JPH11295968A

JPH11295968A - 帯電部材及び帯電装置

Info

Publication number: JPH11295968A
Application number: JP11998498A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Masuda; 善友増田; Manabu Yakushiji; 薬師寺　　学
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーの付着による性能劣化を生じることな
く長期に亘って安定した性能を発揮することができる耐
久性に優れた帯電部材を提供することを目的とする。【解決手段】弾性層３と、該弾性層３の外側に直接又
は他の層を介して形成された１層又は複数層からなる外
層４を有し、かつ最外層４の厚みに相当する深さにおけ
るユニバーサル硬度をＨ¹、その１０倍の深さにおける
ユニバーサル硬度をＨ²としたときに、（Ｈ¹／Ｈ²）＜
５０となるものであることを特徴とする帯電部材を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等において、静電潜像プロセスに用いられる感光体等
の被帯電体を帯電させるのに使用する帯電部材、及びこ
れを用いた帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の電子写真
プロセスでは、まず、感光体の表面を一様に帯電させ、
この感光体に光学系から映像を投射して、光の当たった
部分の帯電を消去することによって潜像を形成し、次い
で、トナーの付着によるトナー像の形成、紙等の記録媒
体へのトナー像の転写により、プリントする方法がとら
れている。

【０００３】この場合、最初の感光体を帯電させる操作
は、コロナ放電方式が一般的に採用されてきた。しかし
ながら、このコロナ放電方式は６〜１０ｋＶもの高電圧
印加が必要とされるため、機械の安全保守の観点から好
ましくない。また、コロナ放電中にオゾン等の有害物質
が発生するため環境上の問題もある。

【０００４】このため、コロナ放電に比べて低い印加電
圧で帯電を行うことができ、かつ、オゾン等の有害物質
の発生を抑制することができる帯電方式への取り組みが
なされてきている。かかる帯電方式の試みとして、電圧
を印加した帯電用部材を感光体等の被帯電体に所定の圧
力で当接させて被帯電体を帯電させる接触方式による方
法が提案されている。

【０００５】この接触帯電方式で使用される帯電部材と
しては、例えば、ゴムやウレタンフォーム等の弾性層の
表面に、ナイロン、アクリル、ウレタン等の樹脂溶液を
ディッピング法やスプレー法等により塗布して、塗膜層
を形成したものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この接
触帯電方式では、帯電部材と被帯電部材が常に接触して
いるので、従来のワイヤーなどからの放電により非接触
で被帯電部材を帯電させるコロナ方式などと比較して、
帯電部材の耐久性が問題となりやすい。

【０００７】この接触帯電方式における帯電部材の耐久
性には、残留トナーが大きく影響している。即ち、転写
不良、クリーニング不良により感光ドラム表面に残留し
たわずかなトナーがしだいに帯電部材に付着し、ひどい
場合には帯電部材表面に埋め込まれて固着し、これが帯
電不良を引き起こすようである。本来、このような問題
に対しては、転写効率、クリーニング効率を向上させて
残留トナーが帯電部材による帯電セクションに到達しな
いようにするのが根本的対策であるが、現状の技術では
残留トナーを１００％排除することは困難である。そこ
で、帯電部材の表面に残留トナーが付着することを防止
するため、防汚性に優れたフッ素系の材料を帯電部材表
面にコーティングすることが提案されているが、効果は
あるものの必ずしも十分な耐久性が得られていないのが
現状である。

