JP2008299109A - Conductive roller, its manufacturing method, electrophotographic device and process cartridge - Google Patents

Conductive roller, its manufacturing method, electrophotographic device and process cartridge Download PDF

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Kazuyuki Shishizuka
和之 宍塚
Masaaki Harada
昌明 原田
Noribumi Muranaka
則文 村中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive roller capable of reducing the occurrence of an image defect even though a layer for controlling electric characteristic is not provided on the outer periphery of a conductive elastic layer containing conductive particles when using the conductive roller while making it abut on a body to be electrified, and an electrophotographic device and a process cartridge using the conductive roller. <P>SOLUTION: The conductive roller containing the conductive particles is set so that voltage dependency at the end of the roller will be smaller than that in the center part of the roller. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真装置内で用いられる現像ローラ、帯電ローラ、転写ローラ等の導電性ローラ、これを用いた電子写真装置及びプロセスカートリッジ、及び導電性ローラの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a conductive roller such as a developing roller, a charging roller, and a transfer roller used in an electrophotographic apparatus, an electrophotographic apparatus and a process cartridge using the conductive roller, and a method for manufacturing the conductive roller.

従来から、電子写真法としては多数の方法が知られている。   Conventionally, many methods are known as electrophotographic methods.

一般的な例としては、
感光性(光導電性)物質を利用した被帯電体上に電位を付与し(帯電工程)、
被帯電体上を部分的に露光することで電気的潜像を形成し(露光工程)、
ついで該潜像をトナーで可視像とし(現像工程)、紙等の転写材にトナー画像を転写し(転写工程)、
その後、熱・圧力等により転写材上にトナー画像を定着して(定着工程)
画像を得る方法が挙げられる。
As a general example,
A potential is applied to a charged object using a photosensitive (photoconductive) substance (charging process),
An electrical latent image is formed by partially exposing the object to be charged (exposure process),
Next, the latent image is made visible with toner (development process), and the toner image is transferred to a transfer material such as paper (transfer process).
Then, fix the toner image on the transfer material with heat, pressure, etc. (fixing process)
There is a method for obtaining an image.

また、転写材上に転写されずに被帯電体上に残ったトナー粒子を、種々の手段によって被帯電体上より除去する(クリーニング工程)などの付帯的な工程が追加されることもある。   In addition, an additional process such as removing toner particles remaining on the charged body without being transferred onto the transfer material from the charged body by various means (cleaning process) may be added.

これらの工程のうち帯電工程、現像工程、転写工程に用いられる部材は、弾性層をもつ導電性ローラが一般的に用いられている。ローラ形状にして回転させることで、トナーや外添剤や紙粉などの粉体が局所的に堆積することによる画像不良が起こりにくくなる。また、被帯電体との接触通電部位が移り変わるので、電気抵抗の上昇が抑制されるという効果もある。   Among these processes, a conductive roller having an elastic layer is generally used as a member used in the charging process, the developing process, and the transfer process. By rotating in a roller shape, image defects due to local accumulation of toner, external additives, paper powder, and other powders are less likely to occur. In addition, since the contact energization site with the member to be charged changes, there is an effect that an increase in electrical resistance is suppressed.

このような導電性ローラを被帯電体と当接させて使用する場合に、後述する当接跡や、ピンホールリークによる画像不良が起こっていた。   When such a conductive roller is used in contact with a member to be charged, image defects due to contact traces and pinhole leakage described later have occurred.

まず、当接跡について説明する。導電性ローラを被帯電体と当接させて、長期間使用せずに放置した後に使用する場合に、導電性ローラの当接部が画像上に当接跡として画像不良になっていた。   First, the contact trace will be described. When the conductive roller is used after being brought into contact with the member to be charged and left unused for a long period of time, the contact portion of the conductive roller has become an image defect as a contact mark on the image.

その画像不良の原因は様々に考えられるが、その原因の一つに、導電性弾性層に含まれるの導電剤の分散状態が変化することで当接部の電気抵抗が不可逆的に変化することが挙げられる。当接部の電気抵抗が変化することにより、当接部と非当接部とで、電気抵抗が異なるため、放電量に差が生じて画像の均一性が損なわれる。   The cause of the image failure can be considered in various ways. One of the causes is that the electrical resistance of the contact portion changes irreversibly by changing the dispersion state of the conductive agent contained in the conductive elastic layer. Is mentioned. When the electrical resistance of the abutting portion changes, the electrical resistance differs between the abutting portion and the non-abutting portion, so that a difference occurs in the discharge amount and the uniformity of the image is impaired.

この対策として特許文献1には、導電性弾性層の外周に半導電性高分子組成物を設けることにより電気抵抗のばらつきを抑え、導電性ローラに均一な導電性を付与することが提案されている。   As a countermeasure, Patent Document 1 proposes that a semiconductive polymer composition is provided on the outer periphery of the conductive elastic layer to suppress variation in electric resistance and to impart uniform conductivity to the conductive roller. Yes.

次に、ピンホールリークによる画像不良について説明する。導電性ローラを被帯電体と当接させて使用する場合の画像不良として、被帯電体の欠陥部分に過大な電流が流れること(本発明では、ピンホールリークと呼ぶ)が原因のものがある。   Next, image defects due to pinhole leak will be described. An image defect when using a conductive roller in contact with a member to be charged is that an excessive current flows through a defective portion of the member to be charged (referred to as pinhole leak in the present invention). .

以下、ピンホールリークの原因について、詳細に説明する。被帯電体には、通常は画像不良にはならないミリメートル以下の微小な凹み(ピンホール)がある場合がある。この部位に過度の電流が流れると、その電荷が凹みの周囲まで流れ込み、凹みの大きさよりも何倍も大きい数mm単位の画像不良になる。また、ひどい場合には、電荷が被帯電体の軸方向の両端まで流れ込み画像上に横線が入るという不良にもなる。このピンホールリークは、導電性ローラの電気抵抗が低いほど過剰の電流が流れるために発生しやすく、電気抵抗が高い場合には同じ大きさのピンホールがあっても画像不良にならない。   Hereinafter, the cause of the pinhole leak will be described in detail. In some cases, the object to be charged has a minute recess (pinhole) of millimeter or less that does not normally cause an image defect. When an excessive current flows in this part, the electric charge flows to the periphery of the dent, resulting in an image defect of several millimeters that is many times larger than the size of the dent. In a severe case, the electric charge flows to both ends in the axial direction of the member to be charged and a horizontal line appears on the image. This pinhole leak is more likely to occur because an excessive current flows as the electrical resistance of the conductive roller is lower. When the electrical resistance is high, even if a pinhole of the same size exists, an image defect does not occur.

このピンホールリークの問題を解決するために、導電性弾性層の表面に導電性弾性層に比べ抵抗の高い樹脂層を保護層として設けることが行われている。この保護層は電気抵抗が高いほうがピンホールリークは起こりにくいが、高すぎると帯電能が低下してしまい、画像濃度ムラが起こる、異常放電に起因するスジが出るなどの画像不良を起こす。そのために保護層の導電性を中抵抗に制御することが行われており、保護層に導電性粒子を添加している。添加した導電性粒子に凝集塊があるとそれが画像不良になるために、均一な分散が得られることが好ましい。   In order to solve this pinhole leak problem, a resin layer having a higher resistance than the conductive elastic layer is provided on the surface of the conductive elastic layer as a protective layer. If the protective layer has a higher electrical resistance, pinhole leakage is less likely to occur, but if it is too high, the charging ability will be reduced, causing image defects such as uneven image density and streaks due to abnormal discharge. Therefore, the conductivity of the protective layer is controlled to a medium resistance, and conductive particles are added to the protective layer. If there is an agglomerate in the added conductive particles, it becomes an image defect, so that uniform dispersion is preferably obtained.

このような発明として、特許文献2には、多孔質化したフッ素樹脂を主成分としその多孔質内に導電性粒子を充填させた保護層が提案されている。
特開平02−199163号公報 特開2005−266312号公報
As such an invention, Patent Document 2 proposes a protective layer in which a porous fluororesin is a main component and the porous particles are filled with conductive particles.
Japanese Patent Laid-Open No. 02-199163 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-266312

しかしながら、特許文献1及び2に記載の提案では、導電性弾性層の形成後、外周に半導電性高分子組成物の形成や導電性粒子を添加した保護層の形成等を必要とし、製造工程が複雑であった。   However, in the proposals described in Patent Documents 1 and 2, after the formation of the conductive elastic layer, it is necessary to form a semiconductive polymer composition on the outer periphery, a protective layer to which conductive particles are added, and the like. Was complicated.

そこで本発明の目的は、より簡便な製造工程で、導電性ローラを被帯電体と当接させて使用する場合に発生する画像不良を低減できる導電性ローラ、これを用いた電子写真装置及びプロセスカートリッジを提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive roller that can reduce image defects that occur when the conductive roller is used in contact with a member to be charged by a simpler manufacturing process, and an electrophotographic apparatus and process using the same. It is to provide a cartridge.

本発明は、導電性支持体上に、少なくとも導電性粒子を含む導電性弾性層を有する導電性ローラにおいて、
導電性弾性層をローラ軸方向に対して8分割した際(本発明では、導電性弾性層が帯電される領域を8分割するものとする)、
その両端部の電気抵抗の相加平均を端部の電気抵抗Re、その中央部2点の相加平均を中央部の電気抵抗Rcとし、
印加電圧が50V及び500Vのときの該端部の電気抵抗及び該中央部の電気抵抗をRe(50V)、Rc(50V)及びRe(500V)、Rc(500V)とし、
印加電圧が200Vときの軸方向全長の電気抵抗をR(200V)とするとき、
0.1<log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]≦0.9かつ
1.0≦log(Re(50V)/Re(500V))≦2.2かつ
1.7≦log(Rc(50V)/Rc(500V))を満たし、
さらに10Ω≦R(200V)≦10Ωを満たす
ことを特徴とする導電性ローラを提供する。
The present invention relates to a conductive roller having a conductive elastic layer containing at least conductive particles on a conductive support.
When the conductive elastic layer is divided into eight in the roller axial direction (in the present invention, the region where the conductive elastic layer is charged is divided into eight),
The arithmetic average of the electric resistances at both ends is the electric resistance Re at the end, and the arithmetic average of the two central points is the electric resistance Rc at the center.
When the applied voltage is 50 V and 500 V, the electrical resistance of the end and the electrical resistance of the center are Re (50 V), Rc (50 V), Re (500 V), Rc (500 V),
When the electric resistance of the entire axial direction when the applied voltage is 200 V is R (200 V),
0.1 <log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] ≦ 0.9 and 1.0 ≦ log (Re (50V) / Re (500V)) ≦ 2.2 and 1.7 ≦ log (Rc (50 V) / Rc (500 V))
Furthermore, a conductive roller characterized by satisfying 10 4 Ω ≦ R (200 V) ≦ 10 6 Ω is provided.

また本発明は、上記導電性ローラを用いた電子写真装置及びプロセスカートリッジを提供する。   The present invention also provides an electrophotographic apparatus and a process cartridge using the conductive roller.

さらに本発明は、上記導電性ローラの製造方法を提供する。   Furthermore, this invention provides the manufacturing method of the said electroconductive roller.

導電性ローラの両端部の電圧依存性を中央部の電圧依存性よりも小さくすることで、導電性ローラを被帯電体と当接させて使用する場合に画像不良の発生を低減することができる。   By making the voltage dependency at both ends of the conductive roller smaller than the voltage dependency at the center, the occurrence of image defects can be reduced when the conductive roller is used in contact with the member to be charged. .

また、導電性弾性層の外周に電気特性を制御するための層を設けなくても良いため、本発明の導電性ローラは従来技術より簡便な製造工程により、得ることができる。   Moreover, since it is not necessary to provide the layer for controlling an electrical property in the outer periphery of a conductive elastic layer, the conductive roller of this invention can be obtained with a manufacturing process simpler than the prior art.

以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明者らは、少なくとも導電性粒子を含む導電性弾性層を有する導電性ローラにおいて、
導電性弾性層の端部の電気抵抗Re、
中央部の電気抵抗Rc、
軸方向全長の電気抵抗R(200V)
を、以下の条件とすることで、当接跡の発生及びピンホールリークによる画像不良を低減できる導電性ローラを提供できるということを見出し、本発明に至った。
In the conductive roller having a conductive elastic layer containing at least conductive particles,
Electrical resistance Re at the end of the conductive elastic layer,
Electric resistance Rc at the center,
Axial length of electrical resistance R (200V)
The following conditions have been found, and the present inventors have found that a conductive roller capable of reducing image defects due to the occurrence of contact marks and pinhole leakage can be provided.

当接跡の発生を低減する条件は、0.1<log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]≦0.9かつ1.0≦log(Re(50V)/Re(500V))≦2.2かつR(200V)≦10Ωである。 The conditions for reducing the occurrence of contact marks are 0.1 <log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] ≦ 0.9 and 1.0 ≦ log. (Re (50V) / Re (500V)) ≦ 2.2 and R (200V) ≦ 10 6 Ω.

ピンホールリークによる画像不良を低減する条件は、1.7≦log(Rc(50V)/Rc(500V))かつ10Ω≦R(200V)である。 Conditions for reducing image defects due to pinhole leakage are 1.7 ≦ log (Rc (50 V) / Rc (500 V)) and 10 4 Ω ≦ R (200 V).

本発明の導電性ローラの構造及び形態を例示すれば、図1に示したように、導電性弾性層12を導電性支持体11の外周に形成し、その最表面に、表面処理13を施した導電性ローラを例示することができる。   To illustrate the structure and form of the conductive roller of the present invention, as shown in FIG. 1, the conductive elastic layer 12 is formed on the outer periphery of the conductive support 11, and surface treatment 13 is applied to the outermost surface. An example of such a conductive roller can be given.

上記導電性支持体としては、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム及びニッケル等の金属材料の円柱を用いることができる。さらにこれらの金属表面に良導電性を失わない範囲で、防錆性や耐傷性の付与を目的としてメッキ処理を施しても良い。また、良導電性を失わない範囲で、導電性弾性層との接着を目的とした厚さ1μm以上20μm以下の接着剤を塗布しても良い。   As the conductive support, a cylinder made of a metal material such as iron, copper, stainless steel, aluminum, and nickel can be used. Furthermore, plating treatment may be performed on these metal surfaces for the purpose of imparting rust prevention and scratch resistance as long as good conductivity is not lost. Moreover, you may apply | coat the adhesive agent of thickness 1 micrometer or more and 20 micrometers or less for the purpose of adhesion | attachment with a conductive elastic layer in the range which does not lose good electroconductivity.

上記導電性弾性層は、従来から導電性ローラの導電性弾性層として用いられているゴムや熱可塑性エラストマー等で形成することができる。   The conductive elastic layer can be formed of rubber, thermoplastic elastomer, or the like conventionally used as a conductive elastic layer of a conductive roller.

ゴムとしては、
ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム
等を含むゴム組成物が好適に用いられる。
As rubber,
A rubber composition containing polyurethane rubber, silicone rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, polynorbornene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber, epichlorohydrin rubber or the like is preferably used.

熱可塑性エラストマーとしては、その種類としては特に制限はなく、汎用のスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマーなどから選ばれる1種あるいは複数種の熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性エラストマー組成物を好適に用いることができる。   The type of the thermoplastic elastomer is not particularly limited, and a thermoplastic elastomer composition containing one or more types of thermoplastic elastomers selected from general-purpose styrene elastomers and olefin elastomers is preferably used. it can.

