JP2006154620A - Charging member and system using the same - Google Patents

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Tomoji Ishihara
友司 石原
Atsushi Murata
淳 村田
Masataka Kodama
真隆 児玉
Noboru Miyagawa
昇 宮川
Hiroshi Ikeda
寛 池田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging member having excellent C set nature at high foaming low stiffness and excellent in pouring electrostatic charging property and a system using the same. <P>SOLUTION: A shape coefficient (K-1) of a cell of a foaming body is defined as 110≤K-1≤500. Thus, in order to control the shape coefficient, it is necessary to appropriately control balance of curing speed and foaming speed. Furthermore, it is more preferable that the shape coefficient (K-2) is 105≤K-2≤280. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は例えば複写機、プリンター、ファックス等の電子写真装置に用いられる帯電部材及びそれを用いた装置に関するもので、特には、実質的に放電を伴わない帯電方式を有する電子写真装置に最適なものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging member used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine, and an apparatus using the same, and is particularly suitable for an electrophotographic apparatus having a charging method that does not substantially involve discharge. Is.

電子写真装置には、さまざまな目的/用途に導電性部材が使用されている。代表的な例としては、帯電工程において被帯電体を所定の極性及び電位にする帯電部材が挙げられる。帯電部材は、ローラー、ブレード、ブラシ、ベルト、フィルム、シート、チップ等の形状のものがあり、被帯電体(特には感光体)表面に対向(接触または近接)させて、直流電圧や、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加して使用されている。   In electrophotographic apparatuses, conductive members are used for various purposes / uses. A typical example is a charging member that makes a member to be charged have a predetermined polarity and potential in the charging step. The charging member has a shape such as a roller, a blade, a brush, a belt, a film, a sheet, and a chip. It is used by applying a superimposed voltage of voltage and AC voltage.

帯電部材は、接触/被接触を問わず、安定した生産性の観点からローラー形状(帯電ローラー)が好んで使用され、支持体として芯金の周囲に少なくともゴム、エラストマー、樹脂等、高分子化合物を主体としてなる層を設けた構成が一般的である。なかでも特に接触式の帯電部材においては、感光体との接触状態(静的/動的)の均一性向上を目的として、高分子化合物を主体としてなる層は比較的低硬度のソリッドやスポンジの弾性層を有する構成が一般的である。これらに用いられる帯電部材としては、少なくとも弾性層と表面層とを有する構成を前提として種々の検討が行われている。例えば、特許文献1には弾性体に発泡体を用いた構成が提案されている。   Regardless of contact / contact, the charging member is preferably used in the form of a roller (charging roller) from the viewpoint of stable productivity, and as a support, a polymer compound such as at least rubber, elastomer, resin, etc. around the core metal A configuration in which a layer mainly composed of is provided is common. In particular, in contact-type charging members, the layer mainly composed of a polymer compound is made of a solid or sponge of relatively low hardness for the purpose of improving the uniformity of the contact state (static / dynamic) with the photoreceptor. A configuration having an elastic layer is common. As a charging member used for these, various studies have been made on the premise of a configuration having at least an elastic layer and a surface layer. For example, Patent Document 1 proposes a configuration using a foam as an elastic body.

電子写真装置の画像形成に用いられる帯電方式には、帯電部材に直流電圧のみを印加する方式と、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加する方式とがある。上述の通り、特に被帯電体として感光体を帯電させる帯電部材は、感光体との接触状態(静的/動的)の均一性向上の観点から、比較的低硬度の弾性層を有する構成が望ましいが、低硬度化するとCセット(圧縮時の永久変形性)が低下(悪化)してしまい、感光体と圧接した状態で長期に放置された場合、帯電部材の当接部が変形してしまうことがある。   As a charging method used for image formation of an electrophotographic apparatus, there are a method in which only a DC voltage is applied to a charging member and a method in which a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied. As described above, in particular, the charging member for charging the photosensitive member as the member to be charged has a structure having an elastic layer having a relatively low hardness from the viewpoint of improving the uniformity of the contact state (static / dynamic) with the photosensitive member. It is desirable, but if the hardness is lowered, the C set (permanent deformability at the time of compression) will decrease (deteriorate), and the contact part of the charging member will be deformed if left in contact with the photoreceptor for a long time. It may end up.

近年においては、元画像をできるだけ忠実に再現するために、高解像度や高現像性を有する電子写真装置の検討が進んでおり、このような高機能電子写真装置においては、従来では問題にならない程度の帯電部材当接部の変形量であっても、その部分に起因する帯電ムラが忠実に画像に反映されてしまい、その結果、濃度ムラによる画像不良が発生することがあるという問題がある。直流電圧のみを印加する帯電方式において、特にこの傾向が顕著である。   In recent years, in order to reproduce an original image as faithfully as possible, studies on an electrophotographic apparatus having high resolution and high developability are in progress. In such a high-performance electrophotographic apparatus, there is no conventional problem. Even if the amount of deformation of the charging member abutting portion is not uniform, charging unevenness due to that portion is faithfully reflected in the image, and as a result, there is a problem in that an image defect due to density unevenness may occur. This tendency is particularly remarkable in the charging method in which only a DC voltage is applied.

これらの帯電方式を帯電メカニズムから考えた時、直流電圧のみを印加する方式や直流電圧と交流電圧の重畳電圧を印加する方式のいずれにおいても、誘電体としての特性を有する帯電部材に比較的高電圧を印加することによって、微小空隙部で発生する放電を利用して感光体上を所定電位に帯電するものである。これらの方式は、良好な帯電性を簡易に得られるという観点において優れた方式であるが、比較的高電圧を必要とするためエネルギーの効率的な利用の観点からは改善が望まれていた。   Considering these charging methods from the charging mechanism, both the method of applying only the DC voltage and the method of applying the superimposed voltage of the DC voltage and the AC voltage are relatively high for the charging member having the characteristics as a dielectric. By applying a voltage, the photosensitive member is charged to a predetermined potential by using a discharge generated in the minute gap. These methods are excellent in view of easily obtaining good chargeability. However, since a relatively high voltage is required, improvement has been desired from the viewpoint of efficient use of energy.

これに対応する新規な技術として、帯電部材が有する半導電体としての特性を利用し、比較的低電圧を帯電部材に印加し、帯電部材から感光体に直接電荷を移行する(即ち放電を利用しない)ことによって感光体を所定電位に帯電するための方法が種々検討されている。この方法によれば、帯電部材から感光体に電荷を移行させる機会(すなわち感光体への接触機会)を増大させること、その状態を長期にわたって確保すること、が良好な帯電性を安定して得るために重要な要素となる。   As a new technology to cope with this, the characteristics of the charging member as a semiconductor are utilized, a relatively low voltage is applied to the charging member, and the charge is directly transferred from the charging member to the photoreceptor (that is, using discharge). Various methods for charging the photosensitive member to a predetermined potential have been studied. According to this method, it is possible to stably obtain good chargeability by increasing the opportunity to transfer the charge from the charging member to the photoreceptor (that is, the opportunity to contact the photoreceptor) and ensuring the state over a long period of time. Therefore, it becomes an important factor.

この方法で検討されている帯電部材としての例としては、半導電性の磁性体をマグネットを利用してブラシ状に形成した磁気ブラシ帯電方法、導電性ファーブラシやそれをローラー状にした繊維ブラシ帯電方法、導電性弾性体を利用した弾性ローラー帯電方法、等がある。磁気ブラシ帯電方法では一般にマグネタイトやフェライト等の無機微粉体を用いるので、半導電体としての特性は得やすく、帯電部材表面が粉体で形成されているために感光体との接触機会が増大し、これらの面では利点を有する。しかしながら、これらの無機粉対は感光体に比べ非常に硬いので、感光体削れや傷を発生しやすいという課題があり、長期にわたって使用する場合には制約を受けることがある。一方、繊維ブラシ帯電方法は高分子化合物に導電性付与材を添加して半導電性を付与しているので、磁性体に比べれば硬度は低いので感光体への影響は小さくなるが、繊維としての特性を利用するのでTgやTmは非常に高くならざるを得ず、その結果、毛の倒れが発生しやすいという問題があり、さらには繊維の植毛密度に限界があるので、密度不足に起因する接触機会不足によって帯電不良が発生するという問題があった。   Examples of charging members studied by this method include a magnetic brush charging method in which a semiconductive magnetic material is formed into a brush shape using a magnet, a conductive fur brush, and a fiber brush in which the roller is formed into a roller shape. There are a charging method, an elastic roller charging method using a conductive elastic body, and the like. In the magnetic brush charging method, inorganic fine powders such as magnetite and ferrite are generally used. Therefore, it is easy to obtain the characteristics as a semi-conductor, and the surface of the charging member is formed of powder, which increases the chance of contact with the photoreceptor. Have advantages in these aspects. However, since these inorganic powder pairs are extremely hard compared to the photoreceptor, there is a problem that the photoreceptor is likely to be scraped or scratched, and may be restricted when used for a long period of time. On the other hand, the fiber brush charging method imparts semiconductivity by adding a conductivity-imparting material to a polymer compound, so the effect on the photoconductor is small because the hardness is lower than that of a magnetic material, but as a fiber As a result, Tg and Tm must be very high, and as a result, there is a problem that the hair tends to fall down, and furthermore, there is a limit to the fiber flocking density, resulting in insufficient density There was a problem that charging failure occurred due to insufficient contact opportunity.

これに対し、弾性ローラー帯電方法では、良好な帯電性を得るためには帯電部材と感光体との相対的なニップ面積を増大することが重要であり、そのためには、帯電部材を低硬度にしてかつ当接圧力を大きくすることが必要である。しかしながら、従来の帯電部材を当接力を非常に大きくして感光体に当接しても接触機会の増大効果が充分でなく帯電性能は良好ではなかった。さらには、当接圧力を大きくことは弾性体のCセットを引き起こしやすい方向であり、Cセット部に起因する画像不良を引き起こす場合が多い。すなわち、特に、弾性ローラー帯電方法では、低硬度かつ良Cセット性を有し、なおかつ帯電性能の良好な弾性体の開発が必須である。これに対応する技術として、例えば特許文献2に開示されるように、セル径やセル数を規定する方法が提案されている。しかしながらこの方法では、極初期的には良好な画像が得られても耐久性がないので安定して使用することができない。   On the other hand, in the elastic roller charging method, it is important to increase the relative nip area between the charging member and the photosensitive member in order to obtain good chargeability. For this purpose, the charging member has a low hardness. In addition, it is necessary to increase the contact pressure. However, even if the contact force of the conventional charging member is made very large and contacted with the photosensitive member, the effect of increasing the contact opportunity is not sufficient and the charging performance is not good. Furthermore, increasing the contact pressure is a direction in which the C set of the elastic body is likely to be caused, and in many cases causes an image defect due to the C set portion. That is, in particular, in the elastic roller charging method, it is indispensable to develop an elastic body having low hardness, good C setting property and good charging performance. As a technique corresponding to this, as disclosed in Patent Document 2, for example, a method for defining the cell diameter and the number of cells has been proposed. However, in this method, even if a good image is obtained at the very beginning, it is not durable and cannot be used stably.

このような状況を背景として、帯電部材が有する半導電体としての特性を利用し、比較的低電圧を帯電部材に印加し、帯電部材から感光体に直接電荷を移動する(即ち放電を利用しない)ことによって、感光体を安定的、長期的に所定電位に帯電する帯電方法に関する、最適な技術開発が求められていた。
特開2001−72806号公報 特開2001−42605号公報
Against this backdrop, using the characteristics of the charging member as a semiconductor, a relatively low voltage is applied to the charging member, and the charge is transferred directly from the charging member to the photoreceptor (ie, no discharge is used). Therefore, there has been a demand for the development of an optimal technique relating to a charging method for stably charging a photoconductor to a predetermined potential over a long period of time.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-72806 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-42605

本発明の目的は、低硬度と良Cセットを両立した弾性体を有する帯電部材及びそれを用いた装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a charging member having an elastic body having both low hardness and good C set, and an apparatus using the charging member.

また、本発明の別の目的は、直流電圧のみを印加する帯電方式においても優れた帯電性を有する帯電部材及びそれを用いた装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a charging member having excellent chargeability even in a charging system in which only a DC voltage is applied, and an apparatus using the same.

更に、本発明の別の目的は、実質的に放電を利用せずに、比較的低電圧を帯電部材に印加し帯電部材から感光体に直接電荷を移動することによって感光体を所定電位に帯電することのできる帯電部材及びそれを用いた装置を提供することである。   Furthermore, another object of the present invention is to charge the photosensitive member to a predetermined potential by applying a relatively low voltage to the charging member and transferring the charge directly from the charging member to the photosensitive member without substantially utilizing discharge. It is an object of the present invention to provide a charging member that can be used and an apparatus using the same.

これらの課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、以下の構成とすることで課題を解決するに至った。   In order to solve these problems, the present inventors have intensively studied, and as a result, the following problems have been solved.

すなわち本発明は、少なくとも発泡体を有し電気抵抗値が1×103Ωcm以上1×1010Ωcm以下の導電性部材であって、式-1で表されるセルの形状係数K-1が、110≦K-1≦500であることを特徴とする帯電部材である。 That is, the present invention is a conductive member having at least a foam and having an electric resistance value of 1 × 10 3 Ωcm or more and 1 × 10 10 Ωcm or less, and a cell shape factor K-1 represented by Formula-1 is 110 ≦ K−1 ≦ 500.

Figure 2006154620
(式中、MXLNGはセルの絶対最大長、AREAはセルの投影面積を示す)
本発明において、K-1はセルの丸さの度合いを示し、数字が大きいほどセル形状が真球(2次元すなわち断面形状では真円である。今後の説明においては簡便のため真円という表現を使う。したがって、特に断らない限り、2次元表現である真円と3次元表現である真球は同義である。)からズレが大きく、不定形であることを示す。このような構成とすることによって低硬度と良Cセットを両立することを見出したものである。
Figure 2006154620
(In the formula, MXLNG indicates the absolute maximum length of the cell and AREA indicates the projected area of the cell)
In the present invention, K-1 indicates the degree of roundness of the cell, and the larger the number, the more the cell shape is a true sphere (two-dimensional, that is, a perfect circle in a cross-sectional shape. Therefore, unless otherwise specified, a perfect circle that is a two-dimensional representation and a true sphere that is a three-dimensional representation are synonymous.) It has been found that such a configuration makes it possible to achieve both low hardness and good C set.

一般に発泡体は、空間部(セル)と壁(ソリッド)とから形成されているので、発泡体の硬度に影響を及ぼす因子としては、単位体積中に占める空間部(セル)の体積の割合や壁(ソリッド)の硬度をあげることができる。従って、発泡体の硬度という観点から見た時、空間部の体積の割合が大きいほど、壁が低硬度であるほど、発泡体は低硬度にすることができる。   In general, a foam is formed of a space (cell) and a wall (solid), and factors affecting the hardness of the foam include the volume ratio of the space (cell) in the unit volume. The hardness of the wall (solid) can be increased. Accordingly, when viewed from the viewpoint of the hardness of the foam, the larger the volume ratio of the space portion, the lower the hardness of the wall, and the lower the hardness of the foam.

単位体積中に占める空間部の体積の割合を大きくするにはセル径を大きくすれば良いが、大きすぎるとその部分において帯電不良に起因する画像欠陥が発生してしまう。さらには、空間部が多いということは弾性力を有するソリッド部が少ないということであるので変形回復力も低下することを意味し、その結果Cセットが悪化する。このような問題があるため、セル径を大きくするにしても自ずと限界があるのが実情である。   In order to increase the volume ratio of the space portion in the unit volume, the cell diameter may be increased. However, if it is too large, an image defect due to charging failure occurs in that portion. Furthermore, the fact that there are many spaces means that there are few solid parts having elastic force, so that the deformation recovery force also decreases, and as a result, C set deteriorates. Due to these problems, there is a limit to the increase in cell diameter.

一方、壁を低硬度するには可塑剤や軟化剤等の可塑化効果を有する材料を多量に添加する必要があるが、これらの材料は一般に室温では流動性を示すので、ブリードなどが生じ不具合につながるだけでなくCセットも悪化する。これらの現象が起こらない範囲での添加量では硬度を大きく低下させることは実質的に困難である。   On the other hand, in order to reduce the hardness of the wall, it is necessary to add a large amount of a plasticizing material such as a plasticizer or a softening agent. However, these materials generally exhibit fluidity at room temperature, causing bleed and the like. Not only will this lead to a worsening of the C set. It is practically difficult to greatly reduce the hardness when the addition amount is within a range where these phenomena do not occur.

このような状況を鑑み、従来の発泡体を解析した結果、これらの現象はセル形状が真円またはそれに近いことが原因であることが判明した(図3)。すなわち、従来の発泡体のようにセル断面形状が真円に近い形状であれば、セル径を大きくしたとしても理論的に円の形状に添った形で厚み分布を有する壁ができてしまうため、壁には厚い(L1)ところと薄い(L2)ところが共存する(図4)ことになり、壁を均一に薄くすることは困難である。この状態で硬度を測ると壁の厚い部分の影響が支配的に現れるようになるため思ったほど低硬度化しない。さらに、この発泡体に応力を加えた時には壁の薄い部分に応力が集中してしまうため、薄い部分に変形が集中することによってCセットが低下するという現象が起こりやすい。これらの現象を軽減するには、セル径に分布をつけてセルが最密充填されるようにし、セル径が任意の切断面において適度に分布を持つようにすることが好ましいが、そうであったとしてもセル断面形状が真円に近い形状である限りは、壁の厚み分布を本質的に改善することはできないし、セルの大きさや分布を緻密に制御するには自ずと限界がある。   In view of such a situation, as a result of analyzing conventional foams, it has been found that these phenomena are caused by the cell shape being a perfect circle or close to it (FIG. 3). That is, if the cell cross-sectional shape is close to a perfect circle like a conventional foam, even if the cell diameter is increased, a wall having a thickness distribution in a shape that theoretically follows the shape of the circle will be created. The thick (L1) and thin (L2) parts coexist on the wall (FIG. 4), and it is difficult to make the wall thin uniformly. If the hardness is measured in this state, the influence of the thick part of the wall becomes dominant, so the hardness is not lowered as expected. Furthermore, when stress is applied to the foam, stress concentrates on the thin part of the wall, and therefore, the phenomenon that the C set is lowered due to concentration of deformation on the thin part tends to occur. In order to alleviate these phenomena, it is preferable to distribute the cell diameter so that the cells are packed most closely, so that the cell diameter has an appropriate distribution at an arbitrary cut surface. Even so, as long as the cell cross-sectional shape is close to a perfect circle, the wall thickness distribution cannot be essentially improved, and there is a limit to precisely controlling the cell size and distribution.

このような本質的な問題点を劇的に改善するために、セル形状の不定形化は有効である。図1に示すように、セル形状を不定形化することによって壁はかなり均一な厚さにすることができる。この発泡体の硬度を測定すると、壁の厚い部分の影響がないので低硬度化が可能となる。また、この発泡体に応力を加えた時には、壁の薄い部分の影響がないので応力が一部分に集中することなく壁全体に適度に分散するようになり、変形も壁全体に平均化した形で起こるので、局部的な変形量の増大及び局部的な応力の増大とも軽減することができるので、Cセットが良化するものと推測される。   In order to dramatically improve such essential problems, it is effective to make the cell shape irregular. As shown in FIG. 1, by making the cell shape irregular, the wall can be made to have a fairly uniform thickness. When the hardness of the foam is measured, there is no influence of the thick part of the wall, so that the hardness can be reduced. In addition, when stress is applied to this foam, there is no influence of the thin part of the wall, so the stress is moderately distributed throughout the wall without concentrating on the part, and deformation is also averaged over the entire wall. Since this occurs, it is possible to reduce both an increase in the amount of local deformation and an increase in local stress, and it is estimated that the C set is improved.

すなわち、本発明の主旨は発泡体のセル形状を所定の範囲に不定形化することによって壁の厚さを均一に制御することにある。本発明においては、セルの形状係数K-1が、110≦K-1≦500であれば良好な効果が得られるが、120≦K-1≦400であれば優れた効果が得られるので好ましく、130≦K-1≦300であれば非常に優れた効果が得られるのでより好ましい。K-1が、110未満の場合は、セル形状は真円に近いので本発明の効果が得られない。一方、K-1が500より大きい場合には、低硬度と良Cセットは得られるものの、表面研磨した時に広い範囲での凹みが生じることが多く画像不良につながりやすいので好ましくない。   That is, the gist of the present invention is to uniformly control the wall thickness by making the foam cell shape indefinite within a predetermined range. In the present invention, if the cell shape factor K-1 is 110 ≦ K-1 ≦ 500, a good effect is obtained, but if 120 ≦ K-1 ≦ 400, an excellent effect is obtained, which is preferable. 130 ≦ K−1 ≦ 300 is more preferable because a very excellent effect can be obtained. When K-1 is less than 110, since the cell shape is close to a perfect circle, the effect of the present invention cannot be obtained. On the other hand, if K-1 is larger than 500, low hardness and good C set can be obtained, but it is not preferable because dents in a wide range are often generated when surface polishing, and it tends to cause image defects.

また、任意の断面におけるセル径はある程度の分布を有することが好ましい。適度なセル径分布を有するとセルが最密充填されやすくその結果セル壁厚さやそのばらつきが小さくなり、本発明の効果がより一層得られやすいからである。この場合には、セルの投影面積から求められる真円相当セル径が30μm以上300μm以下の範囲のセルが全セル数の50%以上97%以下の個数を有すれば一層の効果を得ることができるので好ましく、特に50μm以上150μm以下の範囲のセルが全セル数の50%以上95%以下の個数を有すればより一層の効果を得られるので非常に好ましい。   Moreover, it is preferable that the cell diameter in an arbitrary cross section has a certain distribution. This is because, when the cell diameter distribution is appropriate, the cells are easily packed most closely, and as a result, the cell wall thickness and variations thereof are reduced, and the effects of the present invention are more easily obtained. In this case, if the number of cells having a true circle equivalent cell diameter of 30 μm or more and 300 μm or less obtained from the projected area of the cell is 50% or more and 97% or less of the total number of cells, a further effect can be obtained. In particular, it is preferable that cells in the range of 50 μm or more and 150 μm or less have a number of 50% or more and 95% or less of the total number of cells because a further effect can be obtained.

加えて、壁の厚さは0.1μm以上50μm以下であれば、より大きな効果を得ることができるので好ましく、0.5μm以上30μm以下であればより好ましく、1μm以上25μm以下であればなおさら好ましい。できれば壁の厚さはセルの真円相当径よりも小さいことが望ましく、特に壁の厚さがセルの真円相当径の1/5以下であれば非常に優れた相乗効果を発揮するので一層望ましい。壁が薄いと強度が低下するために帯電部材の表面研磨を行なう場合には、注意深く実施しなければならなくなり生産性が低下する。特に壁の厚さが0.1μm未満では研磨時に壁部のちぎれが発生しやすいので好ましくなく、50μmより厚ければ低硬度化に不利であるので好ましくない。   In addition, the wall thickness is preferably 0.1 μm or more and 50 μm or less because a greater effect can be obtained, more preferably 0.5 μm or more and 30 μm or less, and even more preferably 1 μm or more and 25 μm or less. If possible, it is desirable that the wall thickness is smaller than the true circle equivalent diameter of the cell, and if the wall thickness is 1/5 or less of the true circle equivalent diameter of the cell, a very excellent synergistic effect will be exhibited. desirable. If the wall is thin, the strength is lowered, and therefore, when the surface of the charging member is polished, it must be carefully performed and the productivity is lowered. In particular, if the thickness of the wall is less than 0.1 μm, the wall portion is easily broken during polishing, and if it is thicker than 50 μm, it is disadvantageous for reducing the hardness.

このようにして得られた帯電部材は、高発泡で低硬度でありながらCセットが良好である。すなわち、比重は0.45以下はもちろん、0.4以下も対応可能で、場合によっては0.3以下であっても、また、アスカーC硬度で40°以下はもちろん、30°以下も対応可能で、場合よっては25°以下であってもCセットを良好にすることができる。本発明においてCセットとは、帯電部材の発泡体部を4%圧縮し40℃95%RHに1週間放置後、23℃60%RHにて圧力を開放し12時間後に測定した残留変形量を意味するが、この条件においても、変形量が125μm以下という優れた結果を得ることができる。   The charging member thus obtained has a good C set while being highly foamed and low in hardness. That is, the specific gravity can be 0.4 or less as well as 0.45 or less, and in some cases 0.3 or less, and the Asker C hardness is 40 ° or less and 30 ° or less. Even if it is less than or equal to °, C set can be improved. In the present invention, C set is the amount of residual deformation measured after 12 hours after compressing the foam part of the charging member 4% and leaving it at 40 ° C 95% RH for 1 week, then releasing the pressure at 23 ° C 60% RH. This means that even under these conditions, an excellent result that the deformation amount is 125 μm or less can be obtained.

本発明の帯電部材は、どのような帯電方式や帯電方法にも好適に使用できるが、表面に粉体を有することが好ましい。このような構成にすることによって、帯電部材表面の粘着性を軽減したり帯電部材と感光体間の摩擦係数を低減したりすることができるので、起動時、稼動時の回転機構における負荷の低減や回転の一様性(スティックスリップや微小なビビリ等のような回転ムラが発生しない)が得られるので、耐久性(動力伝達系の磨耗低減や破損をなくすことによる長寿命化)や画質の向上(回転ムラに起因する感光体表面の電位ムラがないため均一な帯電状態になる)に寄与するだけでなく、使用に伴う帯電部材表面への現像剤成分、感光体成分、被転写材成分(紙粉、転写材の表面処理剤や表面コート剤成分など)、等の付着量を低減できるとともに、付着ムラをも減らすことができるからであり、耐久による帯電能力の全体的な低下や部分的なばらつきをなくすことができ耐久性を向上できるからである。   The charging member of the present invention can be suitably used for any charging method or charging method, but preferably has a powder on the surface. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the adhesiveness on the surface of the charging member or reduce the coefficient of friction between the charging member and the photosensitive member. And uniformity of rotation (no rotation unevenness such as stick-slip or minute chatter) is obtained, so durability (longer life by reducing wear and reducing damage to the power transmission system) and image quality Not only does it contribute to improvement (there is no unevenness in the surface of the photoreceptor due to unevenness in rotation, resulting in a uniform charge state), but also the developer component, photoreceptor component, and transferred material component on the charging member surface that accompanies use It is possible to reduce the amount of adhesion (such as paper powder, transfer material surface treatment agent and surface coating agent component), etc., as well as to reduce adhesion unevenness. Nabata For it is possible to improve the durability can be eliminated.

