JP2003091137A

JP2003091137A - 帯電部材及び帯電装置

Info

Publication number: JP2003091137A
Application number: JP2001261154A
Authority: JP
Inventors: So Kitano; 北野　　創; Manabu Yakushiji; 薬師寺　　学
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】複写機、ファクシミリ、プリンター等に
おける静電潜像プロセスに用いた場合でも、画像不良を
起こさない帯電部材及び帯電装置を提供すること。【解決手段】被帯電体に当接させ、この被帯電体との
間に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電さ
せる帯電部材１において、弾性層３と、該弾性層の外側
に直接または他の層を介して形成された、導電材を含有
する塗膜層４とを有し、該塗膜層が導電材を含有しない
状態で、該塗膜層の表面と１ｍｍの間隔を保って配置さ
れたコロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放
電を発生させて該表面を帯電させた場合に、0.３秒後に
おける表面電位が５０Ｖ以下であり、かつ１０秒後の表
面電位が５Ｖ以下である帯電部材及びこの帯電部材を用
いた帯電装置である。

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、ファクシ
ミリ、プリンター等における静電潜像プロセスで、感光
体等の被帯電体を帯電させる場合に好適に用いられる帯
電部材及び帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ、プリンター等の
電子写真装置や静電記録装置においては、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
を投射して、光の当たった部分の帯電を消去することに
よって潜像を形成する静電潜像プロセスにより静電潜像
を得、次いで、トナーの付着によるトナー像の形成、紙
等の記録媒体へのトナー像の転写により、プリントする
方法がとられている。この場合、従来、感光体を帯電さ
せる操作には、一般的にコロナ放電方式が採用されてき
た。しかしながら、コロナ放電方式は６〜１０ｋＶもの
高電圧印加が必要とされるため、機械の安全保守等の観
点から好ましくないものである。また、コロナ放電中に
オゾン、ＮＯｘ等の有害物質が発生するため、環境上の
問題もある。

【０００３】このため、コロナ放電に比べて低い印加電
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ができる帯電方式への取り組みが
なされており、新たな帯電方式として、電圧を印加した
帯電用部材を感光体等の被帯電体に所定の圧力で接触さ
せることにより、被帯電体を帯電させる接触方式による
方法が提案されている。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一ム等
からなる弾性層の表面に、アクリル、ウレタン、ナイロ
ン等の樹脂溶液をディッピング法やスプレー法などによ
り塗布してこれらの樹脂の塗膜層を形成し、表面の平滑
性確保やトナーの付着防止を図るものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】帯電部材は、通常、上
記弾性層及び塗膜層に導電材を添加することによって、
所定の電気抵抗値に調整される。しかしながら、塗膜層
が導電材を含有する場合、必ずしも良好な画像が得られ
るというものではなかった。本発明は、上記事情に鑑み
てなされたものである。すなわち、本発明は、複写機、
ファクシミリ、プリンター等における静電潜像プロセス
に用いた場合でも、画像不良を起こさない帯電部材、及
び該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、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、帯電部材の表
面を、導電材を含有する層で形成した場合に、この層の
表面電位を適性なものとすることにより、画像不良を起
こさない帯電部材が得られることを見出し、本発明を完
成させたものである。すなわち、本発明は、被帯電体に
当接させ、この被帯電体との間に電圧を印加することに
より、前記被帯電体を帯電させる帯電部材において、弾
性層と、該弾性層の外側に直接または他の層を介して形
成された、導電材を含有する塗膜層とを有し、該塗膜層
が導電材を含有しない状態で、該塗膜層の表面と１ｍｍ
の間隔を保って配置されたコロナ放電器に、８ｋＶの電
圧を印加してコロナ放電を発生させて該表面を帯電させ
た場合に、0.３秒後における表面電位が５０Ｖ以下であ
り、かつ１０秒後の表面電位が５Ｖ以下であることを特
徴とする帯電部材、及び被帯電体に当接し該被帯電体を
帯電させる帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間に電
圧を印加する電圧印加手段とを具備してなる帯電装置に
おいて、前記帯電部材として上記本発明の帯電部材を用
いることを特徴とする帯電装置に関するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の帯電部材は、上述のように、弾性層を有す
ると共に、該弾性層の外側に塗膜層を形成したものであ
る。その形態は、被帯電体と安定的に接触することがで
き、電圧印加によって該被帯電層に均一に電荷を与える
ことができるものであればいずれの形態も使用すること
ができ、例えば、ロール状、プレート状、ブロック状、
球状、ブラシ状等の種々の形状とすることができるが、
通常はロ−ル状とすることが好ましい。ロール状に形成
する場合には、例えば図１に示すように、弾性層３をシ
ャフト２の外周に形成し、該弾性層３の外側に、塗膜層
４を形成した帯電部材１を例示することができる。この
場合、上記シャフト２は金属あるいはプラスチック製の
シャフトを用いることができ、また帯電部材の形態や帯
電部材が用いられる帯電装置の機構などによっては、こ
のシャフト２を省略することもできる。

