JP2003207993A

JP2003207993A - 帯電部材、画像形成装置、帯電方法およびプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2003207993A
Application number: JP2002007430A
Authority: JP
Inventors: Seiji Tsuru; 誠司都留; Naoki Fuei; 直喜笛井; Hiroyuki Osada; 弘行長田; Hiroshi Inoue; 宏井上; Tomoji Taniguchi; 智士谷口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】電気抵抗が小さく、かつムラが小さく、感光
体を汚染せず、帯電部材自身も汚れにくい帯電部材を提
供することができ、直流帯電方式を用いた場合でも、高
精細な画像を形成する画像形成装置を提供する。【解決手段】導電性支持体と、該導電性支持体上に設
けられた、エピクロルヒドリンゴムを主成分とし少なく
ともイオン導電剤を含有する導電性弾性体基層と、ポリ
アミド樹脂を主成分とする中間層と、ラクトン変性アク
リルポリオールがイソシアネート架橋されたアクリルウ
レタン樹脂を主成分とする表層とを少なくとも有するこ
とを特徴とする帯電部材とする。また、該帯電部材を用
いた画像形成装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は帯電部材、それを用
いた画像形成装置及び帯電方法、プロセスカートリッジ
に関する。詳しくは本発明は、電圧を印加して被帯電体
である電子写真感光体表面を所定の電位に帯電処理する
ための帯電部材、それを用いた画像形成装置及び帯電方
法、プロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真画像形成装置の一次帯電の方法
として、接触帯電方法が実用化されている。これは、導
電性支持体（芯金）の外周に導電性弾性層を設け、該導
電性弾性層外周に抵抗層を被覆して設けた帯電ローラを
用い、芯金に電圧を印加し、帯電ローラと感光体の当接
ニップの近傍で微少な放電をさせて感光体の表面を帯電
する方法である。

【０００３】実際に普及している方法としては、例えば
特開平１−２０４０８１号公報のように、直流電圧に交
流電圧を重畳した電圧を印加するＡＣ＋ＤＣ帯電方式
で、この場合、帯電の均一性を得るために重畳する交流
電圧には、直流電圧印加時の帯電開始電圧の２倍以上の
ピーク間電圧Ｖｐｐを持つ電圧が使用されている。

【０００４】ＡＣ＋ＤＣ帯電方式は、交流電圧を印加す
ることにより安定した帯電を行える方法であるが、交流
の電圧源を使用する分、帯電部材に直流電圧のみを印加
するＤＣ帯電方式に比較して、画像形成装置のコストが
高くなってしまう。そこで、例えば特開平５−３４１６
２７号公報では、ＤＣ帯電方式についての提案がなされ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＤＣ帯電方式は、ＡＣ
帯電方式に比較して一般的にコストが低いが問題点もあ
る。つまり、ＡＣ＋ＤＣ帯電のようにＡＣ電流の均し効
果が無いため、帯電の均一性が、ＡＣ＋ＤＣ帯電方式に
比較して劣る。また、やはり均し効果が無いという事
で、帯電ローラ表面に付着した汚れや、帯電ローラ自身
の電気抵抗の不均一性が画像に出やすいという問題もあ
る。

【０００６】たとえば前記特開平５−３４１６２７号公
報は、帯電ローラの構成の場合、導電性弾性体基層の電
気抵抗が大き過ぎて、特に１５℃、１０％Ｒｈの様な低
温低湿の環境中では感光体を帯電する能力が不充分であ
る。つまり低温低湿の環境中では一次帯電前に感光体上
に残存する潜像をすべて露光することによって電位を落
とす必要があり、露光装置のコストが上昇することにな
る。

【０００７】そこで、抵抗を小さくするために導電性弾
性体に電子導電性の導電剤を添加した場合、今度はロー
ラの部位による電気抵抗のムラが画像上に現れてしま
い、やはり充分に均一な帯電が不可能となる。また、添
加しても電気抵抗のムラが比較的生じにくいイオン系の
導電剤を添加した場合にも、感光体に長期間当接させた
まま放置した場合に、導電剤等が帯電ローラから感光体
に染み出してきて感光体を部分的に変質させ、その変質
した部分が画像上に出てしまうという問題も発生してし
まう。

