JP5302590B2 - Charging roll - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging roll which can effectively suppress the generation of charging noise. <P>SOLUTION: The charging roll is constituted by expansion-molding an urethane foaming material around a metal core. The urethane foaming material is a compound of a polyol component and a (&beta;) polyisocyanate component, and the polyol component is composed of polyether polyol A in which number average molecular weight: MnA is 2,000 to 4,000, polyether polyol B in which the number average molecular weight: MnB is 4,000 to 10,000 and polyether-based polymer polyol, MnA and MnB fulfill a prescribed relationship and at the same time, the amount of polyether polyol A in the compound: X<SB>A</SB>(parts by weight), the amount of polyether polyol B in the compound: X<SB>B</SB>(parts by weight), and the amount of polyether-based polymer polyol in the compound: X<SB>C</SB>(parts by weight) satisfy a specified relationship. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

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

従来より、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置(以下、電子写真機器という)においては、電子写真感光体(ドラム)等の像担持体を、帯電ロールの外周面に接触せしめて、それら像担持体と帯電ロールとを相互に回転させるようにすることによって、かかる像担持体の表面を帯電させる、所謂ロール帯電方式が採用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus (hereinafter referred to as an electrophotographic apparatus) such as a copying machine, a printer, and a facsimile using an electrophotographic system, an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member (drum) is used as an outer peripheral surface of a charging roll. A so-called roll charging method is adopted in which the surface of the image carrier is charged by bringing the image carrier and the charging roll into contact with each other and rotating them.

また、そのようなロール帯電方式において用いられる帯電ロールとしては、従来より、様々な構造を呈するものが用いられている。例えば、ロール軸たる芯金の周りに、非発泡性の導電性ゴム材料からなる導電性弾性体層が所定の厚さにて設けられ、かかる導電性弾性体層の外周面上に、必要に応じて半導電性ゴム材料からなる抵抗調整層が設けられ、最外層として、半導電性樹脂材料からなる保護層が設けられてなるロールが、帯電ロールとして用いられている。   In addition, as a charging roll used in such a roll charging system, those having various structures have been conventionally used. For example, a conductive elastic layer made of a non-foaming conductive rubber material is provided around a core metal serving as a roll shaft at a predetermined thickness, and the conductive elastic layer is necessary on the outer peripheral surface of the conductive elastic layer. Accordingly, a resistance adjusting layer made of a semiconductive rubber material is provided, and a roll provided with a protective layer made of a semiconductive resin material as the outermost layer is used as a charging roll.

ところで、ロール帯電方式は、上述したように像担持体と帯電ロールとを接触させるものであるところから、それら像担持体と帯電ロールとの接触部付近において、所謂帯電音が発生するという問題点が知られている。   By the way, since the roll charging method is such that the image carrier and the charging roll are brought into contact as described above, a so-called charging sound is generated in the vicinity of the contact portion between the image carrier and the charging roll. It has been known.

かかる帯電音の発生を抑制し得る手法として、例えば上述の如き構造の帯電ロールにおいて、非発泡性の導電性ゴム材料からなる導電性弾性体層の低硬度化を図ること等が挙げられるが、そのような非発泡性の導電性ゴム材料からなる導電性弾性体層の硬度を低下させると、かかる導電性弾性体層の圧縮永久歪みが悪化し、ひいてはロール全体のヘタリ性を悪化させる恐れがあった。   Examples of a method capable of suppressing the generation of the charging sound include reducing the hardness of the conductive elastic layer made of a non-foaming conductive rubber material in the charging roll having the structure as described above. If the hardness of the conductive elastic layer made of such a non-foaming conductive rubber material is lowered, the compression set of the conductive elastic layer may be deteriorated, and thus the roll may be deteriorated. there were.

また、帯電音の発生を効果的に抑制すべく、非発泡性の導電性ゴム材料からなる導電性弾性体層に代えて、所定の導電性発泡体からなる層を採用した帯電ロールが、従来より幾つか提案されている。   Further, in order to effectively suppress the generation of charging noise, a charging roll that employs a layer made of a predetermined conductive foam instead of a conductive elastic layer made of a non-foaming conductive rubber material has been conventionally used. Several more have been proposed.

例えば、特許文献1(特開平7−92775号公報)においては、被帯電体を帯電する帯電部材(帯電ロール)であって、比重が0.1g/cm3 以上0.6g/cm3 以下である発泡層と、この発泡層を支持し、電圧が印加される支持部材と、上記発泡層よりも上記被帯電体の近くに設けられた抵抗層とを有する帯電部材(帯電ロール)が、提案されている。また、特許文献2(特開2000−29273号公報)にあっては、円柱状の芯金と、その芯金の周囲に同心円状に積層された導電性を有するゴム層を設けた構造からなる導電性ローラであって、前記ゴム層は、少なくとも2層からなり、前記ゴム層のうち、内層のゴム層は、発泡倍率が2.0〜4.0であって、かつ、連泡度が1.3以上の発泡層からなるものが、提案されている。更に、特許文献3(特開2003−162105号公報)においては、金属シャフトの外周に、発泡剤が練り込まれた所定のバインダー材料を加熱発泡させて得られる、3次元網目構造からなる導電性弾性層が形成され、さらに該導電性弾性層の外周に、半導電性弾性層が形成されてなる電子写真用ローラが、示されている。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-92775), a charging member (charging roll) for charging an object to be charged having a specific gravity of 0.1 g / cm 3 or more and 0.6 g / cm 3 or less. A charging member (charging roll) having a foam layer, a support member that supports the foam layer and to which a voltage is applied, and a resistance layer provided closer to the charged body than the foam layer is proposed. Has been. Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-29273) has a structure in which a cylindrical cored bar and a conductive rubber layer concentrically stacked around the cored bar are provided. In the conductive roller, the rubber layer is composed of at least two layers, and among the rubber layers, the inner rubber layer has a foaming ratio of 2.0 to 4.0 and a degree of openness. Those having a foam layer of 1.3 or more have been proposed. Further, in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-162105), a conductive material having a three-dimensional network structure obtained by heating and foaming a predetermined binder material in which a foaming agent is kneaded on the outer periphery of a metal shaft. An electrophotographic roller is shown in which an elastic layer is formed and a semiconductive elastic layer is formed on the outer periphery of the conductive elastic layer.

