JPH11305519A - Contact charging member and its manufacture - Google Patents
Contact charging member and its manufactureInfo
- Publication number
- JPH11305519A JPH11305519A JP11671498A JP11671498A JPH11305519A JP H11305519 A JPH11305519 A JP H11305519A JP 11671498 A JP11671498 A JP 11671498A JP 11671498 A JP11671498 A JP 11671498A JP H11305519 A JPH11305519 A JP H11305519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistance
- roller
- voltage
- conductive agent
- metal oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真画像形成
装置等に用いられる接触式の帯電部材に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact-type charging member used for an electrophotographic image forming apparatus and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】複写機、プリンタ等に用いられる電子写
真画像形成装置は、被帯電体を均一に帯電する工程を経
て画像形成が行われる。2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus used for a copying machine, a printer, or the like, an image is formed through a process of uniformly charging an object to be charged.
【0003】前記帯電工程においては、従来コロナ帯電
装置が広く用いられていた。しかし、コロナ帯電装置に
おいては、高圧電源を必要とし、コロナ放電をもちいる
ため、人体に好ましくないオゾンや活性酸素の発生が多
いなどの問題を有している。[0003] In the charging step, a corona charging device has been widely used. However, the corona charging device requires a high-voltage power supply and uses corona discharge, and therefore has problems such as generation of ozone and active oxygen which are undesirable for the human body.
【0004】そこで最近は、コロナ帯電装置に代わる帯
電装置として、接触帯電装置が注目されてきている。こ
れは、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に所定の押圧
力で当接させて被帯電体を帯電させるものであり、オゾ
ン等の発生量をコロナ帯電装置に比べて大幅に減少させ
ることが出来る。帯電部材に印加する電圧は、直流電圧
と交流電圧を用いるのが一般的であり、帯電部材には被
帯電体を所定の電位に保持させる機能が必要であるが、
そのためには帯電部材の電気抵抗を一定の範囲に制御す
ることが重要となる。Therefore, recently, a contact charging device has been attracting attention as a charging device replacing the corona charging device. In this method, a charged member to which a voltage is applied is brought into contact with a charged body with a predetermined pressing force to charge the charged body, and the amount of generated ozone and the like is significantly reduced as compared with a corona charging device. Can be done. The voltage to be applied to the charging member is generally a DC voltage and an AC voltage, and the charging member needs to have a function of holding the member to be charged at a predetermined potential.
For that purpose, it is important to control the electric resistance of the charging member within a certain range.
【0005】一般に帯電部材の電気抵抗制御は、帯電部
材の主構成要素である樹脂バインダー中に、カーボンブ
ラック、金属酸化物等の導電性フィラーを添加すること
で達成している。In general, control of the electric resistance of a charging member is achieved by adding a conductive filler such as carbon black or metal oxide to a resin binder which is a main component of the charging member.
【0006】例えば、特開平6−250494号公報に
は、粒径が0.1μm以下で、粉体抵抗が100Ω・c
m以上の導電性フィラーを含有する層を有する接触帯電
装置が開示されている。[0006] For example, Japanese Laid-Open 6-250494 discloses a particle size of at 0.1μm or less, the powder resistance of 10 0 Ω · c
A contact charging device having a layer containing m or more conductive fillers is disclosed.
【0007】又、特開平6−266207号公報に開示
されている帯電部材は絶縁性金属酸化物、半導電性バイ
ンダーを含有し、特開平8−185013号公報には、
表面層にフッ素系バインダーと粒径0.5〜5μm、粉
体抵抗10-2〜106Ω・cmの導電性顔料を含有させ
た帯電部材が開示されている。The charging member disclosed in JP-A-6-266207 contains an insulating metal oxide and a semiconductive binder.
A charging member having a surface layer containing a fluorine-based binder and a conductive pigment having a particle size of 0.5 to 5 μm and a powder resistance of 10 −2 to 10 6 Ω · cm is disclosed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】前述したような粉末状
の導電性フィラーは、一般的に粒径を小さくすると、表
面エネルギーが増大し、凝集する傾向にある。その結
果、樹脂バインダーに導電性フィラーを均一に分散する
ことが困難となるために、帯電部材表面にミクロ的な抵
抗ムラを生じやすく、画像品位の低下を招いてしまう。Generally, when the particle size of the above-mentioned powdery conductive filler is reduced, the surface energy increases and the powder tends to aggregate. As a result, it becomes difficult to uniformly disperse the conductive filler in the resin binder, so that microscopic resistance unevenness is likely to occur on the surface of the charging member, resulting in deterioration of image quality.
【0009】即ち、帯電部材全体の抵抗値は所望の値で
あっても、導電性フィラーの凝集により、部分的に抵抗
の低い箇所や抵抗値の高い箇所が生じる。That is, even if the resistance value of the entire charging member is a desired value, a portion having a low resistance or a portion having a high resistance value is partially generated due to aggregation of the conductive filler.
【0010】部分的に抵抗の高い箇所では帯電不良とな
る。感光体の帯電不良は、露光部をトナーで現像する反
転現像方式の電子写真においては黒スジの発生原因とな
り、非露光部を現像する正規現像方式の電子写真におい
ては、画像濃度低下の原因となる。又、帯電部材から感
光体への通電により感光体にピンホールが発生し、反転
現像における黒ポチの原因となる。[0010] Charging failure occurs at a portion where the resistance is partially high. Poor charging of the photoreceptor causes black streaks in a reversal developing electrophotography in which an exposed portion is developed with toner, and a cause of a decrease in image density in a regular developing type electrophotography in which an unexposed portion is developed. Become. Further, when a current flows from the charging member to the photoconductor, a pinhole is generated in the photoconductor, which causes black spots in reversal development.
【0011】部分的に抵抗値の低い箇所では、感光体の
帯電電位が局部的に高くなり、正規現像方式では黒ス
ジ、かぶり、反転現像方式では濃度低下、白ポチの原因
となる。In a part where the resistance value is partially low, the charging potential of the photosensitive member is locally increased, which causes black streaking and fogging in the regular developing system, and causes density reduction and white spots in the reversal developing system.
