JP2011013271A - Charging roll - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging roll including a surface layer having a relatively uniform thickness, capable of effectively suppressing occurrence of image failures.SOLUTION: The charging roll includes: a conductive rubber foam layer formed on the outer peripheral surface of a shaft body; and the surface layer formed outside the conductive rubber foam layer. The conductive rubber foam layer includes a skin layer having an opening ratio of 0.5 to 15%, on the surface layer part. The surface layer is formed by applying an aqueous emulsion-based material which is prepared using synthetic resin aqueous emulsion or rubber latex and roughness forming particles, with water as dispersion medium, on the surface of the conductive rubber foam layer.

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる像担持体を帯電せしめるために用いられる帯電ロールに関するものである。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging roll used for charging an image carrier made of an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile using an electrophotographic system. It is.

電子写真方式を利用した複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置(以下、電子写真機器という)においては、感光体(ドラム)等の像担持体を、帯電ロールの外周面に接触せしめて、それら像担持体と帯電ロールとを相互に回転させるようにすることによって、かかる像担持体の表面を帯電させる、所謂ロール帯電方式が広く採用されている。   In an image forming apparatus (hereinafter referred to as an electrophotographic apparatus) such as a copying machine, a printer, or a facsimile using an electrophotographic system, an image carrier such as a photoconductor (drum) is brought into contact with an outer peripheral surface of a charging roll, A so-called roll charging method is widely employed in which the surface of the image carrier is charged by rotating the image carrier and the charging roll relative to each other.

そのようなロール帯電方式において用いられる帯電ロールにおいては、一般に、要求される様々な特性が効果的に発揮され得るように、各々が異なる材料からなる2以上の層が順次、積層形成された複層構造が広く採用されているのであり、例えば、導電体たる軸体(芯金)の周りに、ベース層として、低硬度の導電性ゴム発泡体からなる導電性ゴム発泡体層が設けられ、更にその外側に、保護層としての表層が設けられてなる構造の帯電ロールが、種々、提案され、使用されている(特許文献1参照)。   In a charging roll used in such a roll charging method, generally, a plurality of layers in which two or more layers made of different materials are sequentially laminated so that various required characteristics can be effectively exhibited. The layer structure is widely adopted, for example, a conductive rubber foam layer made of a low hardness conductive rubber foam is provided as a base layer around a shaft body (core metal) as a conductor, Further, various charging rolls having a structure in which a surface layer as a protective layer is provided outside are proposed and used (see Patent Document 1).

ここで、上述の如き複層構造を呈する帯電ロールにおいて、特に最外層たる表層は、その厚さが比較的薄く設定されることが多い。このため、多くの場合、種々の合成樹脂やゴム等を所定の溶媒に溶解せしめて、或いは合成樹脂等を所定の分散媒に分散せしめてなる液状材料を用いて、かかる液状材料を、予め作製した導電性ゴム発泡体層の表面に塗布(塗工)することによって表層が設けられている。そして、そこにおいて用いられる液状材料にあっては、溶解乃至は分散せしめられる合成樹脂等の選択幅を拡げ、また、導電性ゴム発泡体層表面への塗工性を有利に確保し得る等の観点から、従来より、溶媒乃至は分散媒として、メチルエチルケトン等の有機物が広く用いられているのである。   Here, in the charging roll having the multilayer structure as described above, the surface layer, which is the outermost layer, is often set to be relatively thin. For this reason, in many cases, such a liquid material is prepared in advance by using a liquid material obtained by dissolving various synthetic resins or rubbers in a predetermined solvent or by dispersing synthetic resins or the like in a predetermined dispersion medium. A surface layer is provided by applying (coating) the surface of the conductive rubber foam layer. And in the liquid material used there, it is possible to widen the selection range of a synthetic resin or the like that can be dissolved or dispersed, and to advantageously ensure applicability to the surface of the conductive rubber foam layer. From the viewpoint, conventionally, organic substances such as methyl ethyl ketone have been widely used as solvents or dispersion media.

しかしながら、メチルエチルケトン等の有機物を用いた液状材料(有機系液状材料)を使用する際には、環境への配慮や安全性確保の観点から、そこに含まれる有機物を適正に処理する設備が必要となり、その結果、製造コストが嵩むという問題があった。また、上述の如き構造を呈する帯電ロールを作製するに当たり、有機系液状材料を用いると、被塗工部たる導電性ゴム発泡体層の材質によっては、或いは溶媒等としての有機物の種類によっては、導電性ゴム発泡体層の表面に膨潤によるシワが発生する恐れがあり、最終的に得られる帯電ロールにおいて、特に耐久使用時に要求される平滑な表面性を確保し難いという問題もあった。   However, when using liquid materials (organic liquid materials) using organic substances such as methyl ethyl ketone, facilities that properly treat the organic substances contained therein are required from the viewpoint of environmental considerations and safety. As a result, there is a problem that the manufacturing cost increases. Moreover, in producing a charging roll having the structure as described above, when an organic liquid material is used, depending on the material of the conductive rubber foam layer that is the coated part, or depending on the type of organic substance as a solvent, There is a possibility that wrinkles due to swelling may occur on the surface of the conductive rubber foam layer, and there is also a problem that it is difficult to ensure a smooth surface property required particularly during durable use in the finally obtained charging roll.

一方、そのような問題を解決すべく、溶媒乃至は分散媒として水を用いてなる液状材料(水性液状材料)を、上述した有機系液状材料に代えて用いることが提案されている。例えば、特許文献2(特開平9−96946号公報)においては、芯材の外周面に発泡体層と、該発泡体の表面に被覆層を備えた電子写真用帯電ロールであって、被覆層が水性エマルジョン系樹脂材料を用いて形成されたものが提案されている。   On the other hand, in order to solve such problems, it has been proposed to use a liquid material (aqueous liquid material) using water as a solvent or a dispersion medium instead of the organic liquid material described above. For example, in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-96946), an electrophotographic charging roll comprising a foam layer on the outer peripheral surface of a core material and a coating layer on the surface of the foam, the coating layer Has been proposed using an aqueous emulsion resin material.

