JP2010096911A - Charging member and electrophotographic image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic image forming apparatus for stably forming a high quality electrophotographic image by having a charging member that includes high effect to restrain a low molecular-weight component exuding from an elastic layer from being attached to an electrophotographic photoreceptor and that includes a surface layer having excellent durability as well. <P>SOLUTION: The electrophotographic image forming apparatus includes: the electrophotographic photoreceptor; the charging member disposed in contact with the electrophotographic photoreceptor; and a charging means for charging the electrophotographic photoreceptor by applying a voltage to the charging member. The charging member includes a conductive support, an elastic layer, a protective layer, and a surface layer covering the surface of the elastic layer. The surface layer includes a film of silicon oxide containing a carbon atom chemically bonded to a silicon atom. The film of silicon oxide includes a specific composition. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、レーザープリンタの如き電子写真画像形成装置に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer.

電子写真感光体に接触させた帯電部材に電圧を印加することによって該電子写真感光体を帯電させる接触帯電方式に用いられる帯電部材は、電子写真感光体とのニップ幅を確保するために一般的に弾性層を具備している。しかし、帯電部材は、電子写真感光体と直接当接するため、弾性層に含まれる低分子成分等が経時的に滲み出して電子写真感光体の表面を汚染することがある。このような汚染を抑制するために、弾性層の表面に表面層を設けてなる帯電部材が提案されている。そして、特許文献1は、接触帯電方式の帯電部材に必要な要件である形状維持性、抵抗均一性、離型性及び汚染防止性のすべてを満たす帯電部材として、被覆層として非晶質炭素膜や炭化珪素(SiC)膜を備えた帯電部材を提案している。
特開2006−235045号公報
A charging member used in a contact charging method for charging the electrophotographic photosensitive member by applying a voltage to the charging member brought into contact with the electrophotographic photosensitive member is generally used to ensure a nip width with the electrophotographic photosensitive member. Is provided with an elastic layer. However, since the charging member is in direct contact with the electrophotographic photosensitive member, a low molecular component or the like contained in the elastic layer may ooze out over time and may contaminate the surface of the electrophotographic photosensitive member. In order to suppress such contamination, a charging member has been proposed in which a surface layer is provided on the surface of the elastic layer. Patent Document 1 discloses an amorphous carbon film as a coating layer as a charging member satisfying all of the shape maintaining properties, resistance uniformity, releasability, and antifouling properties that are necessary requirements for a contact charging type charging member. And a charging member provided with a silicon carbide (SiC) film.
JP 2006-235045 A

しかし、このような無機膜からなる表面層で弾性層を被覆した帯電部材においては以下のような課題があった。すなわち、繰返しの使用によって弾性層の弾性変形に表面層が追従し切れなくなりクラックが生じてしまうことがあった。その結果、当該クラックから弾性層中の低分子量成分が電子写真感光体の表面に付着し、電子写真画像の品質を損ねてしまうことがあった。そこで、本発明者らは、上記の事情に鑑みて、接触帯電に関係して、電子写真画像のより一層の高品位化を図るうえで、以下のような要件を満たした表面層を備えた帯電部材の開発が重要であるとの認識を得るに至った。
1.弾性層からの低分子量成分のブリードアウトを有効に抑制できること、
2.下層への密着性に優れ、繰返しの画像形成によっても保護層からの剥離等が生じにくいこと、
3.下層の変形に追従可能な十分な可撓性を有し、繰返しの画像形成によってもひび割れを生じにくいこと。
However, the charging member in which the elastic layer is coated with the surface layer made of such an inorganic film has the following problems. That is, the surface layer does not completely follow the elastic deformation of the elastic layer due to repeated use, and a crack may occur. As a result, the low molecular weight component in the elastic layer may adhere to the surface of the electrophotographic photosensitive member from the crack, and the quality of the electrophotographic image may be impaired. Accordingly, in view of the above circumstances, the present inventors have provided a surface layer that satisfies the following requirements in order to further improve the quality of an electrophotographic image in relation to contact charging. We came to realize that the development of charging members is important.
1. The ability to effectively suppress bleed out of low molecular weight components from the elastic layer,
2. Excellent adhesion to the lower layer, it is difficult to peel off from the protective layer even by repeated image formation,
3. It has sufficient flexibility to follow the deformation of the lower layer and is less likely to crack even after repeated image formation.

したがって本発明の目的は、上記1〜3の要件を満たした表面層を備えた帯電部材を提供する点にある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a charging member having a surface layer that satisfies the above-mentioned requirements 1 to 3.

また、本発明の他の目的は、高品位な電子写真画像を安定して提供することのできる電子写真画像形成装置を提供する点にある。   Another object of the present invention is to provide an electrophotographic image forming apparatus capable of stably providing a high-quality electrophotographic image.

本発明者等は、上記の目的を達成すべく種々の検討を重ねた。その結果、特定の組成を有する酸化ケイ素膜が上記1〜3の要件を高いレベルで満たすことを見出した。本発明はこのような知見に基づきなされたものである。   The inventors of the present invention have made various studies in order to achieve the above object. As a result, it has been found that a silicon oxide film having a specific composition satisfies the above requirements 1 to 3 at a high level. The present invention has been made based on such findings.

すなわち、本発明に係る電子写真画像形成装置は、電子写真感光体と、該電子写真感光体と当接して配置されている帯電部材と、該帯電部材に電圧を印加して、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段とを具備している電子写真画像形成装置であって、
該帯電部材は、導電性支持体、弾性層、保護層及び該保護層の表面を被覆している表面層とを具備し、該表面層は、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素膜を含み、
該酸化ケイ素膜は、ケイ素原子と化学結合を形成している酸素原子のケイ素原子に対する存在比(O/Si)が、0.95以上1.80以下であり、かつ、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する存在比(C/Si)が、0.10以上1.25以下であることを特徴とする。
That is, the electrophotographic image forming apparatus according to the present invention includes an electrophotographic photosensitive member, a charging member disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member, and a voltage applied to the charging member to An electrophotographic image forming apparatus comprising a charging means for charging a body,
The charging member includes a conductive support, an elastic layer, a protective layer, and a surface layer covering the surface of the protective layer, and the surface layer includes carbon atoms that are chemically bonded to silicon atoms. Including a silicon oxide film,
The silicon oxide film has an abundance ratio (O / Si) of oxygen atoms forming a chemical bond with silicon atoms to silicon atoms of 0.95 or more and 1.80 or less, and has a chemical bond with silicon atoms. The abundance ratio (C / Si) of formed carbon atoms to silicon atoms is 0.10 or more and 1.25 or less.

また、本発明に係る帯電部材は、導電性支持体、弾性層、保護層及び該保護層の表面を被覆している表面層とを具備し、該表面層は、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素膜を含み、該酸化ケイ素膜は、ケイ素原子と化学結合を形成している酸素原子のケイ素原子に対する存在比(O/Si)が、0.95以上1.80以下であり、かつ、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する存在比(C/Si)が、0.10以上1.25以下であることを特徴とする。   The charging member according to the present invention includes a conductive support, an elastic layer, a protective layer, and a surface layer covering the surface of the protective layer, and the surface layer is chemically bonded to silicon atoms. A silicon oxide film containing carbon atoms, wherein the silicon oxide film has an abundance ratio (O / Si) of oxygen atoms to silicon atoms forming chemical bonds with silicon atoms of 0.95 or more and 1.80 or less. And the abundance ratio (C / Si) of carbon atoms forming chemical bonds with silicon atoms to silicon atoms is 0.10 or more and 1.25 or less.

本発明によれば、特定の組成の酸化ケイ素膜によって保護層の表面を被覆することによって、弾性層から低分子量成分が染み出した場合であっても、それにより電子写真感光体の表面が汚染されることが有効に抑制される。これにより、高品位な電子写真画像を得られる電子写真画像形成装置を得ることができる。   According to the present invention, even when a low molecular weight component exudes from the elastic layer by coating the surface of the protective layer with a silicon oxide film having a specific composition, the surface of the electrophotographic photoreceptor is thereby contaminated. Is effectively suppressed. Thereby, an electrophotographic image forming apparatus capable of obtaining a high-quality electrophotographic image can be obtained.

また、当該酸化ケイ素膜は、保護層に対する密着性に優れ、かつ、可撓性にも優れていることから、繰返しの使用によっても剥離しにくく、また、ヒビ割れも生じにくい。その結果、高品位な電子写真画像を安定して形成可能な電子写真画像形成装置を提供することができる。   In addition, since the silicon oxide film has excellent adhesion to the protective layer and excellent flexibility, it is difficult to peel off even after repeated use, and cracking is not likely to occur. As a result, an electrophotographic image forming apparatus capable of stably forming a high-quality electrophotographic image can be provided.

<1>帯電部材
本発明に係る帯電部材の一態様としての帯電ローラ5の具体的な構成を図2に示す。図2(a)は、帯電ローラの軸に直交する方向の概略断面図である。また、図2(b)は、軸方向の概略断面図である。
<1> Charging Member FIG. 2 shows a specific configuration of the charging roller 5 as one aspect of the charging member according to the present invention. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view in a direction orthogonal to the axis of the charging roller. FIG. 2B is a schematic sectional view in the axial direction.

図2に係る帯電ローラは、導電性支持体21と、その外周に形成された導電性弾性層22と、該導電性弾性層22の外周面を被覆している保護層23と、該保護層23の外周面を被覆している表面層24とを有する。   The charging roller according to FIG. 2 includes a conductive support 21, a conductive elastic layer 22 formed on the outer periphery thereof, a protective layer 23 covering the outer peripheral surface of the conductive elastic layer 22, and the protective layer. 23, and a surface layer 24 covering the outer peripheral surface.

<<導電性支持体>>
導電性支持体21は、炭素鋼合金表面に5μm程度の厚さのニッケルメッキを施した円柱である。導電性支持体を構成する他の材料として、以下のものが挙げられる。鉄、アルミニウム、チタン、銅及びニッケルの如き金属;これらの金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅の如き合金;カーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料。剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。また、形状としては円柱形状の他に、中心部分を空洞とした円筒形状とすることもできる。
<< Conductive support >>
The conductive support 21 is a cylinder having a surface of carbon steel alloy plated with nickel having a thickness of about 5 μm. The following are mentioned as another material which comprises an electroconductive support body. Metals such as iron, aluminum, titanium, copper and nickel; alloys such as stainless steel, duralumin, brass and bronze containing these metals; composite materials in which carbon black and carbon fibers are consolidated with plastic. It is also possible to use a known material that is rigid and exhibits conductivity. Moreover, as a shape, it can also be set as the cylindrical shape which made the center part the cavity other than column shape.

<<導電性弾性層>>
導電性弾性層22は、導電剤と高分子弾性体とを混合して成形される。高分子弾性体としては、以下のものが挙げられる。エピクロルヒドリンゴム、NBR(ニトリルゴム)、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、あるいはSBS(スチレン・ブタジエン・スチレン−ブロックコポリマー)、SEBS(スチレン・エチレンブチレン・スチレン−ブロックコポリマー)の如き熱可塑性エラストマー。
<< Conductive elastic layer >>
The conductive elastic layer 22 is formed by mixing a conductive agent and a polymer elastic body. Examples of the polymer elastic body include the following. Thermoplastic elastomers such as epichlorohydrin rubber, NBR (nitrile rubber), chloroprene rubber, urethane rubber, silicone rubber, or SBS (styrene / butadiene / styrene / block copolymer) or SEBS (styrene / ethylene butylene / styrene / block copolymer).

高分子弾性体としては特にエピクロルヒドリンゴムが好適に用いられる。エピクロルヒドリンゴムは、ポリマー自体が中抵抗領域の導電性を有し、導電剤の添加量が少なくても良好な導電性を発揮することができる。また、位置による電気抵抗のバラツキも小さくすることが出来るので、高分子弾性体として好適に用いられる。   As the polymer elastic body, epichlorohydrin rubber is particularly preferably used. In the epichlorohydrin rubber, the polymer itself has conductivity in the middle resistance region, and can exhibit good conductivity even if the amount of the conductive agent added is small. Moreover, since the variation in electric resistance depending on the position can be reduced, it is suitably used as a polymer elastic body.

エピクロルヒドリンゴムとしては、以下のものが挙げられる。エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体及びエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体。この中でも安定した中抵抗領域の導電性を示すことから、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体が特に好適に用いられる。エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体は、重合度や組成比を任意に調整することで導電性や加工性を制御できる。   Examples of the epichlorohydrin rubber include the following. Epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer and epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer. Of these, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer is particularly preferably used since it exhibits stable conductivity in a medium resistance region. The epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer can control conductivity and workability by arbitrarily adjusting the degree of polymerization and composition ratio.

高分子弾性体はエピクロルヒドリンゴムを主成分とするが、必要に応じてその他の一般的なゴム及びエラストマーを含有してもよい。   The polymer elastic body is mainly composed of epichlorohydrin rubber, but may contain other general rubbers and elastomers as necessary.

その他の一般的なゴム及びエラストマーとしては、以下のものが挙げられる。EPM(エチレン・プロピレンゴム)、EPDM(エチレン・プロピレンゴム)、NBR(ニトリルゴム)、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム。また、SBS(スチレン・ブタジエン・スチレン−ブロックコポリマー)、SEBS(スチレン・エチレンブチレン・スチレン−ブロックコポリマー)の如き熱可塑性エラストマーを含有してもよい。   Other common rubbers and elastomers include the following. EPM (ethylene propylene rubber), EPDM (ethylene propylene rubber), NBR (nitrile rubber), chloroprene rubber, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, urethane rubber, silicone rubber. Further, a thermoplastic elastomer such as SBS (styrene / butadiene / styrene block copolymer) or SEBS (styrene / ethylene butylene / styrene block copolymer) may be contained.

上記の一般的なゴム及びエラストマーを含有する場合、その含有量は、高分子弾性体全量に対し1〜50質量%であるのが好ましい。   When it contains said general rubber | gum and elastomer, it is preferable that the content is 1-50 mass% with respect to the polymer elastic body whole quantity.

導電剤としては、イオン導電剤または電子導電剤を用いることができる。導電性弾性層の電気抵抗率のムラを小さくするという目的により、イオン導電剤を含有することが好ましい。イオン導電剤が高分子弾性体の中に均一に分散し、導電性弾性体の電気抵抗を均一化することにより、帯電ローラを直流電圧のみの電圧印加で使用したときでも均一な帯電を得ることができる。   As the conductive agent, an ionic conductive agent or an electronic conductive agent can be used. For the purpose of reducing unevenness in electrical resistivity of the conductive elastic layer, it is preferable to contain an ionic conductive agent. By uniformly dispersing the ionic conductive agent in the polymer elastic body and making the electrical resistance of the conductive elastic body uniform, uniform charging can be obtained even when the charging roller is used with only DC voltage applied. Can do.

イオン導電剤としては、イオン導電性を示すイオン導電剤であれば特に限定されるものではない。イオン導電剤としては、以下のものが挙げられる。過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウムの如き無機イオン物質;ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェートの如き陽イオン性界面活性剤;ラウリルベタイン、ステアリルべタイン、ジメチルアルキルラウリルベタインの如き両性イオン界面活性剤;過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸トリメチルオクタデシルアンモニウムの如き過塩素酸第四級アンモニウム塩;トリフルオロメタンスルホン酸リチウムの如き有機酸リチウム塩。これらを単独又は2種類以上組み合わせて用いることができる。イオン導電剤の中でも、環境変化に対して抵抗が安定なことから特に過塩素酸第四級アンモニウム塩が好適に用いられる。   The ionic conductive agent is not particularly limited as long as it is an ionic conductive agent exhibiting ionic conductivity. Examples of the ionic conductive agent include the following. Inorganic ionic substances such as lithium perchlorate, sodium perchlorate, calcium perchlorate; lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, octadecyltrimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, trioctylpropylammonium Cationic surfactants such as bromide, modified aliphatic dimethylethylammonium ethosulphate; zwitterionic surfactants such as lauryl betaine, stearyl betaine, dimethylalkyl lauryl betaine; tetraethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium perchlorate , Quaternary ammonium perchlorates such as trimethyloctadecyl ammonium perchlorate; Organic acids such as lithium salts of trifluoromethane lithium sulfonate. These can be used alone or in combination of two or more. Among ionic conductive agents, quaternary ammonium perchlorate is particularly preferably used because of its resistance to environmental changes.