しかしながら、上述した従来の帯電ロールについて本発明者等が検討したところ、それらの帯電ロールは、帯電音の発生をある程度、抑制し得るものではあるものの、十分に抑制し得るものとは言い難いものであった。即ち、近年、電子写真機器に対して画像品質の向上や印刷速度の高速化が要求されているところ、このような要求に応えるべく、電子写真機器に用いられる帯電ロールに対して、より高周波域の交流電圧が印加される傾向にあり、従来にも増して帯電音が発生し易くなっている。また、機器本体のコンパクト化等に伴い、従来よりも機器外へ帯電音が漏れ易い状況であり、更に、近年のパーソナルユーズ化に伴い、各種電子写真機器は使用者の近くに設置され、使用されることが多くなってきている。このような状況から、帯電音の発生をより効果的に抑制し得る新規な帯電ロールの開発が、切望されているのである。   However, when the present inventors examined the above-described conventional charging rolls, those charging rolls can suppress the generation of charging noise to some extent, but cannot be said to be sufficiently suppressed. Met. That is, in recent years, there has been a demand for an improvement in image quality and an increase in printing speed for electrophotographic equipment. The AC voltage tends to be applied, and charging noise is more likely to occur than in the past. In addition, due to the downsizing of the main body of the equipment, the charged sound is more likely to leak out of the equipment than before, and various electrophotographic equipment has been installed and used near the user with the recent personal use. There has been a lot to be done. Under such circumstances, the development of a novel charging roll that can more effectively suppress the generation of charging noise is eagerly desired.

特開平7−92775号公報JP-A-7-92775 特開2000−29273号公報JP 2000-29273 A 特開2003−162105号公報JP 2003-162105 A

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、帯電音の発生を効果的に抑制し得る帯電ロールを提供することにある。   The present invention has been made in the background of such circumstances, and a problem to be solved is to provide a charging roll that can effectively suppress the generation of charging noise. .

そして、そのような課題を解決するために、本発明は、ロール軸となる長手棒状の芯金と、該芯金の周りにウレタンスポンジ層とを有し、該ウレタンスポンジ層が、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との配合物たるウレタン発泡原料の発泡成形によって形成されてなる帯電ロールにして、前記ポリオール成分が、数平均分子量:MnAが2000〜4000であるポリエーテルポリオールAと、数平均分子量:MnBが4000〜10000であるポリエーテルポリオールBと、ポリエーテル系ポリマーポリオールとから構成され、MnA及びMnBが下記式(1)を満たし、且つ、ポリエーテルポリオールAの配合量:XA (重量部)、ポリエーテルポリオールBの配合量:XB (重量部)、及びポリエーテル系ポリマーポリオールの配合量:XC (重量部)が、下記式(2)及び(3)を満たすことを特徴とする帯電ロールを、その要旨とするものである。
MnA:MnB=1:2〜1:3 ・・・(1)
A :XB =2:1〜8:1 ・・・(2)
(XA +XB ):XC =85:15〜95:5 ・・・(3)
And in order to solve such a subject, this invention has a longitudinal bar-shaped metal core used as a roll axis, and a urethane sponge layer around the metal core, the urethane sponge layer comprising a polyol component and In a charging roll formed by foam molding of a urethane foam raw material which is a blend with a polyisocyanate component, the polyol component is a polyether polyol A having a number average molecular weight: MnA of 2000 to 4000, and a number average molecular weight: It is composed of polyether polyol B having MnB of 4000 to 10,000, and polyether polymer polyol, MnA and MnB satisfy the following formula (1), and blending amount of polyether polyol A: X A (parts by weight) ), the amount of polyether polyol B: X B (parts by weight), and polyether polymer polyol over The amount of blending: X C (parts by weight) is, the charging roll and satisfies the following formula (2) and (3), is to its gist.
MnA: MnB = 1: 2 to 1: 3 (1)
X A : X B = 2: 1 to 8: 1 (2)
(X A + X B ): X C = 85: 15 to 95: 5 (3)

なお、そのような本発明に従う帯電ロールにあっては、その好ましい態様の一つにおいて、前記ウレタンスポンジ層の外周面上に保護層が設けられている。   In addition, in such a charging roll according to the present invention, in one of its preferred embodiments, a protective layer is provided on the outer peripheral surface of the urethane sponge layer.

また、本発明の帯電ロールにおける別の好ましい態様の一つにおいては、前記ウレタンスポンジ層と前記保護層との間に抵抗調整層が設けられている。   In another preferred embodiment of the charging roll of the present invention, a resistance adjusting layer is provided between the urethane sponge layer and the protective layer.

このように、本発明に係る帯電ロールにあっては、芯金と、その周りにウレタンスポンジ層とを有するものであって、かかるウレタンスポンジ層が、所定の条件を満たす3種類のポリオールからなるポリオール成分と、ポリイソシアネート成分との配合物たるウレタン発泡原料の発泡成形によって形成されてなるものである。このような特定のウレタン発泡原料を用いて得られるウレタンスポンジ層は、セル連通性に優れ、その硬度が効果的に低いものとなるところから、本発明の帯電ロールを各種電子写真機器において使用すると、帯電音の発生が有利に抑制され得るのである。   As described above, the charging roll according to the present invention has a core metal and a urethane sponge layer around the core, and the urethane sponge layer is made of three kinds of polyols that satisfy a predetermined condition. It is formed by foam molding of a urethane foam raw material which is a blend of a polyol component and a polyisocyanate component. The urethane sponge layer obtained by using such a specific urethane foam raw material has excellent cell connectivity, and its hardness is effectively low, so when the charging roll of the present invention is used in various electrophotographic devices. The generation of charging noise can be advantageously suppressed.

また、本発明の帯電ロールは、セル連通性に優れたウレタンスポンジ層を有していることから、ロール形状を変形させた後の形状回復性が良好である。加えて、そのようなウレタンスポンジ層の成形時においては、ガス抜けが良好となって収縮変形が有利に抑制され、金型の内面形状への追随性が向上するのであり、以て、本発明の帯電ロールは、成形キャビティの形状乃至は大きさにより適合した、形状安定性に優れたロールとなる。   Moreover, since the charging roll of this invention has the urethane sponge layer excellent in cell connectivity, the shape recoverability after deform | transforming a roll shape is favorable. In addition, at the time of molding such a urethane sponge layer, gas escape is favorable, shrinkage deformation is advantageously suppressed, and the followability to the inner surface shape of the mold is improved. This charging roll is a roll excellent in shape stability and adapted to the shape or size of the molding cavity.

