプロセス機器を一括して画像形成装置本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジ110としている。このプロセスカートリッジ110は、少なくとも、感光体ドラム101及び帯電ローラ102を備えていればよい。このプロセスカートリッジ110は、画像形成装置に対して所定の箇所に装着されることにより、画像形成装置本体側の駆動系及び電気系と接続状態となる。なお、図4では、他の電子写真プロセスにおいて通常必要な機能ユニットは、本明細書において必要としないので、省略してある。   The conventional electrophotographic image forming apparatus 120 is a process cartridge detachable apparatus. That is, in the conventional electrophotographic image forming apparatus 120, the process equipment including the photosensitive drum 101, the charging roller 102, the developing roller 104, and the cleaning device 108 can be detachably attached to the image forming apparatus main body. The process cartridge 110 is used. The process cartridge 110 only needs to include at least the photosensitive drum 101 and the charging roller 102. The process cartridge 110 is connected to a drive system and an electrical system on the image forming apparatus main body side by being mounted at a predetermined position on the image forming apparatus. In FIG. 4, functional units normally required in other electrophotographic processes are omitted because they are not required in this specification.

次に、従来の電子写真方式の画像形成装置120の基本的な作像動作について説明する。   Next, a basic image forming operation of the conventional electrophotographic image forming apparatus 120 will be described.

感光体ドラム101に接触された帯電ローラ102に対してDC電圧をパワーパック105から給電すると、感光体ドラム101の表面は、一様に高電位に帯電する。その直後に、画像光が感光体ドラム101の表面に露光手段103により照射されると、感光体ドラム101の照射された部分は、その電位が低下する。このような帯電ローラ102による感光体ドラム101の表面への帯電メカニズムは、帯電ローラ102と感光体ドラム101との間の微少空間におけるパッシェンの法則に従った放電であることが知られている。   When a DC voltage is supplied from the power pack 105 to the charging roller 102 in contact with the photosensitive drum 101, the surface of the photosensitive drum 101 is uniformly charged at a high potential. Immediately thereafter, when image light is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 101 by the exposure unit 103, the potential of the irradiated portion of the photosensitive drum 101 is lowered. It is known that such a charging mechanism to the surface of the photosensitive drum 101 by the charging roller 102 is a discharge according to Paschen's law in a minute space between the charging roller 102 and the photosensitive drum 101.

画像光は、画像の白/黒に応じた光量の分布であるので、かかる画像光が照射されると、画像光の照射によって感光体ドラム101の面に記録画像に対応する電位分布、即ち、静電潜像が形成される。このように静電潜像が形成された感光体ドラム101の部分が現像ローラ104を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電画像を可視像化したトナー像が形成される。かかるトナー像が形成された感光体ドラム101の部分に、記録紙107が所定のタイミングでレジストローラ(図示せず)により搬送され、前記トナー像に重なる。そして、このトナー像が転写ローラ106によって記録紙に転写された後、該記録紙107は、感光体ドラム101から分離される。分離された記録紙107は、搬送経路を通って搬送され、定着ユニット(図示せず)によって、加熱定着された後、機外へ排出される。このようにして転写が終了すると、感光体ドラム101は、その表面がクリーニング装置108によりクリーニング処理され、さらに、クエンチングランプ(図示せず)により、残留電荷が除去されて、次回の作像処理に備えられる。   Since the image light has a light amount distribution according to white / black of the image, when the image light is irradiated, the potential distribution corresponding to the recorded image on the surface of the photosensitive drum 101 by the irradiation of the image light, that is, An electrostatic latent image is formed. When the portion of the photosensitive drum 101 on which the electrostatic latent image is formed in this way passes through the developing roller 104, toner adheres according to the level of the potential, and a toner image that visualizes the electrostatic image is formed. Is done. The recording paper 107 is conveyed by a registration roller (not shown) at a predetermined timing to the portion of the photosensitive drum 101 where the toner image is formed, and overlaps the toner image. Then, after the toner image is transferred onto the recording paper by the transfer roller 106, the recording paper 107 is separated from the photosensitive drum 101. The separated recording paper 107 is conveyed through a conveyance path, heated and fixed by a fixing unit (not shown), and then discharged outside the apparatus. When the transfer is completed in this manner, the surface of the photosensitive drum 101 is cleaned by the cleaning device 108, and the residual charge is removed by a quenching lamp (not shown), so that the next image forming process is performed. Prepared for.

従来の帯電ローラを用いた帯電方式には、感光体ドラムに帯電ローラを接触させる接触帯電方式のもの(特許文献1,2を参照。)があるが、このような従来の接触帯電方式には、
(1)帯電ローラを構成している物質が帯電ローラから染み出し、これが被帯電体の表面に付着移行して帯電ローラ跡を残すこと、
(2)帯電ローラに交流電圧を印加したときに、被帯電体に接触している帯電ローラが振動するので、帯電音が発生すること、
(3)感光体ドラム上のトナーが帯電ローラに付着する(特に、上述の染み出しによって、よりトナー付着がおこりやすくなる。)ので、帯電ローラの帯電性能が低下すること、
(4)帯電ローラを構成している物質が感光体ドラムへ付着すること、及び、
(5)感光体ドラムを長期停止したときに、帯電ローラが永久変形すること、
といった問題があった。
As a conventional charging method using a charging roller, there is a contact charging method in which a charging roller is brought into contact with a photosensitive drum (see Patent Documents 1 and 2). ,
(1) The substance constituting the charging roller oozes out from the charging roller, and this adheres to the surface of the object to be charged and leaves a charge roller mark.
(2) When an AC voltage is applied to the charging roller, the charging roller that is in contact with the member to be charged vibrates, so that a charging noise is generated.
(3) Since the toner on the photosensitive drum adheres to the charging roller (particularly, the above-described oozing causes toner adhesion to occur more easily), so that the charging performance of the charging roller is reduced.
(4) the substance constituting the charging roller adheres to the photosensitive drum, and
(5) The charging roller is permanently deformed when the photosensitive drum is stopped for a long time.
There was a problem.

