JP2023029104A - 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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康彦 衣田
Yasuhiko Ida
祐樹 田川
Yuki Tagawa
拓弥 山本
Takuya Yamamoto
健 尾崎
Takeshi Ozaki
昇 平川
Noboru Hirakawa
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Abstract

To provide an image forming device capable of suppressing wear of an electrophotographic photoreceptor and appearance of white spots.SOLUTION: An image forming device provided herein features a discharge width in a range of 0.5-0.6 mm, inclusive, between a charging member and an electrophotographic photoreceptor.SELECTED DRAWING: Figure 4

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。 The present invention relates to charging members, charging devices, process cartridges, and image forming apparatuses.

特許文献1には、「電子写真感光体と、導電性支持体、前記導電性支持体上に配置された導電性弾性層、及び前記導電性弾性層上に配置された表面層を有し、1MHzから1mHzまでの範囲で交流インピーダンス法により測定したときに、10kHzから100Hzまでの高周波抵抗成分(Ω・m)と高周波静電容量(F/m)の積が7.0×10-6(Ω・F)以上7.0×10-5(Ω・F)以下である帯電部材を含み、前記帯電部材に直流電圧のみを印加する接触帯電方式により前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える画像形成装置。」が開示されている。 In Patent Document 1, "an electrophotographic photosensitive member, a conductive support, a conductive elastic layer disposed on the conductive support, and a surface layer disposed on the conductive elastic layer, When measured by the AC impedance method in the range from 1 MHz to 1 mHz, the product of the high frequency resistance component (Ω m) from 10 kHz to 100 Hz and the high frequency capacitance (F / m) is 7.0 × 10 -6 ( Ω·F) or more and 7.0×10 −5 (Ω·F) or less, and charging the surface of the electrophotographic photosensitive member by a contact charging method in which only a DC voltage is applied to the charging member. means, an electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrophotographic photosensitive member, and a developer containing toner to form an electrostatic latent image on the surface of the electrophotographic photosensitive member. An image forming apparatus comprising developing means for developing a toner image to form a toner image, and transfer means for transferring the toner image to the surface of a recording medium.

特開2017-62435号公報JP 2017-62435 A

本発明の課題は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面に接触して帯電する帯電部材を有する帯電装置と、を備える画像形成装置において、帯電部材と電子写真感光体と間で生じる放電幅が0.5mm未満若しくは0.6mm超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗と共に、白点の発生を抑制する画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to solve an image forming apparatus including an electrophotographic photoreceptor and a charging device having a charging member that charges the surface of the electrophotographic photoreceptor in contact with the electrophotographic photoreceptor. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which suppresses the occurrence of white spots as well as the wear of an electrophotographic photosensitive member, compared to when the discharge width is less than 0.5 mm or more than 0.6 mm.

前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。 Specific means for solving the above problems include the following aspects.

<1>
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面に接触して帯電する帯電部材を有する帯電装置と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備え、
前記帯電部材と前記電子写真感光体と間で生じる放電幅が0.5mm以上0.6mm以下である画像形成装置。
<2>
前記放電幅が0.5mm以上0.55mm以下である<1>に記載の画像形成装置。
<3>
前記帯電部材と前記電子写真感光体と間で生じる放電の総放電光量が、25mV以上30mV以下である<1>又は<2>に記載の画像形成装置。
<4>
前記総放電光量が、28mV以上30mV以下である<3>に記載の画像形成装置。
<5>
前記帯電装置は、直流電圧と交流電圧とが重畳された重畳電圧を前記帯電部材に印加する印加部を有し、
放電開始電圧値をV0とし、画像形成時における出力電圧のピーク間電圧値をVppとしたとき、((Vpp-(2×V0))/(2×V0))×100≧30を満たすように前記重畳電圧を前記帯電部材に印加する<1>~<4>いずれか1項に記載の画像形成装置。
<6>
前記帯電部材は、導電性基材と、前記導電性基材上に設けられ、100Hzにおける貯蔵弾性率Gが5.0MPa以下である弾性層と、前記弾性層上に設けられた表面層と、を有し、交流インピーダンス法によって1MHzから0.1Hzまでの範囲で前記帯電部材を測定することで得られるCole-Coleプロットにおいて、2.5kHzを含む容量性半円の抵抗成分Raが6.3×10Ω以下である<1>~<5>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<7>
前記帯電部材の弾性層の、100Hzにおける貯蔵弾性率Gが3.0MPa以下である<6>に記載の画像形成装置。
<8>
前記弾性層は、エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴムを含む弾性材料と、カーボンブラックと、無機充填剤と、を含有する<6>又は<7>に記載の画像形成装置。
<9>
前記カーボンブラックの含有量は、前記弾性材料100質量部に対し3質量部以下である、<8>に記載の画像形成装置。
<10>
前記無機充填剤の含有量は、前記弾性材料100質量部に対し30質量部以下である、<8>又は<9>に記載の画像形成装置。
<11>
前記エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴム全体に対する、アルキレンオキシドに由来する構成単位の含有量は、55質量%以上である、<8>~<10>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<12>
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面に接触して帯電する帯電部材であって、前記電子写真感光体と間で生じる放電幅が0.5mm以上0.6mm以下である帯電部材を有する帯電装置と、
を備え、画像形成装置に、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
<1>
an electrophotographic photoreceptor;
a charging device having a charging member that contacts and charges the surface of the electrophotographic photosensitive member;
an electrostatic latent image forming device for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrophotographic photosensitive member;
a developing device that develops the electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member with a developer containing toner to form a toner image;
a transfer device for transferring the toner image onto a surface of a recording medium;
with
An image forming apparatus, wherein a discharge width generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member is 0.5 mm or more and 0.6 mm or less.
<2>
The image forming apparatus according to <1>, wherein the discharge width is 0.5 mm or more and 0.55 mm or less.
<3>
The image forming apparatus according to <1> or <2>, wherein the total amount of discharge light generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member is 25 mV or more and 30 mV or less.
<4>
The image forming apparatus according to <3>, wherein the total amount of discharge light is 28 mV or more and 30 mV or less.
<5>
The charging device has an applying unit that applies a superimposed voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage to the charging member,
When the discharge start voltage value is V0 and the peak-to-peak voltage value of the output voltage during image formation is Vpp, ((Vpp−(2×V0))/(2×V0))×100≧30 is satisfied. The image forming apparatus according to any one of <1> to <4>, wherein the superimposed voltage is applied to the charging member.
<6>
The charging member includes a conductive substrate, an elastic layer provided on the conductive substrate and having a storage elastic modulus G of 5.0 MPa or less at 100 Hz, and a surface layer provided on the elastic layer; and in the Cole-Cole plot obtained by measuring the charging member in the range from 1 MHz to 0.1 Hz by the AC impedance method, the resistance component Ra of the capacitive semicircle containing 2.5 kHz is 6.3 The image forming apparatus according to any one of <1> to <5>, wherein the resistance is ×10 4 Ω or less.
<7>
The image forming apparatus according to <6>, wherein the elastic layer of the charging member has a storage elastic modulus G of 3.0 MPa or less at 100 Hz.
<8>
The image forming apparatus according to <6> or <7>, wherein the elastic layer contains an elastic material containing epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber, carbon black, and an inorganic filler.
<9>
The image forming apparatus according to <8>, wherein the content of the carbon black is 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastic material.
<10>
The image forming apparatus according to <8> or <9>, wherein the content of the inorganic filler is 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastic material.
<11>
The image formation according to any one of <8> to <10>, wherein the content of structural units derived from alkylene oxide is 55% by mass or more with respect to the entire epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber. Device.
<12>
an electrophotographic photoreceptor;
a charging device having a charging member that contacts and charges the surface of the electrophotographic photosensitive member, the charging member having a width of discharge between the electrophotographic photosensitive member and the electrophotographic photosensitive member of 0.5 mm or more and 0.6 mm or less;
and a process cartridge detachable from the image forming apparatus.

<1>、又は<8>に係る発明によれば、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面に接触して帯電する帯電部材を有する帯電装置と、を備える画像形成装置において、帯電部材と電子写真感光体と間で生じる放電幅が0.5mm未満若しくは0.6mm超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗と共に、白点の発生を抑制する画像形成装置が提供される。 According to the invention of <1> or <8>, in an image forming apparatus comprising an electrophotographic photoreceptor and a charging device having a charging member that contacts and charges the surface of the electrophotographic photoreceptor, the charging member Provided is an image forming apparatus that suppresses the occurrence of white spots along with wear of the electrophotographic photoreceptor, compared to the case where the discharge width generated between the electrophotographic photoreceptor is less than 0.5 mm or more than 0.6 mm.

<2>に係る発明によれば、放電幅が0.5mm未満又は0.55mm超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗と共に、白点の発生を抑制する画像形成装置が提供される。
<3>に係る発明によれば、電子写真感光体と間で生じる放電の総放電光量が、25mV未満又は30mV超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗と共に、白点の発生を抑制する画像形成装置が提供される。
<4>に係る発明によれば、電子写真感光体と間で生じる放電の総放電光量が、28mV未満又は30mV超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗と共に、白点の発生を抑制する画像形成装置が提供される。
According to the invention relating to <2>, there is provided an image forming apparatus that suppresses the occurrence of white spots as well as the wear of the electrophotographic photosensitive member compared to the case where the discharge width is less than 0.5 mm or more than 0.55 mm. .
According to the invention according to <3>, compared with the case where the total discharge light amount of the discharge generated between the electrophotographic photoreceptor is less than 25 mV or more than 30 mV, the electrophotographic photoreceptor wears and white spots are suppressed. There is provided an image forming apparatus that performs
According to the invention pertaining to <4>, compared with the case where the total amount of discharge light generated between the electrophotographic photoreceptor is less than 28 mV or more than 30 mV, abrasion of the electrophotographic photoreceptor and generation of white spots are suppressed. There is provided an image forming apparatus that performs

<5>に係る発明によれば、((Vpp-(2×V0))/(2×V0))×100<30を満たすように重畳電圧を帯電部材に印加する場合に比べ、白点の発生を抑制する画像形成装置が提供される。 According to the invention according to <5>, white spots are less likely to occur than when a superimposed voltage is applied to the charging member so as to satisfy ((Vpp−(2×V0))/(2×V0))×100<30. An image forming apparatus that suppresses the occurrence is provided.

<6>に係る発明によれば、帯電部材の弾性層における貯蔵弾性率Gが5.0MPa超え、又は抵抗成分Raが6.3×10Ω超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗を抑制する画像形成装置が提供される。
<7>に係る発明によれば、帯電部材の弾性層における貯蔵弾性率Gが3.0MPa超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗を抑制する画像形成装置が提供される。
According to the invention relating to <6>, the electrophotographic photoreceptor has a higher storage elastic modulus G than 5.0 MPa or a resistance component Ra of more than 6.3×10 4 Ω in the elastic layer of the charging member. An image forming apparatus that reduces wear is provided.
According to the invention relating to <7>, there is provided an image forming apparatus that suppresses abrasion of the electrophotographic photosensitive member as compared with the case where the storage elastic modulus G of the elastic layer of the charging member exceeds 3.0 MPa.

<9>に係る発明によれば、カーボンブラックの含有量が3質量部超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗を抑制する帯電部材が提供される。
<10>に係る発明によれば、無機充填剤の含有量が30質量部超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗を抑制する帯電部材が提供される。
<11>に係る発明によれば、アルキレンオキシドに由来する構成単位の含有量が55質量%未満である場合に比べ、電子写真感光体の摩耗を抑制する帯電部材が提供される。
According to the invention relating to <9>, there is provided a charging member that suppresses abrasion of the electrophotographic photosensitive member as compared with the case where the carbon black content exceeds 3 parts by mass.
According to the invention according to <10>, there is provided a charging member that suppresses abrasion of the electrophotographic photosensitive member as compared with the case where the content of the inorganic filler exceeds 30 parts by mass.
According to the invention according to <11>, there is provided a charging member that suppresses abrasion of an electrophotographic photosensitive member as compared with the case where the content of structural units derived from alkylene oxide is less than 55% by mass.

<12>に係る発明によれば、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面に接触して帯電する帯電部材を有する帯電装置と、を備えるプロセスカートリッジにおいて、帯電部材と電子写真感光体と間で生じる放電幅が0.5mm未満若しくは0.6mm超えである場合に比べ、電子写真感光体の摩耗と共に、白点の発生を抑制するプロセスカートリッジが提供される。 According to the invention pertaining to <12>, in the process cartridge including the electrophotographic photosensitive member and the charging device having the charging member that contacts and charges the surface of the electrophotographic photosensitive member, the charging member and the electrophotographic photosensitive member Provided is a process cartridge that suppresses the occurrence of white spots as well as the wear of an electrophotographic photosensitive member, as compared with the case where the discharge width occurring between the two is less than 0.5 mm or more than 0.6 mm.