電子導電剤としては、電子導電性を示す電子導電剤であれば特に限定されるものではない。電子導電剤としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属系の粉体や繊維;酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛の如き金属酸化物;適当な粒子の表面を酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、鉄、白金、又はロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体;ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、PAN(ポリアクリロニトリル)系カーボン、ピッチ系カーボンの如きカーボン粉。   The electronic conductive agent is not particularly limited as long as it is an electronic conductive agent exhibiting electronic conductivity. Examples of the electronic conductive agent include the following. Metal-based powders and fibers such as aluminum, palladium, iron, copper and silver; metal oxides such as titanium oxide, tin oxide and zinc oxide; tin oxide, antimony oxide, indium oxide and molybdenum oxide on the surface of suitable particles , Zinc, aluminum, gold, silver, copper, iron, platinum, or rhodium powder deposited by electrolytic treatment, spray coating, mixed shaking; furnace black, thermal black, acetylene black, ketjen black, PAN ( Carbon powder such as polyacrylonitrile) pitch carbon.

ファーネスブラックとしては、以下のものが挙げられる。SAF−HS、SAF、ISAF−HS、ISAF、ISAF−LS、I−ISAF−HS、HAF−HS、HAF、HAF−LS、T−HS、T−NS、MAF、FEF、GPF、SRF−HS−HM、SRF−LM、ECF、FEF−HS。サーマルブラックとしては、FT、MTがある。   As furnace black, the following are mentioned. SAF-HS, SAF, ISAF-HS, ISAF, ISAF-LS, I-ISAF-HS, HAF-HS, HAF, HAF-LS, T-HS, T-NS, MAF, FEF, GPF, SRF-HS- HM, SRF-LM, ECF, FEF-HS. Thermal black includes FT and MT.

また、これら導電剤を単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。   Moreover, these electrically conductive agents can be used individually or in combination of 2 or more types.

本発明の導電性弾性層に配合する導電剤の配合量としては、導電性弾性層の体積抵抗率が、以下の全ての環境において中抵抗領域(体積抵抗率が1×10〜1×10Ω・cm)になるように決めることが好ましい。
低温低湿環境(環境1;15℃/10%RH);
常温常湿環境(環境2:23℃/50%RH);
高温高湿環境(環境3:30℃/80%RH)。
As a compounding amount of the conductive agent to be blended in the conductive elastic layer of the present invention, the volume resistivity of the conductive elastic layer is a medium resistance region (volume resistivity is 1 × 10 4 to 1 × 10 10 in all the following environments. 8 Ω · cm) is preferable.
Low temperature and low humidity environment (environment 1; 15 ° C./10% RH);
Normal temperature and humidity environment (environment 2: 23 ° C./50% RH);
High temperature and high humidity environment (environment 3: 30 ° C./80% RH).

導電性弾性層の体積抵抗率は、以下の方法により求めることができる。すなわち、厚さ1mmのシートに成型した後、両面に金属を蒸着して電極とガード電極とを作製する。そして、微小電流計(ADVANTEST R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER (株)アドバンテスト社製)を用いて200Vの電圧を印加して30秒後の電流を測定し、膜厚と電極面積とから体積抵抗率を算出する。   The volume resistivity of the conductive elastic layer can be determined by the following method. That is, after forming into a sheet having a thickness of 1 mm, metal is vapor-deposited on both sides to produce an electrode and a guard electrode. Then, using a microammeter (ADVANTEST R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER Co., Ltd., Advantest Co., Ltd.), a voltage of 200 V was applied, the current after 30 seconds was measured, and the volume resistivity was calculated from the film thickness and electrode area To do.

導電性弾性層の体積抵抗率を上記の数値範囲とすることによって、被帯電部材である感光体にピンホールがあった場合であっても電子写真画像に欠陥を生じさせにくい。   By setting the volume resistivity of the conductive elastic layer in the above numerical range, it is difficult to cause defects in the electrophotographic image even when there is a pinhole in the photosensitive member as the member to be charged.

この他にも導電性弾性層には必要に応じて、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散剤及び離型剤の如き配合剤を加えることもできる。   In addition, compounding agents such as a plasticizer, a filler, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a scorch preventing agent, a dispersing agent and a release agent are added to the conductive elastic layer as necessary. You can also.

<<<成形方法>>>
導電性弾性層の成形方法としては、上記の導電性弾性層の原料を密閉型ミキサーで混合して、例えば、押し出し成形、射出成形、又は、圧縮成形の如き公知の方法により成型するのが好ましい。また、導電性弾性層は、導電性支持体の上に直接導電性弾性層を成形して作製してもよいし、予めチューブ形状に成形した導電性弾性層を導電性支持体上に被覆形成させてもよい。なお、導電性弾性層の作製後に表面を研磨して形状を整えてもよい。以降、このようにして作製された部材を「導電性基層ローラ」、または単に「基層ローラ」と称することにする。
<<< Molding method >>>
As a method for forming the conductive elastic layer, it is preferable to mix the raw materials of the conductive elastic layer with a hermetic mixer and to form the conductive elastic layer by a known method such as extrusion molding, injection molding, or compression molding. . The conductive elastic layer may be produced by directly forming a conductive elastic layer on a conductive support, or a conductive elastic layer previously formed into a tube shape is coated on the conductive support. You may let them. Note that the surface may be polished and the shape may be adjusted after the production of the conductive elastic layer. Hereinafter, the member thus manufactured is referred to as “conductive base layer roller” or simply “base layer roller”.

導電性弾性層の形状は、帯電ローラ5と電子写真感光体4の均一性密着性を確保するために中央部を一番太く、両端部に行くほど細くなるクラウン形状に形成することが好ましい。一般に使用されている帯電ローラ5が、支持体2aの両端部に所定の押圧力を与えて電子写真感光体4と当接されている。そのため、中央部の押圧力が小さく、両端部ほど大きくなっているために、帯電ローラ5の真直度が十分であれば問題ないが、十分でない場合には中央部と両端部に対応する画像に濃度ムラが生じてしまう場合がある。クラウン形状は、これを防止するために形成する。   The shape of the conductive elastic layer is preferably formed in a crown shape that is thickest at the center and narrows toward both ends in order to ensure uniform adhesion between the charging roller 5 and the electrophotographic photosensitive member 4. The charging roller 5 generally used is in contact with the electrophotographic photosensitive member 4 by applying a predetermined pressing force to both ends of the support 2a. For this reason, since the pressing force at the central portion is small and the both end portions are large, there is no problem if the straightness of the charging roller 5 is sufficient, but when it is not sufficient, images corresponding to the central portion and both end portions are displayed. Density unevenness may occur. The crown shape is formed to prevent this.

また、ローラ回転時の当接ニップ幅を均一とするために、基層ローラの外径差振れは小さい方が好ましい。   In order to make the contact nip width uniform when the roller is rotated, it is preferable that the outer diameter difference of the base layer roller is small.

上記レーザスキャンタイプの寸法/外径測定器を用いた外径振れの測定方法を図5に示す。図5(a)は当該測定器に測定対象である基層ローラ48及び基準ローラ50を載置した状態の斜視図、図5(b)はその側面図である。51はレーザー発光部、52はレーザー発光部51から出射されたレーザー光53(斜線部)の受光部である。先ず、測定器に基準ローラ50をその軸とレーザー光53とが直交するように載置する。次いで、測定対象としての基層ローラ48を基準ローラ50の軸線と平行になるように測定器に載置する。この状態で基準ローラ50と基層ローラ48との間を透過してきたレーザー光の幅54を測定する。得られた測定値を基層ローラ48の中心軸と導電性基準ローラ50の表面との距離から差し引くことによって基層ローラ48の一つの測定断面における半径を求める。そして、基層ローラ48を1°ずつ回転させて上記と同じ操作を行うことによって、一つの測定断面における基層ローラ48の1周分の半径を求める。得られた半径の値の最大値と最小値の差が、当該測定断面における半径の振れである。次に、基層ローラ48と測定器とを矢印55の方向に相対的に所定の量、例えば、1cm移動させ、他の測定断面における基層ローラ48の1周分の半径を測定し、当該他の測定断面における半径の振れを算出する。この操作を繰り返して基層ローラ48の軸に沿う方向の複数の測定断面における半径の振れを算出する。本発明においては、半径の振れが最も大きかった測定断面における半径の振れをその基層ローラの外径振れと定義する。   FIG. 5 shows a measuring method of outer diameter deflection using the laser scan type dimension / outer diameter measuring instrument. FIG. 5A is a perspective view of a state in which the base roller 48 and the reference roller 50 to be measured are placed on the measuring instrument, and FIG. 5B is a side view thereof. Reference numeral 51 denotes a laser emitting unit, and 52 denotes a light receiving unit for laser light 53 (shaded portion) emitted from the laser emitting unit 51. First, the reference roller 50 is placed on the measuring instrument so that its axis and the laser beam 53 are orthogonal. Next, the base layer roller 48 as the measurement target is placed on the measuring instrument so as to be parallel to the axis of the reference roller 50. In this state, the width 54 of the laser beam transmitted between the reference roller 50 and the base layer roller 48 is measured. By subtracting the obtained measurement value from the distance between the central axis of the base layer roller 48 and the surface of the conductive reference roller 50, the radius of one measurement cross section of the base layer roller 48 is obtained. Then, by rotating the base layer roller 48 by 1 ° and performing the same operation as described above, the radius of one turn of the base layer roller 48 in one measurement section is obtained. The difference between the maximum value and the minimum value of the obtained radius values is the deflection of the radius in the measurement cross section. Next, the base layer roller 48 and the measuring device are moved by a predetermined amount, for example, 1 cm, in the direction of the arrow 55, and the radius of one circumference of the base layer roller 48 in the other measurement cross section is measured. Calculate the runout of the radius in the measurement section. This operation is repeated to calculate the deflection of the radius in a plurality of measurement cross sections in the direction along the axis of the base layer roller 48. In the present invention, the radial runout in the measurement cross section where the radial runout is the largest is defined as the outer diameter runout of the base layer roller.

また、基層ローラの直径は、レーザーが基層ローラ48によって遮られた幅として測定される。そして、基層ローラ48を1°回転させるごとに直径を測定し、一つの測定断面における基層ローラ48の1周分の直径を求める。得られた測定値の最大値と最小値の平均値を導電性基層ローラの当該測定断面における直径(平均直径)とする。ストレートな円柱ないしは円筒形状の基層ローラの場合、基層ローラと測定器とを相対的に所定の量、例えば、1cm移動させ、他の測定断面における平均直径を求める。そして、各測定断面における平均直径の平均値を、その基層ローラ48の直径とみなす。   The diameter of the base layer roller is measured as the width at which the laser is blocked by the base layer roller 48. Then, the diameter is measured every time the base layer roller 48 is rotated by 1 °, and the diameter of one round of the base layer roller 48 in one measurement section is obtained. The average value of the maximum value and the minimum value of the measured values obtained is defined as the diameter (average diameter) of the conductive base layer roller in the measurement cross section. In the case of a straight columnar or cylindrical base layer roller, the base layer roller and the measuring device are moved relative to each other by a predetermined amount, for example, 1 cm, and the average diameter in other measurement cross sections is obtained. And the average value of the average diameter in each measurement cross section is regarded as the diameter of the base layer roller 48.

また、クラウン形状を有する基層ローラにおけるクラウン量は、軸方向250mm程度の場合、軸方向中央部の平均直径D1と、軸方向中央部から90mm端部側の部分の平均直径D2、D3の値2つの平均との差{D1−(D2+D3)/2}と定義する。   Further, when the crown amount of the base layer roller having a crown shape is about 250 mm in the axial direction, the average diameter D1 of the central portion in the axial direction and the average diameters D2 and D3 of the portion on the end side of 90 mm from the central portion in the axial direction are 2 The difference between the two averages is defined as {D1− (D2 + D3) / 2}.

基層ローラ48の外径振れの好ましい値は、ストレートな円筒又は円柱状の基層ローラの場合、直径の0.5%以下、より好ましくは0.25%以下である。例えば、基層ローラ48の直径が12mm程度である場合、外径振れの値は具体的には60μm以下が好ましく、より好ましくは30μm以下である。また、基層ローラ48のクラウン量は、帯電ローラと電子写真感光体との間に形成されるニップの幅が均一になるように決める。好ましくは基層ローラ48の直径の5.0%以下が好ましい。具体的には直径12mm程度の場合、600μm以下が好ましい。   In the case of a straight cylindrical or columnar base layer roller, a preferable value of the outer diameter deflection of the base layer roller 48 is 0.5% or less, more preferably 0.25% or less of the diameter. For example, when the diameter of the base layer roller 48 is about 12 mm, the value of the outer diameter deflection is specifically preferably 60 μm or less, and more preferably 30 μm or less. The crown amount of the base layer roller 48 is determined so that the width of the nip formed between the charging roller and the electrophotographic photosensitive member is uniform. Preferably, 5.0% or less of the diameter of the base layer roller 48 is preferable. Specifically, when the diameter is about 12 mm, 600 μm or less is preferable.

導電性弾性層の硬度は、マイクロ硬度(MD−1硬度)で、30°以上70°以下が好ましく、より好ましくは40℃以上60°以下である。マイクロ硬度を上記の範囲内とすることによって、帯電部材と感光体との間のニップ幅を十分に取ることができるため、より一層の安定した帯電性能を発揮し得る。なお、「マイクロ硬度(MD−1硬度)」とは、アスカー マイクロゴム硬度計 MD−1型type−A(高分子計器株式会社製)を用いて測定した帯電部材の硬度である。測定条件は、常温常湿(23℃/50%RH)の環境中に12時間以上放置した帯電部材に対して該硬度計を10Nのピークホールドモードで測定した値とする。   The hardness of the conductive elastic layer is micro hardness (MD-1 hardness), preferably 30 ° to 70 °, more preferably 40 ° C. to 60 °. By setting the micro hardness within the above range, a sufficient nip width between the charging member and the photosensitive member can be obtained, so that more stable charging performance can be exhibited. In addition, "micro hardness (MD-1 hardness)" is the hardness of the charging member measured using Asker micro rubber hardness meter MD-1 type type-A (made by Kobunshi Keiki Co., Ltd.). The measurement condition is a value obtained by measuring the hardness meter in a 10 N peak hold mode with respect to a charging member left for 12 hours or more in an environment of normal temperature and normal humidity (23 ° C./50% RH).

マイクロ硬度(MD−1型type−A)を小さくする目的で、導電性弾性層に可塑剤を配合してもよい。配合量は、好ましくは1質量部〜30質量部であり、より好ましくは3質量部〜20質量部である。可塑剤としては、高分子タイプのものを用いることが好ましい。高分子可塑剤の数平均分子量は、好ましくは2000以上、より好ましくは4000以上である。この範囲内とすることで、弾性層からの低分子量成分の染み出しが過度となることがない。   For the purpose of reducing the micro hardness (MD-1 type-A), a plasticizer may be blended in the conductive elastic layer. The blending amount is preferably 1 part by mass to 30 parts by mass, and more preferably 3 parts by mass to 20 parts by mass. As the plasticizer, it is preferable to use a polymer type. The number average molecular weight of the polymer plasticizer is preferably 2000 or more, more preferably 4000 or more. By setting it within this range, the low molecular weight component does not exude excessively from the elastic layer.

なお、導電性弾性層が含む低分子量成分及び可溶成分は、ソックスレー抽出器を用いて定量することができる。具体的には、ソックスレー抽出器を用い、テトラヒドロフラン(THF)の如き溶剤を試験溶媒として、導電性弾性層を20時間還流する。この還流による導電性弾性層が減量した質量をソックスレー抽出量とし、低分子量成分及び可溶成分の指標として用いることができる。導電性弾性層からのソックスレー抽出量は10wt%以下とすることが好ましい。   The low molecular weight component and the soluble component contained in the conductive elastic layer can be quantified using a Soxhlet extractor. Specifically, using a Soxhlet extractor, the conductive elastic layer is refluxed for 20 hours using a solvent such as tetrahydrofuran (THF) as a test solvent. The mass reduced by the conductive elastic layer due to this reflux can be used as the Soxhlet extract amount and used as an indicator of low molecular weight components and soluble components. The amount of Soxhlet extracted from the conductive elastic layer is preferably 10 wt% or less.

導電性弾性層からの抽出量を小さくするには、可塑剤の如き添加剤の配合量を極力少なくするのがよい。使用する可塑剤としても上記の高分子タイプのものを用いるのが好ましい。また、導電性弾性層を形成する高分子弾性体は、熱可塑性樹脂よりも加硫・架橋を施したゴム組成物を用いる方が好ましい。   In order to reduce the extraction amount from the conductive elastic layer, it is preferable to reduce the blending amount of an additive such as a plasticizer as much as possible. As the plasticizer to be used, the above polymer type is preferably used. The polymer elastic body forming the conductive elastic layer is preferably a vulcanized / crosslinked rubber composition rather than a thermoplastic resin.

導電性弾性層は、必要に応じて導電性支持体と接着剤を介して接着される。この場合、接着剤は導電性であることが好ましい。導電性とするため、接着剤には公知の導電剤を用いることができる。   The conductive elastic layer is bonded to the conductive support through an adhesive as necessary. In this case, the adhesive is preferably conductive. In order to make it conductive, a known conductive agent can be used as the adhesive.