さらに、本発明に係る帯電ロールにおいては、そのウレタンスポンジ層の硬度が低いため、感光ドラム等の像担持体やトナーに与えるストレスが効果的に低減され、また、感光ドラム等への接地性が向上する。このため、本発明の帯電ロールを電子写真機器に使用すると、多量の印刷を行なった際にも画像不具合が発生し難く、また、感光ドラム等の不均一な帯電に起因する画像ムラの発生も、効果的に抑制され得るのである。   Furthermore, in the charging roll according to the present invention, since the urethane sponge layer has a low hardness, the stress applied to the image carrier such as the photosensitive drum and the toner is effectively reduced, and the grounding property to the photosensitive drum is improved. improves. For this reason, when the charging roll of the present invention is used in an electrophotographic apparatus, image defects are less likely to occur even when a large amount of printing is performed, and image unevenness due to non-uniform charging of a photosensitive drum or the like may occur. It can be effectively suppressed.

ところで、本発明に従う帯電ロールは、ロール軸となる長手棒状の芯金と、その芯金の周りにウレタンスポンジ層とを有するものであって、かかるウレタンスポンジ層が、特定のポリオール成分と、ポリイソシアネート成分との配合物たるウレタン発泡原料を発泡成形することによって形成されたものである。   By the way, the charging roll according to the present invention has a long bar-shaped cored bar serving as a roll axis, and a urethane sponge layer around the cored bar. The urethane sponge layer includes a specific polyol component, It is formed by foaming a urethane foam raw material that is a blend with an isocyanate component.

かかる帯電ロールを製造するに際して用いられるウレタン発泡原料のうち、本発明の特徴的部分であるポリオール成分としては、数平均分子量が異なる2種類のポリエーテルポリオールと、ポリエーテル系ポリマーポリオールとが用いられる。   Among the urethane foam raw materials used in manufacturing such a charging roll, as a polyol component which is a characteristic part of the present invention, two types of polyether polyols having different number average molecular weights and a polyether polymer polyol are used. .

−ポリエーテルポリオール−
具体的には、数平均分子量が異なる2種類のポリエーテルポリオールとして、数平均分子量:MnAが2000〜4000であるもの(ポリエーテルポリオールA)、及び、数平均分子量:MnBが4000〜10000であるもの(ポリエーテルポリオールB)が用いられる。数平均分子量が2000未満のポリエーテルポリオールを用いると、得られるウレタンスポンジ層の硬度が低くなりすぎて、発泡成形によって目的とするロール形状が得られない恐れがある。その一方、数平均分子量が10000を超えるポリエーテルポリオールを用いると、得られるウレタンスポンジ層におけるセル連通性が悪化して硬度が高くなり、そのようなウレタンスポンジ層を有する帯電ロールは、電子写真機器に用いた場合、帯電音の発生を効果的に抑制し得ない恐れがあるからである。本発明においては、このような数平均分子量を有するポリエーテルポリオールであって、従来よりウレタン発泡体を製造する際に一般的に用いられているものであれば、如何なるものであっても使用可能であり、具体的には、アクトコールEP550N、MF-12 、EP-828(何れも商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製)、SANNIX GL-3000(商品名、三洋化成工業株式会社製)、プレミノール7012(商品名、旭硝子株式会社製)等を、例示することが出来る。なお、本明細書及び特許請求の範囲における数平均分子量は、GPC(Gel permeation Chromatography )法(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー法)によって測定されたものである。
-Polyether polyol-
Specifically, as two types of polyether polyols having different number average molecular weights, those having a number average molecular weight: MnA of 2000 to 4000 (polyether polyol A) and number average molecular weights: MnB of 4000 to 10,000 (Polyether polyol B) is used. If a polyether polyol having a number average molecular weight of less than 2,000 is used, the hardness of the resulting urethane sponge layer becomes too low, and the intended roll shape may not be obtained by foam molding. On the other hand, when a polyether polyol having a number average molecular weight exceeding 10,000 is used, the cell connectivity in the resulting urethane sponge layer is deteriorated and the hardness is increased, and the charging roll having such a urethane sponge layer is used in an electrophotographic apparatus. This is because there is a possibility that the generation of charging noise cannot be effectively suppressed. In the present invention, any polyether polyol having such a number average molecular weight, which has been conventionally used in the production of urethane foams, can be used. Specifically, Actcall EP550N, MF-12, EP-828 (all trade names, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes Co., Ltd.), SANNIX GL-3000 (trade names, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), Preminol Examples include 7012 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like. In addition, the number average molecular weight in this specification and a claim is measured by GPC (Gel permeation Chromatography) method (gel permeation chromatography method).

また、本発明においては、上述した数平均分子量を有する2種類のポリエーテルポリオールのうち、それぞれの数平均分子量(MnA、MnB)が下記式(1)を満たすポリエーテルポリオールA及びポリエーテルポリオールBが、併用される。即ち、下記式(1)を満たすような数平均分子量を各々、有する2種類のポリエーテルポリオールを併用すると、ウレタン発泡原料中における2種類のポリエーテルポリオールの相溶性が効果的に低下し、そのような相溶性が適度に低い状態のウレタン発泡原料を発泡成形せしめると、生じるセル膜は均一とならず、発泡過程において部分的に破れ、以て、得られるウレタンスポンジ層のセル連通性が優れたものとなるのである。
MnA:MnB=1:2〜1:3 ・・・(1)
In the present invention, among the two types of polyether polyols having the number average molecular weight described above, each of the number average molecular weights (MnA, MnB) satisfies the following formula (1) and polyether polyol A and polyether polyol B: Are used together. That is, when two types of polyether polyols each having a number average molecular weight satisfying the following formula (1) are used in combination, the compatibility of the two types of polyether polyols in the urethane foam raw material is effectively reduced, When foaming a urethane foam material with a moderately low compatibility, the resulting cell membrane is not uniform and partially broken during the foaming process, resulting in excellent cell connectivity of the resulting urethane sponge layer. It will be a thing.
MnA: MnB = 1: 2 to 1: 3 (1)

ここで、ポリエーテルポリオールAの数平均分子量:MnAに対して、小さすぎる数平均分子量:MnBを有するポリエーテルポリオールBを用いる(MnB<2MnA)と、数平均分子量が異なる2種類のポリエーテルポリオールを併用する効果、即ち、ウレタンスポンジ層における連通性の向上が有利に図られ得ない恐れがある。逆に、ポリエーテルポリオールAの数平均分子量:MnAに対して、大きすぎる数平均分子量:MnBを有するポリエーテルポリオールBを用いる(MnB>3MnA)と、得られるウレタンスポンジ層におけるセル連通性は向上するものの、それら2種類のポリエーテルポリオールの相溶性が悪化して、発泡成形によって目的とするロール形状が得られない恐れがある。   Here, the number average molecular weight of the polyether polyol A: MnA, the polyether polyol B having a number average molecular weight MnB which is too small (MnB <2MnA) and two types of polyether polyols having different number average molecular weights There is a possibility that the effect of using the combination, that is, the improvement of the connectivity in the urethane sponge layer cannot be advantageously achieved. Conversely, when the polyether polyol B having a number average molecular weight: MnB that is too large relative to the number average molecular weight: MnA of the polyether polyol A is used (MnB> 3MnA), cell connectivity in the resulting urethane sponge layer is improved. However, the compatibility of these two types of polyether polyols deteriorates, and the target roll shape may not be obtained by foam molding.

