JPH1138732A - Electrophotographic charging roll and image forming method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To widely set the latitude of electrification and breakdown voltage, to prevent pinholes, to suppress the blended quantity of conductive powder and to provide high mechanical strength by dispersing needle-like conductive powder having specific powder resistance and a specific aspect ratio in a surface resin layer, and adjusting the surface resistance of the surface resin layer within a specific range. SOLUTION: The needle-like conductive powder having the aspect ratio >=3, preferably in the range of 3-500, is used for a surface rein layer. When the aspect ratio is <3, an effective electric path cannot be formed by a small quantity of the conductive powder. When the aspect ratio exceeds 500, a pinhole leak easily occurs. The powder resistance of the needle-like conductive powder is set to 10<3> -10<6> Ωcm. When it is <10<3> Ωcm, the pinhole leak cannot be prevented sufficiently. When it is >=10<6> Ωcm, the necessary electric resistance cannot be applied to the surface resin layer, and defective electrification easily occurs. It is preferably set to 10<4> -10<6> Ωcm.

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、電子写真複写機に
用いる帯電ロール及び該帯電ロールを用いる画像形成方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging roll used in an electrophotographic copying machine and an image forming method using the charging roll.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電子写真複写機の帯電ロールは、通常、
金属ロールとその表面を被覆する導電性層とによって構
成され、帯電ロールとして充分な機能を果たすためには
電気抵抗レベルが、１０³ 〜１０⁹ Ω／ｃｍ² の範囲の
導電性が求められる。2. Description of the Related Art A charging roll of an electrophotographic copying machine is usually
It is composed of a metal roll and a conductive layer covering the surface thereof. To fulfill a sufficient function as a charging roll, it is required that the electrical resistance level be in the range of 10 ³ to 10 ⁹ Ω / cm ² .

【０００３】ところで、帯電ロールは、感光ドラムの外
周面に圧接して回転させ、帯電ロールと感光体との間に
電圧を印加して感光ドラムの外周面を帯電させるもので
あり、弾性が要求される。そのため、導電性層は、シリ
コーンゴム等の合成ゴムに導電性粉末や導電性繊維（カ
ーボンブラック、金属粉末、カーボン繊維等）を混入し
た導電性ゴム組成物で構成するか、合成ゴム本来のイオ
ン導電性を利用したり、合成ゴムに高誘電性液体やイオ
ン性物質を添加して、合成ゴムのイオン導電性を補強し
た、イオン導電性の弾性層を備えた帯電ロールも知られ
ている。The charging roll is rotated by pressing against the outer peripheral surface of the photosensitive drum and applying a voltage between the charging roll and the photosensitive member to charge the outer peripheral surface of the photosensitive drum. Is done. For this reason, the conductive layer is made of a conductive rubber composition in which conductive powder or conductive fiber (carbon black, metal powder, carbon fiber, etc.) is mixed into synthetic rubber such as silicone rubber, or the conductive rubber composition contains There is also known a charging roll provided with an ion-conductive elastic layer that reinforces the ionic conductivity of synthetic rubber by utilizing conductivity or adding a highly dielectric liquid or an ionic substance to synthetic rubber.

【０００４】しかし、帯電ロールは、導電性ゴム層と感
光体表面を直接接触させた状態で帯電を繰り返すと、ゴ
ム層に含まれる低分子量成分が感光体に移行し、画像欠
陥を引き起こすという不都合が生じる。また、ゴム層が
感光体と接触して磨耗すると、ロール表面の凹凸形状が
初期の状態から大きく変化し、ロールの帯電性の均一性
が損なわれるという問題がある。さらに、導電性ゴム層
の導電度が高い場合には、感光体の欠陥部分に過大な電
流が流れる、いわゆるピンホールリークが生じ、画像欠
陥が現れる。However, if the charging roll is repeatedly charged while the conductive rubber layer and the surface of the photoreceptor are in direct contact, the low molecular weight component contained in the rubber layer is transferred to the photoreceptor, causing an image defect. Occurs. In addition, when the rubber layer comes into contact with the photoreceptor and is worn, the unevenness of the roll surface changes greatly from the initial state, and there is a problem that the uniformity of charge of the roll is impaired. Furthermore, when the conductivity of the conductive rubber layer is high, so-called pinhole leak, that is, an excessive current flows to a defective portion of the photoconductor, and an image defect appears.

【０００５】上記の問題を改善するため、帯電ロールの
導電性ゴム層表面に、電気抵抗の低い樹脂を保護層とし
て設けることが提案されているが、環境条件によって保
護層の電気抵抗が変化し、画像濃度が環境条件によって
変化するという不都合があった。これ対し、保護層の樹
脂にカーボンブラックなどの導電性材料を加える試みが
なされているが、感光体の種類によっては感光体又は帯
電ロールの絶縁破壊を防ぐことができないという問題が
ある。In order to solve the above problem, it has been proposed to provide a resin having a low electric resistance as a protective layer on the surface of the conductive rubber layer of the charging roll. However, the electric resistance of the protective layer varies depending on environmental conditions. In addition, there is a disadvantage that the image density changes depending on environmental conditions. On the other hand, attempts have been made to add a conductive material such as carbon black to the resin of the protective layer, but there is a problem that the dielectric breakdown of the photoconductor or the charging roll cannot be prevented depending on the type of the photoconductor.

【０００６】これ対して、特開昭６４−６６６７５号公
報に記載のように、電気抵抗が１０〜１０⁵ Ωｃｍの導
電性粒子を樹脂に分散することが提案されている。しか
しながら、上記公報に実施例として記載の電気抵抗１０
⁴ Ωｃｍの導電粉（導電性亜鉛華、導電マイカ）を使用
すると、分速２０枚以上のスピードの早い複写機プリン
ターにおいて、感光体を帯電させるために必要な電気抵
抗を表面樹脂層に付与するためには、４０ｖｏｌ％以上
の導電粉を含有させることが必要となる。このように多
量の導電粉の配合は、表面樹脂層の膜強度を極端に低下
させ、特に低温で使用する場合に、表面樹脂層と弾性体
層との膨張係数の違いにより、表面樹脂層にひび割れが
発生しやすくなり、その跡が画像に表れるという欠点を
有している。On the other hand, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-66675, it has been proposed to disperse conductive particles having an electric resistance of 10 to 10 ⁵ Ωcm in a resin. However, the electric resistance 10 described as an example in the above publication is used.
^When a conductive powder of ⁴ Ωcm (conductive zinc white, conductive mica) is used, the surface resin layer is provided with electric resistance necessary for charging the photoreceptor in a copying machine printer having a high speed of 20 sheets per minute or more. For this purpose, it is necessary to contain 40 vol% or more of conductive powder. Such a large amount of conductive powder significantly reduces the film strength of the surface resin layer, and particularly when used at a low temperature, causes a difference in the expansion coefficient between the surface resin layer and the elastic material layer. There is a disadvantage that cracks are likely to occur and traces thereof appear on the image.

