JPH1069151A - Charging roller - Google Patents
Charging rollerInfo
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- JPH1069151A JPH1069151A JP2534397A JP2534397A JPH1069151A JP H1069151 A JPH1069151 A JP H1069151A JP 2534397 A JP2534397 A JP 2534397A JP 2534397 A JP2534397 A JP 2534397A JP H1069151 A JPH1069151 A JP H1069151A
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- nylon
- charging roller
- charging
- tin oxide
- surface layer
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 感光体の表面に対する離型性、トナーに対す
る離型性及び感光体への汚染に対して優れ、さらには、
導電性粒子の分散状態により微小な電気的導通部を発生
しない、安定かつ均一な帯電を行うことができる帯電ロ
ーラを提供する。
【解決手段】 軸体1の周囲に弾性層2を設け表面を表
面層3で被覆してなる。弾性層2は、エピクロルヒドリ
ンゴムより成り、表面層3はノンドープ型酸化スズを含
有し、かつ、少なくとも、ナイロン6、ナイロン6−
6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロン12の
うち2つ以上を含有するアルコール可溶性の共重合ナイ
ロン樹脂からなる。表面層3中の酸化スズの量は、40
重量部以上70重量部未満であることが好ましい。
(57) [Summary] [Problem] To be excellent in release property to the surface of a photoreceptor, release property to a toner and contamination to a photoreceptor.
Provided is a charging roller capable of performing stable and uniform charging without generating minute electrical conduction portions due to a dispersion state of conductive particles. An elastic layer (2) is provided around a shaft (1), and the surface is covered with a surface layer (3). The elastic layer 2 is made of epichlorohydrin rubber, the surface layer 3 contains non-doped tin oxide, and at least nylon 6, nylon 6
6, Nylon 6-10, Nylon 11, and Nylon 12 are alcohol-soluble copolymer nylon resins containing two or more. The amount of tin oxide in the surface layer 3 is 40
It is preferable that the amount is at least 70 parts by weight.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置において感光体などの被帯電体を帯電させる
帯電ローラ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 roller for charging an object to be charged such as a photoreceptor in an electrophotographic image forming apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】複写機やファクシミリなどの電子写真方
式の画像形成装置では、感光体表面を帯電させるための
手段としてコロナ放電器が一般に用いられているが、コ
ロナ放電器は、高価であり、また、高圧電源を必要とす
るため機械の安全保守に危険を伴い、さらに、コロナ放
電によってオゾン等の有害物質が発生するため感光体ば
かりでなく人体にも悪影響を及ぼすので、コスト、安全
性及び環境の観点から多くの問題点が指摘されるように
なった。2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile, a corona discharger is generally used as a means for charging the surface of a photoreceptor, but the corona discharger is expensive. In addition, a high-voltage power supply is required, which entails danger in safe maintenance of the machine, and furthermore, harmful substances such as ozone are generated by corona discharge, adversely affecting not only the photoreceptor but also the human body. Many problems have been pointed out from an environmental point of view.
【0003】最近では、低電圧で帯電でき、しかも、オ
ゾン発生量の少ない接触帯電方式に関する研究開発が近
年盛んに行われており、次第に採用されつつある。In recent years, research and development on a contact charging system which can be charged at a low voltage and generates a small amount of ozone have been actively conducted in recent years, and are gradually being adopted.
【0004】しかし、接触帯電方式では、帯電ローラを
感光体表面と接触回転させて帯電を行うため、ローラ表
面が電気的に不均一であると帯電ムラを生じやすい。そ
して、帯電ローラは感光体を傷つけないように適度な弾
性が要求されるため、一般的にゴムなどの高分子材料で
形成されている。そのため、環境の変化によって帯電電
位が変化しやすく、例えば低温、低湿下では均一に帯電
できないといった不都合がある。そこで、帯電ローラに
導電性ゴム層を設けて帯電性を高めているが、導電性ゴ
ム層に含まれている低分子量成分が感光体に移行して感
光体を汚染してしまうといった問題が生じる。また、導
電性ゴム層の導電度が高い場合には、感光体の欠陥部分
に過大な電流が流れるいわゆるピンホールリークが生
じ、画像欠陥が生じる。さらに、帯電ローラは感光体へ
のはりつき、ローラ表面へのトナーの付着、ローラ表面
の破損などの問題も生じやすい。However, in the contact charging method, charging is performed by rotating the charging roller in contact with the surface of the photoreceptor. If the roller surface is not electrically uniform, charging unevenness is likely to occur. Since the charging roller is required to have appropriate elasticity so as not to damage the photoconductor, it is generally formed of a polymer material such as rubber. For this reason, the charging potential is apt to change due to a change in environment, and for example, there is a disadvantage that charging cannot be performed uniformly at low temperature and low humidity. Therefore, the charging roller is provided with a conductive rubber layer to enhance the charging property. However, there is a problem that the low molecular weight component contained in the conductive rubber layer migrates to the photoconductor and contaminates the photoconductor. . When the conductivity of the conductive rubber layer is high, a so-called pinhole leak in which an excessive current flows in a defective portion of the photoreceptor occurs, and an image defect occurs. Further, the charging roller tends to cause problems such as sticking to the photoreceptor, adhesion of toner to the roller surface, and damage to the roller surface.
