JP2002287467A

JP2002287467A - 画像形成装置、プロセスカートリッジ及び帯電部材

Info

Publication number: JP2002287467A
Application number: JP2001090021A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Taniguchi; 智士谷口; Naoki Fuei; 直喜笛井; Hiroyuki Osada; 弘行長田; Hiroshi Inoue; 宏井上; Seiji Tsuru; 誠司都留; Masafumi Tsujimura; 政史辻村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電部材に直流電圧のみを印加して帯電を行
った場合であれ、ゴースト画像を発生させることなく、
２パターンのプロセススピードを好適に活用し、且つ良
質な画像を安定して形成することのできる画像形成装
置、プロセスカートリッジ、およびそのような画像形成
装置やプロセスカートリッジに適用される帯電部材を提
供する。【解決手段】ＤＣ接触帯電方式の画像形成装置が、導
電性支持体と、その上に形成される一層以上の被膜層と
を有するローラ状に形成され５０Ｖ及び２００Ｖの直流
電圧を印加した場合に、各々１μＡ〜５０μＡの電流、
及び３０μＡ〜３００μＡの電流が流れる帯電部材（帯
電ローラ）２を備える。この画像形成装置は、「Ｂ≦２
／３Ａ，Ｂ≦６０ｍｍ／秒」なる２種のプロセススピー
ドＡ及びＢを選択的に採用して転写材上に画像形成を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧を印加した帯
電部材を被帯電物に接触させて被帯電物を帯電する接触
帯電部材や、このような接触帯電部材を採用して好適な
プリンタ、ファクシミリ及び複写機等、電子写真方式を
採用した画像形成装置およびプロセスカートリッジに関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のレーザービームプリン
タ、複写機及びファクシミリ等として採用される従来の
画像形成装置は、像担持体として光導電性物質を利用し
た回転ドラム型の感光体を用いるのが一般的であり、（ａ）この回転感光体表面を帯電手段により、所定の極
性、電位に一様かつ均一に帯電する帯電工程（ｂ）その回転感光体の一様帯電面に像露光手段（レー
ザー光走査露光手段、原稿画像の投影結像露光手段等）
により像露光を行って露光画像情報に対応した静電潜像
を形成させる像露光工程（ｃ）形成された静電潜像を現像手段によりトナー画像
として現像する現像工程（ｄ）そのトナー画像を転写手段により感光体側から紙
などの転写材に転写する転写工程（ｅ）感光体から分離させた転写材のトナー画像を定着
手段により転写材面に熱や圧力などで定着する定着工程（ｆ）転写材に対するトナー画像転写後の感光体面に転
写されずに残留したトナーを除去して感光体面を清掃す
るクリーニング工程によって画像形成を実行させ、画像形成物（複写物、印
刷物）を得るものである。そしてクリーニング後の感光
体は繰り返して画像形成に供するものである。

【０００３】上記（ａ）〜（ｆ）の各工程及び手段とし
ては、具体的には種々の方式及び構成が知られている。

【０００４】従来、電子写真方式の画像形成装置におい
て、被帯電体である感光体表面を一様に全面帯電するた
めの帯電手段としては、金属ワイヤに高電圧（直流電圧
６〜８ｋＶ）を印加して、発生するコロナシャワーによ
り感光体面を帯電させるコロナ放電器が広く利用されて
いた。このコロナ放電器にあっては、感光体をある一定
の電位に均一に帯電する手段としては有効であるが、反
対に、コロナ放電による帯電処理にあっては高圧電源を
必要とし、放電に伴いオゾンが大量に発生する。オゾン
が大量に発生すると、環境に悪影響を及ぼすおそれがあ
り、さらに、オゾンによって帯電部材、感光体が劣化す
るという問題点もあった。

【０００５】上記のコロナ放電器に対して、帯電部材を
感光体に接触させながら電圧を印加して、感光体表面を
帯電させる接触帯電方式が実用化されている。これは、
感光体に、ローラ型、ブレード型、ブラシ型及び磁気ブ
ラシ型等の電荷供給部材としての帯電部材を接触させ、
この接触帯電部材に所定のバイアスを印加して感光体面
を一様に帯電させるものである。この帯電方式は電源の
低電圧化を図ることができ、帯電処理に起因するオゾン
の発生量が少ないという利点を有している。また、コロ
ナ電極ワイヤの使用に伴う塵埃の静電吸着がなく、高圧
電源を必要としないなどの利点も有している。

【０００６】この中でも、特に接触帯電部材として導電
性ローラ（帯電ローラ）を用いたローラ帯電方式が、帯
電安定性という点から好ましく用いられている。

【０００７】従来、帯電ローラは、導電性支持体上に抵
抗層を設けることにより、または、導電性支持体上に少
なくとも弾性層と抵抗層を設け、上層の抵抗層に適度な
体積抵抗を保持させ、下層の弾性層に被帯電体との当接
を適正にするための適度な弾性を保持させることによ
り、被帯電体の帯電均一性の向上や感光体等の被帯電体
表面のピンホール、傷等によるリーク防止等が図られて
きた。

【０００８】弾性層には、カーボンブラック、グラファ
イト、金属粉及び金属酸化物等の導電性粉末を弾性材料
中に分散した層を用いる。弾性材料としては、エチレン
プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム
（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルブタ
ジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＢＲ）、イソプレ
ンゴム（ＩＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣ
Ｏ）、ウレタンゴム（Ｕ）及びシリコーンゴム等の合成
ゴム、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンスチレン
（ＳＲＳ）、ポリオレフィン系及びポリウレタン系熱可
塑性エラストマー及びそれらの混合体等が用いられる。
弾性層は所要の低抵抗化のために弾性材料中にかなり多
量の導電性微粉末等を配合するが、多量の導電性微粉末
の配合は弾性材料の硬度を上げる結果となり、その硬度
を所要のものに下げるためにかなり多量の軟化油や可塑
剤が配合される。弾性層は金型成形等で形成されること
が多い。

【０００９】また、抵抗層には、ポリアミド樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、アクリル樹脂及びフッ素樹脂等の高分子
化合物にカーボンブラック及び金属酸化物等の導電性粒
子を分散した層が用いられる。抵抗層は、浸漬塗工、ス
プレー塗工及びロール塗工等により形成されることが多
い。

【００１０】ところで、帯電の均一性に関して、ローラ
帯電方式はコロナ帯電方式に比較してやや劣っているの
が現実である。

【００１１】この帯電均一性を改善するために、特開昭
６３−１４９６６８号公報に開示されているように、所
望の被帯電体表面電位Ｖｄに相当する直流電圧（ＤＣ電
圧）に帯電開始閾値（Ｖｔｈ）の２倍以上のピーク間電
圧を持つ交流電圧成分（ＡＣ電圧成分）を重畳した電圧
を接触帯電部材に印加する「ＡＣ帯電方式」が用いられ
る。これは、ＡＣ電圧による電位のならし効果により、
被帯電体の電位がＡＣ電圧のピークの中央である電位Ｖ
ｄに収束し、帯電が環境等の外的状況には影響されるこ
とのない優れた接触帯電方法である。