【０００７】また、導電性粒子として、粉体抵抗が１０
⁰ から１０² Ωｃｍの酸化錫や酸化チタンを用いる場合
は、含有量を２０〜３０ｖｏｌ％程度で、分速２０枚以
上のスピードの早い複写機プリンターにおいても、感光
体を帯電させるために必要な電気抵抗を表面樹脂層に付
与することができ、カーボンブラックに代えて使用され
ているが、感光体の欠陥部分があると、電子写真用帯電
ロール（ＢＣＲ：biascharge roll ）からの電流がリー
クする、いわゆるブレイクダウン電圧が低いため、帯電
とブレイクダウン電圧のラチチュードが狭くなり、弾性
体層の抵抗むらを拾いやすく、生産の歩留りも悪くなる
という欠点を有していた。The conductive particles have a powder resistance of 10%.
^When tin oxide or titanium oxide of ⁰ to 10 ² Ωcm is used, the content is about 20 to 30% by volume, and it is necessary to charge the photoreceptor even in a high-speed copying machine printer with a speed of 20 sheets per minute or more. Electric resistance can be imparted to the surface resin layer, and is used in place of carbon black. However, if there is a defective portion of the photoreceptor, current from an electrophotographic charging roll (BCR: bias charge roll) leaks. In other words, since the so-called breakdown voltage is low, the latitude of charging and the breakdown voltage is narrow, and the resistance unevenness of the elastic layer is easily picked up, and the production yield is disadvantageously deteriorated.

【０００８】このように、これまでの帯電ロールは、い
ずれもピンホールリーク、画像ムラ、製造安定性が悪
く、機械的強度が低く、かつコストが高い等の問題があ
り、満足できるものがなかった。As described above, all of the conventional charging rolls have problems such as pinhole leak, image unevenness, poor production stability, low mechanical strength and high cost, and there are no satisfactory ones. Was.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記の問題を解消し、ピンホールリークや画像ムラがな
く、帯電とブレイクダウン電圧のラチチュードが広く、
機械的強度を有する高品質の帯電ロールを低コストで安
定して提供できる電子写真用帯電ロール、及び、該帯電
ロールを用いる画像形成方法を提供しようとするもので
ある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems, has no pinhole leak or image unevenness, has a wide latitude of charging and breakdown voltage,
An object of the present invention is to provide an electrophotographic charging roll capable of stably providing a high-quality charging roll having mechanical strength at low cost, and an image forming method using the charging roll.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、帯電ロー
ルの表面樹脂層中に分散する導電粉の電気抵抗が、ピン
ホールリークを防ぐことに極めて敏感であり、特開昭６
４−６６６７５号公報に記載のように、電気抵抗が１０
¹ 〜１０⁵ Ωｃｍの導電性粒子を樹脂に分散しただけで
は不十分であることを見いだした。The present inventors have found that the electric resistance of the conductive powder dispersed in the surface resin layer of the charging roll is extremely sensitive to preventing pinhole leaks.
As described in JP-A-4-66675, the electric resistance is 10
The ¹ to 10 ⁵ [Omega] cm of conductive particles was found to be only dispersed in the resin is insufficient.

【００１１】そこで、本発明では、金属ロール表面に導
電性弾性体層及び表面樹脂層を積層した電子写真用帯電
ロールにおいて、特定の粉体抵抗を有し、特定のアスペ
クト比を有する針状導電粉を表面樹脂層に分散させて表
面樹脂層の表面抵抗を特定の範囲に調整することによ
り、帯電とブレイクダウン電圧のラチチュードを広く設
定でき、ピンホールリークや帯電不良を防止することが
でき、かつ、前記導電粉の配合量を低く抑えることがで
き、その結果、高い機械的強度を有する電子写真用帯電
ロールを完成することができた。Therefore, according to the present invention, there is provided an electrophotographic charging roll in which a conductive elastic layer and a surface resin layer are laminated on a metal roll surface, the needle-shaped conductive roll having a specific powder resistance and a specific aspect ratio. By dispersing the powder in the surface resin layer and adjusting the surface resistance of the surface resin layer to a specific range, the latitude of charging and breakdown voltage can be set broadly, and pinhole leak and charging failure can be prevented. In addition, the blending amount of the conductive powder could be reduced, and as a result, an electrophotographic charging roll having high mechanical strength could be completed.

【００１２】また、金属ロール表面に上記の電子写真用
帯電ロールと同じ表面樹脂層を直接形成して、表面樹脂
層の表面と金属ロールとの間に電圧を印加した時のブレ
イクダウン電圧が１０Ｖ／μｍ以上になるように、電子
写真用帯電ロールの表面樹脂層を形成することにより、
帯電とブレイクダウン電圧のラチチュードを一層広く設
定できるようになった。即ち、本発明の構成は次のとお
りである。Further, the same surface resin layer as the above-mentioned charging roll for electrophotography is directly formed on the surface of the metal roll, and a breakdown voltage when a voltage is applied between the surface of the surface resin layer and the metal roll is 10 V. / Μm or more, by forming the surface resin layer of the charging roll for electrophotography,
The latitude of charging and breakdown voltage can be set even wider. That is, the configuration of the present invention is as follows.

【００１３】(1) 導電性弾性体層を有する電子写真用帯
電ロールにおいて、前記導電性弾性体層の表面に、アス
ペクト比が３以上の針状導電粉でかつその粉体抵抗が１
０³Ωｃｍ以上、１０⁶ Ωｃｍ未満の範囲にある導電粉
を分散してなる表面樹脂層を有し、該表面樹脂層の電気
抵抗が１×１０² 〜１×１０⁵ Ω／ｃｍ² の範囲にある
ことを特徴とする電子写真用帯電ロール。(1) In an electrophotographic charging roll having a conductive elastic layer, the surface of the conductive elastic layer is formed of acicular conductive powder having an aspect ratio of 3 or more and having a powder resistance of 1 or more.
It has a surface resin layer formed by dispersing conductive powder in a range of not less than 0 ³ Ωcm and less than 10 ⁶ Ωcm, and the electric resistance of the surface resin layer is in a range of 1 × 10 ² to 1 × 10 ⁵ Ω / cm ² . A charging roll for electrophotography.

【００１４】(2) 前記電子写真用帯電ロールと同径の金
属ロール表面に請求項１に記載の表面樹脂層を直接形成
し、該表面樹脂層の表面と前記金属ロールの間に電圧を
印加した時のブレイクダウン電圧が１０Ｖ／μｍ以上と
なるように、前記(1) に記載の表面樹脂層を形成したこ
とを特徴とする電子写真用帯電ロール。(2) The surface resin layer according to claim 1 is directly formed on the surface of a metal roll having the same diameter as the charging roll for electrophotography, and a voltage is applied between the surface of the surface resin layer and the metal roll. A charging roll for electrophotography, wherein the surface resin layer according to the above (1) is formed so that the breakdown voltage at the time of performing the above operation is 10 V / μm or more.

【００１５】(3) 前記表面樹脂層を構成する樹脂とし
て、ポリアミドを用いたことを特徴とする前記（1)又は
(2) 記載の電子写真用帯電ロール。 (4) 前記アスペクト比が５〜５００の範囲の針状導電粉
を用いたことを特徴とする前記(1) 〜(3) のいずれか１
つに記載の電子写真用帯電ロール。 (5) 前記針状導電粉として、芯材を酸化錫系導電体で被
覆したものを用いたことを特徴とする前記(1) 〜(4) の
いずれか１つに記載の電子写真用帯電ロール。(3) The above (1) or (2), wherein polyamide is used as a resin constituting the surface resin layer.
(2) The charging roll for electrophotography according to (2). (4) Any one of the above (1) to (3), wherein an acicular conductive powder having an aspect ratio of 5 to 500 is used.
4. The charging roll for electrophotography according to any one of the above. (5) The electrophotographic charging according to any one of (1) to (4), wherein a core material coated with a tin oxide-based conductor is used as the acicular conductive powder. roll.

