JP2000122376A

JP2000122376A - 帯電装置および帯電ロール

Info

Publication number: JP2000122376A
Application number: JP10294204A
Authority: JP
Inventors: Yukio Hara; 幸雄原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体材と安定してニップを形成する
ことができ、帯電時に像担持体材を汚染することなく、
像担持体材との圧接によるロールの変形にともなって、
表面層にクラックが発生することがなく、かつトナーの
汚染の少ない、安定的に高画質を得ることのできる帯電
装置および帯電用の帯電ロールを提供すること。【解決手段】軸体（１）の外周上に絶縁性弾性層
（２）を設け、前記絶縁性弾性層（２）の外周上に、半
導電性弾性層（３）が形成された帯電ロール（ＣＲ）
と、帯電ロール（ＣＲ）の表面に接触する電極部材とを
備えた帯電装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の電子写真方式を用いた画像形成装置で像担持体の表
面を一様に帯電するために使用される帯電装置および帯
電ロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成装置は、
無機または有機材料の光導電性感光体からなる像担持体
上に一様な電荷を形成し、画像信号により変調したレー
ザー光等で静電濳像を形成した後、帯電したトナーで前
記静電濳像を現像して可視化したトナー像とする。従来
は、像担持体上に一様な電荷を形成する手段としては、
コロナ放電器を使用して帯電させる方法が殆どであった
が、近年では、接触帯電方式、特に帯電ロールを用いた
ロール帯電方式が利用されている。ロール帯電方式で
は、帯電ロールがバネなどで像担持体に圧接せしめら
れ、像担持体の駆動に従って、帯電ロールが連れ回り状
態で回転するように構成される。そして、帯電ロールの
軸体に所定の電圧を印加することによって、像担持体表
面に電荷を直接注入して、像担持体表面を所定の電位に
帯電するのである。

【０００３】図６は従来の帯電ロールの説明図である。
図６において帯電ロールＣＲは、軸体（芯金）０１の外
周上に、低硬度導電性ゴム組成物からなる半導電性弾性
層０２、軟化剤移行防止層０３、抵抗調整層０４および
コーティング層（保護層）０５が順次積層されている。
前記半導電性弾性層０２を形成するゴム組成物は、導電
性を付与するために用いられカーボンブラックなどを混
ぜると材料硬度は硬くなる傾向にあり、ロール硬度は、
５０〜７０（アスカＣ）である。このような帯電ロー
ルＣＲは、軸体の両端部がバネ圧などで抑えられて像担
持体に圧接せしめられることから、帯電ロールＣＲおよ
び像担持体の接触領域である帯電領域（ニップ）の幅
（ニップ幅）がロール両端部で広くなる一方、ロール中
央部で狭くなり、ロール中央部で像担持体との間に隙間
ができ易くなる問題があり、そのために、像担持体の帯
電が不均一になり易いという問題がある。

【０００４】そこで、上記の問題点を解決するため、帯
電ロール（半帯電ロール）のゴム硬度を和らげる方法と
しては、可塑剤として、多量のプロセスオイルなどをロ
ールに含浸させる方法があるが、可塑剤（オイル成分）
を添加する場合は、可塑剤が像担持体に移行（ブリード
アウト）する問題がある。ブリードアウトの対策として
移行防止層を設ける（特開昭６４−６６６７４号公
報）。半導電性弾性層を構成するポリマーの主鎖と結合
し得る官能基を有するプロセス油を含有させる。更に、
ブリードアウト防止層（目止層）を設ける（特開平４−
２５８６８号公報）提案がなされているが、ブリードア
ウトを完全に防ぐことは困難である。また、特開昭６３
−１６８６６７号公報、特開平６−１８６８２４号公報
に、像担持体との密着性をあげて、帯電の均一性を得る
方法としては、軸体の外周上に導電体発泡層を設け、更
にその外周上に抵抗調整層及び保護層をコーティングし
た構造の帯電ロールが提案されている。

【０００５】しかしながら、このような帯電ロールは、
ロールの硬度が低くなるように、導電性発泡体の発泡倍
率をあげなければならないことから、発泡体にセル欠陥
が生じ易くなる。保護層材料としてＮ−メチルメトキシ
化共重合ナイロンなどの樹脂材料を用いているため、表
面層材料に弾性がない。したがって、像担持体との圧接
に伴う変形によってロール表面にしわが生じ易くなり、
コーティング層の収縮により表面層にクラックが発生す
るという問題、およびトナー汚れによるロール抵抗が上
昇するという問題等がある。また、特開平６−１７５４
７０号公報においては、コーティング層にＮ−メチルメ
トキシ化共重合ナイロンを用いた場合に発生する、低湿
度環境下での像担持体の帯電不均一の改善を狙って、ウ
レタン発泡ゴム体のロール表面を、導電剤を配合した可
溶性のフッ素樹脂により形成してなる帯電ロールが提案
されている。

【０００６】しかし、フッ素樹脂材料を低硬度のゴムロ
ール表面材料として用いた場合には、表面層材料に弾性
がないため像担持体との圧接に伴う変形によって表面層
にクラックが発生する問題がある。また、像担持体の帯
電均一化のために帯電ロールにＡＣ電界を印加する方法
が用いられるが、印加されたＡＣ電界によって、帯電ロ
ールが振動し、圧接した像担持体を共振させて、音が発
生する問題がある。特に、像担持体の周速が高速になる
とＡＣ電界の周波数を大きくする必要があり、発生する
音が大きくなる問題がある。対策として、特開平７−１
５２２２号公報に、表面に３５〜１００μｍの粒径の粉
末を配置する帯電ロールが提案されているが、音を低減
する効果は不十分である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来の技術にお
いて、像担持体との密着性を改善し、像担持体上に一様
な電荷を形成させるためには、帯電ロールのゴム硬度を
和らげることが考えられる。この場合、ゴム硬度を和ら
げるための可塑剤として、多量のプロセスオイルやアロ
マ油をロールに含浸させると可塑剤が像担持体に移行
（ブリードアウト）する。更に、表面層材料に弾性がな
いため像担持体との圧接に伴う変形によって、表面層に
クラックが発生し、良質な画質を安定して得ることがで
きない。また、像担持体の帯電を均一にするための例え
ば周波数２５０Ｈｚの交流電界を印加することによっ
て、帯電ロールおよび帯電ロールが当接する像担持体が
振動して音が発生する。

【０００８】上記したように、従来の帯電ロールを用い
た画像形成装置においては、像担持体材と安定してニッ
プを形成することができ且つ帯電時に像担持体材を汚染
することのない帯電ロールを製造することができず、良
質な画質を安定して得ることができない。

【０００９】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
次の記載内容（Ｏ01）を課題とする。（Ｏ01）像担持体材と安定してニップを形成することが
でき、帯電時に像担持体材を汚染することなく、像担持
体材との圧接によるロールの変形にともなって、表面層
にクラックが発生することがなく、かつトナーの汚染の
少ない、安定的に高画質を得ることのできる帯電装置お
よび帯電用の帯電ロールを提供すること。