本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus according to an embodiment; FIG. 本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another example of the image forming apparatus according to the embodiment; 本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example of a process cartridge according to this embodiment; FIG. 帯電部材と感光体との放電幅を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a discharge width between a charging member and a photoreceptor;

以下、本発明の一例である実施形態について説明する。これらの説明および実施例は、実施形態を例示するものであり、発明の範囲を制限するものではない。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
An embodiment that is an example of the present invention will be described below. These descriptions and examples are illustrative of embodiments and do not limit the scope of the invention.
In the numerical ranges described stepwise in this specification, the upper limit or lower limit described in one numerical range may be replaced with the upper limit or lower limit of the numerical range described in other steps. good. Moreover, in the numerical ranges described in this specification, the upper and lower limits of the numerical ranges may be replaced with the values shown in the examples.

本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
本明細書において、「電子写真感光体」を単に「感光体」ともいう。
本明細書において、帯電部材の「軸方向」とは、帯電部材の回転軸が延びる方向を意味する。「周方向」とは、帯電部材の回転方向を意味する。
また、本明細書において「導電性」とは、20℃における体積抵抗率が1×1014Ωcm以下であることを意味する。
When referring to the amount of each component in the composition in this specification, if there are multiple types of substances corresponding to each component in the composition, unless otherwise specified, the multiple types present in the composition means the total amount of substances in
In this specification, the "electrophotographic photoreceptor" is also simply referred to as the "photoreceptor."
In this specification, the "axial direction" of the charging member means the direction in which the rotating shaft of the charging member extends. "Circumferential direction" means the direction of rotation of the charging member.
In addition, the term “conductivity” as used herein means that the volume resistivity at 20° C. is 1×10 14 Ωcm or less.

<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、
電子写真感光体と、
電子写真感光体の表面に接触して帯電する帯電部材を有する帯電装置と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備える。
そして、帯電部材と電子写真感光体と間で生じる放電幅は、0.5mm以上0.6mm以下である。
<Image forming apparatus>
The image forming apparatus according to this embodiment includes:
an electrophotographic photoreceptor;
a charging device having a charging member that contacts and charges the surface of an electrophotographic photosensitive member;
an electrostatic latent image forming device for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrophotographic photosensitive member;
a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the surface of an electrophotographic photosensitive member with a developer containing toner to form a toner image;
a transfer device that transfers the toner image onto the surface of a recording medium;
Prepare.
The discharge width generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member is 0.5 mm or more and 0.6 mm or less.

ここで、接触帯電方式の帯電手段を用いた画像形成装置では、感光体と帯電部材との接触部周辺における微小な隙間(「微小ギャップ」とも呼ばれる)において放電されることにより、感光体の表面が帯電される。上記放電による負荷が大きいと、電子写真感光体の表面が劣化しやすく、クリーニングブレード等によって摺擦され劣化領域が掻き取られることによる電子写真感光体表面の摩耗が促進されることがある。特に、直流電圧と交流電圧とが重畳された重畳電圧が帯電部材に印加されると、放電による負荷が大きくなりやすく、感光体表面の摩耗が促進されやすくなる。
一方、帯電部材に印加する電圧を下げると、放電による負荷が小さくなるものの、放電領域にかかる電圧が弱く不均一になることで、帯電むらに起因する白点(つまり点状の画像抜け)が画像に発生することがある。そのため、白点が抑制されるのに必要な電圧を帯電部材に印加することが好ましい。
Here, in an image forming apparatus using a contact charging type charging unit, discharge occurs in a minute gap (also called a "minute gap") in the vicinity of the contact portion between the photosensitive member and the charging member, so that the surface of the photosensitive member is is charged. When the load due to the discharge is large, the surface of the electrophotographic photoreceptor is likely to deteriorate, and abrasion of the surface of the electrophotographic photoreceptor may be accelerated due to rubbing with a cleaning blade or the like to scrape off the deteriorated region. In particular, when a superimposed voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage is applied to the charging member, the load due to the discharge tends to increase, and the wear of the surface of the photoreceptor tends to be accelerated.
On the other hand, when the voltage applied to the charging member is lowered, the discharge load is reduced, but the voltage applied to the discharge area is weak and non-uniform, resulting in white spots (that is, dot-like image defects) caused by uneven charging. This may occur in images. Therefore, it is preferable to apply a voltage necessary for suppressing white spots to the charging member.

それに対して、帯電部材と感光体との放電幅を0.6mm以下と狭くすることで、感光体に対する放電負荷が低減され、感光体の摩耗が抑制される。
一方、帯電部材と感光体との放電幅を狭くし過ぎると、帯電むらが生じ、白点(つまり点状の画像抜け)が発生するため、帯電部材と感光体との放電幅を0.5mm以上とする。
On the other hand, by narrowing the discharge width between the charging member and the photoreceptor to 0.6 mm or less, the discharge load on the photoreceptor is reduced and wear of the photoreceptor is suppressed.
On the other hand, if the discharge width between the charging member and the photoreceptor is too narrow, charging unevenness will occur and white spots (that is, dot-like image defects) will occur. That's it.

以上から、本実施形態に係る画像形成装置は、上記構成により、感光体の摩耗と共に、白点の発生が抑制される。 As described above, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the abrasion of the photoreceptor and the occurrence of white spots are suppressed by the above configuration.

本実施形態に係る画像形成装置において感光体の摩耗及び白点発生の抑制の観点から、帯電部材と感光体との放電幅は、0.5mm以上0.55mmが好ましく、0.52mm以上0.55mmがより好ましい。 In the image forming apparatus according to the present embodiment, the discharge width between the charging member and the photoreceptor is preferably 0.5 mm or more and 0.55 mm, more preferably 0.52 mm or more and 0.52 mm or more, from the viewpoint of suppressing abrasion of the photoreceptor and generation of white spots. 55 mm is more preferred.

ここで、「帯電部材と感光体との放電幅」とは、感光体回転方向の上流側及び下流側の各々における、感光体と帯電部材との接触部周辺における微小な隙間で生じる放電領域の長さであって、感光体の周方向に沿った長さである(図4中、Ld参照)。
なお、図4中、PHは感光体、CMは帯電部材、Lcは帯電部材と感光体との接触幅(つまりニップ部)を示すを示す。
Here, the "discharge width between the charging member and the photoreceptor" refers to the discharge area generated in a minute gap around the contact portion between the photoreceptor and the charging member on each of the upstream side and the downstream side in the rotational direction of the photoreceptor. The length is the length along the circumferential direction of the photosensitive member (see Ld in FIG. 4).
In FIG. 4, PH indicates the photosensitive member, CM indicates the charging member, and Lc indicates the contact width (that is, the nip portion) between the charging member and the photosensitive member.

「帯電部材と感光体との放電幅」は、具体的には、次の通り測定される。
帯電部材に対し下記に示す交流成分(AC)と直流成分(DC)を重畳させた電圧を印加した状態で、画像濃度0%の画像を出力することで、放電現象が発生した箇所のみ現像させ放電幅として測定することが可能である。
帯電部材に印加するAC電圧の印加状態は、ある周期をもってON/OFFを繰り返しており、AC電圧の印加時は帯電部材によって感光体電位が確保されるため現像されることは無いが、極短時間で、AC電圧の印加をOFFかつDC電圧の印加(つまり、+帯電の電圧印加)をONすることで、放電幅に相当する放電領域のみ+帯電が発生し、静電潜像を作り出すことができる。このとき帯電部材と感光体の接触部(以下、ニップ部とも称する)は放電現象が発生しないことから、ニップ部における感光体回転方向上流側の放電領域を通過したときの、AC電圧の印加及びDC電圧の印加する時の電位が保持され、静電潜像が作られることはない。その後、ニップ部における感光体回転方向上流側で作られた静電潜像がニップ部における感光体回転方向下流側の放電領域を通過した際、再びAC電圧の印加をONすることで、ニップ部における感光体回転方向の上流側及び下流側の双方の放電領域のみ静電潜像を作り、放電幅として印字することが可能となる。
なお、測定条件は、308mm/sで駆動する評価機において、上記電圧の印加時間それぞれの電圧印加のONの時間:8.44ms、電圧印加のOFFの時間:5.97msとした。
Specifically, the "discharge width between the charging member and the photoreceptor" is measured as follows.
By outputting an image with an image density of 0% in a state in which a voltage obtained by superimposing an alternating current component (AC) and a direct current component (DC) shown below is applied to the charging member, only the portions where the discharge phenomenon occurs are developed. It can be measured as discharge width.
The application state of the AC voltage applied to the charging member repeats ON/OFF with a certain period. When the AC voltage is applied, the charging member secures the potential of the photoreceptor, so that it is not developed, but it is extremely short. By turning off the application of the AC voltage and turning on the application of the DC voltage (that is, the application of the voltage for +charging) for a certain period of time, +charging occurs only in the discharge area corresponding to the width of the discharge, creating an electrostatic latent image. can be done. At this time, no discharge phenomenon occurs at the contact portion of the charging member and the photoreceptor (hereinafter also referred to as the nip portion). It retains the potential it had when the DC voltage was applied and no electrostatic latent image is created. After that, when the electrostatic latent image formed on the upstream side of the nip portion in the rotation direction of the photoreceptor passes through the discharge region on the downstream side of the nip portion in the rotation direction of the photoreceptor, the application of the AC voltage is turned on again, thereby It is possible to form an electrostatic latent image only in the discharge areas on both the upstream side and the downstream side in the rotation direction of the photosensitive member, and print it as a discharge width.
The measurement conditions were set to ON time of voltage application: 8.44 ms and OFF time of voltage application: 5.97 ms for each voltage application time in the evaluation machine driven at 308 mm/s.

本実施形態に係る画像形成装置において、帯電部材と電子写真感光体と間で生じる放電の総放電光量は、25mV以上30mV以下が好ましく、28mV以上30mV以下がより好ましい。
総放電量を25mV以上とすることで、帯電むらの発生を抑制し、白点の発生が抑制され易くなる。
総放電量を30mV以下とすることで、感光体の放電負荷が低減され、感光体の摩耗が抑制され易くなる。
In the image forming apparatus according to this embodiment, the total amount of discharge light generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member is preferably 25 mV or more and 30 mV or less, more preferably 28 mV or more and 30 mV or less.
By setting the total discharge amount to 25 mV or more, the occurrence of charging unevenness is suppressed, and the occurrence of white spots is easily suppressed.
By setting the total discharge amount to 30 mV or less, the discharge load on the photoreceptor is reduced, and wear of the photoreceptor is easily suppressed.

「帯電部材と電子写真感光体と間で生じる放電の総放電光量」とは、感光体と帯電部材との接触部周辺における微小な隙間で生じる放電量であって、感光体回転方向の上流側及び下流側の合計の放電量を示す。
具体的には、「帯電部材と電子写真感光体と間で生じる放電の総放電光量」は、次の通り測定する。
感光体と帯電部材とのニップ部周辺における微小な隙間で生じる放電光をニップ部の外側(つまり、ニップ部における感光体回転方向の上流側及び下流側)から光電子増倍菅を用いた光センサ「H10721-110(浜松ホトニクス)に」より、サンプリングピッチ0.5μs、サンプリング時間50msで測定した時の発光強度の総和/データ数を総放電光量として測定する。
つまり、総放電光量は、式:総放電光量=発光強度の総和/データ数で算出される。
The "total amount of discharge light generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member" is the amount of discharge generated in a minute gap around the contact portion between the photosensitive member and the charging member, and is the upstream side in the rotating direction of the photosensitive member. and the total amount of discharge on the downstream side.
Specifically, the "total amount of discharge light generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member" is measured as follows.
An optical sensor using a photomultiplier tube detects discharge light generated in a minute gap around the nip portion between the photoreceptor and the charging member from outside the nip portion (that is, from the upstream side and downstream side of the nip portion in the rotation direction of the photoreceptor). According to "H10721-110 (Hamamatsu Photonics)", the sum of the emission intensity/the number of data measured at a sampling pitch of 0.5 μs and a sampling time of 50 ms is measured as the total amount of discharge light.
That is, the total amount of discharge light is calculated by the formula: total amount of discharge light=total sum of emission intensity/number of data.

本実施形態に係る画像形成装置において、帯電装置は、帯電部材の外周面を清掃する帯電部材清掃部材をさらに有する帯電装置であってもよい。
帯電装置は、直流電圧のみを印加する方式(DC帯電方式)、交流電圧のみを帯電部材に印加する方式(AC帯電方式)、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電部材に印加する方式(AC/DC帯電方式)のいずれでもよい。
帯電装置は、直流電圧のみを帯電部材に印加する印加部をさらに有する帯電装置であってもよく、交流電圧のみを帯電部材に印加する印加部をさらに有する帯電装置であってもよく、直流電圧と交流電圧とが重畳された重畳電圧を帯電部材に印加する印加部をさらに有する帯電装置であってもよい。
In the image forming apparatus according to this embodiment, the charging device may further include a charging member cleaning member that cleans the outer peripheral surface of the charging member.
The charging device has a method of applying only a DC voltage (DC charging method), a method of applying only an AC voltage to the charging member (AC charging method), and a method of applying a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the charging member ( AC/DC charging method) may be used.
The charging device may be a charging device further comprising an applying section for applying only a DC voltage to the charging member, or may be a charging device further comprising an applying section for applying only an AC voltage to the charging member. The charging device may further include an applying section that applies a superimposed voltage obtained by superimposing the voltage and the AC voltage to the charging member.