【０００７】上記弾性層３は特に制限されるものではな
く、ゴムあるいは樹脂、又はこれらの発泡体で形成する
ことができ、具体的には、ポリウレタン、シリコーンゴ
ム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン
プロピレンジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタ
ジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、アクリルゴ
ム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリ
ンゴムなどを挙げることができる。これらは単独で用い
ても二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明にお
いては、特にポリウレタン、シリコーンゴム及びエチレ
ンプロピレンゴムが好ましい。また、発泡体とする場
合、密度は、0.０５〜0.９ｇ／ｃｍ³程度が適当であ
る。

【０００８】その導電材としては、特に限定はされない
が、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ムの過塩素酸塩、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、臭化ベ
ンジル塩、塩化ベンジル塩等のハロゲン化ベンジル塩等
の第四級アンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤、脂
肪族スルホン酸塩、高級アルコ一ル硫酸エステル塩、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等の陰イオン界面活性
剤、各種ベタイン等の両性イオン界面活性剤、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の非イ
オン性帯電防止剤等の帯電防止剤、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、
ＮａＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ ₆、ＬｉＢＦ₄、ＮａＳＣ
Ｎ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等のＬｉ⁺、Ｎａ⁺、Ｋ⁺等の
周期律表第１族の金属塩、あるいはＮＨ₄ ⁺塩等の電解
質、また、Ｃａ（ＣｌＯ₄）₂等のＣａ²⁺、Ｂａ²⁺等の
周期律表第２族の金属塩、及びこれらが、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
ン基等の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、ｌ，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の多価アルコールとその
誘導体等の錯体あるいは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の
モノオールとの錯体等のイオン導電剤、又はケッチェン
ブラックＥＣ、アセチレンブラック等の導電性カーボ
ン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲ
Ｆ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化処埋を施した
カラー（インク）用カーボン、熱分解カーボン、天然グ
ラファイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸
化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲル
マニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリ
ピロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げ
られる。上記導電材の配合量は、組成物の種類に応じて
適宜選定されるが、通常は弾性層３の体積抵抗率が１×
１０⁰〜１×１０⁸Ω・ｃｍ、好ましくは１×１０²〜
１×１０⁶Ω・ｃｍとなるように調整される。

【０００９】本発明の帯電部材は、上記弾性層３の外側
に、導電材を含有する塗膜層４を有する。導電材として
は上記と同様のものを用いることができる。導電材の配
合量は、組成物の種類に応じて適宜選定されるが、通常
は塗膜層４の体積抵抗率が１×１０⁵〜１×１０¹⁵Ω・
ｃｍ、好ましくは１×１０⁷〜１×１０¹³Ω・ｃｍとな
るように調整される。この塗膜層４を形成する樹脂とし
ては、被帯電部材に対して、汚染や密着のないものであ
ればよい。具体的には、ポリエステル樹脂，ポリエーテ
ル樹脂，フッ素樹脂，エポキシ樹脂，アミノ樹脂，ポリ
アミド樹脂，アクリル樹脂，アクリルウレタン樹脂，ア
クリルシリコーン樹脂，ウレタン樹脂，アルキッド樹
脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，尿素樹脂，シリコ
ーン樹脂，ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ
る。これらは一種を単独で又は二種以上を混合して用い
ることができる。