接着剤のバインダーとしては、熱硬化性樹脂又は、熱可塑性樹脂の如き樹脂が挙げられる。ウレタン系、アクリル系、ポリエステル系、ポリエーテル系、エポキシ系、フェノール系の如き公知の接着剤を用いることができる。   Examples of the binder of the adhesive include a thermosetting resin or a resin such as a thermoplastic resin. Known adhesives such as urethane, acrylic, polyester, polyether, epoxy, and phenol can be used.

接着剤に導電性を付与するための導電剤としては、前述したものを用いることができる。導電剤は単独で又は2種類以上組み合わせて用いることができる。   What was mentioned above can be used as a electrically conductive agent for providing electroconductivity to an adhesive agent. The conductive agents can be used alone or in combination of two or more.

<<保護層>>
保護層23は、熱硬化性樹脂及び、熱可塑性樹脂の如き樹脂と導電剤を混合して用いることができる。保護層のバインダーとしては、ウレタン樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂の如き熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。ラクトン変性アクリルポリオールを、イソシアネートとで架橋したウレタン樹脂が特に好適に用いられる。イソシアネートは、イソシアヌレート型の3量体とすることがより好ましい。分子の剛直な3量体が架橋点となり、保護層がより密に架橋することができ、導電性弾性層からの低分子成分の染み出し物質がローラ表面に染み出してくることをより一層効果的に防止することができる。
<< Protective layer >>
The protective layer 23 can be used by mixing a thermosetting resin, a resin such as a thermoplastic resin, and a conductive agent. As the binder of the protective layer, it is preferable to use a thermosetting resin such as urethane resin, fluorine resin, silicone resin, acrylic resin, and polyamide resin. A urethane resin obtained by crosslinking a lactone-modified acrylic polyol with an isocyanate is particularly preferably used. The isocyanate is more preferably an isocyanurate type trimer. The rigid trimer of the molecule becomes a cross-linking point, the protective layer can be cross-linked more densely, and the low molecular component exudation material from the conductive elastic layer exudes to the roller surface, and it is even more effective. Can be prevented.

また、イソシアネートは、イソシアネート基がブロック剤によりブロックされたブロックイソシアネートとすることがより好ましい。この理由としては、上記イソシアネート基は反応し易く、保護層塗工用塗料を常温に長時間放置しておくと徐々に反応が進み、塗料の特性が変化してしまう恐れがあるからである。これに対してブロックイソシアネートは、活性なイソシアネート基がブロックされ、ブロック剤の解離温度までは反応しないので、塗料の取扱が容易になるというメリットがある。マスキングを行うブロック剤には、フェノール、クレゾール等のフェノール類、ε−カプロラクタムのラクタム類及びメチルエチルケトオキシム等のオキシム類等が挙げられるが、本発明の場合、解離温度が比較的低温のオキシム類が好ましい。   The isocyanate is more preferably a blocked isocyanate in which an isocyanate group is blocked with a blocking agent. The reason for this is that the isocyanate group easily reacts, and if the protective layer coating paint is left at room temperature for a long time, the reaction gradually proceeds and the characteristics of the paint may change. On the other hand, the blocked isocyanate has an advantage that the active isocyanate group is blocked and does not react up to the dissociation temperature of the blocking agent, so that the paint can be easily handled. Examples of the blocking agent for masking include phenols such as phenol and cresol, lactams of ε-caprolactam, and oximes such as methyl ethyl ketoxime. In the present invention, oximes having a relatively low dissociation temperature are used. preferable.

また、ラクトン変性アクリルポリオールのOH価は80KOHmg/g程度であることが好ましい。これにより、イソシアネートで架橋されにくくなることによる樹脂の軟化が抑えられる。また、保護層が硬くなり過ぎることにより割れ易くなることを抑制できる。   The OH value of the lactone-modified acrylic polyol is preferably about 80 KOHmg / g. Thereby, softening of the resin due to difficulty in crosslinking with isocyanate is suppressed. Moreover, it can suppress that it becomes easy to crack because a protective layer becomes hard too much.

ラクトン変性アクリルポリオールは、分子鎖骨格がスチレンとアクリルの共重合体であり、適度な硬度と非汚染性を有する。また、末端に水酸基を有する変性したラクトン基が多数の架橋点となり、イソシアネートで密に架橋することが可能であり、導電性弾性層からの低分子成分の染み出しを防止することができる。   The lactone-modified acrylic polyol is a copolymer of styrene and acrylic in the molecular chain skeleton, and has an appropriate hardness and non-contaminating property. In addition, a modified lactone group having a hydroxyl group at the terminal serves as a number of cross-linking points and can be cross-linked tightly with an isocyanate, thereby preventing the low molecular component from oozing out from the conductive elastic layer.

ラクトン変性アクリルポリオール樹脂とイソシアネートとの配合比は、配合した塗料中のイソシアネートの中のNCO基の数(A)と、ラクトン変性アクリルポリオール樹脂中のOH基の数(B)との比(NCO/OH比=A/B)が0.1〜2.0が好ましい。特には、0.3〜1.5が好ましい。   The blending ratio of the lactone-modified acrylic polyol resin and the isocyanate is the ratio of the number of NCO groups (A) in the isocyanate in the blended paint to the number of OH groups (B) in the lactone-modified acrylic polyol resin (NCO). / OH ratio = A / B) is preferably 0.1 to 2.0. In particular, 0.3 to 1.5 is preferable.

保護層に用いる導電剤としては、電子導電剤またはイオン導電剤を用いることができる。保護層は、感光体の近くに位置するために電子導電剤を含有するのが特に好ましい。イオン導電剤の場合は、染み出しにより感光体を汚染する危険性があるので、保護層中に添加する場合は注意が必要である。電子導電剤またはイオン導電剤としては、前述の各種導電剤を用いることができる。   As the conductive agent used for the protective layer, an electronic conductive agent or an ionic conductive agent can be used. The protective layer particularly preferably contains an electronic conductive agent because it is located near the photoreceptor. In the case of an ionic conductive agent, since there is a risk that the photoreceptor is contaminated by oozing out, care must be taken when it is added to the protective layer. As the electronic conductive agent or the ionic conductive agent, the various conductive agents described above can be used.

この他にも保護層には必要に応じて、レベリング剤、粗し剤、誘電体、潤滑剤、吸着剤及び分散剤の如き配合剤を加えることもできる。   In addition, a compounding agent such as a leveling agent, a roughening agent, a dielectric, a lubricant, an adsorbent, and a dispersant can be added to the protective layer as necessary.

保護層の成形方法としては、以下の方法を採用することができる。すなわち、上記した保護層を構成する各材料を、サンドミル、ペイントシェーカ、ダイノミル及びパールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を用いて公知の方法により分散させ、保護層形成用の塗料を得る。次いで、ディッピング塗工法、スプレー塗工法、ロール塗工法及びリング塗工法等の公知の方法により、上記の塗料を導電性弾性層上に塗工する。   As a method for forming the protective layer, the following method can be employed. That is, each material constituting the protective layer described above is dispersed by a known method using a conventionally known dispersing device using beads such as a sand mill, a paint shaker, a dyno mill, and a pearl mill to obtain a coating material for forming the protective layer. . Next, the coating material is applied onto the conductive elastic layer by a known method such as a dipping coating method, a spray coating method, a roll coating method, or a ring coating method.

保護層の膜厚は、好ましくは、1〜100μm、より好ましくは、5〜50μmである。ローラの柔軟性が損なわれにくく、ローラ硬度が高くなりにくく、感光ドラム表面やローラ表面にトナー等が融着する恐れがないためである。また、弾性層2からの低分子成分の染み出しを有効に抑えられるためである。なお、膜厚は、ローラ断面を鋭利な刃物で切り出して、光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察することで測定できる。   The thickness of the protective layer is preferably 1 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm. This is because the flexibility of the roller is not easily lost, the roller hardness is not easily increased, and there is no possibility that toner or the like is fused to the surface of the photosensitive drum or the roller surface. Moreover, it is because the exudation of the low molecular component from the elastic layer 2 can be suppressed effectively. The film thickness can be measured by cutting the roller cross section with a sharp blade and observing it with an optical microscope or an electron microscope.

例えば、ディッピング塗工法を用いた場合、保護層膜厚を調整するために保護層塗料の樹脂の固形分と塗工引き上げ速度を制御する。保護層塗料中の樹脂の固形分を大きくすると保護層の膜厚が大きくなり、固形分を小さくすると膜厚も小さくなる。本発明の保護層塗料においては、揮発する溶媒に対する樹脂の固形分を10〜40%に調整する。また、塗工引き上げ速度を大きくすると膜厚が大きくなり、速度を小さくすると膜厚も小さくなるので、本発明においては塗工引き上げ速度を20〜5000mm/min.に調整する。   For example, when the dipping coating method is used, in order to adjust the protective layer thickness, the solid content of the resin of the protective layer paint and the coating lifting speed are controlled. When the solid content of the resin in the protective layer coating is increased, the film thickness of the protective layer is increased, and when the solid content is decreased, the film thickness is also decreased. In the protective layer coating material of the present invention, the solid content of the resin with respect to the volatile solvent is adjusted to 10 to 40%. Further, when the coating pulling speed is increased, the film thickness is increased, and when the coating pulling speed is decreased, the film thickness is decreased. Therefore, in the present invention, the coating pulling speed is set to 20 to 5000 mm / min. Adjust to.

<<表面層>>
表面層24は、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素膜(以降「SiOx膜」と記載することがある)を有する。即ち、表面層3を構成するSiOx膜は、Si−O及びSi−Cの化学結合を有する。そして、ケイ素原子と化学結合している酸素原子のケイ素原子に対する存在比(O/Si)が0.95以上1.80以下である。また、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する存在比(C/Si)が0.10以上1.25以下である。
<< surface layer >>
The surface layer 24 has a silicon oxide film containing carbon atoms chemically bonded to silicon atoms (hereinafter sometimes referred to as “SiOx film”). That is, the SiOx film constituting the surface layer 3 has Si—O and Si—C chemical bonds. The abundance ratio (O / Si) of oxygen atoms chemically bonded to silicon atoms to silicon atoms is 0.95 or more and 1.80 or less. Further, the abundance ratio (C / Si) of carbon atoms forming chemical bonds with silicon atoms to silicon atoms is 0.10 or more and 1.25 or less.

前記の存在比(O/Si)は、1.30以上1.80以下であることがより好ましい。存在比(O/Si)を上記の数値範囲とすることによって、電子写真感光体と直接当接させた状態を長時間保持させた場合であっても、弾性層から染み出した低分子量成分の透過を極めて有効に抑制することができる。また、SiOx膜自体が硬くなりすぎないため、繰返しの使用によってもクラックが発生しにくい。   The abundance ratio (O / Si) is more preferably 1.30 or more and 1.80 or less. By setting the abundance ratio (O / Si) within the above numerical range, the low molecular weight component that exudes from the elastic layer can be maintained even when the state in direct contact with the electrophotographic photosensitive member is maintained for a long time. Transmission can be suppressed very effectively. In addition, since the SiOx film itself does not become too hard, cracks are hardly generated even after repeated use.

また、前記の存在比(C/Si)は、0.10以上0.70以下であることがより好ましい。存在比(C/Si)が上記の数値範囲内にあることによって、SiOx膜と下層、即ち、保護層との十分な密着性が確保される。また、SiOx膜の表面の離型性、撥水性も良好であり、帯電ローラとして使用する際に、外添剤や紙粉の如き汚れが付着し難い。また、簡易な再生方法であっても表面の汚れを十分に除去することができる。   The abundance ratio (C / Si) is more preferably 0.10 or more and 0.70 or less. When the abundance ratio (C / Si) is within the above numerical range, sufficient adhesion between the SiOx film and the lower layer, that is, the protective layer is ensured. In addition, the releasability and water repellency of the surface of the SiOx film are also good, and when used as a charging roller, dirt such as external additives and paper powder hardly adheres. Further, even with a simple regeneration method, the surface dirt can be sufficiently removed.

なお、前記表面層の各元素の存在比率は次のようにして求める。X線光電子分光装置「Quantum2000」(商品名、アルバック・ファイ株式会社製)を用い、X線源をAlKαとして、帯電ローラの表面層3の表面をSiの2p軌道、O及びCの1s軌道の結合エネルギーに起因するピークを測定する。それぞれのピークから各原子の原子比を算出し、原子比から存在比(O/Si)及び(C/Si)を求める。尚、後述する方法にて形成される本発明に係る表面層の(O/Si)及び(C/Si)の値の位置におけるバラツキは殆ど生じ得ないため、測定箇所は表面層の一箇所でもよい。   The abundance ratio of each element in the surface layer is determined as follows. Using an X-ray photoelectron spectrometer “Quantum 2000” (trade name, manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd.), the surface of the surface layer 3 of the charging roller is Si 2p orbit and O and C 1s orbits with the X-ray source being AlKα. The peak due to the binding energy is measured. The atomic ratio of each atom is calculated from each peak, and the abundance ratios (O / Si) and (C / Si) are obtained from the atomic ratio. In addition, since the variation in the position of the (O / Si) and (C / Si) values of the surface layer according to the present invention formed by the method to be described later can hardly occur, the measurement location can be one location of the surface layer. Good.

また、SiOxの化学結合の存在については、フーリエ変換赤外分光分析(FT−IR)装置「SpectrumOne」(商品名、株式会社パーキンエルマージャパン製)を用いても確認できる。すなわち、Si−O振動ピーク(450cm−1)、Si−C伸縮ピーク(800−820cm−1)の存在により、Si−O及びSi−Cの化学結合の存在を確認することができる。 Further, the presence of a chemical bond of SiOx can be confirmed using a Fourier transform infrared spectroscopic analysis (FT-IR) apparatus “SpectrumOne” (trade name, manufactured by PerkinElmer Japan Co., Ltd.). That, Si-O vibrational peak (450 cm -1), by the presence of Si-C stretching peak (800-820cm -1), it is possible to confirm the presence of chemical bonds Si-O and Si-C.

表面層4を構成する本発明に係るSiOx膜を保護層3上に形成する方法としては、以下のものが挙げられる。   Examples of the method for forming the SiOx film according to the present invention constituting the surface layer 4 on the protective layer 3 include the following.

ディップ塗工、スプレー塗工、ロール塗工、リング塗工の如き湿式塗工法;真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングの如き物理的気相成長(PVD)法;プラズマCVD、熱CVD、レーザーCVDの如き化学的気相成長(CVD)法。   Wet coating methods such as dip coating, spray coating, roll coating, ring coating; physical vapor deposition (PVD) methods such as vacuum deposition, sputtering, ion plating; plasma CVD, thermal CVD, laser CVD Chemical vapor deposition (CVD) method.

中でも、特に、保護層と表面層(炭素を含有する酸化ケイ素被膜)との密着性や処理時間及び処理温度、装置の簡便性、得られる表面層の均一性を考慮すると、プラズマCVD法がより好ましい。   Among these, the plasma CVD method is more preferable in consideration of adhesion between the protective layer and the surface layer (silicon oxide film containing carbon), processing time and temperature, simplicity of the apparatus, and uniformity of the surface layer to be obtained. preferable.

以下に、プラズマCVD法によるSiOx膜の形成方法の1例を示す。図4は、このプラズマCVD法によるSiOx膜を形成する装置の模式図である。本装置は、真空チャンバ41、平行に置かれた平板電極42、原料ガスボンベ及び原料液体タンク43、原料供給手段44、チャンバ内のガス排気手段45、高周波を供給する高周波供給電源46及び基層ローラ48を回転するモータ47により構成されている。   Below, an example of the formation method of the SiOx film | membrane by plasma CVD method is shown. FIG. 4 is a schematic view of an apparatus for forming a SiOx film by this plasma CVD method. This apparatus includes a vacuum chamber 41, a flat plate electrode 42, a raw material gas cylinder and a raw material liquid tank 43, a raw material supply means 44, a gas exhaust means 45 in the chamber, a high frequency supply power supply 46 for supplying a high frequency, and a base layer roller 48. The motor 47 is configured to rotate the motor.

図4に示した装置を用いて、下記の手順(1)〜(4)によりSiOx膜を表面層として有する帯電ローラを製造することができる。   Using the apparatus shown in FIG. 4, a charging roller having a SiOx film as a surface layer can be manufactured by the following procedures (1) to (4).

手順(1)
平板電極42の間に軸芯体上に導電性弾性層が形成された基層ローラ48を設置し、得られるSiOx膜が均一となるように、モータ47を駆動させて周方向に回転させる。
Procedure (1)
A base layer roller 48 having a conductive elastic layer formed on a shaft core is installed between the flat plate electrodes 42, and the motor 47 is driven to rotate in the circumferential direction so that the obtained SiOx film is uniform.