特に、帯電装置は、直流電圧と交流電圧とが重畳された重畳電圧を帯電部材に印加する印加部をさらに有し、印加部により、放電開始電圧値をV0(単位V)とし、画像形成時における出力電圧のピーク間電圧値をVpp(単位V)としたとき、((Vpp-(2×V0))/(2×V0))×100≧30(単位%)を満たすように重畳電圧を帯電部材に印加することが好ましい。 In particular, the charging device further includes an applying unit that applies a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage to the charging member. When the peak-to-peak voltage value of the output voltage is Vpp (unit V), the superimposed voltage is set so as to satisfy ((Vpp-(2×V0))/(2×V0))×100≧30 (unit %). It is preferably applied to the charging member.

「((Vpp-(2×V0))/(2×V0))」値を下げると、放電負荷を低減し、感光体摩耗が抑制されるもの、帯電むらによる白点が発生し易くなる。
しかし、「((Vpp-(2×V0))/(2×V0))」値を30以上と高めても、帯電部材と感光体との放電幅を0.6mm以下と狭めることで、放電負荷を低減し、感光体摩耗を抑制しつつ、帯電むらによる白点の発生が抑制され易くなる。
If the value of "((Vpp-(2*V0))/(2*V0))" is decreased, the discharge load is reduced, the abrasion of the photoreceptor is suppressed, and white spots due to uneven charging are likely to occur.
However, even if the value of "((Vpp-(2*V0))/(2*V0))" is increased to 30 or more, the discharge width between the charging member and the photosensitive member can be narrowed to 0.6 mm or less. While the load is reduced and photoreceptor wear is suppressed, the occurrence of white spots due to charging unevenness is easily suppressed.

本実施形態に係る画像形成装置は、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置;トナー像の転写後、帯電前の感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置;トナー像の転写後、帯電前に感光体の表面に光を照射して除電する除電装置;からなる群より選ばれる少なくとも1つをさらに備える、周知の画像形成装置が採用される。 The image forming apparatus according to the present embodiment includes a fixing device that fixes a toner image onto a recording medium; a cleaning device that cleans the surface of a photoreceptor after the toner image is transferred but before charging; A known image forming apparatus further comprising at least one selected from the group consisting of: a static eliminator that irradiates the surface of the body with light to eliminate static electricity.

本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に直接転写する直接転写方式の装置、及び、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置、のいずれでもよい。 The image forming apparatus according to the present embodiment includes a direct transfer type apparatus for directly transferring a toner image formed on the surface of an electrophotographic photosensitive member to a recording medium, and a toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member. Any intermediate transfer type apparatus that primarily transfers the toner image onto the surface of the intermediate transfer body and then secondarily transfers the toner image transferred onto the surface of the intermediate transfer body onto the surface of the recording medium may be used.

以下、本実施形態に係る画像形成装置の構成を、図面を参照しながら説明する。 The configuration of the image forming apparatus according to this embodiment will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図1は、直接転写方式の画像形成装置を示す概略図である。図2は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。図2は、中間転写方式の画像形成装置を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus according to this embodiment. FIG. 1 is a schematic diagram showing a direct transfer type image forming apparatus. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing another example of the image forming apparatus according to this embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing an intermediate transfer type image forming apparatus.

図1に示す画像形成装置200は、電子写真感光体(単に「感光体」ともいう。)207と、感光体207表面を帯電させる帯電部材208と、帯電部材208に接続した電源209(印加部の一例)と、帯電部材208の外周面を清掃する帯電部材清掃部材218と、感光体207表面を露光して潜像を形成する露光装置206(静電潜像形成装置の一例)と、感光体207上の潜像を、トナーを含む現像剤により現像する現像装置211と、感光体207上のトナー像を記録媒体500に転写する転写装置212と、トナー像を記録媒体500に定着させる定着装置215と、感光体207上に残留したトナーを除去するクリーニング装置213と、感光体207表面を除電する除電装置214と、を備える。除電装置214は、備えられていなくてもよい。
ここで、画像形成装置200では、帯電部材208、電源209、及び帯電部材清掃部材218により帯電装置が構成される。
The image forming apparatus 200 shown in FIG. an example), a charging member cleaning member 218 that cleans the outer peripheral surface of the charging member 208, an exposure device 206 (an example of an electrostatic latent image forming device) that exposes the surface of the photoreceptor 207 to form a latent image, and a photoreceptor A developing device 211 that develops the latent image on the body 207 with a developer containing toner, a transfer device 212 that transfers the toner image on the photosensitive member 207 to the recording medium 500, and a fixing device that fixes the toner image on the recording medium 500. It includes a device 215 , a cleaning device 213 that removes toner remaining on the photoreceptor 207 , and a neutralization device 214 that neutralizes the surface of the photoreceptor 207 . The static eliminator 214 may not be provided.
Here, in the image forming apparatus 200 , a charging device is configured by the charging member 208 , the power source 209 and the charging member cleaning member 218 .

図2に示す画像形成装置210は、感光体207と、帯電部材208と、電源209と、帯電部材清掃部材218と、露光装置206と、現像装置211と、感光体207上のトナー像を記録媒体500に転写する1次転写部材212a及び2次転写部材212bと、定着装置215と、クリーニング装置213と、を備える。画像形成装置210は、画像形成装置200と同様に除電装置を備えていてもよい。
ここで、画像形成装置210では、帯電部材208、電源209、及び帯電部材清掃部材218により帯電装置が構成される。
The image forming apparatus 210 shown in FIG. A primary transfer member 212a and a secondary transfer member 212b that transfer onto the medium 500, a fixing device 215, and a cleaning device 213 are provided. The image forming apparatus 210 may be provided with a neutralization device like the image forming apparatus 200 .
Here, in the image forming apparatus 210, the charging member 208, the power source 209, and the charging member cleaning member 218 constitute a charging device.

感光体207は、帯電、露光により静電潜像が形成され、現像によりトナー像が形成される。なお、感光体207は、周知の感光体が適用される。 An electrostatic latent image is formed on the photosensitive member 207 by charging and exposure, and a toner image is formed by development. A well-known photoreceptor is applied to the photoreceptor 207 .

帯電部材208は、ロール状の帯電部材からなり、感光体207の表面に接触して、感光体207の表面を帯電させる、接触帯電方式の帯電部材である。帯電部材208には、電源209から、直流電圧のみ、交流電圧のみ、又は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加される。なお、帯電部材208の詳細については、後述する。 The charging member 208 is a contact charging type charging member that is formed of a roll-shaped charging member and contacts the surface of the photoreceptor 207 to charge the surface of the photoreceptor 207 . To the charging member 208 , a DC voltage alone, an AC voltage alone, or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied from a power source 209 . Details of the charging member 208 will be described later.

露光装置206としては、半導体レーザ、LED(light emitting diode)等の光源を備える光学系装置が挙げられる。 Examples of the exposure device 206 include an optical system device having a light source such as a semiconductor laser or an LED (light emitting diode).

現像装置211は、トナーを感光体207に供給する装置である。現像装置211は、例えば、ロール状の現像剤保持体を感光体207に接触又は近接させて、感光体207上の潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。 The developing device 211 is a device that supplies toner to the photoreceptor 207 . The developing device 211 , for example, brings a roll-shaped developer holding member into contact with or close to the photoreceptor 207 to adhere toner to the latent image on the photoreceptor 207 to form a toner image.

転写装置212としては、例えば、コロナ放電発生器、記録媒体500を介して感光体207に押圧する導電性ロールが挙げられる。 Examples of the transfer device 212 include a corona discharge generator and a conductive roll that presses the photosensitive member 207 through the recording medium 500 .

1次転写部材212aとしては、例えば、感光体207に接触して回転する導電性ロールが挙げられる。2次転写部材212bとしては、例えば、記録媒体500を介して1次転写部材212aに押圧する導電性ロールが挙げられる。 An example of the primary transfer member 212a is a conductive roll that rotates in contact with the photoreceptor 207 . As the secondary transfer member 212b, for example, a conductive roll that presses the primary transfer member 212a through the recording medium 500 can be used.

定着装置215としては、例えば、加熱ロールと、該加熱ロールに押圧する加圧ロールとを備える加熱定着装置が挙げられる。 The fixing device 215 may be, for example, a heat fixing device that includes a heating roll and a pressure roll that presses the heating roll.

クリーニング装置213としては、クリーニング部材として、ブレード、ブラシ、ロール等を備える装置が挙げられる。クリーニングブレードの材質としては、ウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。 Examples of the cleaning device 213 include a device including a blade, brush, roll, or the like as a cleaning member. Examples of materials for the cleaning blade include urethane rubber, neoprene rubber, and silicone rubber.

除電装置214は、例えば、転写後の感光体207表面に光を照射して、感光体207の残留電位を除電する装置である。除電装置214は、備えられていなくてもよい。 The static elimination device 214 is, for example, a device that irradiates the surface of the photoreceptor 207 after transfer with light to eliminate the residual potential of the photoreceptor 207 . The static eliminator 214 may not be provided.

図3は、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。図3に示すプロセスカートリッジ300は、例えば、露光装置、転写装置、及び定着装置を備える画像形成装置本体に着脱される。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the process cartridge according to this embodiment. A process cartridge 300 shown in FIG. 3 is detachable from, for example, an image forming apparatus having an exposure device, a transfer device, and a fixing device.

プロセスカートリッジ300は、感光体207と、帯電部材208と、帯電部材清掃部材218と、現像装置211と、クリーニング装置213とが、ハウジング301によって一体化されている。ハウジング301には、画像形成装置に着脱するための取り付けレール302と、露光のための開口部303と、除電露光のための開口部304とが設けられている。 In the process cartridge 300 , the photosensitive member 207 , the charging member 208 , the charging member cleaning member 218 , the developing device 211 and the cleaning device 213 are integrated by the housing 301 . The housing 301 is provided with a mounting rail 302 for attaching/detaching to/from the image forming apparatus, an opening 303 for exposure, and an opening 304 for static elimination exposure.

<帯電装置>
以下、帯電装置について説明する。なお、符号は省略して説明する。
帯電装置は、例えば、感光体表面を帯電させる帯電部材と、帯電部材に接続した電源(印加部の一例)と、帯電部材の外周面を清掃する帯電部材清掃部材と、を有する。
<Charging device>
The charging device will be described below. In addition, the code|symbol is abbreviate|omitted and demonstrated.
The charging device has, for example, a charging member that charges the surface of the photoreceptor, a power source (an example of an application unit) connected to the charging member, and a charging member cleaning member that cleans the outer peripheral surface of the charging member.

帯電装置において、感光体の摩耗抑制の観点から、帯電部材は、導電性基材と、前記導電性基材上に設けられ、100Hzにおける貯蔵弾性率Gが5.0MPa以下である弾性層と、前記弾性層上に設けられた表面層と、を有し、交流インピーダンス法によって1MHzから0.1Hzまでの範囲で前記帯電部材を測定することで得られるCole-Coleプロットにおいて、2.5kHzを含む容量性半円の抵抗成分Raが6.3×10Ω以下であることが好ましい。 In the charging device, from the viewpoint of suppressing abrasion of the photoreceptor, the charging member comprises a conductive substrate, an elastic layer provided on the conductive substrate and having a storage elastic modulus G of 5.0 MPa or less at 100 Hz, and a surface layer provided on the elastic layer, and including 2.5 kHz in a Cole-Cole plot obtained by measuring the charging member in a range from 1 MHz to 0.1 Hz by an AC impedance method. It is preferable that the resistance component Ra of the capacitive semicircle is 6.3×10 4 Ω or less.

ここで、抵抗成分Raは、交流インピーダンス法によって1MHzから0.1Hzまでの範囲で前記帯電部材を測定することで得られるCole-Coleプロットにおいて、2.5kHzを含む容量性半円の抵抗成分である。導電性基材と弾性層と表面層とを有する帯電部材を測定して得られるCole-Coleプロットにおいては、2.5kHzを含む容量性半円が弾性層に由来するものと考えられる。そして、弾性層に由来する容量性半円の抵抗成分Raを低くすることにより、帯電部材に印加した電圧のうち帯電部材の弾性層が消費する割合が低くなるため、帯電部材に印加する交流電圧を小さくしても点状の画像抜けが発生しにくくなる。つまり、点状の画像抜けの発生が抑制されるのに必要な交流電圧が低くなる。そのため、低い交流電圧を帯電部材に印加して画像形成を行うことで、電子写真感光体にかかる放電の負荷が小さくなる。 Here, the resistance component Ra is the resistance component of a capacitive semicircle including 2.5 kHz in the Cole-Cole plot obtained by measuring the charging member in the range from 1 MHz to 0.1 Hz by the AC impedance method. be. In the Cole-Cole plot obtained by measuring a charging member having a conductive substrate, an elastic layer and a surface layer, a capacitive semicircle containing 2.5 kHz is considered to originate from the elastic layer. By reducing the resistance component Ra of the capacitive semicircle derived from the elastic layer, the proportion of the voltage applied to the charging member consumed by the elastic layer of the charging member is reduced. Even if is reduced, dot-like image omissions are less likely to occur. That is, the AC voltage required to suppress the generation of dot-like image defects is reduced. Therefore, by applying a low AC voltage to the charging member to form an image, the discharge load applied to the electrophotographic photosensitive member is reduced.