【０００８】本発明は、このような課題に対処してなさ
れたもので、ＤＣ帯電法によって帯電前の露光無しに、
例えば６００ｄｐｉの中間調画像の様な高精細画像を出
力した場合においても、良好な帯電特性により、長期間
安定した帯電が行え、かつ感光体を汚染しない帯電部材
及び画像形成装置、帯電方法、プロセスカートリッジを
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】本発明者らは、ＤＣ帯電
用帯電部材の構成として、導電性支持体と、該導電性支
持体上に設けられた、エピクロルヒドリンゴムを主成分
とし少なくともイオン導電剤を含有する導電性弾性体基
層と、ポリアミド樹脂を主成分とする中間層と、ラクト
ン変性アクリルポリオールがイソシアネート架橋された
アクリルウレタン樹脂を主成分とする表層とを少なくと
も有することにより、柔らかく、電気抵抗が適切でかつ
均一であり、トナー等による汚れが付着しにくく、かつ
感光体を汚染せず、それ自身も汚れにくい帯電部材が得
られるという知見をして本発明に至った。

【００１０】即ち本発明は、以下の通りである。（１）導電性支持体と、該導電性支持体上に設けられ
た、エピクロルヒドリンゴムを主成分とし少なくともイ
オン導電剤を含有する導電性弾性体基層と、ポリアミド
樹脂を主成分とする中間層と、ラクトン変性アクリルポ
リオールがイソシアネート架橋されたアクリルウレタン
樹脂を主成分とする表層とを少なくとも有することを特
徴とする帯電部材。（２）帯電部材を画像形成装置に用いた場合の使用状態
と同様の応力で、感光体と同じ曲率の円相形金属に当接
させて、使用状態と同様の回転速度で円柱形金属を回転
させながら直流電圧−２５０Ｖを印加したときの帯電部
材の電気抵抗が、３０℃、８０％の高温高湿環境中では
１．５×１０⁵Ωよりも大きく、１５℃、１０％の低温
個湿環境中では１．５×１０⁶Ωよりも小さいことを特
徴とする（１）の帯電部材。（３）中間層の膜厚と表層の膜厚の合計が、２〜２５μ
ｍであることを特徴とする（１）又は（２）の帯電部
材。（４）中間層又は表層に、あるいは中間層と表層の両方
に、導電剤を含有することを特徴とする（１）〜（３）
のいずれかの帯電部材。（５）前記導電剤が導電性酸化スズであることを特徴と
する（４）の帯電部材。（６）帯電部材がローラ形状の帯電ローラであることを
特徴とする（１）〜（５）のいずれかの帯電部材。（７）像担持体と、像担持体を所定の電位に帯電させる
帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像を形成す
る露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像に
トナーを転移させて可視化しトナー像を形成させる現像
手段と、前記トナー像を被転写部材に転写させる転写手
段と、を有する画像形成装置において、前記帯電手段
は、（１）〜（６）のいずれかの帯電部材であり、該帯
電部材に直流電圧のみを印加して像担持体を帯電させる
ことを特徴とする画像形成装置。（８）被帯電体を帯電手段で帯電させる帯電方法におい
て、前記帯電手段が（１）〜（６）のいずれかの帯電部
材であり、該帯電部材に直流電圧のみを印加して被帯電
体を帯電させることを特徴とする帯電方法。（９）像担持体上に形成された静電潜像にトナーを転移
させて可視化してトナー像を形成し、該トナー像を被転
写部材に転写することにより画像を形成する画像形成装
置から着脱可能に構成されているプロセスカートリッジ
であって、像担持体と、前記像担持体上に形成された静
電潜像にトナーを転移させて可視化しトナー像を形成さ
せる現像手段と、前記被転写部材にトナー像が転写され
た後に前記像担持体上に残留したトナーを除去するクリ
ーニング手段と、から選ばれる１つ又は２つ以上が、
（１）〜（６）のいずれかの帯電部材と一体に支持され
ることを特徴とするプロセスカートリッジ。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を以下に詳細に説明する。＜１＞本発明の帯電部材本発明の帯電部材は、導電性支持体と、該導電性支持体
上に設けられた、エピクロルヒドリンゴムを主成分とし
少なくともイオン導電剤を含有する導電性弾性体基層
と、ポリアミド樹脂を主成分とする中間層と、ラクトン
変性アクリルポリオールがイソシアネート架橋されたア
クリルウレタン樹脂を主成分とする表層とを少なくとも
有する。