【００１２】しかしながら、上記公報に開示された方法
では、直流電圧印加時における帯電開始電圧（Ｖｔｈ）
の２倍以上のピーク間電圧である高圧の交流電圧を重畳
させるため、直流電源とは別に交流電源が必要となり、
装置自体のコストアップを招く。更には、交流電流を多
量に消費することにより、帯電ローラ及び感光体の耐久
性が低下するという問題点があった。

【００１３】これらの問題は、帯電ローラに直流電圧の
みを印加して帯電を行うＤＣ帯電方式を用いることで解
消することはできる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なＤＣ帯電方式を採用することで、新たな問題が発生す
る。

【００１５】すなわち、帯電ローラに直流電圧のみを印
加して、被帯電体の帯電処理を行うと、例えば図７に示
すように、被帯電体である感光体ドラムの表面電位と、
感光体ドラムの帯電１周目、帯電２周目以降の飽和電位
（暗部電位ＶＤ）との間に、電位差（ＶＤ１とＶＤ２の
差）が生じる（ドラム表面電位の測定概略図は図８に示
す）。すると、例えば反転現像方式の場合、文字や黒い
図形などを潜像形成した直後に連続してハーフトーン画
像を出力すると、このハーフトーン画像上に前記の文字
や黒い図形などが微かに残像してしまう現象（ゴースト
画像）が現れる（明部電位ＶＬ直後における、ハーフト
ーン電位ＶＨＴの電位面上の現象。ＶＨＴ１及びＶＨＴ
２間に電位差が生じる。）。このような問題は、特に低
温低湿環境（例えば温度１５℃、湿度１０％）において
顕著となる。

【００１６】帯電能力の低い帯電ローラがドラムを充分
に帯電することができないといった事実から、これま
で、このようなゴースト画像は、帯電ローラの抵抗が高
く帯電能力が低い場合に特有の現象であると考えられて
いた。ところが、ＤＣ帯電方式においては、ローラ抵抗
の小さなローラ、即ち、帯電能力が高いと考えられるロ
ーラにおいてもこのようなゴースト画像が発生すること
がわかった。

【００１７】ＤＣ帯電方式に用いられる帯電ローラとし
ては、弾性層に極性ゴムを、被覆層には導電性微粒子を
添加した樹脂等の高分子化合物を用いることが多いが、
このような構成の帯電ローラにおいて表面層の抵抗を小
さくした場合、表面層には多くの導電性微粒子が存在す
ることになる。この時、導電性微粒子がかたまって存在
してしまう可能性が高く、ローラ表面の抵抗のムラが発
生してしまう。抵抗の最も小さな部分には電流が集中し
て流れてしまうことになり、その他の部分においては、
放電のための電界を保持することができなくなる。する
と、帯電ローラの放電ムラが発生し、充分な帯電を行う
ことができなくなり、ゴースト画像が発生することにな
る。

【００１８】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、帯電部材に直流
電圧のみを印加して帯電を行った場合であれ、ゴースト
画像を発生させることなく、２パターンのプロセススピ
ードを好適に活用し、且つ良質な画像を安定して形成す
ることのできる画像形成装置、プロセスカートリッジ、
およびそのような画像形成装置やプロセスカートリッジ
に適用される帯電部材を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、（１）感光体と、導電性支持体と該導電性支持体に被膜
形成される一層以上の被膜層とを有するローラ状の帯電
部材を備え、該帯電部材に直流電圧を印加し、その外周
面を前記感光体に接触させることによって該感光体を帯
電する帯電手段と、前記帯電された感光体を露光して前
記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜
像が形成された感光体にトナーを供給し、その静電潜像
に応じたトナー像を該感光体上に形成する現像手段と、
前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と
を有し、Ｂ≦２／３ＡＢ≦６０ｍｍ／秒なる２種のプロセススピードＡ及びＢを選択的に採用し
て転写材上への画像形成を行う画像形成装置であって、
前記帯電部材は、５０Ｖの直流電圧が印加された場合に
は１μＡ〜５０μＡの電流が流れ、２００Ｖの直流電圧
が印加された場合には３０μＡ〜３００μＡの電流が流
れる特性を有することを特徴とする。

【００２０】（２）上記（１）の構成を有する画像形成
装置において、前記現像手段が接触現像方式であること
を特徴とする。

【００２１】（３）画像形成装置本体に着脱自在に構成
され、感光体と、導電性支持体と該導電性支持体に被膜
形成される一層以上の被膜層とを有するローラ状の帯電
部材を備え、該帯電部材に直流電圧を印加し、その外周
面を前記感光体に接触させることによって該感光体を帯
電する帯電手段と、前記感光体上に形成された静電潜像
にトナーを供給して静電潜像に応じたトナー像を該感光
体上に形成する現像手段とを少なくとも有し、Ｂ≦２／３ＡＢ≦６０ｍｍ／秒なる２種のプロセススピードＡ及びＢを選択的に採用し
て転写材上への画像形成を行うプロセスカートリッジで
あって、前記帯電部材は、５０Ｖの直流電圧が印加され
た場合には１μＡ〜５０μＡの電流が流れ、２００Ｖの
直流電圧が印加された場合には３０μＡ〜３００μＡの
電流が流れる特性を有することを特徴とする。

【００２２】（４）上記（３）の構成を有するプロセス
カートリッジにおいて、前記現像手段が接触現像方式で
あることを特徴とする。

【００２３】（５）導電性支持体と該導電性支持体に被
膜形成される一層以上の被膜層とを有し、直流電圧を印
加され、その外周面を感光体に接触させることによって
該感光体を帯電するローラ状の帯電部材であって、５０
Ｖの直流電圧が印加された場合には１μＡ〜５０μＡの
電流が流れ、２００Ｖの直流電圧が印加された場合には
３０μＡ〜３００μＡの電流が流れる特性を有すること
を特徴とする。

【００２４】（６）上記（５）の構成を有する帯電部材
において、低温低湿環境において前記特性を有すること
を特徴とする。

【００２５】（７）上記（５）又は（６）の構成を有す
る帯電部材において、前記被膜層が、前記導電性支持体
の外周面に少なくとも弾性層と表面層とが順次形成され
た積層構造を有することを特徴とする。

【００２６】（８）上記（７）の構成を有する帯電部材
において、前記弾性層を構成する弾性材料が、イオン伝
導機構を有する中抵抗ゴムを含有することを特徴とす
る。

【００２７】（９）上記（７）又は（８）の構成を有す
る帯電部材において、前記弾性層を構成する弾性材料
が、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルブタジエンゴム
及びウレタンゴムのうち少なくとも一成分を含有するこ
とを特徴とする。

【００２８】（１０）上記（７）〜（９）の構成のうち
何れかを有する帯電部材において、前記表面層が、電子
伝導機構を有する導電剤を含有することを特徴とする。

【００２９】（１１）上記（１０）の構成を有する帯電
部材において、前記導電剤が、金属酸化物であることを
特徴とする。

【００３０】（１２）上記（５）〜（１１）の構成のう
ち何れかを有する帯電部材において、十点平均表面粗さ
が１０μｍ以下であることを特徴とする。

【００３１】上記（１）〜（１２）の各構成を有する画
像形成装置、プロセスカートリッジ若しくは帯電部材に
よれば、画像形成を行う上で、ゴースト画像が発生する
ことなく、２パターンのプロセスピードを好適に活用す
ることができるようになる。

