JPH09211932A - Electrostatic charging member - Google Patents

Electrostatic charging member

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Publication number
JPH09211932A
JPH09211932A JP1522396A JP1522396A JPH09211932A JP H09211932 A JPH09211932 A JP H09211932A JP 1522396 A JP1522396 A JP 1522396A JP 1522396 A JP1522396 A JP 1522396A JP H09211932 A JPH09211932 A JP H09211932A
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JP
Japan
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charging member
conductive
charging
carbon black
charged
Prior art date
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Pending
Application number
JP1522396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideko Tanaka
英子 田中
Hiroyuki Kataoka
弘之 片岡
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JPH09211932A publication Critical patent/JPH09211932A/en
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic charging member which is free from unequal electrostatic charges and which is capable of executing a uniform electrostatic charge treatment on a member to be electrostatically charged by lessening the change in the resistance value of a resistance control layer based on an environmental change as far as possible. SOLUTION: This electrostatic charging member electrostatically charges the surface of the member to be electrostatically charged by impressing voltage on the surface of the member to be electrostatically charged, such as photoreceptor, in the state of pressing the charging member to thereto. This electrostatic charging member 1 consists of a conductive substrate 1a, a conductive elastic material layer 1b fixed to this substrate 1a and the resistance control layer 1c covering this elastic material layer 1b. The resistance control layer 1c is constituted by dispersing conductive carbon black having an oil absorption rate within a range of 30 to 300ml/100g into a urethane resin consisting of diisocyanate and polyol having the average hydroxyl group number per molecule in a range of 2.1 to 2.5 as constituting components.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機,
プリンター,ファクシミリ,これらの複合OA機器等の
電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置におけ
る帯電部材に関する。より詳しくは、感光体や誘電体等
の被帯電体表面に押圧させて、被帯電体表面を均一に帯
電処理する帯電部材に関する。
The present invention relates to an electrophotographic copying machine,
The present invention relates to a charging member in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus such as a printer, a facsimile, or a composite OA apparatus thereof, or an electrostatic recording apparatus. More specifically, the present invention relates to a charging member that presses against a surface of a charged body such as a photoreceptor or a dielectric to uniformly charge the surface of the charged body.

【0002】[0002]

【従来の技術】被帯電体として例えば電子写真感光体を
用いた電子写真プロセスにおける従来の帯電プロセス
は、殆どが金属ワイヤにDC5〜8kVの高電圧を印加
して発生するコロナ放電により、帯電を行う方式が採用
されている。しかし、このコロナ放電による方法では、
帯電時に発生するオゾンや酸化窒素(NOx )等のコロ
ナ生成物が光導電性物質と反応して感光体表面を変質さ
せてしまい、感光体の劣化や画像ボケの原因となった
り、ワイヤの汚れが画質に影響し、画像白抜けや黒スジ
が発生するという問題があった。また、感光体に向かう
電流は全体の5〜30%にすぎず、殆どがシールド板に
流れてしまうため、帯電手段としては電力効率が悪いと
いう欠点があった。このような欠点を解消するために、
感光体に接触配置された帯電部材に電圧を印加すること
により感光体を帯電させる、いわゆる直接帯電法が注目
され実用化されている。例えば、特開昭57−6475
3号公報、特開昭58−40566号公報および特開昭
58−139156号公報には、帯電部材として、導電
粒子を分散した樹脂で被覆された織物を電気抵抗体とす
るブロック状接触子、繊維状電極群を植毛したロール状
帯電器、および下流側に配置されたものほど印加電圧を
大きくした複数のロール状接触子が、それぞれ開示され
ている。しかし、これらの直接帯電法は、実際には帯電
ムラに起因する班点状の画質欠陥や感光体の絶縁破壊に
起因するスジ状または帯状の画質欠陥が生じるという問
題があった。
2. Description of the Related Art In a conventional charging process in an electrophotographic process using, for example, an electrophotographic photosensitive member as a member to be charged, most charging is performed by corona discharge generated by applying a high voltage of 5 to 8 kV DC to a metal wire. The method of doing is adopted. However, with this corona discharge method,
Corona products such as ozone and nitric oxide (NOx) generated at the time of charging react with the photoconductive material and change the surface of the photoconductor, causing deterioration of the photoconductor and image blurring, and wire contamination. Affects the image quality, and there is a problem that white spots and black streaks occur in the image. In addition, the current flowing to the photoconductor is only 5 to 30% of the whole, and most of the current flows to the shield plate, so that there is a drawback that the charging unit has poor power efficiency. In order to eliminate such drawbacks,
A so-called direct charging method, in which a photosensitive member is charged by applying a voltage to a charging member arranged in contact with the photosensitive member, has been noticed and put into practical use. For example, JP-A-57-6475
No. 3, JP-A-58-40566 and JP-A-58-139156, block-shaped contacts using a woven fabric coated with a resin in which conductive particles are dispersed as an electric resistor as a charging member, A roll-shaped charger in which fibrous electrode groups are implanted and a plurality of roll-shaped contacts in which the applied voltage is increased toward the downstream side are disclosed. However, these direct charging methods actually have a problem that spot-shaped image defects due to uneven charging and stripe-shaped or strip-shaped image defects due to dielectric breakdown of the photoconductor occur.

