JP3308706B2 - Charging member for electrophotography - Google Patents

Charging member for electrophotography

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JP3308706B2 JP8635594A JP8635594A JP3308706B2 JP 3308706 B2 JP3308706 B2 JP 3308706B2 JP 8635594 A JP8635594 A JP 8635594A JP 8635594 A JP8635594 A JP 8635594A JP 3308706 B2 JP3308706 B2 JP 3308706B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真用帯電部材に
関し、詳しくは環境による抵抗変動の少ない被覆層を有
する電子写真用帯電部材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging member for electrophotography, and more particularly to a charging member for electrophotography having a coating layer having a small resistance variation due to environment.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真感光体を用いた電子写真プロセ
スにおける帯電プロセスは、従来より殆ど金属ワイヤー
に高電圧(DC5〜8kV)を印加し発生するコロナに
より帯電を行なっている。しかし、この方法では帯電時
に発生するオゾンやNOX 等のコロナ生成物が感光体表
面を変質させてしまい、画像のボケや劣化の原因となっ
たり、ワイヤーの汚れが画像品質に影響し、画像白抜け
や黒スジが生じてしまう等の問題があった。また、電力
的にも感光体に向かう電流は、全体の5〜30%に過ぎ
ず、殆どがシールド板に流れてしまうため、帯電手段と
しては効率の悪いものであった。
2. Description of the Related Art In a charging process in an electrophotographic process using an electrophotographic photosensitive member, charging is performed by a corona generated by applying a high voltage (DC 5 to 8 kV) to a metal wire in most cases. However, the corona products of ozone and NO X, etc. generated during charging in this way will by alteration of the photosensitive member surface, or causing the image blurring or deterioration, contamination of the wire affects the image quality, image There were problems such as white spots and black streaks. In addition, the electric current flowing toward the photoreceptor is only 5 to 30% of the whole, and most of the electric current flows to the shield plate, so that the charging means is inefficient.

【0003】こうした欠点を解決するために、例えば特
開昭57−104351号公報、特開昭57−1782
67号公報、特開昭58−40566号公報および特開
昭58−139156号公報には、感光体に接触配置さ
れた帯電部材に電圧を印加することにより感光体を帯電
する、所謂直接帯電法が開示されている。しかしなが
ら、実際には、帯電ムラに起因する斑点状の画像欠陥や
感光体の絶縁破壊に起因するスジ状あるいは帯状の画像
欠陥を生じてしまうといった問題を有していた。
In order to solve such disadvantages, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-104351 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 67, JP-A-58-40566 and JP-A-58-139156 disclose a so-called direct charging method in which a photosensitive member is charged by applying a voltage to a charging member arranged in contact with the photosensitive member. Is disclosed. However, in practice, there is a problem that spot-like image defects caused by uneven charging and streak-like or band-like image defects caused by dielectric breakdown of the photoreceptor occur.

【0004】そこで、例えば特開昭64−66674号
公報および特開昭64−66676号公報には帯電部材
の表面層としてナイロン系樹脂を用いることが提案さ
れ、特開平2−49066号公報および特開平2−51
562号公報には帯電部材にピロール系の導電性樹脂を
用いることが提案されているが、これらの樹脂層は環境
安定性の点で十分に満足できるものではなかった。
Therefore, for example, JP-A-64-66674 and JP-A-64-66676 propose to use a nylon resin as a surface layer of a charging member, as disclosed in JP-A-2-49066 and JP-A-2-49066. Kaihei 2-51
No. 562 proposes to use a pyrrole-based conductive resin for the charging member, but these resin layers have not been sufficiently satisfactory in terms of environmental stability.

【0005】更に、前述のナイロン系樹脂は、これを用
いた帯電部材を繰り返し帯電−放電を行なうと、徐々に
組成の変化を生ずることが判明している。これは、ナイ
ロン高分子鎖中のメトキシメチル基が放電のエネルギー
または放電生成物の影響を受け、高分子鎖内での架橋反
応が少しずつ進行する現象である。初期においては帯電
部材として好ましい抵抗を保持し、均一な帯電を感光体
に与えることが可能であるが、繰り返しの帯電−放電を
行なった後には、当初架橋していなかったナイロン系樹
脂が架橋してフレキシビリティーのない分子鎖を持った
高分子に変化してしまい、全体の抵抗も上昇する。それ
ゆえ帯電部材としては帯電不良が発生し、適正の電位を
感光体に付与できず、画像としてはカブリが発生した
り、低濃度となり、使用に耐えないものとなってしま
う。また、一方、特開平2−40683号公報や特開平
5−88508号公報においては、帯電部材に用いる材
料として、ポリウレタンを使用することが提案されてい
るが、本発明者等の検討によると、ポリウレタン一般が
帯電部材用材料に適しているのではなく、その中でも、
耐湿性、吸水性、耐摩耗性および抵抗制御性を満足し
た、好適のモノマー構成が存在することが判明してい
る。
Furthermore, it has been found that the composition of the above-mentioned nylon resin gradually changes when a charging member using the same is repeatedly charged and discharged. This is a phenomenon in which a methoxymethyl group in a nylon polymer chain is affected by discharge energy or a discharge product, and a crosslinking reaction in the polymer chain progresses little by little. Initially, the preferred resistance as a charging member can be maintained and a uniform charge can be applied to the photoreceptor.However, after repeated charging and discharging, the initially non-crosslinked nylon resin is crosslinked. It changes to a macromolecule with molecular chains that have no flexibility, and the overall resistance also increases. Therefore, charging failure occurs in the charging member, an appropriate potential cannot be applied to the photoconductor, and an image becomes fogged or has a low density, making the image unusable. On the other hand, JP-A-2-40683 and JP-A-5-88508 propose to use polyurethane as a material used for a charging member. Polyurethane in general is not suitable for the material for the charging member, among them,
It has been found that there is a suitable monomer configuration that satisfies moisture resistance, water absorption, abrasion resistance and resistance controllability.

【0006】また、特開昭63−170673号公報、
特開平2−198470号公報および特開平4−867
64号公報等には導電性の添加剤を含有する樹脂層を有
する帯電部材が開示されているが、これらの方法は、分
散媒としての樹脂の選択の如何により導電性添加剤が均
一に分散されずに均一な導電性が得られないことがあっ
た。被覆層が102 〜1010Ω/正方形の抵抗を得るた
めには、前述の導電性添加剤を加えること以外に、界面
活性剤などのイオン性の材料を被覆層表面に塗布するこ
と等も行なわれているが、該塗膜は総じて摩擦強度が低
く、すぐにハガレやケズレが生じることになる。また、
耐水性に乏しい面も有しているため、大気中の水蒸気の
影響を受けて徐々に制電能力が減少する等耐久性に劣る
ものである。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-170673,
JP-A-2-198470 and JP-A-4-867
No. 64 discloses a charging member having a resin layer containing a conductive additive. However, these methods disperse the conductive additive uniformly by selecting a resin as a dispersion medium. In some cases, uniform conductivity could not be obtained. In order to obtain a resistance of the coating layer of 10 2 to 10 10 Ω / square, besides adding the above-mentioned conductive additive, it is also possible to apply an ionic material such as a surfactant to the surface of the coating layer. However, the coating film generally has a low frictional strength, and immediately causes peeling and dislocation. Also,
It also has poor water resistance, and thus has poor durability, such as a gradual decrease in its antistatic ability under the influence of water vapor in the atmosphere.

【0007】従って、本発明の目的は、上記の欠点を改
良した電子写真用帯電部材を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrophotographic charging member in which the above-mentioned disadvantages are improved.

【0008】また別の目的は、高温高湿から低温低湿ま
での環境に渡って抵抗変動の少ない電子写真用帯電部材
を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a charging member for electrophotography which has a small resistance variation in an environment from high temperature and high humidity to low temperature and low humidity.

【0009】また別の目的は、繰り返しの放電−帯電に
よっても組成変化のない電子写真用帯電部材を提供する
ことにある。
It is another object of the present invention to provide an electrophotographic charging member which does not change its composition even by repeated discharge-charging.