【００３２】

【発明の実施の形態】まず、本発明の一実施の形態にか
かる画像形成装置及びプロセスカートリッジの概略構成
について説明する。（Ｉ）画像形成装置及びプロセスカートリッジ図１は、本実施の形態の画像形成装置の一実施の形態を
示す概略構成図である。

【００３３】本実施の形態の画像形成装置は、転写式電
子写真利用の反転現像方式の装置である。

【００３４】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体（感光体）である。この感光体１は、図中の
矢印が示す時計回りに所定の周速度（プロセススピー
ド）で回転駆動する。感光体１には、例えばロール状の
導電性基体と該基体上に無機感光材料または有機感光材
料を含有する感光層とを少なくとも有する公知の感光体
等を採用すればよい。また、感光体１は、感光体表面を
所定の極性、電位に帯電させるための電荷注入層を更に
有していてもよい。

【００３５】２は帯電部材としての帯電ローラ（導電性
ローラ）である。帯電ローラ２と帯電ローラ２に帯電バ
イアスを印加する帯電バイアス印加電源Ｓ１とによって
帯電手段が構成されている。帯電ローラ２は、感光体１
に所定の押圧力で接触させてあり、本例では感光体１の
回転に対して順方向に回転駆動する。この帯電ローラ２
に対して帯電バイアス印加電源Ｓ１から、所定の直流電
圧（本例では−１３００Ｖとする）が印加されること
で、感光体１の表面が所定の極性電位（本例では暗部電
位−７００Ｖとする）に一様に接触帯電方式のうちのＤ
Ｃ帯電方式で帯電処理される。なお、帯電ローラ２の構
成については後に詳述する。

【００３６】３は露光手段である。この露光手段３には
公知の手段を利用することができ、例えばレーザービー
ムスキャナー等を好適に例示することができる。感光体
１の帯電処理面に該露光手段３により目的の画像情報に
対応した像露光がなされることにより、感光体帯電面の
露光明部の電位（本例では明部電位−３５０Ｖとする）
が選択的に低下（減衰）して感光体１に静電潜像が形成
される。

【００３７】４は反転現像手段である。現像手段４とし
ては公知の手段を利用することができ、例えば本例にお
ける現像手段４は、トナーを収容する現像容器の開口部
に配設されてトナーを担持搬送するトナー担持体４ａ
と、収容されているトナーを撹拌する撹拌部材４ｂと、
トナー担持体４ａのトナーの担持量（トナー層厚）を規
制するトナー規制部材４ｃとを有する構成とされてい
る。現像手段４は、感光体１表面の静電潜像の露光明部
に、感光体１の帯電極性と同極性に帯電（本例では現像
バイアス−３５０Ｖとする）しているトナー（ネガトナ
ー）を選択的に付着させて静電潜像をトナー像として可
視化する。現像方式としては特に制限はなく、既存の方
法すべてを用いることができる。既存の方法としては、
例えば、ジャンピング現像方式、接触現像方式及び磁気
ブラシ方式等が存在するが、特にカラー画像を出力する
画像形成装置には、トナーの飛散性改善等の目的より、
接触現像方式が好ましいといえる。接触現像方式に用い
られるトナー担持体４ａとしては、接触安定性の確保と
いう面から、ゴム等の弾性を有する化合物を用いること
が望ましい。例えば、金属等の導電性支持体上に導電性
を付与した弾性層を設ける現像ローラを例示することが
できる。上記の弾性層は、弾性材料を発泡成形した発泡
体を弾性材料として用いてもよい。また、更にこの上に
層を設けたり、表面処理を施してもよい。表面処理とし
ては、ＵＶ及び電子線を用いた表面加工処理、化合物等
を表面に付着及び含浸させる表面改質処理等の方法を挙
げることができる。

【００３８】５は転写手段としての転写ローラである。
転写ローラ５は公知の手段を利用することができ、例え
ば金属等の導電性支持体上に中抵抗に調製された弾性樹
脂層を被覆してなる転写ローラ等を例示することができ
る。転写ローラ５は、感光体１に所定の押圧力で接触さ
せて転写ニップ部を形成させてあり、感光体１の回転と
順方向に感光体１の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転
する。また、転写バイアス印加電源Ｓ２からトナーの帯
電特性とは逆極性の転写電圧が印加される。転写ニップ
部に対して不図示の給紙機構部から転写材Ｐが所定のタ
イミングで給紙され、その転写材Ｐの裏面が転写電圧を
印加した転写ローラ５により、トナーの帯電極性とは逆
極性に帯電されることにより、転写ニップ部において感
光体１面側のトナー画像が転写材Ｐの表面側に静電転写
される。

【００３９】転写ニップ部でトナー画像の転写を受けた
転写材Ｐは感光体面から分離して、不図示のトナー画像
定着手段へ導入されて、トナー画像の定着を受けて画像
形成物として出力される。両面画像形成モードや多重画
像形成モードの場合は、この画像形成物が不図示の再循
環搬送機機構に導入されて転写ニップ部へ再導入され
る。

【００４０】転写残余トナー等の感光体１上の残留物
は、ブレード型等のクリーニング手段６により、感光体
上より回収される。

【００４１】なお、本例の画像形成装置は、二以上の異
なる手段等を、例えば樹脂成形体等の支持部材によって
一体的に支持し、この一体的な構成のまま画像形成装置
本体に着脱自在に構成されたプロセスカートリッジを有
する装置であってもよい。二以上の異なる手段等は、例
えば感光体１と現像手段４、感光体１と帯電ローラ２と
現像手段４、帯電ローラ２と現像手段４等の組み合わせ
が考えられるが、前述した手段等や組み合わせに限定さ
れず、手段や部材の寿命、またはトナーの消費の程度な
どを考慮して選択することが好ましい。また、上述した
画像形成装置及びプロセスカートリッジは、２パターン
のプロセススピードを有し、このプロセスピードをＡｍ
ｍ／ｓｅｃ及びＢｍｍ／ｓｅｃとすると、Ｂ≦２／３ＡＢ≦６０である。（II）帯電部材本実施の形態の帯電部材（以下、「帯電ローラ」ともい
う）の例を図２から図５に示す。

【００４２】例えば帯電部材は図２に示すようにローラ
形状であり、導電性支持体２ａと、その外周一帯に形成
された弾性層２ｂと、更にその外周に形成された表面層
２ｄから構成されている。

【００４３】本実施の形態における帯電部材の他の構成
を図３から図５に示す。図３に示すように、帯電部材は
弾性層２ｂと表面層２ｄとの間に抵抗層２ｃを設けた三
層構造であってもよいし、図４に示すように抵抗層２ｃ
と表面層２ｄの間に第２の抵抗層２ｅを設けた四層構造
であってもよいし、更に抵抗層を設けて、導電性支持体
２ａの上に四層以上を形成した構造であってもよい。ま
た、図５に示すように表面層及び抵抗層を設けない弾性
層２ｂのみの構造であってもよい。

【００４４】本実施の形態において用いられる導電性支
持体２ａは、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッ
ケルなどの金属材料の丸棒を用いることができる。更
に、これらの金属表面に耐傷性付与を目的としてメッキ
処理を施しても構わないが、導電性を損なわないことが
必要である。

