JP2002108056A

JP2002108056A - 帯電部材

Info

Publication number: JP2002108056A
Application number: JP2000301011A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kawatani; 哲也川谷; Masahito Ono; 雅人小野; Minoru Rokutan; 実六反; Hisashi Akaha; 久史赤羽; Takeshi Kamiyama; 武士上山; Satoshi Koike; 智小池; Nobuaki Sugaya; 伸晃須賀谷; Hideo Nishinomiya; 秀男西宮
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Suzuka Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Suzuka Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の帯電電位を得るための電流Ｉａｃが小
さい帯電部材を提供すること。【解決手段】感光体に対する放電領域が１つの領域の
みからなる帯電部材である。従来の帯電部材は２つの放
電領域Ｘ１、Ｘ２と、１つの非放電領域Ｙとが存在する
のに対して、本発明の帯電部材は、放電領域Ｘ１、Ｘ２
に加え、通常、放電が行われない非放電領域Ｙにも放電
が起こり、１つの放電領域Ｚのみが存在することとなな
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、レーザプ
リンター、ファクシミリ、これらの複合ＯＡ機器等の電
子写真装置に用いられる帯電部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置
は、像担持体（感光体）上に一様な電荷を形成し、画像
信号を変調したレーザー等により静電潜像を形成した
後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像してトナー像
とする。そして、前記トナー像を、中間転写体を介し
て、或いは直接記録材媒体に静電的に転写することによ
り、所望の転写画像を得ることができる。

【０００３】上述のように、電子写真方式を利用した画
像形成装置では、像担持体上に一様な電荷を形成する帯
電処理が行われている。このような帯電処理を行う帯電
部材の一つとして、接触式帯電方式がある。このような
接触式帯電方式の帯電部材は、一般的に印加する電流が
小さく、オゾン発生量が非常に少ないという利点があが
る。

【０００４】接触式帯電方式の帯電部材は、芯材に導電
性弾性体層を形成してなるものであり、電子写真装置に
おいて感光体に当接され、当該帯電部材と感光体との間
に所定の電圧を印加することで、感光体に帯電電位を付
与するものである。このとき、帯電効率を向上させるた
め、一般に直流電圧に交流電圧を重畳したいわゆるＡＣ
＋ＤＣ重畳電圧を印加している（特開昭６３−１４９６
６９号公報）。

【０００５】このＡＣ＋ＤＣ重畳帯電システムにより帯
電の安定性を得られることが可能となった。しかし、こ
の方式の欠点は、所望の帯電電位を得るための電流Ｉａ
ｃが大きく、感光体の磨耗が早いことである。その結
果、システム自体の寿命が短くなり、枚当たりの単価の
上昇を引き起こし、コスト高の製品となっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明の目的は、所望の帯電電位を得
るための電流Ｉａｃが小さい帯電部材を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により解決される。即ち、本発明は、＜１＞感光体に放電することで感光体表面を帯電させる
帯電部材であって、感光体表面に対する放電領域が、１
つの領域のみからなることを特徴とする帯電部材であ
る。＜２＞ニップ幅が０．７ｍｍ以下、硬度が６５以上、十
点平均粗さＲｚが１０μｍ以上であることを特徴とする
前記＜１＞に記載の帯電部材である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の帯電部材は、放電するこ
とで感光体表面を帯電させるとき、感光体表面に対する
放電領域が、１つの領域のみからなることを特徴とす
る。具体的には、図１（ｂ）に示すように、感光体１と
帯電部材（帯電ロール）２とを当接させ、静止状態で所
定の電圧を印加すると、該当接部（ニップ部）及びその
付近の感光体１表面には１つの放電跡が残る。即ち図１
（ａ）に示すように感光体１表面には１つの放電領域Ｚ
が存在するすることとなる。一方、通常の帯電部材（帯
電ロール）２を用いると、該当接部（ニップ部）両端部
及びその付近の感光体１表面には２つの放電跡が残り、
感光体１表面には、２つの放電領域Ｘ１、Ｘ２と、１つ
の非放電領域Ｙとが存在することとなる。しかし、本発
明の帯電部材を用いると、放電領域Ｘ１、Ｘ２に加え、
通常、放電が行われない非放電領域Ｙにも放電が起こ
り、図１（ａ）に示すように１つの放電領域Ｚが存在す
ることとなる。即ち、感光体表面に対する放電領域が、
１つの領域のみからなる。このため、従来の帯電部材に
おける放電領域Ｘ１、Ｘ２に比べ、本発明の帯電部材に
おける放電領域Ｚは広いので、より少ない電流Ｉａｃ
で、所望の帯電電位を得ることができると考えられる。
その結果、感光体へのダメージを減らし、感光体磨耗量
を大幅に減少させることが可能であり、ライフの延長を
達成し、枚当たりのコストを低減することができる。な
お、図１（ａ）は帯電部材により帯電した後の感光体の
平面図であり、（ｂ）は感光体１と帯電部材と当接した
ときの側面図である。