【0010】また別の目的は、導電性添加剤の分散性が
良好で、均一帯電が可能な電子写真用帯電部材を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a charging member for electrophotography which has good dispersibility of a conductive additive and can be uniformly charged.

【0011】また、別の目的は、上記の目的の達成によ
り、優れた画像を提供し得る電子写真用帯電部材を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide an electrophotographic charging member capable of providing an excellent image by achieving the above object.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、導
電性支持体上に被覆層を有する電子写真用帯電部材にお
いて、該被覆層が、親水性を付与するオキシアルキレン
基を有するポリエーテルジオールと疎水性を付与するオ
キシアルキレン基を有するポリエーテルオールと、芳
香族イソシアネートおよび脂肪族イソシアネートを反応
させることにより得られる重合体であり、該親水性を付
与するオキシアルキレン基と該疎水性を付与するオキシ
アルキレン基の比率が2〜4.5:8〜5.5であり、
該芳香族イソシアネートと該脂肪族イソシアネートの比
率が9.5:0.5〜5.5:4.5であることを特徴
とする電子写真用帯電部材である。
That is, the present invention relates to an electrophotographic charging member having a coating layer on a conductive support, wherein the coating layer comprises an oxyalkylene which imparts hydrophilicity.
Group-containing polyether diols and
Polyether di-ol with Kishiarukiren group, Ri polymer der obtained by reacting an aromatic isocyanate and an aliphatic isocyanate, with the hydrophilic
Oxyalkylene group to impart and oxy to impart the hydrophobicity
An alkylene group ratio of 2 to 4.5: 8 to 5.5,
Ratio of the aromatic isocyanate and the aliphatic isocyanate
Rate 9.5: 0.5 to 5.5: 4.5 is electrophotographic charging member according to claim der Rukoto.

【0013】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0014】一般に、ポリオールとイソシアネートを反
応させて得られる重合体である、所謂ポリウレタンは、
材料の選択如何によっては高温高湿環境と低温低湿環境
の間で大きく吸湿性が異なる重合体が得られる場合があ
る。このような材料を帯電部材に用いると上記の環境間
で抵抗変動が大きくなり過ぎ、一定の安定した帯電特性
を維持することができなくなる。また一方では材料の選
択は重合体の硬度を左右する。硬度が高すぎると帯電部
材が当接する感光体表面をムラ状に削ずったり、帯電部
材に付着しているトナーや紙粉のような汚染付着物を感
光体表面に転移付着せしめ、帯電不良や画像欠陥を発生
させる要因となる。また、逆に軟らか過ぎると、帯電部
材と感光体との接触面積が大きくなり過ぎ、均一帯電が
得られにくくなったり、バイアス印加時、リーク現象が
生じやすくなったりする。
Generally, a so-called polyurethane, which is a polymer obtained by reacting a polyol with an isocyanate,
Depending on the selection of the material, a polymer having a significantly different hygroscopic property between a high temperature and high humidity environment and a low temperature and low humidity environment may be obtained. When such a material is used for the charging member, the resistance fluctuation between the above-mentioned environments becomes too large, and it becomes impossible to maintain constant and stable charging characteristics. On the other hand, the choice of material determines the hardness of the polymer. If the hardness is too high, the surface of the photoreceptor with which the charging member contacts may be scraped unevenly, or contaminants such as toner and paper powder adhering to the charging member may be transferred and adhered to the surface of the photoreceptor. This may cause image defects. On the other hand, if it is too soft, the contact area between the charging member and the photoreceptor becomes too large, making it difficult to obtain uniform charging or causing a leak phenomenon when bias is applied.

【0015】しかるに、本発明では、ポリウレタンを構
成するポリーオール、およびイソシアネートを特定する
ことにより、抵抗変動が少なく、かつ感光体と当接した
時均一帯電の得られる硬度を有し、導電材の分散性が良
好な重合体を得ることができ、発明を完成に到った。
However, in the present invention, by specifying the polyol and the isocyanate constituting the polyurethane, the resistance is small, the hardness is such that uniform charging can be obtained when contacting the photoreceptor, and the conductive material is A polymer having good dispersibility could be obtained, and the invention was completed.

【0016】本発明に用いられるポリエーテルジオール
が有するオキシアルキレン基は得られる重合体の吸湿−
耐湿のバランスを取るように選ばれる。すなわち、例え
ばオキシプロピレン基はポリエーテルジオール中のその
比率が増えるにつれて疎水性が増してくる。この傾向
は、アルキレン基中の炭素数が増えるにつれ強くなる。
また逆にオキシエチレン基は常に親水性として存在する
ため、ポリエーテルジオール中にこの基の比率が増加す
ることは、耐湿性が悪くなることになる。
The oxyalkylene group of the polyether diol used in the present invention is determined by the moisture absorption of the resulting polymer.
It is chosen to balance moisture resistance. Thus, for example oxypropylene groups hydrophobicity compels as increasing its proportion in Porieteruji ol. This tendency becomes stronger as the number of carbon atoms in the alkylene group increases.
Also because there always as hydrophilic oxyethylene groups Conversely, the proportion of the groups in Porieteruji ol is increased, so that the moisture resistance is poor.

【0017】それゆえこのオキシエチレン基と、それ以
外の疎水性を付与するオキシアルキレン基の比率を適時
選択することにより、低温低湿下のチャージアップ現
象、高温高湿下のリーク現象を防止し、安定な均一帯電
を得ることができる。ポリエーテルジオール中の親水性
を付与するオキシアルキレン基と疎水性を付与するオキ
シアルキレン基の比率は2〜4.5:8〜5.5、好ま
しくは3〜4:7〜6である。本発明において、2種の
オキシアルキレン基の組合せとしてとりわけ好ましい態
様としては例えばオキシエチレン基とオキシプロピレン
基、オキシプロピレン基とオキシテトラメチレン基、オ
キシプロピレン基とオキシブチレン基、オキシエチレン
基とオキシテトラメチレン基、オキシプロピレン基とオ
キシペンチル基、オキシプロピレン基とオキシヘキシレ
ン基、3種の場合は、オキシエチレン基とオキシプロピ
レン基とオキシテトラメチレン基、オキシエチレン基と
オキシプロピレン基とオキシブチレン基、などがあり、
3種以上のオキシアルキレン基を用いる場合、その比率
は、吸湿性と耐湿性、チャージアップ特性とリーク特性
を考慮し慎重に選択する必要がある。
Therefore, by appropriately selecting the ratio of the oxyethylene group to the other oxyalkylene group imparting hydrophobicity, the charge-up phenomenon under low temperature and low humidity and the leak phenomenon under high temperature and high humidity can be prevented. Stable uniform charging can be obtained. Oxy ratio of alkylene groups that impart oxyalkylene group and a hydrophobic which imparts hydrophilicity in Porieteruji ol 2 to 4.5: 8 to 5.5, preferably 3 to 4: is 7-6. In the present invention, particularly preferred embodiments of the combination of two oxyalkylene groups include, for example, oxyethylene and oxypropylene, oxypropylene and oxytetramethylene, oxypropylene and oxybutylene, and oxyethylene and oxytetrane. Methylene group, oxypropylene group and oxypentyl group, oxypropylene group and oxyhexylene group, in the case of three types, oxyethylene group, oxypropylene group and oxytetramethylene group, oxyethylene group, oxypropylene group and oxybutylene group , Etc.,
When three or more oxyalkylene groups are used, the ratio must be carefully selected in consideration of moisture absorption and moisture resistance, charge-up characteristics and leak characteristics.

【0018】一般に、イソシアネートの反応性に関し
て、芳香族イソシアネートのそれは脂肪族イソシアネー
トに比べて活性であり、反応性が高いと言われている。
特にトルエンジイソシアネートは反応が早く、ヘキサメ
チレンジイソシアネートはとりわけ遅い。本発明はこの
反応性の差、およびイソシアネートの構造の違いに着目
して、得られる重合体の硬度および帯電−放電による重
合体の劣化特性を制御した。
In general, with regard to the reactivity of isocyanates, it is said that aromatic isocyanates are more active and more reactive than aliphatic isocyanates.
Particularly, toluene diisocyanate reacts quickly, and hexamethylene diisocyanate is particularly slow. The present invention focused on the difference in reactivity and the difference in isocyanate structure, and controlled the hardness of the obtained polymer and the deterioration characteristics of the polymer due to charge-discharge.

