JP2003140442A

JP2003140442A - 帯電部材及び帯電装置

Info

Publication number: JP2003140442A
Application number: JP2001336262A
Authority: JP
Inventors: So Kitano; 北野　　創
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2003-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真装置における静電潜像の形成プロセ
スで、騒音の発生を可及的に防止することができ、かつ
感光体に密着（粘着）しにくく、摩擦も小さく、更にト
ナー付着を生じることなく、耐久性にも優れ、良好な画
像を確実に得ることができる帯電部材を提供することを
目的とする。【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、該弾性層上に形成さ
れた少なくとも１層の樹脂層とを具備してなり、被帯電
体と当接する最外樹脂層が、５０重量％以上のアクリル
樹脂と５０重量％以下のフッ素樹脂成分及び／又はフッ
素化合物成分とを含有する樹脂材料により形成された帯
電部材であり、かつ上記最外樹脂層を形成する樹脂材料
が、導電剤を一切含有しない状態における比誘電率が
７．５以下であることを特徴とする帯電部材を提供す
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、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】従来、複写機、プリンター等の電子写真
装置では、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。

【０００３】この場合、最初の感光体を帯電させる操作
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
印加が必要とされるため、機械の安全保守の観点から好
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。

【０００４】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、コロナ帯電方式に代わる帯電方式とし
て、電圧を印加した帯電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。

【０００５】この場合、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
特性向上のため、アクリル、ウレタン、ナイロン、ポリ
エチレン、エポキシ、ポリエステル、ポリエーテル、ポ
リスチレン、フェノール、ＡＢＳ、ポリアミド、ウレタ
ン変性アクリル樹脂等の樹脂溶液をディッピング法やス
プレー法により塗布して樹脂層を形成したものが知られ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この接触帯電方式にお
いては、帯電部材と感光体との間に直流に交流を重畳す
る電圧印加方式が広く使われているが、この電圧印加方
式では交流電圧による振動により帯電部材と感光体との
間で騒音が発生するという問題がある。この解決策とし
ては、比誘電率が低く、かつガラス転移温度（Ｔｇ）が
低いアクリル樹脂を用いて上記樹脂層を形成することが
提案されている。

【０００７】しかしながら、今年の電子写真装置の高速
化、高耐久化に伴い、上記アクリル樹脂を用いることの
みでは帯電音の問題を解決することは困難になってきて
いる。また、Ｔｇが低いアクリル樹脂を用いた場合、部
材表面を構成する最外樹脂層とした場合、その樹脂の摩
擦性、密着性が高いために感光体との間で密着（粘着）
が生じたり、トナーフィルミングによる画像不良や、し
わ・穴明き等の最外樹脂層のダメージによる画像不良が
発生してしまう場合がある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みんされたもの
で、複写機やプリンター等の電子写真装置における静電
潜像の形成プロセスで、騒音の発生を可及的に防止する
ことができ、かつ感光体に密着（粘着）しにくく、摩擦
も小さく、更にトナー付着を生じることなく、耐久性に
も優れ、良好な画像を確実に得ることができる帯電部
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。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、弾性層上に少なくとも１層の樹脂層を形成し、感光
体等の被帯電体に当接してこれを帯電させる帯電部材を
得る場合に、上記被帯電体に当接する最外樹脂層を５０
重量％以上のアクリル樹脂と５０重量％以下のフッ素樹
脂成分又はフッ素化合物成分とを含有する樹脂材料で形
成し、かつこの最外樹脂層を形成する樹脂材料が、導電
剤を一切含有しない状態における比誘電率が７．５以下
であるようにすることにより、帯電操作時の騒音の発生
を効果的に抑制することができ、かつ感光体に密着（粘
着）しにくく、摩擦も小さく、更にトナー付着を生じる
ことなく、耐久性にも優れ、良好な画像を確実に得るこ
とができる帯電部材が得られることを見出し、本発明を
完成したものである。

【００１０】従って、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
弾性層上に形成された少なくとも１層の樹脂層とを具備
してなり、被帯電体と当接する最外樹脂層が、５０重量
％以上のアクリル樹脂と５０重量％以下のフッ素樹脂成
分及び／又はフッ素化合物成分とを含有する樹脂材料に
より形成された導電帯電部材であり、かつ上記最外樹脂
層を形成する樹脂材料が、導電剤を一切含有しない状態
における比誘電率が７．５以下であることを特徴とする
帯電部材を提供する。