【０００８】この場合、残留トナーは、帯電部材表面に
少々付着した程度ではさほど画像にも悪影響を及ぼさな
いようであり、初期画像ではわかりにくいものの、長期
に亘って繰り返し画像出ししていくうちに、残留トナー
が、帯電部材表面に単に付着した状態から帯電部材表面
に埋め込まれていくようであり、帯電部材に一度埋め込
まれてしまうと、加速度的に残留トナーが堆積しはじ
め、この時点で画像不良が現れ始める。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、複写機、プリンター等の静電潜像プロセ
スに用いた場合でも、トナーの付着による性能劣化を生
じることなく長期に亘って安定した性能を発揮すること
ができる耐久性に優れた帯電部材、及び該帯電部材を用
いた帯電装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、弾性層と、該弾性層の外側に直接又は他の層を介し
て形成された１層又は複数層からなる外層とを有する帯
電部材において、部材表面を形成する最外層の厚みに相
当する深さにおけるユニバーサル硬度をＨ¹、その１０
倍の深さにおけるユニバーサル硬度をＨ²としたとき
に、（Ｈ¹／Ｈ²）＜５０となるように、部材表面の硬度を調整することにより、
トナーの付着による帯電部材の性能低下を生じることな
く長期に亘って安定した帯電操作を行うことができるこ
とを見い出し、本発明を完成したものである。

【００１１】従って、本発明は、被帯電体に当接させ
て、この帯電体との間に電圧を印加することにより、被
帯電体を帯電させる帯電部材において、弾性層と、該弾
性層の外側に直接又は他の層を介して形成された１層又
は複数層からなる外層を有し、最外層の厚みに相当する
深さにおけるユニバーサル硬度をＨ¹、その１０倍の深
さにおけるユニバーサル硬度をＨ²としたときに、
（Ｈ¹／Ｈ²）＜５０となるものであることを特徴とす
る帯電部材、及び、被帯電体に当接し、該被帯電体を帯
電させる帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間に電圧
を印加する電圧印加手段とを具備してなる帯電装置にお
いて、帯電部材として上記本発明の帯電部材を用いたこ
とを特徴とする帯電装置を提供する。

【００１２】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の帯電部材は、上述のように、部材表面のユニバ
ーサル硬度を適正化したことにより、トナーの付着，固
着による帯電性能の劣化を可及的に防止して、耐久性の
向上を図ったものである。

【００１３】上記ユニバーサル硬度とは、圧子を、荷重
をかけながら測定対象物に押し込むことにより求められ
る物性値であり、（試験荷重）／（試験荷重下での圧子の表面積）として求められ、単位はＮ／ｍｍ²で表される。

【００１４】このユニバーサル硬度の測定は、市販の硬
度測定装置を用いて行うことができ、例えば、超微小硬
度計Ｈ−１００Ｖ（フィッシャー社製）などのを用いて
測定することができる。この測定装置では、四角錘ある
いは三角錘形状の圧子を、試験荷重をかけながら被測定
物に押し込み、所定の押し込み深さに達した時点でその
押し込み深さから圧子が接触している表面積を求め、（試験荷重）／（試験荷重下での圧子の表面積）として、ユニバーサル硬度を求めるものである。

【００１５】この場合、本発明の帯電部材では、部材表
面の硬度を、部材の表面を形成する最外層の深さに相当
する押し込み深さにおけるユニバーサル硬度をＨ¹、そ
の１０倍の押し込み深さにおけるユニバーサル硬度をＨ
²とした場合に、両ユニバーサル硬度の関係が、（Ｈ¹／
Ｈ²）＜５０、好ましくは１＜（Ｈ¹／Ｈ²）＜４０、よ
り好ましくは１＜（Ｈ¹／Ｈ²）＜３０となるように調整
するものである。具体的には、例えば本発明帯電部材の
表面を形成する最外層の厚みが５μｍであれば、上記測
定装置の圧子を帯電部材の表面から５μｍ押し込んだ時
点におけるユニバーサル硬度をＨ¹、圧子を帯電部材の
表面から５０μｍ押し込んだ時点におけるユニバーサル
硬度をＨ²とし、（Ｈ¹／Ｈ²）が上記範囲となるように
調整するものである。