【0005】帯電の均一性に関しては、例えば、特開昭
63−149668号公報において、帯電ローラを帯電
させる際、直流電圧へ交流電圧を重畳することにより改
善が可能であることが報告されている。そして、特開平
7−64378号公報においては、帯電ローラに直流成
分を重畳した交流電圧を印加して感光体を帯電させるこ
とにより画像を繰り返し作成した場合の試験結果が報告
されており、また、EPDM+カーボン等を被覆したゴ
ムローラ上に中間層を被覆し、この中間層の上に導電剤
を含むナイロンを被覆して表面層とした帯電ローラが耐
久性、抵抗値の環境安定性、感光体欠陥リーク及び感光
体汚染の点で良好であることが示されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-149668 reports that charging uniformity can be improved by superimposing an AC voltage on a DC voltage when charging a charging roller. . Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-64378 reports a test result in the case where an image is repeatedly created by applying an AC voltage in which a DC component is superimposed on a charging roller to charge a photoconductor, and A charging roller having a surface layer formed by coating an intermediate layer on a rubber roller coated with EPDM + carbon or the like and coating a nylon containing a conductive agent on the intermediate layer has durability, environmental stability of resistance value, and photoreceptor defects. It is shown to be good in terms of leak and photoconductor contamination.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】直流電圧へ交流電圧を
重畳する場合、直流電圧のみを印加する場合に比べて運
転コストおよびオゾン発生量が増大するという不具合が
ある。そして、感光体と帯電ローラとが交流成分の影響
で振動接触する傾向にあり、それによって、帯電音とい
われる騒音の発生が発生したり、また、帯電ローラから
感光体への移行物がより発生し易くなるという問題が生
じる。この帯電音及び帯電ローラからの移行物発生の防
止、並びに、交流電圧印加による抵抗層の容量増大、即
ち、薄膜化が必要であることから、直流−交流電圧印加
の場合の帯電ローラは、3層以上(支持体を除く)の多
層構造となっており、そのために、製造工程数が増加
し、コストが増大するという問題もある。When the AC voltage is superimposed on the DC voltage, the operation cost and the amount of ozone generated are increased as compared with the case where only the DC voltage is applied. Then, the photoconductor and the charging roller tend to vibrate due to the influence of the AC component, thereby generating noise called charging noise, and further generating a transition from the charging roller to the photoconductor. A problem arises in that it becomes easier to do so. Since it is necessary to prevent this charging noise and the generation of migration from the charging roller, and to increase the capacity of the resistance layer by applying an AC voltage, that is, it is necessary to reduce the film thickness, the charging roller in the case of applying a DC-AC voltage is 3 It has a multi-layer structure of layers or more (excluding the support), which causes a problem that the number of manufacturing steps increases and the cost increases.
【0007】これに対し、直流電圧印加のみの帯電ロー
ラは、ローラ層の帯電圧性が問題となるが、エピクロル
ヒドリンゴムを弾性層に用いることで、従来の導電剤/
合成ゴム系の場合よりも高い十分な帯電圧性を得ること
ができ、なおかつ、合成ゴムに対する導電剤の分散不良
のような電気的不均一性の原因自体も解消できる。ま
た、エピクロルヒドリンゴムは弾性変形が少なく機械的
強度が良好であるため、均一かつ安定した帯電が可能と
なることがわかっている。On the other hand, in a charging roller to which only a DC voltage is applied, the charging property of the roller layer is a problem. However, by using epichlorohydrin rubber for the elastic layer, the conventional conductive agent / elastomer can be used.
It is possible to obtain a sufficient charged voltage property higher than in the case of the synthetic rubber system, and it is also possible to eliminate the cause itself of the electric nonuniformity such as poor dispersion of the conductive agent in the synthetic rubber. It is also known that epichlorohydrin rubber has low elastic deformation and good mechanical strength, so that uniform and stable charging is possible.