【００１１】また、本発明は、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、上記本発明の帯電部材を用いたことを
特徴とする帯電装置を提供する。

【００１２】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の帯電部材は、上述のように、被帯電体に当接す
る最外樹脂層を、５０重量％以上のアクリル樹脂と５０
重量％以下のフッ素樹脂成分及び／又はフッ素化合物成
分とを含有する樹脂材料により形成された導電部材で形
成したものである。

【００１３】上記最外樹脂層を形成する樹脂材料に用い
られるアクリル樹脂としては、帯電部材の基体となる弾
性層上に成膜し得るものであればよく、特に制限される
ものではないが、好ましくはガラス転移温度が−６０〜
５０℃、より好ましくは−６０〜４５℃、更に好ましく
は−６０〜４０℃のアクリル樹脂が用いられる。また、
アクリル樹脂には、熱可塑性タイプと、自己架橋，メラ
ミン架橋，イソシアネート架橋等の架橋タイプとがある
が、いずれのタイプのものでもよい。

【００１４】このように、本発明の帯電部材は、被帯電
体と当接する最外樹脂層をアクリル樹脂を用いて形成す
るものであるが、上述のように、このアクリル樹脂のみ
では最外樹脂層の比誘電率が十分に低くならず、騒音の
発生を必ずしも十分に防止することができず、また摩擦
性、粘着性が高いために感光体等の被帯電体との密着、
トナーフィルミングによる画像不良や、しわ・穴明き等
の最外樹脂層のダメージによる画像不良が発生しやす
い。

【００１５】そこで、本発明では、低誘電率の特性を有
するフッ素樹脂成分及び／又はフッ素化合物を上記アク
リル樹脂に添加することにより、更に比誘電率を低く
し、かつ摩擦性や密着性の問題を解決するものである。

【００１６】上記フッ素樹脂成分としては、例えば、ポ
リテトラフルオロエチレン、ポリ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、ポリ
ビニリデンフルオライド共重合体、ビニリデンフルオラ
イド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などが例示さ
れ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。

【００１７】このフッ素樹脂成分と上記アクリル樹脂と
は、単にブレンドされているだけでもよく、またグラフ
ト、イソシアネートなどの架橋剤を介した結合などによ
り化学的に結合されていてもよい。

【００１８】また、フッ素化合物成分としては、パーフ
ルオロオクチルエチルメタクリレート、２,２,３,４,
４,４−ヘキサフロロブチルメタクリレート、２,２,３,
３−テトラフロロプロピルメタクリレート、トリフロロ
エチルメタクリレート、ポリオールの末端にフルオロア
ルキル基が結合したフッ素変性アクリレート、ポリアミ
ドの末端にフルオロアルキル基が結合したフッ素変性ポ
リアミドなどが挙げられ、これらの１種又は２種以上を
用いることができる。

【００１９】ここで、特に制限されるものではないが、
フッ素化合物中のフルオロアルキル基Ｃ_nＦ_2n+1はｎが
６以上であることが好ましい。これは、ｎが５以下では
フルオロアルキル基特有の表面エネルギーの低さが十分
に発揮されない場合があり、ｎが６以上になると急激に
その特性が発揮され、低摩擦性、低密着性が良好に発揮
される場合が多いためである。

【００２０】このフッ素化合物成分と上記アクリル樹脂
とは、単にブレンドされているだけでもよいが、特にグ
ラフト、イソシアネートなどの架橋剤を介した結合など
により化学的に結合されていることが好ましい。これ
は、フッ素化合物が低分子量の場合、ブリードアウトに
伴う感光体汚染及び耐久性の低下が発生する可能性があ
るためである。また、上記最外樹脂層は、フッ素が外側
に密でアクリルが内側に密となった傾斜構造を有するこ
とが作用効果の点で好ましいが、上記フッ素化合物はそ
の極性の低さから、たとえアクリル樹脂と結合していて
も空気の側、即ち最も外側によりやすいため、アクリル
樹脂と結合していても上記傾斜構造を得る上で特に不利
になることはない。