【0019】すなわち、まず芳香族イソシアネートが
リエーテルジオールと反応し、重合体のリジッドな主骨
格を形成し、順次脂肪族イソシアネートがポリエーテル
オールと反応し、主骨格中にフレキシビリティのある
高分子鎖を形成する。この際、重合体の硬度および耐放
電劣化特性は、芳香族イソシアネートと脂肪族イソシア
ネートの量比および置換基の種類や脂肪族鎖を選択する
ことにより、好ましい特性を得ることができる。
[0019] That is, first, an aromatic isocyanate port
Reacts with Rieteruji ol, to form a rigid main backbone of the polymer, sequentially aliphatic isocyanate polyether
It reacted with di-ol, to form a polymer chain with flexibility in the main skeleton. In this case, the hardness and the discharge deterioration resistance of the polymer can be obtained by selecting the ratio of the aromatic isocyanate to the aliphatic isocyanate, the type of the substituent, and the aliphatic chain.

【0020】少なくとも、芳香族イソシアネート単独で
は、重合体の硬度は高くなり過ぎ、感光体への削れを助
長することになる。しかし、耐放電劣化特性は良好であ
る。また脂肪族イソシアネート単独では硬度が低過ぎ、
重合体表面にタックが生じ、帯電部材へのトナーや紙粉
等の汚染がはなはだしい。
At least, when the aromatic isocyanate alone is used, the hardness of the polymer becomes too high, which promotes scraping of the photoreceptor. However, the discharge deterioration resistance is good. Also, aliphatic isocyanate alone has too low hardness,
Tack is generated on the surface of the polymer, and the contamination of the charging member with toner and paper powder is remarkable.

【0021】本発明に用いる芳香族イソシアネートとし
ては、例えばパラフェニレンジイソシアネート、メタキ
シリレンジイソシアネート、2,4−トルエンジイソシ
アネート、2,6−トルエンジイソシアネート、1,5
−ナフタレンジイソシアネート、4,4´−ジフェニル
メタンジイソシアネート、パラクロルフェニルイソシア
ネート、オルソクロルフェニルイソシアネート、3,4
−ジクロルフェニルイソシアネート、2,5−ジクロル
フェニルイソシアネート等がある。脂肪族イソシアネー
トとしては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、
メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、n−ブ
チルイソシアネート、n−プロピルイソシアネート、オ
クタデシルイソシアネート等がある。
Examples of the aromatic isocyanate used in the present invention include paraphenylene diisocyanate, meta-xylylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 1,5
-Naphthalene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, parachlorophenyl isocyanate, orthochlorophenyl isocyanate, 3,4
-Dichlorophenyl isocyanate, 2,5-dichlorophenyl isocyanate and the like. As the aliphatic isocyanate, for example, hexamethylene diisocyanate,
Examples include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, n-butyl isocyanate, n-propyl isocyanate, and octadecyl isocyanate.

【0022】本発明に用いられるイソシアネートには芳
香族、脂肪族にかかわらず、ジイソシアネート以外にト
リ−、テトラ−、シアネートまたは、イソシアネートの
二量体、三量体等を併用しても何ら、不具合は生じな
い。芳香族イソシアネートと脂肪族イソシアネートの比
率は、9.5:0.5〜5.5:4.5であり、好まし
くは9.0:1.0〜6.0:4.0、より好ましくは
9.0:1.0〜7.5:2.5である。
Regarding the isocyanate used in the present invention, irrespective of aromatic or aliphatic, there is no problem even if tri-, tetra-, cyanate or dimer or trimer of isocyanate is used in addition to diisocyanate. Does not occur. The ratio of aromatic isocyanate to aliphatic isocyanate is 9.5: 0.5 to 5.5: 4.5, preferably 9.0: 1.0 to 6.0: 4.0, more preferably 9.0: 1.0 to 7.5: 2.5.

【0023】本発明に用いられるその他の重合体として
適用可能な単量体としては、例えば、エチレン性不飽和
基を有する単量体としては、炭化水素単量体類、不飽和
ニトリル類、ビニル類、アクリル酸およびその誘導体お
よび(メタ)アクリル酸塩類等が挙げられる。以下に具
体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
Other monomers applicable as the polymer used in the present invention include, for example, monomers having an ethylenically unsaturated group include hydrocarbon monomers, unsaturated nitriles, and vinyl monomers. , Acrylic acid and its derivatives and (meth) acrylates. Specific examples are shown below, but the present invention is not limited to these.

【0024】炭化水素単量体類としては、スチレン類
[スチレンおよびアルキルスチレン(α−メチルスチレ
ン、o−、m−またはp−メチルスチレン、p−エチル
スチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチル
スチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘ
キシルスチレンおよびp−n−オクチルスチレン等)]
および脂肪族炭化水素系ビニル類(ブタジエン等)が挙
げられる。
Examples of the hydrocarbon monomers include styrenes [styrene and alkylstyrene (α-methylstyrene, o-, m- or p-methylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p- n-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, etc.)]
And aliphatic hydrocarbon-based vinyls (such as butadiene).

【0025】不飽和ニトリル類としては、ニトリル類
(アクリルニトリルおよびメタクリロニトリル等)等が
挙げられる。
Examples of the unsaturated nitriles include nitrites (eg, acrylonitrile and methacrylonitrile).

【0026】ビニル類としては、ビニルエステル類(酢
酸ビニルおよびプロピオン酸ビニル等)、ビニルエーテ
ル類(ビニルメチルエーテルおよびビニルエチルエーテ
ル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトンおよびビ
ニルヘキシルケトン等)、N−ビニル類(N−ビニルピ
ロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドー
ルおよびN−ビニルピロリドン等)およびハロゲン化ビ
ニル類(塩化ビニル等)が挙げられる。
Examples of vinyls include vinyl esters (such as vinyl acetate and vinyl propionate), vinyl ethers (such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether), vinyl ketones (such as vinyl methyl ketone and vinyl hexyl ketone), and N-vinyl. (Such as N-vinylpyrrole, N-vinylcarbazole, N-vinylindole and N-vinylpyrrolidone) and vinyl halides (such as vinyl chloride).

【0027】アクリル酸およびその誘導体としては、
(メタ)アクリル酸および(メタ)アクリル酸エステル
{アルキル(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アク
リレート、ブチル(メタ)アクリレートおよびトリフル
オロエチル(メタ)アクリレート等]、複素環式(メ
タ)アクリレート[テトラヒドロフルフリル(メタ)ア
クリレート等]、およびアミノ基含有(メタ)アクリレ
ート[ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートおよ
びジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]}等
が挙げられる。
As acrylic acid and its derivatives,
(Meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester {alkyl (meth) acrylate [methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate, etc.], heterocyclic (meth) acrylate [tetrahydro Furfuryl (meth) acrylate, etc.], and amino group-containing (meth) acrylate [dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, etc.]} and the like.

【0028】(メタ)アクリル酸塩類としては(メタ)
アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸カルシウム
および(メタ)アクリル酸亜鉛等が挙げられる。
(Meth) acrylates include (meth) acrylates.
Examples thereof include sodium acrylate, calcium (meth) acrylate, and zinc (meth) acrylate.

【0029】これらのうち特に好ましいものは炭化水素
単量体類、不飽和ニトリル類、アクリル酸およびその誘
導体類、および(メタ)アクリル酸塩類である。また、
カーボンが塩基性の場合は、エチレン性不飽和基を有す
る単量体は酸性であることが好ましい。
Particularly preferred among these are hydrocarbon monomers, unsaturated nitriles, acrylic acid and its derivatives, and (meth) acrylates. Also,
When the carbon is basic, the monomer having an ethylenically unsaturated group is preferably acidic.