【０００９】ここで、放電することで感光体表面を帯電
させるとき、感光体表面に対する放電領域が、１つの領
域のみからなること判断するには、上述のように感光体
と帯電部材（帯電ロール）とを当接させ、静止状態で所
定の電圧を、例えば３０分間印加した後、該当接部（ニ
ップ部）及びその付近の感光体表面に残る放電跡が１つ
のみか否かで判断することができる。

【００１０】本発明の帯電部部材において、感光体表面
に対する放電領域が１つの領域のみとするには、例え
ば、帯電部材のニップ幅を０．７ｍｍ以下、硬度を６５
度以上、十点平均粗さＲｚを１０μｍ以上とすることで
実現することができる。

【００１１】本発明の帯電部材は、ニップ幅は０．７ｍ
ｍ以下であることが好ましいが、より好ましくは０．５
ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．４ｍｍ以下であ
るが、０．２ｍｍ未満であると、部分的な浮きが発生す
ることがあるため好ましくない。このニップ幅が０．７
ｍｍを超えると、放電領域が分離してしまうことがある
ため好ましくない。ここで、ニップ幅とは帯電部材と感
光体との当接部の幅を示し、帯電部材の硬度や感光体へ
の押し当てる力の強弱により、適宜調整することができ
る。また、ニップ幅は、帯電部材中央部と両端部とにお
いてもその差少ないことが、均一に帯電する観点から好
ましい。中央部と両端部とのニップ幅の差も、帯電部材
の硬度や感光体への押し当てる力の強弱を適宜選択する
ことで、調整することができる。

【００１２】本発明の帯電部材は、硬度が６５度以上で
あることが好ましいが、より好ましくは７０度以上であ
り、さらに好ましくは７３度以上であるが、８０度を越
えると、硬くなりすぎて、感光体へのダメージが大きく
なりすぎる虞があるため好ましくない。この硬度が６５
度未満であると、ニップ幅が大きくなり、放電領域が分
離してしまうことがあるため好ましくない。ここで硬度
は、帯電部材を構成する全ての層全体（導電性弾性体層
の他、表面層やその他の層を含む）の硬度であり、具体
的には構成する全ての層を芯材に積層した状態で、アス
カーＣ法にて測定される値である。硬度は帯電部材を構
成する層の基材種などを適宜選択することで調整するこ
とができる。

【００１３】本発明の帯電部材は、十点平均粗さＲｚは
１０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１
５μｍ以上であり、さらに好ましくは２０μｍ以上であ
るが、２５μｍを超えると好ましくない。この十点平均
粗さＲｚは１０μｍ未満であると、感光体とのニップ部
での浮きがなくなることがある好ましくない。この十点
平均粗さＲｚは、帯電部材を構成する層のうち最表面の
層（表面層）表面の十点平均粗さであり、「ＪＩＳＢ
０６０１」に従って、測定される値である。十点平均
粗さＲｚは、表面層中にＡｌＯ₃やＳｉＯ₂等の微粒子を
添加したり、塗布形成する際、溶剤を適宜選択すること
で乾燥速度を変えることで調整することができる。