【００１６】(6) 前記表面樹脂層中の前記針状導電粉の
含有率を１０〜３５体積％に調整したことを特徴とする
前記(1) 〜(5) のいずれか１つに記載の電子写真用帯電
ロール。 (7) 前記表面樹脂層の膜厚を５〜２００μｍの範囲に調
整したことを特徴とする前記(1) 〜(6) のいずれか１つ
に記載の電子写真用帯電ロール。 (8) 前記表面樹脂層にフッ素系樹脂を配合して表面を疎
水化したことを特徴とする前記(1) 〜(7) のいずれか１
つに記載の電子写真用帯電ロール。(6) The method according to any one of (1) to (5), wherein the content of the acicular conductive powder in the surface resin layer is adjusted to 10 to 35% by volume. Charge roll for electrophotography. (7) The charging roll for electrophotography according to any one of (1) to (6), wherein the thickness of the surface resin layer is adjusted to a range of 5 to 200 μm. (8) Any one of the above (1) to (7), wherein a fluorine resin is blended in the surface resin layer to make the surface hydrophobic.
4. The charging roll for electrophotography according to any one of the above.

【００１７】(9) 前記表面樹脂層と前記導電性弾性体層
との間に接着性中間層を設けたことを特徴とする前記
(1) 〜(8) のいずれか１つに記載の電子写真用帯電ロー
ル。 (10)前記表面樹脂層と前記導電性弾性体層との間に絶縁
耐圧を改善するための中間層を設けたことを特徴とする
前記(1) 〜(8) のいずれか１つに記載の電子写真用帯電
ロール。 (11)前記中間層の膜厚を５〜２００μｍの範囲に調整し
たことを特徴とする前記(9) 又は(10)記載の電子写真用
帯電ロール。(9) An adhesive intermediate layer is provided between the surface resin layer and the conductive elastic layer.
The charging roll for electrophotography according to any one of (1) to (8). (10) The method according to any one of the above (1) to (8), wherein an intermediate layer is provided between the surface resin layer and the conductive elastic layer to improve a dielectric strength. Charge roll for electrophotography. (11) The charging roll for electrophotography according to (9) or (10), wherein the thickness of the intermediate layer is adjusted within a range of 5 to 200 μm.

【００１８】(12)潜像担持体を帯電する工程、該潜像担
持体を露光して潜像を形成する工程、該潜像を現像剤を
用いて現像する工程を有する画像形成方法において、前
記(1) 〜(11)のいずれか１つに記載の帯電ロールを用い
ることを特徴とする画像形成方法。 (13)前記潜像担持体として、有機感光体を用いることを
特徴とする前記(11)記載の画像形成方法。(12) An image forming method comprising: charging a latent image carrier, forming a latent image by exposing the latent image carrier, and developing the latent image using a developer. An image forming method using the charging roll according to any one of (1) to (11). (13) The image forming method according to (11), wherein an organic photoconductor is used as the latent image carrier.

【００１９】本発明に係る針状導電粉の粉体抵抗は、抵
抗率計（三井油化社製、ロレスタＡＰ）を用いて四探針
法により測定する。まず、試料をアルミニウム製キャッ
プに充填した後、プレスで２ｔｏｎ／ｃｍ² で加圧成型
して上記の四探針法で測定する。The powder resistance of the acicular conductive powder according to the present invention is measured by a four-probe method using a resistivity meter (Loresta AP, manufactured by Mitsui Yuka Co., Ltd.). First, a sample is filled in an aluminum cap, and then press-molded with a press at ² ton / cm ² and measured by the four-probe method.

【００２０】本発明に係る表面樹脂層の電気抵抗は、帯
電ロールと同じ１６ｍｍ直径の金属ロールに表面樹脂層
を帯電ロールと同じ方法でコートし、１５０℃で１０分
間乾燥して溶剤を除去し、抵抗測定用ロールを得た。そ
して、直径１２ｍｍ、幅５ｍｍのステンレス製円柱状の
電極を前記ロール表面に当て、回転数１０ｒｐｍでロー
ルを回転させながら１００Ｖの電圧を印加し、その時の
電流値とコート膜の厚みから体積固有抵抗を計算する。
測定環境は気温２１℃、湿度６５％であり、測定ロール
はこの環境に１晩以上放置した後測定する。なお、前記
円柱状の電極の接触面積は５ｍｍ×１ｍｍとして計算し
た。The electric resistance of the surface resin layer according to the present invention is determined by coating the surface resin layer on a metal roll having the same diameter as the charging roll with a diameter of 16 mm in the same manner as the charging roll, and drying at 150 ° C. for 10 minutes to remove the solvent. Thus, a roll for resistance measurement was obtained. Then, a stainless steel cylindrical electrode having a diameter of 12 mm and a width of 5 mm was applied to the surface of the roll, and a voltage of 100 V was applied while rotating the roll at a rotation speed of 10 rpm. Is calculated.
The measurement environment was a temperature of 21 ° C. and a humidity of 65%, and the measurement roll was left in this environment for at least one night before measurement. In addition, the contact area of the columnar electrode was calculated as 5 mm × 1 mm.

【００２１】本発明に係る表面樹脂層のブレイクダウン
電圧の測定は、表面樹脂層の電気抵抗測定用ロールと、
その時に使用した円筒状の電極を使用して測定する。測
定する環境は気温１０℃、湿度１５％である。使用する
電源（Ｔｒｅｃｋ社製、６１０Ｂ）のリミッターを２ｍ
Ａに設定する。回転数１７７．４ｒｐｍでロールを回転
しながら、電圧を４５秒印加して、その時の電流と、そ
れによる表面樹脂層の焦げをモニターする。測定箇所を
同一の場所にしないように移動しながら、徐々に電圧を
上げ、表面樹脂層に焦げが生ずる電圧とその時の電流を
調べ、焦げが発生しないでかつ電流の急激な増加が認め
られない最大の印加電圧を表面樹脂層のブレイクダウン
電圧とする。The measurement of the breakdown voltage of the surface resin layer according to the present invention comprises the following steps:
The measurement is performed using the cylindrical electrode used at that time. The environment to be measured is a temperature of 10 ° C. and a humidity of 15%. 2m limiter for power supply (Treck 610B)
Set to A. While rotating the roll at 177.4 rpm, a voltage is applied for 45 seconds, and the current at that time and the resulting scorching of the surface resin layer are monitored. While moving so as not to move the measurement point to the same place, gradually increase the voltage, examine the voltage at which the surface resin layer is scorched and the current at that time, no scorching occurs and no sharp increase in current is observed The maximum applied voltage is defined as the breakdown voltage of the surface resin layer.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明の帯電ロールは、導電性弾性層及び表面樹
脂層を積層したものであり、例えば、次のようにして製
造される。Embodiments of the present invention will be described below. The charging roll of the present invention is obtained by laminating a conductive elastic layer and a surface resin layer, and is manufactured, for example, as follows.

