JP2005352120A - Electrifying roller and image forming apparatus equipped therewith - Google Patents

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秀洋 赤間
Hiroyuki Anzai
弘行 安西
Hiroyuki Kanesugi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrifying roller whose elastic layer is principally composed of a non-foaming body, which does not require a long drying line for mass production, and which is equipped with a stable-quality resin covering layer on the outer surface of the elastic layer, and an image forming apparatus equipped with the electrifying roller and stably forming an excellent image. <P>SOLUTION: The electrifying roller 1 is equipped with a shaft 2, the elastic layer 3 made of the non-foaming body, which is formed on the circumference of the shaft 2, and at least one resin covering layer 4 formed on the circumferential surface of the elastic layer 3 made of the non-foaming body, and the resin covering layer 4 contains ultraviolet curing type resin. The image forming apparatus is equipped with the electrifying roller 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、帯電ローラ及び該帯電ローラを備えた画像形成装置に関し、特に複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置に用いられる帯電ローラに関するものである。   The present invention relates to a charging roller and an image forming apparatus including the charging roller, and more particularly to a charging roller used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer or an electrostatic recording apparatus.

複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、潜像を保持した感光ドラム等にトナーを供給し、感光ドラムの潜像に該トナーを付着させて潜像を可視化する現像方法として、加圧現像法が知られている。該加圧現像法においては、例えば、感光ドラムを一定電位に帯電した後、露光機により感光ドラム上に静電潜像を形成し、更に、トナーを担持した現像ローラを、静電潜像を保持した感光ドラムに接触させて、トナーを感光ドラムの潜像に付着させることで現像を行う。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, as a developing method for visualizing a latent image by supplying toner to a photosensitive drum or the like holding a latent image and attaching the toner to the latent image on the photosensitive drum. A pressure development method is known. In the pressure development method, for example, after the photosensitive drum is charged to a constant potential, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by an exposure machine, and further, a developing roller carrying toner is placed on the electrostatic latent image. Development is performed by bringing the toner into contact with the latent image on the photosensitive drum in contact with the held photosensitive drum.

従来、上記感光ドラムの帯電には、コロナ放電方式が採用されていたが、コロナ放電方式では、6〜10kVの高電圧を印加する必要があるため、装置の安全確保の観点から好ましくなく、更に、コロナ放電中にオゾン等の有害物質が発生するため、環境面からも好ましくなかった。これに対し、感光ドラムに帯電ローラを当接させて、感光ドラムと帯電ローラ間に電圧を印加して、感光ドラムを帯電させる接触帯電方式が提案されている。   Conventionally, a corona discharge method has been employed for charging the photosensitive drum. However, in the corona discharge method, it is necessary to apply a high voltage of 6 to 10 kV, which is not preferable from the viewpoint of ensuring the safety of the apparatus. In addition, since harmful substances such as ozone are generated during corona discharge, it is not preferable from the viewpoint of the environment. On the other hand, a contact charging method has been proposed in which a charging roller is brought into contact with the photosensitive drum and a voltage is applied between the photosensitive drum and the charging roller to charge the photosensitive drum.

上記接触帯電方式において、帯電ローラは、感光ドラムに密着した状態を確実に保持しながら回転しなければならないため、金属等の良導電性材料からなるシャフトの外周に、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エピクロロヒドリンゴム(ECO)、ポリウレタン等のエラストマーにカーボンブラックや金属粉を分散させた半導電性の弾性体やこれらを発泡させた発泡体からなる半導電性弾性層を形成した構造となっている。また、帯電ローラ表面の平滑性の確保、帯電ローラ表面へのトナーの付着防止等を目的として、上記弾性層の表面に、更に樹脂被覆層を形成する場合がある。   In the above contact charging system, the charging roller must be rotated while being securely held in close contact with the photosensitive drum. Therefore, silicone rubber, acrylonitrile-butadiene rubber is provided on the outer periphery of the shaft made of a highly conductive material such as metal. (NBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), epichlorohydrin rubber (ECO), a semiconductive elastic body in which carbon black or metal powder is dispersed in an elastomer such as polyurethane, and a foam obtained by foaming these. The semiconductive elastic layer is formed. Further, a resin coating layer may be further formed on the surface of the elastic layer for the purpose of ensuring the smoothness of the surface of the charging roller and preventing the toner from adhering to the surface of the charging roller.

従来、上記樹脂被覆層は、帯電ローラ本体を溶剤系若しくは水系の塗工液中にディップ又は該塗工液を帯電ローラ本体にスプレーした後に、熱又は熱風で加熱/乾燥硬化して形成されているが、この場合、長時間の乾燥が必要なため、量産には長い乾燥ラインが必要である。また、上記樹脂被覆層は、その用途から微妙な導電性及び表面状態が要求されるが、乾操ライン内の温度分布及び風量等のバラツキが樹脂被覆層の性能に大きく影響するため、品質上の問題があった。   Conventionally, the resin coating layer is formed by dipping the charging roller body into a solvent-based or aqueous coating liquid or spraying the coating liquid onto the charging roller body, and then heating / drying with heat or hot air. In this case, however, a long drying line is necessary for mass production because long drying is required. In addition, the resin coating layer is required to have subtle electrical conductivity and surface condition depending on its use, but the quality distribution is affected by variations in temperature distribution and air volume in the drying line, which greatly affects the performance of the resin coating layer. There was a problem.

これに対し、長い乾燥ラインを必要とせず、安定した品質の樹脂被覆層を形成する手法として、発泡体ローラの弾性層の表面に紫外線硬化型樹脂を塗布し硬化させて樹脂被覆層を形成する技術が提案されている(特許文献1参照)。   On the other hand, as a method for forming a stable quality resin coating layer without requiring a long drying line, an ultraviolet curable resin is applied to the surface of the elastic layer of the foam roller and cured to form the resin coating layer. A technique has been proposed (see Patent Document 1).

特開2002−310136号公報JP 2002-310136 A

しかしながら、上記紫外線硬化型樹脂を含む樹脂被覆層が弾性層の外周面に配設された発泡体ローラは、弾性層が発泡体からなるが、弾性層が非発泡体の場合であっても、同様に熱または熱風で加熱/乾燥硬化して樹脂被覆層を形成する場合には、量産に際し長い乾燥ラインが必要であったり、乾燥ライン内の温度分布及び風量等のバラツキが樹脂被覆層の性能に大きく影響するため、品質上の問題があった。   However, in the foam roller in which the resin coating layer containing the ultraviolet curable resin is disposed on the outer peripheral surface of the elastic layer, the elastic layer is made of a foam, but even when the elastic layer is a non-foam, Similarly, when a resin coating layer is formed by heating / drying with heat or hot air, a long drying line is required for mass production, and variations in the temperature distribution and air volume in the drying line are the performance of the resin coating layer. As a result, there was a quality problem.