【００１４】本発明の帯電部材において、層構造は、特
に制限はなく、具体的には例えば、芯材に、少なくとも
導電性弾性体層と表面層とを順次積層してなる層構造等
が挙げられる。なお、層構造としては、導電性弾性体層
および表面層の他、導電性弾性体層と表面層との間に設
けられる中間層、芯材と導電性弾性体層との間に設けら
れる接着層等、その他の層が設けられていても構わな
い。また、これら各層は単層からなってもよいし、複数
層からなってもよい。以下、詳しく説明する。

【００１５】＜芯材＞本発明において、芯材としては、
鉄、ニッケルメッキ処理鉄、銅、ステンレス等、従来公
知の金属を用いることができる。芯材の形状としては、
従来から帯電部材の芯材に用いられているシャフト状で
あることが一般的である。

【００１６】＜導電性弾性体層＞本発明において、導電
性弾性体層は、導電性を有する弾性体からなるものであ
る。このようなものであれば、特に材料や組成は限定さ
れないが、通常、ベースとなる基材に導電性物質を分
散、配合してなる。導電性物質としては、有機イオン導
電性物質、カーボンブラック、金属酸化物等が挙げられ
る。本発明において、導電性弾性体層に用いられる導電
性物質としては、帯電電位の維持性、即ち帯電部材の抵
抗安定性の観点から、特に有機イオン導電性物質が好ま
しい。

【００１７】有機イオン導電性物質としては、四級アン
モニウム塩（例えば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ニウム等の過塩素酸塩、塩
素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェー
ト塩、ハロゲン化ベンジル塩（臭化ベンジル塩、塩化ベ
ンジル塩等）等）、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、各種ベタイン、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、等が挙げられる。

【００１８】有機イオン導電性物質としては、多価アル
コール（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）およびその誘導体と金属塩との
錯体、モノオール（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）と金
属塩の錯体も挙げられる。金属塩としては、例えばＬｉ
ＣｌＯ₄、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＢＦ₄、
ＮａＣｌＯ₄、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等の周
期律表第１族の金属塩；ＮＨ⁴⁺の塩等の電解質；Ｃａ
（ＣｌＯ₄）₂、Ｂａ（ＣｌＯ₄）₂等の周期律表第２族の
金属塩；これらに、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；等が挙げ
られる。このような錯体として具体的には、ＰＥＬ（Ｌ
ｉＣｌＯ₄とポリエチレングリコールとの錯体）等が挙
げられる。

【００１９】これらの中でも、有機イオン導電性物質と
しては、基材との相溶性の点から第四級アンモニウム塩
が好ましい。この四級アンモニウム塩としては、ブリー
ドを防止する観点から、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０
０〜６００であるものが好ましく、１５０〜３００であ
るものがより好ましい。また、四級アンモニウム塩とし
ては、ベンゼン環を１つ以上有するものがブリードを防
止する観点から特に好ましい。

【００２０】好ましい有機イオン導電性物質として、下
記一般式（Ｉ）で表される四級アンモニウム塩が挙げら
れる。

【００２１】

【化１】

【００２２】上記式中、Ｒ¹、Ｒ²およびＲ³は、それぞ
れ独立に水素、または置換基を含んでもよい炭化水素基
であり、好ましくは水素、炭素数１〜２０のアルキル
基、炭素数６〜１０のアリール基、または炭素数７〜２
０のアルキルアリール基である。また、Ｔは単結合を含
む連結基を表し、好ましくは単結合、または、炭素数１
〜５のアルキレン基である。

【００２３】以下に、好適な四級アンモニウム塩の具体
例を示すが、本発明においては、これらに限定されるも
のではない。

【００２４】

【化２】

【００２５】導電性物質として用いられる金属酸化物と
しては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、ア
ンチモンドープ酸化スズ等が挙げられる。