このような問題を解決する技術として、帯電ローラを感光体ドラムに近接させるようにした近接帯電方式による帯電装置(特許文献3,4を参照。)が提案されている。この近接帯電方式による帯電装置は、帯電ローラを感光体ドラムに最近接距離(50〜300μm)になるように対向させて、帯電ローラに電圧を印加することにより、感光体ドラムの帯電を行うようにしたものである。この近接帯電方式による帯電装置では、ローラと感光体ドラムとが接触していないので、従来の接触帯電方式による帯電装置において問題となっていた、帯電ローラを構成している物質が感光体ドラムへ付着すること、及び、感光体ドラムが長期停止したときに永久変形すること、といった問題はない。また、この近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラに付着するトナーが少なくなるので、感光体ドラム上のトナー等が帯電ローラに付着することが少ない。したがって、近接帯電方式による帯電装置は、優れた帯電装置といえる。   As a technique for solving such a problem, a charging device using a proximity charging method (see Patent Documents 3 and 4) in which a charging roller is brought close to a photosensitive drum has been proposed. In the charging device using this proximity charging method, the photosensitive drum is charged by applying a voltage to the charging roller with the charging roller facing the photosensitive drum at a closest distance (50 to 300 μm). It is a thing. In the charging device using the proximity charging method, the roller and the photosensitive drum are not in contact with each other. Therefore, the substance constituting the charging roller, which has been a problem in the conventional charging device using the contact charging method, is transferred to the photosensitive drum. There is no problem of adhesion and permanent deformation when the photosensitive drum is stopped for a long time. Further, in this charging device using the proximity charging method, the toner adhering to the charging roller is reduced, so that the toner on the photosensitive drum is less likely to adhere to the charging roller. Therefore, it can be said that the charging device using the proximity charging method is an excellent charging device.

前記特許文献3,4に記載された近接帯電方式による帯電装置では、帯電ローラと感光体ドラムとの間に空隙を保持するために、スペーサリング層が帯電ローラの両端部に設けられている。しかしながら、これらの近接帯電方式による帯電装置では、空隙を精密に設定する工夫がなされていないので、帯電ローラ及びスペーサリングの寸法精度がばらつくことによって空隙が変動し、そのために、感光体ドラムの帯電電位が均一にならずに変動するという問題があった。   In the charging device using the proximity charging method described in Patent Documents 3 and 4, spacer ring layers are provided at both ends of the charging roller in order to maintain a gap between the charging roller and the photosensitive drum. However, since these charging devices using the proximity charging method have not been devised to precisely set the gap, the gap varies due to variations in the dimensional accuracy of the charging roller and the spacer ring. There was a problem that the potential fluctuated without being uniform.

かかる問題を解決するために、所定の厚みを持ったテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置(特許文献5を参照。)が提案されたが、このテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置では、これを長期間にわたって使用すると、テープ状の空隙保持手段が磨耗し、また、帯電ローラとテープ状の空隙保持手段との間にトナーが進入し固着するので、感光体ドラムの表面と帯電ローラの表面との間に空隙を保持できないという問題があった。また、このテープ状の空隙保持手段を備えた帯電装置では、テープ状の空隙保持手段の厚みがばらつくので、高精度の空隙を形成することができないという問題があった。
特開昭63−149668号公報 特開平1−267667号公報 特開平3−240076号公報 特開平4−358175号公報 特開平5−107871号公報
In order to solve such a problem, a charging device (see Patent Document 5) provided with a tape-shaped gap holding means having a predetermined thickness has been proposed. In the apparatus, if this is used for a long period of time, the tape-like gap holding means is worn, and toner enters and adheres between the charging roller and the tape-like gap holding means. There was a problem that a gap could not be maintained between the surface of the charging roller. In addition, the charging device provided with the tape-shaped gap holding means has a problem in that the thickness of the tape-like gap holding means varies, so that a highly accurate gap cannot be formed.
JP-A 63-149668 JP-A-1-267667 Japanese Patent Laid-Open No. 3-240076 JP-A-4-358175 JP-A-5-107871

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。   The present invention aims to solve this problem.

即ち、本発明は、長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性ローラとの間に安定した空隙を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができる導電性ローラ及びそれを有するプロセスカートリッジ、並びに、そのプロセスカートリッジを有する画像形成装置を提供することを目的としている。   That is, the present invention can maintain a stable gap between the latent image carrier and the conductive roller even when used for a long period of time, and can uniformly charge the surface of the image carrier and is durable. It is an object of the present invention to provide a conductive roller capable of improving performance, a process cartridge having the conductive roller, and an image forming apparatus having the process cartridge.

請求項1に記載された発明は、上記目的を達成するために、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられた空隙保持部材と、を有する導電性ローラにおいて、該空隙保持部材が、その外周表面に、該導電性ローラの軸線に対して斜め方向となる凹溝を1本以上有し、そして、該凹溝が、該導電性ローラの回転により該導電性ローラの端部に向かう方向に設けられていることを特徴とする導電性ローラである。   In order to achieve the above-described object, the invention described in claim 1 is provided with a conductive support, an electric resistance adjusting layer formed on the conductive support, and both ends of the electric resistance adjusting layer. A conductive roller having a gap holding member, and the gap holding member has one or more grooves on the outer peripheral surface thereof that are inclined with respect to the axis of the conductive roller. The conductive roller is characterized in that the groove is provided in a direction toward the end of the conductive roller by the rotation of the conductive roller.

請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記空隙保持部材が、その外周表面に、前記導電性ローラの軸線に対して斜め方向となる凹溝を多数本有していることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the gap holding member has a plurality of concave grooves on the outer peripheral surface thereof that are inclined with respect to the axis of the conductive roller. It is characterized by that.

請求項3に記載された発明は、請求項1又は2に記載された発明において、前記凹溝が、前記空隙保持部材の一周全ての位置において、前記導電性ローラの軸方向に該凹溝のみが存在する部分がないような該導電性ローラの軸線に対する角度θで配置されていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, wherein the groove is only the groove in the axial direction of the conductive roller at all positions around the gap holding member. It is characterized by being arranged at an angle θ with respect to the axis of the conductive roller so that there is no portion where is present.

請求項4に記載された発明は、請求項1〜3のいずれかに記載された発明において、前記凹溝の溝幅がトナー平均粒径よりも大きいことを特徴とするものである。   The invention described in claim 4 is the invention described in any one of claims 1 to 3, wherein the groove width of the groove is larger than the average particle diameter of the toner.

請求項5に記載された発明は、請求項1〜4のいずれかに記載された発明において、前記導電性ローラが帯電ローラであることを特徴とするものである。   The invention described in claim 5 is characterized in that, in the invention described in any one of claims 1 to 4, the conductive roller is a charging roller.

請求項6に記載された発明は、請求項5に記載の帯電ローラが被帯電体上に近接配置されるように設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジである。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge characterized in that the charging roller according to the fifth aspect is provided so as to be disposed close to a member to be charged.

請求項7に記載された発明は、請求項6に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置である。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the process cartridge according to the sixth aspect.

