JP2006113377A - Electrifying member, process cartridge and electrophotographic apparatus using electrifying member - Google Patents

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Tomoji Taniguchi
智士 谷口
Hiroshi Inoue
宏 井上
Seiji Tsuru
誠司 都留
Noriaki Kuroda
紀明 黒田
Takumi Furukawa
匠 古川
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrifying member which does not bring about a multi-colored ghost and provides a good image with uniform electrification over a long period of time and furthermore, which can be used even when only DC voltage is applied thereto, and to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus each provided with the electrifying member. <P>SOLUTION: The electrifying member includes a conductive support and a cover layer provided on it, wherein frequency is A (Hz), the electrostatic capacitance of the electrifying member is C<SB>A</SB>(F) when 3v of voltage is applied thereto, the resistance is R<SB>A</SB>(Ω) and the rate of travel of the electrifying member is B (mm/sec), an inequality of B/4≤A≤B/3 5×10<SP>-10</SP>≤C<SB>A</SB>≤5×10<SP>-9</SP>5×10 4≤R<SB>A</SB>≤5×10<SP>6</SP>is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、支持体上に１層以上の被覆層を有する帯電部材、帯電手段として該帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。   The present invention relates to a charging member having one or more coating layers on a support, a process cartridge having the charging member as a charging means, and an electrophotographic apparatus.

電子写真方式を採用した画像形成装置、すなわち電子写真装置において、電子写真感光体等の像担持体を帯電させる帯電手段として、様々な帯電部材が使用されている。   In an image forming apparatus employing an electrophotographic system, that is, an electrophotographic apparatus, various charging members are used as charging means for charging an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member.

このような用途に用いられる帯電部材は、電子写真感光体に接触配置または近接配置されて、交流電圧を重畳した直流電圧が印加されたり、直流電圧のみが印加されたりして使用されているのである。   Since the charging member used for such an application is placed in contact with or close to the electrophotographic photosensitive member, a DC voltage superimposed with an AC voltage is applied or only a DC voltage is applied. is there.

ところで、印加電圧として交流電圧を重畳した直流電圧を採用すると、高圧の交流電源が必要となり、電子写真装置のコストアップを招くとともに、交流電流を多量に使用することにより、帯電部材や電子写真感光体の耐久性が低下するといった現象が発生する。従って、電子写真装置のコスト削減や高耐久性を考慮すると、印加電圧は直流電圧のみであることが好ましいといえる。   By the way, if a DC voltage on which an AC voltage is superimposed is used as the applied voltage, a high-voltage AC power supply is required, resulting in an increase in the cost of the electrophotographic apparatus, and by using a large amount of AC current, a charging member or electrophotographic photosensitive member is used. The phenomenon that the durability of the body is reduced occurs. Therefore, it can be said that the applied voltage is preferably only a DC voltage in consideration of cost reduction and high durability of the electrophotographic apparatus.

また、電子写真感光体に接触配置または近接配置される帯電部材の形状としては、ローラ形状、ブレード形状、ブラシ形状、ベルト形状、フィルム形状、シート形状、チップ形状などが挙げられるが、ローラ形状のもの（即ち、帯電ローラ）が多く用いられている。
特開２００１−２０１９１２号公報 Examples of the shape of the charging member arranged in contact with or close to the electrophotographic photosensitive member include a roller shape, a blade shape, a brush shape, a belt shape, a film shape, a sheet shape, and a chip shape. A thing (namely, charging roller) is often used.
JP 2001-201912 A

近年、電子写真装置のカラー化は急速に進行し、オフィスはもちろんのこと個人レベルでもコンピューターからカラー画像やグラフィック画像を出力する機会が増大している。これに対応する電子写真方式としては、特許文献１に示される様々な方式を挙げることができる。   In recent years, the colorization of electrophotographic apparatuses has progressed rapidly, and the opportunity to output color images and graphic images from computers not only at the office but also at the individual level is increasing. As an electrophotographic system corresponding to this, various systems disclosed in Patent Document 1 can be exemplified.

この中でも、近年の市場ニーズとも相俟って進む高速化という観点からは、インライン方式が優位であり、また、厚紙やグロス紙等の様々な転写材に対応できるという観点からは中間転写体方式が優位であるといえる。   Among these, the in-line method is superior from the viewpoint of speeding up in conjunction with recent market needs, and the intermediate transfer member method from the viewpoint of being compatible with various transfer materials such as cardboard and glossy paper. Can be said to be superior.

本方式は、複数の感光体上に、各色の現像器により各色のトナー像をそれぞれ形成し、各感光体から、一旦、中間転写体上に順次各色のトナー画像を重ね転写し、その後、中間転写体上の多色トナー像を記録媒体（転写材）に一括転写する方式の画像形成装置である。   In this method, a toner image of each color is formed on each of a plurality of photoconductors by a developing device of each color, and the toner images of each color are sequentially transferred from each photoconductor onto an intermediate transfer member, and then transferred to an intermediate. This is an image forming apparatus of a type that collectively transfers a multicolor toner image on a transfer body onto a recording medium (transfer material).

本方式は、トナー像が中間転写体上に転写されたまま、中間転写体が次ステーションの感光体に接する方式である。従って、トナー像が形成されている部分と形成されていない部分とでは、転写部材及び中間転写ベルトから感光体に流れる電流量が異なることになり、感光体に電位差が生じてしまう。   This method is a method in which the intermediate transfer member is in contact with the photosensitive member of the next station while the toner image is transferred onto the intermediate transfer member. Therefore, the amount of current flowing from the transfer member and the intermediate transfer belt to the photoconductor differs between the portion where the toner image is formed and the portion where the toner image is not formed, resulting in a potential difference in the photoconductor.

ここで、従来の帯電部材を用いて、上記電位差を持った感光体を帯電しようとすると、上記電位差を埋めることができず、画像上濃度ムラが発生してしまうという問題が発生した（以下、本現象を多色ゴーストと呼ぶ）。また、上記電位差により、帯電を均一に行うという帯電均一性を満足することができず、例えば、トナー像を形成した部分に、白や黒の微小なスジやポチが発生するという問題が発生した（以下、本現象を帯電均一性と呼ぶ）。   Here, when the conventional charging member is used to charge a photosensitive member having the above-described potential difference, the above-described potential difference cannot be filled, and there is a problem in that density unevenness on the image occurs (hereinafter, referred to as “image density difference”). This phenomenon is called multicolor ghost). In addition, due to the above potential difference, the charging uniformity in which charging is performed uniformly cannot be satisfied, and for example, there is a problem in that fine white or black streaks or spots occur in the portion where the toner image is formed. (Hereinafter, this phenomenon is called charging uniformity).

我々が鋭意検討を行うことにより、上記電位差は、トナー層が多層に形成していればいる程トナー像を形成していない部分との濃度差が大きく、また、多色帯電均一性を満たすことも困難であることがわかっている。   As a result of intensive studies, the above potential difference has a larger density difference from the part where the toner image is not formed, and the multicolor charging uniformity is satisfied as the toner layer is formed in multiple layers. Has also proved difficult.

また、上記多色ゴースト及び帯電均一性は、中間転写体を使用するカラー電子写真装置において、更には、特許文献１に示される様な、各感光体上の各色トナー像を転写材担持体としての転写ベルト等に担持搬送される転写材上に順次重ね転写することで多色トナー画像を形成するカラー電子写真装置においても問題であることがわかっている。   Further, the multicolor ghost and the charging uniformity can be obtained in a color electrophotographic apparatus using an intermediate transfer member, and further, as shown in Patent Document 1, each color toner image on each photosensitive member is used as a transfer material carrier. It has been found that this is also a problem in a color electrophotographic apparatus in which a multicolor toner image is formed by sequentially superimposing and transferring onto a transfer material carried and transported on a transfer belt or the like.

ところで、高解像度のカラー画像やグラフィック画像を電子写真装置から出力する際には、転写材としては特殊紙（例えば、表面処理した紙や高グロス紙など）を使用することが多い。ＯＨＴや特殊紙は普通紙に比べて厚く、材質的にも普通紙と異なることがあり、これらの転写材上に良好な画像を形成するためには、普通紙を用いる場合に比べて、プロセススピードを小さくして対応することがある。   By the way, when a high-resolution color image or graphic image is output from an electrophotographic apparatus, special paper (for example, surface-treated paper or high gloss paper) is often used as a transfer material. OHT and special paper are thicker than plain paper and may differ from plain paper in terms of material. In order to form a good image on these transfer materials, the process is faster than when using plain paper. May respond with reduced speed.

また、例えば、個人レベルでも、特殊紙を使用することがあるだけでなく、葉書きのように厚くて小さいものを使用する頻度が高い。   Also, for example, at the individual level, not only special paper is sometimes used, but also the frequency of using thick and small paper such as postcards is high.

このように、材質・厚さ・大きさの面で多種多様な転写材に対応するには、それに応じて適正となるように、１台の電子写真装置が複数のプロセススピードで画像出力できることが好ましい。例えば、標準速と、標準速の１／２速、１／３速、１／４速など複数のプロセススピードを設定できる構成にし、例えば、普通紙の場合は９４ｍｍ／ｓ（標準速）で、ＯＨＴの場合は３１ｍｍ／ｓ（１／３速）に切り替えて使用するということである。   As described above, in order to cope with a wide variety of transfer materials in terms of material, thickness, and size, one electrophotographic apparatus can output images at a plurality of process speeds so as to be appropriate. preferable. For example, it is configured to be able to set a standard speed and a plurality of process speeds such as a standard speed 1/2 speed, 1/3 speed, 1/4 speed, for example, 94 mm / s (standard speed) for plain paper, In the case of OHT, it is switched to 31 mm / s (1/3 speed).

我々が鋭意検討を行った結果、上記プロセススピードの違いが、多色ゴースト及び帯電均一性に及ぼす影響が大きいこともわかっている。   As a result of our intensive studies, it has been found that the difference in process speed has a great influence on multicolor ghosts and charging uniformity.

このような事情に鑑み、本発明の目的は、多種多様な転写材に対応するために、１台で複数のプロセススピードを設定することを可能としたカラー電子写真装置において、多色ゴーストが発生せず、帯電均一性を満足することができる帯電部材を提供することであり、更には、帯電部材に直流電圧のみを印加して感光体を帯電する画像形成装置にも好適に使用できる帯電部材を提供することである
また、本発明の目的は、上記帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することである。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to generate a multicolor ghost in a color electrophotographic apparatus that can set a plurality of process speeds by a single unit in order to cope with a wide variety of transfer materials. In addition, the present invention provides a charging member that can satisfy charging uniformity, and further can be used suitably in an image forming apparatus that charges a photosensitive member by applying only a DC voltage to the charging member. Another object of the present invention is to provide a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the charging member.

我々が鋭意検討を重ねた結果、上記問題は、帯電部材の静電容量及び抵抗を制御することにより解決可能であることが明らかとなった。   As a result of extensive studies, it has become clear that the above problem can be solved by controlling the electrostatic capacity and resistance of the charging member.

即ち、本発明は、導電性支持体と、その上に設けられた被覆層とを有する帯電部材において、周波数Ａ（Ｈｚ）、電圧３ｖを印加した際の前記帯電部材の静電容量をＣＡ（Ｆ）、抵抗をＲＡ（Ω）、前記帯電部材の移動速度をＢ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすれば、
Ｂ／４≦Ａ≦Ｂ／３
５×１０−１０≦ＣＡ≦５×１０−９
５×１０４≦ＲＡ≦５×１０６
であることを特徴とする帯電部材である。 That is, the present invention includes a conductive support, the charging member having a coating layer provided thereon, the frequency A (Hz), the capacitance of said charging member when a voltage is applied to 3 v C A (F) If the resistance is R A (Ω) and the moving speed of the charging member is B (mm / sec),
B / 4 ≦ A ≦ B / 3
5 × 10 −10 ≦ C A ≦ 5 × 10 −9
5 × 10 4 ≦ R A ≦ 5 × 10 6
It is the charging member characterized by being.

また、本発明は、上記帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置である。   The present invention also provides a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the charging member.

本発明によれば、多種多様なメディア（転写材）に対応するために、１台で複数のプロセススピードを設定することを可能とした電子写真装置においても、多色ゴーストが発生せず帯電均一性の良好な画像を長期にわたって得ることができ、さらには、直流電圧のみが印加されても用いることができる帯電部材を提供することができ、また、該帯電部材を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。   According to the present invention, even in an electrophotographic apparatus in which a plurality of process speeds can be set by one unit in order to cope with a wide variety of media (transfer materials), multicolor ghosts are not generated and charging is uniform. In addition, it is possible to provide a charging member that can obtain an image with good characteristics over a long period of time and that can be used even when only a DC voltage is applied, and a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the charging member Can be provided.

以下、本発明について、詳細に説明する。前述した多色ゴーストに起因する電位差を帯電によって消失させるあるいは縮めるためには、帯電部材の帯電能力を上げる必要がある。即ち、帯電部材が感光体を帯電する際、よりたくさんの放電を行い、感光体上に電荷を供給できることが必要である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. In order to eliminate or reduce the potential difference caused by the above-described multicolor ghost by charging, it is necessary to increase the charging ability of the charging member. That is, when the charging member charges the photoconductor, it is necessary to discharge more and supply electric charge onto the photoconductor.