【0008】一方、帯電ローラには、感光体およびトナ
ーに対する離型性に優れていること、感光体を汚染しな
いことなどが求められるが、これに関して、前記特開平
7−64378号公報には、共重合ナイロン樹脂を表面
層とすることが有効であることが示されている。しか
し、ナイロンを重合単位として含む樹脂は、電気抵抗が
高いため、それを表面層とする帯電ローラは、十分な帯
電電位が得られず、画像濃度が低い。また、電気抵抗が
高い場合の不具合として、抵抗の環境による変動、すな
わち帯電電位の変動が生じる。On the other hand, the charging roller is required to have excellent releasability from the photoconductor and toner and not to contaminate the photoconductor. For this purpose, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-64378 discloses that. It has been shown that it is effective to use a copolymerized nylon resin as the surface layer. However, since a resin containing nylon as a polymerized unit has a high electric resistance, a charging roller using the resin as a surface layer cannot obtain a sufficient charging potential and has a low image density. In addition, as a defect when the electric resistance is high, fluctuation of the resistance due to the environment, that is, fluctuation of the charged potential occurs.
【0009】そこで、かかる帯電ローラの表面層の抵抗
を調整するために、導電性粒子が共重合ナイロン樹脂に
添加されている。In order to adjust the resistance of the surface layer of the charging roller, conductive particles are added to the copolymerized nylon resin.
【0010】しかし、一般的に導電性粒子として用いら
れるカーボンは、1Ω・cm以下と低抵抗であるため、
分散条件の影響を鋭敏に受けやすく、それによって、微
小な導電粒子の凝集部が電気的導通部となり、砂地状の
画像濃度ムラを発生し易く、また、感光体欠陥との接触
部にリークを生じ易いという問題がある。However, carbon generally used as conductive particles has a low resistance of 1 Ω · cm or less.
It is easy to be sensitive to the influence of dispersion conditions, so that the agglomerated portion of fine conductive particles becomes an electrical conduction portion, it is easy to generate sandy image density unevenness, and leaks at the contact portion with the photoconductor defect There is a problem that it easily occurs.
【0011】アンチモンをドーピングしたタイプの導電
性酸化スズも10Ω・cm以下と低抵抗であるため前記
カーボンと同様の問題がある。The conductive tin oxide of the type doped with antimony also has the same problem as the carbon because it has a low resistance of 10 Ω · cm or less.
【0012】一方、ノンドープ型の導電性酸化スズは、
それ自体がアルコール可溶性の高分子に対し分散性が良
好であることに加え、分散した酸化スズ間に導通部が生
じにくく、砂地状の画像濃度ムラおよび感光体欠陥によ
るリークを発生し難いという好ましい性質を有している
が、104〜108Ω・cmと中抵抗であるためにその配
合量を多くしなければならず、そのために、ナイロン樹
脂中への酸化スズの均一な分散が困難になるという問題
がある。On the other hand, non-doped conductive tin oxide is
In addition to the good dispersibility of the alcohol-soluble polymer itself, conductive portions are less likely to be formed between the dispersed tin oxides, and the image density unevenness in the sand-like state and the leak due to photoconductor defects are less likely to occur. has the property, 10 4 ~10 8 Ω · cm and it is necessary to increase the amount thereof to a medium resistance, for which, difficult uniform dispersion of the tin oxide into the nylon resin is Problem.
【0013】本発明は、かかる問題を解決することを目
的としている。即ち、本発明は、感光体の表面に対する
離型性、トナーに対する離型性、及び感光体への汚染に
対して優れ、さらには、導電性粒子の分散状態により微
小な電気的導通部を発生しない、安定かつ均一な帯電を
行うことができる帯電ローラを提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to solve such a problem. That is, the present invention is excellent in the releasability from the surface of the photoreceptor, the releasability from the toner, and the contamination on the photoreceptor, and furthermore, a minute electric conduction portion is generated due to the dispersed state of the conductive particles. An object of the present invention is to provide a charging roller capable of performing stable and uniform charging.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明者は、ノンドープ
型の酸化スズについて鋭意探求したところ、ナイロン
6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11
及びナイロン12から選ばれる少なくとも2つを重合単
位として含ませて、ナイロン樹脂としての結晶性を乱
し、それによってアルコール可溶性とした共重合ナイロ
ン樹脂にノンドープ型の導電性酸化スズを分散させたと
ころ、その量を十分多くしても良好に分散することを見
いだし本発明を完成するに至った。The inventor of the present invention has conducted intensive studies on non-doped tin oxide, and found that nylon 6, nylon 6-6, nylon 6-10, and nylon 11 can be used.
And non-doped conductive tin oxide dispersed in an alcohol-soluble copolymerized nylon resin by dispersing at least two selected from nylon and nylon 12 as polymerized units, thereby disturbing the crystallinity of the nylon resin. It was found that even if the amount was sufficiently increased, the particles were dispersed well, and the present invention was completed.