また、貯蔵弾性率Gは、100Hzにおける弾性層の貯蔵弾性率である。画像形成装置において帯電部材は、一般的に100Hz以上の高い回転数で動作する。つまり、貯蔵弾性率Gが低いことは、100Hz以上の高い回転数で動作する帯電部材における弾性層の貯蔵弾性率が低いことを意味する。そして、貯蔵弾性率Gが低いと、帯電部材と電子写真感光体との接触部において、電子写真感光体が帯電部材に食い込み、接触幅が長くなるとともに、帯電部材の表面が電子写真感光体から離れる角度が急になり、微小ギャップとなる幅が狭くなると考えられる。つまり、放電幅が狭くなる。そのため、電子写真感光体にかかる放電の負荷が小さくなる。 Moreover, the storage elastic modulus G is the storage elastic modulus of the elastic layer at 100 Hz. The charging member in the image forming apparatus generally operates at a high rotational speed of 100 Hz or more. In other words, a low storage elastic modulus G means that the elastic layer of the charging member operating at a high rotational speed of 100 Hz or higher has a low storage elastic modulus. When the storage elastic modulus G is low, the electrophotographic photosensitive member bites into the charging member at the contact portion between the charging member and the electrophotographic photosensitive member. It is thought that the separation angle becomes steeper and the width of the minute gap becomes narrower. That is, the discharge width becomes narrow. Therefore, the discharge load applied to the electrophotographic photosensitive member is reduced.

以上のように、帯電部材において、弾性層の貯蔵弾性率Gを5.0MPa以下とし、かつ、帯電部材の抵抗成分Raを6.3×10Ω以下とすることで、感光体への放電の負荷が小さくなるため、電子写真感光体の摩耗が抑制され易くなると推測される。 As described above, in the charging member, by setting the storage elastic modulus G of the elastic layer to 5.0 MPa or less and the resistance component Ra of the charging member to 6.3×10 4 Ω or less, discharge to the photoreceptor is achieved. It is presumed that the wear of the electrophotographic photoreceptor is easily suppressed because the load on the electrophotographic photoreceptor is reduced.

弾性層における100Hzの貯蔵弾性率Gは、5.0MPa以下であり、さらに電子写真感光体の摩耗を抑制する観点から、4.0MPa以下であることが好ましく、3.0MPa以下であることがさらに好ましい。また、貯蔵弾性率Gは、感光体と帯電ロール接触部前後における均一な微小ギャップ形成の観点から、1.0MPa以上であることが好ましく、1.5MPa以上であることがより好ましく、2.0MPa以上であることがさらに好ましい。貯蔵弾性率Gは、1.0MPa以上5.0MPa以下であることが好ましく、1.5MPa以上4.0MPa以下であることがより好ましく、2.0MPa以上3.0MPa以下であることがさらに好ましい。 The storage elastic modulus G at 100 Hz of the elastic layer is 5.0 MPa or less, preferably 4.0 MPa or less, more preferably 3.0 MPa or less from the viewpoint of suppressing wear of the electrophotographic photoreceptor. preferable. The storage elastic modulus G is preferably 1.0 MPa or more, more preferably 1.5 MPa or more, more preferably 2.0 MPa, from the viewpoint of forming a uniform minute gap between the contact portion between the photoreceptor and the charging roll. It is more preferable that it is above. The storage elastic modulus G is preferably 1.0 MPa or more and 5.0 MPa or less, more preferably 1.5 MPa or more and 4.0 MPa or less, and even more preferably 2.0 MPa or more and 3.0 MPa or less.

交流インピーダンス法で帯電部材を測定して得られるCole-Coleプロットにおける2.5kHzを含む容量性半円の抵抗成分Raは、6.3×10Ω以下であり、さらに電子写真感光体の摩耗を抑制する観点から、5.0×10Ω以下であることが好ましく、4.0×10Ω以下であることがより好ましい。抵抗成分Raは、帯電ロールと感光体との接触部で電流が流れ帯電性が低下することを抑制する観点から、1.0×10Ω以上であることが好ましく、1.5×10Ω以上であることがより好ましく、2.0×10Ω以上であることがさらに好ましい。 The resistance component Ra of the capacitive semicircle containing 2.5 kHz in the Cole-Cole plot obtained by measuring the charging member by the AC impedance method is 6.3×10 4 Ω or less. is preferably 5.0×10 4 Ω or less, and more preferably 4.0×10 4 Ω or less. The resistance component Ra is preferably 1.0×10 4 Ω or more, more preferably 1.5×10 4 Ω, from the viewpoint of suppressing deterioration of chargeability due to current flow at the contact portion between the charging roll and the photoreceptor. Ω or more is more preferable, and 2.0×10 4 Ω or more is even more preferable.

ここで、弾性層の貯蔵弾性率Gは、以下のようにして求められる。
測定対象である帯電部材から弾性層を長さ24mm×幅2mm×厚さ0.5mmで切り出し、動的粘弾性測定機RHEOVIBRON(オリエンテック社製)を用いて、温度24℃、チャック間距離20mm、荷重10gf、振幅80μm、周波数0.1Hzから100Hzまで自動掃引の条件で、100Hzにおける貯蔵弾性率を測定する。
Here, the storage elastic modulus G of the elastic layer is obtained as follows.
An elastic layer of 24 mm in length, 2 mm in width, and 0.5 mm in thickness was cut out from the charging member to be measured, and measured with a dynamic viscoelasticity measuring machine RHEOVIBRON (manufactured by Orientec) at a temperature of 24° C. and a distance between chucks of 20 mm. , a load of 10 gf, an amplitude of 80 μm, and an automatic sweep from a frequency of 0.1 Hz to 100 Hz.

抵抗成分Raは、以下のようにして求められる。
交流インピーダンス法による測定においては、電源及び電流計としてSI 1260 inpedance/gain phase analyzer(東陽テクニカ社製)、電流アンプとして1296 dielectric interface(東陽テクニカ社製)を用いる。
インピーダンス測定対象である帯電部材の導電性基材を陰極、帯電部材の外周面に幅1.5cmのアルミプレートを一周巻き付けたものを陽極として、1Vp-pの交流電圧を周波数1MHzから0.1Hzまでの範囲で高周波側から印加し、測定対象である帯電部材の交流インピーダンスを測定する。この測定より得られたCole-Coleプロットのグラフのうち、2.5kHzを含む容量性半円をRC並列の等価回路にフィッティングすることで、抵抗成分Ra(単位:Ω)及び静電容量成分Ca(単位:F)を求める。
The resistance component Ra is obtained as follows.
In the measurement by the AC impedance method, SI 1260 impedance/gain phase analyzer (manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.) is used as a power source and ammeter, and 1296 dielectric interface (manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.) is used as a current amplifier.
An AC voltage of 1 Vp-p with a frequency of 1 MHz to 0.1 Hz was applied to the conductive base material of the charging member to be measured for impedance as a cathode, and an aluminum plate having a width of 1.5 cm wrapped around the outer peripheral surface of the charging member as an anode. to measure the AC impedance of the charging member to be measured. Of the Cole-Cole plot graph obtained from this measurement, by fitting a capacitive semicircle containing 2.5 kHz to an RC parallel equivalent circuit, the resistance component Ra (unit: Ω) and the capacitance component Ca (Unit: F).

なお、抵抗成分Ra及び貯蔵弾性率Gを上記範囲に制御する方法としては、例えば、弾性層に含まれる成分の配合割合を調整することで制御する方法、弾性層の製造条件(例えば架橋条件等)を変えることで制御する方法等が挙げられる。
具体的には、例えば弾性層が炭酸カルシウム等の無機充填剤を含有する場合、無機充填剤の含有量を調整することで、抵抗成分Ra及び貯蔵弾性率Gを制御してもよい。無機充填剤の含有量を下げることで、抵抗成分Raの値が下がり、かつ、貯蔵弾性率Gの値も下がる傾向にある。
また、例えば弾性層がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量を調整することで、抵抗成分Ra及び貯蔵弾性率Gを制御してもよい。カーボンブラックの含有量を下げることで、抵抗成分Raの値が下がり、かつ、貯蔵弾性率Gの値も下がる傾向にある。
また、例えば弾性層がエピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴムを含有する場合、上記共重合ゴムの重合比を調整することで、抵抗成分Raを制御してもよい。上記共重合ゴムにおけるアルキレンオキシド成分の重合比を上げることで、抵抗成分Raの値が下がる傾向にある。
また、例えば架橋反応を経て弾性層を得る場合、架橋剤量を減らす、架橋時の加熱温度を下げる、架橋時の加熱時間を短くする等により、抵抗成分Raを制御してもよい。
Methods for controlling the resistance component Ra and the storage elastic modulus G within the above ranges include, for example, a method of controlling by adjusting the blending ratio of the components contained in the elastic layer, and manufacturing conditions of the elastic layer (e.g., cross-linking conditions, etc.). ), and the like.
Specifically, for example, when the elastic layer contains an inorganic filler such as calcium carbonate, the resistance component Ra and the storage elastic modulus G may be controlled by adjusting the content of the inorganic filler. By decreasing the content of the inorganic filler, the value of the resistance component Ra tends to decrease, and the value of the storage elastic modulus G also tends to decrease.
Further, for example, when the elastic layer contains carbon black, the resistance component Ra and the storage elastic modulus G may be controlled by adjusting the carbon black content. By decreasing the content of carbon black, the value of the resistance component Ra tends to decrease, and the value of the storage elastic modulus G also tends to decrease.
Further, for example, when the elastic layer contains an epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber, the resistance component Ra may be controlled by adjusting the polymerization ratio of the copolymer rubber. By increasing the polymerization ratio of the alkylene oxide component in the copolymer rubber, the value of the resistance component Ra tends to decrease.
For example, when an elastic layer is obtained through a cross-linking reaction, the resistance component Ra may be controlled by reducing the amount of a cross-linking agent, lowering the heating temperature during cross-linking, shortening the heating time during cross-linking, or the like.

以下、帯電部材の詳細について説明する。 Details of the charging member will be described below.

帯電部材は、導電性基材と、前記導電性基材上に形成された弾性層と、前記弾性層上に設けられた表面層と、を有していれば、その層構成は特に限定されず、さらにその他の層を有してもよい。その他の層としては、例えば、導電性基材と弾性層との間に設けられる1層以上の接着層、弾性層と表面層との間に設けられる1層以上の中間層等が挙げられる
本実施形態に係る帯電部材の形状としては、特に限定されるものではないが、ロール状帯電部材、すなわち、いわゆる帯電ロールの形態をとるものが好ましい。
帯電部材の各構成について主に説明する。
As long as the charging member has a conductive base material, an elastic layer formed on the conductive base material, and a surface layer provided on the elastic layer, the layer structure is not particularly limited. It may also have other layers. Other layers include, for example, one or more adhesive layers provided between the conductive substrate and the elastic layer, and one or more intermediate layers provided between the elastic layer and the surface layer. The shape of the charging member according to the embodiment is not particularly limited, but a roll-shaped charging member, that is, a so-called charging roll is preferable.
Each configuration of the charging member will be mainly described.

(導電性基材)
導電性基材は、帯電部材の電極及び支持体として機能する。
導電性基材としては、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金;クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄;導電性の樹脂などの導電性の材質で構成されたものが用いられる。本実施形態における導電性基材は、帯電ロールの電極及び支持部材として機能するものであり、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。本実施形態においては、前記導電性基材は、導電性の棒状部材であり、前記導電性基材としては、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。前記導電性基材は、中空状の部材(筒状部材)であってもよく、非中空状の部材であってもよい。
(Conductive substrate)
The conductive substrate functions as an electrode and support for the charging member.
Examples of conductive substrates include metals or alloys such as aluminum, copper alloys, and stainless steel; iron plated with chromium, nickel, etc.; and substrates made of conductive materials such as conductive resins. Used. The conductive substrate in the present embodiment functions as an electrode and a support member of the charging roll, and is made of metals such as iron (free-cutting steel, etc.), copper, brass, stainless steel, aluminum, nickel, and the like. is mentioned. In the present embodiment, the conductive base material is a conductive rod-shaped member, and the conductive base material may be a member (for example, a resin or a ceramic member) whose outer peripheral surface is plated, or a conductive agent. A dispersed member (for example, a resin or a ceramic member) may also be used. The conductive substrate may be a hollow member (cylindrical member) or a non-hollow member.