ところで、帯電部材が感光体を帯電するということは、帯電部材から感光体表面への放電が起こり、電荷が移動するということである。特開２００１−０３４０３６号公報に示される様に、帯電部材の表面上のある点Ｘと、その点Ｘを通る帯電部材の半径を延長した線が感光体の表面と交差する点を点Ｙとしたとき、その点Ｘと点Ｙとの間での電位差Ｖｘｙが、パッシェンの放電限界Ｖｐａを超えると放電が発生し、電荷△Ｑが感光体表面に、逆電荷−△Ｑが帯電部材表面に移動する。この△Ｑの総和が、感光体ドラムに蓄積される電荷Ｑであり、感光体ドラムの電位は Ｑ＝ＣＶ の関係より算出することができる。ここで、電荷（放電電荷密度）△Ｑは、数１の式から算出できる。   By the way, the fact that the charging member charges the photosensitive member means that a discharge from the charging member to the surface of the photosensitive member occurs and the charge moves. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-0334036, a point X on the surface of the charging member and a point where a line extending the radius of the charging member passing through the point X intersects the surface of the photosensitive member are defined as a point Y. When the potential difference Vxy between the point X and the point Y exceeds the Paschen discharge limit Vpa, a discharge occurs, and the charge ΔQ is on the surface of the photoreceptor and the reverse charge −ΔQ is on the surface of the charging member. Moving. The sum of ΔQ is the charge Q accumulated in the photosensitive drum, and the potential of the photosensitive drum can be calculated from the relationship Q = CV. Here, the charge (discharge charge density) ΔQ can be calculated from the equation (1).

なお、数１におけるＤは、 Ｄ＝Σｄｉ／εｉ であり、そのｄｉは帯電部材及び感光体各層の厚さ［ｍ］、εｉは比誘電率である。また、Ｖｘｙは上述した点Ｘと点Ｙの間の電位差［Ｖ］、Ｖｐａは数２及びパッシェンの法則から求まる放電開始電圧［Ｖ］である。さらにｇは上記点Ｘと点Ｙとの間の距離（ギャップ）である。   In Equation 1, D is D = Σdi / εi, where di is the thickness [m] of each layer of the charging member and the photoreceptor, and εi is a relative dielectric constant. Further, Vxy is the potential difference [V] between the points X and Y described above, and Vpa is the discharge start voltage [V] obtained from Equation 2 and Paschen's law. Further, g is a distance (gap) between the point X and the point Y.

上記の数１の式より、放電電荷量はＤによって変化する、即ち、帯電部材のｄ／εによって変化することがわかる。ところで、静電容量は Ｃ＝Ｓ×（ε／ｄ）（Ｓは面積） で現せるので、放電を制御するためには帯電部材の静電容量を制御すればよいということになる。   From the above formula 1, it can be seen that the discharge charge amount changes with D, that is, changes with d / ε of the charging member. By the way, since the electrostatic capacity can be expressed by C = S × (ε / d) (S is an area), the electrostatic capacity of the charging member may be controlled in order to control the discharge.

また更には、感光体の表面の電位、即ち感光体にかかる電圧は、帯電部材と感光体の接触部分において、印加した電圧がどういう割合で配分されるかということにより影響を受けると考えられる。帯電部材の抵抗が高い場合には、帯電部材に対する分圧が高くなってしまうため、感光体の表面電位は低くなってしまう。逆に、帯電部材の抵抗が低い場合には、感光体の表面電位は高くなる傾向にある。従って、帯電部材の抵抗値を制御することも必要である。   Furthermore, it is considered that the potential of the surface of the photosensitive member, that is, the voltage applied to the photosensitive member, is affected by the proportion of the applied voltage distributed at the contact portion between the charging member and the photosensitive member. When the resistance of the charging member is high, the partial pressure with respect to the charging member becomes high, so that the surface potential of the photosensitive member becomes low. Conversely, when the resistance of the charging member is low, the surface potential of the photoreceptor tends to increase. Therefore, it is necessary to control the resistance value of the charging member.

帯電部材と感光体ドラムとが接触しＤＣ帯電方式において帯電を行う場合、帯電部材が感光体に対して放電を行う範囲は、図９に示すように、帯電部材と感光体ドラムの接触する上流側である考えられる。そして、帯電部材表面のある点Ｘが、帯電工程を行う際、帯電部材にかかる電圧は、図９に示す様に変化する。これより、ＤＣ帯電方式においても、帯電工程において帯電部材にかかる電圧は、ある周波数をもって変化すると近似することができる。パッシェンの法則及び帯電部材の形状より計算して、この幅は、３ｍｍ〜４ｍｍ程度の長さになると考えられる。帯電部材表面上のある点Ｘの移動速度により、周波数は変化することになるので、帯電部材の移動速度Ｂ（ｍｍ／ｓｅｃ）とし、制御する周波数Ａ（Ｈｚ）は、 Ｂ／４≦Ａ≦Ｂ／３ とした。これは、感光体を帯電する際に帯電部材にかかる電圧とほぼ同じ周波数領域であり、本領域において、帯電部材の静電容量ＣＡ及び抵抗ＲＡを制御することにより、前記問題を解決することができることを我々は見出したのである。 When the charging member and the photosensitive drum are in contact and charging is performed in the DC charging method, the charging member discharges the photosensitive member as shown in FIG. 9 in the upstream where the charging member and the photosensitive drum are in contact with each other. The side is considered. When a certain point X on the surface of the charging member performs the charging process, the voltage applied to the charging member changes as shown in FIG. Thus, even in the DC charging method, the voltage applied to the charging member in the charging step can be approximated to change with a certain frequency. This width is considered to be about 3 mm to 4 mm, calculated from Paschen's law and the shape of the charging member. Since the frequency changes depending on the moving speed of a certain point X on the surface of the charging member, the moving speed B (mm / sec) of the charging member is set, and the frequency A (Hz) to be controlled is B / 4 ≦ A ≦ B / 3. This is in the same frequency range as the voltage applied to the charging member when charging the photosensitive member. In this region, the electrostatic capacity C A and the resistance R A of the charging member are controlled to solve the above problem. We have found that we can do it.

前記帯電部材の静電容量ＣＡ及び抵抗ＲＡが前記範囲外であると、多色ゴースト及び帯電均一性双方を満足することができないのである。 If the electrostatic capacity C A and the resistance R A of the charging member are out of the above ranges, both the multicolor ghost and the charging uniformity cannot be satisfied.

また、特開平０８−２８６４６８号公報においては、静電容量を規定してある帯電部材が提案されているが、前記特許文献による制御では、前記問題を解決することができなかった。
前記抵抗ＲＡは ５×１０４≦ＲＡ≦５×１０６ であり、従来の帯電部材、即ち特許文献１に示される帯電部材と比較して、非常に低抵抗になっている。従来は、前記文献に記載のピンホールリークという問題が発生していた。ピンホールリークとは、感光体のピンホールに帯電部材から電荷がリークし、電圧を印加する電源の電荷供給量が限界に達して帯電部材への電荷の供給が停止してしまうために、感光体ドラムに帯電できない部分ができてしまうという現象である。しかし、我々が鋭意検討を行うことにより、本現象は、電源の電荷供給量を向上させることに解決可能であることが明らかとなった。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-286468 proposes a charging member having a prescribed capacitance. However, the control according to the above-mentioned patent document cannot solve the above problem.
The resistance R A is 5 × 10 4 ≦ R A ≦ 5 × 10 6, which is very low compared to the conventional charging member, that is, the charging member disclosed in Patent Document 1. Conventionally, the problem of pinhole leak described in the above-mentioned document has occurred. A pinhole leak is a phenomenon in which charge leaks from the charging member to the pinhole of the photoconductor, the charge supply amount of the power source that applies the voltage reaches a limit, and the supply of charge to the charging member stops. This is a phenomenon in which a part that cannot be charged is formed on the body drum. However, as a result of intensive investigations, it became clear that this phenomenon can be solved by improving the amount of charge supplied to the power supply.

帯電部材の静電容量ＣＡは、周波数１０Ｈｚ及び１００Ｈｚのときの静電容量をそれぞれＣ１０及びＣ１００とした場合、 １≦Ｃ１０／Ｃ１００≦５ であることが好ましい。この式は、ＣＡの周波数依存性がある程度小さいということを示している。この範囲に制御すれば、プロセススピードまたは帯電部材の移動速度が可変な電子写真装置においても、（例えば、９４ｍｍ／ｓと３１ｍｍ／ｓに設定可能）前記課題を容易に解決することができるのである。 The capacitance C A of the charging member, when the electrostatic capacitance when a frequency 10Hz and 100Hz was C 10 and C 100, respectively, it is preferable that 1 ≦ C 10 / C 100 ≦ 5. This equation, the frequency dependency of C A indicates that small to some extent. By controlling within this range, even in an electrophotographic apparatus in which the process speed or the moving speed of the charging member is variable (for example, 94 mm / s and 31 mm / s can be set), the above problem can be easily solved. .

帯電部材の抵抗ＲＡは、周波数１０Ｈｚ及び１００Ｈｚのときの抵抗をそれぞれＲ１０及びＲ１００とした場合、 １≦Ｒ１０／Ｒ１００≦１０ であることが好ましい。本式も、ＲＡの周波数依存性が小さいことを示している。この範囲に制御すればプロセススピードまたは帯電部材の移動速度が可変な電子写真装置においても、（例えば、９４ｍｍ／ｓと３１ｍｍ／ｓに設定可能）前記課題を容易に解決することができるのである。 The resistance RA of the charging member is preferably 1 ≦ R 10 / R 100 ≦ 10 when the resistances at frequencies of 10 Hz and 100 Hz are R 10 and R 100 , respectively. This formula also shows that the frequency dependence of RA is small. By controlling within this range, even in an electrophotographic apparatus in which the process speed or the moving speed of the charging member is variable (for example, it can be set to 94 mm / s and 31 mm / s), the above problem can be solved easily.

本発明における帯電部材の構成としては、従来既知の構成を使用することができ、例えば、金属等の導電性支持体上にエラストマー、樹脂等を一層以上被覆する構成を汎用的に使用する。   As the structure of the charging member in the present invention, a conventionally known structure can be used. For example, a structure in which one or more elastomers, resins, etc. are coated on a conductive support such as metal is generally used.

本発明における帯電部材の被覆層は、感光体等の他の部材と接触する可能性があるため、他の部材を汚染してしまう材料では好ましくなく、表面離型性のよいものが好ましいといえる。被覆層材料の詳細については、後に詳述する。   Since the coating layer of the charging member in the present invention may come into contact with other members such as a photoreceptor, it is not preferable for the material to contaminate the other members, and it is preferable to have a good surface releasability. . Details of the coating layer material will be described later.

帯電部材の被覆層は、前記ＣＡ及びＲＡを制御するため、微粒子を含有することが好ましい。被覆層に微粒子を添加し、その分散性をコントロールすることで、ＣＡ及びＲＡを変更することができるからである。前記微粒子は、１種であっても２種以上であってもよいが、少なくとも１種は導電性微粒子であり、２種以上の微粒子を用いる場合は、絶縁性微粒子を用いてもよい。本発明においては、ＣＡ及びＲＡの制御を容易にするためには、導電性微粒子と絶縁性微粒子とを併用することが好ましい。 The coating layer of the charging member preferably contains fine particles in order to control the CA and RA . This is because C A and R A can be changed by adding fine particles to the coating layer and controlling the dispersibility thereof. The fine particles may be one type or two or more types, but at least one type is conductive fine particles, and when two or more types of fine particles are used, insulating fine particles may be used. In the present invention, in order to facilitate the control of C A and R A , it is preferable to use conductive fine particles and insulating fine particles in combination.

本発明において、導電性微粒子とは、１×１０１０Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有する微粒子のことであり、絶縁性微粒子とは、１×１０１０Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する微粒子のことである。 In the present invention, the conductive fine particles are fine particles having a volume resistivity of less than 1 × 10 10 Ω · cm, and the insulating fine particles have a volume resistivity of 1 × 10 10 Ω · cm or more. It is a fine particle.

導電性微粒子としては、金属酸化物系導電性微粒子、金属系導電性微粒子、カーボンブラック、カーボン系導電性微粒子等を挙げることができ、一種類又は二種以上組み合わせて用いることができる。   Examples of the conductive fine particles include metal oxide-based conductive fine particles, metal-based conductive fine particles, carbon black, carbon-based conductive fine particles, and the like, which can be used alone or in combination of two or more.