【0030】本発明においては必要により電子伝導体お
よびイオン伝導体を添加してもよい。好ましい電子伝導
体の例としては、グラファイト、金属(銅、アルミニウ
ム、ニッケルおよび銀等)および導電性高分子(ポリア
ニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレ
ン、ポリピリジン、ポリアセン、ポリアズレン、ポリジ
フェニルベンジジン、ポリビニルカルバゾールおよびポ
リ−3−アルキルチオフェン等)が挙げられる。これら
のうち金属、ポリアニリン、ポリピロールおよびポリチ
オフェンが特に好ましい。好ましいイオン伝導体の例と
しては、金属塩およびアンモニウム塩が挙げられる。金
属塩としてはI族またはII族の金属の塩が挙げられ、中
でも陽イオン半径の比較的小さいLi,NaおよびKの
塩が特に好ましい。これらの金属塩を構成する陰イオン
としては、ハロゲンイオン(F,Cl,BrおよびI
等)、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、トリフル
オロメタンスルフォン酸イオンおよびフルオロホウ酸イ
オン等が挙げられる。これらのうち特に好ましいものは
チオシアン酸イオン、過塩素化イオン、トリフルオロメ
タンスルフォン酸イオンおよびフルオロホウ酸イオンで
ある。また、アンモニウム塩としては、カルボン酸(ア
ジピン酸、フタル酸、アゼライン酸等)、リン酸、ホウ
酸、スルホン酸(アリールスルホン酸等)およびホウフ
ッ化水素酸等のアンモニウム塩が挙げられる。これらの
アンモニウム塩のうちカルボン酸アンモニウム塩、リン
酸アンモニウム塩およびホウ酸アンモニウム塩が特に好
ましい。電子伝導体およびイオン伝導体は混合して使用
してもよい。
In the present invention, an electron conductor and an ionic conductor may be added as necessary. Examples of preferred electron conductors include graphite, metals (such as copper, aluminum, nickel and silver) and conductive polymers (such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polypyridine, polyacene, polyazulene, polydiphenylbenzidine, polyvinylcarbazole, and polycarbazole). -3-alkylthiophene). Of these, metals, polyaniline, polypyrrole and polythiophene are particularly preferred. Examples of preferred ionic conductors include metal salts and ammonium salts. Examples of the metal salt include salts of metals of Group I or Group II, and salts of Li, Na and K having a relatively small cation radius are particularly preferable. The anions constituting these metal salts include halogen ions (F, Cl, Br and I).
Etc.), thiocyanate ion, perchlorate ion, trifluoromethanesulfonate ion, fluoroborate ion and the like. Of these, particularly preferred are thiocyanate, perchlorinated, trifluoromethanesulfonate and fluoroborate. Examples of the ammonium salt include ammonium salts such as carboxylic acid (such as adipic acid, phthalic acid, and azelaic acid), phosphoric acid, boric acid, sulfonic acid (such as arylsulfonic acid), and borofluoric acid. Of these ammonium salts, ammonium carboxylate, ammonium phosphate and ammonium borate are particularly preferred. The electron conductor and the ionic conductor may be used as a mixture.

【0031】本発明に添加し得るカーボンとしては製造
法の限定はなく、ファーネス法、チャンネル法およびサ
ーマル法で製造されたもの、および天然物(グラファイ
ト等)が使用できるが、中でもストラクチャーができや
すいアセチレンブラックが好ましい。本発明に使用する
カーボンの主な性能項目としては、DBP吸着量、比表
面積および揮発分が挙げられる。DBP吸着量(DBP
ml/100g)は40〜500であることが好まし
く、特には80〜500であることが好ましい。また、
比表面積(BETm2 /g)は40〜2000であるこ
とが好ましく、特には45〜1500であることが好ま
しい。更に、揮発分は(重量%)0.1〜2.0である
ことが好ましく、特には0.1〜1.0であることが好
ましい。
The carbon which can be added to the present invention is not limited to a production method, and carbon produced by a furnace method, a channel method and a thermal method, and a natural product (eg, graphite) can be used. Acetylene black is preferred. The main performance items of carbon used in the present invention include DBP adsorption amount, specific surface area and volatile matter. DBP adsorption amount (DBP
ml / 100 g) is preferably from 40 to 500, and particularly preferably from 80 to 500. Also,
Specific surface area (BETm 2 / g) is preferably from 40 to 2,000, and particularly preferably from 45 to 1,500. Further, the volatile component (% by weight) is preferably 0.1 to 2.0, and particularly preferably 0.1 to 1.0.

【0032】本発明の帯電部材は、導電性支持体上に少
なくとも被覆層を有するが、その構成の例を図1乃至図
6に示す。帯電部材と感光体が接触している、所謂接触
帯電の場合は、図1および図2に示されるようなローラ
ー形状や、図3に示されるようなブレード形状等が挙げ
られるが、ローラー形状であることがより好ましい。ま
た、帯電部材と感光体との距離が1000μm以下、好
ましくは500μm以下程度と両者が近接しているが接
触はしていない、所謂非接触−近接帯電の場合は、図4
に示されるような感光体と同心円状、図5に示されるよ
うな弧状および図6に示されるような板状等種々の形状
をとり得るが、これらの中では、同心円状あるいは弧状
のものが特に好ましい。各図において、1は導電性支持
体、2は弾性被覆層、3は導電被覆層、4は抵抗被覆層
である。
The charging member of the present invention has at least a coating layer on a conductive support. Examples of the structure are shown in FIGS. In the case of the so-called contact charging in which the charging member and the photoconductor are in contact, a roller shape as shown in FIGS. 1 and 2 and a blade shape as shown in FIG. 3 are exemplified. More preferably, there is. In addition, when the distance between the charging member and the photosensitive member is 1000 μm or less, and preferably about 500 μm or less, the two are close to each other but not in contact with each other.
5 and various shapes such as an arc shape as shown in FIG. 5 and a plate shape as shown in FIG. 6. Among these, the concentric or arc shape is preferable. Particularly preferred. In each figure, 1 is a conductive support, 2 is an elastic coating layer, 3 is a conductive coating layer, and 4 is a resistance coating layer.

【0033】本発明の帯電部材が多層構成の場合、本発
明の重合体はいずれの被覆層にも用いることができる。
When the charging member of the present invention has a multilayer structure, the polymer of the present invention can be used for any coating layer.

【0034】導電性支持体としては、アルミニウム、
鉄、銅およびステンレス等の金属や合金、カーボンや金
属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いることができ、
その形状としては、上述したような棒状や板状等が挙げ
られる。
As the conductive support, aluminum,
Metals and alloys such as iron, copper and stainless steel, conductive resins and the like dispersed carbon and metal particles and the like can be used,
Examples of the shape include a rod shape and a plate shape as described above.

【0035】弾性被覆層は、本発明の重合体あるいは他
のゴムや樹脂を含有する。本発明の重合体を用いる場
合、本発明の特徴を損なわない範囲で重合体の特性をゴ
ム状としたり、エラストマー化等で弾性を付与すること
や、上記他のゴムや他の樹脂等を更に添加、混合しても
良い。
The elastic coating layer contains the polymer of the present invention or another rubber or resin. When the polymer of the present invention is used, the properties of the polymer may be rubbery within a range that does not impair the features of the present invention, or elasticity may be imparted by elastification or the like, and the other rubber or other resin may be further used. You may add and mix.

【0036】上記ゴムとしては、例えばスチレン−ブタ
ジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イソ
プレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、ニトリル
ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリ
コンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、
エピクロロヒドリンゴムおよびノルボルネンゴム等が挙
げられる。また、上記樹脂類としてはポリスチレン、ク
ロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレ
ン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩
化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ス
チレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体(スチレン−アクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−
アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オク
チル共重合体およびスチレン−アクリル酸フェニル共重
合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体
(スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−
メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸
ブチル共重合体およびスチレン−メタクリル酸フェニル
共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エ
ステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはス
チレン置換体を含む単重合体または共重合体)、塩化ビ
ニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性
マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプ
ロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリ
コーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレー
ト共重合体、キシレン樹脂およびポリブチラール樹脂等
が挙げられる。
Examples of the rubber include styrene-butadiene rubber, high styrene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, ethylene-propylene copolymer, nitrile butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, silicon rubber, fluorine rubber, nitrile rubber, acrylic Rubber,
Epichlorohydrin rubber and norbornene rubber. Examples of the resins include polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, and styrene. -Vinyl acetate copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylate copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-
Butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-phenyl acrylate copolymer, etc.), styrene-methacrylate copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-
Ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-phenyl methacrylate copolymer, etc.), styrene-α-methyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylate copolymer, etc. Styrene resin (Homopolymer or copolymer containing styrene or substituted styrene), vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, rosin-modified maleic resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, low molecular weight Examples thereof include polyethylene, low molecular weight polypropylene, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, xylene resin, and polybutyral resin.

