[go: up one dir, main page]

JPH10221929A - Electrifying member - Google Patents

Electrifying member

Info

Publication number
JPH10221929A
JPH10221929A JP2761397A JP2761397A JPH10221929A JP H10221929 A JPH10221929 A JP H10221929A JP 2761397 A JP2761397 A JP 2761397A JP 2761397 A JP2761397 A JP 2761397A JP H10221929 A JPH10221929 A JP H10221929A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
siloxane
surface layer
layer
charging member
polyurethane resin
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.)
Granted
Application number
JP2761397A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3491479B2 (en
Inventor
Minoru Rokutan
実 六反
Michiaki Yasuno
道昭 安野
Naoki Onishi
直樹 大西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP02761397A priority Critical patent/JP3491479B2/en
Publication of JPH10221929A publication Critical patent/JPH10221929A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3491479B2 publication Critical patent/JP3491479B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrifying member with excellent productivity which does not produce a tuck on the surface of a body to be electrified, which does not produce cracks in the film even in a low temp. environment or which does not produce wrinkles in the surface layer even when the film is formed in a short time at rather high temp. SOLUTION: This electrifying member is used to apply voltage and electrify the surface of a body to be electrified while the electrifying member is pressed to the surface of the objective body. The electrifying member 1 has a structure of at least two layers comprising a conductive elastic layer 1b formed on a conductive base body 1a and a surface layer 1c to cover the elastic layer 1b. The surface layer 1c consists of a siloxane-modified polyurethane resin having -30 to 50 deg.C glass transition temp. This modified polyurethane resin is produced by the reaction of org. polyisocyanates with long-chain polyols and a siloxane component, or by the reaction of these with a chain-extending agent. The siloxane component is preferably included by 0.5 to 30wt.% of the sum of the long-chain polyols and the siloxane component.

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,
レーザプリンター,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 laser 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 uniformly presses a member to be charged by being pressed against the surface of the member to be charged such as a photoconductor or a dielectric.

【0002】[0002]

【従来の技術】感光体等の被帯電体表面に押圧して外部
から電圧を印加することにより、被帯電体表面を帯電処
理する接触帯電方式は、コロナ帯電方式と比べて、印加
電圧が低くて済む等の利点がある。かかる帯電部材とし
ては、導電性弾性体層やその上に導電性塗膜を被覆した
ロール,ベルト,ブレード等が広く利用されている。ま
た、導電性塗膜からなる表面層をカーボンブラック等の
導電剤を分散したN−メトキシメチル化ナイロンやポリ
ウレタン樹脂で形成することは周知である。しかし、N
−メトキシメチル化ナイロンは、これを溶解した溶液粘
度の経時変化が早く、また架橋により硬化膜の抵抗が上
昇する等の問題がある。一方、ポリウレタン樹脂は、一
般に粘着性が高く、1ヶ月以上の長期保管において被帯
電体との間にタックが発生し、最悪の場合は膜が剥がれ
るという問題がある。しかも、タックにより、回転トル
クが不足してロールが円滑に回転しないため、ハーフト
ーン等の画像において「像ゆがみ」いわゆるモアレ等の
画質欠陥が発生する。
2. Description of the Related Art A contact charging method for charging a surface of an object to be charged by pressing the surface of the object to be charged such as a photoreceptor and applying an external voltage has a lower applied voltage than a corona charging method. There is an advantage that it can be completed. As such a charging member, rolls, belts, blades, and the like in which a conductive elastic layer and a conductive coating film are coated thereon are widely used. It is well known that a surface layer made of a conductive coating film is formed of N-methoxymethylated nylon or polyurethane resin in which a conductive agent such as carbon black is dispersed. But N
-Methoxymethylated nylon has a problem that the viscosity of a solution in which the methoxymethylated nylon is dissolved changes with time, and the resistance of the cured film increases due to crosslinking. On the other hand, polyurethane resins generally have high tackiness, and there is a problem that a tack is generated between the polyurethane resin and an object to be charged during long-term storage for one month or more, and in the worst case, the film is peeled off. In addition, since the roll does not rotate smoothly due to a lack of rotational torque due to the tack, image defects such as "image distortion", so-called moiré, occur in an image such as a halftone.

【0003】これらの問題を解決するために、アクリル
樹脂成分を5〜80重量%含有するウレタン変性アクリ
ル樹脂またはこの変性アクリル樹脂を主剤として更にモ
ノイソシアネートを含む樹脂層を被帯電体と当接する表
面層とした帯電部材が、特開平7−311493号公
報、特開平8−211696号公報に提案されている。
因みに、上記ウレタン変性アクリル樹脂のガラス転移温
度は、室温〜約80℃の範囲が好ましいとしている。し
かしながら、上記公報に記載の帯電部材においても、ア
クリル樹脂の膜の硬さに起因して、弾性体層の肉厚が厚
い場合や、弾性体層として線膨張係数の大きい例えばシ
リコーンゴムを用いた場合、表面層の樹脂を熱硬化した
後の冷却する過程で、表面にシワが発生するという問題
を抱えている。例えば、60℃以下の低温で24時間程
度の時間をかけて硬化すれば、シワの発生を防止するこ
とができるものの、生産性が著しく低下するという問題
が生じる。さらに、−20℃程度に維持された倉庫等に
帯電部材を保管した場合、弾性体層との線膨張係数の差
や表面層の硬さに起因して、膜割れが発生するという大
きな問題を抱えている。帯電ロール表面にシワや膜割れ
が発生した場合、外観品質上の問題ばかりでなく、シワ
や膜割れ部では帯電が充分に行われないため、黒筋とな
って画像欠陥が現れてしまう。
In order to solve these problems, a urethane-modified acrylic resin containing 5 to 80% by weight of an acrylic resin component, or a resin layer containing the modified acrylic resin as a main component and further containing monoisocyanate is brought into contact with a member to be charged. A charging member as a layer has been proposed in JP-A-7-31493 and JP-A-8-21696.
Incidentally, the glass transition temperature of the urethane-modified acrylic resin is preferably in the range of room temperature to about 80 ° C. However, even in the charging member described in the above publication, due to the hardness of the acrylic resin film, when the thickness of the elastic layer is large or when the elastic layer has a large linear expansion coefficient, for example, silicone rubber is used. In this case, there is a problem that wrinkles are generated on the surface in the process of cooling after the resin of the surface layer is thermally cured. For example, if the composition is cured at a low temperature of 60 ° C. or less for about 24 hours, wrinkles can be prevented, but there is a problem that productivity is significantly reduced. Further, when the charging member is stored in a warehouse or the like maintained at about −20 ° C., there is a large problem that a film crack occurs due to a difference in linear expansion coefficient from the elastic layer and hardness of the surface layer. I have. When wrinkles or film cracks occur on the surface of the charging roll, not only problems in appearance quality but also insufficient charging at the wrinkles or film cracks cause black streaks and image defects.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】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、被
帯電体表面との間にタックの発生がなく、低温環境下で
も膜割れを発生せず、比較的高温で短時間に成膜しても
表面層にシワが発生することのない生産性に優れた帯電
部材を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and there is no occurrence of tack between the surface of the member to be charged and the film even in a low temperature environment. An object of the present invention is to provide a charging member which does not crack and has excellent productivity without wrinkles occurring in a surface layer even when formed at a relatively high temperature in a short time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、画像形成
装置において使用される帯電部材について、主としてタ
ックに起因する画質欠陥の発生を防止すべく鋭意研究を
重ねてきたところ、被帯電体と接触する帯電部材の表面
層として、シロキサン変性されたポリウレタン樹脂をベ
ースポリマーとすると共に、そのガラス転移温度を所定
の範囲に調整することにより、帯電部材を例えば50
℃,90%RHの環境下に被帯電体表面に接触させて2
ヶ月間放置した後にもタックが発生せず、−40℃に急
冷しても膜割れが発生せず、しかも100℃以上で短時
間に硬化膜を形成しても塗膜外観にシワの発生がみられ
ないことを見い出し、本発明をなすに至ったものであ
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を帯電する弾性
部材であって、該弾性部材は導電性基体上に形成された
導電性弾性体層と表面層との少なくとも2層構造からな
り、上記表面層は、ガラス転移温度が−30〜50℃の
シロキサン変性ポリウレタン樹脂を構成材料とすること
を特徴とする。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on a charging member used in an image forming apparatus in order to prevent the occurrence of image quality defects mainly due to tack, and found that the member to be charged is A siloxane-modified polyurethane resin is used as a base polymer as the surface layer of the charging member that comes into contact with the base member, and the glass transition temperature of the charging member is adjusted to a predetermined range, so that the charging member can be, for example, 50%.
In the environment of 90 ° C. and 90% RH, the surface
No tackiness after standing for months, no film cracking even when quenched to -40 ° C, and no wrinkles on the coating film appearance even when a cured film is formed in a short time at 100 ° C or more. It has been found that they are not found, and the present invention has been accomplished. That is, the charging member of the present invention is an elastic member that charges a member to be charged by applying a voltage while being pressed against the surface of the member to be charged, and the elastic member is a conductive member formed on a conductive substrate. It has at least a two-layer structure of an elastic layer and a surface layer, and the surface layer is made of a siloxane-modified polyurethane resin having a glass transition temperature of -30 to 50 ° C.

