JP5083940B2 - Charging roller and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は帯電ローラ(以下、単に「ローラ」とも称する)およびその製造方法に関し、詳しくは、帯電ローラの画像性の改良に関する。 The present invention relates to a charging roller (hereinafter also simply referred to as “roller”) and a method for manufacturing the same , and more particularly to improvement in image quality of the charging roller.

従来、複写機やプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、まず、感光体の表面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投射して、光の当たった部分の帯電を消去することによって潜像を形成する静電潜像プロセスにより静電潜像を得、次いで、トナーの付着によるトナー像の形成、紙等の記録媒体へのトナー像の転写により、プリントする方法が採られている。   Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a copying machine, a printer, or a facsimile, first, the surface of the photosensitive member is uniformly charged, and an image is projected onto the photosensitive member from the optical system so as to be exposed to light. An electrostatic latent image is obtained by an electrostatic latent image process in which a latent image is formed by erasing the charged portion, and then the toner image is formed by toner adhesion and the toner image is transferred to a recording medium such as paper. The method of printing is taken.

この場合、最初の感光体を帯電させる操作としては、従来、コロナ放電方式が一般に採用されていた。しかし、このコロナ放電方式は6〜10kVもの高電圧印加が必要とされるために、機械の安全保守の観点から好ましくなく、また、コロナ放電中にオゾン、NOx等の有害物質が発生するために、環境上の問題もあった。   In this case, a corona discharge method has been generally employed as an operation for charging the first photoreceptor. However, this corona discharge method requires a high voltage application of 6 to 10 kV, so it is not preferable from the viewpoint of safety maintenance of the machine, and harmful substances such as ozone and NOx are generated during corona discharge. There was also an environmental problem.

このため、コロナ放電に比べて低い印加電圧で帯電を行うことができ、かつ、オゾン等の有害物質の発生を抑制することができる帯電方式への取り組みがなされており、新たな帯電方式として、電圧を印加した帯電用部材を感光体等の被帯電体に所定の圧力で接触させることにより被帯電体を帯電させる、接触方式による帯電方法が提案されている。   For this reason, efforts have been made to charge systems that can be charged at a lower applied voltage than corona discharge and that can suppress the generation of harmful substances such as ozone. There has been proposed a charging method using a contact method in which a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with a charged body such as a photosensitive body at a predetermined pressure to charge the charged body.

この接触帯電方式で使用される帯電部材としては、例えば、芯金(シャフト)の外周にゴムやウレタンフォーム等からなる導電性弾性層(基層)を形成し、さらに、表面の平滑性確保やトナーの付着防止のために、ウレタン、ナイロン等の樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液や水に溶解もしくは分散させた樹脂溶液をディッピング法やスプレー法などにより塗布してなる塗膜層を設けた多層構造の帯電ローラが知られている。また、基層と塗膜層との間の接着性の改良のために、これらの層の間に接着層を設ける技術もよく知られている。   As a charging member used in this contact charging method, for example, a conductive elastic layer (base layer) made of rubber, urethane foam or the like is formed on the outer periphery of a core metal (shaft), and further, surface smoothness is ensured or toner is used. In order to prevent adhesion, a multilayer with a coating layer formed by applying a resin solution in which a resin such as urethane or nylon is dissolved in an organic solvent or a resin solution in which water is dissolved or dispersed in water is applied by dipping or spraying. A charging roller having a structure is known. In addition, in order to improve the adhesion between the base layer and the coating layer, a technique of providing an adhesive layer between these layers is also well known.

一方、帯電ローラにおいて良好な帯電性能を得るためには抵抗値の調整が重要となることから、かかる多層膜を有する帯電ローラにおいて、各層の夫々につき異なる抵抗域を設定して、所望の性能を得る技術も公知である。例えば、本出願人においても、基層上に接着層を介して少なくとも二層以上の塗膜層を設けた帯電ローラにおいて、基層および接着層の抵抗値を夫々所定範囲としたことにより、良好な帯電性能を実現する技術や、芯金の外周面上に、基層と、少なくとも一層の下層と、表面層とを順次設けた帯電ローラにおいて、下層として所定の高抵抗値を有する高抵抗層を少なくとも一層設けることで、良好な帯電性能を保持しつつ耐圧性能および耐久性能を向上する技術を提案している(特許文献1,2)。
特開2002−229305号公報(特許請求の範囲等) 特開2004−245933号公報(特許請求の範囲等)
On the other hand, in order to obtain good charging performance in the charging roller, it is important to adjust the resistance value. Therefore, in the charging roller having such a multilayer film, a different resistance area is set for each layer, and the desired performance is obtained. Techniques to obtain are also known. For example, in the present applicant, in the charging roller in which at least two coating layers are provided on the base layer via the adhesive layer, the resistance value of the base layer and the adhesive layer is set within a predetermined range, respectively. In a charging roller in which a base layer, at least one lower layer, and a surface layer are sequentially provided on the outer peripheral surface of the core metal or a technique for realizing performance, at least one high resistance layer having a predetermined high resistance value is provided as the lower layer. Providing a technique for improving the pressure resistance performance and durability performance while maintaining good charging performance is provided (Patent Documents 1 and 2).
JP 2002-229305 A (Claims etc.) JP 2004-245933 A (Claims etc.)

画像における帯電不良スジの発生などの問題を解消して、良好な画像を得るための手法としては、帯電ローラの製品抵抗を高抵抗化したり、表面粗さを制御するなどの方法が知られている。しかしながら、ローラ抵抗を高抵抗化する方法では抵抗ムラが発生しやすいという問題があり、また、表面粗さの制御による方法では、Rzが大きいとトナー汚れが悪化する一方、小さいと帯電不良スジが悪化してしまい、いずれの場合も、他の問題を生ずることなく画像性を向上することができるものではなかった。   Known methods for solving the problems such as the occurrence of defective charging streaks in the image and obtaining a good image include increasing the product resistance of the charging roller and controlling the surface roughness. Yes. However, the method of increasing the roller resistance has a problem that unevenness of resistance is likely to occur, and in the method of controlling the surface roughness, if Rz is large, the toner contamination is worsened. In either case, the image quality could not be improved without causing other problems.

そこで本発明の目的は、上記従来技術における問題を解消して、他の問題を生ずることなく帯電不良スジの発生を抑制することで、良好な画像が得られる帯電ローラおよびその製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a charging roller capable of obtaining a good image by solving the problems in the prior art and suppressing occurrence of defective charging lines without causing other problems, and a method for manufacturing the same. There is.

