JP2010169941A - Charging member, charging device, process cartridge, and image forming device - Google Patents

Charging member, charging device, process cartridge, and image forming device Download PDF

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Keiko Ono
景子 小野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging member capable of preventing the occurrence of a crack. <P>SOLUTION: The charging member has: an elastic layer 31; and a surface layer 32 arranged on the elastic layer 31, containing particles 32B for forming recessed and projecting parts on a surface, and having the particles 32B unevenly distributed on a surface side. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、帯電部材、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a charging member, a charging device, a process cartridge, and an image forming apparatus.

近年、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体(像保持体)ドラムをはじめとする感光体を帯電装置を用いて帯電させ、帯電した感光体上に周囲の電位とは電位が異なる静電潜像を形成することによって印刷したいパターンの形成が行われることが多く、このようにして形成された静電潜像は、トナーで現像された後、最終的に記録用紙などの記録媒体上に転写される。   In recent years, image forming apparatuses such as printers and copiers have been widely used, and technologies relating to various elements constituting the image forming apparatus have also been widely used. Among image forming apparatuses that employ an electrophotographic method, a photosensitive member such as a photosensitive member (image holding member) drum is charged by using a charging device, and an ambient potential is applied on the charged photosensitive member. In many cases, a pattern to be printed is formed by forming an electrostatic latent image having a potential different from that of the electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed in this way is developed with toner, and finally recorded. It is transferred onto a recording medium such as paper.

帯電装置は、感光体を帯電させるという重要な働きをする装置であり、感光体に直接接触して感光体を帯電させる接触帯電方式の帯電装置と、感光体とは接触せずに感光体近傍でコロナ放電などにより感光体を帯電させる非接触帯電方式の帯電装置との2種類の帯電装置に大別される。最近では、非接触帯電方式の帯電装置に比較してオゾンや窒素酸化物等の化学物質の発生量の少ない接触帯電方式を採用する帯電装置が増えている。   The charging device is a device that plays an important role of charging the photoconductor. It is a contact charging type charging device that directly contacts the photoconductor to charge the photoconductor, and the vicinity of the photoconductor without contacting the photoconductor. The charging device is roughly classified into two types, that is, a non-contact charging device that charges the photosensitive member by corona discharge or the like. In recent years, there has been an increase in charging devices that employ a contact charging method that generates less chemical substances such as ozone and nitrogen oxides than non-contact charging devices.

帯電装置に備えられる帯電ロール等の帯電部材として、トナー付着等の汚染を防止するため、粒子(フィラー)を含有させて表面粗さを大きくした帯電部材が提案されてきている。具体的には、例えば、導電性基体上に抵抗層を被覆又は支持した構造を有する帯電部材において、該抵抗層が、該非導電性粒子を導電性基体に近い内面側近傍に比べて表面側近傍に多く含有することを特徴とし、前記抵抗層内において、非導電性粒子が、下面側の厚み10%の範囲に比べ、表面側の面から厚み10%の範囲以内に、1.1倍以上5倍以下の割合で分布している帯電部材が提案されている(特許文献1参照)
特開2005−300667公報
As a charging member such as a charging roll provided in a charging device, a charging member having a surface roughness increased by containing particles (filler) has been proposed in order to prevent contamination such as toner adhesion. Specifically, for example, in a charging member having a structure in which a resistive layer is coated or supported on a conductive substrate, the resistive layer has a non-conductive particle near the inner surface near the conductive substrate. In the resistance layer, the non-conductive particles are 1.1 times or more within the range of 10% thickness from the surface side surface compared to the range of 10% thickness on the lower surface side. A charging member distributed at a ratio of 5 times or less has been proposed (see Patent Document 1).
JP-A-2005-300667

本発明の課題は、クラックの発生を抑制した帯電部材を提供することである。   The subject of this invention is providing the charging member which suppressed generation | occurrence | production of a crack.

請求項1に係る発明は、
弾性層と、
前記弾性層上に配設され、表面に凹凸を付与するための粒子を含んで構成されると共に、前記粒子が表面側に偏在している表面層と、
を有する帯電部材。
The invention according to claim 1
An elastic layer;
A surface layer that is disposed on the elastic layer and includes particles for imparting irregularities to the surface, and the particles are unevenly distributed on the surface side;
A charging member.

請求項2に係る発明は、
前記粒子が、前記弾性層側から表面側に向かって、表面層の平均膜厚に対して30%以内の領域内に存在しない請求項1に記載の帯電部材。
The invention according to claim 2
The charging member according to claim 1, wherein the particles do not exist in a region within 30% of the average film thickness of the surface layer from the elastic layer side toward the surface side.

請求項3に係る発明は、
請求項1又は2に記載の帯電部材を備える帯電装置。
The invention according to claim 3
A charging device comprising the charging member according to claim 1.

請求項4に係る発明は、
像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、を備え、
前記帯電手段が、請求項3に記載の帯電装置であるプロセスカートリッジ。
The invention according to claim 4
An image carrier, and charging means for charging the image carrier,
A process cartridge, wherein the charging means is the charging device according to claim 3.

請求項5に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備え、
前記帯電手段が、請求項3に記載の帯電装置である画像形成装置。
The invention according to claim 5
An image carrier,
Charging means for charging the image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing a latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring a toner image formed on the surface of the image carrier to a recording medium;
With
The image forming apparatus, wherein the charging unit is the charging device according to claim 3.

請求項1に係る発明によれば、表面層の粒子が表面側に偏在しない場合に比べクラックの発生が抑制される。
請求項2に係る発明によれば、表面層の粒子が弾性層側の領域に存在する場合に比べ、クラックの発生が抑制される。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材のクラックの発生が抑制されつつ、帯電が行われる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材のクラックの発生が抑制されつつ、帯電が行われる。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、帯電部材のクラックの発生が抑制されつつ、帯電が行われる。
According to the first aspect of the present invention, the generation of cracks is suppressed as compared with the case where the particles of the surface layer are not unevenly distributed on the surface side.
According to the invention which concerns on Claim 2, generation | occurrence | production of a crack is suppressed compared with the case where the particle | grains of a surface layer exist in the area | region of the elastic layer side.
According to the third aspect of the present invention, charging is performed while suppressing the occurrence of cracks in the charging member as compared with the case without this configuration.
According to the invention which concerns on Claim 4, compared with the case where it does not have this structure, charging is performed, suppressing generation | occurrence | production of the crack of a charging member.
According to the fifth aspect of the present invention, charging is performed while suppressing the occurrence of cracks in the charging member as compared with the case without this configuration.