手順(2)
排気手段により、真空チャンバ41内を真空に引く。
Procedure (2)
The inside of the vacuum chamber 41 is evacuated by the exhaust means.

手順(3)
原料ガス導入口より原料ガスを導入し、平板電極42に高周波供給電源46により高周波電力を供給し、プラズマを発生させ、成膜を行う。
Procedure (3)
A source gas is introduced from a source gas inlet, a high frequency power is supplied to the flat plate electrode 42 by a high frequency power supply 46, plasma is generated, and film formation is performed.

手順(4)
所定時間経過した後、原料ガス及び高周波電力供給を停止し、真空チャンバ41内に空気又は窒素を大気圧まで導入(リーク)し、基層ローラ48を取り出す。
Procedure (4)
After a predetermined time has elapsed, the supply of source gas and high-frequency power is stopped, air or nitrogen is introduced (leaked) into the vacuum chamber 41 to atmospheric pressure, and the base layer roller 48 is taken out.

以上のような手順によりSiOx膜を有する帯電ローラを製造することが可能である。なお、プラズマCVD処理される基層ローラ48は、均一なプラズマ雰囲気下に置けるのであれば多数本を同時に処理してもよい。   The charging roller having the SiOx film can be manufactured by the procedure as described above. In addition, as long as the base layer roller 48 processed by plasma CVD can be placed in a uniform plasma atmosphere, a large number of rollers may be processed simultaneously.

ここで、原料ガスとして、通常、ガス状の或いはガス状化した有機ケイ素化合物を、必要により炭化水素化合物とともに、不活性ガス、酸化性ガス等の気体の共存下或いは不存在下に導入する。   Here, as a raw material gas, a gaseous or gasified organosilicon compound is usually introduced together with a hydrocarbon compound, if necessary, in the presence or absence of a gas such as an inert gas or an oxidizing gas.

上記炭化水素化合物の例としては、トルエン、キシレン、メタン、エタン、プロパン、アセチレンが挙げられる。   Examples of the hydrocarbon compound include toluene, xylene, methane, ethane, propane, and acetylene.

また、有機ケイ素化合物としては、以下のものが挙げられる。   Moreover, the following are mentioned as an organosilicon compound.

1、1、3、3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、テトラメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン。   1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, hexamethyldisilazane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethoxysilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, tetramethylsilane, diethylsilane , Propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane.

取扱い面から、1、1、3、3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルシランが好ましい。シラン源としては、有機ケイ素化合物に限定されるものではなく、シラン、アミノシラン、シラザンも用いることができる。   From the viewpoint of handling, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, and tetramethylsilane are preferable. The silane source is not limited to the organosilicon compound, and silane, aminosilane, and silazane can also be used.

なお、有機ケイ素化合物等がガス状であればそのまま使用し、常温で液体であれば加熱し気化させて不活性ガスにより搬送して、あるいは、不活性ガスにてバブリングして搬送して用いる。さらに常温で固体のものでは、加熱して気化させ、不活性ガスにより搬送して用いる。また、原料物質を減圧状態において、気化を促進させても良い。   If the organosilicon compound or the like is in a gaseous state, it is used as it is, and if it is liquid at room temperature, it is heated and vaporized and transported with an inert gas, or is bubbled with an inert gas and transported. Furthermore, in the case of a solid at room temperature, it is heated and vaporized, and is transported by an inert gas. Further, vaporization may be promoted in a reduced pressure state of the raw material.

また、原料の有機ケイ素化合物が含酸素化合物である時は、酸素が無くてもSiOx膜を堆積することが可能である。また、上記原料ガスとともに、又は原料ガスに加えて、真空チャンバ内へ、酸素、酸化力を有するガス(NO、CO等)の如き酸化性ガスを導入する。また、上記で使用できる不活性ガスとして、ヘリウム、アルゴン、窒素の如きを挙げることができる。 Further, when the organic silicon compound as a raw material is an oxygen-containing compound, it is possible to deposit a SiOx film without oxygen. Also, an oxidizing gas such as oxygen or an oxidizing power gas (N 2 O, CO 2, etc.) is introduced into the vacuum chamber together with or in addition to the source gas. Examples of the inert gas that can be used above include helium, argon, and nitrogen.

SiOx膜におけるケイ素原子、ケイ素原子に化学結合している酸素原子、及びケイ素原子に化学結合している炭素原子の存在比率は、導入する原料ガスの配合比、供給する高周波電力等により制御することが可能である。   The abundance ratio of silicon atoms, oxygen atoms chemically bonded to silicon atoms, and carbon atoms chemically bonded to silicon atoms in the SiOx film should be controlled by the mixing ratio of the raw material gas to be introduced, the high frequency power supplied, etc. Is possible.

具体的には、例えば、前記した有機ケイ素化合物と酸素ガスとの配合比において、酸素ガスの比率を高めることにより(O/Si)の値を増加させることができる。酸素ガスの比率を低下させることで(C/Si)の値を増加させることができる。   Specifically, the value of (O / Si) can be increased by increasing the ratio of oxygen gas, for example, in the above-described compounding ratio of the organosilicon compound and oxygen gas. The value of (C / Si) can be increased by reducing the ratio of oxygen gas.

また、高周波電力を増加させることにより、(O/Si)並びに(C/Si)の値を低下させることができる。更に、前記した炭化水素化合物を併用することにより、当該炭化水素化合物の使用量に応じて、(O/Si)並びに(C/Si)の値を増加させることができる。   Moreover, the value of (O / Si) and (C / Si) can be reduced by increasing the high frequency power. Furthermore, by using the above-described hydrocarbon compound in combination, the values of (O / Si) and (C / Si) can be increased according to the amount of the hydrocarbon compound used.

このようにして形成されたSiOx膜の膜厚は、10nm以上2000nm以下が好ましく、より好ましくは20nm以上1000nm以下である。膜厚を上記の数値範囲内とすることで、長期の使用に伴う磨耗に対しても十分使用可能となる。   The thickness of the SiOx film thus formed is preferably 10 nm or more and 2000 nm or less, more preferably 20 nm or more and 1000 nm or less. By making the film thickness within the above numerical range, the film can be sufficiently used against wear associated with long-term use.

なお、形成されたSiOx膜の膜厚は、薄膜測定装置「F20−EXR」(商品名、FILMETRICS社製)を用いて、帯電ローラの長手方向を端部より等間隔に3箇所、かつ周方向に等間隔に3箇所の合計9箇所を測定し、得られた値の平均値である。   The film thickness of the formed SiOx film was measured at three locations at equal intervals from the end in the longitudinal direction of the charging roller using a thin film measuring device “F20-EXR” (trade name, manufactured by FILMETRICS) and in the circumferential direction. A total of nine places at three equal intervals were measured and the average value of the obtained values.

上記帯電ローラは、複写機、ファクシミリ、プリンタの如き画像形成装置の帯電装置の帯電ローラとして、また、プロセスカートリッジタイプの画像形成装置においてはプロセスカートリッジの帯電装置の帯電ローラとして有用である。   The charging roller is useful as a charging roller of a charging device of an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer, and as a charging roller of a charging device of a process cartridge in an image forming apparatus of a process cartridge type.

<帯電装置>
本発明に係る帯電装置の一例を図3に示す。例えば、帯電ローラ34は、その導電性支持体(芯金)31の両端部がそれぞれ軸受35に軸受けされ、さらに、その両軸受がそれぞれバネ36によって不図示の感光ドラム方向に付勢されることにより、感光ドラムに加圧接触する。軸受35は、枠体37によってガイドされている。また、電源19により、接点38、バネ36、軸受35、芯金31を介して帯電ローラに電圧が印加される。なお、芯金と軸受の摺動部には潤滑性を付与する目的でグリースの如き潤滑剤を介在させてもよい。また、図3(c)に示すように、帯電ローラ表面に清掃部材39として、一端を固定された可撓性フィルム部材を面接触配置することもできる。このフィルム状の清掃部材39とローラが摺動することによって、帯電ローラ表面に付着したトナーや外添剤の如き汚れを清掃除去することができる。
<Charging device>
An example of the charging device according to the present invention is shown in FIG. For example, in the charging roller 34, both ends of the conductive support (core metal) 31 are respectively supported by bearings 35, and both the bearings are urged by a spring 36 toward a photosensitive drum (not shown). Thus, the photosensitive drum is brought into pressure contact. The bearing 35 is guided by a frame body 37. Further, a voltage is applied to the charging roller by the power source 19 via the contact point 38, the spring 36, the bearing 35, and the cored bar 31. Note that a lubricant such as grease may be interposed between the sliding portions of the metal core and the bearing for the purpose of imparting lubricity. Further, as shown in FIG. 3C, a flexible film member having one end fixed as a cleaning member 39 on the surface of the charging roller can be arranged in surface contact. By sliding the film-like cleaning member 39 and the roller, dirt such as toner and external additives attached to the surface of the charging roller can be cleaned and removed.

<電子写真画像形成装置>
本発明に係る帯電ローラを搭載した帯電装置を有する電子写真画像形成装置の一例を図1に示す。
<Electrophotographic image forming apparatus>
An example of an electrophotographic image forming apparatus having a charging device equipped with a charging roller according to the present invention is shown in FIG.

像担持体である感光体ドラム4は矢印の方向に回転しながら、帯電ローラ5によって一次帯電され、次に露光手段により露光11が照射され静電潜像が形成される。   The photosensitive drum 4 serving as an image carrier is primarily charged by the charging roller 5 while rotating in the direction of the arrow, and then exposed to exposure 11 by an exposure unit to form an electrostatic latent image.

また、トナー供給ローラ14によって、現像手段である現像ローラ6表面にトナーが供給され、次いで弾性規制ブレード13により現像ローラ6上でトナーは薄層にされる。また、薄層になったトナーは感光体ドラム4の表面と接触することによって、静電潜像が現像され、可視化したトナー像が形成される。   Further, the toner is supplied to the surface of the developing roller 6 as developing means by the toner supply roller 14, and then the toner is thinned on the developing roller 6 by the elastic regulation blade 13. Further, when the toner in the thin layer comes into contact with the surface of the photosensitive drum 4, the electrostatic latent image is developed and a visualized toner image is formed.

現像されたトナー像は、転写部材である転写ローラ8と感光体ドラム4の間の転写部において、感光体ドラム4から被転写部材である印刷メディア7に転写され、その後、定着部9で熱と圧力により定着され、永久画像となる。帯電前露光装置12によって感光体ドラム4に残った潜像に露光し、感光体ドラム4の電位がアース電位に戻る。転写されなかった転写残トナーは、クリーニングブレード10で回収される。   The developed toner image is transferred from the photosensitive drum 4 to the print medium 7 as the transfer target member at the transfer portion between the transfer roller 8 as the transfer member and the photosensitive drum 4, and then heated by the fixing portion 9. The image is fixed by pressure and becomes a permanent image. The latent image remaining on the photosensitive drum 4 is exposed by the pre-charging exposure device 12, and the potential of the photosensitive drum 4 returns to the ground potential. The untransferred toner that has not been transferred is collected by the cleaning blade 10.

現像ローラ6、帯電ローラ5、転写ローラ8のそれぞれには画像形成装置の電源18、19、20から、それぞれ電圧が印加されている。   Voltages are respectively applied to the developing roller 6, the charging roller 5, and the transfer roller 8 from power sources 18, 19, and 20 of the image forming apparatus.

ここで、本発明の帯電ローラ5には、電源19から直流電圧のみ、または直流電圧に交流電圧を重畳した振動電界が印加される。   Here, to the charging roller 5 of the present invention, a DC electric field alone or an oscillating electric field in which an AC voltage is superimposed on the DC voltage is applied from the power source 19.

直流電圧のみを印加する場合(以下、DC帯電方式と称す)は、印加する直流電圧の絶対値は、空気の放電開始電圧と被帯電体表面(感光体表面)の一次帯電電位との和とすることが好ましい。通常空気の放電開始電圧は500〜700V程度、感光体表面の一次帯電電位は300〜800V程度なので、具体的な一次帯電電圧としては800〜1500Vとすることが好ましい。   When only a DC voltage is applied (hereinafter referred to as a DC charging method), the absolute value of the applied DC voltage is the sum of the discharge start voltage of air and the primary charging potential of the surface of the member to be charged (photosensitive member surface). It is preferable to do. Usually, the discharge start voltage of air is about 500 to 700 V, and the primary charging potential of the photoreceptor surface is about 300 to 800 V. Therefore, the specific primary charging voltage is preferably 800 to 1500 V.

また、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電界を印加する場合(以下、AC帯電方式と称す)は、例えば、直流電圧と、空気の放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧との重畳電圧を印加するのが好ましい。なお、直流電圧の絶対値としては、感光体表面の一次帯電電位(300〜800V程度)に設定することが好ましい。   When applying an oscillating electric field in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage (hereinafter referred to as an AC charging method), for example, an AC voltage having a DC voltage and a peak-to-peak voltage that is twice or more the air discharge start voltage. It is preferable to apply a superimposed voltage. The absolute value of the DC voltage is preferably set to a primary charging potential (about 300 to 800 V) on the surface of the photoreceptor.

また、カラー画像形成装置とする場合は、感光体ドラム、現像ローラ、転写ローラ、帯電ローラ、弾性規制ブレード、露光、トナー容器の如きをユニット化し、それぞれ4色分(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)用意して、直列に配置することもできる。   In the case of a color image forming apparatus, a photosensitive drum, a developing roller, a transfer roller, a charging roller, an elastic regulating blade, an exposure, a toner container, and the like are unitized and each has four colors (black, cyan, magenta, yellow). ) Can be prepared and arranged in series.

以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。   EXAMPLES Hereinafter, an Example is shown and this invention is demonstrated more concretely.

また、使用した試薬等は、下記する他、特に明記しない限り、純度99.5%以上のものを用いた。   In addition to the reagents described below, those having a purity of 99.5% or more were used unless otherwise specified.

(製造例1)基層ローラ1の作製
下記の各材料を密閉型ミキサーで10分間混合した。
・アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(商品名:Nipol DN−219;日本ゼオン株式会社製):100質量部、
・可塑剤としてセバシン酸系ポリエステル(商品名:ポリサイザーP202;大日本インキ化学工業株式会社製、数平均分子量8000):7質量部、
・加硫助剤としてステアリン酸(商品名:MXST;ミヨシ油脂株式会社製):1質量部、
・酸化亜鉛(商品名:酸化亜鉛2種;堺化学工業株式会社製):5質量部、
・カーボンブラック(商品名:トーカブラック#7360SB;東海カーボン株式会社製):50質量部。
Production Example 1 Production of Base Layer Roller 1 The following materials were mixed for 10 minutes with a closed mixer.
Acrylonitrile butadiene rubber (NBR) (trade name: Nipol DN-219; manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.): 100 parts by mass
-Sebacic acid-based polyester as a plasticizer (trade name: Polysizer P202; manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., number average molecular weight 8000): 7 parts by mass,
・ Stearic acid (trade name: MXST; manufactured by Miyoshi Oil & Fat Co., Ltd.): 1 part by mass as a vulcanization aid
-Zinc oxide (trade name: Zinc oxide 2 types; manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.): 5 parts by mass
Carbon black (trade name: Talker Black # 7360SB; manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.): 50 parts by mass.

当該混合物に、加硫剤として硫黄1質量部、加硫補助剤としてテトラベンジルチウラムジスルフィド(TBZTD 商品名:パーカシットTBZTD;フレキシス株式会社製)3質量部を加えてオープンロールにて更に混合し、NBR混練物を得た。上記NBR混練物を押出し機を使用して、外径13.5mm、内径5.5mmの円筒形に押し出し、250mmの長さに裁断し、蒸気加硫缶を使用して、温度160℃の水蒸気中で40分間一次加硫し、導電性弾性層ゴム一次加硫チューブを得た。   To this mixture, 1 part by mass of sulfur as a vulcanizing agent and 3 parts by mass of tetrabenzylthiuram disulfide (TBZTD trade name: Perkasit TBZTD; manufactured by Flexis Co., Ltd.) as a vulcanizing auxiliary are added and further mixed with an open roll, and NBR is added. A kneaded product was obtained. The NBR kneaded product is extruded into a cylindrical shape having an outer diameter of 13.5 mm and an inner diameter of 5.5 mm using an extruder, cut into a length of 250 mm, and steam steam at a temperature of 160 ° C. using a steam vulcanizer. In this, primary vulcanization was carried out for 40 minutes to obtain a conductive elastic layer rubber primary vulcanization tube.