本発明者らは鋭意検討した結果、複数の塗膜層で構成される帯電ローラにおいて、各塗膜層の抵抗値の比を所定範囲内に調整することで、帯電不良スジを改良して画像を良化することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have improved charging failure lines by adjusting the ratio of the resistance values of each coating layer within a predetermined range in a charging roller composed of a plurality of coating layers. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明の帯電ローラは、被帯電体に当接させて、該被帯電体との間に電圧を印加することにより該被帯電体を帯電させる帯電ローラであって、軸の外周に、ウレタンフォーム層と、下層と、表層と、を順次備える帯電ローラにおいて、
前記下層がウレタン樹脂を用いて形成され、前記表層がフッ素樹脂を用いて形成され、
前記軸の外周に前記下層まで形成された状態での抵抗値R1と、前記軸の外周に前記表層まで形成された状態での表層抵抗値R2との比R2/R1が、2.5〜15の範囲内であることを特徴とするものである。
本発明の帯電ローラにおいて、前記R2/R1は、8.6〜15の範囲内であることがより好適であり、また、前記下層の抵抗は、イオン導電剤を用いて好適に調整することができる。
That is, the charging roller of the present invention is a charging roller that contacts a member to be charged and charges the member to be charged by applying a voltage to the member to be charged. In a charging roller comprising a urethane foam layer, a lower layer, and a surface layer in sequence,
The lower layer is formed using a urethane resin, the surface layer is formed using a fluororesin,
The ratio R2 / R1 of the resistance value R1 in the state where the lower layer is formed on the outer periphery of the shaft and the surface resistance value R2 in the state where the surface layer is formed on the outer periphery of the shaft is 2.5 to 15 It is characterized by being within the range.
In the charging roller of the present invention, R2 / R1 is more preferably in the range of 8.6 to 15, and the resistance of the lower layer is preferably adjusted using an ionic conductive agent. it can.

また、本発明の帯電ローラの製造方法は、軸の外周に、ウレタンフォーム層と、下層と、表層と、を順次形成して、帯電ローラを製造するに当たり、Further, the manufacturing method of the charging roller of the present invention, in order to manufacture the charging roller by sequentially forming a urethane foam layer, a lower layer, and a surface layer on the outer periphery of the shaft,
前記下層をウレタン樹脂を用いてディッピング法により形成し、前記表層をフッ素樹脂を用いてディッピング法により形成し、The lower layer is formed by a dipping method using a urethane resin, and the surface layer is formed by a dipping method using a fluororesin,
前記軸の外周に前記下層まで形成された状態での抵抗値R1と、前記軸の外周に前記表層まで形成された状態での表層抵抗値R2との比R2/R1が、2.5〜15の範囲内に調整することを特徴とするものである。The ratio R2 / R1 of the resistance value R1 in the state where the lower layer is formed on the outer periphery of the shaft and the surface resistance value R2 in the state where the surface layer is formed on the outer periphery of the shaft is 2.5 to 15 It is characterized by adjusting within the range.

本発明によれば、上記構成としたことにより、抵抗ムラ等の他の問題を生ずることなく帯電不良スジの発生を抑制して、良好な画像が得られる帯電ローラを実現することが可能となった。   According to the present invention, with the above-described configuration, it is possible to realize a charging roller capable of suppressing the occurrence of defective charging streaks without causing other problems such as uneven resistance and obtaining a good image. It was.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1に、本発明の一好適例の帯電ローラの概略断面図を示す。本発明の帯電ローラ10は、被帯電体に当接させて、被帯電体との間に電圧を印加することにより被帯電体を帯電させるものであり、図示するように、軸1の外周に、ウレタンフォーム層2と、下層3と、表層4と、を順次備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a schematic sectional view of a charging roller according to a preferred embodiment of the present invention. The charging roller 10 of the present invention is to contact a charged body and apply a voltage to the charged body to charge the charged body. As shown in FIG. The urethane foam layer 2, the lower layer 3, and the surface layer 4 are sequentially provided.

本発明の帯電ローラ10は、軸1の外周に下層3まで形成された状態での抵抗値R1と、軸1の外周に表層4まで形成された状態での抵抗値R2との比R2/R1が、2.5〜15の範囲内である点に特徴を有する。同じ多層塗膜構成の従来の帯電ローラにおける上記抵抗比は、0.1〜2.3程度である。すなわち、本発明においては、従来よりも、下層3を低抵抗、表層4を高抵抗として、表層/下層の抵抗比を大きくすることで、帯電不良スジの発生を抑制し、画像の良化を達成することが可能となったものである。この理由としては、抵抗比を大きくすることで帯電ローラの表層部分への分担電圧が大きくなり、放電性能が向上して、帯電能力が高まることによるものと推測される。なお、本発明における上記抵抗値R1は、製品においては、表層を研磨等により剥離した状態で、測定することが可能である。   The charging roller 10 of the present invention has a ratio R2 / R1 between the resistance value R1 in the state where the lower layer 3 is formed on the outer periphery of the shaft 1 and the resistance value R2 in the state where the outer layer 4 is formed on the outer periphery of the shaft 1. Is characterized by being in the range of 2.5-15. The resistance ratio of a conventional charging roller having the same multilayer coating film structure is about 0.1 to 2.3. In other words, in the present invention, the lower layer 3 has a lower resistance, the surface layer 4 has a higher resistance, and the resistance ratio of the surface layer / lower layer is increased to suppress the occurrence of defective charging lines and improve the image quality. It has become possible to achieve. The reason for this is presumed to be that by increasing the resistance ratio, the shared voltage to the surface layer portion of the charging roller is increased, the discharge performance is improved, and the charging capability is increased. The resistance value R1 in the present invention can be measured in a state where the surface layer is peeled off by polishing or the like in the product.

本発明においては、下層3および表層4の体積抵抗値をそれぞれ調整することにより、抵抗値の比を上記範囲内とすることのみが重要であり、これにより、良好な画像の得られる帯電ローラを実現したものであって、それ以外のローラの具体的構成、材質等については、常法に従い適宜選定することができ、特に制限されるものではない。   In the present invention, it is only important that the ratio of the resistance values be within the above range by adjusting the volume resistance values of the lower layer 3 and the surface layer 4, whereby a charging roller capable of obtaining a good image can be obtained. This is realized, and the specific configuration, material, and the like of the other rollers can be appropriately selected according to a conventional method, and are not particularly limited.