(弾性層)
弾性層としては、例えば、弾性材料と、導電剤と、を含む導電性の層が挙げられる。弾性層は、必要に応じて、無機充填剤、その他添加剤を含んでもよい。
(elastic layer)
The elastic layer includes, for example, a conductive layer containing an elastic material and a conductive agent. The elastic layer may contain inorganic fillers and other additives as needed.

弾性層は、単層でもよく、複数の層が積層した積層体でもよい。弾性層は、導電性の発泡弾性層でもよく、導電性の非発泡弾性層でもよく、導電性の発泡弾性層と導電性の非発泡弾性層とが積層されていてもよい。 The elastic layer may be a single layer or a laminated body in which a plurality of layers are laminated. The elastic layer may be a conductive foamed elastic layer, a conductive non-foamed elastic layer, or a laminate of a conductive foamed elastic layer and a conductive non-foamed elastic layer.

-弾性材料-
弾性材料としては、例えば、エピクロロヒドリン系ゴム、ポリウレタン、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン-プロピレンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリイソプレン、水素化ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、及びこれらを混合した弾性材料が挙げられる。これらの弾性材料の中でも、エピクロロヒドリン系ゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム、及びこれらを混合した弾性材料が好ましい。
-Elastic material-
Examples of elastic materials include epichlorohydrin rubber, polyurethane, nitrile rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, styrene-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, chlorine Examples include polyisoprene, hydrogenated polybutadiene, butyl rubber, silicone rubber, fluororubber, natural rubber, and elastic materials obtained by mixing these. Among these elastic materials, epichlorohydrin rubbers, acrylonitrile-butadiene rubbers, styrene-butadiene rubbers, chloroprene rubbers, polyurethanes, silicone rubbers, nitrile rubbers, ethylene-propylene-diene rubbers, and elastic materials in which these are mixed are preferable. .

弾性層は、これらの弾性材料の中でも、抵抗均一性の観点から、エピクロロヒドリン系ゴムを少なくとも含有することが好ましい。
エピクロロヒドリン系ゴムは、少なくともエピクロロヒドリンに由来する構成単位(以下「エピクロロヒドリン成分」ともいう)を含む重合体ゴムである。エピクロロヒドリン系ゴムとしては、エピクロロヒドリンの単独重合体及び多元共重合体(二元共重合体、三元共重合体等)が挙げられる。多元共重合体としては、例えば、エピクロロヒドリン-アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド(エチレンオキシド、プロピレンオキシド、又はその双方)共重合ゴム等が挙げられる。
Among these elastic materials, the elastic layer preferably contains at least epichlorohydrin rubber from the viewpoint of resistance uniformity.
The epichlorohydrin-based rubber is a polymer rubber containing at least structural units derived from epichlorohydrin (hereinafter also referred to as "epichlorohydrin component"). Epichlorohydrin-based rubbers include epichlorohydrin homopolymers and multi-copolymers (binary copolymers, terpolymers, etc.). Examples of multicomponent copolymers include epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer rubber, epichlorohydrin-alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, or both) copolymer rubber, and the like.

弾性層は、エピクロロヒドリン成分を含む多元共重合体を含有することが好ましく、抵抗成分Raを制御しやすくする観点から、エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴムを含有することがより好ましい。
なお、エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴムは、エピクロロヒドリン成分とアルキレンオキシドに由来する構成単位(以下「アルキレンオキシド成分」ともいう)とを含んでいればよく、さらにその他の重合成分に由来する構成単位を含んだものであってもよい。その他の重合成分としては、例えば、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴムは、エピクロロヒドリン成分とアルキレンオキシド成分とからなるエピクロロヒドリン-アルキレンオキシドゴムであってもよく、エピクロロヒドリン成分とアルキレンオキシド成分とアリルグリシジルエーテルに由来する構成単位とを含むエピクロロヒドリン-アルキレンオキシド-アリルグリシジルエーテルゴムであってもよい。
The elastic layer preferably contains a multi-component copolymer containing an epichlorohydrin component, and more preferably contains an epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber from the viewpoint of facilitating control of the resistance component Ra. .
The epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber may contain an epichlorohydrin component and a structural unit derived from an alkylene oxide (hereinafter also referred to as an "alkylene oxide component"), and other polymerization components. It may contain a structural unit derived from. Other polymerizable components include, for example, allyl glycidyl ether. The epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber may be an epichlorohydrin-alkylene oxide rubber consisting of an epichlorohydrin component and an alkylene oxide component, wherein the epichlorohydrin component, the alkylene oxide component and allyl glycidyl It may be an epichlorohydrin-alkylene oxide-allyl glycidyl ether rubber containing structural units derived from ether.

弾性層がエピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴムを含有する場合、エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴム全体に対する、アルキレンオキシド成分の含有量は、45質量%以上であることが好ましく、50質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、55質量%以上65質量%以下であることがさらに好ましい。前記アルキレンオキシド成分の含有量が上記範囲であることにより、上記範囲よりも少ない場合に比べて、抵抗成分Raを低い値に制御しやすくなる。また、前記アルキレンオキシド成分の含有量が上記範囲であることにより、上記範囲よりも多い場合に比べて、抵抗成分Raを低い値に制御しやすく、環境(温湿度)による抵抗変動が小さいという利点がある。 When the elastic layer contains epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber, the content of the alkylene oxide component with respect to the entire epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber is preferably 45% by mass or more, and 50% by mass. It is more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 55% by mass or more and 65% by mass or less. When the content of the alkylene oxide component is within the above range, it becomes easier to control the resistance component Ra to a lower value than when the content is less than the above range. In addition, when the content of the alkylene oxide component is within the above range, it is easier to control the resistance component Ra to a lower value than when it is more than the above range, and the resistance fluctuation due to the environment (temperature and humidity) is small. There is

なお、弾性層に含有される弾性材料全体に対するエピクロロヒドリン系ゴムの割合は、抵抗均一性の観点から、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましい。 The ratio of the epichlorohydrin-based rubber to the entire elastic material contained in the elastic layer is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, from the viewpoint of resistance uniformity. More preferably, it is 95% by mass or more.

-導電剤-
導電剤としては、電子導電剤とイオン導電剤とが挙げられる。
電子導電剤としては、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、カラー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金属酸化物;絶縁物質の表面を導電化処理した物質;などの粉末が挙げられる。
イオン導電剤としては、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、ベンジルトリアルキルアンモニウム等の過塩素酸塩又は塩素酸塩;リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の過塩素酸塩又は塩素酸塩;などが挙げられる。
導電剤は、1種を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。
-Conductive agent-
Examples of conductive agents include electronic conductive agents and ionic conductive agents.
Examples of electronic conductive agents include carbon black such as furnace black, thermal black, channel black, ketjen black, acetylene black, and color black; pyrolytic carbon; graphite; metals or alloys such as aluminum, copper, nickel, and stainless steel; Metal oxides such as tin, indium oxide, titanium oxide, tin oxide-antimony oxide solid solution, and tin oxide-indium oxide solid solution; substances obtained by treating the surface of an insulating material to make it conductive; powders of the like.
Ionic conductive agents include perchlorates or chlorates such as tetraethylammonium, lauryltrimethylammonium, and benzyltrialkylammonium; perchlorates or chlorates of alkali metals or alkaline earth metals such as lithium and magnesium; etc.
Conductive agents may be used singly or in combination of two or more.

弾性層は、これらの導電剤の中でも、成形性の観点から、カーボンブラックを少なくとも含有することが好ましく、抵抗成分Ra及び貯蔵弾性率Gを制御しつつ環境(温湿度)による抵抗変動を抑制する観点から、カーボンブラックとイオン導電剤とを含有することが好ましい。 Among these conductive agents, the elastic layer preferably contains at least carbon black from the viewpoint of moldability, and suppresses resistance fluctuations due to the environment (temperature and humidity) while controlling the resistance component Ra and the storage elastic modulus G. From a viewpoint, it is preferable to contain carbon black and an ion conducting agent.

カーボンブラックの算術平均粒径は、抵抗制御性及び混練性の観点から、1nm以上200nm以下であることが好ましく、10nm以上200nm以下であることがより好ましく、10nm以上100nm以下であることがさらに好ましく、30nm以上70nm以下であることが特に好ましい。
上記カーボンブラックの算術平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、ベックマン・コールター社製、LS13 320)を用いて粒度分布を測定することで得られる数平均粒径である。得られた粒度分布において、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、各ピークの小粒径側から個数について累積分布を引き、各ピークの全粒子に対して累積50%となる粒径を、対応する粒子の算術平均粒径とする。
なお、カーボンブラックの算術平均粒径は、弾性層を切り出した試料を用い、電子顕微鏡により観察し、導電剤の100個の直径(最大径)を測定し、それを平均することにより算出してもよい。また、算術平均粒径は、例えば、シスメックス社製ゼータサイザーナノZSを用いて測定してもよい。
The arithmetic mean particle size of carbon black is preferably 1 nm or more and 200 nm or less, more preferably 10 nm or more and 200 nm or less, and even more preferably 10 nm or more and 100 nm or less, from the viewpoint of resistance controllability and kneadability. , 30 nm or more and 70 nm or less.
The arithmetic mean particle size of carbon black is the number average particle size obtained by measuring the particle size distribution using a laser diffraction particle size distribution analyzer (for example, LS13 320 manufactured by Beckman Coulter). In the obtained particle size distribution, the cumulative distribution of the number of particles is subtracted from the small particle size side of each peak for the divided particle size range (channel), and the particle size at which the cumulative 50% of all particles in each peak is The arithmetic mean particle diameter of the corresponding particles.
The arithmetic average particle diameter of carbon black is calculated by observing the sample cut out from the elastic layer with an electron microscope, measuring the diameter (maximum diameter) of 100 conductive agents, and averaging the diameters. good too. Also, the arithmetic mean particle size may be measured using, for example, Zetasizer Nano ZS manufactured by Sysmex Corporation.

弾性層がカーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、抵抗成分Ra及び貯蔵弾性率Gを前記範囲に制御する観点から、弾性材料100質量部に対し10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、3質量部以下であることがさらに好ましい。また、カーボンブラックの含有量は、成形性の観点から、弾性材料100質量部に対し1質量部以上であることが好ましい。
カーボンブラックの含有量は、弾性材料100質量部に対し、10質量部以下であることが好ましく、1質量部以上5質量部以下であることがより好ましく、1質量部以上3質量部以下であることがさらに好ましい。
When the elastic layer contains carbon black, the content of carbon black is preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastic material from the viewpoint of controlling the resistance component Ra and the storage elastic modulus G within the above ranges. , 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less. From the standpoint of moldability, the content of carbon black is preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the elastic material.
The content of carbon black is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or more and 5 parts by mass or less, and 1 part by mass or more and 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastic material. is more preferred.

弾性層に含有されるイオン導電剤としては、環境によらず長期にわたる画質維持性の観点から、第四級アンモニウム塩化合物、過塩素酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩、及び、塩素酸のアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物であることが好ましく、第四級アンモニウム塩化合物であることがより好ましい。 From the viewpoint of maintaining image quality over a long period of time regardless of the environment, the ion conductive agent contained in the elastic layer includes quaternary ammonium salt compounds, alkali metal or alkaline earth metal salts of perchloric acid, and chloric acid. It is preferably at least one compound selected from the group consisting of alkali metal or alkaline earth metal salts, more preferably a quaternary ammonium salt compound.

弾性層がイオン導電剤を含有する場合、イオン導電剤の含有量は、抵抗制御性およびブリード抑制の観点から、弾性材料100質量部に対し0.1質量部以上5質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上3質量部以下であることがより好ましく、1質量部以上2質量部以下であることがさらに好ましい。
弾性層がカーボンブラック及びイオン導電剤を含有する場合、カーボンブラックの含有量は、イオン導電剤の含有量の0.1倍以上10倍以下であることが好ましく、0.3倍以上5倍以下であることがより好ましく、0.5倍以上2倍以下であることがさらに好ましい。
When the elastic layer contains an ion-conducting agent, the content of the ion-conducting agent is preferably 0.1 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the elastic material from the viewpoint of resistance controllability and bleeding suppression. It is preferably 0.5 parts by mass or more and 3 parts by mass or less, and further preferably 1 part by mass or more and 2 parts by mass or less.
When the elastic layer contains carbon black and an ion conductive agent, the content of carbon black is preferably 0.1 to 10 times, and 0.3 to 5 times the content of the ion conductive agent. is more preferably 0.5 times or more and 2 times or less.

