JPH11295967A

JPH11295967A - 帯電部材及び帯電装置

Info

Publication number: JPH11295967A
Application number: JP11998298A
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、かつ各々の層の貯蔵弾性率（Ｅ’）とその
隣り合う層の貯蔵弾性率（Ｅ’）との比率差が５００倍
以内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、この帯電部材を構成する各々の層の貯
蔵弾性率（Ｅ’）とその隣り合う層の貯蔵弾性率
（Ｅ’）との比率差が５００倍以内となるように各層を
調製することにより、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、この被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、かつ各々の層の貯蔵弾
性率（Ｅ’）とその隣り合う層の貯蔵弾性率（Ｅ’）と
の比率差が５００倍以内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、弾性層を有してい
ると共に、該弾性層の外側に外層を成形したものであ
り、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。ロー
ル状とする場合には、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る。
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。

【００１３】上記弾性層３としては、後述する貯蔵弾性
率（Ｅ’）の条件を満足する弾性体であればよく、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。

【００１４】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。

【００１５】上記外層４は、後述する貯蔵弾性率
（Ｅ’）の条件を満足するものであればよいが、通常は
種々の樹脂からなる塗膜により形成することができる。
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例示され、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上に直接外層４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。

【００１６】この外層４を形成する上記樹脂に架橋処理
を施して、外層４の貯蔵弾性率（Ｅ’）を所望の範囲に
調整することができる。この場合、架橋剤は用いられる
樹脂の種類等に応じて適宜選択されるもので、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る。な
お、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。

【００１７】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、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。

【００１８】更に、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。

【００１９】この外層４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。

【００２０】また、図１には特に図示しなかったが、ト
ナー付着防止や表面平滑性確保等の目的に応じて、上記
外層４の上に更に１層又は２層以上の塗膜を設け、外層
を２層以上の複数層構造とすることもできる。

【００２１】この塗膜は、ナイロン、ポリエステル、ウ
レタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹
脂等、目的に応じて適宜な樹脂で形成することができる
が、特に帯電部材の表面平滑性や感光体等との低密着性
などの観点からフッ素樹脂が好ましく用いられる。

【００２２】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。

【００２３】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塗膜
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塗膜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。

【００２４】この塗膜には、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、この最外層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。

【００２５】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、
塗膜の抵抗は、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、外層の０．０１〜４０重量％、特に
５〜２０重量％程度とされる。

【００２６】なお、この塗膜にも、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。

【００２７】この塗膜の厚さは、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、塗膜の厚さが３０μｍを超えると、塗膜が
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。

【００２８】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、外層を上
記塗膜を含む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４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、後述する貯蔵弾性率（Ｅ’）の比率差
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。

【００２９】本発明では、帯電部材を構成する上記各々
の層の貯蔵弾性率（Ｅ’）を、その隣り合う層の貯蔵弾
性率（Ｅ’）との比率差が５００倍以内、好ましくは１
００倍以内、更に好ましくは８０倍以内となるように調
整したものである。

【００３０】ここで、隣り合う層とは、着目している層
が接している全ての層のことを意味し、例えば、内側か
ら弾性層、内側外層、及び外側外層の３層からなるロー
ラ形状の帯電部材の場合においては、弾性層は内側外層
との貯蔵弾性率（Ｅ’）の比率差、内側外層は弾性層と
の貯蔵弾性率（Ｅ’）の比率差及び外側外層との貯蔵弾
性率（Ｅ’）の比率差、外側外層は内側外層との貯蔵弾
性率（Ｅ’）との比率差が対象となる。また比率差と
は、（貯蔵弾性率の大きい方の層の貯蔵弾性率値）／
（貯蔵弾性率の小さい方の層の貯蔵弾性率値）である。

【００３１】本発明の帯電部材は、上記のように、各層
の貯蔵弾性率（Ｅ’）と、その隣り合う層の貯蔵弾性率
（Ｅ’）との比率差が５００倍以内であればよく、各層
の貯蔵弾性率（Ｅ’）に制限はないが、特に上記弾性層
３の貯蔵弾性率（Ｅ’）は、５×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以
下とすることが好ましく、より好ましくは１×１０⁷ｄ
ｙｎ／ｃｍ²以下であり、また上記外層を含む外層の貯
蔵弾性率（Ｅ’）は、５×１０¹⁰ｄｙｎ／ｃｍ²以下と
することが好ましく、より好ましくは５×１０⁹ｄｙｎ
／ｃｍ²以下である。