【００２３】まず、導電性カーボン等の導電性物質を配
合した合成ゴム等の弾性体を、接着剤で処理した金属ロ
ールの外周に巻き付けて金型内で加硫した後、研磨して
導電性弾性層を形成する。次に、ポリアミド等の耐久性
に優れた溶剤可溶性の樹脂を適当な溶剤に溶かし、アス
ペクト比が３以上の針状導電粉を前記の溶剤溶液に分散
して塗液を作り、この塗液を前記導電性弾性層の外周面
に塗工し、乾燥して帯電ロールを得る。First, an elastic body such as synthetic rubber containing a conductive substance such as conductive carbon is wound around an outer periphery of a metal roll treated with an adhesive, vulcanized in a mold, and polished to obtain a conductive material. Form an elastic layer. Next, a solvent-soluble resin having excellent durability such as polyamide is dissolved in an appropriate solvent, and an acicular conductive powder having an aspect ratio of 3 or more is dispersed in the solvent solution to prepare a coating solution. An outer peripheral surface of the conductive elastic layer is coated and dried to obtain a charging roll.

【００２４】本発明の導電性弾性体層は、シリコーンゴ
ム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭゴムなどのゴ
ム材料にカーボンブラック、金属酸化物、過塩素酸リチ
ウム等の導電材料を分散したものを用いることができ
る。また、導電性弾性体層の膜厚は、１００μｍ〜１０
ｍｍの範囲、好ましくは１〜５ｍｍの範囲が適当であ
る。前記膜厚は薄すぎると、感光体と帯電ロールの接触
が不十分になり、必要な感光体電位が取れなくなる。The conductive elastic layer of the present invention uses a material obtained by dispersing a conductive material such as carbon black, metal oxide, lithium perchlorate or the like in a rubber material such as silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber or EPDM rubber. be able to. The thickness of the conductive elastic layer is 100 μm to 10 μm.
The range of mm, preferably the range of 1 to 5 mm is suitable. If the film thickness is too small, the contact between the photoconductor and the charging roll becomes insufficient, and a necessary photoconductor potential cannot be obtained.

【００２５】本発明の表面樹脂層で使用する針状導電粉
としては、針状の酸化錫、アンチモンをドープした針状
の酸化錫、針状の酸化亜鉛、針状の酸化チタンなどを挙
げることができる。また、針状のホウ酸アルミニウム、
針状の炭化珪素、針状の窒化珪素、針状の酸化チタン、
針状のチタン酸カリウムなどを、酸化錫やアンチモンを
ドープした酸化錫で表面処理することにより導電性を高
めたもの、又は、これらの針状粉末の表面を銀でコーテ
ィングしたものなどを挙げることができる。The acicular conductive powder used in the surface resin layer of the present invention includes acicular tin oxide, acicular tin oxide doped with antimony, acicular zinc oxide, acicular titanium oxide, and the like. Can be. Also, acicular aluminum borate,
Acicular silicon carbide, acicular silicon nitride, acicular titanium oxide,
Needle-like potassium titanate, etc., surface-treated with tin oxide or tin oxide doped with antimony to increase conductivity, or those obtained by coating the surface of these needle-like powder with silver Can be.

【００２６】本発明の表面樹脂層で使用する針状導電粉
のアスペクト比は３以上、好ましくは５〜５００の範囲
が適当であり、アスペクト比が３未満では少量の導電粉
で有効な電路を形成することができず、５００を超える
とピンホールリークが発生しやすくなる等の不都合が生
ずる。The aspect ratio of the acicular conductive powder used in the surface resin layer of the present invention is suitably 3 or more, preferably in the range of 5 to 500. When the aspect ratio is less than 3, an effective electric circuit can be formed with a small amount of the conductive powder. When it exceeds 500, inconveniences such as pinhole leaks are likely to occur.

【００２７】また、本発明の針状導電粉の粉体抵抗は１
０³ Ωｃｍ以上、１０⁶ Ωｃｍ未満の範囲にすることに
より、帯電とピンホールリークとの電圧のラチチュード
を広げ、弾性体層の抵抗むらを吸収して、生産性を上げ
ることができる。１０³ Ωｃｍ未満では、ピンホールリ
ークを十分に防止することができず、１０⁶ Ωｃｍ以上
では、針状導電粉の含有量を３５ｖｏｌ％を超えて配合
しても、必要な電気抵抗を表面樹脂層に付与することが
できず、帯電不良となりやすい。なお、好ましい粉体抵
抗の範囲は１×１０⁴ Ωｃｍ以上、１×１０⁶ Ωｃｍ未
満である。The powder resistance of the acicular conductive powder of the present invention is 1
By setting the range of not less than 0 ³ Ωcm and less than 10 ⁶ Ωcm, the latitude of the voltage of charging and pinhole leak can be widened, and the resistance unevenness of the elastic layer can be absorbed, thereby improving the productivity. If it is less than 10 ³ Ωcm, pinhole leak cannot be sufficiently prevented, and if it is 10 ⁶ Ωcm or more, even if the content of the acicular conductive powder exceeds 35 vol%, the necessary electric resistance is reduced to the surface resin. It cannot be applied to the layer, and is likely to be charged poorly. The preferable range of the powder resistance is 1 × 10 ⁴ Ωcm or more and less than 1 × 10 ⁶ Ωcm.

【００２８】本発明の表面樹脂層で針状導電粉を分散す
るバインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリエス
テル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等
を用いることができる。なお、針状導電粉をバインダー
樹脂に分散するには、ダイノミル、サンドグラインドミ
ル、又は、ボールミルなどを用いることができる。As the binder resin for dispersing the acicular conductive powder in the surface resin layer of the present invention, polyamide resin, polyester resin, phenol resin, acrylic resin, polyurethane resin, epoxy resin, silicone resin, fluorine resin, etc. may be used. it can. In order to disperse the acicular conductive powder in the binder resin, a dyno mill, a sand grind mill, a ball mill, or the like can be used.

【００２９】本発明の表面樹脂層における針状導電粉の
含有率は、１０〜３５体積％（比重により変化するが、
ほぼ３０〜８０重量％）、好ましくは２０〜３０体積％
（ほぼ４５〜７０重量％）である。前記含有率が少なす
ぎると、必要な抵抗が得られず帯電不良が生ずる。ま
た、前記含有率が多すぎると、機械的強度が弱くなって
低温に放置した場合に表面層にクラックが入り、画像欠
陥となってコピーに表れる。The content of the acicular conductive powder in the surface resin layer of the present invention is 10 to 35% by volume (depending on the specific gravity.
About 30-80% by weight), preferably 20-30% by volume
(Approximately 45 to 70% by weight). If the content is too small, the required resistance cannot be obtained, resulting in poor charging. On the other hand, if the content is too high, the mechanical strength becomes weak, and when left at low temperature, cracks occur in the surface layer, resulting in image defects and appearing in copies.

【００３０】表面樹脂層の電気抵抗は、１０² 〜１０⁵
Ω／ｃｍ² の範囲にすることにより、ピンホールリーク
が無く、複写速度の早い複写機でも必要な帯電を付与す
ることができる等の利点があり、１０² Ω／ｃｍ² 未満
では、ピンホールリークが生じやすくなる等の不都合が
あり、１０⁵ Ω／ｃｍ² を超えると、高速複写機におけ
る必要な帯電電位が得られないとの不都合がある。な
お、好ましい電気抵抗の範囲は１×１０² 〜１×１０⁴
Ω／ｃｍ² である。The electric resistance of the surface resin layer is 10 ² to 10 ⁵
By the scope of the Omega / cm ^2, no pinhole leaks, there are advantages such as can also be imparted the necessary charge early in the copying speed copiers, it is less than 10 ^{2 Ω} / cm ^2, the pinhole Leakage is likely to occur, and if it exceeds 10 ⁵ Ω / cm ² , there is a disadvantage that a required charging potential in a high-speed copying machine cannot be obtained. Note that a preferable range of the electric resistance is 1 × 10 ² to 1 × 10 ^4.
Ω / cm ² .