【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、棒状または管状の導電性基体1a外
周面に導電性弾性体層1bが形成され、更にその外周面
を表面層1cで被覆した弾性部材から構成される。ま
た、必要に応じて、弾性体層1bと表面層1cとの間に
抵抗制御層を介在させても、さらに弾性体層1bと抵抗
制御層または表面層1cとの間に中間層を介在させても
よい。導電性基体1a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(SUS)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。導電性基体の外径は通常4
〜12mmの範囲にある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
When the charging member of the present invention is used as a charging roll,
As shown in FIG. 1, a conductive elastic layer 1b is formed on the outer peripheral surface of a rod-shaped or tubular conductive substrate 1a, and the outer peripheral surface is further covered with a surface layer 1c. Also, if necessary, a resistance control layer may be interposed between the elastic layer 1b and the surface layer 1c, and an intermediate layer may be further interposed between the elastic layer 1b and the resistance control layer or the surface layer 1c. You may. The conductive substrate 1a functions as an electrode and a support member of the charging member. For example, a metal or alloy such as aluminum, copper alloy, and stainless steel (SUS); It is made of a conductive material such as resin. The outer diameter of the conductive substrate is usually 4
〜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
体層はゴム材料中に導電剤を分散させることによって形
成される。ゴム材料としては、例えば、イソプレンゴ
ム,クロロプレンゴム,ノルボルネンゴム,シリコーン
ゴム,ウレタンゴム,フッ素ゴム,アクリルゴム,SB
R,NBR,EPDM,スチレン−ブタジエン−スチレ
ンゴム等が挙げられ、これらのゴム材料を2種以上ブレ
ンドしてもよい。中でも、シリコーンゴム,SBR,E
PDMが好ましく用いられる。これらゴム材料は発泡さ
せたものでもあるいは無発泡のものでもよい。導電剤と
しては、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウ
ム,銅,ニッケル,SUS等の各種金属または合金、酸
化錫,酸化インジウム,酸化チタン,酸化亜鉛,チタン
酸カリウム,酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物,酸化
錫−酸化インジウム複合酸化物等の各種導電性金属酸化
物、絶縁物質の表面を導電化処理したものなどの1種ま
たは2種以上の微粒子状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、
弾性体層の100V印加時の体積抵抗率は、103〜1
9Ωcmの範囲特に105〜107Ωcmの範囲にあること
が好ましい。
[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 a conductive agent in a rubber material. Examples of the rubber material include isoprene rubber, chloroprene rubber, norbornene rubber, silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, SB
R, NBR, EPDM, styrene-butadiene-styrene rubber, and the like, and two or more of these rubber materials may be blended. Among them, silicone rubber, SBR, E
PDM is preferably used. These rubber materials may be foamed or non-foamed. Examples of the conductive agent include various metals or alloys such as carbon black, graphite, aluminum, copper, nickel and SUS, tin oxide, indium oxide, titanium oxide, zinc oxide, potassium titanate, tin oxide-antimony oxide composite oxide, and oxide. One or two or more kinds of fine particle powders such as various conductive metal oxides such as a tin-indium oxide composite oxide, and those obtained by subjecting the surface of an insulating material to a conductive treatment can be used. The thickness of the conductive elastic layer may be usually in the range of 1 to 5 mm, and preferably in the range of 2 to 4 mm. Also,
The volume resistivity of the elastic layer when 100 V is applied is 10 3 to 1
0 9 is preferably in the range of range in particular 10 5 to 10 7 [Omega] cm of [Omega] cm.

【0008】導電性弾性体層が例えばシリコーンゴムや
発泡ゴム以外のゴム材料で構成される場合は、ゴム材料
中に軟化剤を配合してゴム硬度を低下させることができ
る。その場合、軟化剤の滲出やゴム自体のブリードによ
り、被帯電体表面の汚染を招くことがあるから、弾性体
層上に中間層を設けることが好ましい。中間層は、カー
ボンブラック等の適宜の導電剤を配合したポリアミド樹
脂,ポリウレタン樹脂,フッ素ゴム等で構成することが
好ましい。これらの樹脂の中でも、N−メトキシメチル
化ポリアミド樹脂や、フッ化ビニリデンを主成分とした
フッ素ゴムが好適である。中間層の膜厚は、特に限定さ
れるものではないが、通常2〜50μmの範囲にあれば
よい。また、帯電部材を表面層と共働して所定の抵抗値
に調整するために、弾性体層または中間層上に抵抗制御
層を設けることができる。抵抗制御層は、過塩素酸リチ
ウム等の適宜の導電剤を配合したポリウレタンやエピク
ロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム、あるい
はスルホン酸基,カルボキシル基,アミノ基等のイオン
性セグメントを分子内に有するポリウレタンアイオノマ
ー単独またはこれに適宜導電剤を配合するかゴム材料を
ブレンドすることにより形成される。抵抗制御層の体積
抵抗率は、電圧100V印加時に106〜1010Ωcm の
範囲にあることが好ましい。その膜厚は10〜500μ
mの範囲さらに50〜200μmの範囲にあることが好
ましい。
When the conductive elastic layer is made of, for example, a rubber material other than silicone rubber or foamed rubber, a rubber material can be blended with a softening agent to lower the rubber hardness. In this case, it is preferable to provide an intermediate layer on the elastic layer since the surface of the member to be charged may be contaminated by oozing out of the softener or bleeding of the rubber itself. The intermediate layer is preferably made of a polyamide resin, a polyurethane resin, a fluororubber or the like in which an appropriate conductive agent such as carbon black is blended. Among these resins, N-methoxymethylated polyamide resin and fluorine rubber containing vinylidene fluoride as a main component are preferable. The thickness of the intermediate layer is not particularly limited, but may be usually in the range of 2 to 50 μm. Further, in order to adjust the charging member to a predetermined resistance value in cooperation with the surface layer, a resistance control layer can be provided on the elastic layer or the intermediate layer. The resistance control layer is made of polyurethane or epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber containing an appropriate conductive agent such as lithium perchlorate, or a polyurethane ionomer having an ionic segment such as a sulfonic acid group, a carboxyl group, or an amino group in a molecule. It is formed singly or by appropriately blending a conductive agent or blending a rubber material. The volume resistivity of the resistance control layer is preferably in the range of 10 6 to 10 10 Ωcm when a voltage of 100 V is applied. Its film thickness is 10-500μ
It is preferable that the thickness be in the range of m, more preferably in the range of 50 to 200 μm.

【0009】表面層は、シロキサン変性ポリウレタン樹
脂をベースポリマーとして、これに前述したような導電
剤が分散した薄膜から形成される。このベースポリマー
には、本発明の目的を損なわない範囲内で、ウレタンポ
リマー等の適宜の高分子材料をブレンドすることができ
る。そのブレンド率は、表面層を構成する全ポリマーに
対して30重量%以下さらには20重量%以下であるこ
とが好ましい。シロキサン変性ポリウレタン樹脂は、一
般に有機ポリイソシアネートと長鎖ポリオール、必要に
応じて更に鎖延長剤とを触媒の存在下に反応させること
によって得られる反応生成物が用いられる。ウレタンポ
リマーに導入されるシロキサン成分は、公知の方法によ
り予め長鎖ポリオールに導入することができる。また、
ポリオール成分ないし鎖延長剤と同様に、ポリウレタン
化反応における2個以上の活性水素を有する反応原料と
して用いることもできる。いずれの場合でも、反応原料
としてのシロキサン成分は、末端または側鎖に水酸基ま
たはアミノ基を有するポリシロキサンが好適に用いられ
る。本発明におけるシロキサン変性ポリウレタン樹脂は
更にアミンで変性されていてもよく、その場合、アミン
成分を長鎖ポリオールおよび鎖延長剤の一方または双方
に置換基として導入することが好ましい。
The surface layer is formed from a thin film in which a conductive agent as described above is dispersed in a siloxane-modified polyurethane resin as a base polymer. An appropriate polymer material such as a urethane polymer can be blended with the base polymer as long as the object of the present invention is not impaired. The blending ratio is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less based on all the polymers constituting the surface layer. As the siloxane-modified polyurethane resin, a reaction product obtained by reacting an organic polyisocyanate with a long-chain polyol and, if necessary, a chain extender in the presence of a catalyst is generally used. The siloxane component introduced into the urethane polymer can be previously introduced into the long-chain polyol by a known method. Also,
Like the polyol component or the chain extender, it can be used as a reaction raw material having two or more active hydrogens in the polyurethane conversion reaction. In any case, as a siloxane component as a reaction raw material, a polysiloxane having a hydroxyl group or an amino group at a terminal or a side chain is suitably used. The siloxane-modified polyurethane resin in the present invention may be further modified with an amine. In this case, it is preferable to introduce an amine component as a substituent into one or both of the long-chain polyol and the chain extender.