【００１２】本発明の帯電部材の具体的な構成を図１に
示す。図１（ａ）は、帯電部材の横断面を示し、図１の
（ｂ）は、縦断面を示したものである。

【００１３】本発明の帯電部材は、導電性支持体１とそ
の外周に形成された導電性弾性体基層２と、該導電性弾
性体基層２の外周を被覆する中間層２４と最外層の表層
３とを有する帯電部材である。

【００１４】図１に示す本発明で使用する導電性支持体
１は、炭素鋼合金表面に５μｍの厚さの工業ニッケルメ
ッキを施した円柱である。導電性支持体を構成する材料
として他にも、例えば鉄、アルミニウム、チタン、銅及
びニッケルなどの金属やこれらの金属を含むステンレ
ス、ジュラルミン、真鍮及び青銅などの合金、更にカー
ボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材
料などの、剛直で導電性を示す公知の材料を使用するこ
ともできる。また、形状としては円柱形状の他に、中心
部分を空洞とした円筒形状とすることも出来る。

【００１５】本発明では、まず上記導電性支持体１の外
周に導電性弾性体基層２を成形する。

【００１６】導電性弾性体基層２は導電性弾性体からな
っている。導電性弾性体は、高分子弾性体と導電剤を混
合して成形される。高分子弾性体はエピクロルヒドリン
ゴムを主成分とし、導電剤は少なくともイオン導電剤が
含有されている。

【００１７】エピクロルヒドリンゴムは、エピクロルヒ
ドリンを中心とする環状のエーテルの開環重合体であ
り、ゴムを構成する主な単量体には、エピクロルヒドリ
ン、エチレンオキシド、アクリルグリシジルエーテル等
が挙げられる。

【００１８】重合体であるエピクロルヒドリンゴムとし
ては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒド
リン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリ
ン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒ
ドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテ
ル三元共重合体等が挙げられる。この中でも安定した中
抵抗領域の導電性を示すことから、エピクロルヒドリン
−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元
共重合体が特に好適に用いられる。

【００１９】高分子弾性体はエピクロルヒドリンゴムを
主成分とするが、必要に応じてその他の一般的なゴムを
含有されても良い。

【００２０】その他の一般的なゴムとしては、たとえば
ＥＰＭ（エチレン・プロピレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチ
レン・プロピレンゴム）、ノルボーネンゴム、ＮＢＲ
（ニトリルゴム）、クロロプレンゴム、天然ゴム、イソ
プレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴ
ム、クロロスルフォン化ポリエチレン、ヒドリンゴム、
ウレタンゴム、ＳＢＳ（スチレン・ブタジエン・スチレ
ン−ブロックコポリマー）、ＳＥＢＳ（スチレン・エチ
レンブチレン・スチレン−ブロックコポリマー）等のス
チレン系ブロックコポリマー、シリコーンゴム等が挙げ
られる。

【００２１】上記の一般的なゴムを含有する場合、その
含有量は、高分子弾性体全量に対し０〜５０質量％であ
るのが好ましい。

【００２２】導電剤としては、導電性弾性体基層の体積
抵抗値のムラを小さくするという目的により、イオン導
電剤を含有することが必要である。イオン導電剤が高分
子弾性体の中に均一に分散し、導電性弾性体の体積抵抗
値を均一化することにより、帯電ローラを直流電圧のみ
の電圧印加で使用したときでも均一な帯電を得ることが
できる。

【００２３】イオン導電剤としては、例えば、ＬｉＣｌ
Ｏ₄、ＮａＣｌＯ₄等の過塩素酸塩、４級アンモニウム塩
などが挙げられ、これらを単独または２種類以上組み合
わせて用いることができる。イオン導電剤の中でも、環
境変化に対して抵抗が安定なことから特に４級アンモニ
ウム塩が好適に用いられる。