【００１６】なお、このユニバーサル硬度の測定条件に
特に制限はなく、上記押し込み深さによるユニバーサル
硬度Ｈ¹，Ｈ²が求められれば、いずれの条件でもよい。
例えば、上記超微小硬度計Ｈ−１００Ｖ（フィッシャー
社製）を用いてユニバーサル硬度を測定する場合には、
下記の条件を例示することができ、下記条件で所定の押
し込み深さまで徐々に圧子を帯電部材表面に押し込んで
いき、押し込み深さが所定の深さに達した時点での荷重
と圧子の接触面積とからユニバーサル硬度Ｈ¹，Ｈ²を求
めることができる。測定条件例圧子：対面角度１３６度の四角錘型ダイヤモンド圧子初期荷重：０．０２ｍＮ最大荷重：１００〜４００ｍＮ

【００１７】本発明の帯電部材は、弾性層と、該弾性層
の外側に形成された１又は複数層からなる外層を成形し
たもので、かつ上記ユニバーサル硬度の条件を満足する
ものであればよく、その形態は被帯電体と安定的に接触
し得、電圧印加によって該被帯電体に均一に電荷を与え
ることができるものであればいずれの形態でもよく、例
えばロール状、プレート状、ブロック状など、種々の形
態とすることができるが、通常はロール状とすることが
好ましい。例えば図１に示したように、弾性層３をシャ
フト２の外周に形成し該弾性層３の外側に、外層４を形
成した帯電部材１を例示することができ、この場合上記
シャフト２は金属或いはプラスチック製のシャフトを用
いることができ、また帯電部材の形態や帯電部材が用い
られる帯電装置の機構などによっては、このシャフト２
を省略することもできる。

【００１８】上記弾性層３としては、最終的に上述した
ユニバーサル硬度の条件を満足する帯電部材とすること
ができるものであればよく、従来から帯電部材の弾性層
として用いられているゴムや樹脂、或いは発泡体で形成
することができる。具体的には、ポリウレタン、シリコ
ーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプ
レンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロ
ピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジ
エン−スチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム等を基材
ゴムとするゴム組成物が例示されるが、特にポリウレタ
ンが好ましく、より好ましくは発泡倍率が１．５〜５０
倍のポリウレタン発泡体が用いられる。なお、この場合
の発泡密度は、０．０５〜０．９ｇ／ｃｍ³程度が適当
である。

【００１９】この弾性層３には、導電剤を添加すること
により、所定の導電性を付与することができる。その導
電剤としては、特に制限されず、ラウリルトリメチルア
ンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オク
タドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチ
ルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素
酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、エトサルフェー
ト塩、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等のハロゲン化
ベンジル塩等の第四級アンモニウム塩等の陽イオン性界
面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エ
ステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸
エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アル
コールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩等の陰イ
オン界面活性剤、各種ベタイン等の両性イオン界面活性
剤、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレン
グリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エス
テル等の非イオン性帯電防止剤等の帯電防止剤、ＬｉＣ
Ｆ₃ＳＯ₃、ＮａＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＢＦ₄、Ｎ
ａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等のＬｉ⁺、Ｎａ⁺、Ｋ⁺
等の周期律表第１族の金属塩、あるいはＮＨ₄ ⁺塩等の
電解質、また、Ｃａ（ＣｌＯ₄）₂等のＣａ²⁺ 、Ｂａ²⁺ 等
の周期律表第２族の金属塩、及びこれらの帯電防止剤
が、少なくとも１個以上の水酸基、カルボキシル基、一
級ないし二級アミン基等のイソシアネートと反応する活
性水素を有する基を持ったものが挙げられる。更には、
それら等と１，４−ブタンジオール、エチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、
ポリエチレングリコール等の多価アルコールとその誘導
体等の錯体あるいはエチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のモノ
オールとの錯体等のイオン導電剤、又はケッチェンブラ
ックＥＣ、アセチレンブラック等の導電性カーボン、Ｓ
ＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、Ｆ
Ｔ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処理を施したカラー
（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グラファ
イト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化錫、
酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウ
ム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピロー
ル、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げられ
る。この場合、これら導電剤の配合量は、組成物の種類
に応じて適宜選定され、通常弾性層３の体積抵抗率が１
０⁰〜１０⁸Ω・ｃｍ、好ましくは１０²〜１０⁶Ω・ｃｍ
となるように調整される。