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、弾性層が主として非発泡体からなり、量産に長い乾燥ラインを必要とせず、弾性層の外表面に安定した品質の樹脂被覆層を備えた帯電ローラを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる帯電ローラを備え、優れた画像を安定的に形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the elastic layer is mainly made of non-foamed material, does not require a long drying line for mass production, and has a stable quality resin coating layer on the outer surface of the elastic layer. It is providing the charging roller provided with. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with such a charging roller and capable of stably forming excellent images.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、非発泡体製の弾性層の表面に樹脂被覆層を配設した帯電ローラにおいて、該樹脂被覆層に紫外線硬化型樹脂を用いることで、量産に長い乾燥ラインが不要となり、また、乾操ライン内の温度分布及び風量等のバラツキによる樹脂被覆層の性能のバラツキを排除できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have used an ultraviolet curable resin for the resin coating layer in the charging roller in which the resin coating layer is provided on the surface of the non-foamed elastic layer. As a result, it has been found that a long drying line is not required for mass production, and that variations in the performance of the resin coating layer due to variations in temperature distribution and air flow in the drying line can be eliminated, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の帯電ローラは、シャフトと、該シャフトの外周に形成された非発泡体製弾性層と、該非発泡体製弾性層の外周面に形成された少なくとも一層の樹脂被覆層とを備えた帯電ローラにおいて、前記樹脂被覆層が紫外線硬化型樹脂を含んでなることを特徴とする。ここで、紫外線硬化型樹脂は、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を紫外線照射により硬化させたものである。   That is, the charging roller of the present invention includes a shaft, a non-foamed elastic layer formed on the outer periphery of the shaft, and at least one resin coating layer formed on the outer peripheral surface of the non-foamed elastic layer. The charging roller is characterized in that the resin coating layer contains an ultraviolet curable resin. Here, the ultraviolet curable resin is obtained by curing a resin and / or compound polymerizable by ultraviolet rays by ultraviolet irradiation.

本発明の帯電ローラの好適例においては、前記樹脂被覆層が、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を含む塗工液を前記非発泡体製弾性層の外周面に塗布した後、紫外線照射により前記紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を硬化させてなる。ここで、前記塗工液は、光重合開始剤を含むのが好ましい。   In a preferred example of the charging roller of the present invention, the resin coating layer is coated with a coating solution containing a resin and / or compound polymerizable by ultraviolet rays on the outer peripheral surface of the non-foamed elastic layer, and then irradiated with ultraviolet rays. The resin and / or compound that can be polymerized by ultraviolet rays is cured by the above. Here, the coating liquid preferably contains a photopolymerization initiator.

本発明の帯電ローラにおいて、前記紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物としては、紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有する樹脂及び/又は化合物が好ましい。ここで、該紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有する樹脂及び/又は化合物としては、(メタ)アクリレートモノマー及びオリゴマーが好ましい。   In the charging roller of the present invention, the resin and / or compound that can be polymerized by ultraviolet rays is preferably a resin and / or compound that has a double bond between carbon atoms that can be polymerized by ultraviolet rays. Here, as the resin and / or compound having a double bond between carbon atoms that can be polymerized by ultraviolet rays, a (meth) acrylate monomer and an oligomer are preferable.

また、本発明の画像形成装置は、少なくとも帯電ローラを備え、該帯電ローラが上記帯電ローラであることを特徴とする。   The image forming apparatus of the present invention includes at least a charging roller, and the charging roller is the charging roller.

本発明によれば、非発泡体製の弾性層の表面に樹脂被覆層が配設された帯電ローラにおいて、該樹脂被覆層に紫外線硬化型樹脂を用いることで、量産に長い乾燥ラインを必要とせず、安定した品質の樹脂被覆層を備えた帯電ローラを提供することができる。また、かかる帯電ローラを備え、優れた画像を安定的に形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, in a charging roller in which a resin coating layer is disposed on the surface of a non-foamed elastic layer, a long drying line is required for mass production by using an ultraviolet curable resin for the resin coating layer. In addition, a charging roller having a stable quality resin coating layer can be provided. Further, it is possible to provide an image forming apparatus that includes such a charging roller and can stably form an excellent image.

以下に、本発明の帯電ローラを、図を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の帯電ローラの一例の断面図である。図示例の帯電ローラ1は、シャフト2と、該シャフト2の外周に形成された非発泡体製弾性層3と、該非発泡体製弾性層3の外周面に形成された樹脂被覆層4とを備える。図中、樹脂被覆層4は一層よりなるが、本発明の帯電ローラの樹脂被覆層4は、二層以上から構成されていてもよい。   Hereinafter, the charging roller of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of the charging roller of the present invention. The charging roller 1 in the illustrated example includes a shaft 2, a non-foamed elastic layer 3 formed on the outer periphery of the shaft 2, and a resin coating layer 4 formed on the outer peripheral surface of the non-foamed elastic layer 3. Prepare. In the figure, the resin coating layer 4 is composed of one layer, but the resin coating layer 4 of the charging roller of the present invention may be composed of two or more layers.

本発明の帯電ローラ1においては、樹脂被覆層4を主として紫外線硬化型樹脂から構成することで、樹脂被覆層4の形成において長時間乾燥する必要が無くなり、量産に長い乾燥ラインを準備する必要が無くなる。即ち、本発明の帯電ローラ1の樹脂被覆層4は、例えば、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を含む塗工液を非発泡体製弾性層3の外表面に塗布した後、紫外線照射して、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を硬化させて形成されるため、乾燥工程が必須ではなく、更に、紫外線を照射した段階で、樹脂被覆層4が形成されるため、乾操ライン内の温度分布及び風量等のバラツキによる樹脂被覆層4の性能のバラツキを排除することができる。   In the charging roller 1 of the present invention, since the resin coating layer 4 is mainly composed of an ultraviolet curable resin, it is not necessary to dry the resin coating layer 4 for a long time, and it is necessary to prepare a long drying line for mass production. Disappear. That is, the resin coating layer 4 of the charging roller 1 of the present invention is applied with, for example, a coating liquid containing a resin and / or compound polymerizable by ultraviolet rays on the outer surface of the non-foamed elastic layer 3 and then irradiated with ultraviolet rays. In addition, since the resin and / or compound that can be polymerized by ultraviolet rays are cured, a drying process is not essential, and further, the resin coating layer 4 is formed at the stage of irradiation with ultraviolet rays. Variations in the performance of the resin coating layer 4 due to variations in temperature distribution and air volume in the line can be eliminated.

本発明の帯電ローラのシャフトとしては、良好な導電性を有する限り特に制限はなく、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム等の金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトを用いることができる。   The shaft of the charging roller of the present invention is not particularly limited as long as it has good conductivity. For example, a metal core made of a metal such as iron, stainless steel, or aluminum, or a metal hollowed inside A metal shaft such as a cylindrical body can be used.

本発明の帯電ローラの非発泡体製弾性層は、非発泡体のエラストマーと導電剤とを含み、必要に応じて充填剤等の他の成分を含む。該非発泡体製弾性層に用いるエラストマーとしては、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム(ECO)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリウレタン及びこれらの混合物等が挙げられ、これらの中でも、シリコーンゴム、EPDM、ECO及びポリウレタンが好ましい。   The non-foamed elastic layer of the charging roller of the present invention contains a non-foamed elastomer and a conductive agent, and optionally contains other components such as a filler. As the elastomer used for the non-foamed elastic layer, silicone rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), natural rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), butyl rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber , Epichlorohydrin rubber (ECO), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyurethane, and a mixture thereof. Among these, silicone rubber, EPDM, ECO, and polyurethane are preferable.