【００４５】本実施の形態において用いられる弾性層２
ｂは、被帯電体としての感光体１に対する給電や、帯電
ローラ２の感光体１に対する良好な均一密着性を確保す
るために、適当な導電性と弾性とを有するものである。

【００４６】また、帯電ローラ２は、帯電ローラ２と感
光体１の均一密着性を確保するために、弾性層２ｂの研
磨によって中央部を一番太く、両端部にいくほど細くな
る形状、いわゆるクラウン形状に形成することが好まし
い。一般に使用されている帯電ローラは、導電性支持体
２ａの両端部に所定の押圧力が与えられて感光体１と当
接するので、中央部の押圧力が小さく、両端部ほど大き
くなっているために、帯電ローラの真直度が十分であれ
ば問題ないが、十分でない場合には中央部と両端部に対
応する画像に濃度ムラが生じてしまう場合がある。上記
クラウン形状はこれを防止するために形成される。

【００４７】本実施の形態において用いられる弾性層２
ｂの材料としては、合成ゴム及び熱可塑性エラストマー
のようなエラストマーならばどのようなものを用いても
よい。例えば、合成ゴムとしては、天然ゴム（加硫処理
等）、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、シリコーンゴム、ウレタンゴ
ム、ＩＲ、ＢＲ、ＮＢＲ、ＣＲ等が挙げられる。熱可塑
性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エ
ラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリス
チレン系熱可塑性エラストマー、フッ素ゴム系熱可塑性
エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、
ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系
熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル系熱可塑性
エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー
及び塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー等を挙
げることができる。これらの材料は、単独または二種類
以上を混合しても良く、共重合体であってもよい。

【００４８】また、これらの弾性材料を発泡成形した発
泡体を弾性材料として用いてもよい。好ましくは、帯電
ローラと感光体とのニップを確保するため、弾性層材料
には、合成ゴム材料を用いるのがよいといえる。

【００４９】弾性層２ｂの導電性は、上記の弾性材料中
にカーボンブラック、導電性金属酸化物、アルカリ金属
塩及びアンモニウム塩等の導電剤を適宜添加することに
より、１０^６Ω・ｍ（１０^８Ω・ｃｍ）未満に調整され
ることが好ましい。弾性層２ｂの導電性が１０^６Ω・ｍ
（１０^８Ω・ｃｍ）以上であると、帯電ローラの帯電能
力が低くなり、被帯電体を均一に帯電する、帯電均一性
を満足することができなくなってしまう。また、弾性層
２ｂの弾性や硬度は、軟化油、可塑剤等の添加及び上記
弾性材料を発砲させることにより調整される。

【００５０】本実施の形態において用いられる表面層２
ｄを構成する材料としては、樹脂及びエラストマーなら
ばどのようなものを用いてもよい。樹脂としては、フッ
素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン
樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エ
チレン・ブチレン−オレフィン共重合体（ＳＥＢＣ）、
オレフィン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体
（ＣＥＢＣ）等が挙げられる。また、エラストマーは、
弾性層材料に挙げたものと同様である。

【００５１】表面層２ｄは、帯電部材の表面を構成し、
被帯電体である感光体と接触するため、感光体を汚染し
てしまう材料では好ましくない。また、表面離型性のよ
いものが好ましいといえる。従って、表面層材料として
は、樹脂を用いるのが好ましいといえる。

【００５２】表面層２ｄには、各種導電剤を添加し、電
気抵抗を所望の値に調整することが好ましい。表面層の
導電性材料としては、カーボンブラック、酸化錫、酸化
チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、銅、アルミニウム、
ニッケル等が挙げられる。これらの導電剤は表面（疎水
化）処理を施しても良く、表面処理としては、カップリ
ング処理及び脂肪酸処理が挙げられる。カップリング処
理としては、シランカップリング剤及びチタネート系カ
ップリング剤等を用いたもの、脂肪酸処理としては、ス
テアリン酸等の酸を用いたものが代表的である。これら
の処理を施すことにより、導電剤の表面層材料に対する
分散性の向上を図ることができる。従って、導電剤は、
表面処理を施したものを用いるのが好ましい。また、所
望の電気抵抗を得るためにはこれらの各種導電剤を二種
以上併用してもよい。

【００５３】表面層２ｄの電気抵抗は、弾性層の電気抵
抗より大きく、１０^１３Ω・ｍ（１０^１５Ω・ｃｍ）以
下に調整されることが好ましい。表面層２ｄの電気抵抗
が弾性層よりも小さいと被帯電体表面のピンホール及び
傷等によるリークを防止することができなくなり、１０
^１３Ω・ｍ（１０^１５Ω・ｃｍ）よりも大きいと帯電ロ
ーラの帯電能力が低くなり、帯電均一性を満足すること
ができなくなってしまう。

【００５４】本実施の形態の帯電部材には、弾性層中に
含有される軟化油や可塑剤等の帯電部材表面へのブリー
ドアウトを防止する目的で、弾性層２ｂに接した位置に
抵抗層２ｃを設けることができる。

【００５５】上記抵抗層２ｃを構成する材料は、弾性層
２ｂに用いられる材料と同様のものを用いることができ
る。また、上記抵抗層２ｃは、導電性または半導電性を
有していることが好ましい。導電性材料は表面層２ｄに
挙げられた各種導電剤を用いることができる。この場
合、所望の電気抵抗を得るためには、前記各種導電剤を
二種以上併用してもよい。抵抗層２ｃの電気抵抗は、表
面層の電気抵抗以下、弾性層の電気抵抗以上に調整され
ることが好ましい。本範囲を外れると、帯電均一性を満
足することができなくなってしまうことがある。

【００５６】なお、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵
抗層２ｃには、前述した各種材料の他にも他の機能を有
する材料を適宜用いることができる。このような他の材
料としては、例えば弾性層２ｂでは、２−メルカプトベ
ンズイミダゾール等の老化防止剤、ステアリン酸及びス
テアリン酸亜鉛に代表される滑剤等を例示することがで
きる。

【００５７】また、前記弾性層、表面層及び抵抗層に
は、表面処理を施してもよい。表面処理としては、ＵＶ
及び電子線を用いた表面加工処理、化合物等を表面に付
着及び含浸させる表面改質処理等の方法を挙げることが
できる。特に、図５のように導電性支持体の上に弾性層
２ｂのみを設ける構造の場合には、弾性層表面に表面処
理を施すことがより好ましいといえる。

【００５８】また、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵
抗層２ｃの導電性（電気抵抗）の測定は、例えば抵抗測
定装置（三菱化学（株）製絶縁抵抗計Ｈｉｒｅｓｔａ−
ＵＰ）を用いて行う。より詳しくは、前記弾性層２ｂに
おいては、弾性層材料自体を２ｍｍ厚に膜成形し、２３
℃、５５％の環境で１０Ｖの電圧を１分間印加して導電
性の測定を行う。表面層２ｄ及び抵抗層２ｃにおいて
は、各々の層を形成したものと同一の結着樹脂を塗料化
し、そのクリア塗料をアルミシート上にコーティング
し、上記の条件でそれぞれの層の導電性を測定する。