(1)請求項1に記載された発明によれば、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられた空隙保持部材と、を有する導電性ローラにおいて、該空隙保持部材が、その外周表面に、該導電性ローラの軸線に対して斜め方向となる凹溝を1本以上有し、そして、該凹溝が、該導電性ローラの回転により該導電性ローラの端部に向かう方向に設けられているので、該導電性ローラの回転により該凹溝を通して該空隙保持部材上のトナー粒子等の粒子を該導電性ローラの端部へ搬送させることができ、そのために、トナー粒子などの進入・固着を防止することができ、よって、長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性ローラとの間に安定した空隙を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができる。   (1) According to the invention described in claim 1, the conductive support, the electrical resistance adjustment layer formed on the conductive support, and the void holding provided at both ends of the electrical resistance adjustment layer In the conductive roller having a member, the gap holding member has one or more concave grooves on the outer peripheral surface thereof that are inclined with respect to the axis of the conductive roller, and the concave grooves are Since the conductive roller is provided in a direction toward the end of the conductive roller by rotation of the conductive roller, toner particles and the like on the gap holding member are passed through the concave groove by rotation of the conductive roller. The toner can be conveyed to the end of the roller, so that toner particles can be prevented from entering and sticking, and therefore, even when used for a long time, between the latent image carrier and the conductive roller. Maintaining a stable air gap, the surface of the image carrier It is possible to charge to one, it is possible to improve the durability.

(2)請求項2に記載された発明によれば、前記空隙保持部材が、その外周表面に、前記導電性ローラの軸線に対して斜め方向となる凹溝を多数本有しているので、該導電性ローラの回転により該凹溝を通して該空隙保持部材上のトナー粒子等の粒子を該導電性ローラの端部へ搬送させる頻度が多くなる。   (2) According to the invention described in claim 2, since the gap holding member has a large number of concave grooves on the outer peripheral surface thereof which are inclined with respect to the axis of the conductive roller. Due to the rotation of the conductive roller, the frequency of conveying particles such as toner particles on the gap holding member through the concave groove to the end of the conductive roller increases.

(3)請求項3に記載された発明によれば、前記凹溝が、前記空隙保持部材の一周全ての位置において、前記導電性ローラの軸方向に該凹溝のみが存在する部分がないような該導電性ローラの軸線に対する角度θで配置されているので、該凹溝に感光体が落ち込んだときに生じる微振動の発生を防止することができ、そのために、安定した画像品質を得ることができる。   (3) According to the invention described in claim 3, the concave groove does not have a portion where only the concave groove exists in the axial direction of the conductive roller at all the positions of the gap holding member. Since the conductive roller is disposed at an angle θ with respect to the axis of the conductive roller, it is possible to prevent the occurrence of micro-vibration that occurs when the photosensitive member falls into the concave groove, thereby obtaining stable image quality. Can do.

(4)請求項4に記載された発明によれば、前記凹溝の溝幅がトナー平均粒径よりも大きいので、トナー粒子等の粒子が凹溝に留まって目詰まりが発生することを防止することができ、そのために、長期間にわたってトナー粒子等の粒子を該導電性ローラの端部へ良好に搬送させることができる。   (4) According to the invention described in claim 4, since the groove width of the groove is larger than the average particle diameter of the toner, it is prevented that particles such as toner particles remain in the groove and clogging occurs. For this reason, particles such as toner particles can be satisfactorily conveyed to the end of the conductive roller over a long period of time.

(5)請求項5に記載された発明によれば、導電性ローラを帯電ローラとしたので、感光体表面を非接触で帯電させることができ、そのために、帯電ローラの汚れ等を防止すると共に、帯電ローラを硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。   (5) According to the invention described in claim 5, since the conductive roller is a charging roller, the surface of the photosensitive member can be charged in a non-contact manner. By forming the charging roller with a hard material, high accuracy can be achieved, and thus uneven charging can be prevented.

(6)請求項6に記載された発明によれば、請求項5に記載の帯電ローラが被帯電体上に近接配置されるように設けられたプロセスカートリッジとしたので、長期に渡って安定した画質を得ることができ、且つ、交換もユーザメンテナンスが可能であり簡素化される。   (6) According to the invention described in claim 6, since the charging roller according to claim 5 is a process cartridge provided so as to be disposed close to the member to be charged, the process roller is stable over a long period of time. The image quality can be obtained, and the replacement can be simplified by user maintenance.

(7)請求項7に記載された発明によれば、請求項6に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置としたので、信頼性が高く、かつ、高画質な画像を得ることができる。   (7) According to the invention described in claim 7, since the image forming apparatus having the process cartridge described in claim 6 is used, an image with high reliability and high image quality can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態を示す導電性ローラの断面図である。図2は、導電性ローラ感光体ドラム上に配置した状態を示す模式図である。図3は、図2に示す導電性ローラの部分拡大説明図である。   FIG. 1 is a sectional view of a conductive roller showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a state where the conductive roller is disposed on the photosensitive drum. FIG. 3 is a partially enlarged explanatory view of the conductive roller shown in FIG.

図1において、10は、導電性ローラである。導電性ローラ10は、導電性支持体1と、該導電性支持体1上に形成された電気抵抗調整層2と、該電気抵抗調整層2の両端に設けられた空隙保持部材3,3と、を有している。そして、前記空隙保持部材3,3は、その外周表面に、前記導電性ローラ10の軸線に対して斜め方向となる凹溝4を1本以上有しおり、また、該凹溝4は、該導電性ローラの回転により該導電性ローラの端部に向かう方向に設けられている。   In FIG. 1, 10 is a conductive roller. The conductive roller 10 includes a conductive support 1, an electric resistance adjustment layer 2 formed on the conductive support 1, and gap holding members 3 and 3 provided at both ends of the electric resistance adjustment layer 2. ,have. The gap holding members 3 and 3 have one or more concave grooves 4 on the outer peripheral surface thereof that are inclined with respect to the axis of the conductive roller 10, and the concave grooves 4 It is provided in a direction toward the end of the conductive roller by the rotation of the conductive roller.

このように、空隙保持部材3,3が、その外周表面に、導電性ローラ10の軸線に対して斜め方向となる凹溝4を1本以上有し、そして、該凹溝4が、該導電性ローラ10の回転により該導電性ローラ10の端部に向かう方向に設けられているので、該導電性ローラ10の回転により該凹溝4を通して該空隙保持部材3,3上のトナー粒子等の粒子を該導電性ローラ10の端部へ搬送させることができ、そのために、トナー粒子等の粒子の進入・固着を防止することができ、よって、長期間にわたって使用しても、潜像担持体と導電性ローラ10との間に安定した空隙を維持して、像担持体の表面を均一に帯電させることができると共に、耐久性を向上させることができる。   As described above, the gap holding members 3, 3 have one or more concave grooves 4 on the outer peripheral surface thereof that are inclined with respect to the axis of the conductive roller 10. Since the rotation of the conductive roller 10 is provided in a direction toward the end of the conductive roller 10, the toner particles on the gap holding members 3, 3 are passed through the concave groove 4 by the rotation of the conductive roller 10. The particles can be transported to the end of the conductive roller 10, so that the particles such as toner particles can be prevented from entering and fixing. The surface of the image carrier can be uniformly charged while maintaining a stable gap between the conductive roller 10 and the conductive roller 10, and the durability can be improved.