金属酸化物系導電性微粒子としては、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化チタン（二酸化チタン、一酸化チタン等）、酸化鉄等、が挙げられる。前記金属酸化物導電性系微粒子はそれのみで十分な導電性を示すものもあるがそうでないものも存在する。微粒子の導電性を十分なものとするため、即ち、微粒子の体積抵抗率を１×１０１０Ω・ｃｍ未満にするため、これらの微粒子に、ドーパントを添加しても良い。一般的に金属酸化物導電性微粒子は格子欠陥の存在により余剰電子が生成し、導電性を示すと考えられ、ドーパント添加によって格子欠陥の形成が促進され、十分な導電性を得ることができるのである。例えば、酸化亜鉛のドーパントとしてはアルミニウム、酸化錫のドーパントとしてはアンチモン、酸化インジウムのドーパントとしては錫などが使用される。また、酸化チタンの導電性を得る場合は、酸化チタンに導電性酸化錫を被覆したものなども挙げることができる。 Examples of the metal oxide conductive fine particles include zinc oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide (titanium dioxide, titanium monoxide, etc.), iron oxide, and the like. Some of the metal oxide conductive fine particles exhibit sufficient electrical conductivity by themselves, but some of them do not. In order to make the conductivity of the fine particles sufficient, that is, to make the volume resistivity of the fine particles less than 1 × 10 10 Ω · cm, a dopant may be added to these fine particles. In general, metal oxide conductive fine particles are considered to exhibit conductivity due to the generation of surplus electrons due to the presence of lattice defects, and the addition of dopants promotes the formation of lattice defects and can provide sufficient conductivity. is there. For example, aluminum is used as a dopant for zinc oxide, antimony is used as a dopant for tin oxide, and tin is used as a dopant for indium oxide. Moreover, when obtaining the electroconductivity of titanium oxide, what coated electroconductive tin oxide on titanium oxide etc. can be mentioned.

金属系導電性微粒子としては、銀、銅、ニッケル、亜鉛等の微粒子が挙げられる。   Examples of the metal conductive fine particles include fine particles of silver, copper, nickel, zinc and the like.

カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。   Examples of carbon black include acetylene black, furnace black, and channel black.

カーボン系導電性微粒子としては、グラファイト、カーボンファイバー、活性炭、木炭等を挙げることができる。   Examples of the carbon conductive fine particles include graphite, carbon fiber, activated carbon, charcoal and the like.

導電性微粒子としては、この中でも、特に、金属酸化物系導電性微粒子を用いることが好ましい。より好ましくは、酸化錫または酸化チタンを用いるのが好ましい。これらの微粒子は、樹脂などの結着材料に対する分散性が良く、ＣＡ及びＲＡの制御がしやすいためである。 Among these, it is particularly preferable to use metal oxide conductive fine particles as the conductive fine particles. More preferably, tin oxide or titanium oxide is used. This is because these fine particles have good dispersibility in a binding material such as a resin and can easily control CA and RA .

絶縁性微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン（二酸化チタン、一酸化チタン等）、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、三酸化アンチモン等の金属酸化物系絶縁性微粒子、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、二硫化モリブデン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、タルク、カオリンクレー、マイカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ゼオライト、ウオラストナイト、けいそう土、ガラスビーズ、ベントナイト、モンモリナイト、アスベスト、中空ガラス球、黒鉛、もみ殻、有機金属化合物、有機金属塩等の微粒子を挙げることができる。また、公知の樹脂、例えば、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、（メタ）アクリル樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、エポキシ樹脂、および、これらの共重合体、変性物、誘導体などの微粒子も使用することができる。   Examples of the insulating fine particles include silica, alumina, titanium oxide (titanium dioxide, titanium monoxide, etc.), zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, antimony trioxide, and other metal oxide insulating fine particles, barium sulfate, titanium. Barium acid, molybdenum disulfide, calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite, talc, kaolin clay, mica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, zeolite, wollastonite, diatomaceous earth, glass beads, bentonite, montmorillonite, asbestos, hollow Examples thereof include fine particles such as glass spheres, graphite, rice husks, organometallic compounds, and organometallic salts. Also, known resins such as polyamide resin, silicone resin, fluororesin, (meth) acrylic resin, styrene resin, phenol resin, polyester resin, resin, urethane resin, olefin resin, epoxy resin, and copolymers thereof Fine particles such as modified products and derivatives can also be used.

この中でも、特に、金属酸化物系絶縁性微粒子を用いることが好ましい。より好ましくは、酸化チタンを用いるのが好ましい。前記微粒子は、樹脂などの結着材料に対する分散性が良く、ＣＡ及びＲＡの制御がしやすいためである。また、酸化チタンの中でも、ルチル型の酸化チタンを用いることが更に好ましい。ルチル型の酸化チタンは、アナタール型と比較して誘電率が非常に大きく、少量で静電容量を大きくできる等、ＣＡの制御を行いやすいといった特徴がある。 Among these, it is particularly preferable to use metal oxide insulating fine particles. More preferably, titanium oxide is used. The fine particles, good dispersibility in the binder material such as a resin, because the easier to control the C A and R A. Of titanium oxides, it is more preferable to use rutile type titanium oxide. Rutile type titanium oxide is very large dielectric constant as compared with Anataru type, etc. can increase the capacitance in a small amount, there are features such easily perform control of the C A.

また、例えば、導電性微粒子と絶縁性微粒子を併用する場合には、微粒子を金属酸化物系微粒子で統一する、または、添加する絶縁性微粒子を結着樹脂と類似した化学結合部分をもつ樹脂微粒子にする等、材料的に類似したものを添加することが材料に対する微粒子の分散性をコントロールし、ＣＡ及びＲＡの制御を行う上でより好ましいといえる。 Also, for example, in the case where conductive fine particles and insulating fine particles are used in combination, the fine particles are unified with metal oxide fine particles, or the insulating fine particles to be added are resin fine particles having a chemical bond portion similar to the binder resin. It is more preferable to add a material similar to the above in order to control the dispersibility of the fine particles in the material and to control CA and RA .

前述した微粒子は１種でも２種以上併用してもよく、各種の表面処理、変性、官能基や分子鎖の導入、コート等を施したものでもよい。表面処理としては、カップリング処理及び脂肪酸処理が挙げられる。カップリング処理としては、シランカップリング剤及びチタネート系カップリング剤等を用いたもの、脂肪酸処理としては、ステアリン酸等の酸を用いたものが代表的である。微粒子にこれらの表面処理を施すことにより、分散性を向上させることが可能になるのである。   The fine particles described above may be used alone or in combination of two or more thereof, and may be those subjected to various surface treatments, modification, introduction of functional groups or molecular chains, coating, and the like. Examples of the surface treatment include a coupling treatment and a fatty acid treatment. A typical example of the coupling treatment is one using a silane coupling agent and a titanate coupling agent, and a typical example of the fatty acid treatment is one using an acid such as stearic acid. By applying these surface treatments to the fine particles, the dispersibility can be improved.

また、帯電部材の被覆層に用いるエラストマーまたは樹脂等は、複数種を用いることにより、その存在比率や分散性によって、前記ＣＡ及びＲＡを制御することができる。更には、被覆層表面性（表面粗さＲｚｊｉｓ等）を変えることによっても、前記ＣＡ及びＲＡを制御することができる。 Further, by using a plurality of types of elastomers or resins used for the coating layer of the charging member, the C A and R A can be controlled depending on their abundance ratio and dispersibility. Furthermore, the C A and R A can be controlled by changing the surface properties of the coating layer (surface roughness Rzjis or the like).

本発明の被覆層は２層以上から構成されることが好ましい。特に、導電性及び弾性を有する被覆層に相当する弾性層上に更に被覆層をもうけることが好ましい。これは、被帯電体としての感光体に対する給電や、帯電部材の感光体に対する良好な均一密着性を確保するためである（本発明では、最表面の被覆層を特に表面層と記載することにする）。また、被覆層を２層構成にして表面層を設けることにより、ＣＡ及びＲＡを容易に制御することが可能になるのである。特に、表面層材料等を変更するだけで、ＣＡ及びＲＡを大幅に変更することができるからである。 The coating layer of the present invention is preferably composed of two or more layers. In particular, it is preferable to further provide a coating layer on the elastic layer corresponding to the coating layer having conductivity and elasticity. This is to ensure power supply to the photosensitive member as the member to be charged and good uniform adhesion of the charging member to the photosensitive member (in the present invention, the outermost coating layer is particularly referred to as a surface layer). To do). Further, by providing a surface layer with a two-layer coating layer, C A and R A can be easily controlled. In particular, C A and R A can be significantly changed only by changing the surface layer material or the like.

本発明の帯電部材のＣＡ及びＲＡを指定範囲内とする上で、帯電部材の表面層は、前記金属酸化物微粒子を５０ｗｔ％以上特には５３ｗｔ％以上６５ｗｔ％以下とすることが好ましく、また本発明の帯電部材の表面層ｔ（μｍ）は８≦ｔ≦２５であることが好ましい。更に、帯電部材１０点平均表面粗さＲｚｊｉｓ（μｍ）は３≦Ｒｚｊｉｓ≦２０であることが好ましい。、尚、微粒子の含有率は、微粒子とエラストマーまたは樹脂重量の総量に対する微粒子の重量％である。 In order to the C A and R A of the charging member of the present invention within a specified range, the surface layer of the charging member, the metal oxide fine particles in particular more than 50 wt% of is preferably set to more than 53 wt% 65 wt% or less, The surface layer t (μm) of the charging member of the present invention is preferably 8 ≦ t ≦ 25. Further, the charging member 10-point average surface roughness Rzjis (μm) is preferably 3 ≦ Rzjis ≦ 20. In addition, the content rate of microparticles | fine-particles is the weight% of microparticles | fine-particles with respect to the total amount of microparticles | fine-particles and an elastomer or resin weight.

続いて、本発明に用いる帯電部材について、更に、詳細に説明する。   Subsequently, the charging member used in the present invention will be described in more detail.

本実施の形態の帯電部材（ローラ形状のものを特に「帯電ローラ」という）に関しての例を図１から図８に示す。   Examples relating to the charging member of this embodiment (a roller-shaped member is particularly referred to as a “charging roller”) are shown in FIGS.

例えば帯電部材は図１示すようにローラ形状であり、導電性支持体２ａと、その外周一帯に形成された弾性層２ｂと、更にその外周に形成された表面層２ｄから構成されている。   For example, the charging member has a roller shape as shown in FIG. 1, and is composed of a conductive support 2a, an elastic layer 2b formed on the outer periphery thereof, and a surface layer 2d formed on the outer periphery thereof.

本実施の形態における帯電部材の他の構成を図２から図４に示す。図２に示すように、帯電部材は弾性層２ｂと表面層２ｄとの間に抵抗層２ｃを設けた三層構造であってもよいし、図３に示すように抵抗層２ｃと表面層２ｄの間に第２の抵抗層２ｅを設けた四層構造であってもよいし、更に抵抗層を設けて、導電性支持体２ａの上に四層以上を形成した構造であってもよい。また、図４に示すように表面層２ｄのみを導電性支持体２ａ上に設けた一層構造であってもよい。   Other configurations of the charging member in the present embodiment are shown in FIGS. As shown in FIG. 2, the charging member may have a three-layer structure in which a resistance layer 2c is provided between the elastic layer 2b and the surface layer 2d, or the resistance layer 2c and the surface layer 2d as shown in FIG. A four-layer structure in which the second resistance layer 2e is provided between them, or a structure in which a resistance layer is further provided and four or more layers are formed on the conductive support 2a may be used. Further, as shown in FIG. 4, a single layer structure in which only the surface layer 2d is provided on the conductive support 2a may be employed.

更には、本発明の帯電部材はローラ形状に限られることはなく、図５から図８に代表される様に、シート、ベルト、フィルム及び板状等の様々な形状をとることが可能であり、それぞれに対して、前述した層構成をとることが可能である。   Furthermore, the charging member of the present invention is not limited to a roller shape, and can take various shapes such as a sheet, a belt, a film, and a plate as represented by FIGS. For each, it is possible to take the layer configuration described above.

本実施の形態において用いられる表面層２ｄを構成する材料としては、樹脂及びエラストマーならばどのようなものを用いてもよい。樹脂としては、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体（ＳＥＢＣ）、オレフィン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体（ＣＥＢＣ）等が挙げられる。また、エラストマーとしては、合成ゴム及び熱可塑性エラストマーが挙げられ、例えば、合成ゴムとしては、天然ゴム（加硫処理等）、エピクロルヒドリンゴム、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ＩＲ、ＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ等が挙げられる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー及び塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。これらの材料は、単独または二種類以上を混合してもよく、共重合体であってもよい。   As a material constituting the surface layer 2d used in the present embodiment, any material may be used as long as it is a resin and an elastomer. Examples of the resin include fluorine resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, silicone resin, butyral resin, styrene-ethylene / butylene-olefin copolymer (SEBC), and olefin-ethylene / butylene-olefin copolymer (CEBC). Is mentioned. Examples of elastomers include synthetic rubbers and thermoplastic elastomers. Examples of synthetic rubbers include natural rubber (vulcanization treatment, etc.), epichlorohydrin rubber, EPDM, SBR, silicone rubber, urethane rubber, IR, BR, NBR. , CR and the like. As thermoplastic elastomers, polyolefin-based thermoplastic elastomers, urethane-based thermoplastic elastomers, polystyrene-based thermoplastic elastomers, fluororubber-based thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers, polybutadiene-based thermoplastic elastomers, ethylene Examples thereof include a vinyl acetate-based thermoplastic elastomer, a polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomer, and a chlorinated polyethylene-based thermoplastic elastomer. These materials may be used alone or in combination of two or more, and may be a copolymer.