【0037】弾性被覆層の膜厚は1.5mm以上、更に
は2mm以上、特には3mm〜13mmであることが好
ましい。
The thickness of the elastic coating layer is preferably 1.5 mm or more, more preferably 2 mm or more, and particularly preferably 3 mm to 13 mm.

【0038】導電被覆層は、電気伝導性の高い層であ
り、体積抵抗率が107 Ω・cm以下、更には106 Ω
・cm以下、特には10-2〜106 Ω・cmであること
が好ましい。また、導電被覆層の膜厚は、下層の弾性被
覆層の柔軟性を抵抗被覆層等の上層あるいは感光体表面
に伝えるための薄層にすることが好ましく、具体的には
3mm以下、更には2mm以下、特には20μm〜1m
mであることが好ましい。
The conductive coating layer is a layer having high electric conductivity, and has a volume resistivity of 10 7 Ω · cm or less, and furthermore, 10 6 Ω.
Cm or less, particularly preferably 10 -2 to 10 6 Ω · cm. Further, the thickness of the conductive coating layer is preferably a thin layer for transmitting the flexibility of the lower elastic coating layer to the upper layer such as the resistance coating layer or the surface of the photoreceptor. 2 mm or less, especially 20 μm to 1 m
m is preferable.

【0039】用いられる材料としては、前述の本発明の
重合体に加え、金属蒸着膜、導電性粒子分散樹脂および
導電性樹脂等が挙げられる。具体的には、金属蒸着膜と
しては、アルミニウム、インジウム、ニッケル、銅およ
び鉄等の金属を蒸着したものが挙げられ、導電性粒子分
散樹脂としては、カーボン、アルミニウム、ニッケル、
酸化チタン等の導電性粒子をウレタン、ポリエステル、
酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体およびポリメタクリル
酸メチル等の樹脂中に分散したものが挙げられ、導電性
樹脂としては、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロー
ル、ポリジアセチレンおよびポリエチレンイミン等が挙
げられる。これらの中でも導電性コントロールの点から
は、導電性粒子分散樹脂が好ましい。
As the material to be used, in addition to the above-mentioned polymer of the present invention, a metal vapor-deposited film, a conductive particle-dispersed resin, a conductive resin and the like can be mentioned. Specifically, examples of the metal deposited film include those obtained by depositing a metal such as aluminum, indium, nickel, copper, and iron.As the conductive particle dispersed resin, carbon, aluminum, nickel,
Urethane, polyester, conductive particles such as titanium oxide
Examples thereof include those dispersed in a resin such as vinyl acetate-vinyl chloride copolymer and polymethyl methacrylate, and examples of the conductive resin include polyvinyl aniline, polyvinyl pyrrole, polydiacetylene, and polyethylene imine. Among these, a conductive particle-dispersed resin is preferred from the viewpoint of conductivity control.

【0040】抵抗被覆層は、下層の導電被覆層よりも抵
抗が高くなるように形成されており、その体積抵抗率
は、導電被覆層の体積抵抗率よりも1桁〜6桁、特には
2桁〜5桁高いことが好ましく、範囲としては106
1012Ω・cm、特には107〜1011Ω・cmである
ことが好ましい。また、抵抗被覆層の膜厚は帯電性の点
から1μm〜500μm、特には50μm〜200μm
が好ましい。
The resistance coating layer is formed so as to have a higher resistance than the lower conductive coating layer, and has a volume resistivity that is one to six orders of magnitude higher than the volume resistivity of the conductive coating layer, and in particular, 2 to 6 digits. It is preferable that the height be higher by one digit to five orders, and the range is 10 6 to
It is preferably 10 12 Ω · cm, particularly preferably 10 7 to 10 11 Ω · cm. The thickness of the resistance coating layer is 1 μm to 500 μm, particularly 50 μm to 200 μm from the viewpoint of chargeability.
Is preferred.

【0041】用いられる材料としては、本発明の重合体
に加え、半導電性樹脂、導電性粒子分散樹脂等が挙げら
れる。具体的には半導電性樹脂としては、エチルセルロ
ース、ニトロセルロース、メトキシメチル化ナイロン、
エトキシメチル化ナイロン、共重合ナイロン、ポリビニ
ルピロリドンおよびカゼイン等の樹脂、これらの樹脂の
混合物等が挙げられ、導電性粒子分散樹脂としては、カ
ーボン、アルミニウム、酸化インジウムおよび酸化チタ
ン等の導電性粒子を上述の半導電性樹脂やウレタン、ポ
リエステル、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体およびポ
リメタクリル酸等の絶縁樹脂中に、少量分散して抵抗を
調節したもの等が挙げられる。
Examples of the material used include, in addition to the polymer of the present invention, a semiconductive resin, a conductive particle-dispersed resin, and the like. Specifically, as the semiconductive resin, ethyl cellulose, nitrocellulose, methoxymethylated nylon,
Resins such as ethoxymethylated nylon, copolymerized nylon, polyvinylpyrrolidone and casein, and mixtures of these resins.Examples of the conductive particle-dispersed resin include carbon, aluminum, conductive particles such as indium oxide and titanium oxide. Examples thereof include those in which the resistance is adjusted by dispersing a small amount in the above-mentioned semiconductive resin, insulating resin such as urethane, polyester, vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, and polymethacrylic acid.

【0042】本発明においては、抵抗被覆層を2層構成
にしたり、上述した各層の接着性を向上させるために、
各々の層の間に接着層を設けることができる。
In the present invention, in order to make the resistance coating layer a two-layer structure or to improve the adhesiveness of each layer described above,
An adhesive layer can be provided between each layer.

【0043】いずれの構成であっても本発明の帯電部材
としての体積抵抗率は102 〜10 10Ω・cmであるこ
とが好ましく、特には104 〜108 Ω・cmであるこ
とが好ましい。更には、少なくとも表面被覆層の体積抵
抗率はこれらの範囲内であることが好ましい。
Regardless of the configuration, the charging member of the present invention
Volume resistivity is 10Two -10 TenΩ · cm
Is preferable, and in particular, 10Four -108 Ω · cm
Is preferred. Furthermore, at least the volume resistance of the surface coating layer
The resistivity is preferably within these ranges.

【0044】本発明の帯電部材を用いる場合、帯電部材
と感光体の関係が接触、非接触にかかわらず帯電部材の
表面が粗いと、その凹凸によって微妙に帯電ムラが生
じ、結果として画像不良が生じてしまうことがある。従
って、帯電部材の表面はより滑らかな方が好ましく、J
IS B0601表面粗さの規格における10点平均粗
さRZ が5μm以下であり、更に最大高さRmax が10
μm以下であることが好ましく、特にはRZ が2μm以
下、更にRmax が5μm以下であることが好ましい。
When the charging member of the present invention is used, regardless of whether the charging member and the photosensitive member are in contact or non-contact, if the surface of the charging member is rough, unevenness of the surface of the charging member causes slight charging unevenness, resulting in poor image quality. May occur. Therefore, it is preferable that the surface of the charging member is smoother.
The 10-point average roughness R Z in the IS B0601 surface roughness standard is 5 μm or less, and the maximum height R max is 10
μm or less, and particularly preferably, R Z is 2 μm or less, and R max is 5 μm or less.

