JP2002108062A - 帯電部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間の使用によっても感光体の帯電電位Ｖ
ｈの変動を防止し得る、すなわち安定した帯電性能を発
揮し得る帯電部材を提供すること。 【解決手段】 芯材に、少なくとも、有機イオン導電剤
を含有するイオン導電層と、該イオン導電層の上層とな
る表面層とが順次積層されてなる層構造を有する帯電部
材であって、前記イオン導電層に、さらにＤＢＰ吸油量
が８０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックを含有す
ること特徴とする帯電部材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、非接触式帯電方式の帯電部材であるコロトロン
あるいはスコロトロンに比べ、オゾン発生量が非常に少
ないという利点がある。

【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重畳
電圧を印加している。

【０００５】一般の帯電部材を用い、重畳電圧を印加し
て長期間使用すると、感光体が磨耗し、感光体の帯電電
位Ｖｈが低下して行く。この帯電電位Ｖｈの低下を防止
するため、従来は感光体の帯電電位Ｖｈをモニターしつ
つフィードバックさせて、印加電圧を調節していた。し
かし、省電力化やオゾン発生量の低減の為には、印加電
圧を上げることは好ましくない。また、上記対応の為に
は特別な装置を必要とし、画像形成装置のコストアップ
や装置の大型化といった問題が生じていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
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、長期間の
使用によっても感光体の帯電電位Ｖｈの変動を防止し得
る、すなわち安定した帯電性能を発揮し得る帯電部材を
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＞ 芯材に、少なくとも、有機イオン導電性物質を
含有するイオン導電層と、該イオン導電層の上層となる
表面層とが順次積層されてなる層構造を有する帯電部材
であって、前記イオン導電層に、さらにＤＢＰ吸油量が
７０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックを含有する
ことを特徴とする帯電部材である。

【０００８】＜２＞ 前記イオン導電層が、エピクロロ
ヒドリンゴムを主体とすること特徴とする＜１＞に記載
の帯電部材である。 ＜３＞ 前記イオン導電層が、少なくとも基材と前記カ
ーボンブラックとからなり、該カーボンブラックの含有
量が、前記基材１００重量部に対して０．１〜８０重量
部の範囲であること特徴とする＜１＞または＜２＞に記
載の帯電部材である。

【０００９】＜４＞ 前記有機イオン導電性物質が、ベ
ンゼン環を有する４級アンモニウム塩であること特徴と
する＜１＞〜＜３＞のいずれか１に記載の帯電部材であ
る。 ＜５＞ 前記イオン導電層が、導電性弾性体層を兼ねる
こと特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１に記載の帯
電部材である。 ＜６＞ 前記芯材と前記イオン導電層との間に、少なく
とも導電性弾性体層が設けられてなること特徴とする＜
１＞〜＜４＞のいずれか１に記載の帯電部材である。 ＜７＞ 前記イオン導電層の膜厚が、０．８ｍｍ以上で
あることを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれか１に記
載の帯電部材である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の帯電部材は、芯材に、少
なくとも、有機イオン導電性物質を含有するイオン導電
層と、該イオン導電層の上層となる表面層とが順次積層
されてなる層構造を有する帯電部材であって、前記イオ
ン導電層に、さらにＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／１００ｇ
以上のカーボンブラックを含有することを特徴とする。

【００１１】帯電部材は、一般的に導電性弾性体層を有
するが、本発明においては、前記イオン導電層が導電性
弾性体層を兼ねていてもよいし、前記イオン導電層が独
立して導電性弾性体層の上（間に他の層を介する場合を
含む）に設けられていても（すなわち、前記芯材と前記
イオン導電層との間に、少なくとも導電性弾性体層が設
けられていても）よい。以下、まず本発明に特徴的なイ
オン導電層について説明し、続いて、他の構成について
説明する。

【００１２】＜イオン導電層＞本発明におけるイオン導
電層は、有機イオン導電性物質と、ＤＢＰ吸油量が７０
ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラック（以下、単に
「特定のカーボンブラック」という場合がある。）と、
を含有する層であり、一般的には、ベースとなる基材
に、有機イオン導電性物質と、特定のカーボンブラック
と、を分散、配合してなる。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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
ドの観点から、重量平均分子量（Ｍｗ）が１００〜６０
０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、上記同様にブリード
の観点から特に好ましい。