【００３２】上記各層の貯蔵弾性率（Ｅ’）は、動的粘
弾性測定装置により測定することができ、この場合測定
条件は、室温（約２５℃）でＳＥＴＳＴＲＡＩＮ：
０．５％、ＳＴＡＴＩＣＳＴＲＡＩＮ：１．０％、周
波数：１Ｈｚとすることができる。なお、測定条件はこ
れに限定されるものではなく、各層の厚さや測定試料の
大きさ等に応じて最適な条件とすることができる。

【００３３】このように、本発明の帯電部材は、各々の
層の貯蔵弾性率とその隣り合う層の貯蔵弾性率との比率
差を、５００倍以下に制御することにより、耐久性を向
上させたものである。この場合、このように各層の貯蔵
弾性率の比率差を制御することにより、なぜ耐久性が向
上するのかの理由は明らかではないが、次のように考え
られる。

【００３４】帯電部材表面への残留トナーの付着を防止
するためには、防汚性に優れるフッ素樹脂などを帯電部
材表面に配置することが考えられるが、それだけでは、
耐久性向上に対しては十分ではない。もちろん、フッ素
樹脂などの防汚性に優れる材料の適用は効果があるが、
本発明のような接触式の帯電部材の場合には、当然、被
帯電部材と圧接して使用されるために、帯電部材が常に
変形を受けた状態で用いられ、力学的特性、特に耐久性
に関しては、繰り返し変形挙動が重要で、単なるトナー
との非付着性だけでなく、繰り返し変形対策が必要とな
り、いくら最表面に防汚性に優れる材料を配置したとし
ても、耐久時の変形により、割れ、はく離などを生じて
しまっては、その部分にトナーが堆積し始めてしまうこ
ととなる。

【００３５】帯電部材は、弾性層と表面に形成される塗
膜層に代表されるように、通常、２層以上の層から形成
される場合が多く、この場合各々の層の接合状態を考慮
して、帯電部材を設計しなければならない。そこで、本
発明のように、各層の力学特性を、隣り合う層の力学特
性とのバランスを考慮して制御し、耐久時の繰り返し変
形による悪影響をできる限り少なくすることにより、耐
久性が向上させることができるものと思われる。

【００３６】本発明の帯電部材は、上記弾性層３、１層
又は複数層構造の外層４を有するものであり、例えば図
１に示したようなローラ状に形成し得るものであるが、
更に必要に応じて上記弾性層３と外層４との間にその他
の層を設けることもできる。例えば弾性層３をポリウレ
タンフォームを用いて形成した場合には、電圧印加時の
騒音発生をより効果的に防止し、かつ弾性層３の表面平
滑性を向上させる目的で、アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン変性アクリル樹脂、ブチラール樹脂、フェ
ノール樹脂、塩化ビニリデン系共重合体、ポリビニルア
セタール樹脂等の基剤樹脂に導電剤を添加した中間層を
設けてもよい。なお、勿論この中間層についても上記貯
蔵弾性率（Ｅ’）の条件を満足していなければならな
い。

【００３７】また、帯電部材の表面の硬度が高かった
り、表面に凹凸があると、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、硬度が低く、出来
るだけ平滑な方が好ましい。具体的には、表面硬度は、
マイクロ硬度で８０度以下、特に７５度以下とすること
が好ましく、表面平滑性は、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚ
で４μｍ以下、特に３μｍ以下、更には２μｍ以下であ
ることが好ましい。

【００３８】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、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１００〜１０００ｇ
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。

【００３９】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、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。

【００４０】

【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
できるものである。

【００４１】

【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。

【００４２】［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６μｍの塗膜層
Ｂを形成して、弾性層Ａの外側に塗膜層Ａと塗膜層Ｂ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
は、下記の通りである。得られた帯電ローラの表面粗さ
はＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで０．６μｍ、マイクロ硬
度は７６度であった。