表面層２ｄは、帯電部材の最表面を構成し、被帯電体である感光体と接触するため、感光体を汚染してしまう材料では好ましくない。また、表面離型性のよいものが好ましいといえる。従って、表面層材料としては、樹脂を用いるのが好ましいといえる。   Since the surface layer 2d constitutes the outermost surface of the charging member and comes into contact with the photosensitive member that is a charged body, it is not preferable for the material to contaminate the photosensitive member. Moreover, it can be said that the thing with surface releasability is preferable. Therefore, it can be said that it is preferable to use a resin as the surface layer material.

表面層２ｄには各種導電性微粒子を添加し、その体積抵抗率を所望の値に調整することが好ましい。導電性微粒子としては、前述した導電性微粒子を挙げることできる。これらの導電性微粒子は表面（疎水化）処理を施してもよく、また、所望の体積抵抗率を得るためにはこれらの各種導電剤を二種以上併用してもよい。表面処理については、前述した通りである。   It is preferable to add various conductive fine particles to the surface layer 2d and adjust the volume resistivity to a desired value. Examples of the conductive fine particles include the conductive fine particles described above. These conductive fine particles may be subjected to a surface (hydrophobizing) treatment, and two or more of these various conductive agents may be used in combination in order to obtain a desired volume resistivity. The surface treatment is as described above.

また、表面層２ｄには、導電性あるいは表面性の制御及び補強性の向上を目的として、各種微粒子が含有されてもよい。微粒子としては特に制限はなく、前述した微粒子を用いることができる。これらの微粒子は１種でも２種以上併用してもよく、各種の表面処理、変性、官能基や分子鎖の導入、コート等を施したものでもよい。   The surface layer 2d may contain various fine particles for the purpose of controlling conductivity or surface property and improving reinforcement. The fine particles are not particularly limited, and the fine particles described above can be used. These fine particles may be used alone or in combination of two or more thereof, and may be those subjected to various surface treatments, modification, introduction of functional groups and molecular chains, coating, and the like.

更に、表面層は離型性物質を含有してもよい。離型性物質を含有すれば表面層の摩擦係数を小さくすることが可能になるので、帯電部材表面の汚れ付着を低減でき耐久性が向上するとともに、感光体と帯電部材間での相対移動が滑らかになるのでスティックスリップのような不規則な移動状態の出現をへらし、その結果変音の発生や帯電部材表面の不規則な磨耗等の回転ムラに起因するであろうと思われる種々の現象を改善することができる。さらには離型性物質が液体の場合には帯電部材表面層を形成するときに平滑剤（レベリング剤）としても作用するため、表面層を平滑に形成することが可能になる。離型性物質には種々のものがあり分類の仕方もいろいろあるが、機能面から考えると、低表面エネルギーを利用するものと摺動性を利用するものが多い。また、その性状も液体であったり，固体であったりする。例えば固体で摺動性をもつものは一般に固体潤滑剤として知られており、固体潤滑ハンドブック（発行所；株式会社幸書房、昭和５７年３月１５日発行の二版）に記載の物質を使用することができる。
また、珪素やフッ素を分子内に含む化合物がオイル状、あるいは固体状（離型性樹脂あるいは粉末、ポリマーの一部に離形性を有する部位を導入したもの）で使用される。さらには、ワックスや高級脂肪酸（その塩やエステル、その他誘導体を含む）も挙げることができる。 Furthermore, the surface layer may contain a releasable substance. By including a releasable substance, it is possible to reduce the coefficient of friction of the surface layer, so that dirt adhesion on the surface of the charging member can be reduced, durability is improved, and relative movement between the photosensitive member and the charging member is reduced. Since it becomes smooth, the appearance of irregular moving states such as stick-slip is avoided, and as a result, various phenomena that may be caused by rotation unevenness such as generation of noise and irregular wear of the charging member surface are eliminated. Can be improved. Furthermore, when the releasable substance is a liquid, it acts as a smoothing agent (leveling agent) when forming the surface layer of the charging member, so that the surface layer can be formed smoothly. There are various types of releasable substances and there are various ways of classification, but from the viewpoint of function, there are many that use low surface energy and those that use slidability. Moreover, the property may be liquid or solid. For example, a solid and slidable material is generally known as a solid lubricant, and the substances described in the Solid Lubrication Handbook (Publisher; Koshobo Co., Ltd., published on March 15, 1982) are used. can do.
In addition, a compound containing silicon or fluorine in the molecule is used in an oily state or a solid state (a release resin or powder, or a part of the polymer having a release property introduced therein). Furthermore, waxes and higher fatty acids (including salts, esters and other derivatives thereof) can also be mentioned.

本実施の形態において用いられる弾性層２ｂは、被帯電体としての感光体１に対する給電や、帯電部材の感光体に対する良好な均一密着性を確保するために、適当な導電性と弾性とを有するものである。   The elastic layer 2b used in the present embodiment has appropriate conductivity and elasticity in order to supply power to the photosensitive member 1 as a member to be charged and to ensure good uniform adhesion of the charging member to the photosensitive member. Is.

また、ローラ形状である帯電ローラ２は、帯電ローラ２と感光体１の均一密着性を確保するために、弾性層２ｂの研磨によって中央部を一番太く、両端部にいくほど細くなる形状、いわゆるクラウン形状に形成することが好ましい。一般に使用されている帯電ローラは、導電性支持体２ａの両端部に所定の押圧力が与えられて感光体１と当接するので、中央部の押圧力が小さく、両端部ほど大きくなっているために、帯電ローラの真直度が十分であれば問題ないが、十分でない場合には中央部と両端部に対応する画像に濃度ムラが生じてしまう場合がある。上記クラウン形状はこれを防止するために形成される。   In addition, the charging roller 2 in the form of a roller has a shape in which the central portion is thickest by polishing the elastic layer 2b and becomes thinner toward both ends in order to ensure uniform adhesion between the charging roller 2 and the photoreceptor 1. It is preferable to form a so-called crown shape. The charging roller generally used has a predetermined pressing force applied to both ends of the conductive support 2a and comes into contact with the photosensitive member 1. Therefore, the pressing force at the central portion is small, and the both ends are larger. If the straightness of the charging roller is sufficient, there is no problem, but if it is not sufficient, density unevenness may occur in the images corresponding to the center and both ends. The crown shape is formed to prevent this.

本実施の形態において用いられる弾性層２ｂの材料としては、合成ゴム及び熱可塑性エラストマーのようなエラストマーならばどのようなものを用いてもよい。エラストマーについては、表面層に記載したものと同様のエラストマーを用いることができる。   As a material of the elastic layer 2b used in the present embodiment, any material may be used as long as it is an elastomer such as a synthetic rubber and a thermoplastic elastomer. As for the elastomer, the same elastomer as described in the surface layer can be used.

また、これらの弾性材料を発泡成形した発泡体を弾性材料として用いてもよい。好ましくは、帯電部材と感光体とのニップを確保するため、弾性層材料には、合成ゴム材料を用いるのがよいといえる。   Moreover, you may use the foam which carried out the foam molding of these elastic materials as an elastic material. Preferably, it can be said that a synthetic rubber material is used as the elastic layer material in order to secure a nip between the charging member and the photosensitive member.

弾性層２ｂの導電性は、上記の弾性材料中にカーボンブラック、導電性金属酸化物、アルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の導電剤を適宜添加することにより、１０８Ω・ｃｍ未満に調整されることが好ましい。弾性層２ｂの導電性が１０８Ω・ｃｍ以上であると、帯電部材の帯電能力が低くなり、被帯電体を均一に帯電する、帯電均一性を満足することができなくなってしまう。この場合には、帯電部材周期長手ムラとなって画像不良が発生してしまうことが多い。また、弾性層２ｂの弾性や硬度は、軟化油、可塑剤等の添加及び上記弾性材料を発砲させることにより調整される。 The conductivity of the elastic layer 2b is adjusted to less than 10 8 Ω · cm by appropriately adding a conductive agent such as carbon black, conductive metal oxide, alkali metal salt, and ammonium salt into the elastic material. It is preferable. If the electrical conductivity of the elastic layer 2b is 10 8 Ω · cm or more, the charging ability of the charging member will be low, and it will not be possible to satisfy the charging uniformity that uniformly charges the object to be charged. In this case, the charging member periodic longitudinal unevenness often causes an image defect. The elasticity and hardness of the elastic layer 2b are adjusted by adding softening oil, plasticizer, etc. and firing the elastic material.

弾性層の表面状態の制御方法としては、前述した機械的研磨を用いることが好ましい。より好ましくは、砥石により研磨する方法が好ましいといえる。一般的に、ローラ形状の弾性体を研磨する方法は、トラバース方式という研磨方法がとられている。この方式は短い砥石をローラに準じて移動させることにより、ローラを研磨するものである。それに対して、幅広研磨方式という研磨方法も存在する。この方式は、文字通り幅の広い砥石、即ち、ローラ長さと同程度の幅の砥石を用い、それを一度押し当てることにより、僅かな時間でローラ研磨ができるという方式である。   As a method for controlling the surface state of the elastic layer, it is preferable to use the mechanical polishing described above. More preferably, it can be said that a method of polishing with a grindstone is preferable. In general, a method of polishing a roller-shaped elastic body is a polishing method called a traverse method. In this method, a roller is polished by moving a short grindstone according to the roller. On the other hand, there is a polishing method called a wide polishing method. This method is a method in which roller grinding can be performed in a short time by using a whetstone that is literally wide, that is, a whetstone having a width approximately equal to the length of the roller, and pressing it once.

一度に研磨可能であるので、砥石の形状を制御すれば、容易に、所望の表面粗さの弾性層を作製することができる。作業の効率化等を考慮すると、幅広研磨方式がより好ましいといえる。   Since polishing can be performed at once, an elastic layer having a desired surface roughness can be easily produced by controlling the shape of the grindstone. In view of work efficiency and the like, it can be said that the wide polishing method is more preferable.

本実施の形態の帯電部材には、弾性層中に含有される軟化油や可塑剤等の帯電部材表面へのブリードアウトを防止する目的で、弾性層２ｂに接した位置に抵抗層２ｃを設けることができる。上記抵抗層２ｃを構成する材料は、弾性層２ｂに用いられる材料と同様のものを用いることができる。また、上記抵抗層２ｃは、導電性または半導電性を有していることが好ましい。導電性材料は表面層２ｄ用に挙げられた各種導電剤を用いることができる。この場合、所望の体積抵抗率を得るためには、前記各種導電剤を二種以上併用してもよい。   The charging member of the present embodiment is provided with a resistance layer 2c at a position in contact with the elastic layer 2b for the purpose of preventing bleeding out of the surface of the charging member such as softening oil or plasticizer contained in the elastic layer. be able to. As the material constituting the resistance layer 2c, the same material as that used for the elastic layer 2b can be used. The resistance layer 2c preferably has conductivity or semiconductivity. As the conductive material, various conductive agents listed for the surface layer 2d can be used. In this case, in order to obtain a desired volume resistivity, two or more of the various conductive agents may be used in combination.

本実施の形態において用いられる導電性支持体２ａは、鉄、銅、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケルなどの金属材料を用いることができる。更に、これらの金属表面に耐傷性付与を目的としてメッキ処理を施しても構わないが、導電性を損なわないことが必要である。   For the conductive support 2a used in the present embodiment, a metal material such as iron, copper, stainless steel, aluminum, or nickel can be used. Furthermore, these metal surfaces may be plated for the purpose of imparting scratch resistance, but it is necessary that the conductivity is not impaired.

表面層２ｄの体積抵抗率は、弾性層の体積抵抗率より大きく、１０１６Ω・ｃｍ以下に調整されることが好ましい。表面層２ｄの体積抵抗率が弾性層のものよりも小さいと被帯電体表面のピンホール及び傷等によるリークを防止することができなくなり、１０１６Ω・ｃｍよりも大きいと帯電ローラの帯電能力が低くなり、帯電均一性を満足することができなくなってしまう。 The volume resistivity of the surface layer 2d is preferably larger than the volume resistivity of the elastic layer and adjusted to 10 16 Ω · cm or less. If the volume resistivity of the surface layer 2d is smaller than that of the elastic layer, leakage due to pinholes and scratches on the surface of the object to be charged cannot be prevented, and if it is greater than 10 16 Ω · cm, the charging ability of the charging roller Becomes lower and charging uniformity cannot be satisfied.

抵抗層２ｃの体積抵抗率は、表面層２ｄの体積抵抗率以下、弾性層２ｂの体積抵抗率以上に調整されることが好ましい。本範囲を外れると、帯電均一性を満足することができなくなってしまうことがある。   The volume resistivity of the resistance layer 2c is preferably adjusted to be not more than the volume resistivity of the surface layer 2d and not less than the volume resistivity of the elastic layer 2b. If it is out of this range, the charging uniformity may not be satisfied.

なお、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵抗層２ｃには、前述した各種材料の他にも他の機能を有する材料を適宜用いることができる。このような他の材料としては、例えば弾性層２ｂでは、２−メルカプトベンズイミダゾール等の老化防止剤、ステアリン酸及びステアリン酸亜鉛に代表される滑剤等を例示することができる。   For the elastic layer 2b, the surface layer 2d, and the resistance layer 2c, in addition to the various materials described above, materials having other functions can be appropriately used. Examples of such other materials include anti-aging agents such as 2-mercaptobenzimidazole, lubricants represented by stearic acid and zinc stearate, and the like in the elastic layer 2b.