【００５９】また、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵
抗層２ｃの作製は、各層を好適な層厚に形成するのに適
当な方法であれば特に限定されず、樹脂化合物の層形成
において公知の方法を用いて作製することができる。こ
れらの層の作製は、例えば、予め所定厚に形成されたシ
ート状またはチューブ状の層を接着または被覆すること
によって行ってもよいし、静電スプレーやディッピング
塗工等、従来より知られている工法によって、またはそ
れに準じて行ってもよい。また、押出し成形によって大
まかに層形成した後に研磨等によって形状を整える方法
であってもよいし、型内で所定の形状に材料を硬化、成
形する方法であってもよい。

【００６０】また、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵
抗層２ｃの層厚は、それぞれの層の機能の発現を損なわ
ない範囲であれば特に限定されないが、弾性層であれば
０．５ｍｍ以上であることが好ましい。弾性層の層厚が
０．５ｍｍ以下になると、弾性層に適度な弾性を保持さ
せることができず、被帯電体との当接が適正でなくなる
ため、帯電均一性を満足することができなくなってしま
うという不都合が生じ好ましくない。

【００６１】また、表面層及び抵抗層であればその層厚
は１μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。表面層
の層厚が上記範囲よりも小さすぎると層厚のムラが発生
しやすくなるとともに弾性層の凹凸がそのまま帯電ロー
ラ表面にあらわれてしまう。これにより帯電均一性を満
足することができなくなるとともに、帯電ローラ表面が
あれているために、トナー粒子及び外添剤がローラ表面
に付着しやすくなるという不都合が生じ好ましくない。
また、上記範囲よりも大きすぎると弾性層に保持させた
適度な弾性が失われ、被帯電体との当接が適正でなくな
るため、帯電均一性を満足させることができなくなって
しまうという不都合が生じ好ましくない。

【００６２】また、前記弾性層２ｂ、表面層２ｄ及び抵
抗層２ｃの層厚は、層断面を光学顕微鏡により観察し、
その層厚を実測することにより求める。具体的には、ロ
ーラをカッターナイフ等により切断し、その切断部分を
光学顕微鏡により観察し、それぞれの層厚を測定する。

【００６３】次に、本実施の形態の帯電部材が有する特
性について説明する。

【００６４】発明者らが鋭意検討を重ねた結果、ゴース
ト画像を解消するためには、帯電部材に流れる電流値を
制御する必要があることが明らかとなった。

【００６５】電流値としては、感光体を帯電するために
印加する直流電圧を負荷して、帯電部材に流れる電流値
を測定した際（直流電圧５０Ｖ〜５００Ｖの範囲）、測
定電圧５０Ｖの際の電流値が１μＡ〜５０μＡ、測定電
圧２００Ｖの際の電流値が３０μＡ〜３００μＡであれ
ば、ゴースト画像が発生しにくいことが明らかとなっ
た。これは、上記の範囲であれば帯電ローラの帯電能力
が充分なものとなるからである。上記範囲の下限以下で
は、抵抗が高すぎるために帯電電位を迅速に立ち上げる
ことが不可能になってしまう。また、上記範囲の上限以
上では、ローラ表面に抵抗の小さな部分が抵抗ムラとな
って発生してしまい、そこに電流が集中してしまう。従
って、その他の部分では、放電に必要な電界を保持する
ことができなくなり、放電ムラが発生してしまう。この
ため、充分な帯電を行うことができず、画像が発生する
のである。

【００６６】ところで、帯電部材は、感光体と接触して
いるため、実際の帯電時における帯電部材の抵抗は電気
的な接触抵抗を含み、なおかつ、帯電部材と感光体との
接触面積及び帯電部材の帯電部材の変形具合、更には帯
電部材と感光体の移動速度にも依存する。よって、帯電
部材に流れる電流値は帯電部材と電極との接触状態を感
光体との接触状態と同一にして測定した電流値が実際の
帯電時の状態を反映する。

【００６７】そこで、本実施の形態における電流値の測
定は、図６に示すように、表面電位計１１、円筒電極
（金属ローラ）２１、固定抵抗器２２、記録器（レコー
ダー）２３等から構成された電流値測定装置によって行
う。すなわち、実際の帯電時に近い電流値を求め、本測
定値をもって帯電部材に流れる電流値とする。

【００６８】従来の導電部材は多層構造を有する場合が
多く、この場合、弾性層の電気抵抗は成形による抵抗値
ムラの発生を防止するために低抵抗に設定されているこ
とが多かった。これは、成形による抵抗値ムラが発生し
にくいからである。そして、従来の弾性層の上に被膜す
る表面層は、ピンホールリークを防止するために、抵抗
の高い被膜を形成するのが一般的であった。

【００６９】しかしながら、弾性層に低抵抗に設定し、
表面層を高抵抗に設定すると、測定電圧が５０Ｖのよう
に低電圧印加時における電流値は小さくなってしまい、
２００Ｖ及び５００Ｖといった高電圧印加時における電
流値は大きな値となってしまう。従って、上記の電流値
範囲を満たすことは、非常に困難な課題であった。即
ち、電流値を上記の範囲で制御するということは、帯電
部材の印加電圧に対する電気抵抗の依存性を小さくする
ということであり、従来の帯電部材構成では、これを達
成することは難しかったのである。

【００７０】検討を重ねた結果、帯電部材の印加電圧に
対する電気抵抗の依存性、即ち、帯電部材の電圧依存性
を制御するには、特に、導電性弾性層の電圧依存性を小
さく設計することが有効であることがわかった。

【００７１】ところで、導電性弾性層の抵抗調整は、大
きく分けて次の３タイプとなる。（ａ）導電性粒子を添加した電子伝導タイプ。（ｂ）イオン導電剤を添加したイオン導電性タイプ。（ｃ）ポリマー自身が中抵抗なタイプ。

【００７２】検討の結果、前記３タイプの導電性弾性層
は、（ａ）＞（ｂ）＞（ｃ）の順で、電圧依存性が小さ
くなることが明らかとなった。従って、帯電部材の導電
性弾性層は、ポリマー自体が中抵抗な材料を主体に構成
する、より好ましくは、イオン導電機構を有する中抵抗
材料主体に構成することで、前記電圧依存性を非常に小
さくすることができるのである。これらの特性を満たす
ゴムとしては、エピクロルヒドリンゴム、ニトリルブタ
ジエンゴム及びウレタンゴムを挙げることができ、これ
らのゴムを用いるのが好ましいといえる。

【００７３】ところで、これらの弾性層材料は、粘着性
を有するため、そのまま使用するとトナーなどが表面に
付着し、帯電性が低下するという弊害が起きてしまう。
従って、トナーの付着を防止するためには、離型性を有
する被覆層が必要となる。

【００７４】電圧依存性を考慮した場合、被覆層はイオ
ン伝導機構を有する材料で構成すれば、導電部材全体の
電圧依存性を小さくすることができる。しかしながら、
最外層がイオン伝導機構を有する材料で構成されている
と、環境等の外乱に影響され、抵抗値の環境変動が大き
くなってしまう。また、最外層は感光体と接触するた
め、イオン性物質の感光体への移行による汚染等の危険
性もあると考えられる。そのため、特に最外層は電子伝
導機構を有する材料で抵抗調整された材料で形成するの
が好ましいといえる。