また、それぞれの数平均分子量が上記式(1)を満たすポリエーテルポリオールA及びポリエーテルポリオールBは、それらの各配合量:XA 、XB (重量部)が、下記式(2)を満たす量的割合において用いられる。ポリエーテルポリオールBの配合量:XB に対して、ポリエーテルポリオールAの配合量:XA が少なすぎる(XA <2XB )と、得られるウレタンスポンジ層において、連通性の向上が有利に図られ得ない恐れがあり、その一方、ポリエーテルポリオールAの配合量:XA が多すぎる(XA >8XB )と、得られるウレタンスポンジ層におけるセル連通性は向上するものの、発泡成形によって目的とするロール形状が得られない恐れがあるからである。
A :XB =2:1〜8:1 ・・・(2)
Further, each of the number average molecular weight of polyether polyol A and polyether polyols B satisfies the above formula (1), each amount thereof: X A, X B (parts by weight) satisfies the following formula (2) Used in quantitative proportions. When the blending amount of the polyether polyol B: X B , the blending amount of the polyether polyol A: X A is too small (X A <2X B ). On the other hand, if the blending amount of polyether polyol A: X A is too large (X A > 8X B ), cell connectivity in the resulting urethane sponge layer is improved, but by foam molding This is because the target roll shape may not be obtained.
X A : X B = 2: 1 to 8: 1 (2)

−ポリエーテル系ポリマーポリオール−
本発明の帯電ロールを製造するに際しては、ウレタン発泡原料中のポリオール成分として、上述の如きポリエーテルポリオールA及びポリエーテルポリオールBに加えて、更にポリエーテル系ポリマーポリオールが用いられる。かかるポリエーテル系ポリマーポリオールをも用いることによって、得られるウレタンスポンジ層のセル連通性が効果的に向上するのである。
-Polyether polymer polyol-
In producing the charging roll of the present invention, a polyether polymer polyol is further used as the polyol component in the urethane foam raw material in addition to the polyether polyol A and the polyether polyol B as described above. By using such a polyether polymer polyol, the cell connectivity of the resulting urethane sponge layer is effectively improved.

本明細書及び特許請求の範囲におけるポリエーテル系ポリマーポリオールとは、ポリエーテルポリオール中にビニル系ポリマーを分散させたもの、又はポリエーテルポリオールとビニル系ポリマーとを共重合せしめたものである。本発明においては、従来よりウレタン発泡体を製造する際に一般的に用いられているポリエーテル系ポリマーポリオールであれば、本発明の目的を阻害しない範囲において、何れのものも使用可能であり、具体的には、POP-31-28 (商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製)を例示することが出来る。   In the present specification and claims, the polyether polymer polyol is a polymer obtained by dispersing a vinyl polymer in a polyether polyol, or a copolymer obtained by copolymerizing a polyether polyol and a vinyl polymer. In the present invention, any polyether-based polymer polyol generally used in the production of urethane foam can be used as long as the object of the present invention is not impaired. Specifically, POP-31-28 (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) can be exemplified.

また、かかるポリエーテル系ポリマーポリオールは、本発明において、その配合量:XC (重量部)が、上述した2種類のポリエーテルポリオールの配合量:XA 、XB (重量部)との間において下記式(3)を満たす量的割合において、用いられる。ポリエーテルポリオールの総配合量:(XA+XB)に対して、ポリエーテル系ポリマーポリオールの配合量:XC が少なすぎる、換言すれば、2種類のポリエーテルポリオール及びポリエーテル系ポリマーポリオールの総配合量:100重量部に対して、ポリエーテル系ポリマーポリオールの配合量:XC が5重量部未満の場合は、ウレタンスポンジ層におけるセル連通性の向上が効果的に図られ得ない恐れがあり、一方、ポリエーテル系ポリマーポリオールの配合量:XC が多すぎる(ポリエーテル系ポリマーポリオールの配合量:XC が15重量部を超える)と、発泡成形によって目的とするロール形状が得られない恐れがあるからである。
(XA +XB ):XC =85:15〜95:5 ・・・(3)
In addition, in the present invention, such a polyether polymer polyol has a blending amount: X C (part by weight) between the above two blending amounts of polyether polyol: X A and X B (part by weight). Is used in a quantitative ratio satisfying the following formula (3). The total amount of polyether polyol: (X A + X B ) The amount of polyether polymer polyol: X C is too small. In other words, two types of polyether polyol and polyether polymer polyol total amount: per 100 parts by weight, the amount of the polyether polymer polyol: If X C is less than 5 parts by weight, is a fear that the improvement of the cell communicating with the urethane sponge layer can not been achieved effectively There, while the amount of the polyether polymer polyol: X C is too large: the (amount of polyether polymer polyol X C is more than 15 parts by weight), is roll-shaped to the desired obtained by foam molding Because there is no fear.
(X A + X B ): X C = 85: 15 to 95: 5 (3)

一方、本発明の帯電ロールを製造する際のウレタン発泡原料においては、上述してきた3種類のポリオールと共に、ポリイソシアネート成分が必須成分とされる。かかるポリイソシアネート成分としては、公知の少なくとも2官能以上のポリイソシアネートの全てが用いられ得、例えば、2,4−及び2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、オルトトルイジンジイソシアネート(TODI)、ナフチレンジイソシアネート(NDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、及びカーボジイミド変性MDI、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリメリックポリイソシアネート等が、単独で、又は併用して使用され得る。   On the other hand, in the urethane foam raw material for producing the charging roll of the present invention, a polyisocyanate component is an essential component together with the three types of polyols described above. As the polyisocyanate component, all known polyisocyanates having at least two or more functional groups can be used, for example, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), orthotoluidine diisocyanate (TODI), naphthylene diene. Isocyanate (NDI), xylylene diisocyanate (XDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), carbodiimide-modified MDI, polymethylene polyphenyl isocyanate, polymeric polyisocyanate, etc. can be used alone or in combination. .

なお、本発明において、ウレタン発泡原料中のポリオール成分及びポリイソシアネート成分は、従来と同様に、それらの重量比(ポリオール成分:ポリイソシアネート成分)が、通常、9:1〜5:5程度となるように配合せしめられる。   In the present invention, the polyol component and the polyisocyanate component in the urethane foam raw material generally have a weight ratio (polyol component: polyisocyanate component) of about 9: 1 to 5: 5, as in the past. It is blended as follows.