さらに本発明の帯電部材は、比較的低電圧を帯電部材に印加し、帯電部材から感光体に直接電荷を移動することによって感光体を所定電位に帯電する方法に用いる場合、特に有用である。この方法は、帯電部材から感光体にニップ部を経由して直接電荷が流れ込むことによって感光体が所定電圧に帯電されるものであり、帯電部材から感光体への放電は実質的に発生しない。この方法において帯電部材に印加する電圧は直流のみの場合や、放電開始電圧の2倍未満のピーク間電圧を有する交流電圧を重畳した振動電圧であっても良いが、直流電圧のみの方が装置全体の小型化、省エネルギー化、低コスト化等の観点から好ましい。この方法に対応するには感光体最外層をある程度低抵抗化することが望ましく、概ね帯電部材に印加した直流電圧とほぼ同等の感光体暗部電位が得られる。この方法においては、帯電性能の向上を図るために帯電部材の周囲に付着する粉体の電気抵抗値が1×103Ωcm以上1×1010Ωcm以下のいわゆる中抵抗領域にあるものを使用することが必要である。帯電部材表面の粉体が電荷移動を促進する役割を担っているからである。従って、帯電部材表面の粉体と感光体との接触頻度が多いほど良好な帯電特性が得られる。そのためには、帯電部材表面に中抵抗領域の粉体が常に所定量存在すること及び帯電部材と感光体の接触面積(ニップ面積)を大きく設定すること(放電を利用する場合に比べ概ね1.5倍以上)が重要であり、さらには帯電部材表面と感光体表面との相対速度差を大きくすることより一層の帯電性向上につながるので好ましい。相対速度差を大きくする手段には特に制限はないが、帯電部材と感光体を逆回転とすることが機構上比較的対応しやいので最も好ましい。 Furthermore, the charging member of the present invention is particularly useful when used in a method of charging a photosensitive member to a predetermined potential by applying a relatively low voltage to the charging member and transferring the charge directly from the charging member to the photosensitive member. According to this method, the charge is directly charged from the charging member to the photosensitive member via the nip portion so that the photosensitive member is charged to a predetermined voltage, and discharge from the charging member to the photosensitive member is not substantially generated. In this method, the voltage applied to the charging member may be a direct current alone or may be an oscillating voltage on which an alternating voltage having a peak-to-peak voltage less than twice the discharge start voltage is superimposed. It is preferable from the viewpoints of overall size reduction, energy saving, cost reduction, and the like. In order to cope with this method, it is desirable to reduce the resistance of the outermost layer of the photoconductor to some extent, and it is possible to obtain a photoconductor dark part potential substantially equal to the DC voltage applied to the charging member. In this method, in order to improve the charging performance, a powder having an electric resistance value of 1 × 10 3 Ωcm or more and 1 × 10 10 Ωcm or less in the so-called medium resistance region used around the charging member is used. It is necessary. This is because the powder on the surface of the charging member plays a role of promoting charge transfer. Therefore, as the frequency of contact between the powder on the surface of the charging member and the photosensitive member increases, better charging characteristics can be obtained. For this purpose, a predetermined amount of powder in the middle resistance region is always present on the surface of the charging member, and a large contact area (nip area) between the charging member and the photosensitive member (approximately 1.5 times that when using discharge). The above is important, and further, increasing the relative speed difference between the surface of the charging member and the surface of the photosensitive member leads to further improvement in charging performance, which is preferable. The means for increasing the relative speed difference is not particularly limited, but it is most preferable to reversely rotate the charging member and the photosensitive member because they are relatively easy in terms of mechanism.

このような状態において帯電部材には、接触面積を大きくするために変形しやすい特性(すなわち低硬度)と永久変形が小さいこと(すなわち良Cセット)が、従来の帯電部材に比べはるかに優れたレベルが求められることは明らかである。本発明の帯電部材は、低硬度と良Cセットのバランスが特に優れた特性を有するので、このような条件において使用する場合において特に良好な効果を発揮する。   In such a state, the charging member has characteristics that are easily deformed to increase the contact area (that is, low hardness) and small permanent deformation (that is, good C set), which is far superior to the conventional charging member. It is clear that a level is required. Since the charging member of the present invention has a particularly excellent balance between low hardness and good C set, the charging member exhibits particularly good effects when used under such conditions.

しかしながら、帯電部材と感光体を逆回転とした場合、それらの間に存在することになる粉体は大きなストレスを受けるため、粉体自体の物理的特性、化学的特性、電気的特性等の低下を引き起こしやすく、その結果長期にわたる使用が困難になるという課題が発生することがある。これを解決するためには、帯電部材部材表面の粉体が適度に入れ替わることが好ましい。すなわち、帯電部材には、ある程度の粉体保持性とある程度の粉体脱落性を併有していることが求められる。この相反する要求に対し、鋭意検討の結果、帯電部材の表面性(すなわち、帯電部材表面に現れたセル形状)が大きく関わっていることが判明した。この理由はいまだ明確ではないが概ね次のように推測される。粉体が壁及びセル内に存在するが、特にセル内に注目してみる。ここでは1つのセル(研磨後半分になったと仮定)の断面をモデルにして説明する。図7に示すように、セル形状が真円(半径をrとする)に近い場合、セルは半径rの半円を形成する。空間(セル部)の面積はπr2/2、開口部は2rである。セル開口部から内部に入った粉体は徐々に押し付けられセル内に充填されるようになる。つまりセル中における任意の粉体の距離は、帯電部材表面から概ねr・sinθで表せる(図8)ように場所によって異なる(粉体の粒径は無視)。したがって脱離させるための外力(バイアスなど)を加えたとしても脱離しやすい(表面に近い、すなわちθが小さい)ものが優先的に脱離するが、脱離しにくい(表面から遠い、すなわちθが大きい)ものはほとんど脱離しない。その結果、入れ替わりやすいものが入れ替わり、入れ替わりにくいものは入れ替わらない、という状態が蓄積されるものと考えられる。このような場合には、フレッシュな粉体と長期使用された粉体とが混在することになり、長期に使用するにつれその差が大きくなる傾向にあるので、耐久に伴う帯電性の低下が生じるものと考えられる。 However, when the charging member and the photosensitive member are rotated in reverse, the powder that exists between them is subjected to great stress, so that the physical characteristics, chemical characteristics, electrical characteristics, etc. of the powder itself deteriorate. This may cause a problem that it is difficult to use for a long time. In order to solve this, it is preferable that the powder on the surface of the charging member is appropriately replaced. In other words, the charging member is required to have both a certain level of powder retention and a certain level of powder falling off. As a result of intensive studies, it has been found that the surface property of the charging member (that is, the cell shape that appears on the surface of the charging member) is greatly related to this conflicting demand. The reason for this is not clear yet, but is generally estimated as follows. Although powder is present in the walls and cells, pay particular attention to the cells. Here, a cross section of one cell (assuming that it has become half after polishing) will be described as a model. As shown in FIG. 7, when the cell shape is close to a perfect circle (with radius r), the cell forms a semicircle with radius r. Area of the space (cell unit) is πr 2/2, the opening is 2r. The powder that has entered the inside through the cell opening is gradually pressed and filled into the cell. In other words, the distance of the arbitrary powder in the cell varies depending on the location (powder particle size is ignored) as represented by r · sin θ from the surface of the charging member (FIG. 8). Therefore, even if an external force (such as a bias) is applied for detachment, those that are likely to detach (close to the surface, that is, θ is small) preferentially detach but are difficult to detach (distant from the surface, that is, θ is Large ones do not detach. As a result, it is considered that a state in which things that are easily replaced are replaced and items that are difficult to replace are not replaced is accumulated. In such a case, fresh powder and powder that has been used for a long time are mixed, and the difference tends to increase with long-term use. It is considered a thing.

これに対し、本発明のようにセル形状が不定形(図5)であれば、帯電部材表面からの粉体までの距離は比較的同じような位置(h)にある(図6)ことが多くなるので、脱離させるための外力(バイアスなど)を加えると、どのような場所にある粉体であっても比較的均一に脱離が行なわれやすくなる。従って、粉体が全体的に適度に入れ替わることになるので、安定した帯電特性を長期にわたって保持することが可能となるものと考えられる。このような効果を一層高めるためには、初期的には帯電部材表面に粉体を付着しておいて、長期的には外部から粉体を供給するシステムを有することが好ましい。   On the other hand, if the cell shape is indefinite (FIG. 5) as in the present invention, the distance from the charging member surface to the powder may be at a relatively similar position (h) (FIG. 6). Therefore, when an external force (such as a bias) is applied for detachment, the powder is easily removed evenly at any location. Therefore, since the powder is appropriately replaced as a whole, it is considered that stable charging characteristics can be maintained over a long period of time. In order to further enhance such an effect, it is preferable to have a system that initially attaches powder to the surface of the charging member and supplies the powder from the outside in the long term.

ところで、本発明の帯電部材においてはK-1の値を所定の範囲に制御することが重要であり、特に中抵抗領域の粉体を表面に付着した帯電部材を感光体に押し付け、感光体と逆回転しながら、比較的低い直流電圧のみを印加して感光体を帯電する場合において、低硬度とCセットの両立できるために帯電部材と感光体の接触面積を大きくできるので帯電性能向上に好ましいのみならず、粉体の適度に入れ替わりを促進、安定化させる効果により帯電性能の更なる向上とともに耐久性をも向上できるので非常に好ましいことはすでに述べたとおりである。しかしながら、K-1の値が大きい範囲(130≦K-1≦500)においては、粉体の脱離性が大きくなる傾向がある。脱離性が大きくなりすぎると画像形成中に粉体が感光体上に移動する場合がありえる。このような場合、まだ充分な帯電能力を有する粉体が脱離し回収されてしまうので、外部からの粉体供給量が多くする必要が生じる。また、脱離性が特に大きい場合には、帯電部材から脱離する粉体の量を、画像上に影響を及ぼさない程度に制御するシステムが必要になる。高解像度の電子写真装置であるほど感光体上の粉体の影響を受けやすいので、より精密なシステムが必要となるし、高速の電子写真装置であるほどこの現象が助長される傾向にある。これらは、いずれも高コスト化の要因となってしまうのでレベルアップが望ましい。   By the way, in the charging member of the present invention, it is important to control the value of K-1 within a predetermined range, and in particular, the charging member having the medium resistance region powder adhered to the surface is pressed against the photoreceptor, When charging the photosensitive member by applying only a relatively low DC voltage while rotating in reverse, the contact area between the charging member and the photosensitive member can be increased because both low hardness and C set can be achieved. In addition, as described above, it is very preferable because the charging performance can be further improved and the durability can be improved by the effect of promoting and stabilizing the powder appropriately. However, in the range where the value of K-1 is large (130 ≦ K-1 ≦ 500), the detachability of the powder tends to increase. If the detachability becomes too large, the powder may move onto the photoreceptor during image formation. In such a case, since the powder having sufficient charging ability is detached and collected, it is necessary to increase the amount of powder supplied from the outside. In addition, when the detachability is particularly large, a system is required that controls the amount of the powder that is detached from the charging member to an extent that does not affect the image. A higher-resolution electrophotographic apparatus is more susceptible to the influence of powder on the photoreceptor, so a more precise system is required, and a higher-speed electrophotographic apparatus tends to promote this phenomenon. Since these all cause high costs, it is desirable to improve the level.

これを改善するには、表面におけるセル径はある程度の分布を有することが好ましい。表面におけるセル径の分布の程度によって、粉体の適度な入れ替わりを促進、安定化させる効果を高めることができるからである。ところで、研磨して表面を形成する場合には、表面におけるセル径の分布の程度は任意の断面におけるセル径の分布の程度で代用することだできる。つまり、任意の断面において、セルの投影面積から求められる真円相当セル径が30μm以上300μm以下の範囲のセルが全セル数の50%以上97%以下の個数を有すれば粉体の適度な入れ替わりを促進、安定化させる効果を一層得ることができるので好ましく、特に50μm以上150μm以下の範囲のセルが全セル数の50%以上95%以下の個数を有すればより一層の効果を得られるので非常に好ましい。   In order to improve this, the cell diameter on the surface preferably has a certain distribution. This is because the effect of promoting and stabilizing an appropriate replacement of the powder can be enhanced depending on the degree of cell diameter distribution on the surface. By the way, when the surface is formed by polishing, the degree of cell diameter distribution on the surface can be substituted with the degree of cell diameter distribution on an arbitrary cross section. In other words, in an arbitrary cross section, if the number of cells in the range where the round circle equivalent cell diameter determined from the projected area of the cell is 30 μm or more and 300 μm or less is 50% or more and 97% or less of the total number of cells, an appropriate powder This is preferable because the effect of promoting and stabilizing the replacement can be further obtained, and particularly if the number of cells in the range of 50 μm to 150 μm is 50% to 95% of the total number of cells, a further effect can be obtained. It is very preferable.

また、更なる効果を得るには、セルの形状係数K-2が、105≦K-2≦280であることが望ましい。セルの形状係数K-2はセル表面の凹凸性の尺度であり、K-2が大きいほどセルの表面凹凸は大きい(表面積大きい)ということを意味する。   In order to obtain further effects, it is desirable that the cell shape factor K-2 satisfies 105 ≦ K-2 ≦ 280. The cell shape factor K-2 is a measure of the unevenness of the cell surface, and the larger the K-2, the larger the surface unevenness of the cell (the larger the surface area).

Figure 2006154620
(式中、AREAはセルの投影面積、PERIMEはセルの周囲長を示す)
K-2の値を本発明の範囲に制御することによって、セル内面の表面積を適度に大きくすることができるため、粉体の保持性が向上する。このような効果によって、特にK-1の値が大きい範囲(130≦K-1≦500)においても脱離性と保持性のバランスを取ることが可能となるのである。このような観点から、110≦K-2≦250であればより好ましく、120≦K-2≦200であればなおさら好ましい。K-2が105未満ではこの効果は小さく、また280より大きいと逆に奥に押し込まれた粉体が保持されやすくなりすぎるため入れ替わりにくくなることがある。
Figure 2006154620
(In the formula, AREA indicates the projected area of the cell and PERIME indicates the perimeter of the cell)
By controlling the value of K-2 within the range of the present invention, the surface area of the cell inner surface can be increased appropriately, so that the powder retention is improved. Such an effect makes it possible to balance the detachability and the retentivity even in the range where the value of K-1 is particularly large (130 ≦ K−1 ≦ 500). From such a viewpoint, 110 ≦ K−2 ≦ 250 is more preferable, and 120 ≦ K−2 ≦ 200 is even more preferable. When K-2 is less than 105, this effect is small, and when K-2 is greater than 280, the pressed-in powder tends to be retained too easily and may not be easily replaced.

図2に本発明の帯電部材のセル形状の一例を示す断面SEM写真を示す。   FIG. 2 shows a cross-sectional SEM photograph showing an example of the cell shape of the charging member of the present invention.

本発明において、セルの形状係数K-1、K-2は、次のように計測される。まずは、帯電部材の任意の個所を切断し、発泡体の切断面を作成する。次に、電子顕微鏡や光学顕微鏡等で所定倍率に拡大した画像情報や写真を得たのち、画像解析装置に導入し解析を行い、前述の式-1、式-2より得られた値を定義する。本発明では、このような3次元のセル形状を簡易に表現する手段として、セル断面を観察することで2次元化し、球を円として、表面凹凸(表面積)を周囲長として表現しているのである。   In the present invention, the cell shape factors K-1 and K-2 are measured as follows. First, an arbitrary portion of the charging member is cut to create a cut surface of the foam. Next, after obtaining image information and photographs magnified to a predetermined magnification with an electron microscope or optical microscope, etc., introduce them into an image analyzer and analyze them, and define the values obtained from Equations 1 and 2 above. To do. In the present invention, as a means for easily expressing such a three-dimensional cell shape, it is made two-dimensional by observing the cell cross section, and the surface irregularity (surface area) is expressed as the perimeter, as a sphere as a circle. is there.

また、セルの投影面積から求められる真円相当セル径は、形状係数K-1、K-2の測定時に得られる投影面積(AREA)を用いて求める。   Further, the true circle equivalent cell diameter obtained from the projected area of the cell is obtained by using the projected area (AREA) obtained when measuring the shape factors K-1 and K-2.

本発明においては、セル形状やセル径は発泡体の厚さ方向に分布を有していても良い。例えば、セル形状としては、下方部のほうが上方部よりもK-1または/及びK-2が大きい構成が、あるいは下方部の方が上方部よりもセル径が大きくなるような構成が好ましい。   In the present invention, the cell shape and cell diameter may have a distribution in the thickness direction of the foam. For example, the cell shape is preferably configured such that the lower portion has a larger K-1 or / and K-2 than the upper portion, or the lower portion has a larger cell diameter than the upper portion.

さらに、セル壁の厚さも同様にして、任意の発泡体切断面の画像情報や写真から求める。   Further, the thickness of the cell wall is similarly obtained from image information and a photograph of an arbitrary foam cut surface.

本発明の範囲において、セルは連続気泡でも独立気泡でもかまわないし、これらが混合した状態で存在してもよい。セルの状態や形態は電子写真装置固有のプロセスによって適正に制御することが好ましく、最適になるように配合面や製法面において留意することが重要である。なお、本発明においては、連続気泡と独立気泡は形状や形態に関わらず任意の断面におけるセルの最大長さで定義し、連続気泡とはセルの最大長さが300μm以上の場合で、独立気泡とはセルの最大長さが300μm未満の場合とした。また、セルの最大長さとは図9のAに示すように、セル外周上の任意の2点を直線で結んだ場合に最大の長さとなる部分のこととし、直線がセル壁部を横切ってもかまわないこととした。図中では任意の点を黒点で示し、例として任意の点を4点設定した。この場合には、対面した2点を結ぶ線の方が、隣り合った2点を結ぶ線よりも長くなるのは自明である。従って、対面した2点を結ぶ2本の線のうち長い方が、このセルの最大長さということになる。本図においてはn1>n2であるので、最大長さはn1となる。代表的な例を図9のB〜Fに示す。   Within the scope of the present invention, the cells may be open cells or closed cells, and they may exist in a mixed state. It is preferable to appropriately control the state and form of the cell by a process unique to the electrophotographic apparatus, and it is important to pay attention to the blending surface and the manufacturing method so as to be optimal. In the present invention, open cells and closed cells are defined as the maximum cell length in any cross section regardless of the shape and form, and open cells are cells whose maximum length is 300 μm or more and closed cells. The case where the maximum cell length is less than 300 μm. The maximum cell length is the maximum length when any two points on the cell periphery are connected by a straight line as shown in FIG. 9A. The straight line crosses the cell wall. It was decided not to worry. In the figure, arbitrary points are indicated by black points, and four arbitrary points are set as an example. In this case, it is obvious that the line connecting the two points facing each other is longer than the line connecting the two adjacent points. Therefore, the longer of the two lines connecting the two points facing each other is the maximum length of this cell. Since n1> n2 in this figure, the maximum length is n1. Representative examples are shown in FIGS.

上述のように、本発明の帯電部材を、比較的低電圧を帯電部材に印加し、帯電部材から感光体に直接電荷を移動することによって感光体を所定電位に帯電する方法に用いる場合、帯電部材の表面に体積抵抗値が1×103Ωcm以上1×1010Ωcm以下のいわゆる中抵抗領域にある粉体を付着することが非常に好ましい。粉体の体積抵抗値が1×103Ωcm未満の低抵抗領域のものを用いると帯電性能は良好であるが、感光体にピンホールがあるとその部分からリークが発生し画像不良になることがあるからである。加えて、低抵抗領域の粉体を用いると、非常に電流が流れやすい状態になっているために微小な粉体の付着ムラがあった場合に、比較的多く付着している部分に電流が集中するため比較的少なく付着している部分には電流が不足してしまうことがある。このように、粉体の付着ムラが電流ムラを生じ、その結果、画像の濃度ムラという弊害が発生することがあり、好ましくない。一方、帯電部材の周囲に付着する粉体の体積抵抗値が1×1010Ωcmを越える高抵抗領域のものを用いると帯電性能が不十分のため、印加電圧を非常に高く設定したり、帯電部材の回転数を非常に早くしなければならないなどのプロセス上の制約が生じたり、対応しきれなかったりする。加えて、印加電圧を非常に高く設定した場合においては、感光体の欠陥に対して敏感になってしまいかえってリークが不利になり、帯電部材の回転数を非常に早くした場合においては帯電部材や感光体の磨耗が促進されるので、好ましくない。これらに対して中抵抗領域にある粉体であれば適正なプロセス条件と組み合わせることによって良好な画像を得ることができる。この時、粉体付着前の帯電部材の電気抵抗値よりも粉体付着後の帯電部材の電気抵抗値のほうが高くなる方が好ましく、そのためには粉体付着前の帯電部材の電気抵抗値よりも粉体の体積抵抗値のほうが充分高くなるような組み合わせが望ましい。 As described above, when the charging member of the present invention is used in a method of charging a photosensitive member to a predetermined potential by applying a relatively low voltage to the charging member and transferring the charge directly from the charging member to the photosensitive member, It is very preferable that a powder in a so-called medium resistance region having a volume resistance value of 1 × 10 3 Ωcm or more and 1 × 10 10 Ωcm or less adheres to the surface of the member. If a powder with a volume resistance of less than 1 × 10 3 Ωcm is used, the charging performance will be good, but if there is a pinhole in the photoconductor, leakage will occur from that part and the image will be defective. Because there is. In addition, when powder in the low resistance region is used, the current is very easy to flow. Because of concentration, there may be a shortage of current in the part where the adhesion is relatively small. As described above, the uneven adhesion of the powder causes current unevenness, and as a result, an adverse effect such as uneven density of the image may occur, which is not preferable. On the other hand, if a powder with a volume resistance exceeding 1 × 10 10 Ωcm is used, the charging performance is insufficient. Process restrictions such as having to make the rotation speed of the member very fast may occur, or it may not be possible to cope with it. In addition, when the applied voltage is set very high, it becomes sensitive to defects on the photoconductor, which is disadvantageous to leakage, and when the rotation speed of the charging member is very high, the charging member or Since the wear of the photoreceptor is promoted, it is not preferable. On the other hand, if the powder is in the middle resistance region, a good image can be obtained by combining with appropriate process conditions. At this time, it is preferable that the electrical resistance value of the charging member after powder adhesion is higher than the electrical resistance value of the charging member before powder adhesion. In addition, a combination in which the volume resistivity of the powder is sufficiently high is desirable.

また、更なる帯電性能の向上の観点から、粉体の粒径と形状があげられる。粉体の平均粒径(一次粒径)が0.001μm以上10μm以下、望ましくは0.01μm以上1μm以下であれば接触頻度が非常に増大し良好な結果を得ることができるので好ましい。できれば、感光体上に静電潜像を形成するために照射するレーザーの波長より粒径が小さいことがより一層好ましく、できれば0.1μm以下が望ましい。さらには扁平あるいは不定形であるほど感光体との接触面積が増大するのでやはり好ましい。   Further, from the viewpoint of further improving the charging performance, the particle size and shape of the powder can be mentioned. If the average particle size (primary particle size) of the powder is 0.001 μm or more and 10 μm or less, desirably 0.01 μm or more and 1 μm or less, the contact frequency is greatly increased and good results can be obtained. If possible, it is even more preferable that the particle diameter is smaller than the wavelength of the laser to be irradiated to form an electrostatic latent image on the photoreceptor, and preferably 0.1 μm or less. Furthermore, the flat or irregular shape is also preferable because the contact area with the photoreceptor increases.

更に、本発明のように帯電部材表面に粉体を有していれば、感光体と帯電部材とが逆(カウンター)方向に相対移動や回転したり、帯電部材が独立した駆動機構を有するような場合においても帯電部材と感光体間の摩擦係数を低減できるので、回転機構における負荷の低減や回転の一様性が得られる(スティックスリップや微小なビビリ等のような回転ムラが発生しない)ので、装置自体の耐久性(動力伝達系の磨耗低減や破損をなくすことによる長寿命化)や画質の向上(回転ムラに起因する感光体表面の電位ムラがないため均一な帯電状態になる)にも有効である。これらの面からは、粉体の形状には特に制限がないが、摺動性、潤滑性、ころがり性が大きい方が好ましい。   Furthermore, if the charging member surface has powder as in the present invention, the photosensitive member and the charging member may move or rotate in the reverse (counter) direction, or the charging member may have an independent drive mechanism. Even in such a case, the friction coefficient between the charging member and the photosensitive member can be reduced, so that the load in the rotating mechanism can be reduced and the rotation can be uniform (rotation unevenness such as stick-slip and minute chatter does not occur). Therefore, durability of the device itself (longer life by reducing wear and damage to the power transmission system) and improvement of image quality (there is no unevenness in the potential of the photoreceptor surface due to uneven rotation, resulting in a uniform charged state) Also effective. From these surfaces, the shape of the powder is not particularly limited, but it is preferable that the slidability, lubricity, and rolling properties are large.

一方、帯電部材表面に付着した粉体は感光体を擦るため感光体の削れを助長する。これを軽減するためには、粉体の粒径が小さいとよく、粉体の平均粒径(一次粒径)が0.001μm以上10μm以下、望ましくは0.01μm以上1μm以下であれば好ましい。また粉体の形状や状態も感光体削れに影響する。つまり、低摩擦係数である方が好ましく、すべり性(摺動性)やころがり性の良好な粉体が好ましい。すべり性(摺動性)の良いものとしては、例えば、表面処理を施した粉体や不定形の粉体等が挙げられ、ころがり性の良いものとしては球状の粉体を挙げることができる。これらの中でも最も好ましいのは、すべり性(摺動性)に優れ、なおかつ帯電部材表面に安定して存在するという特性を有する粉体であり、そのためには粉体が不定形であることが特に望ましい。このような不定形性を示す指標として式-3で表されるK-H1があり、本発明では、110≦K-H1≦250であれば好ましい。K-H1が110未満では効果が小さく、250より大きいと固着しやすくなる傾向にある。   On the other hand, the powder adhering to the surface of the charging member rubs the photoconductor, which promotes the abrasion of the photoconductor. In order to reduce this, the particle size of the powder is preferably small, and the average particle size (primary particle size) of the powder is preferably 0.001 μm to 10 μm, more preferably 0.01 μm to 1 μm. The shape and state of the powder also affect the photoconductor scraping. That is, it is preferable that the coefficient of friction is low, and a powder having good sliding properties (sliding properties) and rolling properties is preferable. Examples of good slipperiness (slidability) include surface-treated powder and amorphous powder, and examples of good rollability include spherical powder. Among these, the most preferable is a powder having excellent sliding property (sliding property) and having a property of stably existing on the surface of the charging member. For this purpose, the powder is particularly indefinite. desirable. As an index indicating such irregularity, there is K-H1 represented by Formula-3. In the present invention, 110 ≦ K−H1 ≦ 250 is preferable. If K-H1 is less than 110, the effect is small, and if it is greater than 250, it tends to stick.

Figure 2006154620
(式中、MXLNGはセルの絶対最大長、AREAはセルの投影面積を示す)
このような不定形の粉体は粉砕によって得ることができる。品質的な安定性からは粉体の粒度分布は小さい方が望ましいので、粉砕後分級を行なうほうが良い。この場合、いわゆる粗粉カットあるいは微粉カットだけでなく、ほぼ正規分布を有しなおかつシャープであることが好ましい。
Figure 2006154620
(In the formula, MXLNG indicates the absolute maximum length of the cell and AREA indicates the projected area of the cell)
Such an amorphous powder can be obtained by pulverization. Since it is desirable that the particle size distribution of the powder is small from the viewpoint of quality stability, it is better to perform classification after pulverization. In this case, it is preferable that not only so-called coarse powder cut or fine powder cut, but also a substantially normal distribution and sharp.

さらに、粉体の脱離性を支配する要因として粉体自体の凹凸の程度を挙げることができる。粉体自体の凹凸の程度を表す指標として式-4で表されるK-H2がある。   Furthermore, the degree of unevenness of the powder itself can be cited as a factor governing the detachability of the powder. As an index representing the degree of unevenness of the powder itself, there is K-H2 represented by Formula-4.

Figure 2006154620
(式中、PERIMEはセルの周囲長、AREAはセルの投影面積を示す)
K-H2が大きいほど粉体の表面凹凸が大きい(表面積が大きい)ということを意味し、本発明においては、105≦K-H2≦230であることが望ましい。
Figure 2006154620
(In the formula, PERIME indicates the perimeter of the cell, and AREA indicates the projected area of the cell)
It means that the larger the K-H2, the larger the surface irregularity of the powder (the larger the surface area). In the present invention, it is desirable that 105≤K-H2≤230.