【0012】本発明の目的は、ミクロ的な抵抗ムラがな
く、電荷リークや通電破壊が起こらず、黒スジ、黒ポチ
等の画像品質の低下を引き起こさない、さらに、導電剤
がバインダー樹脂と強固に結着し、ブリードアウトや導
電剤の剥離が発生せず、長期に亘って良好な画質を維持
することが出来る接触帯電部材とその製造方法を提供す
ることにある。[0012] It is an object of the present invention that there is no micro-resistance unevenness, no charge leakage or current destruction, no deterioration of image quality such as black streaks and black spots, and the conductive agent is strongly bonded to the binder resin. An object of the present invention is to provide a contact charging member capable of maintaining good image quality for a long period of time without causing bleed-out or peeling of a conductive agent, and a method of manufacturing the same.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成を採ることにより達成される。The object of the present invention is achieved by adopting the following constitution.
【0014】〔1〕 被帯電体に接触し帯電させる接触
帯電部材において、非晶質の金属酸化物導電剤を含有す
ることを特徴とする接触帯電部材。[1] A contact charging member for contacting and charging an object to be charged, wherein the contact charging member contains an amorphous metal oxide conductive agent.
【0015】〔2〕 前記金属酸化物導電剤は粒径1〜
100nmであることを特徴とする〔1〕記載の接触帯
電部材。[2] The metal oxide conductive agent has a particle size of 1 to 3.
The contact charging member according to [1], wherein the thickness is 100 nm.
【0016】〔3〕 コロイド状金属酸化物ゾルより作
られた導電剤を含有することを特徴とする〔1〕記載の
接触帯電部材。[3] The contact charging member according to [1], further comprising a conductive agent made from a colloidal metal oxide sol.
【0017】〔4〕 コロイド状金属酸化物ゾルより作
られた非晶質の導電剤を添加することを特徴とする接触
帯電部材の製造方法。[4] A method for producing a contact charging member, characterized by adding an amorphous conductive agent made from a colloidal metal oxide sol.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の接触帯電部材に含有され
る金属酸化物導電剤は、非晶質であることを特徴とす
る。本発明における非晶質とは、主として非晶質の意味
であり、CuKα線を用いたX線回折法でブラッグ角2
θ値が20°から70°に頂点を有するブロードな散乱
帯を有するものである。この他に結晶性の回折線を有し
てもよい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The metal oxide conductive agent contained in the contact charging member of the present invention is characterized by being amorphous. The term “amorphous” in the present invention mainly means an amorphous state, and a Bragg angle of 2 by X-ray diffraction using CuKα ray.
It has a broad scattering band having an apex between 20 ° and 70 °. In addition, it may have a crystalline diffraction line.
【0019】又、導電剤とは、その体積抵抗率が1×1
08Ω・cm以下であり、好ましくは10-5Ω・cm以
下である。The conductive agent has a volume resistivity of 1 × 1.
0 8 Ω · cm or less, preferably 10 −5 Ω · cm or less.
【0020】体積抵抗率の測定は、下記のようにして行
う。試料を100kg/cm2の圧力をかけることによ
って、直径4cm、厚さ0.2cmの円盤状のペレット
にする。このペレットの抵抗(Ω・cm)をハイレスタ
AP(三菱油化製)を用いて測定した。The measurement of the volume resistivity is performed as follows. By applying a pressure of 100 kg / cm 2 to the sample, a disc-shaped pellet having a diameter of 4 cm and a thickness of 0.2 cm is formed. The resistance (Ω · cm) of the pellet was measured using Hiresta AP (manufactured by Mitsubishi Yuka).
【0021】本発明の金属酸化物導電剤としては、好ま
しくはコロイド状金属酸化物ゾルを採用するものであ
る。例えばZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In
2O3、SiO2、MgO、BaO、MoO3、V2O5等の
コロイドが挙げられ、特に制限はないが、これらの中で
もZnO、TiO2、SnO2が好ましく、特にSnO2
(酸化錫)コロイドが好ましい。The metal oxide conductive agent of the present invention preferably employs a colloidal metal oxide sol. For example, ZnO, TiO 2 , SnO 2 , Al 2 O 3 , In
2 O 3, SiO 2, MgO , BaO, MoO 3, V 2 O 5 or the like colloids include, but are not particularly limited, preferably ZnO, is TiO 2, SnO 2 Among these, SnO 2
(Tin oxide) colloids are preferred.
【0022】金属酸化物粒子は、直径10-5〜10-7c
m(1〜100nm)の粒子が分散状態が安定であるこ
とから、この大きさをコロイド次元と言い、コロイド次
元の大きさの粒子をコロイド粒子として、このコロイド
粒子が分散している状態を本発明におけるコロイド状と
言う。The metal oxide particles have a diameter of 10 -5 to 10 -7 c.
Since the dispersed state of particles of m (1 to 100 nm) is stable, this size is referred to as colloidal dimension. Particles having a size of colloidal dimension are referred to as colloidal particles. It is called colloid in the invention.
【0023】本発明のコロイド状金属酸化物ゾルの製造
方法は、金属酸化物粒子を適当な溶媒に分散して製造す
る方法、溶媒に可溶な金属化合物の溶媒中における分解
反応から製造する方法等、いずれの方法も採用できる。The method for producing a colloidal metal oxide sol according to the present invention includes a method for producing a metal oxide particle by dispersing it in a suitable solvent, and a method for producing a metal compound soluble in a solvent from a decomposition reaction in the solvent. Either method can be adopted.
【0024】以下、酸化錫ゾルについて詳述する。Hereinafter, the tin oxide sol will be described in detail.