軸1としては、良好な導電性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、硫黄快削鋼などの鋼材にニッケルや亜鉛のめっきを施したものや、鉄、ステンレススチール、アルミニウムなどの金属製の中実体、またはその内部を中空にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトを好適に用いることができる。   The shaft 1 is not particularly limited as long as it has good conductivity. For example, a steel material such as sulfur free-cutting steel plated with nickel or zinc, or a metal such as iron, stainless steel, or aluminum A metal shaft such as a solid body made of metal or a cylindrical body made by hollowing out the inside thereof can be suitably used.

ウレタンフォーム層2を形成するためのポリウレタン原料としては、樹脂中にウレタン結合を含むものであれば、特に制限はない。ポリウレタン原料を構成するポリイソシアネートとしては、芳香族イソシアネートまたはその誘導体、脂肪族イソシアネートまたはその誘導体、脂環族イソシアネートまたはその誘導体が用いられる。これらの中でも芳香族イソシアネートまたはその誘導体が好ましく、特に、トリレンジイソシアネートまたはその誘導体、ジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体が好適に用いられる。トリレンジイソシアネートまたはその誘導体としては、粗製トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートとの混合物、これらのウレア変性物、ビュレット変性物、カルボジイミド変性物、ポリオール等で変性したウレタン変性物等が用いられる。ジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体としては、例えば、ジアミノジフェニルメタンまたはその誘導体をホスゲン化して得られたジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体が用いられる。ジアミノジフェニルメタンの誘導体としては多核体などがあり、ジアミノジフェニルメタンから得られた純ジフェニルメタンジイソシアネート、ジアミノジフェニルメタンの多核体から得られたポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートなどを用いることができる。ポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートの官能基数については、通常、純ジフェニルメタンジイソシアネートと様々な官能基数のポリメリック・ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物が用いられ、平均官能基数が好ましくは2.05〜4.00、より好ましくは2.50〜3.50のものが用いられる。また、これらのジフェニルメタンジイソシアネートまたはその誘導体を変性して得られた誘導体、例えば、ポリオール等で変性したウレタン変性物、ウレチジオン形成による二量体、イソシアヌレート変性物、カルボジイミド/ウレトンイミン変性物、アロハネート変性物、ウレア変性物、ビュレット変性物なども用いることができる。また、数種類のジフェニルメタンジイソシアネートやその誘導体をブレンドして用いることもできる。   The polyurethane raw material for forming the urethane foam layer 2 is not particularly limited as long as it contains a urethane bond in the resin. As the polyisocyanate constituting the polyurethane raw material, aromatic isocyanate or a derivative thereof, aliphatic isocyanate or a derivative thereof, alicyclic isocyanate or a derivative thereof is used. Among these, aromatic isocyanate or a derivative thereof is preferable, and tolylene diisocyanate or a derivative thereof, diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof is particularly preferably used. Tolylene diisocyanate or derivatives thereof include crude tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, a mixture of 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6-tolylene diisocyanate, these These are urea-modified products, burette-modified products, carbodiimide-modified products, urethane-modified products modified with polyols, and the like. As diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof, for example, diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof obtained by phosgenating diaminodiphenylmethane or a derivative thereof is used. Examples of the derivatives of diaminodiphenylmethane include polynuclear bodies, and pure diphenylmethane diisocyanate obtained from diaminodiphenylmethane, polymeric diphenylmethane diisocyanate obtained from a polynuclear body of diaminodiphenylmethane, and the like can be used. Regarding the number of functional groups of polymeric diphenylmethane diisocyanate, a mixture of pure diphenylmethane diisocyanate and polymeric diphenylmethane diisocyanate having various functional groups is usually used, and the average number of functional groups is preferably 2.05 to 4.00, more preferably 2. .50 to 3.50 are used. Derivatives obtained by modifying these diphenylmethane diisocyanates or derivatives thereof, such as urethane modified products modified with polyols, dimers formed by uretidione formation, isocyanurate modified products, carbodiimide / uretonimine modified products, allophanate modified products , Urea-modified products, burette-modified products, and the like can also be used. Also, several types of diphenylmethane diisocyanate and derivatives thereof can be blended and used.

ポリウレタン原料を構成するポリオール成分としては、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、酸成分とグリコール成分を縮合したポリエステルポリオール、カプロラクトンを開環重合したポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール等を用いることができる。エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールは、例えば、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、メチルグルコジット、芳香族ジアミン、ソルビトール、ショ糖、リン酸等を出発物質とし、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加重合したものを挙げることができるが、特に、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質としたものが好適である。付加するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの比率やミクロ構造については、エチレンオキサイドの比率が2〜95重量%であることが好ましく、より好ましくは5〜90重量%である。特に、末端にエチレンオサイドが付加しているものが好ましく用いられる。また、分子鎖中のエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの配列は、ランダムであることが好ましい。このポリエーテルポリオールの分子量は、水、プロピレングリコール、エチレングリコールを出発物質とする場合は2官能となり、重量平均分子量で300〜6000の範囲のものが好ましく、特には400〜3000の範囲のものが好ましい。また、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールを出発物質とする場合は3官能となり、重量平均分子量で900〜9000の範囲のものが好ましく、特に1500〜6000の範囲のものが好ましい。また、2官能のポリオールと3官能のポリオールを適宜ブレンドして用いることもできる。   Polyol components constituting the polyurethane raw material include polyether polyols obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide, polytetramethylene ether glycol, polyester polyols obtained by condensing acid components and glycol components, polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of caprolactone, Polycarbonate diol or the like can be used. Polyether polyols obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide are, for example, water, propylene glycol, ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, triethanolamine, diglycerin, pentaerythritol, ethylenediamine, methylglucotite, Examples include aromatic diamines, sorbitol, sucrose, phosphoric acid and the like as starting materials, and addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide. Particularly, water, propylene glycol, ethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, Those starting from hexanetriol are preferred. Regarding the ratio of ethylene oxide and propylene oxide to be added and the microstructure, the ratio of ethylene oxide is preferably 2 to 95% by weight, more preferably 5 to 90% by weight. In particular, those having ethylene oxide added to the terminal are preferably used. Further, the arrangement of ethylene oxide and propylene oxide in the molecular chain is preferably random. The molecular weight of the polyether polyol is bifunctional when water, propylene glycol, or ethylene glycol is used as a starting material, and preferably has a weight average molecular weight in the range of 300 to 6000, particularly in the range of 400 to 3000. preferable. Further, when glycerin, trimethylolpropane, and hexanetriol are used as starting materials, they are trifunctional and preferably have a weight average molecular weight in the range of 900 to 9000, particularly preferably in the range of 1500 to 6000. Further, a bifunctional polyol and a trifunctional polyol can be appropriately blended and used.