本発明を実施するにあたり、当接跡の原因となる当接部の凹みを小さくするため、導電性弾性層の圧縮永久ひずみが小さいことが必要である。熱可塑性エラストマー組成物にくらべ、架橋されたゴム組成物の方が一般的に圧縮永久ひずみが小さい。したがって、熱可塑性エラストマーとしては架橋されたゴム組成物好ましい。   In practicing the present invention, it is necessary that the compression set of the conductive elastic layer is small in order to reduce the dent of the contact portion that causes the contact mark. Compared to thermoplastic elastomer compositions, crosslinked rubber compositions generally have a lower compression set. Therefore, a crosslinked rubber composition is preferred as the thermoplastic elastomer.

本発明に該当する導電性弾性層は、後述の測定方法で10〜10Ωの電気抵抗を有することが必要である。そのような導電性弾性層を形成するために、ゴムや熱可塑性エラストマー等の導電性エラストマーを用いる。導電性エラストマーの導電機構としては、イオン導電機構と電子導電機構の二つに大別される。 The conductive elastic layer corresponding to the present invention needs to have an electric resistance of 10 4 to 10 6 Ω by a measurement method described later. In order to form such a conductive elastic layer, a conductive elastomer such as rubber or thermoplastic elastomer is used. The conductive mechanism of the conductive elastomer is roughly classified into an ion conductive mechanism and an electronic conductive mechanism.

イオン導電機構の導電性エラストマーは、
エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
に代表される極性エラストマーとその極性エラストマーの中で電離し、かつそのイオンの移動度が高いイオン導電剤からなるものが一般的である。しかし、イオン導電機構の導電性エラストマーは、電気抵抗の環境依存性が大きく、イオンが移行することによって導電性が発現するという機構上の問題で、当接跡の原因となるブリード・ブルームを起こしやすい。
The conductive elastomer of the ion conduction mechanism is
In general, a polar elastomer represented by epichlorohydrin rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber and an ion conductive agent that is ionized in the polar elastomer and has high ion mobility. However, the conductive elastomer of the ion conduction mechanism is highly dependent on the environment of the electrical resistance, and due to the mechanical problem that the conductivity develops due to the migration of ions, it causes bleed bloom that causes contact marks. Cheap.

それに対し、電子導電機構による導電性エラストマーは、エラストマー中に導電性粒子として、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、金属微粉末、金属酸化物等を分散し、複合したものが一般的である。電子導電機構の導電性性エラストマーは、イオン導電機構の導電性エラストマーに比べ、電気抵抗の温湿度依存性が小さい、ブリードやブルームが少ない、安価であるなどの長所がある。   On the other hand, conductive elastomers based on an electronic conduction mechanism are generally composites in which carbon black, carbon fiber, graphite, fine metal powder, metal oxide, and the like are dispersed as conductive particles in the elastomer. The conductive elastomer of the electronic conduction mechanism has advantages such as less electrical resistance dependency on temperature and humidity, less bleed and bloom, and lower cost compared to the conductive elastomer of the ion conduction mechanism.

本発明の導電性ローラは、被帯電体と当接させて、長期間使用せずに放置しても、当接部が画像不良として表れることを低減する必要があるので、ブリードやブルームの少ない電子導電機構の導電性エラストマーが好ましい。   Since the conductive roller of the present invention needs to reduce the appearance of the contact portion appearing as an image defect even if the conductive roller is in contact with the member to be charged and left unused for a long period of time, there is little bleed and bloom. Conductive elastomers with electronic conduction mechanisms are preferred.

さらに、本発明においては、電子導電機構による導電性エラストマーが、分散複合系材料であることを利用して、所望の電気特性を得ている。電子導電性機構による導電性エラストマーは、導電性粒子の充填量だけではなく分散状態によっても大きく物理的性質が変化することが知られている。導電性弾性層中の導電性粒子の分散状態は、加工時に掛かるせん断や加熱などの力学的エネルギーや熱エネルギーによって変化し、このときに電気抵抗が変化していく。この電気抵抗の変化は、次の2つのメカニズムによるものであると解釈される。   Furthermore, in the present invention, desired electrical characteristics are obtained by utilizing the fact that the conductive elastomer by the electronic conductive mechanism is a dispersed composite material. It is known that the physical properties of a conductive elastomer based on an electronic conductive mechanism vary greatly depending not only on the filling amount of conductive particles but also on the dispersion state. The dispersion state of the conductive particles in the conductive elastic layer changes depending on mechanical energy such as shearing or heating applied during processing or heat energy, and the electric resistance changes at this time. This change in electrical resistance is interpreted to be due to the following two mechanisms.

1つ目は、導電性粒子の凝集(主にアグロメレート)がほぐれていき、そのために導電経路が分断され、電気抵抗が上昇するというメカニズムである。   The first is a mechanism in which the agglomeration (mainly agglomerate) of the conductive particles is loosened, the conductive path is broken, and the electrical resistance is increased.

2つ目は熱等を加えると導電性粒子の凝集する反応速度が大きくなり、導電性粒子の凝集が進む。導電性粒子が凝集することで導電経路が形成され、電気抵抗が低下するというメカニズムである。   Second, when heat or the like is applied, the reaction rate at which the conductive particles agglomerate increases, and the aggregation of the conductive particles proceeds. This is a mechanism in which the conductive particles are aggregated to form a conductive path and the electric resistance is lowered.

また、導電性粒子を含む導電性エラストマーが押出し機や射出成型機の流路を通った場合には、導電性粒子が偏在する。押出し機や射出成型機などにおいて導電性エラストマーの流路となる管内の流速分布は、管壁近くで最も遅くなる。このときに分子量の小さい材料は管壁に寄っていき、分子量の大きいもの及び導電性粒子などは管壁から遠ざかっていく現象が起こる。そのため、導電性エラストマー中で導電性粒子の濃度分布が生じ、濃い部分では電気抵抗が下がり、薄い部分では電気抵抗が上がる。   Further, when the conductive elastomer containing the conductive particles passes through the flow path of the extruder or the injection molding machine, the conductive particles are unevenly distributed. In an extruder, an injection molding machine, or the like, the flow velocity distribution in the pipe that becomes the flow path of the conductive elastomer is the slowest near the pipe wall. At this time, a material having a low molecular weight approaches the tube wall, and a material having a high molecular weight and conductive particles move away from the tube wall. Therefore, the concentration distribution of the conductive particles is generated in the conductive elastomer, and the electric resistance is lowered in the dark portion and the electric resistance is increased in the thin portion.

これらの現象を利用し、導電性ローラの径方向の導電性粒子の濃度分布、及び、軸方向の導電性粒子の分散状態を制御することで、本発明を達成することができる。   Utilizing these phenomena, the present invention can be achieved by controlling the concentration distribution of the conductive particles in the radial direction of the conductive roller and the dispersion state of the conductive particles in the axial direction.

本発明に用いる導電性粒子としては、
ケッチェンブラックEC、アセチレンブラック等の導電性カーボン;
SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン;
酸化処理を施したカラー(インク)用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト;
酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、銅、銀等の金属及び金属酸化物
等が挙げられる。
As the conductive particles used in the present invention,
Conductive carbon such as ketjen black EC, acetylene black;
Carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, MT;
Oxidized color (ink) carbon, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite;
Examples thereof include metals such as tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, copper and silver, and metal oxides.

これらの導電性粒子の充填量としては、原料ゴム、導電性粒子、及びその他配合剤の種類によって、導電性弾性層が所望の電気抵抗を有するものとなるように、適宜選択することができる。例えば、ポリマー100質量部に対して、0.5質量部以上100質量部以下、好ましくは2質量部以上50質量部以下などとすることができる。   The filling amount of these conductive particles can be appropriately selected depending on the types of raw rubber, conductive particles, and other compounding agents so that the conductive elastic layer has a desired electric resistance. For example, it can be 0.5 to 100 parts by mass, preferably 2 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer.

これらのゴムの弾性層組成物には、本発明の導電性ローラの低圧縮永久歪み性、低ブリード性、半導電性等の特性を失わない範囲で、ゴムの配合剤として一般的に用いられる、
加工助剤、架橋剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、充填剤、分散剤、発泡剤、滑剤、老化防止剤、オゾン劣化防止剤、酸化防止剤、導電剤
等を適宜添加することができる。
These rubber elastic layer compositions are generally used as a rubber compounding agent as long as the properties of the conductive roller of the present invention, such as low compression set, low bleeding, and semiconductivity, are not lost. ,
Processing aids, crosslinking agents, crosslinking accelerators, crosslinking accelerators, crosslinking retarders, fillers, dispersants, foaming agents, lubricants, anti-aging agents, antiozonants, antioxidants, conductive agents, etc. are added as appropriate can do.

これらの原料ゴムと配合剤の混練方法としては、バンバリーミキサーやインターミックスや加圧式ニーダーといった密閉型混練機を使用した方法や、オープンロールのような開放型の混練機を使用した方法などを例示することができる。   Examples of the kneading method of these raw rubber and compounding agent include a method using a closed kneader such as a Banbury mixer, an intermix or a pressure kneader, or a method using an open kneader such as an open roll. can do.

このようにしてできた未加硫ゴム組成物の成形方法としては未加硫ゴム組成物を導電性支持体と一体に押出して弾性層ローラを成形する押出成形が好ましい。   As a method for molding the unvulcanized rubber composition thus formed, extrusion molding in which the elastic layer roller is molded by extruding the unvulcanized rubber composition integrally with the conductive support is preferable.

ここで、図2は本発明に用いる押出機2の模式図を示す。押出機はクロスヘッド21を備える。クロスヘッドは導電性支持体送りローラ22によって送られた導電性支持体23を押出スクリュー24に垂直な方向から挿入でき、導電性支持体と同時に円筒状の混練物を一体に押出す事ができる。導電性支持体の周囲に円筒状の未加硫ゴム組成物を成形した後に、端部を切断・除去処理25を行い、8.7mmの円筒状の未加硫ゴムローラ26とした。   Here, FIG. 2 shows a schematic diagram of the extruder 2 used in the present invention. The extruder includes a crosshead 21. The crosshead can insert the conductive support 23 fed by the conductive support feed roller 22 from a direction perpendicular to the extrusion screw 24, and can simultaneously extrude the cylindrical kneaded material simultaneously with the conductive support. . After the cylindrical unvulcanized rubber composition was molded around the conductive support, the end was cut and removed 25 to obtain an 8.7 mm cylindrical unvulcanized rubber roller 26.

この未加硫ゴムローラの径方向の断面を現した模式図が図3である。このように断面を見ると導電性粒子の存在量は分布を持っており、導電性支持体近傍及び、表面近傍において、導電性粒子の濃度が薄くなっている。これは、押出機内の混練物の流速分布によって起こる現象であると推定される。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a radial cross section of the unvulcanized rubber roller. Thus, when the cross section is seen, the abundance of the conductive particles has a distribution, and the concentration of the conductive particles is thin in the vicinity of the conductive support and in the vicinity of the surface. This is presumed to be a phenomenon caused by the flow velocity distribution of the kneaded material in the extruder.

通常、ある管内を進む流体の流速は、管壁近くでもっとも遅くなる。このときに分子量の小さい材料は管壁に寄って行き、分子量の大きいもの及び導電性粒子は管壁から遠ざかって行く。そのため、導電性粒子の濃度分布が生じる。この濃度分布は、混練物の導電性粒子や粘度特性を変えることで制御することができる。   Normally, the flow velocity of fluid traveling in a certain pipe is the slowest near the pipe wall. At this time, a material having a low molecular weight approaches the tube wall, and a material having a high molecular weight and conductive particles move away from the tube wall. Therefore, the concentration distribution of the conductive particles is generated. This concentration distribution can be controlled by changing the conductive particles and viscosity characteristics of the kneaded product.

また、この濃度分布は、導電性弾性層の電気抵抗の電圧依存性とも密接に関連している。濃度分布が小さい場合には、導電性粒子間の距離が径方向で均一でありその場合には、電気抵抗の電圧依存性は小さくなる。それに対し、濃度分布が大きい場合には、導電性粒子間の距離が導電性支持体近傍や表面近傍では長くなり、中心部では近くなるので、電気抵抗の電圧依存性が大きくなる。   This concentration distribution is also closely related to the voltage dependence of the electrical resistance of the conductive elastic layer. When the concentration distribution is small, the distance between the conductive particles is uniform in the radial direction, and in this case, the voltage dependency of the electrical resistance is small. On the other hand, when the concentration distribution is large, the distance between the conductive particles becomes long near the conductive support or near the surface, and close at the center, so that the voltage dependency of the electrical resistance becomes large.

ピンホールリークは、この電気抵抗の電圧依存性が大きいほど起こりにくいことが検討の結果明らかになった。   As a result of examination, it has been clarified that pinhole leakage is less likely to occur as the voltage dependency of the electrical resistance increases.

その理由は、電圧依存性が大きい場合には、径方向に導電性粒子の濃度分布が大きくなり、その濃度の薄い部分では体積抵抗が高くなる。そのため保護層を設けたときと同じように被帯電体上のピンホールに過剰の電荷が流れ込むことが抑制されていると推察される。   The reason for this is that when the voltage dependency is large, the concentration distribution of the conductive particles increases in the radial direction, and the volume resistance increases at the portion where the concentration is low. For this reason, it is presumed that excessive charges are prevented from flowing into the pinholes on the member to be charged in the same manner as when the protective layer is provided.

本発明では、導電性ローラの軸方向全長の電気抵抗を10Ω以上、かつ、ローラ中央部の電圧依存性log(Rc(50V)/Rc(500V))を1.7以上、より好ましくは2.2以上と高抵抗化することで、ピンホールリークを低減することができる。 In the present invention, the electrical resistance of the entire length of the conductive roller in the axial direction is 10 4 Ω or more, and the voltage dependency log (Rc (50 V) / Rc (500 V)) at the center of the roller is 1.7 or more, more preferably By increasing the resistance to 2.2 or higher, pinhole leakage can be reduced.

なお、ピンホールリーク低減の観点からは、ローラ中央部の電圧依存性は大きい方が好ましいが、帯電能の観点からは、電圧依存性が大きすぎる、即ち表面近傍の電気抵抗が大きすぎると帯電能が低下するため好ましくない。よって、ローラ中央部の電圧依存性は、log(Rc(50V)/Rc(500V))≦5.0であることが好ましく、またlog(Rc(50V)/Rc(500V))≦3.0であることがさらに好ましい。   From the viewpoint of reducing pinhole leakage, it is preferable that the voltage dependency at the center of the roller is large. However, from the viewpoint of charging ability, the voltage dependency is too large, that is, if the electrical resistance near the surface is too large, This is not preferable because the performance decreases. Therefore, the voltage dependency of the roller center is preferably log (Rc (50V) / Rc (500V)) ≦ 5.0, and log (Rc (50V) / Rc (500V)) ≦ 3.0. More preferably.

上記未加硫ゴムローラの加硫方法として、型加硫、加硫缶加硫、連続加硫、遠・近赤外線加硫、誘導加熱加硫等の方法を挙げることができる。   Examples of the vulcanization method for the unvulcanized rubber roller include mold vulcanization, vulcanization can vulcanization, continuous vulcanization, far / near infrared vulcanization, and induction heating vulcanization.