【0015】本第1発明は、上記課題を解決するため
に、弾性層と、該弾性層を覆う表面層と、を有する帯電
ローラにおいて、前記弾性層が、エピクロルヒドリンゴ
ムからなり、そして、前記表面層が、ノンドープ型の酸
化スズを分散させた、ナイロン6、ナイロン6−6、ナ
イロン6−10、ナイロン11及びナイロン12から選
ばれる少なくとも2つを重合単位として含むアルコール
可溶性の共重合ナイロン樹脂からなることを特徴とてい
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a charging roller having an elastic layer and a surface layer covering the elastic layer, wherein the elastic layer is made of epichlorohydrin rubber. The layer is made of an alcohol-soluble copolymerized nylon resin containing at least two selected from nylon 6, nylon 6-6, nylon 6-10, nylon 11 and nylon 12 as polymerized units in which non-doped tin oxide is dispersed. It is characterized by becoming.
【0016】本第2発明は、第1発明において、表面層
中のノンドープ型の酸化スズの量が40重量%以上70
重量%未満であることを特徴としている。According to the second invention, in the first invention, the amount of the non-doped tin oxide in the surface layer is at least 40% by weight.
% By weight.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施の形態を
示す帯電ローラの断面図である。この帯電ローラ10
は、芯金1の周囲に弾性層2を設け、弾性層2の表面を
表面層3で被覆してなる。弾性層2には、エピクロルヒ
ドリンゴムが使用されている。表面層3は、ノンドープ
型の酸化スズを分散させた、ナイロン6、ナイロン6−
6、ナイロン6−10、ナイロン11及びナイロン12
から選ばれる少なくとも2つを重合単位として含むアル
コール可溶性の共重合ナイロン樹脂からなる。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a charging roller according to an embodiment of the present invention. This charging roller 10
Is formed by providing an elastic layer 2 around a cored bar 1 and covering the surface of the elastic layer 2 with a surface layer 3. For the elastic layer 2, epichlorohydrin rubber is used. The surface layer 3 is made of nylon 6 and nylon 6 in which non-doped tin oxide is dispersed.
6, nylon 6-10, nylon 11 and nylon 12
And an alcohol-soluble copolymerized nylon resin containing at least two selected from the group consisting of:
【0018】上記圧電ローラ10は、弾性層2にエピク
ロルヒドリンゴムを使用しているため、導電剤を分散し
た合成ゴムを使用した場合のような電気的不均一は生じ
ない。また、その帯電性も導電剤を分散した合成ゴムよ
りも高いため、直流電圧のみの印加が可能であり、交流
成分の影響を考慮して薄層を積層する必要がない。した
がって、帯電ローラの層構成が複雑化せず、ローラ製造
時の工程数が少ないため、低コストで製造することがで
きる。Since the piezoelectric roller 10 uses epichlorohydrin rubber for the elastic layer 2, electric non-uniformity does not occur unlike the case where synthetic rubber in which a conductive agent is dispersed is used. In addition, since its chargeability is higher than that of synthetic rubber in which a conductive agent is dispersed, only a DC voltage can be applied, and there is no need to laminate thin layers in consideration of the influence of an AC component. Therefore, the layer structure of the charging roller is not complicated, and the number of steps in manufacturing the roller is small, so that the charging roller can be manufactured at low cost.
【0019】上記帯電ローラ10は、その表面層3の材
料として、ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−
10、ナイロン11及びナイロン12から選ばれる少な
くとも2つを重合単位として含むアルコール可溶性の共
重合ナイロン樹脂を用いたことにより、これを塗料化し
て弾性層2の表面に塗布することにより表面層3を形成
でき、そのために、生産性が良い。上記重合単位の共重
合ナイロン樹脂は、感光体およびトナーに対する離型性
に優れ、膜強度も高く耐久性が良好であるため、感光体
汚染による画像濃度ムラを防ぐことができる。The charging roller 10 is made of nylon 6, nylon 6-6, nylon 6
By using an alcohol-soluble copolymerized nylon resin containing at least two selected from the group consisting of 10, nylon 11 and nylon 12 as polymerized units, this is made into a paint and applied to the surface of the elastic layer 2 to form the surface layer 3. It can be formed and therefore has good productivity. The copolymerized nylon resin of the above polymerized unit has excellent releasability from the photoreceptor and the toner, and has high film strength and good durability, so that image density unevenness due to contamination of the photoreceptor can be prevented.