【００１０】また、この塗膜層４の力学的強度、耐久性
を改善するために、架橋構造を導入することが好まし
い。この場合、用いられる架橋剤は、塗膜層４を構成す
る樹脂の分子構造によって適宜選択され、具体的にはメ
ラミン，イソシアネート，エポキシ，カルボジイミド，
オキサゾリン等が好適に用いられる。さらに、この塗膜
層４には、必要に応じて種々の添加剤を適量添加するこ
とができる。

【００１１】上記塗膜層４は、本発明の帯電部材の最外
層、すなわち、帯電部材の表面を形成する層であり、こ
の塗膜層４の表面粗さが部材の表面粗さとなる。本発明
においては、この塗膜層４の表面粗さ、すなわち、部材
の表面粗さは、画像不良等を防止する観点から、ＪＩＳ
１０点平均粗さＲｚで４μｍ以下、更に３μｍ以下、特
に２μｍ以下とすることが好ましい。

【００１２】なお、塗膜層４の厚みについては、特に制
限されるものではないが、３０μｍ以下、特に１〜１５
μｍとすることが好ましい。塗膜層４の厚みが３０μｍ
を超えると、膜が硬くなり過ぎて塗膜層４の柔軟性が損
なわれてしまう場合がある。上記塗膜層４の形成方法
は、特に制限されるものではないが、塗膜層４を構成す
る上記各成分を含む塗料を調整し、この塗料をディッピ
ング法やスプレー法により塗布する方法が好ましく用い
られる。

【００１３】本発明の帯電部材は、例えば、上述のよう
に、弾性層３の外側に塗膜層４を最外層として形成する
ものであるが、必要に応じて弾性層３と塗膜層４との間
に他の塗膜層を中間層として形成することができる。例
えば、弾性層３をポリウレタンフォームを用いて形成し
た場合には、電圧印加時の騒音を低減化させ、かつ弾性
層３の表面平滑性を向上させるために、アクリル樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、
エポキシ樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、ブチラール
樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニリデン系共重合体、ポ
リビニルアセタール樹脂等の基剤樹脂に導電剤を添加し
た塗膜を中間層として設けることができる。なお、この
中間層として設けられる塗膜を形成する樹脂も特に制限
されるものではないが、本発明においては水系の樹脂を
用いることが好ましい。

【００１４】本発明の帯電部材は、その部材表面の塗膜
層が導電材を含まない状態（実際の製品においては含
む）で、表面と１ｍｍの間隔を保って配置されたコロナ
放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を発生さ
せた場合に、0.３秒後における表面電位が５０Ｖ以下で
あり、かつ１０秒後の表面電位が５Ｖ以下であることを
要する。さらに好ましくは0.３秒後の表面電位は３５Ｖ
以下であり、１０秒後の表面電位は3.５Ｖ以下である。
ここで、表面電位の測定を、コロナ放電の発生により帯
電時から0.３秒後としたのは次の理由による。すなわ
ち、上記方法において、コロナ放電による帯電と同時に
表面電位の測定を開始することは不可能であり、また、
ごく初期の表面電位は不安定であるため、この部分での
特性値を制御することは好ましくない。さらに、画像形
成における実際のプロセスを考えたときに、例えば帯電
部材がローラ形状の場合、回転速度は通常0.３秒／１回
転となり、表面における電位の制御は、この時間で行な
うのが適当である。