しかしながら、水性エマルジョン系樹脂材料等の水性液状材料は、一般的に、粘度が低く、また乾燥に時間を要するものであるため、塗工工程において解決すべき課題が多いことが知られている。特に、樹脂粒子等の粗さ形成用粒子を配合した水性液状材料にあっては、これを上述した導電性ゴム発泡体層の表面に塗工すると、粗さ形成用粒子の比重と合成樹脂等の成分との比重が異なること等に起因して、乾燥後の塗膜において薄膜部と厚膜部とが生じ、均一な厚さの塗膜(表層)を得ることが難しいという問題があった。このような不均一な厚さの表層を有する帯電ロールは、様々な画像不具合を引き起こす恐れがある。なお、このような問題を解決すべく、材料中にレベリング剤を配合することも考えられるが、レベリング剤の配合は、最終的に得られる帯電ロールにおいて、セット性(耐ヘタリ性)や耐久性を低下させ、また画像不具合(ゴースト)が発生し易くなるという問題があったのである。   However, an aqueous liquid material such as an aqueous emulsion resin material is generally known to have many problems to be solved in the coating process since it has a low viscosity and requires time for drying. In particular, in the case of an aqueous liquid material in which roughness forming particles such as resin particles are blended, when this is applied to the surface of the conductive rubber foam layer described above, the specific gravity of the roughness forming particles, the synthetic resin, etc. Due to the difference in specific gravity with other components, there was a problem that a thin film portion and a thick film portion were formed in the dried coating film, and it was difficult to obtain a coating film (surface layer) with a uniform thickness. . Such a charging roll having a surface layer with a non-uniform thickness may cause various image defects. In order to solve such problems, it is conceivable to mix a leveling agent in the material. However, the leveling agent is mixed in the finally obtained charging roll (set resistance) and durability. There is a problem that image quality is reduced and image defects (ghosts) are likely to occur.

特許第3277619号公報Japanese Patent No. 3277619 特開平9−96946号公報JP-A-9-96946

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、比較的均一な厚さの表層を有し、画像不具合の発生を効果的に抑制し得る帯電ロールを提供することにある。   Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is that it has a surface layer with a relatively uniform thickness and is effective in generating image defects. An object of the present invention is to provide a charging roll that can be suppressed.

そして、本発明は、そのような課題を解決するために、軸体の外周面上に導電性ゴム発泡体層が設けられ、更にその外側に表層が設けられてなる帯電ロールにして、前記導電性ゴム発泡体層が、開口率が0.5〜15%であるスキン層を表層部に有するものであり、前記表層が、合成樹脂の水系エマルジョン又はゴムラテックスと、粗さ形成用粒子とを用いて調製された、分散媒が水である水性エマルジョン系材料にて形成されていることを特徴とする帯電ロールを、その要旨とするものである。   In order to solve such a problem, the present invention provides a charging roll in which a conductive rubber foam layer is provided on the outer peripheral surface of the shaft body, and a surface layer is further provided on the outer side thereof. The porous rubber foam layer has a skin layer with an open area ratio of 0.5 to 15% in the surface layer part, and the surface layer comprises a synthetic resin aqueous emulsion or rubber latex, and roughness forming particles. The gist of the present invention is a charging roll prepared by using an aqueous emulsion material in which the dispersion medium is water.

なお、そのような本発明に従う帯電ロールにおいては、有利には、前記合成樹脂の水系エマルジョンが、アクリル樹脂水系エマルジョン又はウレタン樹脂水系エマルジョンである。   In such a charging roll according to the present invention, the synthetic resin aqueous emulsion is advantageously an acrylic resin aqueous emulsion or a urethane resin aqueous emulsion.

このように、本発明に従う帯電ロールは、軸体の外周面上に設けられた導電性ゴム発泡体層が、開口率が0.5〜15%であるスキン層を表層部に有するものであるところから、かかる導電性ゴム発泡体層の表面に、所定の水性エマルジョン系材料、即ち、合成樹脂の水系エマルジョン又はゴムラテックスと、粗さ形成用粒子とを用いて調製された、分散媒が水である水性エマルジョン系材料を、各種手法に従って塗工した後、乾燥せしめると、その塗膜の乾燥体たる表層においては、その厚さが比較的均一なものとなる。従って、本発明に係る帯電ロールにあっては、様々な画像不具合の発生を効果的に抑制し得るものとなっているのである。   As described above, in the charging roll according to the present invention, the conductive rubber foam layer provided on the outer peripheral surface of the shaft body has a skin layer having an opening ratio of 0.5 to 15% in the surface layer portion. Therefore, a dispersion medium prepared using a predetermined aqueous emulsion material, that is, an aqueous emulsion or rubber latex of a synthetic resin, and a particle for forming roughness is formed on the surface of the conductive rubber foam layer. When the aqueous emulsion material is applied according to various methods and then dried, the thickness of the surface layer, which is the dried body of the coating film, becomes relatively uniform. Therefore, the charging roll according to the present invention can effectively suppress the occurrence of various image defects.

また、上記した合成樹脂の水系エマルジョンとして、アクリル樹脂水系エマルジョン又はウレタン樹脂水系エマルジョンを用いた場合には、上述した効果をより有利に享受することが可能である。   In addition, when an acrylic resin aqueous emulsion or a urethane resin aqueous emulsion is used as the above-described synthetic resin aqueous emulsion, the above-described effects can be more advantageously enjoyed.

本発明に従う帯電ロールの一例を示す軸直角断面説明図である。It is an axis perpendicular cross-section explanatory drawing which shows an example of the charging roll according to this invention.

図1には、本発明に従う帯電ロールの代表的な一実施形態が、軸心に直角な方向の断面において、概略的に示されている。かかる図1において、帯電ロール10は、金属製の導電性軸体(芯金)12の外周面上に、ロール径方向の内側から外側に向かって、順に、ベース層である導電性ゴム発泡体層14と、最外層である表層(保護層)16が、各々、所定の厚さで一体的に形成されている。   FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of a charging roll according to the present invention in a cross-section in a direction perpendicular to the axis. In FIG. 1, a charging roll 10 is a conductive rubber foam that is a base layer in order from the inner side to the outer side in the roll radial direction on the outer peripheral surface of a metal conductive shaft (core metal) 12. The layer 14 and the outermost layer (protective layer) 16 are integrally formed with a predetermined thickness.

なお、導電性軸体12としては、導電性を有する金属からなるものであれば特に限定されるものではなく、鉄、ステンレス鋼(SUS)や快削鋼(SUM)等からなるものを、例示することが出来る。また、かかる導電性軸体12には、メッキ処理等が施されていてもよく、更に必要に応じて、接着剤やプライマー等が外周面に塗布されていてもよい。加えて、導電性軸体12の形状も、図1に示される如きロッド状の中実体以外にも、パイプ状の中空円筒体であっても、何等差し支えない。   The conductive shaft body 12 is not particularly limited as long as it is made of a conductive metal, and examples are made of iron, stainless steel (SUS), free-cutting steel (SUM), and the like. I can do it. In addition, the conductive shaft body 12 may be subjected to a plating treatment or the like, and an adhesive, a primer, or the like may be applied to the outer peripheral surface as necessary. In addition, the shape of the conductive shaft body 12 may be a pipe-shaped hollow cylindrical body other than the rod-shaped solid body as shown in FIG.