以下、本発明の一例である実施形態について図面を参照しつつ、説明する。   Hereinafter, an embodiment which is an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

(帯電部材)
図1は、本実施形態に係る帯電部材を示す概略斜視図である。図2は、本実施形態に係る帯電部材の概略断面図である。図3は、本実施形態に係る帯電部材における表面層を示す拡大断面図である。なお、図2は、図1のA−A断面図である。
(Charging member)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a charging member according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the charging member according to the present embodiment. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a surface layer in the charging member according to the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

本実施形態に係る帯電部材121は、図1及び図2に示すように、例えば、シャフト30(芯体)と、シャフト30の外周面に配設された弾性層31と、弾性層31の外周面に配設された表面層32と、を有するロール部材である。そして、表面層32は、図3に示すように、樹脂32Aと粒子32Bとを含んで構成されている。   1 and 2, the charging member 121 according to the present embodiment includes, for example, a shaft 30 (core body), an elastic layer 31 disposed on the outer peripheral surface of the shaft 30, and an outer periphery of the elastic layer 31. And a surface layer 32 disposed on the surface. And the surface layer 32 is comprised including resin 32A and particle | grains 32B, as shown in FIG.

本実施形態に係る帯電部材121は、上記構成に限られず、例えば、弾性層31とシャフト30との間に配設される接着層(プライマー層)、弾性層31と表面層32との間に配設される抵抗調整層又は移行防止層、表面層32の外側(最表面)に配設されるコーティング層(保護層)を設けた構成であってもよい。   The charging member 121 according to the present embodiment is not limited to the above-described configuration, for example, an adhesive layer (primer layer) disposed between the elastic layer 31 and the shaft 30, or between the elastic layer 31 and the surface layer 32. A configuration may be provided in which a resistance adjusting layer or a migration preventing layer to be disposed and a coating layer (protective layer) disposed on the outer side (outermost surface) of the surface layer 32 are provided.

シャフト30は、導電性の棒状部材であり、例えば、その材質としては鉄(快削鋼等),銅,真鍮,ステンレス,アルミニウム,ニッケル等の金属が挙げられる。また、シャフト30としては、外周面にメッキ処理を施した部材(例えば樹脂や、セラミック部材)、導電剤が分散された部材(例えば樹脂や、セラミック部材)等も挙げられる。シャフト30は、中空状の部材(筒状部材)であってもよし、非中空状の部材であってもよい。   The shaft 30 is a conductive rod-like member, and examples of the material thereof include metals such as iron (free-cutting steel), copper, brass, stainless steel, aluminum, nickel, and the like. Examples of the shaft 30 include a member (for example, a resin or a ceramic member) whose outer peripheral surface is plated, a member in which a conductive agent is dispersed (for example, a resin or a ceramic member), and the like. The shaft 30 may be a hollow member (cylindrical member) or a non-hollow member.

弾性層31は、例えば、弾性材料と、導電剤と、必要に応じて、その他添加剤と、を含んで構成される。   The elastic layer 31 includes, for example, an elastic material, a conductive agent, and other additives as necessary.

弾性材料としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン3元共重合ゴム(EPDM)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、ポリウレタン、シリコーンゴム、EPDM、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、NBR及びこれらのブレンドゴムが望ましく用いられる。これらの弾性材料は、発泡したものであっても無発泡のものであってもよい   Elastic materials include isoprene rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, butyl rubber, polyurethane, silicone rubber, fluorine rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide- Examples include allyl glycidyl ether copolymer rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR), natural rubber, and blend rubbers thereof. Among these, polyurethane, silicone rubber, EPDM, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber, NBR, and blended rubbers thereof are desirably used. These elastic materials may be foamed or non-foamed.

導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック;熱分解カーボン、グラファイト;アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属又は合金;酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理したもの;などの粉末が挙げられる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等;リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等;が挙げられる。これらの導電剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the conductive agent include an electronic conductive agent and an ionic conductive agent. Examples of electronic conductive agents include carbon blacks such as ketjen black and acetylene black; pyrolytic carbon, graphite; various conductive metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, and stainless steel; tin oxide, indium oxide, titanium oxide And various conductive metal oxides such as tin oxide-antimony oxide solid solution and tin oxide-indium oxide solid solution; Examples of ionic conductive agents include perchlorates and chlorates such as tetraethylammonium and lauryltrimethylammonium; alkali metals such as lithium and magnesium; perchlorates and chlorates of alkaline earth metals ; These conductive agents may be used alone or in combination of two or more.

ここで、カーボンブラックとして具体的には、デグサ社製の「スペシャルブラック350」、同「スペシャルブラック100」、同「スペシャルブラック250」、同「スペシャルブラック5」、同「スペシャルブラック4」、同「スペシャルブラック4A」、同「スペシャルブラック550」、同「スペシャルブラック6」、同「カラーブラックFW200」、同「カラーブラックFW2」、同「カラーブラックFW2V」、キャボット社製「MONARCH1000」、キャボット社製「MONARCH1300」、キャボット社製「MONARCH1400」、同「MOGUL−L」、同「REGAL400R」等が挙げられる。   Here, specific examples of carbon black include “Special Black 350”, “Special Black 100”, “Special Black 250”, “Special Black 5”, “Special Black 4”, “Special Black 4A”, “Special Black 550”, “Special Black 6”, “Color Black FW200”, “Color Black FW2”, “Color Black FW2V”, “MONARCH1000” manufactured by Cabot, Cabot “MONARCH1300” manufactured by Cabot Corporation, “MONARCH1400” manufactured by Cabot Corporation, “MOGUL-L”, “REGAL400R”, etc.

導電剤の添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、弾性材料100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下の範囲であることが望ましく、15質量部以上25質量部以下の範囲であることがより望ましい。一方、上記イオン導電剤の場合は、弾性材料100質量部に対して、0.1質量部以上5.0質量部以下の範囲であることが望ましく、0.5質量部以上3.0質量部以下の範囲であることがより望ましい。   The addition amount of the conductive agent is not particularly limited, but in the case of the electronic conductive agent, it is preferably in the range of 1 part by mass to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastic material. It is more desirable that the amount be in the range of parts by mass or less. On the other hand, in the case of the ionic conductive agent, it is desirable that the amount be in the range of 0.1 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastic material, and 0.5 to 3.0 parts by weight. The following range is more desirable.

弾性層31に配合されるその他添加剤としては、例えば、軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤、充填剤(シリカ、炭酸カルシウム等)等の通常弾性層に添加され得る材料が挙げられる。   Examples of other additives blended in the elastic layer 31 include a softener, a plasticizer, a curing agent, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, an antioxidant, a surfactant, a coupling agent, and a filler (silica, Examples thereof include materials that can be added to a normal elastic layer such as calcium carbonate).

弾性層31の厚みは、平均膜厚で1mm以上10mm以下程度とすることが望ましく、2mm以上5mm以下程度とすることがより望ましい。そして、弾性層の体積抵抗率は10Ωcm以上1014Ωcm以下が望ましい。 The thickness of the elastic layer 31 is preferably about 1 mm to 10 mm in terms of average film thickness, and more preferably about 2 mm to 5 mm. The volume resistivity of the elastic layer is preferably 10 3 Ωcm or more and 10 14 Ωcm or less.

表面層32は、図3に示すように、樹脂32Aと、粒子32Bと、必要に応じて、導電剤やその他添加剤と、を含んで構成される。そして、表面層32は、粒子32Bが表面側に偏在(帯電部材121外周面側に偏在)している。   As shown in FIG. 3, the surface layer 32 includes a resin 32A, particles 32B, and, if necessary, a conductive agent and other additives. In the surface layer 32, the particles 32B are unevenly distributed on the surface side (unevenly on the outer peripheral surface side of the charging member 121).