【００７５】また、表面層に含有する導電剤は、金属酸
化物がよいといえる。これは、カーボン等に比べ金属酸
化物のほうが表面層に均一に存在することができるから
である。表面層に均一に導電剤が存在することにより、
抵抗ムラの発生を抑えることができ、前述した、ゴース
ト画像の発生の防止に役立つからである。また、表面層
に金属酸化物をより均一に存在させるには、金属酸化物
表面に表面処理を施したほうがより好ましいといえる。
更に、表面層塗料を作成する際に、分散能力の高い分散
機を用いて塗料を作成し、分散性を高めることも効果的
である。

【００７６】また、更なる実験の結果、本実施の形態の
帯電部材は、ＪＩＳＢ０６０１表面粗さの規格における
十点平均表面粗さＲｚが１０μｍ以下であることが好ま
しいことが確認された。本実施の形態の帯電ローラを用
いる場合、帯電ローラの表面が粗いと、その表面の凹凸
によって微妙に帯電ムラが生じ、結果として画像不良が
生じてしまうことがある。または、感光体表面を浸食
（削れ等）する恐れがある。従って、帯電部材表面はよ
り滑らかな方が好ましく、例えば十点平均表面粗さＲｚ
にして、１０μｍ以下であることが望ましい。

【００７７】本実施の形態における帯電ローラ表面の十
点平均表面粗さＲｚの測定は、（株）小坂研究所製の表
面粗さ測定器ＳＥ−３４００を用いて行う。より詳しく
は、本測定器により、帯電ローラの任意の５点における
Ｒｚを測定し、その５点の平均値をもって、十点平均表
面粗さとする。

【００７８】なお、本実施の形態は、帯電ローラに直流
電圧のみを印加して帯電を行うＤＣ帯電方式に関するも
のであるが、発明者らが更に鋭意検討を重ねた結果、本
発明は、ＡＣ帯電方式用いる画像形成装置においても、
ゴースト画像の抑制に効果があることが明らかとなっ
た。

【００７９】＜実施例１＞下記の要領で本実施の形態の
帯電部材としての帯電ローラを作製した。エピクロルヒドリンゴム三元共重合体１００重量部（エピクロルヒドリン：エチレンオキサイド：アリルグリシジエーテル＝４０ｍｏｌ％：５６ｍｏｌ％：４ｍｏｌ％）軽質炭酸カルシウム３０重量部脂肪族ポリエステル系可塑剤１０重量部ステアリン酸１重量部老化防止剤ＭＢ（２−メルカプトベンズイミダゾール）０．５重量部酸化亜鉛５重量部四級アンモニウム塩４重量部以上の材料を４５℃に調節した密閉型ミキサーにて１０
分間混練し、原料コンパウンドを調製する。このコンパ
ウンドに原料のゴムのエピクロルヒドリンゴム１００重
量部に対し、加硫剤としての硫黄１重量部、加硫促進剤
としてのＤＭ（ジベンゾチアジルスルフィド）１重量部
及びＴＳ（テトラメチルチウラムモノスルフィド）０．
５重量部を加え、２０℃に冷却した二本ロール機にて１
０分間混練する。得られたコンパウンドを、φ６ｍｍス
テンレス製の芯金に外径φ１５ｍｍのローラ状になるよ
うに押出し成型機にて成型し、加熱蒸気加硫した後、外
径がφ１２ｍｍになるように研磨加工を行い、弾性層を
得た。

【００８０】上記弾性層の上に以下に示す表面層２ｄを
被覆形成した。表面層２ｄの材料として、を混合して混合溶液を作成した。ガラスビーズ（平均粒
径φ０．８ｍｍ）を分散メディアとして、前記分散メデ
ィアを８０％充填したビーズミル分散機を用い、この分
散機中に前記混合溶液を１３回循環させて分散を行っ
た。分散溶液にヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤ
Ｉ）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）の各ブ
タノンオキシムブロック体１：１の混合物を、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０となるように添加し、表面層用塗料を調製した。前記弾
性ローラの弾性層の表面上に表面層用塗料をディッピン
グ法にてコートした後、熱風循環乾燥機中で温度１５０
℃にて１時間乾燥した。乾燥後の表面層の厚みは１７μ
ｍであった。

【００８１】作製した弾性ローラ（帯電ローラ）につい
て、以下の項目について測定を行った。

【００８２】（帯電ローラ電流値測定）図６に示す装置
を用いて帯電ローラの電流値を温度１５℃、湿度１０％
の環境にて測定した。本装置は図１に示す接触帯電装置
において、感光体ドラムと同一形状の導電性の円筒電極
２１に換えた以外は、円筒電極２１の表面移動速度、帯
電ローラの円筒電極２１への押圧力等はすべて図１と同
一として、外部電源より直流電圧を印加し、その時流れ
る電流値を測定した。ところで、本実施の形態の画像形
成装置はプロセススピードが２パターン存在するため、
表面移動速度についてもそれぞれの移動速度で測定を行
ったが、電流値は表面移動速度に関係なく一定であっ
た。結果を表１に示す。

【００８３】（帯電ローラの表面粗さＲｚの測定）本実
施の形態では、（株）小坂研究所製の表面粗さ測定器Ｓ
Ｅ−３４００を用いて帯電ローラの表面粗さを測定し
た。本実施例における帯電ローラ表面の１０点平均表面
粗さＲｚは２．５μｍであった。

【００８４】（帯電ローラに直流電圧のみを印加した際
のゴースト画像評価）図１に示す電子写真方式の画像形
成装置に、作製した帯電ローラを取り付け、環境１（温
度２３℃、湿度５５％）、環境２（温度３２．５℃、湿
度８０％）、環境３（温度１５℃、湿度１０％）の各環
境下においてゴースト画像評価を行った。本実施例にお
いて使用する画像形成装置は、９４ｍｍ／ｓｅｃ及び４
７ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードを有する画像形成装
置を使用した。このゴースト画像は、前述したように、
図６に示す感光体ドラムの表面電位において、帯電１周
目、帯電２周目以降の飽和電位（暗部電位ＶＤ）との間
に電位差（ＶＤ１とＶＤ２との差）が生じるため、発生
するのであるが、その画像ランクは上述した電位差に依
存しているのである（以降、上述の電位差をΔＶＤと称
することにする）。即ち、ΔＶＤ値が小さい程、ゴース
ト画像レベルはよいのである。

【００８５】従って、本実施例中におけるゴースト画像
レベルの評価はΔＶＤの値をもって行うこととする。結
果を表１に示す。表中のランク１はΔＶＤ＝０Ｖ、ラン
ク２は０Ｖ＜ΔＶＤ≦５Ｖ、ランク３は５Ｖ＜ΔＶＤ≦
１０Ｖ、ランク４は１０Ｖ＜ΔＶＤである。実際のゴー
スト画像レベルは、ランク１が非常によい、ランク２は
よい、ランク３はかすかにゴースト画像発生、ランク４
はゴースト画像目立つというレベルである。