そして、本発明に従う帯電ロール10は、導電性軸体12の外周面上に一体的に形成された導電性ゴム発泡体層14が、開口率が0.5〜15%であるスキン層18を表層部に有するものであるところに、大きな特徴が存するのである。   In the charging roll 10 according to the present invention, the conductive rubber foam layer 14 integrally formed on the outer peripheral surface of the conductive shaft 12 has the skin layer 18 having an opening ratio of 0.5 to 15%. There is a great feature where it is in the surface layer.

このように、開口率が所定の範囲内にあるスキン層(18)を表層部に有する導電性ゴム発泡体層(14)を採用することにより、かかる導電性ゴム発泡体層(14)の表面に、後述する水性エマルジョン系材料を用いて表層(16)を形成せしめてなる本発明の帯電ロール(10)にあっては、水性エマルジョン系材料が、導電性ゴム発泡体層(14)の表面(非開口部及び開口部)に効果的に含浸すると共に、粗さ形成用粒子(20)は、凝集することなく導電性ゴム発泡体層(14)の表面に比較的均一に分散せしめられる。これにより、本発明の帯電ロール(10)においては、表層(16)の厚さが比較的均一となり、以て、画像不具合の発生を効果的に抑制し得るものとなっているのである。   Thus, by adopting the conductive rubber foam layer (14) having the skin layer (18) having an opening ratio within a predetermined range in the surface layer portion, the surface of the conductive rubber foam layer (14) is obtained. Further, in the charging roll (10) of the present invention in which the surface layer (16) is formed using an aqueous emulsion material described later, the aqueous emulsion material is the surface of the conductive rubber foam layer (14). The (non-opening and opening) are effectively impregnated, and the roughness forming particles (20) are relatively uniformly dispersed on the surface of the conductive rubber foam layer (14) without agglomeration. As a result, in the charging roll (10) of the present invention, the thickness of the surface layer (16) becomes relatively uniform, so that the occurrence of image defects can be effectively suppressed.

ここで、本明細書及び特許請求の範囲における開口率(%)とは、以下のようにして算出されるものを意味する。即ち、表層が形成せしめられる前の導電性ゴム発泡体層について、その軸方向中央部及び両端部の3箇所において、各箇所において3回ずつ、即ち合計9回、レーザ顕微鏡等の光学顕微鏡を用いて開口面積を測定する。測定された開口面積を光学顕微鏡の観察面積で除し、一の測定における開口率(%)を算出する。そして、9回の測定により得られた開口率(%)の平均値を算出して、この平均値を、本明細書及び特許請求の範囲における開口率(%)とした。   Here, the aperture ratio (%) in this specification and claims means what is calculated as follows. That is, with respect to the conductive rubber foam layer before the surface layer is formed, at three locations in the axial center and both ends, three times at each location, that is, nine times in total, using an optical microscope such as a laser microscope To measure the opening area. The measured aperture area is divided by the observation area of the optical microscope, and the aperture ratio (%) in one measurement is calculated. And the average value of the aperture ratio (%) obtained by 9 times of measurement was computed, and this average value was made into the aperture ratio (%) in this specification and a claim.

また、導電性ゴム発泡体層(14)におけるスキン層(18)の開口率が小さ過ぎると、本発明の目的を効果的に達成し得ない恐れがある一方、スキン層(18)の開口率が大き過ぎると、表層(16)を形成せしめることが困難となったり、表層(16)の厚さが不均一となって最終的に得られる画像にムラが発生する恐れがある。従って、本発明に係る帯電ロール(10)において、導電性ゴム発泡体層(14)におけるスキン層(18)の開口率は0.5〜15%とされる。   On the other hand, if the open area ratio of the skin layer (18) in the conductive rubber foam layer (14) is too small, the object of the present invention may not be effectively achieved, while the open area ratio of the skin layer (18). If is too large, it may be difficult to form the surface layer (16), or the thickness of the surface layer (16) may be non-uniform, resulting in unevenness in the finally obtained image. Therefore, in the charging roll (10) according to the present invention, the opening ratio of the skin layer (18) in the conductive rubber foam layer (14) is 0.5 to 15%.

本発明において、所定の開口率にて開口したスキン層(18)を有する導電性ゴム発泡体層(14)を形成せしめるに際しては、各種ゴム材料を主成分とする発泡性導電性ゴム組成物が用いられる。本発明において用いられ得るゴム材料としては、エピクロルヒドリンゴム(ECO、CO等)、ニトリルゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、シリコーンゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)や天然ゴム(NR)等を例示することが出来、これらはそれぞれ単独で用いられ得ることは勿論のこと、二種以上を併用することも可能である。本発明においては、特に、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、エピクロルヒドリンゴムやニトリルゴム等が、好適に用いられる。   In the present invention, when forming the conductive rubber foam layer (14) having the skin layer (18) opened at a predetermined opening ratio, the foamable conductive rubber composition mainly composed of various rubber materials is used. Used. Examples of rubber materials that can be used in the present invention include epichlorohydrin rubber (ECO, CO, etc.), nitrile rubber (NBR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), silicone rubber, urethane rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), isoprene. Examples include rubber (IR), chloroprene rubber (CR), natural rubber (NR), and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, ethylene propylene diene rubber (EPDM), epichlorohydrin rubber, nitrile rubber and the like are particularly preferably used.

また、そのようなゴム材料に対しては、従来と同様に、発泡剤や導電剤、更には必要に応じて、充填剤、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、顔料、シリコーンオイルや界面活性剤等の各種添加剤が、本発明の目的を阻害しない範囲内において、それぞれの添加目的に応じて適宜、配合される。それらの中でも、特に、発泡剤、加硫剤及び加硫促進剤は、加圧下での加熱によるスキン層(18)の形成に大きく影響を与えることから、その種類及び配合量の選択は重要である。   For such rubber materials, as in the past, a foaming agent and a conductive agent, and further, if necessary, a filler, an extender, a reinforcing agent, a processing aid, a curing agent, a vulcanizing agent, Various additives such as vulcanization accelerators, vulcanization aids, antioxidants, plasticizers, UV absorbers, pigments, silicone oils and surfactants are added to the extent that they do not impair the purpose of the present invention. It is blended as appropriate according to the purpose. Among them, in particular, the foaming agent, the vulcanizing agent, and the vulcanization accelerator greatly affect the formation of the skin layer (18) by heating under pressure, and therefore the selection of the type and blending amount is important. is there.