【0025】製造時の酸化錫ゾル分散液の溶媒と、保護
コロイドバインダーとの相溶性が悪い時は、バインダー
に分散するのに好適な溶媒に置換するために、製造溶媒
と相溶性の良好な、又は酸化錫ゾルを安定に分散せしめ
る化合物を適宜添加し、300℃以下、好ましくは20
0℃以下、更には150℃以下に加温して添加した化合
物とともに酸化錫粒子を乾燥分離して水中もしくは他の
溶媒を混合した水中に再分散する。When the solvent of the tin oxide sol dispersion at the time of production has poor compatibility with the protective colloid binder, the solvent is replaced with a solvent suitable for dispersing in the binder. Or a compound capable of stably dispersing a tin oxide sol is added as appropriate,
The tin oxide particles are dried and separated together with the compound added by heating to 0 ° C. or lower, further 150 ° C. or lower, and redispersed in water or water mixed with another solvent.
【0026】溶媒に可溶な錫化合物の溶媒中における分
解反応から製造する方法に用いる錫化合物としては、K
2SnO3・3H2Oの様なオキソ陰イオンを含む化合
物、SnCl4の様な水溶性ハロゲン化物、R′2SnR
2、R3SnX、R2SnX2の構造を有する(CH3)3S
nCl・(ピリジン)、(C4H9)2Sn(OCC
2H5)2等の有機金属化合物、Sn(SO4)2・2H2O
等のオキソ塩を挙げることができる。The tin compound used in the method for producing from the decomposition reaction of the tin compound soluble in the solvent in the solvent includes K
Compounds containing oxo anions such as 2 SnO 3 .3H 2 O, water-soluble halides such as SnCl 4 , R ′ 2 SnR
(CH 3 ) 3 S having a structure of 2 , R 3 SnX and R 2 SnX 2
nCl · (pyridine), (C 4 H 9 ) 2 Sn (OCC
2 H 5) organometallic compounds such as 2, Sn (SO 4) 2 · 2H 2 O
And the like.
【0027】これらの溶媒に可溶な錫化合物を、溶媒に
溶解後、加熱、加圧等の物理的方法、酸化、還元、加水
分解等の化学的方法、等により酸化錫ゾルを製造する
か、若しくは中間体を経て酸化錫ゾルを製造する。例え
ば、特公昭35−6616号公報には、SnCl4を1
00倍容量の蒸留水に溶解し、水酸化第2錫を沈殿さ
せ、次いでアンモニア水を加えて弱アルカリ性にして沈
殿を溶解し、アンモニア臭がなくなるまで加温してコロ
イド状酸化錫ゾルを製造する方法が記載されている。After dissolving a tin compound soluble in these solvents in a solvent, a tin oxide sol is produced by a physical method such as heating and pressurizing, or a chemical method such as oxidation, reduction and hydrolysis. Or a tin oxide sol is produced via an intermediate. For example, Japanese Patent Publication No. 35-6616 discloses that SnCl 4
Dissolved in 00 volumes of distilled water to precipitate stannic hydroxide, then added ammonia water to make it slightly alkaline to dissolve the precipitate and heated until ammonia odor disappeared to produce colloidal tin oxide sol A method is described.
【0028】溶媒としては、水の他に、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール等のアルコール溶媒、テト
ラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエ
ーテル溶媒、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族有機溶媒、
ベンゼン、ピリジン等の芳香族有機溶媒、等錫化合物に
応じて様々な溶媒を用いることができるが、好ましくは
水及びアルコール類である。Examples of the solvent include, in addition to water, alcohol solvents such as methanol, ethanol, and isopropanol; ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane and diethyl ether; aliphatic organic solvents such as hexane and heptane;
Various solvents can be used according to the tin compound such as an aromatic organic solvent such as benzene and pyridine, and water and alcohols are preferable.
【0029】この方法によれば、製造途中に溶媒に可溶
な錫化合物以外の元素を含む化合物の添加も可能であ
り、例えばフッ素含有化合物や3価若しくは5価の配位
数をとり得る金属化合物を導入できる。According to this method, it is also possible to add a compound containing an element other than a tin compound soluble in a solvent during the production, for example, a fluorine-containing compound or a metal capable of taking a trivalent or pentavalent coordination number. Compounds can be introduced.
【0030】溶媒に可溶なフッ素含有化合物としては、
イオン性フッ化物若しくは共有性フッ化物いずれでもよ
く、K2TiF6、HF、KHF2Sb、F3MoF6等の
金属フッ化物、NH4MnF3、NH4BiF4等のフルオ
ロ錯陰イオンを生成する化合物、BrF3、SF4、SF
6等の無機分子性フッ化物、CF3I、CF3COOH、
P(CF3)3等の有機フッ素化合物を挙げることがで
き、更に溶媒が水の場合は、CaF2と硫酸との組み合
わせの様に、フッ素含有化合物と不揮発性酸との組み合
わせも用いることができる。As the fluorine-containing compound soluble in a solvent,
Either ionic fluoride or covalent fluoride may be used, and metal fluorides such as K 2 TiF 6 , HF, KHF 2 Sb, and F 3 MoF 6 and fluoro complex anions such as NH 4 MnF 3 and NH 4 BiF 4 may be used. Compounds to be produced, BrF 3 , SF 4 , SF
Inorganic fluorides such as 6 , CF 3 I, CF 3 COOH,
An organic fluorine compound such as P (CF 3 ) 3 can be used. Further, when the solvent is water, a combination of a fluorine-containing compound and a nonvolatile acid such as a combination of CaF 2 and sulfuric acid may be used. it can.
【0031】溶媒に可溶な3価若しくは5価の配位数を
とり得る金属化合物としては、Al、Ca、In、Tl
等のIII族元素若しくはP、As、Sb、Bi等のV族
元素、3価若しくは5価の配位数をとり得るNb、V、
Ti、Cr、Mo、Fe、Co、Ni等の遷移金属を含
む化合物群である。Examples of the metal compound which can take a trivalent or pentavalent coordination number soluble in a solvent include Al, Ca, In, and Tl.
Or a group V element such as P, As, Sb, Bi, etc. Nb, V, which can take a trivalent or pentavalent coordination number
A group of compounds containing a transition metal such as Ti, Cr, Mo, Fe, Co, and Ni.