【0045】また、帯電部材を感光体に接触して使用す
る場合、長期間感光体に当接することにより帯電部材に
変形が生じ(圧縮永久歪み)、そのために帯電が行なわ
れる放電面積が歪んだ部分とそうでない部分で違いが生
じるために帯電に差が生じ、結果として画像不良を生じ
てしまうことがある。従って、本発明においては圧縮永
久歪みがJIS K6301の方法で圧縮率25%の状
態で70℃で22時間放置し、更に室温で30分放置し
た後の測定で40%以下であることが好ましく、特には
30%以下であることが好ましい。
When the charging member is used in contact with the photoreceptor, the charging member is deformed (compression set) due to long-term contact with the photoreceptor, thereby distorting the discharge area where charging is performed. Since a difference occurs between a portion and a portion other than the portion, a difference occurs in charging, and as a result, an image defect may occur. Therefore, in the present invention, it is preferable that the compression set is 40% or less as measured after standing at 70 ° C. for 22 hours in a state of a compressibility of 25% according to JIS K6301 and further standing at room temperature for 30 minutes. In particular, it is preferably at most 30%.

【0046】更に、帯電部材を感光体と接触させて使用
する場合、帯電用部材の表面硬化が高過ぎると帯電部材
によって感光体上のトナー等の汚染物質が感光体と擦ら
れ、機械的な要因で感光体にトナー等が溶融してしま
う、所謂融着による画像不良が生じてしまうこともあ
る。特に印加電圧が交流重畳バイアスの場合は、帯電部
材が交流電圧によって振動するために直流電圧印加の場
合より上記の現象が起こり易くなる。
Further, when the charging member is used in contact with the photoreceptor, if the surface of the charging member is too hard, contaminants such as toner on the photoreceptor are rubbed with the photoreceptor by the charging member, and mechanically. In some cases, a toner or the like is melted on the photosensitive member due to a factor, or an image defect due to so-called fusion may occur. In particular, when the applied voltage is the AC superimposed bias, the above-described phenomenon is more likely to occur than when the DC voltage is applied because the charging member vibrates due to the AC voltage.

【0047】従って本発明においては、帯電用部材の表
面硬度がJIS K6301に規定されるA硬度で50
°以下であることが好ましく、特に35°であることが
好ましい。
Therefore, in the present invention, the surface hardness of the charging member is 50 in A hardness specified in JIS K6301.
° or less, and particularly preferably 35 °.

【0048】加えて、印加電圧が交流重畳バイアスの場
合、交流電圧による帯電部材の振動によって「帯電音」
と呼ばれる音が発生し、人に不快感を与えることがあ
り、帯電部材の硬度を下げることで振動を吸収し帯電音
が軽減されることを考慮すれば硬度は20°以下である
ことが更に好ましい。
In addition, when the applied voltage is an AC superimposed bias, “charging noise” is generated by vibration of the charging member due to the AC voltage.
In some cases, the sound may be uncomfortable to humans, and in consideration of the fact that the charging member is reduced in hardness to absorb vibration and reduce charging noise, the hardness may be 20 ° or less. preferable.

【0049】本発明の帯電部材は、例えば以下のように
して製造される。
The charging member of the present invention is manufactured, for example, as follows.

【0050】まず、帯電部材の導電性支持体として鉄、
メッキした鉄、アルミニウム、ステンレス等の材料を用
いた金属棒を用意する。本発明の重合体を金属棒の上に
熔融成型、注入成型、浸漬塗工あるいはスプレー塗工等
により成型することによって弾性被覆層を設ける。 次
に、導電被覆層の材料を弾性被覆層の上に熔融成型、注
入成型、浸漬塗工あるいはスプレー塗工等により成型す
ることによって導電被覆層を設ける。
First, iron is used as a conductive support for the charging member.
Prepare a metal rod using a material such as plated iron, aluminum, and stainless steel. An elastic coating layer is provided by molding the polymer of the present invention on a metal rod by melt molding, injection molding, dip coating or spray coating. Next, the conductive coating layer is formed by molding the material of the conductive coating layer on the elastic coating layer by melt molding, injection molding, dip coating, spray coating, or the like.

【0051】最後に抵抗被覆層の材料を導電被覆層の上
に浸漬塗工、スプレー塗工あるいはグラビア塗工等によ
り塗布することによって抵抗被覆層を設ける。
Finally, the material of the resistance coating layer is applied on the conductive coating layer by dip coating, spray coating, gravure coating, or the like to provide the resistance coating layer.

【0052】本発明の帯電部材は、以下に示すように、
一次帯電用、転写帯電用および除電帯電用のいずれにも
用いることができる。勿論、同時に用いてもよい。
The charging member of the present invention has the following properties:
It can be used for any of primary charging, transfer charging and static elimination charging. Of course, they may be used simultaneously.

【0053】本発明の帯電部材は、例えば図7に示すよ
うな電子写真装置に適用することができる。この装置
は、電子写真感光体11の周面上に一次帯電用帯電部材
(本発明の帯電部材)5、像露光手段6、現像手段7、
転写帯電コロナ帯電器8、クリーニング手段9および前
露光手段10が配置されている。
The charging member of the present invention can be applied to, for example, an electrophotographic apparatus as shown in FIG. This device includes a charging member for primary charging (a charging member of the present invention) 5, an image exposure unit 6, a developing unit 7,
A transfer charging corona charger 8, a cleaning means 9, and a pre-exposure means 10 are provided.

【0054】電子写真感光体11上に接触配置されてい
る一次帯電用帯電部材5に、外部より電圧(例えば20
0V以上2000V以下の直流電圧とピーク間電圧40
00V以下の交流電圧を重畳した脈流電圧)を印加し、
電子写真感光体11表面を帯電させ、像露光手段6によ
って原稿上の画像を感光体に像露光し静電潜像を形成す
る。次に現像手段7中の現像剤を感光体に付着させるこ
とにより、感光体上の静電潜像を現像(可視像化)し、
更に感光体上の現像剤を転写帯電手段8によって紙等の
被転写部材12に転写し、クリーニング手段11によっ
て転写時に紙に転写されずに感光体上に残った現像剤を
回収する。
An external voltage (for example, 20) is applied to the primary charging charging member 5 which is arranged in contact with the electrophotographic photosensitive member 11.
DC voltage between 0 V and 2000 V and peak-to-peak voltage 40
A pulsating voltage on which an AC voltage of 00 V or less is superimposed,
The surface of the electrophotographic photosensitive member 11 is charged, and an image on a document is image-exposed on the photosensitive member by the image exposure means 6 to form an electrostatic latent image. Next, the electrostatic latent image on the photoconductor is developed (visualized) by attaching the developer in the developing unit 7 to the photoconductor,
Further, the developer on the photoreceptor is transferred to the transfer member 12 such as paper by the transfer charging unit 8, and the developer remaining on the photoreceptor without being transferred to the paper at the time of transfer by the cleaning unit 11 is collected.

【0055】このような電子写真プロセスによって画像
を形成することができるが、感光体に残留電荷が残るよ
うな場合には、一次帯電を行なう前に前露光手段10に
よって感光体に光を当て残留電荷を除電したほうがよ
い。
An image can be formed by such an electrophotographic process. However, if residual charge remains on the photosensitive member, the photosensitive member is exposed to light by the pre-exposure means 10 before primary charging. It is better to remove the charge.

【0056】本発明の帯電部材を転写帯電に用いる場
合、例えば図8に示すような電子写真装置に適用するこ
とができる。この装置は、電子写真感光体11の周面上
に一次帯電用コロナ帯電器13、像露光手段6、現像手
段7、転写帯電用帯電部材(本発明の帯電部材)14、
クリーニング手段9、前露光手段10が配置されてい
る。
When the charging member of the present invention is used for transfer charging, it can be applied to, for example, an electrophotographic apparatus as shown in FIG. The apparatus includes a primary charging corona charger 13, an image exposure unit 6, a developing unit 7, a transfer charging member (a charging member of the present invention) 14 on a peripheral surface of an electrophotographic photosensitive member 11,
Cleaning means 9 and pre-exposure means 10 are arranged.