【００２１】なお、本発明では、上記フッ素樹脂成分と
上記フッ素化合物成分とを併用することもできる。

【００２２】本発明帯電部材の部材表面を構成する最外
樹脂層は、上記のように、樹脂成分として上記アクリル
樹脂と上記フッ素樹脂成分及び／又はフッ素化合物成分
とを含有するものであり、この場合アクリル樹脂を５０
重量％以上、より具体的には５０〜９９重量％、好まし
くは６０〜９０重量％とし、かつフッ素樹脂成分及び／
又はフッ素化合物成分を５０重量％以下、より具体的に
は１〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％とする
ものである。ここで、アクリル樹脂成分が５０重量％未
満であると、アクリル樹脂特有の良好な成膜性、耐久
性、電気特性等が得られない場合があり、またフッ素樹
脂成分及び／又はフッ素化合物成分が少なすぎるとタッ
クに対する効力があまり見られず、一方多すぎてもその
効力はあまり変わらず、かえって相分離や電気特性の悪
化といった不都合を生じる場合がある。なお、フルオロ
アルキル基含有高分子化合物をフッ素化合物として用い
る場合には、特に制限されるものではないが、その含有
量を３０重量％以下とすることが好ましい。

【００２３】この最外樹脂層を形成する樹脂材料中に
は、特に制限されるものではないが、シリカ粉末を添加
配合することができ、これにより接触面積の低下により
対密着性（非粘着性）がより向上する場合がある。ま
た、この樹脂材料中には、必要に応じて導電剤を添加し
て所望の抵抗値に調整することができ、この場合導電剤
としては、特に制限はなく、各種電子導電剤や各種イオ
ン導電剤を用いることができるが、本発明では特にカー
ボン等の導電性粉体が好ましく用いられる。なお、この
最外層樹脂層の電気抵抗は、特に制限されるものではな
いが、通常は１×１０⁸〜１×１０¹⁵Ω・ｃｍ、特に１
×１０¹⁰〜１×１０¹³Ω・ｃｍであることが好ましい。

【００２４】この最外樹脂層を帯電部材表面に形成する
方法は、特に制限されるものではないが、上記各成分を
含む塗料を調製し、この塗料をディッピング法やスプレ
ー法などにより帯電部材に塗布する方法が好ましく用い
られる。

【００２５】また、この最外樹脂層の厚さは、帯電部材
の形態等に応じて適宜設定され、特に制限されるもので
はないが、通常は３０μｍ以下、特に５〜２０μｍとす
ることが好ましく、３０μｍを超えると硬くなってこの
最外樹脂層の柔軟性が損なわれる場合がある。

【００２６】なお、この最外樹脂層を形成する樹脂組成
物には、架橋剤、増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構
造粘性付与剤等の添加剤を必要に応じて添加することが
できる。

【００２７】ここで、上記最外樹脂層は、導電剤を一切
配合しない状態における比誘電率が７．５以下のもので
あり、より好ましくはこの比誘電率が５．５以下とする
ものである。また特に制限されるものではないが、導電
剤を配合して体積低効率１０ ⁸Ω・ｃｍに調整した場合
の比誘電率が３５以下、特に２０以下であることが好ま
しい。これら比誘電率の条件を満足することにより、帯
電操作時の騒音発生を効果的に防止することができる。
そして、上記フッ素樹脂及び／又はフッ素化合物含有ア
クリル樹脂を用いて最外樹脂層を形成することにより、
このような比誘電率を容易に達成することができる。

【００２８】本発明の帯電部材は、少なくとも感光ドラ
ムなどの被帯電体と接触する部材表面が上記最外樹脂層
で形成されたものであり、その形態はロール状、プレー
ト状、ブロック状、球状、ブラシ状などの適宜な形態と
することができ、特に制限されるものではないが、通常
は部材表面に上記表面層を有するロール状の帯電ローラ
とすることが好ましく、例えば、図１（Ａ）に示したよ
うに、シャフト１の外周に弾性層２を形成し、この弾性
層２上に上述の最外樹脂層３を形成した帯電ローラを例
示することができる。

【００２９】この場合、上記シャフト１としては、金属
或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１を省略することもでき
る。

【００３０】また、上記弾性層２を形成する弾性体も特
に制限されず、被帯電体との良好な接触状態を得ること
ができる弾性体であればよく、公知のゴム或いは樹脂、
又はこれらの発泡体（以下、「フォーム」という）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１．５〜５
倍のポリウレタンフォームが用いられる。なお、この場
合のフォーム密度は、０．０５〜０．９ｇ／ｃｍ³程度
が適当である。