【００１６】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。

【００１７】

【化１】

【００１８】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、アリール基、または炭素数７〜２０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。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。

【００１９】

【化２】

【００２０】前記有機イオン導電性物質は、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、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。前記有機
イオン導電性物質の基材ヘの配合量としては、基材１０
０重量部に対し、０．０１〜１０重量部程度とすること
が好ましく、０．１〜５重量部程度とすることがより好
ましい。

【００２１】帯電部材において、表面層の直下層として
のイオン導電層に、導電剤として前記有機イオン導電性
物質を用いた場合、重畳電圧および／または直流電圧を
印加して長期間使用すると、感光体の帯電電位Ｖｈは、
一般の帯電部材とは逆に、むしろ上昇するという特異な
性質がある。これはイオン導電層中のイオン成分が、長
期間の使用により表面層に移行してくるためであると推
察される。

【００２２】本発明においては、イオン導電層に特定の
カーボンブラックを添加することで、感光体の帯電電位
Ｖｈの上昇を抑えている。すなわち本発明は、一般に重
畳電圧および／または直流電圧を印加して長期間使用し
た場合に、感光体の膜減りに起因する感光体の帯電電位
Ｖｈの低下を、導電剤として前記有機イオン導電性物質
を用いることでむしろ上昇傾向側に転じさせ、かつその
上昇傾向を特定のカーボンブラックを添加することで抑
制して、全体としてバランスをとり、帯電電位Ｖｈの変
動を防止せんとするものである。

【００２３】イオン導電層に特定のカーボンブラックを
添加することで、感光体の帯電電位Ｖｈの上昇が抑えら
れるかについては定かではないが、特定のカーボンブラ
ックの存在により、上記イオン成分が吸着されたり、取
り囲まれたりして捕らえられ、上記イオン成分の表面層
への移行が抑制されるためであると推察される。

【００２４】特定のカーボンブラックとしては、ＤＢＰ
吸油量が７０ｍｌ／１００ｇ以上であることが必須であ
るが、該ＤＢＰ吸油量としては、１００ｍｌ／１００ｇ
以上であることが好ましい。ＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／
１００ｇ未満であると、イオン成分が充分に吸着でき
ず、帯電電位Ｖｈの制御が困難となる。

【００２５】ＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラックの連
鎖結合の長さを示す指標の一つであり、ＡＳＴＭ（アメ
リカ標準試験法）Ｄ２４１４−６ＴＴに定義されてい
る。このＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラック１００ｇ
に吸収されるジブチルフタレート（ＤＢＰ）の量（ｍ
ｌ）を示すものであり、このＤＢＰ吸油量の高いカーボ
ンブラックほど長い連鎖結合を形成するものと考えられ
ている。

【００２６】特定の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、特定の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、特定のカーボ
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。