次に、直径6mm、長さ256mmの円柱形の導電性支持体(鋼製、表面はニッケルメッキ)の円柱面の軸方向中央部231mmに金属とゴムとの接着を目的に熱硬化性接着剤を塗布し、80℃で10分間乾燥した。この導電性支持体を、前記導電性弾性層ゴム一次加硫チューブに挿入し、その後、電気オーブンの中で温度150℃で1時間、加熱接着処理を行った。次いで、ゴム部分の両端部を突っ切り、ゴム部分の長さを232mmとした後、ゴム部分を回転砥石で研磨し、中央部から両脇90mm位置を直径8.40mm、中央部を直径8.50mmのクラウン形状を有する基層ローラ1−1を作製した。また、同様の方法で、中央部から両脇90mm位置を直径12.00mm、中央部を直径12.20mmのクラウン形状を有する基層ローラ1−2を作成した。   Next, a thermosetting adhesive for the purpose of bonding metal and rubber to the axially central portion 231 mm of the cylindrical surface of a cylindrical conductive support (steel, surface is nickel-plated) having a diameter of 6 mm and a length of 256 mm Was applied and dried at 80 ° C. for 10 minutes. This conductive support was inserted into the conductive elastic layer rubber primary vulcanization tube, and then heat-bonded for 1 hour at 150 ° C. in an electric oven. Next, both ends of the rubber part are cut off, the length of the rubber part is set to 232 mm, and the rubber part is polished with a rotating grindstone, and the 90 mm position on both sides from the central part is 8.40 mm in diameter and the central part is 8.50 mm in diameter. A base layer roller 1-1 having a crown shape was prepared. Further, in the same manner, a base layer roller 1-2 having a crown shape with a diameter of 12.00 mm at both sides 90 mm from the center and a diameter of 12.20 mm at the center was created.

得られた基層ローラ1−1について、マイクロ硬度(MD−1 type−A)、表面の十点平均粗さRzjis、及び、外径差振れの測定を行った。解析結果を表1に示す。また、導電性弾性層については、テトラヒドロフラン(THF)で20時間還流した際のソックスレー抽出量を測定した。解析結果を表1に示す。   The obtained base layer roller 1-1 was measured for micro hardness (MD-1 type-A), surface ten-point average roughness Rzjis, and outer diameter differential deflection. The analysis results are shown in Table 1. Moreover, about the electroconductive elastic layer, the Soxhlet extraction amount at the time of refluxing for 20 hours with tetrahydrofuran (THF) was measured. The analysis results are shown in Table 1.

(製造例2)基層ローラ2の作製
下記の各材料を密閉型ミキサーで10分間混練した。
・エピクロルヒドリンゴム(エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、商品名:エピオン301;ダイソー株式会社製):100質量部、
・充填剤としての炭酸カルシウム(商品名:スーパー#1700;丸尾カルシウム株式会社製):50質量部、
・加硫助剤としてのステアリン酸亜鉛(商品名:ジンクステアレートN;淡南化学工業株式会社):1質量部、
・酸化亜鉛:5質量部、
・研磨性改善のための補強材としてのカーボンブラック(FEF):5質量部、
・可塑剤として、セバシン酸系ポリエステル(数平均分子量8000):5質量部、
・下記式の過塩素酸四級アンモニウム塩:2質量部、
Production Example 2 Production of Base Layer Roller 2 The following materials were kneaded for 10 minutes with a closed mixer.
Epichlorohydrin rubber (Epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, trade name: Epion 301; manufactured by Daiso Corporation): 100 parts by mass,
Calcium carbonate as a filler (trade name: Super # 1700; manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.): 50 parts by mass
-Zinc stearate as a vulcanization aid (trade name: Zinc stearate N; Dannan Chemical Co., Ltd.): 1 part by mass
-Zinc oxide: 5 parts by mass,
-Carbon black (FEF) as a reinforcing material for improving abrasiveness: 5 parts by mass,
As a plasticizer, sebacic acid-based polyester (number average molecular weight 8000): 5 parts by mass
-Perchloric acid quaternary ammonium salt of the following formula: 2 parts by mass,

Figure 2010096911
Figure 2010096911

・老化防止剤としての2−メルカプトベンズイミダゾール:1質量部。 -2-mercaptobenzimidazole as an anti-aging agent: 1 part by mass.

次いで、加硫促進剤として2−ベンゾチアゾリルジサルファイド及びテトラメチルチウラムモノサルファイドを各々1質量部及び0.5質量部、加硫剤である硫黄を1質量部を加え、オープンロールで5分間混練し、エピクロルヒドリンゴム混練物を得た。上記エピクロルヒドリンゴム混練物を用いる以外は製造例1と同様にして基層ローラ2−1及び2−2を得た。この基層ローラ2−1の解析結果を表1に示す。   Then, 1 part by mass and 0.5 part by mass of 2-benzothiazolyl disulfide and tetramethylthiuram monosulfide as vulcanization accelerators and 1 part by mass of sulfur as a vulcanizing agent were added, and the mixture was opened for 5 minutes. The resulting mixture was kneaded to obtain an epichlorohydrin rubber kneaded product. Base layer rollers 2-1 and 2-2 were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the above epichlorohydrin rubber kneaded material was used. Table 1 shows the analysis results of the base layer roller 2-1.

(製造例3)基層ローラ3の作製
下記の各材料を混合し、直径30mm、L/D32の2軸押出機にて熔融押出して、ペレット状の樹脂組成物を得た。
・熱可塑性ポリウレタン系エラストマー
(商品名:クラミロンU8145;株式会社クラレ製):100質量部、
・導電剤としてのカーボンブラック(商品名:トーカブラック#7360SB;東海カーボン株式会社製):45質量部。
Production Example 3 Production of Base Layer Roller 3 The following materials were mixed and melt-extruded with a twin screw extruder having a diameter of 30 mm and L / D32 to obtain a pellet-shaped resin composition.
-Thermoplastic polyurethane-based elastomer (trade name: Kuramiron U8145; manufactured by Kuraray Co., Ltd.): 100 parts by mass,
Carbon black as a conductive agent (trade name: Talker Black # 7360SB; manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.): 45 parts by mass.

この樹脂組成物を、クロスヘッド押出成形して、軸芯体(直径6mm、長さ256mm)の周面に樹脂層を形成した。この樹脂層の両端部を突っ切り、さらに樹脂層部分を回転砥石で研磨して、製造例1と同様のクラウン形状とした基層ローラ3−1及び3−2を作成した。基層ローラ3−1の解析結果を表1に示す。   This resin composition was subjected to crosshead extrusion molding to form a resin layer on the peripheral surface of the shaft core (diameter 6 mm, length 256 mm). Both end portions of this resin layer were cut off, and the resin layer portion was further polished with a rotating grindstone to form base layer rollers 3-1 and 3-2 having the same crown shape as in Production Example 1. Table 1 shows the analysis result of the base layer roller 3-1.

(製造例4)基層ローラ4の作製
下記の各材料を混合し、直径30mm、L/D32の2軸押出機にて熔融押出して、ペレット状の樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を、クロスヘッド押出成形して、軸芯体(直径6mm、長さ256mm)上に樹脂層を形成した。この樹脂層の両端部を突っ切り、さらに樹脂層部分を回転砥石で研磨して、製造例1と同様のクラウン形状を有する基層ローラ4−1及び4−2を得た。基層ローラ4−1の解析結果を表1に示す。
・ポリオレフィン系エラストマー
(商品名:サントプレーン8211−25;AESジャパン社製):100質量部、
・導電剤としてのカーボンブラック(商品名:トーカブラック#4500;東海カーボン株式会社製):50質量部。
Production Example 4 Production of Base Layer Roller 4 The following materials were mixed and melt-extruded with a twin screw extruder having a diameter of 30 mm and L / D32 to obtain a pellet-shaped resin composition. This resin composition was subjected to cross head extrusion to form a resin layer on a shaft core (diameter 6 mm, length 256 mm). Both end portions of this resin layer were cut off, and the resin layer portion was further polished with a rotating grindstone to obtain base layer rollers 4-1 and 4-2 having the same crown shape as in Production Example 1. Table 1 shows the analysis results of the base layer roller 4-1.
Polyolefin elastomer (trade name: Santoprene 8211-25; manufactured by AES Japan): 100 parts by mass,
Carbon black as a conductive agent (trade name: Talker Black # 4500; manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.): 50 parts by mass.

(製造例5)基層ローラ5の作製
下記の各材料を密閉型ミキサーで10分間混練した。
・エピクロルヒドリンゴム(エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、商品名:エピオン301;ダイソー株式会社製):70質量部、
・アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(商品名:Nipol DN−219;日本ゼオン株式会社製):30質量部、
・充填剤としての炭酸カルシウム:50質量部、
・加硫助剤としてのステアリン酸亜鉛:1質量部、
・酸化亜鉛:5質量部、
・研磨性改善のための補強材としてのカーボンブラック(FEF):5質量部、
・可塑剤として、セバシン酸系ポリエステル(数平均分子量8000):5質量部、
・上記製造例2で用いた過塩素酸四級アンモニウム塩:2質量部、
・老化防止剤としての2−メルカプトベンズイミダゾール:1質量部。
(Production Example 5) Production of base layer roller 5 The following materials were kneaded for 10 minutes with a closed mixer.
Epichlorohydrin rubber (Epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, trade name: Epion 301; manufactured by Daiso Corporation): 70 parts by mass,
Acrylonitrile butadiene rubber (NBR) (trade name: Nipol DN-219; manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.): 30 parts by mass,
-Calcium carbonate as filler: 50 parts by weight,
-Zinc stearate as a vulcanization aid: 1 part by mass,
-Zinc oxide: 5 parts by mass,
-Carbon black (FEF) as a reinforcing material for improving abrasiveness: 5 parts by mass,
As a plasticizer, sebacic acid-based polyester (number average molecular weight 8000): 5 parts by mass
-Perchloric acid quaternary ammonium salt used in Production Example 2 above: 2 parts by mass
-2-mercaptobenzimidazole as an anti-aging agent: 1 part by mass.

次いで、加硫促進剤としてのTS(テトラメチルチウラムモノサルファイド)1質量部、加硫剤としての硫黄3質量部を加え、オープンロールで5分間混練し、エピクロルヒドリンゴム/NBRブレンド混練物を得た。上記エピクロルヒドリンゴム/NBRブレンド混練物を用いる以外は製造例1と同様にして基層ローラ5−1及び5−2を得た。基層ローラ5−1の解析結果を表1に示す。   Next, 1 part by mass of TS (tetramethylthiuram monosulfide) as a vulcanization accelerator and 3 parts by mass of sulfur as a vulcanizing agent were added and kneaded with an open roll for 5 minutes to obtain an epichlorohydrin rubber / NBR blend kneaded product. . Base layer rollers 5-1 and 5-2 were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the above epichlorohydrin rubber / NBR blend kneaded material was used. Table 1 shows the analysis result of the base layer roller 5-1.

(製造例6)基層ローラ6の作製
下記の材料を密閉型ミキサーで10分間混合した。
・アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)(商品名:Nipol DN−219;日本ゼオン株式会社製):100重量部、
・可塑剤としてのセバシン酸系ポリエステル(数平均分子量8000):5質量部、
・加硫助剤としてのステアリン酸:1質量部、
・酸化亜鉛:5質量部、
・導電剤としてのカーボンブラック
(商品名:トーカブラック#7360SB;東海カーボン株式会社製):50質量部。
Production Example 6 Production of Base Layer Roller 6 The following materials were mixed for 10 minutes with a closed mixer.
Acrylonitrile butadiene rubber (NBR) (trade name: Nipol DN-219; manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.): 100 parts by weight
-Sebacic acid-based polyester as a plasticizer (number average molecular weight 8000): 5 parts by mass
・ Stearic acid as a vulcanization aid: 1 part by mass,
-Zinc oxide: 5 parts by mass,
Carbon black as a conductive agent (trade name: Talker Black # 7360SB; manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.): 50 parts by mass.

次に加硫剤として硫黄1質量部、加硫補助剤としてテトラベンジルチウラムジスルフィド(TBZTD)3質量部を加えてオープンロールにて更に混合し、ゴム混練物Aを得た。   Next, 1 part by mass of sulfur as a vulcanizing agent and 3 parts by mass of tetrabenzylthiuram disulfide (TBZTD) as a vulcanization auxiliary were added and further mixed with an open roll to obtain rubber kneaded material A.

また、下記の材料を密閉型ミキサーで10分間混練した。
・エピクロルヒドリンゴム(エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体):100質量部、
・充填剤としての炭酸カルシウム:50質量部、
・加硫助剤としてのステアリン酸亜鉛:1質量部、
・酸化亜鉛:5質量部、
・研磨性改善のための補強材としてのカーボンブラック(FEF):5質量部、
・可塑剤として、セバシン酸系ポリエステル(数平均分子量8000):5質量部、
・老化防止剤としての2−メルカプトベンズイミダゾール:1質量部。
Further, the following materials were kneaded for 10 minutes with a closed mixer.
Epichlorohydrin rubber (epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer): 100 parts by mass,
-Calcium carbonate as filler: 50 parts by weight,
-Zinc stearate as a vulcanization aid: 1 part by mass,
-Zinc oxide: 5 parts by mass,
-Carbon black (FEF) as a reinforcing material for improving abrasiveness: 5 parts by mass,
As a plasticizer, sebacic acid-based polyester (number average molecular weight 8000): 5 parts by mass
-2-mercaptobenzimidazole as an anti-aging agent: 1 part by mass.

更に、加硫促進剤として2−ベンゾチアゾリルジサルファイド)及びテトラメチルチウラムモノサルファイドを各々1質量部及び0.5質量部、加硫剤としての硫黄を1質量部を加えた。そしてオープンロールで5分間混練し、ゴム混練物Bを得た。   Further, 1 part by mass and 0.5 part by mass of 2-benzothiazolyl disulfide) and tetramethylthiuram monosulfide were added as a vulcanization accelerator and 1 part by mass of sulfur as a vulcanizing agent, respectively. And it knead | mixed for 5 minutes with the open roll, and the rubber kneaded material B was obtained.

ゴム混練物Aとゴム混練物Bとを二層押出し機を使用して、内側にゴム混練物A、外側にゴム混練物Bとなるように円筒形の二層チューブを押出した。外径13.5mm、内径5.5mmの円筒形の二層チューブを得た。   The rubber kneaded material A and the rubber kneaded material B were extruded using a two-layer extruder, and a cylindrical two-layer tube was extruded so that the rubber kneaded material A was inside and the rubber kneaded material B was outside. A cylindrical double-layer tube having an outer diameter of 13.5 mm and an inner diameter of 5.5 mm was obtained.

上記二層チューブを用いた以外は製造例1と同様にして、基層ローラ6−1及び6−2を得た。   Base layer rollers 6-1 and 6-2 were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the above two-layer tube was used.

基層ローラ6−1中央部のヒドリンゴム層(外側の層)は肉厚0.50mm、NBR層(内側の層)は肉厚0.75mmであった。また、基層ローラ6−2中央部のヒドリンゴム層(外側の層)は肉厚0.55mm、NBR層(内側の層)は肉厚2.55mmであった。基層ローラ6−1の解析結果を表1に示す。   The hydrin rubber layer (outer layer) at the center of the base layer roller 6-1 was 0.50 mm thick, and the NBR layer (inner layer) was 0.75 mm thick. The hydrin rubber layer (outer layer) at the center of the base layer roller 6-2 had a thickness of 0.55 mm, and the NBR layer (inner layer) had a thickness of 2.55 mm. Table 1 shows the analysis result of the base layer roller 6-1.

(製造例7)基層ローラ7の作製
製造例1において、可塑剤としてセバシン酸系ポリエステル(数平均分子量8000)の配合を無し(0質量部)とした以外は製造例1と同様にして基層ローラ7−1及び7−2を作成した。この基層ローラ7−1の解析結果を表1に示す。
Production Example 7 Production of Base Layer Roller 7 In Production Example 1, a base layer roller was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the composition of sebacic acid-based polyester (number average molecular weight 8000) was omitted (0 part by mass) as the plasticizer. 7-1 and 7-2 were prepared. Table 1 shows the analysis results of the base layer roller 7-1.

(製造例8)基層ローラ8の作製
製造例1において、可塑剤としてセバシン酸系ポリエステル(数平均分子量8000)の配合を12質量部とした以外は製造例1と同様にして基層ローラ8−1及び8−2を作成した。この基層ローラ8−1の解析結果を表1に示す。
Production Example 8 Production of Base Layer Roller 8 In Production Example 1, the same procedure as in Production Example 1 except that the composition of sebacic acid-based polyester (number average molecular weight 8000) as a plasticizer was changed to 12 parts by mass. And 8-2. Table 1 shows the analysis results of the base layer roller 8-1.

(製造例9)基層ローラ9の作製
製造例1において、可塑剤としてセバシン酸系ポリエステル(分子量8000)の配合を10質量部、アジピン酸エステルの化合物(数平均分子量500)を2質量部とした。
Production Example 9 Production of Base Layer Roller 9 In Production Example 1, 10 parts by mass of sebacic acid polyester (molecular weight 8000) as a plasticizer and 2 parts by mass of adipic acid ester compound (number average molecular weight 500) were used. .