また、上記加硫後に所望のローラ形状、ローラ表面粗さにするために、砥石により研削することが好ましい。   In order to obtain a desired roller shape and roller surface roughness after vulcanization, it is preferable to grind with a grindstone.

一般的に、ローラ形状の弾性層を研削する方法は、トラバース方式という研削方法がとられている。この方式は短い砥石をローラに準じて移動させることにより、ローラを研削するものである。それに対して、幅広研削方式という研削方法も存在する。この方式は、文字通り幅の広い砥石、即ち、ローラ長さよりも広いの幅の砥石を用い、それを押し当てることにより、僅かな時間でローラ研削ができるという方式である。作業の効率化等を考慮すると、幅広研削方式がより好ましいといえる。   Generally, a grinding method called a traverse method is used as a method of grinding a roller-shaped elastic layer. This system grinds a roller by moving a short grindstone according to the roller. On the other hand, there is a grinding method called a wide grinding method. This method is a method in which roller grinding can be performed in a short time by literally using a grindstone having a wide width, that is, a grindstone having a width wider than the roller length. In consideration of work efficiency and the like, it can be said that the wide grinding method is more preferable.

幅広研削方式の円筒研削機である構成を図4(1)もって説明する。主軸台ユニット401はコレットチャック403とコレットチャックを支える主軸受け部402と主軸に動力を伝えるプーリ及びベルト404とプーリを駆動回転させるワーク回転用モータ405によって構成される。芯押台ユニット406は芯押軸センタ408と芯押軸受け部407と芯押台ユニットの前後進をするためのリニアガイドからなる図示されてない芯押台スライド部と芯押台ユニットの前後進の駆動部であるシリンダ409によって構成される。また、研削砥石の回転軸に直交する位置で芯押台スライド部に取り付けられているダイヤモンドドレッサー410から構成されている。   A configuration which is a wide grinding cylindrical grinder will be described with reference to FIG. The headstock unit 401 includes a collet chuck 403, a main bearing 402 that supports the collet chuck, a pulley that transmits power to the main shaft, a belt 404, and a work rotation motor 405 that drives and rotates the pulley. The tailstock unit 406 includes a tailstock slide section (not shown) and a forward / backward movement of the tailstock unit, each of which includes a centerstock shaft center 408, a centering bearing portion 407, and a linear guide for moving the tailstock unit forward and backward. It is comprised by the cylinder 409 which is a drive part. Moreover, it is comprised from the diamond dresser 410 attached to the tailstock slide part in the position orthogonal to the rotating shaft of a grinding wheel.

スイベルテーブル411は、主軸台を介して主軸台ユニット401、芯押台を介して芯押台ユニット406がそれぞれ取り付けられている。主軸台ユニット401の一部である主軸受け部402は主軸台に取り付けてあり駆動回転が可能な主軸を保持している。また、主軸受け部402と対向配置し芯押台ユニットの一部である芯押軸受け部407は芯押台に取り付けてあり従動回転が可能な図示されてない芯押軸を保持している。さらに芯押軸の中心軸と主軸の中心軸を合致させている。   The swivel table 411 is mounted with a headstock unit 401 via a headstock and a tailstock unit 406 via a tailstock. A main bearing 402, which is a part of the main spindle unit 401, is attached to the main spindle and holds a main spindle that can be driven and rotated. Further, a core press bearing portion 407 that is disposed to face the main bearing portion 402 and is a part of the core press base unit is attached to the core press stand and holds a core press shaft (not shown) that can be driven to rotate. Further, the center axis of the core pressing shaft is matched with the center axis of the main shaft.

未研削の加硫ゴムローラ412の導電性支持体端部402aはコレットチャック403により保持され、もう一方の導電性支持体端部412bは芯押軸センタ408が加硫ゴムローラ412側に前進することにより圧接保持される。圧接保持された未研削の加硫ゴムローラ412はワーク回転用モータ405が駆動するとプーリ、ベルト404及び主軸受け部402を介して未研削の加硫ゴムローラ412を駆動回転させる構成である。   The conductive support end portion 402a of the unground vulcanized rubber roller 412 is held by the collet chuck 403, and the other conductive support end portion 412b is moved by the core pushing shaft center 408 moving forward to the vulcanized rubber roller 412 side. Press contact is maintained. The unground vulcanized rubber roller 412 held in pressure contact is configured to drive and rotate the unground vulcanized rubber roller 412 via the pulley, the belt 404 and the main bearing portion 402 when the work rotation motor 405 is driven.

また芯押台ユニット406の芯押軸受け部407にダイヤモンドドレッサー410が研削砥石413の研削面に対向するように取り付けてある。   Further, a diamond dresser 410 is attached to the core press bearing portion 407 of the core press base unit 406 so as to face the grinding surface of the grinding wheel 413.

次に加硫ゴムローラ412への研削砥石413の切込み構成を説明すると、受け台414上にリニアガイドを介して砥石台415が主軸の中心線あるいは芯押軸の中心線に対して直交する方向に前後進できるように配置されている。そして砥石台415は図示されてないボールネジで受け台414に連結され、ボールネジと直結の切込み用モータ416からの駆動でB方向に前後進する。さらに受け台414はスラスト移動台417上に固定され、スラスト移動台417は図示されてないベース本体上のリニアガイド418を介して砥石台415の移動方向B対して直交する方向Cに前後進できるように配置されている。そしてスラスト移動台417は図示されてないボールネジを介して直結のスラスト移動用モータ419からの駆動でC方向に前後進する。   Next, the cutting configuration of the grinding wheel 413 to the vulcanized rubber roller 412 will be described. The grinding wheel base 415 is placed on the receiving base 414 in a direction orthogonal to the center line of the main shaft or the center line of the centering shaft via a linear guide. It is arranged so that it can move forward and backward. The grindstone table 415 is connected to the receiving table 414 by a ball screw (not shown), and moves forward and backward in the B direction by driving from a cutting motor 416 directly connected to the ball screw. Further, the receiving table 414 is fixed on the thrust moving table 417, and the thrust moving table 417 can move back and forth in a direction C orthogonal to the moving direction B of the grindstone table 415 via a linear guide 418 on a base body (not shown). Are arranged as follows. The thrust moving base 417 moves forward and backward in the C direction by driving from a directly connected thrust moving motor 419 via a ball screw (not shown).

逆クラウンの形状の研削砥石413は、砥石軸受け部420、ベルト421、プーリを介して砥石用モータ422により駆動回転させることができる。この研削砥石413、砥石軸受け部420、砥石用モータ422は、砥石台415上に取り付けられている。   The grinding wheel 413 having a reverse crown shape can be driven and rotated by a grinding wheel motor 422 via a grinding wheel bearing 420, a belt 421, and a pulley. The grinding wheel 413, the grinding wheel bearing portion 420, and the grinding wheel motor 422 are mounted on a grinding wheel base 415.

コレットチャック403と芯押軸センタ408により圧接保持された該加硫ゴムローラ412の回転中心に対して、砥石台415の研削砥石413の回転中心を平行に配置してある。この研削砥石413の回転中心と該加硫ゴムローラ412の回転中心が平行に保たれたまま、回転中心対して直交する方向に移動可能な構成である。   The rotational center of the grinding wheel 413 of the grinding wheel base 415 is arranged in parallel to the rotational center of the vulcanized rubber roller 412 held in pressure contact with the collet chuck 403 and the core pushing shaft center 408. The rotation center of the grinding wheel 413 and the rotation center of the vulcanized rubber roller 412 are configured to be movable in a direction perpendicular to the rotation center while being kept parallel.

この構成により該加硫ゴムローラ412への研削砥石413の所望の切込みが設定でき加硫ゴムローラ412の外径形状、表面性を適宜決められる幅広研削方式の円筒研削機として用いることができる。   With this configuration, a desired cutting of the grinding wheel 413 to the vulcanized rubber roller 412 can be set, and the vulcanized rubber roller 412 can be used as a wide grinding cylindrical grinder capable of appropriately determining the outer diameter shape and surface property.

また、回転駆動させた研削砥石413に対し、ダイヤモンドドレッサー410を、研削砥石413の回転軸に対してスラスト方向に平行移動させながら、所望の切込みを与えて研削砥石413の研削表面をドレッシングすることができる。   Further, the grinding surface of the grinding wheel 413 is dressed by giving a desired cut while the diamond dresser 410 is translated in the thrust direction with respect to the rotational axis of the grinding wheel 413 with respect to the grinding wheel 413 that is driven to rotate. Can do.

ところで、ローラ形状である導電性ローラは、その両端部の導電性支持体部位を回転可能に支持し、被帯電体と接触させて、被帯電体の回転と従動駆動する方法が一般的になっている。この方法で導電性ローラを駆動する場合には、ローラにギアなどの強制駆動用の部品をつける必要が無いために、安価であるという利点がある。このとき被帯電体との均一密着性を確保するために、導電性弾性層を研削によって中央部を一番太く、両端部にいくほど細くなる形状、いわゆるクラウン形状に形成することが好ましい。   By the way, for a conductive roller having a roller shape, a method in which the conductive support portions at both ends thereof are rotatably supported and brought into contact with the charged body to rotate and follow the driven body has become common. ing. When the conductive roller is driven by this method, there is an advantage that the roller is inexpensive because it is not necessary to attach a force driving part such as a gear to the roller. At this time, in order to ensure uniform adhesion with the member to be charged, it is preferable to form the conductive elastic layer in a so-called crown shape by grinding so that the central portion is thickest and narrows toward both ends.

軸方向で太さの変わらない円筒形状の場合に、ローラの両端部を支持して円筒状の被帯電体に当接する場合、中央部の押圧力が小さく、両端部ほど大きくなる。そのため、中央部と両端部に対応する画像に濃度ムラがおこる。上記クラウン形状はこれを低減するために形成される。   In the case of a cylindrical shape whose thickness does not change in the axial direction, when both ends of the roller are supported and brought into contact with the cylindrical body to be charged, the pressing force at the central portion is small, and the both end portions are large. Therefore, density unevenness occurs in images corresponding to the center and both ends. The crown shape is formed to reduce this.

本発明で用いる、幅広研削砥石の形状を図4(2)に示す。もし、この研削砥石の形状がそのまま導電性弾性層に転写されてしまうと、被帯電体と当接したときに、導電性弾性層の両端部の当接圧力が弱くなる、さらには、接触しなくなる場合もある。しかし、本発明では研削砥石の送り速度、つまり、導電性弾性層の研削速度を一定以上速くして、導電性支持体を含む加硫ゴムローラを砥石と逆方向に撓ませながら研削する。その結果、砥石の形状と加硫ゴムローラの撓む形状を合成した形状が導電性弾性層の形状になる。   The shape of the wide grinding wheel used in the present invention is shown in FIG. If the shape of this grinding wheel is transferred to the conductive elastic layer as it is, the contact pressure at both ends of the conductive elastic layer will be weakened when it comes into contact with the object to be charged. It may disappear. However, in the present invention, the feed speed of the grinding wheel, that is, the grinding speed of the conductive elastic layer is increased to a certain level or more, and the vulcanized rubber roller including the conductive support is ground while being bent in the direction opposite to the grinding wheel. As a result, the shape of the conductive elastic layer is obtained by combining the shape of the grindstone and the shape of the vulcanized rubber roller.

このときに、砥石の中央部にくらべ両端部は曲率が大きく、かつ加硫ゴムローラの中央部が撓むために、導電性弾性層が砥石から受ける力学的エネルギーは両端部ほど大きくなる。このとき、力学的エネルギーを多く受けた両端部は、分散が進み電気抵抗の電圧依存性が中央部にくらべ小さくなる。また研削の際、導電性弾性層の硬度は高いほど導電性支持体を含む加硫ゴムローラが撓みやすいため良い。さらに、硬度が高いと外径差振れ精度の良いローラを得ることができるという効果もある。   At this time, both ends have a larger curvature than the central portion of the grindstone, and the central portion of the vulcanized rubber roller bends, so that the mechanical energy received by the conductive elastic layer from the grindstone increases toward both ends. At this time, both ends receiving a lot of mechanical energy are more dispersed and the voltage dependence of the electrical resistance becomes smaller than that of the central portion. Further, during grinding, the higher the hardness of the conductive elastic layer, the better because the vulcanized rubber roller including the conductive support is more easily bent. Further, when the hardness is high, there is an effect that a roller having a good outer diameter difference deflection accuracy can be obtained.

しかし、あまりにも硬度の大きいローラになると、帯電ローラと感光体とのニップが十分に確保できなくなり、帯電不良を生じる場合がある。硬度及び加硫ゴムローラの撓み易さを表す指標を検討した結果、引張試験(JIS K6251−1993)における破断応力が良い相関を示すことが明らかになった。   However, if the roller is too hard, a sufficient nip between the charging roller and the photoreceptor cannot be secured, and charging failure may occur. As a result of examining the indexes representing the hardness and the ease of bending of the vulcanized rubber roller, it was found that the breaking stress in the tensile test (JIS K6251-1993) shows a good correlation.

そのため、導電性弾性層の最適な硬度は、引張試験における破断応力で、8MPa以上24MPa以下が好ましく、12MPa以上18MPa以下がさらに好ましい。   Therefore, the optimum hardness of the conductive elastic layer is preferably 8 MPa or more and 24 MPa or less, and more preferably 12 MPa or more and 18 MPa or less as a breaking stress in a tensile test.

研削機について加硫ゴムローラの撓み方に影響を及ぼす因子としては、砥石の外径、砥石に用いている研削剤の大きさや砥石の気泡率、砥石や導電性ローラの回転速度と回転方向、研削機に付いている導電性支持体のチャック部分の剛性とチャック力などがある。   Factors affecting the way the vulcanized rubber roller bends in the grinding machine include the outer diameter of the grinding wheel, the size of the abrasive used in the grinding wheel, the bubble rate of the grinding wheel, the rotational speed and direction of the grinding wheel and conductive roller, and grinding There are the rigidity and chucking force of the chuck part of the conductive support attached to the machine.

加硫ゴムローラの材質として撓み方に影響を及ぼす因子としては、導電性支持体の材質などがある。   Factors that affect the bending method as the material of the vulcanized rubber roller include the material of the conductive support.

また、DBP吸油量が大きいカーボンブラックほど、導電性粒子同士のストラクチャーが発達している傾向にあり、同様の研削条件で導電性弾性層を研削しても中央部と端部の電圧依存性の差がつきやすい。つまり、導電性弾性層の研削により、端部の電圧依存性は小さくなりやすい。逆に、電気抵抗の電圧依存性についてはDBP吸油量が大きいカーボンブラックほど大きくなる傾向にある。これはDBP吸油量が大きいほど、押出等の成形により、径方向に濃度分布ができやすいためであると推察される。そのため、DBP吸油量は40ml/100g以上300ml/100g以下の範囲であることが好ましく、80ml/100g以上150ml/100g以下の範囲であることがさらに好ましい。ここで示すDBP吸油量の値は、JIS K6217:1997に則って測定した値である。   In addition, carbon black with a larger DBP oil absorption tends to develop a structure of conductive particles, and even if the conductive elastic layer is ground under the same grinding conditions, the voltage dependence of the central portion and the end portion is increased. It is easy to make a difference. That is, the voltage dependency of the end portion tends to be reduced by grinding the conductive elastic layer. Conversely, the voltage dependence of electrical resistance tends to increase as the carbon black with a larger DBP oil absorption. This is presumably because the larger the DBP oil absorption, the easier the concentration distribution in the radial direction by molding such as extrusion. Therefore, the DBP oil absorption is preferably in the range of 40 ml / 100 g to 300 ml / 100 g, more preferably in the range of 80 ml / 100 g to 150 ml / 100 g. The DBP oil absorption value shown here is a value measured according to JIS K6217: 1997.