【0010】有機ポリイソシアネートとしては、テトラ
メチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネー
ト、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、水添トリレンジイソ
シアネート、水添キシリレンジイソシアネート、水添テ
トラメチルキシリレンジイソシアネート、水添ジフェニ
ルメタンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネー
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、ジフェニル−4,4′−ジイソシアネート、2−ニ
トロジフェニル−4,4′−ジイソシアネート、3,
3′−ジメトキシジフェニル−4,4′−ジイソシアネ
ート、ジフェニルメタン−2,4′−ジイソシアネー
ト、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、
3,3′−ジメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイ
ソシアネート、β,β−ジフェニルプロパン−4,4′
−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4′−
ジイソシアネート、1,4−ナフチレンジイソシアネー
ト、1,5−ナフチレンジイソシアネート等の芳香族ジ
イソシアネート、これらの重合体、トリメチロールプロ
パン等のポリオール付加物、末端にイソシアネート基を
有するポリイソシアネートとポリオールとのプレポリマ
ーなどが挙げられる。
The organic polyisocyanate includes aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 3-methyl-1,5-pentane diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate. Alicyclic diisocyanate such as hydrogenated tetramethylxylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate Isocyanate, p-xylylene diisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate, 2-nitrodiphenyl-4,4 - diisocyanate, 3,
3'-dimethoxydiphenyl-4,4'-diisocyanate, diphenylmethane-2,4'-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate,
3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, β, β-diphenylpropane-4,4 '
-Diisocyanate, diphenyl ether-4,4'-
Aromatic diisocyanates such as diisocyanate, 1,4-naphthylene diisocyanate, and 1,5-naphthylene diisocyanate; polymers thereof; polyol adducts such as trimethylolpropane; and polyisocyanates having terminal isocyanate groups and polyols. Polymers.

【0011】長鎖ポリオールには、a)ポリエステルポ
リオール,b)ポリカーボネートポリオール,c)ポリ
ブタジエン系ポリオール,d)ポリエーテルポリオー
ル、およびこれらの共重合ポリオールがある。 a)ポリエステルポリオールは、二塩基酸や、そのエス
テル,酸ハライド,酸無水物等の反応性酸誘導体とグリ
コール,アミノアルコール等の単独または混合物との縮
合反応により得られるポリエステルポリオール,ポリエ
ステルアミドポリオールがある。上記二塩基酸として
は、コハク酸,アジピン酸,セバシン酸,アゼライン
酸,フタル酸,イソフタル酸,テレフタル酸,ヘキサヒ
ドロフタル酸,ヘキサヒドロイソフタル酸,ヘキサヒド
ロテレフタル酸,ナフタレンジカルボン酸等のジカルボ
ン酸,これらの反応性酸誘導体などが挙げられる。上記
グリコールとしては、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、1,2−ブタ
ンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタ
ンジオール、ネオペンチレングリコール、1,6−ヘキ
サンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオー
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、1,4−シクロヘキサンジメ
タノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドまた
はプロピレンオキサイド付加物等の単独またはこれらの
混合物が用いられる。上記アミノアルコールとしては、
エタノールアミン,プロパノールアミン,ε−アミノヘ
キサノール等が挙げられる。また、上記グリコールの一
部をヘキサメチレンジアミン,イソホロンジアミン,キ
シリレンジアミン等のジアミンで置換することができ
る。さらに、ε−カプロラクトン等のラクトンモノマー
の開環重合で得られるラクトン系ポリエステルポリオー
ルも含まれる。
The long-chain polyols include a) polyester polyols, b) polycarbonate polyols, c) polybutadiene-based polyols, d) polyether polyols, and copolymerized polyols thereof. a) Polyester polyols include polyester polyols and polyester amide polyols obtained by a condensation reaction of a dibasic acid or a reactive acid derivative thereof such as an ester, an acid halide or an acid anhydride with a glycol or an amino alcohol alone or in a mixture. is there. Examples of the dibasic acid include dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid. And their reactive acid derivatives. Examples of the glycol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentylene glycol, and 1,6-hexanediol. , 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, diethylene glycol, triethylene glycol,
Dipropylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, bisphenol A ethylene oxide or propylene oxide adduct alone or a mixture thereof are used. As the amino alcohol,
Examples thereof include ethanolamine, propanolamine, and ε-aminohexanol. Further, a part of the above glycol can be substituted with a diamine such as hexamethylenediamine, isophoronediamine, xylylenediamine and the like. Furthermore, a lactone-based polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of a lactone monomer such as ε-caprolactone is also included.

【0012】b)ポリカーボネートポリオールは、一般
に上記グリコール等の多価アルコールとエチレンカーボ
ネート,ジメチルカーボネート,ジエチルカーボネー
ト,ジフェニルカーボネート等との脱アルコール反応な
どにより得られる。 c)ポリブタジエン系ポリオールとしては、ポリマー主
鎖または末端に2個以上の水酸基が置換したポリブタジ
エンが挙げられる。 d)ポリエーテルポリオールとしては、エチレンオキサ
イド,プロピレンオキサイド,テトラヒドロフラン等を
開環重合させて得られるポリエチレングリコール,ポリ
プロピレングリコール,ポリオキシテトラメチレンポリ
オール等、これらポリエーテルポリオールやポリブタジ
エン系ポリオールとのコポリマー、さらに前記ポリエス
テルポリオールやポリカーボネートポリオールを共重合
成分としたポリエステルエーテルポリオールが挙げられ
る。これらの長鎖ポリオールは、公知の方法で合成され
るものであり、表面層が一般に塗布法によって形成され
ること等を考慮すれば、300〜10000の分子量範
囲にあることが望ましい。鎖延長剤は、一般に分子量3
00未満の分子内に2個以上の活性水素を有する化合物
であって、前記長鎖ポリオールのポリオール成分,ポリ
アミン成分,アミノアルコール成分等が用いられる。こ
の他に水,尿素も鎖延長剤として用いることができる。
B) The polycarbonate polyol is generally obtained by a dealcoholation reaction between the above-mentioned polyhydric alcohol such as glycol and ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate or the like. c) Examples of the polybutadiene-based polyol include polybutadiene in which two or more hydroxyl groups are substituted on the polymer main chain or at the terminal. d) Polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyoxytetramethylene polyol obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, and the like; copolymers of these polyether polyols and polybutadiene-based polyols; A polyester ether polyol having the above-mentioned polyester polyol or polycarbonate polyol as a copolymer component is exemplified. These long-chain polyols are synthesized by a known method, and preferably have a molecular weight in the range of 300 to 10,000 in consideration of the fact that the surface layer is generally formed by a coating method. Chain extenders generally have a molecular weight of 3
A compound having two or more active hydrogens in the molecule of less than 00, and a polyol component, a polyamine component, an amino alcohol component and the like of the long-chain polyol are used. In addition, water and urea can also be used as chain extenders.

【0013】シロキサン成分は、特に限定されるもので
はないが、水酸基またはアミノ基が2個以上末端または
側鎖に置換、特に両末端に置換したポリシロキサンが好
適に用いられる。具体的なシロキサン成分としては、上
記官能基が置換したポリジメチルシロキサン,ポリメチ
ルエチルシロキサン,ポリジエチルシロキサン,ポリメ
チルブチルポリシロキサン,ポリメチルビニルシロキサ
ン,ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン,ポリ
メチルフェニルシロキサン等が挙げられる。これらのシ
ロキサン成分は、前述のように、公知の方法により長鎖
ポリオールの主鎖または側鎖に導入するか、ポリウレタ
ン化反応の原料として用いることができる。シロキサン
変性ポリウレタン樹脂中のシロキサン成分は、前記長鎖
ポリオールおよびシロキサン成分に対して 0.5〜30
重量(wt)%特に1〜20wt%含有させることが好
ましい。シロキサンの変性率が 0.5wt%未満である
と、タック防止効果を充分に発揮することができない。
一方、変性率が30wt%より高くなると、表面層を塗
布法で形成する際、溶剤に溶解させることが困難とな
り、塗布液が白濁したり粘度の上昇により均質な塗膜が
得られなくなる。
The siloxane component is not particularly limited, but a polysiloxane in which two or more hydroxyl groups or amino groups are substituted at terminals or side chains, particularly at both terminals, is preferably used. Specific examples of the siloxane component include polydimethylsiloxane, polymethylethylsiloxane, polydiethylsiloxane, polymethylbutylpolysiloxane, polymethylvinylsiloxane, polymethyltrifluoropropylsiloxane, and polymethylphenylsiloxane substituted with the above functional groups. Is mentioned. As described above, these siloxane components can be introduced into the main chain or side chain of the long-chain polyol by a known method, or can be used as a raw material for a polyurethane reaction. The siloxane component in the siloxane-modified polyurethane resin is 0.5 to 30 with respect to the long-chain polyol and the siloxane component.
It is preferable that the content is contained by weight (wt)%, particularly 1 to 20 wt%. If the siloxane modification ratio is less than 0.5 wt%, the effect of preventing tackiness cannot be sufficiently exhibited.
On the other hand, when the modification ratio is higher than 30 wt%, it is difficult to dissolve the surface layer in a solvent when forming the surface layer by the coating method, and the coating liquid becomes cloudy or the viscosity increases, so that a uniform coating film cannot be obtained.