粒子32Bは、表面層32に配合させ、当該表面層32の表面(帯電部材121外周面)に凹凸(特定の表面粗さ)を付与するためのものであり、粒子32Bにより表面層32の表面に凹凸が付与されている。   The particles 32B are for blending with the surface layer 32 and for imparting irregularities (specific surface roughness) to the surface of the surface layer 32 (the outer peripheral surface of the charging member 121). The surface of the surface layer 32 is formed by the particles 32B. Concavities and convexities are imparted to the surface.

粒子32Bは、表面層32の表面側に偏在(帯電部材121外周面側に偏在)させ、特に、表面層32の弾性層側に存在せず、表面層32の表面側(帯電部材121外周面側)に存在することがよい。具体的には、例えば、前記粒子32Bは、弾性層31側から表面側に向かって、表面層32の平均膜厚に対して30%以内(望ましくは40%以内、より望ましくは50%以内)の領域内に存在しないことがよい。つまり、図3に示すように、表面層32において、その厚み方向に沿った弾性層31接触面からの距離T2が表面層32の平均膜厚T1の30%以内となる領域に、粒子32Bが存在しないことがよい。   The particles 32B are unevenly distributed on the surface side of the surface layer 32 (is unevenly distributed on the outer peripheral surface side of the charging member 121). In particular, the particles 32B are not present on the elastic layer side of the surface layer 32. Be present on the side). Specifically, for example, the particle 32B is within 30% (desirably within 40%, more desirably within 50%) with respect to the average film thickness of the surface layer 32 from the elastic layer 31 side to the surface side. It is preferable that it does not exist in the area. That is, as shown in FIG. 3, in the surface layer 32, the particle 32 </ b> B is in a region where the distance T2 from the contact surface of the elastic layer 31 along the thickness direction is within 30% of the average film thickness T1 of the surface layer 32. It should not exist.

ここで、帯電部材121から片刃ナイフで断片(大きさ5mm角)を切り出し、この断片の表面層をレーザー顕微鏡(装置名:オリンパス社製 OLS1100)で観察した。表面層の最も厚くなっている部分の厚さ、及び弾性層側で粒子(フィラー)が存在しない領域(表面層の厚み方向に沿った弾性層31接触面からの距離T2以内の領域)の最も薄い厚みをそれぞれ測定し、これを10回繰り返した平均値を表面層平均膜厚T1、粒子(フィラー)が存在しない領域(表面層の厚み方向に沿った弾性層31接触面からの距離T2以内の領域)T2とした。   Here, a piece (5 mm square) was cut out from the charging member 121 with a single-edged knife, and the surface layer of this piece was observed with a laser microscope (device name: OLS1100 manufactured by Olympus Corporation). The thickness of the thickest part of the surface layer, and the most of the region where particles (filler) do not exist on the elastic layer side (region within the distance T2 from the contact surface of the elastic layer 31 along the thickness direction of the surface layer) Each thin thickness is measured, and the average value obtained by repeating this 10 times is the surface layer average film thickness T1, the area where particles (fillers) are not present (within the distance T2 from the contact surface of the elastic layer 31 along the thickness direction of the surface layer) Area) T2.

なお、粒子32Bを表面層32内で偏在させる手法としては、例えば、粒子32Bを配合しない表面層形成用塗布液(組成物)を用いて弾性層上にベース表面層を形成した後、その後、粒子32Bを配合した表面層形成用塗布液(組成物)を用いてベース表面層上に粒子含有表面層を形成する手法が挙げられる。   In addition, as a method of unevenly distributing the particles 32B in the surface layer 32, for example, after forming a base surface layer on the elastic layer using a coating solution (composition) for forming a surface layer that does not contain the particles 32B, A method of forming a particle-containing surface layer on the base surface layer using a coating solution (composition) for forming a surface layer in which the particles 32B are blended may be mentioned.

粒子32Bとしては、導電性粒子、非導電性粒子のいずれでもよいが、非導電性粒子がよい。導電性粒子としては、弾性層31に配合する上記導電剤として挙げられた材料の粒子が挙げられる。非導電性粒子としては、樹脂粒子(ポリイミド樹脂粒子、メタクリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等)、無機粒子(クレー粒子,カオリン粒子,タルク粒子,シリカ粒子,アルミナ粒子等)、又はセラミック粒子等が挙げられる。粒子32Bは、樹脂32Aと同種の樹脂で構成した粒子であってもよく、これにより粒子32Bと樹脂32Aとの相溶性がよくなり、粒子32Bと樹脂32Aとの密着性が高くなる。
ここで、導電性とは、体積抵抗率が1013Ωcm未案を意味し、非導電性とは、体積抵抗率が1013Ωcm以上を意味する。なお、他も同様である。
The particles 32B may be either conductive particles or non-conductive particles, but non-conductive particles are preferable. Examples of the conductive particles include particles of the materials mentioned as the conductive agent blended in the elastic layer 31. Non-conductive particles include resin particles (polyimide resin particles, methacrylic resin particles, polystyrene resin particles, fluorine resin particles, silicone resin particles, etc.), inorganic particles (clay particles, kaolin particles, talc particles, silica particles, alumina particles, etc.) ), Or ceramic particles. The particle 32B may be a particle made of the same kind of resin as the resin 32A. This improves the compatibility between the particle 32B and the resin 32A, and increases the adhesion between the particle 32B and the resin 32A.
Here, “conductive” means that the volume resistivity is 10 13 Ωcm, and “non-conductive” means that the volume resistivity is 10 13 Ωcm or more. The same applies to other cases.

粒子32Bの体積平均粒径は、1.5μm以上15μm以下であることが望ましく、より望ましくは2.5μm以上12μm以下である。粒子32Bの体積平均粒径を上記範囲とすると、表面層32に対して特定の十点平均表面粗さRzを得ることが容易となる。なお、粒子32Bの体積平均粒径は、コールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用いて測定した値である。この場合、粒子の粒径レベルにより、最適なアパーチャーを用いて測定する。なお、粒子32Bは、球形であっても、不定形であってもよい。   The volume average particle diameter of the particles 32B is desirably 1.5 μm or more and 15 μm or less, and more desirably 2.5 μm or more and 12 μm or less. When the volume average particle diameter of the particles 32B is in the above range, it is easy to obtain a specific ten-point average surface roughness Rz for the surface layer 32. The volume average particle diameter of the particles 32B is a value measured using a Coulter counter TA-II type (manufactured by Coulter). In this case, measurement is performed using an optimum aperture according to the particle size level of the particles. The particles 32B may be spherical or irregular.