【0032】本発明の金属酸化物導電剤の含有量として
は、5〜500mg/m2が好ましく特に好ましくは1
0〜350mg/m2である。金属酸化物導電剤と接触
帯電部材の主要構成要素であるバインダーの重量比は1
/300〜100/1が好ましく、より好ましくは10
vol%以上である。一般には、絶縁性マトリックスに
導電剤を10vol%以上添加した状態では、パーコレ
ーション転移が発生し、導電層の導電性が急激に高くな
ることが知られている。The content of the metal oxide conductive agent of the present invention is preferably 5 to 500 mg / m 2 , more preferably 1 to 500 mg / m 2.
It is a 0~350mg / m 2. The weight ratio of the metal oxide conductive agent to the binder which is a main component of the contact charging member is 1
/ 300 to 100/1 is preferable, and more preferably 10
vol% or more. Generally, it is known that in a state in which a conductive agent is added to an insulating matrix in an amount of 10 vol% or more, percolation transition occurs and the conductivity of the conductive layer rapidly increases.
【0033】本発明において、帯電部材である接触帯電
ローラー1は、無論これに限られる訳ではないが代表的
な構成を示すと、図1のごとくである。直流電圧又は直
流電圧に交流電圧を重畳させた印加電圧を印加する電極
の役目と、ローラーを所定位置に支持し回転軸ともなる
金属の芯材2と、その上にローラー面に弾力性を持たせ
るための導電性弾性層3、帯電ローラーの抵抗を制御す
るための抵抗制御層4がもうけられる。上記の非晶質金
属酸化物導電剤は、通常はこの抵抗制御層に含有させて
用いられる。なお、必要ならその上に更に被覆層を設け
ても良い。In the present invention, the contact charging roller 1, which is a charging member, is not limited to this, but a typical configuration is as shown in FIG. A role of an electrode for applying a DC voltage or an applied voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage, a metal core material 2 that supports a roller at a predetermined position and also serves as a rotation axis, and has a resilient roller surface thereon. In addition, a conductive elastic layer 3 for controlling the resistance and a resistance control layer 4 for controlling the resistance of the charging roller are provided. The above amorphous metal oxide conductive agent is usually used by being contained in this resistance control layer. If necessary, a coating layer may be further provided thereon.
【0034】金属の芯材2は、充分な導電性と機械的強
度を有するものであれば、特に限定はないが、一般的に
はステンレスが用いられる。The metal core 2 is not particularly limited as long as it has sufficient conductivity and mechanical strength, but stainless steel is generally used.
【0035】接触帯電ローラーに弾力性を持たせるため
の導電性弾性層3の体積固有抵抗値は102Ω・cm以
上、1010Ω・cm以下、好ましくは103Ω・cm以
上、109Ω・cm以下である。102Ω・cm未満であ
ると帯電部材として必要な抵抗に制御することが困難と
なる場合があり、多量の導電剤を添加する必要が生じ
る。又、1010Ω・cmを超えると、良好な帯電特性を
示す帯電部材を構成するのに必要な抵抗値を得にくい。The volume resistivity of the conductive elastic layer 3 for imparting elasticity to the contact charging roller 10 2 Omega · cm or more, 10 10 Omega · cm or less, preferably 10 3 Omega · cm or more, 10 9 Ω · cm or less. If it is less than 10 2 Ω · cm, it may be difficult to control the resistance required as a charging member, and it may be necessary to add a large amount of a conductive agent. On the other hand, if it exceeds 10 10 Ω · cm, it is difficult to obtain a resistance value necessary for forming a charging member exhibiting good charging characteristics.
【0036】導電性弾性層は、被帯電体と接触させたと
きの接触部(ニップ部)の適正な変形と振動音の抑制、
感光体へのトナー等の融着を防止するために、JIS
A硬度で、10以上50以下、好ましくは15以上40
以下である。JIS A硬度はJIS K6301に記
された方法で測定される。The conductive elastic layer is capable of properly deforming the contact portion (nip portion) when contacting the member to be charged and suppressing vibration noise.
In order to prevent fusion of toner etc. to the photoreceptor, JIS
A hardness: 10 or more and 50 or less, preferably 15 or more and 40
It is as follows. JIS A hardness is measured by the method described in JIS K6301.
【0037】導電性弾性層には、EPDM、NBR、S
BR、CR、シリコーンゴム等のゴム材料、ポリスチレ
ン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、
ポリエステル、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等い
ずれも用いることが出来る。The conductive elastic layer includes EPDM, NBR, S
Rubber materials such as BR, CR, silicone rubber, polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane,
Any of polyester, polyamide-based thermoplastic elastomer and the like can be used.
【0038】しかし、耐久性の点からシリコーンゴムが
好ましく用いられる。However, silicone rubber is preferably used from the viewpoint of durability.
【0039】導電性弾性層の抵抗値の調整は、前述の導
電性金属酸化物、カーボン、金属粉、固体電解質等の導
電剤を所定量添加して行う。The resistance of the conductive elastic layer is adjusted by adding a predetermined amount of a conductive agent such as the above-described conductive metal oxide, carbon, metal powder, or solid electrolyte.
【0040】帯電ローラーの抵抗を制御するための抵抗
制御層4の体積抵抗値は、電荷リークの防止及び画像か
ぶりの防止の点から、体積固有抵抗値が1×107〜1
×1011Ω・cmが良く、より好ましくは1×108〜
1×1010Ω・cmである。The volume resistivity of the resistance control layer 4 for controlling the resistance of the charging roller is from 1 × 10 7 to 1 from the viewpoint of preventing charge leakage and preventing image fogging.
× 10 11 Ω · cm is good, more preferably 1 × 10 8 to
It is 1 × 10 10 Ω · cm.
【0041】抵抗制御層は、樹脂バインダーに前述の導
電性金属酸化物、必要に応じてカーボン、金属粉、固体
電解質等の導電剤を添加して抵抗値を調整する。The resistance control layer adjusts the resistance value by adding the above-described conductive metal oxide and, if necessary, a conductive agent such as carbon, metal powder, and solid electrolyte to a resin binder.