【００１０】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。な
お、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。

【００１１】（第１発明）本出願の第１発明の帯電装置
は、軸体（１）の外周上に絶縁性弾性層（２）を設け、
前記絶縁性弾性層（２）の外周上に、半導電性弾性層
（３）が形成された帯電ロール（ＣＲ）と、帯電ロール
（ＣＲ）の表面に接触する電極部材とから構成されるこ
とを特徴とする。

【００１２】（第１発明の作用）前記構成を備えた第１
発明の帯電装置では、前記電極部材から帯電ロール（Ｃ
Ｒ）の表面を介して、像担持体（ＰＲ）に電圧を印加す
る構成となる。軸体（１）の外周上に絶縁性弾性層
（２）を介して半導電性弾性層（３）を設け、帯電ロー
ル（ＣＲ）の表面を介して電流を流すことにより、軸体
（１）に電圧を印加する場合よりも電流の流れる導電経
路を長くすることができ、半導電性弾性層（３）の抵抗
バラツキによる影響を緩和して、電流のバラツキを低減
できるので、像担持体（ＰＲ）の帯電を均一にすること
ができる。

【００１３】（第２発明）また、本出願の第２発明の帯
電装置は、軸体（１）の外周上に絶縁性弾性層（２）を
設け、前記絶縁性弾性層（２）の外周上に、半導電性弾
性層（３）が形成された帯電ロール（ＣＲ）と、帯電ロ
ール（ＣＲ）の表面に接触する電極部材とから構成さ
れ、電極部材が、帯電ロール（ＣＲ）を介して、像担持
体（ＰＲ）と対向する位置にあることを特徴とする。

【００１４】（第２発明の作用）前記構成を備えた第２
発明の帯電装置では、軸体（１）に電圧を印加する場合
よりも電流の流れる導電経路を長くすることができ、さ
らに、像担持体（ＰＲ）と対向する位置に電極を配置す
ることにより、半導電性弾性層（３）のバラツキ特に周
方向の抵抗バラツキの影響を少なくすることができるの
で、より、像担持体（ＰＲ）の帯電を均一にすることが
できる。また、電極部材によって、帯電ロール（ＣＲ）
を像担持体（ＰＲ）に圧接することで、像担持体（Ｐ
Ｒ）の帯電均一化のために印加する交流バイアス（例え
ば、２５０Ｈｚ〜５００Ｈｚ）によって発生する像担持
体（ＰＲ）の振動を抑えることができるので、それに伴
って発生する音を低減することができる。

【００１５】（第３発明）また、本出願の第３発明の帯
電ロール（ＣＲ）は、軸体（１）の外周上に絶縁性弾性
層（２）を設け、前記絶縁性弾性層（２）の外周上に、
薄肉の半導電性弾性層（３）を設け、前記半導電性弾性
層（３）の平面に水滴を滴下した場合の水滴と前記平面
との接触角が９０° 以上の前記半導電性弾性層（３）
で形成されたことを特徴とする。

【００１６】（前記第３発明の説明）前記第３発明にお
いて、前記「半導電性弾性層の平面と水滴との接触角」
は、半導電性弾性層（３）の表面の「水の濡れ性」、ま
たは前記半導電性弾性層（３）の表面エネルを示す尺度
である。すなわち、半導電性弾性層（３）の表面の「水
の濡れ性」は、前記半導電性弾性層（３）表面と水滴と
の接触角を尺度として表示される。前記半導電性弾性材
料を構成する材料を試験片として用い、この試験片平面
に水滴をおくと、試験片の表面張力γｓ、液体／試験片
間の界面張力γｉ、液体の表面張力γｌが釣り合って、
図７に示すように、ある一定の形を形成する。この時、
液滴が小さく重力の影響を無視できれば、下記のヤング
（Ｙｏｕｎｇ）の式（１）が成り立つ。（γｓ−γｉ）／γｌ＝ｃｏｓι …………………………………（１）

【００１７】更に、表面エネルギーについて、「濡れ」
という観点から説明をつけ加えると、濡れとは、マクロ
な視点からみると、固体と気体の接触面が自発的に固体
と液体の接触面に置き換わる現象であり、系の自由エネ
ルギーの減少を伴う。また、ミクロな視点からみれば、
液体の分子間引力すなわち凝集力よりも、固体と液体の
間の分子間力（付着力）が大きいときにみられる現象で
ある。自由エネルギーの変化は、既に濡れが起こってい
る固体と液体が接触している系から出発し、固体と液体
を引き離すのに必要な仕事の符号（±）を逆にしたもの
であることが知られいる。上記仕事Ｗは下記式（２）で
表される。Ｗ＝γｓ＋γｌ−γｉ ………………………………………………（２）

【００１８】ここで、γｓ、γｌ、γｉは、それぞれ固
体／気体間、液体／気体間、固体／液体間の界面自由エ
ネルギーである。上記式（２）から明らかなように、自
由エネルギーの変化は、固体の表面自由エネルギーと固
体／液体間の自由エネルギーを含むが、両者ともに直接
計測できないので、固体と液体との接触角が利用され
る。すなわち、上記したγｓ、γｌ、γｉと接触角ιと
の間には、前記したヤング（Ｙｏｕｎｇ）の式が成立す
る。ｃｏｓι＝（γｓ−γｉ）／γｌ …………………………………（１′）そこで、本発明では、半導電性弾性層（３）を構成する
材料の表面エネルギーを前記半導電性弾性層（３）と水
滴との接触角ιで表示する。

【００１９】（第３発明の作用）前記構成を備えた第３
発明の帯電ロール（ＣＲ）では、軸体（１）の外周上に
絶縁性弾性層（２）を設け、前記絶縁性弾性層（２）の
外周上に半導電性弾性層（３）を形成するので、前記第
１および第２発明の帯電装置に適用した場合に、電流が
軸体（１）を流れることなく、半導電性弾性層（３）に
沿って円周方向に流れる。すなわち、第３発明の帯電ロ
ール（ＣＲ）は前記第１、第２発明の帯電装置に使用可
能である。また、前記半導電性弾性層（３）として、水
滴の接触角が９０°以上の低表面エネルギーの弾性を有
する半導電性弾性層（３）を用いることで、トナー汚染
が少なくなる。