【００４３】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０．５ｇ／ｃｍ³のウレタン発
泡体であり、貯蔵弾性率（Ｅ’）は７．５×１０⁶ｄｙ
ｎ／ｃｍ²であった。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６×１０⁷Ωｃｍに調
整した塗膜層であり、貯蔵弾性率（Ｅ’）は２．１×１
０⁸ｄｙｎ／ｃｍ²であった。塗膜層Ｂ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７．１×１０⁷Ωｃｍに調整した塗膜層で
あり、貯蔵弾性率（Ｅ’）は、４．０×１０⁹ｄｙｎ／
ｃｍ²であった。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。

【００４４】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、画像出ししたところ、良好な画像が得られた。更
に、連続６０００枚画像出しをしても、画像の異常は発
生しなかった。

【００４５】［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１５０μｍの塗膜層Ｃを形成し、更にその上に厚
さ１０μｍの塗膜層Ｄを形成して、弾性層Ａの外側に塗
膜層Ｃと塗膜層Ｄ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は、下記の通りである。得られた帯電ローラの表
面粗さはＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで０．９μｍ、マイ
クロ硬度は７１度であった。

【００４６】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７×１０⁷Ωｃｍに調
整した塗膜層であり、貯蔵弾性率（Ｅ’）は９．７×１
０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²であった。塗膜層Ｄ水分散型フッ素樹脂、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４．１×１０⁷Ωｃｍに調
整した塗膜層であり、貯蔵弾性率（Ｅ’）は１．０×１
０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²であった、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。

【００４７】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、画像出ししたところ、良好な画像が得られた。さら
に、連続６０００枚画像出しをしても、画像の異常は発
生しなかった。

【００４８】［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は、下記の通りである。得られた帯電ローラの
表面粗さはＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで１．１μｍ、マ
イクロ硬度は８７度であった。

【００４９】塗膜層Ｅ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８×１０⁷Ωｃｍに調整し
た塗膜層であり、貯蔵弾性率（Ｅ’）は５×１０⁷ｄｙ
ｎ／ｃｍ²であった。塗膜層Ｆ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４×１０⁷Ωｃｍに調整し
た塗膜層であり、貯蔵弾性率（Ｅ’）は４×１０¹⁰ｄｙ
ｎ／ｃｍ²であった。

【００５０】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、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６０００枚画像出しをしたところ、３
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。

【００５１】［比較例２］塗膜層Ａを形成せずに弾性層
Ａ上に直接塗膜層Ｂを形成したこと以外は、実施例１と
同様にして帯電ローラを作成した。得られた帯電ローラ
の表面粗さはＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで０．８μｍ、
マイクロ硬度は７０．１度であった。

【００５２】得られた帯電ローラをプリンターに装着
し、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６０００枚画像出しをしたところ、１
２００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、この被帯電体と
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、かつ各々
の層の貯蔵弾性率（Ｅ’）とその隣り合う層の貯蔵弾性
率（Ｅ’）との比率差が５００倍以内であることを特徴
とする帯電部材。
【請求項２】上記外層が、１層又は複数層の塗膜から
なるものである請求項１記載の帯電部材。
【請求項３】上記弾性層の貯蔵弾性率（Ｅ’）が５×
１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以下である請求項１又は２記載の帯
電部材。
【請求項４】上記外層を構成する各層の貯蔵弾性率
（Ｅ’）が、いずれも２．５×１０¹⁰ｄｙｎ／ｃｍ²以
下である請求項１〜３のいずれか１項記載の帯電部材。
【請求項５】部材表面のマイクロ硬度が８０度以下で
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】部材表面のＪＩＳ１０点平均粗さＲｚが
４μｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項記載の帯
電部材。
【請求項７】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１〜６のいずれ
か１項に記載の帯電部材。
【請求項８】外層が２層以上の層から構成され、その
最外層が、酸素含有率５％以上で、かつｐＨ５以上のカ
ーボンを添加した水系フッ素樹脂を含む層である請求項
１〜７のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項９】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１〜８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。