【００２０】上記外層４は、帯電部材表面に形成した際
に、上述したユニバーサル硬度の条件を満足する帯電部
材とすることができるものであればよいが、部材の表面
を形成する最外層とする場合には、部材の表面平滑性や
被帯電体との低密着性等の観点からフッ素樹脂が好まし
く用いられる。この場合、フッ素樹脂としては、ポリテ
トラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエ
チレン−エチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエ
チレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合
体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオラ
イド等が挙げられ、特にこれらの微粒子を水中に分散さ
せたディスパージョンタイプの水系フッ素樹脂が好まし
く用いられ、更に好ましくはポリテトラフルオロエチレ
ンの微粒子を水中に分散させたディスパージョンタイプ
の水系フッ素樹脂が用いられる。また、用いられるフッ
素樹脂微粒子の粒径は、特に制限されるものではない
が、５μｍ以下、特に、０．０５〜１μｍであることが
好ましい。

【００２１】また、これらフッ素樹脂に、フッ素樹脂の
効果を損なわない範囲で、その他の樹脂を混合して外層
４を形成することもできる。この場合、フッ素樹脂と混
合されるその他の樹脂としては、ポリビニルアセタール
樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン系共
重合体などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を上
記フッ素樹脂と混合して上記外層４を形成することがで
きる。これらの樹脂のうちでも、フッ素樹脂の塗膜化及
び均一性の観点からポリビニルアセタール樹脂、ウレタ
ン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニリデン系共重合体
が好ましく、特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく
用いられる。

【００２２】この外層４には、導電剤を添加して導電性
を付与又は調整することができ、この場合導電剤として
は、特に制限されるものではないが、カーボンが好まし
く用いられ、特に帯電部材の表面を形成する最外層とす
る場合には、導電剤としてカーボンを用いることが好ま
しい。この場合、この外層４に用いられるカーボンとし
ては、特に制限されるものではないが、酸素含有率が５
％以上、特に７％以上、更には９％以上であることが好
ましく、かつｐＨが５以上、特に６以上、更には７以上
であることが好ましい。即ち、通常のカーボンの酸素含
有率は０．１〜３％程度であり、一部、酸化処理を施し
たカーボンも存在するが、この酸化処理を施したカーボ
ンは、酸素含有率が若干増加するにつれてｐＨが酸性側
へとシフトしてしまう傾向があり、カーボンが酸性にな
ると水系樹脂（具体的には、水系フッ素樹脂）に添加し
た場合に安定性が低下するおそれがある。これに対し
て、本発明に好適に用いられる上記カーボンは、酸素含
有率が多いにもかかわらず、中性ないしアルカリ性を維
持したものであり、安定的に水系フッ素樹脂に添加し得
るものである。このような酸素含有率及びｐＨを有する
カーボンの詳細な構造は明らかではないが、カーボン表
面にカルボキシル基、水酸基、ケトン基等の官能基を付
け、しかもこれらの官能基が有する水素の一部をナトリ
ウム等のアルカリ金属に置換させたものが好適に使用さ
れる。

【００２３】上記導電剤の添加量は、所望とする抵抗が
得られるように適宜調整することができる。この場合、
外層４の抵抗は、体積抵抗率１０³〜１０¹² Ω・ｃｍ、
特に１０⁵〜１０¹⁰Ω・ｃｍとすることが好ましく、こ
のような体積抵抗率を達成するように導電剤の添加量を
調整することができ、導電剤としてカーボンを用いた場
合の添加量は、通常、外層４の０．０１〜４０重量％、
特に５〜２０重量％程度とされる。