それ以外は製造例1と同様にして基層ローラ9−1及び9−2を作成した。この基層ローラ9−1の解析結果を表1に示す。   Otherwise, base layer rollers 9-1 and 9-2 were prepared in the same manner as in Production Example 1. Table 1 shows the analysis results of the base layer roller 9-1.

(製造例10)基層ローラ10の作製
製造例1において、可塑剤としてアジピン酸エステルの化合物(数平均分子量500)を12質量部とした以外は製造例1と同様にして基層ローラ10−1及び10−2を作成した。この基層ローラ10−1の解析結果を表1に示す。
(Production Example 10) Production of Base Layer Roller 10 In Production Example 1, the same procedure as in Production Example 1 except that the compound of adipic acid ester (number average molecular weight 500) was 12 parts by mass as a plasticizer. 10-2 was created. Table 1 shows the analysis results of the base layer roller 10-1.

(製造例11)基層ローラ11の作製
下記の材料をプラネタリーミキサーを用いて混合脱泡し、液状シリコーンゴムのベース材料とした。
・両末端ビニル基のジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量0.15質量%):100質量部、
・充填剤としての石英粉末(商品名:Min−USil;Pennsylvania Glass Sand社製):7質量部、
・カーボンブラック(商品名:デンカブラック;電気化学工業株式会社製):10質量部。
Production Example 11 Production of Base Layer Roller 11 The following materials were mixed and defoamed using a planetary mixer to obtain a base material for liquid silicone rubber.
Dimethylpolysiloxane having vinyl groups at both ends (vinyl group content 0.15% by mass): 100 parts by mass
Quartz powder as a filler (trade name: Min-USil; manufactured by Pennsylvania Glass Sand): 7 parts by mass
Carbon black (trade name: Denka Black; manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.): 10 parts by mass.

このベース材料に、硬化触媒として塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体を0.5質量部配合し、A液とした。また、前記ベース材料に、両末端Si−H基のジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体(Si原子に結合するH含有量0.30%)を1.5質量部配合し、B液とした。   To this base material, 0.5 part by mass of a complex of chloroplatinic acid and divinyltetramethyldisiloxane was blended as a curing catalyst to prepare a solution A. Also, 1.5 parts by mass of a dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymer having both Si-H groups at both ends (H content of 0.30% bonded to Si atoms) is blended with the base material, did.

一方、円筒形金型(Φ8.5用)の中心部に、表面をプライマー処理した直径6mm、長さ256mmの上記円柱形の軸芯体を配置したものを用意した。この金型に、上記A液、B液をスタティックミキサーにより質量比1:1で混合したものを注入し、温度130℃で20分間、加熱硬化し、さらに温度200℃で4時間ポストキュアーして基層ローラ11−1を得た。得られた基層ローラ11−1は、中央部から両脇90mm位置が直径8.47mm、中央部が直径8.50mmのクラウン形状であった。なお、基層ローラ11−1は、表面の研磨加工は行わなかった。   On the other hand, a cylindrical mold (for Φ8.5) having a cylindrical shaft core with a diameter of 6 mm and a length of 256 mm arranged on the surface was prepared. Into this mold, a mixture of the liquid A and liquid B mixed at a mass ratio of 1: 1 by a static mixer is injected, cured at a temperature of 130 ° C. for 20 minutes, and further post-cured at a temperature of 200 ° C. for 4 hours. The base layer roller 11-1 was obtained. The obtained base layer roller 11-1 had a crown shape with a diameter of 8.47 mm at both sides 90 mm from the center and a diameter of 8.50 mm at the center. The base layer roller 11-1 was not polished on the surface.

また、円筒形金型(Φ12.0用)を用いて同様の方法によって、中央部から両脇90mm位置が直径12.00mm、中央部が直径12.05mmのクラウン形状を有する基層ローラ11−2を作成した。この基層ローラ11−1の解析結果を表1に示す。   Further, in the same manner using a cylindrical mold (for Φ12.0), a base layer roller 11-2 having a crown shape with a diameter of 12.00 mm at both sides 90 mm from the center and a diameter of 12.05 mm at the center. It was created. Table 1 shows the analysis results of the base layer roller 11-1.

(製造例12)保護層形成用塗料1の調製
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液(商品名:プラクセルDC2016;ダイセル化学社製):145.7質量部にメチルイソブチルケトン454.3質量部を加え、固形分が17質量%の溶液を得た。
(Production Example 12) Preparation of protective layer-forming coating material 1 Caprolactone-modified acrylic polyol solution (trade name: Plaxel DC2016; manufactured by Daicel Chemical Industries): 145.7 parts by mass of methyl isobutyl ketone 454.3 parts by mass, and solid content A 17% by weight solution was obtained.

次いで、下記の材料を混合した混合溶液を調製した。
・上記溶液:588.2質量部、
・上記アクリルポリオール溶液の固形分:100質量部、
・カーボンブラック(HAF):20質量部、
・針状ルチル型酸化チタン微粒子(ヘキサメチレンジシラザンとジメチルシリコーンで表面処理した。また、平均粒子径0.015μm、縦:横=3:1である):30質量部、
・変性ジメチルシリコーンオイル:0.08質量部、
・ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)の各ブタノンオキシムブロック体の7:3の混合物:80.14質量部。
Subsequently, the mixed solution which mixed the following material was prepared.
-The above solution: 588.2 parts by mass,
-Solid content of the acrylic polyol solution: 100 parts by mass,
Carbon black (HAF): 20 parts by mass
Acicular rutile type titanium oxide fine particles (surface-treated with hexamethylene disilazane and dimethyl silicone. Also, the average particle diameter is 0.015 μm, length: width = 3: 1): 30 parts by mass,
Modified dimethyl silicone oil: 0.08 parts by mass
-7: 3 mixture of each butanone oxime block body of hexamethylene diisocyanate (HDI) and isophorone diisocyanate (IPDI): 80.14 mass parts.

上記混合溶液において、ブロックHDIとブロックIPDIの混合物は、「NCO/OH=1.0」となるように添加した。   In the above mixed solution, the mixture of block HDI and block IPDI was added so that “NCO / OH = 1.0”.

450mLのガラス瓶に上記の混合溶液210gと、分散メディアである平均粒径0.8mmのガラスビーズ200gとを混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて24時間分散して保護層形成用の塗料1を得た。   In a 450 mL glass bottle, 210 g of the above mixed solution and 200 g of glass beads having an average particle diameter of 0.8 mm, which is a dispersion medium, are mixed, and dispersed for 24 hours using a paint shaker disperser to form paint 1 for forming a protective layer. Obtained.

(製造例13)保護層形成用塗料2の調製
下記の各材料をサンドミルを用いて、常温で分散して保護層形成用の塗料2を得た。尚、分散メディアには、平均粒径1.0mmのジルコニアビーズを用いた。
・12−ナイロンを主鎖としたN−メトキシメチル化ナイロン(メトキシメチル化度30%):20質量部、
・カーボンブラック(FEF):10質量部、
・メタノール:53質量部、
・トルエン:27質量部、
・クエン酸(架橋剤):0.4質量部。
(Manufacture example 13) Preparation of the coating material 2 for protective layer formation The following materials were disperse | distributed at normal temperature using the sand mill, and the coating material 2 for protective layer formation was obtained. Note that zirconia beads having an average particle diameter of 1.0 mm were used as the dispersion media.
N-methoxymethylated nylon having 12-nylon as the main chain (methoxymethylation degree 30%): 20 parts by mass
Carbon black (FEF): 10 parts by mass
・ Methanol: 53 parts by mass
-Toluene: 27 parts by mass
Citric acid (crosslinking agent): 0.4 parts by mass.

(製造例14)保護層形成用の塗料3の調製
ブチラール樹脂(ビニルブチラール−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体)溶液に混合アルコール(メタノール/エタノール=1/1)を添加し、固形分を5質量%となるように調整した。
(Manufacture example 14) Preparation of coating material 3 for protective layer formation Mixed alcohol (methanol / ethanol = 1/1) is added to butyral resin (vinyl butyral-vinyl acetate-vinyl alcohol copolymer) solution, and solid content is 5 It adjusted so that it might become mass%.

上記ブチラール樹脂溶液の固形分100質量部に対して、導電性酸化錫微粒子70質量部を加えた。次いで、サンドミルを用いて、常温で分散して保護層形成用の塗料3を調整した。分散メディアには、平均粒径1.0mmのジルコニアビーズを用いた。   70 parts by mass of conductive tin oxide fine particles were added to 100 parts by mass of the solid content of the butyral resin solution. Subsequently, the coating material 3 for protective layer formation was prepared by dispersing at normal temperature using a sand mill. As the dispersion media, zirconia beads having an average particle size of 1.0 mm were used.

<実施例1>
保護層形成用塗料1に、基層ローラ2−1を浸漬し、厚さ15μmの塗膜を形成した。常温で30分間風乾し、次いで炉内温度が90℃の熱風循環乾燥機に入れて1時間乾燥させた。次いで、炉内温度が160℃の熱風循環乾燥機に入れて更に1時間乾燥した。得られた保護層付きの基層ローラ2−1の保護層の膜厚を走査型電子顕微鏡(商品名:JSM−5910LV;日本電子株式会社製、倍率:2000倍)を用いて測定した。なお、測定は基層ローラ2−1の長手方向等分された3箇所、かつ周方向等分された3箇所の合計9箇所で行い、得られた値の平均値を膜厚とした。
<Example 1>
The base layer roller 2-1 was immersed in the protective layer forming coating material 1 to form a coating film having a thickness of 15 μm. It air-dried for 30 minutes at normal temperature, then, it put into the hot air circulation dryer whose furnace temperature is 90 degreeC, and was dried for 1 hour. Subsequently, it put into the hot air circulation dryer whose temperature in a furnace is 160 degreeC, and also dried for 1 hour. The thickness of the protective layer of the obtained base layer roller 2-1 with the protective layer was measured using a scanning electron microscope (trade name: JSM-5910LV; manufactured by JEOL Ltd., magnification: 2000 times). In addition, the measurement was performed at a total of nine places, that is, three places equally divided in the longitudinal direction of the base layer roller 2-1, and three places equally divided in the circumferential direction, and the average value of the obtained values was taken as the film thickness.

次いで、保護層付き基層ローラ2−1を図4に示したプラズマCVD装置内に設置した。その後、真空ポンプを用いて真空チャンバ内を1Paまで減圧にした。その後、原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気1.0sccm、酸素1.5sccm及びアルゴンガス22.5sccmの混合ガスを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力を25.3Paとした。圧力が一定になった後、高周波電源より、周波数13.56MHz、120Wの電力を平板電極に供給し、電極間にプラズマを発生させた。真空チャンバ内に設置した基層ローラ2−1を24rpmで回転させて、120秒間処理した。処理終了後電力供給を停止し、真空チャンバ内に残留している原料ガスを排気し、空気を真空チャンバ内に大気圧になるまで導入した。その後、表面層が形成された帯電ローラを取り出した。   Subsequently, the base layer roller 2-1 with a protective layer was installed in the plasma CVD apparatus shown in FIG. Thereafter, the vacuum chamber was depressurized to 1 Pa using a vacuum pump. Thereafter, a mixed gas of 1.0 sccm of hexamethyldisiloxane vapor, 1.5 sccm of oxygen and 22.5 sccm of argon gas was introduced into the vacuum chamber as a source gas, and the pressure in the vacuum chamber was set to 25.3 Pa. After the pressure became constant, power with a frequency of 13.56 MHz and 120 W was supplied from a high-frequency power source to the plate electrodes, and plasma was generated between the electrodes. The base layer roller 2-1 installed in the vacuum chamber was rotated at 24 rpm and treated for 120 seconds. After the treatment, the power supply was stopped, the raw material gas remaining in the vacuum chamber was exhausted, and air was introduced into the vacuum chamber until atmospheric pressure was reached. Thereafter, the charging roller on which the surface layer was formed was taken out.

得られた帯電ローラの表面を、X線光電子分光装置で、存在比(O/Si)及び存在比(C/Si)を求めた。   The abundance ratio (O / Si) and abundance ratio (C / Si) of the surface of the obtained charging roller were determined with an X-ray photoelectron spectrometer.

また、帯電ローラの表面層の膜厚を、薄膜測定装置(商品名:F20−EXR;FILMETRICS社製)を用いて測定した。なお、測定は帯電ローラの長手方向等分された3箇所、かつ周方向等分された3箇所の合計9箇所で行い、得られた値の平均値を膜厚とした。解析結果を表2に示す。   Moreover, the film thickness of the surface layer of the charging roller was measured using a thin film measuring apparatus (trade name: F20-EXR; manufactured by FILMETRICS). In addition, the measurement was performed at a total of nine places including three places equally divided in the longitudinal direction of the charging roller and three places equally divided in the circumferential direction, and the average value of the obtained values was taken as the film thickness. The analysis results are shown in Table 2.