【0003】さらに、導電性支持体の外周に固定される
弾性体層として、シリコーンゴム,ウレタンゴム,エチ
レンプロピレンジエンゴム(EPDM),ノルボネンゴ
ム等のエラストマーに、カーボンブラック等の導電性粉
末を分散させて導電性を持たせ、その上に表面層を被覆
した帯電ロールが、従来から使用されている。例えば、
特開昭64−66674号公報および特開昭64−66
676号公報には、導電性粉末を含有する上記弾性体層
の不均一帯電や感光体の汚染を防止するために、自体が
導電性ないし半導電性のN−メトキシメチル化ナイロン
で形成された表面層を被覆した導電性ロールが提案され
ている。しかし、これらの帯電ロールにおいては、使用
環境の変化、特に大気中の湿度の変化によって感光体等
の被帯電体への帯電能力が大きく変化し、低温低湿環境
下では帯電能力が極端に低下する等の問題があった。帯
電能力が低下すると被帯電体の均一な帯電が行われず、
形成される画像の濃度が低下したり、反転現像方式では
帯電ムラに対応した班点状の黒点画像(黒ポチ)とな
り、正規現像方式では白点画像(白ポチ)となる。ま
た、高温高湿環境下では帯電部材と被帯電体との間でリ
ークが生じ、黒帯状の画質欠陥が生じる。いずれの環境
下においても、高品位の画像を得ることが困難であり、
環境安定性に劣るという問題があった。また、例えば特
開平2−49066号公報および特開平2−51562
号公報には、マトリックス樹脂中に自体が導電性ないし
半導電性のポリピロールが分布した導電性樹脂組成物が
開示されており、この樹脂組成物を重合して得られるフ
ィルムを表面層として用いる導電性ロールが提案されて
いる。しかし、これらのロールを帯電ロールに適用した
場合、上述のN−メトキシメチル化ナイロンと同様に、
環境安定性の点で満足できるものではなかった。
Further, as an elastic layer fixed to the outer periphery of the conductive support, conductive powder such as carbon black is dispersed in an elastomer such as silicone rubber, urethane rubber, ethylene propylene diene rubber (EPDM) and norbonene rubber. 2. Description of the Related Art Conventionally, a charging roll in which a surface layer is coated on the charging roll has been used. For example,
JP-A-64-66674 and JP-A-64-66
No. 676, in order to prevent non-uniform charging of the elastic layer containing conductive powder and contamination of the photoreceptor, it is itself formed of conductive or semi-conductive N-methoxymethylated nylon. A conductive roll coated with a surface layer has been proposed. However, in these charging rolls, the charging ability of the charged body such as the photoconductor greatly changes due to the change of use environment, especially the change of humidity in the atmosphere, and the charging ability is extremely lowered in the low temperature and low humidity environment. There was a problem such as. If the charging ability decreases, the charged body will not be charged uniformly,
The density of the formed image is reduced, and in the reversal development method, a dot-shaped black dot image (black spots) corresponding to uneven charging is formed, and in the regular development method, a white spot image (white spots) is formed. Further, in a high-temperature and high-humidity environment, a leak occurs between the charging member and the body to be charged, and a black belt-shaped image defect occurs. It is difficult to obtain high-quality images under any environment,
There was a problem of poor environmental stability. Further, for example, JP-A-2-49066 and JP-A-2-51562.
The publication discloses a conductive resin composition in which a conductive or semiconductive polypyrrole is itself distributed in a matrix resin, and a film obtained by polymerizing this resin composition is used as a surface layer. Sex rolls have been proposed. However, when these rolls are applied to a charging roll, like the N-methoxymethylated nylon described above,
It was not satisfactory in terms of environmental stability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の帯
電部材は、環境の変化によって被帯電体への帯電能力が
極端に低下して、画像濃度が低下したり帯電部材と被帯
電体との間でリークが発生する等の画質欠陥が生じると
いう問題があった。そこで、本発明の目的は、上述の問
題点を解決しようとするものであって、環境の変化に基
づく表面層の抵抗値の変化を極力小さくすることによ
り、帯電ムラがなく、かつ被帯電体に均一な帯電処理を
行うことができる帯電部材を提供することにある。
As described above, in the conventional charging member, the charging ability of the member to be charged is remarkably lowered due to the change in the environment, and the image density is lowered, or the charging member and the member to be charged are changed. There is a problem that an image quality defect such as a leak occurs between them. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and by minimizing the change in the resistance value of the surface layer due to the change in the environment, there is no charging unevenness and the charged object Another object of the present invention is to provide a charging member that can perform uniform charging processing.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、画像形成
装置で使用される帯電部材について、環境の変化に対す
る電気特性の不安定さを改善すべく鋭意研究を重ねてき
たところ、帯電部材の電気抵抗を調整する表面層とし
て、所定の吸油量を有するカーボンブラック分散の3次
元的構造をなすウレタン樹脂で下地層を構成する弾性体
層を被覆すると、電気特性の環境安定性が大幅に改善さ
れることを見い出して、本発明をなし得たものである。
すなわち、本発明の帯電部材は、被帯電体表面に押圧さ
せた状態で電圧を印加して被帯電体表面を帯電する導電
性部材であって、該導電性部材は、導電性支持体と、こ
の支持体に固定された導電性弾性体層と、この弾性体層
を覆う抵抗調整層とからなり、該抵抗調整層は、ジイソ
シアネートと1分子当たりの平均水酸基数が2.1〜2.
5の範囲にあるポリオールとを構成成分とするウレタン
樹脂に、吸油量30〜300ml/100gの導電性カーボン
ブラックが分散していることを特徴とする。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to improve the instability of electric characteristics with respect to changes in the environment of a charging member used in an image forming apparatus. As the surface layer for adjusting the electric resistance of the, when the elastic body layer forming the underlayer is covered with the urethane resin having a three-dimensional structure of carbon black dispersion having a predetermined oil absorption amount, the environmental stability of the electric characteristics is significantly increased. It has been found that the present invention is improved and the present invention has been completed.
That is, the charging member of the present invention is a conductive member that applies a voltage to charge the surface of the body to be charged while being pressed against the surface of the body to be charged, and the conductive member is a conductive support, It is composed of a conductive elastic layer fixed to the support and a resistance adjusting layer covering the elastic layer. The resistance adjusting layer has a diisocyanate and an average number of hydroxyl groups per molecule of 2.1 to 2.
It is characterized in that conductive carbon black having an oil absorption of 30 to 300 ml / 100 g is dispersed in a urethane resin having a polyol in the range of 5 as a constituent component.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の帯電部材は、帯電ロールとして使用する場合、
図1に示すように、円柱状または中空円筒状の導電性支
持体1a外周面に導電性弾性体層1bが固定され、更に
弾性体層1bの表面全体が抵抗調整層1cで覆われた導
電性部材から構成される。また、帯電部材1の導電性支
持体1aと被帯電体(例えば図4に示す感光体11)と
の間には、電圧が印加される。導電性支持体は、帯電部
材の電極および支持部材として機能するもので、例え
ば、アルミニウム,銅合金,ステンレス鋼等の金属また
は合金、クロム,ニッケル等で鍍金処理を施した鉄,合
成樹脂などの導電性の材質で構成される。導電性支持体
の外径は通常4〜12mmの範囲にある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
When the charging member of the present invention is used as a charging roll,
As shown in FIG. 1, a conductive elastic body layer 1b is fixed to the outer peripheral surface of a cylindrical or hollow cylindrical conductive support body 1a, and the entire surface of the elastic body layer 1b is covered with a resistance adjusting layer 1c. It is composed of a flexible member. Further, a voltage is applied between the conductive support 1a of the charging member 1 and the body to be charged (for example, the photoconductor 11 shown in FIG. 4). The conductive support functions as an electrode and a support member of the charging member, and includes, for example, a metal or alloy such as aluminum, copper alloy, and stainless steel, iron plated with chromium, nickel, or the like, synthetic resin, or the like. It is made of a conductive material. The outer diameter of the conductive support is usually in the range of 4 to 12 mm.

【0007】導電性弾性体層は、帯電部材が適切なニッ
プ幅ないしニップ圧でもって被帯電体表面に押圧して被
帯電体表面を均一に帯電できるよう、帯電部材を所定の
抵抗値および硬度に収めるために設けられる。この弾性
体層はゴム材中に導電性粒子を分散させることによって
形成される。ゴム材としては、例えば、イソプレンゴ
ム,クロロプレンゴム,エピクロルヒドリンゴム,ブチ
ルゴム,シリコーンゴム,フッ素ゴム,SBR(スチレ
ン−ブタジエンゴム),NBR(アクリロニトリル−ブ
タジエンゴム),EPDM,アクリロニトリル−スチレ
ン−ブタジエンゴム、これらのブレンド材等が挙げられ
る。中でも、シリコーンゴム,EPDMが好ましく用い
られる。導電性粒子としては、例えば、カーボンブラッ
ク、グラファイト、アルミニウム,ステンレス鋼等の各
種導電性金属または合金、酸化錫,酸化インジウム,酸
化チタン,酸化錫−酸化アンチモン固溶体,酸化錫−酸
化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物などの微
粉末を用いることができる。導電性弾性体層の厚さは、
通常1〜5mmの範囲にあればよく、2〜4mmの範囲
にあることが好ましい。また、導電性弾性体層の体積抵
抗値については、後述の抵抗調整層の体積抵抗値と密接
に関連するが、102 〜1010Ωcmの範囲にあることが
好ましい。体積抵抗値が 102Ωcm未満であると、被帯
電体表面に過剰電流が流れ絶縁破壊(リーク)に繋が
る。一方、体積抵抗値が1010Ωcmより大きいと、帯電
能が小さく画質欠陥が発生する。
[0007] The conductive elastic layer has a predetermined resistance value and a predetermined hardness so that the charging member can be uniformly charged by pressing the charging member against the surface of the charging member with an appropriate nip width or nip pressure. It is provided to fit in. This elastic layer is formed by dispersing conductive particles in a rubber material. Examples of the rubber material include isoprene rubber, chloroprene rubber, epichlorohydrin rubber, butyl rubber, silicone rubber, fluororubber, SBR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), EPDM, acrylonitrile-styrene-butadiene rubber, and the like. Blend materials of Among them, silicone rubber and EPDM are preferably used. Examples of the conductive particles include various conductive metals or alloys such as carbon black, graphite, aluminum, and stainless steel, tin oxide, indium oxide, titanium oxide, tin oxide-antimony oxide solid solution, tin oxide-indium oxide solid solution, and the like. Fine powders of various conductive metal oxides can be used. The thickness of the conductive elastic layer is
Usually, it may be in the range of 1 to 5 mm, preferably in the range of 2 to 4 mm. Further, the volume resistance value of the conductive elastic layer is closely related to the volume resistance value of the resistance adjusting layer described later, but it is preferably in the range of 10 2 to 10 10 Ωcm. If the volume resistance value is less than 10 2 Ωcm, excess current flows on the surface of the member to be charged, which leads to dielectric breakdown (leakage). On the other hand, when the volume resistance value is larger than 10 10 Ωcm, the chargeability is small and image quality defects occur.