【0014】また、シロキサン変性ポリウレタン樹脂
は、ガラス転移温度(Tg)が−30〜50℃の範囲に
調整される。Tgは、一般に長鎖ポリオールに対するハ
ードセグメント成分の鎖延長剤のモル比を大きくするこ
とにより上昇し、鎖延長剤を使用しないかそのモル比を
小さくすることにより低下するので、長鎖ポリオールに
対する鎖延長剤の使用割合を変化させることによって、
所望の値に調整することができる。また、例えばハード
セグメントとソフトセグメントを有するマルチブロック
コポリマー構造の長鎖ポリオールにおいては、やはりポ
リオール成分のハードセグメントの割合を変化させる
か、あるいは長鎖ポリオールをいずれか一方のセグメン
トで構成したり、その分子量を変化させることによっ
て、Tgを適宜調整することが可能である。ここで、T
gが−30℃より低くなると、ポリウレタン樹脂のシロ
キサン変性率を高めても樹脂が粘着性を帯びるようにな
り、タックが発生するようになる。一方、Tgが50℃
より高くなると、例えば−40℃以下の環境下に本発明
の帯電部材を放置しておく等、低温環境下で表面層に膜
割れが発生するようになる。また、表面層を塗布法で形
成する際、表面層の柔軟性が不充分で比較的高温での塗
膜硬化時にシワが発生するようになる。
The glass transition temperature (Tg) of the siloxane-modified polyurethane resin is adjusted in the range of -30 to 50 ° C. The Tg generally increases by increasing the molar ratio of the chain extender of the hard segment component to the long-chain polyol, and decreases by not using or reducing the molar ratio of the chain extender. By changing the proportion of extender used,
It can be adjusted to a desired value. In addition, for example, in the case of a long-chain polyol having a multi-block copolymer structure having a hard segment and a soft segment, the ratio of the hard segment of the polyol component is also changed, or the long-chain polyol is constituted by any one of the segments. By changing the molecular weight, Tg can be appropriately adjusted. Where T
When g is lower than -30 ° C, the resin becomes tacky even when the siloxane modification rate of the polyurethane resin is increased, and tack occurs. On the other hand, Tg is 50 ° C.
If the temperature is higher, the surface layer may be cracked in a low-temperature environment, for example, by leaving the charging member of the present invention in an environment of −40 ° C. or lower. In addition, when the surface layer is formed by a coating method, the surface layer has insufficient flexibility and causes wrinkles when the coating film is cured at a relatively high temperature.

【0015】シロキサン変性ポリウレタン樹脂が更にア
ミンで変性される場合は、アミン成分はポリマー主鎖を
形成することが可能な塩基性含窒素化合物であれば、特
に限定されるものではない。中でも、前述したような長
鎖ポリオールおよび/または鎖延長剤に下記の第三級ア
ミン成分の少なくとも1種が導入されたアミノ基置換化
合物が好適に用いられる。また、アミン成分を導入した
長鎖ポリオールも、300〜10000の分子量範囲に
あることが望ましい。第三級アミン成分としては、N−
メチルジメタノールアミン、N−メチルジエタノールア
ミン、N−メチルジプロパノールアミン、N−メチルジ
ブタノールアミン、N−メチルジヘキサノールアミン、
N−メチルジオクタノールアミン、これらのN−エチル
置換化合物、N−プロピル置換化合物、N−ブチル置換
化合物、N−フェニル置換化合物、3−ジメチルアミノ
−1,2−プロパンジオール、4−ジメチルアミノ−
1,2−ブタンジオール、5−ジメチルアミノ−1,2
−ペンタンジオール、これらのジエチルアミノ化合物、
p−(2−ヒドロキシメチル−3−ヒドロキシプロピ
ル)−N,N−ジメチルアニリン、p−(3−ヒドロキ
シメチル−4−ヒドロキシブチル)−N,N−ジメチル
アニリン、これらのジエチルアニリン化合物、トリフェ
ニルアミン化合物、N−(3−ジメチルアミノプロピ
ル)ジイソプロパノールアミン等が挙げられる。
When the siloxane-modified polyurethane resin is further modified with an amine, the amine component is not particularly limited as long as it is a basic nitrogen-containing compound capable of forming a polymer main chain. Among them, an amino-substituted compound obtained by introducing at least one of the following tertiary amine components into the long-chain polyol and / or the chain extender as described above is preferably used. It is also desirable that the long-chain polyol into which the amine component is introduced has a molecular weight in the range of 300 to 10,000. As the tertiary amine component, N-
Methyldimethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-methyldipropanolamine, N-methyldibutanolamine, N-methyldihexanolamine,
N-methyldioctanolamine, these N-ethyl-substituted compounds, N-propyl-substituted compounds, N-butyl-substituted compounds, N-phenyl-substituted compounds, 3-dimethylamino-1,2-propanediol, 4-dimethylamino-
1,2-butanediol, 5-dimethylamino-1,2
-Pentanediol, these diethylamino compounds,
p- (2-hydroxymethyl-3-hydroxypropyl) -N, N-dimethylaniline, p- (3-hydroxymethyl-4-hydroxybutyl) -N, N-dimethylaniline, these diethylaniline compounds, triphenyl Amine compounds, N- (3-dimethylaminopropyl) diisopropanolamine, and the like.

【0016】表面層には、前記弾性体層に導電性を付与
する微粒子状粉末と同様の導電剤が分散される。ただ
し、シロキサン変性ポリウレタン樹脂が更にアミンで変
性されている場合は、該アミン変性ポリウレタン樹脂と
相互作用を有するpH6以下の導電剤を用いることが好
ましく、中でもカーボンブラックが好適に用いられる。
すなわち、カーボンブラックは、酸化処理することによ
りpH6以下に容易に調整することができるので、コス
ト的に有利である。好適なカーボンブラックとしては、
キャボット社から市販されているpH2.5に酸化処理
された Mogul-L、pH4.0に酸化処理された Regal-4
00R 、pH2.5に酸化処理された Monarch1000等が挙
げられる。
In the surface layer, the same conductive agent as that of the fine powder for imparting conductivity to the elastic layer is dispersed. However, when the siloxane-modified polyurethane resin is further modified with an amine, it is preferable to use a conductive agent having a pH of 6 or less that interacts with the amine-modified polyurethane resin, and carbon black is particularly preferably used.
That is, since carbon black can be easily adjusted to pH 6 or less by oxidation treatment, it is advantageous in terms of cost. Suitable carbon blacks include
Mogul-L oxidized to pH 2.5, Regal-4 oxidized to pH 4.0, commercially available from Cabot Corporation
00R, Monarch1000 oxidized to pH 2.5, and the like.

【0017】アミン変性ポリウレタン樹脂にpH6以下
のカーボンブラックを分散させた場合、ポリウレタン樹
脂のアミノ基とカーボンブラックの水酸基やカルボキシ
基等の官能基との酸塩基相互作用により、カーボンブラ
ックの分散性が飛躍的に向上する。同時に、この化学的
相互作用により、カーボンブラックの二次凝集が抑制さ
れるため、表面層の抵抗値のバラツキがなくなり、帯電
部材の抵抗均一性が飛躍的に向上する。そのため、抵抗
の不均一に起因する黒筋や白抜け等の画質欠陥が発生せ
ず、しかも分散助剤等を一切使用することがないので、
そのブリードによる被帯電体表面へのタックや汚染に起
因する画質欠陥も発生することがない。なお、シロキサ
ン変性ポリウレタン樹脂が更にアミンで変性されている
場合、樹脂1g当たり0.02〜1.0ミリmol 好ましくは
0.1〜0.3ミリmol のアミン成分を分子内に導入させて
おくことが適当である。上記アミン成分が0.02ミリmol
未満では、導電剤との酸塩基相互作用が充分に行われ
ず、そのため導電剤を表面層中に均一に分散させること
が困難となる。また、1.0ミリmolより多く導入させる
と、有機ポリイソシアネートとの反応が速やかに進行す
るため、表面層を形成する際に調製される塗布液のポッ
トライフが短くなり、実用的でない。
When carbon black having a pH of 6 or less is dispersed in an amine-modified polyurethane resin, the dispersibility of the carbon black is reduced by acid-base interaction between amino groups of the polyurethane resin and functional groups such as hydroxyl groups and carboxy groups of the carbon black. Improve dramatically. At the same time, secondary aggregation of carbon black is suppressed by this chemical interaction, so that there is no variation in the resistance value of the surface layer, and the uniformity of resistance of the charging member is dramatically improved. Therefore, image quality defects such as black streaks and white spots caused by non-uniform resistance do not occur, and no dispersion aid or the like is used.
There is no occurrence of image quality defects due to tacking or contamination of the surface of the member to be charged by the bleed. When the siloxane-modified polyurethane resin is further modified with an amine, 0.02 to 1.0 mmol, preferably 0.1 to 0.3 mmol, of an amine component per 1 g of the resin is introduced into the molecule. Is appropriate. 0.02 mmol of the above amine component
If it is less than 3, the acid-base interaction with the conductive agent is not sufficiently performed, so that it is difficult to uniformly disperse the conductive agent in the surface layer. On the other hand, when the amount is more than 1.0 mmol, the reaction with the organic polyisocyanate proceeds rapidly, so that the pot life of the coating solution prepared when forming the surface layer becomes short, which is not practical.