【００３１】上記弾性層２には、導電剤を添加すること
により、導電性を付与又は調整して所定の抵抗値とする
ことができる。その導電剤としては、特に限定されず、
ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルメチルア
ンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、
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など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などの陰イオン
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などの帯電防止
剤、ＮａＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、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 ⁺の塩などの電解
質、また、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、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥ
Ｆ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用カーボン、
酸化処理を施したカラー（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。この場合、これら導電剤の配
合量は、組成物の種類に応じて適宜選定され、通常は弾
性層の体積抵抗率が１×１０ ²〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍ、
好ましくは１×１０³〜１×１０⁷Ω・ｃｍとなるように
調整される。

【００３２】ここで、上記弾性層２上に上記樹脂材料の
塗料を上述の如く塗工して上記最外樹脂層３を形成する
場合に、その塗料に用いられる溶媒は水系でも溶剤系で
もよいが、溶剤系の場合、図１（Ｂ）に示したように、
平滑性確保、耐久性、帯電均一性、製造安定性等の観点
から弾性層２と上記最外樹脂層３との間に水系樹脂によ
り形成された中間樹脂層４を設けることが好ましい。

【００３３】この場合、この中間樹脂層４を形成する水
系樹脂としては、溶媒が水であればどのようなタイプで
も良く、水溶性タイプ、エマルジョンタイプ、サスペン
ションタイプ等があり、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ましく用いられ
る。

【００３４】また、この中間樹脂層４には、導電剤を添
加して導電性を付与又は調整することができる。この場
合、導電剤としては、上記弾性層２で例示したものと同
様の導電剤を例示することができるが、中でもカーボン
を用いることが好ましく、特に酸素含有量が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。即ち、通常のカーボンの酸素含有量
は、０．１〜３％程度であり、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が酸性側へと
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おそれがあ
る。これに対して上記カーボンは、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、カーボン表面にカルボキシル基、水酸基、ケトン基
等の官能基を付加し、かつ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。なお、この特定の酸素含有量及びｐＨ
値を有するカーボンは、上記最外樹脂層３を水系塗料で
形成する場合に、その最外樹脂層３に導電剤として添加
配合するカーボンとしても好適に用いられる。

【００３５】この中間樹脂層４の抵抗は、体積抵抗率１
０³〜１０¹²Ωｃｍ、特に１０⁵〜１０¹⁰Ωｃｍとするこ
とが好ましく、通常カーボンの添加重は０．０１〜４０
重量％、特に５〜２０重量％程度とされる。

【００３６】この中間樹脂層４には、その目的を逸脱し
ない範囲で、造膜助剤、顔料分散剤、増粘剤、レベリン
グ剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の適
宜な添加剤を必要に応じて適量添加することができる。

【００３７】なお、この中間樹脂層４は、上述のよう
に、水系樹脂を用いて形成することが好ましいが、この
水系樹脂以外の樹脂を含有していても差し支えく、また
必要に応じてこの中間樹脂層４を複数層形成することも
できる。更に、この中間樹脂層４の厚さは、特に制限さ
れるものではないが、通常５〜５００μｍ、特に５０〜
４００μｍ程度とすることが好ましく、５０μｍ未満で
あると、十分な平滑性、耐騒音性が得られない場合があ
り、一方４００μｍを超えると、相対的に弾性層２の厚
みが薄くなってローラ硬度が高くなったり、コスト高と
なる場合がある。

【００３８】この中間樹脂層４の形成方法は、特に制限
はなく、公知のディッピング法、スプレー法、押出成形
法などを採用することができるが、通常、各成分を溶剤
に溶解又は分散した塗料を調製してディッピング法によ
り塗膜を形成する方法が好ましく用いられる。

【００３９】以上のように、本発明の帯電部材は、弾性
層２上に上記中間樹脂層４を介して、又は直接上記最外
樹脂層３を形成したものである。この場合、いずれの層
構成であっても帯電部材として適当な抵抗は、良好な画
像を得るために体積抵抗が１０²〜１０¹²Ωｃｍである
ことが好ましく、特には１０⁵〜１０¹⁰Ωｃｍであるこ
とが好ましい。また、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
面は出来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３μｍ以下、
特には２μｍ以下であることが好ましい。