ポリテトラメチレンエーテルグリコールは、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合によって得られ、重量平均分子量が400〜4000のもの、特に650〜3000の範囲にあるものが好ましく用いられる。また、分子量の異なるポリテトラメチレンエーテルグリコールをブレンドすることも好ましい。更に、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを共重合して得られたポリテトラメチレンエーテルグリコールを用いることもできる。ポリテトラメチレンエーテルグリコールと、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとをブレンドして用いることも好ましく、この場合、ポリテトラメチレンエーテルグリコールと、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとを付加重合したポリエーテルポリオールとの比率が重量比で95:5〜20:80の範囲になるように用いることが好ましく、特に90:10〜50:50の範囲になるように用いることが好ましい。また、上記ポリオール成分とともに、ポリオールをアクリロニトリル変性したポリマーポリオール、ポリオールにメラミンを付加したポリオール、ブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパンなどのポリオール類やそれらの誘導体を併用することができる。   Polytetramethylene ether glycol is obtained, for example, by cationic polymerization of tetrahydrofuran, and those having a weight average molecular weight of 400 to 4000, particularly 650 to 3000 are preferably used. It is also preferable to blend polytetramethylene ether glycols having different molecular weights. Furthermore, polytetramethylene ether glycol obtained by copolymerizing alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide can also be used. It is also preferable to use a blend of polytetramethylene ether glycol and a polyether polyol obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide. In this case, polytetramethylene ether glycol, addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide was performed. It is preferably used so that the ratio with the polyether polyol is in the range of 95: 5 to 20:80, particularly in the range of 90:10 to 50:50. In addition to the polyol component, a polymer polyol obtained by modifying the polyol with acrylonitrile, a polyol obtained by adding melamine to the polyol, a diol such as butanediol, a polyol such as trimethylolpropane, or a derivative thereof can be used in combination.

また、ポリオールをポリイソシアネートによりあらかじめプレポリマー化してもよく、その方法としては、ポリオールとポリイソシアネートを適当な容器に入れ、充分に攪拌し、30〜90℃、より好ましくは40〜70℃に、6〜240時間、より好ましくは24〜72時間保温する方法が挙げられる。この場合、ポリオールとポリイシソシアネートとの分量の比率は、得られるプレポリマーのイソシアネート含有率が4〜30重量%となるように調節することが好ましく、より好ましくは6〜15重量%である。イソシアネートの含有率が4重量%未満であると、プレポリマーの安定性が損なわれ、貯蔵中にプレポリマーが硬化してしまい、使用に供することができなくなるおそれがある。また、イソシアネートの含有率が30重量%を超えると、プレポリマー化されていないポリイソシアネートの含有量が増加し、このポリイソシアネートは、後のポリウレタン硬化反応において用いるポリオール成分と、プレポリマー化反応を経ないワンショット製法に類似の反応機構により硬化するため、プレポリマー法を用いる効果が薄れる。ポリオールをあらかじめポリイソシアネートによりプレポリマー化したイソシアネート成分を用いる場合のポリオール成分としては、上記ポリオール成分に加えて、エチレングリコールやブタンジオール等のジオール類、トリメチロールプロパンやソルビトール等のポリオール類やそれらの誘導体を用いることもできる。   In addition, the polyol may be prepolymerized with polyisocyanate in advance, and as a method thereof, the polyol and polyisocyanate are put in a suitable container and sufficiently stirred, and 30 to 90 ° C., more preferably 40 to 70 ° C., The method of heat-maintaining for 6 to 240 hours, More preferably, 24 to 72 hours is mentioned. In this case, the ratio of the amount of polyol and polyisocyanate is preferably adjusted so that the isocyanate content of the resulting prepolymer is 4 to 30% by weight, more preferably 6 to 15% by weight. If the isocyanate content is less than 4% by weight, the stability of the prepolymer is impaired, and the prepolymer may be cured during storage, making it impossible to use. If the isocyanate content exceeds 30% by weight, the content of non-prepolymerized polyisocyanate increases, and this polyisocyanate reacts with the polyol component used in the subsequent polyurethane curing reaction and the prepolymerization reaction. The effect of using the prepolymer method is diminished because it cures by a reaction mechanism similar to the one-shot manufacturing method that does not pass. In the case of using an isocyanate component in which a polyol is prepolymerized with polyisocyanate in advance, in addition to the above polyol component, diols such as ethylene glycol and butanediol, polyols such as trimethylolpropane and sorbitol, and those Derivatives can also be used.

ポリウレタン原料には、イオン導電剤や電子導電剤等の導電剤、カーボンブラックや無機炭酸塩等の充填材、フェノールやフェニルアミン等の酸化防止剤、低摩擦化剤、電荷調整剤などを添加することができる。イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム(例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム)、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム(例えば、ステアリルトリメチルアンモニウム)、ベンジルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウムなどの過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エチル硫酸塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩、塩酸塩、臭素酸塩、ヨウ素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、トリフルオロメチル硫酸塩、スルホン酸塩などが挙げられる。また、電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボン;SAF、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、FT、MT等のゴム用カーボン;酸化処理を施したインク用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイト;酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物;ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属などを挙げることができる。これらの導電剤は単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。その配合量には特に制限はなく、所望に応じ適宜選定可能であるが、通常は、ポリウレタン原料100重量部に対し、0.1〜40重量部、好ましくは0.3〜20重量部の割合である。   Addition of conductive agents such as ionic conductive agents and electronic conductive agents, fillers such as carbon black and inorganic carbonates, antioxidants such as phenol and phenylamine, low friction agents, charge control agents, etc. to polyurethane raw materials be able to. Examples of ionic conductive agents include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium (eg, lauryltrimethylammonium), hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium (eg, stearyltrimethylammonium), benzyltrimethylammonium, modified fatty acid dimethylethyl. Perchlorates such as ammonium, chlorates, hydrochlorides, bromates, iodates, borofluorides, sulfates, ethyl sulfates, carboxylates, ammonium salts such as sulfonates, lithium, Perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl of alkali metals and alkaline earth metals such as sodium, potassium, calcium and magnesium Sulfate, and sulfonic acid salts. Examples of the electronic conductive agent include conductive carbon such as ketjen black and acetylene black; carbon for rubber such as SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT, and MT; for ink subjected to oxidation treatment Examples thereof include carbon, pyrolytic carbon, natural graphite, and artificial graphite; conductive metal oxides such as tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide; metals such as nickel, copper, silver, and germanium. These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. There is no restriction | limiting in particular in the compounding quantity, Although it can select suitably as desired, Usually, the ratio of 0.1-40 weight part with respect to 100 weight part of polyurethane raw materials, Preferably 0.3-20 weight part It is.