【0008】抵抗調整層は、帯電部材を所定の抵抗値に
調整するために設けられるもので、ジイソシアネート成
分とポリオール成分との重合物中に導電性カーボンブラ
ックを分散させた薄膜から形成される。ジイソシアネー
ト成分としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシア
ネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニ
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、m−キシリ
レンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネー
ト、1,5−ナフタレンジイソシアネート、3,3′−
ジフェニルジイソシアネート、4,4′−ジフェニルジ
イソシアネート、o−トリジンジイソシアネート、m−
トリジンジイソシアネート、3,3′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、末端にイソシアネート基を有するジイソ
シアネート化合物とポリオールとのプレポリマー等が挙
げられる。これらのジイソシアネート成分は単独または
2種以上混合して用いることができる。
The resistance adjusting layer is provided to adjust the charging member to a predetermined resistance value, and is formed of a thin film in which conductive carbon black is dispersed in a polymer of a diisocyanate component and a polyol component. Examples of the diisocyanate component include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tridiene. Diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 3,3'-
Diphenyl diisocyanate, 4,4'-diphenyl diisocyanate, o-tolidine diisocyanate, m-
Examples thereof include trisine diisocyanate, 3,3′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and a prepolymer of a diisocyanate compound having an isocyanate group at the terminal and a polyol. These diisocyanate components can be used alone or in combination of two or more.

【0009】ポリオール成分としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、
シクロヘキサンジオール、ジメチロールシクロヘキサ
ン、水添ビスフェノールA、水添ビスフェノールF等の
ジオール、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオー
ル、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等
のトリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール等
の4価以上のポリオールなどが挙げられる。また、四量
体以上のポリエチレングリコールやポリプロピレングリ
コール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキ
レングリコール、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピ
レン)グリコール等のポリアルキレングリコール共重合
体などのポリエーテルポリオール、末端または側鎖に2
個以上の水酸基を有する飽和ポリエステル、末端に水酸
基を有するε−カプロラクトン開環重合体、例えばエチ
レンカーボネートとヘキサメチレングリコールとから得
られるポリカーボネートポリオール等のポリエステルポ
リオールなどが挙げられる。
As the polyol component, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol,
Dipropylene glycol, tripropylene glycol,
Cyclohexanediol, dimethylolcyclohexane, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, and other diols, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, and other triols, pentaerythritol, sorbitol, and other tetravalents The above polyols and the like can be mentioned. In addition, polyalkylene glycol such as tetramer or more polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, etc., polyether polyol such as polyalkylene glycol copolymer such as poly (oxyethylene-oxypropylene) glycol, terminal or side chain To 2
Examples thereof include saturated polyesters having one or more hydroxyl groups, ε-caprolactone ring-opening polymers having hydroxyl groups at the ends, and polyester polyols such as polycarbonate polyols obtained from ethylene carbonate and hexamethylene glycol.

【0010】これらのポリオール成分は、1分子当たり
の平均水酸基数が2.1〜2.5の範囲にあり、2価のポ
リオールと3価以上のポリオールとを適宜の比率で混合
したものが用いられる。例えば、2価のポリオールと3
価のポリオールとの混合物を用いる場合、2価のポリオ
ール1モルに対して3価のポリオールを約0.11〜1
モルの範囲で混合すれば、1分子当たりの平均水酸基数
が2.1〜2.5のポリオール成分に調整される。上記平
均水酸基数が2.1未満のポリオール成分では、3次元
構造を有するウレタン樹脂の占める割合が小さいので、
導電性カーボンブラックを充分均一に分散させることが
できない。そのため、帯電処理される被帯電体に帯電ム
ラが生じることがあり、しかも環境の変化に対する抵抗
調整層の抵抗値の変化が大きい。特に、平均水酸基数
2.2以上のポリオール成分を用いると、上記帯電ムラ
や抵抗値の環境依存性が従来のものより大幅に改善され
るので好ましい。また、ポリオール成分の平均水酸基数
が2.5より大きくなると、ウレタン樹脂用溶剤として
一般的に使用されるケトン系やエーテル系溶剤とカーボ
ンブラックとの親和性が強くなりすぎて、カーボンブラ
ックの分散性が悪化するだけでなく、抵抗調整層形成用
塗布液として塗料適性を欠く一液型ウレタン樹脂が使用
できない。
These polyol components have an average number of hydroxyl groups per molecule in the range of 2.1 to 2.5, and a mixture of a divalent polyol and a trivalent or higher polyol is used at an appropriate ratio. To be For example, divalent polyol and 3
When a mixture with a divalent polyol is used, about 0.11 to 1 of the trivalent polyol is added to 1 mol of the divalent polyol.
When mixed in a molar range, the average number of hydroxyl groups per molecule is adjusted to a polyol component of 2.1 to 2.5. Since the proportion of the urethane resin having a three-dimensional structure is small in the polyol component having an average number of hydroxyl groups of less than 2.1,
The conductive carbon black cannot be dispersed sufficiently uniformly. As a result, uneven charging may occur on the charged body to be charged, and the resistance value of the resistance adjusting layer greatly changes with environmental changes. In particular, it is preferable to use a polyol component having an average number of hydroxyl groups of 2.2 or more because the charging unevenness and the environmental dependence of the resistance value are significantly improved as compared with the conventional ones. When the average number of hydroxyl groups in the polyol component is more than 2.5, the affinity between the ketone-based or ether-based solvent generally used as a solvent for urethane resin and carbon black becomes too strong, resulting in dispersion of carbon black. In addition to deteriorating the properties, a one-component urethane resin, which lacks paint suitability as a coating liquid for forming the resistance adjusting layer, cannot be used.