【００２０】低表面エネルギーの弾性を有する半導電性
の材料としては、ウレタン変性４フッ化エチレン樹脂を
含有した水−エマルジョン塗料である日本アチソン
（株）のエムラロン３４５、エムラロン６０１にカーボ
ンブラックを分散した日本アチソン（株）のエムラロン
３４５Ｅ、エムラロン３４５ＥＳＤ、エムラロン６０１
Ｅ、エムラロン６０１ＥＳＤを単体でまたはこれらを混
ぜて用いることができる。また、例えば、４フッ化エチ
レン樹脂の微粉末を分散させたカーボンブラック分散導
電性ウレタン塗料、カーボンブラック分散導電性ポリエ
ステル塗料なども用いることができる。導電塗料に分散
させる４フッ化エチレン樹脂の微粉末としては、粒径
０.３〜０.７μｍ（（株）喜多村：ＫＴＬ−５００Ｆ）
をあげることができる。コーティング方法は、ディッピ
ング法、ハケ塗り、ロールコーター、スプレーなどの方
法で実施することができ、特に限定されない。

【００２１】例えば、軸体（１）の外周上の弾性層をロ
ールの硬度が充分に低くなるように、半導電性発泡層を
単層で設けると発泡層のセル径は、５０〜３００μｍと
なり、帯電時に発泡セルによる帯電むらが発生する。こ
れは、発泡体の場合、ニップが不均一となり、像担持体
と接触しない部分が生じるためである。この欠陥は、帯
電ロール（ＣＲ）の層構造を２層以上の構成とし、絶縁
性弾性層（２）の外周上に設けた半導電性弾性層（３）
で抑えることができる。第３発明においては、前記絶縁
性弾性層（２）として絶縁性発泡層（２）を用いること
により、ロールの硬度を充分低くすることができる。そ
して、前記絶縁性発泡層（２）の表面に前記半導電性弾
性材料を形成することで、発泡層の変形にともなって、
弾性層表面にクラックが発生することがなく、安定して
ニップを形成することができる。

【００２２】（第４発明）また、本出願の第４発明の帯
電ロール（ＣＲ）は、軸体（１）の外周上に絶縁性弾性
層（２）を設け、前記絶縁性弾性層（２）の外周上に、
薄肉の半導電性弾性層（３）を設け、前記半導電性弾性
層（３）の外周上に導電剤分散の弾性を有するゴム変性
のフッ素樹脂層を形成したことを特徴とする。

【００２３】（第４発明の作用）前記構成を備えた第４
発明の帯電ロール（ＣＲ）では、軸体（１）の外周上に
絶縁性弾性層（２）を設け、前記絶縁性弾性層（２）の
外周上に半導電性弾性層（３）を形成するので、前記第
１および第２発明の帯電装置に適用した場合に、電流が
軸体（１）を流れることなく、半導電性弾性層（３）に
沿って円周方向に流れる。すなわち、第４発明の帯電ロ
ール（ＣＲ）は前記第１、第２発明の帯電装置に使用可
能である。また、前記構成を備えた第４発明の帯電ロー
ル（ＣＲ）では、コーティング層（４）として用いる導
電剤分散のゴム変性のフッ素樹脂は、絶縁性弾性層
（２）の変形にともなって、半導電性弾性層（３）表面
にクラックが発生することがなくなる。また前記フッ素
樹脂層の水の接触角を、９０°以上の範囲とした場合に
は、トナー付着が少ない。

【００２４】また、第４発明において、前記絶縁性弾性
層（２）として絶縁性発泡層（２）を用いることができ
る。その場合、絶縁性発泡層（２）を用いることで、帯
電時にセルによる帯電むらが発生することがなくなり、
絶縁性発泡層（２）の外周上に設けた半導電性弾性層
（３）表面には、発泡セルによる凹凸が出ないので、平
滑なコーティング層（４）を被覆することが容易であ
る。コーティング層（４）として用いる導電剤分散のゴ
ム変性のフッ素樹脂は、ソフトセグメントをもつウレタ
ンまたはフッ素ゴムで変性処理することが好ましい。そ
の場合、絶縁性発泡層（２）の変形にともなって、半導
電性弾性層（３）表面にクラックが発生することがなく
なる。

【００２５】（第５発明）また、本出願の第５発明は、
軸体（１）の外周上に絶縁性弾性層（２）を設け、前記
絶縁性弾性層（２）の外周上に、厚み０.５ｍｍ〜１.５
ｍｍの半導電性弾性層（３）を設け、前記半導電性弾性
層（３）の外周上に導電剤分散のウレタン変性のフッ素
樹脂層を形成したことを特徴とする。

【００２６】（第５発明の作用）前記構成を備えた第５
発明の帯電ロール（ＣＲ）では、軸体（１）の外周上に
絶縁性弾性層（２）を設け、前記絶縁性弾性層（２）の
外周上に半導電性弾性層（３）を形成するので、前記第
１および第２発明の帯電装置に適用した場合に、電流が
軸体（１）を流れることなく、半導電性弾性層（３）に
沿って円周方向に流れる。すなわち、第５発明の帯電ロ
ール（ＣＲ）は前記第１、第２発明の帯電装置に使用可
能である。また、第５発明において、前記絶縁性弾性層
（２）として絶縁性発泡層（２）を用いることができ
る。前記絶縁性発泡層（２）を、ロールの硬度が充分に
低くなるように形成すると、発泡セル径は、５０〜３０
０μｍとなる。この発泡セル径のムラが、像担持体（Ｐ
Ｒ）との均一な接触（良好な密着性）に影響しないよう
にして、かつこの発泡体に平滑なコーティング層（４）
を形成するためには、半導電性弾性層（３）の厚みとし
て、０.１ｍｍ以上必要であり、また、１.５ｍｍを越え
る場合は、軸体（１）の外周上の絶縁性発泡層（２）の
変形に追随できなくなる。上記構成とすることで、帯電
ロール（ＣＲ）は、像担持体（ＰＲ）との密着性に必要
なロール硬度がアスカＣ硬度で３０から５０の範囲で
安定して得ることができる。

【００２７】（第６発明）また、本出願の第６発明の帯
電ロール（ＣＲ）は、前記請求項３ないし５のいずれか
の帯電ロールにおいて、前記絶縁性弾性層（２）が絶縁
性発泡層（２）により形成されたことを特徴とする。

【００２８】（第６発明の作用）前記構成を備えた第６
発明の帯電ロール（絶縁性弾性層が絶縁性発泡層により
形成された帯電ロール）（ＣＲ）の作用は、前記第３〜
第５発明の作用において説明したとおりである。

【００２９】

【実施の形態】（第５発明の実施の形態１）第５発明の
実施の形態１は、前記第５発明の帯電ロール（ＣＲ）に
おいて、絶縁性発泡層（２）は、セル径５０〜３００μ
ｍの発泡ＥＰＤＭ系材料の絶縁性発泡層（２）からな
り、半導電性弾性層（３）は、厚み０.５ｍｍ〜１.５ｍ
ｍのカーボンブラック分散ＥＰＤＭ系材料からなり、表
面層がカーボンブラック分散のウレタン変性のフッ素樹
脂により形成されたことを特徴とする。