【0020】さらに、上記表面層3は、ノンドープ型の
酸化スズを含有しているため、導電剤である酸化スズの
分散状態の不均一による砂地状の画像濃度ムラと、感光
体欠陥との接触部において発生するピンホールリークと
を防ぐことができる。ノンドープ型の酸化スズは、アン
チモンなどの他の原子をドープしたタイプの酸化スズ
(一般に抵抗率は10Ω・cm以下)や、カーボンに比
べると、抵抗は高い(一般に抵抗率は104〜108Ω・
cm)。Furthermore, since the surface layer 3 contains non-doped tin oxide, unevenness in the image density in a sandy state due to uneven dispersion of tin oxide as a conductive agent and contact with a photosensitive member defect are caused. Pinhole leak occurring in the portion can be prevented. Non-doped tin oxide has a higher resistance (generally a resistivity of 10 4 to 10 8 ) than tin oxide doped with another atom such as antimony (generally, resistivity is 10 Ω · cm or less) or carbon. Ω
cm).
【0021】したがって、ノンドープ型の酸化スズの微
粒子を上記表面層3に含有させた場合、ノンドープ型の
酸化スズ自体がアルコール可溶性の高分子に対し分散性
が良好であることに加え、ノンドープ型の酸化スズの抵
抗が中抵抗であるため分散したノンドープ型の酸化スズ
間に導通部が生じにくく、砂地状の画像濃度ムラおよび
感光体欠陥によるリークを発生し難い。また、ノンドー
プ型の酸化スズの場合、アンチモンなどをドープしたタ
イプの酸化スズに比べ、公害の点からも有利である。Therefore, when the non-doped tin oxide fine particles are contained in the surface layer 3, the non-doped tin oxide itself has good dispersibility with respect to the alcohol-soluble polymer. Since the resistance of the tin oxide is medium, a conductive portion is hardly generated between the dispersed non-doped tin oxides, and the image density unevenness in a sandy state and a leak due to a photoconductor defect are hardly generated. In addition, non-doped tin oxide is more advantageous in terms of pollution than tin oxide doped with antimony or the like.
【0022】そして、表面層3中のノンドープ型の酸化
スズの含有量は、40重量%よりも少ない場合、表面層
3の抵抗が低くなって、帯電電位が低下してしまい、ま
た、70重量%以上の場合には、表面層3の柔軟性が損
なわれてクラックが入ったりする。したがって、ノンド
ープ型の酸化スズの表面層3中の含有量は、40重量%
以上70重量%未満とする。If the content of the non-doped tin oxide in the surface layer 3 is less than 40% by weight, the resistance of the surface layer 3 is lowered, the charging potential is reduced, and 70% by weight. %, The flexibility of the surface layer 3 is impaired and cracks may occur. Therefore, the content of the non-doped tin oxide in the surface layer 3 is 40% by weight.
At least 70% by weight.
【0023】次に、本発明の実施例の説明に先立ち、帯
電ローラの帯電特性(帯電電位、帯電の均一性)の評価
方法、帯電ローラの感光体およびトナーに対する離型性
の評価方法、そして、帯電ローラの耐久性(帯電圧性、
膜強度)についての評価方法について説明する。Prior to the description of the embodiments of the present invention, a method for evaluating the charging characteristics (charging potential and uniformity of charging) of the charging roller, a method for evaluating the releasability of the charging roller from the photosensitive member and the toner, and , The durability of the charging roller (voltage charging,
An evaluation method for (film strength) will be described.
【0024】図2は、帯電ローラの帯電特性の評価装置
の説明図である。図中、201は評価対象である帯電ロ
ーラ、202は帯電ローラ201の芯金1に直流電圧V
aを印加する電源、203は感光体ドラム、204は除
電ランプ、205は感光体ドラム203の表面電位Vs
を測定する電位計である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an apparatus for evaluating the charging characteristics of the charging roller. In the figure, reference numeral 201 denotes a charging roller to be evaluated, and 202 denotes a DC voltage V applied to the core 1 of the charging roller 201.
a, a photosensitive drum 203, a neutralizing lamp 204, and a surface potential Vs of the photosensitive drum 203.
Is an electrometer that measures
【0025】この評価装置では、感光体ドラム205を
一定の回転速度vで回転させ、そのドラム表面に帯電ロ
ーラ201を接触させて従動回転させつつ、帯電ローラ
201に直流電圧Vaを印加して、除電ランプ205で
除電された感光体ドラム203の表面を帯電させ、電位
計205によその帯電電位Vsを測定する。この電位計
205の測定結果を帯電特性チャートに表すことにより
帯電電位Vs及びその均一性を評価できる。In this evaluation apparatus, the photosensitive drum 205 is rotated at a constant rotational speed v, and the charging roller 201 is brought into contact with the surface of the drum and is driven to rotate. The surface of the photoconductive drum 203 whose charge has been removed by the charge removing lamp 205 is charged, and the charged potential Vs is measured by the electrometer 205. By expressing the measurement result of the electrometer 205 in a charging characteristic chart, the charging potential Vs and its uniformity can be evaluated.