例えば、発泡剤としては、従来より公知の無機系発泡剤や有機系発泡剤を配合することが可能である。熱分解により容易に発泡可能であり、また分解物がマトリックスたるゴム材料との相溶性に優れる等の観点から、本発明においては、有機系発泡剤が有利に用いられる。かかる有機系発泡剤としては、アゾジカルボンアミド(ADCA)、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニル)ヒドラジド[OBSH]、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)等を、例示することが出来る。   For example, as the foaming agent, conventionally known inorganic foaming agents and organic foaming agents can be blended. In the present invention, an organic foaming agent is advantageously used from the viewpoints that it can be easily foamed by thermal decomposition and that the decomposed product is excellent in compatibility with a rubber material as a matrix. Examples of the organic foaming agent include azodicarbonamide (ADCA), 4,4′-oxybis (benzenesulfonyl) hydrazide [OBSH], N, N′-dinitrosopentamethylenetetramine (DPT), and the like. I can do it.

また、導電剤としては、ケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、金属粉、導電性金属酸化物、更には各種イオン導電剤、例えば、テトラメチルアンモニウムパークロレート、トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等を、例示することが出来る。   Examples of the conductive agent include carbon black such as ketjen black and acetylene black, graphite, metal powder, conductive metal oxide, and various ionic conductive agents such as tetramethylammonium perchlorate, trimethyloctadecylammonium perchlorate, Examples thereof include quaternary ammonium salts such as benzyltrimethylammonium chloride.

一方、本発明に係る帯電ロール(10)における表層(16)は、合成樹脂の水系エマルジョン又はゴムラテックスと、粗さ形成用粒子とを用いて調製された、分散媒が水である水性エマルジョン系材料にて形成される。上述したように、本発明における導電性ゴム発泡体層(14)は、その表層部に、開口率が所定の範囲内とされたスキン層を有するものであることから、従来の帯電ロールとは異なり、粗さ形成用粒子(20)を含有する水性エマルジョン系材料を用いても、最終的に得られる表層(16)の厚さは比較的均一となり、以て、画像不具合が発生し難い帯電ロール(10)となるのである。   On the other hand, the surface layer (16) in the charging roll (10) according to the present invention is an aqueous emulsion system in which the dispersion medium is water prepared using a synthetic resin aqueous emulsion or rubber latex and roughness forming particles. Formed of material. As described above, the conductive rubber foam layer (14) in the present invention has a skin layer having an opening ratio within a predetermined range on the surface layer portion. In contrast, even when an aqueous emulsion-based material containing roughness forming particles (20) is used, the thickness of the finally obtained surface layer (16) is relatively uniform, and therefore, charging with which image defects are unlikely to occur. It becomes a roll (10).

ここで、合成樹脂の水系エマルジョンとは、合成樹脂粒子が、分散媒たる水の中に分散せしめられてなるものを意味するものである。本発明においては、合成樹脂の水系エマルジョンであれば、従来より公知の何れのものをも使用することが可能であるが、特に有利には、アクリル樹脂水系エマルジョン又はウレタン樹脂水系エマルジョンが用いられる。
なお、市販されている合成樹脂の水系エマルジョンにあっては、そのまま、或いは材料を調製する際に、必要に応じて更に水を添加することによって、使用されることとなる。
Here, the synthetic resin aqueous emulsion means one in which synthetic resin particles are dispersed in water as a dispersion medium. In the present invention, any conventionally known synthetic resin aqueous emulsion can be used, but an acrylic resin aqueous emulsion or urethane resin aqueous emulsion is particularly preferably used.
In the case of a commercially available aqueous emulsion of a synthetic resin, it is used as it is or by adding water as necessary when preparing a material.

また、本発明において用いられるゴムラテックスとしては、特に制限されるものではなく、例えば、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ニトリルゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、水素化NBR、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレン−プロピレンゴム(EPM)、ハロゲン化ブチルゴム等からなるゴムラテックスを挙げることが出来る。これらのゴムラテックスは、単独で用いられ得ることは勿論のこと、二種以上を併用することも可能である。   The rubber latex used in the present invention is not particularly limited. For example, natural rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), and nitrile rubber (NBR). And rubber latex composed of butyl rubber (IIR), hydrogenated NBR, fluorine rubber, urethane rubber, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), ethylene-propylene rubber (EPM), halogenated butyl rubber, and the like. These rubber latices can be used alone or in combination of two or more.

さらに、粗さ形成用粒子(20)としては、ウレタン樹脂粒子、(メタ)アクリル樹脂粒子、尿素樹脂粒子、アミド樹脂粒子等の各種合成樹脂粒子、ゴム粒子、シリカ粒子、シリコーン粒子等を例示することが可能である。これら粗さ形成用粒子にあっても、単独で用いられ得ることは勿論のこと、二種以上を併用することも可能である。なお、粗さ形成用粒子は、通常、数μm〜30μm程度の平均粒子径を有するものが用いられる。   Furthermore, examples of the roughness forming particles (20) include urethane resin particles, (meth) acrylic resin particles, urea resin particles, various synthetic resin particles such as amide resin particles, rubber particles, silica particles, and silicone particles. It is possible. Even in these roughness forming particles, it is of course possible to use them alone or in combination of two or more. In addition, as the particles for roughness formation, those having an average particle diameter of about several μm to 30 μm are usually used.

上述の如き合成樹脂の水系エマルジョン又はゴムラテックスと、粗さ形成用粒子とを用いて、分散媒が水である水性エマルジョン系材料を調製するに際しては、公知の導電剤や架橋剤、充填剤等の各種添加剤が、各々、従来と同様な配合割合にて配合され、最終的に得られる表層(16)の体積抵抗率が、一般に、1×105 〜1×1013Ω・cm程度となるように、調製される。 When preparing an aqueous emulsion material in which the dispersion medium is water, using a synthetic resin aqueous emulsion or rubber latex and roughness forming particles, a known conductive agent, crosslinking agent, filler, etc. Each of the various additives is blended at the same blending ratio as in the past, and the volume resistivity of the finally obtained surface layer (16) is generally about 1 × 10 5 to 1 × 10 13 Ω · cm. To be prepared.

ところで、図1に示す如き構造を呈する、本発明に従う帯電ロール10は、例えば、以下の如き手法に従って製造することが可能である。   Incidentally, the charging roll 10 according to the present invention having the structure shown in FIG. 1 can be manufactured, for example, according to the following method.

先ず、上述の如き発泡性導電性ゴム組成物を用いて、最終的に導電性ゴム発泡体層14を与える未加硫未発泡発泡性ゴム層を準備する。具体的には、発泡性導電性ゴム組成物をチューブ状に成形する。   First, an unvulcanized unfoamed foam rubber layer that finally gives the conductive rubber foam layer 14 is prepared using the foamable conductive rubber composition as described above. Specifically, the foamable conductive rubber composition is formed into a tube shape.