<実施例2>
基層ローラ1−1を用い、かつ、表面層の形成におけるプラズマCVD処理の時間を90秒間とした。それ以外は、実施例1と同様にして帯電ローラを調製した。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 2>
The base layer roller 1-1 was used, and the plasma CVD processing time for forming the surface layer was 90 seconds. Otherwise, a charging roller was prepared in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例3>
プラズマCVD処理の時間を7秒間とした以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 3>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 2 except that the time of the plasma CVD process was changed to 7 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例4>
プラズマCVD処理の時間を5秒間とした以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 4>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 2 except that the time of the plasma CVD process was changed to 5 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例5>
プラズマCVD処理の時間を50秒間とした以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 5>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 2 except that the plasma CVD treatment time was set to 50 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例6>
プラズマCVD処理の時間を60秒間とした以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 6>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 2 except that the plasma CVD treatment time was 60 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例7>
表面層の形成において、原料ガスの組成をヘキサメチルジシロキサン蒸気1.0sccm、酸素2.5sccm及びアルゴンガス21.5sccmとした。またプラズマCVD処理の時間を150秒間とした。それ以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 7>
In the formation of the surface layer, the composition of the source gas was hexamethyldisiloxane vapor 1.0 sccm, oxygen 2.5 sccm, and argon gas 21.5 sccm. The plasma CVD treatment time was 150 seconds. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例8>
表面層の形成において、原料ガスの組成をヘキサメチルジシロキサン蒸気1.0sccm、酸素0.5sccm及びアルゴンガス23.5sccmとした。また、プラズマCVD処理の時間を30秒間とした。それ以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 8>
In forming the surface layer, the composition of the source gas was 1.0 sccm of hexamethyldisiloxane vapor, 0.5 sccm of oxygen, and 23.5 sccm of argon gas. Further, the plasma CVD treatment time was set to 30 seconds. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例9>
表面層の形成において、プラズマCVD処理の時間を25秒間とした以外は、実施例8と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 9>
In the formation of the surface layer, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 8 except that the plasma CVD treatment time was set to 25 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例10>
表面層の形成において、プラズマCVD処理の時間を20秒間とした以外は、実施例8と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 10>
In the formation of the surface layer, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 8 except that the plasma CVD treatment time was set to 20 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例11>
基層ローラ3−1を用いた以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 11>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 2 except that the base layer roller 3-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例12>
基層ローラ4−1を用いた以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 12>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 2 except that the base layer roller 4-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例13>
基層ローラ5−1を用いた以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 13>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 2 except that the base layer roller 5-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例14>
基層ローラ6−1を用いた以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 14>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 2 except that the base layer roller 6-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例15>
基層ローラ7−1を用いた以外は、実施例1と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 15>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the base layer roller 7-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例16>
基層ローラ8−1を用いた以外は、実施例1と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 16>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the base layer roller 8-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例17>
基層ローラ9−1を用いた以外は、実施例1と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 17>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the base layer roller 9-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例18>
基層ローラ10−1を用いた以外は、実施例1と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 18>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the base layer roller 10-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例19>
基層ローラ11−1を用いた以外は、実施例1と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 19>
A charging roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the base layer roller 11-1 was used. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例20>
表面層の形成において、原料ガス組成をテトラメチルシラン蒸気1.0sccm、酸素0.5sccm及びアルゴンガス22.5sccmと変え、プラズマCVD処理の時間を60秒間とした。それ以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 20>
In the formation of the surface layer, the raw material gas composition was changed to 1.0 sccm of tetramethylsilane vapor, 0.5 sccm of oxygen, and 22.5 sccm of argon gas, and the plasma CVD treatment time was set to 60 seconds. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例21>
表面層の形成において、原料ガス組成をヘキサメチルジシロキサン蒸気1.0sccm及びアルゴンガス21.5sccmと変え、プラズマCVD処理の時間を45秒間とした以外は、実施例1と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 21>
In the formation of the surface layer, the charging roller was set in the same manner as in Example 1 except that the raw material gas composition was changed to 1.0 sccm of hexamethyldisiloxane vapor and 21.5 sccm of argon gas, and the time of plasma CVD treatment was set to 45 seconds. Obtained. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例22>
実施例21の表面層の形成において、原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気3.5sccmを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力を3.5Paとした。また、高周波電源により200Wの電力を平行平板電極に供給した。さらに、プラズマCVD処理の時間を300秒間とした以外は、実施例21と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 22>
In the formation of the surface layer in Example 21, 3.5 sccm of hexamethylsiloxane vapor was introduced into the vacuum chamber as a source gas, and the pressure in the vacuum chamber was 3.5 Pa. Further, 200 W of electric power was supplied to the parallel plate electrodes from a high frequency power source. Further, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 21 except that the plasma CVD treatment time was 300 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例23>
実施例22の表面層の形成において、原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気10sccm及びトルエン蒸気18.5sccmの混合ガスを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力を7Paとした。さらに、プラズマCVD処理の時間を240秒間とした以外は、実施例22と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 23>
In the formation of the surface layer of Example 22, a mixed gas of hexamethyldisiloxane vapor 10 sccm and toluene vapor 18.5 sccm was introduced into the vacuum chamber as a source gas, and the pressure in the vacuum chamber was set to 7 Pa. Further, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 22 except that the plasma CVD treatment time was 240 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例24>
実施例23の表面層の形成において、原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気22.5sccmを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力を6Paとした。さらに、プラズマCVD処理の時間を300秒間とした以外は、実施例23と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 24>
In the formation of the surface layer of Example 23, 22.5 sccm of hexamethyldisiloxane vapor was introduced into the vacuum chamber as a source gas, and the pressure in the vacuum chamber was 6 Pa. Further, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 23 except that the time of plasma CVD treatment was set to 300 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例25>
実施例2の保護層の製造において、保護層形成用塗料2を用いた。また、保護層形成用塗料2の塗膜を、常温で30分間風乾し、次いで炉内温度が90℃の熱風循環乾燥機に入れて1時間乾燥した。次いで、炉内温度が150℃の熱風循環乾燥機に入れて更に1時間乾燥した。それ以外は、実施例1と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 25>
In the production of the protective layer of Example 2, the protective layer-forming coating material 2 was used. Further, the coating film of the protective layer forming coating 2 was air-dried at room temperature for 30 minutes, and then placed in a hot-air circulating dryer having a furnace temperature of 90 ° C. and dried for 1 hour. Subsequently, it put into the hot air circulation dryer whose furnace temperature is 150 degreeC, and also dried for 1 hour. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例26>
実施例2の保護層の製造において、保護層形成用塗料3を用いた。また、保護層形成用塗料3の塗膜を、常温で30分間風乾し、次いで炉内温度が60℃の熱風循環乾燥機に入れて1時間乾燥した。次いで、炉内温度が150℃の熱風循環乾燥機に入れて更に1時間乾燥した。それ以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 26>
In the production of the protective layer of Example 2, the protective layer-forming coating material 3 was used. Moreover, the coating film of the coating material 3 for forming the protective layer was air-dried at room temperature for 30 minutes, and then placed in a hot air circulating dryer having a furnace temperature of 60 ° C. and dried for 1 hour. Subsequently, it put into the hot air circulation dryer whose furnace temperature is 150 degreeC, and also dried for 1 hour. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例27>
実施例12の保護層の製造において、保護層形成用塗料2を用いた。また、保護層形成用塗料2の塗膜を、常温で30分間風乾し、次いで炉内温度が90℃の熱風循環乾燥機に入れて1時間乾燥した。次いで、炉内温度が150℃の熱風循環乾燥機に入れて更に1時間乾燥した。それ以外は、実施例12と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 27>
In the production of the protective layer of Example 12, the protective layer-forming coating material 2 was used. Further, the coating film of the protective layer forming coating 2 was air-dried at room temperature for 30 minutes, and then placed in a hot-air circulating dryer having a furnace temperature of 90 ° C. and dried for 1 hour. Subsequently, it put into the hot air circulation dryer whose furnace temperature is 150 degreeC, and also dried for 1 hour. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 12. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<実施例28>
実施例12の保護層の製造において、保護層形成用塗料3を用いた。また、保護層形成用塗料3の塗膜を、常温で30分間風乾し、次いで炉内温度が60℃の熱風循環乾燥機に入れて1時間乾燥した。次いで、炉内温度が150℃の熱風循環乾燥機に入れて更に1時間乾燥した。それ以外は、実施例12と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Example 28>
In the production of the protective layer of Example 12, the protective layer-forming coating material 3 was used. Moreover, the coating film of the coating material 3 for forming the protective layer was air-dried at room temperature for 30 minutes, and then placed in a hot air circulating dryer having a furnace temperature of 60 ° C. and dried for 1 hour. Subsequently, it put into the hot air circulation dryer whose furnace temperature is 150 degreeC, and also dried for 1 hour. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 12. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<比較例1>
実施例19の表面層の形成において、原料ガス組成をテトラメチルシラン蒸気1.0sccm、酸素2.5sccm及びアルゴンガス21.5sccmに変えた。また、プラズマCVD処理の時間を120秒間とした。それ以外は実施例19と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Comparative Example 1>
In the formation of the surface layer of Example 19, the raw material gas composition was changed to tetramethylsilane vapor 1.0 sccm, oxygen 2.5 sccm, and argon gas 21.5 sccm. Further, the plasma CVD treatment time was set to 120 seconds. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 19. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<比較例2>
実施例19の表面層の形成において、原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気30sccmを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力を6Paとした。また、高周波電源により200Wの電力を供給した。さらに、プラズマCVD処理の時間を300秒間とした以外は、実施例19と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Comparative example 2>
In the formation of the surface layer of Example 19, hexamethyldisiloxane vapor 30 sccm was introduced into the vacuum chamber as a source gas, and the pressure in the vacuum chamber was 6 Pa. Further, 200 W of electric power was supplied from a high frequency power source. Further, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 19 except that the time of plasma CVD treatment was set to 300 seconds. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<比較例3>
加熱硬化型シリコーン接着シール剤(商品名TSE3251−C;モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)を固形分で5%の濃度に調整したメチルエチルケトンを主溶媒とする混合溶液を調製した。この混合溶液にカーボンブラック(商品名:デンカブラック;電気化学工業株式会社製、粉状品)を、樹脂成分100質量部に対し21質量部添加し、十分に攪拌して表面層形成用の塗工液を調製した。弾性層の表面をエキシマ光にて表面処理した基層ローラ4を上記塗工液に浸漬し、引き上げて乾燥させ、更に、140℃にて2時間加熱処理して帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Comparative Example 3>
A mixed solution containing, as a main solvent, methyl ethyl ketone in which a thermosetting silicone adhesive sealant (trade name TSE3251-C; manufactured by Momentive Performance Materials) was adjusted to a solid content of 5% was prepared. Carbon black (trade name: Denka Black; manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., powdered product) was added to this mixed solution in an amount of 21 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component, and the mixture was sufficiently stirred to form a coating for the surface layer A working solution was prepared. The base layer roller 4 whose surface was treated with excimer light was immersed in the coating liquid, pulled up and dried, and further heat-treated at 140 ° C. for 2 hours to obtain a charging roller. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<比較例4>
実施例3の表面層の形成において、原料ガスとしてヘキサメチルシロキサン蒸気3sccmを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内の圧力を2Paとした。さらに高周波電源により200Wの電力を平行平板電極に供給した。それ以外は、実施例21と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Comparative example 4>
In the formation of the surface layer in Example 3, 3 sccm of hexamethylsiloxane vapor was introduced into the vacuum chamber as a source gas, and the pressure in the vacuum chamber was set to 2 Pa. Furthermore, 200 W of electric power was supplied to the parallel plate electrodes by a high frequency power source. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 21. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

<比較例5>
実施例2の表面層の形成において、原料ガスとしてヘキサメチルジシロキサン蒸気10sccm及びトルエン蒸気20sccmの混合ガスを真空チャンバ内に導入し、真空チャンバ内圧力を8Paとした。さらに高周波電源により30Wの電力を平行平板電極に供給した。それ以外は、実施例2と同様にして帯電ローラを得た。この帯電ローラの解析結果を表2に示す。
<Comparative Example 5>
In the formation of the surface layer in Example 2, a mixed gas of 10 sccm of hexamethyldisiloxane vapor and 20 sccm of toluene vapor was introduced into the vacuum chamber as a source gas, and the pressure in the vacuum chamber was 8 Pa. Further, 30 W of electric power was supplied to the parallel plate electrodes by a high frequency power source. Otherwise, a charging roller was obtained in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the analysis results of this charging roller.

Figure 2010096911
Figure 2010096911

Figure 2010096911
Figure 2010096911

<評価1;連続複数枚の画像出し耐久試験(DC帯電)>
上記実施例1〜28及び比較例1〜5で作成した帯電ローラを下記(1)の評価に供した。
<Evaluation 1: Continuous image printing durability test (DC charging)>
The charging rollers prepared in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 5 were subjected to the following evaluation (1).

評価1に用いたレーザープリンタ(商品名:カラーレーザープリンタLBP−5300;キヤノン株式会社製)は、A4用紙・縦出力用であり、記録メディアの出力スピードが21ppm、画像の解像度が9600dpi相当である。このレーザープリンターは、一次帯電バイアスにDC帯電方式を採用している。また、帯電ローラは片側500g重のバネ圧によって、感光ドラムと接触配置され、感光ドラムに従動回転するようにした。さらに、帯電ローラ表面には、図3(c)に示すように付着した汚れを清掃除去する目的で、ポリイミド製のフィルム部材39を面接触配置させた。   The laser printer (product name: Color Laser Printer LBP-5300; manufactured by Canon Inc.) used for Evaluation 1 is for A4 paper / vertical output, the output speed of the recording medium is 21 ppm, and the resolution of the image is equivalent to 9600 dpi. . This laser printer employs a DC charging system as a primary charging bias. The charging roller is placed in contact with the photosensitive drum by a spring pressure of 500 g on one side, and is driven to rotate by the photosensitive drum. Further, a polyimide film member 39 was placed in surface contact with the surface of the charging roller for the purpose of cleaning and removing dirt adhered as shown in FIG.

(1)表面層のクラック発生の有無を評価;
実施例1〜28及び比較例1〜5に係る帯電ローラの各々を、上記のレーザープリンタ用カートリッジに帯電ローラとして組み込んだ。次いで各カートリッジを上記レーザープリンタに装填した。そして、低温低湿環境(環境1:15℃/10%RH)、常温常湿環境(環境2:23℃/50%RH)、高温高湿環境(環境3:30℃/80%RH)の各環境下において、印字濃度1%画像を連続して1万枚出力した。
(1) Evaluation of the presence or absence of cracks in the surface layer;
Each of the charging rollers according to Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 5 was incorporated in the laser printer cartridge as a charging roller. Each cartridge was then loaded into the laser printer. And each of low temperature and low humidity environment (environment 1: 15 ° C./10% RH), normal temperature and normal humidity environment (environment 2: 23 ° C./50% RH), high temperature high humidity environment (environment 3: 30 ° C./80% RH) Under the environment, 10,000 images with a printing density of 1% were output continuously.

上記の1万枚画像出力後の帯電ローラについて、帯電ローラを回転治具にセットし、回転させながら表面の水拭きを行った。水拭きについては、水を含ませた不織布を用いてローラ表面に軽く押し当てて洗浄を行った。また、洗浄後のローラをエアーブローすることによって、表面の水を除去し乾燥させた。   Regarding the charging roller after outputting 10,000 images, the charging roller was set on a rotating jig and the surface was wiped with water while rotating. About the water wiping, it wash | cleaned by pressing lightly on the roller surface using the nonwoven fabric containing water. Further, the roller after cleaning was air blown to remove water on the surface and dry the roller.

洗浄後の帯電ローラ表面を顕微鏡(商品名:デジタルマイクロスコープVH−8000;キーエンス社製)にて観察した。そして、クラック発生の有無、並びにその程度を以下の基準で評価した。
A:帯電ローラ表面層にクラックの発生が認められない。
B:帯電ローラ表面層にクラックが極軽微に認められる。
C:帯電ローラ表面層にクラックが軽微に認められる。
D:帯電ローラ表面層にクラックが多数発生している。
The surface of the charging roller after washing was observed with a microscope (trade name: Digital Microscope VH-8000; manufactured by Keyence Corporation). And the presence or absence of the crack generation and its extent were evaluated according to the following criteria.
A: No cracks are observed on the surface layer of the charging roller.
B: Very slight cracks are observed on the surface layer of the charging roller.
C: A crack is slightly observed on the surface layer of the charging roller.
D: Many cracks are generated in the surface layer of the charging roller.

Figure 2010096911
Figure 2010096911

<評価2;過酷放置試験>
次に、上記実施例1〜28及び比較例1〜5で作成した帯電ローラについて、下記の(2)及び(3)の試験を行った。
<Evaluation 2: Severe neglect test>
Next, the following tests (2) and (3) were performed on the charging rollers prepared in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 5.

(2)感光体汚染性試験;
本発明に係る表面層による帯電ローラの弾性層からの低分子量物質の染み出しの抑制効果を以下のようにして試験した。
(2) Photoconductor contamination test;
The effect of suppressing the seepage of the low molecular weight substance from the elastic layer of the charging roller by the surface layer according to the present invention was tested as follows.

上記評価1に供した、1万枚画像出力後の実施例1〜28及び比較例1〜5で得られた帯電ローラについて、帯電ローラを回転治具にセットし、回転させながら表面の水拭きを行った。水拭きについては、水を含ませた不織布を用いてローラ表面に軽く押し当てて洗浄を行った。また、洗浄後のローラをエアーブローすることによって、表面の水を除去し乾燥させた。   For the charging rollers obtained in Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 5 after outputting 10,000 sheets of images subjected to the evaluation 1, the charging roller is set on a rotating jig and the surface is wiped with water while rotating. Went. About the water wiping, it wash | cleaned by pressing lightly on the roller surface using the nonwoven fabric containing water. Further, the roller after cleaning was air blown to remove water on the surface and dry the roller.

これら洗浄後の実施例1〜28及び比較例1から5に係る帯電ローラを、電子写真感光体の感光層をシート化した試験片と当接させた状態のまま40℃、95%RHの環境下で7日間放置した。その後、当接放置させた感光層シートの当接部を光学顕微鏡にて観察し、弾性層からの染み出し物付着の有無、及び、感光層のクラック発生の有無を下記の基準に基づき評価した。評価結果を下記表4に示す。
A:感光層への染み出し物の付着もクラックの発生も認められない。
B:感光層への染み出し物の付着は僅かに認められるものの、クラックの発生はない。
C:感光層への染み出し物の付着は僅かに認められ、クラックの発生が軽微に観察される。
D:感光層への染み出し物の付着、クラックの発生ともに、はっきりと観察される。
The charged roller according to Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 5 after washing was in an environment of 40 ° C. and 95% RH while being kept in contact with a test piece in which the photosensitive layer of the electrophotographic photosensitive member was made into a sheet. Left under for 7 days. Thereafter, the contact portion of the photosensitive layer sheet left in contact was observed with an optical microscope, and the presence or absence of the exudate from the elastic layer and the occurrence of cracks in the photosensitive layer were evaluated based on the following criteria. The evaluation results are shown in Table 4 below.
A: Adhesion of exudate to the photosensitive layer and generation of cracks are not recognized.
B: Although adhesion of the exudate to the photosensitive layer is slightly observed, no crack is generated.
C: Slight adhesion of the exudate to the photosensitive layer is observed, and the occurrence of cracks is slightly observed.
D: Both the adhesion of the exudate to the photosensitive layer and the occurrence of cracks are clearly observed.

(3)Cセット跡に起因する画像不良の評価;
帯電ローラが感光ドラムと長期間当接することによる帯電ローラの圧縮変形(Cセット)を下記のようにして試験した。
(3) Evaluation of image defects due to C set traces;
The compression deformation (C set) of the charging roller due to the charging roller being in contact with the photosensitive drum for a long time was tested as follows.