また、前記弾性層、表面層及び抵抗層には、表面処理を施してもよい。表面処理としては、ＵＶ及び電子線を用いた表面加工処理、化合物等を表面に付着及び含浸させる表面改質処理等の方法を挙げることができる。   The elastic layer, the surface layer, and the resistance layer may be subjected to a surface treatment. Examples of the surface treatment include surface processing using UV and electron beams, and surface modification treatment for attaching and impregnating a compound or the like on the surface.

また、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵抗層２ｃの導電性（体積抵抗率）の測定は、例えば抵抗測定装置（三菱化学（株）製絶縁抵抗計Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰ）を用いて行う。より詳しくは、前記弾性層２ｂにおいては、弾性層材料自体を２ｍｍ厚に膜成形し、温度２３℃、湿度５０％の環境で２５０Ｖの電圧を３０秒間印加して導電性の測定を行う。表面層２ｄ及び抵抗層２ｃにおいては、各々の層を形成したものと同一の結着樹脂を塗料化し、そのクリア塗料をアルミシート上にコーティングし、上記の条件でそれぞれの層の導電性を測定する。   The conductivity (volume resistivity) of the elastic layer 2b, the surface layer 2d, and the resistance layer 2c is measured using, for example, a resistance measuring device (insulation resistance meter Hiresta-UP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). More specifically, in the elastic layer 2b, the elastic layer material itself is formed into a thickness of 2 mm, and the conductivity is measured by applying a voltage of 250 V for 30 seconds in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. In the surface layer 2d and the resistance layer 2c, the same binder resin as that forming each layer is made into a paint, the clear paint is coated on an aluminum sheet, and the conductivity of each layer is measured under the above conditions. To do.

また、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵抗層２ｃの作製は、各層を好適な層厚に形成するのに適当な方法であれば特に限定されず、樹脂化合物の層形成において公知の方法を用いて作製することができる。これらの層の作製は、例えば、予め所定厚に形成されたシート状またはチューブ状の層を接着または被覆することによって行ってもよいし、静電スプレーやディッピング塗工等、従来知られている工法によって、またはそれに準じて行ってもよい。また、押出し成形によって大まかに層形成した後に研磨等によって形状を整える方法であってもよいし、型内で所定の形状に材料を硬化、成形する方法であってもよい。   The elastic layer 2b, the surface layer 2d, and the resistance layer 2c are not particularly limited as long as they are suitable methods for forming each layer to a suitable layer thickness. Can be used. These layers may be produced by, for example, adhering or covering a sheet-like or tube-like layer formed in advance with a predetermined thickness, or conventionally known such as electrostatic spraying or dipping coating. You may carry out by a construction method or according to it. Moreover, after forming a rough layer by extrusion molding, a method of adjusting the shape by polishing or the like may be used, or a method of curing and molding a material into a predetermined shape in a mold may be used.

静電スプレーやディッピング塗工法を用いる場合には、各種溶剤を使用することが多い。用いる溶剤としては、特に制限はないが、用いる高分子化合物が溶解しやすい溶剤を用いることが必要である。具体的には、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類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、クロロホルム、塩化エチレン、ジクロルエチレン、四塩化炭素、トリクロロエチレン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素あるいはベンゼン、トルエン、キシレン、リグロイン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族化合物が用いられる。   When using electrostatic spraying or dipping coating, various solvents are often used. Although there is no restriction | limiting in particular as a solvent to be used, It is necessary to use the solvent in which the high molecular compound to be used is easy to melt | dissolve. Specifically, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, Ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and ethylene glycol monomethyl ether, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, aliphatic halogenated hydrocarbons such as chloroform, ethylene chloride, dichloroethylene, carbon tetrachloride and trichloroethylene, or benzene, toluene, Aromatic compounds such as xylene, ligroin, chlorobenzene and dichlorobenzene are used.

また、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵抗層２ｃの層厚は、それぞれの層の機能の発現を損なわない範囲であれば特に限定されないが、弾性層であれば０．３ｍｍ以上であることが好ましい。弾性層の層厚が０．３ｍｍより小さくなると、弾性層に適度な弾性を保持させることができず、被帯電体との当接が適正でなくなるため、帯電均一性を満足することができなくなってしまう。   The thickness of the elastic layer 2b, the surface layer 2d, and the resistance layer 2c is not particularly limited as long as it does not impair the function of each layer, but is 0.3 mm or more for an elastic layer. Is preferred. If the thickness of the elastic layer is less than 0.3 mm, the elastic layer cannot retain an appropriate elasticity, and the contact with the charged body is not appropriate, so that the charging uniformity cannot be satisfied. End up.

また、表面層及び抵抗層であればその層厚は１μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。表面層の層厚が上記範囲よりも小さすぎると層厚のムラが発生しやすくなるとともに弾性層の凹凸がそのまま帯電部材表面にあらわれてしまう。これにより帯電均一性を満足することができなくなるとともに、帯電部材表面が荒れているために、トナー粒子及び外添剤がローラ表面に付着しやすくなるという不都合が生じる。また、上記範囲よりも厚すぎると弾性層に保持させた適度な弾性が失われ、被帯電体との当接が適正でなくなるため、帯電均一性を満足させることができなくなってしまうという不都合が生じる。前述した様に、表面層膜厚は８〜２５μｍであることがより好ましい。   Moreover, if it is a surface layer and a resistance layer, it is preferable that the layer thickness is 1 micrometer-1000 micrometers. If the layer thickness of the surface layer is too smaller than the above range, unevenness of the layer thickness is likely to occur, and the irregularities of the elastic layer appear as they are on the surface of the charging member. As a result, charging uniformity cannot be satisfied, and the charging member surface is rough, so that the toner particles and the external additive easily adhere to the roller surface. Further, if it is thicker than the above range, the appropriate elasticity held in the elastic layer is lost, and the contact with the object to be charged is not appropriate, so that the charging uniformity cannot be satisfied. Arise. As described above, the surface layer thickness is more preferably 8 to 25 μm.

ところで、帯電部材は、感光体と接触しているため、実際の帯電時における帯電部材の抵抗は電気的な接触抵抗を含み、なおかつ、帯電部材と感光体との接触面積及び帯電部材の帯電部材の変形具合、更には帯電部材と感光体の移動速度にも依存する。よって、帯電部材に流れる電流値は帯電部材と電極との接触状態を感光体との接触状態と同一にして測定した電流値が実際の帯電時の状態を反映する。   By the way, since the charging member is in contact with the photosensitive member, the resistance of the charging member at the time of actual charging includes an electrical contact resistance, and the contact area between the charging member and the photosensitive member and the charging member of the charging member. This also depends on the degree of deformation, and also the moving speed of the charging member and the photosensitive member. Accordingly, the value of the current flowing through the charging member reflects the actual charging state when the contact state between the charging member and the electrode is the same as the contact state with the photosensitive member.

そこで、本実施の形態における帯電部材の静電容量ＣＡ及び抵抗ＲＡ測定は、温度２３℃、湿度５５％の環境で図１０に示すように、帯電部材を円筒電極に片端部５００ｋｇ重（両端合計１０００ｋｇ重）の力で押し付けて測定を行う。（株）東陽テクニカ製１２６０インピーダンス／ゲインフェーズアナライザと１２９６ ＤＩＥＬＥＣＴＲＩＣ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥを接続し、これを更に図１０の測定治具に接続する。印加電圧は３Ｖ（Ｖｐｐ）、周波数（Ｈｚ）は、０．０１、０．０２、０．０７、０．１、０．２、０．６８、１、２、６．８、１０、１６、２３．５、３１．３、６８、１００、２００、６８０、１０００、２０００、７０００、１００００、２００００、６８０００、１０００００、２０００００、６８００００、１００００００と変化させて測定した。円筒電極には金属を用いるのが好ましい。より好ましくは、酸化しにくいという特性より、ＳＵＳ（ステンレススチールをいう。）やアルミニウムを用いるのが好ましく、更には、変形しにくいという特性より、ＳＵＳを用いるのが特に好ましいといえる。本発明においては、ＳＵＳを使用した。また、ドラムの直径は用いる感光体の直径に対応させることが好ましい。 Therefore, the electrostatic capacity C A and the resistance R A of the charging member according to the present embodiment are measured in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 55% as shown in FIG. Measurement is performed by pressing with a force of 1000 kg weight at both ends. A 1260 impedance / gain phase analyzer manufactured by Toyo Technica Co., Ltd. and a 1296 DIEECTRIC INTERFACE are connected, and this is further connected to the measurement jig of FIG. The applied voltage is 3 V (Vpp), and the frequency (Hz) is 0.01, 0.02, 0.07, 0.1, 0.2, 0.68, 1, 2, 6.8, 10, 16, 23.5, 31.3, 68, 100, 200, 680, 1000, 2000, 7000, 10000, 20000, 68000, 100000, 200000, 68000, 1000000 were measured. A metal is preferably used for the cylindrical electrode. More preferably, SUS (referred to stainless steel) or aluminum is preferably used from the characteristic that it is difficult to oxidize, and SUS is particularly preferable from the characteristic that it is difficult to deform. In the present invention, SUS was used. The diameter of the drum preferably corresponds to the diameter of the photoreceptor used.

本発明における、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵抗層２ｃの層厚は、層断面を光学顕微鏡または電子顕微鏡により観察し、その層厚を実測することにより求める。具体的には、ローラをカッターナイフ等により切断し、その切断部分を光学あるいは電子顕微鏡により観察し、それぞれの層厚を測定する。   In the present invention, the thicknesses of the elastic layer 2b, the surface layer 2d, and the resistance layer 2c are determined by observing the layer cross section with an optical microscope or an electron microscope and measuring the layer thickness. Specifically, the roller is cut with a cutter knife or the like, the cut portion is observed with an optical or electron microscope, and the thickness of each layer is measured.

十点平均表面粗さＲｚｊｉｓはＪＩＳＢ０６０１（２００１）に基づき、サーフコーダーＳＥ−３４００（小坂研究所製）にて、カットオフを０．８ｍｍ、測定長さを８ｍｍとして測定を行う。より詳しくは、本測定器により、本帯電部材の任意の６点を測定し、その６点の平均値をもって、各測定値とした。   The ten-point average surface roughness Rzjis is measured based on JISB0601 (2001) using Surfcoder SE-3400 (manufactured by Kosaka Laboratory) with a cut-off of 0.8 mm and a measurement length of 8 mm. More specifically, any six points of the charging member were measured by the measuring device, and the average value of the six points was used as each measured value.

本発明に用いる微粒子の粒子径の測定は、島津製作所製レーザ回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−７０００を用いて行う。まず、蒸留水に少量の界面活性剤０．２ｗｔ％を添加した溶液を用意する。界面活性剤は特に限定するものでなく、市販のものならどのようなものでも用いることができる。この溶液を硝子瓶に入れて、少量の微粒子を投入し、５分間程度超音波をかけて分散させる。この溶液を測定セルに投入し、測定を行う。これにより、微粒子の粒度分布を測定することができる。測定可能な粒子径の範囲は０．０１５〜５００μｍである。また、本発明における微粒子の平均粒子径は、前記装置によって測定した体積平均粒子径をもって、本発明の平均粒子径とする。   The particle diameter of the fine particles used in the present invention is measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-7000 manufactured by Shimadzu Corporation. First, a solution is prepared by adding a small amount of 0.2 wt% surfactant to distilled water. The surfactant is not particularly limited, and any commercially available surfactant can be used. This solution is put into a glass bottle, a small amount of fine particles are added, and dispersed by applying ultrasonic waves for about 5 minutes. This solution is put into a measurement cell and measured. Thereby, the particle size distribution of the fine particles can be measured. The range of the particle size that can be measured is 0.015 to 500 μm. In addition, the average particle diameter of the fine particles in the present invention is the average particle diameter of the present invention, which is the volume average particle diameter measured by the above apparatus.

更に、本発明にもちいる微粒子の体積抵抗率は、Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰまたはＨｉｒｅｓｔａ−ＵＰ にＭＣＰ−ＰＤ４１（すべて三菱化学（株）社製）を接続して測定した値をもって微粒子の体積抵抗率とした。サンプル量は微粒子の密度等によって適宜調節するのが好ましい。例えば、酸化錫においては１．５ｇ、カーボンブラックにおいては０．５ｇとし、印加圧力は一定の１０．１Ｍｐａ（１０２ｋｇｆ／ｃｍ２）とした。印加電圧は、Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰにより測定する際には１０Ｖに固定し、Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰにより測定する際には、印加電圧により測定する抵抗領域が異なるため、測定する抵抗値にあわせて適時印加電圧を変化させた。   Furthermore, the volume resistivity of the fine particles used in the present invention was determined by connecting MCP-PD41 (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) to Loresta-GP or Hiresta-UP as the volume resistivity of the fine particles. . The amount of sample is preferably adjusted as appropriate according to the density of the fine particles. For example, tin oxide was 1.5 g, carbon black was 0.5 g, and the applied pressure was constant 10.1 MPa (102 kgf / cm 2). The applied voltage is fixed at 10 V when measured by Loresta-GP, and when measured by Hiresta-UP, the resistance region to be measured differs depending on the applied voltage, so the applied voltage is set appropriately according to the resistance value to be measured. Changed.