【００３１】また、前記表面樹脂層塗液の塗布には、デ
ィップ法、スプレー法、静電塗布法等を用いることがで
きる。なお、この塗布に際して、導電性弾性体層と表面
樹脂層との間に、接着性や絶縁耐圧の改善等を目的にし
て中間層を介在させることも可能である。The surface resin layer coating liquid can be applied by a dipping method, a spray method, an electrostatic coating method, or the like. At the time of this coating, an intermediate layer may be interposed between the conductive elastic layer and the surface resin layer for the purpose of improving adhesiveness and dielectric strength.

【００３２】なお、前記表面樹脂層には、フッ素系の樹
脂や粒子を添加してその表面を疎水化し、ロール表面へ
の異物の付着を防止することも可能である。また、アル
ミナやシリカのような絶縁性の粒子を前記樹脂層に添加
してロール表面に凹凸を形成し、感光体と帯電ロールの
摺擦時の負担を小さくし、ロールと感光体相互の耐磨耗
性を向上させることも可能である。It is also possible to add a fluorine-based resin or particles to the surface resin layer to make the surface hydrophobic, thereby preventing foreign matter from adhering to the roll surface. Also, insulating particles such as alumina and silica are added to the resin layer to form irregularities on the roll surface, thereby reducing the burden of rubbing the photoreceptor and the charging roll, and improving the resistance between the roll and the photoreceptor. It is also possible to improve abrasion.

【００３３】本発明で用いる中間層の材料としては、樹
脂やゴム材料から選択することができる。具体的には、
ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、ポリ
ビニルアルコール樹脂、プルラン樹脂等、エピクロルヒ
ドリン−エチレンオキサイド共重合体ゴム、シリコーン
ゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ等を挙げることができ
る。本発明の中間層の膜厚は、５〜２００μｍの範囲、
好ましくは１５〜４０μｍの範囲が適している。The material of the intermediate layer used in the present invention can be selected from resins and rubber materials. In particular,
Examples thereof include polyester resin, phenol resin, acrylic resin, polyurethane resin, epoxy resin, cellulose resin, polyvinyl alcohol resin, pullulan resin, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber, silicone rubber, urethane rubber, EPDM, and the like. The thickness of the intermediate layer of the present invention is in the range of 5 to 200 μm,
Preferably, the range of 15 to 40 μm is suitable.

【００３４】[0034]

【実施例】【Example】

〔実施例１〕ポリアミド（東レ社製、ＣＭ８０００）４
５重量％、及び、針状の酸化チタン表面を酸化錫で処理
した導電粉（三井金属社製、導電性酸化チタンウィスカ
ー：比抵抗３．８×１０⁵ Ωｃｍ、直径（短軸）０．０
１〜０．０２μｍ、長さ（長軸）０．２〜２μｍ、比重
４．４）５５重量％（約２２体積％）に対し、メタノー
ルを溶剤として加えてサンドグラインダーミルで約１時
間分散して表面樹脂層用の塗液を得た。この塗液を粘度
調整した後、ディップ液としてディップ槽に注入した。[Example 1] Polyamide (CM8000, manufactured by Toray Industries, Inc.) 4
5% by weight, and conductive powder (manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd., conductive titanium oxide whisker: specific resistance 3.8 × 10 ⁵ Ωcm, diameter (short axis) 0.0
1 to 0.02 µm, length (long axis) 0.2 to 2 µm, specific gravity 4.4) 55 wt% (about 22 vol%), methanol is added as a solvent and dispersed for about 1 hour by a sand grinder mill. Thus, a coating liquid for a surface resin layer was obtained. After the viscosity of this coating solution was adjusted, it was poured into a dipping tank as a dipping solution.

【００３５】一方、直径が８ｍｍの金属ロールを用意
し、導電性カーボンを配合したＥＰＤＭゴム組成物（硬
度５０°、比抵抗１０⁴ Ωｃｍ）を前記金属ロールの外
周に巻き付けて厚み４ｍｍの導電性弾性層を形成した。
この導電性弾性層付金属ロールを、ディップ槽に収容し
た前記の塗液に浸漬して樹脂液をコーティングし、１５
０℃で１０分間乾燥して溶剤を除去し、厚み２０μｍの
表面樹脂層を形成し、実施例１の帯電ロールを得た。On the other hand, a metal roll having a diameter of 8 mm was prepared, and an EPDM rubber composition (hardness: 50 °, specific resistance: 10 ⁴ Ωcm) containing conductive carbon was wound around the outer circumference of the metal roll to form a conductive material having a thickness of 4 mm. An elastic layer was formed.
This metal roll with a conductive elastic layer is immersed in the above-mentioned coating solution contained in a dipping tank to coat a resin solution.
The solvent was removed by drying at 0 ° C. for 10 minutes to form a surface resin layer having a thickness of 20 μm. Thus, the charging roll of Example 1 was obtained.

【００３６】前記帯電ロールと同じ直径１６ｍｍの金属
ロールを、上記と同じディップ液に浸漬して樹脂液をコ
ーティングし、１５０℃で１０分間乾燥して溶剤を除去
し、厚み２０μｍの表面樹脂層を有する抵抗測定及びブ
レイクダウン電圧測定に用いるロールを得た。直径１０
ｍｍ、幅５ｍｍの円柱状の電極をこのロ−ルの表面に当
て、被覆層の抵抗とその時のブレイクダウン電圧を測定
した。１００Ｖの電圧を印加したときの被覆層の抵抗は
８×１０² Ω／ｃｍ² であり、ブレイクダウン電圧は１
８Ｖ／μｍであった。A metal roll having a diameter of 16 mm, which is the same as the above-mentioned charging roll, is dipped in the same dip solution as described above, coated with a resin solution, and dried at 150 ° C. for 10 minutes to remove the solvent. The obtained rolls for use in resistance measurement and breakdown voltage measurement were obtained. Diameter 10
A column-shaped electrode having a width of 5 mm and a width of 5 mm was applied to the surface of the roll, and the resistance of the coating layer and the breakdown voltage at that time were measured. The resistance of the coating layer when a voltage of 100 V was applied was 8 × 10 ² Ω / cm ² , and the breakdown voltage was 1
It was 8 V / μm.