ここで、粒子32Bの体積平均粒径tと表面層32の平均膜厚T1との関係は、
式:0.25×T1≦t≦0.6×T1を満たすことが望ましく、
式:0.35×T1≦t≦0.5×T1を満たすことがより望ましい。この関係を満たすと、表面層32に対して特定の十点平均表面粗さRzを得ることが容易となる。
Here, the relationship between the volume average particle diameter t of the particles 32B and the average film thickness T1 of the surface layer 32 is
It is desirable to satisfy the formula: 0.25 × T1 ≦ t ≦ 0.6 × T1,
It is more desirable to satisfy the formula: 0.35 × T1 ≦ t ≦ 0.5 × T1. When this relationship is satisfied, it becomes easy to obtain a specific ten-point average surface roughness Rz for the surface layer 32.

粒子32Bの配合量は、樹脂32A100部に対して5質量部以上60質量部以下であることが望ましく、より望ましくは15質量部以上55質量部以下であり、さらに望ましくは、25質量部以上50質量部以下である。粒子32Bの配合量を上記範囲とすると、表面層32に対して特定の十点平均表面粗さRzを得ることが容易となる。   The blending amount of the particles 32B is desirably 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less, more desirably 15 parts by mass or more and 55 parts by mass or less, and further desirably 25 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts of the resin 32A. It is below mass parts. When the blending amount of the particles 32B is in the above range, it is easy to obtain a specific ten-point average surface roughness Rz for the surface layer 32.

一方、樹脂32Aとしては、アクリル樹脂,セルロース樹脂,ポリアミド樹脂,共重合ナイロン,ポリウレタン樹脂,ポリカーボネート樹脂,ポリエステル樹脂,ポリエチレン樹脂,ポリビニル樹脂,ポリアリレート樹脂,スチレンブタジエン樹脂,メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂(例えばテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等)、尿素樹脂等が挙げられる。ここで、共重合ナイロンは、610ナイロン、11ナイロン、12ナイロン、の内のいずれか1種又は複数種を重合単位として含むものであって、この共重合体に含まれる他の重合単位としては、6ナイロン、66ナイロン等が挙げられる。また、樹脂32Aとしては、上記弾性層31に配合される弾性材料を適用してもよい。   On the other hand, as the resin 32A, acrylic resin, cellulose resin, polyamide resin, copolymer nylon, polyurethane resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyethylene resin, polyvinyl resin, polyarylate resin, styrene butadiene resin, melamine resin, epoxy resin, urethane Examples thereof include resins, silicone resins, fluororesins (for example, tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymers, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymers, polyvinylidene fluoride, etc.), urea resins, and the like. Here, the copolymer nylon includes one or more of 610 nylon, 11 nylon, and 12 nylon as polymerized units, and other polymer units included in the copolymer include: , 6 nylon, 66 nylon and the like. Further, as the resin 32A, an elastic material blended in the elastic layer 31 may be applied.

表面層32に配合される導電剤としては、上記弾性層31に配合される導電剤が挙げられる。また、その他添加剤としては、例えば、導電剤、軟化剤、可塑剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等の通常表面層に添加され得る材料が挙げられる。   Examples of the conductive agent blended in the surface layer 32 include the conductive agent blended in the elastic layer 31. As other additives, for example, conductive agents, softeners, plasticizers, curing agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, antioxidants, surfactants, coupling agents and the like are usually added to the surface layer. Materials to be obtained are mentioned.

表面層32の厚み(全体厚み)は、平均膜厚で7μm以上25μm以下が望ましい。そして、表面層の体積抵抗率は10Ωcm以上1014Ωcm以下が望ましい。 The thickness (overall thickness) of the surface layer 32 is preferably 7 μm or more and 25 μm or less in terms of average film thickness. The volume resistivity of the surface layer is preferably 10 3 Ωcm or more and 10 14 Ωcm or less.

本実施形態に係る帯電部材121は、例えば、シャフト30の外周面に、例えば例えば、ブレード塗布法,マイヤーバー塗布法,スプレー塗布法,浸漬塗布法,ビード塗布法,エアーナイフ塗布法,カーテン塗布法等を利用して、シャフト30の外周面に、弾性層31及び表面層32を順次形成することで製造される。   The charging member 121 according to the present embodiment is, for example, applied to the outer peripheral surface of the shaft 30, for example, a blade coating method, a Mayer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, or a curtain coating. The elastic layer 31 and the surface layer 32 are sequentially formed on the outer peripheral surface of the shaft 30 using a method or the like.

本実施形態に係る帯電部材121は、その表面(粒子32Bよって付与される表面層32の表面)の十点平均表面粗さRzが、3μm以上12μm以下であることが望ましく、7μm以上12μm以下であることがより望ましく、10μm以上12μm以下であることが特に望ましい。この範囲に設定することによって、表面層32にトナーや外添剤などの異物が付着しにくくなり、耐汚染性が高くなる。十点平均表面粗さRzが3μm未満であると、トナーや外添剤などの異物が付着することがある。十点平均表面粗さRzが12μmよりも大きい場合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くなると共に、局所的に異常放電が発生しやすなり、白抜け等の画像欠陥が起こることがある。   The charging member 121 according to this embodiment preferably has a 10-point average surface roughness Rz of 3 μm or more and 12 μm or less, and 7 μm or more and 12 μm or less, on the surface thereof (the surface of the surface layer 32 provided by the particles 32B). It is more desirable that it is 10 μm or more and 12 μm or less. By setting within this range, it becomes difficult for foreign matters such as toner and external additives to adhere to the surface layer 32, and the contamination resistance becomes high. If the ten-point average surface roughness Rz is less than 3 μm, foreign matters such as toner and external additives may adhere. When the ten-point average surface roughness Rz is larger than 12 μm, toner and paper powder and the like are likely to accumulate in the uneven portions, and abnormal discharge is likely to occur locally, resulting in image defects such as white spots. There is.

なお、当該十点平均表面粗さRzとは、JIS B0601(1994)に規定された表面粗さのことである。十点平均表面粗さRzは、表面粗さ測定器等を用いて測定することができるが、本発明においては、23℃・55RH%の環境下において、接触式表面粗さ測定装置(サーフコム570A、東京精密社製)を用いた。表面粗さの測定に際しては、測定距離を2.5mmとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド(5μmR、90°円錐)のものを用い、場所を変えて3回繰り返し測定した際の平均値を十点平均表面粗さRzとして求めた。   The ten-point average surface roughness Rz is the surface roughness defined in JIS B0601 (1994). The ten-point average surface roughness Rz can be measured using a surface roughness measuring instrument or the like. In the present invention, however, a contact-type surface roughness measuring device (Surfcom 570A) is used in an environment of 23 ° C. and 55 RH%. Manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). When measuring the surface roughness, the measurement distance was 2.5 mm, and the tip of the contact needle was diamond (5 μmR, 90 ° cone), and the average value was measured three times repeatedly at different locations. The ten-point average surface roughness Rz was obtained.