【００３０】（第５発明の実施の形態１の作用）前記構
成を備えた第５発明の実施の形態１の帯電ロール（Ｃ
Ｒ）は、例えば次の方法で製造することが可能である。（絶縁性発泡層）未発泡のＥＰＤＭゴムに強度および硬
度を調節するためのカーボンブラックと所要の発泡剤、
加硫剤などとを添加し、混練した発泡弾性体の素材を、
押出機でチューブ形状に押し出し成型した後、芯金を圧
入してから加熱し、発泡させるとともに芯金に固着させ
てから表面層を研磨する。

【００３１】（半導電弾性層）半導電弾性層として、未
加硫ＥＰＤＭゴムに導電性や硬度を調節するためのカー
ボンブラックと所要の加硫剤などとを添加し、混練した
素材を、押出機でクロスヘッドに送り、前記クロスヘッ
ドにおいて前記半導電性弾性体の素材を、前記軸体
（１）上の絶縁性発泡層（２）表面に被覆させる。次
に、加熱して絶縁発泡体の素材に固着させてからロール
表面を研磨して所定の半導電弾性層を得る。本製造方法
において、得られる絶縁性発泡層（２）の硬度には、発
泡剤の量や、発泡条件を調整することが重要であり、ロ
ール硬度は、絶縁性発泡層（２）の硬度と半導電性弾性
層（３）の厚みで規定される。

【００３２】（絶縁性発泡層に半導電性弾性層を被覆す
る方法）（１）化学発泡剤を用いて押出成形でチューブ状の絶縁
性発泡層（２）材料を製造し、加硫したものに軸体
（１）を圧入して、軸体（１）上に絶縁性発泡層（２）
を形成する。半導電性弾性層材料を押し出し成型方法で
チューブ状に形成し、加硫してチューブ状の半導電性弾
性層（３）を形成する。前記絶縁性発泡層（２）にホッ
トメルト型のフィルム系接着剤を被覆し、これを前記円
筒形状の半導電性弾性層（３）に圧入して形成する。（２）化学発泡剤を用いて押出成形でチューブ状の絶縁
性発泡層（２）材料を製造し、加硫したものに軸体
（１）を圧入して、軸体（１）上に絶縁性発泡層（２）
を形成する。チューブ状の半導電性弾性層（３）を押出
成形で製造し、これを前記絶縁性発泡層（２）に被覆さ
せてから、加熱して加硫接着させる。

【００３３】この場合には、前記（１）で説明した加硫
してなる円筒形状に成形した絶縁性発泡層（２）に軸体
（１）を挿入する場合のように、チューブ状の半導電性
弾性層の内周面にも研磨工程が必要であるという問題が
なくなり、絶縁性発泡層（２）を安定して製造すること
ができ、帯電ロール（ＣＲ）として、像担持体（ＰＲ）
との密着性に必要なロール硬度がアスカＣ硬度で３０か
ら５０の範囲で安定して得ることができる。

【００３４】（第５発明の実施の形態２）第５発明の実
施の形態２は、前記第５発明の帯電ロール（ＣＲ）にお
いて、絶縁性発泡層（２）は、セル径５０〜１０００μ
ｍのカーボンブラック分散発泡ウレタン材料の絶縁性発
泡層（２）からなり、半導電性弾性層（３）は、厚み
０.５ｍｍ〜１.５ｍｍのカーボンブラック分散ウレタン
材料からなり、表面層がカーボンブラック分散のウレタ
ン変性のフッ素樹脂により形成されたことを特徴とす
る。

【００３５】（第５発明の実施の形態２の作用）前記構
成を備えた第５発明の実施の形態２の帯電ロール（Ｃ
Ｒ）では、ウレタン成分に硬度、すべり性を調節するた
めの少量のカーボンブラックと所要の発泡剤、加硫剤な
どを添加し、金型内に芯金の周囲に注入して加熱して、
金型内で発泡させて芯金に固着された絶縁性発泡層（コ
ア層）（２）を製造して表面を研磨した後で、所定の内
径の金型を用い絶縁性発泡層（２）表面と金型内側との
間に半導電性弾性層材料を注型して０.５〜１.５ｍｍの
厚みの半導電性弾性層（３）を形成する。半導電性弾性
層（３）を研磨加工で得た後で、導電材を配合したウレ
タン変性フッ素樹脂系材料をコーティング加工する。

【００３６】

【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施の形
態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実
施例に限定されるものではない。図１は本発明の帯電ロ
ールの実施例を用いた画像形成装置の全体説明図であ
る。図１において、画像形成装置Ｕは本体Ｕaおよび本
体Ｕaの上面のプラテンガラスＰＧ上に置かれた自動原
稿搬送装置Ｕbを有している。前記画像形成装置本体Ｕa
は、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操
作するＵＩ（ユーザインタフェース）を有している。プ
ラテンガラスＰＧ上面の原稿（図示せず）からの反射光
は、露光光学系Ａを介して、ＣＣＤ（固体撮像素子）で
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の電気信号に変換され
る。ＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）は、前
記ＲＧＢの電気信号をＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ
（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の画像データに変換して一
時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングでレ
ーザ駆動回路ＤLに出力する。

【００３７】矢印Ｙa方向に回転移動する像担持体（感
光体ドラム）ＰＲの表面は、電極ロールＣＴから給電さ
れる帯電ロールＣＲにより一様に帯電され、潜像書込位
置Ｑ1、現像領域Ｑ2、および１次転写領域Ｑ3を順次通
過する。前記レーザ駆動回路ＤLにより駆動されるＲＯ
Ｓ（潜像書込装置）は、レーザビームＬにより前記潜像
書込位置Ｑ1において露光走査し像担持体ＰＲ表面に静
電潜像を形成する。フルカラー画像を形成する場合は、
Ｋ（黒），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シア
ン）の４色の画像に対応した静電潜像が順次形成され、
モノクロ画像の場合はＫ（黒）画像に対応した静電潜像
のみが形成される。

【００３８】前記静電潜像が形成された像担持体ＰＲ表
面は回転移動して現像領域Ｑ2、１次転写領域Ｑ3を順次
通過する。ロータリ式の現像装置Ｄは、回転軸Ｄaの回
転に伴って前記現像領域Ｑ2に順次回転移動するＫ
（黒），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シア
ン）の４色の現像器ＤK，ＤY，ＤM，ＤCを有している。
前記各色の現像器ＤK，ＤY，ＤM，ＤCは、前記現像領域
Ｑ2に現像剤を搬送する現像ロールＤＲを有しており、
現像領域Ｑ2を通過する像担持体ＰＲ上の静電潜像をト
ナー像Ｔnに現像する。

【００３９】前記像担持体ＰＲ表面に現像されたトナー
像Ｔnは、中間転写ベルトＢ表面に接触する１次転写領
域Ｑ3において、１次転写ロールＴ1により中間転写ベル
トＢに１次転写される。フルカラー画像の場合、像担持
体ＰＲ表面に順次形成される各色のトナー像は、前記１
次転写領域Ｑ3において中間転写ベルトＢ表面に順次重
ねて１次転写される。なお、前記１次転写ロールＴ1
（後で詳述）には、現像装置Ｄでのトナーの帯電極性と
逆極性の１次転写電圧が電源回路Ｅから供給され、前記
電源回路ＥはコントローラＣにより制御される。１次転
写後、像担持体ＰＲ表面は、残留トナーが像担持体クリ
ーナＣL1によりクリーニングされ、除電器ＪRにより除
電される。