【００４０】ここで、本発明の帯電部材では、特に制限
されるものではないが、セルロース１００％、３０ｇ／
ｍ²，７０メッシュの布に１００ｇｆの荷重をかけて圧
接した場合の該布に対する摩擦係数が０．５以下、特に
０．３以下であることが好ましい。これにより、「カブ
リ」の発生、特に「耐久カブリ」の発生をより確実に防
止することができる。そして、上記最外層樹脂層を形成
した本発明帯電部材によれば、このような表面摩擦特性
を容易に達成することができる。

【００４１】この場合、上記摩擦係数の測定は、図３に
示した測定器により測定することができる。即ち、基台
５１上に設けられた可動ステージ５２にセルロース１０
０％、３０ｇ／ｍ²，７０メッシュの布（ベンコットリ
ントフリー）９を固定し、この布上に被評価物の本発明
帯電部材８を接触させた状態に配置すると共に、加圧手
段５３により１００ｇｆの荷重をかけて、布９と帯電部
材８とを圧接させ、この状態で上記可動ステージ５２を
進退運動させることにより摩擦速度１００ｍｍ／ｍｉｎ
で布９と帯電部材８とを摩擦運動させ、このときの摩擦
抵抗をロードセル５４にて測定し、その摩擦抵抗値から
上記布（ベンコットリントフリー）９に対する帯電部材
８の摩擦係数を求めればよい。なお、摩擦相手材とし
て、セルロース１００％、３０ｇ／ｍ²，７０メッシュ
の布（ベンコットリントフリー）を選択した理由は、帯
電部材の表面性と最も相関があったことと、得られる摩
擦係数の測定範囲が適当であったためである。

【００４２】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、被帯電体と本発明帯電
部材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。

【００４３】本発明帯電部材を用いた帯電装置について
は、例えば、図２に示したように、本発明の帯電部材５
を感光ドラム等の被帯電体６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６、帯電部材５
の形態や電圧印加手段７による電圧印加方式等は適宜変
更して差し支えない。

【００４４】

【発明の効果】本発明の帯電部材は、複写機やプリンタ
ー等の電子写真装置における静電潜像の形成プロセス
で、騒音の発生を可及的に防止することができ、かつ感
光体に密着（粘着）しにくく、摩擦も小さく、更にトナ
ー付着を生じることなく、耐久性にも優れ、良好な画像
を確実に得ることができる。従って、本発明の帯電部材
を用いた帯電装置によれば、良好な帯電操作を長期に亘
って安定的に行うことができるものである。

【００４５】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明をより具体的に
説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものでは
ない。

【００４６】［実施例１］金属シャフトの外周に形成さ
れた厚さ３ｍｍの導電性ウレタンフォームからなる弾性
層（１．０×１０⁶Ω・ｃｍ）の表面に、厚さ１５０μ
ｍの下記最外樹脂層Ａを形成して、図１（Ａ）と同様の
層構成を有する帯電ローラを作成した。

【００４７】最外樹脂層Ａ水系アクリル樹脂（ガラス転移温度：５℃）にフッ素−
アクリルブロックコポリマーで構成された「モディパー
Ｆ２２０」（日本油脂社）をアクリル樹脂１００重量部
に対して１０重量部添加し、更にカーボン２０重量部を
添加した塗料をディピング法により塗布して形成し、体
積抵抗率は１×１０⁸Ω・ｃｍに調整した。

【００４８】ここで、上記カーボンを添加せずに上記最
外樹脂層Ａと同様に作製したシートの比誘電率を測定し
たところ５．２であり、カーボンを添加して体積抵抗率
１．０×１０⁸Ω・ｃｍに調整した状態の比誘電率は１
８．８であった。

【００４９】また、図３に示された測定器を用い、得ら
れたローラにつき、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件
でセルロース１００％、３０ｇ／ｍ²，７０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０．３１
であった。

【００５０】上記帯電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、感光体（ＯＰＣ）との密着は見られなかっ
た。次に、２週間放置後の上記カートリッジを用いて直
流電圧Ｖｄｃ＝−６５０Ｖ，交流電圧Ｖｐｐ＝１５００
Ｖ，周波数ｆ＝５００Ｈｚの条件で絵を出したところ初
期画像カブリは見られなかった。また、同時に帯電音を
騒音計にて測定したところ５８．６ｄＢであった。この
とき、帯電ローラを取り出しトナーを拭き取ったところ
ローラヘのトナーの残留は見られなかった。さらに、連
続８０００枚画像出しをしても、画像の劣化はなかっ
た。