発泡性導電性ゴム組成物をチューブ状に成形する際には、押出成形や型成形等を始めとする従来より公知の成形方法の何れをも採用することが出来るが、生産性等の観点から、有利には押出成形が採用される。押出成形の際には、一般的な押出成形機を用いることが可能であり、また、軸体12又は他の芯材の外周面上に直接、未加硫未発泡発泡性ゴム層を成形することも可能である。   When the foamable conductive rubber composition is molded into a tube shape, any of the conventionally known molding methods including extrusion molding and mold molding can be adopted. From the viewpoint of productivity, etc. Advantageously, extrusion is employed. In extrusion molding, a general extrusion molding machine can be used, and an unvulcanized unfoamed foamable rubber layer is formed directly on the outer peripheral surface of the shaft body 12 or other core material. It is also possible.

そのようにして作成された未加硫未発泡発泡性ゴム層を、先ず、加圧下で加熱して、表層部にスキン層18を有する半加硫未発泡発泡性ゴム層とする。加圧下で加熱することにより、未加硫未発泡発泡性ゴム層の内部においては発泡が抑制される一方、かかる未加硫未発泡発泡性ゴム層の加硫は進行し、以て、表層部にスキン層18を有する半加硫未発泡発泡性ゴム層が得られるのである。   The unvulcanized unfoamed foamed rubber layer thus prepared is first heated under pressure to form a semi-vulcanized unfoamed foamed rubber layer having the skin layer 18 on the surface layer portion. By heating under pressure, foaming is suppressed inside the unvulcanized unfoamed foamable rubber layer, while vulcanization of the unvulcanized unfoamed foamable rubber layer proceeds, and thus the surface layer portion Thus, a semi-vulcanized unfoamed foam rubber layer having a skin layer 18 is obtained.

本発明に係る帯電ロールを製造するに際して、このようなスキン層18を先に設けることは非常に意義がある。即ち、未加硫未発泡発泡性ゴム層について、先ずスキン層18を形成せしめ、その後、所定の操作によってスキン層18の表面を開口せしめることにより、最終的に得られる導電性ゴム発泡体層14の表面における開口率を所望の範囲内とすることが容易ならしめられるのである。なお、従来より広く採用されている、円筒状金型の成形キャビティ内に軸体及び未加硫未発泡発泡性ゴム層を同軸的に配置し、その状態にて金型を加熱して、未加硫未発泡発泡性ゴム層の発泡及び加硫を同時に行なう手法においては、発泡を制御することが困難であるため、最終的に得られる導電性ゴム発泡体層(18)表面の開口率を所望の範囲内(0.5〜15%)とすることは非常に困難である。   In producing the charging roll according to the present invention, it is very significant to provide such a skin layer 18 first. That is, for the unvulcanized unfoamed foam rubber layer, first, the skin layer 18 is formed, and then the surface of the skin layer 18 is opened by a predetermined operation, whereby the conductive rubber foam layer 14 finally obtained is obtained. It is easy to adjust the aperture ratio on the surface of the film within a desired range. In addition, a shaft body and an unvulcanized unfoamed foamable rubber layer are coaxially arranged in a molding cavity of a cylindrical mold that has been widely used conventionally, and the mold is heated in this state to In the method of simultaneously foaming and vulcanizing the vulcanized unfoamed foamable rubber layer, it is difficult to control foaming. Therefore, the opening ratio of the surface of the finally obtained conductive rubber foam layer (18) is set. It is very difficult to make it within the desired range (0.5 to 15%).

ここで、未加硫未発泡発泡性ゴム層は、軸体12又は他の芯材が挿入された状態で、加圧下、加熱せしめることが好ましい。けだし、未加硫未発泡発泡性ゴム層において、軸体12等の近傍にある部位(軸直角方向内側の部位)に対しては熱が伝わり難くなることから、その表層部(軸直角方向外側の部位)においてのみスキン層が有利に形成せしめられ得るからである。   Here, the unvulcanized unfoamed foam rubber layer is preferably heated under pressure in a state where the shaft body 12 or other core material is inserted. However, in the unvulcanized unfoamed foamable rubber layer, it is difficult for heat to be transmitted to a portion in the vicinity of the shaft body 12 or the like (a portion on the inner side in the direction perpendicular to the shaft). This is because the skin layer can be advantageously formed only at the above-mentioned site.

また、かかる加圧下で加熱する際の種々の条件、例えば、加圧条件、加熱温度や加熱時間等は、未加硫未発泡発泡性ゴム層の加硫が完全に終了しないような(未加硫未発泡発泡性ゴム層が半加硫状態となるような)条件が、発泡性導電性ゴム組成物に含まれる加硫剤及び加硫促進剤の種類や配合量等、更には、後述するスキン層を開口せしめるための手法等に応じて、適宜に決定される。更に、加圧下で加熱する際には、加圧オーブン等が用いられる。そのような適宜に選択された条件に従い、通常、10〜100μm程度の厚さを有するスキン層18が、半加硫未発泡発泡性ゴム層の表層部に形成されることとなる。   Further, various conditions when heating under such pressure, for example, pressure conditions, heating temperature, heating time, etc., are such that the vulcanization of the unvulcanized unfoamed foamed rubber layer is not completely completed (unvulcanized). The conditions under which the unfoamed foamed rubber layer is in a semi-vulcanized state) are the types and amounts of vulcanizing agents and vulcanization accelerators contained in the foaming conductive rubber composition, and will be described later. It is determined appropriately according to the method for opening the skin layer. Furthermore, when heating under pressure, a pressure oven or the like is used. In accordance with such appropriately selected conditions, a skin layer 18 having a thickness of about 10 to 100 μm is usually formed on the surface layer portion of the semi-vulcanized unfoamed foam rubber layer.

そのようにして得られた、表層部にスキン層が形成された半加硫未発泡発泡性ゴム層を、開口率が所定の範囲内(0.5〜15%)であるスキン層を表層部に有する導電性ゴム発泡体層14とするためには、以下の如き手法を例示することが出来る。   The semi-vulcanized unfoamed foamable rubber layer having a skin layer formed on the surface layer portion thus obtained is replaced with the skin layer having an opening ratio within a predetermined range (0.5 to 15%). In order to obtain the conductive rubber foam layer 14, the following method can be exemplified.