【0011】抵抗調整層に分散する導電性カーボンブラ
ックは、その吸油量が30〜300ml/100gの範囲にあ
る。すなわち、吸油量が30ml/100g未満のカーボンブ
ラックでは、そのストラクチャ長が短いため、抵抗調整
層に所定の導電性を付与することが困難である。また、
吸油量が300ml/100gより大きいカーボンブラックで
は、所定の抵抗値を付与するのに必要な配合量が少ない
ため、抵抗調整層の抵抗値のバラツキが大きい。なお、
本発明におけるカーボンブラックの吸油量は、ASTM
D1510 に示された測定方法に従って求められた値
をいう。抵抗調整層の体積抵抗値は、105 〜1011Ω
cmの範囲にあることが好ましい。体積抵抗値が105 Ω
cm未満であると、被帯電体表面に過剰電流が流れ、被帯
電体表面にピンホールが存在するような場合リークが発
生しやすい。一方、体積抵抗値が1011Ωcmより大きく
なると、低電圧での被帯電体への帯電が困難となり、帯
電量の不足により画質欠陥が生じるようになる。
The conductive carbon black dispersed in the resistance adjusting layer has an oil absorption of 30 to 300 ml / 100 g. That is, with carbon black having an oil absorption of less than 30 ml / 100 g, it is difficult to impart a predetermined conductivity to the resistance adjusting layer because of its short structure length. Also,
In the case of carbon black having an oil absorption of more than 300 ml / 100 g, the amount of compounding required to give a predetermined resistance value is small, so that the resistance value of the resistance adjusting layer varies widely. In addition,
The oil absorption of carbon black in the present invention is determined by ASTM
The value determined according to the measuring method shown in D1510. The volume resistance value of the resistance adjusting layer is 10 5 to 10 11 Ω
It is preferably in the range of cm. Volume resistance value is 10 5 Ω
If it is less than cm, an excessive current flows on the surface of the member to be charged, and if a pinhole is present on the surface of the member to be charged, leakage is likely to occur. On the other hand, when the volume resistance value is larger than 10 11 Ωcm, it becomes difficult to charge the body to be charged at a low voltage, and an image quality defect occurs due to insufficient charge amount.

【0012】抵抗調整層の膜厚は、5〜100μmの範
囲さらには20〜50μmの範囲にあることが好まし
い。膜厚が5μmより薄いと、抵抗調整層としての機能
を充分に発揮することができないだけでなく、被帯電体
表面にリークが発生しやすい。一方、膜厚が100μm
より厚いと、帯電部材の抵抗値および硬度が必要以上に
上昇する。帯電部材の体積抵抗値は、前述した不都合が
生じないよう、105 〜1010Ωcmの範囲にあることが
好ましい。これは、前述した導電性弾性体層の体積抵抗
値と抵抗調整層の体積抵抗値および膜厚とを適宜組み合
わせることによって、上記範囲内に調整することが可能
である。
The thickness of the resistance adjusting layer is preferably in the range of 5 to 100 μm, more preferably 20 to 50 μm. When the film thickness is thinner than 5 μm, not only the function as the resistance adjusting layer cannot be sufficiently exhibited, but also the surface of the body to be charged easily leaks. On the other hand, the film thickness is 100 μm
If it is thicker, the resistance value and hardness of the charging member increase more than necessary. The volume resistance value of the charging member is preferably in the range of 10 5 to 10 10 Ωcm so that the above-mentioned inconvenience does not occur. This can be adjusted within the above range by appropriately combining the volume resistance value of the conductive elastic layer and the volume resistance value and film thickness of the resistance adjusting layer.

【0013】本発明の帯電部材は例えば次のようにして
製造される。まず、ゴム材、導電性粒子、および適宜配
合される軟化剤、架橋剤(加硫剤、加硫促進剤を含
む)、非導電性充填剤等の配合剤を充分に混練して、弾
性体層形成用ゴム組成物を調製する。次いで、押出成形
法や射出成形法等により、導電性支持体(1a)を中心に
支持した金型内に上記ゴム組成物を注入し、ゴム材およ
び配合剤の種類によっても異なるが、一般に100〜2
00℃で5〜90分間加熱する。この間、ゴム材の架橋
反応が進行する。その後、導電性粒子を含有した導電性
弾性体層(1b)が、支持体(1a)の外周に固着された状
態で金型内から取り出される。導電性弾性体層(1b)
は、必要に応じて表面を研磨処理してもよい。次に、ジ
イソシアネート成分および前記ポリオール成分のウレタ
ン樹脂原料、導電性カーボンブラック、適宜配合される
アミン系硬化剤等の添加剤を2−ブタノン、シクロヘキ
サノン、メチルセロソルブ、ジオキサン等の有機溶剤に
添加し、充分に混合して抵抗調整層形成用塗布液を調製
する。次いで、浸漬法、エアスプレー法、ロールコート
法等の適宜の塗布方法により、上記塗布液を前記導電性
弾性体層(1b)表面に塗布した後、常温でまたは加熱乾
燥すると、ウレタン樹脂中にカーボンブラックが分散し
た抵抗調整層(1c)が形成される。抵抗調整層(1c)の
形成に際しては、上記塗布液を一液型ウレタン樹脂とし
て用いることが好ましい。すなわち、二液型ウレタン樹
脂は、硬化後にもフリーの官能基(イソシアネート基)
が樹脂中に多数存在していて、これが空気中の水分と反
応するため、上述のようにして製造される帯電部材(1)
の環境依存性が大きい。これに対して、一液型ウレタン
樹脂は、分子長が長くフリーの官能基が少ないため環境
依存性が小さいという利点がある。
The charging member of the present invention is manufactured, for example, as follows. First, a rubber material, conductive particles, and an appropriately mixed compounding agent such as a softening agent, a cross-linking agent (including a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator), a non-conductive filler, etc. are kneaded to obtain an elastic body. A rubber composition for forming a layer is prepared. Then, the above rubber composition is injected into a mold supported mainly by the conductive support (1a) by an extrusion molding method, an injection molding method, or the like, and generally 100 depending on the type of the rubber material and the compounding agent. ~ 2
Heat at 00 ° C. for 5-90 minutes. During this time, the crosslinking reaction of the rubber material proceeds. Then, the conductive elastic body layer (1b) containing the conductive particles is taken out from the mold while being fixed to the outer periphery of the support (1a). Conductive elastic layer (1b)
The surface may be subjected to polishing treatment, if necessary. Next, a urethane resin raw material of the diisocyanate component and the polyol component, conductive carbon black, an additive such as an amine-based curing agent that is appropriately blended is added to 2-butanone, cyclohexanone, methyl cellosolve, an organic solvent such as dioxane, A resistance adjusting layer forming coating liquid is prepared by thoroughly mixing. Then, the coating solution is applied to the surface of the conductive elastic layer (1b) by an appropriate coating method such as a dipping method, an air spray method, or a roll coating method, and then dried at room temperature or by heating to form a urethane resin. A resistance adjusting layer (1c) in which carbon black is dispersed is formed. When forming the resistance adjusting layer (1c), it is preferable to use the coating liquid as a one-component urethane resin. That is, the two-component urethane resin is a functional group (isocyanate group) that is free even after curing.
There are a large number of particles in the resin, and these react with water in the air, so the charging member (1) manufactured as described above
Greatly depends on the environment. On the other hand, the one-pack type urethane resin has an advantage that it has a long molecular length and a small number of free functional groups, and thus has little environmental dependence.