ポリウレタン原料の硬化反応に用いる触媒としては、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン等のモノアミン類、テトラメチルエチレンジアミン、テトラメチルプロパンジアミン、テトラメチルヘキサンジアミン等のジアミン類、ペンタメチルジエチレントリアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、テトラメチルグアニジン等のトリアミン類、トリエチレンジアミン、ジメチルピペラジン、メチルエチルピペラジン、メチルモルホリン、ジメチルアミノエチルモルホリン、ジメチルイミダゾール等の環状アミン類、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、トリメチルアミノエチルエタノールアミン、メチルヒドロキシエチルピペラジン、ヒドロキシエチルモルホリン等のアルコールアミン類、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテル、エチレングリコールビス(ジメチル)アミノプロピルエーテル等のエーテルアミン類、スタナスオクトエート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マーカプチド、ジブチル錫チオカルボキシレート、ジブチル錫ジマレエート、ジオクチル錫マーカプチド、ジオクチル錫チオカルボキシレート、フェニル水銀プロピオン酸塩、オクテン酸鉛等の有機金属化合物などが挙げられる。これらの触媒は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。   Catalysts used for the curing reaction of polyurethane raw materials include monoamines such as triethylamine and dimethylcyclohexylamine, diamines such as tetramethylethylenediamine, tetramethylpropanediamine, and tetramethylhexanediamine, pentamethyldiethylenetriamine, pentamethyldipropylenetriamine, tetra Triamines such as methylguanidine, triethylenediamine, dimethylpiperazine, methylethylpiperazine, cyclic amines such as methylmorpholine, dimethylaminoethylmorpholine, dimethylimidazole, dimethylaminoethanol, dimethylaminoethoxyethanol, trimethylaminoethylethanolamine, methylhydroxy Alcohol amines such as ethyl piperazine and hydroxyethyl morpholine; (Dimethylaminoethyl) ether, ether amines such as ethylene glycol bis (dimethyl) aminopropyl ether, stannous octoate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin marker peptide, dibutyltin thiocarboxylate, dibutyltin dimaleate, And organic metal compounds such as dioctyltin marker peptide, dioctyltin thiocarboxylate, phenylmercury propionate and lead octenoate. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、ポリウレタン原料にシリコーン整泡剤や各種界面活性剤を配合することが、フォーム材のセルを安定させるために好ましい。シリコーン整泡剤としては、ジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合物等が好適に用いられ、分子量350〜15000のジメチルポリシロキサン部分と分子量200〜4000のポリオキシアルキレン部分とからなるものが特に好ましい。ポリオキシアルキレン部分の分子構造は、エチレンオキサイドの付加重合物やエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共付加重合物が好ましく、その分子末端をエチレンオキサイドとすることも好ましい。界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性等のイオン系界面活性剤や各種ポリエーテル、各種ポリエステル等のノニオン性界面活性剤が挙げられる。シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の配合量は、ポリウレタン原料100重量部に対して0.1〜10重量部とすることが好ましく、0.5〜5重量部とすることが更に好ましい。シリコーン整泡剤や各種界面活性剤の配合量は、ポリウレタン原料100重量部に対して0.1〜10重量部とすることが好ましく、0.5〜5重量部とすることが更に好ましい。   In the present invention, it is preferable to add a silicone foam stabilizer and various surfactants to the polyurethane raw material in order to stabilize the cells of the foam material. As the silicone foam stabilizer, a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkylene copolymer or the like is suitably used, and those composed of a dimethylpolysiloxane moiety having a molecular weight of 350 to 15000 and a polyoxyalkylene moiety having a molecular weight of 200 to 4000 are particularly preferable. . The molecular structure of the polyoxyalkylene moiety is preferably an addition polymer of ethylene oxide or a co-addition polymer of ethylene oxide and propylene oxide, and its molecular terminal is preferably ethylene oxide. Examples of the surfactant include cationic surfactants, anionic surfactants, ionic surfactants such as amphoteric, nonionic surfactants such as various polyethers and various polyesters. The blending amount of the silicone foam stabilizer and various surfactants is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane raw material. The blending amount of the silicone foam stabilizer and various surfactants is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane raw material.

本発明で用いるウレタンフォームは、密度が0.2〜0.8g/cmであることが好ましく、より好ましくは0.3〜0.6g/cmである。また、ウレタンフォームのアスカーC硬度は20〜65°が好ましく、より好ましくは25〜45°である。本発明において、ポリウレタン原料をあらかじめ発泡させるための方法としては、従来から用いられているメカニカルフロス法、水発泡法、発泡剤フロス法等の方法を用いることができるが、密度0.2〜0.8g/cm、アスカーC硬度20〜65°の独立気泡構造を有するポリウレタンフォームを得る点から、不活性ガスを混入しながら機械的攪拌により発泡させるメカニカルフロス法を用いることが好ましい。ここで、メカニカルフロス法において用いる不活性ガスは、ポリウレタン反応において不活性なガスであればよく、ヘリウム、アルゴン、キセノン、ラドン、クリプトン等の狭義の不活性ガスの他、窒素、二酸化炭素、乾燥空気等のポリウレタン原料と反応しない気体が挙げられる。発泡させたポリウレタン原料を金属モールド等に注型し、硬化させることにより、金属モールドに接した部分に自己スキン層(薄い層状の皮膜)が形成されたポリウレタンフォームを得ることができる。その際、金属モールドの内面をフッ素樹脂等でコーティングする等の方法により、金属モールドに離型性を付与することができる。 The urethane foam used in the present invention preferably has a density of 0.2 to 0.8 g / cm 3 , more preferably 0.3 to 0.6 g / cm 3 . Further, the Asker C hardness of the urethane foam is preferably 20 to 65 °, more preferably 25 to 45 °. In the present invention, as a method for foaming the polyurethane raw material in advance, a conventionally used method such as a mechanical floss method, a water foam method, a foaming agent floss method, etc. can be used, but the density is 0.2 to 0. From the viewpoint of obtaining a polyurethane foam having an closed cell structure with an .8 g / cm 3 and Asker C hardness of 20 to 65 °, it is preferable to use a mechanical floss method in which foaming is performed by mechanical stirring while mixing an inert gas. Here, the inert gas used in the mechanical froth method may be an inert gas in the polyurethane reaction, and in addition to inert gases in a narrow sense such as helium, argon, xenon, radon, krypton, nitrogen, carbon dioxide, drying Examples thereof include gases that do not react with polyurethane raw materials such as air. A polyurethane foam in which a self-skin layer (thin layered film) is formed on a portion in contact with the metal mold can be obtained by casting the foamed polyurethane raw material into a metal mold or the like and curing it. At that time, the moldability can be imparted to the metal mold by a method such as coating the inner surface of the metal mold with a fluororesin or the like.