また、そのようなウレタン発泡原料には、最終的に目的とする帯電ロールが所望とする導電性を発揮し得るように、カーボンブラック、金属粉末、導電性金属酸化物、第4級アンモニウム塩等の導電剤が配合される。その配合量は、通常、導電剤が配合されたウレタン発泡原料にて形成されるウレタンスポンジ層が、1×103 〜1×106 Ω・cm程度の体積抵抗値を有するように、適宜に決定される。 In addition, such urethane foam raw materials include carbon black, metal powder, conductive metal oxide, quaternary ammonium salt, etc. so that the desired charging roll can finally exhibit the desired conductivity. The conductive agent is blended. The blending amount is appropriately adjusted so that the urethane sponge layer formed of the urethane foam raw material blended with the conductive agent usually has a volume resistance value of about 1 × 10 3 to 1 × 10 6 Ω · cm. It is determined.

さらに、ウレタン発泡原料には、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応せしめて形成されるポリウレタンを発泡させるために、水が発泡剤として用いられる。この発泡剤としての水の添加量は、一般に、ポリオール成分の100重量部に対して、0.1〜3.0重量部程度とされるが、好ましくは0.5〜2.0重量部程度が採用される。なお、この水の添加量が少なくなると、十分な発泡を行ない難くなると共に、形成されるセルが大きくなりすぎるという問題がある。逆に、水の添加量が多すぎると、発泡速度が速く、ウレタン発泡原料が、金型へ注入される前に注型機内にて発泡反応が進みすぎ、これにより、ウレタン発泡原料の体積が増加し、注型口から反応途中の原料が漏れる等して、金型内への安定した注入作業を行なうことが困難となり、歩留りが悪くなったりする等の問題が生ずるようになる。   Further, water is used as a foaming agent in the urethane foam raw material in order to foam polyurethane formed by reacting a polyol component and a polyisocyanate component. The amount of water added as the blowing agent is generally about 0.1 to 3.0 parts by weight, preferably about 0.5 to 2.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyol component. Is adopted. If the amount of water added is small, there is a problem that it is difficult to perform sufficient foaming and the formed cells are too large. On the other hand, if the amount of water added is too large, the foaming speed is high, and the foaming reaction proceeds too much in the casting machine before the urethane foam material is injected into the mold. As a result, the raw material in the middle of the reaction leaks from the casting port, making it difficult to perform a stable injection operation into the mold, resulting in problems such as poor yield.

加えて、上述せる如きウレタン発泡原料には、従来と同様に、必要に応じて触媒、整泡剤、難燃剤、減粘剤、安定剤、充填剤、架橋剤、着色剤等の各種添加剤が、本発明の目的を阻害しない範囲内において、適宜に添加せしめられる。   In addition, the urethane foam raw material as described above may be added to various additives such as a catalyst, a foam stabilizer, a flame retardant, a viscosity reducer, a stabilizer, a filler, a cross-linking agent, and a colorant as necessary. However, it can be added appropriately within a range not impairing the object of the present invention.

そして、そのようなウレタン発泡原料を、長手棒状の芯金の周りに発泡成形せしめることにより、所定厚さのウレタンスポンジ層を有する本発明に係る帯電ロールが得られるのである。以下に、芯金の外周面上にウレタンスポンジ層を有し、かかる芯金の径方向外側に向かって、抵抗調整層及び保護層が、順次、積層形成されてなる帯電ロールの製造方法について、その一例を示す。   And the charging roll which concerns on this invention which has a urethane sponge layer of predetermined thickness is obtained by foam-molding such a urethane foam raw material around a longitudinal bar-shaped metal core. Hereinafter, a method for producing a charging roll in which a urethane sponge layer is provided on the outer peripheral surface of the cored bar, and a resistance adjusting layer and a protective layer are sequentially laminated on the outer side in the radial direction of the cored bar. An example is shown.

先ず、目的とする帯電ロールのロール形状を与える成形キャビティを有する金型(成形型)として、パイプ状の型構造を有する、所謂パイプ型が準備される。なお、このパイプ型とは、帯電ロールにおけるウレタンスポンジ層の軸方向長さに略等しい長さのパイプと、かかるパイプの両端に取り付けられて、それぞれの端部を閉塞する2つのキャップとから構成されるものであり、パイプ内に、ロール軸となる長手棒状の芯金をセットした状態において、パイプの両端を2つのキャップにて閉塞すると共に、それら2つのキャップにて芯金を支持することによって、パイプ内に、目的とする帯電ロールのロール形状を与える成形キャビティが、形成されるようになっているものである。なお、ロール軸となる長手棒状の芯金としては、ステンレス等からなる金属製の導電性軸体であって、所定の長さのものが用いられる。   First, a so-called pipe mold having a pipe-shaped mold structure is prepared as a mold (molding mold) having a molding cavity that gives a roll shape of a target charging roll. The pipe type is composed of a pipe having a length substantially equal to the axial length of the urethane sponge layer in the charging roll, and two caps attached to both ends of the pipe and closing each end. In a state where a long bar-shaped core bar serving as a roll shaft is set in the pipe, both ends of the pipe are closed with two caps and the core bar is supported by these two caps. Thus, a molding cavity that gives the roll shape of the target charging roll is formed in the pipe. In addition, as a longitudinal bar-shaped cored bar used as a roll shaft, a metal conductive shaft body made of stainless steel or the like having a predetermined length is used.

パイプ型内に、抵抗調整層を与えるべく、所定のゴム材料からなるチューブがセットされる。かかるチューブは、従来と同様に、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)等のゴム材料に、導電剤、好ましくはイオン導電剤や帯電防止剤等が配合されて、体積抵抗率が、一般に1×107 〜1×1010Ω・cm程度に調製されてなるゴム組成物を用いて、これを押出成形することによって得られたものである。なお、このチューブの厚みは、目的とする抵抗調整層の厚さに応じて適宜に決定されるが、一般に、10〜1000μm程度、好ましくは100〜500μm程度とされる。 A tube made of a predetermined rubber material is set in the pipe mold to provide a resistance adjusting layer. As in the conventional tube, a conductive agent, preferably an ionic conductive agent or an antistatic agent, is blended in a rubber material such as epichlorohydrin rubber, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), and the like. The volume resistivity is obtained by extrusion molding using a rubber composition generally prepared to be about 1 × 10 7 to 1 × 10 10 Ω · cm. In addition, although the thickness of this tube is suitably determined according to the thickness of the target resistance adjusting layer, it is generally about 10 to 1000 μm, preferably about 100 to 500 μm.