【0014】以上、ロール状の帯電部材(帯電ロール)
について説明してきたが、本発明の帯電部材の形態は、
ブロック状やブレード状であってもよい。ブロック状ま
たはブレード状の帯電部材は、図2に示すように、表面
が抵抗調整層2c,3cで被覆された導電性弾性体層2
b,3bが、その厚さ方向に関して、帯電部材2,3が
押圧配置される被帯電体とは反対側の面において、板状
の導電性支持体2a,3aに固定されている。このよう
な帯電部材は例えば次のようにして製造される。すなわ
ち、前記ゴム組成物中のゴム材を架橋させ、得られる導
電性弾性体を所望の寸法に切断して導電性弾性体層を形
成する。次に、この導電性弾性体層一面に導電性支持体
を接着した後、接着面以外の面に前記塗布液を塗布し、
乾燥して抵抗調整層を形成すればよい。また、支持体の
接着と抵抗調整層の形成とは逆の順序であってもよい。
本発明の帯電部材は、帯電器以外にも転写器や除電器等
に適用することができる。転写器における帯電部材とし
て使用する場合は、帯電部材が用紙等の転写材を介して
感光体等の被帯電体に押圧され、その体積抵抗値が 1
7〜1010Ωcmの範囲に調整される。また、除電器に
おける帯電部材として使用する場合は、帯電部材が被帯
電体に直接接触し、その体積抵抗値を102〜104Ωcm
の範囲に調整すればよい。
As described above, the roll-shaped charging member (charging roll)
Has been described, the form of the charging member of the present invention,
It may be block-shaped or blade-shaped. As shown in FIG. 2, the block-shaped or blade-shaped charging member has a conductive elastic layer 2 whose surface is covered with resistance adjusting layers 2c and 3c.
b and 3b are fixed to the plate-like conductive supports 2a and 3a on the surface opposite to the charged body on which the charging members 2 and 3 are pressed and arranged in the thickness direction. Such a charging member is manufactured, for example, as follows. That is, the rubber material in the rubber composition is crosslinked, and the obtained conductive elastic body is cut into a desired size to form a conductive elastic body layer. Next, after a conductive support is bonded to one surface of the conductive elastic layer, the coating liquid is applied to a surface other than the bonding surface,
The resistance adjustment layer may be formed by drying. Further, the adhesion of the support and the formation of the resistance adjusting layer may be performed in the reverse order.
The charging member of the present invention can be applied to a transfer device, a static eliminator, and the like in addition to the charger. When used as a charging member in a transfer device, the charging member is pressed against a charged body such as a photoconductor through a transfer material such as paper, and its volume resistance value is 1
It is adjusted to a range of 0 7 ~10 10 Ωcm. When used as a charging member in a static eliminator, the charging member is in direct contact with the body to be charged and its volume resistance value is 10 2 to 10 4 Ωcm.
It may be adjusted within the range.

【0015】(発明の作用)本発明の帯電部材(1〜3)
において、抵抗調整層を構成する樹脂として、ジイソシ
アネートと1分子当たりの平均水酸基数が2.1〜2.5
の範囲にあるポリオールとから得られるウレタン樹脂を
用いたものである。このウレタン樹脂は部分的に3次元
構造を有するので、導電性カーボンブラックの分散性が
向上し、帯電部材の電気抵抗ムラがなくなる。また、抵
抗調整層に分散するカーボンブラックは吸油量が所定の
範囲にあるので、帯電部材の電気抵抗を容易に調整する
ことができる。そのため、帯電部材と被帯電体との間に
電圧を印加して、帯電部材を被帯電体表面に押圧させな
がら帯電すると、被帯電体に帯電ムラを生じるようなこ
とがない。同時に、帯電部材の電気抵抗の環境依存性が
小さくなり、良好な画像が安定して得られる。特に、ウ
レタン樹脂として、フリーの官能基の少ない一液型のも
のを用いた場合は、環境依存性を著しく小さくすること
が可能である。
(Operation of the Invention) Charging member (1-3) of the present invention
In the above, as the resin constituting the resistance adjusting layer, diisocyanate and the average number of hydroxyl groups per molecule are 2.1 to 2.5.
The urethane resin obtained from the polyol in the range of is used. Since this urethane resin partially has a three-dimensional structure, the dispersibility of the conductive carbon black is improved, and the uneven electrical resistance of the charging member is eliminated. Further, since the oil absorption of carbon black dispersed in the resistance adjusting layer is within a predetermined range, the electric resistance of the charging member can be easily adjusted. Therefore, when a voltage is applied between the charging member and the member to be charged and the member is charged while pressing the charging member against the surface of the member to be charged, uneven charging of the member to be charged does not occur. At the same time, the environmental dependence of the electric resistance of the charging member is reduced, and a good image can be stably obtained. In particular, when a one-pack type urethane resin having a small number of free functional groups is used, the environmental dependency can be significantly reduced.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。 (画像形成装置)図3は図1に示す本発明のロール状帯
電部材が組み込まれた画像形成装置の全体説明図であっ
て、中央部左右方向の縦断面図である。図3において、
画像形成装置U本体内部には、矢印方向に回転する円筒
状の感光体(ドラム)11が配置されていて、静電潜像
担持体として機能する。画像形成装置U本体内部の一側
部には、感光体11表面に静電潜像を書き込むレーザ書
込装置12が配置されている。円筒状の感光体11の周
囲には、その回転方向に沿って、順次感光体11表面を
一様に帯電する帯電器13、上記静電潜像を顕像化する
現像器14、顕像化されたトナー像を用紙(転写材)に
転写させる転写器15、および感光体11上の残留トナ
ーを除去するクリーニング装置16が、それぞれ配置さ
れている。上記現像器14はトナーを収納する容器14
aを備えている。この容器14a内には、トナーを撹拌
する撹拌部材14b,14bと、回転可能な現像剤担持
体14cと、担持体14cにトナーを供給するトナー供
給ローラ14dとが設けられている。現像剤担持体14
cは、容器14aの開口部に臨んでいて、感光体11表
面と僅かな間隙を介して容器14aに支持されている。
また、上記クリーニング装置16はケーシング16aを
備えている。このケーシング16aには金属製のブレー
ドホルダ16bが固定されていて、その先端部にはシー
ト状のクリーニングブレード16cが固着されている。
クリーニングブレード16cは、その先端のエッジ部が
感光体11表面に当接している。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. (Image Forming Apparatus) FIG. 3 is an overall explanatory view of an image forming apparatus incorporating the roll-shaped charging member of the present invention shown in FIG. In FIG.
Inside the main body of the image forming apparatus U, a cylindrical photosensitive member (drum) 11 rotating in the arrow direction is arranged and functions as an electrostatic latent image carrier. A laser writing device 12 that writes an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 11 is arranged on one side inside the image forming apparatus U main body. Around the cylindrical photoconductor 11, along the rotation direction thereof, a charger 13 for uniformly charging the surface of the photoconductor 11 in sequence, a developing device 14 for visualizing the electrostatic latent image, and a visualizing device. A transfer device 15 that transfers the formed toner image to a sheet (transfer material) and a cleaning device 16 that removes residual toner on the photoconductor 11 are arranged. The developing device 14 is a container 14 for storing toner.
a. In the container 14a, there are provided stirring members 14b, 14b for stirring toner, a rotatable developer carrier 14c, and a toner supply roller 14d for supplying toner to the carrier 14c. Developer carrier 14
c faces the opening of the container 14a and is supported by the container 14a with a slight gap from the surface of the photoconductor 11.
The cleaning device 16 has a casing 16a. A metal blade holder 16b is fixed to the casing 16a, and a sheet-like cleaning blade 16c is fixed to a tip of the blade holder 16b.
The edge of the tip of the cleaning blade 16c is in contact with the surface of the photoconductor 11.