前述したように、押出し時に導電性弾性層における表面近傍の導電性粒子の濃度が薄くなるようにし、電気抵抗および電気抵抗の電圧依存性の大きい導電性弾性層を成形することで、ピンホールリークの発生を低減することができる。   As described above, pinhole leakage is achieved by reducing the concentration of conductive particles in the vicinity of the surface of the conductive elastic layer during extrusion and molding the conductive elastic layer that has a large voltage dependency on electrical resistance and electrical resistance. Can be reduced.

しかし、導電性弾性層の両端部の電圧依存性が大きい(即ち、導電性粒子の分散があまり進んでいない)と、当接跡が発生してしまう。その当接跡の発生を低減する目的で、導電性弾性層を研削することにより、導電性弾性層に含まれる導電性粒子に力学的エネルギーを与えて、ローラ端部の導電性粒子を集中的に分散させる。このようにして、ローラ端部の電圧依存性を小さくすることができる。   However, if the voltage dependency at both ends of the conductive elastic layer is large (that is, the dispersion of the conductive particles is not so advanced), a contact mark is generated. In order to reduce the occurrence of the contact mark, the conductive elastic layer is ground to give mechanical energy to the conductive particles contained in the conductive elastic layer, thereby concentrating the conductive particles at the end of the roller. To disperse. In this way, the voltage dependency of the roller end can be reduced.

なお、当接跡の発生する原因としては、導電性ローラからのブリード、当接部のへこみが考えられる。しかし、調査の結果、ブリードはほとんど見られず、当接跡の発生の主な原因ではないことが明らかになった。また、当接跡のへこみの深さも2〜6μmと非常に小さく、へこみの深さと当接跡の発生との相関性は低いことが明らかになった。一方、当接部の電気抵抗が高くなっていることがわかり、この当接部の電気抵抗が高いほど画像不良の程度が悪いことが明らかになった。   Note that the cause of the contact mark may be a bleed from the conductive roller or a dent in the contact part. However, as a result of the investigation, it was clarified that bleed is hardly seen and it is not the main cause of the occurrence of contact marks. Further, the depth of the dent of the contact mark is very small as 2 to 6 μm, and it was revealed that the correlation between the depth of the dent and the generation of the contact mark is low. On the other hand, it was found that the electrical resistance of the contact portion was high, and it was found that the higher the electrical resistance of the contact portion, the worse the degree of image failure.

また、当接跡は画像の主に端部に起こっている。これは端部では当接圧力が強いために電気抵抗の変化が大きいことが原因であると考えられる。よって、クラウン形状の曲率を大きくして端部の当接圧力を弱くすることを試みたが、端部の画像濃度が薄くなり、端部と中央部とで画像濃度の均一性が失われた。したがって、クラウン形状によって当接圧力を弱くすることはできなかった。   Further, the contact mark occurs mainly at the end portion of the image. This is considered to be caused by a large change in electrical resistance due to a strong contact pressure at the end. Therefore, an attempt was made to increase the curvature of the crown shape to weaken the contact pressure at the end, but the image density at the end decreased, and the uniformity of the image density at the end and the center was lost. . Therefore, the contact pressure cannot be reduced by the crown shape.

このローラ端部の当接跡の電気抵抗を測定するために、後に述べる分割抵抗測定におけるローラ軸方向端部の200Vの電気抵抗を測定し、ローラ周方向の電気抵抗波形としてグラフ化した結果が図5である。当接部が高抵抗化していることがわかる。   In order to measure the electrical resistance of the contact trace of the roller end, the electric resistance of 200V at the end in the axial direction of the roller in the divided resistance measurement described later is measured, and the result of graphing the electrical resistance waveform in the roller circumferential direction is as follows. FIG. It can be seen that the contact portion has a high resistance.

この電気抵抗波形の平均値と最大値の差をピーク高さlog(Re最大値(200V)/Re平均値(200V))とし、後に述べる導電性弾性層の端部の電圧依存性log(Re(50V)/Re(500V))との関係をプロットしたものが図6である。このように端部の電圧依存性とピーク高さが良く相関している。 The difference between the average value and the maximum value of the electric resistance waveform is the peak height log (Re maximum value (200 V) / Re average value (200 V)), and the voltage dependence log (Re FIG. 6 is a plot of the relationship with (50 V) / Re (500 V)). Thus, the voltage dependency of the end portion and the peak height are well correlated.

このことから、端部の電圧依存性が大きいほど、研削時の導電性粒子の分散は進んでいないことが、また端部の電圧依存性が小さいほど、導電性粒子の分散は進んでいることが推察される。   From this, it can be seen that the dispersion of the conductive particles during grinding is less advanced as the voltage dependency at the end is larger, and the dispersion of the conductive particles is advanced as the voltage dependency at the end is smaller. Is inferred.

本発明では、0.1<log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]≦0.9、かつ、1.0≦log(Re(50V)/Re(500V))≦2.2の範囲とすることが好ましい。   In the present invention, 0.1 <log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] ≦ 0.9 and 1.0 ≦ log (Re (50V) /Re(500V))≦2.2 is preferable.

まず、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]≦0.1となる場合が好ましくない理由は、現実的な生産方法でこの状態を得ることが難しいためである。また万が一達成した場合にも、電気抵抗が端部と中央部とで大きく異なるために端部と中央部とで画像濃度のムラが生じ画像品位が損なわれるためである。   First, the reason why log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] ≦ 0.1 is not preferable is that this state is obtained by a realistic production method. This is because it is difficult. In addition, even if it is achieved, the electrical resistance is greatly different between the end portion and the center portion, so that unevenness in image density occurs at the end portion and the center portion, and the image quality is impaired.

次に0.9<log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]となる場合が好ましくない理由は、端部における導電性粒子の分散が十分に進んでいないため、当接跡が発生しやすいからであると考えられる。   Next, the reason why 0.9 <log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] is not preferable is that the dispersion of the conductive particles at the end is sufficient. This is probably because contact marks are likely to occur.

さらに、2.2<log(Re(50V)/Re(500V))の場合は、端部の電圧依存性が高すぎる、すなわち、端部の電気抵抗が大き過ぎるため、帯電不足が生じ、当接跡が発生する。   Furthermore, when 2.2 <log (Re (50 V) / Re (500 V)), the voltage dependency at the end is too high, that is, the electrical resistance at the end is too large, resulting in insufficient charging. Scars occur.

このような観点から、0.6<log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]≦0.8の範囲とすることがより好ましい。また、1.2≦log(Re(50V)/Re(500V))≦1.8の範囲とすることがさらに好ましい。   From such a viewpoint, it is more preferable to set the range of 0.6 <log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] ≦ 0.8. Moreover, it is more preferable to set it as the range of 1.2 <= log (Re (50V) / Re (500V)) <= 1.8.

≪全長と半全長との曲率比の算出法≫
本発明では、曲率という場合にはすべて真円の曲率であり、ある3点を通る真円の半径をrとしたときに、1/rの値を曲率と定義する。
≪Calculation method of curvature ratio between full length and half length≫
In the present invention, the term “curvature” refers to the curvature of a perfect circle, and the value of 1 / r is defined as the curvature, where r is the radius of a perfect circle passing through certain three points.

砥石研削面の軸方向の両端間の距離が0/4と2/4と4/4の位置である3点の砥石の直径を測定し、その3点を通る真円の曲率をkとし、
砥石研削面の軸方向の両端間の距離が1/4と2/4と3/4の位置である3点の砥石の直径を測定し、その3点を通る真円の曲率をkとするとき、
/kの値を砥石の全長と半全長との曲率比と定義する。
Measure the diameter of the three grinding wheels whose distances between the axial ends of the grinding wheel surface are 0/4, 2/4, and 4/4, and the curvature of the perfect circle passing through these three points is k A ,
The diameters of the three grinding wheels whose distances between the axial ends of the grinding wheel grinding surface are 1/4, 2/4, and 3/4 are measured, and the curvature of the perfect circle passing through the three points is k B and when,
The value of k A / k B is defined as the curvature ratio between the full length and half length of the grindstone.

砥石の曲率比k/kが1.2未満であると、導電性弾性層の両端部の電圧依存性を小さくする効果が小さいため好ましくない。また、曲率比k/kが70.0より大きくなると、導電性弾性層の両端部の導電性弾性層が薄くなり、芯金と回転ドラム型の電子写感光体との間で放電してしまう可能性があるため好ましくない。 When the curvature ratio k A / k B of the grindstone is less than 1.2, the effect of reducing the voltage dependence at both ends of the conductive elastic layer is small, which is not preferable. When the curvature ratio k A / k B is greater than 70.0, the conductive elastic layers at both ends of the conductive elastic layer become thin, and discharge occurs between the cored bar and the rotating drum type electrophotographic photosensitive member. This is not preferable because it may be

このような観点から、砥石の曲率比k/kは、1.2以上70.0以下ならば好ましく、5.0以上20.0以下ならばさらに好ましい。 From such a viewpoint, the curvature ratio k A / k B of the grindstone is preferably 1.2 or more and 70.0 or less, and more preferably 5.0 or more and 20.0 or less.

導電性弾性層の軸方向における帯電領域の両端間の距離が0/4と2/4と4/4の位置である3点の導電性弾性層の直径を測定し、その3点を通る真円の曲率をKとし、
導電性弾性層の軸方向の両端間の距離が1/4と2/4と3/4の位置である3点の導電性弾性層の直径を測定し、その3点を通る真円の曲率をKとするとき、
/Kの値を導電性弾性層の全長と半全長との曲率比と定義する。
The diameters of the three conductive elastic layers at which the distance between both ends of the charged region in the axial direction of the conductive elastic layer is 0/4, 2/4, and 4/4 are measured, and the true value passing through the three points is measured. the curvature of the circle and K a,
Measure the diameter of the conductive elastic layer at three points where the distance between the axial ends of the conductive elastic layer is 1/4, 2/4 and 3/4, and the curvature of the perfect circle passing through the three points when is referred to as K B,
The value of K A / K B is defined as the curvature ratio between the full length and half length of the conductive elastic layer.

導電性弾性層の曲率比K/Kは、導電性ローラを被帯電体と当接させたときに、導電性弾性層の両端部の当接圧力が強すぎず、弱すぎない範囲が良い。 Curvature ratio of the conductive elastic layer K A / K B is a conductive roller when brought into contact with the member to be charged, the contact pressure at both ends of the conductive elastic layer is not too strong, the range not too weak good.

曲率比K/Kを0.8未満とすると当接圧力が弱すぎるため、導電性弾性層の両端部において適切に帯電させにくくなると考えられる。また、曲率比K/Kを1.2より大きくすると当接圧力が強すぎるため、導電性ローラからのブリード、当接部のへこみが発生しやすくなると推察される。これらはいずれも当接跡の原因となる。検討の結果、導電性弾性層の形状は真円の円弧に近いほど良いことが分かった。 If the curvature ratio K A / K B is less than 0.8, the contact pressure is too weak, and it is considered that it is difficult to appropriately charge both ends of the conductive elastic layer. Further, if the curvature ratio K A / K B is greater than 1.2, the contact pressure is too strong, and it is assumed that bleeding from the conductive roller and dent of the contact portion are likely to occur. All of these cause contact marks. As a result of examination, it was found that the shape of the conductive elastic layer is better as it is closer to a perfect circular arc.

したがって導電性弾性層の曲率比K/Kは、0.8以上1.2以下とするのが好ましく、0.9以上1.1以下とするのがさらに好ましい。 Thus the curvature ratio K A / K B of the conductive elastic layer is preferably from 0.8 to 1.2, further preferably 0.9 to 1.1.

導電性弾性層表面に塗膜を形成する方法としては、ディッピング塗工、スプレー塗工、リング塗工(特開2005−321749号公報に開示されている)、刷毛塗工などの方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。塗布液は、導電性弾性層の軸方向の電圧依存性や電気抵抗に影響を与えないものが好ましい。よって、導電性ローラの塗膜に導電性制御のために一般的に用いられている、カーボンブラック、金属、金属酸化物等の微粒子は添加されていないほうが好ましい。   Examples of the method for forming a coating film on the surface of the conductive elastic layer include dipping coating, spray coating, ring coating (disclosed in JP-A-2005-321749), brush coating, and the like. However, it is not limited to these. The coating solution is preferably one that does not affect the voltage dependency in the axial direction of the conductive elastic layer or the electrical resistance. Therefore, it is preferable that fine particles such as carbon black, metal, metal oxide and the like generally used for conductivity control are not added to the coating film of the conductive roller.

また、塗布液が低粘度であるほど塗膜の膜厚が薄くなり電気特性への寄与が小さくなるため好ましい。そのため、適宜溶媒で希釈して、塗布液を低粘度化することが好ましい。このときに塗布液の粘度は、B型粘度計における測定値で、2.0mPa・s以下であることがさらに好ましい。   Moreover, the lower the viscosity of the coating solution, the smaller the coating film thickness and the smaller the contribution to electrical characteristics, which is preferable. Therefore, it is preferable to reduce the viscosity of the coating liquid by appropriately diluting with a solvent. At this time, the viscosity of the coating solution is more preferably 2.0 mPa · s or less as measured by a B-type viscometer.

また、塗布量を調節して、溶媒が揮発した後の膜厚で1.00μm以下0.01μm以上であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that it is 1.00 micrometer or less and 0.01 micrometer or more by the film thickness after adjusting a coating quantity and volatilizing a solvent.

塗布液のバインダーの系統としては、シリコーン系、フッ素系、ウレタン系、アクリル系、ウレタン変性アクリル系、シリコーン変性ウレタン系などの塗布液が用いられる。   As the binder system of the coating liquid, a coating liquid such as silicone, fluorine, urethane, acrylic, urethane-modified acrylic, and silicone-modified urethane is used.

上記のような、塗布液として、エポキシ基とカチオン重合性の触媒を含む有機無機ハイブリッドゾルが好適に用いられる。この塗布液は、紫外線によってカチオン重合性触媒が活性化され、塗膜に含まれるエポキシ基を開環させ、架橋させる。こうしてできた有機無機ハイブリッドゲル膜は、導電性弾性層の変形に追従する柔軟さを有し、非常に薄い膜であっても耐摩耗性が良い。そのため導電性弾性層に1μm以下という薄膜を形成するだけでも、実用上の耐久性を有し、導電性弾性層の電気特性を維持することができる。   As the coating solution as described above, an organic-inorganic hybrid sol containing an epoxy group and a cationically polymerizable catalyst is preferably used. In this coating solution, the cationically polymerizable catalyst is activated by ultraviolet rays, and the epoxy groups contained in the coating film are opened and crosslinked. The organic-inorganic hybrid gel film thus formed has flexibility to follow the deformation of the conductive elastic layer and has good wear resistance even if it is a very thin film. Therefore, even if a thin film having a thickness of 1 μm or less is formed on the conductive elastic layer, it has practical durability and can maintain the electrical characteristics of the conductive elastic layer.