以上説明した本実施形態に係る帯電部材121では、表面に凹凸を付与するための粒子32Bが、表面層32の表面側に偏在にて配合されている。これにより、表面層32内では、弾性層側に存在する粒子32Bが存在がなく又は少なくなり、表面層32の弾性層側で粒子32B以外成分(樹脂成分)により構成された膜が一定以上の厚みで確保される。このため、表面層の局所的な膜強度の低下が抑制されることから、表面層のクラックの発生が抑制される。その結果、少量の粒子32Bにより、帯電部材の表面に特定の表面粗さが付与されると共に、トナーに対する汚染性や、帯電性の低下が抑制されることにもなる。   In the charging member 121 according to the present embodiment described above, the particles 32 </ b> B for imparting unevenness to the surface are blended unevenly on the surface side of the surface layer 32. Thereby, in the surface layer 32, the particle | grain 32B which exists in the elastic layer side does not exist, or decreases, and the film | membrane comprised by components (resin component) other than particle | grains 32B on the elastic layer side of the surface layer 32 is more than fixed. Secured with thickness. For this reason, since the fall of the local film | membrane intensity | strength of a surface layer is suppressed, generation | occurrence | production of the crack of a surface layer is suppressed. As a result, the small amount of particles 32 </ b> B gives a specific surface roughness to the surface of the charging member, and also suppresses contamination with respect to toner and a decrease in chargeability.

(帯電装置)
以下、本実施形態に係る帯電装置について説明する。図4は、本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。本実施形態に係る帯電装置は、帯電部材として、上記本実施形態に係る帯電部材を適用した形態である。
(Charging device)
Hereinafter, the charging device according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic perspective view of the charging device according to the present embodiment. The charging device according to the present embodiment is a form in which the charging member according to the present embodiment is applied as a charging member.

本実施形態に係る帯電装置12は、図4に示すように、例えば、帯電部材121と、クリーニング部材122と、が特定の食い込み量で接触している配置されている。そして、帯電部材121のシャフト30及びクリーニング部材122のシャフト122Aの軸方向両端は、各部材が回転自在となるように導電性軸受け123(導電性ベアリング)で保持されている。導電性軸受け123の一方には電源124が接続されている。なお、本実施形態に係る帯電装置は、上記構成に限られず、例えば、クリーニング部材122を備えない形態であってもよい。   As shown in FIG. 4, the charging device 12 according to the present embodiment is arranged such that, for example, the charging member 121 and the cleaning member 122 are in contact with each other with a specific biting amount. The axial ends of the shaft 30 of the charging member 121 and the shaft 122A of the cleaning member 122 are held by conductive bearings 123 (conductive bearings) so that the respective members can rotate. A power supply 124 is connected to one of the conductive bearings 123. Note that the charging device according to the present embodiment is not limited to the above-described configuration, and may be a form that does not include the cleaning member 122, for example.

クリーニング部材122は、帯電部材121の表面を清掃するための清掃部材であり、例えば、ロール状で構成されている。クリーニング部材122は、例えば、シャフト122Aと、シャフト122Aの外周面に弾性層122Bと、で構成される。   The cleaning member 122 is a cleaning member for cleaning the surface of the charging member 121, and is configured in a roll shape, for example. The cleaning member 122 includes, for example, a shaft 122A and an elastic layer 122B on the outer peripheral surface of the shaft 122A.

シャフト122Aは、導電性の棒状部材であり、その材質は例えば、鉄(快削鋼等),銅,真鍮,ステンレス,アルミニウム,ニッケル等の金属が挙げられる。また、シャフト122Aとしては、外周面にメッキ処理を施した部材(例えば樹脂や、セラミック部材)、導電剤が分散された部材(例えば樹脂や、セラミック部材)等も挙げられる。シャフト122Aは、中空状の部材(筒状部材)であってもよし、非中空状の部材であってもよい。   The shaft 122A is a conductive rod-like member, and examples of the material thereof include metals such as iron (free-cutting steel and the like), copper, brass, stainless steel, aluminum, and nickel. Examples of the shaft 122A include a member (for example, a resin or a ceramic member) whose outer peripheral surface is plated, a member in which a conductive agent is dispersed (for example, a resin or a ceramic member), and the like. The shaft 122A may be a hollow member (cylindrical member) or a non-hollow member.

弾性層122Bは、多孔質の3次元構造を有する発泡体からなり、内部や表面に空洞や凹凸部(以下、セルという。)が存在し、弾性を有していることがよい。弾性層122Bは、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、オレフィン、メラミン又はポリプロピレン、NBR(アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム)、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム)、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレン、シリコーン、ニトリル、等の発泡性の樹脂材料又はゴム材料を含んで構成される。   The elastic layer 122B is made of a foam having a porous three-dimensional structure. The elastic layer 122B preferably has elasticity, with cavities and concavo-convex portions (hereinafter referred to as cells) inside and on the surface. The elastic layer 122B is made of polyurethane, polyethylene, polyamide, olefin, melamine or polypropylene, NBR (acrylonitrile-butadiene copolymer rubber), EPDM (ethylene-propylene-diene copolymer rubber), natural rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene, silicone, It includes a foamable resin material such as nitrile or a rubber material.

これらの発泡性の樹脂材料又はゴム材料のなかもで、帯電部材121との従動摺擦によりトナーや外添剤などの異物を効率的にクリーニングすると同時に、帯電部材121の表面にクリーニング部材122の擦れによるキズをつけ難くするために、また、長期にわたり千切れや破損が生じ難くするために、引き裂き、引っ張り強さなどに強いポリウレタンが特に好適に適用される。   Among these foamable resin materials or rubber materials, foreign substances such as toner and external additives are efficiently cleaned by driven sliding friction with the charging member 121, and at the same time, the cleaning member 122 is formed on the surface of the charging member 121. In order to prevent scratches due to rubbing and to prevent tearing and breakage from occurring over a long period of time, polyurethane that is strong against tearing and tensile strength is particularly preferably applied.

ポリウレタンとしては、特に限定するものではなく、例えば、ポリオール(例えばポリエステルポリオール、ポリエーテルポリエステル、アクリルポリールなど)と、イソシアネート(2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネートや4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなど)の反応物が挙げられ、これらの鎖延長剤(例えば1,4−ブタンジオール、トリメチロールプロパンなど)による反応物であってもよい。なお、ポリウレタンは、発泡剤(水やアゾ化合物(アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等)を用いて発泡させるのが一般的である。   The polyurethane is not particularly limited. For example, polyol (for example, polyester polyol, polyether polyester, acrylic polyol, etc.) and isocyanate (2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4, 4-diphenylmethane diisocyanate, tolidine diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, etc.), and reaction products of these chain extenders (for example, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, etc.) Good. Polyurethane is generally foamed using a foaming agent (water or an azo compound (azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, etc.).

弾性層122Bの25mm当たりのセル数(個/25mm)としては、20/25mm以上80/25mm以下であることが望ましく、30/25mm以上80/25mm以下であることがさらに望ましく、30/25mm以上50/25mm以下であることが特に望ましい。   The number of cells per 25 mm (number / 25 mm) of the elastic layer 122B is preferably 20/25 mm or more and 80/25 mm or less, more preferably 30/25 mm or more and 80/25 mm or less, and 30/25 mm or more. It is particularly desirable that it is 50/25 mm or less.

弾性層122Bの硬さとしては、100N以上500N以下が望ましく100N以上400N以下がさらに望ましく、150N以上400N以下が特に望ましい。   The hardness of the elastic layer 122B is preferably 100N to 500N, more preferably 100N to 400N, and particularly preferably 150N to 400N.