【0017】画像形成装置U本体の下部には、用紙を収
容する給紙トレイ17が配置されている。給紙トレイ1
7の上面端部には給紙トレイ17から用紙を一枚ずつ取
り出す用紙取出ローラ18が配置されている。用紙取出
ローラ18の側部上方には、一対の用紙搬送ローラ19
によって搬送される用紙をガイドする一対の用紙ガイド
20が配置されている。画像形成装置U本体内部の他側
部上部には、加熱ローラ21aおよび加圧ローラ21b
を有する定着装置21が配置されていて、定着装置21
と前記転写器15との間にはトナー像が転写された用紙
を搬送する搬送路22が設けられている。また、定着装
置21の上方には、一対の排出ローラ23と、トナー像
が定着された用紙を定着装置21から排出ローラ23ま
でガイドする搬送路24が設けられている。そして、画
像形成装置U本体の上面には、上記排出ローラ23から
排出される用紙を載置する排出トレイ25が形成されて
いる。
At the lower part of the main body of the image forming apparatus U, a paper feed tray 17 for accommodating paper is arranged. Paper tray 1
A paper take-out roller 18 for taking out paper one by one from a paper feed tray 17 is arranged at an upper end portion of the upper surface 7. A pair of paper transport rollers 19 is provided above the side of the paper take-out roller 18.
A pair of paper guides 20 for guiding the paper conveyed by the printer are arranged. A heating roller 21a and a pressure roller 21b are provided on the upper side of the other side inside the image forming apparatus U body.
Is provided, and the fixing device 21
A transfer path 22 for transferring the sheet on which the toner image has been transferred is provided between the transfer device 15 and the transfer device 15. Above the fixing device 21, a pair of discharge rollers 23 and a transport path 24 for guiding the sheet on which the toner image is fixed from the fixing device 21 to the discharge rollers 23 are provided. A discharge tray 25 on which sheets discharged from the discharge roller 23 are placed is formed on the upper surface of the image forming apparatus U main body.

【0018】(帯電器)図4は図3の要部拡大図であっ
て前記帯電器の構造を示す。図4において、帯電器13
は前記ロール状帯電部材1を備えている。帯電部材1
は、その導電性支持体1aの両端部がクリーニング装置
16の前記ケーシング16aに固定された支持部材31
により支承されている。また、一端が支持部材31に他
端が支持体1aの端部にそれぞれ固定された2つの加圧
スプリング32の付勢力によって、帯電部材1は感光体
11表面に押圧され接触している。上記支持部材31に
は金属製のパッドホルダ33が固定されていて、その先
端部に固着されたシート状のクリーニングパッド34に
より、帯電部材1表面にトナーが極く僅かに付着しても
これを取り除くようになっている。さらに、帯電部材1
の支持体1aには、直列に接続した直流電源35および
交流電源36から重畳振動電圧が印加される。したがっ
て、支持体1aを介して導電性弾性体層1bおよび抵抗
調整層1cによって、表面層の抵抗調整層1cと接触し
ながら所定の方向に回転する感光体11表面を一様に帯
電処理することができる。
(Charger) FIG. 4 is an enlarged view of the main part of FIG. 3 and shows the structure of the charger. Referring to FIG.
Is provided with the roll-shaped charging member 1. Charging member 1
Is a support member 31 in which both ends of the conductive support 1a are fixed to the casing 16a of the cleaning device 16.
Supported by The charging member 1 is pressed against and contacts the surface of the photoconductor 11 by the urging forces of two pressure springs 32, one end of which is fixed to the support member 31 and the other end of which is fixed to the end of the support 1a. A metal pad holder 33 is fixed to the support member 31, and a sheet-like cleaning pad 34 fixed to the end of the metal pad holder 33 removes the toner even if it adheres to the surface of the charging member 1 very slightly. It is designed to be removed. Further, the charging member 1
A superimposed oscillating voltage is applied to the support 1a from a DC power supply 35 and an AC power supply 36 connected in series. Therefore, the surface of the photoconductor 11 rotating in a predetermined direction while being in contact with the resistance adjusting layer 1c of the surface layer is uniformly charged by the conductive elastic layer 1b and the resistance adjusting layer 1c via the support 1a. You can

【0019】本発明における画像形成装置Uの作用は、
従来のものと同様であり、簡単に説明すると次のとおり
である。上述のように、重畳振動電圧が印加された帯電
部材1によって、矢印方向に回転する感光体11はその
表面が一様に帯電される。一様に帯電された感光体11
はレーザ書込装置12により静電潜像が書き込まれる。
感光体11上の静電潜像は現像器14によりトナー像に
現像される。トナー像は転写器15により給紙トレイ1
7から搬送されてくる用紙に転写される。転写されたト
ナー像が定着装置21により定着処理された後、用紙は
排出ローラ23により排出トレイ25上に排出される。
また、上記トナー像が用紙に転写された後、感光体11
表面に残留していたトナーはクリーニング装置のブレー
ド16cにより除去され、次の電子写真プロセスに備え
る。
The operation of the image forming apparatus U in the present invention is as follows.
It is the same as the conventional one, and will be briefly described as follows. As described above, the surface of the photoconductor 11 rotating in the direction of the arrow is uniformly charged by the charging member 1 to which the superimposed oscillation voltage is applied. Photoreceptor 11 uniformly charged
Is written with an electrostatic latent image by the laser writing device 12.
The electrostatic latent image on the photoconductor 11 is developed into a toner image by the developing device 14. The toner image is transferred to the paper feed tray 1 by the transfer device 15.
7 is transferred to a sheet conveyed from the printer 7. After the transferred toner image is fixed by the fixing device 21, the paper is discharged onto the discharge tray 25 by the discharge roller 23.
After the toner image is transferred to the paper, the photosensitive member 11
The toner remaining on the surface is removed by the blade 16c of the cleaning device to prepare for the next electrophotographic process.

【0020】実施例1 液状シリコーンゴムを100重量部およびカーボンブラ
ックを30重量部の割合で含むゴム組成物をオープンロ
ールで充分に混練した。次いで、外径8mmのSUS
(ステンレス鋼)製支持体(1a)が支持され、150℃
に予熱した内径14mmの金型に上記混練物を注入し、
同温度で15分間維持して、両端部を除く支持体(1a)
の外周に厚さ3mmのロール状導電性弾性体層(1b)を
形成した。この弾性体層(1b)を常温常湿(温度25
℃,50%RH)の環境下で体積抵抗値を測定したとこ
ろ、7×105Ωcm であった。次に、下記組成物をボー
ルミルで混合して樹脂溶液中にカーボンブラックが均一
に分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に上記弾
性体層(1b)を浸漬した後、加熱・乾燥して膜厚30μ
mの抵抗調整層(1c)を形成した。形成された抵抗調整
層(1c)の体積抵抗値は常温常湿で9.5×107Ωcmで
あった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.3のポリエステルポリオール (バーノックDF−407:大日本インキ化学工業社製) カーボンブラック;吸油量65ml/100g 5重量部 (Regal 660R: Cabot社製) 2−ブタノン 100重量部
Example 1 A rubber composition containing 100 parts by weight of liquid silicone rubber and 30 parts by weight of carbon black was sufficiently kneaded with an open roll. Next, SUS with an outer diameter of 8 mm
(Stainless steel) support (1a) is supported at 150 ℃
Inject the above kneaded material into a mold having an inner diameter of 14 mm preheated to
Support (1a) excluding both ends by keeping at the same temperature for 15 minutes
A roll-shaped conductive elastic layer (1b) having a thickness of 3 mm was formed on the outer periphery of the. This elastic layer (1b) is kept at normal temperature and humidity (temperature 25
When the volume resistance value was measured under the environment of (° C., 50% RH), it was 7 × 10 5 Ωcm. Next, the following compositions were mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was uniformly dispersed in the resin solution. The elastic layer (1b) is immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to obtain a film thickness of 30 μm.
A resistance adjusting layer (1c) of m was formed. The volume resistance value of the formed resistance adjusting layer (1c) was 9.5 × 10 7 Ωcm at room temperature and normal humidity. One-pack type urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.3 (Barnock DF-407: manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Carbon black; Oil absorption 65 ml / 100 g 5 parts by weight (Regal 660R: Cabot) 100 parts by weight of 2-butanone