【００８６】＜実施例２＞本実施例の帯電ローラについ
ては、実施例１と同様にして弾性層を得た。表面層２ｄ
の材料として、を混合して混合溶液を作成した。ガラスビーズ（平均粒
径φ１ｍｍ）を分散メディアとして、前記分散メディア
を７０％充填したビーズミル分散機を用い、この分散機
中に前記混合溶液を９回循環させて分散を行った。分散
溶液にヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とイ
ソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）の各ブタノンオ
キシムブロック体３：１の混合物をＮＣＯ／ＯＨ＝０．６の割合となるように加え、表面層用塗料を調製した。前
記弾性ローラの弾性層の表面上に表面層用塗料をディッ
ピング法にてコートした後、熱風循環乾燥機中で温度１
５０℃にて１時間乾燥した。乾燥後の表面層の厚みは１
５μｍであった。

【００８７】作製した帯電ローラについて、実施例１と
同様に測定を行った。

【００８８】（帯電ローラ電流値測定）本実施例におけ
る帯電ローラの電流値を表１に示す。

【００８９】（帯電ローラの表面粗さＲｚの測定）本実
施例における帯電ローラ表面の１０点平均表面粗さＲｚ
は６．４μｍであった。

【００９０】また、この帯電ローラについて、実施例１
同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００９１】＜実施例３＞下記の要領で本実施の形態の
帯電部材としての帯電ローラを作製した。以上の材料を６０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０
分間混練し、２０℃に冷却した密閉型ミキサーでさらに
２０分間混練し、原料コンパウンドを調製する。このコ
ンパウンドに原料ゴムのＮＢＲ１００重量部に対し加硫
剤としての硫黄１重量部、加硫促進剤としてのノクセラ
ーＴＳ３重量部を加え、２０℃に冷却した二本ロール機
にて１０分間混練する。得られたコンパウンドを、φ６
ｍｍステンレス製芯金の周囲にローラ状になるように押
出成型機にて成型し、加熱加硫成型した後、外径φ１２
ｍｍになるように研磨処理して弾性層を得た。

【００９２】上記弾性層の上に以下に示すような表面層
を被覆形成した。表面層２ｄの材料として、を混合して混合溶液を作成した。ガラスビーズ（平均粒
径φ０．８ｍｍ）を分散メディアとして、前記分散メデ
ィアを８０％充填したビーズミル分散機を用い、この分
散機中に前記混合溶液を５回循環させて分散を行った。
本分散溶液をディッピング法にて弾性層ローラに塗布し
て膜厚１０μｍの表面層を被覆形成し、ローラ形状の帯
電ローラを得た。

【００９３】作製した帯電ローラについて、実施例１と
同様に以下の項目について測定を行った。

【００９４】（帯電ローラ電流値測定）本実施例におけ
る帯電ローラの電流値を表１に示す。

【００９５】（帯電ローラの表面粗さＲｚの測定）本実
施例における帯電ローラ表面の１０点平均表面粗さＲｚ
は６．４μｍであった。

【００９６】また、この帯電ローラについて、実施例１
同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００９７】以上の材料を６０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０
分間混練した後、ＮＢＲ１００重量部に対してＤＯＳ
（ジオクチルセバケート）可塑剤２０重量部を加え、２
０℃に冷却した密閉型ミキサーでさらに２０分間混練
し、原料コンパウンドを調製する。このコンパウンドに
原料ゴムのＮＢＲ１００重量部に対し加硫剤としての硫
黄１重量部、加硫促進剤としてのノクセラーＴＳ３重量
部を加え、２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間
混練する。得られたコンパウンドを、φ６ｍｍステンレ
ス製芯金の周囲にローラ状になるように押出成型機にて
成型し、加熱加硫成型した後、外径φ１２ｍｍになるよ
うにトラバース方式により研磨処理して弾性層を得た。

【００９８】上記弾性層の上に以下に示すような抵抗層
２ｃを被覆形成した。

【００９９】抵抗層２ｃの材料として、をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒にて分散溶解して
表面層用塗料を作製する。この塗料を用いて、ディッピ
ング法にて塗布して膜厚５０μｍの表面層を被覆形成し
た。さらに抵抗層２ｃの上に以下に示す表面層２ｄを被
覆形成した。

【０１００】表面層２ｄの材料としては、フルオロオレ
フィンとカルボン酸ビニルエステルとを共重合させて得
られたフッ素樹脂共重合体を用い、その溶液１００重量
部に対して、導電性酸化錫を５５重量部加えて混合溶液
を作成した。ガラスビーズ（平均粒径φ０．８ｍｍ）を
分散メディアとして、前記分散メディアを８０％充填し
たビーズミル分散機を用い、この分散機中に前記混合溶
液を１１回循環させて分散を行った。分散溶液にヘキサ
メチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とイソホロンジイ
ソシアネート（ＩＰＤＩ）の各ブタノンオキシムブロッ
ク体１：１の混合物を、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０の割合となるように加え、表面層用塗料を調製した。前
記弾性ローラの弾性層の表面上に表面層用塗料をディッ
ピング法にてコートローラに塗布して膜厚１０μｍの表
面層を被覆形成し、ローラ形状の帯電ローラを得た。

【０１０１】（帯電ローラ電流値測定）本実施例におけ
る帯電ローラの電流値を表１に示す。

【０１０２】（帯電ローラの表面粗さＲｚの測定）本実
施例における帯電ローラ表面の１０点平均表面粗さＲｚ
は８．６μｍであった。

【０１０３】また、この帯電ローラについて、実施例１
同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

【０１０４】＜実施例５＞本実施例では、実施例２にお
いて、４７ｍｍ／ｓｅｃ及び３０ｍｍ／ｓｅｃのプロセ
ススピードを有する画像形成装置を用いた以外は、実施
例２と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

【０１０５】＜実施例６＞本実施例では、実施例２にお
いて、９４ｍｍ／ｓｅｃ及び３０ｍｍ／ｓｅｃのプロセ
ススピードを有する画像形成装置を用いた以外は、実施
例２と同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

【０１０６】＜比較例１＞比較例１において下記の方法
で帯電ローラを作製した。以上の材料を６０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０
分間混練した後、ＥＰＤＭ１００重量部に対してパラフ
ィンオイル１５重量部を加え、２０℃に冷却した密閉型
ミキサーでさらに２０分間混練し、原料コンパウンドを
調製する。このコンパウンドに原料のゴムのＥＰＤＭ１
００重量部に対し加硫剤としての硫黄０．５重量部、加
硫促進剤としてのＭＢＴ（２−メルカプトベンゾチアゾ
ール）１重量部、ＴＭＴＤ（テトラメチルチウラムジス
ルフィド）１重量部、ＺｎＭＤＣ（ジメチルジチオカル
バミン酸亜鉛）１．５重量部を加え、２０℃に冷却した
二本ロール機にて１０分間混練する。得られたコンパウ
ンドを、φ６ｍｍステンレス製の芯金の周囲に外径φ１
２ｍｍのローラ状になるようにプレス成型機にて加熱加
硫成型することにより弾性層を得た。

【０１０７】上記弾性層の上に以下に示すような抵抗層
を被覆形成した。

【０１０８】抵抗層２ｃの材料として、をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒にて分散溶解して
抵抗層用塗料を作製する。この塗料を弾性層２ｂ上にデ
ィッピング法にて塗布して膜厚１００μｍの抵抗層２ｃ
を被覆形成した。