さらに加えて、セルの形状係数と粉体の形状係数と間には最適な関係がある。すなわち、K-1<K-H1、または/及びK-2<K-H2の関係にあれば、粉体の安定した保持/脱離性のバランスがより一層優れるので非常に好ましい。   In addition, there is an optimal relationship between the shape factor of the cell and the shape factor of the powder. That is, the relationship of K-1 <K-H1 or / and K-2 <K-H2 is very preferable because the balance of stable retention / desorption of powder is further improved.

本発明において帯電部材の表面に好ましく使用される粉体の種類としては特に制限がなく、無機物、有機物、それらの混合物あるいはハイブリッド化物等を使用することができる。具体例としては、中抵抗物質(例えば、金属酸化物)の粉体、導電性粉体(例えば、カーボンブラック、グラファイト、金属など)表面を適度に表面処理などを行なって体積抵抗値を所定の範囲に調整した粉体、絶縁性粉体表面を導電化処理し体積抵抗値を所定の範囲に調整した粉体、樹脂などに導電性付与材を混合して混練後粉砕して作成した樹脂微粉体、モノマーに導電性付与材等を混合後重合して作成した樹脂微粉体、等を挙げることができる。これらは、複数の材料からなっていてもよく、積層構造でも混合物であっても良い。さらには、併用しても良い。   In the present invention, the kind of powder that is preferably used on the surface of the charging member is not particularly limited, and inorganic substances, organic substances, mixtures thereof, hybridized substances, and the like can be used. As a specific example, the surface resistance of a medium resistance substance (for example, metal oxide) powder or conductive powder (for example, carbon black, graphite, metal, etc.) is appropriately surface-treated to obtain a predetermined volume resistance value. Resin fine powder prepared by mixing conductive powders, resin, etc., and kneading and then pulverizing the powder adjusted to the range, the surface of the insulating powder conductive, and the volume resistance value adjusted to the predetermined range Examples thereof include resin fine powders prepared by mixing a polymer and a monomer with a conductivity-imparting material and then polymerizing. These may be composed of a plurality of materials, and may be a laminated structure or a mixture. Furthermore, you may use together.

帯電部材表面の粉体は圧力や電力等の外部からのストレスを受けているため、内部発熱の問題が無視できない。更に加えて、感光体との摩擦も発生するため摩擦熱の影響をも受けることになる。これらの影響によって粉体の特性や形状が変化しないことが重要であり、粉体は熱的に安定な構造を有することが好ましい。そのため、粉体は融点や分解温度が高いほど好ましい。通常、融点や分解温度が100℃以上であればよいが、好ましくは200℃以上であり、一層好ましくは300℃以上である。   Since the powder on the surface of the charging member is subjected to external stress such as pressure and electric power, the problem of internal heat generation cannot be ignored. In addition, since friction with the photosensitive member is also generated, it is also affected by frictional heat. It is important that the characteristics and shape of the powder do not change due to these effects, and the powder preferably has a thermally stable structure. Therefore, the higher the melting point and the decomposition temperature, the more preferable the powder. Usually, the melting point and decomposition temperature may be 100 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher.

さらに、粉体は感光体上に存在する現像剤成分や感光体最外層由来成分等と接触するので、これらが粉体表面に付着しにくい構成であることがより好ましい。この目的を達成する例としては、例えば、粉体の表面処理が挙げられる。表面処理の手段には特に制限がなく、例えば、種々のカップリング剤処理(シラン系、チタン系、アルミニウム系、等)、シリコーン処理、イソシアネート処理、ハロゲン処理、等々の化学的な処理や、プラズマ照射、電子線処理、等々の物理的処理がある。   Furthermore, since the powder comes into contact with a developer component present on the photoreceptor, a component derived from the outermost layer of the photoreceptor, or the like, it is more preferable that these are difficult to adhere to the powder surface. An example of achieving this object is, for example, surface treatment of powder. The surface treatment means is not particularly limited. For example, chemical treatment such as various coupling agent treatments (silane, titanium, aluminum, etc.), silicone treatment, isocyanate treatment, halogen treatment, etc., plasma There are physical treatments such as irradiation, electron beam treatment, etc.

このような観点から、最も好ましいのは金属酸化物であり、代表例としては酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン等があり、結晶構造、ドープの有無や種類、等に関わらず使用できるが、なかでも最も好ましいのは酸素欠損型酸化スズであり、一層好ましくは流動性を付与するためにシリコーン化合物で表面処理したタイプのものである。   From this point of view, metal oxides are most preferable, and typical examples include tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, antimony oxide, and the like, which can be used regardless of the crystal structure, the presence / absence or type of doping, and the like. However, among these, oxygen deficient tin oxide is most preferable, and the surface treatment with a silicone compound is more preferable in order to impart fluidity.

これらの粉体はあらかじめ帯電部材の表面に付着させておくことが好ましい。付着させる手段には特に制限がないが、できるだけ均一に付着させることが重要である。しかしながら、長期にわたって安定した帯電性能を保持するためには、前述の通り、適度に粉体が入れ替わることが必要である。つまり帯電部材表面に付着した粉体が脱離し、代わりに新しい粉体が供給され、その繰り返しが安定的に継続されることが必要である。そのためには、帯電部材へ粉体を供給する機構を有することが好ましい。粉体を供給する機構には特に制限はなく、供給を主目的とした独立した機構であっても良いが、装置としては大掛かりになりがちであるので、現像機を利用する方法が好ましい。すなわち、供給する粉体が現像機に収納されており、使用に伴い電子写真用導電性部材に供給されることが望ましい。粉体は現像機中に独立して存在していても良いが、現像剤成分として構成されていると装置面でも電子写真プロセス面でも簡便化、高機能化、供給安定化が図れるので最も望ましい。このようにして、供給された粉体をなるべく均一に帯電部材表面に付着させるために、帯電部材に接触または近接し、帯電部材周囲に付着した粉体を物理的または静電的に均平化する手段を付与することが望まれる。   These powders are preferably attached to the surface of the charging member in advance. There are no particular restrictions on the means for attachment, but it is important that the attachment be as uniform as possible. However, in order to maintain stable charging performance over a long period of time, it is necessary to appropriately replace the powder as described above. That is, it is necessary that the powder adhering to the surface of the charging member is detached and a new powder is supplied instead, and the repetition is continued stably. For this purpose, it is preferable to have a mechanism for supplying powder to the charging member. The mechanism for supplying the powder is not particularly limited and may be an independent mechanism for the main purpose of supply. However, since the apparatus tends to be large, a method using a developing machine is preferable. That is, it is desirable that the powder to be supplied is stored in the developing machine and is supplied to the electrophotographic conductive member with use. The powder may exist independently in the developing machine, but it is most desirable if it is configured as a developer component because it can be simplified, enhanced in function and stable in terms of apparatus and electrophotographic process. . In this way, in order to adhere the supplied powder to the surface of the charging member as uniformly as possible, the powder attached to or around the charging member is physically or electrostatically leveled. It is desirable to provide a means to do this.

なお、帯電部材表面にあらかじめ付着する粉体と現像機から供給される粉体とは同じものであることが好ましいが、異なっていても良い。異なる場合には、形状、粒径、粒度分布、抵抗等の諸特性および材質は近いほど好ましい。   It is preferable that the powder adhering to the surface of the charging member in advance and the powder supplied from the developing machine are the same, but they may be different. If they are different, it is preferable that the various properties and materials such as shape, particle size, particle size distribution, and resistance are closer.

本発明の帯電部材は、少なくとも発泡体からなる層を有していればよく、他の構成や材料、形状には特に制限がないが、当接状態の安定性(静的及び動的)や製造安定性の面からローラー形状(帯電ローラー)が一般的である。例えば、帯電ローラーでは、支持体としての芯金の周囲に、直接または接着剤を介して1層以上の高分子化合物を主体としてなる層を設けるのが一般的であり、帯電ローラーとしての電気抵抗値が、1×103Ω以上1×1010Ω以下に調整される。本発明の帯電ローラーの電気抵抗値の測定装置を図10に示す。測定は環境(温度、湿度)に12時間以上放置して十分なじませてから、その環境下で金属ドラムに帯電ローラーを所定の荷重で押し付けた状態で、所定のスピードで回転させながら所定の電圧を印加し、流れるを電流を時間の経過とともに所定時間チャートに記録する。この時、金属ドラムの外径、荷重、印加電圧、金属ドラム及び帯電ローラーの回転スピード、等はその帯電ローラーを使用する電子写真装置の条件にて行なうことが望ましいが、本発明においては簡便のため、金属ドラムはステンレス製(表面の十点平均粗さRzが5μm以下)で、その外径が30mm、荷重Fdを片側500g(合計1kg)、金属ドラムの回転スピードを30rpm、帯電部材の回転は金属ドラムに従動させ、所定電圧(直流−500Vを印加した。電圧印加後30秒後の電流値を読み取り、それをI(A)とすると、帯電ローラーの抵抗値(Ω)は、Rs=|V/I|=|−500/I|で計算される。 The charging member of the present invention only needs to have at least a layer made of a foam, and there are no particular restrictions on other configurations, materials, and shapes, but the contact state stability (static and dynamic) and From the viewpoint of production stability, a roller shape (charging roller) is common. For example, in a charging roller, it is common to provide a layer mainly composed of one or more polymer compounds directly or via an adhesive around a core bar as a support. The value is adjusted to 1 × 10 3 Ω or more and 1 × 10 10 Ω or less. An apparatus for measuring the electrical resistance value of the charging roller of the present invention is shown in FIG. The measurement is allowed to stand for 12 hours or more in the environment (temperature, humidity) and let it fully adapt. Then, under the environment, the charging roller is pressed against the metal drum with a specified load, while rotating at a specified speed and with a specified voltage. And the current flowing is recorded in a chart for a predetermined time as time passes. At this time, it is desirable that the outer diameter of the metal drum, the load, the applied voltage, the rotation speed of the metal drum and the charging roller, etc., be performed under the conditions of the electrophotographic apparatus using the charging roller. Therefore, the metal drum is made of stainless steel (the surface 10-point average roughness Rz is 5 μm or less), the outer diameter is 30 mm, the load Fd is 500 g on one side (1 kg in total), the rotation speed of the metal drum is 30 rpm, the rotation of the charging member Is driven by a metal drum and applied with a predetermined voltage (DC-500 V. The current value 30 seconds after the voltage application is read, and I (A) is taken, and the resistance value (Ω) of the charging roller is Rs = | V / I | = | −500 / I |

支持体としては特に制限がないが、その電気抵抗が支持体以外の層の電気抵抗より低く、その強度が支持体以外の層の強度よりも大きければ好ましい。概ね支持体に求められる電気抵抗値は1×101Ωcm以下であるがもちろん低い方が電力損失が小さくなるので好ましい。このような支持体としては、鉄、アルミニウム、ステンレス、銅、ニッケル、クロム、等の金属(必要に応じてこれらの上にクロムやニッケル等の金属メッキを施す方が好ましい)や導電性樹脂(構造上導電性を有するもの、絶縁性樹脂に導電性付与材を混合したもの、等)などいずれでも良い。 Although there is no restriction | limiting in particular as a support body, It is preferable if the electrical resistance is lower than the electrical resistance of layers other than a support body, and the intensity | strength is larger than the intensity | strength of layers other than a support body. In general, the electrical resistance value required for the support is 1 × 10 1 Ωcm or less. Of course, a lower value is preferable because power loss is reduced. Examples of such a support include metals such as iron, aluminum, stainless steel, copper, nickel, and chromium (preferably, metal plating such as chromium and nickel is applied on these) and conductive resins ( Any of those having conductivity in structure, those obtained by mixing a conductivity-imparting material with an insulating resin, etc. may be used.

また、高分子化合物を主体としてなる層においても本発明の範囲である限り特に制限はない。しかしながら、少なくとも最も外側にある層が実質的に発泡形状を有することが望ましい。実質的に発泡形状であるという意味は、例えば、高分子化合物を主体としてなる層のなかで最も外側にある層が発泡体である場合はもちろんのこと、発泡体表面に被膜を形成したり表面処理を施してあったとしても発泡体の発泡形状が比較的反映されている場合(図11)等をいう。   Further, the layer mainly composed of the polymer compound is not particularly limited as long as it is within the scope of the present invention. However, it is desirable that at least the outermost layer has a substantially foamed shape. The meaning of the substantially foamed shape means, for example, that the outermost layer of a layer mainly composed of a polymer compound is a foam, a film is formed on the surface of the foam, or the surface This refers to the case where the foamed shape of the foam is relatively reflected even after the treatment (FIG. 11).

発泡体は、ゴム、熱可塑性エラストマー、樹脂等の高分子化合物を用い物理的、化学的な発泡手法によって気泡を生じさせ形成する。化学的な発泡手法で形成するには発泡剤を添加する。物理的な発泡手法で形成するには原材料中に機械的に気泡を生じるようにするが、そのままだと真球状になりやすいので、ローラー自体を回転したりすることによって気泡を変形させるような外力を加えることも合せて行なうことが好ましい。この場合には特に原材料が液状の時に好適であり、原材料の粘性を考慮して付加外力を調整する必要がある。このように物理的な発泡手法の場合には、成形時に付加手段が必要となるのに対し、化学的な発泡の場合には材料面での対応でセルの不定形化を達成できるので、設備や加工機の簡便化の観点からは化学的な発泡手法を採用することが好ましい。いずれの場合においても更に必要に応じて、導電性付与剤や加硫(架橋)剤、鎖延長剤、老化防止剤、安定剤、可塑剤、軟化剤、各種助剤、触媒、活性剤その他各種材料を添加して使用する。   The foam is formed by generating bubbles by a physical or chemical foaming technique using a polymer compound such as rubber, thermoplastic elastomer, or resin. A foaming agent is added to form by a chemical foaming method. In order to form by physical foaming method, bubbles are generated mechanically in the raw material, but if it is left as it is, it tends to become a spherical shape, so external force that deforms the bubbles by rotating the roller itself, etc. It is also preferable to carry out at the same time. In this case, it is particularly suitable when the raw material is liquid, and it is necessary to adjust the additional external force in consideration of the viscosity of the raw material. In this way, in the case of the physical foaming method, additional means are required at the time of molding, whereas in the case of chemical foaming, the cells can be made amorphous by dealing with the material, so the equipment From the viewpoint of simplifying the processing machine, it is preferable to employ a chemical foaming technique. In any case, as necessary, conductivity imparting agents, vulcanizing (crosslinking) agents, chain extenders, anti-aging agents, stabilizers, plasticizers, softeners, various auxiliaries, catalysts, activators, and other various types. Add material and use.

本発明の帯電部材のようにセル形状の不定形化を図る手段には特に制限はないが、代表的な例としては、発泡剤の形状を制御する方法や発泡速度と加硫(架橋)速度とのバランスを調整する方法が挙げられる。   There are no particular restrictions on the means for making the cell shape irregular as in the charging member of the present invention, but typical examples include a method for controlling the shape of the foaming agent, the foaming speed and the vulcanization (crosslinking) speed. And a method of adjusting the balance.

発泡剤の形状を制御する方法としては、不定形の発泡剤を使用したり、ある程度二次凝集した状態のまま発泡剤を分散させることが挙げられる。これらの発泡剤は均一に分散することが望ましい。しかしながら、ある程度二次凝集をした発泡剤を、そのままの状態を保ちながら均一に分散させることは一般的にはなかなか困難である。すなわち、二次凝集を保とうとすると混練はソフトにならざるを得ずその結果二次凝集塊の分散不良になりやすいし、二次凝集塊の分散を充分行なうためにハードな混練を行うと二次凝集塊が崩壊し一次粒子に近づくので本発明の効果を得られにくい。このような現象を改善するために、バランスをとった混練条件の設定が必要となるが、原材料のロットや混練環境の違い(温度や湿度)、混練工程自体のばらつき(時間、加圧パターン、配合量、等の許容誤差)によって影響を受けざるを得ず品質のばらつきにつながってしまう場合がある。このような問題を解決するには発泡剤の表面処理を行なうことが好ましい。ある程度の二次凝集塊の状態で表面処理を施せば、表面処理が形状保持効果を有するので、混練工程で概ね二次凝集塊の形状を保持したまま、二次凝集塊の均一分散を行なうことができる。表面処理の方法としては特に制限なく形状保持性が向上すればよいが、例えばカップリング剤処理やオイル焼付け処理、あるいはシラザン化合物による処理、イソシアネート等の活性水素と反応する化合物による処理、脂肪酸処理、等があり、汎用性の面で各種カップリング剤処理(シラン系、チタン系、アルミニウム系、等)や脂肪酸処理が好ましいが、特にシラン系カップリング剤が望ましい。なかでも、アミノシラン系カップリング剤が最も好ましい。これらの手法においては混練工程はもちろんのこと、例えば押出しやインジェクション等、混練物にシェアがかかる場合においても、シェアをなるべく小さくするよう加工条件や配合方法を慎重に選択する必要がある。このような方法としては、例えばあらかじめ発泡剤をオイルに分散させペースト状にすることによってスリップ性を付与する方法が挙げられる。この方法によれば、発泡剤周囲に存在するオイルによってスリップ性を付与できるので、発泡剤をそのまま粉体として添加する場合に比べ、混練時に過剰な負荷が発泡剤にかからないので、発泡剤への熱や圧力の履歴を軽減することができ初期の形状を保持しやすく、また過剰な加工履歴による分解温度低下等の現象を軽減できるので好ましい。この方法においては、オイルは高粘度の方がスリップ性を得やすいので好ましい。また、オイルが一般に高粘度であるほど可塑化効果が小さくなるので、例えば硬度や強度の低下率が小さくてすむという利点もある。   As a method for controlling the shape of the foaming agent, an amorphous foaming agent may be used, or the foaming agent may be dispersed in a state where it is secondarily aggregated to some extent. These blowing agents are desirably dispersed uniformly. However, it is generally quite difficult to uniformly disperse the foaming agent that has undergone secondary aggregation to some extent while maintaining the state as it is. That is, if the secondary agglomeration is to be maintained, the kneading must be soft, and as a result, the secondary agglomerates are likely to be poorly dispersed. If hard kneading is performed to sufficiently disperse the secondary agglomerates, Since the secondary agglomerates collapse and approach the primary particles, it is difficult to obtain the effects of the present invention. In order to improve such a phenomenon, it is necessary to set the kneading conditions in a balanced manner, but differences in the raw material lot and kneading environment (temperature and humidity), variations in the kneading process itself (time, pressure pattern, There is a case where it is inevitably influenced by the tolerance (mixing amount, etc.), leading to a variation in quality. In order to solve such a problem, it is preferable to perform a surface treatment of the foaming agent. If the surface treatment is performed in a state of a certain amount of secondary agglomerates, the surface treatment has a shape retention effect, so that the secondary agglomerates are uniformly dispersed while maintaining the shape of the secondary agglomerates in the kneading step. Can do. The surface treatment method is not particularly limited as long as the shape retention is improved, for example, coupling agent treatment or oil baking treatment, treatment with a silazane compound, treatment with a compound that reacts with active hydrogen such as isocyanate, fatty acid treatment, In view of versatility, various coupling agent treatments (silane-based, titanium-based, aluminum-based, etc.) and fatty acid treatments are preferred, but silane coupling agents are particularly desirable. Of these, aminosilane coupling agents are most preferred. In these methods, in addition to the kneading step, for example, even when the kneaded product has a share such as extrusion and injection, it is necessary to carefully select the processing conditions and the blending method so as to make the share as small as possible. As such a method, for example, a method of imparting slip property by dispersing a foaming agent in oil in advance to form a paste can be mentioned. According to this method, since the slip property can be imparted by the oil present around the foaming agent, an excessive load is not applied to the foaming agent at the time of kneading as compared with the case where the foaming agent is added as a powder as it is. It is preferable because the history of heat and pressure can be reduced, the initial shape can be easily maintained, and a phenomenon such as a decrease in decomposition temperature due to an excessive processing history can be reduced. In this method, it is preferable that the oil has a high viscosity because slip properties are easily obtained. Moreover, since the plasticizing effect becomes smaller as the oil generally has a higher viscosity, there is an advantage that, for example, the rate of decrease in hardness and strength can be reduced.

また、不定形の発泡剤を得るには、粉体形成過程で粉砕手段などを適正化したり、一次粒子を加熱して凝集させることで不定形にすることができる。このようにして得られた不定形の発泡剤に、上記表面処理を施しても良いことは当然である。さらには、一次粒子の段階で表面処理を施した後に圧力や加熱で凝集させ不定形としても良い。もちろん加熱によって分解が起こらないように分解温度を高めに設定したり、加熱温度を低めに設定する等の配慮が必要なことはいうまでもない。   Moreover, in order to obtain an amorphous foaming agent, it can be made irregular by optimizing the pulverizing means or the like in the powder forming process, or by heating and aggregating the primary particles. It goes without saying that the surface treatment may be applied to the amorphous foaming agent thus obtained. Furthermore, after the surface treatment is performed at the primary particle stage, it may be agglomerated by pressure or heating to form an irregular shape. Of course, it is needless to consider that the decomposition temperature is set high so that decomposition does not occur by heating, or the heating temperature is set low.

発泡速度と加硫(架橋)速度とのバランスを調整する方法においては、発泡速度及び加硫(架橋)速度を各々制御しつつ、なおかつ両者が最適になるように調整することが必要である。本発明において、加硫(架橋)速度を制御するということは、レオメータやキュラストメータにおけるトルクの上昇の立ち上がりまでの時間を制御するということと、立ち上がりの傾きを制御するという2つの意味を持ち、また、発泡速度を制御するということは、発泡開始までの時間を制御するということと、立ち上がりの傾きを制御するという2つの意味を持つ。両者が最適になるには、加硫(架橋)は発泡剤の分解よりも適度に早く始まること、及び立ち上がり後の曲線の傾きが加硫のほうが発泡よりも適度に大きいことが重要である。このようなパターンの曲線の意味するところは、加熱されている時間変化に対するトルク上昇の変化が適度に大きいということであるので、ローラーのような形状的に不定形、肉厚、複合構造(芯金のような熱伝導性の良い金属と接する部分を持つ)からなるものでは一定温度で加熱したとしても部分的な温度分布が生じやすく、さらには熱源からの位置や距離、熱風の流路、熱媒体の熱容量、等の影響によってもローラーには温度分布が生じやすい。従って、その温度分布に応じて加硫度(すなわち粘度)差が生じやすいということであり、このような状態においては上述したように不定形のセル形状が得やすくなる。   In the method of adjusting the balance between the foaming speed and the vulcanization (crosslinking) speed, it is necessary to control the foaming speed and the vulcanization (crosslinking) speed, respectively, and to adjust both of them optimally. In the present invention, controlling the vulcanization (crosslinking) speed has two meanings: controlling the time until the rise of the torque rise in the rheometer or curast meter, and controlling the slope of the rise. In addition, controlling the foaming speed has two meanings: controlling the time until foaming starts and controlling the slope of rising. In order for both to be optimal, it is important that vulcanization (crosslinking) starts moderately earlier than the decomposition of the blowing agent, and that the slope of the curve after the rise is moderately greater for vulcanization than for foaming. The meaning of the curve of such a pattern is that the change in the torque increase with respect to the time change being heated is reasonably large. Even if heated at a certain temperature, partial temperature distribution is likely to occur, and the position and distance from the heat source, hot air flow path, The roller tends to have a temperature distribution due to the heat capacity of the heat medium. Accordingly, a difference in the degree of vulcanization (that is, viscosity) is likely to occur according to the temperature distribution. In such a state, an irregular cell shape is easily obtained as described above.

加硫(架橋)の方が発泡よりも適度に早く始まるということは、発泡剤の分解が始まる前にある程度3次元化(加硫、架橋)反応が起きているということであるので、3次元化反応が起きている(または、進んでいる)部分と起きていない(または、遅れている)部分とが存在するということになり、ミクロ的に見れば、粘度の高い部分と低い部分とが共存するということを意味する。この現象は、熱の伝わり方(例えば、成形物の形状や厚さ、周囲の熱媒体、熱伝導率、金属などの熱の良導体との接触状態、等)や分子構造(例えば、加硫・架橋サイトのあるところとないところ、反応性、分散状態、等)の影響をうけるが、未加硫(架橋)から加硫(架橋)完了に移行する期間においては必ず発生する。一方、発泡剤は加熱によって分解し多量のガスを発生させゴム中に気泡を生じさせる。通常、発泡剤が分解すると、発生したガスは体積を一気に増大するが、発泡剤を中心とし周囲に等しい力をかけながら体積膨張する。つまり、ミクロ的に粘度の高いところと低いところとが適度に共存した状態において、発泡剤の分解による体積膨張が起きるという状態が出現するので、この状態で発泡剤を中心として周囲に等しい力がかかったとしても、周囲のゴムのミクロ的な粘度の違いによって変形量に違いが生ずることになる。すなわち、粘度の高い部分においては発泡剤の分解によって生ずる圧力に対して抵抗力が大きくなるので変形量は小さくなり、粘度の低い部分においては抵抗力が小さくなるので変形量は大きくなる。その結果、セル形状が不定形になりやすく、セル壁の厚さが均一かつ薄くなりやすいので、低硬度でありながらCセット性の良好な発泡体が得られるのである。このような理由から、発泡剤周囲のゴムの粘度差が大きいほどまた粘度差の違う部分が細かく分散しているほど不定形の度合いは大きくなるし、粘度の違う部分が数多くあるほど不定形の度合いが大きくなる。加えて、加硫(架橋)が発泡剤の分解よりも適度に早く始まれば、発泡開始時には全体的(マクロ的)な粘度も上昇していることになるので発生したガスが抜けにくくなり、発泡度が高くセル径が大き目になるので、より低硬度の発泡体が得られるものである。また、立ち上がり後の曲線の傾きが加硫のほうが発泡よりも適度に大きいということは、発生したガスがより抜けにくくなるということを意味するので、発泡度を一層高くする効果があり非常に好ましい。   The fact that vulcanization (crosslinking) starts moderately earlier than foaming means that a three-dimensional (vulcanization, cross-linking) reaction takes place to some extent before the decomposition of the foaming agent begins. This means that there is a part where the chemical reaction is occurring (or progressing) and a part where it is not occurring (or lagging). From a microscopic viewpoint, there are a high viscosity part and a low viscosity part. It means to coexist. This phenomenon can be caused by the way heat is transmitted (for example, the shape and thickness of the molded product, the surrounding heat medium, thermal conductivity, the state of contact with a good heat conductor such as metal), and the molecular structure (for example, vulcanization / Although it is affected by the reactivity, dispersion state, etc., where there is a crosslinking site, it always occurs during the period of transition from unvulcanized (crosslinked) to complete vulcanized (crosslinked). On the other hand, the foaming agent is decomposed by heating to generate a large amount of gas and generate bubbles in the rubber. Normally, when the foaming agent decomposes, the generated gas increases in volume at a stretch, but expands in volume while applying equal force around the foaming agent. In other words, in the state where the microscopic viscosity part and the low part coexist moderately, a state in which volume expansion occurs due to decomposition of the foaming agent appears. Even if it is applied, the amount of deformation varies due to the difference in microscopic viscosity of the surrounding rubber. In other words, the resistance increases in the portion having high viscosity against the pressure generated by the decomposition of the foaming agent, so that the amount of deformation decreases. In the portion having low viscosity, the resistance decreases, so the amount of deformation increases. As a result, the cell shape tends to be indefinite, and the cell wall thickness is likely to be uniform and thin, so that it is possible to obtain a foam having a low C hardness and a good C setting property. For this reason, the greater the difference in viscosity of the rubber around the foaming agent and the finer dispersion of parts with different viscosity differences, the greater the degree of irregularity, and the more irregularities there are, the more irregular the degree of irregularity. The degree increases. In addition, if vulcanization (crosslinking) starts moderately earlier than the decomposition of the foaming agent, the overall (macro) viscosity will also increase at the start of foaming, so the generated gas will be difficult to escape and foaming will occur. Since the cell diameter is large and the degree is high, a foam having a lower hardness can be obtained. In addition, the fact that the slope of the curve after the rise is moderately larger than the foaming of the vulcanization means that the generated gas is more difficult to escape, which is very preferable because it has the effect of further increasing the foaming degree. .