【００２７】特定のカーボンブラックとして、具体的に
は、三菱化学社製の「＃３０５０」（ｐＨ７．０、揮発
分０．５％、ＤＢＰ給油量１７５ｍｌ／１００ｇ）、同
「ＭＡ６００」（ｐＨ７．０、揮発分１．０％、ＤＢＰ
給油量１３１ｍｌ／１００ｇ）、同「＃３０３０」（ｐ
Ｈ６．５、揮発分０．５％、ＤＢＰ給油量１３０ｍｌ／
１００ｇ）、同「＃２０」（ｐＨ７．５、揮発分０．６
％、ＤＢＰ給油量１２１ｍｌ／１００ｇ）、同「ＭＡ２
３０」（ｐＨ３．０、揮発分１．５％、ＤＢＰ給油量１
１３ｍｌ／１００ｇ）、同「＃３０」（ｐＨ８．０、揮
発分０．６％、ＤＢＰ給油量１１３ｍｌ／１００ｇ）、
同「＃９９０」（ｐＨ７．０、揮発分１．５％、ＤＢＰ
給油量１１２ｍｌ／１００ｇ）、同「＃４０」（ｐＨ
７．５、揮発分０．８％、ＤＢＰ給油量１１０ｍｌ／１
００ｇ）、同「ＭＡ１００」（ｐＨ３．５、揮発分１．
５％、ＤＢＰ給油量１００ｍｌ／１００ｇ）、同「ＭＡ
１００Ｒ」（ｐＨ３．５、揮発分１．５％、ＤＢＰ給油
量１００ｍｌ／１００ｇ）、同「ＭＡ１００Ｓ」（ｐＨ
３．５、揮発分１．５％、ＤＢＰ給油量１００ｍｌ／１
００ｇ）、同「＃３２」（ｐＨ８．０、揮発分０．６
％、ＤＢＰ給油量１００ｍｌ／１００ｇ）、同「ＭＡ２
２０」（ｐＨ３．０、揮発分１．０％、ＤＢＰ給油量９
３ｍｌ／１００ｇ）、同「＃１０」（ｐＨ７．０、揮発
分０．６％、ＤＢＰ給油量８６ｍｌ／１００ｇ）；デグ
サ社製の「カラーブラックＦＷ１」（ｐＨ４．５、揮発
分５．０％、ＤＢＰ給油量１７０ｍｌ／１００ｇ）、同
「スペシャルブラック６」（ｐＨ２．５、揮発分１８．
０％、ＤＢＰ給油量１６０ｍｌ／１００ｇ）、同「カラ
ーブラックＦＷ１８」（ｐＨ４．５、揮発分５．０％、
ＤＢＰ給油量１６０ｍｌ／１００ｇ）、同「カラーブラ
ックＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０．０％、Ｄ
ＢＰ給油量１５０ｍｌ／１００ｇ）、同「プリンテック
ス１５０Ｔ」（ｐＨ４．０、揮発分１０．０％、ＤＢＰ
給油量１５０ｍｌ／１００ｇ）、同「カラーブラックＳ
１７０」（ｐＨ４．５、揮発分５．０％、ＤＢＰ給油量
１５０ｍｌ／１００ｇ）、同「カラーブラックＳ１６
０」（ｐＨ４．５、揮発分５．０％、ＤＢＰ給油量１５
０ｍｌ／１００ｇ）、同「カラーブラックＦＷ２」（ｐ
Ｈ２．５、揮発分１６．５％、ＤＢＰ給油量１４５ｍｌ
／１００ｇ）、同「カラーブラックＦＷ２Ｖ」（ｐＨ
２．５、揮発分１６．５％、ＤＢＰ給油量１４５ｍｌ／
１００ｇ）、同「スペシャルブラック５」（ｐＨ３．
０、揮発分１５．０％、ＤＢＰ給油量１３０ｍｌ／１０
０ｇ）、同「プリンテックスＬ６」（ｐＨ９．０、揮発
分１．２％、ＤＢＰ給油量１２３ｍｌ／１００ｇ）、同
「プリンテックス３」（ｐＨ９．５、揮発分０．９％、
ＤＢＰ給油量１２３ｍｌ／１００ｇ）、同「プリンテッ
クスＡ」（ｐＨ９．０、揮発分０．７％、ＤＢＰ給油量
１１８ｍｌ／１００ｇ）、同「ランプブラック１０１」
（ｐＨ７．５、揮発分１．０％、ＤＢＰ給油量１１７ｍ
ｌ／１００ｇ）、同「プリンテックスＬ６」（ｐＨ９．
０、揮発分０．８％、ＤＢＰ給油量１１６ｍｌ／１００
ｇ）、同「プリンテックスＵ」（ｐＨ４．５、揮発分
５．０％、ＤＢＰ給油量１１５ｍｌ／１００ｇ）、同
「プリンテックスＶ」（ｐＨ４．５、揮発分５．０％、
ＤＢＰ給油量１１５ｍｌ／１００ｇ）、同「プリンテッ