上記有機無機ハイブリッドゾルは、所謂ゾルゲル法で作製される有機無機ハイブリッド材料のゾル状態であり、少なくともエポキシ基を有する加水分解性シラン化合物を含む加水分解性シラン化合物の混合物を加水分解によって縮合させることで得ることができる。この有機無機ハイブリッドゾルにカチオン重合性の触媒を添加し、該エポキシ基を紫外線の照射によって開裂させることで架橋させることによって有機無機ハイブリッドゲルになる。   The organic-inorganic hybrid sol is a sol state of an organic-inorganic hybrid material produced by a so-called sol-gel method, and condenses a mixture of hydrolyzable silane compounds including at least an hydrolyzable silane compound having an epoxy group by hydrolysis. Can be obtained at A cationically polymerizable catalyst is added to the organic-inorganic hybrid sol, and the epoxy group is cleaved by irradiation with ultraviolet rays to be crosslinked to form an organic-inorganic hybrid gel.

塗布後の塗膜は、熱や紫外線や電子線などによって架橋されるものが導電性ローラとしての耐摩耗性や汚れの低付着性の観点から好ましい。特に上記の有機無機ハイブリッドゾルを用いる場合には、紫外線を照射することが好ましい。紫外線を照射することによって、導電性弾性層の最表面も同時に改質され低ブリード化や汚れの低付着化が図られる。   The coated film is preferably crosslinked by heat, ultraviolet light, electron beam, or the like from the viewpoint of wear resistance as a conductive roller and low adhesion of dirt. In particular, when the above organic-inorganic hybrid sol is used, it is preferable to irradiate ultraviolet rays. By irradiating with ultraviolet rays, the outermost surface of the conductive elastic layer is simultaneously modified to reduce bleed and dirt.

紫外線の照射には高出力低圧水銀ランプ、無電極低圧水銀ランプ、エキシマランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が用いられる。   A high-power low-pressure mercury lamp, an electrodeless low-pressure mercury lamp, an excimer lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like is used for ultraviolet irradiation.

この中で、本発明に最も適している高出力低圧水銀ランプ、無電極低圧水銀ランプの材質は、例えば石英ガラスであり石英ガラスの内外面に酸化チタン膜またはシリカ膜が形成されたもの、酸化チタンまたはシリカが含有されたものがある。この材質では、200nm以下の波長はカットされる。   Among these, the material of the high-output low-pressure mercury lamp and electrodeless low-pressure mercury lamp that is most suitable for the present invention is, for example, quartz glass, which has a titanium oxide film or a silica film formed on the inner and outer surfaces of the quartz glass. Some contain titanium or silica. With this material, wavelengths below 200 nm are cut.

また、これらのランプを用いる事により254nmの波長を代表とする紫外線の強度が全波長強度の60%以上になり好ましい。   Further, it is preferable to use these lamps because the intensity of ultraviolet rays typified by a wavelength of 254 nm is 60% or more of the total wavelength intensity.

エキシマランプは172nmの短い波長にピークがあり、その他のピークはほとんど有さない。エキシマランプを用いた場合、172nmの波長の紫外線は酸素を吸収してオゾンを発生させるため、導電性ローラの表面がオゾン処理されて極度に酸化される。その結果、ローラ表面の水に対する接触角が低下しやすいので好ましくない。   The excimer lamp has a peak at a short wavelength of 172 nm and has few other peaks. When an excimer lamp is used, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm absorbs oxygen and generates ozone, so that the surface of the conductive roller is subjected to ozone treatment and is extremely oxidized. As a result, the contact angle of the roller surface with water tends to decrease, which is not preferable.

また、高圧水銀ランプやメタルハライドランプは、365nmの波長を代表とする比較的波長の長い紫外線である。高圧水銀ランプやメタルハライドランプを用いた場合、ローラへの熱の影響が大きくなりゴムが劣化する可能性がある。   Further, the high-pressure mercury lamp and the metal halide lamp are ultraviolet rays having a relatively long wavelength represented by a wavelength of 365 nm. When a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp is used, the influence of heat on the roller is increased, and the rubber may be deteriorated.

また、比較的波長の長い紫外線のため紫外線の効率が悪いため、照射時間が長くなり好ましくない。なお、紫外線による表面改質の度合いは積算光量によって調節できる。紫外線の積算光量は、下記で定義される。
紫外線積算光量(mJ/cm)=紫外線強度(mW/cm)×照射時間(sec)
紫外線の積算光量については、表面改質の効果に応じて適宜選択すれば良い。その調節は、照射時間、ランプ出力、ランプとローラとの距離のいずれでも行うことが可能であり、所望の積算光量が得られるように決めればよい。
In addition, since the efficiency of ultraviolet rays is poor due to ultraviolet rays having a relatively long wavelength, the irradiation time becomes long, which is not preferable. The degree of surface modification by ultraviolet rays can be adjusted by the integrated light quantity. The cumulative amount of ultraviolet light is defined below.
UV integrated light quantity (mJ / cm 2 ) = UV intensity (mW / cm 2 ) × irradiation time (sec)
What is necessary is just to select suitably the integrated light quantity of an ultraviolet-ray according to the effect of surface modification. The adjustment can be performed by any of irradiation time, lamp output, and distance between the lamp and the roller, and may be determined so as to obtain a desired integrated light amount.

図7に、本発明の導電性ローラを電子写真装置に適用した例を示す。71は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(被帯電体)である。この被帯電体71は、図中の矢印が示す時計回りに所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動する。被帯電体71には、例えばロール状の導電性支持体と該支持体上に無機感光材料または有機感光材料を含有する感光層とを少なくとも有する公知の被帯電体等を採用すればよい。   FIG. 7 shows an example in which the conductive roller of the present invention is applied to an electrophotographic apparatus. Reference numeral 71 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (charged member) as an image carrier. The charged body 71 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed (process speed) in a clockwise direction indicated by an arrow in the drawing. As the member to be charged 71, for example, a known member to be charged having at least a roll-like conductive support and a photosensitive layer containing an inorganic photosensitive material or an organic photosensitive material on the support may be adopted.

72は本発明の導電性ローラを適用した帯電ローラである。帯電装置としては帯電ローラ以外にも公知の手段を利用することができる。帯電ローラ72と帯電ローラ72に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源S1とによって帯電手段が構成されている。帯電ローラ72は、被帯電体71に所定の押圧力で接触させてあり、本例では被帯電体71の回転に対して順方向に回転駆動する。この帯電ローラ72に対して帯電バイアス印加電源S1から、所定の直流電圧(本例では−1200Vとする)が印加されることで、被帯電体71の表面が所定の極性電位(本例では暗部電位−600Vとする)に一様に帯電処理される(DC帯電)。このDC帯電のほかにもAC/DC重畳帯電、注入帯電等の公知の帯電法を用いることができる。   Reference numeral 72 denotes a charging roller to which the conductive roller of the present invention is applied. As the charging device, known means other than the charging roller can be used. The charging means is constituted by the charging roller 72 and a charging bias application power source S1 for applying a charging bias to the charging roller 72. The charging roller 72 is brought into contact with the charged body 71 with a predetermined pressing force, and is driven to rotate in the forward direction with respect to the rotation of the charged body 71 in this example. A predetermined DC voltage (in this example, −1200 V) is applied to the charging roller 72 from the charging bias application power source S1, so that the surface of the charged body 71 has a predetermined polarity potential (in this example, a dark portion). Is uniformly charged (DC charging). In addition to this DC charging, known charging methods such as AC / DC superimposed charging and injection charging can be used.

73は露光手段である。この露光手段73には公知の手段を利用することができ、例えばレーザービームスキャナー等を好適に例示することができる。   Reference numeral 73 denotes exposure means. A known means can be used for the exposure means 73. For example, a laser beam scanner or the like can be preferably exemplified.

被帯電体71の帯電処理面に該露光手段73により目的の画像情報に対応した像露光がなされることにより、帯電面の露光明部の電位(本例では明部電位−350Vとする)が選択的に低下(減衰)して被帯電体71に静電潜像が形成される。   When the exposure unit 73 performs image exposure corresponding to target image information on the surface to be charged 71 of the object to be charged 71, the potential of the exposed bright portion of the charged surface (in this example, the bright portion potential is −350 V). The electrostatic latent image is formed on the charged body 71 by being selectively lowered (attenuated).

74は反転現像手段である。現像手段74としては公知の手段を利用することができる。例えば本例における現像手段74は、現像容器の開口部に配設されてトナーを担持搬送するトナー担持体74aと、トナーを撹拌する撹拌部材74bと、トナー担持体74aのトナーの担持量を規制するトナー規制部材74cとを有する構成である。現像手段74は、被帯電体71表面の静電潜像の露光明部に、被帯電体71の帯電極性と同極性に帯電(本例では現像バイアス−350Vとする)しているトナー(ネガトナー)を選択的に付着させて静電潜像をトナー像として可視化する。現像方式としては特に制限はなく、既存の方法すべてを用いることができる。既存の方法としては、例えば、ジャンピング現像方式、接触現像方式及び磁気ブラシ方式等が存在するが、特にカラー画像を出力する画像形成装置には、トナーの飛散性改善等の目的より、接触現像方式の現像ローラが好ましい。この現像ローラに本発明の導電性ローラを好適に用いることができる。   Reference numeral 74 denotes reversal developing means. As the developing unit 74, a known unit can be used. For example, the developing means 74 in the present example is disposed in the opening of the developing container, and controls the toner carrying body 74a that carries and conveys the toner, the stirring member 74b that stirs the toner, and the toner carrying amount of the toner carrying body 74a. And a toner regulating member 74c. The developing means 74 is a toner (negative toner, in this example, charged with a developing bias of −350 V) charged in the exposed bright portion of the electrostatic latent image on the surface of the charged body 71 with the same polarity as the charged polarity of the charged body 71. ) Is selectively attached to visualize the electrostatic latent image as a toner image. There is no particular limitation on the development method, and all existing methods can be used. As existing methods, for example, there are a jumping development method, a contact development method, a magnetic brush method, and the like. Especially in an image forming apparatus that outputs a color image, a contact development method is used for the purpose of improving toner scattering properties. The developing roller is preferable. The conductive roller of the present invention can be suitably used for this developing roller.

75は本発明の導電性ローラを転写手段としての用いた転写ローラである。転写ローラ75は、被帯電体71に所定の押圧力で接触させて転写ニップ部を形成させてあり、被帯電体71の回転と順方向に被帯電体71の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転する。また、転写バイアス印加電源S2からトナーの帯電特性とは逆極性の転写電圧が印加される。転写ニップ部に対して不図示の給紙機構部から転写材Pが所定のタイミングで給紙される。その転写材Pの裏面が転写電圧を印加した転写ローラ75により、トナーの帯電極性とは逆極性に帯電される。よって、転写ニップ部において被帯電体71面側のトナー画像が転写材Pの表面側に静電転写される。この転写ローラに本発明の導電性ローラを好適に用いることができる。   Reference numeral 75 denotes a transfer roller using the conductive roller of the present invention as transfer means. The transfer roller 75 is brought into contact with the member to be charged 71 with a predetermined pressing force to form a transfer nip portion. The peripheral speed of the transfer roller 75 is approximately the same as the rotation peripheral speed of the member to be charged 71 in the forward direction with the rotation of the member to be charged 71. Rotate with. Further, a transfer voltage having a polarity opposite to the charging characteristics of the toner is applied from the transfer bias application power source S2. The transfer material P is fed to the transfer nip portion from a paper feed mechanism portion (not shown) at a predetermined timing. The back surface of the transfer material P is charged to a polarity opposite to the charging polarity of the toner by the transfer roller 75 to which a transfer voltage is applied. Accordingly, the toner image on the surface of the charged body 71 is electrostatically transferred to the surface side of the transfer material P in the transfer nip portion. The conductive roller of the present invention can be suitably used for this transfer roller.

転写ニップ部でトナー画像の転写を受けた転写材Pは被帯電体面から分離して、不図示のトナー画像定着手段へ導入されて、トナー画像の定着を受けて画像形成物として出力される。両面画像形成モードや多重画像形成モードの場合は、この画像形成物が不図示の再循環搬送機機構に導入されて転写ニップ部へ再導入される。   The transfer material P that has received the transfer of the toner image at the transfer nip part is separated from the surface of the charged body, introduced into a toner image fixing unit (not shown), and fixed as a toner image and output as an image formed product. In the case of the double-sided image forming mode or the multiple image forming mode, the image formed product is introduced into a recirculation conveyance mechanism (not shown) and reintroduced into the transfer nip portion.

転写残余トナー等の被帯電体71上の残留物は、ブレード型等のクリーニング手段76により、被帯電体上より回収される。   Residues on the member to be charged 71 such as transfer residual toner are collected from the member to be charged by a cleaning means 76 such as a blade type.

また、画像不良などの観点から、必要な場合には77の前露光手段があるとよい。被帯電体71に滞留電荷が残るような場合には、帯電部材72による一次帯電を行う前に、前露光装置77によって被帯電体71の滞留電荷を除去した方が良い。   Further, from the viewpoint of image defects, there are preferably 77 pre-exposure means if necessary. In the case where the staying charge remains on the charged body 71, it is better to remove the staying charge on the charged body 71 by the pre-exposure device 77 before the primary charging by the charging member 72.

上述の被帯電体、帯電部材、現像部材、クリーニング部材、トナー等やトナー容器、廃トナー容器等のうち複数のものを一体に結合したプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。プロセスカートリッジとすることで、劣化の激しい部材を一括して交換することができる、トナーが飛散することなくトナーの補充と廃トナーの回収をする事ができる等の利点がある。   Main body of electrophotographic apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, in which a process cartridge in which a plurality of the above-mentioned objects to be charged, charging member, developing member, cleaning member, toner, toner container, waste toner container, etc. are combined together However, it may be configured so as to be detachable. By using a process cartridge, it is possible to replace the members that are severely deteriorated at once, and to replenish the toner and collect the waste toner without scattering the toner.

以下、実施例、比較例を示して、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものではない。なお、以下、特に明記しない限り、試薬等で特に指定のないものは、市販の高純度品を用いた。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following. In the following, unless otherwise specified, commercially available high-purity products were used unless otherwise specified.

〔導電性弾性層1〕
導電性弾性層の主体となるゴムとしてNBR(商品名「N230SL」:JSR(株)製) 100質量部、
導電性粒子としてカーボンブラック(商品名「トーカブラック#7360SB」:東海カーボン製、DBP吸油量87ml/100g) 52質量部、
ステアリン酸亜鉛 1質量部、
酸化亜鉛 5質量部、
炭酸カルシウム(商品名「ナノックス#30」:丸尾カルシウム(株)製) 20質量部、
液状エポキシ化ポリブタジエン(商品名「アデカザイザーBF−1000」:旭電化工業(株)製) 10質量部
を加圧式ニーダーで15分間混練した。さらに、
ジベンゾチアゾリルジスルフィド(商品名「ノクセラーDM−P」:大内新興化学(株)製) 1質量部、
テトラベンジルチウラムジスルフィド(商品名「ノクセラーTBzTD」:大内新興化学(株)製) 3質量部、
加硫剤として硫黄 0.8質量部
を加えて15分間オープンロールで混練した。
[Conductive elastic layer 1]
100 parts by mass of NBR (trade name “N230SL”: manufactured by JSR Co., Ltd.) as the main rubber of the conductive elastic layer
Carbon black as a conductive particle (trade name “Toka Black # 7360SB”: Tokai Carbon, DBP oil absorption 87 ml / 100 g) 52 parts by mass,
1 part by weight of zinc stearate,
5 parts by mass of zinc oxide,
20 parts by mass of calcium carbonate (trade name “Nanox # 30”: manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.)
Liquid epoxidized polybutadiene (trade name “Adekaizer BF-1000”: manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 10 parts by mass was kneaded with a pressure kneader for 15 minutes. further,
1 part by mass of dibenzothiazolyl disulfide (trade name “Noxeller DM-P”: manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
3 parts by mass of tetrabenzylthiuram disulfide (trade name “Noxeller TBzTD” manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.)
As a vulcanizing agent, 0.8 part by mass of sulfur was added and kneaded with an open roll for 15 minutes.