上記シャフトと非発泡体製弾性層とは、反応射出成形法(RIM成形法)を用いて一体化してもよい。即ち、非発泡体製弾性層の原料成分を構成する2種のモノマー成分を筒状型内に混合射出し、重合反応させて、シャフトと弾性層とを一体化することができる。これにより原料の注入から脱型までの所要時間を短縮し、生産コストを大幅に削減することができる。   The shaft and the non-foamed elastic layer may be integrated using a reaction injection molding method (RIM molding method). That is, two types of monomer components constituting the raw material component of the non-foamed elastic layer can be mixed and injected into a cylindrical mold and polymerized to integrate the shaft and the elastic layer. As a result, the time required from injection of raw materials to demolding can be shortened, and production costs can be greatly reduced.

また、非発泡体製弾性層にシリコーンゴムを用いる場合、該シリコーンゴムは、一般的なミラブル型シリコーンゴム(HCR)でも液状シリコーンゴム(LSR)でもよい。なお、液状シリコーンゴムを用いる場合、液状射出成形(LIM:Liquid injection Molding)で非発泡体製弾性層を形成するのが好ましい。上記液状シリコーンゴムは、ビニル基含有ポリオルガノシロキサンに対して、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、シリカ等の補強性充填剤、導電剤、白金系触媒、反応抑制剤、シリコーンオイル、その他各種添加剤を配合してなり、所定の形状のモールドに注入された後、加熱硬化によって成形される。   When silicone rubber is used for the non-foamed elastic layer, the silicone rubber may be general millable silicone rubber (HCR) or liquid silicone rubber (LSR). In addition, when using liquid silicone rubber, it is preferable to form the non-foamed elastic layer by liquid injection molding (LIM). The above liquid silicone rubber contains vinyl group-containing polyorganosiloxane with organohydrogenpolysiloxane, reinforcing filler such as silica, conductive agent, platinum-based catalyst, reaction inhibitor, silicone oil, and other various additives. After being injected into a mold having a predetermined shape, it is molded by heat curing.

上記ビニル基含有ポリオルガノシロキサンは、分子中に2個以上の反応基を有し、該反応基としてはアルケニル基及び水酸基が挙げられる。該ビニル基含有ポリオルガノシロキサンとしては、下記式(I):

Figure 2005352120

(式中、R1は、それぞれ独立して一価の炭化水素基であり、nは100〜10,000の整数である)で表される化合物が好ましい。ここで、R1における、一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びペンチル基等のアルキル基、ビニル基及びアリル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。 The vinyl group-containing polyorganosiloxane has two or more reactive groups in the molecule, and examples of the reactive group include an alkenyl group and a hydroxyl group. As the vinyl group-containing polyorganosiloxane, the following formula (I):
Figure 2005352120

In the formula, R 1 is each independently a monovalent hydrocarbon group, and n is an integer of 100 to 10,000. Here, the monovalent hydrocarbon group in R 1 includes an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group and a pentyl group, an alkenyl group such as a vinyl group and an allyl group, and a cyclohexyl group such as a cyclohexyl group. Examples include alkyl groups, aryl groups such as phenyl groups, and aralkyl groups such as benzyl groups.

また、上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記式(II):

Figure 2005352120

(式中、R2は、それぞれ独立して水素又は一価の炭化水素基であり、mは10〜1,000の整数である)で表され、分子中に2個以上のケイ素−水素結合を有する化合物が好ましい。ここで、R2における、一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びペンチル基等のアルキル基、ビニル基及びアリル基等のアルケニル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基等のアラルキル基等が挙げられる。 Examples of the organohydrogenpolysiloxane include the following formula (II):
Figure 2005352120

(Wherein R 2 is each independently hydrogen or a monovalent hydrocarbon group, m is an integer of 10 to 1,000), and has two or more silicon-hydrogen bonds in the molecule. Compounds are preferred. Here, the monovalent hydrocarbon group in R 2 includes alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group and pentyl group, alkenyl groups such as vinyl group and allyl group, and cyclohexane such as cyclohexyl group. Examples include alkyl groups, aryl groups such as phenyl groups, and aralkyl groups such as benzyl groups.

また、液状シリコーンゴムに含まれる導電剤としては、後述する弾性層に一般に用いられる導電剤を使用することができ、白金系触媒としては、塩化第二白金、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸等が挙げられ、反応抑制剤としては、メチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコール類、シロキサン変性アセチレンアルコール、ハイドロパーオキサイト等が挙げられる。   In addition, as a conductive agent contained in the liquid silicone rubber, a conductive agent generally used for an elastic layer to be described later can be used. As a platinum-based catalyst, platinous chloride, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid can be used. Examples of the reaction inhibitor include methylvinylcyclotetrasiloxane, acetylene alcohols, siloxane-modified acetylene alcohol, hydroperoxide and the like.

上記非発泡体製弾性層に用いる導電剤としては、電子導電剤、イオン導電剤等が挙げられる。電子導電剤としては、ケッチェンブラック、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ブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープ酸化スズ、ITO、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属、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、カーボンウィスカー、黒鉛ウィスカー、炭化チタンウィスカー、導電性チタン酸カリウムウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー、導電性酸化チタンウィスカー、導電性酸化亜鉛ウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。上記電子導電剤の配合量は、上記エラストマー100質量部に対して1〜50質量部の範囲が好ましく、5〜40質量部の範囲が更に好ましい。   Examples of the conductive agent used for the non-foamed elastic layer include an electronic conductive agent and an ionic conductive agent. Electronic conductive agents include conductive carbon such as ketjen black and acetylene black, carbon black for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT and MT, and carbon black for color subjected to oxidation treatment. , Pyrolytic carbon black, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, ITO, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide and other metal oxides, nickel, copper, silver, germanium and other metals, polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, etc. And conductive whiskers such as carbon whisker, graphite whisker, titanium carbide whisker, conductive potassium titanate whisker, conductive barium titanate whisker, conductive titanium oxide whisker, and conductive zinc oxide whisker. The blending amount of the electronic conductive agent is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass, more preferably in the range of 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer.

また、上記イオン導電剤としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等のアンモニウム塩;リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩等が挙げられる。上記イオン導電剤の配合量は、上記エラストマー100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲が好ましく、0.05〜5質量部の範囲が更に好ましい。上記導電剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、電子導電剤とイオン導電剤とを組み合わせてもよい。   Examples of the ionic conductive agent include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, benzyltrimethylammonium, modified fatty acid dimethylethylammonium, perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, and the like. Ammonium salts such as salts, iodates, borofluorides, sulfates, ethyl sulfates, carboxylates, sulfonates; alkaline metals such as lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, alkaline earth metals Examples include perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, trifluoromethyl sulfate, and sulfonate. The compounding amount of the ionic conductive agent is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass, more preferably in the range of 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastomer. The said electrically conductive agent may be used individually by 1 type, may be used in combination of 2 or more type, and may combine an electronic conductive agent and an ionic conductive agent.