続いて、本発明のプロセスカートリッジおよび電子写真装置の概略構成について説明する。   Subsequently, schematic configurations of the process cartridge and the electrophotographic apparatus of the present invention will be described.

図１１は、本発明の電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。   FIG. 11 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the electrophotographic apparatus of the present invention.

図１１に示すように、各色のトナーを内包する現像器等の現像手段４ａ〜４ｄにそれぞれ対向配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄが中間転写ベルト６の移動方向に並設されている。各現像手段により各感光ドラム上に形成された各色トナー画像は転写ローラ８ａ〜８ｄにより中間転写体に静電的に順次重ねて転写され、イエロー、マゼンタ、シアンにブラックを加えた４色のトナーによるフルカラートナー画像が形成される。   As shown in FIG. 11, photosensitive drums 1 a to 1 d are arranged in parallel in the moving direction of the intermediate transfer belt 6 so as to be opposed to developing means 4 a to 4 d such as a developing unit containing toner of each color. Each color toner image formed on each photosensitive drum by each developing means is transferred onto the intermediate transfer member by the transfer rollers 8a to 8d in an electrostatic sequential manner, and is a four color toner in which black is added to yellow, magenta and cyan. A full color toner image is formed.

また、各感光体ドラム上に各色トナー像を形成するための、帯電手段２ａ〜２ｄ、露光手段３ａ〜３ｄ、現像手段４ａ〜４ｄが、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの周りに配設されている。   Further, charging means 2a to 2d, exposure means 3a to 3d, and developing means 4a to 4d for forming toner images of the respective colors on the photosensitive drums are disposed around the photosensitive drums 1a to 1d. Yes.

さらに、中間転写ベルトにトナー像を転写した後、各感光ドラム上に残留するトナーを摺擦して回収するクリーニングブレードを有するクリーニング装置５ａ〜５ｄが配設されている。   Further, cleaning devices 5a to 5d having cleaning blades are provided for transferring the toner image onto the intermediate transfer belt and then collecting the toner remaining on each photosensitive drum by sliding.

次に、画像形成動作について説明する。各帯電手段２ａ〜２ｄである帯電ローラにより均一に帯電された感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面に、パーソナルコンピュータ等のホストからの画像データに応じて変調されたレーザビームが露光手段３ａ〜３ｄより照射され、各色に対して所望の静電潜像が得られる。この潜像はこれと対向して配設されている各色のトナーを内包した現像器である現像手段４ａ〜４ｄにより、現像位置で反転現像されトナー像として可視化される。このトナー像は、各転写位置で中間転写ベルト６に順次転写され、不図示の給紙手段により所定のタイミングで給紙され、搬送手段により搬送されてくる転写材Ｐに一括して転写される。この転写材Ｐ上のカラートナー画像は不図示の定着装置によって加熱溶融され、転写媒体上に永久定着され所望のカラープリント画像が得られる。   Next, an image forming operation will be described. Laser beams modulated in accordance with image data from a host such as a personal computer are irradiated from exposure means 3a to 3d onto the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d uniformly charged by the charging rollers which are the charging means 2a to 2d. Thus, a desired electrostatic latent image is obtained for each color. The latent image is reversely developed at the developing position and visualized as a toner image by developing means 4a to 4d which are developing units containing toner of respective colors arranged opposite to the latent image. The toner image is sequentially transferred to the intermediate transfer belt 6 at each transfer position, is fed at a predetermined timing by a sheet feeding unit (not shown), and is collectively transferred to a transfer material P conveyed by the conveyance unit. . The color toner image on the transfer material P is heated and melted by a fixing device (not shown), and is permanently fixed on a transfer medium to obtain a desired color print image.

ここで、従来、感光体ドラムから中間転写ベルトへのトナー像の転写効率を向上させるために、各転写位置における、感光体ドラムの周速と中間転写ベルトの周速とに速度差を持たせる方式が提案されている。これによれば、各色トナー像の転写効率は向上し、２色以上のトナー像を重ねて転写する場合には非常に有効な方法となる。特に、４色フルカラーモードでは、各感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に速度差をつけることで、各感光体ドラムから中間転写ベルトに転写されたトナー像が中抜けしてしまう、所謂、中抜け現象を防止して転写効率を向上させて、色味変動のない良好な画像を得ることができる。   Here, conventionally, in order to improve the transfer efficiency of the toner image from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt, there is a speed difference between the peripheral speed of the photosensitive drum and the peripheral speed of the intermediate transfer belt at each transfer position. A scheme has been proposed. According to this, the transfer efficiency of each color toner image is improved, which is a very effective method when two or more color toner images are transferred in a superimposed manner. In particular, in the four-color full-color mode, a toner image transferred from each photosensitive drum to the intermediate transfer belt is lost due to a difference in speed between each photosensitive drum and the intermediate transfer belt. It is possible to improve the transfer efficiency by preventing the hollowing out phenomenon, and to obtain a good image having no color variation.

また、電子写真方式のカラー画像形成装置では、４色のトナーを用いてフルカラートナー像を形成するフルカラーモードだけではなく、ブッラクトナー用の感光体ドラムのみを用いて白黒画像を形成するモノカラーモードを選択、切り替え可能な構成となっている。   In addition, in an electrophotographic color image forming apparatus, not only a full color mode that forms a full color toner image using four color toners, but also a mono color mode that forms a black and white image using only a photosensitive drum for black toner. Can be selected and switched.

更に詳細に説明すると、電子写真感光体１は、図中の矢印が示す時計回りに所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動する。プロセススピードは可変である。電子写真感光体１には、例えば、導電性を有する円筒状の支持体と該支持体上に無機感光材料または有機感光材料を含有する感光層とを有する公知の電子写真感光体などを採用すればよい。   More specifically, the electrophotographic photoreceptor 1 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in a clockwise direction indicated by an arrow in the drawing. Process speed is variable. As the electrophotographic photosensitive member 1, for example, a known electrophotographic photosensitive member having a cylindrical support having conductivity and a photosensitive layer containing an inorganic photosensitive material or an organic photosensitive material on the support is used. That's fine.

また、電子写真感光体１は、電子写真感光体の表面を所定の極性、電位に帯電させるための電荷注入層をさらに有していてもよい。   In addition, the electrophotographic photosensitive member 1 may further include a charge injection layer for charging the surface of the electrophotographic photosensitive member to a predetermined polarity and potential.

帯電部材２は図１１では、帯電ローラを示している。帯電ローラ２は、電子写真感光体１に所定の押圧力で接触させてあり、本装置では電子写真感光体１の回転に対して順方向に回転駆動する。この帯電ローラ２に対して帯電バイアス印加電源から、所定の直流電圧（本例では−１０５０Ｖ）のみが印加されることで、電子写真感光体１の表面が所定の極性電位（本例では暗部電位−４５０Ｖ）に一様に帯電処理される。   In FIG. 11, the charging member 2 is a charging roller. The charging roller 2 is brought into contact with the electrophotographic photosensitive member 1 with a predetermined pressing force, and is driven to rotate in the forward direction with respect to the rotation of the electrophotographic photosensitive member 1 in this apparatus. Only a predetermined DC voltage (-1050 V in this example) is applied to the charging roller 2 from a charging bias application power source, so that the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 has a predetermined polarity potential (dark part potential in this example). -450V) is uniformly charged.

露光手段３には公知の手段を利用することができ、例えば、レーザービームスキャナーなどが挙げられる。電子写真感光体１の帯電処理面に該露光手段３により目的の画像情報に対応した像露光がなされることにより、電子写真感光体の帯電面の露光明部の電位（本例では明部電位−１００Ｖ）が選択的に低下（減衰）して電子写真感光体１に静電潜像が形成される。   A known means can be used as the exposure means 3, and examples thereof include a laser beam scanner. The exposure unit 3 performs image exposure corresponding to target image information on the charged surface of the electrophotographic photosensitive member 1, so that the potential of the exposed bright portion of the charged surface of the electrophotographic photosensitive member (in this example, the bright portion potential). −100V) is selectively reduced (attenuated), and an electrostatic latent image is formed on the electrophotographic photosensitive member 1.

現像手段４としては公知の手段を利用することができ、例えば、本例の現像手段４は、トナーを収容する現像容器の開口部に配設されてトナーを担持搬送するトナー担持体と、収容されているトナーを撹拌する撹拌部と、トナー担持体のトナーの担持量（トナー層厚）を規制するトナー規制部材とを有する構成とされている。現像手段４は、電子写真感光体１の表面の静電潜像の露光明部に、電子写真感光体１の帯電極性と同極性に帯電（本例では現像バイアス−３５０Ｖ）しているトナー（ネガトナー）を選択的に付着させて静電潜像をトナー像として可視化する。現像方式としては、特に制限はなく、既存の方法を用いることができる。既存の方法としては、例えば、ジャンピング現像方式、接触現像方式、磁気ブラシ方式などが挙げられるが、特にフルカラー画像を出力するフルカラー電子写真装置には、トナーの飛散性改善などの目的より、接触現像方式が好ましい。接触現像方式に用いられるトナー担持体としては、接触安定性の確保という面から、ゴムなどの弾性を有する化合物を用いることが好ましい。例えば、金属などの支持体上に導電性を付与した弾性層を設ける現像ローラなどが挙げられる。この弾性層は、弾性材料を発泡成形した発泡体を弾性材料として用いてもよい。また、さらにこの上に層を設けたり、表面処理を施したりしてもよい。表面処理としては、紫外線や電子線を用いた表面加工処理、化合物などを表面に付着および含浸させる表面改質処理などが挙げられる。   As the developing unit 4, a known unit can be used. For example, the developing unit 4 of the present example includes a toner carrying member that is disposed in an opening of a developing container that contains toner and carries and conveys toner, and a housing. And a toner regulating member that regulates the toner carrying amount (toner layer thickness) of the toner carrying member. The developing means 4 is a toner (development bias of −350 V in this example) in which the exposed bright portion of the electrostatic latent image on the surface of the electrophotographic photosensitive member 1 is charged with the same polarity as the charging polarity of the electrophotographic photosensitive member 1 (development bias −350 V). A negative toner is selectively attached to visualize the electrostatic latent image as a toner image. There is no restriction | limiting in particular as a image development system, The existing method can be used. Examples of the existing method include a jumping development method, a contact development method, and a magnetic brush method. In particular, in a full-color electrophotographic apparatus that outputs a full-color image, contact development is performed for the purpose of improving toner scattering properties. The method is preferred. As the toner carrier used in the contact development method, it is preferable to use a compound having elasticity such as rubber from the viewpoint of ensuring contact stability. For example, there may be mentioned a developing roller in which an elastic layer imparted with conductivity is provided on a support such as metal. For this elastic layer, a foam obtained by foam-molding an elastic material may be used as the elastic material. Further, a layer may be provided thereon or a surface treatment may be performed. Examples of the surface treatment include a surface processing treatment using ultraviolet rays and an electron beam, and a surface modification treatment for attaching and impregnating a compound or the like to the surface.

６は中間転写ベルトである。中間転写ベルトは公知の手段を利用することができ、例えば、樹脂及びエラストマー材料に導電性微粒子等を含有させ中抵抗に調製された導電性ベルトなどを例示することができる。   Reference numeral 6 denotes an intermediate transfer belt. A known means can be used for the intermediate transfer belt, and examples thereof include a conductive belt prepared by containing conductive fine particles in a resin and an elastomer material to have a medium resistance.

８は転写手段としての転写ローラである。転写ローラ８は公知の手段を利用することができ、例えば、金属などの支持体上に中抵抗に調製された弾性樹脂層を被覆してなる転写ローラなどを例示することができる。転写ローラ８は、中間転写ベルトを介して、電子写真感光体１に所定の押圧力で接触させて転写ニップ部を形成させてあり、電子写真感光体１の回転と順方向に電子写真感光体１の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転する。また、転写バイアス印加電源からトナーの帯電特性とは逆極性の転写電圧が印加される。   Reference numeral 8 denotes a transfer roller as transfer means. For the transfer roller 8, a known means can be used. For example, a transfer roller formed by coating an elastic resin layer having a medium resistance on a support such as metal can be exemplified. The transfer roller 8 is brought into contact with the electrophotographic photosensitive member 1 with a predetermined pressing force via an intermediate transfer belt to form a transfer nip portion. The electrophotographic photosensitive member is rotated in the forward direction with the rotation of the electrophotographic photosensitive member 1. It rotates at the same peripheral speed as the rotational peripheral speed of 1. Further, a transfer voltage having a polarity opposite to the charging characteristics of the toner is applied from a transfer bias application power source.

転写残余トナーなどの電子写真感光体１上の残留物は、ブレード型などのクリーニング手段５により、電子写真感光体上より回収される。その後、再び帯電ローラ２による帯電を受け、繰り返し画像形成を行うのである。   Residues on the electrophotographic photosensitive member 1 such as transfer residual toner are collected from the electrophotographic photosensitive member by a cleaning means 5 such as a blade type. After that, charging by the charging roller 2 is again performed, and image formation is repeatedly performed.