-無機充填剤-
弾性層は、必要に応じて、無機充填剤を含有してもよい。弾性層が無機充填剤を含有することで、成形性が向上するという利点がある。
無機充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、粘土鉱物等が挙げられ、それらの中でも成形性および混練性の観点から炭酸カルシウムが好ましい。
無機充填剤の含有量は、抵抗成分Ra及び貯蔵弾性率Gを前記範囲に制御する観点からは、弾性材料100質量部に対し40質量部以下であることが好ましく、35質量部以下であることがより好ましく、30質量部以下であることがさらに好ましい。なお、成形性の観点からは、無機充填剤の含有量は、弾性材料100質量部に対し5質量部以上であることが好ましく、10質量部以上であることがより好ましく、15質量部以上であることがさらに好ましい。
無機充填剤の含有量は、弾性材料100質量部に対し、5質量部以上40質量部以下であることが好ましく、10質量部以上35質量部以下であることがより好ましく、15質量部以上30質量部以下であることがさらに好ましい。
-Inorganic filler-
The elastic layer may contain an inorganic filler as needed. By containing an inorganic filler in the elastic layer, there is an advantage that moldability is improved.
Examples of inorganic fillers include calcium carbonate, silica, clay minerals, etc. Among them, calcium carbonate is preferable from the viewpoint of moldability and kneadability.
The content of the inorganic filler is preferably 40 parts by mass or less, and preferably 35 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the elastic material, from the viewpoint of controlling the resistance component Ra and the storage elastic modulus G within the above ranges. is more preferable, and 30 parts by mass or less is even more preferable. From the viewpoint of moldability, the content of the inorganic filler is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the elastic material. It is even more preferable to have
The content of the inorganic filler is preferably 5 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 35 parts by mass or less, and 15 parts by mass or more and 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the elastic material. It is more preferably not more than parts by mass.

-その他添加剤-
弾性層は、必要に応じて、その他添加剤を含有してもよい。
弾性層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、加硫促進助剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤等が挙げられる。
-Other Additives-
The elastic layer may contain other additives as needed.
Other additives blended in the elastic layer include, for example, softeners, plasticizers, curing agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerator aids, antioxidants, surfactants, coupling agents, and the like. is mentioned.

-弾性層の特性-
弾性層の厚さは、1mm以上10mm以下が好ましく、2mm以上5mm以下がより好ましい。
弾性層の体積抵抗率は、1×10Ωcm以上1×1014Ωcm以下が好ましい。
なお、弾性層の体積抵抗率は、次に示す方法により測定された値である。
弾性層からシート状の測定試料を採取し、その測定試料に対し、JIS K 6911(1995)に従って、測定治具(R12702A/Bレジスティビティ・チェンバ:アドバンテスト社製)と高抵抗測定器(R8340Aデジタル高抵抗/微小電流計:アドバンテスト社製)とを用い、電場(印加電圧/組成物シート厚)が1000V/cmになるよう調節した電圧を30秒印加した後、その流れる電流値より、下記式を用いて算出する。
体積抵抗率(Ωcm)=(19.63×印加電圧(V))/(電流値(A)×測定試料厚(cm))
-Characteristics of elastic layer-
The thickness of the elastic layer is preferably 1 mm or more and 10 mm or less, more preferably 2 mm or more and 5 mm or less.
The volume resistivity of the elastic layer is preferably 1×10 3 Ωcm or more and 1×10 14 Ωcm or less.
The volume resistivity of the elastic layer is a value measured by the following method.
A sheet-like measurement sample is taken from the elastic layer, and the measurement sample is measured according to JIS K 6911 (1995) with a measuring jig (R12702A/B resistivity chamber: manufactured by Advantest) and a high resistance measuring instrument (R8340A digital Using a high resistance/micro current meter: Advantest Co., Ltd.), after applying a voltage adjusted so that the electric field (applied voltage/composition sheet thickness) is 1000 V / cm for 30 seconds, from the current value, the following formula Calculated using
Volume resistivity (Ωcm) = (19.63 × applied voltage (V)) / (current value (A) × measurement sample thickness (cm))

-弾性層の形成-
弾性層を導電性基材上に形成する方法としては、例えば、弾性材料、導電剤、並びに必要に応じて用いられる無機充填剤及びその他添加剤を混合した弾性層形成用組成物と、円筒状の導電性基材と、を共に押出成形機から押出して、導電性基材の外周面上に弾性層形成用組成物の層を形成し、次いで、弾性層形成用組成物の層を加熱して架橋反応させ弾性層とする方法;無端ベルト状の導電性基材の外周面に、弾性材料、導電剤、並びに必要に応じて用いられる無機充填剤及びその他添加剤を混合した弾性層形成用組成物を押出成形機から押出して、導電性基材の外周面上に弾性層形成用組成物の層を形成し、次いで、弾性層形成用組成物の層を加熱して架橋反応させ弾性層とする方法;などが挙げられる。導電性基材は、その外周面に接着層を有していてもよい。
-Formation of elastic layer-
As a method for forming the elastic layer on the conductive substrate, for example, an elastic layer-forming composition obtained by mixing an elastic material, a conductive agent, and optionally an inorganic filler and other additives, and a cylindrical are extruded together from an extruder to form a layer of the elastic layer-forming composition on the outer peripheral surface of the conductive substrate, and then the layer of the elastic layer-forming composition is heated. A method for forming an elastic layer by cross-linking with an endless belt-shaped conductive base material; for forming an elastic layer by mixing an elastic material, a conductive agent, and optionally an inorganic filler and other additives on the outer peripheral surface of an endless belt-shaped conductive base material. The composition is extruded from an extruder to form a layer of the elastic layer-forming composition on the outer peripheral surface of the conductive substrate, and then the layer of the elastic layer-forming composition is heated to undergo a cross-linking reaction to form an elastic layer. and the like; The conductive substrate may have an adhesive layer on its outer peripheral surface.

なお、弾性層の形成において架橋反応を行う場合、弾性材料、導電剤、並びに必要に応じて用いられる無機充填剤及びその他添加剤の他に、さらに架橋剤、架橋促進剤、加硫促進助剤等を用いてもよい。
一般的に、架橋剤による架橋の種類として、硫黄架橋、過酸化物架橋、キノイド架橋、フェノール樹脂架橋、アミン架橋、金属酸化物架橋等が挙げられるが、二重結合を持った材料との架橋のし易さ、架橋ゴムの柔軟性の観点から、硫黄による架橋が好ましい。
架橋促進剤には、チアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系、チオウレア系、ジチオカルバミン酸塩系、グアニジン系、アルデヒド-アンモニア系、及びこれらの混合物等が挙げられる。
架橋促進助剤としては、酸化亜鉛等の配合が挙げられる。
また、弾性層の形成において架橋反応を行う場合、抵抗成分Raを前記範囲に制御する観点から、架橋剤量を減らす、架橋時の加熱温度を下げる、架橋時の加熱時間を短くする等の架橋条件の調整を行ってもよい。
When a cross-linking reaction is performed in forming the elastic layer, in addition to the elastic material, the conductive agent, and the inorganic filler and other additives used as necessary, a cross-linking agent, a cross-linking accelerator, and a vulcanization accelerator aid may also be used. etc. may be used.
In general, types of cross-linking using a cross-linking agent include sulfur cross-linking, peroxide cross-linking, quinoid cross-linking, phenol resin cross-linking, amine cross-linking, and metal oxide cross-linking. Cross-linking with sulfur is preferred from the viewpoints of ease of application and flexibility of the cross-linked rubber.
Cross-linking accelerators include thiazole-based, thiuram-based, sulfenamide-based, thiourea-based, dithiocarbamate-based, guanidine-based, aldehyde-ammonia-based, and mixtures thereof.
As a cross-linking accelerator auxiliary agent, zinc oxide or the like may be added.
In the case of performing a cross-linking reaction in forming the elastic layer, from the viewpoint of controlling the resistance component Ra within the above range, cross-linking can be achieved by reducing the amount of the cross-linking agent, lowering the heating temperature during cross-linking, or shortening the heat time during cross-linking. Conditions may be adjusted.

(表面層)
表面層としては、例えば、結着樹脂を含有する層が挙げられる。表面層は、必要に応じて、表面層の抵抗率を制御する導電性粒子、外周面の凹凸を制御する凹凸形成用粒子、その他の添加剤を含有してもよい。
(Surface layer)
Examples of the surface layer include a layer containing a binder resin. The surface layer may contain conductive particles for controlling the resistivity of the surface layer, unevenness-forming particles for controlling the unevenness of the outer peripheral surface, and other additives, if necessary.

-結着樹脂-
結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、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、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂。ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン樹脂、4フッ化エチレン樹脂、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(PFA)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等)が挙げられる。また、結着樹脂は、硬化性樹脂を硬化剤若しくは触媒により硬化又は架橋したものも挙げられる。また、結着樹脂は、弾性材料であってもよい。
結着樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を混合又は共重合して用いてもよい。架橋性の樹脂である場合、架橋して用いてもよい。
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共重合体である。なお、共重合ナイロンには、6ナイロン、66ナイロン等の他の重合単位を含んでいてもよい。
- Binder resin -
Examples of binder resins include acrylic resins, fluorine-modified acrylic resins, silicone-modified acrylic resins, cellulose resins, polyamide resins, copolymerized nylon, polyurethane resins, polycarbonate resins, polyester resins, polyimide resins, epoxy resins, silicone resins, polyvinyl Alcohol resin, polyvinyl butyral resin, cellulose resin, polyvinyl acetal resin, ethylenetetrafluoroethylene resin, melamine resin, polyethylene resin, polyvinyl resin, polyarylate resin, polythiophene resin. Polyethylene terephthalate resin (PET), fluorine resin (polyvinylidene fluoride resin, tetrafluoroethylene resin, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), etc. ). Further, the binder resin may be obtained by curing or cross-linking a curable resin with a curing agent or a catalyst. Also, the binder resin may be an elastic material.
The binder resin may be used alone, or two or more of them may be mixed or copolymerized for use. If it is a crosslinkable resin, it may be used after being crosslinked.
Here, the copolymerized nylon is a copolymer containing one or more of 610 nylon, 11 nylon, and 12 nylon as polymer units. The copolymerized nylon may contain other polymerized units such as 6-nylon and 66-nylon.

これらの中でも、耐久性の観点から、結着樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エチレン樹脂、ポリアミド樹脂が好ましく、ポリアミド樹脂がより好ましい。ポリアミド樹脂は、被帯電体(例えば像保持体)との接触による摩擦帯電を起こし難く、トナーや外添剤の付着が抑制され易い。 Among these, from the viewpoint of durability, polyvinylidene fluoride resin, tetrafluoroethylene resin, and polyamide resin are preferred, and polyamide resin is more preferred as the binder resin. Polyamide resins are less prone to triboelectrification due to contact with a member to be charged (for example, an image carrier), and tend to suppress adhesion of toner and external additives.

ポリアミド樹脂としては、ポリアミド樹脂ハンドブック(福本修、(株)日刊工業新聞社)に記載されたポリアミド樹脂が挙げられる。これらの中でも、特に、ポリアミド樹脂としては、表面層の汚染を抑え、帯電ムラ抑制の点から、アルコール可溶性ポリアミドが好ましく、アルコキシメチル化ポリアミド(アルコキシメチル化ナイロン)がより好ましく、メトキシメチル化ポリアミド(メトキシメチル化ナイロン)が更に好ましい。 Polyamide resins include polyamide resins described in Polyamide Resin Handbook (Osamu Fukumoto, Nikkan Kogyo Shimbun Ltd.). Among these, the polyamide resin is preferably an alcohol-soluble polyamide, more preferably an alkoxymethylated polyamide (alkoxymethylated nylon), and a methoxymethylated polyamide ( methoxymethylated nylon) is more preferred.

結着樹脂(高分子材料)の数平均分子量は、1,000以上100,000以下の範囲であることが好ましく、10,000以上50,000以下の範囲であることがより好ましい。 The number average molecular weight of the binder resin (polymer material) is preferably in the range of 1,000 to 100,000, more preferably in the range of 10,000 to 50,000.

-導電性粒子-
表面層に含有される導電性粒子としては、粒径が3μm以下で体積抵抗率が10Ωcm以下である粒子が挙げられ、具体的には、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物、若しくはそれらの合金からなる粒子、又はカーボンブラック等が挙げられる。これらの中でも、導電性粒子は、抵抗制御性の観点からカーボンブラックが好ましい。導電性粒子は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
-Conductive particles-
Examples of the conductive particles contained in the surface layer include particles having a particle size of 3 μm or less and a volume resistivity of 10 9 Ωcm or less. substances, particles made of their alloys, carbon black, and the like. Among these, the conductive particles are preferably carbon black from the viewpoint of resistance controllability. The conductive particles may be used singly or in combination of two or more.

表面層が導電性粒子を含有する場合、導電性粒子の含有量は、結着樹脂100質量部に対し、例えば3質量部以上25質量部以下の範囲が挙げられ、後述する「直流法によって帯電部材を測定することで得られる抵抗値Rd」を制御する観点から、5質量部以上20質量部以下が好ましく、10質量部以上15質量部以下がより好ましい。 When the surface layer contains conductive particles, the content of the conductive particles is, for example, 3 parts by mass or more and 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. From the viewpoint of controlling the resistance value Rd obtained by measuring the member, it is preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 15 parts by mass or less.