【００２４】イオン導電剤に加えて、導電性弾性体の体
積抵抗値にムラを生じさせない範囲で、電子導電性の導
電剤を添加することが出来る。電子導電性の導電剤は、
電子導電性の導電剤の担う導電性が、イオン導電剤の担
う導電性よりも小さい範囲で使用することが出来る。す
なわち、電子導電性の導電剤は、高分子弾性体にイオン
導電剤のみを添加した場合の体積抵抗値に対して、電子
導電性の導電剤を加えて添加した場合の体積抵抗値が１
／２以上であるような配合割合で使用することが出来
る。電子導電性の導電剤としては、例えば、アルミニウ
ム、パラジウム、鉄、銅、銀などの金属系の粉体や繊
維、カーボンブラック、金属粉や酸化チタン、酸化錫、
酸化亜鉛等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛などの金属
化合物粉、または適当な粒子の表面を酸化スズ、酸化ア
ンチモン、酸化インジウム、酸化モリブテン、亜鉛、ア
ルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、
白金、ロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とう
により付着させた粉体、アセチレンブラック、ケッチェ
ンブラック、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系カーボ
ン、ピッチ系カーボンなどのカーボン粉がある。これら
を単独でまたは２種以上組み合わせて用いることができ
る。

【００２５】本発明において、これらの導電剤の配合量
は導電性弾性体の体積抵抗値が、低温低湿環境（Ｌ／
Ｌ：１５℃、１０％Ｒｈ）、常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２
３℃、５５％Ｒｈ）、高温高湿環境（Ｈ／Ｈ：３０℃、
８０％Ｒｈ）で、中抵抗領域（体積抵抗値が１×１０⁴
〜１×１０⁸Ωｃｍ）になるような量が好ましい。

【００２６】導電性弾性体の体積抵抗値は、厚さ１ｍｍ
のシートに成型した後、両面に金属を蒸着して電極を作
成し、微小電流計（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴＲ８３４０Ａ
ＵＬＴＲＡＨＩＧＨＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＭＥ
ＴＥＲ（株）アドバンテスト社製）を用いて２００Ｖ
の直流電圧を印加して３０秒後の電流を測定し、膜厚と
電極面積とから計算して求める。

【００２７】導電性弾性体の体積抵抗値がこれよりも小
さいと、像担持体である感光体にピンホールがあった場
合に大電流がピンホールに一気に集中してしまい、穴を
より大きくしてしまったり、穴以外の場所に電流が流れ
なくなって高精細なハーフトーン画像上に黒い帯となっ
て帯電電位が不足した部分が現れてしまったりといった
不具合が発生する恐れがある。逆に体積抵抗値が大きす
ぎると、導電性弾性体基層中で印加電圧が降下してしま
い、必要な放電電流が得られずに感光体を所望する電位
に均一に帯電させることができなくなることがある。

【００２８】この他にも導電性弾性体には必要に応じ
て、可塑剤、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止
剤、スコーチ防止剤、分散剤、離型剤等の配合剤を加え
ることも好ましい。

【００２９】導電性弾性体の成形方法としては、上記の
導電性弾性体の原料を混合して、例えば、押し出し成形
や射出成形、圧縮成形等の公知の方法が挙げられる。ま
た、導電性弾性体基層は、導電性支持体の上に直接導電
性弾性体を成形して作製してもよいし、チューブ形状に
成形した導電性弾性体を導電性支持体に被覆させてもよ
い。なお、導電性弾性体基層の作製後に表面を研磨して
形状を整えてもよい。

【００３０】導電性弾性体基層の形状は、出来上がった
帯電ローラと感光体との当接ニップ幅がローラの長手方
向の分布で出来るだけ均一になるよう、導電性弾性体基
層ローラの中央部の直径が端部の直径よりも大きいクラ
ウン形状となっていることが好ましい。また出来上がっ
たローラの当接ニップ幅が均一となるために、導電性弾
性体基層ローラの振れが小さいほうが好ましい。

【００３１】振れの測定値は、導電性支持体を回転軸と
して導電性弾性体基層ローラを回転させ、回転軸と垂直
に非接触レーザー測長器（本発明においては、（株）キ
ーエンス製ＬＳ−５０００）で測定した導電性弾性体
基層の半径の最大値と最小値の差を値として求める。導
電性弾性体基層の軸方向に１ｃｍピッチで前記半径の最
大値と最小値の差を求め、その値の中で最大の値を導電
性弾性体基層ローラの振れの値とする。