実施例1〜28及び比較例1〜5に係る新品の帯電ローラをプロセスカートリッジに組み込み、40℃、95%RHの環境下で30日間放置した。その後、放置後のプロセスカートリッジをレーザープリンタに組み込み、ハーフトーン画像を出力した。当該画像を目視にて観察し、当接跡に起因した帯電ローラ周期毎の横線の発生を下記の基準に基づき評価した。評価結果を下記表4に示す。
A:当接跡に基づく帯電ローラ周期の横線が認められない。
B:当接跡に基づく帯電ローラ周期の横線が極軽微に認められる。
C:当接跡に基づく帯電ローラ周期の横線が軽微に認められる。
D:当接跡に基づく帯電ローラ周期の横線が目立つレベルにある。
New charging rollers according to Examples 1 to 28 and Comparative Examples 1 to 5 were incorporated into a process cartridge and left for 30 days in an environment of 40 ° C. and 95% RH. Thereafter, the process cartridge after being left was incorporated into a laser printer, and a halftone image was output. The image was visually observed, and the occurrence of horizontal lines for each charging roller cycle caused by the contact trace was evaluated based on the following criteria. The evaluation results are shown in Table 4 below.
A: A horizontal line of the charging roller cycle based on the contact mark is not recognized.
B: The horizontal line of the charging roller cycle based on the contact mark is very slightly recognized.
C: The horizontal line of the charging roller cycle based on the contact mark is slightly recognized.
D: The horizontal line of the charging roller cycle based on the contact mark is at a conspicuous level.

Figure 2010096911
Figure 2010096911

<評価3;帯電ローラのリユース検討>
上記評価1の評価に供した、画像出力後の実施例1〜28の帯電ローラの各々について、帯電ローラを回転治具にセットし、回転させながら表面の水拭きを行った。水拭きについては、水を含ませた不織布を用いてローラ表面に軽く押し当てて洗浄を行った。また、洗浄後のローラをエアーブローすることによって、表面の水を除去し乾燥させた。洗浄後の帯電ローラを、新品のプロセスカートリッジに組み込み、再び上記評価1と同様の評価に供した。評価結果を下記表5に示す。
<Evaluation 3: Study on reuse of charging roller>
For each of the charging rollers of Examples 1 to 28 after image output, which were subjected to the evaluation of Evaluation 1, the charging roller was set on a rotating jig, and the surface was wiped while rotating. About the water wiping, it wash | cleaned by pressing lightly on the roller surface using the nonwoven fabric containing water. Further, the roller after cleaning was air blown to remove water on the surface and dry the roller. The washed charging roller was assembled in a new process cartridge, and again subjected to the same evaluation as in the above evaluation 1. The evaluation results are shown in Table 5 below.

Figure 2010096911
Figure 2010096911

<実施例29>
基層ローラ2−1を基層ローラ2−2に変えた以外は実施例1と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 29>
A charging roller was produced in the same manner as in Example 1 except that the base layer roller 2-1 was changed to the base layer roller 2-2.

<実施例30>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例2と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 30>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 2 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例31>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例3と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 31>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 3 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例32>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例4と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 32>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 4 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例33>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例5と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 33>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 5 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例34>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例6と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 34>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 6 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例35>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例7と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 35>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 7 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例36>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例8と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 36>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 8 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例37>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例9と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 37>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 9 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例38>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例10と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 38>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 10 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例39>
基層ローラ3−1を基層ローラ3−2に変えた以外は実施例11と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 39>
A charging roller was produced in the same manner as in Example 11 except that the base layer roller 3-1 was changed to the base layer roller 3-2.

<実施例40>
基層ローラ4−1を基層ローラ4−2に変えた以外は実施例12と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 40>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 12 except that the base layer roller 4-1 was changed to the base layer roller 4-2.

<実施例41>
基層ローラ5−1を基層ローラ5−2に変えた以外は実施例13と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 41>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 13 except that the base layer roller 5-1 was changed to the base layer roller 5-2.

<実施例42>
基層ローラ6−1を基層ローラ6−2に変えた以外は実施例14と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 42>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 14 except that the base layer roller 6-1 was changed to the base layer roller 6-2.

<実施例43>
基層ローラ7−1を基層ローラ7−2に変えた以外は実施例15と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 43>
A charging roller was produced in the same manner as in Example 15 except that the base layer roller 7-1 was changed to the base layer roller 7-2.

<実施例44>
基層ローラ8−1を基層ローラ8−2に変えた以外は実施例16と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 44>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 16 except that the base layer roller 8-1 was changed to the base layer roller 8-2.

<実施例45>
基層ローラ9−1を基層ローラ9−2に変えた以外は実施例17と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 45>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 17 except that the base layer roller 9-1 was changed to the base layer roller 9-2.

<実施例46>
基層ローラ10−1を基層ローラ10−2に変えた以外は実施例18と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 46>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 18 except that the base layer roller 10-1 was changed to the base layer roller 10-2.

<実施例47>
基層ローラ11−1を基層ローラ11−2に変えた以外は実施例19と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 47>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 19 except that the base layer roller 11-1 was changed to the base layer roller 11-2.

<実施例48>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例20と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 48>
A charging roller was produced in the same manner as in Example 20 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例49>
基層ローラ2−1を基層ローラ2−2に変えた以外は実施例21と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 49>
A charging roller was produced in the same manner as in Example 21 except that the base layer roller 2-1 was changed to the base layer roller 2-2.

<実施例50>
基層ローラ2−1を基層ローラ2−2に変えた以外は実施例22と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 50>
A charging roller was produced in the same manner as in Example 22 except that the base layer roller 2-1 was changed to the base layer roller 2-2.

<実施例51>
基層ローラ2−1を基層ローラ2−2に変えた以外は実施例23と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 51>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 23 except that the base layer roller 2-1 was changed to the base layer roller 2-2.

<実施例52>
基層ローラ2−1を基層ローラ2−2に変えた以外は実施例24と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 52>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 24 except that the base layer roller 2-1 was changed to the base layer roller 2-2.

<実施例53>
基層ローラ2−1を基層ローラ2−2に変えた以外は実施例25と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 53>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 25 except that the base roller 2-1 was changed to the base roller 2-2.

<実施例54>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は実施例26と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 54>
A charging roller was produced in the same manner as in Example 26 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<実施例55>
基層ローラ4−1を基層ローラ4−2に変えた以外は実施例27と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 55>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 27 except that the base layer roller 4-1 was changed to the base layer roller 4-2.

<実施例56>
基層ローラ4−1を基層ローラ4−2に変えた以外は実施例28と同様にして帯電ローラを作成した。
<Example 56>
A charging roller was prepared in the same manner as in Example 28 except that the base layer roller 4-1 was changed to the base layer roller 4-2.

<比較例6>
基層ローラ11−1を基層ローラ11−2に変えた以外は比較例1と同様にして帯電ローラを作成した。
<Comparative Example 6>
A charging roller was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the base layer roller 11-1 was changed to the base layer roller 11-2.

<比較例7>
基層ローラ11−1を基層ローラ11−2に変えた以外は比較例2と同様にして帯電ローラを作成した。
<Comparative Example 7>
A charging roller was prepared in the same manner as Comparative Example 2 except that the base layer roller 11-1 was changed to the base layer roller 11-2.

<比較例8>
基層ローラ4−1を基層ローラ4−2に変えた以外は比較例3と同様にして帯電ローラを作成した。
<Comparative Example 8>
A charging roller was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that the base layer roller 4-1 was changed to the base layer roller 4-2.

<比較例9>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は比較例4と同様にして帯電ローラを作成した。
<Comparative Example 9>
A charging roller was prepared in the same manner as in Comparative Example 4 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<比較例10>
基層ローラ1−1を基層ローラ1−2に変えた以外は比較例5と同様にして帯電ローラを作成した。
<Comparative Example 10>
A charging roller was produced in the same manner as in Comparative Example 5 except that the base layer roller 1-1 was changed to the base layer roller 1-2.

<評価(4)表面層のクラック発生の有無の評価(AC帯電方式)>
上記実施例29〜56及び比較例6〜10の各帯電ローラについて下記の評価(4)を行った。
<Evaluation (4) Evaluation of presence or absence of cracks in surface layer (AC charging method)>
The following evaluation (4) was performed for each of the charging rollers of Examples 29 to 56 and Comparative Examples 6 to 10.

評価4に用いたレーザープリンタ(商品名:モノクロレーザープリンタLBP−3210;キヤノン株式会社製)は、A4用紙・縦出力用であり、記録メディアの出力スピードが20ppm、画像の解像度が2400dpi相当である。このレーザープリンタの帯電バイアスにはAC帯電方式を採用している。また、帯電ローラは片側500g重のバネ圧によって、感光ドラムと接触配置され、感光ドラムに従動回転するようにした。なお、本評価に用いたレーザープリンタのプロセスカートリッジには、帯電ローラの表面の清掃を目的としたフィルム部材は取り付けていない。   The laser printer (product name: monochrome laser printer LBP-3210; manufactured by Canon Inc.) used for evaluation 4 is for A4 paper / vertical output, the output speed of the recording medium is 20 ppm, and the resolution of the image is equivalent to 2400 dpi. . The charging bias of this laser printer employs an AC charging method. The charging roller is placed in contact with the photosensitive drum by a spring pressure of 500 g on one side, and is driven to rotate by the photosensitive drum. The process cartridge of the laser printer used for this evaluation is not attached with a film member for the purpose of cleaning the surface of the charging roller.

実施例29〜56及び比較例6〜10に係る帯電ローラの各々を、上記レーザープリンタ用のカートリッジに帯電ローラとして組み込んだ。次いで各カートリッジを上記レーザープリンタに装填した。そして、低温低湿環境(環境1:15℃/10%RH)、常温常湿環境(環境2:23℃/50%RH)、高温高湿環境(環境3:30℃/80%RH)の各環境下において、印字濃度1%画像を連続して5000枚出力した。   Each of the charging rollers according to Examples 29 to 56 and Comparative Examples 6 to 10 was incorporated as a charging roller in the laser printer cartridge. Each cartridge was then loaded into the laser printer. And each of low temperature and low humidity environment (environment 1: 15 ° C./10% RH), normal temperature and normal humidity environment (environment 2: 23 ° C./50% RH), high temperature high humidity environment (environment 3: 30 ° C./80% RH) Under the environment, 5000 images with a printing density of 1% were output continuously.

上記の5,000枚画像出力後の帯電ローラについて、帯電ローラを回転治具にセットし、回転させながら表面の水拭きを行った。水拭きについては、水を含ませた不織布を用いてローラ表面に軽く押し当てて洗浄を行った。また、洗浄後のローラをエアーブローすることによって、表面の水を除去し乾燥させた。   About the charging roller after outputting 5,000 sheets of the image, the charging roller was set on a rotating jig, and the surface was wiped with water while rotating. About the water wiping, it wash | cleaned by pressing lightly on the roller surface using the nonwoven fabric containing water. Further, the roller after cleaning was air blown to remove water on the surface and dry the roller.

洗浄後の帯電ローラ表面を顕微鏡(商品名:デジタルマイクロスコープVH−8000;キーエンス社製)にて観察した。そして、クラック発生の有無、並びにその程度を以下の基準で評価した。
A:帯電ローラ表面層にクラックの発生が認められない。
B:帯電ローラ表面層にクラックが極軽微に認められる。
C:帯電ローラ表面層にクラックが軽微に認められる。
D:帯電ローラ表面層にクラックが多数発生している。
The surface of the charging roller after washing was observed with a microscope (trade name: Digital Microscope VH-8000; manufactured by Keyence Corporation). And the presence or absence of the crack generation and its extent were evaluated according to the following criteria.
A: No cracks are observed on the surface layer of the charging roller.
B: Very slight cracks are observed on the surface layer of the charging roller.
C: A crack is slightly observed on the surface layer of the charging roller.
D: Many cracks are generated in the surface layer of the charging roller.

Figure 2010096911
Figure 2010096911

本発明の第1の実施例に係る帯電ローラを搭載した電子写真画像形成装置を説明する図である。1 is a diagram illustrating an electrophotographic image forming apparatus equipped with a charging roller according to a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の帯電ローラの1例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the charging roller of this invention. 本発明の帯電装置の1例の断面図である。It is sectional drawing of one example of the charging device of this invention. プラズマCVD法によるSiOx膜製造装置の模式図である。It is a schematic diagram of the SiOx film manufacturing apparatus by plasma CVD method. ローラの外径及び外径差振れの如き形状データを測定する形状測定装置の模式図である。It is a schematic diagram of a shape measuring apparatus for measuring shape data such as the outer diameter of the roller and the outer diameter differential deflection.

符号の説明Explanation of symbols

1 導電性支持体
2 弾性層
3 表面層
4 感光ドラム
5 帯電ローラ
6 現像ローラ
7 印刷メディア
8 転写ローラ
9 定着部
10 クリーニングブレード
11 露光
12 帯電前露光装置
13 弾性規制ブレード
14 トナー供給ローラ
18、19、20 電源
31 導電性支持体(芯金)
32 弾性層
33 表面層
34 帯電ローラ
35 軸受
36 バネ
37 枠体
38 接点
39 帯電ローラ表面の清掃部材
41 真空チャンバ
42 平板電極
43 原料ガスボンベ及び原料液体タンク
44 原料供給手段
45 ガス排気手段
46 高周波供給電源
47 モータ
48 基層ローラ
50 基準ローラ
51 レーザー発光部
52 レーザー受光部
53 レーザー光(斜線部)
54 50と49の間を透過してきたレーザー光の幅
55 移動方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive support body 2 Elastic layer 3 Surface layer 4 Photosensitive drum 5 Charging roller 6 Developing roller 7 Printing media 8 Transfer roller 9 Fixing part 10 Cleaning blade 11 Exposure 12 Pre-charging exposure apparatus 13 Elastic regulation blade 14 Toner supply roller 18, 19 , 20 Power 31 Conductive support (core)
32 Elastic Layer 33 Surface Layer 34 Charging Roller 35 Bearing 36 Spring 37 Frame 38 Contact 39 Charging Roller Surface Cleaning Member 41 Vacuum Chamber 42 Flat Plate Electrode 43 Raw Material Gas Cylinder and Raw Material Liquid Tank 44 Raw Material Supply Means 45 Gas Exhaust Means 46 High Frequency Supply Power Source 47 Motor 48 Base roller 50 Reference roller 51 Laser light emitting part 52 Laser light receiving part 53 Laser light (shaded part)
54 Width of laser beam transmitted between 50 and 49 55 Direction of movement

Claims (5)

電子写真感光体と、
該電子写真感光体と当接して配置されている帯電部材と、
該帯電部材に電圧を印加して、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段とを具備している電子写真画像形成装置であって、
該帯電部材は、導電性支持体、弾性層、保護層及び該保護層の表面を被覆している表面層とを具備し、該表面層は、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素膜を含み、
該酸化ケイ素膜は、ケイ素原子と化学結合を形成している酸素原子のケイ素原子に対する存在比(O/Si)が、0.95以上1.80以下であり、かつ、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する存在比(C/Si)が、0.10以上1.25以下であることを特徴とする電子写真画像形成装置。
An electrophotographic photoreceptor;
A charging member disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member;
An electrophotographic image forming apparatus comprising charging means for applying a voltage to the charging member to charge the electrophotographic photosensitive member,
The charging member includes a conductive support, an elastic layer, a protective layer, and a surface layer covering the surface of the protective layer, and the surface layer includes carbon atoms that are chemically bonded to silicon atoms. Including a silicon oxide film,
The silicon oxide film has an abundance ratio (O / Si) of oxygen atoms forming a chemical bond with silicon atoms to silicon atoms of 0.95 or more and 1.80 or less, and has a chemical bond with silicon atoms. An electrophotographic image forming apparatus, wherein an abundance ratio (C / Si) of formed carbon atoms to silicon atoms is 0.10 or more and 1.25 or less.
前記表面層がプラズマCVD法により作成されたものである請求項1に記載の電子写真画像形成装置。   The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, wherein the surface layer is formed by a plasma CVD method. 前記帯電手段が、前記帯電部材、直流電圧、または直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する手段を具備している請求項1に記載の電子写真画像形成装置。   The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging unit includes a unit that applies the AC voltage to the charging member, a DC voltage, or a DC voltage. 前記帯電部材が前記電子写真感光体に対して従動回転する請求項1または2に記載の電子写真画像形成装置。   The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging member is driven to rotate with respect to the electrophotographic photosensitive member. 導電性支持体、弾性層、保護層及び該保護層の表面を被覆している表面層とを具備し、該表面層は、ケイ素原子と化学結合している炭素原子を含む酸化ケイ素膜を含み、
該酸化ケイ素膜は、ケイ素原子と化学結合を形成している酸素原子のケイ素原子に対する存在比(O/Si)が、0.95以上1.80以下であり、かつ、ケイ素原子と化学結合を形成している炭素原子のケイ素原子に対する存在比(C/Si)が、0.10以上1.25以下であることを特徴とする帯電部材。
A conductive support, an elastic layer, a protective layer, and a surface layer covering the surface of the protective layer, and the surface layer includes a silicon oxide film containing carbon atoms chemically bonded to silicon atoms. ,
The silicon oxide film has an abundance ratio (O / Si) of oxygen atoms forming a chemical bond with silicon atoms to silicon atoms of 0.95 or more and 1.80 or less, and has a chemical bond with silicon atoms. A charging member, wherein an abundance ratio (C / Si) of formed carbon atoms to silicon atoms is 0.10 or more and 1.25 or less.
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