【００２６】導電性物質として用いられるカーボンブラ
ックは、ｐＨ６．０以下であることが好ましく、より好
ましくはｐＨ４．５以下であり、さらに好ましくはｐＨ
３．０以下である。ここで、ｐＨは、カーボンブラック
の物性値であって以下のように定義される（詳しくはＪ
ＩＳＫ６２２１−１９８２に準ずる）。「ｐＨ」と
は、カーボンブラックを水で煮沸し、冷却後上澄みを除
去して得た泥状物に対して測定したｐＨ（水素イオン濃
度の対数値）をいう。カーボンブラック表面の酸素含有
官能基（カルボン酸、水酸、ラクトン、キノイドなどの
各官能基）の量と関連があり、ｐＨが低いほど酸性表面
官能基が多いと考えられている（カーボンブラック協会
編集・発行「カーボンブラック便覧」、１９９５年、参
照）。なお、カーボンブラック表面の酸素含有官能基の
量を表す物性値として揮発分もある。この揮発分とは、
カーボンブラックを９５０±２５℃の雰囲気に７分間保
持したときの減量割合をパーセントとして表したもので
あるが、一般にｐＨの低いカーボンブラックほど揮発分
が多いという傾向があり、どちらか一方を規定すれば十
分であると考えられる。

【００２７】カーボンブラックとして酸性のものを用い
ると、一部に過剰な電流が流れ、繰り返しの電圧印加に
よる酸化の影響を受けにくく、さらに、その表面に付着
する酸素含有官能基の効果で、基材への分散性が高く、
抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界
依存性も小さくなり、通電による電界集中が起きづらく
なる。その結果、通電による抵抗変化を防止し、電気抵
抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境
による抵抗の変化の少なく、均一帯電が可能である。こ
のため、カーボンブラックの大きな凝集体に起因する電
場集中、絶縁破壊によって発生すると考えられるピンホ
ールリーク等のリーク放電を防止することができ、トナ
ーの固着をも防止することができる。さらに抵抗変化や
抵抗のバラツキによる帯電ムラやリーク放電に起因する
画質欠陥、環境変動による画像濃度の変動が少なくな
り、長期に渡り高画質画像を得ることができる。また、
カーボンブラックは、分散性を向上させるためのカップ
リング処理や、絶縁粒子や金属酸化物等の添加等を行う
必要性がなく、製造工程が簡易となる。さらに、カーボ
ンブラックは、電子伝導であるため、イオン導電を利用
した、例えばエーテルセグメントを含み像担持体を汚染
させる傾向のあるイオン導電性の材料による汚染（ブリ
ード）の問題がない。これにより、特にブリードを防止
する層等を設ける必要がなく、同様に製造工程が簡易と
なる。

【００２８】カーボンブラックとして酸性のものは、酸
素含有官能基（カルボン酸基、水酸基（例えばフェノー
ル水酸基）、ラクトン基、キノイド基などの各官能基な
どが表面に非常に多いものである。一般にカーボンブラ
ック表面の酸素含有官能基は、炭素だけからなるカーボ
ンブラックに極性を与え、基材（バインダーポリマー）
との親和性が向上し、均一に分散することが可能にな
る。このことはインキ・塗料のような溶剤を含む系では
広く認められているが、乾式で混練・分散を行う場合で
も成り立っていると推察される。

【００２９】カーボンブラックは、コンタクト法により
製造することができる。このコンタクト法としては、チ
ャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。また、カー
ボンブラックは、ガスまたはオイルを原料とするファー
ネスブラック法により製造することもできる。必要に応
じて、これらの処理を施した後、硝酸などで液相酸化処
理を行ってもよい。なお、カーボンブラックは、コンタ
クト法で製造することができるが、このコンタクト法は
大気汚染などの問題から現在ではほとんど生産されてお
らず、密閉式のファーネス法によって製造するのが通常
である。ファーネス法では通常高ｐＨ・低揮発分のカー
ボンブラックしか製造されないが、これに上述の液相酸
処理を施してｐＨを調整することができる。このためフ
ァーネス法製造により得られるカーボンブラックで、後
工程処理によりｐＨが６以下となるように調節されたカ
ーボンブラックも、本発明に含まれるとみなす。