かかるチューブをパイプ型内にセットした後、チューブと芯金との間に、予め準備したウレタン発泡原料を注入する。金型を閉塞し、従来と同様の操作に従って、発泡成形が実施される。   After setting such a tube in a pipe mold, a urethane foam raw material prepared in advance is injected between the tube and the metal core. The mold is closed, and foam molding is performed in accordance with the same operation as before.

そして、そのような発泡成形によって得られたモールド成形品は、パイプ型から脱型された後、その外周面上に保護層が形成されることにより、目的とする帯電ロールとされるのである。なお、この保護層は、ロール表面にトナー等が付着堆積することを防止するために設けられるものであって、例えば、N−メトキシメチル化ナイロン等のナイロン系材料や、フッ素変性アクリレート系樹脂を含む樹脂組成物等に、カーボンブラックや導電性金属酸化物等の導電剤が配合されて、その体積抵抗率が1×108 〜1×1013Ω・cm程度となるようにして、形成されることとなる。また、このような保護層は、従来と同様に、ディッピングやロールコート等の公知のコーティング手法に従って形成され、その厚みは、通常3〜20μm程度とされる。 Then, the molded product obtained by such foam molding is removed from the pipe mold, and then a protective layer is formed on the outer peripheral surface thereof, whereby the intended charging roll is obtained. The protective layer is provided to prevent toner and the like from being deposited on the roll surface. For example, a nylon material such as N-methoxymethylated nylon or a fluorine-modified acrylate resin is used. A conductive agent such as carbon black or conductive metal oxide is blended in the resin composition or the like, and the volume resistivity is about 1 × 10 8 to 1 × 10 13 Ω · cm. The Rukoto. Moreover, such a protective layer is formed in accordance with a known coating technique such as dipping or roll coating, as in the prior art, and its thickness is usually about 3 to 20 μm.

このようにして得られた帯電ロールにあっては、そのウレタンスポンジ層が、セル連通性に優れたものであり、ロール全体としての硬度が有利に低いものとなっているところから、電子写真機器において用いた場合、感光ドラム等の像担持体との接触に起因する帯電音の発生が効果的に抑制されることとなる。   In the charging roll thus obtained, the urethane sponge layer is excellent in cell connectivity, and the hardness of the roll as a whole is advantageously low. When used in, the generation of charging noise due to contact with an image carrier such as a photosensitive drum is effectively suppressed.

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

先ず、ウレタン発泡原料を調製するために、ポリオールとして、下記表1に示すポリエーテルポリオールと、ポリエーテル系ポリマーポリオール(三井化学ポリウレタン株式会社製、商品名:POP-31-28 )とを用いて、それらを下記表2及び表3に示す配合組成に従って含むポリオール配合剤を15種類、調製した。ポリオール成分以外の配合組成は、以下の通りである。
配合量
・ケッチェンEC 2重量部
(導電剤、ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製)
・カオライザーNO.31 0.5重量部
(第三級アミン触媒、花王株式会社製)
・トヨキャットHX-35 0.1重量部
(第三級アミン触媒、東ソー株式会社製)
・ジブチル錫ジラウレート(錫系触媒) 0.1重量部
・L-5309 3重量部
(シリコーン系整泡剤、日本ユニカー株式会社製)
・水(発泡剤) 2重量部
First, in order to prepare a urethane foam raw material, polyether polyols shown in Table 1 below and polyether polymer polyols (trade name: POP-31-28, manufactured by Mitsui Chemical Polyurethane Co., Ltd.) are used as polyols. Fifteen types of polyol compounding agents containing these were prepared according to the compounding compositions shown in Tables 2 and 3 below. The composition other than the polyol component is as follows.
Blending amount ・ Ketjen EC 2 parts by weight (conductive agent, manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.)
・ Kaorizer NO.31 0.5 part by weight (Tertiary amine catalyst, manufactured by Kao Corporation)
・ Toyocat HX-35 0.1 parts by weight (tertiary amine catalyst, manufactured by Tosoh Corporation)
・ Dibutyltin dilaurate (tin-based catalyst) 0.1 parts by weight ・ L-5309 3 parts by weight (silicone foam stabilizer, manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.)
・ Water (foaming agent) 2 parts by weight

また、ポリイソシアネート成分としてプレポリマーを含むスミジュールVT-80 (商品名、住友バイエルウレタン株式会社製):26.9重量部を、ポリイソシアネート配合剤として準備した。   Also, 26.9 parts by weight of Sumijour VT-80 (trade name, manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) containing a prepolymer as a polyisocyanate component was prepared as a polyisocyanate compounding agent.

そのようにして得られたポリオール配合剤とポリイソシアネート配合剤とを、ポリオール配合剤:ポリイソシアネート配合剤=100:25の重量比となるように混合して、ウレタン発泡原料を調製した。   The thus obtained polyol compounding agent and polyisocyanate compounding agent were mixed so as to have a weight ratio of polyol compounding agent: polyisocyanate compounding agent = 100: 25 to prepare a urethane foam raw material.

一方、下記配合組成の抵抗調整層用形成材料を、ニーダーにて混練した後、押出機により、チューブ状に押し出して、180℃で60分間、加硫した後、カットして、厚さ:0.5mm×外径:12mm×長さ:224mmのゴム弾性体チューブを作製した。
配合量
・ハイドリンT3102 100重量部
(エピクロルヒドリンゴム、日本ゼオン株式会社製)
・酸化亜鉛 5重量部
・DHT4A(受酸剤、協和化学工業株式会社製) 8重量部
・ルーナックS30(ステアリン酸、花王株式会社製) 0.5重量部
・イオン導電剤(テトラブチルアンモニウムクロライド) 1重量部
・シリカ 50重量部
・加硫剤(硫黄) 1.05重量部
・加硫促進剤(ジベンゾチアゾールジスルフィド) 1.5重量部
・加硫促進剤(テトラメチルチウラムモノサルファド) 0.5重量部
On the other hand, the resistance adjusting layer forming material having the following composition was kneaded in a kneader, extruded into a tube by an extruder, vulcanized at 180 ° C. for 60 minutes, cut, and thickness: 0 A rubber elastic tube of 5 mm × outer diameter: 12 mm × length: 224 mm was produced.
Compounding amount ・ Hydrin T3102 100 parts by weight (Epichlorohydrin rubber, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
・ Zinc oxide 5 parts by weight ・ DHT4A (Acid acceptor, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) 8 parts by weight ・ Lunac S30 (Stearic acid, manufactured by Kao Corporation) 0.5 part by weight ・ Ionic conductive agent (tetrabutylammonium chloride) 1 part by weight-Silica 50 parts by weight-Vulcanizing agent (sulfur) 1.05 parts by weight-Vulcanization accelerator (dibenzothiazole disulfide) 1.5 parts by weight-Vulcanization accelerator (tetramethylthiuram monosulfide) 0. 5 parts by weight

次いで、金型としてパイプ型を用いて、その成形キャビティ(内径:12mm)内に、外径:6mm×長さ:260mmのステンレス(SUS304)製の芯金を配置する一方、成形キャビティの内面に、上記で得られたゴム弾性体チューブを挿入して、セットした。   Next, using a pipe mold as a mold, a core metal made of stainless steel (SUS304) having an outer diameter: 6 mm × length: 260 mm is arranged in the molding cavity (inner diameter: 12 mm), while the inner surface of the molding cavity is arranged. The rubber elastic tube obtained above was inserted and set.