【００４０】前記像担持体ＰＲの下方には左右一対のス
ライドレールＳR，ＳRによりスライドフレームＦ1（２
点鎖線で表示）が前後（紙面に垂直な方向）にスライド
移動可能に支持されている。スライドフレームＦ1には
ベルトモジュールＢＭのベルトフレームＦ2がヒンジ軸
Ｆ2a周りに回動可能に支持されている。前記ベルトモジ
ュールＦ2は、前記中間転写ベルトＢと、ベルト駆動ロ
ールＲd、テンションロールＲt、ウォーキングロールＲ
w、アイドラロール（フリーロール）Ｒfおよびバックア
ップロールＴ2aを含むベルト支持ロール（Ｒd，Ｒt，Ｒ
w，Ｒf，Ｔ2a）と、１次転写ロールＴ1とを有してい
る。そして、前記中間転写ベルトＢは前記ベルト支持ロ
ール（Ｒd，Ｒt，Ｒw，Ｒf，Ｔ2a）により回転移動可能
に支持されている。

【００４１】前記ベルトモジュールＢＭは前記ヒンジ軸
Ｆ2a周りに回動して、中間転写ベルトＢが感光体ＰＲに
接触する使用位置（図１に示す位置であり、画像形成動
作を実行する位置）、およびメンテナンス位置（中間転
写ベルトＢが感光体ＰＲから離れた位置であり、画像形
成装置本体Ｕaに対する出入等のメンテナンス作業を行
う位置、図示せず））の間で上下移動可能である。前記
ベルトモジュールＢＭが前記メンテナンス位置に回動し
た状態では、前記スライドフレームＦ1およびこれに支
持されたベルトモジュールＦ2を、前記像担持体ＰＲと
摩擦接触させることなく、画像形成装置本体Ｕaに対し
て出入させることができるように構成されている。この
ような、スライドフレームＦ1を前後移動させる構成お
よびベルトモジュールＦ2を上下移動させる構成は、従
来公知（例えば、特開平８−１７１２４８号公報参照）
であり、従来公知の種々の構成を採用することが可能で
ある。

【００４２】前記バックアップロールＴ2aの下方には、
スライドレールＳＲにより画像形成装置本体Ｕaに対し
て出入可能な２次転写スライドフレームＦsが配置され
ており、前記２次転写スライドフレームＦsにより２次
転写ユニットＵtがヒンジ軸Ｆa周りに回動可能に支持さ
れている。前記２次転写ユニットＵtは２次転写ロール
Ｔ2b、および記録シートＳを搬送するシート搬送ベルト
ＢHを有している。２次転写ユニットＵtの２次転写ロー
ルＴ2bは、前記中間転写ベルトＢを挟んでバックアップ
ロールＴ2aに離隔および圧接可能（離接可能）に配置さ
れており、前記２次転写ロールＴ2bが中間転写ベルトＢ
と圧接する領域（ニップ）により２次転写領域Ｑ4が形
成されている。また、前記バックアップロールＴ2aには
コンタクトロールＴ2cが当接しており、前記ロールＴ2a
〜Ｔ2cにより２次転写器Ｔ2が構成されている。前記コ
ントクトロールＴ2cにはコントローラＣにより制御され
る電源回路Ｅから所定のタイミングでトナーの帯電極性
と同極性の２次転写電圧が印加される。

【００４３】給紙トレイＴＲ1に収容された記録シート
Ｓは、所定のタイミングで２次転写領域Ｑ4に搬送され
る。前記２次転写器Ｔ2は、中間転写ベルトＢ上のトナ
ー像を記録シートＳに静電的に２次転写する。なお、フ
ルカラー画像の場合は中間転写ベルトＢ表面に重ねて１
次転写されたトナー像が一括して記録シートＳに２次転
写される。２次転写後の中間転写ベルトＢはベルトクリ
ーナＣL2により残留トナーが除去される。また、前記２
次転写ロールＴ2bは２次転写ロールクリーナＣL3により
表面付着トナーが回収される。なお、前記２次転写ロー
ルＴ2bおよびベルトクリーナＣL2は、中間転写ベルトＢ
と離接自在（離隔および接触自在）に配設されており、
カラー画像が形成される場合には最終色の未定着トナー
像が中間転写ベルトＢに１次転写されるまで、中間転写
ベルトＢから離隔している。なお、前記２次転写ロール
クリーナＣL3は、前記２次転写ロールＴ2bと一緒に離接
移動を行う。トナー像が２次転写された前記記録シート
Ｓは、定着領域Ｑ5に搬送され、定着領域Ｑ5を通過する
際に定着装置Ｆにより加熱定着される。トナー像が定着
された記録シートＳは、記録シート排出トレイＴＲ2に
排出される。

【００４４】（中間転写ベルトＢ）上記実施例におい
て、中間転写ベルトＢは、アクリル、塩化ビニル、ポリ
エステル、ポリカーボネイト、ポリアミドイミド、ポリ
イミド等の樹脂、または各種ゴム材料にカーボンブラッ
ク等の導電材料を適量含有させ、例えば厚さ０.０５〜
０.１５ｍｍに形成されており、その表面抵抗率を１０⁸
〜１０¹⁴Ω／□に調整されている。

【００４５】（帯電ロールの実施例）図２は前記図１の
画像形成装置で使用される帯電ロールの実施例および帯
電ロールの比較例の説明図で、図２Ａは実施例の帯電ロ
ールの構成を示す図、図２Ｂは比較例１の帯電ロールを
示す図、図２Ｃは比較例２の帯電ロールを示す図であ
る。図２Ａにおいて、本発明の実施例の帯電ロールＣＲ
は、軸体（芯金）１の外周上に、絶縁性発泡層２が設け
られている。そして、更に、前記絶縁性発泡層２の外周
上には、半導電性弾性層３が設けられ、前記半導電性弾
性層３の外周上に、コーティング層（導電性弾性体保護
層）４が、順次積層されている。

【００４６】図２Ｂにおいて、帯電ロールＣＲの比較例
１は、軸体（芯金）１１の外周上に、低硬度導電性ゴム
組成物からなる半導電性弾性層１２が設けられている。
そして、前記導電体弾性体層１２の外周上には、コーテ
ィング層（保護層）１４が、順次積層されている。図２
Ｃにおいて、帯電ロールＣＲの比較例２は、軸体（芯
金）１１の外周上に、低硬度半導電性発泡層１２および
半導電性弾性層１３が設けられている。そして、前記半
導電性弾性層１３の外周上には、コーティング層（保護
層）１４が、順次積層されている。