加硫(架橋)と発泡剤分解の目安としては、図12に示すように混練物のレオメータ特性で概ね判断することができる。すなわち、ある温度T℃において加硫によるトルク上昇の立上り時間(tv)と発泡圧力上昇の立上り時間(tc)との差(tc−tv)が一定の範囲にあることが必要である。通常では、T=160℃の時に、5(分)<tc−tv<20(分)であることが望ましく、さらには、T=150℃の時に、7(分)<tc−tv<40(分)、T=170℃の時に、1(分)<tc−tv<15(分)であることをも同時に満たせば非常に望ましい。加えて、加硫トルクが最大となる時間よりもtcの方が小さければ一層好ましい。   As a measure of vulcanization (crosslinking) and decomposition of the blowing agent, it can be roughly judged from the rheometer characteristics of the kneaded product as shown in FIG. That is, it is necessary that the difference (tc−tv) between the rise time (tv) of the torque increase due to vulcanization and the rise time (tc) of the foaming pressure rise at a certain temperature T ° C. Usually, when T = 160 ° C., 5 (min) <tc-tv <20 (min) is desirable, and when T = 150 ° C., 7 (min) <tc-tv <40 ( Min), when T = 170 ° C., it is highly desirable if 1 (min) <tc−tv <15 (min) is also satisfied. In addition, it is more preferable that tc is smaller than the time when the vulcanization torque becomes maximum.

これに対して、発泡剤の分解のほうが加硫(架橋)よりも早くまたはあまり差がなく始まってしまうと、発泡剤周囲のゴムは未加硫であり粘度が低くガス透過性が良いために発生したガスが抜けやすい。そのため発泡度が小さくなって発泡体が硬くなってしまうので不適である。   On the other hand, if the decomposition of the foaming agent starts earlier than the vulcanization (cross-linking) or without much difference, the rubber around the foaming agent is unvulcanized and has low viscosity and good gas permeability. The generated gas is easy to escape. Therefore, the degree of foaming becomes small and the foam becomes hard, which is not suitable.

また、加硫(架橋)が発泡剤の分解よりもかなり早く始まるような場合には、発泡剤の分解が起きる時点でかなり加硫(架橋)が進んでいるので、ミクロ的に見た場合、部分的な粘度差が小さくなっているものと推測される。この状態で、発泡剤が分解し周囲に等しい力をかけながら膨張した場合、抵抗力のばらつきも小さくなるので、その結果セルは球状になりやすいので好ましくない。さらには、あまり加硫(架橋)が進んでから発泡すると、加硫(架橋)部分の伸びが体積膨張に追従しきれず、発泡体の裂けにつながる場合があるので好ましくない。   In addition, when vulcanization (crosslinking) starts much earlier than decomposition of the blowing agent, vulcanization (crosslinking) has progressed considerably at the time when decomposition of the blowing agent occurs. It is presumed that the partial viscosity difference is small. In this state, if the foaming agent decomposes and expands while applying equal force to the surroundings, the variation in resistance force is reduced, and as a result, the cells are liable to be spherical, which is not preferable. Furthermore, foaming after vulcanization (crosslinking) has progressed too much is not preferable because the elongation of the vulcanization (crosslinking) portion cannot follow the volume expansion and may lead to tearing of the foam.

加えて、加硫(架橋)の立ち上がりの傾きがあまり大きすぎると、加硫(架橋)が一気に進むために、発泡剤の分解が起きる時点では加硫(架橋)がかなり均一に進んでいるということになり、その結果加硫(架橋)が発泡剤の分解よりもかなり早く始まるような場合と同様の問題が発生する。   In addition, if the slope of the rise of vulcanization (crosslinking) is too large, vulcanization (crosslinking) proceeds at a stretch, so that the vulcanization (crosslinking) proceeds fairly uniformly at the time of decomposition of the foaming agent. As a result, the same problem as in the case where vulcanization (crosslinking) starts much earlier than the decomposition of the blowing agent occurs.

本発明に適したトルク上昇特性を得るには、硫黄を加硫剤とし有機加硫促進剤を併用した系が好ましい。この場合には、硫黄の配合量が0重量部より大きく1重量部以下(特に断りがない場合はゴム100重量部に対する添加重量部数を意味する。以下同じ)であることが重要であり、特に硫黄の配合量が0.1重量部以上0.5重量部以下である低硫黄加硫系が非常に望ましい。有機加硫促進剤としては、例えば、チウラム系、カルバミン酸塩系、チアゾール系等を用いこれらを複数適度に組み合わせることで加硫速度を調整することが望ましい。有機加硫促進剤の添加量は各々0.1〜5重量部が好ましく、合計で1.5重量部以上10重量部以下の範囲にすることが必要である。硫黄の配合量が1.5重量部以上になると、加硫の立ち上がりの傾きが大きくなりすぎ、加硫促進剤の量を調節しても制御しきれずセルが球状になるので適さない。このような観点から、特開2001−42605号公報や特開2001−72806号公報に開示される発泡体は、セル形状が球状(K-1<110)であるので好ましくない。また、加硫剤や加硫促進剤の添加量が多すぎるとブルームが生じやすく好ましくない。   In order to obtain torque increasing characteristics suitable for the present invention, a system using sulfur as a vulcanizing agent and an organic vulcanization accelerator is preferable. In this case, it is important that the amount of sulfur is greater than 0 parts by weight and 1 part by weight or less (unless otherwise noted, it means the added part by weight relative to 100 parts by weight of rubber. The same applies hereinafter) A low sulfur vulcanization system in which the amount of sulfur is 0.1 to 0.5 parts by weight is very desirable. As the organic vulcanization accelerator, for example, thiuram, carbamate, thiazole, etc. are used, and it is desirable to adjust the vulcanization speed by appropriately combining a plurality of these. The addition amount of the organic vulcanization accelerator is preferably 0.1 to 5 parts by weight, and it is necessary that the total amount is 1.5 parts by weight or more and 10 parts by weight or less. When the amount of sulfur is 1.5 parts by weight or more, the inclination of the vulcanization rise becomes too large, and even if the amount of the vulcanization accelerator is adjusted, it cannot be controlled and the cell becomes spherical, which is not suitable. From this point of view, the foams disclosed in JP-A-2001-42605 and JP-A-2001-72806 are not preferable because the cell shape is spherical (K-1 <110). Moreover, when there is too much addition amount of a vulcanizing agent or a vulcanization accelerator, it tends to produce bloom and is not preferable.

また別の手段として、複数の高分子化合物を用いて、それぞれの粘度や加硫(架橋)速度に差をつけるという方法も挙げることができる。例えば、粘度や種類の異なるゴム、エラストマー、樹脂を混合し海島構造とする手法を用いても良い。この場合、粘度差は大きい方が、相溶性は小さい方が好ましい傾向がある。海部と島部の配合は同じであっても違っていてもかまわないが海部や島部のそれぞれにおいて加硫速度や発泡速度の制御を上述のように施せばより好ましい。さらには、例えば低硫黄加硫系(または無硫黄加硫系。すなわち硫黄の配合量が0重量部)と高硫黄加硫系すなわち硫黄の配合量が0重量部)の組み合わせ、あるいは硫黄加硫と他の反応形態(例えば、過酸化物架橋やウレタン化反応、等)の組み合わせ、などのように加硫(架橋)速度や機構の異なる組み合わせにしても良い。   As another means, a method of using a plurality of polymer compounds and making a difference in viscosity and vulcanization (crosslinking) speed can be mentioned. For example, a technique of mixing a rubber, an elastomer, or a resin with different viscosities or types to form a sea-island structure may be used. In this case, it is preferable that the viscosity difference is larger and the compatibility is smaller. The blending of the sea part and the island part may be the same or different, but it is more preferable if the vulcanization speed and the foaming speed are controlled as described above in each of the sea part and the island part. Furthermore, for example, a combination of a low sulfur vulcanization system (or a sulfur-free vulcanization system, that is, 0 part by weight of sulfur) and a high sulfur vulcanization system, that is, a sulfur content of 0 part by weight, or sulfur vulcanization And other reaction forms (for example, a combination of peroxide crosslinking and urethanization reaction, etc.), etc., may be combined with different vulcanization (crosslinking) speeds and mechanisms.

加えて別の手段としては、加硫(架橋)の活性を高める方法もある。アルキレングリコール類は加硫を活性化し早める効果があるので、加硫(架橋)速度の調整に適する。アルキレングリコール類の代表的な例としては、ジエチレングリコール(DEG)やポリエチレングリコール(PEG)があげられる。PEGには種々の重合度のものがあり、常温で液体のものから固体のものまで様々なものがある。一般に、重合度が大きくなるほど活性化効果は小さくなるる傾向がある。DEGや比較的重合度の小さいPEGは活性効果は大きいが、常温で液体なので扱いにくい。比較的重合度の大きいPEGは多量に配合する必要がある。扱いやすさと活性化効果のバランスのよいものは分子量が2000〜6000のPEGである。特に、前述したような酸性の添加剤を使用する場合において本手段は有効である。   In addition, as another means, there is a method of increasing the activity of vulcanization (crosslinking). Alkylene glycols have the effect of activating and accelerating vulcanization, and are therefore suitable for adjusting the vulcanization (crosslinking) rate. Representative examples of alkylene glycols include diethylene glycol (DEG) and polyethylene glycol (PEG). PEG has various degrees of polymerization, and there are various types from a liquid to a solid at room temperature. In general, the activation effect tends to decrease as the degree of polymerization increases. DEG and PEG with a relatively low degree of polymerization have a large active effect, but are difficult to handle because they are liquid at room temperature. A large amount of PEG having a relatively high degree of polymerization needs to be blended. PEG having a molecular weight of 2000 to 6000 has a good balance between ease of handling and activation effect. In particular, this means is effective when an acidic additive as described above is used.

加硫を制御する際にはコンパウンドのpHに留意する必要がある。コンパウンドとは原料となる高分子化合物に種々の添加剤を加えてなる混合物であるが、一般に加硫(架橋)は塩基性雰囲気下で促進され、酸性雰囲気下では阻害される。従って、添加量にもよるが酸性の添加剤を使用すれば加硫が遅くなりすぎ、発泡とのバランスを制御することが困難になる。例えば、カーボンブラックやシリカには酸性から塩基性のものまであるが、酸性タイプを10重量部以上添加すると影響を生じるので、このような場合には加硫(架橋)の活性を高める方法を併用するなど十分な注意が必要となる。   When controlling vulcanization, it is necessary to pay attention to the pH of the compound. A compound is a mixture obtained by adding various additives to a raw material polymer compound, but vulcanization (crosslinking) is generally promoted in a basic atmosphere and inhibited in an acidic atmosphere. Therefore, although depending on the amount added, if an acidic additive is used, vulcanization becomes too slow and it becomes difficult to control the balance with foaming. For example, although carbon black and silica range from acidic to basic, adding 10 parts by weight or more of the acidic type causes an effect. In such cases, a method of increasing the activity of vulcanization (crosslinking) is also used. Sufficient attention is required such as

一方、発泡速度を制御するには、発泡剤の種類、形状、分解温度、粒径、粒度分布、表面処理の有無や処理の程度、表面処理剤の種類、発泡助剤や発泡促進または遅延効果を有する材料の併用、等を考慮する必要がある。使用される発泡剤としては特に制限がなく、公知の材料(例えば、アゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジン誘導体、セミカルバジド化合物、アジド化合物、テトラゾール化合物、イソシアネート化合物、重炭酸塩、炭酸塩、亜硝酸塩、水素化物、等)を使用することができるが、少なくともアゾ化合物を含むことが発泡速度を制御しやすいので好ましい。アゾ化合物の代表的な例としては、アゾジカルボンアミド(ADCA)をあげることができる。もちろんその他の発泡剤として、無機発泡体(例えば,重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、等)やニトロソ化合物、スルホニルヒドラジド(代表例としては、p,p'−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)があげられ、OBSHと称する)、水、等を併用しても良いが、ADCAが主体的になること(発泡剤ではADCAの添加量が一番多いということ)が好ましく、できればADCA単独が最も好ましい。また、セル径を大きくしようとする場合には粒径の小さい発泡剤を用い、セル径を小さくしようとする場合には粒径の大きい発泡剤を用いることが好ましい。また、セル径分布を大きくする場合には粒度分布の大きい発泡剤を用い、セル径分布を小さくする場合には粒度分布の小さい発泡剤を用いることが好ましい。また、表面処理を行なう場合、表面処理剤の種類や表面処理方法等に特に制限ない。表面処理剤の種類としては、例えばカップリング剤処理やオイル焼付け処理、あるいはシラザン化合物による処理、イソシアネート等の活性水素と反応する化合物による処理、脂肪酸処理、等があり、汎用性の面で各種カップリング剤処理(シラン系、チタン系、アルミニウム系、等)や脂肪酸処理が好ましいが、特にシラン系カップリング剤が望ましい。なかでも、アミノシラン系カップリング剤が最も好ましい。表面処理方法としては、例えば湿式処理や乾式処理等がありそれぞれ適当な条件によって処理されるが、発泡の不等方性という観点では乾式処理のほうが一般に好ましい。すなわち、湿式処理法では、粉体(発泡剤)表面が比較的均一に処理されるので比較的均一に処理剤が被覆された状態であるのに対し、乾式処理法では粉体(発泡剤)表面の処理状態が比較的ムラになりやすく処理剤が被覆された部分とされていない部分とができやすいからである。このような状態で外部から熱が伝わってきた場合、被覆された部分では被覆部が緩衝材として作用するために発泡剤の温度はあまりあがらないのに対し、被覆されていない部分では直接熱が伝わるために温度が上がりやすい。つまり、発泡体表面で高温部と低温部とが共存することになり、高温部が分解温度に達して分解しても低温部は分解しない。したがって、発泡剤の分解に伴う周囲への圧力は部分的に微妙に異なる。さらに、被覆部では処理剤の補強効果によって体積膨張を抑えようとする力が内部に向かって働くので、外部及ぼす力は、被覆されていない部分に比べ相対的に小さくなる。これらの影響によって、発泡剤が分解しても周囲に及ぼす力は必ずしも等しくならず(発泡の不等方性)、その結果セルの形状は不定形化しやすい。   On the other hand, in order to control the foaming speed, the type of foaming agent, shape, decomposition temperature, particle size, particle size distribution, presence / absence of surface treatment and degree of treatment, type of surface treatment agent, foaming aid, foaming promotion or delay effect It is necessary to consider the combined use of materials having There are no particular restrictions on the blowing agent used, and known materials (for example, azo compounds, nitroso compounds, hydrazine derivatives, semicarbazide compounds, azide compounds, tetrazole compounds, isocyanate compounds, bicarbonates, carbonates, nitrites, hydrogens) However, it is preferable to contain at least an azo compound because the foaming speed can be easily controlled. A typical example of the azo compound is azodicarbonamide (ADCA). Of course, other foaming agents include inorganic foams (for example, sodium bicarbonate, ammonium bicarbonate, ammonium carbonate, sodium bicarbonate, etc.), nitroso compounds, sulfonyl hydrazides (typically p, p'-oxybis (benzene) Sulfonyl hydrazide), which is referred to as OBSH), water, etc. may be used in combination, but ADCA is preferred (the amount of ADCA added is the largest in the foaming agent), preferably ADCA Alone is most preferred. Further, it is preferable to use a foaming agent having a small particle size when attempting to increase the cell diameter, and to use a foaming agent having a large particle size when attempting to reduce the cell diameter. Further, it is preferable to use a foaming agent having a large particle size distribution when increasing the cell diameter distribution, and using a foaming agent having a small particle size distribution when reducing the cell diameter distribution. Moreover, when performing surface treatment, there is no restriction | limiting in particular in the kind of surface treating agent, a surface treatment method, etc. Types of surface treatment agents include, for example, coupling agent treatment, oil baking treatment, treatment with silazane compounds, treatment with compounds that react with active hydrogen such as isocyanate, fatty acid treatment, etc. Ring agent treatment (silane-based, titanium-based, aluminum-based, etc.) and fatty acid treatment are preferred, but silane coupling agents are particularly desirable. Of these, aminosilane coupling agents are most preferred. Examples of the surface treatment method include a wet treatment and a dry treatment, and the treatment is performed under appropriate conditions, but the dry treatment is generally preferable from the viewpoint of anisotropy of foaming. That is, in the wet processing method, since the surface of the powder (foaming agent) is processed relatively uniformly, the processing agent is coated relatively uniformly, whereas in the dry processing method, the powder (foaming agent) This is because the surface treatment state tends to be relatively uneven, and a portion coated with the treatment agent and a portion not covered with the treatment agent are likely to be formed. When heat is transmitted from the outside in such a state, the temperature of the foaming agent does not rise so much in the coated part because the coated part acts as a cushioning material, whereas in the uncoated part, heat is directly applied. Temperature is easy to rise to be transmitted. That is, the high temperature portion and the low temperature portion coexist on the foam surface, and even if the high temperature portion reaches the decomposition temperature and decomposes, the low temperature portion does not decompose. Therefore, the pressure to the surroundings accompanying the decomposition of the foaming agent is partially different slightly. Furthermore, since the force that suppresses volume expansion by the reinforcing effect of the treatment agent works toward the inside in the covering portion, the force exerted on the outside is relatively smaller than that in the uncovered portion. Due to these effects, even if the foaming agent is decomposed, the force exerted on the surroundings is not necessarily equal (foaming anisotropy), and as a result, the shape of the cell tends to be irregular.

また、発泡速度に影響を及ぼす添加剤の使用も有効である。一般には種々の発泡助剤を使用することによって発泡速度を早くする方向に調整することができる。また、一部の金属酸化物も発泡速度に影響を及ぼす。このような金属酸化物の代表的な例としては、酸化亜鉛や酸化マグネシウムを挙げることができる。なかでも酸化亜鉛は通常加硫促進助剤として一定量添加されているため、発泡剤単体での分解温度よりもコンパウンド化したあとの発泡温度のほうが低くなる。発泡剤の種類によっても低下の程度は異なるが、ADCAの場合には20℃以上下がることが多い。この現象を利用し、酸化亜鉛の添加量を調整して発泡速度を調整することができる。酸化亜鉛の添加量を増やせば発泡速度が早くなり、減らせば遅くなる。   It is also effective to use additives that affect the foaming rate. In general, by using various foaming aids, the foaming speed can be adjusted to increase. Some metal oxides also affect the foaming rate. Typical examples of such metal oxides include zinc oxide and magnesium oxide. Among them, since zinc oxide is usually added in a certain amount as a vulcanization acceleration aid, the foaming temperature after compounding is lower than the decomposition temperature of the foaming agent alone. Although the degree of reduction varies depending on the type of foaming agent, in the case of ADCA, it often falls by 20 ° C or more. Utilizing this phenomenon, the foaming rate can be adjusted by adjusting the amount of zinc oxide added. Increasing the amount of zinc oxide increases the foaming speed, and decreasing it decreases it.

しかしながら、すでに何度も述べたように、発泡剤のみによる制御や加硫系のみによる制御では本発明の効果を得られるレベルにするのは難しいので、発泡系と加硫(架橋)系とを最適な組合せとすることが必要である。   However, as already mentioned many times, it is difficult to achieve the effect of the present invention by controlling only with the foaming agent or controlling only with the vulcanizing system. An optimal combination is required.

本発明の帯電部材の発泡体に用いられる高分子化合物としては特に制限はないが、好ましくはエチレンプロピレンゴム(EPM、EPDM)、シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム、二トリルゴム(NBR)、ウレタン化合物、主鎖中にエーテル結合を有する高分子化合物、等を挙げることができるが、特に好ましくはEPDMである。EPDMは非極性のゴムであるので、現像剤構成材料(トナー、外添剤、キャリア、等)や感光体成分(最外層の削れ起因で生じた物質)やメディア成分(紙粉)との親和性が小さく、その結果帯電部材表面へのこれらの物質の付着が軽減されるため長期にわたって使用することが可能となるためである。さらには、EPDMは安定した化学構造を有するため紫外線やオゾン、これらに起因する副生成物に対して耐性が大きいので、一層長期にわたって使用することが可能となるためである。なおかつ、安価で加工性に優れるために課工設備の小型化簡便化や生産性の向上につながり安定した品質のものを供給することができ、低コスト化に適するからである。EPDMはエチレン、プロピレンと第三成分(例えばエチリデンノルボーネンやジシクロペンタジエン、等)の共重合体の総称で、エチレンとプロピレンの含有量、第三成分の種類や含有量、重合後の分子量/分子量分布/分子構造、等によって様々なグレードがある。EPDMを用いた発泡体においてセルの形状を不定形化するためには、第三成分の含有量(ヨウ素価)が大きいほど、あるいは第三成分の反応性が大きいほど、好ましい。ヨウ素価が大きいものほど、あるいは反応性が大きいほど加硫の立ち上がりが急に(傾きが大きく)なるので、上述したように加硫の進行度の差による粘度の差が大きくなるので、セルの不定形化に一層の効果があるからである。また、このようなEPDMは加硫がタイトになる傾向があるのでCセット向上に適し、ハイサイクル加硫が可能となり高生産性に適するという製造上の利点も有する。また、EPDMを用いた発泡体において微細発泡とするには、使用する原料EPDMや混練物のムーニー粘度が高いほど好ましい。ムーニー粘度が高いほうが、発泡時に気泡が抜けにくいために内部に気泡が取り込まれやすくなるので高発泡倍率が得やすいからであり、加えて発泡剤の分解に伴って生じる気体による膨張に対して抗張力が強いためセルが小さくなるからであり、これらが相俟って高発泡倍率/微細発泡が得られるのであるからである。このような効果を得るためには、第三成分としてエチリデンノルボーネン、ヨウ素価20以上、ムーニー粘度(ML1+4(100℃))50以上、プロピレン含有量が45重量%以下のEPDMを使用することが最もふさわしい。 The polymer compound used for the foam of the charging member of the present invention is not particularly limited, but preferably ethylene propylene rubber (EPM, EPDM), silicone rubber, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber (NBR), urethane compound, main chain Among them, a polymer compound having an ether bond can be exemplified, and EPDM is particularly preferred. Since EPDM is a non-polar rubber, it is compatible with developer components (toners, external additives, carriers, etc.), photoreceptor components (substances caused by scraping of the outermost layer) and media components (paper dust). As a result, the adhesion of these substances to the surface of the charging member is reduced, so that it can be used for a long time. Furthermore, since EPDM has a stable chemical structure, it is highly resistant to ultraviolet rays, ozone, and by-products resulting from these, and can be used for a longer period of time. In addition, because it is inexpensive and excellent in workability, it can lead to downsizing and simplification of construction equipment and improvement of productivity, so that stable quality can be supplied, which is suitable for cost reduction. EPDM is a general term for a copolymer of ethylene, propylene and a third component (such as ethylidene norbornene or dicyclopentadiene). The content of ethylene and propylene, the type and content of the third component, the molecular weight after polymerization / There are various grades depending on molecular weight distribution / molecular structure. In order to make the shape of the cell amorphous in the foam using EPDM, the higher the content of the third component (iodine value) or the higher the reactivity of the third component, the better. The higher the iodine value, or the higher the reactivity, the sharper the start of vulcanization (the greater the slope). Therefore, as described above, the difference in viscosity due to the difference in the progress of vulcanization increases. This is because there is a further effect on the amorphous form. Further, such EPDM has a manufacturing advantage that vulcanization tends to be tight, so that it is suitable for improvement of C set, high cycle vulcanization is possible and high productivity is suitable. Further, in order to achieve fine foaming in a foam using EPDM, the higher the Mooney viscosity of the raw material EPDM used or the kneaded product, the better. The higher the Mooney viscosity, the easier it is to obtain a high expansion ratio because the air bubbles are more easily taken into the interior when foaming, and it is easy to obtain a high expansion ratio. This is because the cell becomes small due to the strong resistance, and in combination, high foaming ratio / fine foaming can be obtained. To obtain this effect, use ethylidene norbornene as the third component, EPDM with an iodine value of 20 or more, Mooney viscosity (ML 1 + 4 (100 ° C)) of 50 or more, and propylene content of 45% by weight or less. It is most appropriate to do.

本発明の導電性部材に用いられる発泡体の製造方法には特に制限なく、公知の方法でよい。例えば、押出し機を用いてゴムをチューブ状に成形し加硫後芯金を挿入する方法、あるいはゴムを押出す時に同時に芯金を供給し、芯金の周囲にゴム層を形成してから加硫する方法、あるいは金型を用いる方法、等があり、ゴム層は1層でも2層以上でも良い。なかでも特に、押出し機を用いて製造する場合には、エチレン含量が多く組成分布を持つEPDMが適し、加硫に影響を与えない範囲で押出し条件を高温にすることが好ましい。また、加硫手段としては例えば、加硫缶加硫、連続加硫、プレス加硫、インジェクション等があり、エネルギー源としては熱、電子線、マイクロ波、(近)紫外線、(遠)赤外線等種々の手段が使用できる。もちろんこれらに限定されるものではない。   There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of the foam used for the electroconductive member of this invention, A well-known method may be sufficient. For example, the rubber is formed into a tube shape using an extruder and the core metal is inserted after vulcanization, or when the rubber is extruded, the core metal is supplied at the same time to form a rubber layer around the core metal and then added. There are a method of vulcanizing, a method of using a mold, etc., and the rubber layer may be one layer or two or more layers. In particular, when manufacturing using an extruder, EPDM having a high ethylene content and a composition distribution is suitable, and it is preferable to set the extrusion conditions at a high temperature within a range that does not affect vulcanization. Examples of vulcanization means include vulcanization can vulcanization, continuous vulcanization, press vulcanization, injection, etc., and energy sources include heat, electron beam, microwave, (near) ultraviolet, (far) infrared, etc. Various means can be used. Of course, it is not limited to these.

このようにして製造された帯電部材は長期にわたって安定した特性を有するので、再利用にも適する。特に表面に粉体が付着した構成では粉体が帯電部材と感光体の間に存在するので一種の緩衝材として作用し、帯電部材への物理的、化学的な影響を緩和することができるので、帯電部材の一層の長寿命化に効果があり、その結果として繰り返し使用やリサイクルが容易になるという利点がある。   Since the charging member manufactured in this manner has stable characteristics over a long period of time, it is suitable for reuse. In particular, in the configuration where the powder adheres to the surface, the powder exists between the charging member and the photosensitive member, so that it acts as a kind of buffer material, and the physical and chemical influence on the charging member can be reduced. This has the advantage of further extending the life of the charging member and, as a result, facilitates repeated use and recycling.