上記非発泡体製弾性層は、上記導電剤の配合により、その抵抗値を103〜1010Ωcmとすることが好ましく、104〜108Ωcmとすることが更に好ましい。 The resistance value of the non-foamed elastic layer is preferably 10 3 to 10 10 Ωcm, and more preferably 10 4 to 10 8 Ωcm, depending on the blending of the conductive agent.

上記非発泡体製弾性層は、必要に応じて上記エラストマーをゴム状物質とするために、有機過酸化物等の架橋剤、硫黄等の加硫剤を含有してもよく、更に加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤等を含有してもよい。また、上記非発泡体製弾性層は、更に、充填剤、しゃく解剤、発泡剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離剤、離型剤、増量剤、着色剤等のゴム用配合剤を含有してもよい。   The non-foamed elastic layer may contain a crosslinking agent such as an organic peroxide and a vulcanizing agent such as sulfur in order to make the elastomer a rubbery material as necessary. An agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization acceleration aid, a vulcanization retarder and the like may be contained. The non-foamed elastic layer further includes a filler, a peptizer, a foaming agent, a plasticizer, a softener, a tackifier, an anti-tacking agent, a separating agent, a release agent, an extender, a colorant, and the like. The rubber compounding agent may be contained.

上記非発泡体製弾性層の硬度は、特に限定されるものではないが、アスカーC硬度で80度以下であるのが好ましく、20〜70度であるのが更に好ましい。また、上記非発泡体製弾性層の表面粗さは、特に限定されるものではないが、JIS 10点平均粗さ(Rz)が30μm以下であるのが好ましく、1〜20μmであるのが更に好ましい。   The hardness of the non-foamed elastic layer is not particularly limited, but is preferably 80 degrees or less in terms of Asker C hardness, more preferably 20 to 70 degrees. The surface roughness of the non-foamed elastic layer is not particularly limited, but the JIS 10-point average roughness (Rz) is preferably 30 μm or less, more preferably 1 to 20 μm. preferable.

本発明の帯電ローラの樹脂被覆層は、紫外線硬化型樹脂を含んでなる。該樹脂被覆層は、例えば、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を含む塗工液を非発泡体製弾性層の外表面に塗布した後、紫外線照射して、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を硬化させて形成される。一般に、弾性層の外表面に樹脂被覆層を設けることで、抵抗値を調整したり、トナーの付着を防止したり、画質を改善することができるが、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を含む塗工液を硬化させて樹脂被覆層を形成することで、樹脂被覆層の形成に長い乾燥ラインを準備する必要が無くなり、また、乾燥工程の諸条件のバラツキに起因する樹脂被覆層の特性のバラツキを排除することができる。ここで、上記塗工液は、反応性希釈剤、導電剤、光重合開始剤、光重合促進剤を含むのが好ましく、その他、必要に応じて公知の添加剤を含んでもよく、また、溶剤を含まないのが好ましい。なお、塗工液を非発泡体製弾性層の表面に塗布する方法としては、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法等が挙げられる。また、紫外線照射に用いる光源としては、水銀灯、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が挙げられる。紫外線照射の条件は、紫外線硬化型樹脂の種類や塗布量に応じて適宜選択され、例えば、照射強度100〜700mW/cm2、積算光量200〜3000mJ/cm2の範囲が好ましい。 The resin coating layer of the charging roller of the present invention contains an ultraviolet curable resin. The resin coating layer may be formed by, for example, applying a coating liquid containing a resin and / or compound polymerizable by ultraviolet rays to the outer surface of the non-foamed elastic layer, and then irradiating with ultraviolet rays to polymerize the resin polymerizable by ultraviolet rays and It is formed by curing the compound. In general, by providing a resin coating layer on the outer surface of the elastic layer, the resistance value can be adjusted, toner adhesion can be prevented, and the image quality can be improved. It is not necessary to prepare a long drying line for the formation of the resin coating layer, and the resin coating layer is caused by variations in various conditions of the drying process. Variations in characteristics can be eliminated. Here, the coating liquid preferably contains a reactive diluent, a conductive agent, a photopolymerization initiator, and a photopolymerization accelerator, and may contain other known additives as required. Is preferably not included. Examples of the method for applying the coating liquid to the surface of the non-foamed elastic layer include a spray method, a roll coater method, a dipping method, and the like. Examples of the light source used for ultraviolet irradiation include a mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and a xenon lamp. The conditions for ultraviolet irradiation are appropriately selected according to the type and application amount of the ultraviolet curable resin. For example, the irradiation intensity is preferably in the range of 100 to 700 mW / cm 2 and the integrated light quantity of 200 to 3000 mJ / cm 2 .

上記樹脂被覆層に用いる紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ビニルエーテル樹脂、ビニルエステル樹脂及びこれら樹脂に特定の官能基を導入した変性樹脂等が挙げられ、これら樹脂は、1種単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。また、上記樹脂被覆層には、力学的強度、耐環境特性を改善するために架橋構造を導入することが好ましい。   Examples of the ultraviolet curable resin used for the resin coating layer include polyester resin, polyether resin, fluorine resin, epoxy resin, amino resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylic urethane resin, urethane resin, alkyd resin, phenol resin, and melamine resin. , Urea resins, silicone resins, polyvinyl butyral resins, vinyl ether resins, vinyl ester resins, and modified resins having specific functional groups introduced into these resins. These resins may be used alone or in combination of two or more. May be used. Moreover, it is preferable to introduce a crosslinked structure into the resin coating layer in order to improve mechanical strength and environmental resistance.

上記紫外線硬化型樹脂は、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物、好ましくは、紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有する樹脂及び/又は化合物を紫外線照射により硬化させてなる。なお、上記紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を混合して用いてもよい。   The ultraviolet curable resin is obtained by curing a resin and / or compound that can be polymerized by ultraviolet rays, preferably a resin and / or compound having a double bond between carbon atoms that can be polymerized by ultraviolet rays. In addition, the resin and / or compound that can be polymerized by ultraviolet rays may be used alone or in combination of two or more.

上記紫外線硬化型樹脂の形成に用いられる重合可能な炭素原子間二重結合を有する樹脂及び/又は化合物としては、(メタ)アクリレートモノマー及びオリゴマーが好ましい。ここで、(メタ)アクリレートモノマー及びオリゴマーとしては、ウレタン系(メタ)アクリレート、エポキシ系(メタ)アクリレート、エーテル系(メタ)アクリレート、エステル系(メタ)アクリレート、ポリカーボネート系(メタ)アクリレート、フッ素系(メタ)アクリレート、シリコーン系(メタ)アクリレート等のモノマー及びオリゴマーが挙げられる。上記(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、多価アルコールとε-カプロラクトンの付加物等と、(メタ)アクリル酸との反応により、或いはポリイソシアネート化合物及び水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物をウレタン化することにより合成することができる。   As the resin and / or compound having a polymerizable double bond between carbon atoms used for forming the ultraviolet curable resin, a (meth) acrylate monomer and an oligomer are preferable. Here, as the (meth) acrylate monomer and oligomer, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, ether (meth) acrylate, ester (meth) acrylate, polycarbonate (meth) acrylate, fluorine-based Examples thereof include monomers and oligomers such as (meth) acrylate and silicone-based (meth) acrylate. The (meth) acrylate oligomer includes polyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, adduct of polyhydric alcohol and ε-caprolactone, and the like (meth) It can be synthesized by reaction with acrylic acid or by urethanizing a polyisocyanate compound and a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group.