【００２４】なお、この外層４には、必要に応じて増粘
剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の適宜
な添加剤を必要に応じて適量添加することができ、この
場合添加剤は無機系，有機系のいずれであってもよい。

【００２５】この外層４の厚さは、特に制限されるもの
ではないが、３０μｍ以下、特に１〜１５μｍとするこ
とが好ましく、外層４の厚さが３０μｍを超えると、外
層４が硬くなって柔軟性が損なわれる場合があり、耐久
性が低下して使用によりクラックが発生する虞れがあ
る。

【００２６】また、図１には特に図示しなかったが、上
記外層４と弾性層３との間に更に１層又は２層以上の樹
脂層を設け、外層を２層以上の複数層構造とすることも
でき、これにより部材表面の上記ユニバーサル硬度を良
好に調整することができる。

【００２７】この樹脂層も、部材表面の硬度を上述した
ユニバーサル硬度に調整し得るものであればよく、特に
制限されるものではないが、部材表面に柔軟性、平滑性
を付与し得るものが好ましく用いられる。具体的には、
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アク
リルウレタン樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
ビニルアセタール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、フッ素樹
脂、シリコーン樹脂などが上げられ、有機系、水系のい
ずれのものも使用することができるが、特に上記弾性層
３上に直接この樹脂層を形成する場合には、平滑性を確
保するために水系樹脂が好ましく用いられ、水系樹脂を
用いることにより上記弾性層３を形成する弾性体をこの
水系樹脂の塗料中にディップしても弾性体が膨潤するこ
とがないので、良好な表面平滑性が得られやすく、トナ
ーの付着防止性や耐久性に優れた帯電部材を得ることが
できる。水系樹脂としては、溶媒が水であれば、水溶性
タイプ、エマルジョンタイプ、サスペンジョンタイプ等
のいずれのタイプでもよいが、特にカルボキシル基、水
酸基、アミノ基等の活性水素を持つ樹脂が好ましく用い
られる。このような水系樹脂として具体的には、ポリエ
ステル系、アクリル系、ウレタン系、ポリジオキソラン
等の温水可溶性系の樹脂等が例示されるが、特にアクリ
ル樹脂が好ましく用いられる。

【００２８】更に、この樹脂層にも、必要に応じて架橋
剤、増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤
等の適宜な添加剤を必要に応じて適量添加することがで
きる。この場合、架橋剤としては、所望の架橋効果が得
られるものであればいずれのものでもよい。例えば、エ
ポキシ系、オキサゾリン系、メラミン系、イソシアネー
ト系、フェノール系の架橋剤を例示することができ、特
にエポキシ系、オキサゾリン系の架橋剤が架橋効果、低
硬度化等の点から好ましく用いられ、架橋剤の添加量
は、特に制限されるものではないが、通常樹脂１００重
量部に対して０．１〜５０重量部の範囲とされる。な
お、上記増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付
与剤などは、無機系、有機系のいずれであってもよい。

【００２９】この樹脂層にも、導電剤を添加して導電性
を付与又は調整することができ、通常は体積抵抗率が１
０³〜１０¹² Ωｃｍ、特に１０⁵〜１０¹⁰Ωｃｍとなるよ
うに調整することが好ましい。この場合、導電剤として
は、上記弾性層３で例示したものと同様の導電剤を例示
することができるが、特にカーボンが好ましく用いられ
る。導電剤の添加量は、導電剤の種類などに応じて上記
体積抵抗率になるように適宜選定され、特に制限される
ものではないが、導電剤としてカーボンを用いる場合に
は、通常０．０１〜６０重量％、特に１０〜４０重量％
程度とされる。

【００３０】この樹脂層の厚さは、特に制限されるもの
ではないが、弾性層３の柔軟性を損なわないために薄層
とすることが好ましく、具体的には１ｍｍ以下、特に８
００μｍ以下、更には２０〜６００μｍとすることが好
ましい。