また、ウレタンフォーム層2の成形条件については特に制限はなく、通常の条件に従うことができ、例えば、15〜80℃、好ましくは20〜65℃の範囲の温度においてポリウレタン原料の発泡を開始させ、軸1を配置した金属モールド内に注入完了後、70〜120℃程度の温度でキュアを行い、次いで、脱型することにより、ウレタンフォーム層2を得ることができる。   Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the molding conditions of the urethane foam layer 2, It can follow a normal condition, for example, starts foaming of a polyurethane raw material in the temperature of 15-80 degreeC, Preferably it is the range of 20-65 degreeC, The urethane foam layer 2 can be obtained by performing curing at a temperature of about 70 to 120 ° C. after the completion of pouring into the metal mold in which the shaft 1 is disposed, and then removing the mold.

ウレタンフォーム層2の抵抗値は、特に制限されないが、通常10〜10Ω、特には10〜10Ωの範囲内とすることができる。 The resistance value of the urethane foam layer 2 is not particularly limited, but can usually be within a range of 10 0 to 10 8 Ω, particularly 10 2 to 10 5 Ω.

下層3は、所望に応じ適切な樹脂で形成することができ、かかる樹脂としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、ウレタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。特には、ウレタン樹脂を用いて形成することが好ましい。また、下層3には、導電剤として、前述したイオン導電剤や電子導電剤を適宜含有させることで、所望の導電性を付与することができる。本発明においては特に、安定性が高く抵抗値を調整することが容易なイオン導電剤を用いて下層3の抵抗を調整することが好ましく、イオン導電剤の耐ブリード性能を向上することで配合量を増量して、低抵抗化を実現することができる。   The lower layer 3 can be formed of an appropriate resin as desired. Examples of such a resin include nylon, polyester, urethane-modified acrylic resin, phenol resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, urea resin, and fluorine resin. Etc. In particular, it is preferably formed using a urethane resin. Moreover, desired conductivity can be provided in the lower layer 3 by appropriately containing the above-described ionic conductive agent or electronic conductive agent as a conductive agent. In the present invention, it is preferable to adjust the resistance of the lower layer 3 using an ionic conductive agent that is highly stable and easy to adjust the resistance value, and the blending amount is improved by improving the bleed resistance performance of the ionic conductive agent. Thus, the resistance can be reduced.

下層3の抵抗値は、前述した本発明に係る抵抗比を満足するものであれば、特に制限されるものではなく、通常10〜10Ω、特には10〜10Ωの範囲内とする。 The resistance value of the lower layer 3 is not particularly limited as long as it satisfies the above-described resistance ratio according to the present invention, and is usually within a range of 10 3 to 10 8 Ω, particularly 10 4 to 10 5 Ω. And

また、下層3の厚さとしては、特に制限されないが、通常50〜300μm、特には80〜180μmの範囲内とすることができる。   Further, the thickness of the lower layer 3 is not particularly limited, but can be usually in the range of 50 to 300 μm, particularly 80 to 180 μm.

表層4は、下層3と同様の樹脂を適宜用いて形成することができるが、トナー付着防止や表面平滑性確保等の目的に応じた材料構成とすることが好ましく、特に、帯電ローラの表面平滑性や感光体等との低密着性などの観点から、フッ素樹脂が好適に用いられる。フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、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、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が挙げられ、これらを溶液中で重合させたものや重合後の樹脂を有機溶剤に溶解させた溶剤系フッ素樹脂等が用いられる。表層4についても、導電剤として、前述したイオン導電剤や電子導電剤を適宜含有させることで、所望の導電性を付与することができる。表層4については、導電剤としてカーボンブラックを用いて、カーボンブラックを高分散化することで、高抵抗化とともに抵抗の均一化を実現することができると考えられる。   The surface layer 4 can be formed by appropriately using the same resin as that of the lower layer 3, but preferably has a material structure suitable for the purpose of preventing toner adhesion and ensuring surface smoothness, and in particular, the surface smoothness of the charging roller. Fluorine resin is preferably used from the viewpoints of adhesion and low adhesion to the photoreceptor. Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, poly Examples include chlorotrifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, etc., and those obtained by polymerizing these in a solution or a resin obtained by dissolving a polymerized resin in an organic solvent. Fluorine resin or the like is used. Also for the surface layer 4, desired conductivity can be imparted by appropriately containing the above-described ionic conductive agent or electronic conductive agent as the conductive agent. For the surface layer 4, it is considered that by using carbon black as a conductive agent and making carbon black highly dispersed, it is possible to achieve high resistance and uniform resistance.

表層4の抵抗値は、前述した本発明に係る抵抗比を満足するものであれば、特に制限されるものではなく、通常10〜1011Ω、特には10〜1010Ωの範囲内とすることができる。 The resistance value of the surface layer 4 is not particularly limited as long as it satisfies the above-described resistance ratio according to the present invention, and is usually in the range of 10 5 to 10 11 Ω, particularly 10 9 to 10 10 Ω. It can be.

また、表層4の厚さとしては、特に制限されないが、通常1〜20μm、特には5〜15μmの範囲内とする。なお、帯電ローラの表面に凹凸があると、この凹部内にトナーが詰まって画像不良の原因となることがあるため、部材表面はできるだけ平滑であることが好ましい。したがって好適には、表層4の表面粗さは、JIS十点平均粗さRzで、通常10μm以下、特には6μm以下とする。   The thickness of the surface layer 4 is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 20 μm, particularly 5 to 15 μm. If the surface of the charging roller is uneven, toner may be clogged in the recess and cause image defects. Therefore, the surface of the member is preferably as smooth as possible. Therefore, the surface roughness of the surface layer 4 is preferably JIS ten-point average roughness Rz, usually 10 μm or less, particularly 6 μm or less.