なお、本例の電子写真装置は、電子写真感光体１と帯電ローラ２を、樹脂成形体などの支持部材によって一体的に支持し、この一体的な構成のまま電子写真装置本体に着脱自在に構成されたプロセスカートリッジ（不図示）を有する装置であってもよい。電子写真感光体１や帯電ローラ２だけでなく、さらに、現像手段４やクリーニング手段も併せて一体的に支持したプロセスカートリッジとしてもよい。   In the electrophotographic apparatus of this example, the electrophotographic photosensitive member 1 and the charging roller 2 are integrally supported by a support member such as a resin molded body, and can be freely attached to and detached from the main body of the electrophotographic apparatus with this integral configuration. It may be an apparatus having a configured process cartridge (not shown). In addition to the electrophotographic photosensitive member 1 and the charging roller 2, a process cartridge that integrally supports the developing unit 4 and the cleaning unit may be used.

以下、実施例により本発明をより一層詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

＜製造例１＞
次のようにして帯電部材を作製した。 <Production Example 1>
A charging member was produced as follows.

エピクロルヒドリンゴム三元共重合体（エピクロルヒドリン：エチレンオキサイド：アリルグリシジルエーテル＝４０ｍｏｌ％：５６ｍｏｌ％：４ｍｏｌ％）１００質量部
軽質炭酸カルシウム ３０質量部
脂肪族ポリエステル系可塑剤 １０質量部
ステアリン酸亜鉛 １質量部
老化防止剤ＭＢ（２−メルカプトベンズイミダゾール） ０．５質量部
酸化亜鉛 ５質量部
四級アンモニウム塩（下記式で示される構造） ２質量部 Epichlorohydrin rubber terpolymer (epichlorohydrin: ethylene oxide: allyl glycidyl ether = 40 mol%: 56 mol%: 4 mol%) 100 parts by weight Light calcium carbonate 30 parts by weight Aliphatic polyester plasticizer 10 parts by weight Zinc stearate 1 part by weight Anti-aging agent MB (2-mercaptobenzimidazole) 0.5 part by mass Zinc oxide 5 parts by mass Quaternary ammonium salt (structure represented by the following formula) 2 parts by mass


以上の材料を５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料コンパウンドを調製した。このコンパウンドに原料のゴムのエピクロルヒドリンゴム１００質量部に対し、加硫剤としての硫黄１質量部、加硫促進剤としてのＤＭ（ジベンゾチアジルスルフィド）１質量部およびＴＳ（テトラメチルチウラムモノスルフィド）０．５質量部を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１０分間混練した。得られたコンパウンドを、直径６ｍｍステンレス製の芯金に外径１２ｍｍのローラ状になるように押し出し成型機にて成型し、加熱蒸気加硫した後、外径が８．５ｍｍになるように幅広研磨方式にて研磨加工を行い、弾性層を得た。ローラ長は２３２ｍｍとした。   The above materials were kneaded for 10 minutes in a closed mixer adjusted to 50 ° C. to prepare a raw material compound. In this compound, 100 parts by mass of raw material epichlorohydrin rubber, 1 part by mass of sulfur as a vulcanizing agent, 1 part by mass of DM (dibenzothiazyl sulfide) as a vulcanization accelerator and TS (tetramethylthiuram monosulfide) 0.5 parts by mass was added and kneaded for 10 minutes in a two-roll mill cooled to 20 ° C. The resulting compound is formed on a 6 mm stainless steel core in an extrusion molding machine to form a roller with an outer diameter of 12 mm, heated and steam vulcanized, and then widened so that the outer diameter becomes 8.5 mm. Polishing was performed by a polishing method to obtain an elastic layer. The roller length was 232 mm.

上記弾性層の上に表面層２ｄを被覆形成した。表面層２ｄは以下に示す表面層用塗布液をディッピング法にてコート成形した。ディッピング回数は２回とした。   A surface layer 2d was formed on the elastic layer. The surface layer 2d was formed by coating the following surface layer coating solution by dipping. The number of dipping was 2 times.

まず、ディッピング用塗布液として、
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液 １００質量部
メチルイソブチルケトン ２５０質量部
導電性酸化錫（トリフルオロプロピルトリメトキシシラン処理品、平均粒径：０．０５μｍ、体積抵抗率：１０３Ω・ｃｍ） ２１０質量部
疎水性ルチル型酸化チタン（イソブチルトリメトキシシラン及びジメチルシリコーンオイル処理品、平均粒径：０．０４１μｍ、体積抵抗率：１０１６Ω・ｃｍ） ２５質量部
変性ジメチルシリコーンオイル ０．０８質量部
ＰＭＭＡ粒子（平均粒径、５．１μｍ） ６０質量部
を用い、ガラス瓶を容器として混合溶液を作製した。これに、分散メディアとして、ガラスビーズ（平均粒径：０．８ｍｍ）を充填率８０％になるように充填し、ペイントシェーカー分散機を用いて１０時間分散した。分散溶液にヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）の各ブタノンオキシムブロック体１：１の混合物を、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０ となるように添加し、１時間攪拌して、ディッピング用塗布液を調製した。 First, as a dipping coating solution,
Caprolactone-modified acrylic polyol solution 100 parts by weight Methyl isobutyl ketone 250 parts by weight Conductive tin oxide (treated with trifluoropropyltrimethoxysilane, average particle size: 0.05 μm, volume resistivity: 10 3 Ω · cm) 210 parts by weight hydrophobic Rutile-type titanium oxide (treated with isobutyltrimethoxysilane and dimethyl silicone oil, average particle size: 0.041 μm, volume resistivity: 10 16 Ω · cm) 25 parts by mass Modified dimethyl silicone oil 0.08 parts by mass PMMA particles ( (Average particle diameter, 5.1 μm) A mixed solution was prepared using 60 parts by mass and using a glass bottle as a container. This was filled with glass beads (average particle size: 0.8 mm) as a dispersion medium so that the filling rate would be 80%, and dispersed for 10 hours using a paint shaker disperser. Add a mixture of hexamethylene diisocyanate (HDI) and isophorone diisocyanate (IPDI) 1: 1 butanone oxime block to the dispersion so that NCO / OH = 1.0 and stir for 1 hour for dipping. A coating solution was prepared.

上記弾性層の表面上に上記表面層用塗布液をディッピング法にて２回コートした。引き上げ速度については、７ｍｍ／ｓに固定した。まず始めに、ディッピング塗布液を塗工した後、１０〜３０分間常温で風乾し、ローラを反転させてもう一度塗布液を同様にして塗工した。その後、３０分間以上常温で風乾し、続いて、熱風循環乾燥機中で温度１６０℃にて１時間乾燥した。乾燥後の表面層の層厚は１５μｍであった。   The surface layer coating solution was coated twice on the surface of the elastic layer by dipping. The pulling speed was fixed at 7 mm / s. First, after coating the dipping coating solution, it was air-dried at room temperature for 10 to 30 minutes, the roller was inverted, and the coating solution was coated again in the same manner. Thereafter, it was air-dried at room temperature for 30 minutes or more, and subsequently dried at 160 ° C. for 1 hour in a hot air circulating dryer. The layer thickness of the surface layer after drying was 15 μm.

作製した帯電ローラについて、以下の項目について測定を行った。   The manufactured charging roller was measured for the following items.

・ 帯電部材の静電容量ＣＡ及び抵抗ＲＡの測定
前述した測定法にてＣＡ及びＲＡを測定した。結果を表１及び表２に示す。 · In the capacitance C A and the resistor R A of measuring the above-mentioned measurement method of the charging member was measured C A and R A. The results are shown in Tables 1 and 2.

その他、表面層膜厚及び平均表面粗さＲｚｊｉｓの測定結果も表３に示す。
＜製造例２及び３＞
製造例１において導電性酸化錫を２３０及び２５０質量部にした以外は同様に作製した。
＜製造例４〜６＞
製造例２において分散時間を５、１５、２４時間にした以外は同様に帯電部材を作製した。
＜製造例７〜１０＞
製造例１において、疎水性酸化チタンを、５、１５、３０及び５０質量部に変更した以外は同様に作製した。
＜製造例１１〜１５＞
製造例７において、カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液を１５０質量部に変更し、疎水性酸化チタンを５、１５、２５、３０、及び５０部に変更した以外は同様にして帯電部材を作製した。本製造例の場合、表面層膜厚を合わせるために、出来上がった塗料に、イソブチルエチルケトンを各自添加して塗料を希釈し、表面層膜厚を表３の様に調整した。
＜製造例１６＞
本実施例の帯電ローラについては、実施例１と同様にして弾性層を得た。 In addition, the measurement results of the surface layer thickness and the average surface roughness Rzjis are also shown in Table 3.
<Production Examples 2 and 3>
It produced similarly except having made conductive tin oxide into 230 and 250 mass parts in manufacture example 1.
<Production Examples 4 to 6>
A charging member was prepared in the same manner except that the dispersion time was 5, 15, and 24 hours in Production Example 2.
<Production Examples 7 to 10>
The same procedure as in Production Example 1 was conducted except that the hydrophobic titanium oxide was changed to 5, 15, 30, and 50 parts by mass.
<Production Examples 11-15>
A charging member was prepared in the same manner as in Production Example 7 except that the caprolactone-modified acrylic polyol solution was changed to 150 parts by mass and the hydrophobic titanium oxide was changed to 5, 15, 25, 30, and 50 parts. In the case of this production example, in order to adjust the surface layer thickness, isobutyl ethyl ketone was added to the finished coating material to dilute the coating material, and the surface layer thickness was adjusted as shown in Table 3.
<Production Example 16>
For the charging roller of this example, an elastic layer was obtained in the same manner as in Example 1.

上記弾性層の上に表面層を実施例１と同様に被覆形成した。   A surface layer was coated on the elastic layer in the same manner as in Example 1.

ディッピング用塗布液として、
ポリウレタン樹脂 １００質量部
メチルエチルケトン ２００質量部
カーボンブラック（イソプロピルトリイソステアロイルチタネート処理品、平均粒径：０．１μｍ、体積抵抗率：１Ω・ｃｍ） ３０質量部
疎水性ルチル型酸化チタン（イソプロピルトリイソステアロイルチタネート処理品、平均粒径：０．０４１μｍ、体積抵抗率：１０１６Ω・ｃｍ） ２５質量部
ポリスチレン粒子（平均粒径、８．２μｍ） ７０質量部
を混合して混合溶液を作製した。ガラスビーズ（平均粒径：０．８ｍｍ）を分散メディアとして、上記分散メディアを８０％充填したビーズミル分散機を用い、この分散機中に上記混合溶液を１０回循環させて分散を行い、実施例１と同様にして作製した。
＜製造例１７〜１９＞
製造例１６に使用する弾性層の外径をΦ１０ｍｍ、Φ１２ｍｍ、Φ１５ｍｍに変化させた。製造例１において、弾性層を作製する際、直径６ｍｍステンレススチール製の芯金に外径２０ｍｍのローラ状になるように押し出し成型機にて成型し、加熱蒸気加硫した後、各外径になるように幅広研磨方式にて研磨加工を行った。
＜製造例２０〜２２＞
製造例１６において、ポリスチレン粒子の平均粒径を２μｍ、２０．０μｍ及び３０μｍに変更し、表面粗さＲｚｊｉｓの異なる帯電部材を作製した。
＜製造例２３＞
製造例１６において、ポリスチレン粒子の添加部数を０部にする以外は、製造例１６と同様にして帯電部材を作製した。
＜製造例２４＞
製造例１６において、酸化チタン０部、循環回数を２０回に変更する以外は、製造例１６と同様にして帯電部材を作製した。
＜製造例２５＞
製造例１において、酸化錫を８０重量部、疎水性酸化チタンを０部とした以外は、実施例１と同様にしてローラを作製した。
＜製造例２６＞
製造例１の弾性層部材のみを帯電部材として使用した。
＜製造例２７＞
製造例１の弾性層において、ＮＢＲを１００質量部添加する以外は、製造例１と同様にして弾性層部材を作製した。
＜実施例１〜１９及び比較例１〜８＞
表４に示す帯電部材を用いて、帯電均一性、ゴースト及び耐久性の評価を行った。 As a dipping coating solution
Polyurethane resin 100 parts by weight Methyl ethyl ketone 200 parts by weight Carbon black (treated with isopropyl triisostearoyl titanate, average particle size: 0.1 μm, volume resistivity: 1 Ω · cm) 30 parts by weight Hydrophobic rutile titanium oxide (isopropyl triisostearoyl) Titanate-treated product, average particle size: 0.041 μm, volume resistivity: 10 16 Ω · cm) 25 parts by mass Polystyrene particles (average particle size, 8.2 μm) 70 parts by mass were mixed to prepare a mixed solution. A glass bead (average particle size: 0.8 mm) was used as a dispersion medium, a bead mill disperser filled with 80% of the dispersion medium was used, and the mixed solution was circulated 10 times in the disperser to perform dispersion. 1 was prepared.
<Production Examples 17 to 19>
The outer diameter of the elastic layer used in Production Example 16 was changed to Φ10 mm, Φ12 mm, and Φ15 mm. In production example 1, when producing an elastic layer, a 6 mm diameter stainless steel mandrel was molded into an outer diameter 20 mm roller by an extrusion molding machine, heated and steam vulcanized, Polishing was performed by a wide polishing method.
<Production Examples 20-22>
In Production Example 16, the average particle diameter of polystyrene particles was changed to 2 μm, 20.0 μm, and 30 μm, and charging members having different surface roughnesses Rzjis were produced.
<Production Example 23>
In Production Example 16, a charging member was produced in the same manner as in Production Example 16 except that the number of added polystyrene particles was 0.
<Production Example 24>
In Production Example 16, a charging member was produced in the same manner as in Production Example 16, except that 0 part of titanium oxide and the number of circulations were changed to 20 times.
<Production Example 25>
A roller was produced in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by weight of tin oxide and 0 parts of hydrophobic titanium oxide were used in Production Example 1.
<Production Example 26>
Only the elastic layer member of Production Example 1 was used as the charging member.
<Production Example 27>
In the elastic layer of Production Example 1, an elastic layer member was produced in the same manner as in Production Example 1 except that 100 parts by mass of NBR was added.
<Examples 1-19 and Comparative Examples 1-8>
Using the charging members shown in Table 4, charging uniformity, ghost and durability were evaluated.

