JP2002214882A

JP2002214882A - 帯電部材及び帯電装置

Info

Publication number: JP2002214882A
Application number: JP2001005333A
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】【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
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、ウレタン変性アク
リル樹脂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ウレタン変性アクリル樹
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、上記のウレタン変性アクリル樹脂が長期間感
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。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ウレ
タン変性アクリル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、ウレタン変性アクリル
樹脂１００重量部に対して０．０５〜３０重量部添加し
た、アクリル樹脂成分が５〜８０重量％含有された末端
に活性水素をもつウレタン変性アクリル樹脂から形成し
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、上記ウレ
タン変性アクリル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１．０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。本発明の塗膜層にお
いて、最表層で用いられる末端に活性水素基を有するウ
レタン変性アクリル樹脂は、帯電特性、帯電環境安定性
に優れたものであり、更に、製造上帯電性能のばらつき
がないといった特性をもつことは、すでに特開平７−３
１１４９３号公報、特開平８−２１１６９６号公報に紹
介されている。また、ウレタンポリマーにシリコーン鎖
を含ませることによりトナー融着を防ぐといった方法も
紹介されているが、この方法は、樹脂の設計・製造・制
御が難しく、実際にウレタンポリマーに意図した量のシ
リコーン鎖をつなげることが困難であった。また、反応
が不活性になりやすいといった理由から、密着性・摩擦
がある程度大きいままであった。

【００１３】そこで本発明では、上記塗膜層に、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、ウレタン変性アクリル樹脂と
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、ウレタン変性アクリル樹脂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。

【００１４】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ウレ
タン変性アクリル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
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、５〜２０μｍとすることが好
ましく、３０μｍ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。

【００１５】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。

【００１６】本発明の塗膜層において最表層で用いられ
るウレタン変性アクリル樹脂としては、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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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１．０
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。

【００２０】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。

【００２１】＜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、ウレタン変性ア
クリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社製）をＭＥＫ溶
媒に溶かし、イソシアネート架橋剤を加えた後、両末端
ポリエーテル変性シリコーンオイルＳＦ８４２７（東レ
ダウコーニング社製）を、ウレタン変性アクリル樹脂１
００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、０．８
μｍ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０．３５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。

【００２２】［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、
ウレタン変性アクリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社
製）をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤を加
えた後、側鎖アミノ変性シリコーンオイルＦＺ−３７０
７（日本ユニカー社製）をウレタン変性アクリル樹脂１
００重量部に対して３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、０．６
μｍ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０．２８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。

【００２３】［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、
ウレタン変性アクリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社
製）をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤を加
えた後、両末端アルコール変性シリコーンオイルＦＺ−
３７１１（日本ユニカー社製）をウレタン変性アクリル
樹脂１００重量部に対して１０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０．４５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４
０℃／湿度９５％ＲＨにて２週間放置したところ、ＯＰ
Ｃ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。

【００２４】［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、
ウレタン変性アクリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社
製）をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤を加
えた後、側鎖エポキシ変性シリコーンオイルＳＦ８４１
１（東レダウコーニング社製）を、ウレタン変性アクリ
ル樹脂１００重量部に対して２０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０．５０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４
０℃／湿度９５％ＲＨにて２週間放置したところ、ＯＰ
Ｃ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。

【００２５】［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、水系アクリル
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、ウ
レタン変性アクリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社
製）をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤を加
えた後、側鎖アミノ変性シリコーンオイルＢＹ１６−８
５０（東レダウコーニング社製）を、ウレタン変性アク
リル樹脂１００重量部に対して３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０．３５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４
０℃／湿度９５％ＲＨにて２週間放置したところ、ＯＰ
Ｃ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。

【００２６】［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、
ウレタン変性アクリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社
製）をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤を加
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２．５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。

【００２７】［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Ａを形
成し、更にその上に、厚さ１０μｍの塗膜層Ｉ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Ｉは、
ウレタン変性アクリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社
製）をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤、カ
ーボン、シリカ粒子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、２．０μｍ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１．２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。

【００２８】［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Ｊ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Ｊは、
ウレタン変性アクリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社
製）をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート硬化剤を加
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）をウレタン変性アクリル樹脂１
００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
／ｍ³，７０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０．４５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。

【００２９】［比較例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、
ポリマーセグメントとしてシリコーンを含有したウレタ
ン変性アクリル樹脂ＥＡＵ１１６Ｂ（アジア工業社製）
をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート硬化剤、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、０．９μｍ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１．３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Ｈを形成
し、帯電ローラを作製した。塗膜層Ｆは、水系アクリル
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Ｈは、ウ
レタン変性アクリル樹脂ＥＡＵ６５Ｂ（アジア工業社
製）をＭＥＫ溶媒に溶かし、イソシアネート架橋剤を加
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２．５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。

【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ウレタン変性アクリル樹脂か
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】本発明の帯電装置を示す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 (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 ＡＥＦターム(参考） 2H003 AA01 BB11 CC05 DD03 3J103 AA02 AA13 AA23 FA14 GA02 GA52 GA57 GA58 HA04 HA41 HA48 4J038 CG001 CJ281 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、ウレタン変性アクリル樹脂１００重量部に対して
０．０５〜３０重量部添加した、アクリル樹脂成分が５
〜８０重量％含有された末端に活性水素をもつウレタン
変性アクリル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１．０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。