また、本発明のローラ10においては、図示するように、ウレタンフォーム層2と下層3との間に、接着層5を設けることができる。接着層5は、本発明においては必須ではなく、ウレタンフォーム層2と下層3との間の密着性を向上する機能を果たさせるために、必要に応じて適宜設けるものであり、その形成材料としては、例えば、ナイロン、ポリエステル、ウレタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂等を挙げることができ、これに上記導電剤を適宜添加することにより、下層3および表層4の場合と同様に抵抗値を調整することができる。   In the roller 10 of the present invention, an adhesive layer 5 can be provided between the urethane foam layer 2 and the lower layer 3 as shown in the figure. The adhesive layer 5 is not essential in the present invention, and is appropriately provided as necessary in order to fulfill the function of improving the adhesion between the urethane foam layer 2 and the lower layer 3, and its forming material Examples include nylon, polyester, urethane-modified acrylic resin, phenol resin, acrylic resin, urethane resin, epoxy resin, urea resin, and the like. The resistance value can be adjusted similarly to the case of the surface layer 4.

接着層5の抵抗値は、特に制限されるものではなく、通常10〜10Ω、特には10〜10Ωの範囲内とすることができる。また、接着層5の厚みは、ウレタンフォーム層2と下層3との間の接着性確保のために、好ましくは1〜100μm、より好ましくは10〜30μm程度とする。 The resistance value of the adhesive layer 5 is not particularly limited, and can usually be in the range of 10 0 to 10 8 Ω, particularly 10 2 to 10 5 Ω. The thickness of the adhesive layer 5 is preferably about 1 to 100 μm, more preferably about 10 to 30 μm, in order to ensure adhesion between the urethane foam layer 2 and the lower layer 3.

下層3および表面層4には、増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の適宜添加剤を所望に応じて適量添加することができ、この場合添加剤は無機系、有機系のいずれであってもよい。   Appropriate additives such as thickeners, thixotropy imparting agents, structural viscosity imparting agents and the like can be appropriately added to the lower layer 3 and the surface layer 4 as desired. In this case, the additives may be inorganic or organic. Either may be sufficient.

下層3、表層4および接着層5の総厚みは、特に制限されるものではないが、ウレタンフォーム層2の柔軟性を損なわないために薄層とすることが好ましく、具体的には、50〜450μm程度とする。   The total thickness of the lower layer 3, the surface layer 4 and the adhesive layer 5 is not particularly limited, but is preferably a thin layer so as not to impair the flexibility of the urethane foam layer 2. It is about 450 μm.

なお、接着層5、下層3および表層4の各層の形成方法としては、特に制限はないが、これら各層を形成する各成分を含む塗料を調製し、この塗料をディッピング法やスプレー法により塗布する方法を好ましく用いることができる。   In addition, there is no restriction | limiting in particular as a formation method of each layer of the adhesive layer 5, the lower layer 3, and the surface layer 4, The coating material containing each component which forms these each layer is prepared, and this coating material is apply | coated by the dipping method or the spray method. The method can be preferably used.

本発明の帯電ローラ10は、前述したように、転写体等の被帯電体に当接した状態にて配設され、被帯電体と本発明の帯電ローラとの間に電圧を印加することにより被帯電体を帯電させるものである。この場合、帯電ローラと被帯電体との間に印加する電圧は、直流電圧であっても交流電圧であってもよく、特に制限されないが、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して帯電を行うようにすることが好ましく、これにより被帯電体をより均一に帯電させることができる。また、本発明の帯電ローラと被帯電体との間の接触圧力は、50〜2000g、特には100〜1000gとすることが好ましく、これにより良好な帯電を確実に得ることができる。   As described above, the charging roller 10 of the present invention is disposed in contact with a charged body such as a transfer body, and a voltage is applied between the charged body and the charging roller of the present invention. The object to be charged is charged. In this case, the voltage applied between the charging roller and the member to be charged may be a DC voltage or an AC voltage, and is not particularly limited. However, a voltage obtained by superimposing the AC voltage on the DC voltage is applied. It is preferable to perform charging, whereby the object to be charged can be more uniformly charged. In addition, the contact pressure between the charging roller of the present invention and the member to be charged is preferably 50 to 2000 g, particularly 100 to 1000 g, whereby good charging can be reliably obtained.

本発明の帯電ローラ10を用いた帯電装置については、例えば、図2に示すように、本発明の帯電ローラ10を転写体等の被帯電体11に当接させ、電圧印加手段12から被帯電体11との間に電圧を印加するように構成した帯電装置を例示することができるが、これに限定されるものではなく、被帯電体11、帯電ローラ10の形態や電圧印加手段12による電圧印加方式等は適宜変更することが可能である。   As for a charging device using the charging roller 10 of the present invention, for example, as shown in FIG. 2, the charging roller 10 of the present invention is brought into contact with a charged body 11 such as a transfer body and charged from the voltage applying means 12. A charging device configured to apply a voltage between the body 11 and the body 11 can be exemplified, but is not limited thereto, and the form of the charged body 11 and the charging roller 10 and the voltage applied by the voltage applying unit 12 are not limited thereto. The application method and the like can be changed as appropriate.

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
まず、芯金1(φ8mm、長さ260mm、材質:硫黄快削鋼)の外周に、メカニカルフロス法によりポリウレタンフォームを担持させて、ウレタンフォーム層2を形成した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
First, a polyurethane foam was supported on the outer periphery of a core metal 1 (φ8 mm, length 260 mm, material: sulfur free-cutting steel) by a mechanical floss method to form a urethane foam layer 2.

具体的には、プレポリマー化イソシアネート(TDI+ポリオール)100重量部と、ポリエーテルポリオール20重量部と、アセチレンブラック2重量部とからなるポリウレタン原料を調製し、このポリウレタン原料をミキサーにより機械的に攪拌して乾燥空気を混入して、発泡させた。この発泡ポリウレタン原料を、端部にシャフトを貫通させるための穴が設けられ、かつ、シャフトを支持するための金属製キャップが設置されている金属製円筒状割りモールドに注型した。このモールドの内部には、前記芯金1を、外周に接着剤を塗布した状態で配置した。次いで、発泡ポリウレタン原料が注型されたモールドを90℃に調整した熱風オーブン中に4時間放置し、発泡ポリウレタン原料を硬化させた。   Specifically, a polyurethane raw material consisting of 100 parts by weight of prepolymerized isocyanate (TDI + polyol), 20 parts by weight of polyether polyol, and 2 parts by weight of acetylene black is prepared, and this polyurethane raw material is mechanically stirred by a mixer. Then, dry air was mixed and foamed. This polyurethane foam raw material was cast into a metal cylindrical split mold in which a hole for penetrating the shaft was provided at the end, and a metal cap for supporting the shaft was installed. Inside the mold, the core metal 1 was disposed in a state where an adhesive was applied to the outer periphery. Next, the mold in which the foamed polyurethane raw material was cast was left in a hot air oven adjusted to 90 ° C. for 4 hours to cure the foamed polyurethane raw material.