【0026】図3は、帯電ローラの評価に使用する画像
形成装置の説明図である。図中、301は感光体ドラ
ム、302は露光情報媒体であるレーザ光、303は現
像装置、304はドラム表面の残留トナーを除去するク
リーナー、305は除電ランプ、306は転写ベルトで
ある。FIG. 3 is an explanatory diagram of an image forming apparatus used for evaluating the charging roller. In the figure, 301 is a photosensitive drum, 302 is a laser beam as an exposure information medium, 303 is a developing device, 304 is a cleaner for removing residual toner on the drum surface, 305 is a discharge lamp, and 306 is a transfer belt.
【0027】この装置は、帯電ローラ201の実使用上
の問題点を調査するためのものである。具体的には感光
体ドラム302上のローラ痕跡による横スジ画像から帯
電ローラ201の感光体ドラム302に対する離型性お
よび非汚染性を評価し、画像の汚れ及び帯電ローラ20
1へのトナー付着状況より、帯電ローラ201のトナー
離型性を評価する。また、異常画像とローラの破損状況
から、ローラの耐電圧性と表面層強度とを評価する。さ
らに、感光体欠陥によるピンホールリークについても、
この装置により得られた画像を評価することにより行
う。This device is for investigating problems in actual use of the charging roller 201. Specifically, the releasability and non-staining property of the charging roller 201 from the photosensitive drum 302 are evaluated from the horizontal streak image due to the roller trace on the photosensitive drum 302, and the image stain and the charging roller 20 are removed.
The toner releasability of the charging roller 201 is evaluated based on the state of toner adhesion to No. 1. In addition, the voltage resistance and the surface layer strength of the roller are evaluated based on the abnormal image and the damage state of the roller. In addition, pinhole leaks caused by photoconductor defects
This is performed by evaluating an image obtained by this device.
【0028】[0028]
【実施例】次に、本発明の実施例について、比較例と併
せて説明する。Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples.
【0029】(比較例1)特公平6−64393号公報
に記載されている帯電ローラの構成により評価を行っ
た。カーボン分散クロロプレンゴム(3mm厚)、N−
メトキシメチル化ナイロン(トレジンEF−30T、帝
国化学産業社製)を以下の調合条件、塗装条件によりロ
ーラ表面に塗装した後乾燥を行い、表面層を形成した。 調合条件 N−メトキシメチル化ナイロン:2.4% メタノール:24.4% 2−エトキシエタノール:73.2% 塗装条件 スプレーガン:テビルビス製 TAGB−951 スプレーガン移動速度:30mm/S スプレーガンとローラとの距離:93mm 霧化エアー流量:50/min ローラ回転数:400rpm エピクロルヒドリンゴムからなる弾性層(3mm厚)上
にカーボン(デンカブラック、デンカ製)を含有するア
ルコール可溶性ナイロン(CM8000、東レ製)からなる
表面層を有する帯電ローラにより評価を行った。 調合条件 ・カーボン 0.36wt% ・ナイロン 3.24wt% (固形分:3.6wt%) ・エタノール 64.3wt% ・キシレン 32.1wt% 塗装条件 比較例1に同じ。 調合時の分散条件 300W超音波洗浄機により90分間実施 乾燥温度 150°C 結果は、下記の表1に示される。表1に示されるよう
に、カーボンの電気抵抗が低く、また、微粒子間に導通
部ができているため帯電の均一性に問題があり、したが
って、画像へ砂時状のムラが生じる。また、同様の理由
から、感光体欠陥において生ずるリークの問題もある。(Comparative Example 1) Evaluation was made by the configuration of the charging roller described in Japanese Patent Publication No. 6-64393. Carbon dispersed chloroprene rubber (3 mm thick), N-
A methoxymethylated nylon (Toresin EF-30T, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.) was applied to the roller surface under the following mixing conditions and coating conditions, and then dried to form a surface layer. Formulation conditions N-methoxymethylated nylon: 2.4% Methanol: 24.4% 2-ethoxyethanol: 73.2% Coating conditions Spray gun: TAGB-951 manufactured by Tevirbis Spray gun moving speed: 30 mm / S Spray gun and roller Distance: 93 mm Atomizing air flow rate: 50 / min Roller rotation speed: 400 rpm Alcohol-soluble nylon (CM8000, manufactured by Toray) containing carbon (Denka Black, manufactured by Denka) on an elastic layer (thickness: 3 mm) made of epichlorohydrin rubber The evaluation was performed using a charging roller having a surface layer composed of Formulation conditions-Carbon 0.36 wt%-Nylon 3.24 wt% (solid content: 3.6 wt%)-Ethanol 64.3 wt%-Xylene 32.1 wt% Coating conditions Same as Comparative Example 1. Dispersion condition at the time of preparation 90 minutes with a 300 W ultrasonic cleaner Drying temperature 150 ° C. The results are shown in Table 1 below. As shown in Table 1, since the electrical resistance of carbon is low and the conducting portion is formed between the fine particles, there is a problem in the uniformity of charging, and therefore, the image has a sand-like unevenness. Further, for the same reason, there is also a problem of a leak caused by a defect of the photoconductor.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】(実施例1)エピクロルヒドリンゴムから