【００３１】上記外層４の形成方法は、特に制限される
ものではないが、各成分を含む塗料を調製し、この塗料
をディッピング法やスプレー法により塗布して塗膜を形
成する方法が好ましく用いられる。この場合、外層を複
数層とする場合には、それぞれの層を形成する塗料を用
いてディピングやスプレーを繰り返せばよい。なお、外
層の形成方法は、上記ディッピング法やスプレー法が好
ましく採用されるが、これに限定されるものではなく、
上述したユニバーサル硬度の条件を満足するものであれ
ば、押し出し成形等により形成されたものであってもよ
い。

【００３２】本発明の帯電部材は、上述のように、部材
表面のユニバーサル硬度を適正化し、トナーの付着，固
着を防止して耐久性を向上させたものであるが、特に制
限されるものではないが、更に部材表面のアスカーＣ硬
度を６５度以下、特に６０度以下とすることが好まし
く、このようにアスカーＣ硬度を制御することにより、
トナーの付着をより効果的に防止することができる。

【００３３】また、帯電部材の表面に凹凸があると、こ
の凹凸内にトナーが詰まってしまい画像不良の原因とな
るため、部材表面は、出来るだけ平滑な方が好ましく、
特に制限されるものではないが、部材表面のＪＩＳ１０
点平均粗さＲｚを４μｍ以下、特に３μｍ以下、更には
２μｍ以下とすることが好ましい。

【００３４】上記本発明の帯電部材は、感光ドラム等の
被帯電体に当接した状態に配設され、該被帯電体と本発
明帯電部材との間に電圧を印加することにより、被帯電
体を帯電させるものであるが、この場合、帯電部材と被
帯電体との間に印加する電圧は、直流電圧であっても交
流電圧であってもよく、特に制限されるものではない
が、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して帯電
を行うようにすることが好ましく、これにより被帯電体
をより均一に帯電させることができる。また、特に制限
されるものではないが、本発明の帯電部材と被帯電体と
の接触圧力は、５０〜２０００ｇ、特に１００〜１００
０ｇとすることが好ましく、これにより良好な帯電を確
実に得ることができる。

【００３５】本発明帯電部材を用いた帯電装置について
は、例えば、図２に示したように、ローラ状に形成した
本発明の帯電部材１を感光ドラム等の被帯電体５に所定
の圧力で当接させ、電圧印加手段６から被帯電体５との
間に電圧を印加するように構成した帯電装置を例示する
ことができるが、これに限定されるものではなく、被帯
電体５、帯電部材１の形態や電圧印加手段６による電圧
印加方式等は適宜変更して差し支えない。

【００３６】

【発明の効果】本発明の帯電部材によれば、残留トナー
の固着を効果的に防止して良好な耐久性を得ることがで
き、長期に亘って安定した性能を発揮することができ
る。従って、本発明の帯電部材を用いた帯電装置によれ
ば、良好な帯電操作を長期に亘って安定的に行うことが
できる。

【００３７】

【実施例】以下、実施例、比較例を示して、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記に限定されるものでは
ない。

【００３８】［実施例１］金属シャフト上に、厚さ３０
００μｍの弾性層Ａを形成し、その上に厚さ２８０μｍ
の塗膜層Ａを形成し、更にその上に厚さ５μｍの塗膜層
Ｂ（最外層）を形成して、弾性層Ａの外側に塗膜層Ａと
塗膜層Ｂ（最外層）とからなる２層構造の外層を有する
帯電ローラ（帯電部材）を作成した。上記弾性層Ａ、塗
膜層Ａ及び塗膜層Ｂ（最外層）は、下記の通りである。
得られた帯電ローラの表面から深さ５μｍにおけるユニ
バーサル硬度Ｈ¹は６．１Ｎ／ｍｍ²、表面から深さ５０
μｍにおけるユニバーサル硬度Ｈ²は０．８Ｎ／ｍｍ²で
あり、（Ｈ¹／Ｈ²）＝７．６であった。また、ローラ表
面のアスカーＣ硬度は５８．８度、表面粗さはＪＩＳ１
０点平均粗さＲｚで０．６２μｍであった。