【0057】電子写真感光体11上に接触配置されてい
る転写帯電用帯電部材14に電圧(例えば直流電圧40
0〜1000V)を印加し電子写真感光体上の現像剤を
紙等の被転写部材に転写することができる。本発明の帯
電部材を除電帯電に用いる場合、例えば、図9に示すよ
うな電子写真装置に適用することができる。この装置
は、電子写真感光体11の周面上に一次帯電用コロナ帯
電器13、像露光手段6、現像手段7、転写帯電用コロ
ナ帯電器8、クリーニング手段9が配置されている。
A voltage (for example, a DC voltage of 40) is applied to the charging member 14 for transfer charging, which is disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member 11.
0 to 1000 V) to transfer the developer on the electrophotographic photosensitive member to a member to be transferred such as paper. When the charging member of the present invention is used for static elimination charging, it can be applied to, for example, an electrophotographic apparatus as shown in FIG. In this apparatus, a primary charging corona charger 13, an image exposure unit 6, a developing unit 7, a transfer charging corona charger 8, and a cleaning unit 9 are arranged on a peripheral surface of an electrophotographic photosensitive member 11.

【0058】電子写真感光体11上に接触配置されてい
る除電帯電用帯電部材(本発明の帯電部材)15に電圧
(例えば交流ピーク間電圧500〜2000V)を印加
し電子写真感光体上の電荷を除電することができる。
A voltage (for example, an AC peak-to-peak voltage of 500 to 2,000 V) is applied to the charge member 15 for charge removal (the charging member of the present invention) which is arranged in contact with the electrophotographic photosensitive member 11 to charge the charge on the electrophotographic photosensitive member. Can be neutralized.

【0059】本発明における感光体に接触させる帯電部
材の設置は特定の方法に限られることはなく、帯電部材
は固定方式、感光体と同方向または逆方向で回転等の移
動方式いずれの方式を用いることができる。更に帯電部
材に感光体上の現像剤クリーニング装置として機能させ
ることも可能である。
In the present invention, the charging member to be brought into contact with the photoreceptor is not limited to a specific method. The charging member may be fixed or may be moved in the same direction as the photoreceptor or rotated in the opposite direction. Can be used. Further, it is also possible for the charging member to function as a developer cleaning device on the photoconductor.

【0060】本発明の直接帯電における帯電部材への印
加電圧、印加方法に関しては、各々の電子写真装置の仕
様にもよるが、瞬時に所望する電圧を印加する方式の他
にも感光体の保護の目的で段階的に印加電圧を上げて行
く方式、直流に交流を重畳させた形で印加の場合ならば
瞬時に両者を印加する方法以外、直流→交流または交流
→直流の順序で電圧を印加する方式をとることができ
る。
The voltage applied to the charging member and the method of application in the direct charging of the present invention depend on the specifications of each electrophotographic apparatus. Apply the voltage in the order of DC → AC or AC → DC, except for the method of gradually increasing the applied voltage for the purpose of Can be adopted.

【0061】本発明の帯電部材を電子写真装置の一次帯
電に用いる場合、画像出力領域の電子写真感光体に対し
て直流電圧と交流電圧を重畳することや、直流電圧のみ
で印加することも可能である。転写帯電に用いる場合、
直流電圧のみでも直流電圧と交流電圧を重畳してもよ
い。
When the charging member of the present invention is used for primary charging of an electrophotographic apparatus, it is possible to superimpose a DC voltage and an AC voltage on an electrophotographic photosensitive member in an image output area, or to apply only a DC voltage. It is. When used for transfer charging,
The DC voltage alone or the DC voltage and the AC voltage may be superimposed.

【0062】[0062]

【実施例】以下に、本発明を実施例に従って詳細に説明
するが、本発明は以下の実施例により何ら限定されるも
のではない。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0063】以下に本発明の重合体の製造例を説明す
る。
Hereinafter, a production example of the polymer of the present invention will be described.

【0064】(製造例) 正確に計量した第一のオキシアルキレン基を有したポリ
エーテルジオールと第二のオキシアルキレン基を有した
ポリエーテルジオールを、攪拌機つきの混合反応機で均
一に混合する。次に適量の導電剤、例えばカーボンブラ
ック、導電性酸化チタン、導電性酸化スズ等を上記の混
合物に加え、十分、導電剤が混合物に濡れ、均一に分散
するまで混合する。更に、この混合物に芳香族イソシア
ネートおよび脂肪イソシアネートを加え、脱泡しつつ
混合攪拌し、その後、ローラー形状のあらかじめ導電性
支持体を挿入した金型に流し込み、室温以上、好ましく
は50℃以上、より好ましくは80℃以上で数時間加熱
反応せしめ、本発明の重合体を被覆層としたローラー形
状の帯電部材を得る。ポリエーテルジオールとイソシア
ネートを反応せしめる時、反応促進を考慮して、触媒、
例えば、ナフテン酸コバルト、トリエチレンジアミン、
塩化第二スズ、エチルモルホリン、n−ブチルスズトリ
クロライド等を添加してもよい。
(Production Example) An accurately weighed poly ( oxyalkylene group-containing polyoxyalkylene group )
Had Eteruji ol and second oxyalkylene group
The Porieteruji ol uniformly mixed in a reactor equipped with a stirrer. Next, an appropriate amount of a conductive agent, for example, carbon black, conductive titanium oxide, conductive tin oxide, or the like is added to the above mixture, and mixed until the conductive agent is sufficiently wetted with the mixture and uniformly dispersed. Further, the aromatic and aliphatic isocyanates added to the mixture, and stirring and defoaming, then poured into a mold and inserting a pre-conductive support roller-shaped, at or above room temperature, preferably at 50 ° C. or higher, More preferably, the reaction is carried out by heating at 80 ° C. or higher for several hours to obtain a roller-shaped charging member having the polymer of the present invention as a coating layer. When reacting the Porieteruji ol and isocyanates, in consideration of the reaction promoting catalyst,
For example, cobalt naphthenate, triethylenediamine,
Stannic chloride, ethyl morpholine, n-butyltin trichloride and the like may be added.

【0065】(実施例1)表1に示される構成の重合体
を用い、ローラー形状の帯電部材を得た。
Example 1 Using a polymer having the composition shown in Table 1, a roller-shaped charging member was obtained.

【0066】得られた帯電部材の体積抵抗率を、帯電部
材の外周にアルミ箔を密着させて巻き付け、支持体とア
ルミ箔間に直流電圧(250V)を印加してテスター
(HIOKI 3116 DEGITAL MΩ HI
TESTER)によって測定した結果を表1に示す。
The obtained volume resistivity of the charging member was measured by applying a DC voltage (250 V) between the support and the aluminum foil by winding an aluminum foil in close contact with the outer periphery of the charging member and applying a tester (HIOKI 3116 DEGIAL MΩ HI).
Table 1 shows the results of the measurement by TESTER.

【0067】また、一次帯電用の帯電手段として得られ
た帯電部材を装着し複写機(FC−2、キヤノン(株)
製)を用いて、−1500Vの直流電圧を印加して画像
出しを行ない、得られた画像について、帯電部材の抵抗
ムラによる帯電ムラに起因する画像不良を目視にて観察
することによって画像を評価した。結果を表2に示す。
尚、表中◎は得られた画像が優秀、○は良好、△は実用
可、×は実用不可であることを示す。また、上記の複写
機の感光体を感光層を1mm2 はぎ取ってアルミニウム
ドラムを露出させた欠陥感光体とし、印加する電圧を−
1800Vとして画像出しを行ない、絶縁破壊に起因す
る画像白ヌケを観察することによって耐圧性を評価し
た。結果を表2に示す。尚、表中◎は優秀(白ヌケが感
光体の欠陥部分のみ)、○は良好(白ヌケが感光体の欠
陥部分から感光体長手方向に15mm以内)、△は実用
可(白ヌケが感光体長手方向に15mmを越えて30m
m以内)、×は実用不可(白ヌケが感光体長手方向に3
0mmを越えている)であることを示す。
Further, a charging member obtained as a charging means for primary charging is mounted and a copying machine (FC-2, Canon Inc.) is used.
, A DC voltage of -1500 V is applied to perform image output, and the obtained image is evaluated by visually observing an image defect due to charging unevenness due to uneven resistance of the charging member. did. Table 2 shows the results.
In the table, ◎ indicates that the obtained image was excellent, ○ indicates that it was good, Δ indicates that it was practical, and X indicates that it was not practical. Further, the photosensitive member of the above copying machine was used as a defective photosensitive member in which the aluminum layer was exposed by stripping the photosensitive layer by 1 mm 2 , and the applied voltage was −
An image was displayed at 1800 V, and the pressure resistance was evaluated by observing image whitening caused by dielectric breakdown. Table 2 shows the results. In the table, ◎ indicates excellent (white spots are only defective portions of the photoreceptor), ○ indicates good (white spots are within 15 mm from the defective portion of the photoreceptor in the longitudinal direction of the photoreceptor), and Δ indicates practical use (white spots are sensitized). 30m over 15mm in the body longitudinal direction
m), x is not practical (white spots are 3 in the longitudinal direction of the photoconductor
0 mm).