なる弾性層(3mm厚、電気抵抗が108Ω ・cm)上
に酸化スズ(S−1、三菱マテリアル社製)を含有する
アルコール可溶性の共重合ナイロン(ダイアミド、T1
71、ダイセル・ヒュルス:ナイロン12を含有するタ
イプ)から成る表面層を有する帯電ローラにより評価を
行った。酸化スズの表面層中の含有量は20wt%とし
た。 調合条件 酸化スズ:0.7%(固形分3.6%) アルコール可溶性共重合ナイロン:2.9%(固形分3.6%) メタノール:64.3% 2−エトキシエタノール:32.1% 分散条件 比較例2と同じ。 塗装条件 比較例1と同じ。 乾燥温度 150°CExample 1 Alcohol-soluble copolymerized nylon containing tin oxide (S-1, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) on an elastic layer (3 mm thick, electric resistance of 10 8 Ω · cm) made of epichlorohydrin rubber (Diamid, T1
71, Daicel Huls: a type containing nylon 12). The content of tin oxide in the surface layer was 20 wt%. Formulation conditions Tin oxide: 0.7% (solid content 3.6%) Alcohol-soluble copolymerized nylon: 2.9% (solid content 3.6%) Methanol: 64.3% 2-ethoxyethanol: 32.1% Dispersion condition Same as Comparative Example 2. Painting conditions Same as Comparative Example 1. Drying temperature 150 ° C
【0032】(実施例2)実施例1と同じ構成の帯電ロ
ーラで、表面層中の酸化スズの含有量は30wt%とし
た。Example 2 A charging roller having the same structure as in Example 1 was used, and the content of tin oxide in the surface layer was 30 wt%.
【0033】(実施例3)実施例1と同じ構成の帯電ロ
ーラで、表面層中の酸化スズの含有量は40wt%とし
た。Example 3 A charging roller having the same structure as in Example 1 was used, and the content of tin oxide in the surface layer was 40 wt%.
【0034】(実施例4)実施例1と同じ構成の帯電ロ
ーラで、表面層中の酸化スズの含有量は60wt%とし
た。Example 4 A charging roller having the same structure as in Example 1 was used, and the content of tin oxide in the surface layer was 60 wt%.
【0035】(実施例5)実施例1と同じ構成の帯電ロ
ーラで、表面層中の酸化スズの含有量は71wt%とし
た。Example 5 A charging roller having the same structure as in Example 1 was used, and the content of tin oxide in the surface layer was 71 wt%.
【0036】上記実施例1〜5の帯電ローラの評価結果
は、下記の表2に示めされる。なお、帯電電位の測定
は、電位が大きく減少変化する低温(10°C)低湿
(15%)の雰囲気下で行った。実施例1の帯電ローラ
では、帯電電位が低く、したがって画像濃度が低いとい
う問題があるが、他項目については良好であった。実施
例2の帯電ローラでは、実施例1と同様に、帯電電位の
み問題があった。実施例3の帯電ローラでは、帯電電位
も良好であり、画像濃度的にも問題がなかった。実施例
4の帯電ローラでは、実施例3と同様すべての項目にわ
たり良好であった。実施例5の帯電ローラでは、表面層
へわずかではあるがクラックが観察された。また、帯電
の均一性および感光体欠陥リークの評価が実施例4より
も低下した。The evaluation results of the charging rollers of Examples 1 to 5 are shown in Table 2 below. The measurement of the charging potential was performed in a low-temperature (10 ° C.) low-humidity (15%) atmosphere in which the potential greatly decreased. The charging roller of Example 1 has a problem that the charging potential is low and the image density is low, but the other items are good. In the charging roller of the second embodiment, as in the first embodiment, there was a problem only with the charging potential. In the charging roller of Example 3, the charging potential was good, and there was no problem in image density. The charging roller of Example 4 was satisfactory over all items as in Example 3. In the charging roller of Example 5, cracks were observed in the surface layer, though slightly. In addition, the uniformity of charging and the evaluation of photoreceptor defect leak were lower than those in Example 4.