【００４７】（帯電ロールの実施例１）帯電ロールの実
施例１の弾性層は、絶縁性発泡層２上に半導電性弾性層
３が形成された２層構造である。前記図２の帯電ロール
ＣＲの実施例１は、以下の方法にて製造する。絶縁性発
泡層（下地発泡層）２の原材料として、ＥＰＤＭゴム材
料（日本合成ゴム製ＥＰ３３）ジアゾ系の発泡剤１２部
と補強用カーボンブラック５部、加硫剤１部、加硫促進
剤５部を加えて混練、この混練した原材料を押出成形機
によりチューブ形状に押出成形して、加硫缶をもちいて
５.５ｋｇ／ｃｍ²の蒸気圧で１６０℃ の温度に加熱し
て発泡加硫を行う。さらに、上記のごとくして発泡加硫
された絶縁性発泡層２に金属芯材を圧入した後、前記絶
縁性発泡層２の外径をφ１４ｍｍに研磨する。次に、半
導電性弾性層３（表面層）を形成するＥＰＤＭ系ゴム材
料（日本合成ゴム（株）製ＮＥ４０）に粒状アセチレン
ブラック（電気化学工業（株）製）１５部とＦＴカーボ
ン（旭カーボン（株）製）２５部を混練した後、この半
導電性弾性層３の原材料をチューブクロスヘッド押出成
形機により絶縁性発泡層２の外側を被覆する。

【００４８】上記絶縁性発泡層２の外周に半導電性弾性
層３の原材料を被覆したものを、加硫缶をもちいて１.
５ｋｇ／ｃｍ²の蒸気圧で１２０ ℃の温度に加熱して、
前記半導電性弾性層３を絶縁性発泡層２の外周にチュー
ブ形状に加硫接着する。このとき、前記絶縁性発泡層２
は、表面に被覆した半導電性弾性層３のＥＰＤＭ系ゴム
材料によって圧縮させられ、外径φ１３ｍｍに変形して
いる。そして、上記のごとくして加硫接着された半導電
性弾性層３の外形を研磨して外径をφ１４ｍｍに研磨加
工する。上記、製造方法によって得られた、絶縁性発泡
層（下地発泡層）２セル径が、５０〜３００μｍで半導
電性弾性層３の厚みが、０.５ｍｍの２層構成ＥＰＤＭ
ロールに、スプレー法を用い日本アチソン（株）のエム
ラロン３４５ＥＳＤとエムラロン３４５Ｅを３：１の割
合比で混合してなるコーティング剤を厚み２５μｍにコ
ーティングして、１００℃で３５分加熱硬化させる。

【００４９】（帯電ロールの実施例２）帯電ロールの実
施例２の弾性層は、絶縁性発泡層２上に半導電性弾性層
３が形成された２層構造である。請求項８記載の帯電ロ
ールＣＲは、以下の方法にて製造する。軸芯（芯金）と
絶縁性発泡層（下地発泡層）２のポリエーテル系ウレタ
ンに発泡剤を配合して、発泡加硫して得たスポンジロー
ル硬度１５〜２０度（アスカＣ）のウレタン発泡ロール
を得る。前記絶縁性発泡層２の外径をφ１３ｍｍに研磨
して、これを所定の内径（φ２０ｍｍ）の金型にいれ
て、絶縁性発泡層２表面と金型内側との間にカーボンブ
ラックを分散したポリエーテル系ウレタン材料を注型加
熱して、絶縁性発泡層２の外周にチューブ形状にポリエ
ーテル系ウレタンの半導電性弾性層３（表面層）を形成
して、外径φ１４ｍｍの２層構成ウレタンロールを製造
する。上記、製造方法によって得られた、絶縁性発泡層
２（下地発泡層）のセル径が、２００〜１０００μｍ
で、半導電性弾性層３（表面層）厚みが、０.５ｍｍの
２層構成ウレタンロールに、スプレー法を用い、日本ア
チソン（株）のエムラロン３４５ＥＳＤとエムラロン３
４５Ｅを３：１の割合比で混合してなるコーティング剤
の厚みを２５μｍにコーティングして、１００℃で３５
分加熱硬化させる。

【００５０】（帯電ロールの実施例３）実施例３の帯電
ロールＣＲ（図２Ａ参照）は、図２Ａの絶縁性発泡層２
の代わりに絶縁性弾性層２が設けられている。すなわ
ち、実施例３の帯電ロールの弾性層は、絶縁性弾性層２
上に半導電性弾性層３が形成された２層構造である。２
層構成のＥＰＤＭロールは、絶縁性弾性層２（下地弾性
層）の原材料として、ＥＰＤＭゴム材料（日本合成ゴム
製ＥＰ３３）に補強用カーボンブラック５部、加硫剤
１部、加硫促進剤５部と軟化剤として、鉱油６部の組織
からなるゴムコンパウンドをニーダーおよびロール練り
により混練した。この混練した原材料を押出成形機によ
りチューブ形状に押出成形し、加硫缶を用いて５.５Ｋ
Ｇ／ｃｍ²の蒸気圧で１６０℃の温度に加熱して加硫を
行う。さらに、上記のごとくして加硫された絶縁性弾性
層２に金属芯材を圧入した後、当該絶縁性弾性層２の外
径をφ１３.５ｍｍに研磨する。次に、半導電性弾性層
３を形成するＥＰＤＭ系ゴム材料（日本合成ゴム製Ｎ
Ｅ４０）に粒状アセチレンブラック（電気化学工業
（株））１５部とＦＴカーボン（旭カーボン（株））２
５部を混練した後、この半導電性弾性層３の原材料をチ
ューブクロスヘッド押出成形機により絶縁性弾性層２の
外側に被覆する。

【００５１】上記絶縁性弾性層２の外周に半導電性弾性
層３の原材料を被覆したものを、加硫缶を用いて１.５
ＫＧ／ｃｍ²の蒸気圧で１２０℃の温度に加熱して、導
電性の表面層を絶縁性弾性層２の外周にチューブ形状に
加硫接着する。このとき、前記絶縁性弾性層２は、表面
に被覆したＥＰＤＭ系ゴム材料によって圧縮させられ、
外径φ１３ｍｍに変形している。そして、上記のごとく
して加硫接着された表面層の外形を研磨して外径をφ１
４ｍｍに研磨加工する。上記、製造方法によって得られ
た、絶縁性弾性層（下地弾性層）２上の半導電性弾性層
３の厚みが、０.５ｍｍの２層構成ＥＰＤＭロールに、
スプレー法を用い日本アチソン（株）のエムラロン３４
５ＥＳＤとエムラロン３４５Ｅを３：１の割合比で混合
してなるコーティング剤を厚み２５μｍにコーティング
して、１００℃で３５分加熱硬化させる。