−手法1−
上述の半加硫未発泡発泡性ゴム層を、常圧下で加熱し、半加硫未発泡発泡性ゴム層の内部において発泡及び加硫を進行せしめることにより、開口していないスキン層(18)を表層部に有する導電性ゴム発泡体層14を形成せしめる。その後、かかる導電性ゴム発泡体層14の表面(開口していないスキン層の表面)に対して、レーザーを照射する等によって、導電性ゴム発泡体層14の表面を開口させる。なお、かかるレーザー照射の際の各種条件は、開口率が0.5〜15%となるように、適宜に決定される。
-Method 1
The above-mentioned semi-vulcanized unfoamed foamable rubber layer is heated under normal pressure to cause foaming and vulcanization to proceed inside the semi-vulcanized unfoamed foamable rubber layer (18). The conductive rubber foam layer 14 having the surface layer portion is formed. Thereafter, the surface of the conductive rubber foam layer 14 is opened by irradiating the surface of the conductive rubber foam layer 14 (the surface of the skin layer that is not open) with a laser. In addition, various conditions at the time of this laser irradiation are suitably determined so that an aperture ratio may be 0.5 to 15%.

−手法2−
上述の半加硫未発泡発泡性ゴム層のスキン層を、上記手法1にて採用する半加硫未発泡発泡性ゴム層のものより比較的薄く設けた後、常圧下で加熱し、半加硫未発泡発泡性ゴム層の内部において発泡及び加硫を進行せしめることにより、開口率が0.5〜15%であるスキン層を表層部に有する導電性ゴム発泡体層14とする。
-Method 2-
After the skin layer of the above-mentioned semi-vulcanized unfoamed foam rubber layer is provided to be relatively thinner than that of the semi-vulcanized unfoamed foam rubber layer employed in the above method 1, the skin layer is heated under normal pressure, By making foaming and vulcanization proceed inside the vulcanized unfoamed foamable rubber layer, the conductive rubber foam layer 14 having a skin layer with an opening ratio of 0.5 to 15% in the surface layer portion is obtained.

そして、このようにして得られた、開口率が所定範囲内にあるスキン層18を有する導電性ゴム発泡体層14の表面に、前述した、粗さ形成用粒子20を含有する水性エマルジョン系材料を、ロールコート法等の従来より公知の各種手法に従って塗工する。その後、かかる塗膜を乾燥(及び必要に応じて加熱)せしめることにより、表層16が得られることとなる。なお、表層16は、好ましくは0.3〜50μm、より好ましくは0.5〜20μmの厚さとなるように、形成される。   And the aqueous emulsion type material which contains the particle | grains 20 for roughness formation mentioned above on the surface of the conductive rubber foam layer 14 which has the skin layer 18 which has the opening rate in the predetermined range obtained in this way is obtained. Is applied according to various conventionally known methods such as a roll coating method. Then, the surface layer 16 will be obtained by drying (and heating as needed) this coating film. The surface layer 16 is preferably formed to have a thickness of 0.3 to 50 μm, more preferably 0.5 to 20 μm.

このようにして製造された本発明の帯電ロール10にあっては、導電性ゴム発泡体層14が、所定の開口率にて開口したスキン層18を表層部に有することから、表層16が、粗さ形成用粒子20を含有する水性エマルジョン系材料を用いて形成されたものであっても、その厚さは比較的均一なものとなり、以て、画像不具合の発生を効果的に抑制し得るものとなっているのである。   In the charging roll 10 of the present invention thus manufactured, since the conductive rubber foam layer 14 has the skin layer 18 opened at a predetermined opening ratio in the surface layer portion, the surface layer 16 is Even if it is formed using an aqueous emulsion material containing the roughness forming particles 20, the thickness thereof is relatively uniform, so that the occurrence of image defects can be effectively suppressed. It is a thing.

以下に、本発明の実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には、上述の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。   Some examples of the present invention will be shown below to clarify the present invention more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such examples. Needless to say. In addition to the following examples, the present invention includes various modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the above-described specific description. It should be understood that modifications, improvements, etc. can be made.

先ず、下記表1に示す配合割合に従って、導電性ゴム発泡体層(基層)の形成材料としての発泡性導電性ゴム組成物を3種類、調製した(配合例1〜3)。尚、各組成物の調製に際しては、以下のゴム材料等を用いた。
・EPDM:エスプレン505(商品名) 、住友化学株式会社製
・NBR:ニポールDN3335(商品名)、日本ゼオン株式会社製
・エピクロルヒドリンゴム:エピクロマーCG102(商品名) 、ダイソー株式会社製
・カーボンブラック:ケッチェンブラックEC300J(商品名)、
ケッチェン・ブラック・インターナショナル株式会社製
・第四級アンモニウム塩:テトラメチルアンモニウムパークロレート
・酸化亜鉛:酸化亜鉛2種(商品名)、堺化学工業株式会社製
・ステアリン酸:ルナックS30(商品名) 、花王株式会社製
・プロセスオイル:ダイアナプロセスオイルPW380(商品名)、出光興産株式会社製
・硫黄:軽井沢精錬社製
First, according to the blending ratio shown in the following Table 1, three types of foaming conductive rubber compositions as preparation materials for the conductive rubber foam layer (base layer) were prepared (blending examples 1 to 3). In preparing each composition, the following rubber materials were used.
-EPDM: Esprene 505 (trade name), manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.-NBR: Nipol DN3335 (trade name), manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.-Epichlorohydrin rubber: Epichromer CG102 (trade name), manufactured by Daiso Corporation-Carbon black: Ket Chain Black EC300J (trade name),
・ Ketjen Black International Co., Ltd. ・ Quaternary ammonium salt: Tetramethylammonium perchlorate ・ Zinc oxide: Zinc oxide 2 types (trade name), Sakai Chemical Industry Co., Ltd. ・ Stearic acid: Lunac S30 (trade name)・ Process oil: Diana Process Oil PW380 (trade name), manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. ・ Sulfur: manufactured by Karuizawa Seisen Co., Ltd.

Figure 2011013271
Figure 2011013271

一方、下記表2に示す配合割合に従って、3種類の組成物(配合例A〜C)を調製した。それらの組成物を、下記表3及び表4に示すように、分散媒としての水又は有機溶媒(メチルエチルケトン)の450重量部に添加して、表層形成材料としてのエマルジョン系材料を調製した。なお、調製に際して、以下の合成樹脂水系エマルジョン等を用いた。
・アクリル樹脂水系エマルジョン:ボンコートSEP-119(商品名) 、DIC株式会社製
・ウレタン樹脂水系エマルジョン:エバファノールHA107C(商品名)、
日華化学株式会社製
・イソプレンゴムラテックス:TRH-70(商品名)、株式会社レヂテックス製
・カーボンブラック:CAB-O-JET 200(商品名)、
キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク社製
・アクリル樹脂粒子:GM1001(商品名)、ガンツ化成株式会社製
On the other hand, according to the blending ratio shown in Table 2 below, three types of compositions (blending examples A to C) were prepared. As shown in Tables 3 and 4 below, these compositions were added to 450 parts by weight of water or an organic solvent (methyl ethyl ketone) as a dispersion medium to prepare an emulsion-based material as a surface layer forming material. In the preparation, the following synthetic resin aqueous emulsions and the like were used.
・ Acrylic resin aqueous emulsion: Boncoat SEP-119 (product name), manufactured by DIC Corporation ・ Urethane resin aqueous emulsion: Evaphanol HA107C (product name),
Made by Nikka Chemical Co., Ltd. ・ Isoprene rubber latex: TRH-70 (trade name), made by Resitex Corporation ・ Carbon black: CAB-O-JET 200 (trade name),
Cabot Specialty Chemicals, Inc. Acrylic resin particles: GM1001 (trade name), manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd.