【００５１】［実施例２］実施例１と同様の弾性層の表
面に厚さ１００μｍの下記最外樹脂層Ｂを形成して、図
１（Ａ）と同様の層構成を有する帯電ローラを作成し
た。最外樹脂層ＢＨＥＭＡ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）を含
有したアクリル樹脂（ガラス転移温度：１８℃）をメチ
ルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒に溶かし、これにフッ素
樹脂「ＬＦ２００」（旭硝子社）をアクリル樹脂１００
重量部に対して４０重量部添加し、更に導電剤としてカ
ーボンを３０重量部添加した塗料をディッピング法によ
り塗工することにより形成し、体積抵抗率は６×１０⁸
Ω・ｃｍに調整した。

【００５２】ここで、上記カーボンを添加せずに上記最
外樹脂層Ｂと同様に作製したシートの比誘電率を測定し
たところ６．２であり、カーボンを添加して体積抵抗率
１．０×１０⁸Ω・ｃｍに調整した状態の比誘電率は２
１．３であった。

【００５３】また、図３に示された測定器を用い、得ら
れたローラにつき、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件
でセルロース１００％、３０ｇ／ｍ²，７０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。

【００５４】上記帯電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、感光体（ＯＰＣ）との密着は見られなかっ
た。次に、２週間放置後の上記カートリッジを用いて直
流電圧Ｖｄｃ＝−６５０Ｖ，交流電圧Ｖｐｐ＝１５００
Ｖ，周波数ｆ＝５００Ｈｚの条件で絵を出したところ初
期画像カブリは見られなかった。また、同時に帯電音を
騒音計にて測定したところ５９．３ｄＢであった。この
とき、帯電ローラを取り出しトナーを拭き取ったところ
ローラヘのトナーの残留は見られなかった。さらに、連
続８０００枚画像出しをしても、画像の劣化はなかっ
た。

【００５５】［実施例３］実施例１と同様の弾性層の表
面に、厚さ５０μｍの下記中間樹脂層Ｃを形成し、更に
その上に厚さ１００μｍの下記最外樹脂層Ｄを形成し
て、図１（Ｂ）と同様の層構成を有する帯電ローラを作
成した。

【００５６】中間樹脂層Ｃ水系ウレタン樹脂にイオン導電剤（過塩素酸ナトリウ
ム）を添加した塗料を塗布することにより形成し、体積
抵抗率は２×１０⁷Ω・ｃｍに調整した。最外樹脂層ＤＨＥＭＡを含有したアクリル樹脂（ガラス転移温度：２
７℃）をＭＥＫ溶媒に溶かし、これにフッ素−アクリル
ブロックコポリマーで構成された「モディパーＦ２０
０」（日本油脂社）をアクリル樹脂１００重量部に対し
て１５重量部添加し、更に導電剤としてカーボンを２０
重量部添加した塗料をディッピング法により塗工するこ
とにより形成し、体積抵抗率は２×１０⁸Ω・ｃｍに調
整した。

【００５７】ここで、上記カーボンを添加せずに上記最
外樹脂層Ｄと同様に作製したシートの比誘電率を測定し
たところ６．２であり、カーボンを添加して体積抵抗率
１．０×１０⁸Ω・ｃｍに調整した状態の比誘電率は２
１．３であった。

【００５８】また、図３に示された測定器を用い、得ら
れたローラにつき、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件
でセルロース１００％、３０ｇ／ｍ²，７０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。

【００５９】上記帯電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、感光体（ＯＰＣ）との密着は見られなかっ
た。次に、２週間放置後の上記カートリッジを用いて直
流電圧Ｖｄｃ＝−６５０Ｖ，交流電圧Ｖｐｐ＝１５００
Ｖ，周波数ｆ＝５００Ｈｚの条件で絵を出したところ初
期画像カブリは見られなかった。また、同時に帯電音を
騒音計にて測定したところ５８．９ｄＢであった。この
とき、帯電ローラを取り出しトナーを拭き取ったところ
ローラヘのトナーの残留は見られなかった。さらに、連
続８０００枚画像出しをしても、画像の劣化はなかっ
た。