【００３９】弾性層Ａポリエステル系ポリオール、イソシアネートにカーボン
を添加して作製した密度０．５５ｇ／ｃｍ³のウレタン
発泡体である。塗膜層Ａ水系アクリル樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布する
ことにより形成し、体積抵抗率を７．６×１０⁷Ωｃｍ
に調整した塗膜層である。塗膜層Ｂ（最外層）水分散型フッ素樹脂、塩化ビニリデン系共重合体ラテッ
クス、ポリビニルアセタール樹脂をブレンドした樹脂に
カーボンを添加した塗料を塗布することにより形成し、
体積抵抗率を４．２×１０⁷Ωｃｍに調整した塗膜層で
ある。なお、カーボンは酸素含有量が１０％、ｐＨが
７．３３のものを用いた。

【００４０】得られた帯電ローラをプリンターに装着し
て画像出ししたところ、良好な画像が得られた。更に、
連続９０００枚画像出しをしても、画像の異常は発生し
なかった。

【００４１】［実施例２］金属シャフト上に、実施例１
と同様に厚さ３０００μｍの弾性層Ａを形成し、その上
に厚さ１６０μｍの塗膜層Ｃを形成し、更にその上に厚
さ１０μｍの塗膜層Ｄ（最外層）を形成して、弾性層Ａ
の外側に塗膜層Ｃと塗膜層Ｄ（最外層）とからなる２層
構造の外層を有する帯電ローラ（帯電部材）を作成し
た。上記塗膜層Ｃ及び塗膜層Ｄ（最外層）は、下記の通
りである。得られた帯電ローラの表面から深さ１０μｍ
におけるユニバーサル硬度Ｈ¹は７．１Ｎ／ｍｍ²、表面
から深さ１００μｍにおけるユニバーサル硬度Ｈ²は
０．７Ｎ／ｍｍ²であり、（Ｈ¹／Ｈ²）＝１０．１であ
った。また、ローラ表面のアスカーＣ硬度は５８．０
度、表面粗さはＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで０．７１μ
ｍであった。

【００４２】塗膜層Ｃ水系ウレタン樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布する
ことにより形成し、体積抵抗率を５．５×１０⁷Ωｃｍ
に調整した塗膜層である。塗膜層Ｄ（最外層）水分散型フッ素樹脂、水系ポリエステル樹脂、ポリビニ
ルアセタール樹脂をブレンドした樹脂にカーボンを添加
した塗料を塗布することにより形成し、体積抵抗率を
５．６×１０⁷Ωｃｍに調整した塗膜層である。なお、
カーボンは酸素含有量が１０％、ｐＨが７．３３のもの
を用いた。

【００４３】得られた帯電ローラをプリンターに装着し
て画像出ししたところ、良好な画像が得られた。さら
に、連続９０００枚画像出しをしても、画像の異常は発
生しなかった。

【００４４】［比較例１］塗膜層Ａを塗膜層Ｅに代え、
かつ塗膜層Ｂを塗膜層Ｆに代えたこと以外は、実施例１
と同様にして帯電ローラを作成した。上記塗膜層Ｅ及び
塗膜層Ｆ（最外層）は、下記の通りである。得られた帯
電ローラの表面から深さ５μｍにおけるユニバーサル硬
度Ｈ¹は４６．９Ｎ／ｍｍ²、表面から深さ５０μｍにお
けるユニバーサル硬度Ｈ²は０．７Ｎ／ｍｍ²であり、
（Ｈ¹／Ｈ²）＝６７であった。また、ローラ表面のアス
カーＣ硬度は６１．１度、表面粗さはＪＩＳ１０点平均
粗さＲｚで０．７５μｍであった。