次いで、硬化したポリウレタンフォームをモールドから取り外して、下記表1に示す下層3の構成材料を、樹脂100重量部に対し、下記表2,3に示す量(重量部)にて混合して調製した塗料をディップ塗布することにより、その外周に、膜厚100μmの下層3を形成した。さらに、その外周に、下記表1〜3に従い、同様にして、膜厚5μmの表層4を形成して、ローラ本体部がφ16mm、長さ240mmである帯電ローラを作製した。得られたローラの表面粗さはJIS十点平均粗さRzで5μmであった。   Next, the cured polyurethane foam was removed from the mold, and the constituent material of the lower layer 3 shown in Table 1 below was mixed with 100 parts by weight of the resin in an amount (parts by weight) shown in Tables 2 and 3 below. The lower layer 3 having a film thickness of 100 μm was formed on the outer periphery by dip-coating the paint. Further, a surface layer 4 having a film thickness of 5 μm was formed on the outer periphery in the same manner according to the following Tables 1 to 3 to produce a charging roller having a roller body of φ16 mm and a length of 240 mm. The surface roughness of the obtained roller was 5 μm in terms of JIS ten-point average roughness Rz.

<抵抗値の測定>
各供試ローラの長手方向中央部の抵抗値を、周状に高抵抗計(HIOKI製)にて測定した。測定は、下層3まで形成した段階(下層抵抗R1)と、表層4まで形成した段階(製品抵抗R2)との2回行い、その結果から、抵抗比(R2/R1)を求めた。
<Measurement of resistance value>
The resistance value of the central portion in the longitudinal direction of each test roller was measured circumferentially with a high resistance meter (manufactured by HIOKI). The measurement was performed twice, that is, the stage (lower layer resistance R1) formed up to the lower layer 3 and the stage (product resistance R2) formed up to the surface layer 4, and the resistance ratio (R2 / R1) was obtained from the result.

<画像性の評価>
各供試ローラを市販のプリンタに組み込んで、帯電不良に起因するスジの発生の有無につき評価し、スジの発生がない場合を「○」、若干のスジの発生が見られた場合を「△」とした。また、同様にして画像ムラについても評価し、濃度ムラの発生がない場合を「○」、濃度ムラの発生がある場合を「×」とした。
これらの結果を、下記の表2,3中に併せて示す。
<Evaluation of image quality>
Each test roller is incorporated into a commercially available printer and evaluated for the presence or absence of streaks due to poor charging. “○” indicates no streaks, and “△” indicates slight streaks. " Similarly, image unevenness was also evaluated. The case where there was no density unevenness was indicated as “◯”, and the case where there was density unevenness was indicated as “x”.
These results are also shown in Tables 2 and 3 below.

Figure 0005083940
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Figure 0005083940
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上記表2,3に示すように、抵抗比R2/R1が2.5〜15の範囲内を満足する実施例の帯電ローラにおいては、帯電不良スジおよび画像ムラの発生を、いずれも良好に防止できることが確かめられた。   As shown in Tables 2 and 3 above, in the charging roller of the example satisfying the resistance ratio R2 / R1 in the range of 2.5 to 15, it is possible to satisfactorily prevent occurrence of defective charging streaks and image unevenness. It was confirmed that it could be done.

本発明の一好適実施形態に係る帯電ローラを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the charging roller which concerns on one suitable embodiment of this invention. 帯電装置の構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the structure of a charging device.

符号の説明Explanation of symbols

1 軸
2 ウレタンフォーム層
3 下層
4 表層
5 接着層
10 帯電ローラ
11 被帯電体
12 電圧印加手段
1 Axis 2 Urethane foam layer 3 Lower layer 4 Surface layer 5 Adhesive layer 10 Charging roller 11 Charged body 12 Voltage application means

Claims (4)

被帯電体に当接させて、該被帯電体との間に電圧を印加することにより該被帯電体を帯電させる帯電ローラであって、軸の外周に、ウレタンフォーム層と、下層と、表層と、を順次備える帯電ローラにおいて、
前記下層がウレタン樹脂を用いて形成され、前記表層がフッ素樹脂を用いて形成され、
前記軸の外周に前記下層まで形成された状態での抵抗値R1と、前記軸の外周に前記表層まで形成された状態での表層抵抗値R2との比R2/R1が、2.5〜15の範囲内であることを特徴とする帯電ローラ。
A charging roller for contacting a charged body and charging the charged body by applying a voltage between the charged body and a urethane foam layer, a lower layer, and a surface layer on an outer periphery of a shaft In a charging roller comprising
The lower layer is formed using a urethane resin, the surface layer is formed using a fluororesin,
The ratio R2 / R1 of the resistance value R1 in the state where the lower layer is formed on the outer periphery of the shaft and the surface resistance value R2 in the state where the surface layer is formed on the outer periphery of the shaft is 2.5 to 15 A charging roller characterized by being in the range of.
前記R2/R1が、8.6〜15の範囲内である請求項1記載の帯電ローラ。 The charging roller according to claim 1 , wherein R2 / R1 is in a range of 8.6 to 15 . 前記下層が、イオン導電剤を含有する請求項1または2記載の帯電ローラ。 Said lower layer, according to claim 1 or 2 charging roller according containing ion conductive agent. 軸の外周に、ウレタンフォーム層と、下層と、表層と、を順次形成して、帯電ローラを製造するに当たり、In producing a charging roller by sequentially forming a urethane foam layer, a lower layer, and a surface layer on the outer periphery of the shaft,
前記下層をウレタン樹脂を用いてディッピング法により形成し、前記表層をフッ素樹脂を用いてディッピング法により形成し、The lower layer is formed by a dipping method using a urethane resin, and the surface layer is formed by a dipping method using a fluororesin,
前記軸の外周に前記下層まで形成された状態での抵抗値R1と、前記軸の外周に前記表層まで形成された状態での表層抵抗値R2との比R2/R1が、2.5〜15の範囲内に調整することを特徴とする帯電ローラの製造方法。The ratio R2 / R1 of the resistance value R1 in the state where the lower layer is formed on the outer periphery of the shaft and the surface resistance value R2 in the state where the surface layer is formed on the outer periphery of the shaft is 2.5 to 15 The method for manufacturing a charging roller is characterized in that the adjustment is performed within the above range.
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