導電性軸受け123は、帯電部材121とクリーニング部材122とを一体で回転自在に保持すると共に、当該部材同士の軸間距離を保持する部材である。導電性軸受け123は、導電性を有する材料で製造されていればいかなる材料及び形態でもよく、例えば、導電性のベアリングや導電性の滑り軸受けなどが適用される。   The conductive bearing 123 is a member that holds the charging member 121 and the cleaning member 122 integrally and rotatably, and also holds an inter-axis distance between the members. The conductive bearing 123 may be of any material and form as long as it is made of a conductive material. For example, a conductive bearing or a conductive sliding bearing is applied.

電源124は、導電性軸受け123へ電圧を印加することにより帯電部材121とクリーニング部材122とを同極性に帯電させる装置であり、公知の高圧電源装置を用いることができる。   The power supply 124 is a device that charges the charging member 121 and the cleaning member 122 with the same polarity by applying a voltage to the conductive bearing 123, and a known high-voltage power supply device can be used.

本実施形態に係る帯電装置12では、電源124から導電性軸受け123に電圧が印加されることで、帯電部材121とクリーニング部材122とが同極性に帯電する。これにより、像保持体表面の異物(例えばトナーや外添剤)をクリーニング部材122及び帯電部材121表面に蓄積させるが抑制され、像保持体に移行でき、像保持体のクリーニング装置で異物が回収される。そのため、長期にわたり帯電部材121とクリーニング部材122とに汚れが蓄積することが抑制され、帯電性能が維持される。   In the charging device 12 according to the present embodiment, the charging member 121 and the cleaning member 122 are charged to the same polarity by applying a voltage from the power source 124 to the conductive bearing 123. As a result, foreign matter (for example, toner or external additives) on the surface of the image carrier is prevented from accumulating on the surfaces of the cleaning member 122 and the charging member 121 and can be transferred to the image carrier, and the foreign matter is collected by the image carrier cleaning device. Is done. Therefore, accumulation of dirt on the charging member 121 and the cleaning member 122 is suppressed over a long period of time, and charging performance is maintained.

(画像形成装置、プロセスカートリッジ)
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備える。そして、帯電手段(帯電装置)として、上記本実施形態に係る帯電装置を適用する。
(Image forming device, process cartridge)
The image forming apparatus according to the present embodiment includes an image carrier, a charging unit that charges the image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the charged image carrier, and the image carrier. Developing means for developing the latent image formed on the surface of the toner image with toner to form a toner image, and transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to a recording medium. The charging device according to the present embodiment is applied as the charging means (charging device).

一方、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、例えば上記構成の画像形成装置に脱着され、像保持体と、像保持体を帯電する帯電手段と、を備える。そして、帯電手段として、上記本実施形態に係る帯電装置を適用する。本実施形態に係るプロセスカートリッジは、必要に応じて、像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段及び転写後の像保持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも一種を備えていてもよい。   On the other hand, the process cartridge according to this embodiment includes, for example, an image holding member that is detached from the image forming apparatus having the above-described configuration, and a charging unit that charges the image holding member. The charging device according to the present embodiment is applied as the charging unit. The process cartridge according to the present embodiment includes, as necessary, developing means for developing a latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image, and a toner image formed on the surface of the image carrier. At least one selected from the group consisting of a transfer unit that transfers the toner to a recording medium and a cleaning unit that removes residual toner on the surface of the image carrier after transfer.

次に、本実施形態に係る画像形成装置、及びプロセスカートリッジについて図面を参照しつつ説明する。図5は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図6は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。   Next, an image forming apparatus and a process cartridge according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating the image forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a process cartridge according to the present embodiment.

本実施形態に係る画像形成装置101は、図5に示すように、像保持体10を備え、その周囲に、像保持体を帯電する帯電装置12と、帯電装置12により帯電された像保持体10を露光して潜像を形成する露光装置14と、露光装置14により形成した潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置16と、現像装置16により形成したトナー像を記録媒体Aに転写する転写装置18と、転写後の像保持体10表面の残留トナーを除去するクリーニング装置20と、を備える。また、転写装置18により記録媒体Aに転写されたトナー像を定着する定着装置22を備える。   As shown in FIG. 5, the image forming apparatus 101 according to the present embodiment includes an image carrier 10, a charging device 12 that charges the image carrier around the image carrier 10, and an image carrier charged by the charging device 12. An exposure device 14 that exposes 10 to form a latent image, a developing device 16 that develops the latent image formed by the exposure device 14 with toner to form a toner image, and a toner image that is formed by the developing device 16 A transfer device 18 for transferring to A, and a cleaning device 20 for removing residual toner on the surface of the image carrier 10 after transfer. Further, a fixing device 22 for fixing the toner image transferred to the recording medium A by the transfer device 18 is provided.

そして、本実施形態に係る画像形成装置101は、帯電装置12として、例えば、帯電部材121と、帯電部材121に接触配置されたクリーニング部材122と、帯電部材121及びクリーニング部材122の軸方向両端を各部材が回転自在となるように保持する導電性軸受け123(導電性ベアリング)と、導電性軸受け123の一方に接続された電源124と、が配設された、上記本実施形態に係る帯電装置が適用されている。   The image forming apparatus 101 according to the present embodiment includes, as the charging device 12, for example, a charging member 121, a cleaning member 122 disposed in contact with the charging member 121, and both axial ends of the charging member 121 and the cleaning member 122. The charging device according to the present embodiment, in which a conductive bearing 123 (conductive bearing) that holds each member so as to be rotatable and a power source 124 connected to one of the conductive bearings 123 are disposed. Has been applied.

一方、本実施形態の画像形成装置101は、帯電装置12(帯電部材121)以外の構成については、従来から電子写真方式の画像形成装置の各構成として公知の構成が適用される。以下、各構成の一例につき説明する。   On the other hand, in the image forming apparatus 101 of the present embodiment, known configurations are conventionally applied as the components of the electrophotographic image forming apparatus, except for the charging device 12 (charging member 121). Hereinafter, an example of each configuration will be described.

像保持体10は、特に制限なく、公知の感光体が適用されるが、電荷発生層と電荷輸送層を分離した、いわゆる機能分離型と呼ばれる構造の有機感光体が好適に適用される。また、像保持体10は、その表面層が電荷輸送性を有し架橋構造を有するシロキサン系樹脂、フェノール系樹脂で構成された感光体も好適に適用される。   The image carrier 10 is not particularly limited, and a known photoreceptor can be used. An organic photoreceptor having a so-called function separation type structure in which a charge generation layer and a charge transport layer are separated is preferably used. In addition, the image carrier 10 is preferably applied to a photoconductor whose surface layer is made of a siloxane resin or a phenol resin having a charge transporting property and a crosslinked structure.

露光装置14としては、例えば、レーザー光学系やLEDアレイ等が適用される。   As the exposure apparatus 14, for example, a laser optical system, an LED array, or the like is applied.