本発明においては、前記空隙保持部材3,3は、好ましくは、その外周表面に、前記導電性ローラ10の軸線に対して斜め方向となる凹溝4を多数本有している。このように、前記空隙保持部材3,3が、その外周表面に、前記導電性ローラ10の軸線に対して斜め方向となる凹溝4を多数本有していると、該導電性ローラ10の回転により該凹溝4を通して該空隙保持部材3,3上のトナー粒子等の粒子を該導電性ローラ10の端部へ搬送させる頻度が多くなる。   In the present invention, the gap holding members 3, 3 preferably have a large number of concave grooves 4 on the outer peripheral surface thereof that are inclined with respect to the axis of the conductive roller 10. As described above, when the gap holding members 3, 3 have a large number of concave grooves 4 on the outer peripheral surface thereof that are inclined with respect to the axis of the conductive roller 10, The frequency of transporting particles such as toner particles on the gap holding members 3 and 3 to the end of the conductive roller 10 through the concave groove 4 by rotation increases.

図2に示すように、本発明における導電性ローラ10は、感光体ドラム5に任意の圧力で当接されて配置される。空隙保持部材3,3は、画像形成領域を外した非画像形成領域に形成されている。この状態で導電性ローラ10を帯電ローラとして使用する場合には、導電性ローラ10に電圧を印加することにより、感光体ドラム5の帯電を行うことができる。導電性ローラ10を現像ローラ及び転写ローラとして使用する場合にも、同様の形態で行うことができる。また、その際には、
抵抗調整層幅<感光層幅
であることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the conductive roller 10 according to the present invention is disposed in contact with the photosensitive drum 5 with an arbitrary pressure. The gap holding members 3 and 3 are formed in a non-image forming area excluding the image forming area. When the conductive roller 10 is used as a charging roller in this state, the photosensitive drum 5 can be charged by applying a voltage to the conductive roller 10. When the conductive roller 10 is used as a developing roller and a transfer roller, it can be performed in the same manner. In that case,
It is preferable that the resistance adjusting layer width <the photosensitive layer width.

導電性ローラ10と感光体ドラム5間の空隙Gは、所定の値に保つ必要があり、好ましくは、100μm以下である。空隙Gが大きくなると、感光体ドラム5の電気的劣化や異常放電が発生しやすくなるので、導電性ローラ10への電圧印加条件を高くする必要がある。空隙保持部材3,3は、好ましくは、リング状に形成される。このようにリング状に形成された空隙保持部材3,3は、抵抗調整層2の両端に当接するように、導電性支持体1に挿入される。この際、空隙保持部材3,3と電気抵抗調整層2及び/又は導電性支持体1との間を接着剤で固着すると、長期間に渡って使用した際に空隙保持部材3,3が脱離することを避けることができる。   The gap G between the conductive roller 10 and the photosensitive drum 5 needs to be kept at a predetermined value, and is preferably 100 μm or less. When the gap G is increased, electrical deterioration or abnormal discharge of the photosensitive drum 5 is likely to occur, and therefore it is necessary to increase the voltage application condition to the conductive roller 10. The gap holding members 3 and 3 are preferably formed in a ring shape. The gap holding members 3 and 3 formed in a ring shape in this manner are inserted into the conductive support 1 so as to come into contact with both ends of the resistance adjustment layer 2. At this time, if the gap holding members 3 and 3 and the electric resistance adjusting layer 2 and / or the conductive support 1 are fixed with an adhesive, the gap holding members 3 and 3 are detached when used for a long period of time. Can be separated.

空隙保持部材3,3を構成する材料は、好ましくは、体積固有抵抗が1013Ω・cm以上の絶縁性材料である。このように、空隙保持部材3,3を構成する材料が体積固有抵抗が1013Ω・cm以上の絶縁性材料であると、感光体ドラム5の基層(図示せず)とのショート電流の発生を防止することができる。 The material constituting the gap retaining members 3 and 3 is preferably an insulating material having a volume resistivity of 10 13 Ω · cm or more. As described above, when the material constituting the gap holding members 3 and 3 is an insulating material having a volume resistivity of 10 13 Ω · cm or more, a short-circuit current is generated with the base layer (not shown) of the photosensitive drum 5. Can be prevented.

空隙保持部材3,3を構成する材料は、絶縁性材料である他は特に限定するものではないが、好ましくは、感光体を傷つけない程度に軟らかく、また、成形加工が容易である樹脂材料である。かかる樹脂材料は、例えば、高密度ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリスチレン共重合体(AS、ABS)等の樹脂、或いは、PC、ポリウレタン、フッ素樹脂等の樹脂である。本発明における空隙保持部材3,3は、このような記樹脂を射出成形、押出成形等の成形手段によりリング状に成形される。   The material constituting the gap holding members 3 and 3 is not particularly limited except that it is an insulating material, but is preferably a resin material that is soft enough to not damage the photoreceptor and easy to mold. is there. Such resin materials are, for example, resins such as high-density polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), polystyrene copolymer (AS, ABS), PC, polyurethane, etc. And a resin such as a fluororesin. The gap retaining members 3 and 3 in the present invention are formed into a ring shape by molding means such as injection molding or extrusion molding.

本発明における凹溝4は、図2,3に示されているように、空隙保持部材3,3の一周全ての位置において、導電性ローラ10の軸方向に該凹溝4のみが存在する部分がないような該導電性ローラ10の軸線に対する角度θで配置されている。このように、凹溝4が、空隙保持部材3,3の一周全ての位置において、導電性ローラ10の軸方向に該凹溝4のみが存在する部分がないような該導電性ローラ10の軸線に対する角度θで配置されていると、該凹溝4に感光体5が落ち込んだときに生じる微振動の発生を防止することができ、そのために、安定した画像品質を得ることができる。このような凹溝4は、例えば、空隙保持部材3,3を所定の寸法に成形した後、その表面に切削加工を施すことにより形成する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the groove 4 in the present invention is a portion where only the groove 4 exists in the axial direction of the conductive roller 10 at all the positions of the gap holding members 3 and 3. It is arranged at an angle θ with respect to the axis of the conductive roller 10 such that there is no such. As described above, the axis of the conductive roller 10 is such that the groove 4 has no portion where only the groove 4 exists in the axial direction of the conductive roller 10 at all the positions of the gap holding members 3 and 3. When the photosensitive member 5 falls into the concave groove 4, it is possible to prevent the occurrence of fine vibrations, so that stable image quality can be obtained. Such a concave groove 4 is formed, for example, by forming the gap holding members 3 and 3 to a predetermined size and then cutting the surface.

本発明においては、前記凹溝4の溝幅はトナー平均粒径よりも大きい。このように、前記凹溝4の溝幅がトナー平均粒径よりも大きいと、トナー粒子等の粒子が凹溝に留まって目詰まりが発生することを防止することができ、そのために、長期間にわたってトナー粒子等の粒子を該導電性ローラ10の端部へ良好に搬送させることができる。   In the present invention, the groove width of the concave groove 4 is larger than the toner average particle diameter. As described above, when the groove width of the concave groove 4 is larger than the average particle diameter of the toner, it is possible to prevent particles such as toner particles from staying in the concave groove and causing clogging. Thus, particles such as toner particles can be transported to the end of the conductive roller 10 satisfactorily.