【００３７】〔実施例２〕実施例１において、針状導電
粉の代わりに、アンチモンをドープした酸化錫で表面処
理した針状の酸化チタン導電粉（石原産業社製、ＨＪ−
１：比抵抗８×１０⁵ Ωｃｍ、直径（短軸）０．０１〜
０．０２μｍ、長さ（長軸）０．０５〜０．１μｍ、比
重４．６）５７．８重量％（約２３体積％）を用いた以
外は、実施例１と同様の方法で実施例２の帯電ロール
と、金属ロール上に表面樹脂層を塗布した抵抗測定用及
びブレイクダウン電圧測定用のロールを得た。実施例１
と同様な方法で、金属ロール上に表面樹脂層を塗布した
ロールに１００Ｖを印加したときの被覆層の抵抗は５．
５×１０³ Ω／ｃｍ² であり、ブレイクダウン電圧は２
２Ｖ／μｍであった。Example 2 In Example 1, an acicular titanium oxide conductive powder (HJ-Ishihara Sangyo Co., Ltd., surface-treated with antimony-doped tin oxide) was used in place of the acicular conductive powder.
1: specific resistance 8 × 10 ⁵ Ωcm, diameter (short axis) 0.01 to
Example 2 was repeated in the same manner as in Example 1 except that 0.02 μm, length (long axis) of 0.05 to 0.1 μm, specific gravity of 4.6) and 57.8% by weight (about 23% by volume) were used. 2 and a roll for resistance measurement and a breakdown voltage measurement obtained by coating a surface resin layer on a metal roll. Example 1
In the same manner as described above, when a voltage of 100 V is applied to a roll in which a surface resin layer is applied on a metal roll, the resistance of the coating layer is 5.
5 × 10 ³ Ω / cm ² and breakdown voltage of 2
It was 2 V / μm.

【００３８】〔実施例３〕実施例１のポリアミド樹脂３
７重量％と、アンチモンをドープした酸化錫で表面処理
した針状の酸化チタン導電粉（石原産業社製、ＨＩ−
２：比抵抗５．６×１０⁴ Ωｃｍ、直径（短軸）０．０
４〜０．０７μｍ、長さ（長軸）０．２〜０．３μｍ、
比重４．６）６３重量％（約２７体積％）を用いた以外
は、実施例１と同様の方法で実施例３の帯電ロールと、
金属ロール上に表面樹脂層を塗布した抵抗測定用及びブ
レイクダウン電圧測定用のロールを得た。実施例１と同
様の方法で測定した被覆層の抵抗は６．８×１０² Ω／
ｃｍ² であり、ブレイクダウン電圧は１２Ｖ／μｍであ
った。Example 3 Polyamide resin 3 of Example 1
7% by weight and an acicular titanium oxide conductive powder surface-treated with tin oxide doped with antimony (HI-
2: Specific resistance 5.6 × 10 ⁴ Ωcm, diameter (short axis) 0.0
4-0.07 μm, length (long axis) 0.2-0.3 μm,
The same as in Example 1, except that 63% by weight (approximately 27% by volume) of the charging roll of Example 3 was used.
Rolls for resistance measurement and breakdown voltage measurement with a surface resin layer applied on a metal roll were obtained. The resistance of the coating layer measured by the same method as in Example 1 was 6.8 × 10 ² Ω /.
cm ² , and the breakdown voltage was 12 V / μm.

【００３９】〔比較例１〕実施例１において、針状導電
粉の代わりに、球形の硫酸バリウムを酸化錫で表面処理
した導電粉（三井金属社製、パストラン４３５０：比抵
抗４．５×１０⁴Ωｃｍ、粒径０．０１〜０．０２μ
ｍ、比重４．６）５５重量％（約２１体積％）を用い、
メタノールを溶剤として加えてサンドグラインダーミル
で約１時間分散して表面層用の塗液を得た。この塗液を
粘度調整した後、ディップ液としてディップ槽に収容
し、実施例１と同様の方法で比較例１の帯電ロールを得
た。実施例１と同様の方法で測定した被覆層の抵抗は４
×１０⁵ Ω／ｃｍ² であり、ブレイクダウン電圧は１２
Ｖ／μｍであった。Comparative Example 1 In Example 1, instead of the acicular conductive powder, conductive powder obtained by surface-treating spherical barium sulfate with tin oxide (Pastran 4350, manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd .: specific resistance 4.5 × 10 ⁴ Ωcm, particle size 0.01-0.02μ
m, specific gravity 4.6) 55% by weight (about 21% by volume)
Methanol was added as a solvent and dispersed in a sand grinder mill for about 1 hour to obtain a coating liquid for a surface layer. After the viscosity of this coating solution was adjusted, it was stored in a dipping tank as a dipping solution, and a charging roll of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1. The resistance of the coating layer measured by the same method as in Example 1 was 4
× 10 ⁵ Ω / cm ² and a breakdown voltage of 12
V / μm.

【００４０】〔比較例２〕実施例１のポリアミド樹脂３
５重量％と、比較例１の導電粉の代わりに、硫酸バリウ
ムのコア上に酸化錫を全体の５０重量％被覆した、抵抗
の低い球状導電粉（三井金属社製、パストラン４３２
０、比抵抗３．８×１０² Ωｃｍ、粒径０．０１〜０．
０２μｍ、比重５．７）６５重量％（約２５体積％）用
い、メタノールを溶剤として加えてサンドグラインダー
ミルで約１時間分散して表面層用の塗液を得た。この塗
液を粘度調整した後、ディップ液としてディップ槽に収
容し、実施例１と同様の方法で比較例２の帯電ロールを
得た。実施例１と同様の方法で測定した被覆層の抵抗は
８．１×１０² Ω／ｃｍ² であり、ブレイクダウン電圧
は５Ｖ／μｍであった。Comparative Example 2 Polyamide resin 3 of Example 1
5% by weight, instead of the conductive powder of Comparative Example 1, a low-resistance spherical conductive powder (Pastran 432, manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd.) in which tin oxide was coated on a barium sulfate core at 50% by weight.
0, specific resistance 3.8 × 10 ² Ωcm, particle size 0.01 to 0.
Using 65% by weight (approximately 25% by volume) of 02 μm and specific gravity of 5.7, methanol was added as a solvent and dispersed by a sand grinder mill for about 1 hour to obtain a coating liquid for a surface layer. After the viscosity of this coating solution was adjusted, it was stored in a dipping tank as a dipping solution, and a charging roll of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1. The resistance of the coating layer measured by the same method as in Example 1 was 8.1 × 10 ² Ω / cm ² , and the breakdown voltage was 5 V / μm.

【００４１】〔比較例３〕実施例１において、ポリアミ
ド（東レ社製、ＣＭ８０００）５２．５重量％と、針状
の酸化チタンを酸化錫で表面処理した導電粉の代わり
に、針状のホウ酸アルミニウムを酸化錫で表面処理した
抵抗の低い導電粉（三井金属社製、パストラン５１１
０：比抵抗４．５×１０¹ Ωｃｍ、比重５．１、直径
（短軸）０．５〜１μｍ、長さ（長軸）１０〜３０μ
ｍ）、４７．４重量％（約１５体積％）を用い、メタノ
ールを溶剤として加えてサンドグラインダーミルで約１
時間分散して表面層用の塗液を得た。この塗液を粘度調
整した後、ディップ液としてディップ槽に収容し、実施
例１と同様の方法で比較例３の帯電ロールを得た。実施
例１と同様の方法で測定した被覆層の抵抗は２．５×１
０² Ω／ｃｍ² であり、ブレイクダウン電圧は８Ｖ／μ
ｍであった。[Comparative Example 3] In Example 1, 52.5% by weight of polyamide (CM8000, manufactured by Toray Industries, Inc.) and acicular titanium oxide were used instead of conductive powder obtained by surface-treating tin oxide with tin oxide. Conductive powder with low resistance obtained by surface treatment of aluminum oxide with tin oxide (Pastran 511 manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd.)
0: specific resistance 4.5 × 10 ¹ Ωcm, specific gravity 5.1, diameter (short axis) 0.5-1 μm, length (long axis) 10-30 μm
m), 47.4% by weight (about 15% by volume), methanol was added as a solvent, and about 1% by a sand grinder mill.
After dispersing for a time, a coating solution for a surface layer was obtained. After the viscosity of this coating solution was adjusted, it was stored in a dipping tank as a dipping solution, and a charging roll of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1. The resistance of the coating layer measured by the same method as in Example 1 was 2.5 × 1
0 ² Ω / cm ² and a breakdown voltage of 8 V / μ
m.