【００１５】また、塗膜層が導電材を含まないものにつ
いて表面電位の測定を行なうのは、下記（１）及び
（２）の理由により、コロナ放電の発生により帯電時か
ら１０秒後の表面電位を測定するのは、下記（３）の理
由による。（１）導電材を含まないものについて測定を行なう理由
は、画像特性、特に「かぶり」というものは、帯電部材
の帯電特性に大きく依存したものであり、特にそれは最
外層を形成する樹脂に大きく依存することが、最近の検
討によりわかってきた。そして、その特性は、ローラ状
としたときの樹脂単位の性質を評価するのが妥当であ
り、他の要素（導電材）を含むものを評価するのは好ま
しくないからである。（２）表面電位を見る理由は、例えば帯電ローラにおい
てはシャフトに電圧が印加されたとき、即座に帯電ロー
ラ表面まで電荷が移動し、感光体を帯電させる必要があ
る。この能力が不十分であると、感光体が十分に帯電せ
ず、画像不良、特に「かぶり」が生じてくる。これは、
ローラ静電容量、ローラ抵抗といったものが要因として
挙げられるが、これらの値では、十分にその帯電能力と
の相関がとれない。しかし、帯電部材の表面電荷への応
答性、すなわち表面電位を測定する手法をとることによ
り、ほぼ直接的にその帯電能を評価することができるか
らである。（３）コロナ放電の発生により帯電時から１０秒後の表
面電位を測定するのは、測定において、コロナ放電によ
り初期に８ｋＶといった大きな電位（直接的に印加して
いるわけではないため、帯電部材表面においてはもう少
し低い電圧となっていると考えられる）を帯電部材表面
に与えているが、通常、実機でこのような大きな電圧を
印加することはない。しかし、測定精度、再現性、測定
方法の問題から、このような大きな電圧を印加してい
る。従って、この点を考慮して、その電荷が抜けるのに
１０秒間という間隔を与えたときの表面電位を重視した
ものであり、また、経験則上、この評価法が妥当である
からである。なお、上記表面電位の測定は、例えば米国
ＱＥＡ社（ＱｕａｌｉｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ）のＣｈａｒｇｅＲｏ
ｌｌｅｒＴｅｓｔＳｙｓｔｅｍＣＲＴ２０００で
測定される。図２にその主要部の概略を示す。すなわ
ち、帯電部材１（被検体ローラ）のシャフト２の両端部
をチャック１１にて保持し、小型のスコロトロン放電器
１２と表面電位計１３とを所定間隔で離して併設した計
測ユニットを、上記帯電部材の表面と１ｍｍの間隔を保
って対向配置し、上記帯電部材を静止させた状態のま
ま、上記帯電部材に表面電荷を与え、その直後にそのポ
イントへ表面電位計を移動させ、その帯電部材の表面電
位を測定する方法が好適に採用される。表面電位は、温
度及び湿度に依存するので、標準条件として常温常湿
（２２℃／５０％ＲＨ）の雰囲気下で測定を実施した。
また、スコロトロン放電器から帯電部材に与えるコロナ
電荷は、負の電荷とし、印加電圧は８ｋＶとした。帯電
部材にコロナ電荷を与えてから、0.３秒後の表面電位を
測定するように、計測ユニットの速度を調整し、コロナ
電荷を帯電部材のある箇所に与え、その箇所での0.３秒
後から１０秒後までの表面電位を測定した。

【００１６】上記本発明の帯電部材は、感光ドラム等の
被帯電体に当接した状態に配設され、これと被帯電体と
の間に電圧を印加することにより、被帯電体を帯電させ
るものであるが、この場合、帯電部材と被帯電体との間
に印加する電圧は、直流電圧であっても交流電圧であっ
てもよく、特に制限されるものではないが、直流電圧に
交流電圧を重畳した電圧を印加して帯電を行うようにす
ることが好ましく、これにより被帯電体をより均一に帯
電させることができる。また、本発明の帯電部材と被帯
電体との接触圧力は特に制限されるものではないが、５
０〜２０００ｇ、特に１００〜１０００ｇとすることが
好ましく、これにより良好な帯電を確実に得ることがで
きる。