クス１４０Ｕ」（ｐＨ４．５、揮発分５．０％、ＤＢＰ
給油量１１５ｍｌ／１００ｇ）、同「プリンテックス４
０」（ｐＨ９．５、揮発分１．０％、ＤＢＰ給油量１１
４ｍｌ／１００ｇ）、同「プリンテックス６０」（ｐＨ
１０．０、揮発分１．０％、ＤＢＰ給油量１１４ｍｌ／
１００ｇ）、同「スペシャルブラック４」（ｐＨ３．
０、揮発分１４．０％、ＤＢＰ給油量１１０ｍｌ／１０
０ｇ）、同「プリンテックス１４０Ｖ」（ｐＨ４．５、
揮発分５．０％、ＤＢＰ給油量１１０ｍｌ／１００
ｇ）、同「プリンテックス３０」（ｐＨ９．５、揮発分
０．７％、ＤＢＰ給油量１０５ｍｌ／１００ｇ）、同
「プリンテックス８０」（ｐＨ９．０、揮発分１．２
％、ＤＢＰ給油量１００ｍｌ／１００ｇ）、同「プリン
テックスＧ」（ｐＨ９．０、揮発分０．７％、ＤＢＰ給
油量９６ｍｌ／１００ｇ）、同「プリンテックス９０」
（ｐＨ９．０、揮発分１．０％、ＤＢＰ給油量９５ｍｌ
／１００ｇ）、同「スペシャルブラック１００」（ｐＨ
３．３、揮発分２．２％、ＤＢＰ給油量９４ｍｌ／１０
０ｇ）、同「スペシャルブラック４Ａ」（ｐＨ３．０、
揮発分１４．０％、ＤＢＰ給油量９０ｍｌ／１００
ｇ）；キャポット社製の「ＶＵＬＣＡＮ ＸＣ７２Ｒ」
（ｐＨ８．５、揮発分１．５％、ＤＢＰ給油量１８８ｍ
ｌ／１００ｇ）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ ７００」（ｐＨ
８．０、揮発分１．５％、ＤＢＰ給油量１２２ｍｌ／１
００ｇ）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ ２８０」（ｐＨ７．
５、揮発分１．０％、ＤＢＰ給油量１１４ｍｌ／１００
ｇ）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ ８８０」（ｐＨ８．０、揮
発分１．５％、ＤＢＰ給油量１１２ｍｌ／１００ｇ）、
同「ＭＯＮＡＲＣＨ １０００」（ｐＨ２．５、揮発分
９．５％、ＤＢＰ給油量１０５ｍｌ／１００ｇ）、同
「ＭＯＮＡＲＣＨ １３００」（ｐＨ２．５、揮発分
９．５％、ＤＢＰ給油量１００ｍｌ／１００ｇ）、同
「ＭＯＮＡＲＣＨ ４６０」（ｐＨ８．０、揮発分１．
０％、ＤＢＰ給油量１００ｍｌ／１００ｇ）、同「ＥＬ
ＦＴＥＸ−８」（ｐＨ８．５、揮発分１．０％、ＤＢＰ
給油量１００ｍｌ／１００ｇ）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ
１４００」（ｐＨ２．５、揮発分９．０％、ＤＢＰ給油
量９０ｍｌ／１００ｇ）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ ８０
０」（ｐＨ８．０、揮発分１．５％、ＤＢＰ給油量７４
ｍｌ／１００ｇ）、同「ＲＥＧＡＬ ４００Ｒ」（ｐＨ
４．０、揮発分３．５％、ＤＢＰ給油量７２ｍｌ／１０
０ｇ）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ ４３０」（ｐＨ８．０、
揮発分１．０％、ＤＢＰ給油量７２ｍｌ／１００ｇ）、
同「ＭＯＮＡＲＣＨ １２０」（ｐＨ８．５、揮発分
０．５％、ＤＢＰ給油量７２ｍｌ／１００ｇ）、同「Ｍ
ＯＮＡＲＣＨ ９００」（ｐＨ７．０、揮発分２．０
％、ＤＢＰ給油量７０ｍｌ／１００ｇ）；等が挙げられ
る。

【００２８】特定のカーボンブラックの基材ヘの配合量
としては、基材１００重量部に対し、０．１〜８０重量
部程度とすることが好ましく、１〜５０重量部程度とす
ることがより好ましい。０．１重量部未満であると、イ
オン成分の移行を抑えるのが困難となり、また、加工性
が著しく低下し、８０重量部を超えると、ロール硬度が
上がり、また、抵抗の均一性、電界依存性が悪化するた
め、それぞれ好ましくない。

【００２９】イオン導電層の基材としては、特に制限は
なく、従来公知の材料を用いることができる。特に、導
電性弾性体層を兼ねる場合には、所望の弾性を有する材
料であることが望まれる。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）な
どの樹脂材料；ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、
アクリロ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（ＥＰＤ
Ｍ）、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。

【００３０】これら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、抵抗均一性、抵抗安定性
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。

【００３１】イオン導電層には、前記有機イオン導電性
物質、特定のカーボンブラックおよび前記基材の他に、
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。

【００３２】イオン導電層の厚みとしては、０．８ｍｍ
以上であることが好ましく、１〜５ｍｍであることがよ
り好ましく、２〜５ｍｍであることがさらに好ましい。
イオン導電層の厚みが０．８ｍｍ未満であると、イオン
導電層中のイオン成分が、印加電圧の影響から解離し、
抵抗の上昇をまねき、帯電電位Ｖｈが著しく低下してし
まう場合がある。

【００３３】イオン導電層が導電性弾性体層を兼ねる場
合に、その厚みとしては、導電性弾性体層としての機能
をも発揮させるべく、より厚いことが望ましい。具体的
な厚みとしては、特に限定されないが、１〜１０ｍｍ程
度とすることが好ましく、２〜５ｍｍ程度とすることが
より好ましい。

【００３４】イオン導電層は、前記基材、前記有機イオ
ン導電性物質、特定のカーボンブラック、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、もしくは芯材に形成された導電性弾性体層の
上に塗布することにより、有機イオン導電性物質を基材
と混練しコンパウンド化したものをものを芯材、もしく
は芯材に形成された導電性弾性体層の上に巻き付けてプ
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。

【００３５】＜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。

【００３６】＜イオン導電層と独立した導電性弾性体層
＞前記イオン導電層が導電性弾性体層を兼ねない場合に
は、前記芯材と前記イオン導電層との間に、少なくとも
独立した導電性弾性体層が設けられる。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
り、かつ、既述の体積抵抗率の規定を満たすものであ
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剤を分散、配
合してなる。導電剤としては、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。

【００３７】有機イオン導電性物質およびカーボンブラ
ックとしては、イオン導電層の項で述べたものをそのま
ま用いることができるが、カーボンブラックについてＤ
ＢＰ吸油量の制限はない。勿論、ＤＢＰ吸油量が既述の
範囲であることが好ましい。導電剤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。

【００３８】前記導電剤は、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、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。導電剤の基材ヘの配合
量としては、既述の体積抵抗率の規定を満足するように
適宜調整すればよいが、０．０１〜２００ｐｈｒ（「ｐ
ｈｒ」とは基材１００重量部に対する重量部数）程度と
することが一般的に好ましい。

【００３９】導電性弾性体層に用いうる基材としては、
イオン導電層の項で述べたものをそのまま用いることが
できる。導電性弾性体層には、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、１〜１０
ｍｍ程度とすることが好ましく、２〜５ｍｍ程度とする
ことがより好ましい。

【００４０】導電性弾性体層は、前記基材、前記導電
剤、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、導電剤
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。

【００４１】＜表面層＞本発明において、表面層は、抵
抗調整のほか、弾性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
となる基材に導電剤を分散してなるものである。導電剤
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。導電剤としての有機イオン
導電性物質導電剤、カーボンブラックおよび金属酸化物
は、イオン導電層や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、ｐＨ６．
０以下のものが好適である。

【００４２】前記導電剤は、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、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。導電剤の基材ヘの配合
量としては、１〜２００ｐｈｒ（「ｐｈｒ」とは基材１
００重量部に対する重量部数）程度とすることが一般的
に好ましい。

【００４３】表面層の基材としては、イオン導電層や導
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、ブリードの点で望ま
しい。

【００４４】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、得られる表面層は粘着性が
あり、感光体とのタックが発生しやすくなり、７０重量
部を超えると、高架橋度になり、得られる表面層はもろ
く、硬くなり、クラックが発生しやすくなり、それぞれ
好ましくない。

【００４５】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、抵抗環境安定性の点で望ま
しい。

【００４６】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、１００重
量部を超えると加工性が著しく低下し、また、膜がもろ
くなり、増量によるトナー固着防止効果もなくなる。ま
た、高価となるため、好ましくない。

【００４７】表面層は、前記基材、前記導電剤、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、導電剤を基材と混
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。

【００４８】＜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。

【００４９】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１
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１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。

【００５０】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。

【００５１】図１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。

【００５２】

【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。なお、実施例および比較例中、「部」と
あるのは全て「重量部」を意味する。 ＜実施例１＞芯材として、長さ３３１ｍｍ、８ｍｍφの
ステンレス製のものを用意した。この芯材に、フェノー
ル系導電性接着剤（「Ｕ‐２０」東洋化学研究所製）を
介して、下記表１に示す組成および膜厚の導電性弾性体
層を兼ねたイオン導電層および表面層を順次形成し、実
施例１の帯電部材を製造した。ここで、イオン導電層に
用いたカーボンブラック（三菱化学社製、３０３０Ｂ）
のＤＢＰ吸油量は、１３０ｍｌ／１００ｇであった。

【００５３】

【表１】

【００５４】なお、上記実施例１におけるイオン導電層
および表面層は、以下のようにして形成した。 （イオン導電層）上記表１に記載のイオン導電層形成用
の材料をオープンロールにて混練し、プレス形成機を用
いて１５ｍｍφのロールを得、その後研磨により１４ｍ
ｍφに仕上げた。

【００５５】（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表面層形成用
溶液を作製した。得られた表面層形成用溶液をディッピ
ングにて塗布し、１６０℃／３０分で加熱・焼成して、
表１に示す厚みの表面層を形成した。

【００５６】＜評価試験＞Ｆｕｊｉ Ｘｅｒｏｘ Ｃｏ
ｌｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｗｉｎｄ ３３１０の帯電部材
を、得られた実施例１の帯電部材に代え、低温低湿（１
０℃、１５％ＲＨ）環境下、Ａ４用紙で３００００枚画
出しして、その前後の感光体の帯電電位Ｖｈの変動を測
定し、帯電電位Ｖｈの変動が２０Ｖ以下を良好と判定し
た。その結果、評価試験の前後で感光体の帯電電位Ｖｈ
の値に変化はなかった。

【００５７】＜実施例２＞実施例１において、イオン導
電層におけるカーボンブラックの添加量を１０部に変え
たことを除き、実施例１と同様にして帯電部材を作製
し、かつ評価試験を行った。その結果、感光体の帯電電
位Ｖｈは、評価試験後８Ｖのみ上昇していた。

【００５８】＜実施例３＞実施例１において、イオン導
電層におけるカーボンブラックの添加量を５部に変えた
ことを除き、実施例１と同様にして帯電部材を作製し、
かつ評価試験を行った。その結果、感光体の帯電電位Ｖ
ｈは、評価試験後１５Ｖのみ上昇していた。 ＜実施例４＞実施例１において、イオン導電層における
カーボンブラックを、ＤＰＢ給油量が７２ｍｌ／１００
ｇのもの（キャボット社製ＲＥＧＡＬ４００）に代えた
ことを除き、実施例１と同様にして帯電部材を作製し、
かつ評価試験を行った。その結果、感光体の帯電電位Ｖ
ｈは、評価試験後１６Ｖのみ上昇していた。 ＜実施例５＞導電性弾性体材料をＮＢＲ（日本ゼオン社
製Ｎｉｐｏｌ ＤＮ２２３）に代え、実施例１と同様に
ロールを成形した後、研磨にて１２．４ｍｍφのロール
を作製した。実施例１におけるイオン導電層材料からＮ
ＢＲを除き、トルエンにて塗料化し、これをスムーサー
付きスパイラルコート方式にて、０．８ｍｍの厚さにな
るまで重ね塗りし、実施例１と同様の表面層を塗布して
帯電部材を作製し、かつ評価試験を行った。その結果、
感光体の帯電電位Ｖｈは、評価試験後１９Ｖのみ低下し
ていた。

【００５９】＜比較例１＞実施例１において、イオン導
電層にカーボンブラックを添加しなかったことを除き、
実施例１と同様にして帯電部材を作製し、かつ評価試験
を行った。その結果、感光体の帯電電位Ｖｈは、評価試
験後２５Ｖも上昇していた。

【００６０】＜比較例２＞実施例１において、表面層を
形成しなかったことを除き、実施例１と同様にして帯電
部材を作製し、かつ評価試験を行った。その結果、感光
体の帯電電位Ｖｈは、評価試験後２３Ｖも低下してい
た。

【００６１】＜比較例３＞実施例５において、イオン導
電層におけるカーボンブラックの添加量を１５部に変
え、かつ、イオン導電層の厚さを０．５ｍｍに変えたこ
とを除き、実施例１と同様にして帯電部材を作製し、か
つ評価試験を行った。その結果、感光体の帯電電位Ｖｈ
は、評価試験後２８Ｖも低下していた。

【００６２】＜比較例４＞実施例５において、イオン導
電層にカーボンブラックを添加せず、実施例５と同様に
して帯電部材を作製し、かつ評価試験を行った。その結
果、感光体の帯電電位Ｖｈは、評価試験後４０Ｖも低下
していた。

【００６３】＜比較例５＞実施例１において、イオン導
電層におけるカーボンブラックを、ＤＰＢ給油量が５６
ｍｌ／１００ｇのもの（三菱化学社製１０００）に代え
たことを除き、実施例１と同様にして帯電部材を作製
し、かつ評価試験を行った。その結果、感光体の帯電電
位Ｖｈは、評価試験後２４も上昇していた。

【００６４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、長期間の使用に
よっても感光体の帯電電位Ｖｈの変動を防止し得る、す
なわち安定した帯電性能を発揮し得る帯電部材を提供す
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。

【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 (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ａ Ｅ (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 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 川谷 哲也 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 BB11 CC05 3J103 AA02 AA51 BA01 GA02 GA52 GA57 GA58 GA60 GA64 GA74 HA03 HA12 HA20 HA43 HA47 HA52 HA53 4F100 AA37B AB04 AH00B AH03B AK17 AK36 AK41 AK53B AL09B AL09E AN02B AT00A AT00C AT00D BA05 BA07 BA10A BA10C GB41 JD14B JG01B JG01E JG03 YY00B 4J002 AC07X CH04W DA036 ED027 EH007 EN137 FD116 FD117 GF00 GQ02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯材に、少なくとも、有機イオン導電性
   物質を含有するイオン導電層と、該イオン導電層の上層
   となる表面層とが順次積層されてなる層構造を有する帯
   電部材であって、 前記イオン導電層に、さらにＤＢＰ吸油量が７０ｍｌ／
   １００ｇ以上のカーボンブラックを含有することを特徴
   とする帯電部材。
2. 【請求項２】 前記イオン導電層が、エピクロロヒドリ
   ンゴムを主体とすること特徴とする請求項１に記載の帯
   電部材。
3. 【請求項３】 前記イオン導電層が、少なくとも基材と
   前記カーボンブラックとからなり、該カーボンブラック
   の含有量が、前記基材１００重量部に対して０．１〜８
   ０重量部の範囲であること特徴とする請求項１または２
   に記載の帯電部材。
4. 【請求項４】 前記有機イオン導電性物質が、ベンゼン
   環を有する４級アンモニウム塩であること特徴とする請
   求項１〜３のいずれか１に記載の帯電部材。
5. 【請求項５】 前記イオン導電層が、導電性弾性体層を
   兼ねること特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載
   の帯電部材。
6. 【請求項６】 前記芯材と前記イオン導電層との間に、
   少なくとも導電性弾性体層が設けられてなること特徴と
   する請求項１〜４のいずれか１に記載の帯電部材。
7. 【請求項７】 前記イオン導電層の膜厚が、０．８ｍｍ
   以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
   に記載の帯電部材。