【００３２】ローラの直径は、同様に導電性支持体を回
転軸として導電性弾性体基層ローラを回転させ、回転軸
と垂直に非接触レーザー測長器で測定した導電性弾性体
基層の直径の最大値と最小値の平均とする。導電性弾性
体基層ローラの軸方向中央部の直径と、弾性体の両端部
から１０ｍｍ中央側の部分の直径の値２つの平均との差
を、クラウン量の値として求める。

【００３３】導電性弾性体基層ローラの振れの好ましい
値は、ローラ中央部の直径の０．５％以下、好ましくは
０．２５％以下である。本発明のローラの直径は１２ｍ
ｍ程度が好ましいので、振れの値は具体的には６０μｍ
以下、好ましくは３０μｍ以下とする。クラウン量の値
は出来上がったローラのニップ幅が均一になるように決
めるが、好ましくはローラ直径の０．１〜５．０％、具
体的には１２〜６００μｍが好ましい。

【００３４】導電性弾性体のアスカーＣ硬度は、５０°
以下が好ましく、より好ましくは４５°以下である。ア
スカーＣ硬度が５０°を超えると、帯電部材と感光体と
の間のニップ幅が小さくなり、帯電部材と感光体との間
の当接力が狭い面積に集中し、当接圧力が大きくなる。
これによって帯電が安定しなくなったり、あるいは感光
体や帯電部材の表面に現像剤その他が付着しやすくなっ
たりする等の弊害が顕著になる。

【００３５】尚、「アスカーＣ硬度」とは、日本ゴム協
会標準規格ＳＲＩＳ０１０１に準拠したアスカーＣ型ス
プリング式ゴム硬度計（高分子計器株式会社製）を用い
て測定した帯電部材の硬度であり、常温常湿（２３℃、
５５％ＲＨ）の環境中に１２時間以上放置した帯電部材
に対して該硬度計を１０Ｎの力で当接させてから３０秒
後に測定した値とする。

【００３６】アスカーＣ硬度を小さくするため、導電性
弾性体に可塑剤を配合する。可塑剤の配合量は、配合す
る樹脂１００質量部に対して１質量部以上であることが
好ましく、特には３質量部以上であることが好ましい。
可塑剤としては、たとえばセバシン酸とプロピレングリ
コールの共重合体のような、エステル系の可塑剤を用い
ることが出来る。高分子可塑剤の分子量は、好ましくは
数平均分子量で２０００以上、より好ましくは４０００
以上であることが好ましい。分子量が小さいと可塑剤が
ローラの表面に染み出してきて感光体を汚染する可能性
がある。

【００３７】導電性弾性体基層が完成した後に、その上
層に中間層２４、表層３を設ける。

【００３８】中間層にはポリアミド樹脂が用いられ、よ
り好ましくはメタノール、エタノール、プロピルアルコ
ール等のアルコール、トルエン、クレゾール、ジクロロ
メタン、トリクロルエチレン、クロロホルム等の溶剤に
可溶のポリアミド樹脂が用いられる。

【００３９】上記溶剤可溶性のポリアミド樹脂として
は、例えば、６／６６、６／６６／６１０、６／６６／
６１０／１２などの共重合ポリアミドや、Ｎ−アルコキ
シメチル化ポリアミド等が挙げられる。ポリアミドの樹
脂層は、導電性弾性体基層に含まれる導電剤や可塑剤と
いった低分子量成分を通過させないので、染み出し防止
層として機能する。

【００４０】そこで、中間層のバインダ樹脂として溶剤
可溶性のポリアミド樹脂を使用することにより、感光体
と帯電ローラとが当接されたまま長期間放置されるよう
な場合においても、導電性弾性体基層から基層に含まれ
る低分子量成分が感光体に染み出してきて感光体を破壊
したり、感光体の感度を低下させたりするといった弊害
を無くすことができる。これらのポリアミドはメタノー
ル、エタノール、プロピルアルコール等のアルコール、
ジクロロメタン、トリクロルエチレン、クロロホルム等
の塩素化炭化水素、トルエン、クレゾール等の有機溶
剤、あるいはアルコール／水、アルコール／トルエン、
アルコール／塩素化炭化水素、アルコール／塩素化炭化
水素／水等の混合溶媒に溶解して中間層の塗料として使
用する。