【0021】実施例2 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックが分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に
実施例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾
燥して膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗
調整層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したと
ころ、5.2×108Ωcmであった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.5のポリエステルポリオール (サンプレンC−810−40:三洋化成工業社製) カーボンブラック;吸油量65ml/100g 5重量部 (Regal 660R: Cabot社製) 2−ブタノン 100重量部
Example 2 The following compositions were mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was dispersed in resin. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 5.2 × 10 8 Ωcm. One-part type urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.5 (Samprene C-810-40: manufactured by Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.) Carbon black; Oil absorption 65 ml / 100 g 5 parts by weight (Regal 660R: Cabot) 100 parts by weight of 2-butanone

【0022】実施例3 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックが分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に
実施例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾
燥して膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗
調整層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したと
ころ、6.3×107Ωcmであった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.3のポリエステルポリオール (バーノックDF−407:大日本インキ化学工業社製) カーボンブラック;吸油量112ml/100g 5重量部 (Monarch 880: Cabot社製) 2−ブタノン 100重量部
Example 3 The following compositions were mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was dispersed in resin. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 6.3 × 10 7 Ωcm. One-pack type urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.3 (Barnock DF-407: manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Carbon black; Oil absorption 112 ml / 100 g 5 parts by weight (Monarch 880: Cabot) 100 parts by weight of 2-butanone

【0023】実施例4 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックが分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に
実施例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾
燥して膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗
調整層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したと
ころ、1.0×108Ωcmであった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.5のポリエステルポリオール (サンプレンC−810−40:三洋化成工業社製) カーボンブラック;吸油量112ml/100g 5重量部 (Monarch 880: Cabot社製) 2−ブタノン 100重量部
Example 4 The following compositions were mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was dispersed in resin. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 1.0 × 10 8 Ωcm. One-pack type urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.5 (Samprene C-810-40: manufactured by Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.) Carbon black; Oil absorption 112 ml / 100 g 5 parts by weight (Monarch 880: Cabot) 100 parts by weight of 2-butanone

【0024】比較例1 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックが分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に
実施例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾
燥して膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗
調整層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したと
ころ、2.5×107Ωcmであった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.0のポリエステルポリオール (ニッポラン5128:日本ポリウレタン社製) カーボンブラック;吸油量65ml/100g 5重量部 (Regal 660R: Cabot社製) 2−ブタノン 100重量部
Comparative Example 1 The following composition was mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was dispersed in a resin. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 2.5 × 10 7 Ωcm. One-component urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.0 (Nipporan 5128: manufactured by Nippon Polyurethane Co.) Carbon black; Oil absorption 65 ml / 100 g 5 parts by weight (Regal 660R: manufactured by Cabot) 2- Butanone 100 parts by weight

【0025】比較例2 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックを充分に分散させた。次いで、ウレタン樹脂原料
中のイソシアネート基に対する水酸基のモル比が1:1
となるように、ポリイソシアネート(バーノックD75
0:大日本インキ化学工業社製)4重量部を添加し、充
分に攪拌して塗布液を調製した。得られた塗布液に実施
例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾燥し
て膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗調整
層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したとこ
ろ、3.8×107Ωcmであった。 ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.2のポリエステルポリオール (バーノックDF−30−55:大日本インキ化学工業社製) カーボンブラック;吸油量65ml/100g 5重量部 (Regal 660R: Cabot社製) 2−ブタノン 100重量部
Comparative Example 2 The following compositions were mixed by a ball mill to sufficiently disperse carbon black in the resin. Next, the molar ratio of hydroxyl groups to isocyanate groups in the urethane resin raw material is 1: 1.
Polyisocyanate (Barnock D75
(0: Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) 4 parts by weight was added and sufficiently stirred to prepare a coating solution. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 3.8 × 10 7 Ωcm. Urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.2 (Bernock DF-30-55: manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Carbon black; Oil absorption 65 ml / 100 g 5 parts by weight (Regal 660R: Cabot) Made) 2-butanone 100 parts by weight

【0026】比較例3 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックが分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に
実施例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾
燥して膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗
調整層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したと
ころ、2.6×107Ωcmであった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.3のポリエステルポリオール (バーノックDF−407:大日本インキ化学工業社製) カーボンブラック;吸油量350ml/100g 5重量部 (ケッチェンブラックEC: 日本イーシー社製) 2−ブタノン 100重量部
Comparative Example 3 The following composition was mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was dispersed in a resin. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 2.6 × 10 7 Ωcm. One-component urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.3 (Barnock DF-407: manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Carbon black; Oil absorption 350 ml / 100g 5 parts by weight (Ketjen Black EC : Made in Japan EC) 2-butanone 100 parts by weight

【0027】比較例4 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックが分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に
実施例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾
燥して膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗
調整層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したと
ころ、5.8×108Ωcmであった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.3のポリエステルポリオール (バーノックDF−407:大日本インキ化学工業社製) カーボンブラック;吸油量26ml/100g 10重量部 (旭サーマル: 旭カーボン社製) 2−ブタノン 100重量部
Comparative Example 4 The following composition was mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was dispersed in a resin. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 5.8 × 10 8 Ωcm. One-pack type urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.3 (Barnock DF-407: manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Carbon black; Oil absorption 26 ml / 100 g 10 parts by weight (Asahi Thermal: Asahi Thermal Carbon Co., Ltd.) 2-butanone 100 parts by weight

【0028】比較例5 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックが分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に
実施例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾
燥して膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗
調整層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したと
ころ、7.4×107Ωcmであった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.0のポリエステルポリオール (ニッポラン5128:日本ポリウレタン社製) カーボンブラック;吸油量350ml/100g 5重量部 (ケッチェンブラックEC: 日本イーシー社製) 2−ブタノン 100重量部
Comparative Example 5 The following compositions were mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was dispersed in resin. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 7.4 × 10 7 Ωcm. One-part type urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.0 (Nipporan 5128: made by Nippon Polyurethane Co.) Carbon black; Oil absorption amount 350 ml / 100 g 5 parts by weight (Ketjen Black EC: made by EEC Japan) ) 2-butanone 100 parts by weight

【0029】比較例6 下記組成物をボールミルで混合して樹脂中にカーボンブ
ラックが分散した塗布液を調製した。得られた塗布液に
実施例1で形成された弾性体層を浸漬した後、加熱・乾
燥して膜厚30μmの抵抗調整層を形成した。この抵抗
調整層の体積抵抗値を実施例1と同様にして測定したと
ころ、6.9×108Ωcmであった。 一液型ウレタン樹脂 100重量部 ポリオール成分;平均水酸基数2.0のポリエステルポリオール (ニッポラン5128:日本ポリウレタン社製) カーボンブラック;吸油量26ml/100g 10重量部 (旭サーマル: 旭カーボン社製) 2−ブタノン 100重量部
Comparative Example 6 The following composition was mixed by a ball mill to prepare a coating liquid in which carbon black was dispersed in resin. The elastic layer formed in Example 1 was immersed in the obtained coating liquid, and then heated and dried to form a resistance adjusting layer having a film thickness of 30 μm. When the volume resistance value of this resistance adjusting layer was measured in the same manner as in Example 1, it was 6.9 × 10 8 Ωcm. One-pack type urethane resin 100 parts by weight Polyol component; Polyester polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.0 (Nipporan 5128: manufactured by Nippon Polyurethane Company) Carbon black; Oil absorption amount 26 ml / 100 g 10 parts by weight (Asahi Thermal: manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) 2 -Butanone 100 parts by weight