【００６０】［比較例１］実施例１と同様の弾性層の表
面に、厚さ１５０μｍの下記最外樹脂層Ｅを形成して、
図１（Ａ）と同様の層構成を有する帯電ローラを作成し
た。

【００６１】最外樹脂層Ｅ水系ウレタン樹脂に導電剤としてカーボンを添加した塗
料をディピング法により塗布して形成し、体積低効率は
１×１０⁸Ω・ｃｍに調整した。

【００６２】ここで、上記カーボンを添加せずに上記最
外樹脂層Ｅと同様に作製したシートの比誘電率を測定し
たところ８．５であり、カーボンを添加して体積抵抗率
１．０×１０⁸Ω・ｃｍに調整した状態の比誘電率は５
８．２であった。

【００６３】また、図３に示された測定器を用い、得ら
れたローラにつき、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件
でセルロース１００％、３０ｇ／ｍ²，７０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１．８５
であった。

【００６４】上記帯電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、感光体（ＯＰＣ）との密着が発生した。次
に、ＯＰＣとの密着が発生する前のカートリッジを用い
て直流電圧Ｖｄｃ＝−６５０Ｖ，交流電圧Ｖｐｐ＝１５
００Ｖ，周波数ｆ＝５００Ｈｚの条件で絵を出したとこ
ろ初期画像カブリは見られなかった。しかし、同時に帯
電音を騒音計にて測定したところ６５．７ｄＢの帯電音
が発生していた。このとき、帯電ローラを取り出しトナ
ーを拭き取ったところローラヘのトナーの残留がひどく
発生していた。さらに、連続８０００枚画像出しを行っ
たところ、トナー付着、ローラ表層の劣化に起因するカ
ブリが発生した。

【００６５】［比較例２］実施例１と同様の弾性層の表
面に、厚さ１５０μｍの下記最外樹脂層Ｆを形成して、
図１（Ａ）と同様の層構成を有する帯電ローラを作成し
た。

【００６６】最外樹脂層Ｆ水系アクリル樹脂（ガラス転移温度：０℃）に導電剤と
してカーボンを添加した塗料をディピング法により塗布
して形成し、体積抵抗率は１×１０⁸Ω・ｃｍに調整し
た。

【００６７】ここで、上記カーボンを添加せずに上記最
外樹脂層Ｆと同様に作製したシートの比誘電率を測定し
たところ７．８であり、カーボンを添加して体積抵抗率
１．０×１０⁸Ω・ｃｍに調整した状態の比誘電率は３
５．３であった。

【００６８】また、図３に示された測定器を用い、得ら
れたローラにつき、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件
でセルロース１００％、３０ｇ／ｍ²，７０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１．２４
であった。

【００６９】上記帯電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、感光体（ＯＰＣ）との密着が発生した。次
に、ＯＰＣとの密着が発生する前のカートリッジを用い
て直流電圧Ｖｄｃ＝−６５０Ｖ，交流電圧Ｖｐｐ＝１５
００Ｖ，周波数ｆ＝５００Ｈｚの条件で絵を出したとこ
ろ初期画像カブリは見られなかった。しかし、同時に帯
電音を騒音計にて測定したところ６０．２ｄＢの帯電音
が発生していた。このとき、帯電ローラを取り出しトナ
ーを拭き取ったところローラヘのトナーの残留が見られ
た。さらに、連続８０００枚画像出しを行ったところ、
トナー付着、ローラ表層の劣化に起因するカブリが発生
した。

【００７０】［比較例３］実施例１と同様の弾性層の表
面に、厚さ１００μｍの下記中間樹脂層Ｇを形成し、更
にその上に厚さ３０μｍの下記最外樹脂層Ｈを形成し
て、図１（Ｂ）と同様の層構成を有する帯電ローラを作
成した。

【００７１】中間樹脂層Ｇ水系ウレタン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、体積抵抗率は８×１０⁷Ω・ｃｍに
調整した。最外樹脂層Ｈウレタン樹脂をＭＥＫ溶媒に溶かし、フッ素−アクリル
ブロックコポリマーで構成された「モディパーＦ２０
０」（日本油脂社）をウレタン樹脂１００重量部に対し
て１５重量部添加し、更にカーボンを２０重量部、イソ
シアネートを３重量部添加した塗料をディッピング法に
より塗布することにより形成し、体積抵抗率は１×１０
⁹Ω・ｃｍに調整した。