【００１７】本発明の帯電部材を用いた帯電装置につい
ては、例えば、図３に示すように、本発明の帯電部材１
を感光ドラム等の被帯電体５に所定の圧力で当接させ、
電圧印加手段６から被帯電体５との間に電圧を印加する
ように構成した帯電装置を例示することができるが、こ
れに限定されるものではなく、被帯電体５、帯電部材１
の形態や電圧印加手段６による電圧印加方式等は適宜変
更して差し支えない。

【００１８】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
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なる弾性層
（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・ｃｍ，アスカ
ーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１００μｍの塗膜層Ａ
を形成し、さらにその上に厚さ１０μｍの塗膜層Ｂを形
成し、帯電ローラ（Ｉ）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すること
により形成し、体積抵抗率を５×１０⁷Ω・ｃｍに調整
した。塗膜層Ｂは、フッ素樹脂（エルフ・アトケム・ジ
ャパン（株）製、カイナー２７５１）を、溶媒であるＭ
ＥＫ（メチルエチルケトン）に溶解させ、導電材として
カーボンを添加したものとした。このときのローラ抵抗
は9.０×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｂにカーボンを添加
しない以外は、上記と同様にして作製したローラ（II）
について、前記方法にて測定した0.３秒後における表面
電位は５Ｖであり、かつ１０秒後の表面電位は0.３１Ｖ
であった。次に、帯電ローラ（Ｉ）をプリンターカート
リッジに装着し、このカートリッジを用いて、交流電圧
Ｖ_pp＝１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝−６５０Ｖで画像出
しを行なったところ、良好な画像が得られた。また、直
流電圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出しを行なったとこ
ろ、良好な画像が得られた。

【００１９】［実施例２］導電性のウレタンフォームか
らなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・
ｃｍ，アスカーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１００μ
ｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０μｍの
塗膜層Ｃを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×１０⁷Ω
・ｃｍに調整した。塗膜層Ｃは、フッ素樹脂（エルフ・
アトケム・ジャパン（株）製、カイナーsuperflex ）
を、溶媒であるＭＥＫ（メチルエチルケトン）に溶解さ
せ、導電材カーボンを添加したものとした。このときの
ローラ抵抗は7.０×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｃにカー
ボンを添加しない以外は、上記と同様にして作製したロ
ーラ（II）について、前記方法にて測定した0.３秒後に
おける表面電位は５Ｖであり、かつ１０秒後の表面電位
は0.２５Ｖであった。次に、帯電ローラ（Ｉ）をプリン
ターカートリッジに装着し、このカートリッジを用い
て、交流電圧Ｖ_pp＝１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝−６５
０Ｖで画像出しを行なったところ、良好な画像が得られ
た。また、直流電圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出しを行
なったところ、良好な画像が得られた。

【００２０】［比較例１］導電性のウレタンフォームか
らなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・
ｃｍ，アスカーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１００μ
ｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０μｍの
塗膜層Ｄを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×１０⁷Ω
・ｃｍに調整した。塗膜層Ｄは、フッ素樹脂（旭ガラス
社製、ＬＦ２００）を、溶媒であるＭＥＫ（メチルエチ
ルケトン）に溶解させ、さらに導電材としてカーボン、
及びイソシアネート架橋剤を加えたものとした。このと
きのローラ抵抗は1.０×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｄに
カーボンを添加しない以外は、上記と同様にして作製し
たローラ（II）について、前記方法にて測定した0.３秒
後における表面電位は４００Ｖであり、かつ１０秒後の
表面電位は２００Ｖであった。次に、帯電ローラ（Ｉ）
をプリンターカートリッジに装着し、このカートリッジ
を用いて、交流電圧Ｖ_pp＝１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝
−６５０Ｖで画像出しを行なったところ、かぶりが少し
見られた。また、直流電圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出
しを行なったところ、かぶりが発生した。