上記ウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリオール、イソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とをウレタン化することによって得られる。また、上記エポキシ系(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、グリシジル基を有する化合物と(メタ)アクリル酸との反応生成物が好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、スピロ環、ジシクロペンタジエン、トリシクロデカン等の環状構造を有し且つグリシジル基を有する化合物と(メタ)アクリル酸との反応生成物が更に好ましい。更に、上記エーテル系(メタ)アクリレートオリゴマー、エステル系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリカーボネート系(メタ)アクリレートオリゴマーは、各々に対するポリオール(ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオール)と(メタ)アクリル酸との反応によって得られる。   The urethane-based (meth) acrylate oligomer can be obtained by urethanization of a polyol, an isocyanate compound and a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group. The epoxy-based (meth) acrylate oligomer is preferably a reaction product of a compound having a glycidyl group and (meth) acrylic acid, such as a benzene ring, naphthalene ring, spiro ring, dicyclopentadiene, tricyclodecane, etc. A reaction product of a compound having a cyclic structure and having a glycidyl group and (meth) acrylic acid is more preferable. Furthermore, the ether-based (meth) acrylate oligomer, the ester-based (meth) acrylate oligomer, and the polycarbonate-based (meth) acrylate oligomer are a polyol (polyether polyol, polyester polyol, and polycarbonate polyol) and (meth) acrylic acid for each. Obtained by reaction.

上記樹脂被覆層の形成に用いる塗工液には、更に必要に応じて重合性二重結合を有する反応性希釈剤、導電剤等の各種添加剤を配合してもよい。塗工液に重合性二重結合を有する反応性希釈剤を配合することで、塗工液の粘度を調整することができる。該反応性希釈剤としては、アミノ酸や水酸基を含む化合物に、(メタ)アクリル酸がエステル化反応及びアミド化反応で結合した構造の単官能、2官能または多官能の重合性化合物等を使用することができる。上記反応性希釈剤の配合量は、上記紫外線により重合可能な樹脂及び化合物の合計100質量部に対して10〜200質量部の範囲が好ましい。また、上記反応性希釈剤のほかに必要に応じて希釈剤としてアルコール、エステル、エーテル、脂肪族、芳香族の有機溶剤、あるいは水を単独あるいは複合して使用してもよい。   Various additives such as a reactive diluent having a polymerizable double bond and a conductive agent may be further blended in the coating liquid used for forming the resin coating layer, if necessary. By blending a reactive diluent having a polymerizable double bond into the coating solution, the viscosity of the coating solution can be adjusted. As the reactive diluent, a monofunctional, bifunctional or polyfunctional polymerizable compound having a structure in which (meth) acrylic acid is bonded to a compound containing an amino acid or a hydroxyl group by an esterification reaction or an amidation reaction is used. be able to. The compounding amount of the reactive diluent is preferably in the range of 10 to 200 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the resin and compound polymerizable by the ultraviolet rays. In addition to the above reactive diluents, alcohols, esters, ethers, aliphatic and aromatic organic solvents, or water may be used alone or in combination as a diluent as necessary.

また、上記塗工液に用いる導電剤としては、上記弾性層用導電剤として例示したものと同様のものを例示することができ、それらの中でも、カーボン系電子導電剤、イオン導電剤及び透明導電剤が好ましい。カーボン系電子導電剤としては、ケッチェンブラック、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ブラック、酸化処理等を施したカラー用カーボンブラック、熱分解カーボンブラック、天然グラファイト、人造グラファイト等が挙げられる。また、透明導電剤としては、ITO、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粒子;ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属の微粒子:導電性酸化チタンウィスカー、導電性チタン酸バリウムウィスカー等の導電性ウィスカー等が挙げられる。上記透明導電剤の配合量は、上記紫外線により重合可能な樹脂及び化合物の合計100質量部に対して100質量部以下が好ましく、1〜80質量部の範囲が更に好ましく、10〜50質量部の範囲がより一層好ましい。一方、上記イオン導電剤の配合量は、上記紫外線により重合可能な樹脂及び化合物の合計100質量部に対して20質量部以下が好ましく、0.01〜20質量部の範囲が更に好ましく、1〜10質量部の範囲がより一層好ましい。   In addition, examples of the conductive agent used in the coating liquid include the same ones exemplified as the conductive agent for the elastic layer, and among them, a carbon-based electronic conductive agent, an ionic conductive agent, and a transparent conductive material. Agents are preferred. Carbon-based electronic conductive agents include conductive carbons such as ketjen black and acetylene black, carbon blacks for rubbers such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT, and colors that have undergone oxidation treatment, etc. Examples thereof include carbon black, pyrolytic carbon black, natural graphite, and artificial graphite. In addition, as the transparent conductive agent, fine particles of metal oxide such as ITO, tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide; fine particles of metal such as nickel, copper, silver, germanium: conductive titanium oxide whisker, conductive barium titanate Examples thereof include conductive whiskers such as whiskers. The blending amount of the transparent conductive agent is preferably 100 parts by mass or less, more preferably in the range of 1 to 80 parts by mass, and more preferably in the range of 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin and compound polymerizable by the ultraviolet rays. A range is even more preferred. On the other hand, the blending amount of the ionic conductive agent is preferably 20 parts by mass or less, more preferably in the range of 0.01 to 20 parts by mass, and 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the resin and compound polymerizable by the ultraviolet rays The range of part is even more preferable.

上記樹脂被覆層の形成に用いる塗工液には、光重合開始剤を配合するのが好ましい。該光重合開始剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、4-ジメチルアミノ安息香酸、4-ジメチルアミノ安息香酸エステル、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、アルコキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン及び3,3-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、4,4-ジメトキシベンゾフェノン、4,4-ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、ベンゾイル安息香酸アルキル、ビス(4-ジアルキルアミノフェニル)ケトン、ベンジル及びベンジルメチルケタール等のベンジル誘導体、ベンゾイン及びベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン誘導体、ベンゾインイソプロピルエーテル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、キサントン、チオキサントン及びチオキサントン誘導体、フルオレン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1,2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(モルホリノフェニル)-ブタノン-1等が挙げられる。これら光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。上記光重合開始剤の配合量は、紫外線により重合可能な樹脂及び化合物の合計100質量部に対して0.1〜10質量部の範囲が好ましい。   It is preferable to mix a photopolymerization initiator in the coating solution used for forming the resin coating layer. As the photopolymerization initiator, known ones can be used. For example, 4-dimethylaminobenzoic acid, 4-dimethylaminobenzoic acid ester, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, acetophenone diethyl ketal, Benzophenone derivatives such as alkoxyacetophenone, benzyldimethyl ketal, benzophenone and 3,3-dimethyl-4-methoxybenzophenone, 4,4-dimethoxybenzophenone, 4,4-diaminobenzophenone, alkyl benzoylbenzoate, bis (4-dialkylaminophenyl) ) Ketones, benzyl derivatives such as benzyl and benzylmethyl ketal, benzoin derivatives such as benzoin and benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxy Chlohexyl phenyl ketone, xanthone, thioxanthone and thioxanthone derivatives, fluorene, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis (2 , 4,6-Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (morpholinophenyl) -Butanone-1 and the like. These photoinitiators may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. The blending amount of the photopolymerization initiator is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the resin and compound polymerizable by ultraviolet rays.