【0018】以上の有機ポリイソシアネート、長鎖ポリ
オール、鎖延長剤、シロキサン成分およびアミン成分
は、単独または2種以上を混合して用いることができ
る。シロキサン変性ウレタンポリマーは公知のポリウレ
タン化反応により製造することができる。その際の触媒
としては、トリエチルアミン等の第三級アミン、酢酸カ
リウム,ステアリン酸亜鉛等のカルボン酸金属塩、ジブ
チル錫ジラウレート,ジオクチル錫ジラウレート,ジブ
チル錫オキサイド等の有機金属化合物などが用いられ
る。また、ポリウレタン化反応は、無溶剤下で反応原料
および触媒等を混合して反応を遂行させることもできる
が、有機溶剤中で反応を遂行させることが表面層を塗布
法によって形成する上で有利である。すなわち、ポリウ
レタン化反応の原料または生成物の溶液に導電剤を添加
し、更に必要に応じて前記高分子材料をブレンドさせた
後、得られた分散液の粘度と固形分濃度に応じて、有機
溶剤を加えて塗布しやすいように希釈し、必要に応じて
硬化剤を添加する。そして、得られた塗布液を導電性弾
性体層あるいは中間層または抵抗制御層上に塗布した
後、乾燥し硬化すれば、より簡便に表面層を形成するこ
とができる。有機溶剤としては、ベンゼン,トルエン,
メチルエチルケトン(MEK),メチルイソブチルケト
ン,ジオキサン,酢酸エチル等の単独または混合溶剤が
用いられる。硬化剤としてはポリイソシアネート系化合
物が用いられ、分子末端にイソシアネート基を有する低
分子量の化合物が好適である。例えば、コロネートL,
2030,HX,HL(日本ポリウレタン工業社製)、
デスモジュールL,N−3300,HT(バイエル社
製)、タケネートD−102,D−160N,D−17
0N(武田薬品社製)等が挙げられる。
The above organic polyisocyanate, long-chain polyol, chain extender, siloxane component and amine component can be used alone or as a mixture of two or more. The siloxane-modified urethane polymer can be produced by a known polyurethane reaction. As the catalyst at that time, tertiary amines such as triethylamine, carboxylic acid metal salts such as potassium acetate and zinc stearate, and organic metal compounds such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, and dibutyltin oxide are used. The polyurethane conversion reaction can be carried out by mixing a reaction raw material and a catalyst in the absence of a solvent, but performing the reaction in an organic solvent is advantageous in forming a surface layer by a coating method. It is. That is, a conductive agent is added to the solution of the raw material or product of the polyurethane conversion reaction, and the polymer material is further blended as necessary, and then, depending on the viscosity and the solid content concentration of the obtained dispersion, an organic compound is added. A solvent is added to dilute the solution so that it can be easily applied, and a curing agent is added as necessary. Then, the surface layer can be formed more easily by applying the obtained coating liquid onto the conductive elastic layer, the intermediate layer, or the resistance control layer, and then drying and curing. Organic solvents include benzene, toluene,
A single or mixed solvent such as methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, dioxane, and ethyl acetate is used. As the curing agent, a polyisocyanate compound is used, and a low molecular weight compound having an isocyanate group at a molecular terminal is preferable. For example, Coronate L,
2030, HX, HL (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.),
Death module L, N-3300, HT (manufactured by Bayer), Takenate D-102, D-160N, D-17
0N (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.).

【0019】表面層の体積抵抗率は、電圧100V印加
時に105〜1011Ωcm の範囲さらには107〜109Ω
cmの範囲にあることが好ましい。体積抵抗率が105Ωc
m 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
生しやすくなる。一方、体積抵抗率が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。
表面層の膜厚は1〜50μmの範囲にあることが好まし
い。膜厚が1μmより薄いと、被帯電体表面にリークが
発生しやすくなる。一方、膜厚が50μmより厚いと、
既存の塗布法では重ね塗りをしなければ所定厚の塗膜を
形成することが困難であり、たとえ塗膜を形成しても膜
厚ムラが発生してしまう。
The volume resistivity of the surface layer is in the range of 10 5 to 10 11 Ωcm when a voltage of 100 V is applied, and more preferably 10 7 to 10 9 Ω.
It is preferably in the range of cm. Volume resistivity is 10 5 Ωc
If it is less than m, 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 tends to occur. On the other hand, when the volume resistivity is larger than 10 11 Ωcm, it becomes difficult to charge the member to be charged at a low voltage, and an image quality defect occurs due to an insufficient charge amount.
The thickness of the surface layer is preferably in the range of 1 to 50 μm. If the thickness is less than 1 μm, a leak is likely to occur on the surface of the member to be charged. On the other hand, if the film thickness is greater than 50 μm,
With the existing coating method, it is difficult to form a coating film having a predetermined thickness unless overcoating is performed, and even if a coating film is formed, film thickness unevenness occurs.

【0020】本発明の帯電部材は、外径が8〜18mm
の範囲にあればよく、10〜14mmの範囲にあること
が好ましい。また、その体積抵抗率は、105〜1010
Ωcmの範囲にあることが好ましい。これは、前述した導
電性弾性体層の抵抗率と表面層、必要に応じて形成され
る中間層や抵抗制御層の抵抗率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。帯電部材の導電性基体(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、定電流制御を行うことが好ましい。
The charging member of the present invention has an outer diameter of 8 to 18 mm.
And preferably in the range of 10 to 14 mm. The volume resistivity is 10 5 to 10 10
It is preferably in the range of Ωcm. This is adjusted within the above range by appropriately combining the resistivity of the conductive elastic layer and the surface layer, the resistivity and the thickness of the intermediate layer and the resistance control layer formed as necessary. Is possible. It is preferable that a voltage is applied between the conductive base (1a) of the charging member and the member to be charged (for example, the photoconductor 11 shown in FIG. 4) to perform constant current control.

【0021】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、
ブレード,ブラシあるいはベルト等であっても、本発明
は適用可能である。ブレード状帯電部材は、2層構造の
例が図2Aに示されているように、厚さ方向に関して、
帯電部材2が押圧配置される被帯電体とは反対側面の導
電性弾性体層2bが、板状の導電性基体2aに接着・固
定され、弾性体層2b上に表面層2cが被覆されてい
る。また、ベルト状帯電部材の場合は、図2Bに示すよ
うに、矢印方向に移動する2層構造の帯電部材3が、電
極ロール(導電性基体)3aとベルト搬送ロール4,
4′に張架され、電極ロール3aにより被帯電体に押圧
される。このベルト状帯電部材3は、必ずしも移動させ
る必要はなく固定式のフィルム状帯電部材としてもよ
い。なお、各帯電部材の層構造は、前述した3層または
4層とすることもできる。本発明の帯電部材は、帯電器
以外にも転写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
体積抵抗率が 107〜1010Ωcmの範囲に調整される。
As described above, a roll-shaped charging member (charging roll)
Has been described, the form of the charging member of the present invention,
The present invention is applicable to a blade, a brush, a belt, or the like. As shown in FIG. 2A, the blade-shaped charging member has a two-layer structure,
A conductive elastic layer 2b on the side opposite to the member to be charged on which the charging member 2 is pressed is adhered and fixed to a plate-shaped conductive substrate 2a, and a surface layer 2c is coated on the elastic layer 2b. I have. In the case of a belt-shaped charging member, as shown in FIG. 2B, the charging member 3 having a two-layer structure that moves in the direction of the arrow includes an electrode roll (conductive base) 3a and a belt transport roll 4,
4 'and is pressed against the member to be charged by the electrode roll 3a. The belt-shaped charging member 3 does not necessarily need to be moved, and may be a fixed film-shaped charging member. The layer structure of each charging member may be three or four layers as described above. The charging member of the present invention can be applied to a transfer device and the like other than the charger. When used as a charging member in a transfer device, the charging member is pressed against a member to be charged such as a photoreceptor via a transfer material such as paper, and its volume resistivity is adjusted to a range of 10 7 to 10 10 Ωcm. .