【００２１】［比較例２］導電性のウレタンフォームか
らなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・
ｃｍ，アスカーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１００μ
ｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０μｍの
塗膜層Ｅを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×１０⁷Ω
・ｃｍに調整した。塗膜層Ｅは、フッ素樹脂（エルフ・
アトケム・ジャパン（株）製、カイナー７２０１）を、
溶媒であるＭＥＫ（メチルエチルケトン）に溶解させ、
さらに導電材としてカーボンを加えたものとした。この
ときのローラ抵抗は1.０×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｅ
にカーボンを添加しない以外は、上記と同様にして作製
したローラ（II）について、前記方法にて測定した0.３
秒後における表面電位は３５０Ｖであり、かつ１０秒後
の表面電位は１５０Ｖであった。次に、帯電ローラ
（Ｉ）をプリンターカートリッジに装着し、このカート
リッジを用いて、交流電圧Ｖ_pp＝１８００Ｖ、直流電圧
Ｖ_dc＝−６５０Ｖで画像出しを行なったところ、かぶり
が少し見られた。また、直流電圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで
画像出しを行なったところ、かぶりが発生した。

【００２２】［実施例３］導電性のＮＢＲ（ニトリルゴ
ム）からなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率５×１０
⁴Ω・ｃｍ，アスカーＣ硬度７５度）の表面に、厚さ１
００μｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０
μｍの塗膜層Ｆを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
た塗料を塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×
１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｆは、ウレタン樹脂
（三洋化成社製、ＤＰ３０７）を、溶媒であるＭＥＫ
（メチルエチルケトン）に溶解させ、さらに導電材とし
て４級アンモニウム塩のイオン、及びイソシアネート架
橋剤を加えたものとした。このときのローラ抵抗は2.３
×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｆに４級アンモニウム塩の
イオンを添加しない以外は、上記と同様にして作製した
ローラ（II）について、前記方法にて測定した0.３秒後
における表面電位は２Ｖであり、かつ１０秒後の表面電
位は0.２５Ｖであった。次に、帯電ローラ（Ｉ）をプリ
ンターカートリッジに装着し、このカートリッジを用い
て、交流電圧Ｖ_pp＝１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝−６５
０Ｖで画像出しを行なったところ、良好な画像が得られ
た。また、直流電圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出しを行
なったところ、良好な画像が得られた。

【００２３】［実施例４］導電性のＮＢＲ（ニトリルゴ
ム）からなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率５×１０
⁴Ω・ｃｍ，アスカーＣ硬度７５度）の表面に、厚さ１
００μｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０
μｍの塗膜層Ｇを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
た塗料を塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×
１０⁷Ω・ｃｍに調整した。塗膜層Ｇは、ウレタン樹脂
（三洋化成社製、ＸＮ３０４）を、溶媒であるＭＥＫ
（メチルエチルケトン）に溶解させ、さらに片末端アル
コール変性シリコーンオイル（信越シリコーン社製、Ｘ
−２２−１７６Ｆ）をウレタン樹脂１００質量部に対し
て１０質量部添加した後、さらに導電材としてカーボ
ン、及びイソシアネート架橋剤を加えたものとした。こ
のときのローラ抵抗は3.１×１０⁶Ωであった。塗膜層
Ｇにカーボンを添加しない以外は、上記と同様にして作
製したローラ（II）について、前記方法にて測定した0.
３秒後における表面電位は３８Ｖであり、かつ１０秒後
の表面電位は2.６２Ｖであった。次に、帯電ローラ
（Ｉ）をプリンターカートリッジに装着し、このカート
リッジを用いて、交流電圧Ｖ_pp＝１８００Ｖ、直流電圧
Ｖ_dc＝−６５０Ｖで画像出しを行なったところ、良好な
画像が得られた。また、直流電圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで
画像出しを行なったところ、良好な画像が得られた。