そして、パイプ型内に芯金が配置され、ゴム弾性体チューブがセットされた状態において、成形キャビティ内に、上記で調製されたウレタン発泡原料を注入し、120℃で60分間、発泡硬化させることにより、発泡成形されたモールド成形品を作製した。金型を冷却後、得られたモールド成形品をパイプ型から取り出し、ゴム弾性体チューブにて形成された外層の外周面上に、下記配合組成に従う樹脂組成物を用いて、最外層たる保護層をロールコート法に従って作製し、目的とする15種類の帯電ロールを得た(実施例1〜8、比較例1〜7)。なお、得られた各帯電ロールは、ロール外径:12mm、抵抗調整層の厚さ:500μm、保護層の厚さ:10μmであった。また、樹脂組成物を調製するに際しては、サンドミルを用いて分散処理を行なった。
配合量
・カイナーSL 100重量部
(アクリルフッ素樹脂、エルファトケムジャパン社製)
・グラフトカーボン 30重量部
・MEK(メチルエチルケトン) 200重量部
Then, in a state where the core metal is disposed in the pipe mold and the rubber elastic body tube is set, the urethane foam raw material prepared above is injected into the molding cavity, and is foam-cured at 120 ° C. for 60 minutes. Thus, a foam molded product was produced. After cooling the mold, the obtained molded product is taken out from the pipe mold, and on the outer peripheral surface of the outer layer formed by the rubber elastic tube, a protective layer as the outermost layer is formed using a resin composition according to the following composition. Were prepared according to a roll coating method, and 15 kinds of intended charging rolls were obtained (Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 7). Each of the obtained charging rolls had a roll outer diameter: 12 mm, a resistance adjustment layer thickness: 500 μm, and a protective layer thickness: 10 μm. Moreover, when preparing the resin composition, the dispersion process was performed using the sand mill.
Compounding amount ・ Kayner SL 100 parts by weight (acrylic fluororesin, manufactured by Elfatochem Japan)
-Graft carbon 30 parts by weight-MEK (methyl ethyl ketone) 200 parts by weight

得られた15種類の帯電ロールについて、ロール硬度、通気量及び帯電音の評価を行ない、その結果を、下記表2及び表3に示した。また、各帯電ロールについて、ウレタンスポンジ層が露出している面(軸方向両端面のうちの何れかの面)を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察した。実施例2に係る帯電ロールについてのSEM写真を、図1として示す。   The obtained 15 types of charging rolls were evaluated for roll hardness, air flow rate, and charging sound, and the results are shown in Tables 2 and 3 below. Moreover, about each charging roll, the surface (any surface of axial both end surfaces) where the urethane sponge layer was exposed was observed with a scanning electron microscope (SEM). An SEM photograph of the charging roll according to Example 2 is shown in FIG.

−ロール硬度−
帯電ロールを、その両端の芯金部分において支持し、ロール部分(ウレタンスポンジ層+抵抗調整層+保護層)の軸方向中央部付近を、幅:50mm×50mm(厚さ:7mm)の板状押圧面を有する治具にて、速度:10mm/minにて押圧し、かかる治具が0.5mm変位した時の荷重(gf)をもって、ロールの硬度とした。
-Roll hardness-
The charging roll is supported by the cored bar portions at both ends thereof, and a plate shape having a width: 50 mm × 50 mm (thickness: 7 mm) near the central portion in the axial direction of the roll portion (urethane sponge layer + resistance adjusting layer + protective layer). A jig having a pressing surface was pressed at a speed of 10 mm / min, and the load (gf) when the jig was displaced by 0.5 mm was used as the hardness of the roll.

−通気量−
図2の(a)及び(b)に示されるように、各帯電ロールから、軸方向長さが5mmとなるロール部分を残して、他のロール部分を除去した状態のサンプル10を作製し、これを、アルミニウム材質の保持リング12に設けた、帯電ロール外径(D)よりも0.1mm小さな内径(φ)の保持孔14内に嵌入固定せしめて、図2(a)に示される如く、保持筒16の開口端に気密に固定して、サンプル10の軸方向の一端側が大気に晒されるようにする一方、その他端側が、保持筒16の内部に露呈せしめられるようにした。そして、かかる保持筒16の内部に連通するように、流量計18を介して、真空ポンプ20を設ける一方、保持筒16内の圧力を検出する圧力計としてのマノメータ22を設けた状態において、真空ポンプ20を作動せしめ、マノメータ22にて検出される保持筒16内部の圧力と外気圧との差が1.5kPaになるようにして、そのときの空気流量を流量計18で測定し、その測定値を、サンプル10のウレタンスポンジ層部分の断面積で除することによって、通気量(cc/min・cm2 )を算出した。
-Airflow-
As shown in (a) and (b) of FIG. 2, a sample 10 in a state in which the other roll portions are removed from each charging roll while leaving the roll portions having an axial length of 5 mm, This is fitted and fixed in a holding hole 14 provided in an aluminum holding ring 12 and having an inner diameter (φ) smaller by 0.1 mm than the outer diameter (D) of the charging roll, as shown in FIG. The holding cylinder 16 was airtightly fixed to the opening end so that one end side of the sample 10 in the axial direction was exposed to the atmosphere, while the other end side was exposed to the inside of the holding cylinder 16. The vacuum pump 20 is provided via the flow meter 18 so as to communicate with the inside of the holding cylinder 16, while the manometer 22 as a pressure gauge for detecting the pressure in the holding cylinder 16 is provided. The pump 20 is operated so that the difference between the pressure inside the holding cylinder 16 detected by the manometer 22 and the external air pressure becomes 1.5 kPa, and the air flow rate at that time is measured by the flow meter 18, and the measurement is performed. The air flow rate (cc / min · cm 2 ) was calculated by dividing the value by the cross-sectional area of the urethane sponge layer portion of Sample 10.