【0042】抵抗制御層に用いられる樹脂バインダーと
しては、例えばイオノマー(エチレン−不飽和カルボン
酸主体)、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、ポリウレタンエラストマー、セルロース
類、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−
ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ヒ
ドリンゴム、ウレタンゴム等を用いることが出来る。Examples of the resin binder used for the resistance control layer include ionomers (mainly composed of ethylene-unsaturated carboxylic acid), polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyurethane elastomer, celluloses, polyamide, polyvinyl chloride, acrylonitrile. −
Butadiene rubber, chloroprene rubber, acrylic rubber, hydrin rubber, urethane rubber and the like can be used.
【0043】本発明の導電性金属酸化物の導電性弾性層
もしくは抵抗制御層に用いられる樹脂に対する分散性が
十分でないときは、導電性金属酸化物を分散性が良好な
樹脂に分散後、スプレードライ法もしくは導電性金属酸
化物を分散した樹脂を固化した後、粉砕法により導電性
の樹脂微粒子を作製し、導電性弾性層もしくは抵抗制御
層に用いられる樹脂に分散することも可能である。この
様にして導電性金属酸化物を分散することにより、これ
まで使用することが出来なかった導電性金属酸化物も使
用可能となることがある。When the dispersibility of the conductive metal oxide of the present invention in the resin used for the conductive elastic layer or the resistance control layer is not sufficient, the conductive metal oxide is dispersed in a resin having good dispersibility, and then sprayed. After solidifying a resin in which a conductive metal oxide is dispersed by a dry method, conductive resin fine particles can be prepared by a pulverizing method and dispersed in a resin used for a conductive elastic layer or a resistance control layer. By dispersing the conductive metal oxide in this manner, a conductive metal oxide that could not be used until now may be usable.
【0044】次に、本発明に用いられる画像形成方法及
び画像形成装置について説明するが、これもこの方式に
限定されるわけではなく、一つの代表例を示したもので
ある。Next, an image forming method and an image forming apparatus used in the present invention will be described. However, the present invention is not limited to this method, but shows one typical example.
【0045】図2は、本発明における画像形成装置の断
面構成図である。本実施形態はモノクロ画像形成を行う
ものであるが、この実施形態に代えてカラー画像形成を
行うため複数の現像器を用いるようにしてもよい。FIG. 2 is a sectional view of the image forming apparatus according to the present invention. In this embodiment, a monochrome image is formed, but a plurality of developing units may be used in order to form a color image instead of this embodiment.
【0046】本実施形態の画像形成装置は、帯電手段と
しては、スコロトロン帯電器の代わりに、接触帯電部材
である接触帯電ローラー1を用い、接触帯電ローラー1
に直流電圧(DC電圧)に交流電圧(AC電圧)を重畳
した帯電バイアスを印加することにより感光体ドラム1
0を帯電する。The image forming apparatus of this embodiment uses a contact charging roller 1 as a contact charging member instead of a scorotron charger as the charging means.
To the photosensitive drum 1 by applying a charging bias in which a DC voltage (DC voltage) is superimposed on an AC voltage (AC voltage).
0 is charged.
【0047】転写手段としては、転写ローラー14を用
い、感光体ドラム10上のトナー像を記録紙P(転写
材)の表面に転写させる。As a transfer means, the transfer roller 14 is used to transfer the toner image on the photosensitive drum 10 to the surface of the recording paper P (transfer material).
【0048】感光体ドラム10は、例えば円筒状のアル
ミ部材によって形成される基体の外周に、a−Si(ア
モルファスシリコン)あるいは有機感光体(OPC)等
の感光層を形成したものであり、図2の矢印で示す時計
方向に周速280mm/secの速度で回転される。The photosensitive drum 10 is formed by forming a photosensitive layer such as a-Si (amorphous silicon) or an organic photosensitive member (OPC) on the outer periphery of a base formed of, for example, a cylindrical aluminum member. It is rotated at a peripheral speed of 280 mm / sec in a clockwise direction indicated by an arrow 2.
【0049】帯電手段としての接触帯電ローラー1は、
感光体ドラム10と接触する帯電部材であり、接触帯電
ローラー1に印加されるトナーと同極性の帯電バイアス
により、前記感光体ドラム10の感光層に帯電作用を行
い、前記感光体ドラム10に対し一様な電位を与える。The contact charging roller 1 as charging means is
It is a charging member that comes into contact with the photoconductor drum 10, and performs a charging operation on the photoconductor layer of the photoconductor drum 10 by a charging bias having the same polarity as the toner applied to the contact charging roller 1. Apply a uniform potential.
【0050】像露光手段としての露光ユニット120
は、不図示の発光素子としての半導体レーザ、該半導体
レーザから発光されるレーザ光を回転走査する回転多面
鏡120b、fθレンズ120c及び反射ミラー120
dにより構成され、前記半導体レーザから発光されるレ
ーザ光を前記回転多面鏡120bにより回転走査し、前
記fθレンズ120c、前記反射ミラー120dを経
て、回転する前記感光体ドラム10上に画像データに基
づいた像露光を行い潜像を形成する。Exposure unit 120 as image exposure means
Denotes a semiconductor laser as a light emitting element (not shown), a rotary polygon mirror 120b for rotating and scanning a laser beam emitted from the semiconductor laser, an fθ lens 120c, and a reflection mirror 120.
d, the laser light emitted from the semiconductor laser is rotationally scanned by the rotating polygon mirror 120b, and is passed through the fθ lens 120c and the reflecting mirror 120d. Image exposure to form a latent image.