【００５２】（実施例４の帯電ロール）実施例４の帯電
ロールＣＲ（図２Ａ参照）は、図２Ａの絶縁性発泡層２
の代わりに絶縁性弾性層２が設けられている。すなわ
ち、実施例４の帯電ロールの弾性層は、絶縁性弾性層２
上に半導電性弾性層３が形成された２層構造である。軸
芯（芯金）と所定の内径（φ２５ｍｍ）の金型にポリエ
ーテル系ウレタン樹脂を注入、加硫して、軸芯（芯金）
にロール硬度４０度（アスカＣ）のφ２５ｍｍのウレタ
ンロールを得る。当該絶縁性弾性層２の外径をφ１３ｍ
ｍに研磨して、これを所定の内径（φ２０ｍｍ）の金型
に入れて、弾性層表面と金型内側との間にカーボンブラ
ックを分散したポリエーテル系ウレタン材料を注型加熱
して、弾性層の外周にチューブ形状にポリエーテル系ウ
レタンの表面層を形成して、外周φ１４ｍｍの２層構成
ウレタンロールを製造する。上記、製造方法によって得
られた、絶縁性弾性層（下地弾性層）２上に厚さ０.５
ｍｍの半導電性弾性層３を形成し、２層構成ウレタンロ
ールを構成する。前記半導電性弾性層３表面にスプレー
法を用い、日本アチソン（株）のエムラロン３４５ＥＳ
Ｄとエムラロン３４５Ｅを３：１の割合比で混合してな
るコーティング剤を厚み２５μｍにコーティングして、
１００℃で３５分加熱硬化させる。

【００５３】（帯電ロールの比較例１）この比較例１の
帯電ロールの弾性層は、半導電性発泡層１２の１層構造
であり、図２Ｂに示すように、軸体１１上に半導電性発
泡層１２が形成され、その表面はコーティング層１４に
より被覆されている。半導電性発泡層１２は、原材料と
して、ＥＰＤＭゴム材料（日本合成ゴム製ＥＰ３３）に
ジアゾ系の発泡剤１０部と導電剤としてケッチエンブラ
ック（ライオンアグゾ（株））１３部とＦＴカーボン
（旭カーボン（株））２０部を配合、この混練した原材
料を押出成形機によりチューブ形状に押出成形して、加
硫缶をもちいて５.５ｋｇ／ｃｍ²の蒸気圧で１６０℃
の温度に加熱して発泡加硫を行い、前記半導電性発泡層
１２の外径をφ１４ｍｍに研磨する。上記、半導電性発
泡層１２にスプレー法を用い、日本アチソン（株）のエ
ムラロン３４５ＥＳＤとエムラロン３４５Ｅを３：１の
割合比で混合してなるコーティング剤の厚みを２５μｍ
にコーティングして、１００℃で３５分加熱硬化させ
る。

【００５４】（帯電ロールの比較例２）この比較例２の
帯電ロールの弾性層は、半導電性発泡層２２および半導
電性弾性層２３の層構造の帯電ロールＣＲであり、図２
Ｃに示すように、軸体１１上に半導電性発泡層２２、半
導電性弾性層２３が順次形成され、その表面はコーティ
ング層２４により被覆されている。軸芯（芯金）と半導
電性発泡層２２（下地発泡層）のポリエーテル系ウレタ
ンに発泡剤と導電剤としてカーボンブラックを配合し
て、発泡加硫して得たスポンジロール硬度１５〜２０度
（アスカＣ）のウレタン発泡ロールを得る。前記半導電
性発泡層２２の外径をφ１１ｍｍに研磨して、これを所
定の内径（φ２０ｍｍ）の金型にいれて、前記半導電性
発泡層２２表面と金型内側との間にカーボンブラックを
分散したポリエーテル系ウレタン材料を注型加熱して、
前記半導電性発泡層２２の外周にチューブ形状にポリエ
ーテル系ウレタンの半導電性弾性層（表面層）２３を形
成して、外径φ１６ｍｍの２層構成ウレタンロールを製
造する。上記、製造方法によって得られた、下地発泡層
のセル径が、２００〜１０００μｍで、表面層厚みが、
１.５ｍｍの２層構成ウレタンロールに、スプレー法を
用い、日本アチソン（株）のエムラロン３４５ＥＳＤと
エムラロン３４５Ｅを３：１の割合比で混合してなるコ
ーティング剤を厚み２５μｍにコーティングして、１０
０℃で３５分加熱硬化させる。

【００５５】図３は前記実施例および比較例の帯電ロー
ルの電流経路を示す図で、図３Ａは前記実施例１〜４の
帯電ロールの電流経路を示す図、図３Ｂは前記比較例の
帯電ロールの電流経路を示す図である。図３Ａにおい
て、本発明の実施例１〜４では、帯電電流は帯電ロール
ＣＲの半導電性弾性層３に沿って流れる。すなわち、前
記帯電ロールＣＲと像担持体ＰＲとが圧接してなる帯電
領域Ｑ0に、像担持体ＰＲから帯電電流ｉ1＋ｉ2が流
れ、帯電ロールＣＲの表面を通って帯電電流ｉ1とｉ2が
それぞれ電極ロールＣＴに流れる。これに対し図３Ｂに
示す比較例の場合は、帯電電流は帯電ロールＣＲの軸体
１１から半導電性弾性層を外表面に向かって半径方向に
流れる。

【００５６】すなわち、図３Ｂの場合は、帯電ロールＣ
Ｒと像担持体ＰＲとの接触領域である帯電領域Ｑ0と前
記帯電ロール軸体１１との間を流れる帯電電流は、前記
半導電性弾性層を横切って流れる。前記半導電性弾性層
に体積抵抗率のバラツキがある場合、図３Ｂの帯電電流
は大きく変動し、安定した均一な帯電を行うことが困難
である。これに対し、図３Ａでは帯電電流は半導電性弾
性層の全体を流れるので、半導電性弾性層に体積抵抗率
のバラツキがあっても、帯電電流の変動は比較的小さ
い。このため、図３Ａの方が安定した均一な帯電を行う
ことができる。

【００５７】図４は前記図３に示す実施例１〜４および
比較例１，２における帯電ロールの抵抗値の測定方法の
説明図で、図４Ａは実施例１〜４の沿面タイプの帯電ロ
ールの抵抗値測定方法の説明図、図４Ｂは比較例１，２
の通常の帯電ロールの抵抗値測定方法の説明図である。
図４Ａにおいて、帯電ロールＣＲを直径２８ｍｍの金属
ロールに食い込み量０.５ｍｍで押し付けて、更に、直
径１４ｍｍの金属ロールを食い込み量０.５ｍｍで押し
付けて、直径１４ｍｍの金属ロールと直径２８ｍｍの金
属ロールの間に印加電圧Ｖ：１０００Ｖを印加して、１
０秒後の電流値Ｉを読み取り、次式（２）により計算す
る。Ｒ＝Ｖ／Ｉ ……………………………………………………………………（２）ただし、Ｖ：印加電圧（Ｖ），Ｉ：電流（Ａ），図４Ｂ
において、帯電ロールＣＲを直径２８ｍｍの金属ロール
に食い込み量０.５ｍｍで押し付けて、帯電ロールＣＲ
の金属シャフトと直径２８ｍｍの金属ロールの間に印加
電圧Ｖ：１０００Ｖを印加して、１０秒後の電流値Ｉを
読み取り、前式（２）により計算する。