−帯電音−
図3に示される如く、レーザービームプリンタ(LASER JET 4350、ヒューレットパッカード株式会社製)24のカートリッジ容器26内の現像部を取り外す一方、該カートリッジ容器26内に帯電ロールを取り付け、更に、信号発生器(NF1731、NF回路設計ブロック株式会社製)30を高圧アンプ(609C、レック株式会社製)32に接続すると共に、該高圧アンプ32をアースさせた状態で、高圧ケーブルにてカートリッジ容器26の電極端子に接続した。そして、感光体28を30rpm にて回転させる一方、帯電ロールに、2kVP-P 、−600Vの電圧を、2400〜3400Hzの間で周波数を変化させつつ印加して、感光体28を帯電させ、その際に生ずる帯電音を、種々の周波数毎に、感光体28と帯電ロールとの当接位置と水平で、且つ感光体28の軸方向と直角となる方向において、かかる当接位置から10mm離隔した位置で、リニアコーダ(LR04、リオン株式会社製)34が接続された騒音計(NL01A 、リオン株式会社製)36により測定した。なお、騒音レベルは、A特性にて評価した。
−Charging sound−
As shown in FIG. 3, the developing unit in the cartridge container 26 of the laser beam printer (LASER JET 4350, manufactured by Hewlett-Packard Co.) 24 is removed while a charging roll is attached in the cartridge container 26, and a signal generator (NF1731, manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.) 30 is connected to a high-voltage amplifier (609C, manufactured by Lec Co., Ltd.) 32, and the high-voltage amplifier 32 is grounded, and the electrode terminal of the cartridge container 26 is connected with a high-voltage cable. Connected to. Then, while rotating the photosensitive member 28 at 30 rpm, a voltage of 2 kV PP and −600 V is applied to the charging roll while changing the frequency between 2400 and 3400 Hz to charge the photosensitive member 28. The charging sound generated at the position at a distance of 10 mm from the abutting position in a direction that is horizontal to the abutting position between the photosensitive member 28 and the charging roll and perpendicular to the axial direction of the photosensitive member 28 at various frequencies. Thus, the measurement was performed by a sound level meter (NL01A, manufactured by Lion Co., Ltd.) 36 to which a linear coder (LR04, manufactured by Lion Co., Ltd.) 34 was connected. The noise level was evaluated by the A characteristic.

Figure 0005302590
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かかる表2及び表3の結果からも明らかなように、本発明に従う帯電ロール(実施例1〜実施例8)にあっては、実機において用いた際に、帯電音の発生を効果的に抑制し得るものであることが、認められたのである。   As is clear from the results in Tables 2 and 3, the charging roll (Examples 1 to 8) according to the present invention effectively suppresses the generation of charging noise when used in an actual machine. It was recognized that it was possible.

本発明の一の実施例に係る帯電ロールについて、そのウレタンスポンジ層のSEM写真である。It is a SEM photograph of the urethane sponge layer about the charging roll concerning one example of the present invention. 帯電ロールにおけるウレタンスポンジ層の通気量の測定手法を示す説明図であって、(a)はシステム全体の装置配設形態を示す説明図であり、(b)は各帯電ロールから取り出されたサンプルのセット形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement method of the air flow rate of the urethane sponge layer in a charging roll, Comprising: (a) is explanatory drawing which shows the apparatus arrangement | positioning form of the whole system, (b) is the sample taken out from each charging roll It is explanatory drawing which shows the set form. 帯電ロールを実機に取り付けて、該実機を作動させた際に生ずる帯電音を測定するための装置を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows roughly the apparatus for measuring the charging sound which attaches a charging roll to a real machine and operates this real machine.

符号の説明Explanation of symbols

10 サンプル 12 保持リング
14 保持孔 16 保持筒
18 流量計 20 真空ポンプ
22 マノメータ 24 レーザービームプリンタ
26 カートリッジ容器 28 感光体
30 信号発生器 32 高圧アンプ
34 リニアコーダ 36 騒音計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sample 12 Holding ring 14 Holding hole 16 Holding cylinder 18 Flowmeter 20 Vacuum pump 22 Manometer 24 Laser beam printer 26 Cartridge container 28 Photoconductor 30 Signal generator 32 High-voltage amplifier 34 Linear coder 36 Noise meter 36

Claims (3)

ロール軸となる長手棒状の芯金と、該芯金の周りにウレタンスポンジ層とを有し、該ウレタンスポンジ層が、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との配合物たるウレタン発泡原料の発泡成形によって形成されてなる帯電ロールにして、
前記ポリオール成分が、数平均分子量:MnAが2000〜4000であるポリエーテルポリオールAと、数平均分子量:MnBが4000〜10000であるポリエーテルポリオールBと、ポリエーテル系ポリマーポリオールとから構成され、MnA及びMnBが下記式(1)を満たし、且つ、ポリエーテルポリオールAの配合量:XA (重量部)、ポリエーテルポリオールBの配合量:XB (重量部)、及びポリエーテル系ポリマーポリオールの配合量:XC (重量部)が、下記式(2)及び(3)を満たすことを特徴とする帯電ロール。
MnA:MnB=1:2〜1:3 ・・・(1)
A :XB =2:1〜8:1 ・・・(2)
(XA +XB ):XC =85:15〜95:5 ・・・(3)
It has a long bar-shaped cored bar that becomes a roll shaft and a urethane sponge layer around the cored bar, and the urethane sponge layer is formed by foam molding of a urethane foam raw material that is a blend of a polyol component and a polyisocyanate component. A charging roll made of
The polyol component is composed of a polyether polyol A having a number average molecular weight: MnA of 2000 to 4000, a polyether polyol B having a number average molecular weight: MnB of 4000 to 10,000, and a polyether polymer polyol, MnA And MnB satisfy the following formula (1), and the blending amount of the polyether polyol A: X A (parts by weight), the blending amount of the polyether polyol B: X B (parts by weight), and the polyether polymer polyol Blending amount: X C (parts by weight) satisfies the following formulas (2) and (3).
MnA: MnB = 1: 2 to 1: 3 (1)
X A : X B = 2: 1 to 8: 1 (2)
(X A + X B ): X C = 85: 15 to 95: 5 (3)
前記ウレタンスポンジ層の外周面上に保護層が設けられている請求項1に記載の帯電ロール。   The charging roll according to claim 1, wherein a protective layer is provided on an outer peripheral surface of the urethane sponge layer. 前記ウレタンスポンジ層と前記保護層との間に抵抗調整層が設けられている請求項2に記載の帯電ロール。
The charging roll according to claim 2, wherein a resistance adjusting layer is provided between the urethane sponge layer and the protective layer.
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