本発明の帯電部材は、帯電方式や方法によって制限を受けることはないが、中でも特に、帯電部材表面に電気抵抗値が1×103Ωcm以上1×1010Ωcm以下のいわゆる中抵抗領域にある粉体を付着させ、比較的低電圧を帯電部材に印加し、帯電部材から感光体に直接電荷を移動することによって感光体を所定電位に帯電する電子写真装置に用いる場合に非常に優れた効果を得ることができる。この電子写真装置は、帯電部材に印加する直流電圧(V)の絶対値を|Vc|とし、感光体の暗部電位(V)の絶対値を|Vd|とした時、0<|Vc|≦100において感光体が帯電を開始し、なおかつ、100<|Vc|≦1500において0.7≦|Vd|/|Vc|<1.3であることを特徴とする。すなわち、明確な放電閾値を有さない帯電方法に適する。このような電子写真装置では、帯電性能向上のために帯電部材と感光体とが逆回転にすることが好ましい。 The charging member of the present invention is not limited by the charging method or method, but in particular, the surface of the charging member has a so-called medium resistance region having an electric resistance value of 1 × 10 3 Ωcm or more and 1 × 10 10 Ωcm or less. Extremely effective when used in electrophotographic devices that charge a photosensitive member to a predetermined potential by applying powder and applying a relatively low voltage to the charging member to transfer the charge directly from the charging member to the photosensitive member. Can be obtained. In this electrophotographic apparatus, when the absolute value of the DC voltage (V) applied to the charging member is | Vc | and the absolute value of the dark portion potential (V) of the photoreceptor is | Vd |, 0 <| Vc | ≦ The photosensitive member starts charging at 100, and 0.7 ≦ | Vd | / | Vc | <1.3 when 100 <| Vc | ≦ 1500. That is, it is suitable for a charging method that does not have a clear discharge threshold. In such an electrophotographic apparatus, it is preferable to reversely rotate the charging member and the photoreceptor in order to improve charging performance.

本発明に使用される感光体には制限はなく、無機感光体、有機感光体のいずれであっても使用することができるが、特に帯電方法との組み合わせにおいて好ましい形態がある。すなわち、上述したような明確な放電閾値を有さない帯電方法においては、感光体最外層の体積抵抗を低抵抗化することが重要である。このような帯電方法は、帯電部材と感光体の当接部を通して帯電部材から電荷が移動するために、良好な帯電性能を得るためには、感光体の最外層の体積抵抗値が5×1011Ωcm以上5×1013Ωcm以下であることが好ましく、特には1×1012Ωcm以上1×1013Ωcm以下であれば一層好ましい。このような感光体を得るには、最外層が1×103Ωcm以上1×1010Ωcm以下の電気抵抗値を有する粉体をバインダー樹脂100重量部に対して、5〜200重量部含有することが望ましく、かつ平均粒径が、0.0001μm以上0.1μm以下であることが一層望ましい。このような粉体に特に制限はないが、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アンチモン、等の酸化物が好ましく、中でも特に酸化スズが最も好ましい。この粉体はカップリング処理、シリコーン処理等により、疎水性を付与したほうが環境変動を小さくすることができるので好ましい。これらの粉体は、式-5で表される、感光体の最外層に含有される粉体の形状係数K-D1が、110≦K-D1≦250であること、式-6で表される、感光体の最外層に含有される粉体の形状係数K-D2が、105≦K-D2≦230であると、一層良好な帯電性能が得られるので好ましい。 There is no limitation on the photoreceptor used in the present invention, and either an inorganic photoreceptor or an organic photoreceptor can be used, but there is a preferable form particularly in combination with a charging method. That is, in the charging method having no clear discharge threshold as described above, it is important to reduce the volume resistance of the outermost layer of the photoreceptor. In such a charging method, since the charge moves from the charging member through the contact portion between the charging member and the photoconductor, the volume resistance value of the outermost layer of the photoconductor is 5 × 10 5 in order to obtain good charging performance. It is preferably 11 Ωcm or more and 5 × 10 13 Ωcm or less, and more preferably 1 × 10 12 Ωcm or more and 1 × 10 13 Ωcm or less. In order to obtain such a photoreceptor, the outermost layer contains 5 to 200 parts by weight of powder having an electric resistance value of 1 × 10 3 Ωcm or more and 1 × 10 10 Ωcm or less to 100 parts by weight of the binder resin. It is desirable that the average particle size is 0.0001 μm or more and 0.1 μm or less. Although there is no restriction | limiting in particular in such powder, For example, oxides, such as a titanium oxide, a zinc oxide, a tin oxide, and an antimony oxide, are preferable, and especially a tin oxide is the most preferable. It is preferable to impart hydrophobicity to this powder by coupling treatment, silicone treatment or the like because environmental fluctuations can be reduced. These powders are represented by Formula-6, and the shape factor K-D1 of the powder contained in the outermost layer of the photoreceptor represented by Formula-5 is 110 ≦ K-D1 ≦ 250. The shape factor K-D2 of the powder contained in the outermost layer of the photoreceptor is preferably 105 ≦ K-D2 ≦ 230, since better charging performance can be obtained.

Figure 2006154620
(式中、MXLNGはセルの絶対最大長、AREAはセルの投影面積を示す)
Figure 2006154620
(In the formula, MXLNG indicates the absolute maximum length of the cell and AREA indicates the projected area of the cell)

Figure 2006154620
(式中、PERIMEはセルの周囲長、AREAはセルの投影面積を示す)
感光体最外層に含有する粉体の電気抵抗値が5×1011Ωcm未満であると高湿度環境において潜像流れによる画像不良が発生するので好ましくない。一方、5×1013Ωcmより高い抵抗値では、放電を利用した場合においては特に問題はないが、上述したような明確な放電閾値を有さない帯電方法に用いる場合には、帯電が不十分になるので好ましくない。
Figure 2006154620
(In the formula, PERIME indicates the perimeter of the cell, and AREA indicates the projected area of the cell)
If the electric resistance value of the powder contained in the outermost layer of the photoreceptor is less than 5 × 10 11 Ωcm, image defects due to the latent image flow occur in a high humidity environment, which is not preferable. On the other hand, with a resistance value higher than 5 × 10 13 Ωcm, there is no particular problem when using discharge, but charging is insufficient when used in a charging method that does not have a clear discharge threshold as described above. This is not preferable.

また、理由は不明であるが、帯電性能の長期安定性向上の面から、感光体最外層に含有する粉体と帯電部材表面に付着する粉体との間に好ましい組み合わせがある。例えば、0.5≦K-1/K-D1≦2、0.5≦K-2/K-D2≦2、帯電部材周囲の粉体の粒径(G-1)と感光体最外層に含有する粉体の平均粒径(G-D1)とが0.1≦G-1/G-D1≦10、帯電部材周囲の粉体の電気抵抗値(ρ-1)と感光体最外層に含有する粉体の電気抵抗値(ρ-D1)とが0.1≦ρ-H1/ρ-D1≦10の関係にあることが好ましい。もちろん、両者が同種である事が最も好ましい。   Although the reason is unknown, there is a preferable combination between the powder contained in the outermost layer of the photoreceptor and the powder adhering to the surface of the charging member from the viewpoint of improving the long-term stability of the charging performance. For example, 0.5 ≦ K-1 / K-D1 ≦ 2, 0.5 ≦ K-2 / K-D2 ≦ 2, the particle size (G-1) of the powder around the charging member and the powder contained in the outermost layer of the photoreceptor The average particle size (G-D1) is 0.1 ≦ G-1 / G-D1 ≦ 10, the electric resistance value of the powder around the charging member (ρ-1) and the electric power of the powder contained in the outermost layer of the photoconductor It is preferable that the resistance value (ρ−D1) has a relationship of 0.1 ≦ ρ−H1 / ρ−D1 ≦ 10. Of course, it is most preferable that both are the same kind.

一方、潜像の精細化には感光体最外層の厚さは薄い方が適する。具体的には、0.001μm以上10μm以下の厚さであることが好ましい。しかしながら、中でも特に、帯電部材表面に電気抵抗値が1×103Ωcm以上1×1010Ωcm以下のいわゆる中抵抗領域にある粉体を付着させ、比較的低電圧を帯電部材に印加し、帯電部材から感光体に直接電荷を移動することによって感光体を所定電位に帯電する方法に用いるには、帯電部材と感光体との当接部の相対的な接触面積(あるいは接触頻度)を増加することが、良好な初期帯電特性を得るために重要な要因である。そのためには帯電部材と感光体を逆回転とすることが望ましいが、反面摺擦力が増加するので感光体の磨耗が助長される。このように、磨耗性と潜像の繊細化とは相反してしまう傾向にある。これらを解決するために、感光体最外層を高硬度化することが非常に望ましい。高硬度化する手段としては種々の手段があるが、幅広い選択肢を有し状態を制御しやすいという利点があるので、硬化させ三次元架橋形態とすることが好ましい。三次元架橋を施すには、反応サイトを有するポリマー、オリゴマー、モノマーを使用し、反応エネルギーを付与すればよい。反応サイトや構造、あるいは反応様式に特に制限はないが、架橋がタイトで架橋鎖の自由度が小さいほど好ましい。付与する反応エネルギーにも特に制限はなく、熱、紫外線、赤外線、電子線、等、種々のものを使用することができるが、簡便性からは熱や電子線が最も好ましい。一方、生産性の面からは所定の架橋状態を短時間で得ることが重要であるが、そのために触媒や反応促進剤を併用することが望ましい。このような観点からは、感光体最外層はアクリル系樹脂を主体とすることが最も適する。 On the other hand, the thinner outermost layer of the photoreceptor is suitable for refining the latent image. Specifically, the thickness is preferably 0.001 μm or more and 10 μm or less. However, in particular, a powder in a so-called medium resistance region having an electric resistance value of 1 × 10 3 Ωcm or more and 1 × 10 10 Ωcm or less is adhered to the surface of the charging member, and a relatively low voltage is applied to the charging member to charge the charging member. In order to use the method in which the photosensitive member is charged to a predetermined potential by directly moving the charge from the member to the photosensitive member, the relative contact area (or contact frequency) of the contact portion between the charging member and the photosensitive member is increased. This is an important factor for obtaining good initial charging characteristics. For this purpose, it is desirable to reversely rotate the charging member and the photosensitive member, but on the other hand, the frictional force increases, so that the wear of the photosensitive member is promoted. Thus, there is a tendency that the wearability and the subtlety of the latent image are contradictory. In order to solve these problems, it is highly desirable to increase the hardness of the outermost layer of the photoreceptor. There are various means for increasing the hardness, but there is an advantage that it has a wide range of options and the state can be easily controlled. In order to perform three-dimensional crosslinking, a reaction energy may be imparted using a polymer, oligomer, or monomer having a reaction site. There are no particular restrictions on the reaction site, structure, or reaction mode, but it is preferable that the crosslinking is tight and the degree of freedom of the crosslinking chain is small. The reaction energy to be applied is not particularly limited, and various materials such as heat, ultraviolet rays, infrared rays, and electron beams can be used. However, heat and electron beams are most preferable from the viewpoint of simplicity. On the other hand, from the viewpoint of productivity, it is important to obtain a predetermined cross-linked state in a short time. For this purpose, it is desirable to use a catalyst and a reaction accelerator in combination. From such a viewpoint, it is most suitable that the outermost layer of the photoreceptor is mainly composed of an acrylic resin.

本発明の電子写真装置に用いられるトナーは特に制限なく公知のもの(磁性/非磁性のいずれでも、球形/不定形のいずれでも、重合法/粉砕法のいずれでも)を使用することができるが、特に帯電部材の周囲に粉体が付着した構成の帯電部材を用い感光体とカウンター方向に回転する場合に本発明の導電性部材と組み合わせることによって使用するトナーの幅が広がるという新たな効果が顕著に得られる。すなわち、セル形状を本発明の範囲とすることによって以下の特徴が発現する。まずは、従来以上低硬度のスポンジが得ることができるので、帯電部材からかかる圧力を一層軽減可能となる。また、帯電部材の表面に発泡部があるので、発泡部に存在する空気層のためにトナーが帯電部材表面に付着しにくくなる。さらには、特に表面に粉体を有する構成においてはこの現象に関して一層効果があるだけでなく、付着ムラも軽減できる。このような効果が相乗的に効果を及ぼし、従来では使用するのが困難であった低Tgのトナーでも使用できるようになった。具体的には、Tgが35℃以上90℃以下であるトナーであれば本発明の導電性部材との組み合わせにおいて使用することができるので、低温定着性に優れた電子写真装置を得ることができる。すなわち、省エネルギーに適した電子写真装置を実現することができた。このようなトナーは重量平均粒径が10μm以下であることが好ましく、より好ましくは8μm以下、より一層好ましくは5.5μm以下である。中でも特に、磁性トナーを用いた場合に最適である。磁性トナーは内部に酸化鉄を含有するのである程度硬く、帯電部材から圧力を受けても変形しにくいからである。このような観点からはトナーは不定形であることが好ましい。即ち、球形トナーの場合、圧力で変形するとトナー特性が変化しやすいが、初期から不定形のトナーの場合には、圧力で更に形状が変化してもその影響度が比較的小さいためと推測される。   The toner used in the electrophotographic apparatus of the present invention is not particularly limited, and known toners (either magnetic / nonmagnetic, spherical / indeterminate, polymerization / pulverization) can be used. In particular, when a charging member having a structure in which powder is attached around the charging member and rotating in the counter direction with the photosensitive member, a combination of the conductive member of the present invention and a new effect that the width of toner to be used is widened. Remarkably obtained. That is, the following features are manifested by setting the cell shape within the scope of the present invention. First, since a sponge having a lower hardness than before can be obtained, the pressure applied from the charging member can be further reduced. In addition, since there is a foamed portion on the surface of the charging member, the toner hardly adheres to the surface of the charging member due to an air layer present in the foamed portion. Furthermore, especially in the configuration having powder on the surface, not only is this effect more effective, but also uneven adhesion can be reduced. Such effects synergistically make it possible to use even low Tg toners that were difficult to use in the past. Specifically, any toner having a Tg of 35 ° C. or higher and 90 ° C. or lower can be used in combination with the conductive member of the present invention, so that an electrophotographic apparatus excellent in low-temperature fixability can be obtained. . That is, an electrophotographic apparatus suitable for energy saving could be realized. Such toner preferably has a weight average particle size of 10 μm or less, more preferably 8 μm or less, and even more preferably 5.5 μm or less. Especially, it is optimal when a magnetic toner is used. This is because the magnetic toner contains iron oxide inside and thus is hard to some extent and is difficult to be deformed even when pressure is applied from the charging member. From such a viewpoint, the toner is preferably indefinite. That is, in the case of a spherical toner, the toner characteristics are likely to change when deformed by pressure, but in the case of an indefinitely shaped toner from the beginning, it is presumed that the influence is relatively small even if the shape is further changed by pressure. The

このようなトナーの形状を指し示す指標としては、式-7で表されるトナーの形状係数K-T1及び式-8で表されるトナーの形状係数K-T2があり、120≦K-T1≦240、115≦K-T2≦230であることが好ましい。   As an index indicating the shape of the toner, there are a toner shape factor K-T1 represented by Formula-7 and a toner shape factor K-T2 represented by Formula-8, and 120 ≦ K−T1 ≦ 240, 115 ≦ K−T2 ≦ 230 is preferable.

Figure 2006154620
(式中、MXLNGはセルの絶対最大長、AREAはセルの投影面積を示す)
Figure 2006154620
(In the formula, MXLNG indicates the absolute maximum length of the cell and AREA indicates the projected area of the cell)

Figure 2006154620
(式中、PERIMEはセルの周囲長、AREAはセルの投影面積を示す)
加えて、帯電部材表面の粉体とトナーとの組み合わせで、0.5≦K-H1/K-T1≦2、0.5≦K-H2/K-T2≦2、帯電部材表面の粉体の粒径(G-1)と現像材の粒径(G-T1)とが、0.01≦G-H1/G-T1≦0.5、等の関係にあるとより長期にわたって使用できるので更に好ましい。
Figure 2006154620
(In the formula, PERIME indicates the perimeter of the cell, and AREA indicates the projected area of the cell)
In addition, by combining the powder on the charging member surface with the toner, 0.5 ≦ K−H1 / K−T1 ≦ 2, 0.5 ≦ K−H2 / K−T2 ≦ 2, the particle size of the charging member surface powder ( It is more preferable that the relationship between G-1) and the particle size (G-T1) of the developer is 0.01 ≦ G-H1 / G-T1 ≦ 0.5 because it can be used for a longer period of time.

このような形状安定性は、均一に磁性体が分散しているほど良好である。重合法で製造したトナーの場合は表面に樹脂層(磁性体を含有しないあるいは少ない層)が形成されやすいのに対し、粉砕法で製造したトナーでは磁性体が表面に現れるため表面から内部まで、より均一であるといえるので、粉砕法で製造したトナーがより好ましい。   Such shape stability is better as the magnetic material is uniformly dispersed. In the case of a toner manufactured by a polymerization method, a resin layer (a layer containing no or a small amount of magnetic material) is likely to be formed on the surface, whereas in a toner manufactured by a pulverization method, a magnetic material appears on the surface. A toner produced by a pulverization method is more preferable because it can be said to be more uniform.

このようなトナーの材質にも特に制限ないが、本発明の帯電部材との組み合わせにおいて優れた効果が得られるものとしては、スチレンアクリル系樹脂を主体としてなるトナーをあげることができる。その他のトナーの諸物性においても同様であり、例えば、酸価、MI、粘弾性特性、比重、かさ密度、流動性等も特に制限はない。   The material of the toner is not particularly limited, but a toner mainly composed of a styrene acrylic resin can be cited as an example that can provide an excellent effect in combination with the charging member of the present invention. The same applies to other physical properties of the toner. For example, the acid value, MI, viscoelastic properties, specific gravity, bulk density, fluidity and the like are not particularly limited.

また、現像方式にも特に制限はなく、接触式でも非接触式でも好適に用いることができる。カラーを印字する電子写真装置には弾性ローラーを用いた接触現像方式が用いられるのが一般的であるが、その機構から複雑化せざるを得ない。一方、黒のみを印字する電子写真装置にはではその簡易性からジャンピング現像方式が好適である。この場合には磁性トナーが用いられる。このようないずれの場合においても、本発明の帯電部材は優れた効果を発揮することができるが、特にジャンピング現像方式を用いた場合には、不定形のトナーを用いることが多くトナーへの物理的なダメージが小さくなるので、より低Tgのトナーでも使用できる傾向があり一層好ましい。   Further, there is no particular limitation on the developing method, and it can be suitably used for both a contact type and a non-contact type. In general, a contact developing system using an elastic roller is used for an electrophotographic apparatus for printing a color, but the mechanism is complicated. On the other hand, a jumping development system is suitable for an electrophotographic apparatus that prints only black because of its simplicity. In this case, magnetic toner is used. In any of these cases, the charging member of the present invention can exhibit an excellent effect. However, in particular, when a jumping development method is used, an irregularly shaped toner is often used, and physical properties of the toner are not limited. Therefore, it is more preferable that a toner having a lower Tg can be used.

加えて転写部材も特に制限はなく、接触式でも非接触式でも好適に用いることができる。接触式の代表例としては、ソリッドやスポンジからなる転写ローラーを用いた方法があるがいずれの場合でも使用することができる。転写においてもトナーへの物理的なダメージを小さくするという観点からはソフトなスポンジローラーであるほうが好ましい。一方、転写ローラーは被転写材を搬送する役目も有しているので安定した搬送性を長期にわたって得るにはソリッドの方が好ましい。特に、被転写材がOHP用のフィルムのように滑りやすい材質である時にはしっかりしたグリップ力を得られるような材質であることが望ましいし、また耐磨耗性(特に磁性トナーを用いると磨耗しやすい)からは磨耗しにくい材質であることが望ましく、このような観点からは、内部はニップを確保しやすいスポンジで最外部がソリッド状(ソリッドまたは内部よりは発泡度が小さい状態)である構成が最も好ましい。もちろん中間転写方式を採用した電子写真装置においても本発明の導電性部材が好適に使用できることは言うまでもない。   In addition, the transfer member is not particularly limited, and can be suitably used for both a contact type and a non-contact type. As a typical contact type, there is a method using a transfer roller made of solid or sponge, but any method can be used. A soft sponge roller is preferable from the viewpoint of reducing physical damage to the toner in the transfer. On the other hand, since the transfer roller also has a role of transporting the material to be transferred, solid is preferable in order to obtain stable transportability over a long period of time. In particular, when the material to be transferred is a slippery material such as an OHP film, it is desirable to use a material that can provide a firm grip, and wear resistance (especially if magnetic toner is used, it will wear out). From this point of view, it is desirable to use a sponge that is easy to secure a nip, and the outermost part is solid (solid or less foamed than the inner part). Is most preferred. Of course, it is needless to say that the electroconductive member of the present invention can be suitably used in an electrophotographic apparatus employing an intermediate transfer system.

さらに、被帯電体上の残留物(例えば現像剤成分や被転写材成分等)を除去するためのクリーニング方法にも制限はない。最近では、装置の小型化のために例えばクリーニングブレードの様な独立したクリーニング機構(例えばクリーニングブレードやクリーニングローラー等の感光体に接触して物理的あるいは静電的に感光体上の残留物を除去する機構)を有さず(いわゆるクリーナーレスシステム)、現像機にて回収する機構(いわゆる現像同時クリーニング)が検討されている。クリーナーレスシステムにおいては被帯電体上の残留物は、クリーニングブレードがある場合に比べ多いので、そのままの状態で帯電工程へ突入してくると、帯電部材表面への付着物となってしまう。それを軽減するには帯電部材表面に粉体を付着しておくことは有効であり、このような構成にすることによって、一旦帯電部材に付着した付着物を再度被帯電体上に吐き出すことが容易になる。この時所定バイアスにて付着物の電位を所定の値に調整することによって現像器での回収が可能となる。このように、本発明の帯電部材は特にクリーナーレスシステムを用いた電子写真装置に特に有用である。さらには現像機中に回収物を分離する機能をつければ現像機から供給した粉体を再利用することができるので一層好ましい。   Further, there is no limitation on the cleaning method for removing the residue (for example, developer component or transfer material component) on the member to be charged. Recently, an independent cleaning mechanism such as a cleaning blade (for example, a cleaning blade or a cleaning roller) is contacted with a photosensitive member to remove a residue on the photosensitive member physically or electrostatically to reduce the size of the apparatus. (A so-called cleaner-less system) and a mechanism for collecting with a developing machine (so-called simultaneous development cleaning) has been studied. In the cleanerless system, the residue on the charged body is larger than that in the case where there is a cleaning blade. Therefore, if the charging process is started as it is, it becomes a deposit on the surface of the charging member. In order to reduce this, it is effective to attach the powder to the surface of the charging member. By adopting such a configuration, the adhering material once attached to the charging member can be discharged again onto the object to be charged. It becomes easy. At this time, by adjusting the potential of the adhering substance to a predetermined value with a predetermined bias, it is possible to collect it by the developing device. As described above, the charging member of the present invention is particularly useful for an electrophotographic apparatus using a cleaner-less system. Further, it is more preferable to add a function of separating the collected material in the developing machine because the powder supplied from the developing machine can be reused.

さらに加えて定着工程においても特に制限はない。トナーへの圧力が軽減されるような軽圧定着システム、部材のスポンジ化やベルト化あるいはフィルム化のような定着部材側のソフト化、熱伝導率向上による定着ニップ通過時間短縮タイプ等、定着部での圧力因子を軽減した電子写真装置においては、更なるトナーの低Tg化に寄与するので、より一層の省エネルギーに貢献することが可能であるので好ましい。なかでもフィルムを用いた定着方式は、所定温度までの到達時間の短縮化や熱の有効利用等に効果があるので特に好ましい。   In addition, there is no particular limitation in the fixing process. Fixing part such as light pressure fixing system that reduces the pressure on the toner, softening of the fixing member such as sponge, belt or film, shortening the fixing nip passage time by improving thermal conductivity, etc. In the electrophotographic apparatus in which the pressure factor is reduced, it contributes to further lowering the toner Tg, which is preferable because it can contribute to further energy saving. Among these, a fixing method using a film is particularly preferable because it is effective in shortening the time required to reach a predetermined temperature and effectively using heat.

なお、帯電部材、現像部材、転写部材、クリーニング部材、定着部材等の様にトナーに圧力をかける可能性のある部材には、各種表面処理をおこなって離型性やすべり性を向上すれば一層好ましい。   For members that may apply pressure to the toner, such as charging members, developing members, transfer members, cleaning members, fixing members, etc., if various surface treatments are performed to improve releasability and slipping, preferable.

本発明の電子写真装置あるいはプロセスカートリッジには、本発明の帯電部材を複数本使用することもできるが、帯電部材の機能を十分発揮できるように最適なプロセス条件と組み合わせることが重要である。   The electrophotographic apparatus or process cartridge of the present invention can use a plurality of the charging members of the present invention, but it is important to combine them with optimum process conditions so that the function of the charging member can be sufficiently exhibited.

以下、本発明を実施例によって説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these.

以上のように、本発明によれば、高発泡で低硬度と良Cセットを両立した弾性体を得ることができる。従って、どのような帯電方式においても非常に優れた帯電性能を有する帯電部材及びこれを用いた装置を得ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an elastic body having both high foaming, low hardness, and good C set. Accordingly, it is possible to obtain a charging member having a very excellent charging performance and an apparatus using the same, in any charging system.

また、本発明の帯電部材は、表面に粉体を付着させた場合、粉体の良好な入れ替わり性が安定的に得られる。   In addition, when the charging member of the present invention has a powder adhered to the surface, a good exchangeability of the powder can be stably obtained.

従って、特に、実質的に放電を利用せずに、比較的低電圧を帯電部材に印加し帯電部材から感光体に直接電荷を移動することによって感光体を所定電位に帯電する方式やクリーナレス方式の電子写真装置において最適である。またこのような方式において、感光体と帯電部材の相対的な回転比を小さくすることができるので耐久性の向上し、かつ機械設計の自由度が増すので非常に好ましい。   Therefore, in particular, a method in which a relatively low voltage is applied to the charging member and the charge is directly transferred from the charging member to the photoconductor without substantially utilizing discharge, and a cleanerless method or a cleanerless method. It is most suitable for an electrophotographic apparatus. Further, in such a system, the relative rotation ratio between the photoconductor and the charging member can be reduced, so that the durability is improved and the degree of freedom in mechanical design is increased, which is very preferable.

本実施例で使用する、帯電部材、帯電部材表面に付着する粉体、電子写真装置、感光体、現像剤を以下のように作成した。   The charging member, the powder adhering to the charging member surface, the electrophotographic apparatus, the photosensitive member, and the developer used in this example were prepared as follows.

〔帯電部材〕
<帯電部材-1>
まず、帯電部材用のコンパウンドを作成した。
(Charging member)
<Charging member-1>
First, a compound for a charging member was prepared.

EPDM(JSR社製 EP65)100重量部、酸化亜鉛5重量部、ステアリン酸1重量部、導電性カーボンブラック(ライオン社製ケッチェンブラックEC)12重量部、SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)55重量部、特殊処理酸化カルシウム(井上石灰社製VESTA‐BS)5重量部、PEG6000 2重量部、パラフィン系軟化剤(出光興産社製ダイアナプロセスオイルPW-150)75重量部を充分冷却したニーダーで混練し、EPDMバッチ-1を得た。これを20℃に保った冷暗所に一昼夜放置し熟成した後、充分冷却したオープンロールを用いて加硫系及び発泡系を添加、充分混練し、コンパウンド(E-1)を得た。   100 parts by weight of EPDM (EP65 made by JSR), 5 parts by weight of zinc oxide, 1 part by weight of stearic acid, 12 parts by weight of conductive carbon black (Ketjen Black EC made by Lion), SRF carbon black (Shiest S made by Tokai Carbon Co., Ltd.) ) 55 parts by weight, 5 parts by weight of specially treated calcium oxide (VESTA-BS manufactured by Inoue Lime), 2 parts by weight of PEG6000, 75 parts by weight of paraffin softener (Diana Process Oil PW-150, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) The mixture was kneaded with a kneader to obtain EPDM batch-1. This was left to stand overnight in a cool dark place maintained at 20 ° C. for aging, and then a vulcanization system and a foaming system were added and sufficiently kneaded using a sufficiently cooled open roll to obtain a compound (E-1).