上記樹脂被覆層の形成に用いる塗工液に光重合開始剤を配合する場合、光重合開始剤による重合反応を促進するために、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の第3級アミン系光重合促進剤、トリフェニルホスフィン等のホスフィン系光重合促進剤、チオジグリコール等のチオエーテル系光重合促進剤等を更に添加してもよい。これら光重合促進剤の添加量は、紫外線により重合可能な樹脂及び化合物の合計100質量部に対して0.01〜10質量部の範囲が好ましい。   When a photopolymerization initiator is blended in the coating liquid used to form the resin coating layer, a tertiary amine photopolymerization accelerator such as triethylamine or triethanolamine is used to accelerate the polymerization reaction by the photopolymerization initiator. Further, a phosphine photopolymerization accelerator such as triphenylphosphine, and a thioether photopolymerization accelerator such as thiodiglycol may be further added. The addition amount of these photopolymerization accelerators is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the resin and compound polymerizable by ultraviolet rays.

上記樹脂被覆層の厚さは、1〜30μmの範囲が好ましく、1〜10μmの範囲が更に好ましい。樹脂被覆層の厚さが1μm未満では、樹脂被覆層を配設する効果が小さく、30μmを超えると、帯電ローラ表面が硬くなり、柔軟性が損なわれる。   The thickness of the resin coating layer is preferably in the range of 1 to 30 μm, and more preferably in the range of 1 to 10 μm. If the thickness of the resin coating layer is less than 1 μm, the effect of disposing the resin coating layer is small, and if it exceeds 30 μm, the surface of the charging roller becomes hard and flexibility is impaired.

本発明の帯電ローラは、電気抵抗が103〜1010Ωであるのが好ましく、104〜108Ωであるのが更に好ましい。なお、抵抗値の測定は、例えば、平板又は円筒状の対極に帯電ローラの外周面を所定圧力で押し当て、シャフトと対極との間に100Vの電圧を印加し、その際の電流値から求めることができる。 The charging roller of the present invention preferably has an electric resistance of 10 3 to 10 10 Ω, and more preferably 10 4 to 10 8 Ω. The resistance value is measured, for example, by pressing the outer peripheral surface of the charging roller against a flat plate or a cylindrical counter electrode with a predetermined pressure, applying a voltage of 100 V between the shaft and the counter electrode, and obtaining from the current value at that time. be able to.

本発明の画像形成装置は、性能が安定した上述の帯電ローラを備えることを特徴とし、優れた画像を安定的に形成することができる。本発明の画像形成装置は、上記帯電ローラを用いる以外、特に制限はなく、公知の方法で製造することができる。   The image forming apparatus of the present invention includes the above-described charging roller with stable performance, and can stably form an excellent image. The image forming apparatus of the present invention is not particularly limited except that the charging roller is used, and can be manufactured by a known method.

以下に、図を参照して本発明の画像形成装置を詳細に説明する。図2は、本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。図示例の画像形成装置は、静電潜像を保持した感光ドラム5と、感光ドラム5の近傍(図では上方)に位置し感光ドラム5を帯電させるための帯電ローラ1と、トナー6を供給するためのトナー供給ローラ7と、トナー供給ローラ7と感光ドラム5との間に配置された現像ローラ8と、現像ローラ8の近傍(図では上部)に設けられた成層ブレード9と、感光ドラム5の近傍(図では下方)に位置する転写ローラ10と、感光ドラム5に隣接して設けられたクリーニング部11とを備える。なお、本発明の画像形成装置は、更に画層形成装置に通常用いられる公知の部品(図示せず)を備えることができる。   The image forming apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an example of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus in the illustrated example supplies a photosensitive drum 5 that holds an electrostatic latent image, a charging roller 1 that is positioned in the vicinity of the photosensitive drum 5 (upward in the drawing) and charges the photosensitive drum 5, and toner 6. A toner supply roller 7, a developing roller 8 disposed between the toner supply roller 7 and the photosensitive drum 5, a stratification blade 9 provided in the vicinity of the developing roller 8 (upper part in the drawing), and a photosensitive drum. 5 is provided with a transfer roller 10 located near (downward in the drawing) 5 and a cleaning unit 11 provided adjacent to the photosensitive drum 5. The image forming apparatus of the present invention can further include a known component (not shown) that is usually used in the image layer forming apparatus.

図示例の画像形成装置においては、感光ドラム5に帯電ローラ1を当接させて、感光ドラム5と帯電ローラ1との間に電圧を印加して、感光ドラム5を一定電位に帯電させた後、露光機(図示せず)により静電潜像を感光ドラム5上に形成する。次に、感光ドラム5と、トナー供給ローラ7と、現像ローラ8とが、図中の矢印方向に回転することで、トナー供給ローラ7上のトナー6が現像ローラ8を経て感光ドラム5に送られる。現像ローラ8上のトナー6は、成層ブレード9により、均一な薄層に整えられ、現像ローラ8と感光ドラム5とが接触しながら回転することにより、トナー6が現像ローラ8から感光ドラム5の静電潜像に付着し、該潜像が可視化する。潜像に付着したトナー6は、転写ローラ10で紙等の記録媒体に転写され、また、転写後に感光ドラム5上に残留するトナー6は、クリーニング部11のクリーニングブレード12によって除去される。ここで、本発明の画像形成装置においては、帯電ローラ1に、上述した性能が安定した本発明の帯電ローラを用いることで、優れた画像を安定的に形成することが可能となる。   In the illustrated image forming apparatus, the charging roller 1 is brought into contact with the photosensitive drum 5 and a voltage is applied between the photosensitive drum 5 and the charging roller 1 to charge the photosensitive drum 5 to a constant potential. Then, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 5 by an exposure machine (not shown). Next, the photosensitive drum 5, the toner supply roller 7, and the developing roller 8 rotate in the direction of the arrow in the drawing, so that the toner 6 on the toner supply roller 7 is sent to the photosensitive drum 5 through the developing roller 8. It is done. The toner 6 on the developing roller 8 is adjusted to a uniform thin layer by the stratifying blade 9 and rotates while the developing roller 8 and the photosensitive drum 5 are in contact with each other, so that the toner 6 is transferred from the developing roller 8 to the photosensitive drum 5. It adheres to the electrostatic latent image and the latent image becomes visible. The toner 6 adhered to the latent image is transferred to a recording medium such as paper by the transfer roller 10, and the toner 6 remaining on the photosensitive drum 5 after the transfer is removed by the cleaning blade 12 of the cleaning unit 11. Here, in the image forming apparatus of the present invention, it is possible to stably form an excellent image by using the charging roller of the present invention with stable performance as described above as the charging roller 1.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
グリセリンにプロピレンオキサイドを付加した3官能で分子量9,000のポリエーテルポリオール100質量部に導電性カーボン1.6質量部とジブチル錫ジラウレート0.15質量部を加え十分に撹拌混合した後、減圧下で撹拌しながら20分間脱泡して、これをポリオール成分とした。ポリオール成分の水酸基価は19mgKOH/gであった。一方、NCO含有率が11%のポリプロピレングリコール変性ポリメリックMDIをイソシアネート成分として減圧下で撹拌しながら20分間脱泡して、これをイソシアネート成分とした。ポリオール成分とイソシアネート成分の比率が101.75/13.70(イソシアネートインデックス:103)の割合になるようにして2成分注型機にてポリオールとイソシアネートを3000rpmで高速撹拌混合し、混合したウレタン原液を外径寸法がφ6mmの芯金をセットした内径12mmの筒形状のモールド金型に注入し、90℃で60分間熱風循環オーブンにて加熱キュアーした。筒形状のモールドから芯金つきウレタン・ローラを取り出しローラを得た。
Example 1
After adding 1.6 parts by weight of conductive carbon and 0.15 parts by weight of dibutyltin dilaurate to 100 parts by weight of a trifunctional and 9,000 molecular weight polyether polyol obtained by adding propylene oxide to glycerin and stirring sufficiently, the mixture is stirred for 20 minutes under reduced pressure. This was defoamed and used as a polyol component. The hydroxyl value of the polyol component was 19 mgKOH / g. On the other hand, polypropylene glycol-modified polymeric MDI having an NCO content of 11% was degassed as an isocyanate component for 20 minutes while stirring under reduced pressure to obtain an isocyanate component. The polyol component and isocyanate component are mixed at a high speed of 3000 rpm with a two-component casting machine so that the ratio of the polyol component to the isocyanate component is 101.75 / 13.70 (isocyanate index: 103). Was poured into a cylindrical mold having an inner diameter of 12 mm set with a core metal of φ6 mm, and heated and cured in a hot air circulation oven at 90 ° C. for 60 minutes. A urethane roller with a cored bar was taken out from the cylindrical mold to obtain a roller.