Figure 2011013271
Figure 2011013271

上述のようにして調製された発泡性導電性ゴム組成物(導電性ゴム発泡体層形成材料)及びエマルジョン系材料(表層形成用材料)を用いて、以下の手法に従って帯電ロールを作製した。尚、下記表3及び表4においては、導電性ゴム発泡体層(基層)及び表層を作製する際に用いた各配合例を、後述する評価結果と共に併せて示している。   Using the foamable conductive rubber composition (conductive rubber foam layer forming material) and emulsion material (surface layer forming material) prepared as described above, a charging roll was prepared according to the following method. In addition, in the following Table 3 and Table 4, each compounding example used when producing a conductive rubber foam layer (base layer) and a surface layer is shown together with evaluation results described later.

シリンダ径:40φの押出成形部とクロスタイプのヘッドとを備えた押出成形装置を用いて、発泡性導電性ゴム組成物を、所定径の芯材(SUS304製)と共に同時押出しを行ない、芯材の外周面上に未加硫未発泡発泡性ゴム層が形成されてなる複合体を得た。   Cylinder diameter: Using an extrusion molding device equipped with an extruded part having a diameter of 40φ and a cross-type head, the foamable conductive rubber composition is simultaneously extruded together with a core material (made of SUS304) having a predetermined diameter. A composite comprising an unvulcanized and unfoamed foamable rubber layer formed on the outer peripheral surface was obtained.

得られた複合体を、加圧オーブン内に載置し、オーブン内を1MPaまで加圧した後、150℃まで加熱して15分間、加熱処理を行なった。尚、かかる加熱処理後の複合体表面(半加硫未発泡発泡性ゴム層の表面)を目視で観察したところ、発泡セルは見当たらず、スキン層が形成されていることが認められた。   The obtained composite was placed in a pressure oven, the inside of the oven was pressurized to 1 MPa, and then heated to 150 ° C. and heat-treated for 15 minutes. When the surface of the composite after the heat treatment (the surface of the semi-vulcanized unfoamed foam rubber layer) was visually observed, it was confirmed that no foam cells were found and a skin layer was formed.

その後、オーブン内の圧力を常圧まで減圧し、複合体から芯材を除去した。得られたゴムチューブ(半加硫未発泡発泡性ゴム層)に対して、オーブン内にて、常圧下、150℃で30分間、加熱処理を施した。   Thereafter, the pressure in the oven was reduced to normal pressure, and the core material was removed from the composite. The obtained rubber tube (semi-vulcanized unfoamed foam rubber layer) was subjected to a heat treatment at 150 ° C. for 30 minutes in an oven under normal pressure.

さらに、得られたゴムチューブに、外径:6φの金属製軸体を挿入した後、ゴムチューブの表面にレーザーを照射することにより、軸体の外周面上に導電性ゴム発泡体層が一体的に設けられてなるベースロールであって、かかる導電性ゴム発泡体層の表層部に、下記表3に示す開口率を有するスキン層を備えたものを作製した(実施例1〜9)。尚、比較例1〜12に係る帯電ロールについては、レーザー照射を実施しなかった。   Furthermore, after inserting a metal shaft having an outer diameter of 6φ into the obtained rubber tube, the surface of the rubber tube is irradiated with a laser so that the conductive rubber foam layer is integrated on the outer peripheral surface of the shaft. A base roll provided with a skin layer having an aperture ratio shown in Table 3 below was prepared on the surface layer of the conductive rubber foam layer (Examples 1 to 9). In addition, about the charging roll which concerns on Comparative Examples 1-12, laser irradiation was not implemented.

そして、そのようにして得られた各ベースロールの表面に、下記表3及び表4に示す各エマルジョン系材料をロールコート法に従って塗布し、120℃で30分間、乾燥せしめることにより、21種類の帯電ロールを製造した(実施例1〜9、比較例1〜12)。得られた表層の厚さは、ロールの導電性ゴム発泡体層及び表層を軸体に対して垂直に切除し、その断面を光学顕微鏡で観察することにより測定した。その測定結果を下記表3及び表4に併せて示す。尚、比較例1〜12に係る帯電ロールにあっては、何れも、表層の厚さが不均一であることが目視で認められた。特に、比較例1〜3に係る帯電ロールにおいては、エマルジョン系材料の導電性ゴム発泡体層への含浸が著しく、下記表4に記載の厚さは、形成された表層における平坦部の厚さを測定したものである。   And by applying each emulsion system material shown in the following Table 3 and Table 4 on the surface of each base roll thus obtained in accordance with the roll coating method and drying at 120 ° C. for 30 minutes, 21 types of The charging roll was manufactured (Examples 1-9, Comparative Examples 1-12). The thickness of the obtained surface layer was measured by cutting the conductive rubber foam layer and the surface layer of the roll perpendicular to the shaft and observing the cross section with an optical microscope. The measurement results are also shown in Tables 3 and 4 below. In each of the charging rolls according to Comparative Examples 1 to 12, it was visually observed that the thickness of the surface layer was not uniform. In particular, in the charging rolls according to Comparative Examples 1 to 3, the conductive rubber foam layer is significantly impregnated with the emulsion material, and the thicknesses shown in Table 4 below are the thicknesses of the flat portions in the formed surface layer. Is measured.

得られた21種類の帯電ロールについて、以下の評価を行なった。   The following evaluations were performed on the obtained 21 types of charging rolls.