帯電部材-1において、加硫系は、硫黄 0.25重量部、ノクセラー(登録商標)M 2.5重量部、ノクセラー(登録商標)BZ 1.5重量部、ノクセラー(登録商標)TRA 1.5重量部、ノクセラー(登録商標)TS 1.5重量部とし、発泡系は、表面処理ADCAペースト45重量部とした。なお、表面処理ADCAペーストは以下のように作成した。まず、シラン系カップリング剤(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン)をアセトンで重量比で10%になるように希釈し処理剤Aを作成した。次いで、発泡剤ADCA(永和化成工業社製ビニホールAC#3)1kgを回転ミキサー中で攪拌しながら、650gの処理剤Aを均一に噴霧したのち、60℃に加温し乾燥した。さらに、30℃に保ったまま6時間回転放置後、ミキサーから取り出し、表面処理ADCAを得た。表面処理後の分解温度を測定したところ205℃であった。   In Charging Member-1, the vulcanization system is 0.25 parts by weight of sulfur, 2.5 parts by weight of Noxeller (registered trademark) M, 1.5 parts by weight of Noxeller (registered trademark) BZ, 1.5 parts by weight of Noxeller (registered trademark) TRA, and Noxeller (registered trademark). ) 1.5 parts by weight of TS, and the foaming system was 45 parts by weight of surface-treated ADCA paste. The surface-treated ADCA paste was prepared as follows. First, treatment agent A was prepared by diluting a silane coupling agent (γ-aminopropyltriethoxysilane) with acetone so that the weight ratio would be 10%. Next, 650 g of the processing agent A was uniformly sprayed while stirring 1 kg of the foaming agent ADCA (Vinole AC # 3 manufactured by Eiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.) in a rotary mixer, and then heated to 60 ° C. and dried. Furthermore, after being kept rotating at 30 ° C. for 6 hours, it was taken out from the mixer to obtain a surface-treated ADCA. The decomposition temperature after the surface treatment was measured and found to be 205 ° C.

最後に、表面処理ADCAを高粘度オイルパラフィン系軟化剤(出光興産社製ダイアナプロセスオイルPW-430)に重量比で1:1になるように分散し、表面処理ADCAペーストを得た。なお、使用した材料に主な組み合わせについては表−1及び表−2に示す。   Finally, the surface-treated ADCA was dispersed in a high-viscosity oil paraffin softener (Diana Process Oil PW-430 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) at a weight ratio of 1: 1 to obtain a surface-treated ADCA paste. The main combinations of the materials used are shown in Table-1 and Table-2.

次に、長さ252mm、直径6mmの芯金(鉄にニッケルメッキ)に導電性接着剤を塗布した。導電性接着剤の塗布範囲は、230mmで両端は各11mm未塗布部分としてある。ゴムコンパウンド1を押出し機で外径20mmに押出しながら、あらかじめ導電性接着剤を塗布した前記芯金を供給し同時押出しによって、芯金の周囲にゴムコンパウンド1を長さ240mmにわたって有する未加硫ローラを得た。この時ゴムコンパウンド1の両端が接着剤塗布部分よりも外側に来るようにし、両端各6mmは芯金を露出しておく。   Next, a conductive adhesive was applied to a metal core (nickel plated on iron) having a length of 252 mm and a diameter of 6 mm. The application range of the conductive adhesive is 230 mm, and both ends are 11 mm uncoated portions. While extruding the rubber compound 1 to an outer diameter of 20 mm with an extruder, the unvulcanized roller having the rubber compound 1 extending over a length of 240 mm around the core metal by supplying the core metal coated with a conductive adhesive in advance and simultaneously extruding it. Got. At this time, both ends of the rubber compound 1 are located outside the adhesive application portion, and the core metal is exposed at both ends of 6 mm.

未加硫ローラを160℃のオーブン中に30分放置し一次加硫したのち、取り出して一旦冷却する。その後、165℃のオーブン中に30分放置し二次加硫を行う。これによって接着も一層強固になっている。一日放置後、両端部を切断除去してゴムを230mmに調整した。両端部は芯金に接着剤が塗布していないので切断後の除去は容易であった。次に、ゴムの周囲を研磨して外径を18.0mmとし、発泡体を有する帯電部材1を得た。使用した砥石は、幅が280mmであり、ローラー長よりも長いので、砥石を横送りすることなく一回で研磨できる。しかしながら、ストレスやビビリを軽減するために、砥石をローラーから離す直前に、左右に約20mmほど5往復させ形状の安定化を図った。砥石表面の回転方向はローラーの回転方向と逆で、カウンター方向で当接する。したがって、ローラー表面の研磨状態としては、ローラーが研磨機にて回転する方向に対し下流方向になびいた研磨形状を有する。砥石表面の周速はローラー表面の周速より早いことが好ましい。   The unvulcanized roller is left in an oven at 160 ° C. for 30 minutes for primary vulcanization, then taken out and cooled once. Then, it is left in an oven at 165 ° C. for 30 minutes for secondary vulcanization. This further strengthens the adhesion. After standing for one day, both ends were cut and removed to adjust the rubber to 230 mm. Since both ends were not coated with an adhesive on the core, removal after cutting was easy. Next, the circumference | surroundings of rubber | gum were grind | polished and the outer diameter was set to 18.0 mm and the charging member 1 which has a foam was obtained. Since the used grindstone has a width of 280 mm and is longer than the roller length, the grindstone can be polished once without traversing the grindstone. However, in order to reduce stress and chatter, the shape was stabilized by reciprocating about 20 mm left and right 5 times just before the grindstone was separated from the roller. The rotation direction of the grindstone surface is opposite to the rotation direction of the roller and abuts in the counter direction. Therefore, as a grinding | polishing state of a roller surface, it has the grinding | polishing shape which fluttered in the downstream direction with respect to the direction where a roller rotates with a grinding machine. The peripheral speed of the grindstone surface is preferably faster than the peripheral speed of the roller surface.

このようにして得られた帯電部材1の特性を以下のように測定した。   The characteristics of the charging member 1 thus obtained were measured as follows.

(A)セルの形状係数(K-1、K-2)
帯電部材発泡体部の任意の個所を切断し、発泡体の切断面を作成する。この時、切断方法には特に制限はないが、発泡体のガラス転移点(Tg)以下に冷却すると作業しやすいので好ましい。次に、日立製作所製FE‐SEM(S‐800)を用い、発泡体の断面を1000倍に拡大したセル像を40個無作為にサンプリングしその画像情報はインターフェエースを介してニコレ社製画像解析装置(LuzexIII)に導入し解析を行い、前述の式-1、式-2より得られた値を定義した。本発明では、このような3次元のセル形状を簡易に表現する手段として、セル断面を観察することで2次元化し、球を円として、表面凹凸(表面積)を周囲長として表現しているのである。
(A) Cell shape factor (K-1, K-2)
An arbitrary portion of the charging member foam part is cut to create a cut surface of the foam. At this time, there is no particular limitation on the cutting method, but it is preferable to cool below the glass transition point (Tg) of the foam because the work is easy. Next, using FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd., 40 cell images in which the cross section of the foam was magnified 1000 times were randomly sampled, and the image information was manufactured by Nicole via the interface. Analysis was performed by introducing the image analysis apparatus (Luzex III), and values obtained from the above-described Expression-1 and Expression-2 were defined. In the present invention, as a means for easily expressing such a three-dimensional cell shape, it is made two-dimensional by observing the cell cross section, and the surface irregularity (surface area) is expressed as the perimeter, as a sphere as a circle. is there.

Figure 2006154620
(式中、MXLNGはセルの絶対最大長、AREAはセルの投影面積を示す)
Figure 2006154620
(In the formula, MXLNG indicates the absolute maximum length of the cell and AREA indicates the projected area of the cell)

Figure 2006154620
(式中、AREAはセルの投影面積、PERIMEはセルの周囲長を示す)
のようにして得られた、40個のK-1およびK-2を単純(算術)平均して、帯電部材のK-1、K-2とした。その結果、帯電部材-1のK-1は130、K-2は125であった。表-4に示す。
Figure 2006154620
(In the formula, AREA indicates the projected area of the cell and PERIME indicates the perimeter of the cell)
The 40 K-1 and K-2 obtained as described above were simply (arithmetic) averaged to obtain charging members K-1 and K-2. As a result, K-1 of charging member-1 was 130, and K-2 was 125. It is shown in Table-4.

(B)真円相当セル径及び割合
セルの投影面積から求められる真円相当セル径は、形状係数K-1、K-2の測定時に得られる投影面積(AREA)を用いる。面積が(AREA)となるような直径を真円相当径(Lss)とすると、π×(Lss/2)2=(AREA)であり、Lss=2×((AREA)/π)1/2にて求めた。このようにして求めた40個のLssにおいて、30μm上300μm以下及び50μm以上150μm以下の範囲に入る個数を数え、各々の個数%を求めた。具体的には、Lss=20μmが2個、Lss=40μmが2個、Lss=60μmが6個、Lss=90μmが16個、Lss=130μmが8個、Lss=160μmが2個、Lss=190μmが2個、Lss=250μmが2個であったので、帯電部材-1において、30μm以上300μm以下の割合は、(38個/40個)×100=95個数%であり、50μm以上150μm以下の割合は、(30個/40個)×100=75個数%であった。表-4に示す。
(B) Perfect Circle Equivalent Cell Diameter and Ratio The projected circle equivalent cell diameter obtained from the projected area of the cell uses the projected area (AREA) obtained when measuring the shape factors K-1 and K-2. Assuming that the diameter with an area of (AREA) is the equivalent circle diameter (L ss ), π × (L ss / 2) 2 = (AREA) and L ss = 2 × ((AREA) / π) Obtained at 1/2 . In the 40 L ss thus obtained, the numbers in the range of 30 μm to 300 μm or less and 50 μm to 150 μm were counted, and the number% of each was determined. Specifically, 2 for L ss = 20 μm, 2 for L ss = 40 μm, 6 for L ss = 60 μm, 16 for L ss = 90 μm, 8 for L ss = 130 μm, and L ss = 160 μm Since there were two L ss = 190μm and two L ss = 250μm, the ratio of 30μm to 300μm in charging member-1 is (38/40) × 100 = 95% The ratio of 50 μm to 150 μm was (30/40) × 100 = 75% by number. Shown in Table-4.

(C)セルの壁の厚さ
セル壁の厚さも同様にして、1000倍に拡大したセル像付近からを40個無作為にサンプリングしその画像情報から求めた。なお、一つのセル壁の値は最大値と最小値の単純平均で表すことにし、帯電部材のセル壁はそれら40個のセル壁の値を単純に平均することによって求めることにした。その結果、帯電部材-1のセル壁の厚さは10μmであった。表-4に示す。
(C) Cell wall thickness Similarly, the cell wall thickness was obtained from the image information obtained by randomly sampling around 40 cell images magnified 1000 times. Note that the value of one cell wall is expressed by a simple average of the maximum value and the minimum value, and the cell wall of the charging member is obtained by simply averaging the values of the 40 cell walls. As a result, the thickness of the cell wall of the charging member-1 was 10 μm. It is shown in Table-4.

<帯電部材-2〜7>
帯電部材-1で使用したコンパウンド(E-1)の代わりに、コンパウンド(E-2〜7)を用いたこと以外は帯電部材-1と同様にして、帯電部材-2〜8を得た。詳細を表−1及び表−2に示す。
<Charging member-2-7>
Charging members-2 to 8 were obtained in the same manner as the charging member-1, except that the compounds (E-2 to 7) were used instead of the compound (E-1) used for the charging member-1. Details are shown in Tables 1 and 2.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-8〜15>
加硫温度または/及び発泡系を変えたこと以外は帯電部材-1と同様にして、帯電部材-8〜15を得た。詳細を表−1に示す。
<Charging member -8-15>
Charging members -8 to 15 were obtained in the same manner as charging member-1, except that the vulcanization temperature or / and the foaming system were changed. Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-16〜19>
一次加硫方法をオーブン加熱から加硫缶加硫に変更したことまたは/及び発泡剤の処理を変更したこと以外は帯電部材-1と同様にして、帯電部材-16〜19を得た。詳細を表−1に示す。
<Charging member -16-19>
Charging members -16 to 19 were obtained in the same manner as the charging member-1, except that the primary vulcanization method was changed from oven heating to vulcanization can vulcanization and / or the treatment of the foaming agent was changed. Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-20、21>
EPDMの種類を変更したこと以外は帯電部材-16と同様にして、帯電部材-20、21を得た。詳細を表−1に示す。
<Charging members -20, 21>
Charging members -20 and 21 were obtained in the same manner as the charging member-16 except that the type of EPDM was changed. Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-22>
酸化亜鉛の添加量を10重量部に変更したこと以外は帯電部材-16と同様にして、帯電部材-20、21を得た。詳細を表−1に示す。
<Charging member-22>
Charging members -20 and 21 were obtained in the same manner as the charging member-16 except that the amount of zinc oxide added was changed to 10 parts by weight. Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-23>
グリセリンにプロピレンオキシドとエチレンオキシドをランダムに付加し、オキシエチレン単位の含有量が14重量%、官能基数が実質上3、重量平均分子量5000、OH価60mgKOH/gのポリエーテルポリオールを製造した。このポリエーテルポリオールと重量平均分子量3000でOH価が60mgKOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコールとを重量で当量混合し混合ポリオールを作成した。この混合ポリオール100重量部に対して、導電性カーボンブラック(ライオン社製ケッチェンブラックEC)5重量部、SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)35重量部を充分に分散し、カーボン分散混合ポリオールを得た。
<Charging member-23>
Propylene oxide and ethylene oxide were randomly added to glycerin to produce a polyether polyol having an oxyethylene unit content of 14% by weight, a functional group number of substantially 3, a weight average molecular weight of 5000, and an OH value of 60 mgKOH / g. This polyether polyol and a polytetramethylene ether glycol having a weight average molecular weight of 3000 and an OH value of 60 mgKOH / g were mixed in an equivalent amount by weight to prepare a mixed polyol. To 100 parts by weight of this mixed polyol, 5 parts by weight of conductive carbon black (Ketjen Black EC manufactured by Lion Corporation) and 35 parts by weight of SRF carbon black (Shiest S manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) are sufficiently dispersed and mixed with carbon. A polyol was obtained.

つぎに、ジフェニルメタンジイソシアネートとウレタン変性ジフェニルメタンジイソシアネートとを重量で当量混合し混合イソシアネート(イソシアネート基含有率30重量%)を作成した。   Next, diphenylmethane diisocyanate and urethane-modified diphenylmethane diisocyanate were mixed in an equivalent amount by weight to prepare mixed isocyanate (isocyanate group content 30 wt%).

さらに、カーボン分散混合ポリオール150重量部、混合イソシアネート100重量部、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合物からなるシリコーン系整泡剤20重量部を、機械的攪拌により発泡させながら混合し、その混合物を帯電部材-1で使用したのと同様の芯金を中心に配設した円筒型に注型した後、円筒金型を水平に保ったまま回転架台にのせ回転させながら150℃で2時間加熱硬化して、ウレタンゴム長が230mm、に外径が18.0mmである発泡体を有する導電性ローラーを得た。この導電性ローラーの表面はスキン層が非常に薄く形成され部分的に破れた状態であったので、表面を酸処理してスキン層を完全に除去した。これにより、表面に発泡セルを有する帯電部材-23を得た。詳細を表−1に示す。   Further, 150 parts by weight of a carbon dispersion mixed polyol, 100 parts by weight of a mixed isocyanate, and 20 parts by weight of a silicone-based foam stabilizer composed of a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer are mixed while being foamed by mechanical stirring, and the mixture is mixed. Is cast into a cylindrical mold centered on the same core as used for charging member-1, and then heated at 150 ° C for 2 hours while rotating on a rotating stand while keeping the cylindrical mold horizontal. Cured to obtain a conductive roller having a foam having a urethane rubber length of 230 mm and an outer diameter of 18.0 mm. Since the surface of this conductive roller was in a state where the skin layer was formed very thin and was partially broken, the surface was acid-treated to completely remove the skin layer. As a result, a charging member -23 having foam cells on the surface was obtained. Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-24>
Nipol DN002(日本ゼオン社製NBR、結合ニトリル量53%)83重量部、Nipol DN601(日本ゼオン社製液状NBR)17重量部、酸化亜鉛5重量部、ステアリン酸2重量部、導電性カーボンブラック(ライオン社製ケッチェンブラックEC)6重量部、SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)30重量部、特殊処理酸化カルシウム(井上石灰社製VESTA‐BS)5重量部、PEG6000 2重量部、老化防止剤A(大内新興社製ノクラック(登録商標)MB)1重量部、老化防止剤B(大内新興社製ノクラック(登録商標)NBC)0.5重量部、DOP25重量部を充分冷却したニーダーで混練し、NBRバッチ-1を得た。これを20℃に保った冷暗所に一昼夜放置し熟成した後、充分冷却したオープンロールを用いて、硫黄0.3重量部、加硫促進剤A(大内新興社製ノクセラー(登録商標)CZ)1重量部、加硫促進剤B(大内新興社製ノクセラー(登録商標)TS)1重量部及び帯電部材-1で使用したものと同じ表面処理ADCAペースト40重量部を添加、充分混練し、コンパウンド(N-1)を得た。
<Charging member-24>
83 parts by weight of Nipol DN002 (NBR manufactured by Nippon Zeon, 53% bonded nitrile), 17 parts by weight of Nipol DN601 (liquid NBR manufactured by Nippon Zeon), 5 parts by weight of zinc oxide, 2 parts by weight of stearic acid, conductive carbon black ( Lion Ketjen Black EC) 6 parts by weight, SRF Carbon Black (Tokai Carbon Co., Ltd. Seest S) 30 parts by weight, specially treated calcium oxide (Inoue Lime VESTA-BS) 5 parts by weight, PEG6000 2 parts by weight, aging A kneader in which 1 part by weight of inhibitor A (Nouchi (registered trademark) MB manufactured by Ouchi Shinsei Co., Ltd.), 0.5 part by weight of anti-aging agent B (Nocrak (registered trademark) NBC manufactured by Ouchi Shinsei Co., Ltd.), and 25 parts by weight of DOP are cooled sufficiently. By kneading, NBR batch-1 was obtained. This is left to stand overnight in a cool dark place kept at 20 ° C. for aging, and then using a sufficiently cooled open roll, 0.3 parts by weight of sulfur and vulcanization accelerator A (Noxer (registered trademark) CZ made by Ouchi Shinsei Co., Ltd.) 1 weight Part, 1 part by weight of vulcanization accelerator B (Noxeller (registered trademark) TS manufactured by Ouchi Shinsei Co., Ltd.) and 40 parts by weight of the same surface-treated ADCA paste as used in charging member-1 were added, kneaded thoroughly, and compound ( N-1) was obtained.

次に、帯電部材-1において使用したコンパウンド(E-1)70重量部と上記コンパウンド(N-1)30重量部とを充分冷却したオープンロールを用いて混合しコンパウンド(NE-1)を得た。   Next, 70 parts by weight of compound (E-1) used in charging member-1 and 30 parts by weight of compound (N-1) were mixed using a sufficiently cooled open roll to obtain compound (NE-1). It was.

コンパウンド(E-1)の代わりにコンパウンド(NE-1)を用いたこと以外は帯電部材-16と同様にして、帯電部材-24を得た。詳細を表−1に示す。   A charging member -24 was obtained in the same manner as the charging member -16 except that the compound (NE-1) was used instead of the compound (E-1). Details are shown in Table-1.

<帯電部材-25>
SBR(JSR社製SBR1502、結合スチレン量23.5%)100重量部、酸化亜鉛5重量部、ステアリン酸2重量部、導電性カーボンブラック(ライオン社製ケッチェンブラックEC)6重量部、SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)30重量部、特殊処理酸化カルシウム(井上石灰社製VESTA‐BS)5重量部、PEG6000 2重量部、老化防止剤A(大内新興社製ノクラック(登録商標)MB)1重量部、老化防止剤B(大内新興社製ノクラック(登録商標)NBC)0.5重量部、DOP25重量部を充分冷却したニーダーで混練し、SBRバッチ-1を得た。これを20℃に保った冷暗所に一昼夜放置し熟成した後、充分冷却したオープンロールを用いて、硫黄0.3重量部、加硫促進剤A(大内新興社製ノクセラー(登録商標)CZ)1重量部、加硫促進剤B(大内新興社製ノクセラー(登録商標)TS)1重量部及び帯電部材-1で使用したものと同じ表面処理ADCAペースト40重量部を添加、充分混練し、コンパウンド(S-1)を得た。
<Charging member-25>
100 parts by weight of SBR (JSR SBR1502, bound styrene content 23.5%), 5 parts by weight of zinc oxide, 2 parts by weight of stearic acid, 6 parts by weight of conductive carbon black (Ketjen Black EC by Lion), SRF carbon black ( Tokai Carbon Co., Ltd. Seest S) 30 parts by weight, specially treated calcium oxide (Inoue Lime Co., Ltd. VESTA-BS) 5 parts by weight, PEG6000 2 parts by weight, anti-aging agent A (Ouchi Shinsei Co., Ltd. Nocrack (registered trademark) MB) 1 part by weight, anti-aging agent B (Nocrack (registered trademark) NBC manufactured by Ouchi Shinsei Co., Ltd.) 0.5 part by weight, and DOP 25 part by weight were kneaded in a sufficiently cooled kneader to obtain SBR Batch-1. This is left to stand overnight in a cool dark place kept at 20 ° C. for aging, and then using a sufficiently cooled open roll, 0.3 parts by weight of sulfur and vulcanization accelerator A (Noxer (registered trademark) CZ made by Ouchi Shinsei Co., Ltd.) 1 weight Part, 1 part by weight of vulcanization accelerator B (Noxeller (registered trademark) TS manufactured by Ouchi Shinsei Co., Ltd.) and 40 parts by weight of the same surface-treated ADCA paste as used in charging member-1 were added, kneaded thoroughly, and compound ( S-1) was obtained.

次に、スチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶ブロックコポリマー(JSR社製 DYNARON4600P、スチレン含量20%)100重量部、ステアリン酸亜鉛2.5重量部、導電性カーボンブラック(ライオン社製ケッチェンブラックEC)5重量部、SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)25重量部、特殊処理酸化カルシウム(井上石灰社製VESTA‐BS)5重量部を160℃に加熱したニーダーで混練しコンパウンド(S-2)を得た。コンパウンド(S-2)を充分冷却後、粉砕、分級し平均粒径5μmのコンパウンド(S-2)粉体を得た。   Next, 100 parts by weight of styrene / ethylene butylene / olefin crystal block copolymer (DYNARON4600P by JSR, styrene content 20%), 2.5 parts by weight of zinc stearate, 5 parts by weight of conductive carbon black (Ketjen Black EC by Lion) , 25 parts by weight of SRF carbon black (Shiest S manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and 5 parts by weight of specially treated calcium oxide (VESTA-BS manufactured by Inoue Lime Co., Ltd.) were kneaded in a kneader heated to 160 ° C to obtain a compound (S-2) It was. The compound (S-2) was sufficiently cooled, pulverized and classified to obtain a compound (S-2) powder having an average particle size of 5 μm.

コンパウンド(S-1)100重量部にコンパウンド(S-2)粉体20重量部とを充分冷却したオープンロールを用いて混合しコンパウンド(SS-1)を得た。   Compound (SS-1) was obtained by mixing 100 parts by weight of compound (S-1) with 20 parts by weight of compound (S-2) powder using a sufficiently cooled open roll.

コンパウンド(E-1)の代わりにコンパウンド(SS-1)を用いたこと以外は帯電部材-16と同様にして、帯電部材-25を得た。詳細を表−1に示す。   A charging member -25 was obtained in the same manner as the charging member-16 except that the compound (SS-1) was used instead of the compound (E-1). Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-26>
帯電部材-1で使用したEPDMバッチ-1にジクミルパーオキサイド4重量部、トリアリルイソシアヌレート4重量部、及び帯電部材-1で使用したものと同じ表面処理ADCAペースト40重量部を添加、充分混練しコンパウンド(E-0)を得た。
<Charging member-26>
Add 4 parts by weight of dicumyl peroxide, 4 parts by weight of triallyl isocyanurate, and 40 parts by weight of the same surface-treated ADCA paste as used for charging member-1 to EPDM batch-1 used in charging member-1. The compound (E-0) was obtained by kneading.

コンパウンド(E-1)100重量部にコンパウンド(E-0)100重量部とを充分冷却したオープンロールを用いて混合しコンパウンド(E-18)を得た。   Compound (E-18) was obtained by mixing 100 parts by weight of compound (E-1) with 100 parts by weight of compound (E-0) using a sufficiently cooled open roll.

コンパウンド(E-1)の代わりにコンパウンド(E-18)を用いたこと以外は帯電部材-16と同様にして、帯電部材-26を得た。詳細を表−1に示す。   A charging member -26 was obtained in the same manner as the charging member-16 except that the compound (E-18) was used instead of the compound (E-1). Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-27>
エピクロルヒドリンゴム(ダイソー社製エピクロマー(登録商標)CG102)100重量部、酸化亜鉛5重量部、ステアリン酸1重量部、導電性カーボンブラック(ライオン社製ケッチェンブラックEC)12重量部、SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)55重量部、特殊処理酸化カルシウム(井上石灰社製VESTA‐BS)5重量部、PEG6000 2重量部、ナフテン系軟化剤(出光興産社製ダイアナプロセスオイルNM-280)10重量部、重合型可塑剤(旭電化社製、アデカサイザー(登録商標)PN-350)10重量部を充分冷却したニーダーで混練し、ヒドリンゴムバッチ-1を得た。これを20℃に保った冷暗所に一昼夜放置し熟成した後、充分冷却したオープンロールを用いて、硫黄0.5重量部、ノクセラー(登録商標)DM 2.5重量部、ノクセラー(登録商標)TS 1重量部、帯電部材-1で使用した表面処理ADCAペースト45重量部を添加、充分混練し、コンパウンド(H-1)を得た。
<Charging member-27>
Epichlorohydrin rubber (Daiso Epichromer (registered trademark) CG102) 100 parts by weight, zinc oxide 5 parts by weight, stearic acid 1 part by weight, conductive carbon black (Lion Corporation Ketjen Black EC) 12 parts by weight, SRF carbon black ( Tokai Carbon Co., Ltd. Seest S) 55 parts by weight, specially treated calcium oxide (Inoue Lime Co., Ltd. VESTA-BS) 5 parts by weight, PEG6000 2 parts by weight, naphthenic softener (Diana Process Oil NM-280, Idemitsu Kosan Co., Ltd.) 10 Part by weight and 10 parts by weight of a polymerizable plasticizer (Adekasizer (registered trademark) PN-350, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.) were kneaded with a sufficiently cooled kneader to obtain hydrin rubber batch-1. This was left to stand overnight in a cool dark place maintained at 20 ° C. for aging, and then using a sufficiently cooled open roll, 0.5 parts by weight of sulfur, 2.5 parts by weight of Noxeller (registered trademark) DM, 1 part by weight of Noxeller (registered trademark) TS, 45 parts by weight of the surface-treated ADCA paste used for charging member-1 was added and sufficiently kneaded to obtain compound (H-1).