上記ローラ本体の外周面に表1に示す配合の塗工液をロールコーターで塗布し、ウシオ電機(株)製ユニキュアUVH-0252C装置を用いてローラを回転させながら、照射強度400mW、積算光量1000mJ/cm2で紫外線照射したところ、塗工液が瞬時に硬化して弾力性のある樹脂被覆層が形成され、ローラ本体の外周面に樹脂被覆層を備えた帯電ローラが得られた。得られた帯電ローラの粗さ、抵抗値を公知の方法で評価し、また、帯電ローラを画像形成装置に組み込み、画像濃度、ハーフトーン斑の有無、かぶりの有無、先後端濃度差を公知の方法で評価した。これらの結果を表1に示す。 The coating liquid having the composition shown in Table 1 is applied to the outer peripheral surface of the roller body with a roll coater, and the irradiation intensity is 400 mW and the integrated light quantity is 1000 mJ while rotating the roller using the UNICURE UVH-0252C apparatus manufactured by USHIO INC. When UV irradiation was performed at / cm 2 , the coating solution was instantly cured to form an elastic resin coating layer, and a charging roller having a resin coating layer on the outer peripheral surface of the roller body was obtained. The roughness and resistance value of the obtained charging roller are evaluated by a known method, and the charging roller is incorporated into an image forming apparatus, and the image density, the presence / absence of halftone spots, the presence / absence of fogging, and the difference in front and rear end density are known. The method was evaluated. These results are shown in Table 1.

(実施例2)
上記ローラ本体の外周面に表1に示す配合の塗工液を用いて樹脂被覆層を形成する以外は実施例1と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表1に示す。
(Example 2)
A charging roller was produced in the same manner as in Example 1 except that a resin coating layer was formed on the outer peripheral surface of the roller body using a coating liquid having the composition shown in Table 1. Table 1 shows the physical properties and performance of the obtained charging roller.

(実施例3)
液状シリコーンLIM液#2090(東レ・ダウコーニング・シリコーン製)を撹拌脱泡したのち、外径寸法がφ6mmの芯金をセットした内径12mmの筒形状のモールド金型に注入し、120℃で30分間熱風循環オーブンにて加熱キュアーした。筒形状のモールドから芯金つきローラを取り出し、200℃で4時間熱風循環オーブンにて加熱キュアーしローラを得た。上記ローラ本体の外周面に表1に示す配合の塗工液を用いて樹脂被覆層を形成する以外は実施例1と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表1に示す。
(Example 3)
Liquid silicone LIM liquid # 2090 (made by Toray Dow Corning Silicone) is stirred and degassed, and then poured into a cylindrical mold with an inner diameter of 12 mm and a core metal with an outer diameter of φ6 mm, and 30 ° C at 30 ° C. It was heated and cured in a hot air circulating oven for a minute. A roller with a cored bar was taken out from the cylindrical mold and heated at 200 ° C. for 4 hours in a hot air circulating oven to obtain a roller. A charging roller was produced in the same manner as in Example 1 except that a resin coating layer was formed on the outer peripheral surface of the roller body using a coating liquid having the composition shown in Table 1. Table 1 shows the physical properties and performance of the obtained charging roller.

(実施例4)
ムーニー粘度ML1+4(100℃)が70のNipol IR2200L(日本ゼオン製)100質量部、平均分子量29000のLIR-30(クラレ製)60質量部、カーボンブラックTB#5500(東海カーボン製)28質量部、亜鉛華5質量部、ステアリン酸1質量部、パーヘキサC-40(日本油脂製)9質量部を55Lニーダーを用いて混錬し、ゴム組成物を準備した。接着剤を付けた外径寸法φ6mmの芯金にゴム組成物を三葉製作所のクロスヘッド式押し出し機を用いて円筒状に押し出し、未加硫ゴム/芯金一体成型物を得た。これを円筒状の金型内にセットし、3.2×106Paの圧力をかけ175℃で20分間、加硫を行った。割り金型の圧力を開放し、ゴムローラを得、さらに180℃のオーブン中で4時間加硫を行った。得られたローラを回転砥石によりφ12mmの径にプランジ式研磨を行い、ゴムローラを得た。上記ローラ本体の外周面に表1に示す配合の塗工液を用いて樹脂被覆層を形成する以外は実施例1と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表1に示す。
Example 4
100 parts by mass of Nipol IR2200L (manufactured by Zeon Corporation) having Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ° C.) of 70, 60 parts by mass of LIR-30 (manufactured by Kuraray) having an average molecular weight of 29,000, carbon black TB # 5500 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 28 A rubber composition was prepared by kneading 5 parts by mass, 5 parts by mass of zinc oxide, 1 part by mass of stearic acid, and 9 parts by mass of perhexa C-40 (manufactured by NOF Corporation) using a 55 L kneader. The rubber composition was extruded into a cylindrical shape using a cross-head type extruder from Mitsuba Manufacturing Co., Ltd. to a cored bar with an outer diameter of φ6 mm to which an adhesive had been attached, to obtain an unvulcanized rubber / cored bar integral molding. This was set in a cylindrical mold, vulcanized at 175 ° C. for 20 minutes under a pressure of 3.2 × 10 6 Pa. The pressure of the split mold was released to obtain a rubber roller, and further vulcanized in an oven at 180 ° C. for 4 hours. The obtained roller was plunge-type polished to a diameter of 12 mm with a rotating grindstone to obtain a rubber roller. A charging roller was produced in the same manner as in Example 1 except that a resin coating layer was formed on the outer peripheral surface of the roller body using a coating liquid having the composition shown in Table 1. Table 1 shows the physical properties and performance of the obtained charging roller.