【0068】尚、容器の体積抵抗率、画像および耐圧性
の評価は32℃、85%RH(環境1)および10℃、
5%RH(環境2)の環境を適宜選択して行なった。
The container was evaluated at 32 ° C., 85% RH (environment 1) and 10 ° C.
An environment of 5% RH (environment 2) was appropriately selected.

【0069】更に、上記複写機を用い、重量電圧(交
流:ピーク間電圧1.9kV、450Hz,直流:−7
00V)を印加して画像出しを行ない、その際発生する
帯電音を評価した。結果を表2に示す。尚、表中◎は優
秀(帯電音は全く聞こえない)、○は良好(帯電音はほ
とんど聞こえない)、△は実用可(帯電音は他の機械の
騒音に隠れてしまう)、×は実用不可(耳障りな音が聞
こえる)であることを示す。
Further, using the above-mentioned copying machine, the weight voltage (AC: peak-to-peak voltage 1.9 kV, 450 Hz, DC: -7
00V) was applied to form an image, and the charging noise generated at that time was evaluated. Table 2 shows the results. In the table, ◎ is excellent (no charging noise is heard at all), ○ is good (the charging noise is hardly heard), △ is practical (the charging noise is hidden by noise of other machines), and × is practical Indicates that it is not possible (a harsh sound is heard).

【0070】また、上記複写機のカートリッジを32
℃、85%RHの環境下に1ケ月間放置した後複写機本
体に装置し、−1500Vの直流電圧を印加して画像出
しを行ない、帯電部材の歪みに起因する画像不良を観察
することによって耐歪み性を評価した。結果を表2に示
す。尚、表中◎は優秀(画像不良無し)、○は良好(ハ
ーフトーン画像で極軽微にスジ発生)、△は実用可(極
軽微にスジ発生)、×は実用不可(スジ発生)であるこ
とを示す。
The cartridge of the above copying machine is
After leaving for 1 month in an environment of 85 ° C. and 85% RH, the apparatus is mounted on a copying machine main body, a DC voltage of −1500 V is applied to perform image output, and an image defect caused by distortion of the charging member is observed. The strain resistance was evaluated. Table 2 shows the results. In the table, ◎ indicates excellent (no image defects), は indicates good (slight streaks occurred in halftone images), Δ indicates practical use (slightly streaks occurred), and x indicates no practical use (streaks occurred). Indicates that

【0071】また、得られた帯電部材をレーザービーム
プリンター(レーザージェットSi、ヒューレットパッ
カード製)の一次帯電手段として装着し、32℃、85
%RH環境下で10,000の画像出し耐久試験を行な
い、耐久後の融着の状態を評価した。結果を表2に示
す。尚、表中◎は優秀(融着なし)、○は良好(感光体
上に観察されるが画像には出ない)、△は実用可(画像
に軽微に発生)、×は実用不可(画像全面に発生)であ
ることを示す。
Further, the obtained charging member was mounted as a primary charging means of a laser beam printer (Laser Jet Si, manufactured by Hewlett Packard), and charged at 32 ° C. and 85 ° C.
Under a% RH environment, a 10,000-image endurance test was performed to evaluate the state of fusion after endurance. Table 2 shows the results. In the table, ◎ indicates excellent (no fusion), は indicates good (observed on the photoreceptor but does not appear in the image), 実 用 indicates practical use (slightly generated in the image), and × indicates impractical (image (Occurs on the entire surface).

【0072】更に、得られた帯電部材の表面粗さ(R
Z )、圧縮永久歪みおよび硬度を前述の方法で測定し
た。結果を表1に示す。
Further, the surface roughness (R
Z ), compression set and hardness were measured as described above. Table 1 shows the results.

【0073】(実施例2、比較例1)組成を表1に示す
ように変えた他は実施例1と同様にして帯電部材を作成
し、評価した。結果を表1および表2に示す。
Example 2, Comparative Example 1 A charging member was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the composition was changed as shown in Table 1. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0074】[0074]

【表1】 [Table 1]

【0075】[0075]

【表2】 [Table 2]

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明の電子写真用帯電部材によれば、
高温高湿から低温低湿までの環境に渡って抵抗変動が少
なく、繰り返しの放電−帯電によっても組成変化がな
く、しかも導電性添加剤の分散性が良好なため均一帯電
が可能であり、従って優れた画像が長期間供給できる。
According to the charging member for electrophotography of the present invention,
Low resistance fluctuation over high to high temperature to low temperature and low humidity environment, no change in composition by repeated discharge-charging, and good dispersibility of conductive additive enables uniform charging, and therefore excellent Images can be supplied for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の帯電部材の1例の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a charging member of the present invention.

【図2】本発明の帯電部材の1例の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an example of a charging member of the present invention.

【図3】本発明の帯電部材の1例の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an example of a charging member of the present invention.

【図4】本発明の帯電部材の1例の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an example of a charging member of the present invention.

【図5】本発明の帯電部材の1例の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an example of a charging member of the present invention.

【図6】本発明の帯電部材の1例の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an example of a charging member of the present invention.

【図7】本発明の帯電部材を適用した電子写真装置の1
例の概略構成図である。
FIG. 7 shows an electrophotographic apparatus to which the charging member of the present invention is applied.
It is a schematic structure figure of an example.

【図8】本発明の帯電部材を適用した電子写真装置の1
例の概略構成図である。
FIG. 8 shows an electrophotographic apparatus to which the charging member of the present invention is applied.
It is a schematic structure figure of an example.

【図9】本発明の帯電部材を適用した電子写真装置の1
例の概略構成図である。
FIG. 9 shows an electrophotographic apparatus to which the charging member of the present invention is applied.
It is a schematic structure figure of an example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/02 G03G 15/16 103 C08G 18/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 15/02 G03G 15/16 103 C08G 18/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 導電性支持体上に被覆層を有する電子写
真用帯電部材において、該被覆層が、親水性を付与する
オキシアルキレン基を有するポリエーテルジオールと疎
水性を付与するオキシアルキレン基を有するポリエーテ
オールと、芳香族イソシアネートおよび脂肪族イソ
シアネートを反応させることにより得られる重合体であ
り、該親水性を付与するオキシアルキレン基と該疎水性
を付与するオキシアルキレン基の比率が2〜4.5:8
〜5.5であり、該芳香族イソシアネートと該脂肪族イ
ソシアネートの比率が9.5:0.5〜5.5:4.5
であることを特徴とする電子写真用帯電部材。
1. An electrophotographic charging member having a coating layer on a conductive support, wherein the coating layer imparts hydrophilicity.
Polyether diol having oxyalkylene group
Polyether di-ol having an oxyalkylene group which imparts aqueous polymer der obtained by reacting an aromatic isocyanate and an aliphatic isocyanate
The oxyalkylene group imparting hydrophilicity and the hydrophobicity
Is from 2 to 4.5: 8.
To 5.5, wherein the aromatic isocyanate and the aliphatic
When the ratio of the cyanate is 9.5: 0.5 to 5.5: 4.5.
Electrophotographic charging member according to claim der Rukoto.
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