コンパウンド(N-1)70重量部にコンパウンド(H-1)30重量部とを充分冷却したオープンロールを用いて混合しコンパウンド(NH-1)を得た。   Compound (NH-1) was obtained by mixing 70 parts by weight of compound (N-1) with 30 parts by weight of compound (H-1) using a sufficiently cooled open roll.

コンパウンド(E-1)の代わりにコンパウンド(NH-1)を用いたこと以外は帯電部材-16と同様にして、帯電部材-27を得た。詳細を表−1に示す。   A charging member-27 was obtained in the same manner as the charging member-16 except that the compound (NH-1) was used instead of the compound (E-1). Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-28>
SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)55重量部の代わりに、SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)25重量部と含水珪酸(日本シリカ社製ニプシールVN3)20重量部とを併用したこと以外は帯電部材-16と同様にして、帯電部材-28を得た。詳細を表−1に示す。
<Charging member-28>
Instead of 55 parts by weight of SRF carbon black (Shiest S manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.), 25 parts by weight of SRF carbon black (Shiest S manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and 20 parts by weight of hydrous silicic acid (Nipsil VN3 manufactured by Nippon Silica Co., Ltd.) were used in combination. A charging member-28 was obtained in the same manner as the charging member-16 except that. Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

<帯電部材-29>
EPDM(JSR社製 EP11)100重量部、酸化亜鉛5重量部、ステアリン酸1重量部、導電性カーボンブラック(ライオン社製ケッチェンブラックEC)12重量部、SRFカーボンブラック(東海カーボン社製シーストS)55重量部、特殊処理酸化カルシウム(井上石灰社製VESTA‐BS)5重量部、PEG6000 2重量部、パラフィン系軟化剤(出光興産社製ダイアナプロセスオイルPW-150)75重量部を充分冷却したニーダーで混練し、EPDMバッチ-2を得た。これを20℃に保った冷暗所に一昼夜放置し熟成した後、充分冷却したオープンロールを用いてジクミルパーオキサイド4重量部、トリアリルイソシアヌレート4重量部、及び帯電部材-1で使用したものと同じ表面処理ADCAペースト40重量部を添加、充分混練しコンパウンド(E-20)を得た。
<Charging member-29>
100 parts by weight of EPDM (EP11 made by JSR), 5 parts by weight of zinc oxide, 1 part by weight of stearic acid, 12 parts by weight of conductive carbon black (Ketjen Black EC made by Lion), SRF carbon black (Shiest S made by Tokai Carbon Co., Ltd.) ) 55 parts by weight, 5 parts by weight of specially treated calcium oxide (VESTA-BS manufactured by Inoue Lime), 2 parts by weight of PEG6000, 75 parts by weight of paraffin softener (Diana Process Oil PW-150, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) By kneading with a kneader, EPDM batch-2 was obtained. After being aged in a cool dark place kept at 20 ° C. for 24 hours, dicumyl peroxide 4 parts by weight, triallyl isocyanurate 4 parts by weight, and charging member-1 using a sufficiently cooled open roll 40 parts by weight of the same surface-treated ADCA paste was added and sufficiently kneaded to obtain a compound (E-20).

コンパウンド(E-1)の代わりにコンパウンド(E-20)を用いたこと以外は帯電部材-16と同様にして、帯電部材-29を得た。詳細を表−1に示す。   A charging member-29 was obtained in the same manner as the charging member-16 except that the compound (E-20) was used instead of the compound (E-1). Details are shown in Table-1.

また、セルの形状係数(K-1、K-2)、真円相当セル径及び割合、セルの壁の厚さの測定も帯電部材1と同様に行なった。結果はまとめて表−4に示す。   The cell shape factor (K-1, K-2), the equivalent circle cell diameter and ratio, and the cell wall thickness were also measured in the same manner as the charging member 1. The results are summarized in Table-4.

〔帯電部材表面に付着する粉体〕
<粉体1>
酸化スズを使用し粉体1とした。粉体1の体積抵抗値は1×107Ωcm、粒径は0.02μmであった。また、帯電部材1のセルの形状係数を測定する方法に準じて粉体1の形状係数を測定したところ、K-H1=110、K-H2=105であった。結果を表−3に示す。
[Powder adhering to charging member surface]
<Powder 1>
Powder 1 was obtained using tin oxide. The volume resistance value of the powder 1 was 1 × 10 7 Ωcm, and the particle size was 0.02 μm. Further, when the shape factor of the powder 1 was measured according to the method of measuring the shape factor of the cell of the charging member 1, K-H1 = 110 and K-H2 = 105. The results are shown in Table-3.

なお、粉体1の体積抵抗値測定は、図16に示す装置を用いた。電極は、上電極、中電極、下電極の3つから構成されており、中電極の高さは5mmで直径5mmの穴が上下に貫通している。この穴部に粉体1を詰めた後、上下電極ではさみ荷重1kgかけ密着させる。この状態で、所定電圧(直流−500Vを印加した。電圧印加後30秒後の電流値を読み取り、それをI(A)とすると、粉体1の抵抗値(Ω)は、Rs=|V/I|=|−500/I|で計算される。粉体は、あらかじめ23℃、60%RHの環境に12時間以上放置して十分なじませてから使用する。得られた抵抗値から体積抵抗値を次のようにして求めた。   In addition, the volume resistance value measurement of the powder 1 used the apparatus shown in FIG. The electrode is composed of an upper electrode, a middle electrode, and a lower electrode. The height of the middle electrode is 5 mm, and a hole with a diameter of 5 mm penetrates vertically. After filling the hole 1 with the powder 1, the upper and lower electrodes are brought into close contact with a pinch load of 1 kg. In this state, a predetermined voltage (DC-500 V was applied. When a current value 30 seconds after the voltage application was read and taken as I (A), the resistance value (Ω) of the powder 1 was Rs = | V / I | = | -500 / I | The powder is left to stand for 12 hours or more in an environment of 23 ° C. and 60% RH before use. The resistance value was determined as follows.

体積抵抗値=抵抗値×断面積/厚さ
粒径は、発泡体の真円相当セル径及び割合を測定する方法に準じ、日立製作所製FE‐SEM(S‐800)を用いて粉体を10000倍に拡大し真円相当径を求め粉体1個の粒径とした。本例においては、粉体40個を無作為にサンプリングして各々の真円相当径の単純平均を求め、これを粉体1の粒径とした。
Volume resistance value = resistance value × cross-sectional area / thickness The particle size is determined by measuring the true circle equivalent cell diameter and ratio of the foam using a FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd. The diameter was magnified 10,000 times, and the equivalent circle diameter was obtained to obtain the particle diameter of one powder. In this example, 40 powders were randomly sampled to obtain a simple average of each equivalent circle diameter, and this was used as the particle size of the powder 1.

<粉体2>
粉体1をカップリング剤にて表面処理を行い粉体2とした。
<Powder 2>
Powder 1 was surface-treated with a coupling agent to obtain Powder 2.

表面処理剤はシランカップリング剤(ビニルトリクロルシラン)を用い、20%のMEK溶液を作成した。これを粉体1にスプレーで数回にわけて吹き付け、加熱乾燥して粉体2を得た。粉体2の特性をまとめて表−3に示す。   As the surface treatment agent, a 20% MEK solution was prepared using a silane coupling agent (vinyltrichlorosilane). This was sprayed on the powder 1 by spraying several times and dried by heating to obtain a powder 2. The properties of powder 2 are summarized in Table-3.

<粉体3>
粉体1をカップリング剤にて表面処理を行い粉体2とした。
<Powder 3>
Powder 1 was surface-treated with a coupling agent to obtain Powder 2.

表面処理剤はシランカップリング剤と樹脂との混合溶液を用いた。シランカップリング剤としては、ビニルトリクロルシランの20%MEK溶液を使用した。樹脂成分としてはアクリルポリオールのメチルイソブチルケトン(MIBK)溶液(アクリルポリオール分40重量%)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)3量体のブタノンオキシムブロック体とがOH/NCO=1/1になるように混合した溶液を使用した。これらを重量比で8:2になるように混合したのち、粉体1にスプレーで数回にわけて吹き付け、加熱乾燥して粉体3を得た。粉体3の特性をまとめて表−3に示す。   As the surface treating agent, a mixed solution of a silane coupling agent and a resin was used. As a silane coupling agent, a 20% MEK solution of vinyltrichlorosilane was used. As a resin component, a methyl isobutyl ketone (MIBK) solution of acrylic polyol (acrylic polyol content 40% by weight) and an isophorone diisocyanate (IPDI) trimer butanone oxime block are mixed so that OH / NCO = 1/1. The solution used was used. These were mixed at a weight ratio of 8: 2, and then sprayed onto the powder 1 by spraying several times and dried by heating to obtain a powder 3. Table 3 summarizes the characteristics of the powder 3.

<粉体4>
粉体1の代わりに酸化スズの表面を酸化アンチモンでドープしたものを用いたこと以外は粉体2と同様にして、粉体4を得た。粉体4の特性をまとめて表−3に示す。
<Powder 4>
Powder 4 was obtained in the same manner as Powder 2, except that instead of Powder 1, a surface of tin oxide doped with antimony oxide was used. Table 3 summarizes the characteristics of the powder 4.

<粉体5>
シランカップリング剤としてγ-アミノプロピルトリエトキシシランを用いたこと以外は粉体4と同様にして、粉体5を得た。粉体5の特性をまとめて表−3に示す。
<Powder 5>
A powder 5 was obtained in the same manner as the powder 4, except that γ-aminopropyltriethoxysilane was used as the silane coupling agent. The properties of powder 5 are summarized in Table-3.

<粉体6>
粉体1の代わりに導電性ZnO粉体、シランカップリング剤としてビニルトリクロルシランの代わりにγ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、を用いたこと以外は粉体2と同様にして、粉体6を得た。粉体6の特性をまとめて表−3に示す。
<Powder 6>
Powder 6 was prepared in the same manner as Powder 2 except that conductive ZnO powder was used instead of powder 1 and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane was used instead of vinyltrichlorosilane as the silane coupling agent. Obtained. Table 3 summarizes the characteristics of powder 6.

<粉体7>
粉体1の代わりに導電性ZnO粉体、シランカップリング剤としてビニルトリクロルシランの代わりにγ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、を用いたこと以外は粉体3と同様にして、粉体7を得た。粉体7の特性をまとめて表−3に示す。
<Powder 7>
Powder 7 was prepared in the same manner as Powder 3 except that conductive ZnO powder was used instead of Powder 1 and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane was used instead of vinyltrichlorosilane as the silane coupling agent. Obtained. Table 3 summarizes the characteristics of the powder 7.

<粉体8>
表面処理剤としてカップリング剤の代わりにシリコーンオイルを用いたこと以外は粉体4と同様にして、粉体8を得た。粉体8の特性をまとめて表−3に示す。
<Powder 8>
A powder 8 was obtained in the same manner as the powder 4 except that silicone oil was used as the surface treatment agent instead of the coupling agent. Table 3 summarizes the characteristics of the powder 8.

表面処理剤はジメチルシリコーンオイルを用い、20%のMEK溶液を作成した。これを粉体1にスプレーで数回にわけて吹き付け、400℃で加熱焼付けを行なった。   As the surface treating agent, dimethyl silicone oil was used to prepare a 20% MEK solution. This was sprayed onto the powder 1 in several sprays and baked at 400 ° C.

<粉体9>
粉体1の代わりに平均粒径1.0μmのニッケル亜鉛フェライト及び表面処理剤としてカップリング剤の代わりにシリコーンオイルを用いたこと以外は粉体2と同様にして、粉体9を得た。粉体9の特性をまとめて表−3に示す。
<Powder 9>
Powder 9 was obtained in the same manner as Powder 2, except that nickel zinc ferrite having an average particle diameter of 1.0 μm was used instead of Powder 1 and silicone oil was used instead of the coupling agent as the surface treatment agent. Table 3 summarizes the characteristics of the powder 9.

<粉体10>
イオン交換水に、Na3PO4水溶液とCaCl2水溶液を所定量添加、攪拌し、燐酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。
<Powder 10>
Predetermined amounts of an aqueous Na 3 PO 4 solution and an aqueous CaCl 2 solution were added to ion-exchanged water and stirred to obtain an aqueous medium containing calcium phosphate.

次に、スチレン100重量部、n−ブチルアクリレート12.5重量部、エステル系ワックス23重量部、導電性カーボンブラック7重量部を加温し、造粒機を用いて充分均一に溶解、分散し、ここに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)6重量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。   Next, 100 parts by weight of styrene, 12.5 parts by weight of n-butyl acrylate, 23 parts by weight of ester wax, and 7 parts by weight of conductive carbon black are heated and dissolved and dispersed sufficiently uniformly using a granulator. Here, 6 parts by weight of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.

前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、窒素雰囲気下において、加温、撹拌し重合性単量体組成物を造粒した後、重合させた。その後残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加え燐酸カルシウム塩を溶解させた後、ろ過、水洗、乾燥して、樹脂粉体を得、粉体10とした。粉体10の特性をまとめて表−3に示す。   The polymerizable monomer composition was put into the aqueous medium, heated and stirred in a nitrogen atmosphere to granulate the polymerizable monomer composition, and then polymerized. Thereafter, the residual monomer was distilled off, and after cooling, hydrochloric acid was added to dissolve the calcium phosphate salt, followed by filtration, washing with water and drying to obtain a resin powder, which was designated as powder 10. Table 3 summarizes the characteristics of the powder 10.

〔電子写真装置〕
<電子写真装置1>
電子写真装置としてデジタル式のレーザービームプリンター(キヤノン社製、LBP-1660)を用意した。本装置の概略は、感光体帯電手段として帯電ローラーを用いた接触式帯電装置、現像手段として1成分ジャンピング現像方法を採用した1成分現像装置、転写手段として転写ローラーを用いた接触式転写装置、ブレードクリーニング手段、加熱方式による定着器等を備える。感光体帯電手段について詳細に述べると、外径12mmの帯電ローラーを感光体に所定圧力で押し付けるとともに感光体の回転に伴って帯電部材は連れ回り(従動)する機構となっており、帯電ローラーを回転させるための独立した駆動装置は有していない。この状態で帯電ローラーに電圧が印加されることによって帯電ローラーを介して感光体が所定の電位に帯電されるのである。また、感光体帯電手段及びクリーニング手段、感光体は一体型のユニットとなっている。このプリンターを以下のように改造し、電子写真装置1とした。
[Electrophotographic equipment]
<Electrophotographic device 1>
A digital laser beam printer (manufactured by Canon Inc., LBP-1660) was prepared as an electrophotographic apparatus. The outline of this apparatus is a contact-type charging device using a charging roller as a photosensitive member charging unit, a one-component developing device employing a one-component jumping development method as a developing unit, a contact-type transfer device using a transfer roller as a transfer unit, It includes blade cleaning means, a fixing device using a heating method, and the like. The photosensitive member charging means will be described in detail. A charging roller having an outer diameter of 12 mm is pressed against the photosensitive member with a predetermined pressure, and the charging member is rotated (driven) as the photosensitive member rotates. It does not have an independent drive for rotation. In this state, when a voltage is applied to the charging roller, the photosensitive member is charged to a predetermined potential via the charging roller. In addition, the photosensitive member charging unit, the cleaning unit, and the photosensitive member are integrated units. This printer was modified as follows to obtain an electrophotographic apparatus 1.

まず、ユニットのハウジングを必要に応じて除去し、感光体帯電手段として外径18mmの帯電ローラーを組み込めるようにするとともに、帯電ローラーと感光体との当接力が所定圧力になるようにバネの調整(長さ、バネ定数)をした。
ついで、帯電ローラーを駆動するためのモーターを準備し、ジョイント等によってモーターの回転を帯電ローラーに直接伝達することができるようにした。従ってモーターの回転を制御することにより、帯電ローラーの回転数や回転方向を自由に制御することができるようになった。
First, the housing of the unit is removed as necessary, and a charging roller having an outer diameter of 18 mm can be incorporated as the photosensitive member charging means, and the spring is adjusted so that the contact force between the charging roller and the photosensitive member becomes a predetermined pressure. (Length, spring constant).
Next, a motor for driving the charging roller was prepared, and the rotation of the motor could be directly transmitted to the charging roller by a joint or the like. Therefore, by controlling the rotation of the motor, it has become possible to freely control the rotation speed and rotation direction of the charging roller.

さらに、帯電ローラーに外部から電圧を印加するための電源を接続した。これにより、直流成分や交流成分を自由に制御することができる。   Furthermore, a power source for applying a voltage from the outside to the charging roller was connected. Thereby, a direct current component and an alternating current component can be controlled freely.

<電子写真装置2>
電子写真装置1に用いたユニットからクリーニングブレードを取り去り、クリーナレス複写装置とした。これを電子写真装置2とした。
<Electrophotographic device 2>
The cleaning blade was removed from the unit used in the electrophotographic apparatus 1 to obtain a cleanerless copying apparatus. This was designated as an electrophotographic apparatus 2.

〔感光体〕
<感光体1>
φ30mmのアルミニウムシリンダー上に機能層を4層設けた。
[Photoreceptor]
<Photoreceptor 1>
Four functional layers were provided on a φ30 mm aluminum cylinder.

第1層は導電層であり、アルミニウムシリンダーの欠陥等をならすため、また露光の反射によるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ約20μmの導電性微粒子分散樹脂からなる層である。   The first layer is a conductive layer, and is a layer made of conductive fine particle dispersed resin having a thickness of about 20 μm, which is provided to smooth out defects of the aluminum cylinder and to prevent the generation of moire due to reflection of exposure. .

第2層は正電荷注入防止層であり、アルミシリンダーから注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、溶剤可溶型ポリアミド樹脂等によって106Ωcm程度に抵抗調整された厚さ約1μmの中抵抗層である。 The second layer is a positive charge injection preventing layer, serves to prevent canceling the negative charge positive charge injected from the aluminum cylinder was charged photoreceptor surface, 10 by a solvent-soluble polyamide resins such as 6 This is a medium resistance layer having a thickness of about 1 μm, the resistance of which is adjusted to about Ωcm.

第3層は電荷発生層であり、フタロシアニン系の顔料を樹脂に分散した厚さ約0.3μmの層であり、露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。   The third layer is a charge generation layer, which is a layer having a thickness of about 0.3 μm in which a phthalocyanine pigment is dispersed in a resin, and generates positive and negative charge pairs upon exposure.

第4層は電荷輸送層であり、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、P型半導体である。従って、感光体表面に帯電された負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層で発生した正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。厚さ18μmとした。   The fourth layer is a charge transport layer, which is obtained by dispersing hydrazone in a polycarbonate resin, and is a P-type semiconductor. Accordingly, negative charges charged on the surface of the photoreceptor cannot move through this layer, and only positive charges generated in the charge generation layer can be transported to the surface of the photoreceptor. The thickness was 18 μm.

感光体1においては、電荷輸送層が表面層となり、感光体表面層の体積抵抗値は、3×1015Ωcmであった。 In the photoreceptor 1, the charge transport layer was a surface layer, and the volume resistance value of the photoreceptor surface layer was 3 × 10 15 Ωcm.

<感光体2>
φ30mmのアルミニウムシリンダー上に機能層を5層設ける。
<Photoreceptor 2>
Five functional layers are provided on an aluminum cylinder with a diameter of 30 mm.

第1層、第2層、第3層は感光体1と同様に作成し、第4層は塗工条件の微調整を行い厚さを15μmとした。さらにこの上方に第5層として電荷注入層を形成する。この電荷注入層は、光硬化性のアクリル樹脂にSnO2超微粒子を分散したものである。具体的には、アンチモンをドーピングし、低抵抗化した粒径約0.03μmのSnO2粒子を樹脂100重量部に対して170重量部、更に、4フッ化エチレン樹脂粒子を20重量部、分散剤を1.2重部分散したものである。 The first layer, the second layer, and the third layer were prepared in the same manner as the photoreceptor 1, and the thickness of the fourth layer was adjusted to 15 μm by finely adjusting the coating conditions. Further, a charge injection layer is formed thereon as a fifth layer. This charge injection layer is obtained by dispersing SnO 2 ultrafine particles in a photocurable acrylic resin. Specifically, SnO 2 particles having a particle size of about 0.03 μm, doped with antimony and reduced in resistance, are 170 parts by weight with respect to 100 parts by weight of resin, and further 20 parts by weight of tetrafluoroethylene resin particles are dispersed. The agent is dispersed in 1.2 parts.

感光体2においては、電荷注入層が表面層となり、感光体表面層の体積抵抗値は、4×1012Ωcmであった。また、電荷注入層に使用したSnO2の形状係数を粉体1と同様にして測定したところ、K-D1=110、K-D2=105であった。 In the photoreceptor 2, the charge injection layer was a surface layer, and the volume resistance value of the photoreceptor surface layer was 4 × 10 12 Ωcm. Further, when the shape factor of SnO 2 used for the charge injection layer was measured in the same manner as that of the powder 1, it was K-D1 = 110 and K-D2 = 105.

〔現像剤〕
まず、ポリエステル樹脂100重量部、含金属アゾ染料2.5重量部、低分子量ポリプロピレン3.5重量部、マグネタイト90重量部を乾式混合した後に、150℃に設定した2軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を冷却し、気流式粉砕機により微粉砕した後に風力分級して粒度分布の調整されたトナー組成物を得た。このトナー組成物に、疎水化処理された酸化チタン1.5wt%、疎水性シリカ1.0wt%を外添して、重量平均粒径6.0μmの現像剤1を作成した。このトナーの形状係数を測定したところ、K-T1=150、K-T2=140であった。
(Developer)
First, 100 parts by weight of a polyester resin, 2.5 parts by weight of a metal-containing azo dye, 3.5 parts by weight of a low molecular weight polypropylene, and 90 parts by weight of magnetite were dry mixed and then kneaded in a twin-screw kneading extruder set at 150 ° C. did. The obtained kneaded product was cooled, finely pulverized by an airflow type pulverizer, and then classified by air to obtain a toner composition having an adjusted particle size distribution. Developer 1 having a weight average particle size of 6.0 μm was prepared by externally adding 1.5 wt% of hydrophobized titanium oxide and 1.0 wt% of hydrophobic silica to the toner composition. When the shape factor of the toner was measured, K-T1 = 150 and K-T2 = 140.

(実施例1)
帯電部材1を用い以下の評価を行なった。
Example 1
The following evaluation was performed using the charging member 1.

<硬度>
硬度はアスカーC硬度計を用い、図13に示す装置を用い荷重Fkを片側500g(合計1kg)測定した。測定箇所は両端部及び中央部の合計3ヶ所であり、これらの単純(算術)平均をもって帯電部材1のアスカーC硬度とした。このようにして測定したところ、左端部が22°、中央部が24°、右端部が23°であり、これらの単純平均23°が帯電部材-1のアスカーC硬度である。表−4に示す。
<Hardness>
The hardness was measured using an Asker C hardness meter, and the load Fk was measured at 500 g per side (1 kg in total) using the apparatus shown in FIG. There were a total of three measurement locations at both ends and the center, and the simple (arithmetic) average of these was used as the Asker C hardness of the charging member 1. When measured in this manner, the left end portion is 22 °, the central portion is 24 °, and the right end portion is 23 °. The simple average of 23 ° is the Asker C hardness of the charging member-1. Shown in Table-4.

<Cセット>
帯電部材の発泡体部を圧縮率(図14)4%に保ったまま40℃95%RHに1週間放置後、23℃60%RHにて圧力を開放し12時間後に測定した残留変形量を意味し、数字が小さいほどCセット性が良好であることを意味する。本実施例では、帯電部材の発泡体部の肉厚が6mmであるので、平板を用いて0.24mm変形させた。
<C set>
The residual deformation amount measured 12 hours after leaving the pressure at 23 ° C. and 60% RH after leaving the foam part of the charging member at 40 ° C. and 95% RH for 1 week while maintaining the compression ratio (FIG. 14) at 4%. This means that the smaller the number, the better the C setting property. In this example, the wall thickness of the foam portion of the charging member is 6 mm, so that it was deformed by 0.24 mm using a flat plate.

環境放置前後の外径をレーザーを用いて測定し、その差をCセットとした。帯電部材-1では110μmであった。表−4に示す。   The outer diameter before and after leaving the environment was measured using a laser, and the difference was defined as C set. In charging member-1, the thickness was 110 μm. Shown in Table-4.

<比重>
発泡体から試料を切り出し、空中での重さと水中での重さを測定し計算で求めた。なお、本発明の発泡体は水に浮いてしまうので水中に完全に沈めるために金属の重りを使用した。すなわち、図15に示すように、まず、試料に金属の重りをつけた状態で空中の重量を測りW(g)とし、次いでそのままの状態で水中での重量を測りWw(g)とした。また、金属の重りのみで、同様の方法で空中の重量と水中の重量とを測定し、それぞれW0、Ww0とした。従って、発泡体の比重(SG)はSG=(W−W0)/(W−W0)−(Ww−Ww0)で表される。本例に於いてはW0とWw0とがほとんど同じであったので、W0=Ww0とした。すなわち、SG=(W−W0)/(W−Ww)である。このようにして帯電部材-1の発泡体の比重を求めたところ、0.25であった。
<Specific gravity>
A sample was cut out from the foam, and the weight in air and the weight in water were measured and calculated. Since the foam of the present invention floats in water, a metal weight was used to completely submerge it in water. That is, as shown in FIG. 15, first, the weight in the air was measured with a metal weight attached to the sample, and W (g) was measured, and then the weight in water was measured as it was to obtain Ww (g). Further, only the weight of the metal was used to measure the weight in the air and the weight in water by the same method, and were set as W0 and Ww0, respectively. Therefore, the specific gravity (SG) of the foam is represented by SG = (W−W0) / (W−W0) − (Ww−Ww0). In this example, W0 and Ww0 are almost the same, so W0 = Ww0. That is, SG = (W−W0) / (W−Ww). Thus, when the specific gravity of the foam of charging member-1 was determined, it was 0.25.

(実施例2〜4)
実施例1と同様にして評価を行なった。これらの結果をまとめて表−4に示す。
(Examples 2 to 4)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. These results are summarized in Table-4.

実施例1〜4において本発明の帯電部材は、アスカーC硬度が40°以下、好ましくは30°以下、さらに好ましくは25°以下を、Cセットが125μm以下、好ましくは120μm以下を、比重が0.45以下、好ましくは0.4以下、さらに好ましくは0.3以下を、それぞれ目標とした。実施例1〜4で明らかなように、本発明の帯電部材は高発泡で低硬度でありながらCセットが良好であるという優れた効果を得ることができる。また、高分子化合物と加硫系の組み合わせによっては帯電部材表面にブルームが発生することがある。ブルームの程度に差はあるがいずれも特性に影響を及ぼすことはないので特に大きな問題とはならないが、外観上ブルームはないほうが好ましい。   In Examples 1 to 4, the charging member of the present invention has an Asker C hardness of 40 ° or less, preferably 30 ° or less, more preferably 25 ° or less, a C set of 125 μm or less, preferably 120 μm or less, and a specific gravity of 0. .45 or less, preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less, respectively. As is clear from Examples 1 to 4, the charging member of the present invention can obtain an excellent effect that the C set is good while being highly foamed and low in hardness. Depending on the combination of the polymer compound and the vulcanization system, bloom may occur on the surface of the charging member. Although there is a difference in the degree of bloom, there is no particular problem because none of them affects the characteristics, but it is preferable that there is no bloom in terms of appearance.

(実施例5)
図17〜19に本実施例で用いた電子写真装置の一例を示す。
(Example 5)
17 to 19 show an example of the electrophotographic apparatus used in this embodiment.