次に、直径6mm、長さ256mmの円柱形の導電性支持体(鋼製 表面工業ニッケルメッキ)の円柱面の軸方向中央部231mmに熱硬化性接着剤(商品名「メタロックN−33」:東洋化学(株)製)を塗布した。次に、これを150℃で10分乾燥し、接着剤を半硬化状態にした。   Next, a thermosetting adhesive (trade name “Metaloc N-33”) is attached to the central portion 231 mm in the axial direction of the cylindrical surface of a cylindrical conductive support (steel surface industrial nickel plating) having a diameter of 6 mm and a length of 256 mm: Toyo Chemical Co., Ltd.) was applied. Next, this was dried at 150 ° C. for 10 minutes to make the adhesive semi-cured.

この混練物と導電性支持体をクロスヘッドと導電性支持体送り装置を備える押出し機によって、導電性支持体と同時に円筒状の混練物を一体に押出して、未加硫ゴムローラを得た。軸方向中央部232mm部分の導電性弾性層を残し、その両端部を切断・除去し、この未加硫ゴムローラを熱風オーブンに入れ160℃で30分間加熱し、直径8.7mmの円筒状の加硫ゴムローラを得た。   The kneaded product and the conductive support were extruded together with the conductive support and the cylindrical kneaded product together with an extruder equipped with a crosshead and a conductive support feeding device to obtain an unvulcanized rubber roller. The conductive elastic layer is left at the central portion of 232 mm in the axial direction, both ends thereof are cut and removed, the unvulcanized rubber roller is placed in a hot air oven and heated at 160 ° C. for 30 minutes, and a cylindrical 8.7 mm in diameter is added. A vulcanized rubber roller was obtained.

この加硫ゴムローラを先に説明した幅広研削機にて、図8(1A)に記載の形状の砥石を用いて以下の研削条件(表1)で中心外形が8.5mmになるまで研削した。使用した幅広研削機は、水口製作所(株)製の商品名「ゴムロール専用CNC研削盤 LEO−600F−F4L−BME」である。また、使用した砥石は、(株)ノリタケカンパニーリミテド製の商品名「研削砥石GC−120−B−VRG−PM」である。   This vulcanized rubber roller was ground with the wide grinding machine described above using a grinding wheel having the shape shown in FIG. 8 (1A) under the following grinding conditions (Table 1) until the center outer shape was 8.5 mm. The wide grinding machine used is a trade name “Rubber roll dedicated CNC grinder LEO-600F-F4L-BME” manufactured by Mizuguchi Seisakusho. Moreover, the used grindstone is the brand name "grinding grindstone GC-120-B-VRG-PM" made by Noritake Company Limited.

研削量は、直径8.7mmの加硫ゴムローラを8.5mmまで研削しているので、0.1mmの厚さになる。この程度の厚さであれば、押出成形により生じた導電性粒子の濃度分布による表面の高抵抗部位を削り取って、低抵抗部位が露出することはないので好ましい。また、研削量が小さいため短時間で研削でき、生産効率も高いので好ましい。   The grinding amount is 0.1 mm because the vulcanized rubber roller having a diameter of 8.7 mm is ground to 8.5 mm. A thickness of this level is preferable because the high resistance portion on the surface due to the concentration distribution of the conductive particles generated by extrusion molding is scraped off and the low resistance portion is not exposed. Moreover, since the amount of grinding is small, it can grind in a short time, and since production efficiency is also high, it is preferable.

Figure 2008299109
Figure 2008299109

研削後における導電性弾性層1aの軸方向の直径を測定すると図8(1a)のようであった。導電性弾性層は軸方向の長さが232mmであるが、測定は、両端から1mmを除いた230mmで行った。また、真円の円弧の計算値も同時に記載した。導電性弾性層1aの作製に用いた砥石と導電性弾性層1aの全長と半全長の曲率比を後述の方法で算出すると、砥石の曲率比はk/k=5.6で、導電性弾性層1の曲率比はK/K=1.0であった。このように、図8(1A)のような砥石の両端部に行くにつれ曲率が大きくなる砥石で研削しているが、研削後の導電性弾性層は、真円の円弧に近い形状が成形された。 When the diameter in the axial direction of the conductive elastic layer 1a after grinding was measured, it was as shown in FIG. 8 (1a). The conductive elastic layer has an axial length of 232 mm, but the measurement was performed at 230 mm excluding 1 mm from both ends. In addition, the calculated value of a perfect circular arc is also shown. When the curvature ratio between the full length and half length of the grindstone used for the production of the conductive elastic layer 1a and the conductive elastic layer 1a is calculated by the method described later, the curvature ratio of the grindstone is k A / k B = 5.6, The curvature ratio of the elastic elastic layer 1 was K A / K B = 1.0. In this way, grinding is performed with a grindstone whose curvature increases as it goes to both ends of the grindstone as shown in FIG. 8 (1A), but the conductive elastic layer after grinding has a shape close to a perfect circular arc. It was.

また、図8(1A)の形状をした砥石の替わりに砥石の曲率比がk/k=1.2である図8(1B)の形状の砥石を用いた以外は、導電性弾性層1aと同様の方法で作製したものを導電性弾性層1bとした。導電性弾性層の形状は図8(1b)のようになり、曲率比はK/K=0.8であった。 Further, a conductive elastic layer is used except that instead of the grindstone having the shape of FIG. 8 (1A), the grindstone of the shape of FIG. 8 (1B) in which the curvature ratio of the grindstone is k A / k B = 1.2 is used. What was produced by the method similar to 1a was set as the electroconductive elastic layer 1b. The shape of the conductive elastic layer was as shown in FIG. 8 (1b), and the curvature ratio was K A / K B = 0.8.

〔導電性弾性層2〕
導電性弾性層1を研削した図8(1A)の形状をした砥石の替わりに砥石の曲率比がk/k=1.0である図9(2A)の形状の砥石を用いた。また、ローラの研削速度が20mm/minのところを0.2mm/minとした。それら以外は、導電性弾性層1aと同様の方法で作製したものを導電性弾性層2aとした。導電性弾性層の形状は図9(2a)のようになり、曲率比はK/K=1.1であった。
[Conductive elastic layer 2]
A grindstone having the shape of FIG. 9 (2A) in which the curvature ratio of the grindstone is k A / k B = 1.0 is used instead of the grindstone having the shape of FIG. 8 (1A) obtained by grinding the conductive elastic layer 1. The roller grinding speed of 20 mm / min was set to 0.2 mm / min. Except for these, the conductive elastic layer 2a was prepared by the same method as the conductive elastic layer 1a. The shape of the conductive elastic layer was as shown in FIG. 9 (2a), and the curvature ratio was K A / K B = 1.1.

また、図8(1A)の形状をした砥石の替わりに砥石の曲率比がk/k=1.0である図9(2B)形状の砥石を用いた以外は、導電性弾性層1aと同様の方法で作製したものを導電性弾性層2bとした。導電性弾性層の形状は図9(2b)のようになり、曲率比はK/K=0.7であった。 Further, the conductive elastic layer 1a is used except that instead of the grindstone having the shape of FIG. 8 (1A), the grindstone of FIG. 9 (2B) in which the curvature ratio of the grindstone is k A / k B = 1.0 is used. A conductive elastic layer 2b was prepared by the same method as described above. The shape of the conductive elastic layer was as shown in FIG. 9 (2b), and the curvature ratio was K A / K B = 0.7.

〔導電性弾性層3〕
導電性弾性層中の導電性粒子としてカーボンブラック(商品名「トーカブラック#7360SB」:東海カーボン製)52質量部の替わりにカーボンブラック(商品名「#1000B」:三菱化学(株)製、DBP吸油量49ml/100g)45質量部用いた。それ以外は、導電性弾性層1aと同様の方法で作製したものを導電性弾性層3とした。導電性弾性層3の曲率比はK/K=1.1であった。
[Conductive elastic layer 3]
Carbon black (trade name “# 1000B”: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, DBP) instead of 52 parts by mass of carbon black (trade name “Talker Black # 7360SB”: manufactured by Tokai Carbon) as conductive particles in the conductive elastic layer Oil absorption 49 ml / 100 g) 45 parts by mass was used. Other than that, the conductive elastic layer 3 was prepared by the same method as the conductive elastic layer 1a. The curvature ratio of the conductive elastic layer 3 was K A / K B = 1.1.

〔導電性弾性層4〕
導電性弾性層中の導電性粒子としてカーボンブラック(商品名「トーカブラック#7360SB」:東海カーボン製)52質量部の替わりにカーボンブラック(商品名「旭#35」:旭カーボン(株)製、DBP吸油量50ml/100g)100質量部用いた。それ以外は、導電性弾性層1aと同様の方法で作製したものを導電性弾性層4とした。導電性弾性層4の曲率比はK/K=0.9であった。
[Conductive elastic layer 4]
Carbon black (trade name “Asahi # 35”: manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) instead of 52 parts by mass of carbon black (trade name “Toka Black # 7360SB”: manufactured by Tokai Carbon) as the conductive particles in the conductive elastic layer, DBP oil absorption 50 ml / 100 g) 100 parts by mass was used. Other than that, the conductive elastic layer 4 was prepared by the same method as the conductive elastic layer 1a. The curvature ratio of the conductive elastic layer 4 was K A / K B = 0.9.

〔導電性弾性層5〕
導電性弾性層中の導電性粒子であるカーボンブラック(商品名「トーカブラック#7360SB」:東海カーボン製) 52質量部を49質量部に減らした以外は、導電性弾性層1aと同様の方法で作製したものを導電性弾性層5とした。導電性弾性層5の曲率比はK/K=1.0であった。
[Conductive elastic layer 5]
Carbon black, which is conductive particles in the conductive elastic layer (trade name “Toka Black # 7360SB”: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) In the same manner as the conductive elastic layer 1a, except that 52 parts by mass is reduced to 49 parts by mass. The produced one was used as the conductive elastic layer 5. The curvature ratio of the conductive elastic layer 5 was K A / K B = 1.0.

〔導電性弾性層6〕
導電性弾性層中の導電性粒子であるカーボンブラック(商品名「トーカブラック#7360SB」:東海カーボン製) 52質量部を56質量部に増やした以外は、導電性弾性層1aと同様の方法で作製したものを導電性弾性層6とした。導電性弾性層6の曲率比はK/K=1.0であった。
[Conductive elastic layer 6]
Carbon black, which is conductive particles in the conductive elastic layer (trade name “Toka Black # 7360SB”: manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) In the same manner as the conductive elastic layer 1a, except that 52 parts by mass is increased to 56 parts by mass. The produced one was used as the conductive elastic layer 6. The curvature ratio of the conductive elastic layer 6 was K A / K B = 1.0.

〔塗布液〕
グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES)27.84g(0.1mol)、
メチルトリエトキシシラン(MTES)17.83g(0.1mol)、
トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン(FTS、パーフルオロアルキル基の炭素数6)7.68g(0.0151mol(加水分解性シラン化合物総量に対して7mol%相当))、
水17.43g及び
エタノール37.88g
を混合した後、室温で攪拌し、次いで24時間加熱還流を行うことによって、有機無機ハイブリッドゾルを得た。
[Coating solution]
Glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTS) 27.84 g (0.1 mol),
17.83 g (0.1 mol) of methyltriethoxysilane (MTES),
Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane (FTS, carbon number 6 of perfluoroalkyl group) 7.68 g (0.0151 mol (equivalent to 7 mol% with respect to the total amount of hydrolyzable silane compound)) ),
17.43 g of water and 37.88 g of ethanol
After mixing, the mixture was stirred at room temperature and then heated to reflux for 24 hours to obtain an organic-inorganic hybrid sol.

この縮合物を2−ブタノール/エタノールの混合溶剤に添加することによって、固形分7質量%の有機無機ハイブリッドゾル含有アルコール溶液を調製した。さらに、この7質量%溶液100gに対して光カチオン重合開始剤として芳香族スルホニウム塩(商品名:アデカオプトマーSP−150、旭電化工業(株)製)0.35gを、有機無機ハイブリッドゾル含有アルコール溶液に添加した。次いで、7質量%溶液に芳香族スルホニウム塩を添加した溶液を、固形分が0.5質量%になるよう2−ブタノール/エタノールの混合溶剤で希釈したものを塗布液とした。塗布液の粘度をB型粘度型で測定したところ、1.5mPa・s以下であった。   By adding this condensate to a 2-butanol / ethanol mixed solvent, an organic-inorganic hybrid sol-containing alcohol solution having a solid content of 7% by mass was prepared. Further, 0.35 g of an aromatic sulfonium salt (trade name: Adekaoptomer SP-150, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) as a photocationic polymerization initiator is contained in 100 g of this 7% by mass solution, containing an organic-inorganic hybrid sol. Added to the alcohol solution. Next, a solution obtained by adding an aromatic sulfonium salt to a 7% by mass solution diluted with a mixed solvent of 2-butanol / ethanol so that the solid content becomes 0.5% by mass was used as a coating solution. When the viscosity of the coating solution was measured with a B-type viscosity type, it was 1.5 mPa · s or less.

〔実施例1〕
導電性弾性層1aに塗布液をリング塗工により塗布した。その後、低圧水銀ランプを用いて、254nmのセンサーにおける感度で、紫外線の光量が8000mJ/cmになるよう上記導電性弾性層1aを回転させながら紫外線を均一に照射した導電性ローラを実施例1とした。紫外線の照射には、ハリソン東芝ライティング(株)製の低圧水銀ランプを用いた。
[Example 1]
A coating solution was applied to the conductive elastic layer 1a by ring coating. Then, a conductive roller that is irradiated with ultraviolet rays uniformly while rotating the conductive elastic layer 1a so that the amount of ultraviolet rays is 8000 mJ / cm 2 with a sensitivity of 254 nm sensor using a low-pressure mercury lamp is shown in Example 1. It was. A low-pressure mercury lamp manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd. was used for ultraviolet irradiation.

〔実施例2〕
実施例1における導電性弾性層1aの替わりに導電性弾性層1bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを実施例2とした。
[Example 2]
A conductive roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the conductive elastic layer 1b was used instead of the conductive elastic layer 1a in Example 1.

〔実施例3〕
実施例1における導電性弾性層1aの替わりに導電性弾性層3を用いた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを実施例3とした。
Example 3
A conductive roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the conductive elastic layer 3 was used in place of the conductive elastic layer 1a in Example 1, and Example 3 was used.

〔実施例4〕
実施例1における導電性弾性層1aの替わりに導電性弾性層4を用いた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを実施例4とした。
Example 4
A conductive roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the conductive elastic layer 4 was used in place of the conductive elastic layer 1a in Example 1.

〔実施例5〕
導電性弾性層1aにおける加圧式ニーダーでの混練時間を15分から5分に短縮した以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを実施例5とした。
Example 5
A conductive roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the kneading time in the pressure kneader in the conductive elastic layer 1a was reduced from 15 minutes to 5 minutes.