現像装置16は、例えば、現像剤層を表面に形成させた現像剤保持体を像保持体10に接触若しくは近接させて、像保持体10の表面の潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置である。現像装置16の現像方式は、既知の方式として二成分現像剤による現像方式が好適に適用される。この二成分現像剤による現像方式には、例えば、カスケード方式、磁気ブラシ方式などがある。   For example, the developing device 16 brings a toner image onto the latent image on the surface of the image carrier 10 by bringing a developer carrier having a developer layer formed on the surface thereof into contact with or close to the image carrier 10. A developing device to be formed. As a developing method of the developing device 16, a developing method using a two-component developer is suitably applied as a known method. Examples of the developing method using the two-component developer include a cascade method and a magnetic brush method.

転写装置18としては、例えば、コロトロン、スコロトロン等の非接触転写方式、記録媒体Aを介して導電性の転写ロールを像保持体10に接触させ記録媒体Aにトナー像を転写する接触転写方式のいずれを適応してもよい。   Examples of the transfer device 18 include a non-contact transfer method such as corotron and scorotron, and a contact transfer method in which a conductive transfer roll is brought into contact with the image carrier 10 via the recording medium A to transfer a toner image to the recording medium A. Either may be applied.

クリーニング装置20は、例えば、クリーニングブレードを像保持体10の表面に直接接触させて表面に付着しているトナー、紙粉、ゴミなどを除去する部材である。クリーニング装置20としては、クリーニングブレード以外にクリーニングブラシ、クリーニングロール等を適用してもよい。   The cleaning device 20 is, for example, a member that removes toner, paper dust, dust, and the like adhering to the surface by bringing a cleaning blade into direct contact with the surface of the image carrier 10. As the cleaning device 20, a cleaning brush, a cleaning roll, or the like may be applied in addition to the cleaning blade.

定着装置22としては、ヒートロールを用いる加熱定着装置が好適に適用される。加熱定着装置は、例えば、円筒状芯金の内部に加熱用のヒータランプを備え、その外周面に耐熱性樹脂被膜層あるいは耐熱性ゴム被膜層により、いわゆる離型層を形成した定着ローラと、この定着ローラに対し特定の接触圧で接触して配置され、円筒状芯金の外周面あるいはベルト状基材表面に耐熱弾性体層を形成した加圧ローラ又は加圧ベルトと、で構成される。未定着のトナー像の定着プロセスは、例えば、定着ローラと加圧ローラ又は加圧ベルトとの間に未定着のトナー像が転写された記録媒体Aを挿通させて、トナー中の結着樹脂、添加剤等の熱溶融による定着を行う。   As the fixing device 22, a heat fixing device using a heat roll is suitably applied. The heat fixing device includes, for example, a fixing roller in which a so-called release layer is formed of a heat-resistant resin coating layer or a heat-resistant rubber coating layer on the outer peripheral surface thereof with a heater lamp for heating inside a cylindrical metal core, A pressure roller or a pressure belt that is disposed in contact with the fixing roller at a specific contact pressure and has a heat-resistant elastic body layer formed on the outer peripheral surface of the cylindrical metal core or the surface of the belt-like base material. . The fixing process of the unfixed toner image is performed, for example, by inserting the recording medium A onto which the unfixed toner image is transferred between a fixing roller and a pressure roller or a pressure belt, and binding resin in the toner, Fixing by heat melting of additives and the like.

なお、本実施形態に係る画像形成装置101は、上記構成に限られず、例えば、中間転写体を利用した中間転写方式の画像形成装置、各色のトナー像を形成する画像形成ユニットを並列配置させた所謂タンデム方式の画像形成装置であってもよい。   The image forming apparatus 101 according to the present embodiment is not limited to the above configuration. For example, an intermediate transfer type image forming apparatus using an intermediate transfer member and an image forming unit that forms toner images of each color are arranged in parallel. A so-called tandem image forming apparatus may be used.

一方、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、図6に示すように、上記図5に示す画像形成装置において、露光のための開口部24A、除電露光のための開口部24B及び取り付けレール24Cが備えられた筐体24により、像保持体10と、像保持体を帯電する帯電装置12と、露光装置14により形成した潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置16と、転写後の像保持体10表面の残留トナーを除去するクリーニング装置20と、を一体的に組み合わせて保持して構成したプロセスカートリッジ102である。そして、プロセスカートリッジ102は、上記図5に示す画像形成装置101に脱着自在に装着されている。   On the other hand, as shown in FIG. 6, the process cartridge according to the present embodiment includes an opening 24A for exposure, an opening 24B for static elimination exposure, and a mounting rail 24C in the image forming apparatus shown in FIG. By the housing 24, the image carrier 10, the charging device 12 for charging the image carrier, the developing device 16 for developing the latent image formed by the exposure device 14 with toner and forming a toner image, and after the transfer And a cleaning device 20 that removes residual toner on the surface of the image holding body 10 and is integrally assembled and held. The process cartridge 102 is detachably attached to the image forming apparatus 101 shown in FIG.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。なお、特に断りがない限り、「部」は、「質量部」を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited by the following Example. Unless otherwise specified, “part” means “part by mass”.

[実施例1]
(帯電ロールの作製)
−弾性層の形成−
弾性材料(エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム) 100質量部に対して、導電剤(カーボンブラック アサヒサーマル:旭カーボン社製)15質量部、加硫剤(硫黄 200メッシュ:鶴見化学工業社製)1質量部、及び加硫促進剤(ノクセラーDM:大内新興化学工業社製):2.0質量部等を加えた混合物を、オープンロールで混練りし、SUS303からなる直径8mmのシャフト(導電性支持体)外周面に接着層を介してプレス成形機を用いて、厚み7mmの弾性層を形成し、直径15mmのロールを得た。その後、研磨により、厚み6mmの弾性層を有する直径14mmの導電性弾性ロールを得た。
[Example 1]
(Preparation of charging roll)
-Formation of elastic layer-
Elastic material (epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber) 15 parts by mass of conductive agent (carbon black Asahi Thermal: manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) and vulcanizing agent (sulfur 200 mesh: Tsurumi Chemical Co., Ltd.) 1 part by mass, and vulcanization accelerator (Noxeller DM: manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.): a mixture of 2.0 parts by mass and the like is kneaded with an open roll, and a shaft made of SUS303 and having a diameter of 8 mm. (Conductive support) An elastic layer having a thickness of 7 mm was formed on the outer peripheral surface of the outer peripheral surface through an adhesive layer using a press molding machine to obtain a roll having a diameter of 15 mm. Thereafter, a conductive elastic roll having a diameter of 14 mm having an elastic layer having a thickness of 6 mm was obtained by polishing.