【００３０】カーボンブラックとして、具体的には、デ
グサ社製の「カラーブラックＦＷ２００」（ｐＨ２．
５、揮発分２０％）、同「ＦＷ２」（ｐＨ２．５、揮発
分１６．５％）、同「ＦＷ２Ｖ」（ｐＨ２．５、揮発分
１６．５％）、「スペシャルブラック６」（ｐＨ２．
５、揮発分１８％）、同「５」（ｐＨ３、揮発分１５
％）、同「４」（ｐＨ３、揮発分１４％）、同「４Ａ」
（ｐＨ３、揮発分１４％））、「プリンテックス１５０
Ｔ」（ｐＨ４、揮発分１０％）［これらはチャネル法に
似たガスブラック法で製造されえているが、当業界では
チャネルブラックに分類されている］；キャボット社の
「ＲＥＧＡＬ４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５
％）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ１０００」（ｐＨ２．５、
揮発分９．５％）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ１３００」
（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、同「モーグルＬ」
（ｐＨ２．５、揮発分４．５％）；三菱化学社製「３０
３０Ｂ」（ｐＨ６．５、揮発分０．５％）；等が挙げら
れる。

【００３１】導電性物質は、基材中に単独で配合しても
かまわないが、任意の２種以上を配合してもよく、弾性
体層としての電気抵抗（表面抵抗率、体積抵抗率）の
他、力学強度、硬度、反発弾性率等のシステム全体とし
ての要求に合致するように配合することができる。導電
性物質の基材ヘの配合量としては、システム全体として
の要求を満足するように適宜調整すればよいが、基材１
００重量部に対して、５〜５０重量部程度とすることが
一般的に好ましい。

【００３２】導電性弾性体層の基材としては、特に制限
はなく、従来公知の材料を用いることができるが、例え
ば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフロロエチレン−エチレン
共重合体（ＥＴＦＥ）、エポキシ（ＥＰ）などの樹脂材
料；ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ニトリルブ
タジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレン
プロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、水素添加ポリブタ
ジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、
エピクロロヒドリンゴムなどの弾性材料；等が挙げられ
る。熱可塑性エラストマー、熱収縮性（熱硬化性）ゴ
ム、発泡性ゴム、上述に挙げたようにジエン系に問わず
非ジエン系のゴム等も好適に利用するができる。これら
は２種以上を配合したアロイ（ブレンド材）として用い
ることもできる。

【００３３】導電性弾性体層の基材としては、上記の中
でもエピクロロヒドリンゴムを主体とするものであるこ
とが、抵抗の均一性、安定性の点で好ましい。なお、
「エピクロロヒドリンゴムを主体とする」とは、基材成
分の主たる成分がエピクロロヒドリンゴムであることを
指し、基材成分の５０重量％以上占めるものは、「主体
とする」の概念中に含まれる。

【００３４】導電性弾性体層の基材としては、エピクロ
ロヒドリンゴムを主体としつつ、さらに第２のゴム成分
を１〜５重量％含有することが望ましい。第２のゴム成
分を含有することで、成形、研磨等の加工性が著しく向
上する。第２のゴム成分が１重量％未満では、第２のゴ
ム成分を含有することによる効果が得られず、第２のゴ
ム成分が５重量％を超えると、抵抗均一性が悪化し、画
質欠陥が生じ易くなる。第２のゴム成分としては、基材
の材料として挙げた既述のゴム材料をいずれも挙げるこ
とができるが、特に、アクリルゴム及びニトリルブタジ
エンゴム（ＮＢＲ）から選ばれる少なくとも１種を用い
ることが、抵抗均一性、帯電性、加工性の点で好まし
い。

【００３５】導電性弾性体層には、前記基材、前記導電
性物質の他に、必要に応じて、硬化剤、可塑剤、加硫促
進剤等を用いてもよい。また、発泡させる場合、適宜発
泡剤等も用いることができる。導電性弾性体層の厚みと
しては、特に限定されないが、１〜５ｍｍ程度とするこ
とが好ましく、２〜４ｍｍ程度とすることがより好まし
い。