【００５８】実施例１〜４および比較例１，２の帯電ロ
ールの抵抗値、ロール硬度、ロール１回転での抵抗バラ
ツキ、騒音のレベルを表１に示す。

【表１】

【００５９】また、ロール１回転での抵抗バラツキは、
図４の計測方法により、ロールを１０ｒｐｍの速度で回
転させながら電流値Ｉを計測し、電流値Ｉの最大値と最
小値をもとめ、前式（２）により抵抗値の最大値（ｌｏ
ｇΩ最大値）と最小値（ｌｏｇΩ最小値）を求め、ロー
ル１回転での抵抗バラツキ＝ｌｏｇΩ最大値−ｌｏｇΩ
最小値とした。

【００６０】図５は騒音測定方法の説明図である。図５
において、騒音レベルは、像担持体ＰＲと帯電ロールＣ
Ｒが接する帯電領域Ｑ0より３０ｍｍ離れた位置（図５
参照）に騒音計を計測した。なお、計測時の交流バイア
スは、２５０Ｈｚ，１.５ＫＶｐ−ｐ、直流電圧は、−
３５０Ｖ（電流−４００μＡ）である。

【００６１】表１から分かるように、前記各実施例１〜
４では、比較例１，２に比べて抵抗値のバラツキが小さ
く、且つ騒音レベルが小さいことが分かる。

【００６２】

【発明の効果】前述の本発明の帯電装置および帯電ロー
ルは、下記の効果を奏することができる。（Ｅ01）軸芯とこの軸芯の周囲に固着された絶縁性発泡
層と前記発泡体層の外周に導電剤を分散した弾性層を形
成する帯電ロールを用い像担持体と対向する位置に電極
を配置することによって、安定してニップを形成するこ
とができ、像担持体を安定して帯電させ、かつ、交流電
界によって像担持体が振動して発生する音を抑制でき、
帯電時に像担持体材を汚染することなく、像担持体材と
の圧接によるロールの変形にともなって、表面層にクラ
ックが発生することがなく、かつトナーの汚染の少な
い、安定的に高画質を得ることのできる帯電装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の帯電ロールの実施例を用いた
画像形成装置の全体説明図である。

【図２】図２は前記図１の画像形成装置で使用される
帯電ロールの実施例および帯電ロールの比較例の説明図
で、図２Ａは実施例の帯電ロールの構成を示す図、図２
Ｂは比較例１の帯電ロールを示す図、図２Ｃは比較例２
の帯電ロールを示す図である。

【図３】図３は前記実施例および比較例の帯電ロール
の電流経路を示す図で、図３Ａは前記実施例１〜４の帯
電ロールの電流経路を示す図、図３Ｂは前記比較例の帯
電ロールの電流経路を示す図である。

【図４】図４は前記図３に示す実施例１〜４および比
較例１，２における帯電ロールの抵抗値の測定方法の説
明図で、図４Ａは実施例１〜４の沿面タイプの帯電ロー
ルの抵抗値測定方法の説明図、図４Ｂは比較例１，２の
通常の帯電ロールの抵抗値測定方法の説明図である。

【図５】図５は騒音測定方法の説明図である。

【図６】図６は従来の帯電ロールの説明図である。

【図７】表面エネルギーの尺度となる接触角を示す試
験片平面と水滴との断面図である。

【符号の説明】

１…軸体、２…絶縁性弾性層，絶縁性発泡層、３…半導
電性弾性層、４…コーティング層、ＣＲ…帯電ロール、
ＰＲ…像担持体、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H003 AA12 BB11 CC05 DD03 EE11 3J103 AA02 AA15 AA21 AA51 BA31 BA36 EA08 EA11 EA20 FA02 FA04 FA09 FA10 FA12 GA02 GA57 GA58 HA02 HA03 HA04 HA11 HA12 HA18 HA20 HA41 HA48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸体の外周上に絶縁性弾性層を設け、前
記絶縁性弾性層の外周上に、半導電性弾性層が形成され
た帯電ロールと、帯電ロールの表面に接触する電極部材
とから構成されることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】軸体の外周上に絶縁性弾性層を設け、前
記絶縁性弾性層の外周上に、半導電性弾性層が形成され
た帯電ロールと、帯電ロールの表面に接触する電極部材
とから構成され、電極部材が、帯電ロールを介して、像
担持体と対向する位置にあることを特徴とする帯電装
置。
【請求項３】軸体の外周上に絶縁性弾性層を設け、前
記絶縁性弾性層の外周上に、薄肉の半導電性弾性層を設
け、前記半導電性弾性層の平面に水滴を滴下した場合の
水滴と前記平面との接触角が９０° 以上の前記半導電
性弾性層で形成された帯電ロール。
【請求項４】軸体の外周上に絶縁性弾性層を設け、前
記絶縁性弾性層の外周上に、薄肉の半導電性弾性層を設
け、前記半導電性弾性層の外周上に導電剤分散の弾性を
有するゴム変性のフッ素樹脂層を形成した帯電ロール。
【請求項５】軸体の外周上に絶縁性弾性層を設け、前
記絶縁性弾性層の外周上に、厚み０.５ｍｍ〜１.５ｍｍ
の半導電性弾性層を設け、前記半導電性弾性層の外周上
に導電剤分散のウレタン変性のフッ素樹脂層を形成した
帯電ロール。
【請求項６】請求項３ないし５のいずれかの帯電ロー
ルにおいて、前記絶縁性弾性層が絶縁性発泡層により形
成された帯電ロール。
【請求項７】請求項５記載の帯電ロールにおいて、絶
縁性弾性層は、セル径５０〜３００μｍの発泡ＥＰＤＭ
系材料の絶縁性発泡層からなり、半導電性弾性層は、厚
み０.５ｍｍ〜１.５ｍｍのカーボンブラック分散ＥＰＤ
Ｍ系材料からなり、表面層がカーボンブラック分散のウ
レタン変性のフッ素樹脂により形成されたことを特徴と
する帯電ロール。
【請求項８】請求項５記載の帯電ロールにおいて、絶
縁性弾性層は、セル径５０〜１０００μｍのカーボンブ
ラック分散発泡ウレタン材料の絶縁性発泡層からなり、
半導電性弾性層は、厚み０.５ｍｍ〜１.５ｍｍのカーボ
ンブラック分散ウレタン材料からなり、表面層がカーボ
ンブラック分散のウレタン変性のフッ素樹脂により形成
されたことを特徴とする帯電ロール。