【００４２】〔比較例４〕実施例１において、ポリアミ
ド（東レ社製、ＣＭ８０００）５２．５重量部と、針状
の酸化チタンを酸化錫で表面処理した導電粉で、抵抗の
高い導電粉（三井金属社製、導電性酸化チタンウィスカ
ー：比抵抗２×１０⁶ Ωｃｍ、直径（短軸） ０．０１
〜０．０２μｍ、長さ（長軸）０．２〜２μｍ、比重
４．４）、５５重量％（約２２体積％）を用い、メタノ
ールを溶剤として加えてサンドグラインダーミルで約１
時間分散して表面層用の塗液を得た。この塗液を粘度調
整した後、ディップ液としてディップ槽に収容し、実施
例１と同様の方法で比較例４の帯電ロールを得た。実施
例１と同様の方法で測定した被覆層の抵抗は１．５×１
０⁵ Ω／ｃｍ² であり、ブレイクダウン電圧は４０Ｖ／
μｍであった。Comparative Example 4 In Example 1, 52.5 parts by weight of polyamide (CM8000, manufactured by Toray Industries, Inc.) and conductive powder obtained by surface-treating acicular titanium oxide with tin oxide were used. Mitsui Kinzoku Co., Ltd., conductive titanium oxide whisker: specific resistance 2 × 10 ⁶ Ωcm, diameter (short axis) 0.01
To 0.02 μm, length (long axis) 0.2 to 2 μm, specific gravity 4.4), 55% by weight (about 22% by volume), methanol was added as a solvent, and about 1% by a sand grinder mill.
After dispersing for a time, a coating solution for a surface layer was obtained. After the viscosity of the coating solution was adjusted, it was accommodated in a dipping tank as a dipping solution, and a charging roll of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1. The resistance of the coating layer measured by the same method as in Example 1 was 1.5 × 1
0 ⁵ Ω / cm ² and a breakdown voltage of 40 V /
μm.

【００４３】〔比較例５〕比較例１と同様な樹脂と導電
粉を用い、樹脂の含有量を２２．７重量％、導電粉の含
有量を７７．３重量％（４０体積％）にした以外は、比
較例１と同様な方法で比較例５の帯電ロールを得た。そ
して、実施例１と同様の方法で測定した被覆層の抵抗は
３×１０³ Ω／ｃｍ² であり、ブレイクダウン電圧は２
０Ｖ／μｍであった。Comparative Example 5 Using the same resin and conductive powder as in Comparative Example 1, the resin content was 22.7% by weight and the conductive powder content was 77.3% by weight (40% by volume). Except for the above, a charging roll of Comparative Example 5 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1. The resistance of the coating layer measured by the same method as in Example 1 was 3 × 10 ³ Ω / cm ² , and the breakdown voltage was 2 × 10 ³ Ω / cm 2.
It was 0 V / μm.

【００４４】（比較実験）上記の実施例及び比較例の帯
電ロールを電子写真方式のプリンター（富士ゼロックス
社製、Ｌａｓｅｒ Ｐｒｅｓｓ ４１６０II）に登載
し、有機感光体ドラムとロールを接触回転しつつ、ロー
ルにＤＣ成分（５５０Ｖ）を重畳したＡＣ電圧（１ｋ〜
１．５ｋＶ）を印加して感光体を帯電させることにより
帯電電位を測定した。また、有機感光体の欠陥を模し
て、有機感光体の表面に直径１ｍｍの穴を開けてアルミ
基材を露出させ、ピンホールリークの測定を行なった。
感光体と帯電ロールの帯電のプロセススピードは２００
ｍｍ／ｓｅｃに設定した。また、帯電ロールを気温１０
℃、湿度１５％の低温低湿下で１週間放置して、帯電ロ
ール表面の変化を観察した。試験結果は表１に示した。(Comparative Experiment) The charging rolls of the above Examples and Comparative Examples were mounted on an electrophotographic printer (Laser Press 4160II, manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.). AC voltage (1k ~) with DC component (550V) superimposed on
The charge potential was measured by applying a voltage of 1.5 kV) to charge the photosensitive member. Further, in order to simulate a defect of the organic photoconductor, a hole having a diameter of 1 mm was formed in the surface of the organic photoconductor to expose the aluminum substrate, and pinhole leak was measured.
The charging process speed of the photoreceptor and the charging roll is 200
mm / sec. Also, charge the charging roll at an
The sample was allowed to stand for 1 week at a low temperature and a low humidity of 15 ° C. and a humidity of 15%, and changes in the surface of the charging roll were observed. The test results are shown in Table 1.

【００４５】[0045]

【表１】 [Table 1]

【００４６】（評価）実施例１、２、３は、針状導電粉
を使用しているために、少ない導電粉含有量でも表面層
の抵抗を低くすることができ、感光体の必要な表面電位
である５２０Ｖ以上の帯電が得られた。また、針状導電
粉の抵抗が高いため、表面層のブレイクダウン電圧も高
く、アルミ基材を露出させたリークテストでも、リーク
による帯電ロールの損傷が無かった。さらに、導電粉含
有量を少なくできるため、低温低湿の放置テストにおい
ても、表面層にクラックが発生することが無かった。(Evaluation) In Examples 1, 2, and 3, since the needle-shaped conductive powder was used, the resistance of the surface layer could be reduced even with a small amount of conductive powder, and the required surface of the photosensitive member was required. A charge of 520 V or more, which is a potential, was obtained. In addition, since the resistance of the acicular conductive powder was high, the breakdown voltage of the surface layer was high, and even in a leak test exposing the aluminum substrate, there was no damage to the charging roll due to the leak. Further, since the content of the conductive powder can be reduced, no crack was generated in the surface layer even in a low temperature and low humidity standing test.

【００４７】一方、比較例１は、針状の導電粉を用いて
いないため、低い導電粉含有量では、表面層の抵抗も高
く、ブレイクダウン電圧こそ高いものの、帯電電位は２
５０Ｖと必要な表面電位を得ることができなかった。比
較例２では、球状の抵抗の低い導電粉を使用したため、
表面層の抵抗は良好な範囲に入り、必要な帯電電位は得
られたが、導電粉の抵抗が低いため、ブレイクダウン電
圧が低く、ピンホールリークが生じた。On the other hand, in Comparative Example 1, since the acicular conductive powder was not used, when the conductive powder content was low, the resistance of the surface layer was high and the breakdown voltage was high, but the charging potential was 2.
The required surface potential of 50 V could not be obtained. In Comparative Example 2, a conductive powder having low spherical resistance was used.
The resistance of the surface layer was within a favorable range, and the required charging potential was obtained. However, since the resistance of the conductive powder was low, the breakdown voltage was low and pinhole leak occurred.