【0022】本発明の帯電部材は次のような作用を奏す
る。本発明は、そのポリマー主鎖または側鎖にポリシロ
キサンが置換したシロキサン変性ポリウレタン樹脂を表
面層のベースポリマーとして、該樹脂のTgを−30〜
50℃の範囲に調整したものである。そのため、表面層
にタックやシワおよび膜割れの発生がなく、これらに起
因する画質欠陥の発生の恐れがない。すなわち、帯電部
材を例えば50℃,90%RHの高温高湿環境下に被帯
電体表面に接触させて2ヶ月間放置した後でも、タック
が発生しない。また、例えば−40℃程度の環境下に帯
電部材を置いても膜割れが発生しない。さらに、シロキ
サン変性ポリウレタン樹脂は柔軟性に富むので、表面層
を塗布法で形成するとき、例えば100℃以上の比較的
高温で短時間に塗膜を硬化しても、塗膜外観にシワの発
生がみられない。シロキサン変性ポリウレタン樹脂にお
いて、ポリウレタンポリマーの長鎖ポリオール成分およ
びシロキサン成分に対してシロキサン成分を 0.5〜3
0wt%含有させた場合、上述のタック防止効果を充分
に発揮することができる。
The charging member of the present invention has the following operation. The present invention uses a siloxane-modified polyurethane resin having a polymer main chain or a side chain substituted by polysiloxane as a base polymer of a surface layer, and the Tg of the resin is −30 to 30.
The temperature was adjusted to the range of 50 ° C. Therefore, there is no occurrence of tack, wrinkles, and film cracks in the surface layer, and there is no possibility of image quality defects resulting from these. That is, even if the charging member is left in contact with the surface of the member to be charged in a high-temperature and high-humidity environment of, for example, 50 ° C. and 90% RH for 2 months, no tack is generated. Further, even if the charging member is placed in an environment of, for example, about −40 ° C., no film crack occurs. Furthermore, since the siloxane-modified polyurethane resin is rich in flexibility, even when the coating film is cured at a relatively high temperature of, for example, 100 ° C. or higher for a short time when the surface layer is formed by a coating method, wrinkles may appear on the coating film appearance. Is not seen. In the siloxane-modified polyurethane resin, the siloxane component is added to the long-chain polyol component and the siloxane component of the polyurethane polymer in an amount of from 0.5 to 3%.
When 0 wt% is contained, the above-described tack prevention effect can be sufficiently exhibited.

【0023】[0023]

【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に示す本発明の帯電部材
を帯電部に装着した画像形成装置の説明図である。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。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、上記静電潜像を可視化
する現像器14、可視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14a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14c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1
6a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、その先端部にはクリ
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 explanatory view of an image forming apparatus in which the charging member of the present invention shown in FIG. 1 is mounted on a charging section. FIG.
In the image forming apparatus U, a cylindrical photoconductor (drum) 11 that rotates in the direction of the arrow is disposed inside the main body of the image forming apparatus U, 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. Photoconductor 11
A charger 13 for uniformly charging the surface of the photoreceptor 11 in order along its rotation direction, a developing device 14 for visualizing the electrostatic latent image, and a paper (transfer material) for the visualized toner image And a cleaning device 16 for removing residual toner on the photoreceptor 11 are provided respectively. The developing device 14 has a container 14a for storing toner. 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. The developer carrier 14c 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. Further, the cleaning device 16 includes the casing 1.
6a. A metal blade holder 16b is fixed to the casing 16a, and a cleaning blade 16c is fixed to a distal end of the blade holder 16b. The cleaning blade 16c has an edge portion at the tip thereof,
It is in contact with the surface.

【0024】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の端部上方には給紙トレイ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、加熱ロール21aおよび加圧ロール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 storing 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 disposed above an end of the paper tray 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 roll 21a and a pressure roll 21b are provided on the upper side of the other side inside the image forming apparatus U main 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.

【0025】(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
は前記帯電ロール1を備えている。帯電ロール1は、そ
の導電性基体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に他端が基体
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、帯電ロール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
電ロール1表面にトナーが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、帯電ロール1の基体1
aには、直列に接続した直流電源35および交流電源3
6から重畳振動電圧が印加される。したがって、帯電ロ
ール1は、表面層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 a main part of FIG. 3 and shows the structure of the charger. Referring to FIG.
Is provided with the charging roll 1. The charging roll 1 is supported at both ends of the conductive base 1 a by support members 31 fixed to the casing 16 a of the cleaning device 16. The charging roll 1 is pressed against and contacts the surface of the photoconductor 11 by the urging forces of two pressure springs 32 each having one end fixed to the support member 31 and the other end fixed to the end of the base 1a. A metal pad holder 33 is fixed to the support member 31, and a sheet-like cleaning pad 34 fixed to the tip end of the pad member 33 removes even a small amount of toner adhered to the surface of the charging roll 1. It has become. Furthermore, the substrate 1 of the charging roll 1
a includes a DC power supply 35 and an AC power supply 3 connected in series.
A superimposed oscillation voltage is applied from 6. Therefore, the charging roll 1 can uniformly charge the surface of the photoconductor 11 rotating in a predetermined direction while being in contact with the surface layer 1c.

【0026】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
ロール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1
1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17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
表面に残留したトナーはクリーニング装置のブレード1
6cにより除去され、次の画像形成プロセスに備える。
The operation of the image forming apparatus U in the present invention is as follows.
This is the same as the conventional one, and is 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 roll 1 to which the superimposed oscillation voltage is applied. Photoreceptor 1 uniformly charged
In 1, an electrostatic latent image is written 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 a sheet conveyed from the sheet feed tray 17 by the transfer unit 15. After the transferred toner image is fixed by the fixing device 21, the sheet is discharged onto a discharge tray 25 by a 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 1 of the cleaning device.
6c to prepare for the next image forming process.

【0027】なお、以下の組成物の使用割合を示す
「部」は「重量部」を意味する。 実施例1 導電剤としてカーボンブラックを配合したミラブルシリ
コーンゴムコンパウンド(SE4637:トーレダウコ
ーニング社製)100部および過酸化物含有の加硫剤ペ
ースト(RC-4 50PFD:トーレダウコーニング社
製)1.5部をオープンロールで10分間混練して、カ
ーボンブラックが均一に分散したシリコーンゴム混練物
を調製した。次いで、予めプライマー処理された外径6
mmのSUS製シャフト(1a)を内径12mmの円筒状
金型の中心に同心状に挿入・支持した。この金型のキャ
ビティ内に上記ゴム混練物を射出成形法により充填し、
金型温度170℃で3分間加熱して加硫成形し、外径が
11.8mm(厚さ2.9mm)のカーボンブラック含有
のシリコーンゴム成形体を導電性弾性体層(1b)とする
ロールを形成した。この弾性体層(1b)の硬度はJIS
A で35°であり、その体積抵抗率は5×106Ωcm
であった。また、ソックスレー法により、トルエン溶剤
で24時間抽出処理を行ったところ、全抽出量は2.5
%であった。
The "parts" used in the following compositions indicate "parts by weight". Example 1 100 parts of a millable silicone rubber compound containing carbon black as a conductive agent (SE4637: manufactured by Toray Dow Corning) and a vulcanizing agent paste containing peroxide (RC-450 PFD: manufactured by Toray Dow Corning). Five parts were kneaded with an open roll for 10 minutes to prepare a kneaded silicone rubber in which carbon black was uniformly dispersed. Next, the outer diameter 6 previously treated with a primer
mm SUS shaft (1a) was inserted and supported concentrically at the center of a cylindrical mold having an inner diameter of 12 mm. The cavity of the mold is filled with the rubber kneaded material by an injection molding method,
A roll for heating and curing at a mold temperature of 170 ° C. for 3 minutes to form a carbon black-containing silicone rubber molded article having an outer diameter of 11.8 mm (thickness of 2.9 mm) as a conductive elastic layer (1b). Was formed. The hardness of the elastic layer (1b) is JIS
A is 35 ° and its volume resistivity is 5 × 10 6 Ωcm
Met. Further, when the extraction treatment was performed with a toluene solvent for 24 hours by the Soxhlet method, the total extraction amount was 2.5
%Met.

【0028】さらに、有機ポリイソシアネート、前記シ
ロキサン変性率5wt%のアミン変性ポリエステルポリ
オール、および鎖延長剤をMEK/トルエン(1:1)
の混合溶剤に溶解した固形分15wt%の塗料(XN2
68:日本ポリウレタン工業社製)中の固形分100部
に、粒子径24nm,吸油量60ml/100g,比表面積1
38m2/gでpH2.5に酸化処理されたカーボンブラ
ック(前記 Mogul-L)75部を添加した。次いで、サン
ドグラインダーミルで6時間分散処理した後、イソシア
ネート系硬化剤(コロネート3041:日本ポリウレタ
ン工業社製)10部を添加し、撹拌・混合して塗布液を
調製した。上記有機ポリイソシアネートとしてジフェニ
ルメタン−4,4′−ジイソシアネート(MDI)、長
鎖ポリオールとしてハードセグメントのエチレングリコ
ール/ネオペンチレングリコール/テレフタル酸/イソ
フタル酸(PEs 2000 )とソフトセグメントの1,4
−ブタンジオール/アジピン酸(BA 1000 )の共重合
ポリエステルポリオール、鎖延長剤として1,4−ブタ
ンジオール(1,4−BD)、および長鎖ポリオールに
導入されたアミン成分としてN−メチルジエタノールア
ミンをそれぞれ用いた。また、上記長鎖ポリオール1モ
ルに対してMDIを1.65モル、1,4−BDを0.
2モルの割合で使用した。
Further, the organic polyisocyanate, the amine-modified polyester polyol having a siloxane modification ratio of 5 wt%, and a chain extender were added to MEK / toluene (1: 1).
Paint (XN2)
68: manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), a particle diameter of 24 nm, an oil absorption of 60 ml / 100 g, and a specific surface area of 1
75 parts of carbon black (the above Mogul-L) oxidized to pH 2.5 at 38 m 2 / g was added. Next, after a dispersion treatment for 6 hours by a sand grinder mill, 10 parts of an isocyanate-based curing agent (Coronate 3041: manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was added, and the mixture was stirred and mixed to prepare a coating solution. Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI) is used as the organic polyisocyanate, ethylene glycol / neopenthylene glycol / terephthalic acid / isophthalic acid (PEs 2000) in the hard segment and 1,4 in the soft segment as the long-chain polyol.
-Polybutanediol / adipic acid (BA1000) copolymerized polyester polyol, 1,4-butanediol (1,4-BD) as a chain extender, and N-methyldiethanolamine as an amine component introduced into the long-chain polyol. Each was used. Further, 1.65 mol of MDI and 0.1 mol of 1,4-BD are added to 1 mol of the long-chain polyol.
Used in 2 mole proportions.