【0051】現像手段としての現像器13は、例えば黒
色の一成分あるいは二成分の現像剤を収容し、不図示の
突き当てコロにより前記感光体ドラム10と所定の間隙
をあけて保たれた、例えば厚み0.5〜1mm、外径1
5〜25mmの円筒状の非磁性のステンレスあるいはア
ルミ材からなる現像剤担持体である現像スリーブ131
を備えている。該現像スリーブ131に対してトナーと
同極性の直流電圧からなる現像バイアスを印加すること
により現像を行い、前記感光体ドラム10の潜像を現像
する。現像バイアスとしては直流電圧(DC電圧)に交
流電圧(AC電圧)を重畳したものを用いてもよい。The developing device 13 as a developing means contains, for example, a black one-component or two-component developer, and is kept at a predetermined gap from the photosensitive drum 10 by a striking roller (not shown). For example, thickness 0.5-1mm, outer diameter 1
Developing sleeve 131 as a developer carrier made of a non-magnetic stainless steel or aluminum material having a cylindrical shape of 5 to 25 mm
It has. The latent image on the photosensitive drum 10 is developed by applying a developing bias consisting of a DC voltage having the same polarity as the toner to the developing sleeve 131. As the developing bias, a bias obtained by superimposing an AC voltage (AC voltage) on a DC voltage (DC voltage) may be used.
【0052】本実施形態においては、前記感光体ドラム
10の移動方向の上流側から順に、接触帯電ローラー
1、露光ユニット120および現像器13が配置されて
おり、画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モ
ータによって感光体ドラム10が矢印で示す時計方向へ
回転され、同時に接触帯電ローラー1が動作し、感光体
ドラム10に電荷の付与が開始される。電荷が付与され
た感光体ドラム10には、つぎに露光ユニット120に
よってレーザ光による像露光が行われ、感光体ドラム1
0上に静電潜像が形成される。該静電潜像は、つぎに現
像器13によって現像され、感光体ドラム10上にトナ
ー像が形成される。In the present embodiment, the contact charging roller 1, the exposing unit 120 and the developing unit 13 are arranged in this order from the upstream side in the moving direction of the photosensitive drum 10. The photoconductor drum 10 is rotated clockwise by the arrow by the body drive motor, and at the same time, the contact charging roller 1 is operated, and the application of electric charge to the photoconductor drum 10 is started. Next, the photosensitive drum 10 to which the electric charge is applied is subjected to image exposure by a laser beam by the exposure unit 120, and the photosensitive drum 1
0, an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image is then developed by the developing device 13 to form a toner image on the photosensitive drum 10.
【0053】上記の画像形成プロセスによって感光体ド
ラム10上にトナー像が形成され、一方記録紙Pは2次
給紙ローラー15bにより、タイミングを合わせて送り
出される。該トナー像は、転写域Tにおいて、トナーと
反対極性の直流電圧が印加された転写手段である転写ロ
ーラー14により記録紙P上に転写される。The toner image is formed on the photosensitive drum 10 by the above-described image forming process, and the recording paper P is sent out by the secondary paper feed roller 15b at the same time. The toner image is transferred onto the recording paper P in a transfer area T by a transfer roller 14 which is a transfer unit to which a DC voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied.
【0054】分離搬送された記録紙Pは、内部にヒータ
を有する2本のローラー17aと17bとを有する定着
手段としての定着装置17へと搬送され、熱と圧力によ
ってトナーが定着された後、排紙ローラー18を経て、
装置外部のトレイへ排出される。The separated and conveyed recording paper P is conveyed to a fixing device 17 as a fixing unit having two rollers 17a and 17b having a heater therein, where the toner is fixed by heat and pressure. Through the discharge roller 18,
It is discharged to a tray outside the device.
【0055】また、トナー像を記録紙Pへ転写した後に
感光体ドラム10上に残ったトナーは、感光体ドラムA
C除電器16により除電を受けた後、クリーニング装置
19によって残留トナーを除去され、次の画像形成サイ
クルに入る。The toner remaining on the photosensitive drum 10 after transferring the toner image to the recording paper P is the photosensitive drum A
After the neutralization by the C neutralizer 16, the residual toner is removed by the cleaning device 19, and the next image forming cycle is started.
【0056】[0056]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。尚、「部」
とは「重量部」を表す。EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but embodiments of the present invention are not limited thereto. In addition, "part"
Means "parts by weight".
【0057】(1)酸化錫ゾルの合成(特開平9−13
8479号公報記載の方法に準じた) 塩化第2錫水和物65gを水/エタノール混合溶液20
00ccに溶解して均一溶液を得た。次いでこれを煮沸
することで生成した共沈殿物をデカンテーションにより
取り出し、蒸留水により何度も水洗する。沈殿を洗浄し
た蒸留水中に硝酸銀を滴下し塩素イオンの反応がないこ
とを確認後、洗浄した沈殿物に蒸留水を添加し全量を2
000ccとする。更に30%アンモニア水を40cc
加え、水溶液中で加温し、濃縮して固形分濃度8%のコ
ロイド状ゾル分散液を得た。(1) Synthesis of tin oxide sol (JP-A-9-13)
No. 8479) 65 g of stannic chloride hydrate was mixed with a water / ethanol mixed solution 20
The solution was dissolved in 00 cc to obtain a homogeneous solution. Next, the coprecipitate produced by boiling this is taken out by decantation and washed with distilled water many times. After confirming that there is no reaction of chloride ion by dropping silver nitrate into the distilled water from which the precipitate has been washed, distilled water is added to the washed precipitate to reduce the total amount to 2%.
000cc. Furthermore, 40cc of 30% ammonia water
In addition, the mixture was heated in an aqueous solution and concentrated to obtain a colloidal sol dispersion having a solid content of 8%.
【0058】(2)導電性エラストマー粒子の形成 1) 下記の構成の塗布液を作製した。(2) Formation of Conductive Elastomer Particles 1) A coating solution having the following constitution was prepared.