【００３６】導電性弾性体層は、前記基材、前記導電性
物質、その他必要に応じて添加されるその他の物質を適
当な溶剤に溶解して、芯材に塗布することにより、導電
性物質を基材と混練しコンパウンド化したものをものを
芯材に巻き付けてプレスすることにより、あるいは、射
出成型等の公知の成型法により、形成することができ
る。塗布することにより形成する場合には、所定の厚み
を確保するために、重ね塗りすることが望ましい。

【００３７】＜表面層＞本発明において、表面層は、抵
抗調整のほか、導電性弾性体層からのブリード物のブロ
ッキング、汚染物からの保護等の働きを担う層であり、
ベースとなる基材に導電性物質を分散してなるものであ
る。導電性物質としては、有機イオン導電性物質、カー
ボンブラック、金属酸化物等が挙げられる。

【００３８】導電性物質としては、導電性弾性体層の項
において説明したものと同様のものを用いることができ
るが、特に表面層にカーボンブラックを用いることが、
分散の制御、抵抗の均一性、安定性、また、ブリードを
防止する観点から好ましい。

【００３９】前記導電性物質は、基材中に単独で配合し
てもかまわないが、任意の２種以上を配合してもよく、
表面層としての電気抵抗（表面抵抗率、体積抵抗率）の
他、力学強度、硬度、反発弾性率等のシステム全体とし
ての要求に合致するように配合することができる。導電
性物質の基材ヘの配合量としては、システム全体として
の要求を満足するように適宜調整すればよいが、基材１
００重量部に対して、３〜５０重量部程度とすることが
一般的に好ましい。

【００４０】表面層の基材としては、導電性弾性体層の
項において説明したものと同様のものを用いることがで
きるが、表面層においては、脂肪族ポリエステル樹脂を
メラミン樹脂と架橋反応させてなる熱硬化性樹脂を用い
ることが、膜強度、ブリードを防止する点で望ましい。

【００４１】両者の混合割合としては、脂肪族ポリエス
テル樹脂１００重量部に対し、メラミン樹脂を３０〜７
０重量部とすることが好ましく、４０〜６０重量部とす
ることがより好ましい。メラミン樹脂を３０重量部未満
であると、未架橋部が残り易く得られる表面層は粘着性
が出てくるため、感光体とのタックが発生し易くなり、
７０重量部を超えると、高架橋度になり易く、得られる
表面層はもろく、硬くなり、フラックが発生し易くな
り、それぞれ好ましくない。

【００４２】表面層の基材に前記熱硬化性樹脂を用いた
場合、表面層中には、さらにフッ素系高分子化合物およ
び／またはシリコーン系高分子化合物が含有されること
が、トナー固着等の汚れ防止や、抵抗の環境安定性の点
で望ましい。

【００４３】当該フッ素系高分子化合物および／または
該シリコーン系高分子化合物の含有量としては、前記熱
硬化性樹脂１００重量部に対し、５〜１００重量部の範
囲内とすることが好ましく、２０〜６０重量部の範囲内
とすることがより好ましい。これらの含有量が５重量部
未満であると含有させることによる効果が得られず、１
００重量部を超えると、加工性が著しく低下し易く、ま
た、膜がもろくなり、増量によるトナー固着防止効果も
ほとんど得られなくなることがあり、高価となるため好
ましくない。

【００４４】表面層には、その表面粗さ（十点平均粗さ
Ｒｚ）を調整する目的で、ＡｌＯ₃やＳｉＯ₂等の微粒子
を添加してもよい。また、塗布形成する際、沸点の低い
溶剤を用いて乾燥速度を遅くしたりして、表面を粗くす
ることもできる。

【００４５】表面層は、前記基材、前記導電性物質、そ
の他必要に応じて添加されるその他の物質を適当な溶剤
に溶解して、芯材に塗布することにより、導電性物質を
基材と混練しコンパウンド化したものをものを芯材に巻
き付けてプレスすることにより、あるいは、射出成型等
の公知の成型法により、形成することができる。塗布す
ることにより形成する場合には、所定の厚みを確保する
ために、重ね塗りすることが望ましい。また、基材とし
て熱硬化性樹脂を用いる場合には、塗布あるいは成型の
後に、硬化させるのに十分な温度で加熱することが好ま
しい。