【００２４】［実施例５］導電性のウレタンフォームか
らなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・
ｃｍ，アスカーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１００μ
ｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０μｍの
塗膜層Ｈを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×１０⁷Ω
・ｃｍに調整した。塗膜層Ｈは、アクリルとウレタンと
の質量比が５対５であり、アクリル部のガラス転移温度
Ｔｇが１００℃であるようなウレタン変性アクリル樹脂
を、溶媒であるＭＥＫ（メチルエチルケトン）に溶解さ
せ、さらに導電材としてカーボン、及びイソシアネート
架橋剤を加えたものとした。このときのローラ抵抗は1.
３×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｈにカーボンを添加しな
い以外は、上記と同様にして作製したローラ（II）につ
いて、前記方法にて測定した0.３秒後における表面電位
は７Ｖであり、かつ１０秒後の表面電位は0.５６Ｖであ
った。上記帯電ローラ（Ｉ）をプリンターカートリッジ
に装着し、このカートリッジを用いて、交流電圧Ｖ_pp＝
１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝−６５０Ｖで画像出しを行
なったところ、良好な画像が得られた。また、直流電圧
Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出しを行なったところ、良好
な画像が得られた。

【００２５】［実施例６］導電性のウレタンフォームか
らなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・
ｃｍ，アスカーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１００μ
ｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０μｍの
塗膜層Ｉを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×１０⁷Ω
・ｃｍに調整した。塗膜層Ｉは、フッ素含有アクリルモ
ノマーが全アクリルモノマーに対して８０質量％含まれ
たアクリルモノマーを重合したアクリルポリマーをウレ
タンプレポリマーにグラフトさせて作製したウレタン変
性アクリル樹脂を、溶媒であるＭＥＫ（メチルエチルケ
トン）に溶解させ、さらに導電材としてカーボン、及び
イソシアネート架橋剤を加えたものとした。このときの
ローラ抵抗は1.４×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｉにカー
ボンを添加しない以外は、上記と同様にして作製したロ
ーラ（II）について、前記方法にて測定した0.３秒後に
おける表面電位は２Ｖであり、かつ１０秒後の表面電位
は0.１４Ｖであった。次に、帯電ローラ（Ｉ）をプリン
ターカートリッジに装着し、このカートリッジを用い
て、交流電圧Ｖ_pp＝１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝−６５
０Ｖで画像出しを行なったところ、良好な画像が得られ
た。また、直流電圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出しを行
なったところ、良好な画像が得られた。

【００２６】［実施例７］導電性のウレタンフォームか
らなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・
ｃｍ，アスカーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１００μ
ｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０μｍの
塗膜層Ｊを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×１０⁷Ω
・ｃｍに調整した。塗膜層Ｊは、ポリアミド樹脂（三洋
化成社製、Ｈ１０６０）を、溶媒であるエタノールに溶
解させ、さらに導電材としてカーボン、及びメラミン架
橋剤を加えたものとした。このときのローラ抵抗は1.１
×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｊにカーボンを添加しない
以外は、上記と同様にして作製したローラ（II）につい
て、前記方法にて測定した0.３秒後における表面電位は
５Ｖであり、かつ１０秒後の表面電位は0.５８Ｖであっ
た。次に、帯電ローラ（Ｉ）をプリンターカートリッジ
に装着し、このカートリッジを用いて、交流電圧Ｖ_pp＝
１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝−６５０Ｖで画像出しを行
なったところ、良好な画像が得られた。また、直流電圧
Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出しを行なったところ、良好
な画像が得られた。

【００２７】［比較例３］導電性のウレタンフォームか
らなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・
ｃｍ，アスカーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１０μｍ
の塗膜層Ｋを形成し、帯電ローラ（Ｉ）を作製した。塗
膜層Ｋは、水系アクリル樹脂（第一工業製薬社製、スー
パーフレックス４２０）にカーボンを添加した塗料を塗
布することにより形成した。このときのローラ抵抗は1.
５×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｋにカーボンを添加しな
い以外は、上記と同様にして作製したローラ（II）につ
いて、前記方法にて測定した0.３秒後における表面電位
は８００Ｖであり、かつ１０秒後の表面電位は５００Ｖ
であった。次に、帯電ローラ（Ｉ）をプリンターカート
リッジに装着し、このカートリッジを用いて、交流電圧
Ｖ_pp＝１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝−６５０Ｖで画像出
しを行なったところ、かぶりが発生した。また、直流電
圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出しを行なったところ、か
ぶりが発生した。