【００４８】比較例３では、用いた針状の導電粉の抵抗
が低いため、含有量が少ないにもかかわらず、ブレイク
ダウン電圧が低く、ピンホールリークが生じた。比較例
４では、用いた針状の導電粉の抵抗が高すぎるために、
表面層の抵抗が高くなりすぎ、必要な表面電位が得られ
なかった。In Comparative Example 3, the resistance of the acicular conductive powder used was low, so that the breakdown voltage was low and pinhole leak occurred despite its low content. In Comparative Example 4, the resistance of the acicular conductive powder used was too high.
The resistance of the surface layer became too high, and the required surface potential was not obtained.

【００４９】比較例５では、球状の導電粉の含有量を多
くすることによって、表面層の抵抗は良好な範囲に入
り、比較例１に比べて、必要な帯電電位が得られ、ブレ
イクダウン電圧も良好でなったが、導電粉の含有量が多
すぎるために、表面層の機械的強度が低下し、低温低湿
での放置テストにおいて、表面層にクラックが生じ、そ
れを使用したコピーにクラックに起因する画像欠陥が生
じた。In Comparative Example 5, the resistance of the surface layer was within a good range by increasing the content of the spherical conductive powder, and the required charging potential was obtained as compared with Comparative Example 1, and the breakdown voltage was low. Was also good, but the content of the conductive powder was too large, and the mechanical strength of the surface layer was reduced.In a storage test at low temperature and low humidity, cracks were generated in the surface layer. Caused image defects.

【００５０】[0050]

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、帯電とブレイクダウン電圧のラチチュードを広く
設定でき、ピンホールリークや帯電不良を起こしにく
く、機械的強度も大きな帯電ロールが得られるようにな
った。また、本発明の帯電ロールは、繰り返し使用や環
境条件の変動に対して、帯電ロールの電気抵抗率が安定
しており、感光体汚染等のない優れた特性を有するもの
であった。さらに、本発明の帯電ロールは、従来のもの
と比べて、保護層の抵抗値の製造安定性に優れ、製造コ
ストの低減を可能にした。According to the present invention, by adopting the above-mentioned structure, the charging and breakdown voltage latitude can be set widely, a pinch leak or a charging failure is less likely to occur, and a charging roll having a large mechanical strength can be obtained. It became so. Further, the charging roll of the present invention had a stable electric resistivity against repeated use and fluctuations in environmental conditions, and had excellent characteristics without contamination of the photoreceptor. Further, the charging roll of the present invention is superior in the production stability of the resistance value of the protective layer as compared with the conventional one, and enables the production cost to be reduced.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 導電性弾性体層を有する電子写真用帯電
ロールにおいて、前記導電性弾性体層の表面に、アスペ
クト比が３以上の針状導電粉で、かつその粉体抵抗が１
０³ Ωｃｍ以上、１０⁶ Ωｃｍ未満の範囲にある導電粉
を分散してなる表面樹脂層を有し、該表面樹脂層の電気
抵抗が１×１０² 〜１×１０⁵ Ω／ｃｍ² の範囲にある
ことを特徴とする電子写真用帯電ロール。1. An electrophotographic charging roll having a conductive elastic layer, wherein a needle-shaped conductive powder having an aspect ratio of 3 or more and a powder resistance of 1 on the surface of the conductive elastic layer.
It has a surface resin layer formed by dispersing conductive powder in a range of not less than 0 ³ Ωcm and less than 10 ⁶ Ωcm, and the electric resistance of the surface resin layer is in a range of 1 × 10 ² to 1 × 10 ⁵ Ω / cm ² . A charging roll for electrophotography. 【請求項２】 前記電子写真用帯電ロールと同径の金属
ロール表面に請求項１に記載の表面樹脂層を直接形成
し、該表面樹脂層の表面と前記金属ロールの間に電圧を
印加した時のブレイクダウン電圧が１０Ｖ／μｍ以上と
なるように、請求項１に記載の表面樹脂層を形成したこ
とを特徴とする電子写真用帯電ロール。2. The surface resin layer according to claim 1 is directly formed on the surface of a metal roll having the same diameter as the charging roll for electrophotography, and a voltage is applied between the surface of the surface resin layer and the metal roll. An electrophotographic charging roll, wherein the surface resin layer according to claim 1 is formed such that a breakdown voltage at the time is 10 V / μm or more. 【請求項３】 前記表面樹脂層を構成する樹脂として、
ポリアミドを用いたことを特徴とする請求項１又は２記
載の電子写真用帯電ロール。3. A resin constituting the surface resin layer,
3. The charging roll for electrophotography according to claim 1, wherein a polyamide is used. 【請求項４】 前記アスペクト比が５〜５００の範囲の
針状導電粉を用いたことを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の電子写真用帯電ロール。4. The charging roll for electrophotography according to claim 1, wherein acicular conductive powder having an aspect ratio in the range of 5 to 500 is used. 【請求項５】 前記針状導電粉として、芯材を酸化錫系
導電体で被覆したものを用いたことを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１項に記載の電子写真用帯電ロール。5. The charging roll for electrophotography according to claim 1, wherein a core material coated with a tin oxide-based conductor is used as the acicular conductive powder. . 【請求項６】 前記表面樹脂層中の前記針状導電粉の含
有率を１０〜３５体積％に調整したことを特徴とする請
求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真用帯電ロー
ル。6. The charging for electrophotography according to claim 1, wherein the content of the acicular conductive powder in the surface resin layer is adjusted to 10 to 35% by volume. roll. 【請求項７】 前記表面樹脂層の膜厚を５〜２００μｍ
の範囲に調整したことを特徴とする請求項１〜６のいず
れか１項に記載の電子写真用帯電ロール。7. The film thickness of the surface resin layer is 5 to 200 μm.
The charging roll for electrophotography according to any one of claims 1 to 6, wherein the charging roll is adjusted to a range of: 【請求項８】 前記表面樹脂層にフッ素系樹脂を配合し
て表面を疎水化したことを特徴とする請求項１〜７のい
ずれか１項に記載の電子写真用帯電ロール。8. The charging roll for electrophotography according to claim 1, wherein a fluorine-based resin is blended in the surface resin layer to make the surface hydrophobic. 【請求項９】 前記表面樹脂層と前記導電性弾性体層と
の間に接着性中間層を設けたことを特徴とする請求項１
〜８のいずれか１項に記載の電子写真用帯電ロール。9. An adhesive intermediate layer is provided between the surface resin layer and the conductive elastic layer.
The charging roll for electrophotography according to any one of claims 1 to 8, wherein 【請求項１０】 前記表面樹脂層と前記導電性弾性体層
との間に絶縁耐圧を改善するための中間層を設けたこと
を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子
写真用帯電ロール。10. The method according to claim 1, wherein an intermediate layer for improving dielectric strength is provided between the surface resin layer and the conductive elastic layer. Charge roll for electrophotography. 【請求項１１】 潜像担持体を帯電する工程、該潜像担
持体を露光して潜像を形成する工程、該潜像を現像剤を
用いて現像する工程を有する画像形成方法において、請
求項１〜１０のいずれか１項に記載の帯電ロールを用い
ることを特徴とする画像形成方法。11. An image forming method comprising: charging a latent image carrier, forming a latent image by exposing the latent image carrier, and developing the latent image using a developer. Item 10. An image forming method using the charging roll according to any one of Items 1 to 10. 【請求項１２】 前記潜像担持体として、有機感光体を
用いることを特徴とする請求項１１記載の画像形成方
法。12. The image forming method according to claim 11, wherein an organic photoconductor is used as the latent image carrier.