【００４６】＜本発明の適用＞以上説明した本発明の帯
電部材は、複写機、レーザプリンター、ファクシミリ、
これらの複合ＯＡ機器等の電子写真装置における接触式
帯電方式の帯電器において、帯電部材として好適に用い
られる。

【００４７】本発明の帯電部材が好適に適用される電子
写真装置について、図面を用いて詳細に説明する。図２
は、本発明の帯電部材が適用された電子写真装置の一例
を示す模式断面図である。図２に示す電子写真装置は、
電子写真感光体１０と、電子写真感光体１０の表面を帯
電する本発明の帯電部材からなる帯電器１１と、帯電器
１１に電圧を印加するための電源１２と、電子写真感光
体１０の表面に潜像を形成する画像入力器１３と、トナ
ーにより電子写真感光体１０の表面に形成された潜像を
現像してトナー画像を得る現像器１４と、形成されたト
ナー画像を転写材２０表面に転写する転写器１５と、電
子写真感光体１０表面の残留トナー等を除去するクリー
ニング器１６と、電子写真感光体１０表面の残存電位を
除去する除電器１７と、被転写体２０表面に転写された
トナー画像を熱および／または圧力等により定着する定
着器１８と、を有する。

【００４８】本発明の帯電部材からなる帯電器１１は、
電源１２から供給される電圧により作動し、感光体表面
を帯電する。その他、画像入力器１３、現像器１４、転
写器１５、クリーニング器１６、除電器１７、定着器１
８の構成は、本発明において特に制限されるものではな
く、電子写真分野において従来公知のあらゆる構成をそ
のまま適用することができる。なお、除電器１７は、必
ずしも設けられていなくてもよい。

【００４９】図２の電子写真装置の動作について説明す
る。電子写真感光体１０の表面は、帯電器１１により一
様に帯電された上で、画像入力器１３により潜像が形成
される。電子写真感光体１０の表面に形成された潜像
は、現像器１４に内蔵されたトナーにより現像され、ト
ナー像が形成される。電子写真感光体１０の表面に形成
されたトナー像は、電子写真感光体１０と、それに対向
する転写器１５との間に挿通された被転写体２０表面に
転写され、さらに定着器１８の熱および／または圧力等
により定着される。一方、転写後の電子写真感光体１０
表面の残留トナーは、クリーニング器１６により除去さ
れる。そして、次の画像形成サイクルに進む前に、電子
写真感光体１０表面の残存電位が、除電器１７により除
去される。

【００５０】

【実施例】以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体
的に説明する。（実施例１〜３、比較例１〜３）＜帯電ロールの作製＞芯材として、長さ３１４ｍｍ、１
４ｍｍφの芯金（Ｎｉ無電解処理ＳＵＭ）を用意し、こ
の芯材にフェノール系導電性接着剤からなる接着層（３
μｍ）を介して、表１に示す組成の導電性弾性体層（３
ｍｍ）、及び表面層（１５μｍ）を順次積層し、実施例
１〜３、比較例１〜３の帯電ロール（帯電部材）を作製
した。なお、表中の「ｐｈｒ」とは基材１００重量部に
対する重量部数を示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】なお、各導電性弾性体層および表面層は、
以下のようにして形成した。（導電性弾性体層）上記表１に記載の導電性弾性体層形
成用の材料をオープンロールにて混練し、インクジェク
ション成形機を用いて、φ１５ｍｍのロールを作製し、
その後、ＮＣ研磨機によりφ１４ｍｍに仕上げて、各導
電性弾性体層を形成した。

【００５３】（表面層）上記表１に記載の表面層形成用
の材料を、ダイノミルにより均一に分散した塗料を作製
し、その塗料を粘度調整し、各表面層形成用溶液を調製
した。得られた各表面層形成用溶液を、ディッピングに
て塗布し、１６０℃で３０分間加熱・焼成して、各表面
層を形成した。なお、表面粗さは、研磨条件で所定の粗
さに調整した。