図17は帯電部材が感光体と連れ回りする(従動)例で、バイアスはAC/DCを印加している。   FIG. 17 shows an example in which the charging member rotates with the photosensitive member (driven), and AC / DC is applied as the bias.

図18は帯電部材が感光体と連れ回りする(従動)例で、バイアスはDCを印加している。   FIG. 18 shows an example in which the charging member rotates with the photoreceptor (driven), and DC is applied as the bias.

図19は帯電部材の回転は図−17、18の逆方向の例で、バイアスはDCを印加しており、不図示の独立の駆動機構を有する。   FIG. 19 shows an example of rotation of the charging member in the reverse direction of FIGS. 17 and 18, DC is applied as a bias, and an independent drive mechanism (not shown) is provided.

感光体帯電手段、クリーニング手段、感光体が一体型となったユニットの感光体帯電手段部分に本発明の帯電部材を取り付けた。その状態のまま40℃95%RHの環境中に1ヶ月保管後、取り出して23℃60%の環境で画像評価を行なった。   The charging member of the present invention was attached to the photosensitive member charging unit of the unit in which the photosensitive member charging unit, the cleaning unit, and the photosensitive unit were integrated. In this state, the sample was stored in an environment of 40 ° C. and 95% RH for 1 month, and then taken out and evaluated in an environment of 23 ° C. and 60%.

画像評価は電子写真装置1を用い、帯電部材やその駆動条件や外部から印加する電圧をかえて評価を行なった。実施例5-1及び5-2では帯電部材-1を使用し、実施例5-3では帯電部材-30を使用した。なお、帯電部材-30は帯電部材-1の表面に粉体1を均一に付着したものである。評価条件や結果の詳細は表−5に示す。   For the image evaluation, the electrophotographic apparatus 1 was used, and the evaluation was performed by changing the charging member, its driving condition, and the voltage applied from the outside. In Examples 5-1 and 5-2, charging member-1 was used, and in Example 5-3, charging member-30 was used. The charging member-30 is obtained by uniformly attaching the powder 1 to the surface of the charging member-1. Details of evaluation conditions and results are shown in Table-5.

この結果、比較的低電圧を印加して感光体を所定電圧に帯電させる方式(実施例5-3)は帯電部材の変形量が同じであってもその影響が画像に現れやすいことが判明した。しかしながら、このような厳しい帯電方式においても本発明の帯電部材は使用できることがわかった。   As a result, it was found that the effect of applying a relatively low voltage to the photosensitive member to a predetermined voltage (Example 5-3) is likely to appear in the image even if the deformation amount of the charging member is the same. . However, it has been found that the charging member of the present invention can be used even in such a strict charging system.

(実施例6)
本実施例では電子写真装置1を用い、比較的低電圧を印加して感光体を所定電圧に帯電させる方式にて、種々の粉体の評価を行なった。帯電部材は外部からの駆動力によって感光体と逆(カウンター)回転するようにした。速度の絶対値の比は3とした。すなわち、|帯電部材の回転速度|/|感光体の回転速度|=3である。絶対値で表したのは、回転方向が逆であるからで、片方を+とした時、他方は−であるからである。
(Example 6)
In this example, the electrophotographic apparatus 1 was used to evaluate various powders by applying a relatively low voltage to charge the photoreceptor to a predetermined voltage. The charging member was rotated counter to the photosensitive member by an external driving force. The ratio of absolute values of speed was 3. That is, | the rotational speed of the charging member | / | the rotational speed of the photosensitive member | = 3. The absolute value is expressed because the rotation direction is opposite, and when one is +, the other is-.

さらに本例では帯電部材表面に付着させた粉体と同じものを帯電部材に供給する専用装置を設けた。あらかじめ帯電部材表面に粉体を付着しておいても、使用に伴い物理的または電気的な影響により脱離し、帯電性能が低下することがあるからである。この粉体供給装置は、粉体を収容するための容器、攪拌装置、供給口、ならし部材とを少なくとも有している。容器中の粉体は攪拌装置で均一化され、供給口を通って帯電部材表面に供給される。供給された粉体は、帯電部材に当接されたならし部材によって帯電部材表面に均一に付着することができる。   Further, in this example, a dedicated device for supplying the same powder as the powder adhered to the charging member surface to the charging member is provided. This is because even if the powder is attached to the surface of the charging member in advance, it may be detached due to physical or electrical influence with use and the charging performance may be lowered. This powder supply device has at least a container for storing powder, a stirring device, a supply port, and a leveling member. The powder in the container is homogenized by a stirrer and supplied to the surface of the charging member through the supply port. The supplied powder can be uniformly adhered to the surface of the charging member by the leveling member in contact with the charging member.

評価は、23℃60%RHの環境中で4%印字画像を所定枚数連続耐久ごとに、ハーフトーン画像(1ドット2スペース)、ベタ黒、ベタ白の3種の画像で評価を行なった。   The evaluation was carried out using a 3% image of a halftone image (one dot and two spaces), a solid black, and a solid white every predetermined number of continuous images of a 4% printed image in an environment of 23 ° C. and 60% RH.

この結果、ベタ黒、ベタ白画像では、いずれも初期から6000枚まで良好な画像を得ることができた。また、ハーフトーン画像(1ドット2スペース)においては、画像品質の変化を示すものがあった。   As a result, in the solid black and solid white images, good images were obtained from the initial stage up to 6000 sheets. Some halftone images (one dot and two spaces) showed changes in image quality.

これらの結果から総合的に判断して、本例に用いたような特性を有する粉体は、比較的低電圧を印加して感光体を所定電圧に帯電させる方式を採用した電子写真装置において良好に使用できることがわかる。粉体は金属酸化物が特に好ましく、なかでも酸化スズを用いた場合には、感光体への傷や融着が発生せず、また帯電部材と擦れても帯電部材の磨耗を引き起こすことなどがないので非常に好ましい。粉体の体積抵抗値によって耐久前後での帯電部材抵抗値の変化の程度に差が出てくることがわかった。当然のことながら、耐久前後での帯電部材の抵抗値変化は小さいほど好ましく、粉体の体積抵抗値が低いほうが前記課題に対しては有利な傾向にあるが、反面、耐久に伴うリークが発生しやすくなるので適度な体積抵抗値の範囲にすることが望ましい。さらには、粉体の粒径とK-H1とが小さめであると、セル中に粉体が埋め込まれ(充填され)やすい傾向が観察された。耐久安定性の面からはこのような現象は小さいほうが好ましい。
評価に用いた組み合わせ及び結果を表−6に示す。
Judging comprehensively from these results, the powder having the characteristics as used in this example is good in an electrophotographic apparatus adopting a method in which a relatively low voltage is applied to charge the photosensitive member to a predetermined voltage. It can be seen that it can be used. The metal oxide is particularly preferably a metal oxide. In particular, when tin oxide is used, scratches and fusion to the photoreceptor do not occur, and even when rubbed against the charging member, it may cause wear of the charging member. It is very preferable because it is not. It was found that there was a difference in the degree of change in the charging member resistance value before and after durability depending on the volume resistance value of the powder. Of course, the smaller the resistance value change of the charging member before and after the endurance, the better, and the lower the volume resistance value of the powder tends to be advantageous for the above problem, but on the other hand, leaks associated with the endurance occur. Therefore, it is desirable to set the volume resistance within a proper range. Furthermore, when the particle size of the powder and K-H1 were small, a tendency that the powder was easily embedded (filled) in the cell was observed. From the viewpoint of durability and stability, such a phenomenon is preferably small.
The combinations and results used for the evaluation are shown in Table-6.

(実施例7)
図20に本実施例で用いた電子写真装置の一例を示す。不図示の独立の駆動機構を有し、クリーナレスである。本実施例では電子写真装置2を用い、比較的低電圧を印加して感光体を所定電圧に帯電させる方式にて、種々の帯電部材の評価を行なった。帯電部材は外部からの駆動力によって感光体と逆(カウンター)回転するようにした。速度の絶対値の比は3.5とした。すなわち、|帯電部材の回転速度|/|感光体の回転速度|=3.5である。絶対値で表したのは、回転方向が逆であるからで、片方を+とした時、他方は−であるからである。
(Example 7)
FIG. 20 shows an example of the electrophotographic apparatus used in this embodiment. It has an independent drive mechanism (not shown) and is cleanerless. In this example, the electrophotographic apparatus 2 was used, and various charging members were evaluated by applying a relatively low voltage to charge the photoreceptor to a predetermined voltage. The charging member was rotated counter to the photosensitive member by an external driving force. The ratio of absolute values of speed was 3.5. That is, | the rotational speed of the charging member | / | the rotational speed of the photosensitive member | = 3.5. The absolute value is expressed because the rotation direction is opposite, and when one is +, the other is-.

本例では粉体供給のための専用装置は設けずに現像器を利用した。すなわち、現像剤中に粉体を所定量あらかじめ添加、混合しておき、静電潜像の現像時に現像剤とともに感光体上に移動し、転写されずにまたは感光体上からかきとられることなく帯電部材まで移動するのである。そこで帯電部材と接触することによって帯電部材表面に付着する(供給される)のである。粉体は、現像剤の外添剤のような位置付けであり、従って本例においては、少なくとも感光体上の物質を物理的にかきおとす機構を有さないことが必要であり、いわゆるクリーナレス方式に適する。本例では、粉体1または2を現像剤に対し2重量%添加した。   In this example, a developing device was used without providing a dedicated device for supplying powder. That is, a predetermined amount of powder is added and mixed in advance in the developer, and the electrostatic latent image is moved onto the photosensitive member together with the developer during development of the electrostatic latent image without being transferred or scraped off from the photosensitive member. It moves to the charging member. Therefore, it is attached (supplied) to the surface of the charging member by contacting with the charging member. The powder is positioned like an external additive of the developer. Therefore, in this example, it is necessary to have at least a mechanism for physically scraping the substance on the photoreceptor, so-called cleanerless system. Suitable for. In this example, powder 1 or 2 was added at 2% by weight with respect to the developer.

評価は、23℃60%RHの環境中で4%印字画像を所定枚数連続耐久ごとに、ハーフトーン画像(1ドット2スペース)、ベタ黒、ベタ白の3種の画像で評価を行なった。   The evaluation was carried out using a three-tone image of a halftone image (one dot and two spaces), a solid black, and a solid white every predetermined number of continuous images of a 4% printed image in an environment of 23 ° C. and 60% RH.

この結果、ベタ黒、ベタ白画像では、いずれも初期から6000枚まで良好な画像を得ることができたが、ハーフトーン画像(1ドット2スペース)においては、画像品質の変化を示すものがあった。画像品質の変化としては、画像上にカブリとポチが現れる場合がある。   As a result, in the solid black and solid white images, good images were obtained from the initial stage up to 6000 sheets, but in the halftone image (1 dot 2 spaces), there were some that showed a change in image quality. It was. As a change in the image quality, fog and spots may appear on the image.

カブリは耐久が進むにつれてレベルが悪化するが、ポチは画像をチェックする時点によって出たり出なかったりすることやレベルに差があることが多い。一方、耐久後の帯電部材の抵抗値を測定すると、カブリが発生するものは抵抗がかなり上昇しているのに対し、ポチが発生するものは上昇幅が小さい傾向が判明した。そこで帯電廻りの詳細をCCDカメラで拡大、観察したところ、粉体の挙動に差が見られた。すなわち、概ね次のような傾向が認められた。カブリが発生する場合には、帯電部材表面から脱離する粉体が少ない。つまり、帯電部材表面にあらかじめ付着した粉体の入れ替わりが少なく、供給された粉体はそのまま帯電部材表面をすり抜けてしまうことが多くなる。つまり、同じ粉体が長期にわたって使用されることになるので粉体の抵抗が上昇し、帯電部材の抵抗上昇につながり、その結果カブリが発生するものと考えられる。しかしながら、中には比較例9のように上昇幅がそれほど大きくなくともカブる場合もある。この場合は次のように考えられる。すなわち、粉体の抵抗は上昇しているが帯電部材全体の抵抗値に影響を及ぼすほどではないと推測される。この帯電方式においては、粉体の抵抗上昇がミクロ的な帯電不良を発生させるものと推測される。従ってカブリは耐久とともに悪化する。この現象は、K-1の値が110未満で顕著で、セル径が球状に近いほど奥深くまで押し込められ、粉体の移動の自由度が失われるためと考えられる。一方、ポチが発生する場合には、帯電部材表面の粉体の存在状態が不安定のためと考えられる。粉体が外部から供給され、帯電部材表面にある量まで累積されると突然前触れなく塊状で感光体上に脱落する。ニップ部において感光体上の帯電状態が均一化されたとしても、感光体回転方向からみてニップ下流側で粉体が脱落すると粉体の抵抗値(中抵抗領域)の影響で電位が乱れるためにポチ状の画像不良になるものと考えられる。つまり、突然発生するということ及び塊状のものが感光体上にそのまま残っていれば常にポチ画像になるが、何らかの理由で感光体上から除去されてしまえば良好な画像に復帰するということから、この現象は突発的な問題であるものと推測される。この現象はクリーナーを有する電子写真装置では問題とならない。感光体上の物質はかき落としてしまうからである。つまり、クリーナレス方式固有の課題である。   Although the level of fogging deteriorates as durability progresses, the spots often appear or disappear depending on the point of checking the image, and there are many differences in levels. On the other hand, when the resistance value of the charging member after the endurance was measured, it was found that when the fog was generated, the resistance was considerably increased, whereas when the spot was generated, the increase was small. Therefore, when the details of charging were enlarged and observed with a CCD camera, there was a difference in the behavior of the powder. That is, the following tendencies were generally observed. When fog occurs, there are few powders detached from the surface of the charging member. In other words, there is little replacement of the powder adhering to the charging member surface in advance, and the supplied powder often passes through the charging member surface as it is. That is, since the same powder is used over a long period of time, the resistance of the powder increases, leading to an increase in the resistance of the charging member, and as a result, fogging is considered to occur. However, in some cases, as in Comparative Example 9, the rising width is not so large. In this case, it is considered as follows. That is, it is presumed that the resistance of the powder is increased but not so much as to affect the resistance value of the entire charging member. In this charging method, it is estimated that the increase in the resistance of the powder causes microscopic charging failure. Therefore, fog becomes worse with durability. This phenomenon is conspicuous when the value of K-1 is less than 110, and it is thought that the closer the cell diameter is to a spherical shape, the deeper the depth is pushed and the freedom of movement of the powder is lost. On the other hand, when the spots occur, it is considered that the presence state of the powder on the surface of the charging member is unstable. When the powder is supplied from the outside and is accumulated up to a certain amount on the surface of the charging member, it suddenly falls off on the photoconductor in a lump without being touched. Even if the charged state on the photoconductor is uniformized at the nip portion, if the powder falls off the nip downstream as viewed from the photoconductor rotation direction, the potential is disturbed due to the influence of the powder resistance value (medium resistance region). This is thought to be a point-like image defect. In other words, it suddenly occurs, and if a lump is left as it is on the photoconductor, it will always be a patchy image, but if it is removed from the photoconductor for some reason, it will return to a good image. This phenomenon is presumed to be a sudden problem. This phenomenon is not a problem in an electrophotographic apparatus having a cleaner. This is because the material on the photoreceptor is scraped off. In other words, this is a problem unique to the cleanerless system.

また、画像品質の変化がない場合では帯電部材表面の粉体の供給と脱離が適度にバランスが取れているので、粉体は常に新鮮な状態で存在しえるため充分良好な帯電性能を有するため、また塊状になるまで蓄積することがないので突発的な脱落がないためと考えられる。これらは、発泡体のセルの形状係数の影響を受けており、さらには、粉体の形状係数も関連している傾向がある。従って、セルの形状係数や粉体の形状係数が本発明の範囲であれば非常に好ましい。   In addition, when there is no change in image quality, the supply and desorption of the powder on the surface of the charging member is reasonably balanced, so that the powder can always exist in a fresh state and has sufficiently good charging performance. For this reason, it is considered that there is no sudden dropout because it does not accumulate until it becomes a lump. These are influenced by the shape factor of the foam cell, and moreover, the shape factor of the powder tends to be related. Therefore, it is very preferable if the shape factor of the cell and the shape factor of the powder are within the scope of the present invention.

評価に用いた組み合わせ及び結果を表−7に示す。   Table 7 shows the combinations and results used for the evaluation.

(実施例8)
実施例7と同様の電子写真装置を用い、|帯電部材の回転速度|/|感光体の回転速度|=2とした。本例においては、粉体8を現像剤に対し1.5重量%添加した。
評価に用いた組み合わせ及び結果を表−8に示す。
(Example 8)
The same electrophotographic apparatus as in Example 7 was used, and | the rotational speed of the charging member | / | the rotational speed of the photoconductor | = 2. In this example, powder 8 was added at 1.5% by weight with respect to the developer.
The combinations and results used for the evaluation are shown in Table-8.

実施例5〜8で明らかなように、本発明の帯電部材は、比較的低電圧を印加して感光体を所定電圧に帯電させる方式やクリーナレス方式の電子写真装置に好適である。   As apparent from Examples 5 to 8, the charging member of the present invention is suitable for a system in which a relatively low voltage is applied to charge the photoreceptor to a predetermined voltage or a cleanerless type electrophotographic apparatus.

図21〜23にその他の電子写真装置の例を示す。   Examples of other electrophotographic apparatuses are shown in FIGS.

Figure 2006154620
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本発明の帯電部材のセル形状の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the cell shape of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材のセル形状の一例を示す断面SEM写真。2 is a cross-sectional SEM photograph showing an example of a cell shape of the charging member of the present invention. 従来の帯電部材のセル形状の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the cell shape of the conventional charging member. 図3におけるセル壁の厚み分布の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of thickness distribution of the cell wall in FIG. 本発明の帯電部材のセル形状のモデル図。The model figure of the cell shape of the charging member of this invention. 図5における粉体(2a−3)の存在状態のモデル図。FIG. 6 is a model diagram of the presence state of the powder (2a-3) in FIG. 5. 従来の帯電部材のセル形状のモデル図。The model figure of the cell shape of the conventional charging member. 図7における粉体(2a−3)の存在状態のモデル図。The model figure of the presence state of the powder (2a-3) in FIG. 種々の不定形状からなるセルの最大長さ(矢印部)を示す一例。An example which shows the maximum length (arrow part) of the cell which consists of various indefinite shapes. 本発明の帯電部材の電気抵抗値を測定した装置の概略図。Schematic of the apparatus which measured the electrical resistance value of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材のセル形状の別の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows another example of the cell shape of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材に用いたコンパウンドの加硫状態と発泡状態の一例を示すレオメータ特性。Aは加硫進行度(トルク)の経時変化、Bは発泡進行度(発泡圧)の経時変化を示す。tvは加硫によるトルク上昇の立上り時間、tcは発泡圧力上昇の立上り時間を示す。The rheometer characteristic which shows an example of the vulcanization | cure state and foaming state of the compound used for the charging member of this invention. A shows the change with time of vulcanization progress (torque), and B shows the change with time of foaming progress (foaming pressure). tv represents the rise time of the torque increase due to vulcanization, and tc represents the rise time of the foaming pressure rise. 本発明の帯電部材のアスカーC硬度測定装置の概略図。1 is a schematic view of an Asker C hardness measuring device for a charging member according to the present invention. 本発明の帯電部材のCセット測定のために所定圧縮率で当接する装置の概略図。所定圧縮率を得るために片側Fs(合計2Fs)なる荷重で平板に当接させる。The schematic of the apparatus contact | abutted by predetermined compression rate for C set measurement of the charging member of this invention. In order to obtain a predetermined compression rate, the flat plate is brought into contact with a load of one side Fs (2 Fs in total). 本発明の帯電部材の発泡体の比重を測定する手順を示す概略図。Aは空中での重量測定、Bは水中での重量測定。Schematic which shows the procedure which measures the specific gravity of the foam of the charging member of this invention. A is a weight measurement in the air, B is a weight measurement in water. 本発明の帯電部材の表面に付着する粉体の体積抵抗値を測定する装置の概略図。Schematic of the apparatus which measures the volume resistance value of the powder adhering to the surface of the charging member of this invention. 実施例5で用いた電子写真装置の一例。帯電部材が感光体と連れ回りする(従動)。バイアスはAC/DC印加。6 is an example of an electrophotographic apparatus used in Example 5. The charging member rotates with the photoreceptor (followed). Bias is AC / DC applied. 実施例5で用いた電子写真装置の別の一例。帯電部材が感光体と連れ回りする(従動)。バイアスはDC印加。6 shows another example of the electrophotographic apparatus used in Example 5. The charging member rotates with the photoreceptor (followed). Bias is DC applied. 実施例5で用いた電子写真装置のさらに別の一例。帯電部材の回転は図−17、18の逆方向。バイアスはDC印加。不図示の独立の駆動機構を有する。FIG. 6 shows still another example of the electrophotographic apparatus used in Example 5. FIG. The charging member rotates in the reverse direction of Figs. Bias is DC applied. It has an independent drive mechanism (not shown). 実施例7、8で用いた電子写真装置の一例。不図示の独立の駆動機構を有し、クリーナレスである。An example of the electrophotographic apparatus used in Examples 7 and 8. It has an independent drive mechanism (not shown) and is cleanerless. その他の電子写真装置の例。Examples of other electrophotographic apparatuses. その他の電子写真装置の例。Examples of other electrophotographic apparatuses. その他の電子写真装置の例。Examples of other electrophotographic apparatuses.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
2 帯電部材
2a 発泡体
2a−1 セル
2a−2 セル壁
2a−3 粉体
2a−4 塗工層
2a−5 表面処理層
3 像露光
4 現像器
5 転写紙
6 転写装置
7 定着装置
8 クリーニング装置
9 粉体供給装置
10 かきあげ攪拌ブラシ
11 規制ブレード
12 粉体供給ローラー
100 金属ドラム
101〜103 電極
200 電源
300 電流計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging member 2a Foam 2a-1 Cell 2a-2 Cell wall 2a-3 Powder 2a-4 Coating layer 2a-5 Surface treatment layer 3 Image exposure 4 Developer 5 Transfer paper 6 Transfer device 7 Fixing device DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 Cleaning apparatus 9 Powder supply apparatus 10 Scraping stirring brush 11 Control blade 12 Powder supply roller 100 Metal drum 101-103 Electrode 200 Power supply 300 Ammeter

Claims (12)

少なくとも発泡体を有し電気抵抗値が1×103Ω以上1×1010Ω以下の帯電部材であって、式-1で表されるセルの形状係数K-1が、110≦K-1≦500であることを特徴とする帯電部材。
Figure 2006154620
(式中、MXLNGはセルの絶対最大長、AREAはセルの投影面積を示す)
A charging member having at least a foam and an electrical resistance value of 1 × 10 3 Ω or more and 1 × 10 10 Ω or less, and a shape factor K-1 of the cell represented by Formula-1 is 110 ≦ K−1 A charging member, wherein ≦ 500.
Figure 2006154620
(In the formula, MXLNG indicates the absolute maximum length of the cell and AREA indicates the projected area of the cell)
発泡体の任意の断面において、セルの投影面積から求められる真円相当セル径が30μm以上300μm以下のセルが、全セル数の50%以上97%以下の個数を有することを特徴とする請求項1記載の帯電部材。   The cell having a perfect circle equivalent cell diameter of 30 μm or more and 300 μm or less obtained from the projected area of the cell in an arbitrary cross section of the foam has a number of 50% to 97% of the total number of cells. 1. The charging member according to 1. 発泡体の任意の断面において、セルの壁の厚さが0.1μm以上50μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の帯電部材。   3. The charging member according to claim 1, wherein the thickness of the cell wall is 0.1 μm or more and 50 μm or less in any cross section of the foam. 式-2で表されるセルの形状係数K-2が、105≦K-2≦280であることを特徴とする請求項1〜3記載の帯電部材。
Figure 2006154620
(式中、PERIMEはセルの周囲長、AREAはセルの投影面積を示す)
4. The charging member according to claim 1, wherein a shape factor K-2 of the cell represented by Formula-2 satisfies 105 ≦ K-2 ≦ 280.
Figure 2006154620
(In the formula, PERIME indicates the perimeter of the cell, and AREA indicates the projected area of the cell)
体積抵抗値が1×103Ωcm以上1×1010Ωcm以下の粉体を表面に有することを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の帯電部材。 5. The charging member according to claim 1, wherein the charging member has a powder having a volume resistance value of 1 × 10 3 Ωcm or more and 1 × 10 10 Ωcm or less on the surface. 式-3で表される粉体の形状係数K-H1が、110≦K-H1≦250であることを特徴とする請求項5記載の帯電部材。
Figure 2006154620
(式中、MXLNGはセルの絶対最大長、AREAはセルの投影面積を示す)
6. The charging member according to claim 5, wherein a shape factor K-H1 of the powder represented by Formula-3 is 110 ≦ K−H1 ≦ 250.
Figure 2006154620
(In the formula, MXLNG indicates the absolute maximum length of the cell and AREA indicates the projected area of the cell)
少なくとも、電圧を印加した帯電装置にて感光体を帯電する帯電工程と、像露光によって静電潜像を形成する工程と、この静電潜像をトナーにて可視化する現像装置と、可視化された静電潜像を被転写材に転写する転写装置とを有する電子写真装置において、請求項1〜6の何れかに記載の帯電部材を用いたことを特徴とする電子写真装置。   At least a charging step of charging the photosensitive member with a charging device to which a voltage is applied, a step of forming an electrostatic latent image by image exposure, a developing device for visualizing the electrostatic latent image with toner, and the visualization An electrophotographic apparatus having a transfer device for transferring an electrostatic latent image onto a transfer material, wherein the charging member according to claim 1 is used. 帯電部材に印加する直流電圧(V)の絶対値を|Vc|とし、感光体の暗部電位(V)の絶対値を|Vd|とした時、0<|Vc|≦100において感光体が帯電を開始し、
なおかつ、100<|Vc|≦1500において0.7≦|Vd|/|Vc|<1.3
であることを特徴とする請求項7記載の電子写真装置。
When the absolute value of the DC voltage (V) applied to the charging member is | Vc | and the absolute value of the dark portion potential (V) of the photosensitive member is | Vd |, the photosensitive member is charged when 0 <| Vc | ≦ 100. Start
Furthermore, when 100 <| Vc | ≦ 1500, 0.7 ≦ | Vd | / | Vc | <1.3
The electrophotographic apparatus according to claim 7, wherein:
体積抵抗値が1×103Ωcm以上1×1010Ωcm以下である粉体を帯電部材に供給する機構を有することを特徴とする請求項8記載の電子写真装置。 9. The electrophotographic apparatus according to claim 8, further comprising a mechanism for supplying powder having a volume resistance value of 1 × 10 3 Ωcm to 1 × 10 10 Ωcm to the charging member. 現像材の粒径が0.5μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項7〜9の何れかに記載の電子写真装置。   The electrophotographic apparatus according to claim 7, wherein the particle size of the developer is 0.5 μm or more and 10 μm or less. 独立したクリーニング機構を有さないことを特徴とする請求項7〜10の何れかに記載の電子写真装置。   The electrophotographic apparatus according to claim 7, which does not have an independent cleaning mechanism. 少なくとも、請求項1〜6の何れかに記載の帯電部材と電子写真感光体とを一体に支持したことを特徴とする電子写真装置に着脱自在なプロセスカートリッジ。   A process cartridge detachably attachable to an electrophotographic apparatus, wherein at least the charging member according to claim 1 and an electrophotographic photosensitive member are integrally supported.
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