本発明においては、電気抵抗調整層2の体積固有抵抗は、好ましくは、106 〜109 Ωcmである。電気抵抗調整層2の体積固有抵抗が109 Ωcmを越えると、帯電能力や転写能力が不足してしまい、また、電気抵抗調整層2の体積固有抵抗が106 未満であると、感光体全体への電圧集中によるリークが生じてしまう。しかしながら、本発明のように、電気抵抗調整層2の体積固有抵抗が106 〜109 Ωcmであると、十分な帯電能力及び転写能力を確保することができると共に、感光体への電力集中による異常放電の発生を防止することができ、それらのために、均一画像が得られる。 In the present invention, the volume resistivity of the electric resistance adjusting layer 2 is preferably 10 6 to 10 9 Ωcm. When the volume resistivity of the electric resistance adjusting layer 2 exceeds 10 9 Ωcm, the charging ability and the transfer capability are insufficient, and when the volume resistivity of the electric resistance adjusting layer 2 is less than 10 6 , the entire photoconductor. Leakage due to voltage concentration at However, when the volume resistivity of the electric resistance adjusting layer 2 is 10 6 to 10 9 Ωcm as in the present invention, sufficient charging ability and transfer ability can be secured, and power concentration on the photosensitive member can be ensured. The occurrence of abnormal discharge can be prevented, and a uniform image can be obtained for them.

電気抵抗調整層2を構成する材料は、特に限定されるものではないが、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリスチレン共重合体(AS、ABS)等の樹脂、或いは、PC、ポリウレタン、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂があげられる。これらの樹脂は、加工性が良いので好ましい。かかる樹脂に分散させる高分子型イオン導電材料としては、ポリエーテルエステルアミドを含有する高分子化合物が好ましい。ポリエーテルエステルアミドは、イオン導電性の高分子材料であるので、マトリックスポリマー中に分子レベルで均一に分散、固定化される。したがって、金属酸化物、カーボンブラック等の電子伝導系導電剤を分散した組成物に見られるような分散不良に伴う電気抵抗値のばらつきが生じない。また、ポリエーテルエステルアミドは、高分子材料であるので、ブリードアウトが生じ難い。電気抵抗値を所望の値にするためには、それらの配合量は、好ましくは、熱可塑性樹脂30〜70重量%、及び、高分子型イオン導電剤70〜30重量%である。   The material constituting the electric resistance adjusting layer 2 is not particularly limited, but polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), polystyrene copolymer (AS, ABS) and the like, or thermoplastic resins such as PC, polyurethane and fluororesin. These resins are preferable because of good processability. As the polymer type ion conductive material dispersed in the resin, a polymer compound containing polyether ester amide is preferable. Since the polyether ester amide is an ion conductive polymer material, it is uniformly dispersed and immobilized at a molecular level in the matrix polymer. Therefore, there is no variation in electrical resistance value due to poor dispersion as seen in a composition in which an electron conductive conductive agent such as metal oxide or carbon black is dispersed. Further, since polyether ester amide is a polymer material, bleeding out hardly occurs. In order to make the electric resistance value a desired value, the blending amount thereof is preferably 30 to 70% by weight of the thermoplastic resin and 70 to 30% by weight of the polymer type ionic conductive agent.

前記電気抵抗調整層2を構成する樹脂組成物は、各材料の混合物を二軸混練機、ニーダー等で溶融混練することによって、容易に調整できる。前記電気抵抗調整層2を導電性支持体1の上に形成するには、前記半導電性樹脂組成物を導電性支持体1の上に押出成形、射出成形等の手段により被覆することによって行う。また、任意の段階で、表面に切削加工、又は、研削加工を施して、必要とされる表面精度を得ることができる。   The resin composition constituting the electric resistance adjusting layer 2 can be easily adjusted by melt-kneading a mixture of each material with a biaxial kneader, a kneader or the like. In order to form the electrical resistance adjusting layer 2 on the conductive support 1, the semiconductive resin composition is coated on the conductive support 1 by means such as extrusion molding or injection molding. . In addition, at any stage, the surface can be cut or ground to obtain the required surface accuracy.

導電性支持体1上に電気抵抗調整層2のみを形成して導電性ローラ10を構成すると、電気抵抗調整層2にトナー等が固着して性能低下する場合がある。このような不具合は、電気抵抗調整層2に表面層(図示せず)を形成することで、無くすことができる。本発明においては、表面層の体積固有抵抗は、好ましくは、電気抵抗調整層2の体積固有抵抗より大きくされている。このように、表面層の体積固有抵抗が電気抵抗調整層2の体積固有抵抗より大きくされていると、感光体欠陥部への電圧集中及び異常放電の発生を防止することができる。ただし、表面層の電気抵抗値を高くしすぎると帯電能力や転写能力が不足してしまうので、表面層と電気抵抗調整層2との電気抵抗値の差を103 以下にすることが好ましい。表面層を形成する材料は、好ましくは、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル等の樹脂である。これらの樹脂は、非粘着性に優れているので、トナーの固着防止の面で好ましい。また、かかる樹脂は、電気的に絶縁性であるので、樹脂に対して各種導電材料を分散することによって表面層の電気抵抗を調整することができる。表面層の電気抵抗調整層2上への形成は、上記表面層を構成する樹脂材料を有機溶媒に溶解して塗料を作製し、この塗料をスプレー塗装、ディッピング、ロールコート等の手段によって行う。表面層の膜厚は、好ましくは、10〜30μmである。 If only the electric resistance adjusting layer 2 is formed on the conductive support 1 to form the conductive roller 10, toner or the like may adhere to the electric resistance adjusting layer 2 and the performance may deteriorate. Such a problem can be eliminated by forming a surface layer (not shown) on the electric resistance adjusting layer 2. In the present invention, the volume resistivity of the surface layer is preferably larger than the volume resistivity of the electrical resistance adjusting layer 2. As described above, when the volume resistivity of the surface layer is larger than the volume resistivity of the electric resistance adjusting layer 2, it is possible to prevent voltage concentration and abnormal discharge from occurring on the photosensitive member defect portion. However, if the electric resistance value of the surface layer is too high, the charging ability and the transfer ability will be insufficient. Therefore, the difference in electric resistance value between the surface layer and the electric resistance adjusting layer 2 is preferably 10 3 or less. The material for forming the surface layer is preferably a resin such as a fluorine resin, a silicone resin, a polyamide resin, or a polyester. Since these resins are excellent in non-adhesiveness, they are preferable in terms of preventing sticking of toner. Further, since such a resin is electrically insulating, the electrical resistance of the surface layer can be adjusted by dispersing various conductive materials in the resin. The surface layer is formed on the electric resistance adjusting layer 2 by preparing a paint by dissolving the resin material constituting the surface layer in an organic solvent, and applying the paint by means of spray coating, dipping, roll coating or the like. The thickness of the surface layer is preferably 10 to 30 μm.