【0029】得られた塗布液を浸漬塗布法により引き上
げ速度300mm/min で前記弾性体層(1b)の外周面
に塗布した。風乾による指触乾燥後、120℃のオーブ
ン中で30分間加熱して、シロキサンおよびアミンで変
性されたポリウレタン樹脂を硬化させ、弾性体層(1b)
上に均一な硬化膜からなる膜厚6μmの表面層(1c)を
形成した。このようにして、帯電ロール(1)を製造し
た。上記樹脂のTgは43℃であり、数平均分子量(M
n)は2.2×104であった。また、樹脂1g中には上
記アミン成分を0.15ミリmol含有し、ウレタン基濃度は
1.47ミリmol/gであった。
The obtained coating solution was applied to the outer peripheral surface of the elastic layer (1b) by a dip coating method at a lifting speed of 300 mm / min. After touch drying by air drying, heating in an oven at 120 ° C. for 30 minutes to cure the polyurethane resin modified with siloxane and amine, and to form an elastic layer (1b)
A 6 μm-thick surface layer (1c) formed of a uniform cured film was formed thereon. Thus, the charging roll (1) was manufactured. The resin has a Tg of 43 ° C. and a number average molecular weight (M
n) was 2.2 × 10 4 . Further, 0.15 mmol of the above amine component was contained in 1 g of the resin, and the urethane group concentration was 1.47 mmol / g.

【0030】実施例2 前記シロキサン変性率が2wt%のポリエステルポリオ
ール(塗料の型番;XN256:日本ポリウレタン工業
社製)を用い、有機ポリイソシアネートとして長鎖ポリ
オール1モルに対してMDIを1.58モルの割合で用
い、かつ前記アミン成分の使用量を変化させた以外は、
実施例1と同様にして帯電ロールを製造した。上記ポリ
エステルポリオールは、ハードS(セグメント)の1,
6−ヘキサンジオール/イソフタル酸(HI 1000 )と
ソフトSの前記BA 1000 の共重合長鎖ポリオールから
なる。シロキサンおよびアミンで変性されたポリウレタ
ン樹脂のTgは1℃であり、Mnは3.3×104であっ
た。また、樹脂1g中には前記アミン成分を0.2ミリmol
含有し、ウレタン基濃度は2.07ミリmol/gであった。
Example 2 Using a polyester polyol having a siloxane modification rate of 2 wt% (paint number: XN256: manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), 1.58 mol of MDI was used as an organic polyisocyanate per mol of long-chain polyol. Except that the amount of the amine component used was changed,
A charging roll was manufactured in the same manner as in Example 1. The above polyester polyol has a hard S (segment) of 1,
It comprises a copolymerized long-chain polyol of 6-hexanediol / isophthalic acid (HI1000) and the above-mentioned BA1000 of soft S. The Tg of the polyurethane resin modified with siloxane and amine was 1 ° C., and Mn was 3.3 × 10 4 . Further, 0.2 mmol of the amine component was contained in 1 g of the resin.
Contained, and the urethane group concentration was 2.07 mmol / g.

【0031】実施例3 前記シロキサン変性率が10wt%のポリエーテルポリ
オール(塗料の型番;XN279:日本ポリウレタン工
業社製)を用い、有機ポリイソシアネートとして長鎖ポ
リオール1モルに対してMDIを1.10モルの割合で
用い、かつ前記鎖延長剤およびアミン成分を使用しなか
った以外は、実施例1と同様にして帯電ロールを製造し
た。上記ポリエーテルポリオールは、ソフトSのポリエ
チレングリコール(PEG1000 )のみからなる。シロ
キサン変性ポリウレタン樹脂のTgは−28℃であり、
Mnは1.9×104であった。また、樹脂1g中のウレ
タン基濃度は1.66ミリmol であった。
Example 3 The polyether polyol having a siloxane modification ratio of 10 wt% (model number of paint: XN279: manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was used, and MDI was 1.10 with respect to 1 mol of a long-chain polyol as an organic polyisocyanate. A charging roll was produced in the same manner as in Example 1, except that the charging roll was used in a molar ratio and the chain extender and the amine component were not used. The above-mentioned polyether polyol consists only of soft S polyethylene glycol (PEG1000). The Tg of the siloxane-modified polyurethane resin is -28 ° C,
Mn was 1.9 × 10 4 . The urethane group concentration in 1 g of the resin was 1.66 mmol.

【0032】比較例1〜12 下記の表1に示す事項以外は、実施例1と同様にして帯
電ロールを製造した。表1において、ポリオールのハー
ドSとソフトSに付された数値は、該セグメントの平均
分子量を意味する。また、鎖延長剤の「NPG」はネオ
ペンチレングリコールであり、「IPDA」はイソホロ
ンジアミンである。このIPDAを用いたときは、有機
ポリイソシアネートのMDIと反応して生成するウレア
基濃度を示している。なお、シロキサン変性ポリウレタ
ン樹脂のTgおよびMnは後記の表2に示す。
Comparative Examples 1 to 12 A charging roll was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the items shown in Table 1 below. In Table 1, the numerical values given to the hard S and soft S of the polyol mean the average molecular weight of the segment. “NPG” of the chain extender is neopentylene glycol, and “IPDA” is isophorone diamine. When this IPDA is used, the concentration of the urea group generated by the reaction with the MDI of the organic polyisocyanate is shown. The Tg and Mn of the siloxane-modified polyurethane resin are shown in Table 2 below.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】表面層を構成するシロキサン変性ポリウレ
タン樹脂の体積抵抗率を次のようにして測定した。すな
わち、直径10mm,幅3.5mmの円筒状電極を荷重
30gで帯電ロール外周上に押し当て、帯電ロールのシ
ャフト(1a)と上記電極との間に100Vの電圧を印加
し、ロールを1回転させながら2°毎に180点の抵抗
値を測定した。これを1本のロールにつき、両端から多
少離れた部分と中央部の3箇所について測定して、その
平均抵抗値(log Ωcm)を求めた。測定された体積抵抗
率と上記樹脂の引張特性を表2に示す。
The volume resistivity of the siloxane-modified polyurethane resin constituting the surface layer was measured as follows. That is, a cylindrical electrode having a diameter of 10 mm and a width of 3.5 mm is pressed against the outer periphery of the charging roll with a load of 30 g, and a voltage of 100 V is applied between the charging roll shaft (1a) and the electrode to rotate the roll once. The resistance value at 180 points was measured every 2 ° while performing the measurement. The average resistance value (log Ωcm) was determined for each roll at three portions, a portion slightly apart from both ends and a central portion. Table 2 shows the measured volume resistivity and the tensile properties of the resin.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】(表面層の特性と画像評価試験)次に、各
帯電ロールを静電記録式プリンター(XP−10:富士
ゼロックス社製)における帯電器(13)に装着した。こ
のプリンターには、電源(35)から−350Vの直流電
圧と電源(36)から周波数450Hz,ピーク間(V
P-P)1.7kVの交流電圧との重畳振動電圧が帯電部材
のシャフト(1a)に印加される。このようなプリンター
を高温多湿(45℃/95%RH)環境下に1ヶ月間放
置した後、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、感光体(OPC)表面へのタックによ
る画質欠陥の発生の有無を調査した。また、冷熱試験機
を用い、各帯電ロールを常温で2時間以上放置した後、
急速に−40℃に維持された環境に置いて4時間放置
し、再度常温に戻して熱衝撃による膜割れの発生の有無
を調査した。そして、各実施例において、シロキサン変
性ポリウレタン樹脂を硬化させた時、形成された表面層
にシワ「外観シワ」が発生していたかどうか目視により
調査した。これらの結果を下記の表3に示す。さらに、
各帯電ロールが装着された上記プリンターによる画像評
価試験を実施して、通常環境,低温低湿(10℃/15
%RH)および高温高湿(35℃/85%RH)の各環
境下での帯電性能の環境依存性を評価した。それらの評
価結果をまとめて表3に示す。なお、表3中の○印は良
好な結果が得られたことを示し、×印はそれぞれタッ
ク,膜割れ,シワが発生したことを示す。
(Characteristics of Surface Layer and Image Evaluation Test) Next, each charging roll was mounted on a charger (13) of an electrostatic recording type printer (XP-10: manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.). This printer has a DC voltage of -350 V from the power supply (35), a frequency of 450 Hz from the power supply (36), and a peak-to-peak (V
PP ) A superposed oscillating voltage with an AC voltage of 1.7 kV is applied to the shaft (1a) of the charging member. After leaving such a printer in a high-temperature and high-humidity (45 ° C./95% RH) environment for one month, the process after the charging process forms an image on a sheet according to a conventional method, and forms the image on the photoconductor (OPC) surface. The presence or absence of image quality defects due to tack was investigated. Moreover, after leaving each charging roll at room temperature for 2 hours or more using a thermal test machine,
It was left in an environment rapidly maintained at -40 ° C for 4 hours, returned to room temperature again, and examined for the occurrence of film cracking due to thermal shock. Then, in each of the examples, when the siloxane-modified polyurethane resin was cured, it was visually inspected whether or not wrinkles “appearance wrinkles” occurred on the formed surface layer. The results are shown in Table 3 below. further,
An image evaluation test was carried out by the above-mentioned printer equipped with each charging roll, and a normal environment, low temperature and low humidity (10 ° C./15
% RH) and high-temperature and high-humidity (35 ° C./85% RH) environments were evaluated for environmental dependence of charging performance. Table 3 summarizes the evaluation results. In Table 3, ○ indicates that good results were obtained, and X indicates that tack, film cracking, and wrinkles occurred.

