JPH1138732A - 電子写真用帯電ロール及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピンホールリークや画像ムラがなく、帯電と
ブレイクダウンの電圧のラチチュードが広くて機械的強
度を有する高品質の帯電ロールを低コストで安定して製
造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。 【解決手段】 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、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10³ Ω
cm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、表面樹脂層の電気抵抗が 1×10²
〜 1×10⁵ Ω／cm² の範囲にある電子写真用帯電ロール
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００３４】

【実施例】

〔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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００４５】

【表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。

【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。

【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。

【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。

【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。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。