(実施例5)
上記実施例4と同様にして作製したゴムローラの外周面に表2に示す配合の塗工液を用いて樹脂被覆層を形成する以外は実施例1と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表2に示す。
(Example 5)
A charging roller was produced in the same manner as in Example 1 except that a resin coating layer was formed on the outer peripheral surface of the rubber roller produced in the same manner as in Example 4 above using a coating liquid having the formulation shown in Table 2. Table 2 shows the physical properties and performance of the obtained charging roller.

(実施例6)
実施例1で作製したウレタンソリッドからなる弾性層を備えたローラ本体上にUR8401(東洋紡製)100質量部、コロネートHX(日本ポリウレタン製)5質量部、カーボンブラックPrintex35(デグッサ製)25質量部、MEK(メチルエチルケトン)60質量部からなる塗料を10μmの厚さに塗布した後100℃で1時間加熱硬化した。得られたローラを表2に示す配合の塗工液を用いて樹脂被覆層を形成し帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表2に示す。
(Example 6)
100 parts by mass of UR8401 (manufactured by Toyobo), 5 parts by mass of coronate HX (manufactured by Nippon Polyurethane), 25 parts by mass of carbon black Printex 35 (manufactured by Degussa) A coating composed of 60 parts by mass of MEK (methyl ethyl ketone) was applied to a thickness of 10 μm and then cured by heating at 100 ° C. for 1 hour. A resin coating layer was formed on the obtained roller using a coating liquid having the formulation shown in Table 2 to produce a charging roller. Table 2 shows the physical properties and performance of the obtained charging roller.

(比較例1)
表2に示す配合の塗工液を用いて加熱硬化で樹脂被覆層を形成する以外は実施例1と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表2に示す。
(Comparative Example 1)
A charging roller was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a resin coating layer was formed by heat curing using a coating liquid having the composition shown in Table 2. Table 2 shows the physical properties and performance of the obtained charging roller.

(比較例2)
表2に示す配合の塗工液を用いて加熱硬化で樹脂被覆層を形成する以外は実施例4と同様にして帯電ローラを製造した。得られた帯電ローラの物性及び性能を表2に示す。
(Comparative Example 2)
A charging roller was produced in the same manner as in Example 4 except that a resin coating layer was formed by heat curing using a coating liquid having the composition shown in Table 2. Table 2 shows the physical properties and performance of the obtained charging roller.

評価方法:
(1)画像評価
画像形成装置:市販レーザープリンター
カートリッジ色:シアン
(2)表面粗さ
サーフコム590A(東京精密製)
(3)抵抗値
R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER (ADVANTEST製)
測定条件:シャフトとローラ表面間の印加電圧100V
ローラ両端に500gの荷重をかけ静止状態で測定
Evaluation methods:
(1) Image evaluation Image forming device: Commercially available laser printer Cartridge color: Cyan (2) Surface roughness Surfcom 590A (manufactured by Tokyo Seimitsu)
(3) Resistance value
R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER (manufactured by ADVANTEST)
Measurement conditions: 100V applied voltage between shaft and roller surface
Measured in a static state with a load of 500g on both ends of the roller

Figure 2005352120
Figure 2005352120

Figure 2005352120
Figure 2005352120

表1及び表2から明らかなように、実施例の帯電ローラは、樹脂被覆層の物性が均一であるため、該帯電ローラを組み込んだ画像形成装置は、優れた画像を安定して形成することができる。   As is apparent from Tables 1 and 2, since the charging roller of the example has uniform physical properties of the resin coating layer, an image forming apparatus incorporating the charging roller can stably form excellent images. Can do.

本発明の帯電ローラの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the charging roller of this invention. 本発明の画像形成装置の一例の部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of an example of an image forming apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 帯電ローラ
2 シャフト
3 非発泡体製弾性層
4 樹脂被覆層
5 感光ドラム
6 トナー
7 トナー供給ローラ
8 現像ローラ
9 成層ブレード
10 転写ローラ
11 クリーニング部
12 クリーニングブレード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging roller 2 Shaft 3 Non-foamed elastic layer 4 Resin coating layer 5 Photosensitive drum 6 Toner 7 Toner supply roller 8 Developing roller 9 Layering blade 10 Transfer roller 11 Cleaning unit 12 Cleaning blade

Claims (6)

シャフトと、該シャフトの外周に形成された非発泡体製弾性層と、該非発泡体製弾性層の外周面に形成された少なくとも一層の樹脂被覆層とを備えた帯電ローラにおいて、
前記樹脂被覆層が紫外線硬化型樹脂を含んでなることを特徴とする帯電ローラ。
In a charging roller comprising a shaft, a non-foamed elastic layer formed on the outer periphery of the shaft, and at least one resin coating layer formed on the outer peripheral surface of the non-foamed elastic layer,
The charging roller, wherein the resin coating layer comprises an ultraviolet curable resin.
前記樹脂被覆層が、紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を含む塗工液を前記非発泡体製弾性層の外周面に塗布した後、紫外線照射により前記紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物を硬化させてなることを特徴とする請求項1に記載の帯電ローラ。   After the resin coating layer is applied to the outer peripheral surface of the non-foamed elastic layer with a coating liquid containing a resin and / or compound that can be polymerized by ultraviolet rays, the resin that can be polymerized by ultraviolet rays by irradiation with ultraviolet rays and / or The charging roller according to claim 1, wherein the compound is cured. 前記塗工液が光重合開始剤を含むことを特徴とする請求項2に記載の帯電ローラ。   The charging roller according to claim 2, wherein the coating liquid contains a photopolymerization initiator. 前記紫外線により重合可能な樹脂及び/又は化合物が、紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有する樹脂及び/又は化合物であることを特徴とする請求項2に記載の帯電ローラ。   The charging roller according to claim 2, wherein the resin and / or compound polymerizable by ultraviolet rays is a resin and / or compound having a carbon-carbon double bond polymerizable by ultraviolet rays. 前記紫外線により重合可能な炭素原子間二重結合を有する樹脂及び/又は化合物が、(メタ)アクリレートモノマー及び/又はオリゴマーであることを特徴とする請求項4に記載の帯電ローラ。   5. The charging roller according to claim 4, wherein the resin and / or compound having a double bond between carbon atoms that can be polymerized by ultraviolet rays is a (meth) acrylate monomer and / or an oligomer. 請求項1〜5のいずれかに記載の帯電ローラを備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the charging roller according to claim 1.
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