【００４５】塗膜層Ｅ水系アクリル樹脂に導電性酸化チタンを添加した塗料を
塗布することにより形成し、体積抵抗率を８．９×１０
⁷Ωｃｍに調整した塗膜層である。塗膜層Ｆ（最外層）水系シリコーン樹脂に導電性酸化チタンを添加した塗料
を塗布することにより形成し、体積抵抗率を５．４×１
０⁷Ωｃｍに調整した塗膜層である。

【００４６】得られた帯電ローラをプリンターに装着し
て画像出ししたところ、初期には良好な画像が得られた
が、更に、連続画像出しをしたところ、４７００枚付近
から画像に点状の不良が発生し、ローラを観察すると、
表面にトナーが食い込んでいた。

【００４７】［比較例２］塗膜層Ａを塗膜層Ｇに代え、
かつ塗膜層Ｂを塗膜層Ｈに代えたこと以外は、実施例１
と同様にして帯電ローラを作成した。上記塗膜層Ｇ及び
塗膜層Ｈ（最外層）は、下記の通りである。得られた帯
電ローラの表面から深さ５μｍにおけるユニバーサル硬
度Ｈ¹は５５．６Ｎ／ｍｍ²、表面から深さ５０μｍにお
けるユニバーサル硬度Ｈ²は０．９Ｎ／ｍｍ²であり、
（Ｈ¹／Ｈ²）＝６１．７であった。また、ローラ表面の
アスカーＣ硬度は６２．１度、表面粗さはＪＩＳ１０点
平均粗さＲｚで４．９μｍであった。

【００４８】塗膜層Ｇ有機系ポリエステル樹脂に導電性酸化錫を添加した塗料
を塗布することにより形成し、体積抵抗率を３．４×１
０⁷Ωｃｍに調整した塗膜層である。塗膜層Ｈ有機系アクリル樹脂に導電性酸化錫を添加した塗料を塗
布することにより形成し、体積抵抗率を２．３×１０⁷
Ωｃｍに調整した塗膜層である。

【００４９】得られた帯電ローラをプリンターに装着し
て画像出ししたところ、初期には良好な画像が得られた
が、更に、連続画像出しをしたところ、４００枚付近か
ら画像に点状の不良が発生し、ローラを観察すると、表
面にトナーが食い込んでいた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明帯電部材の一例を示す断面図である。

【図２】本発明帯電装置の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１帯電部材２シャフト３弾性層４外層５被帯電体６電圧印加手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体に当接させて、この帯電体との
間に電圧を印加することにより、被帯電体を帯電させる
帯電部材において、弾性層と、該弾性層の外側に直接又
は他の層を介して形成された１層又は複数層からなる外
層を有し、最外層の厚みに相当する深さにおけるユニバ
ーサル硬度をＨ¹、その１０倍の深さにおけるユニバー
サル硬度をＨ²としたときに、（Ｈ¹／Ｈ²）＜５０となるものであることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】部材表面のアスカーＣ硬度が、６５度以
下である請求項１記載の帯電部材。
【請求項３】部材表面のＪＩＳ１０点平均粗さＲｚ
が、４μｍ以下である請求項１又は２記載の帯電部材。
【請求項４】上記弾性層が、密度０．０５〜０．９ｇ
／ｃｍ³のウレタン発泡体である請求項１〜３のいずれ
か１項記載の帯電部材。
【請求項５】上記外層の最外層が、フッ素樹脂を含む
塗膜である請求項１〜４のいずれか１項記載の帯電部
材。
【請求項６】上記外層の最外層が、酸素含有率５％以
上で、かつｐＨが５以上のカーボンを含有した水系フッ
素樹脂を含む塗膜である請求項５記載の帯電部材。
【請求項７】被帯電体に当接し、該被帯電体を帯電さ
せる帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間に電圧を印
加する電圧印加手段とを具備してなる帯電装置におい
て、上記帯電部材として請求項１〜６のいずれか１項に
記載の帯電部材を用いたことを特徴とする帯電装置。