−塗工ムラ画像の評価−
帯電ロールを実機(ヒューレット・パッカード社製、商品名:Color Laser Jet 3800dn。以下同じ。)のカートリッジ内にセットし、黒ベタ画像、及び25%ハーフトーンパターンを出力した。得られた各画像について、以下の基準に従って評価した。評価結果を、「塗工ムラ画像」として表3及び表4に示す。
○:何れの画像においても、帯電ロールピッチで画像濃度ムラが認められない。
△:何れかの画像において、帯電ロールピッチで画像濃度ムラが認められるものの、 許容範囲内である。
×:何れかの画像において、帯電ロールピッチで顕著な画像濃度ムラが認められる。
-Evaluation of coating unevenness image-
The charging roll was set in the cartridge of an actual machine (trade name: Color Laser Jet 3800dn, manufactured by Hewlett-Packard Company, the same applies hereinafter), and a black solid image and a 25% halftone pattern were output. Each obtained image was evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 as “Coating unevenness images”.
○: Image density unevenness is not recognized at any charging roll pitch in any image.
Δ: In any of the images, although the image density unevenness is recognized at the charging roll pitch, it is within the allowable range.
X: In any of the images, remarkable image density unevenness is recognized at the charging roll pitch.

−斑点画像の評価−
帯電ロールを実機のカートリッジ内にセットし、25%ハーフトーンパターンを出力した。得られた画像について、以下の基準に従って評価した。評価結果を、「斑点画像」として表3及び表4に示す。
○:画像中に、帯電ロールピッチで斑点画像が認められない。
△:画像中に帯電ロールピッチで斑点画像が認められるものの、許容範囲内である。
×:画像中に、帯電ロールピッチで顕著な斑点画像が認められる。
-Evaluation of speckled images-
The charging roll was set in the actual cartridge and a 25% halftone pattern was output. The obtained images were evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 as “spot images”.
○: No speckled image is observed at the charging roll pitch in the image.
Δ: A spot image is observed at the charging roll pitch in the image, but it is within an allowable range.
X: A remarkable spot image is recognized by the charging roll pitch in the image.

−セット性の評価−
帯電ロールを実機のカートリッジ内にセットし、その状態で40℃×95%RH環境下に1週間、放置し、その後、25%ハーフトーンパターンを出力した。得られた画像について、以下の基準に従って評価した。評価結果を、「セット性」として表3及び表4に示す。
○:画像中に、帯電ロールピッチで画像スジが認められない。
△:画像中に帯電ロールピッチで画像スジが認められるものの、許容範囲内である。
×:画像中に、帯電ロールピッチで顕著な画像スジが認められる。
-Evaluation of setability-
The charging roll was set in a cartridge of an actual machine, and left in a 40 ° C. × 95% RH environment for one week in that state, and then a 25% halftone pattern was output. The obtained images were evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 3 and Table 4 as “set property”.
A: No image streak is observed in the image at the charging roll pitch.
(Triangle | delta): Although an image stripe is recognized by the charging roll pitch in an image, it is in an allowable range.
X: Remarkable image streaks are observed in the image at the charging roll pitch.

−ゴースト画像の評価−
帯電ロールを実機のカートリッジ内にセットし、上半分が黒ベタであり、下半分が25%ハーフトーンパターンである画像を出力した。得られた画像について、以下の基準に従って評価した。評価結果を、「ゴースト画像」として表3及び表4に示す。
○:画像中に、黒ベタの残像が認められない。
△:画像中に黒ベタの残像が認められるものの、許容範囲内である。
×:画像中に、黒ベタの残像が顕著に認められる。
-Evaluation of ghost images-
The charging roll was set in an actual cartridge, and an image in which the upper half was solid black and the lower half was a 25% halftone pattern was output. The obtained images were evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 as “ghost images”.
○: No solid black image is observed in the image.
Δ: Although a solid black afterimage is recognized in the image, it is within the allowable range.
X: A black solid afterimage is remarkably recognized in the image.

−耐久性の評価−
帯電ロールを実機のカートリッジ内にセットし、5%濃度画像を、カートリッジについて定められた耐久印刷数だけ出力した。その後、帯電ロール及び感光ドラムの各表面を目視で観察し、以下の基準に従って評価した。評価結果を、「耐久性」として表3及び表4に示す。
○:感光ドラム及び帯電ロールの何れの表面にも、トナーの融着が認められない。
△:感光ドラム又は帯電ロールの何れかの表面に、トナーの融着が認められるものの 、出力画像に大きな影響を与えるものではない。
×:感光ドラム又は帯電ロールの何れかの表面に、出力画像に悪影響を与えるような トナーの融着が認められる。
-Evaluation of durability-
The charging roll was set in the cartridge of the actual machine, and 5% density images were output for the number of durable prints determined for the cartridge. Thereafter, each surface of the charging roll and the photosensitive drum was visually observed and evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 as “durability”.
A: No toner fusion is observed on the surface of either the photosensitive drum or the charging roll.
Δ: Although toner fusion is observed on the surface of either the photosensitive drum or the charging roll, it does not significantly affect the output image.
X: Toner adhesion that adversely affects the output image is observed on the surface of either the photosensitive drum or the charging roll.

Figure 2011013271
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Figure 2011013271
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かかる表3及び表4の結果からも明らかなように、本発明に従う帯電ロール(実施例1〜9)にあっては、画像不具合が発生し難いものであることが認められたのである。   As is apparent from the results of Tables 3 and 4, it was confirmed that the charging rolls (Examples 1 to 9) according to the present invention hardly cause image defects.

10 帯電ロール 12 軸体
14 導電性ゴム発泡体層 16 表層
18 スキン層 20 粗さ形成用粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Charging roll 12 Shaft body 14 Conductive rubber foam layer 16 Surface layer 18 Skin layer 20 Roughness formation particle

Claims (2)

軸体の外周面上に導電性ゴム発泡体層が設けられ、更にその外側に表層が設けられてなる帯電ロールにして、
前記導電性ゴム発泡体層が、開口率が0.5〜15%であるスキン層を表層部に有するものであり、前記表層が、合成樹脂の水系エマルジョン又はゴムラテックスと、粗さ形成用粒子とを用いて調製された、分散媒が水である水性エマルジョン系材料にて形成されていることを特徴とする帯電ロール。
A charging roll in which a conductive rubber foam layer is provided on the outer peripheral surface of the shaft body, and a surface layer is provided on the outer side thereof,
The conductive rubber foam layer has a skin layer having an opening ratio of 0.5 to 15% in a surface layer portion, and the surface layer is an aqueous emulsion or rubber latex of synthetic resin, and particles for forming roughness. A charging roll characterized in that it is formed of an aqueous emulsion material prepared by using an aqueous emulsion material in which the dispersion medium is water.
前記合成樹脂の水系エマルジョンが、アクリル樹脂水系エマルジョン又はウレタン樹脂水系エマルジョンである請求項1に記載の帯電ロール。
The charging roll according to claim 1, wherein the aqueous emulsion of the synthetic resin is an acrylic resin aqueous emulsion or a urethane resin aqueous emulsion.
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