・ 帯電部材に直流電圧のみを印加した際の多色ゴーストおよび帯電均一性評価
図１１に示す構成の電子写真装置に、上記帯電部材を取り付け、環境１（温度２３℃、湿度５５％）、環境２（温度３２．５℃、湿度８０％）、環境３（温度１５℃、湿度１０％）の各環境下において画像を出力した。出力画像は、第１ステーション（イエロー）及び第２ステーション（マゼンタ）において、それぞれ１５ｍｍ四方のべた画像を形成（これにより、赤色のべた画像が形成される）、その後第４ステーションで、赤色のべた画像の後にハーフトーン画像を形成し、出力した。本画像により、多色ゴーストを評価した。また、同じ画像で、帯電均一性についても評価を行った。本実施例において使用する電子写真装置は、９４ｍｍ／ｓおよび４７ｍｍ／ｓのプロセススピードを有する。本電子写真装置において、帯電部材は順方向に回転移動するので、帯電部材の移動速度とプロセススピードとは一致する。また、このとき、電子写真感光体１の表面電位ＶＤは、−４５０Ｖとなるように各環境において印加電圧を調節して画像を出力した。感光体はΦ２４ｍｍのものを用いた。 Evaluation of multicolor ghost and charging uniformity when only DC voltage is applied to the charging member The above charging member is attached to the electrophotographic apparatus having the configuration shown in FIG. 11, and environment 1 (temperature 23 ° C., humidity 55%), environment Images were output under each environment of 2 (temperature 32.5 ° C., humidity 80%) and environment 3 (temperature 15 ° C., humidity 10%). As for the output image, a solid image of 15 mm square is formed at each of the first station (yellow) and the second station (magenta) (this forms a red solid image), and then a red solid image is formed at the fourth station. A halftone image was formed after the image and output. With this image, multicolor ghosts were evaluated. The same image was also evaluated for charging uniformity. The electrophotographic apparatus used in this example has process speeds of 94 mm / s and 47 mm / s. In the electrophotographic apparatus, since the charging member rotates and moves in the forward direction, the moving speed of the charging member matches the process speed. At this time, the surface potential V D of the electrophotographic photosensitive member 1 was adjusted to an applied voltage in each environment so that the surface potential V D was −450 V, and an image was output. A photoreceptor having a diameter of 24 mm was used.

結果を表３に示す。   The results are shown in Table 3.

表中の画像レベルは、ランク１が非常に良い、ランク２は良い、ランク３はハーフトーン画像上微かにスジおよびポチ状の画像欠陥がある、ランク４はスジおよびポチ状の画像欠陥が目立つ、というレベルである。各プロセススピードで画像を出力し、悪いレベルのランクを記載している。   As for the image level in the table, rank 1 is very good, rank 2 is good, rank 3 has a slight streak and spot image defect, and rank 4 has a streak and spot image defect. Is the level. An image is output at each process speed, and the rank of a bad level is described.

・ 帯電部材に直流電圧のみを印加した際の耐久性評価
上記多色ゴーストと帯電均一性とを評価した後に、各環境で、連続１０，０００枚の画像出し耐久試験を行った。上記多色ゴースト評価画像を出力し、これを目視にて観察することによって、帯電部材の多色ゴーストと帯電均一性耐久性の耐久性を評価した。 -Durability evaluation when only DC voltage is applied to charging member After evaluating the above multicolor ghost and charging uniformity, 10,000 images were continuously tested for durability in each environment. The multicolor ghost evaluation image was output and visually observed to evaluate the durability of the multicolor ghost and charging uniformity durability of the charging member.

耐久試験中はプロセススピードを９４ｍｍ／ｓｅｃに設定し、耐久を行った後、５，０００枚及び１０，０００枚において多色ゴーストと帯電均一性の画像チェックを行った。画像チェックの際には、それぞれの実施例及び比較例の初期評価を行ったプロセススピードと同様のプロセススピードにて前記と同様のゴースト及び帯電均一性の評価を行った。結果を表４に示す。   During the durability test, the process speed was set to 94 mm / sec, and after durability, multicolor ghost and charge uniformity image check were performed on 5,000 and 10,000 sheets. At the time of the image check, the same ghost and charging uniformity evaluation as described above were performed at the same process speed as the process speed at which the initial evaluation of each example and comparative example was performed. The results are shown in Table 4.

表中の画像レベルは、前記評価のレベルと同じである。   The image level in the table is the same as the evaluation level.

＜実施例２０及び比較例９＞
本実施例及び比較例においては、電子写真装置のプロセススピードを２５０ｍｍ／ｓｅｃと３０ｍｍ／ｓｅｃの２種類に変更した。用いた帯電部材は表３に示す。 <Example 20 and Comparative Example 9>
In this example and comparative example, the process speed of the electrophotographic apparatus was changed to two types of 250 mm / sec and 30 mm / sec. The charging members used are shown in Table 3.



本発明によれば、１台で複数のプロセススピードを設定することを可能とした電子写真装置においても、多色ゴーストが発生せず帯電均一性の良好な画像を長期にわたって得ることができ、さらには、直流電圧のみが印加されても用いることができる帯電部材を提供することができる。従ってこの帯電部材の利用拡大は大いに期待できる。   According to the present invention, even in an electrophotographic apparatus in which a plurality of process speeds can be set by one unit, a multicolor ghost does not occur and an image with good charging uniformity can be obtained over a long period of time. Can provide a charging member that can be used even when only a DC voltage is applied. Therefore, the use expansion of this charging member can be greatly expected.

本発明の帯電部材の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the charging member of this invention. 本発明の帯電工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the charging process of this invention. 本発明の帯電部材の静電容量及び抵抗測定装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the electrostatic capacitance and resistance measuring apparatus of the charging member of this invention. 本発明の電子写真装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the electrophotographic apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電子写真感光体（感光体）
２ 帯電部材（帯電ローラ）
２ａ 導電性支持体
２ｂ 弾性層
２ｃ 抵抗層
２ｄ 表面層
２ｅ 第２の抵抗層
３ 像露光手段
４ 現像手段
５ クリーニング手段
６ 中間転写ベルト
８ 転写部材（転写ローラ）
Ｐ 転写材 1 Electrophotographic photoreceptor (photoreceptor)
2 Charging member (charging roller)
2a conductive support 2b elastic layer 2c resistive layer 2d surface layer 2e second resistive layer 3 image exposing means 4 developing means 5 cleaning means 6 intermediate transfer belt 8 transfer member (transfer roller)
P transfer material

Claims (17)

導電性支持体と、その上に設けられた被覆層とを有する帯電部材において、周波数Ａ（Ｈｚ）、電圧３ｖを印加した際の前記帯電部材の静電容量をＣＡ（Ｆ）、抵抗をＲＡ（Ω）、前記帯電部材の移動速度をＢ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすれば、
Ｂ／４≦Ａ≦Ｂ／３
５×１０−１０≦ＣＡ≦５×１０−９
５×１０４≦ＲＡ≦５×１０６
であることを特徴とする帯電部材。 In a charging member having a conductive support and a coating layer provided thereon, the electrostatic capacity of the charging member when a frequency A (Hz) and a voltage of 3 v are applied is represented by C A (F), and a resistance. If R A (Ω), and the moving speed of the charging member is B (mm / sec),
B / 4 ≦ A ≦ B / 3
5 × 10 −10 ≦ C A ≦ 5 × 10 −9
5 × 10 4 ≦ R A ≦ 5 × 10 6
A charging member. 周波数１０Ｈｚ及び１００Ｈｚのときの静電容量をそれぞれＣ１０及びＣ１００とした場合、 １≦Ｃ１０／Ｃ１００≦５ であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。 2. The charging member according to claim 1, wherein 1 ≦ C 10 / C 100 ≦ 5 when the capacitance at a frequency of 10 Hz and 100 Hz is C 10 and C 100 , respectively. 周波数１０Ｈｚ及び１００Ｈｚのときの抵抗をそれぞれＲ１０及びＲ１００とした場合、 １≦Ｒ１０／Ｒ１００≦１０ であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の帯電部材。 3. The charging member according to claim 1, wherein 1 ≦ R 10 / R 100 ≦ 10, where R 10 and R 100 are resistances at frequencies of 10 Hz and 100 Hz, respectively. 前記被覆層が金属酸化物微粒子を含有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の帯電部材。   The charging member according to claim 1, wherein the coating layer contains metal oxide fine particles. 前記金属酸化物微粒子が酸化錫または酸化チタンの微粒子であることを特徴とする請求項４に記載の帯電部材。   The charging member according to claim 4, wherein the metal oxide fine particles are fine particles of tin oxide or titanium oxide. 前記金属酸化物微粒子が酸化錫及び酸化チタンの微粒子の混合物であることを特徴とする請求項４に記載の帯電部材。   The charging member according to claim 4, wherein the metal oxide fine particles are a mixture of fine particles of tin oxide and titanium oxide. 前記酸化チタンがルチル型酸化チタンであることを特徴とする請求項５〜６のいずれかに記載の帯電部材。   The charging member according to claim 5, wherein the titanium oxide is rutile titanium oxide. 前記被覆層が少なくとも２層から構成されることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の帯電部材。 The charging member according to claim 4, wherein the coating layer includes at least two layers. 前記被覆層の表面層において、前記金属酸化物微粒子の含有率が５０ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項８に記載の帯電部材。   The charging member according to claim 8, wherein a content rate of the metal oxide fine particles is 50 wt% or more in the surface layer of the coating layer. 前記表面層の膜厚をｔ（μｍ）とすると、 ８≦ｔ≦２５ であることを特徴とする請求項９に記載の帯電部材。   The charging member according to claim 9, wherein the thickness of the surface layer is t (μm), and 8 ≦ t ≦ 25. 前記帯電部材の１０点平均表面粗さをＲｚｊｉｓとすると ３≦Ｒｚｊｉｓ≦２０
であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の帯電部材。 When the average surface roughness of the charging member is Rzjis, 3 ≦ Rzjis ≦ 20
The charging member according to claim 1, wherein: 被帯電体である電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電するための帯電部材として請求項１〜１１のいずれかに記載の帯電部材を有する帯電手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。   An electrophotographic photosensitive member, which is a member to be charged, and a charging means having a charging member according to any one of claims 1 to 11 as a charging member for charging the electrophotographic photosensitive member, are integrally supported, and electrophotographic A process cartridge which is detachable from the apparatus main body. 前記帯電部材が前記電子写真感光体に接触配置される部材であることを特徴とする請求項１２に記載のプロセスカートリッジ。   The process cartridge according to claim 12, wherein the charging member is a member arranged in contact with the electrophotographic photosensitive member. 被帯電体である電子写真感光体、該電子写真感光体を帯電するための帯電部材として請求項１〜１１のいずれかに記載の帯電部材を有する帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。   An electrophotographic photosensitive member to be charged, and a charging means, an exposing means, a developing means, and a transferring means having a charging member according to any one of claims 1 to 11 as a charging member for charging the electrophotographic photosensitive member. An electrophotographic apparatus comprising: 前記帯電部材が前記電子写真感光体に接触配置される部材であることを特徴とする請求項１４に記載の電子写真装置。   15. The electrophotographic apparatus according to claim 14, wherein the charging member is a member disposed in contact with the electrophotographic photosensitive member. 前記帯電部材に印加する電圧が直流電圧のみであることを特徴とする請求項１４〜１５のいずれかに記載の電子写真装置。   The electrophotographic apparatus according to claim 14, wherein the voltage applied to the charging member is only a DC voltage. ２種以上のプロセススピード（該電子写真感光体の周速度）に設定可能であり、一方のプロセススピードが５０（ｍｍ／ｓ）以下であり、他方のプロセススピードが６０（ｍｍ／ｓ）以上である請求項１４〜１６のいずれかに記載の電子写真装置。   Two or more process speeds (peripheral speed of the electrophotographic photosensitive member) can be set, one process speed is 50 (mm / s) or less, and the other process speed is 60 (mm / s) or more. The electrophotographic apparatus according to any one of claims 14 to 16.
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