〔実施例6〕
導電性弾性層1aにおける加圧式ニーダーでの混練時間を15分から30分に延長した以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを実施例6とした。
Example 6
A conductive roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the kneading time in the pressure kneader in the conductive elastic layer 1a was extended from 15 minutes to 30 minutes.

〔比較例1〕
実施例1における導電性弾性層1aの替わりに導電性弾性層2aを用いた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを比較例1とした。
[Comparative Example 1]
Comparative Example 1 was obtained by preparing a conductive roller in the same manner as in Example 1 except that the conductive elastic layer 2a was used instead of the conductive elastic layer 1a in Example 1.

〔比較例2〕
実施例1における導電性弾性層1aの替わりに導電性弾性層2bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを比較例2とした。
[Comparative Example 2]
Comparative Example 2 was obtained by producing a conductive roller in the same manner as in Example 1 except that the conductive elastic layer 2b was used instead of the conductive elastic layer 1a in Example 1.

〔比較例3〕
実施例1における導電性弾性層1aの替わりに導電性弾性層5を用いた以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを比較例3とした。
[Comparative Example 3]
Comparative Example 3 was obtained by producing a conductive roller in the same manner as in Example 1 except that the conductive elastic layer 5 was used instead of the conductive elastic layer 1a in Example 1.

〔比較例4〕
実施例1における導電性弾性層1aの替わりに導電性弾性層6を用い加圧式ニーダーでの混練時間を15分から30分に延長した以外は、実施例1と同様の方法で導電性ローラを作製したものを比較例4とした。
[Comparative Example 4]
A conductive roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the conductive elastic layer 6 was used instead of the conductive elastic layer 1a in Example 1 and the kneading time in the pressure kneader was extended from 15 minutes to 30 minutes. This was designated as Comparative Example 4.

上記の実施例1〜6、比較例1〜4の塗布層の膜厚測定、分割抵抗測定、抵抗測定、砥石と導電性弾性層の全長と半全長との曲率比、当接跡試験、ドラムピンホールリーク試験を行った。以下に、各評価項目の測定条件を記す。   Film thickness measurement, split resistance measurement, resistance measurement, curvature ratio between full length and half length of grinding wheel and conductive elastic layer, contact trace test, drum of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4 A pinhole leak test was conducted. The measurement conditions for each evaluation item are described below.

≪測定条件≫
<塗布層の膜厚測定>
紫外線照射によって架橋された塗布液の塗膜の膜厚を透過型電子顕微鏡(TEM)にて測定したところ、実施例1〜6、比較例1〜4のすべて0.1μm以下であった。通常、この程度の膜厚であると導電性弾性層の電気特性に大きな変化をもたらすことはなく、ピンホールリークを防止する保護膜としての効果は発揮しない。しかし、本発明の範囲の電気特性を持つ導電性弾性層を用いればピンホールリークの発生を低減することができる。
≪Measurement conditions≫
<Measurement of coating layer thickness>
When the thickness of the coating film of the coating solution crosslinked by ultraviolet irradiation was measured with a transmission electron microscope (TEM), all of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were 0.1 μm or less. Usually, when the film thickness is about this level, the electrical characteristics of the conductive elastic layer are not greatly changed, and the effect as a protective film for preventing pinhole leakage is not exhibited. However, if a conductive elastic layer having electrical characteristics within the range of the present invention is used, the occurrence of pinhole leakage can be reduced.

<分割抵抗測定>
上記の実施例1〜6と、比較例1〜4のlog[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]とlog(Re(50V)/Re(500V))を以下の方法で測定し算出した。図10に帯電領域の導電性弾性層部位をローラ軸方向に対して8分割した導電性ローラと分割抵抗測定器の概略図を示す。8つの独立したφ24のステンレスシリンダ101の上に導電性ローラ102を乗せ、それぞれのシリンダに100gの荷重をかけ当接させて、シリンダの回転速度を30rpmにして、導電性ローラを従動回転させた。103は固定抵抗器(1kΩ)、104はレコーダー、105はバイアス印加電源である。その印可電圧を50Vと500Vにして通電した。試験環境としては、温度23℃湿度50%RHで行った。この状態で200Hzの間隔で電気抵抗をサンプリングし、2秒間の平均値を、ローラ軸方向8箇所の電気抵抗として測定した。
<Measurement of split resistance>
Log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] and log (Re (50V) / Re () of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 described above. 500V)) was measured and calculated by the following method. FIG. 10 shows a schematic diagram of a conductive roller and a divided resistance measuring instrument obtained by dividing the conductive elastic layer portion of the charging region into eight in the roller axial direction. The conductive roller 102 was put on eight independent φ24 stainless cylinders 101, and a load of 100 g was applied to each cylinder and brought into contact with each cylinder. The rotation speed of the cylinder was 30 rpm, and the conductive roller was driven to rotate. . Reference numeral 103 denotes a fixed resistor (1 kΩ), 104 denotes a recorder, and 105 denotes a bias application power source. The applied voltage was set to 50V and 500V to energize. The test environment was a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. In this state, the electrical resistance was sampled at intervals of 200 Hz, and the average value for 2 seconds was measured as the electrical resistance at 8 locations in the roller axial direction.

こうして得たローラ軸方向8点の電気抵抗の両端部の電気抵抗の相加平均を端部の電気抵抗Re、中央部2点の相加平均を中央部の電気抵抗Rcとする。また、その印加電圧が50Vと500Vのときの電気抵抗をそれぞれRe(50V)、Re(500V)、Rc(50V)、Rc(500V)とする。その値からlog[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]及びlog(Re(50V)/Re(500V))を算出した。   The arithmetic average of the electrical resistances at both ends of the electrical resistance at the eight points in the roller axis direction thus obtained is defined as the electrical resistance Re at the end, and the arithmetic average of the two central points is defined as the electrical resistance Rc at the central portion. The electrical resistance when the applied voltage is 50 V and 500 V is Re (50 V), Re (500 V), Rc (50 V), and Rc (500 V), respectively. Log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] and log (Re (50V) / Re (500V)) were calculated from the values.

<抵抗測定>
上記の実施例1〜6と、比較例1〜4の導電性ローラの電気抵抗を以下の方法で測定した。図11に抵抗測定器の概略図を示す。φ24のステンレスシリンダ111の上に導電性ローラ112を乗せ、その両端の導電性支持体上に500gの荷重をかけ当接させて、シリンダの回転速度を30rpmにして、導電性ローラを従動回転させた。113は固定抵抗器(1kΩ)、114はレコーダー、115はバイアス印加電源である。その印可電圧を200Vにして通電した。試験環境としては、温度23℃湿度50%RHで行った。この状態で200Hzの間隔で電気抵抗をサンプリングし、2秒間の平均値を、ローラの軸方向全長の電気抵抗として測定した。
<Resistance measurement>
The electric resistances of the conductive rollers of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were measured by the following method. FIG. 11 shows a schematic diagram of a resistance measuring device. A conductive roller 112 is placed on a φ24 stainless cylinder 111, a load of 500 g is applied to the conductive support on both ends thereof, the cylinder is rotated at 30 rpm, and the conductive roller is driven to rotate. It was. Reference numeral 113 denotes a fixed resistor (1 kΩ), 114 denotes a recorder, and 115 denotes a bias application power source. The applied voltage was set to 200V and energized. The test environment was a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. In this state, the electric resistance was sampled at intervals of 200 Hz, and the average value for 2 seconds was measured as the electric resistance of the entire length in the axial direction of the roller.

≪画像評価≫
<当接跡試験>
上述の実施例1〜6、比較例1〜4で得られた導電性ローラを、カートリッジ(商品名「トナーカートリッジ307」:キヤノン(株)製)に帯電ローラとして組み込み、室温40℃湿度95%の恒温恒湿槽に1ヶ月放置した。その実施例1〜6及び比較例1〜4の組み込まれたカートリッジを、恒温恒湿槽から取り出し、電子写真装置であるLBP5000(キヤノン(株)製)にて、温度23℃、湿度50%RHの環境下においてハーフトーン画像を出力した。
≪Image evaluation≫
<Contact mark test>
The conductive rollers obtained in the above-described Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 are incorporated in a cartridge (trade name “Toner Cartridge 307” manufactured by Canon Inc.) as a charging roller, and the room temperature is 40 ° C. and the humidity is 95%. For 1 month in a constant temperature and humidity chamber. The cartridges in which Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were incorporated were taken out of the thermostatic chamber, and the temperature was 23 ° C. and the humidity was 50% RH in LBP5000 (manufactured by Canon Inc.) as an electrophotographic apparatus. A halftone image was output under the environment of.

そのハーフトーン画像に、導電性ローラの円周の周期、つまり当接部に非当接部と画像の濃度が異なる画像不良が発生するか否かを評価した。当接跡がある場合には×、当接跡が低減されている場合には○、当接跡がほとんど見られない場合には◎という3段階で評価を行った。   In the halftone image, the circumferential period of the conductive roller, that is, whether or not an image defect having a different image density from the non-contact portion occurs in the contact portion. The evaluation was made in three stages: x when there was a contact mark, ◯ when the contact mark was reduced, and ◎ when there was almost no contact mark.

<ドラムピンホールリーク試験>
カートリッジの被帯電体に直径が0.3mmであり、深さが下引き層の手前までのピンホールを被帯電体表面に対し垂直に空け、上述の実施例1〜6、比較例1〜4で得られた導電性ローラを、帯電ローラとして組み込んだ。そして、電子写真装置にて、温度23℃、湿度50%RHの環境下においてハーフトーン画像を出力した。このときに被帯電体上のピンホールの位置から画像出力方向に対し水平に周囲との画像濃度が著しく異なる場合をピンホールリークという画像不良が起こっていると判断した。ピンホールリークがある場合には×、低減されている場合には○、ほとんど見られない場合には◎、という3段階で評価した。なお、使用したカートリッジは、キヤノン(株)製の商品名「トナーカートリッジ307」である。また、使用した電子写真装置は、キヤノン(株)製の商品名「LBP5000」である。
<Drum pinhole leak test>
A to-be-charged body of the cartridge has a diameter of 0.3 mm, and a pin hole up to the front of the undercoat layer is perpendicular to the surface of the to-be-charged body. The conductive roller obtained in 1 was incorporated as a charging roller. Then, a halftone image was output by an electrophotographic apparatus in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% RH. At this time, it was determined that an image defect called pinhole leak occurred when the image density in the periphery of the object to be charged was significantly different from the position of the pinhole in the image output direction. The evaluation was made in three stages: “X” when there was pinhole leakage, “◯” when it was reduced, and “◎” when almost no pinhole leak was observed. The cartridge used is a product name “toner cartridge 307” manufactured by Canon Inc. The electrophotographic apparatus used is a trade name “LBP5000” manufactured by Canon Inc.

≪評価結果≫
〔実施例1〕
実施例1の導電性ローラにける軸方向の電気抵抗を図12に示す。
≪Evaluation results≫
[Example 1]
FIG. 12 shows the electrical resistance in the axial direction of the conductive roller of Example 1.

実施例1におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は1.8、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は2.6、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は0.7であった。また、R(200V)は1×10Ωであった。
実施例1の導電性ローラは、当接跡の発生およびピンホールリークの画像不良はほとんど見られなかった。
In Example 1, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 1.8, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 2.6, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 0.7. R (200 V) was 1 × 10 5 Ω.
The conductive roller of Example 1 showed almost no image of contact traces and pinhole leaks.

〔実施例2〕
実施例2におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は2.1、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は2.6、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は0.8であった。また、R(200V)は1×10Ωであった。
実施例2の導電性ローラは、当接跡の発生は低減されていた。また、ピンホールリークの画像不良はほとんど見られなかった。
[Example 2]
In Example 2, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 2.1, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 2.6, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 0.8. R (200 V) was 1 × 10 5 Ω.
In the conductive roller of Example 2, the occurrence of contact marks was reduced. Further, almost no pinhole leak image defect was observed.

〔実施例3〕
実施例3におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は1.6、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は2.0、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は0.8であった。また、R(200V)は3×10Ωであった。
実施例3の導電性ローラは、当接跡の発生はほとんど見られなかった。またピンホールリークの画像不良は低減されていた。
Example 3
In Example 3, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 1.6, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 2.0, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 0.8. R (200 V) was 3 × 10 5 Ω.
In the conductive roller of Example 3, almost no contact mark was observed. Moreover, the image defect of pinhole leak was reduced.

〔実施例4〕
実施例4におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は1.5、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は1.7、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は0.8であった。また、R(200V)は8×10Ωであった。
実施例4の導電性ローラは、当接跡の発生は低減されていた、また、ピンホールリークの画像不良は低減されていた。
Example 4
In Example 4, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 1.5, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 1.7, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 0.8. R (200 V) was 8 × 10 5 Ω.
In the conductive roller of Example 4, the occurrence of contact marks was reduced, and the pinhole leak image defect was reduced.

〔実施例5〕
実施例5におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は2.2、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は3.7、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は0.6であった。また、R(200V)は1×10Ωであった。
実施例5の導電性ローラは、当接跡の発生は低減されていた。また、ピンホールリークの画像不良はほとんど見られなかった。
Example 5
In Example 5, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 2.2, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 3.7, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 0.6. R (200 V) was 1 × 10 4 Ω.
In the conductive roller of Example 5, the occurrence of contact marks was reduced. Further, almost no pinhole leak image defect was observed.

〔実施例6〕
実施例6におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は1.2、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は1.7、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は0.7であった。また、R(200V)は1×10Ωであった。
実施例6の導電性ローラは、当接跡の発生はほとんど見られなかった。また、ピンホールリークの画像不良は低減されていた。
Example 6
In Example 6, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 1.2, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 1.7, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 0.7. R (200 V) was 1 × 10 6 Ω.
In the conductive roller of Example 6, almost no generation of contact marks was observed. Moreover, the image defect of pinhole leak was reduced.

〔比較例1〕
比較例1の導電性ローラにおける軸方向の電気抵抗を図13に示す。
[Comparative Example 1]
The electrical resistance in the axial direction of the conductive roller of Comparative Example 1 is shown in FIG.

比較例1におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は2.3、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は2.3、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は1.0であった。また、R(200V)は8×10Ωであった。
比較例1の導電性ローラは、当接跡の発生が見られた。また、ピンホールリークの画像不良はほとんど見られなかった。
In Comparative Example 1, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 2.3, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 2.3, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 1.0. R (200 V) was 8 × 10 4 Ω.
In the conductive roller of Comparative Example 1, generation of contact marks was observed. Further, almost no pinhole leak image defect was observed.

〔比較例2〕
比較例2の導電性ローラにおける軸方向の電気抵抗を図14に示す。
[Comparative Example 2]
The electrical resistance in the axial direction of the conductive roller of Comparative Example 2 is shown in FIG.

比較例2におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は2.5、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は2.3、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は1.1であった。また、R(200V)は1×10Ωであった。
比較例2の導電性ローラは、当接跡の発生が見られた。また、ピンホールリークの画像不良はほとんど見られなかった。
In Comparative Example 2, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 2.5, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 2.3, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 1.1. R (200 V) was 1 × 10 5 Ω.
In the conductive roller of Comparative Example 2, generation of contact marks was observed. Further, almost no pinhole leak image defect was observed.