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の帯電部材は、表面層のベースポ
リマーとなるシロキサン変性ポリウレタン樹脂のTgを
−30〜50℃の範囲に調整したもので、低いTgにお
いても表面層にタックが発生せず、タックによるモアレ
等の画質欠陥や膜の剥がれが発生しない。また、シロキ
サン変性ポリウレタン樹脂は柔軟性に富んでいるため、
比較的高温で樹脂を硬化してもシワの発生がない。その
ため、短時間のうちに成膜が可能であり、生産性に優れ
ている。同様の理由により、例えば−40℃程度の低温
環境下に帯電部材を置いても膜の割れが発生しない。し
たがって、表面層のシワや割れに起因する画質欠陥も発
生しない。
According to the charging member of the present invention, the Tg of the siloxane-modified polyurethane resin serving as the base polymer of the surface layer is adjusted in the range of -30 to 50 ° C. In addition, image quality defects such as moire due to tack and peeling of the film do not occur. In addition, since siloxane-modified polyurethane resin is rich in flexibility,
Even when the resin is cured at a relatively high temperature, no wrinkles are generated. Therefore, a film can be formed in a short time, and the productivity is excellent. For the same reason, even if the charging member is placed in a low temperature environment of, for example, about −40 ° C., the film does not crack. Therefore, image quality defects due to wrinkles and cracks in the surface layer do not occur.

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

【図1】 図1Aは本発明の一実施例として示す2層構
造の帯電部材の斜視図であり、図1Bはその断面図であ
る。
FIG. 1A is a perspective view of a charging member having a two-layer structure shown as one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view thereof.

【図2】 図2Aおよび図2Bはそれぞれ異なるタイプ
の本発明の帯電部材の説明図である。
FIG. 2A and FIG. 2B are explanatory views of different types of the charging member of the present invention.

【図3】 本発明の帯電部材を装着した画像形成装置の
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an image forming apparatus equipped with the charging member of the present invention.

【図4】 図3に示す帯電器の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the charger shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜3…帯電部材、1a〜3a…導電性基体、1b,2
b…導電性弾性体層、1c,2c…表面層、11…被帯
電体(感光体)。
1-3: charging member, 1a-3a: conductive substrate, 1b, 2
b: conductive elastic layer, 1c, 2c: surface layer, 11: charged body (photoconductor).

Claims (3)

【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
印加して被帯電体を帯電する弾性部材であって、該弾性
部材は導電性基体上に形成された導電性弾性体層と表面
層との少なくとも2層構造からなり、上記表面層は、ガ
ラス転移温度が−30〜50℃のシロキサン変性ポリウ
レタン樹脂を構成材料とすることを特徴とする帯電部
材。
1. An elastic member that charges a member to be charged by applying a voltage while being pressed against the surface of the member to be charged, the elastic member comprising a conductive elastic layer formed on a conductive substrate and A charging member comprising at least a two-layer structure with a surface layer, wherein the surface layer is made of a siloxane-modified polyurethane resin having a glass transition temperature of -30 to 50C.
【請求項2】 前記シロキサン変性ポリウレタン樹脂は
有機ポリイソシアネートと長鎖ポリオールとシロキサン
成分、またはこれらと更に鎖延長剤との反応生成物であ
り、上記長鎖ポリオールおよびシロキサン成分に対して
後者のシロキサン成分を0.5〜30重量%含有する請
求項1記載の帯電部材。
2. The siloxane-modified polyurethane resin is a reaction product of an organic polyisocyanate, a long-chain polyol, and a siloxane component, or a reaction product thereof with a chain extender. The charging member according to claim 1, wherein the component is contained in an amount of 0.5 to 30% by weight.
【請求項3】 前記表面層の膜厚が1〜50μmの範囲
にある請求項1記載の帯電部材。
3. The charging member according to claim 1, wherein the thickness of the surface layer is in a range of 1 to 50 μm.
JP02761397A 1997-02-12 1997-02-12 Charging member Expired - Fee Related JP3491479B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02761397A JP3491479B2 (en) 1997-02-12 1997-02-12 Charging member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02761397A JP3491479B2 (en) 1997-02-12 1997-02-12 Charging member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10221929A true JPH10221929A (en) 1998-08-21
JP3491479B2 JP3491479B2 (en) 2004-01-26

Family

ID=12225794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02761397A Expired - Fee Related JP3491479B2 (en) 1997-02-12 1997-02-12 Charging member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3491479B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051865A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Canon Chemicals Inc Electrifying roll, process cartridge, and electrophotographic device
JP2009151139A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Bridgestone Corp Developing roller and image forming apparatus using the same
US7664434B2 (en) 2004-12-28 2010-02-16 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge and electrophotographic apparatus
JP2010107968A (en) * 2008-09-30 2010-05-13 Canon Inc Developing roller, developing roller production method, process cartridge, and electrophotographic apparatus
US7962068B2 (en) 2004-09-02 2011-06-14 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge and electrophotographic apparatus
WO2013094164A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 キヤノン株式会社 Electrocondutive member, process cartridge, and electrophotography device
TWI793154B (en) * 2017-08-24 2023-02-21 日商東洋紡股份有限公司 Conductive paste, stretchable conductor, and electronic parts and clothing-type electronic devices using the stretchable conductor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7962068B2 (en) 2004-09-02 2011-06-14 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge and electrophotographic apparatus
US7664434B2 (en) 2004-12-28 2010-02-16 Canon Kabushiki Kaisha Charging member, process cartridge and electrophotographic apparatus
JP2008051865A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Canon Chemicals Inc Electrifying roll, process cartridge, and electrophotographic device
JP2009151139A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Bridgestone Corp Developing roller and image forming apparatus using the same
JP2010107968A (en) * 2008-09-30 2010-05-13 Canon Inc Developing roller, developing roller production method, process cartridge, and electrophotographic apparatus
WO2013094164A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 キヤノン株式会社 Electrocondutive member, process cartridge, and electrophotography device
JP2013148893A (en) * 2011-12-22 2013-08-01 Canon Inc Conductive member, process cartridge and electrophotographic device
US8715830B2 (en) 2011-12-22 2014-05-06 Canon Kabushiki Kaisha Electrically conducting member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
CN104011602A (en) * 2011-12-22 2014-08-27 佳能株式会社 Electrically conducting member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
TWI793154B (en) * 2017-08-24 2023-02-21 日商東洋紡股份有限公司 Conductive paste, stretchable conductor, and electronic parts and clothing-type electronic devices using the stretchable conductor

Also Published As

Publication number Publication date
JP3491479B2 (en) 2004-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3092533B2 (en) Charging member
JP4657263B2 (en) Developing roller
JP3000944B2 (en) Semiconductive member and semiconductive cleaning and static elimination blade
JP5204951B2 (en) Developing roller and image forming apparatus having the same
US5659854A (en) Electrostatic charging member and photoconductor device
JP3832057B2 (en) Developing roller manufacturing method
JP3491479B2 (en) Charging member
JPH11212354A (en) Developing roller
JP5025983B2 (en) Developing roller and image forming apparatus having the same
JP3379280B2 (en) Semiconductive roll
JP3617349B2 (en) Conductive roll
WO2013005803A1 (en) Developing roller
JP5204952B2 (en) Developing roller and image forming apparatus having the same
JPH10207182A (en) Electrifying member for electrophotography and its production
JP4966581B2 (en) Developing roller and image forming apparatus having the same
JP5361342B2 (en) Developing roller, developing roller manufacturing method, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus
JP2012037644A (en) Developing roller, developing device and electrophotographic device
JP4208765B2 (en) Developing roller, process cartridge, and image forming apparatus
JP5049548B2 (en) Developing roller, developing device, and image forming apparatus
JP2015232723A (en) Developing roller
JP5083940B2 (en) Charging roller and manufacturing method thereof
JP5718180B2 (en) Developing roller
JP3870466B2 (en) Semiconductive roll
JP2005316081A (en) Electrically conductive roller for electrophotographic apparatus, process cartridge and the electrophotographic apparatus
JP2007131770A (en) Development roller and image-forming apparatus equipped with the same

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071114

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081114

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 6

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091114

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 7

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101114

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 8

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131114

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees