JP2002214880A

JP2002214880A - 帯電部材及び帯電装置

Info

Publication number: JP2002214880A
Application number: JP2001005306A
Authority: JP
Inventors: So Kitano; 北野　　創; Junji Sakata; 純二坂田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2002-07-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】複写機、プリンター等において良好な画質を
得ることのできる、感光体と密着しにくく、かつ、摩擦
の小さい帯電部材と、上記帯電部材を用いた帯電装置を
提供する。【解決手段】被帯電体に当接させ、この被帯電体との
間に電圧を印可して上記被帯電体を帯電させる帯電部材
２０を、弾性層２２と、この弾性層の外側に形成され
た、少なくとも１層の塗膜層２３とから構成するととも
に、上記塗膜層を、反応性の官能基を両末端あるいは側
鎖に少なくとも２個以上有するシリコーンオイルを、フ
ッ素化樹脂１００重量部に対して０．０５〜３０重量部
添加した、末端に活性水素をもつフッ素化樹脂から形成
した。

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ための帯電部材、及びこの帯電
部材を装着して成る帯電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等における電
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写して、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、この潜像にトナーを供給し、上記トナーの
付着によりトナー像を形成し、これを紙等の記録媒体へ
と転写することによりプリントする方法が採られてい
る。上記感光体を帯電させる方法としては、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もの高電圧を印可する必
要があるため、機械の安全保守の観点から好ましくない
だけでなく、コロナ放電中にオゾン等の有害物質が発生
するため、環境上も問題があった。そこで、上記コロナ
放電に比べて低い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のできる帯電
方式への取り組みがなされている。このような帯電方式
の試みとして、電圧を印可した帯電部材を感光体等の被
帯電体に所定の押圧力で当接させて被帯電体を帯電させ
る、いわゆる接触方式が提案されている。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、表面の平滑性確保
や抵抗調整、帯電性向上のため、例えば、アクリル，ウ
レタン，ナイロン，エチレン，エポキシ等の樹脂溶液を
ディピング法やスプレー法等により塗布して形成される
塗膜層を有するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この帯電接触
方式では、上記塗膜層を構成する樹脂が長期間感光体に
当接することにより、上記感光体との間で密着が生じ、
そのため、上記塗膜層の一部が剥離して感光体表面が汚
染されてしまう場合がある。更には、上記樹脂の粘着性
の強さによっては、感光体との間の摩擦により、トナー
融着や感光体削れが起こり、画像不良が発生してしまう
場合があるため、帯電部材に用いられる塗膜には、粘着
性が小さいことが求められている。そこで、最近では、
上記塗膜層の最表面にフッ素系樹脂を塗布して帯電部材
の粘着性を小さくする試みが行われているが、上記手法
だけでは画像の高品質化に十分に対応することが困難で
あった。この改善策として、上記塗膜層の樹脂に非反応
系シリコーンオイルを添加する方法が提案されている
が、添加量が多すぎる場合には、上記シリコーンオイル
が塗膜層表面にブリードし、かえって、感光体汚染を引
き起こしてしまうといった問題点があった。

【０００４】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、複写機、プリンター等において良好な画質を得
ることのできる、感光体と密着しにくく、かつ、摩擦の
小さい帯電部材と、上記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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、帯電部材を、弾性層と、反応性の官能基
を両末端あるいは側鎖に少なくとも２個以上有するシリ
コーンオイルを添加した、末端に活性水素を有するフッ
素樹脂から形成した塗膜層とから構成することにより、
上記目的を達成できることを見いだし、本発明に到った
ものである。すなわち、請求項１に記載の発明は、被帯
電体に当接させ、この被帯電体との間に電圧を印可して
上記被帯電体を帯電させる帯電部材を、弾性層と、この
弾性層の外側に形成された、少なくとも１層の塗膜層と
から構成するとともに、上記塗膜層を、反応性の官能基
を両末端あるいは側鎖に少なくとも２個以上有するシリ
コーンオイルを、フッ素樹脂１００重量部に対して０．
０５〜３０重量部添加した、末端に活性水素をもつフッ
素樹脂から形成したことを特徴とするもので、これによ
り、被帯電体との密着性を低減するとともに、被帯電体
との間の摩擦を小さくして、塗膜層の剥離やトナー融着
あるいは感光体削れなどによる被帯電体表面の劣化を防
止することが可能となる。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、上記フッ
素樹脂から形成された塗膜層（樹脂層）が、２官能以上
のイソシアネート架橋材を含有することを特徴とするも
のである。請求項３に記載の発明は、上記樹脂層が導電
性粉体を含有することを特徴とするものである。請求項
４に記載の発明は、上記弾性層を、密度が０．０５〜
０．９ｇ／ｃｍ³であるウレタンフォームから構成した
ものである。請求項５に記載の発明は、上記帯電部材に
１００ｇｆの荷重をかけたときの、セルロース１００
％，３０ｇ／ｍ³，７０メッシュの布に対する上記樹脂
層の摩擦係数が０．４以下となるようにしたものであ
る。

【０００７】また、請求項６に記載の発明は、被帯電体
と、この被帯電体に当接して上記被帯電体を帯電させる
帯電部材と、この帯電部材と上記被帯電体との間に電圧
を印可する電圧印可手段とを備えた帯電装置において、
帯電部材として、上記請求項１〜請求項５のいずれかに
記載の帯電部材を用いたもので、これにより、被帯電体
表面の劣化を防止することができるので、複写機，プリ
ンター等において繰り返し良好な画質を得ることが可能
となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の帯電部材は、接触帯電方式に用いられる
ものであるから、被帯電体に接触するものであれば、特
にその形状が限定されるものではないが、例えば、ロー
ル状，プレート状，ブロック状などの各種形状のものが
適用可能であり、通常は、ロール状が好ましい。ロール
状の場合には、これらの内側に金属あるいはプラスチッ
ク製のシャフトを設けてもよい。また、本発明が提供す
る帯電部材の構造は、弾性層と少なくとも１層の塗膜層
とから成り、弾性層としては弾性体が、塗膜層としては
樹脂層が用いられる。ロール状の帯電部材としては、例
えば、図１（ａ），（ｂ）に示すように、金属あるいは
プラスチック製のシャフト２１と、このシャフト２１の
外周に形成された弾性層２２と、上記弾性層２２の表面
に形成された、導電剤を添加した樹脂から構成される塗
膜層２３とから成る帯電ローラ２０を例示することがで
きる。上記塗膜層２３は、例えば、図２に示すように、
帯電ローラ２０の表面を構成する表面層２３Ａと、この
表面層２３Ａと上記弾性層２２との間に形成された中間
層２３Ｂとから成る２層としてもよいし、３層以上の層
から構成してもよい。

【０００９】本発明の帯電部材において用いられる弾性
層としては、特に制限はないが、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あるいは発泡体
（フォーム）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倍のポリウレタンフォームが用い
られる。なお、この場合のフォームの密度は、０．０５
〜０．９ｇ／ｃｍ³程度が適当である。この弾性層に
は、イオン導電剤や電子導電剤などの導電剤を添加する
ことにより、所定の導電性を付与することができる。

【００１０】ここで、イオン導電剤の例としては、テト
ラエチルアンモニウム，テトラブチルアンモニウム，ラ
ウリルトリメチルアンモニウム，ドデシトリメチルアン
モニウム，ステアリルトリメチルアンモニウム，オクタ
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，ベンジルトリメチルアンモニウム，変
性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムなどの過塩素酸
塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフ
ッ化水素酸塩，硫酸塩，アルキル硫酸塩，カルボン酸
塩，スルホン酸塩などのようなアンモニウム塩、あるい
は、リチウム，ナトリウム，カルシウム，マグネシウム
などのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の過塩素酸
塩，塩素酸塩，塩酸塩，臭素酸塩，ヨウ素酸塩，ホウフ
ッ化水素酸塩，トリフルオロメチル硫酸塩，スルホン酸
塩などが挙げられる。

【００１１】一方、電子導電剤の例としては、ケッチェ
ンブラック，アセチレンブラック等の導電性カーボンブ
ラック、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，ＧＰＦ，
ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボンブラック、酸化
処理を施したインク用カーボンブラック、熱分解カーボ
ンブラック、グラファイト、あるいは、酸化スズ，酸化
チタン，酸化亜鉛等の導電性金属酸化物や、ニッケル，
銅等の金属等が挙げられる。これらの導電剤は１種用い
てもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。ま
た、これらの導電剤の添加量としては特に制限はなく、
各種状況に応じて適宜選択されるが、イオン導電剤の場
合には、ゴム材料１００重量部に対して、通常０．０１
〜５重量部、好ましくは０．０５〜２重量部の範囲であ
る。また、電子導電剤の場合には、通常０．５〜５０重
量部、好ましくは１〜４０重量部の範囲である。これに
より、弾性層の体積抵抗率を１０³〜１０¹⁰Ω・ｃｍ、
特に、１０⁴〜１０⁸Ω・ｃｍに調整するのが好ましい。
なお、この導電性弾性層には、上記導電剤以外にも必要
に応じてその他の導電剤，充填材，架橋剤，発泡剤等、
その他のゴム用添加剤を適宜添加することができる。

【００１２】また、塗膜層としては、１層以上の導電材
を添加した樹脂層から構成される。本発明の樹脂層にお
いて、表面層で用いられるフッ素樹脂としては、例え
ば、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、テトラフルオロエチレン−ビニリデンフ
ルオライド共重合体、ポリビニリデンフルオライド及び
ポリビニルフルオライド等が挙げられる。これらのフッ
素樹脂には、水系樹脂タイプと有機系樹脂タイプとがあ
るが、特に耐水性に優れ、環境に依存しない有機系樹脂
タイプ、とりわけ、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−エチレン共重合体な
どの有機系樹脂タイプが好適である。これらのフッ素系
樹脂は、一種用いてもよいし、二種以上を組み合わせて
用いてもよい。なお、水系樹脂タイプとは、溶媒を水と
し、水に溶解あるいは分散できる樹脂であることを意味
する。また、有機溶剤系樹脂タイプとは、溶媒を有機溶
剤とし、有機溶剤に溶解あるいは分散できる樹脂である
ことを意味する。

【００１３】また、本発明においては、必要に応じ、上
記フッ素樹脂に他の樹脂を添加することができる。この
際、用いられる他の樹脂としては、例えば、アクリル樹
脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、シリコーン樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース、メ
ラミン樹脂などが挙げられるが、分散性向上の観点よ
り、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂が
好適である。これらは単独で、また適宜組み合わせて添
加してもよい。

【００１４】本発明の帯電部材における表面層は、カー
ボンブラック等の導電剤を添加することにより、所定の
抵抗値に制御することができる。この表面層の抵抗は、
体積抵抗率で１０³〜１０¹²Ω・ｃｍであることが好ま
しく、更に好ましくは１０⁵〜１０¹⁰Ω・ｃｍである。
導電剤をカーボンブラックとした場合には、表面層の全
量に基づき、通常、０．０１〜４０重量％、好ましくは
５〜２０重量％の割合で添加される。この表面層の厚さ
は、特に制限されないが、５０μｍ以下、特に１〜３０
μｍとすることが好ましく、５０μｍを越えると硬くな
って、表面層の柔軟性が損なわれてしまうことがある。
更に、層を複層とすることも可能であり、この場合、最
表面層が、少なくとも上記フッ素樹脂と比表面積が１０
０ｍ²／ｇ以上のカーボンブラックを含有していればよ
く、その下層は、いずれの樹脂から構成されていてもよ
い。ここで、下層に用いられる樹脂及び導電剤は、上記
表面層で例示した樹脂，導電剤を同様に挙げることがで
きる。なお、いずれの層に対しても、架橋剤，増粘剤，
チクソトロピー性付与剤，構造粘性付与剤等を必要に応
じて適宜添加することができる。上記増粘剤，チクソト
ロピー性付与剤，構造粘性付与剤は、無機系，有機系の
中から適宜選択して用いられる。また、この表面層の形
成方法としては、フッ素樹脂とカーボンブラックから上
述した条件を満足し得る表面層が形成される方法であれ
ばよく、特に制限はないが、例えば、ディッピング法，
スプレー法，押出し法などを用いることができる。

【００１５】本発明では、上記樹脂層に、反応性の官能
基を両末端あるいは側鎖に少なくとも２個以上有するシ
リコーンオイルを添加することにより、被帯電体との密
着性及び摩擦を低減することに成功した。上記シリコー
ンオイルは、イソシアネート架橋剤やシリコーン官能基
を適宜選択できるので、設計・製造・制御が容易であ
り、また、多量配合も可能である。上記官能機として
は、アミノ基，水酸基，カルボキシル基，エポキシ基，
アクリル基などがある。これらのシリコーンオイルは、
官能機の存在により、樹脂との相溶性があるために、塗
膜全体に均一にシリコーンが行き渡り、アミノ基，水酸
基，カルボキシル基を持ったシリコーンオイルにおいて
は、イソシアネートとの反応を介して上記樹脂に固定さ
れる。エポキシ基を持ったシリコーンオイルにおいて
は、フッ素樹脂の活性水素と反応し上記樹脂に直接固定
される。ここで、相溶性を保持するために、シリコーン
オイルにおいて、エーテル基，エステル基などを更に側
鎖あるいは官能機の前などに組み合わせてもよい。その
結果、塗膜層の表面の密着性・摩擦力の低下が起こり、
更に、これらはシリコーンオイルのブリードも防ぐこと
ができる。また、当然のことながら、シリコーンオイル
の多量含有が可能となる。また、最表面層が非極性のシ
リコーンを含むことにより、その下の層からのイオン，
低分子量成分などの極性物質の析出に対するブロック機
能も保持することができ、より感光体汚染を低減させる
ことができる。また、上記シリコーンオイルは、フッ素
樹脂１００重量部に対して、０．０５〜３０重量部添加
することが好ましい。

【００１６】なお、ワンショット法でゲル化，相分離，
未反応物の発生などが起こる場合には、シリコーンオイ
ルとイソシアネート、あるいはシリコーンオイルとフッ
素樹脂をプレポリマー化したり、触媒を添加するなどの
方法を用いてもよい。更に、この外添剤とシリカ粒子を
組み合わせることにより、接触面積が低下して密着性が
より改良される場合もある。この表面層には、上記の場
合と同様の導電剤、好ましくはカーボンを添加すること
により、所望の導電性を付与することができる。なお、
この表面層の厚みは、特に限定されないが、３０μｍ以
下、特に、３〜２０μｍとすることが好ましく、３０μ
ｍを越えると、硬くなって、塗膜層の柔軟性が損なわれ
てしまう。

【００１７】また、架橋剤として添加されるポリイソシ
アネート化合物は、分子中に２個以上のイソシアネート
基をもつ化合物であり、一般にポリウレタンの製造原料
として用いられるポリイソシアネートと同様のものを用
いることができる。具体的には、トリレンジイソシアネ
ート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート
（ＭＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、
トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシア
ネート（ＩＰＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、キ
シリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキ
シリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、シクロヘキ
サンジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネ
ート、ウンデカントリイソシアネート、ヘキサメチレン
トリイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシア
ネート、及びこれらイソシアネート化合物の重合体，誘
導体，変性体，水素添加体等が挙げられる。これらの中
では、特に、ヘキサメチレンジイソシアネート，イソホ
ロンジイソシアネート等の脂肪族または脂肪環族イソシ
アネート及びこれらの重合体，誘導体，変性体が耐オゾ
ン性や耐熱性などに優れる点から好ましく用いられる。

【００１８】本発明の塗膜層において最表層で用いられ
るフッ素樹脂としては、水系樹脂タイプでも有機溶剤系
樹脂タイプのどちらでもよいが、溶剤系を最表層に用い
た場合には、特に平滑性確保・耐久性・帯電均一化・製
造安定化の問題から、上記弾性層との間に１層以上の水
系樹脂を挟むのが好ましい。ここで用いられる水系樹脂
タイプとしては、溶媒が水であればどのタイプでもよ
く、水溶性タイプ，エマルジョンタイプ，サスペンジョ
ンタイプ等があるが、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適に用いられる。例
示すると、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、などが挙げられる
が、特にアクリル樹脂を用いると、従来帯電部材用樹脂
として挙げられてきたウレタン，ナイロン等に比べて、
かなり誘電率が小さいため、静電容量も小さくなり、交
流印可による帯電部材／感光体間の電気的引力・反発力
が低減され、帯電音が改良されるので好ましい。とりわ
け、アクリル樹脂の中でも、ガラス転移温度が−５０℃
以上１０℃以下で、カルボキシル基、水酸基の含有率が
２〜５重量％で、ソープフリーのエマルジョンタイプの
ものが、架橋効果がよく、かつ低硬度化できるため好ま
しい。この中間層には、導電剤を添加して導電性を付与
することもできるが、用いる導電剤に制限はなく、特に
カーボンが用いられる。

【００１９】この場合、用いられるカーボンは、特に限
定されるものではないが、酸素含有量が５％以上、特に
７％以上、更には９％以上であるものが好ましく、か
つ、ｐＨは５以上、特に６以上、更には７以上であるこ
とが好ましい。すなわち、通常のカーボンの酸素含有量
は０．１〜３％程度である。また、一部に、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、酸素含有量が若干増加するにつれてｐＨが酸
性側へシフトしてしまう傾向があり、カーボンが酸性で
あると、水系樹脂に添加した場合に安定性が低下する恐
れがある。これに対して、本発明に好適に用いられるカ
ーボンは、酸素含有量が多いにもかかわらず、中性ない
しはアルカリ性を維持したものであり、安定的に水系樹
脂に添加し得るものである。また、カーボン表面にガル
ボキシル基，水酸基，ケトン基等の官能基をつけ、しか
もこれらの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用いられる。これら
の層の抵抗は、体積抵抗率を１０³〜１０¹²Ω・ｃｍ、
特に１０⁵〜１０ ¹⁰Ω・ｃｍとすることが好ましく、通
常カーボンの添加量は、０．０１〜４０重量％、特に５
〜２０重量％程度とされる。

【００２０】また、塗膜層の形成方法としては、特に制
限されるものではないが、これらの各層を形成する各成
分を含む塗料を調整し、この塗料をディッピング法ある
いはスプレー法により塗布する方法が好ましく用いられ
る。いずれの構成においても、本発明の帯電部材として
適当な抵抗は、良好な画像を得るためには、体積抵抗率
が１０²〜１０¹²Ω・ｃｍであることが好ましく、特に
１０⁵〜１０¹⁰Ω・ｃｍであることが好ましい。また、
以上のようにして作製された帯電部材の表面に凹凸があ
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、表面はできるだけ平滑な方が好ましく、具体的に
は、ＪＩＳ十点平均粗さＲｚで、４μｍ以下、更には３
μｍ以下、特には２μｍ以下であることが好ましい。

【００２１】上記の方法で形成された帯電部材におい
て、帯電部材に１００ｇｆの荷重をかけ、セルロース１
００％，３０ｇ／ｍ³，７０メッシュの布に対する上記
塗膜層の摩擦係数を測定したところ、摩擦係数は０．４
以下であった。以下に、後述する本発明の実施例で行っ
た摩擦係数の測定方法について、図３を参照して説明す
る。なお、測定には、新東科学（株）製摩擦試験機「Ｈ
ＥＩＤＯＮトライボキア」を用いた。まず、ロール状の
帯電部材１を、基台５１上に設けられた可動ステージ５
２上に固定された、セルロース１００％，３０ｇ／
ｍ³，７０メッシュの布（ベンコットリントフリー）２
に接触させるとともに、上記帯電部材１に、加圧手段５
３により１００ｇｆの荷重をかけ、摩擦速度１００ｍｍ
／ｍｉｎで移動させ、このときの摩擦抵抗をロードセル
５４にて測定し、上記測定された摩擦抵抗値から、上記
ベンコットリントフリー２に対する帯電部材１の摩擦係
数を求める。なお、摩擦の相手材として、セルロース１
００％，３０ｇ／ｍ³，７０メッシュの布を選択したの
は、帯電部材の表面性と最も相関があったためと、測定
装置の測定範囲が適当であるためである。

【００２２】また、本発明の帯電装置としては、例え
ば、図４に示すように、被帯電体である感光ドラム１０
に、本発明の帯電部材である帯電ローラ２０を接触させ
つつ従動回転させるとともに、電圧印可手段３０によ
り、感光ドラム１０と帯電ローラ２０との間に、直流電
圧、あるいは直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印可
して上記感光ドラム１０を帯電させるように構成した帯
電装置を例示することができる。なお、本発明の帯電部
材を装着する帯電装置は、これに限るものではなく、被
帯電体や帯電部材の形態、あるいは電圧印可手段による
電圧印可方式などは適宜変更してもよい。

【００２３】＜実施例＞以下に、実施例、比較例を示
し、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。［実施例１］導電性のウレタンフォームから成る弾性層
の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ａを形成し、更にそ
の上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｂを形成し、帯電ローラ
を作製した。塗膜層Ａは、水系アクリル樹脂にカーボン
を添加した塗料を塗布して形成し、体積抵抗率を５×１
０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｂは、フッ素樹脂ＬＦ
２００（旭硝子ＫＫ）をＭＥＫ／トルエン混合溶媒に溶
かし、イソシアネート架橋剤、カーボンを加えた後、側
鎖ポリエーテル変性シリコーンオイルＳＦ８４２８（東
レダウコーニング社製）を、フッ素樹脂１００重量部に
対して６重量部添加したものとした。上記ローラの表面
粗さはＪＩＳ十点平均粗さＲｚで、０．７μｍであっ
た。このローラを、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件
で、上述したセルロース１００％，３０ｇ／ｍ³，７０
メッシュの布を用いて摩擦試験を行ったところ、摩擦係
数は０．１８であった。また、上記ローラをプリンター
カートリッジに装着し、温度４０℃／湿度９５％ＲＨに
て２週間放置したところ、ＯＰＣとの密着は見られなか
った。また、上記カートリッジを用いて画像を作成した
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、画像の劣化は見られなかった。

【００２４】［実施例２］導電性のウレタンフォームか
ら成る弾性層の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ａを形
成し、更にその上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｃを形成
し、帯電ローラを作製した。塗膜層Ａは、水系アクリル
樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布して形成し、体積
抵抗率を５×１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｃは、
フッ素樹脂ＬＦ２００（旭硝子ＫＫ）をＭＥＫ／トルエ
ン混合溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤、カーボン
を加えた後、側鎖アミノ変性シリコーンオイルＦＺ−３
７０７（日本ユニカー社製）をフッ素樹脂１００重量部
に対して１重量部添加したものとした。上記ローラの表
面粗さはＪＩＳ十点平均粗さＲｚで、０．６μｍであっ
た。このローラを、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件
で、上述したセルロース１００％，３０ｇ／ｍ³，７０
メッシュの布を用いて摩擦試験を行ったところ、摩擦係
数は０．１７であった。また、上記ローラをプリンター
カートリッジに装着し、温度４０℃／湿度９５％ＲＨに
て２週間放置したところ、ＯＰＣとの密着は見られなか
った。また、上記カートリッジを用いて画像を作成した
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、画像の劣化は見られなかった。

【００２５】［実施例３］導電性のウレタンフォームか
ら成る弾性層の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ａを形
成し、更にその上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｄを形成
し、帯電ローラを作製した。塗膜層Ａは、水系アクリル
樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布して形成し、体積
抵抗率を５×１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｄは、
フッ素樹脂ＬＦ２００（旭硝子ＫＫ）をＭＥＫ／トルエ
ン混合溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤、カーボン
を加えた後、両末端アルコール変性シリコーンオイルＦ
Ｚ−３７１１（日本ユニカー社製）をフッ素樹脂１００
重量部に対して９重量部添加したものとした。上記ロー
ラの表面粗さはＪＩＳ十点平均粗さＲｚで、０．７μｍ
であった。このローラを、温度２２℃／湿度５０％ＲＨ
の条件で、上述したセルロース１００％，３０ｇ／
ｍ³，７０メッシュの布を用いて摩擦試験を行ったとこ
ろ、摩擦係数は０．２２であった。また、上記ローラを
プリンターカートリッジに装着し、温度４０℃／湿度９
５％ＲＨにて２週間放置したところ、ＯＰＣとの密着は
見られなかった。また、上記カートリッジを用いて画像
を作成したところ、良好な画像が得られた。

【００２６】［実施例４］導電性のウレタンフォームか
ら成る弾性層の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ａを形
成し、更にその上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｅを形成
し、帯電ローラを作製した。塗膜層Ａは、水系アクリル
樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布して形成し、体積
抵抗率を５×１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｅは、
フッ素樹脂ＬＦ６００（旭硝子ＫＫ）をＭＥＫ／トルエ
ン混合溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤、カーボン
を加えた後、側鎖エポキシ変性シリコーンオイルＳＦ８
４１１（東レダウコーニング社製）を、フッ素樹脂１０
０重量部に対して１重量部添加したものとした。上記ロ
ーラの表面粗さはＪＩＳ十点平均粗さＲｚで、０．７μ
ｍであった。このローラを、温度２２℃／湿度５０％Ｒ
Ｈの条件で、上述したセルロース１００％，３０ｇ／ｍ
³，７０メッシュの布を用いて摩擦試験を行ったとこ
ろ、摩擦係数は０．５０であった。また、上記ローラを
プリンターカートリッジに装着し、温度４０℃／湿度９
５％ＲＨにて２週間放置したところ、ＯＰＣとの密着は
見られなかった。また、上記カートリッジを用いて画像
を作成したところ、良好な画像が得られた。

【００２７】［実施例５］導電性のウレタンフォームか
ら成る弾性層の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ｆを形
成し、更にその上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｇを形成
し、帯電ローラを作製した。塗膜層Ｆは、水系ウレタン
樹脂にイオンを添加した塗料を塗布して形成し、体積抵
抗率を５×１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｇは、フ
ッ素樹脂ＬＦ２００（旭硝子ＫＫ）をＭＥＫ／トルエン
混合溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤、カーボンを
加えた後、側鎖アミノ変性シリコーンオイルＢＹ１６−
８５０（東レダウコーニング社製）を、フッ素樹脂１０
０重量部に対して１重量部添加したものとした。上記ロ
ーラの表面粗さはＪＩＳ十点平均粗さＲｚで、０．６μ
ｍであった。このローラを、温度２２℃／湿度５０％Ｒ
Ｈの条件で、上述したセルロース１００％，３０ｇ／ｍ
³，７０メッシュの布を用いて摩擦試験を行ったとこ
ろ、摩擦係数は０．１９であった。また、上記ローラを
プリンターカートリッジに装着し、温度４０℃／湿度９
５％ＲＨにて２週間放置したところ、ＯＰＣとの密着は
見られなかった。また、上記カートリッジを用いて画像
を作成したところ、良好な画像が得られた。更に、連続
６０００枚画像出しをしても、画像の劣化は見られなか
った。

【００２８】［比較例１］導電性のウレタンフォームか
ら成る弾性層の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ａを形
成し、更にその上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｈを形成
し、帯電ローラを作製した。塗膜層Ａは、水系アクリル
樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布して形成し、体積
抵抗率を５×１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｈは、
フッ素樹脂ＬＦ６００（旭硝子ＫＫ）をＭＥＫ／トルエ
ン混合溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤、カーボン
を加えたものとした。上記ローラの表面粗さはＪＩＳ十
点平均粗さＲｚで、０．７μｍであった。このローラ
を、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件で、上述したセ
ルロース１００％，３０ｇ／ｍ³，７０メッシュの布を
用いて摩擦試験を行ったところ、摩擦係数は０．６０で
あった。また、上記ローラをプリンターカートリッジに
装着し、温度４０℃／湿度９５％ＲＨにて２週間放置し
たところ、ＯＰＣとの密着が発生した。更に、上記カー
トリッジを用いて画像を作成したところ、感光体周期で
横方向に一本の筋模様が見られた。

【００２９】［比較例２］導電性のウレタンフォームか
ら成る弾性層の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ｉを形
成し、更にその上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｊを形成
し、帯電ローラを作製した。塗膜層Ｉは、水系ウレタン
樹脂にイオンを添加した塗料を塗布して形成し、体積抵
抗率を５×１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｊは、フ
ッ素樹脂ＬＦ２００（旭硝子ＫＫ）をＭＥＫ／トルエン
混合溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤、カーボンを
加えたものとした。上記ローラの表面粗さはＪＩＳ十点
平均粗さＲｚで、０．８μｍであった。このローラを、
温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件で、上述したセルロ
ース１００％，３０ｇ／ｍ³，７０メッシュの布を用い
て摩擦試験を行ったところ、摩擦係数は０．５５であっ
た。また、上記ローラをプリンターカートリッジに装着
し、温度４０℃／湿度９５％ＲＨにて２週間放置したと
ころ、ＯＰＣとの密着が発生した。更に、上記カートリ
ッジを用いて画像を作成したところ、感光体周期で横方
向に一本の筋模様が見られた。

【００３０】［比較例３］導電性のウレタンフォームか
ら成る弾性層の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ａを形
成し、更にその上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｋを形成
し、帯電ローラを作製した。塗膜層Ａは、水系アクリル
樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布して形成し、体積
抵抗率を５×１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｋは、
フッ素樹脂ＬＦ６００（旭硝子ＫＫ）をＭＥＫ／トルエ
ン混合溶媒に溶かし、イソシアネート硬化剤、カーボン
を加えた後、アルキル変性シリコーンオイルＳＨ２０３
（東レダウコーニング社製）をフッ素樹脂１００重量部
に対して４０重量部添加したものとした。上記ローラの
表面粗さはＪＩＳ十点平均粗さＲｚで、０．７μｍであ
った。このローラを、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条
件で、上述したセルロース１００％，３０ｇ／ｍ³，７
０メッシュの布を用いて摩擦試験を行ったところ、摩擦
係数は０．１７であった。また、上記ローラをプリンタ
ーカートリッジに装着し、温度４０℃／湿度９５％ＲＨ
にて２週間放置したところ、ＯＰＣとの密着はみられな
かったが、上記カートリッジを用いて画像を作成したと
ころ、感光体周期で横方向に一本の筋模様が見られた。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
弾性層とその表面に形成された塗膜層から成る帯電部材
の上記塗膜層を、反応性の官能基を両末端あるいは側鎖
に少なくとも２個以上有するシリコーンオイルを添加し
た、末端に活性水素をもつフッ素樹脂から形成したの
で、被帯電体と密着しにくく、かつ、被帯電体との間の
摩擦を小さくすることができる。したがって、感光体等
の被帯電体との接触によって生じる上記被帯電体表面の
汚染を著しく減少させることができる。また、上記帯電
部材を接触型の帯電装置に用いることにより、長期間に
渡って良好な画像を得ることができる帯電装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材の一例を示す図である。

【図２】本発明の帯電部材の一例を示す断面図であ
る。

【図３】帯電部材の摩擦係数の測定方法を示す図であ
る。

【図４】本発明の帯電装置の概略構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０感光ドラム、２０帯電ローラ、２１シャフ
ト、２２弾性層、２３塗膜層、３０電圧印可手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H003 BB11 CC05 4J038 CD091 CD101 CD111 CD121 CD131 CE051 DG262 DL032 DL052 DL082 DL102 GA01 GA03 GA06 GA07 GA12 HA026 KA03 KA08 NA20 PB06 PC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体に当接させ、この被帯電体との
間に電圧を印可して上記被帯電体を帯電させる帯電部材
において、上記帯電部材を、弾性層と、この弾性層の外
側に形成された、少なくとも１層の塗膜層とから構成す
るとともに、上記塗膜層を、反応性の官能基を両末端あ
るいは側鎖に少なくとも２個以上有するシリコーンオイ
ルを、フッ素樹脂１００重量部に対して０．０５〜３０
重量部添加した、末端に活性水素をもつフッ素樹脂から
形成したことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】上記樹脂層は、２官能以上のイソシアネ
ート架橋材を含有することを特徴とする請求項１に記載
の帯電部材。
【請求項３】上記樹脂層は、導電性粉体を含有するこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の帯電部
材。
【請求項４】上記弾性層を、密度が０．０５〜０．９
ｇ／ｃｍ³であるウレタンフォームから構成したことを
特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の帯電
部材。
【請求項５】上記樹脂層は、上記帯電部材に１００ｇ
ｆの荷重をかけたときの、セルロース１００％，３０ｇ
／ｍ³，７０メッシュの布に対する摩擦係数が０．４以
下であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれ
かに記載の帯電部材。
【請求項６】被帯電体と、この被帯電体に当接して上
記被帯電体を帯電させる帯電部材と、この帯電部材と上
記被帯電体との間に電圧を印可する電圧印可手段とを備
えた帯電装置において、上記帯電部材として、請求項１
〜請求項５のいずれかに記載の帯電部材を用いたことを
特徴とする帯電装置。