【０１０９】さらに抵抗層２ｃの上に以下に示す表面層
２ｄを被覆形成した。

【０１１０】表面層２ｄの材料として、をメタノール／トルエン混合溶媒にて分散溶解して表面
層用塗料を作製する。この塗料を用いて、ディッピング
法にて塗布して膜厚５μｍの表面層を被覆形成しローラ
形状の帯電部材を得た。

【０１１１】作製した帯電ローラについて、実施例１と
同様に以下の項目について測定を行った。

【０１１２】（帯電ローラ電流値測定）本比較例におけ
る帯電ローラの電流値を表１に示す。

【０１１３】（帯電ローラの表面粗さＲｚの測定）本比
較例における帯電ローラ表面の１０点平均表面粗さＲｚ
は１１．５μｍであった。

【０１１４】また、この帯電ローラについて、実施例１
同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

【０１１５】＜比較例２＞本比較例の帯電ローラについ
ては、比較例１と同様にして弾性層を得、更に、比較例
１の表面層を同様の方法で抵抗層２ｃを形成した。

【０１１６】更に、抵抗層２ｃの上に以下にしめす表面
層２ｄを形成した。表面層２ｄの材料として、をメタノール／トルエン混合溶媒にて分散溶解して表面
層用塗料を作製する。この塗料を用いて、ディッピング
法にて塗布して膜厚５μｍの表面層を被覆形成しローラ
形状の帯電部材を得た。

【０１１７】作製した帯電ローラについて、実施例１と
同様に以下の項目について測定を行った。

【０１１８】（帯電ローラ電流値測定）本比較例におけ
る帯電ローラの電流値を表１に示す。

【０１１９】（帯電ローラの表面粗さＲｚの測定）本比
較例における帯電ローラ表面の１０点平均表面粗さＲｚ
は１０．９μｍであった。

【０１２０】また、この帯電ローラについて、実施例１
同様の評価を行った。その結果を表１に示す。

【０１２１】

【表１】

【０１２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２パターンのプロセスピードを好適に活用して画像形成
を行う上で、帯電部材に直流電圧のみを印加して帯電を
行った場合であれ、ゴースト画像を発生させることな
く、安定した帯電特性を維持することできるようにな
る。よって、長期に亘り良質な画像を提供することが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。

【図２】本発明の帯電部材である帯電ローラの一例を示
す概略図である。

【図３】本発明の帯電部材である帯電ローラの他の例を
示す概略図である。

【図４】本発明の帯電部材である帯電ローラの他の例を
示す概略図である。

【図５】本発明の帯電部材である帯電ローラの他の例を
示す概略図である。

【図６】本発明の帯電部材である帯電ローラ電流値測定
装置を示す概略図である。

【図７】ドラム表面電位の推移を示すタイムチャートの
一例を示す図である。

【図８】ドラム表面電位測定装置を示す概略図である。

【符号の説明】

１像担持体（電子写真感光体）２帯電部材（帯電ローラ）３像露光手段４現像手段４ａトナー担持体４ｂ撹拌部材４ｃトナー磁性部材５転写手段６クリーニング手段１１表面電位計２１円筒電極（金属ローラ）２２固定抵抗器２３レコーダーＬレーザー光Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３バイアス印加電源Ｐ転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長田弘行東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者井上宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者都留誠司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者辻村政史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H200 FA16 GA23 GA44 HA03 HA29 HB12 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 MA03 MA11 MA20 MB01 MC06 MC18 NA02 NA08 PA06 PA11 3J103 AA02 AA14 AA15 AA21 AA32 AA51 EA02 EA11 FA30 GA02 GA57 GA58 GA60 HA02 HA12 HA20 HA46 HA47 HA48 HA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、導電性支持体と該導電性支持体
に被膜形成される一層以上の被膜層とを有するローラ状
の帯電部材を備え、該帯電部材に直流電圧を印加し、そ
の外周面を前記感光体に接触させることによって該感光
体を帯電する帯電手段と、前記帯電された感光体を露光して前記感光体に静電潜像
を形成する露光手段と、前記静電潜像が形成された感光体にトナーを供給し、そ
の静電潜像に応じたトナー像を該感光体上に形成する現
像手段と、前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と
を有し、Ｂ≦２／３ＡＢ≦６０ｍｍ／秒なる２種のプロセススピードＡ及びＢを選択的に採用し
て転写材上への画像形成を行う画像形成装置であって、前記帯電部材は、５０Ｖの直流電圧が印加された場合に
は１μＡ〜５０μＡの電流が流れ、２００Ｖの直流電圧
が印加された場合には３０μＡ〜３００μＡの電流が流
れる特性を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記現像手段が接触現像方式であることを
特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】画像形成装置本体に着脱自在に構成され、感光体と、導電性支持体と該導電性支持体に被膜形成される一層以
上の被膜層とを有するローラ状の帯電部材を備え、該帯
電部材に直流電圧を印加し、その外周面を前記感光体に
接触させることによって該感光体を帯電する帯電手段
と、前記感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給して
静電潜像に応じたトナー像を該感光体上に形成する現像
手段とを少なくとも有し、Ｂ≦２／３ＡＢ≦６０ｍｍ／秒なる２種のプロセススピードＡ及びＢを選択的に採用し
て転写材上への画像形成を行うプロセスカートリッジで
あって、前記帯電部材は、５０Ｖの直流電圧が印加された場合に
は１μＡ〜５０μＡの電流が流れ、２００Ｖの直流電圧
が印加された場合には３０μＡ〜３００μＡの電流が流
れる特性を有することを特徴とするプロセスカートリッ
ジ。
【請求項４】前記現像手段が接触現像方式であることを
特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】導電性支持体と該導電性支持体に被膜形成
される一層以上の被膜層とを有し、直流電圧を印加さ
れ、その外周面を感光体に接触させることによって該感
光体を帯電するローラ状の帯電部材であって、５０Ｖの直流電圧が印加された場合には１μＡ〜５０μ
Ａの電流が流れ、２００Ｖの直流電圧が印加された場合
には３０μＡ〜３００μＡの電流が流れる特性を有する
ことを特徴とする帯電部材。
【請求項６】低温低湿環境において前記特性を有するこ
とを特徴とする請求項５記載の帯電部材。
【請求項７】前記被膜層は、前記導電性支持体の外周面
に少なくとも弾性層と表面層とが順次形成された積層構
造を有することを特徴とする請求項５又は６記載の帯電
部材。
【請求項８】前記弾性層を構成する弾性材料は、イオン
伝導機構を有する中抵抗ゴムを含有することを特徴とす
る請求項７記載の帯電部材。
【請求項９】前記弾性層を構成する弾性材料は、エピク
ロルヒドリンゴム、ニトリルブタジエンゴム及びウレタ
ンゴムのうち少なくとも一成分を含有することを特徴と
する請求項７又は８記載の帯電部材。
【請求項１０】前記表面層は、電子伝導機構を有する導
電剤を含有することを特徴とする請求項７〜９のうち何
れか１項に記載の帯電部材。
【請求項１１】前記導電剤は、金属酸化物であることを
特徴とする請求項１０記載の帯電部材。
【請求項１２】十点平均表面粗さが１０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項５〜１１のうち何れか１項に記
載の帯電部材。