−表面層の形成−
高分子材料(飽和共重合ポリエステル樹脂溶液) 100質量部に対して硬化剤(アミノ樹脂溶液 スーパーベッカミンG−821−60:大日本インキ化学工業社製):26.3質量部、導電剤(カーボンブラック) 10質量部を加えた混合物を、ビーズミルにて分散し、これをメチルエチルケトンで希釈して分散液を得た。そして、分散液に、上記導電性弾性ロールの表面に浸漬塗布し、180℃で20分間加熱乾燥して、厚み3.8μmのベース表面層(粒子非含有表面層)を得た。
-Formation of surface layer-
Polymer material (saturated copolymer polyester resin solution) Curing agent (amino resin solution Super Becamine G-821-60: manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.): 26.3 parts by mass, conductive agent (100 parts by mass) (Carbon black) The mixture added with 10 parts by mass was dispersed with a bead mill and diluted with methyl ethyl ketone to obtain a dispersion. Then, the dispersion was dip-coated on the surface of the conductive elastic roll and dried by heating at 180 ° C. for 20 minutes to obtain a base surface layer (particle-free surface layer) having a thickness of 3.8 μm.

次に、上記分散液100質量部に対してポリスチレンフィラー(体積平均粒子径4.1μm)30質量部を分散した分散液を、ベース表面層を有する導電性弾性ロールの表面に浸漬塗布し、180℃で30分間加熱乾燥し、表面層全体の厚みが8.2μmとなるように粒子含有表面層を形成した。
このようにして帯電ロールを得た。
Next, a dispersion liquid in which 30 parts by mass of a polystyrene filler (volume average particle diameter 4.1 μm) is dispersed with respect to 100 parts by mass of the dispersion liquid is dip-coated on the surface of a conductive elastic roll having a base surface layer. A particle-containing surface layer was formed by heating at 30 ° C. for 30 minutes so that the thickness of the entire surface layer was 8.2 μm.
In this way, a charging roll was obtained.

(帯電ロールの評価)
−表面層の観察−
既述の通り、表面層の平均膜厚T1、粒子(フィラー)が存在しない領域(表面層の厚み方向に沿った弾性層31接触面からの距離T2以内の領域)T2を求めた。
(Evaluation of charging roll)
-Observation of surface layer-
As described above, the average thickness T1 of the surface layer and the region (region within the distance T2 from the contact surface of the elastic layer 31 along the thickness direction of the surface layer) T2 in which particles (filler) do not exist were obtained.

−クラック・スジ評価−
富士ゼロックス製カラー複写機DocuCentre Color a450のトナーカートリッジに上記の帯電ロールを組み込んで10000枚画出し後、帯電ロール上のクラックを観察した。クラックの発生がなければ○、幅1μm以下のクラックが発生していれば△、幅1μm以上のクラックが発生していれば×とした。また、10000枚目の画で、帯電ロールの汚れによるスジが発生していなければ○、軽微なスジが見られれば△、濃いスジが発生していれば×とした。
-Crack and stripe evaluation-
The above charging roll was incorporated into a toner cartridge of a Fuji Xerox color copier DocuCenter Color a450, and after 10,000 sheets were printed, cracks on the charging roll were observed. If there was no crack, it was marked as ◯, if a crack with a width of 1 μm or less occurred, Δ, and if a crack with a width of 1 μm or more had occurred, it was marked as x. In the image on the 10000th sheet, “O” was obtained when no streak due to dirt on the charging roll was generated, “Δ” was observed when a slight streak was observed, and “X” was observed when a dark streak was generated.

[実施例2乃至7]
表1に従った、ベース表面層(粒子非含有表面層)の厚み、及び表面層の平均膜厚(表面層全体の厚み)となるように、表面層の形成において各分散液の浸漬塗布の塗膜厚を調整した以外は、実施例1と同様にして帯電ロールを作製した。そして、得られた帯電ロールについて、実施例1と同様にして評価した。
[Examples 2 to 7]
According to Table 1, the thickness of the base surface layer (particle-free surface layer) and the average film thickness of the surface layer (the thickness of the entire surface layer) were determined by dip coating of each dispersion in the formation of the surface layer. A charging roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating thickness was adjusted. The obtained charging roll was evaluated in the same manner as in Example 1.

[比較例1]
表1に従った、表面層の平均膜厚(表面層全体の厚み)となるように、ベース表面層(粒子非含有表面層)のみを形成した以外は、実施例1と同様にして帯電ロールを作製した。そして、得られた帯電ロールについて、実施例1と同様にして評価した。
[Comparative Example 1]
A charging roll in the same manner as in Example 1 except that only the base surface layer (particle-free surface layer) was formed so as to have the average thickness of the surface layer (the thickness of the entire surface layer) according to Table 1. Was made. The obtained charging roll was evaluated in the same manner as in Example 1.

Figure 2010169941
Figure 2010169941

上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、クラックの発生、画像のスジの発生が抑制されることがわかる。   From the above results, it can be seen that in this example, the occurrence of cracks and the occurrence of image streaks are suppressed as compared with the comparative example.

本実施形態に係る帯電部材を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the charging member which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る帯電部材の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the charging member which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る帯電部材における表面層を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the surface layer in the charging member which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る帯電装置の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a charging device according to an embodiment. 本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the process cartridge which concerns on this embodiment.

10 像保持体
12 帯電装置
14 露光装置
16 現像装置
18 転写装置
20 クリーニング装置
22 定着装置
24 筐体
24A 開口部
24B 開口部
24C 取り付けレール
30 シャフト
31 弾性層
32 表面層
32A 樹脂
32B 前記粒子
101 画像形成装置
102 プロセスカートリッジ
121 帯電部材
122 クリーニング部材
123 導電性軸受け
122A シャフト
122B 弾性層
124 電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image carrier 12 Charging device 14 Exposure device 16 Development device 18 Transfer device 20 Cleaning device 22 Fixing device 24 Case 24A Opening 24B Opening 24C Mounting rail 30 Shaft 31 Elastic layer 32 Surface layer 32A Resin 32B Particle 101 Image formation Device 102 Process cartridge 121 Charging member 122 Cleaning member 123 Conductive bearing 122A Shaft 122B Elastic layer 124 Power supply

Claims (5)

弾性層と、
前記弾性層上に配設され、表面に凹凸を付与するための粒子を含んで構成されると共に、前記粒子が表面側に偏在している表面層と、
を有する帯電部材。
An elastic layer;
A surface layer that is disposed on the elastic layer and includes particles for imparting irregularities to the surface, and the particles are unevenly distributed on the surface side;
A charging member.
前記粒子が、前記弾性層側から表面側に向かって、表面層の平均膜厚に対して30%以内の領域内に存在しない請求項1に記載の帯電部材。   The charging member according to claim 1, wherein the particles do not exist in a region within 30% of the average film thickness of the surface layer from the elastic layer side toward the surface side. 請求項1又は2に記載の帯電部材を備える帯電装置。   A charging device comprising the charging member according to claim 1. 像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、を備え、
前記帯電手段が、請求項3に記載の帯電装置であるプロセスカートリッジ。
An image carrier, and charging means for charging the image carrier,
A process cartridge, wherein the charging means is the charging device according to claim 3.
像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備え、
前記帯電手段が、請求項3に記載の帯電装置である画像形成装置。
An image carrier,
Charging means for charging the image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing a latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring a toner image formed on the surface of the image carrier to a recording medium;
With
The image forming apparatus, wherein the charging unit is the charging device according to claim 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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