【００５４】＜評価＞得られた実施例１〜３、比較例１
〜３の帯電ロールについて以下に示す評価を行った。そ
の結果を表２に示す。

【００５５】―硬度― 硬度は、上述したように各帯電ロールに対して、アスカ
ーＣ法にて測定した。

【００５６】―表面粗さ― 表面粗さは、表面層表面の十点平均粗さＲｚを、「ＪＩ
ＳＢ０６０１」に従って測定した。

【００５７】―ニップ幅― ニップ幅は、富士ゼロックス社製「ＣｏｌｏｒＬａｚ
ｅｒＷｉｎｄｏｗ３３１０」改造機を用い、これに各
帯電ロールを感光体と片側５００ｇの力で感光体に押し
当てた状態で設置し、絵出し条件と同条件の印加電流
を、感光体が静止した状態で帯電ロールに３０分間印加
し、その感光体の放電跡によって測定した。

【００５８】―電流Ｉａｃ― 富士ゼロックス社製「ＣｏｌｏｒＬａｚｅｒＷｉｎ
ｄｏｗ３３１０」改造機を用い、これに各帯電ロール
を、感光体と上記各ニップ幅で当接させた状態で設置
し、その後、電圧を印加し、帯電電位Ｖｈが５００Ｖに
なるように設定して、かぶりが消滅するときの電流Ｉａ
ｃを測定した。

【００５９】―感光体磨耗量― 富士ゼロックス社製「ＣｏｌｏｒＬａｚｅｒＷｉｎ
ｄｏｗ３３１０」改造機を用い、これに各帯電ロール
を感光体と上記各ニップ幅で当接させた状態で設置し、
感光体磨耗量を測定した。各感光体磨耗量は、２０ｋＰ
Ｖ走行後の感光体膜厚の磨耗量を測定し、評価を行っ
た。評価指標は以下の通りである。 ○：２０ｋＰＶ走行後の磨耗量が１０μｍ以下 ×：２０ｋＰＶ走行後の磨耗量が１０μｍ以上

【００６０】―放電領域― 各帯電ロールと感光体とを上記各ニップ幅で当接させた
状態で、電圧を印加したときの感光体表面に対する放電
領域を観察した。この各放電領域を模式図で示す。な
お、この放電領域が１領域のみの場合、図３（ａ）に示
すような放電領域となり、２つの領域からなる場合、図
３（ｂ）に示すような放電領域となった。

【００６１】

【表２】

【００６２】表２から、実施例の帯電ロールは、所定の
硬度、表面粗さ、ニップ幅を有することで、放電領域が
１つの領域のみからなるため、小さい電流Ｉａｃで所望
の帯電電位を得ることができ、その結果、感光体の磨耗
量が少ないことがわかる。

【００６３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、所望の帯電電位
を得るための電流Ｉａｃが小さい帯電部材を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材における放電領域を説明す
る模式図である。

【図２】本発明の帯電部材が適用された電子写真装置
の一例を示す模式断面図である。

【図３】実施例及び比較例における帯電ロールの放電
領域を示す模式図である。

【符号の説明】

１０電子写真感光体１１帯電器１２電源１３画像入力器１４現像器１５転写器（転写部材）１６クリーニング器１７除電器１８定着器２０被転写体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野雅人神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者六反実神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者赤羽久史神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者上山武士三重県鈴鹿市伊船町1900番地鈴鹿富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者小池智三重県鈴鹿市伊船町1900番地鈴鹿富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者須賀谷伸晃三重県鈴鹿市伊船町1900番地鈴鹿富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者西宮秀男三重県鈴鹿市伊船町1900番地鈴鹿富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H003 BB07 BB11 CC05 EE19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体に放電することで感光体表面を帯
電させる帯電部材であって、感光体表面に対する放電領
域が、１つの領域のみからなることを特徴とする帯電部
材。
【請求項２】ニップ幅が０．７ｍｍ以下、硬度が６５
以上、十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上であることを特
徴とする請求項１に記載の帯電部材。