【0059】 第1液 n−ブチルアクリレート 10wt% t−ブチルアクリレート 35wt% スチレン 27wt% 2−ヒドロキシエチルアクリレート 28wt% の共重合体ラテックス液(固形分30%) 第2液 n−ブチルアクリレート 40wt% スチレン 20wt% グリシジルメタクリレート 40wt% の共重合体ラテックス液(固形分30%) 2) (1)で合成した酸化錫ゾル分散液、第1液、第
2液を容量比で35:15:50で混合したラテックス
液を作製した。First liquid n-butyl acrylate 10 wt% t-butyl acrylate 35 wt% Styrene 27 wt% 2-hydroxyethyl acrylate 28 wt% copolymer latex liquid (solid content 30%) Second liquid n-butyl acrylate 40 wt% styrene 20 wt% glycidyl methacrylate 40 wt% copolymer latex liquid (solid content 30%) 2) The tin oxide sol dispersion synthesized in (1), the first liquid, and the second liquid are mixed at a volume ratio of 35:15:50. A latex solution was prepared.
【0060】尚、ラテックス中に酸化錫ゾル15vol
%以上、好ましくは40vol%以上を含有すること
で、導電性エラストマー粒子を導電性とすることができ
る。In the latex, tin oxide sol 15 vol
%, Preferably 40 vol% or more, the conductive elastomer particles can be made conductive.
【0061】3) 2)で作製したラテックス液をスプ
レードライ法により、平均粒径0.04μmのラテック
ス粒子を作製した。3) The latex liquid prepared in 2) was spray-dried to form latex particles having an average particle size of 0.04 μm.
【0062】尚、ラテックス液を乾燥固化した後、粉砕
法により、粒子を作製することも可能である。After drying and solidifying the latex liquid, it is also possible to produce particles by a pulverization method.
【0063】(3)帯電ローラーの作製(実施例1)
(特開平8−185013号公報記載の方法に準じた) 1) 下記ゴム配合を密閉型ミキサーを用いて十分混
合、混練した後、オープンロールにてジクミルパーオキ
サイド2重量部を添加し、コンパウンドを作製した。(3) Production of Charging Roller (Example 1)
1) After thoroughly mixing and kneading the following rubber compound using a closed type mixer, 2 parts by weight of dicumyl peroxide was added by an open roll, and then compounded. Was prepared.
【0064】 (ゴム配合) シリコーンゴム 100部 酸化亜鉛 5部 導電剤(カーボンブラック) 7部 工業用パラフィン 20部 可塑剤(芳香族プロセスオイル) 40部 2) 直径10mm、長さ320mmのステンレス製円
筒ローラー表面に前記ゴムコンパウンドを150℃で1
5分間加熱加硫させ、厚さ3mmの弾性層を有するシリ
コーンゴムローラーを得た。(Rubber compounding) Silicone rubber 100 parts Zinc oxide 5 parts Conductive agent (carbon black) 7 parts Industrial paraffin 20 parts Plasticizer (aromatic process oil) 40 parts 2) Stainless steel cylinder 10 mm in diameter and 320 mm in length Roll the rubber compound on the roller surface at 150 ° C for 1
The mixture was heated and vulcanized for 5 minutes to obtain a silicone rubber roller having a 3 mm-thick elastic layer.
【0065】3) 次に、該ローラー上に被覆層を得る
ための下記被覆層用塗料を小型のビーズミルを用いて混
練し、被覆層用塗料を得た。3) Next, the following coating layer coating material for obtaining a coating layer on the roller was kneaded using a small bead mill to obtain a coating layer coating material.
【0066】 (被覆層用塗料配合) ポリアミド樹脂 100部 (2)で得られたエラストマー粒子 150部 メタノール 100部 トルエン 300部 4) 上記塗料を前記ローラーにスプレー塗布し、その
後120℃で2時間加熱することにより残存溶剤を除去
し、厚さ10μmの強靱な被覆層を有する帯電部材を得
た。(Blending of coating material for coating layer) Polyamide resin 100 parts Elastomer particles obtained from (2) 150 parts Methanol 100 parts Toluene 300 parts 4) The above coating material is spray-coated on the roller, and then heated at 120 ° C. for 2 hours. By doing so, the residual solvent was removed, and a charging member having a tough coating layer having a thickness of 10 μm was obtained.
【0067】(4)帯電ローラーの作製(実施例2)
(特開平6−250494号公報記載の方法に準じた) 1) ローラー上に被覆層を得るための下記被覆層用塗
料を小型のビーズミルを用いて混練し、被覆層用塗料を
得た。(4) Production of Charging Roller (Example 2)
(According to the method described in JP-A-6-250494) 1) The coating material for a coating layer described below for obtaining a coating layer on a roller was kneaded using a small bead mill to obtain a coating material for a coating layer.
【0068】 (被覆層用塗料配合) メチロール化ナイロン 100部 (1)で得られたコロイド状ゾル分散物 150部 メタノール 420部 トルエン 150部 2) 上記塗料を前記ローラーにスプレー塗布し、その
後120℃で1時間加熱することにより残存溶剤を除去
し、厚さ10μmの強靱な被覆層を有する帯電部材を得
た。(Blending of coating material for coating layer) 100 parts of methylolated nylon 100 parts of colloidal sol dispersion obtained in (1) 150 parts of methanol 150 parts of toluene 2) The above coating material is spray-coated on the roller, and then 120 ° C. For 1 hour to remove the residual solvent to obtain a charging member having a tough coating layer having a thickness of 10 μm.
【0069】(5)比較例 実施例1のゴム配合で得られた弾性層を有するローラー
上に被覆層を得るための被覆層用塗料を下記処方により
作製した。(5) Comparative Example A coating material for a coating layer for obtaining a coating layer on a roller having an elastic layer obtained by rubber compounding of Example 1 was prepared according to the following formulation.
【0070】(被覆層用塗料配合) ポリアミド樹脂 100部 酸化錫粉末 30部 メタノール 100部 トルエン 300部 上記塗料を前記ローラーにスプレー塗布し、その後12
0℃で2時間加熱することにより残存溶剤を除去し、厚
さ10μmの強靱な被覆層を有する帯電部材を得た。(Coating of coating material for coating layer) Polyamide resin 100 parts Tin oxide powder 30 parts Methanol 100 parts Toluene 300 parts The above coating material was spray-coated on the roller, and then 12
By heating at 0 ° C. for 2 hours, the residual solvent was removed, and a charging member having a tough coating layer having a thickness of 10 μm was obtained.