導電性ローラ10は、電気特性(電気抵抗値)が重要であるので、表面層を導電性にする必要がある。導電性にした表面層は、表面層を構成する樹脂材料中に導電剤を分散することにより形成される。導電剤は、特に制約を受けるものではないが、ケッチェンブラックEC、アセチレンブラック等の導電性カーボン、SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラー用カーボン、熱分解カーボン、インジウムドープ酸化スズ(ITO)、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、及び、金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマーが挙げられる。また、導電性付与材としては、イオン導電性物質もあり、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン性導電物質、更に、変性脂肪酸ジメチルアンモニウムエトサルファート、ステアリン酸アンモニウムアセテート、ラウリルアンモニウムアセテート等の有機イオン性導電性物質がある。   Since the electrical characteristics (electric resistance value) of the conductive roller 10 are important, it is necessary to make the surface layer conductive. The conductive surface layer is formed by dispersing a conductive agent in the resin material constituting the surface layer. The conductive agent is not particularly limited, but conductive carbon such as Ketjen Black EC and acetylene black, carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT, oxidation treatment, etc. Carbon for color, pyrolytic carbon, indium-doped tin oxide (ITO), tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, copper, silver, germanium, and metal oxides, polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, etc. Examples include conductive polymers. In addition, as the conductivity imparting material, there are also ionic conductive substances, inorganic ionic conductive substances such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, calcium perchlorate, lithium chloride, and further modified fatty acid dimethylammonium ethosulphate. And organic ionic conductive materials such as ammonium stearate acetate and lauryl ammonium acetate.

本発明の導電性ローラは、好ましくは、帯電ローラとされる。このような導電性ローラは、感光体表面を非接触で帯電させることができ、そのために、帯電ローラの汚れ等を防止すると共に、帯電ローラを硬い材質で形成することにより高精度にすることができ、よって、帯電ムラを防止することができる。   The conductive roller of the present invention is preferably a charging roller. Such a conductive roller can charge the surface of the photoconductor in a non-contact manner. For this reason, the charging roller can be prevented from being contaminated and the like, and the charging roller can be made of a hard material to be highly accurate. Therefore, uneven charging can be prevented.

本発明においては、請求項5に記載の帯電ローラは、被帯電体上に近接配置されるように設けらた着脱可能なプロセスカートリッジ(図4における110を参照。)とする。このように、請求項5に記載の帯電ローラが被帯電体上に近接配置されるように設けられたプロセスカートリッジとすると、長期に渡って安定した画質を得ることでき、且つ、交換もユーザメンテナンスが可能であり簡素化される。   In the present invention, the charging roller according to claim 5 is a detachable process cartridge (see 110 in FIG. 4) provided so as to be disposed close to the member to be charged. Thus, when the charging roller according to claim 5 is a process cartridge provided so as to be disposed close to the member to be charged, stable image quality can be obtained over a long period of time, and replacement can be performed by user maintenance. Is possible and simplified.

本発明においては、請求項6に記載のプロセスカートリッジ(図4における110を参照。)を有する画像形成装置とする。このように、請求項6に記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置とすると、信頼性が高く、かつ、高画質な画像を得ることができる。   In the present invention, an image forming apparatus having the process cartridge according to claim 6 (see 110 in FIG. 4) is provided. As described above, with the image forming apparatus having the process cartridge according to the sixth aspect, it is possible to obtain an image with high reliability and high image quality.

本実施の形態においては、導電性ローラ10を具体化した帯電ローラについて主として説明したが、本発明における導電性ローラ10は、本発明の目的に反しない限り、現像ローラ又は転写ローラとしてもかまわない。   In the present embodiment, the description has been mainly given of the charging roller that embodies the conductive roller 10, but the conductive roller 10 in the present invention may be a developing roller or a transfer roller as long as it does not contradict the object of the present invention. .

(実施例1)
ABS樹脂(デンカABS GR−0500、電気化学工業社製)50重量%、及び、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTAT P18、チバスペシャリティケミカルズ社製)50重量%を配合して樹脂組成物とし、この樹脂組成物をステンレスからなる外径8mmの導電性支持体(芯軸)に射出成形により被覆して電気抵抗調整層を形成した。そして、この電気抵抗調整層の両端部に当接するように、高密度ポリエチレン樹脂(ノバテックPP HY540、日本ポリケム社製)からなるリング状の空隙保持部材を導電性支持体に挿入接着した後、切削によって前記空隙保持部材の外径(最大径)を12.12mmとすると共に、前記抵抗調整層の外径を12.12mmとした。次に、空隙保持部材の表面に切削加工により幅0.02mm、深さ0.02mmの凹溝を導電性ローラの軸線(芯軸)に対して45°傾斜させて3mm間隔に設けた。続いて、この抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂(3000VH−P、川上塗料社製)、イソシアネート系硬化剤、及び、カーボンブラック(全固形分に対して35重量%)からなる樹脂組成物(体積固有抵抗:2×109 Ωcm)により膜厚約10μmの表面層を形成して導電性ローラを得た。
(Example 1)
50% by weight of ABS resin (Denka ABS GR-0500, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) and 50% by weight of polyether ester amide (IRGASTAT P18, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) are used as a resin composition. The object was coated on a conductive support (core shaft) made of stainless steel having an outer diameter of 8 mm by injection molding to form an electric resistance adjusting layer. Then, after inserting and bonding a ring-shaped gap holding member made of high-density polyethylene resin (Novatech PP HY540, manufactured by Nippon Polychem Co., Ltd.) to the conductive support so as to contact both ends of the electric resistance adjusting layer, cutting is performed. Thus, the outer diameter (maximum diameter) of the gap holding member was set to 12.12 mm, and the outer diameter of the resistance adjusting layer was set to 12.12 mm. Next, a groove having a width of 0.02 mm and a depth of 0.02 mm was formed on the surface of the gap holding member by an inclination of 45 ° with respect to the axis (core axis) of the conductive roller at intervals of 3 mm. Subsequently, a resin composition comprising an acrylic silicone resin (3000 VH-P, manufactured by Kawakami Paint Co., Ltd.), an isocyanate curing agent, and carbon black (35% by weight with respect to the total solid content) on the surface of the resistance adjustment layer. A surface layer having a film thickness of about 10 μm was formed by (volume specific resistance: 2 × 10 9 Ωcm) to obtain a conductive roller.

(実施例2)
空隙保持部材の表面に切削加工により幅0.05mm、深さ0.05mmの凹溝を芯軸に対して60°傾斜させて2mm間隔で設けた以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。
(Example 2)
Conductivity is the same as in Example 1 except that grooves having a width of 0.05 mm and a depth of 0.05 mm are provided on the surface of the gap holding member by tilting 60 ° with respect to the core axis at intervals of 2 mm. Got Laura.