【００７２】ここで、上記カーボンを添加せずに上記最
外樹脂層Ｈと同様に作製したシートの比誘電率を測定し
たところ９．１であり、カーボンを添加して体積抵抗率
１．０×１０⁸Ω・ｃｍに調整した状態の比誘電率は５
２．１であった。

【００７３】また、図３に示された測定器を用い、得ら
れたローラにつき、温度２２℃／湿度５０％ＲＨの条件
でセルロース１００％、３０ｇ／ｍ²，７０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０．３８
であった。

【００７４】上記帯電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、感光体（ＯＰＣ）との密着は見られなかっ
た。次に、２週間放置後のカートリッジを用いて直流電
圧Ｖｄｃ＝−６５０Ｖ，交流電圧Ｖｐｐ＝１５００Ｖ，
周波数ｆ＝５００Ｈｚの条件で絵を出したところ初期画
像カブリは見られなかった。しかし、同時に帯電音を騒
音計にて測定したところ６３．２ｄＢの帯電音が発生し
ていた。このとき、帯電ローラを取り出しトナーを拭き
取ったところローラヘのトナーの残留は見られなかっ
た。さらに、連続８０００枚画像出しを行ったところ、
帯電ローラが振動することによりＯＰＣと帯電ローラに
それぞれ傷が生じたことに起因する模様が画像に見られ
た。

【００７５】以上、上記実施例１〜３及び比較例１〜３
の評価結果を一覧にすると、下記表１のとおりである。

【表１】評価基準 ○：極めて良好 ○△：良好 △：普通 △×：あまりよくない ×：悪い

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる帯電部材を例示する概略断面図
である。

【図２】本発明帯電装置の一例を示す概略図である。

【図３】帯電部材表面の摩擦係数を測定する測定器の一
例を示す概略図である。

【図４】帯電部材の表面帯電電位特性の測定を行う装置
の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１シャフト２弾性層３表面層４抵抗調整層５帯電ローラ（帯電部材）６感光ドラム（被帯電体）７電圧印加手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H200 FA01 FA02 FA08 FA10 FA16 FA18 FA19 GA16 GA23 GB50 HA02 HA28 HB12 HB22 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 LA18 LA23 LC04 MA03 MA04 MA08 MA14 MA17 MB01 MB04 MB06 MB10 MC01 MC02 MC05 MC06 MC09 MC11 MC16 MC18 NA02 NA03 NA08 NA09 NA10 4F006 AA37 AB19 AB24 AB52 AB72 AB73 AB74 BA06 CA02 CA08 DA04

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、該弾性層上に形成さ
れた少なくとも１層の樹脂層とを具備してなり、被帯電
体と当接する最外樹脂層が、５０重量％以上のアクリル
樹脂と５０重量％以下のフッ素樹脂成分及び／又はフッ
素化合物成分とを含有する樹脂材料により形成された帯
電部材であり、かつ上記最外樹脂層を形成する樹脂材料
が、導電剤を一切含有しない状態における比誘電率が
７．５以下であることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】上記最外樹脂層を形成する樹脂材料中の
アクリル樹脂含有量が５０〜９９重量％で、フッ素樹脂
成分及び／又はフッ素化合物成分が１〜５０重量％であ
る請求項１記載の帯電部材。
【請求項３】上記最外樹脂層を形成する樹脂材料が、
導電剤を配合して体積低効率１０⁸Ω・ｃｍに調整した
状態における比誘電率が３５以下である請求項１又は２
記載の帯電部材。
【請求項４】セルロース１００％、３０ｇ／ｍ²，７
０メッシュの布に１００ｇｆの荷重をかけて圧接した場
合の該布に対する摩擦係数が０．５以下である請求項１
〜３のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項５】上記最外樹脂層を形成する樹脂材料中の
アクリル樹脂成分のガラス転移温度が−６０〜５０℃で
ある請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項６】上記最外樹脂層を成形する樹脂材料が、
導電性粉体を含有する請求項１〜５のいずれか１項に記
載の帯電部材。
【請求項７】上記弾性層が、密度０．０５〜０．９ｇ
／ｃｍ³のウレタンフォームで形成されている請求項１
〜７のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項８】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、上記帯電部材として請求項１〜７のいずれか１項に
記載の帯電部材を用いたことを特徴とする帯電装置