【0071】(6)性能比較 (画像評価)この帯電部材を市販のレーザプリンタKL
3015(コニカ社製)の帯電器位置に取り付け、23
℃、60%RH環境下で−1800VDCのバイアス条
件で、画像評価を行った。(6) Performance comparison (Evaluation of image)
3015 (manufactured by Konica Corp.)
Image evaluation was performed under a bias condition of -1800 VDC in an environment of 60 ° C. and 60% RH.
【0072】 実施例1 実施例2 比較例 ハーフトーン画像(初期) ○ ○ △*1 の評価 *1 ハーフトーン部に画像濃度ムラ また、5000枚の連続プリント後、比較例では、導電
剤の剥離が原因と思われる、感光体の汚染が発見され
た。Example 1 Example 2 Comparative Example Halftone Image (Initial) Evaluation of ○ * * 1 * 1 Image density unevenness in halftone portion Also, after continuous printing of 5000 sheets, peeling of conductive agent in Comparative Example The contamination of the photoreceptor was suspected as a cause.
【0073】[0073]
【発明の効果】本発明により、ミクロ的な抵抗ムラがな
く、電荷リークや通電破壊が起こらず、黒スジ、黒ポチ
等の画像品質の低下を引き起こさない、さらに、導電剤
がバインダー樹脂と強固に結着し、ブリードアウトや導
電剤の剥離が発生せず、長期に亘って良好な画質を維持
することが出来る接触帯電部材とその製造方法を提供す
ることが出来る。According to the present invention, there is no unevenness of resistance in the micro-area, no electric charge leakage or destruction of electric current occurs, no deterioration of image quality such as black stripes, black spots, etc., and the conductive agent is strongly bonded to the binder resin. And a contact charging member capable of maintaining good image quality for a long period of time without causing bleed-out or peeling of the conductive agent, and a method of manufacturing the same.
【図1】本発明の接触帯電ローラーの構成を説明する
図。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a contact charging roller of the present invention.
【図2】本発明に係わる画像形成方法、装置を説明する
断面構成図。FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram illustrating an image forming method and apparatus according to the present invention.
1 接触帯電ローラー 2 金属の芯材 3 導電性弾性層 4 抵抗制御層(実施例の被覆層) 10 感光体ドラム 13 現像器 14 転写ローラー 17 定着装置 P 転写材(記録紙) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Contact charging roller 2 Metal core material 3 Conductive elastic layer 4 Resistance control layer (coating layer of Example) 10 Photoconductor drum 13 Developing device 14 Transfer roller 17 Fixing device P Transfer material (recording paper)
Claims (4)
材において、非晶質の金属酸化物導電剤を含有すること
を特徴とする接触帯電部材。1. A contact charging member for contacting and charging an object to be charged, comprising an amorphous metal oxide conductive agent.
nmであることを特徴とする請求項1記載の接触帯電部
材。2. The metal oxide conductive agent has a particle size of 1 to 100.
2. The contact charging member according to claim 1, wherein
導電剤を含有することを特徴とする請求項1記載の接触
帯電部材。3. The contact charging member according to claim 1, further comprising a conductive agent made of a colloidal metal oxide sol.
非晶質の導電剤を添加することを特徴とする接触帯電部
材の製造方法。4. A method for manufacturing a contact charging member, comprising adding an amorphous conductive agent made from a colloidal metal oxide sol.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11671498A JPH11305519A (en) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Contact charging member and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11671498A JPH11305519A (en) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Contact charging member and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11305519A true JPH11305519A (en) | 1999-11-05 |
Family
ID=14694001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11671498A Pending JPH11305519A (en) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Contact charging member and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11305519A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8052590B2 (en) * | 2005-07-07 | 2011-11-08 | Xerox Corporation | Amorphous metal components for a reproduction machine |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP11671498A patent/JPH11305519A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8052590B2 (en) * | 2005-07-07 | 2011-11-08 | Xerox Corporation | Amorphous metal components for a reproduction machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3346970B2 (en) | Rubber roll, rubber composition, and image forming apparatus | |
JP4047057B2 (en) | Method for manufacturing charging member | |
JP2705780B2 (en) | Contact charging member | |
JP2649163B2 (en) | Conductive roll | |
JPH11305519A (en) | Contact charging member and its manufacture | |
JPH07168417A (en) | Electrifier | |
JP2001109233A (en) | Electrostatic charging member | |
JPH07134469A (en) | Electrostatic charging member and electrophotographic device | |
JP3352170B2 (en) | Charging member and charging device | |
JP4574907B2 (en) | Conductive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus | |
JP3780068B2 (en) | Image forming method | |
JP3594060B2 (en) | Intermediate transfer member and intermediate transfer device | |
JP2000206779A (en) | Toner carrier and image forming device | |
JP3558130B2 (en) | Charging member and charging device | |
JP3862171B2 (en) | Charging roller, process cartridge, and electrophotographic apparatus | |
JP2004093595A (en) | Electrifying member, and electrifying device and electrifying method using the same | |
JP2004004147A (en) | Conductive member, image forming apparatus, and processing cartridge | |
JP2002214887A (en) | Image forming apparatus and magnetic developer for the same | |
JPH07295332A (en) | Electrostatic charging member and electrophotographic device provided with it | |
JP3179270B2 (en) | Charging member, method of manufacturing the same, and electrophotographic apparatus | |
JP2003050497A (en) | Image forming device and process cartridge | |
JP2002341725A (en) | Image forming apparatus, image carrier and process cartridge | |
JP2614305B2 (en) | Electrophotographic charging member and electrophotographic apparatus using the charging member | |
JPH0659554A (en) | Electrostatic charging member and electrostatic charging device | |
JP2003084542A (en) | Electrifying member and electrifying device |