(実施例3)
空隙保持部材の表面に切削加工により幅0.2mm、深さ0.2mmの凹溝を芯軸に対して30°傾斜させて3mm間隔で設けた以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。
(Example 3)
Conductivity is the same as in Example 1 except that grooves having a width of 0.2 mm and a depth of 0.2 mm are provided on the surface of the gap holding member at an interval of 3 mm with an inclination of 30 ° with respect to the core axis. Got Laura.

(実施例4)
空隙保持部材の表面に切削加工により幅0.1mm、深さ0.1mmの凹溝を芯軸に対して45°傾斜させて5mm間隔で設けた以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。
Example 4
Conductivity is the same as in Example 1 except that grooves having a width of 0.1 mm and a depth of 0.1 mm are provided on the surface of the gap holding member by 45 ° with respect to the core axis at intervals of 5 mm. Got Laura.

(実施例5)
空隙保持部材の表面に切削加工により幅0.07mm、深さ0.07mmの凹溝を芯軸に対して75°傾斜させて3mm間隔で設けた以外は、実施例1と同様にして導電性ローラを得た。
(Example 5)
Conductivity is the same as in Example 1 except that grooves having a width of 0.07 mm and a depth of 0.07 mm are provided on the surface of the gap holding member by tilting 75 ° with respect to the core axis at intervals of 3 mm. Got Laura.

(比較例1)
エピクロルヒドリンゴム(エピクロマーCG、ダイソー社製)100重量部及び過塩素酸アンモニウム3重量部を配合してゴム組成物とし、このゴム組成物(体積固有抵抗:4×108 Ωcm)をステンレスからなる外径8mmの導電性支持体(芯軸)に押出成形により被覆してゴム被覆層を形成した後、このゴム被覆層に加硫処理を施し、続いて、この加硫処理を施したゴム被覆層を研削により外径12mmに仕上げて電気抵抗調整層を形成した。そして、この電気抵抗調整層の表面に、ポリビニルブチラール樹脂(デンカブチラール3000−K、電気化学工業社製)、イソシアネート系硬化剤、及び、酸化スズ(全固形分に対して25重量%)からなる樹脂組成物(体積固有抵抗:2×1010Ωcm)により、膜厚10μmの表面層を形成した。そして、この両端周囲に厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)で構成されるテープ状部材(ダイタックPF025−H、大日本インキ社製)を貼り付けて導電性ローラを得た。
(Comparative Example 1)
100 parts by weight of epichlorohydrin rubber (Epichromer CG, manufactured by Daiso Corporation) and 3 parts by weight of ammonium perchlorate are blended to form a rubber composition. This rubber composition (volume resistivity: 4 × 10 8 Ωcm) is made of stainless steel. After a rubber support layer is formed by coating a conductive support (core shaft) having a diameter of 8 mm by extrusion molding, the rubber cover layer is subjected to vulcanization treatment, and then the rubber coating layer subjected to this vulcanization treatment. Was finished to an outer diameter of 12 mm by grinding to form an electric resistance adjusting layer. And on the surface of this electrical resistance adjustment layer, it consists of polyvinyl butyral resin (Denka Butyral 3000-K, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), an isocyanate curing agent, and tin oxide (25% by weight based on the total solid content). A surface layer having a film thickness of 10 μm was formed from the resin composition (volume resistivity: 2 × 10 10 Ωcm). Then, a tape-like member (DaiTac PF025-H, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) composed of a polyethylene terephthalate resin (PET) having a thickness of 50 μm was attached around both ends to obtain a conductive roller.

(比較例2)
ABS樹脂(デンカABS GR−0500、電気化学工業社製)50重量%、及び、四級アンモニウム塩基を含有するイオン導電性の高分子化合物(レオレックスAS−1720、第一工業製薬製)50重量%からなる樹脂組成物(体積固有抵抗:2×108 Ωcm)とし、この樹脂組成物をステンレスからなる外径8mmの芯軸に射出成形により被覆して被覆層を形成した後、この被覆層を切削加工によって外径12.0mmに仕上げて電気抵抗調整層を形成した。そして、この抵抗調整層の表面に、フッ素樹脂(ルミフロンLF−600、旭硝子社製)、イソシアネート系硬化剤、及び、酸化スズ(全固形分に対して45重量%)からなる樹脂組成物(体積固有抵抗:2×1010Ωcm)により、膜厚約10μmの表面層を形成した。次に、前記電気抵抗調整層の両端部に当接するように、ポリアミド樹脂(ノバミッド1010C2、三菱エンジニアリングプラスチック社製)で構成されるリング状の空隙保持部材を導電性支持体に挿入接着して、導電性ローラを得た。
(Comparative Example 2)
ABS resin (Denka ABS GR-0500, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 50% by weight, and ion conductive polymer compound containing quaternary ammonium base (Rolex AS-1720, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) 50% by weight % Resin composition (volume resistivity: 2 × 10 8 Ωcm), and this resin composition is coated on a core shaft made of stainless steel with an outer diameter of 8 mm by injection molding to form a coating layer. Was finished to an outer diameter of 12.0 mm by cutting to form an electric resistance adjusting layer. And on the surface of this resistance adjustment layer, a resin composition (volume) comprising a fluororesin (Lumiflon LF-600, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), an isocyanate curing agent, and tin oxide (45% by weight with respect to the total solid content). A surface layer having a thickness of about 10 μm was formed by a specific resistance of 2 × 10 10 Ωcm. Next, a ring-shaped gap holding member made of polyamide resin (Novamid 1010C2, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) is inserted and bonded to the conductive support so as to come into contact with both ends of the electric resistance adjusting layer. A conductive roller was obtained.