【００２８】［比較例４］導電性のウレタンフォームか
らなる弾性層（厚さ３ｍｍ，体積抵抗率３×１０ ⁴Ω・
ｃｍ，アスカーＣ硬度３５度）の表面に、厚さ１００μ
ｍの塗膜層Ａを形成し、さらにその上に厚さ１０μｍの
塗膜層Ｌを形成し、帯電ローラ（Ｉ）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
塗布することにより形成し、体積抵抗率を５×１０⁷Ω
・ｃｍに調整した。塗膜層Ｌは、ポリアミド樹脂（三洋
化成社製、Ｘ１８５０）を、溶媒であるエタノールに溶
解させ、さらに導電材としてカーボン、及びメラミン架
橋剤を加えたものとした。このときのローラ抵抗は1.５
×１０⁶Ωであった。塗膜層Ｌにカーボンを添加しない
以外は、上記と同様にして作製したローラ（II）につい
て、前記方法にて測定した0.３秒後における表面電位は
２２０Ｖであり、かつ１０秒後の表面電位は９０Ｖであ
った。次に、帯電ローラ（Ｉ）をプリンターカートリッ
ジに装着し、このカートリッジを用いて、交流電圧Ｖ_pp
＝１８００Ｖ、直流電圧Ｖ_dc＝−６５０Ｖで画像出しを
行なったところ、わずかにかぶりが発生した。また、直
流電圧Ｖ_dc＝−１２６０Ｖで画像出しを行なったとこ
ろ、かぶりが発生した。

【００２９】

【発明の効果】本発明の帯電部材は、表面平滑性に優
れ、複写機、ファクシミリ、プリンター等における静電
潜像プロセスに用いた場合、いかなる環境においても画
像不良を生じることなく、安定した帯電性能を発揮する
ことができる。従って、本発明の帯電部材を用いた帯電
装置によれば、長期使用による帯電性能の低下を生じる
ことなく、良好な帯電操作を安定的に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材の構成の一例を示す断面図で
ある。

【図２】帯電部材の表面電位を測定する装置の一例を示
す概略図である。

【図３】本発明の帯電装置の構成の一例を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１帯電部材２シャフト３弾性層４塗膜層５被帯電体６電圧印加手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H200 FA18 HA03 HA28 HB12 HB43 HB45 HB46 HB47 MA04 MA20 MB05 MC06 3J103 AA14 AA32 AA51 BA41 FA18 GA57 GA58 GA60 HA04 HA20 HA41 HA43 HA46 HA48 HA53

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
間に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電さ
せる帯電部材において、弾性層と、該弾性層の外側に直
接または他の層を介して形成された、導電材を含有する
塗膜層とを有し、該塗膜層が導電材を含有しない状態
で、該塗膜層の表面と１ｍｍの間隔を保って配置された
コロナ放電器に、８ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を
発生させて該表面を帯電させた場合に、0.３秒後におけ
る表面電位が５０Ｖ以下であり、かつ１０秒後の表面電
位が５Ｖ以下であることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】塗膜層が、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、
アクリルウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂
及びフェノール樹脂から選ばれる一種以上で形成された
ものである請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】帯電部材が、その表面がＪＩＳ１０点平
均粗さＲｚで４μｍ以下のものである請求項１又は２に
記載の帯電部材。
【請求項４】弾性層が、ポリウレタン、シリコーンゴ
ム及びエチレンプロピレンゴムから選ばれる一種以上か
らなるものである請求項１〜３のいずれかに記載の帯電
部材。
【請求項５】被帯電体に当接し該被帯電体を帯電させ
る帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間に電圧を印加
する電圧印加手段とを具備してなる帯電装置において、
前記帯電部材として請求項１〜４のいずれかに記載の帯
電部材を用いることを特徴とする帯電装置。