-凹凸形成用粒子-
表面層に含まれる凹凸形成用粒子の材質としては、特に制限はなく、無機粒子であっても、有機粒子であってもよい。
表面層に含まれる前記凹凸形成用粒子として、具体的には、シリカ粒子、アルミナ粒子、ジルコン(ZrSiO)粒子等の無機粒子、及び、ポリアミド粒子、フッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等の樹脂粒子が挙げられる。
中でも、表面層に含まれる前記凹凸形成用粒子は、分散性および耐久性の観点で、樹脂粒子であることがより好ましく、ポリアミド粒子であることがさらに好ましい。
前記凹凸形成用粒子は、表面層に、1種単独で含んでいても、2種以上を含んでいてもよい。
- Particles for forming irregularities -
The material of the unevenness-forming particles contained in the surface layer is not particularly limited, and may be inorganic particles or organic particles.
Specific examples of the irregularity-forming particles contained in the surface layer include inorganic particles such as silica particles, alumina particles, and zircon (ZrSiO 4 ) particles, and resin particles such as polyamide particles, fluororesin particles, and silicone resin particles. is mentioned.
Among them, the irregularity-forming particles contained in the surface layer are more preferably resin particles, and more preferably polyamide particles, from the viewpoint of dispersibility and durability.
The unevenness-forming particles may be contained singly or in combination of two or more in the surface layer.

表面層が凹凸形成用粒子を含有する場合、後述する「帯電部材の外周面における十点平均粗さRz」及び「帯電部材の外周面における凹凸の平均間隔Sm」を制御する観点から、凹凸形成用粒子として、体積平均粒径が5μm以上20μm以下である凹凸形成用粒子を、結着樹脂100質量部に対して5質量部以上30質量部以下で含有することが好ましい。また、体積平均粒径が5μm以上10μm以下である凹凸形成用粒子を、結着樹脂100質量部に対して8質量部以上20質量部以下で含有することがより好ましい。 When the surface layer contains unevenness-forming particles, unevenness is formed from the viewpoint of controlling the "ten-point average roughness Rz on the outer peripheral surface of the charging member" and the "average spacing of unevenness on the outer peripheral surface of the charging member Sm", which will be described later. As the particles for unevenness, it is preferable to contain 5 parts by mass or more and 30 parts by mass or less of unevenness-forming particles having a volume average particle diameter of 5 μm or more and 20 μm or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Further, it is more preferable to contain 8 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of unevenness-forming particles having a volume average particle diameter of 5 μm or more and 10 μm or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

凹凸形成用粒子の体積平均粒径の測定方法は、層を切り出した試料を用い、電子顕微鏡により観察し、粒子の100個の直径(最大径)を測定し、それを体積平均することにより算出する。また、平均粒径は、例えば、シスメックス社製ゼータサイザーナノZSを用いて測定してもよい。 The method of measuring the volume average particle diameter of the unevenness-forming particles is to use a sample cut out from a layer, observe it with an electron microscope, measure the diameter (maximum diameter) of 100 particles, and calculate the volume average. do. Also, the average particle size may be measured using, for example, Zetasizer Nano ZS manufactured by Sysmex Corporation.

-その他の添加材-
表面層は、その他の添加剤を含んでいてもよい。その他の添加剤としては、例えば、硬化剤、加硫剤、加硫促進剤、酸化防止剤、分散剤、界面活性剤、カップリング剤等の周知の添加剤が挙げられる。
-Other Additives-
The surface layer may contain other additives. Other additives include well-known additives such as curing agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, antioxidants, dispersants, surfactants and coupling agents.

-表面層の特性-
表面層の厚さは、1μm以上20μm以下であることが好ましく、3μm以上15μm以下であることがより好ましく、5μm以上13μm以下がさらに好ましい。
なお、表面層の厚さが一様ではない場合(例えば、表面層の外周面が凹凸を有する場合等)においては、上記厚さは、凹凸の凹部、つまり凹凸形成粒子を含まない結着樹脂部分の厚さを意味する。
表面層の体積抵抗率は、1×10Ωcm以上1×10Ωcm以下が好ましい。
-Characteristics of the surface layer-
The thickness of the surface layer is preferably 1 μm or more and 20 μm or less, more preferably 3 μm or more and 15 μm or less, and even more preferably 5 μm or more and 13 μm or less.
When the thickness of the surface layer is not uniform (for example, when the outer peripheral surface of the surface layer has unevenness), the above-mentioned thickness is determined by means the thickness of the part.
The volume resistivity of the surface layer is preferably 1×10 5 Ωcm or more and 1×10 8 Ωcm or less.

-表面層の形成-
表面層は、上記成分を溶剤に分散又は溶解させて塗布液を調製し、先立って作製した弾性層上に、この塗布液を付与し乾燥して形成する。塗布液の付与方法としては、例えば、ロール塗布法、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、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、カーテン塗布法等が挙げられる。
塗布液に用いる溶剤としては、特に限定されず一般的なものが使用され、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;テトラヒドロフラン;ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類などの溶剤を使用してよい。
-Formation of surface layer-
The surface layer is formed by dispersing or dissolving the above components in a solvent to prepare a coating liquid, applying this coating liquid on the previously prepared elastic layer, and drying it. Examples of methods for applying the coating liquid include roll coating, blade coating, wire bar coating, spray coating, dip coating, bead coating, air knife coating, and curtain coating.
Solvents used in the coating liquid are not particularly limited and common solvents are used. Examples include alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; tetrahydrofuran; Solvents such as ethers may be used.

なお、表面層が導電性粒子を含有する場合、後述する「直流法によって帯電部材を測定することで得られる抵抗値Rd」を制御する観点から、塗布液の付与方法として浸漬法を用い、塗布直後の風乾時の露点、風速設定等により溶剤揮発速度を変化させることで、導電性粒子の分散状態を調整することが好ましい。 In the case where the surface layer contains conductive particles, an immersion method is used as a method for applying the coating liquid, from the viewpoint of controlling the "resistance value Rd obtained by measuring the charging member by the DC method" described later. It is preferable to adjust the dispersion state of the conductive particles by changing the solvent volatilization speed by setting the dew point, wind speed, etc. at the time of air drying immediately after.

(接着層)
本実施形態に係る帯電部材は、導電性基材と弾性層との間に、接着層を有していてもよい。
弾性層と導電性基材との間に介在する接着層としては、樹脂層が挙げられ、具体的には、ポリオレフィン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ニトリルゴム、塩素ゴム、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂層が挙げられる。接着層は、導電剤(例えば、前述の電子導電剤又はイオン導電剤)を含有していてもよい。
(adhesive layer)
The charging member according to this embodiment may have an adhesive layer between the conductive substrate and the elastic layer.
Examples of the adhesive layer interposed between the elastic layer and the conductive substrate include resin layers, and specific examples include polyolefin, acrylic resin, epoxy resin, polyurethane, nitrile rubber, chlorine rubber, vinyl chloride resin, and acetic acid. Resin layers such as vinyl resins, polyesters, phenol resins, and silicone resins can be used. The adhesive layer may contain a conductive agent (for example, the aforementioned electronic conductive agent or ionic conductive agent).

接着層の厚さは、密着性の観点から、1μm以上100μm以下が好ましく、2μm以上50μm以下がより好ましく、5μm以上20μm以下が特に好ましい。 From the viewpoint of adhesion, the thickness of the adhesive layer is preferably 1 μm or more and 100 μm or less, more preferably 2 μm or more and 50 μm or less, and particularly preferably 5 μm or more and 20 μm or less.

以下、実施例により発明の実施形態を詳細に説明するが、発明の実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。以下の説明において、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。 The embodiments of the invention will be described in detail below with reference to examples, but the embodiments of the invention are not limited to these examples. In the following description, "parts" are based on mass unless otherwise specified.

<帯電部材(以下帯電ロール)の作製>
(帯電ロール1)
-導電性基材の準備-
SUM23L製の基材に5μmの厚さの無電解ニッケルメッキ後、6価クロム酸を施し直径8mmの導電性基材を得た。
<Preparation of charging member (hereinafter referred to as charging roll)>
(Charging roll 1)
-Preparation of conductive substrate-
A substrate made of SUM23L was plated with electroless nickel to a thickness of 5 μm, and then hexavalent chromic acid was applied to obtain a conductive substrate having a diameter of 8 mm.

-接着層の形成-
次いで、下記混合物をボールミルで1時間混合後、刷毛塗りにより前記導電性基材表面に膜厚10μmの接着層を形成した。
・塩素化ポリプロピレン樹脂(無水マレイン酸塩素化ポリプロピレン樹脂、スーパークロン930、日本製紙ケミカル(株)製):100部
・エポキシ樹脂(EP4000、(株)ADEKA製):10部
・導電剤(カーボンブラック、ケッチェンブラックEC、ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製):2.5部
なお、粘度調整には、トルエン又はキシレンを用いた。
-Formation of adhesive layer-
Next, the following mixture was mixed in a ball mill for 1 hour and then brushed to form an adhesive layer having a thickness of 10 μm on the surface of the conductive substrate.
・ Chlorinated polypropylene resin (maleic anhydride chlorinated polypropylene resin, Superchron 930, manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.): 100 parts ・ Epoxy resin (EP4000, manufactured by ADEKA Co., Ltd.): 10 parts ・ Conductive agent (carbon black , Ketjen Black EC, manufactured by Ketjen Black International): 2.5 parts Toluene or xylene was used to adjust the viscosity.

-弾性層の形成-
・エピクロロヒドリン-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(EPION301、株式会社大阪ソーダ製、エチレンオキシド成分の含有量59質量%):100質量部
・カーボンブラック(3030B、三菱ケミカル(株)製、算術平均粒径55nm):1質量部
・炭酸カルシウム(Viscoexcel30、白石カルシウム(株)製):30質量部
・イオン導電剤(BTEAC、ライオン(株)製):1.4質量部
・加硫促進剤(架橋促進剤):ステアリン酸(日油(株)製):1質量部
・加硫剤(架橋剤):硫黄(パルノックR、大内新興化学工業(株)製):1質量部
・加硫促進剤(架橋促進助剤):酸化亜鉛:1.5質量部
上記に示した組成の混合物を、接線式加圧ニーダーを用いて混練してストレーナーを通過させゴム組成物を調製した。得られたゴム組成物をオープンロールで混練りし、準備した導電性基材の表面に、接着層を介して押出し成形機を用いて直径12mmのロールを形成した後、165℃で50分間加熱、ロール状の弾性層を得た。得られた弾性層の厚さは2mm、体積抵抗率は4×10Ωcmであった。
-Formation of elastic layer-
・Epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber (EPION301, manufactured by Osaka Soda Co., Ltd., content of ethylene oxide component 59% by mass): 100 parts by mass ・Carbon black (3030B, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, arithmetic Average particle diameter 55 nm): 1 part by mass Calcium carbonate (Viscoexcel30, manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.): 30 parts by mass Ion conductive agent (BTEAC, manufactured by Lion Corporation): 1.4 parts by mass Vulcanization accelerator (Crosslinking accelerator): stearic acid (manufactured by NOF Corporation): 1 part by mass Vulcanizing agent (crosslinking agent): Sulfur (Palnoc R, manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.): 1 part by mass, vulcanization Sulfurization accelerator (crosslinking acceleration aid): zinc oxide: 1.5 parts by mass The mixture having the above composition was kneaded using a tangential pressure kneader and passed through a strainer to prepare a rubber composition. The obtained rubber composition was kneaded with an open roll, and after forming a roll having a diameter of 12 mm on the surface of the prepared conductive substrate via an adhesive layer using an extruder, the roll was heated at 165° C. for 50 minutes. , to obtain a roll-shaped elastic layer. The resulting elastic layer had a thickness of 2 mm and a volume resistivity of 4×10 6 Ωcm.

-表面層の形成-
・結着樹脂:N-メトキシメチル化ナイロン1(商品名:ファインレジンFR101、(株)鉛市製):100質量部
・導電剤:カーボンブラック(体積平均粒径:43nm、商品名:MONAHRCH1000、キャボット社製):5質量部
・凹凸形成用粒子:ポリアミド粒子(体積平均粒径5μm、商品名:Orgasol2001UDNat1、アルケマ社製):25質量部
上記組成の混合物をメタノールで希釈し、ビーズミルにて下記条件にて分散した。
・ビーズ材質:ガラス
・ビーズ径:1.3mm
・プロペラ回転数:2,000rpm
・分散時間:60分
上記で得られた分散液を前記弾性層の表面に浸漬法で塗布した後、150℃で30分間加熱乾燥し、膜厚10μmの表面層を形成し、帯電ロール1を得た。
-Formation of surface layer-
・Binder resin: N-methoxymethylated nylon 1 (trade name: Fine Resin FR101, manufactured by Namiichi Co., Ltd.): 100 parts by mass ・Conductive agent: carbon black (volume average particle diameter: 43 nm, trade name: MONAHRCH1000, Cabot Corporation): 5 parts by mass Concavo-convex forming particles: Polyamide particles (volume average particle diameter 5 μm, trade name: Orgasol 2001UDNat1, manufactured by Arkema): 25 parts by mass distributed according to the conditions.
・Bead material: Glass ・Bead diameter: 1.3mm
・Propeller speed: 2,000 rpm
・Dispersion time: 60 minutes After the dispersion liquid obtained above was applied to the surface of the elastic layer by a dipping method, it was dried by heating at 150°C for 30 minutes to form a surface layer having a thickness of 10 µm. Obtained.