【0030】(画像評価試験)以上のようにして製造さ
れたロール状帯電部材(1)を複写機(Able322
1:富士ゼロックス社製)における帯電器(13)に装着
した。直列接続された直流電源(35)と交流電源(36)
との重畳振動電圧を帯電部材の支持体(1a)に印加し、
帯電部材(1)と接触する外径30mmの感光体(11)表
面を一様に−420Vに帯電処理した。上記重畳振動電
圧は−420Vの直流成分およびピーク間電圧
(VP-P)1.5kVの交流成分からなる。また、帯電処
理後のプロセスは常法に従って用紙上に画像を形成し
た。このような画像評価試験を低温低湿(10℃,30
%RH),前記常温常湿および高温高湿(28℃,90
%RH)の環境下で行ったところ、各実施例では3環境
とも3万枚の画出し後にも良好な画質が得られた。一
方、比較例1では、低温低湿下で10千(1万)枚の画
出し後にニップ不均一に起因する砂地かぶりが発生し、
高温高湿下で8千枚の画出し後にリークに起因する白抜
けが発生した。比較例2では、低温低湿下で12千枚の
画出し後に抵抗の上昇に起因する砂地かぶりが発生し、
高温高湿下で6千枚の画出し後にリークに起因する白抜
けが発生した。比較例3では、高温高湿下で6千枚の画
出し後にリークに起因する白抜けが発生した。比較例4
では、低温低湿下で8千枚の画出し後に抵抗の上昇に起
因する砂地かぶりが発生した。比較例5では、高温高湿
下で4千枚の画出し後にリークに起因する白抜けが発生
した。比較例6では、低温低湿下で6千枚の画出し後に
ニップ不均一に起因する砂地かぶりが発生した。
(Image Evaluation Test) The roll-shaped charging member (1) manufactured as described above is used as a copying machine (Able 322).
1: Mounted on the charger (13) of Fuji Xerox Co., Ltd. DC power supply (35) and AC power supply (36) connected in series
Apply the superposed oscillating voltage of and to the support (1a) of the charging member,
The surface of the photoreceptor (11) having an outer diameter of 30 mm which comes into contact with the charging member (1) was uniformly charged to -420V. The superimposition oscillating voltage is a DC component and a peak-to-peak voltage (V PP) AC component of 1.5kV of -420V. Further, in the process after the charging treatment, an image was formed on the paper according to a conventional method. Such an image evaluation test is performed at low temperature and low humidity (10 ° C, 30
% RH), normal temperature and normal humidity and high temperature and high humidity (28 ° C, 90%
% RH), good image quality was obtained after printing 30,000 images in each of the three environments in each example. On the other hand, in Comparative Example 1, sandy fog was caused due to the non-uniformity of the nip after the image was printed on 10,000 (10,000) sheets under low temperature and low humidity.
White spots caused by a leak occurred after printing 8,000 sheets under high temperature and high humidity. In Comparative Example 2, sandy fog was generated due to an increase in resistance after printing 12,000 sheets under low temperature and low humidity.
White spots due to leakage occurred after printing 6,000 sheets under high temperature and high humidity. In Comparative Example 3, white spots due to leakage occurred after printing 6,000 sheets under high temperature and high humidity. Comparative Example 4
In, in the low temperature and low humidity, after the printing of 8,000 sheets, the sandy fog occurred due to the increase in resistance. In Comparative Example 5, white spots due to leakage occurred after printing 4,000 sheets under high temperature and high humidity. In Comparative Example 6, sandy soil fogging caused by non-uniformity of the nip occurred after printing 6,000 sheets under low temperature and low humidity.

【0031】各環境での抵抗調整層の体積抵抗値および
上述の画像評価結果を下記の表1にまとめて示す。
The volume resistance value of the resistance adjusting layer in each environment and the above-mentioned image evaluation results are summarized in Table 1 below.

【表1】 表1中の「画像」評価結果は下記のとおりである。 〇 : 3万枚画出し後の画像は良好であった *1) : 3万枚画出し途中に砂地かぶりが発生した *2) : 3万枚画出し途中にリークが発生した[Table 1] The "image" evaluation results in Table 1 are as follows. ◯: The image was good after outputting 30,000 sheets * 1) : Sandy fog occurred while outputting 30,000 sheets * 2) : Leak occurred during outputting 30,000 sheets

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明の帯電部材によれば、抵抗調整層
を構成するウレタン樹脂が部分的に3次元構造をなして
いるので、所定の範囲の吸油量を有する導電性カーボン
ブラックが上記ウレタン樹脂に均一に分散する。このよ
うにカーボンブラックの分散性が優れているため、被帯
電体に帯電ムラが生じることがなく帯電処理することが
できる。また、体積抵抗値の環境依存性を著しく低下さ
せることが可能になり、低温低湿および高温高湿のいず
れの環境においても被帯電体を均一に帯電処理すること
ができる。
According to the charging member of the present invention, since the urethane resin constituting the resistance adjusting layer partially has a three-dimensional structure, the conductive carbon black having an oil absorption amount within a predetermined range is the above urethane. Disperse evenly in the resin. As described above, since the dispersibility of carbon black is excellent, it is possible to perform the charging process without causing uneven charging on the body to be charged. Further, it becomes possible to remarkably reduce the environmental dependency of the volume resistance value, and it is possible to uniformly charge the charged body in both low temperature and low humidity and high temperature and high humidity environments.

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

【図1】 本発明の一例として示す帯電部材の説明図で
あって、図1Aはその斜視図であり、図1Bは断面図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory view of a charging member shown as an example of the present invention, FIG. 1A is a perspective view thereof, and FIG. 1B is a sectional view thereof.

【図2】 本発明の別の例として示す帯電部材の説明図
であって、図2Aおよび図2Bはそれぞれ異なる帯電部
材の断面図である。
FIG. 2 is an explanatory view of a charging member shown as another example of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views of different charging members.

【図3】 本発明の帯電部材が組み込まれた画像形成装
置の全体説明図である。
FIG. 3 is an overall explanatory view of an image forming apparatus incorporating the charging member of the present invention.

【図4】 帯電器の構造を示す図3の要部拡大図であ
る。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 3, showing a structure of a charger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜3…帯電部材、1a〜3a…導電性支持体、1b〜
3b…導電性弾性体層、1c〜3c…抵抗調整層、11
…被帯電体(感光体)。
1 to 3 ... Charging member, 1a to 3a ... Conductive support, 1b to
3b ... Conductive elastic layer, 1c to 3c ... Resistance adjusting layer, 11
... Charged object (photoreceptor).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 307:04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location B29K 307: 04

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被帯電体表面に押圧させた状態で電圧を
印加して被帯電体表面を帯電する導電性部材であって、
該導電性部材は、導電性支持体と、この支持体に固定さ
れた導電性弾性体層と、この弾性体層を覆う抵抗調整層
とからなり、該抵抗調整層は、ジイソシアネートと1分
子当たりの平均水酸基数が2.1〜2.5の範囲にある
ポリオールとを構成成分とするウレタン樹脂に、吸油量
30〜300ml/100gの導電性カーボンブラックが分散
していることを特徴とする帯電部材。
1. A conductive member that charges a surface of an object to be charged by applying a voltage while being pressed against the surface of the object to be charged,
The conductive member comprises a conductive support, a conductive elastic layer fixed to the support, and a resistance adjusting layer covering the elastic layer, and the resistance adjusting layer includes diisocyanate and one molecule. Charging, characterized in that conductive carbon black having an oil absorption of 30 to 300 ml / 100 g is dispersed in a urethane resin containing a polyol having an average number of hydroxyl groups of 2.1 to 2.5 as a constituent component. Element.
【請求項2】 前記抵抗調整層を構成する樹脂が、一液
型ポリウレタン樹脂から得られる請求項1記載の帯電部
材。
2. The charging member according to claim 1, wherein the resin forming the resistance adjusting layer is obtained from a one-component polyurethane resin.
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