〔比較例3〕
比較例3におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は1.7、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は2.4、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は0.7であった。また、R(200V)は4×10Ωであった。
比較例3の導電性ローラは、当接跡の発生が見られた。また、ピンホールリークの画像不良はほとんど見られなかった。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, log [Re (50 V) / Re (500 V)] is 1.7, log [Rc (50 V) / Rc (500 V)] is 2.4, and log [Re (50 V) / Re (500 V)]. / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 0.7. R (200 V) was 4 × 10 6 Ω.
In the conductive roller of Comparative Example 3, generation of contact marks was observed. Further, almost no pinhole leak image defect was observed.

〔比較例4〕
比較例4におけるlog[Re(50V)/Re(500V)]は1.1、log[Rc(50V)/Rc(500V)]は1.5、log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]は0.7であった。また、R(200V)は7×10Ωであった。
比較例4の導電性ローラは、当接跡の発生はほとんど見られなかった。また、ピンホールリークの画像不良が見られた。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 4, log [Re (50V) / Re (500V)] is 1.1, log [Rc (50V) / Rc (500V)] is 1.5, log [Re (50V) / Re (500V)] / Log [Rc (50V) / Rc (500V)] was 0.7. R (200 V) was 7 × 10 4 Ω.
In the conductive roller of Comparative Example 4, almost no contact mark was observed. Moreover, the image defect of pinhole leak was seen.

実施例1〜6および比較例1〜4の材料組成をまとめたものを表2に、実施条件をまとめたものを表3に、評価項目をまとめたものを表4に示す。   Table 2 summarizes the material compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, Table 3 summarizes the implementation conditions, and Table 4 summarizes the evaluation items.

Figure 2008299109
Figure 2008299109

Figure 2008299109
Figure 2008299109

Figure 2008299109
Figure 2008299109

本発明の導電性ローラの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the electroconductive roller of this invention. 本発明の導電性ローラを製造するための押出し機の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the extruder for manufacturing the electroconductive roller of this invention. 本発明の導電性ローラにおける導電性弾性層の導電性粒子の分布状態を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the distribution state of the electroconductive particle of the electroconductive elastic layer in the electroconductive roller of this invention. (1)は本発明の導電性ローラを製造するための研削機の一例を示す概略図である。(2)は本発明の研磨砥石の形状の一例を示す概略図である。(1) is a schematic view showing an example of a grinding machine for producing the conductive roller of the present invention. (2) is a schematic view showing an example of the shape of the grinding wheel of the present invention. 本発明における分割抵抗測定器で測定した、端部における電気抵抗のローラ周方向の波形の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the waveform of the roller peripheral direction of the electrical resistance in an edge part measured with the division resistance measuring device in the present invention. 本発明におけるピーク高さlog(Re最大値(200V)/Re平均値(200V)と電圧依存性log(Re(50V)/Re(500V))をプロットしたグラフである。It is the graph which plotted the peak height log (Re maximum value (200V) / Re average value (200V)) and voltage dependence log (Re (50V) / Re (500V)) in this invention. 本発明の導電性ローラを用いた電子写真装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the electrophotographic apparatus using the electroconductive roller of this invention. (1A)は本発明における導電性弾性層1a(実施例1)を研削するための砥石の形状を示すグラフである。(1B)は本発明における導電性弾性層1b(実施例2)を研削するための砥石の形状を示すグラフである。(1a)は本発明における導電性弾性層1a(実施例1)の形状の一例を示すグラフである。(1b)は本発明における導電性弾性層1b(実施例2)の形状の一例を示すグラフである。(1A) is a graph showing the shape of a grindstone for grinding the conductive elastic layer 1a (Example 1) in the present invention. (1B) is a graph showing the shape of a grindstone for grinding the conductive elastic layer 1b (Example 2) in the present invention. (1a) is a graph showing an example of the shape of the conductive elastic layer 1a (Example 1) in the present invention. (1b) is a graph showing an example of the shape of the conductive elastic layer 1b (Example 2) in the present invention. (2A)は本発明における導電性弾性層2a(比較例1)を研削するための砥石の形状を示すグラフである。(2B)は本発明における導電性弾性層2b(比較例2)を研削するための砥石の形状を示すグラフである。(2a)は本発明における導電性弾性層2a(比較例1)の形状の一例を示すグラフである。(2b)は本発明における導電性弾性層2b(比較例2)の形状の一例を示すグラフである。(2A) is a graph showing the shape of a grindstone for grinding the conductive elastic layer 2a (Comparative Example 1) in the present invention. (2B) is a graph showing the shape of a grindstone for grinding the conductive elastic layer 2b (Comparative Example 2) in the present invention. (2a) is a graph showing an example of the shape of the conductive elastic layer 2a (Comparative Example 1) in the present invention. (2b) is a graph showing an example of the shape of the conductive elastic layer 2b (Comparative Example 2) in the present invention. 本発明における分割抵抗測定器の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the division | segmentation resistance measuring device in this invention. 本発明における抵抗測定器の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the resistance measuring device in this invention. 本発明における実施例1の軸方向の電気抵抗の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electrical resistance of the axial direction of Example 1 in this invention. 本発明における比較例1の軸方向の電気抵抗の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electrical resistance of the axial direction of the comparative example 1 in this invention. 本発明における比較例2の軸方向の電気抵抗の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the electrical resistance of the axial direction of the comparative example 2 in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 導電性支持体
12 導電性弾性層
13 表面処理
21 押出機のクロスヘッド
22 導電性支持体送りローラ
23 導電性支持体
24 押出スクリュー
25 切断・除去処理
26 未加硫ゴムローラ
401 主軸台ユニット
403 コレットチャック
406 芯押台ユニット
407 芯押軸受け部
408 芯押軸センタ
410 ダイヤモンドドレッサー
412 加硫ゴムローラ
413 研削砥石
415 砥石台
416 切込み用モータ
417 スラスト移動台
419 スラスト移動用モータ
422 砥石用モータ
71 電子写真感光体(被帯電体)
72 帯電部材(帯電ローラ)
73 露光手段
74 現像手段
74a トナー担持体
74b 撹拌部材
74c トナー規制部材
75 転写手段
76 クリーニング手段
77 前露光手段
L レーザー光
S1、S2 バイアス印加電源
P 転写材
101 8つの独立したステンレスシリンダ
102 導電性ローラ
103 固定抵抗器(1kΩ)
104 レコーダー
105 バイアス印加電源
111 ステンレスシリンダ
112 導電性ローラ
113 固定抵抗器(1kΩ)
114 レコーダー
115 バイアス印加電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Conductive support body 12 Conductive elastic layer 13 Surface treatment 21 Extruder crosshead 22 Conductive support body feed roller 23 Conductive support body 24 Extrusion screw 25 Cutting / removal treatment 26 Unvulcanized rubber roller 401 Main shaft base unit 403 Collet Chuck 406 Core holder unit 407 Core holder portion 408 Core holder shaft center 410 Diamond dresser 412 Vulcanized rubber roller 413 Grinding wheel 415 Grinding wheel table 416 Cutting motor 417 Thrust moving table 419 Thrust moving motor 422 Grinding wheel motor 71 Electrophotographic photosensitive drum Body (Subject to be charged)
72 Charging member (charging roller)
73 Exposure means 74 Development means 74a Toner carrier 74b Stirring member 74c Toner regulating member 75 Transfer means 76 Cleaning means 77 Pre-exposure means L Laser light S1, S2 Bias application power supply P Transfer material 101 Eight independent stainless steel cylinders 102 Conductive roller 103 Fixed resistor (1kΩ)
104 Recorder 105 Bias application power supply 111 Stainless steel cylinder 112 Conductive roller 113 Fixed resistor (1 kΩ)
114 Recorder 115 Bias applied power supply

Claims (13)

導電性支持体上に、少なくとも導電性粒子を含む導電性弾性層を有する導電性ローラにおいて、
導電性弾性層をローラ軸方向に対して8分割した際、
該導電性ローラの両端部の電気抵抗の相加平均を端部の電気抵抗Re、中央部2点の相加平均を中央部の電気抵抗Rcとし、
印加電圧が50V及び500Vのときの該端部の電気抵抗及び該中央部の電気抵抗をRe(50V)、Rc(50V)及びRe(500V)、Rc(500V)とし、
印加電圧が200Vときの軸方向全長の電気抵抗をR(200V)とするとき、
下記(1)式かつ(2)式かつ(3)式を満たし、さらに(4)式を満たすことを特徴とする導電性ローラ。
0.1<log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]≦0.9 (1)
1.0≦log(Re(50V)/Re(500V))≦2.2 (2)
1.7≦log(Rc(50V)/Rc(500V)) (3)
10Ω≦R(200V)≦10Ω (4)
In a conductive roller having a conductive elastic layer containing at least conductive particles on a conductive support,
When the conductive elastic layer is divided into 8 with respect to the roller axial direction,
The arithmetic average of the electric resistances at both ends of the conductive roller is the electric resistance Re at the end, and the arithmetic average of the two central points is the electric resistance Rc at the central part.
When the applied voltage is 50 V and 500 V, the electrical resistance of the end and the electrical resistance of the center are Re (50 V), Rc (50 V), Re (500 V), Rc (500 V),
When the electric resistance of the entire axial direction when the applied voltage is 200 V is R (200 V),
A conductive roller characterized by satisfying the following formula (1), formula (2) and formula (3), and further satisfying formula (4).
0.1 <log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] ≦ 0.9 (1)
1.0 ≦ log (Re (50 V) / Re (500 V)) ≦ 2.2 (2)
1.7 ≦ log (Rc (50 V) / Rc (500 V)) (3)
10 4 Ω ≦ R (200 V) ≦ 10 6 Ω (4)
前記端部の電気抵抗Re及び前記中央部の電気抵抗Rcが
0.6≦log[Re(50V)/Re(500V)]/log[Rc(50V)/Rc(500V)]≦0.8
かつ
1.2≦log(Re(50V)/Re(500V))≦1.8
かつ
2.2≦log(Rc(50V)/Rc(500V))
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の導電性ローラ。
The electric resistance Re of the end portion and the electric resistance Rc of the central portion are 0.6 ≦ log [Re (50V) / Re (500V)] / log [Rc (50V) / Rc (500V)] ≦ 0.8
And 1.2 ≦ log (Re (50 V) / Re (500 V)) ≦ 1.8
And 2.2 ≦ log (Rc (50 V) / Rc (500 V))
The conductive roller according to claim 1, wherein:
前記導電性弾性層が押出成形により形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の導電性ローラ。   The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive elastic layer is formed by extrusion molding. 導電性支持体上に、ポリマーの中に導電性粒子を含む導電性弾性層を有する導電性ローラにおいて、
導電性粒子の充填量が、ポリマー100質量部に対して0.5質量部以上100質量部以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の導電性ローラ。
In a conductive roller having a conductive elastic layer containing conductive particles in a polymer on a conductive support,
4. The conductive roller according to claim 1, wherein a filling amount of the conductive particles is 0.5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer.
前記導電性粒子の充填量が、前記ポリマー100質量部に対して2質量部以上50質量部以下であることを特徴とする請求項4に記載の導電性ローラ。   5. The conductive roller according to claim 4, wherein a filling amount of the conductive particles is 2 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer. 前記導電性粒子がカーボンブラックであり、該カーボンブラックのDBP吸油量が40ml/100g以上300ml/100g以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の導電性ローラ。   6. The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive particles are carbon black, and the DBP oil absorption amount of the carbon black is 40 ml / 100 g or more and 300 ml / 100 g or less. 前記カーボンブラックのDBP吸油量が80ml/100g以上150ml/100g以下であることを特徴とする請求項6に記載の導電性ローラ。   The conductive roller according to claim 6, wherein the carbon black has a DBP oil absorption of 80 ml / 100 g or more and 150 ml / 100 g or less. 電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有する電子写真装置において、該帯電手段、該現像手段及び該転写手段の少なくとも1つに、請求項1乃至7のいずれかに記載の導電性ローラを用いたことを特徴とする電子写真装置。   8. An electrophotographic apparatus having an electrophotographic photosensitive member, a charging unit, an exposure unit, a developing unit, and a transfer unit, wherein at least one of the charging unit, the developing unit, and the transfer unit is any one of claims 1 to 7. An electrophotographic apparatus characterized by using a conductive roller. 少なくとも電子写真感光体と、帯電手段と、現像手段とを一体として電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
該帯電手段及び該現像手段のうち少なくとも1つに請求項1乃至8のいずれかに記載の導電性ローラを用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
In a process cartridge that is detachable from the electrophotographic apparatus main body, at least including the electrophotographic photosensitive member, the charging unit, and the developing unit.
A process cartridge comprising the conductive roller according to claim 1 as at least one of the charging unit and the developing unit.
導電性支持体上に、導電性粒子を含む導電性弾性層を有する導電性ローラを、導電性弾性層よりも幅が広い円筒状の砥石で研削して製造する製造方法において、
砥石研削面の軸方向の両端間の距離の0/4と2/4と4/4の位置である3点を通る真円の曲率をkとし、
砥石研削面の軸方向の両端間の距離の1/4と2/4と3/4の位置である3点を通る真円の曲率をkとしたとき、
砥石の曲率比k/kが1.2以上70.0以下の砥石で研削する
ことを特徴とする請求項1乃至9に記載の導電性ローラの製造方法。
In a manufacturing method for manufacturing a conductive roller having a conductive elastic layer containing conductive particles on a conductive support by grinding with a cylindrical grindstone wider than the conductive elastic layer,
K A is the curvature of a perfect circle passing through three points that are 0/4, 2/4, and 4/4 of the distance between both ends in the axial direction of the grinding wheel surface,
When the curvature of a perfect circle passing through three points that are 1/4, 2/4, and 3/4 of the distance between both ends of the grinding wheel grinding surface in the axial direction is k B ,
The method for producing a conductive roller according to claim 1, wherein grinding is performed with a grindstone having a curvature ratio k A / k B of 1.2 to 70.0.
前記砥石の曲率比k/kが5.0以上20.0以下の砥石で研削することを特徴とする請求項10に記載の導電性ローラの製造方法。 The method for producing a conductive roller according to claim 10, wherein grinding is performed with a grindstone having a curvature ratio k A / k B of 5.0 to 20.0. 請求項10又は11に記載された導電性ローラの製造方法により製造された導電性ローラであって、
導電性弾性層の軸方向の距離の0/4と2/4と4/4の位置である3点を通る真円の曲率をKとし、
導電性弾性層の軸方向の両端間の距離の1/4と2/4と3/4の位置である3点を通る真円の曲率をKとするとき、
導電性弾性層の曲率比K/Kが0.8以上1.2以下となるように成形された
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の導電性ローラ。
A conductive roller manufactured by the method for manufacturing a conductive roller according to claim 10 or 11,
The 0/4 and 2/4 the curvature of a perfect circle passing through three points is the position of 4/4 of the axial length of the conductive elastic layer and K A,
1/4 and 2/4 the curvature of a perfect circle passing through three points is the position of 3/4 of the distance between the axial ends of the conductive elastic layer when the K B,
8. The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive elastic layer is formed so that a curvature ratio K A / K B is 0.8 or more and 1.2 or less.
請求項10又は11に記載された導電性ローラの製造方法により製造された導電性ローラであって、
前記導電性弾性層の曲率比K/Kが0.9以上1.1以下となるように成形された
ことを特徴とする請求項12に記載の導電性ローラ。
A conductive roller manufactured by the method for manufacturing a conductive roller according to claim 10 or 11,
Conductive roller according to claim 12, characterized in that the curvature ratio K A / K B of the conductive elastic layer is formed so as to be 0.9 to 1.1.
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