(帯電ロール2)
弾性層に配合するカーボンブラックの配合量を2質量部とし、弾性層の加熱条件を165℃で60分にした以外は、帯電ロール1と同様にして、帯電ロール2を得た。
(Charging roll 2)
Charging roll 2 was obtained in the same manner as charging roll 1 except that the amount of carbon black mixed in the elastic layer was changed to 2 parts by mass, and the elastic layer was heated at 165° C. for 60 minutes.

(帯電ロール3)
弾性層に配合するカーボンブラックの配合量を3質量部とし、弾性層の加熱条件を165℃で70分にした以外は、帯電ロール1と同様にして、帯電ロール3を得た。
(Charging roll 3)
Charging roll 3 was obtained in the same manner as charging roll 1 except that the amount of carbon black mixed in the elastic layer was changed to 3 parts by mass and the elastic layer was heated at 165° C. for 70 minutes.

(帯電ロール4)
弾性層に配合する炭酸カルシウムの配合量を25質量部とし、弾性層の加硫条件を165℃で40分にした以外は、帯電ロール1と同様にして、帯電ロール4を得た。
(Charging roll 4)
A charging roll 4 was obtained in the same manner as charging roll 1 except that the amount of calcium carbonate compounded in the elastic layer was 25 parts by mass and the vulcanization conditions for the elastic layer were changed to 165° C. for 40 minutes.

(帯電ロール5)
弾性層の形成において、弾性材料として、エピクロロヒドリン―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(EPION301、株式会社大阪ソーダ製)を50質量部と、エピクロロヒドリン―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(CG102、株式会社大阪ソーダ製、エチレンオキシド成分の含有量37質量%)を50質量部と、の混合物を用い、カーボンブラックの配合量を6質量部とし、炭酸カルシウムの配合量を40質量部とし、イオン導電剤の配合量を1.6質量部とし、弾性層の加硫条件を165℃で70分にした以外は、帯電ロール1と同様にして、帯電ロール5を得た。
(Charging roll 5)
In forming the elastic layer, 50 parts by mass of epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer rubber (EPION301, manufactured by Osaka Soda Co., Ltd.) and epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer are used as elastic materials. Using a mixture of 50 parts by mass of rubber (CG102, manufactured by Osaka Soda Co., Ltd., content of ethylene oxide component: 37% by mass), 6 parts by mass of carbon black, and 40 parts by mass of calcium carbonate. A charging roll 5 was obtained in the same manner as charging roll 1 except that the amount of the ion conductive agent was changed to 1.6 parts by mass and the vulcanization conditions of the elastic layer were changed to 165° C. for 70 minutes.

(帯電ロール6)
弾性層に配合する炭酸カルシウムの配合量を20質量部とし、弾性層の加硫条件を165℃で30分にした以外は、帯電ロール1と同様にして、帯電ロール5を得た。
(Charging roll 6)
A charging roll 5 was obtained in the same manner as charging roll 1 except that the amount of calcium carbonate compounded in the elastic layer was changed to 20 parts by mass and the vulcanization conditions for the elastic layer were changed to 165° C. for 30 minutes.

<実施例1~5、比較例1~2>
表1に示す組み合わせで、感光体及び帯電ロールを、富士フイルムビジネスイノベーション(株)製の画像形成装置「DocuCentre―VI C7771」に装着した。
この装置を、各例の画像形成装置とし、下記評価を実施した。ただし、表1に示す下記条件で、下記評価を実施した。
・帯電部材と感光体と間で生じる放電幅(表中、「放電幅」と表記)
・帯電部材と電子写真感光体と間で生じる放電の総放電光量(表中、「総放電光量」と表記)
・放電開始電圧値をV0とし、画像形成時における出力電圧のピーク間電圧値をVppとしたときの、((Vpp-(2×V0))/(2×V0))×100値(表中、「Vppマージン」と表記)
<Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 2>
In the combination shown in Table 1, the photosensitive member and charging roll were mounted in an image forming apparatus "DocuCentre-VI C7771" manufactured by Fuji Film Business Innovation Co., Ltd.
Using this apparatus as the image forming apparatus of each example, the following evaluation was carried out. However, the following evaluation was carried out under the following conditions shown in Table 1.
・Discharge width generated between the charging member and the photoreceptor (referred to as “discharge width” in the table)
・Total amount of discharge light generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member (referred to as "total amount of discharge light" in the table)
・((Vpp−(2×V0))/(2×V0))×100 value (in the table) where the discharge start voltage value is V0 and the peak-to-peak voltage value of the output voltage during image formation is Vpp , written as “Vpp margin”)

<感光体の摩耗率>
各例の画像形成装置により、A4サイズJ紙で1,000枚の通紙走行を行った。なお、帯電ロールに直流電圧と交流電圧とが重畳された重畳電圧を印加して通紙走行を行った。
そして、感光体の初期膜厚(つまり、通紙走行を行う前の膜厚)と、走行後膜厚(つまり、1,000枚の通紙走行を行った後の膜厚)と、を測定し、減少した膜厚(単位はnm/kcycと表記)を算出した。
<Abrasion Rate of Photoreceptor>
Using the image forming apparatus of each example, 1,000 sheets of A4 size J paper were fed and run. A superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage was applied to the charging roll to run the paper.
Then, the initial film thickness of the photoreceptor (that is, the film thickness before running the paper) and the film thickness after running (that is, the film thickness after running 1,000 sheets of paper) were measured. and the reduced film thickness (unit: nm/kcyc) was calculated.

<白点の画質欠陥評価>
温度10℃、湿度15RH%の環境下で、各例の画像形成装置により、A4紙に、濃度50%の黒ハーフトーン画像を1枚出力した。そして、出力した画像を観察し、下記評価基準で評価した。
G0 : 白点が見られない。
G1 : 直径0.15mm以上の白点が1個以上10個以下見られる。
G2:直径0.15mm以上の白点が11個以上30個以下見られる。
G3:直径0.15mm以上の白点が31個以上見られる。
<Image quality defect evaluation of white spots>
Under an environment of 10° C. temperature and 15 RH% humidity, the image forming apparatus of each example printed out one black halftone image with a density of 50% on A4 paper. Then, the output image was observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
G0: No white spots are observed.
G1: 1 or more and 10 or less white spots with a diameter of 0.15 mm or more are observed.
G2: 11 to 30 white spots with a diameter of 0.15 mm or more are observed.
G3: 31 or more white spots with a diameter of 0.15 mm or more are observed.

Figure 2023029104000002
Figure 2023029104000002

上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、感光体の摩耗と共に、白点発生も抑制されることがわかる。 From the above results, it can be seen that in the present example, as compared with the comparative example, the occurrence of white spots is suppressed as well as the abrasion of the photoreceptor.

200,210,220 画像形成装置、206 露光装置、207 電子写真感光体(感光体)、208 帯電部材、209 電源、211 現像装置、212 転写装置、212a 1次転写部材、212b 2次転写部材、213 クリーニング装置、214 除電装置、215 定着装置、218 帯電部材清掃部材、500 記録媒体 200, 210, 220 image forming apparatus, 206 exposure device, 207 electrophotographic photoreceptor (photoreceptor), 208 charging member, 209 power supply, 211 developing device, 212 transfer device, 212a primary transfer member, 212b secondary transfer member, 213 cleaning device, 214 static elimination device, 215 fixing device, 218 charging member cleaning member, 500 recording medium

300 プロセスカートリッジ、301 ハウジング、302 取り付けレール、303 露光のための開口部、304 除電露光のための開口部 300 process cartridge, 301 housing, 302 mounting rail, 303 opening for exposure, 304 opening for static elimination exposure

Claims (12)

電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面に接触して帯電する帯電部材を有する帯電装置と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
を備え、
前記帯電部材と前記電子写真感光体と間で生じる放電幅が0.5mm以上0.6mm以下である画像形成装置。
an electrophotographic photoreceptor;
a charging device having a charging member that contacts and charges the surface of the electrophotographic photosensitive member;
an electrostatic latent image forming device for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrophotographic photosensitive member;
a developing device that develops the electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member with a developer containing toner to form a toner image;
a transfer device for transferring the toner image onto a surface of a recording medium;
with
An image forming apparatus, wherein a discharge width generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member is 0.5 mm or more and 0.6 mm or less.
前記放電幅が0.5mm以上0.55mm以下である請求項1に記載の画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said discharge width is 0.5 mm or more and 0.55 mm or less. 前記帯電部材と前記電子写真感光体と間で生じる放電の総放電光量が、25mV以上30mV以下である請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a total amount of discharge light generated between the charging member and the electrophotographic photosensitive member is 25 mV or more and 30 mV or less. 前記総放電光量が、28mV以上30mV以下である請求項3に記載の画像形成装置。 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the total amount of discharge light is 28 mV or more and 30 mV or less. 前記帯電装置は、直流電圧と交流電圧とが重畳された重畳電圧を前記帯電部材に印加する印加部を有し、
放電開始電圧値をV0とし、画像形成時における出力電圧のピーク間電圧値をVppとしたとき、前記印加部により、((Vpp-(2×V0))/(2×V0))×100≧30を満たすように前記重畳電圧を前記帯電部材に印加する請求項1~請求項4いずれか1項に記載の画像形成装置。
The charging device has an applying unit that applies a superimposed voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage to the charging member,
Assuming that the discharge start voltage value is V0 and the peak-to-peak voltage value of the output voltage during image formation is Vpp, ((Vpp−(2×V0))/(2×V0))×100≧ 5. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the superimposed voltage is applied to the charging member so as to satisfy 30.
前記帯電部材は、導電性基材と、前記導電性基材上に設けられ、100Hzにおける貯蔵弾性率Gが5.0MPa以下である弾性層と、前記弾性層上に設けられた表面層と、を有し、交流インピーダンス法によって1MHzから0.1Hzまでの範囲で前記帯電部材を測定することで得られるCole-Coleプロットにおいて、2.5kHzを含む容量性半円の抵抗成分Raが6.3×10Ω以下である請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The charging member includes a conductive substrate, an elastic layer provided on the conductive substrate and having a storage elastic modulus G of 5.0 MPa or less at 100 Hz, and a surface layer provided on the elastic layer; and in the Cole-Cole plot obtained by measuring the charging member in the range from 1 MHz to 0.1 Hz by the AC impedance method, the resistance component Ra of the capacitive semicircle containing 2.5 kHz is 6.3 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the resistance is ×10 4 Ω or less. 前記帯電部材の弾性層の、100Hzにおける貯蔵弾性率Gが3.0MPa以下である請求項6に記載の画像形成装置。 7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the elastic layer of the charging member has a storage elastic modulus G of 3.0 MPa or less at 100 Hz. 前記弾性層は、エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴムを含む弾性材料と、カーボンブラックと、無機充填剤と、を含有する請求項6又は請求項7に記載の画像形成装置。 8. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the elastic layer contains an elastic material containing epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber, carbon black, and an inorganic filler. 前記カーボンブラックの含有量は、前記弾性材料100質量部に対し3質量部以下である、請求項8に記載の画像形成装置。 9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the content of said carbon black is 3 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of said elastic material. 前記無機充填剤の含有量は、前記弾性材料100質量部に対し30質量部以下である、請求項8又は請求項9に記載の画像形成装置。 10. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the content of said inorganic filler is 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of said elastic material. 前記エピクロロヒドリン-アルキレンオキシド共重合ゴム全体に対する、アルキレンオキシドに由来する構成単位の含有量は、55質量%以上である、請求項8~請求項10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image formation according to any one of claims 8 to 10, wherein the content of structural units derived from alkylene oxide is 55% by mass or more with respect to the epichlorohydrin-alkylene oxide copolymer rubber as a whole. Device. 電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面に接触して帯電する帯電部材であって、前記電子写真感光体と間で生じる放電幅が0.5mm以上0.6mm以下である帯電部材を有する帯電装置と、
を備え、画像形成装置に、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
an electrophotographic photoreceptor;
a charging device having a charging member that contacts and charges the surface of the electrophotographic photosensitive member, the charging member having a width of discharge between the electrophotographic photosensitive member and the electrophotographic photosensitive member of 0.5 mm or more and 0.6 mm or less;
and a process cartridge detachable from the image forming apparatus.
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