【0037】[0037]
【表2】 [Table 2]
【0038】[0038]
【発明の効果】以上のように、本発明の帯電ローラは以
下の如き優れた効果を奏する。 (1)請求項1に記載の帯電ローラは、弾性層が中抵抗
のエピクロルヒドリンゴムからなり、表面層がノンドー
プ型の酸化スズを含有し、少なくともナイロン6、ナイ
ロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロ
ン12のうち2つ以上を含有するアルコール可溶性の共
重合ナイロン樹脂からなるため、感光体及びトナーに対
する離型性が良好であり、感光体の汚染もなく、膜の強
度も充分であり、かつ、導電剤であるノンドープ型酸化
スズの分散状態によって、砂地状の画像濃度ムラや感光
体欠陥によるピンホールリークを発生せず安定かつ均一
な帯電を行うことができる。また、表面層の樹脂がアル
コール可溶性であり塗料化が容易であること、層構成が
比較的簡単であることなど生産上の効果もある。さら
に、導電剤として用いたノンドープ型酸化スズは、公害
の面からも効果がある。As described above, the charging roller of the present invention has the following excellent effects. (1) The charging roller according to claim 1, wherein the elastic layer is made of a medium-resistance epichlorohydrin rubber, the surface layer contains non-doped tin oxide, and at least nylon 6, nylon 6-6, nylon 6-10, Since it is made of an alcohol-soluble copolymerized nylon resin containing two or more of nylon 11 and nylon 12, it has good releasability from the photoreceptor and toner, no contamination of the photoreceptor, and sufficient film strength. In addition, depending on the dispersion state of the non-doped tin oxide, which is a conductive agent, stable and uniform charging can be performed without generating pinhole leak due to unevenness in image density in the form of sand or a photoconductor defect. In addition, there are also production effects, such as that the resin of the surface layer is soluble in alcohol and is easily formed into a paint, and that the layer configuration is relatively simple. Furthermore, the non-doped tin oxide used as a conductive agent is also effective in terms of pollution.
【0039】(2)請求項2に記載の帯電ローラは、ノ
ンドープ型酸化スズの表面層中含有量を40重量%〜7
0重量%と規定することで、十分な帯電電位と表面層の
可撓性を得ることができる。(2) The charging roller according to claim 2, wherein the content of the non-doped tin oxide in the surface layer is from 40% by weight to 7% by weight.
By specifying 0% by weight, a sufficient charging potential and flexibility of the surface layer can be obtained.
【図1】本発明の一実施の形態を示す帯電ローラの断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a charging roller according to an embodiment of the present invention.
【図2】帯電ローラの帯電特性の評価装置の構成を示す
模式的部分断面図である。FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view illustrating a configuration of an apparatus for evaluating a charging characteristic of a charging roller.
【図3】帯電ローラの評価に使用する画像形成装置の構
成を示す模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus used for evaluating a charging roller.
1 軸体 2 弾性層 3 表面層 10、201 帯電ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Axis 2 Elastic layer 3 Surface layer 10, 201 Charging roller
Claims (2)
有する帯電ローラにおいて、 前記弾性層が、エピクロルヒドリンゴムからなり、そし
て、 前記表面層が、ノンドープ型の酸化スズを分散させた、
ナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン6−10、ナイ
ロン11及びナイロン12から選ばれる少なくとも2つ
を重合単位として含むアルコール可溶性の共重合ナイロ
ン樹脂からなることを特徴とする帯電ローラ。1. A charging roller having an elastic layer and a surface layer covering the elastic layer, wherein the elastic layer is made of epichlorohydrin rubber, and the surface layer has non-doped tin oxide dispersed therein. ,
A charging roller comprising an alcohol-soluble copolymerized nylon resin containing as polymerized units at least two selected from nylon 6, nylon 6-6, nylon 6-10, nylon 11 and nylon 12.
が40重量%以上70重量%未満であることを特徴とす
る請求項1記載の帯電ローラ。2. The charging roller according to claim 1, wherein the amount of the non-doped tin oxide in the surface layer is 40% by weight or more and less than 70% by weight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2534397A JPH1069151A (en) | 1996-06-20 | 1997-02-07 | Charging roller |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-180162 | 1996-06-20 | ||
| JP18016296 | 1996-06-20 | ||
| JP2534397A JPH1069151A (en) | 1996-06-20 | 1997-02-07 | Charging roller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1069151A true JPH1069151A (en) | 1998-03-10 |
Family
ID=26362944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2534397A Withdrawn JPH1069151A (en) | 1996-06-20 | 1997-02-07 | Charging roller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1069151A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6134408A (en) * | 1998-09-28 | 2000-10-17 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Charging member and charging apparatus |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP2534397A patent/JPH1069151A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6134408A (en) * | 1998-09-28 | 2000-10-17 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Charging member and charging apparatus |
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