(比較例3)
ABS樹脂(デンカABS GR−0500、電気化学工業社製)50重量%、及び、ポリエーテルエステルアミド(IRGASTAT P18、チバスペシャリティケミカルズ社製)50重量%を配合して樹脂組成物(体積固有抵抗:2×108 Ω・cm)とし、この樹脂組成物をステンレスからなる外径8mmの導電性支持体(芯軸)に射出成形により被覆して、外径12.0mmの電気抵抗調整層を形成した。そして、この電気抵抗調整層の表面に、フッ素樹脂(ルミフロンLF−600、旭硝子社製)、イソシアネート系硬化剤、及び、酸化スズ(全固形分に対して45重量%)からなる樹脂組成物(体積固有抵抗:2×1010Ωcm)により、膜厚約10μmの表面層を形成した。次に、ポリアミド樹脂(ノバミッド1010C2、三菱エンジニアリングプラスチックス社製)で構成される外径12.12mmのリング状の空隙保持部材に切削加工により幅を0.2mm、深さ0.2mmの凹溝を芯軸と平行に3mm間隔で設け、この凹溝を設けたリング状の空隙保持部材を、前記電気抵抗調整層の両端部に当接するように、導電性支持体に挿入接着して、導電性ローラを得た。
(Comparative Example 3)
A resin composition (volume resistivity: 50% by weight of ABS resin (Denka ABS GR-0500, manufactured by Denki Kagaku Kogyo) and 50% by weight of polyether ester amide (IRGASTAT P18, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 2 × 10 8 Ω · cm), and this resin composition is coated on a conductive support (core shaft) made of stainless steel with an outer diameter of 8 mm by injection molding to form an electric resistance adjusting layer with an outer diameter of 12.0 mm. did. And on the surface of this electric resistance adjustment layer, a resin composition (fluorocarbon (Lumiflon LF-600, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), an isocyanate curing agent, and tin oxide (45% by weight with respect to the total solid content) ( A surface layer having a thickness of about 10 μm was formed by volume resistivity: 2 × 10 10 Ωcm. Next, a concave groove having a width of 0.2 mm and a depth of 0.2 mm is formed by cutting a ring-shaped gap holding member having an outer diameter of 12.12 mm made of polyamide resin (Novamid 1010C2, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics). Are provided at intervals of 3 mm parallel to the core axis, and ring-shaped gap holding members provided with the concave grooves are inserted and bonded to the conductive support so as to abut against both ends of the electric resistance adjusting layer. A sex roller was obtained.

(比較例4)
ポリアミド樹脂(ノバミッド1010C2、三菱エンジニアリングプラスチックス社製)で構成される外径12.12mmのリング状の空隙保持部材に切削加工により幅を0.002mm、深さ0.002mmの凹溝を芯軸に対して45°傾斜させて1mm間隔で設け、この凹溝を設けたリング状の空隙保持部材を前記電気抵抗調整層の両端部に挿入接着した以外は、比較例3と同様にして導電性ローラを得た。
(Comparative Example 4)
A ring-shaped air gap retaining member made of polyamide resin (Novamid 1010C2, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) with an outer diameter of 12.12 mm is cut into a groove having a width of 0.002 mm and a depth of 0.002 mm. In the same manner as in Comparative Example 3, except that the ring-shaped air gap holding member provided with the concave grooves is inserted and bonded to both ends of the electric resistance adjusting layer. Got Laura.

以上、実施例1〜5及び比較例1〜4で得た導電性部材を、帯電部材として、画像形成装置(図4を参照。)に搭載し、帯電部材と感光体との間の空隙量を測定した。次いで、印加する電圧をDC=−800V、AC=2400Vpp(周波数=2KHz)に設定して、600,000枚を通紙することによって、(1)帯電部材と感光体と間の空隙量、(2)空隙保持部材の状態、及び、(3)画像、について評価を行った。評価環境は、23℃、60%RHとし、そして、評価用トナーは、PxPトナー(粒径5μm)を用いた。評価結果は、次の表1に示される。   As described above, the conductive members obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 are mounted on an image forming apparatus (see FIG. 4) as a charging member, and the gap amount between the charging member and the photosensitive member. Was measured. Next, by setting the applied voltage to DC = −800 V, AC = 2400 Vpp (frequency = 2 KHz) and passing 600,000 sheets, (1) the gap amount between the charging member and the photosensitive member, ( 2) The state of the gap holding member and (3) the image were evaluated. The evaluation environment was 23 ° C. and 60% RH, and PxP toner (particle diameter 5 μm) was used as the evaluation toner. The evaluation results are shown in the following Table 1.

Figure 2005221776
Figure 2005221776

表1によれば、実施例1〜5で得た導電性ローラでは、全項目で良好な結果が得られたが、比較例1〜4で得た導電性ローラでは、導電性部材に不具合があることがわかる。   According to Table 1, in the conductive rollers obtained in Examples 1 to 5, good results were obtained in all items, but in the conductive rollers obtained in Comparative Examples 1 to 4, there were defects in the conductive members. I know that there is.

本発明の一実施の形態を示す導電性ローラの断面図である。It is sectional drawing of the electroconductive roller which shows one embodiment of this invention. 導電性ローラ感光体ドラム上に配置した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state arrange | positioned on a conductive roller photoconductor drum. 図2に示す導電性ローラの部分拡大説明図である。FIG. 3 is a partially enlarged explanatory view of the conductive roller shown in FIG. 2. 従来の帯電ローラを用いた画像形成装置の説明図である。It is explanatory drawing of the image forming apparatus using the conventional charging roller.

符号の説明Explanation of symbols

1 導電性支持体
2 電気抵抗調整層
3 空隙保持部
4 凹溝
5 感光体ドラム
G 空隙
10 導電性ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive support body 2 Electrical resistance adjustment layer 3 Gap holding part 4 Concave groove 5 Photosensitive drum G Gap 10 Conductive roller

Claims (7)

導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端に設けられた空隙保持部材と、を有する導電性ローラにおいて、
該空隙保持部材が、その外周表面に、該導電性ローラの軸線に対して斜め方向となる凹溝を1本以上有し、そして、該凹溝が、該導電性ローラの回転により該導電性ローラの端部に向かう方向に設けられていることを特徴とする導電性ローラ。
In a conductive roller having a conductive support, an electric resistance adjusting layer formed on the conductive support, and a gap holding member provided at both ends of the electric resistance adjusting layer,
The gap holding member has at least one groove on the outer peripheral surface thereof that is inclined with respect to the axis of the conductive roller, and the groove is formed by rotating the conductive roller. A conductive roller provided in a direction toward the end of the roller.
前記空隙保持部材が、その外周表面に、前記導電性ローラの軸線に対して斜め方向となる凹溝を多数本有していることを特徴とする請求項1に記載の導電性ローラ。   2. The conductive roller according to claim 1, wherein the gap holding member has a large number of concave grooves on the outer peripheral surface thereof that are inclined with respect to the axis of the conductive roller. 前記凹溝が、前記空隙保持部材の一周全ての位置において、前記導電性ローラの軸方向に該凹溝のみが存在する部分がないような該導電性ローラの軸線に対する角度θで配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の導電性ローラ。   The concave groove is arranged at an angle θ with respect to the axis of the conductive roller so that there is no portion where only the concave groove exists in the axial direction of the conductive roller at all positions around the gap holding member. The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive roller is a conductive roller. 前記凹溝の溝幅がトナー平均粒径よりも大きいことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の導電性ローラ。   The conductive roller according to claim 1, wherein a groove width of the concave groove is larger than a toner average particle diameter. 前記導電性ローラが帯電ローラであることを特徴とする請求項1〜4に記載の導電性ローラ。   The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive roller is a charging roller. 請求項5に記載の帯電ローラが被帯電体上に近接配置されるように設けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。   6. A process cartridge, wherein the charging roller according to claim 5 is provided so as to be disposed close to a member to be charged. 請求項6に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the process cartridge according to claim 6.
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