【００４１】中間層を形成する樹脂塗料には各種の導電
剤、レべリング剤を混合することも好ましい。

【００４２】中間層に用いる導電剤としては、例えばア
ルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀などの金属系の粉
体や繊維、カーボンブラック、金属粉や酸化チタン、酸
化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛など
の金属化合物、または酸化スズ、酸化アンチモン、酸化
インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、
金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウ
ム等を電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより表面
に付着させた粉体、アセチレンブラック、ケッチェンブ
ラック、ＰＡＮ系カーボン、ピッチ系カーボンなどのカ
ーボン粉がある。

【００４３】これらの導電剤は、単独で、あるいは複数
を混合して使用することもできる。

【００４４】例えば、ＳＡＦ（カーボンブラック・ゴム
用ファーネス（超耐摩耗性））、ＩＳＡＦ（カーボンブ
ラック・ゴム用ファーネス（準超耐摩耗性））、ＨＡＦ
（カーボンブラック・ゴム用ファーネス（高耐摩耗
性））、ＳＲＦ（カーボンブラック・ゴム用ファーネス
（中補強性））のような比較的低導電率の導電剤と、金
属粉や導電性酸化スズ、導電性カーボンブラック等の高
導電率の導電剤とをそれぞれ混合して用いると体積抵抗
値を中抵抗に調整しやすい。

【００４５】本発明においては、導電剤としては、アン
チモンをドープした導電性酸化スズが特に好適に用いら
れる。

【００４６】中間層の樹脂に加えるこれらの導電剤の配
合量は、中間層の樹脂の体積抵抗値が中抵抗領域（体積
抵抗値が１×１０⁴〜１×１０¹⁵Ωｃｍ）になるように
決める。具体的には、ポリアミド樹脂１００質量部に対
して、０〜２００質量部が好ましい。

【００４７】中間層の体積抵抗値がこれよりも小さい
と、ローラの抵抗が小さくなりすぎ、帯電ローラとして
使用した場合、感光体にピンホールがある時にピンホー
ルに過大な電流が流れてリークしてしまい、リークした
跡が画像に表れやすくなるので好ましくない。逆に体積
抵抗値が大きすぎると、ローラの抵抗が大きすぎ、帯電
ローラに電流が流れず、感光体を所定の電位に帯電する
ことが出来ず画像が所望する濃度になりにくいという弊
害がある。またある程度の電位に帯電したとしても帯電
が不均一になり画像上に表れやすくなるので好ましくな
い。

【００４８】中間層の体積抵抗値は、ローラ状態から中
間層を剥がし、５ｍｍ×５ｍｍ程度の短冊形に切り出
す。両面に金属を蒸着して電極とガード電極とを作成
し、高圧電源（ＴＲｅＫＭｏｄｅｌ６１０Ｃトレ
ック・ジャパン（株）社製）で２００Ｖの直流電圧を印
加し、３０秒後の電流値を微小電流計（ＡＤＶＡＮＴＥ
ＳＴＲ８３４０ＡＵＬＴＲＡＨＩＧＨＲＥＳＩ
ＳＴＡＮＣＥＭＥＴＥＲ（株）アドバンテスト社製）
を用いて２００Ｖの電圧を印加して３０秒後の電流を測
定し、膜厚と電極面積とから計算して求める。レべリン
グ剤としては、例えばシリコーンオイルが挙げられる。

【００４９】中間層の成形方法としては、上記の中間層
を構成する材料を、サンドミル、ペイントシェーカー、
ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した従来公知
の分散装置を用いて公知の方法により分散させ、得られ
た表層形成用の樹脂塗料を、ディッピング法やスプレー
コート法により、導電性弾性体基層の上に塗工する。

【００５０】表層には、ラクトン変性アクリルポリオー
ルをイソシアネート架橋したアクリルウレタン樹脂をメ
インバインダ樹脂として用いる。

【００５１】ラクトン変性アクリルポリオールのＯＨ価
は８０ＫＯＨｍｇ／ｇ程度であることが望ましい。ＯＨ
価が少ないと、アクリルポリウレタン樹脂とイソシアネ
ートで架橋されにくくなり、柔らかすぎて感光体に貼り
つきやすくなる。ＯＨ基が大きすぎると塗膜が硬くなり
すぎて割れやすくなる。

【００５２】表層に用いられるイソシアネートとして
は、イソシアネート基を分子中に２つ以上有する化合物
であればいずれのイソシアネートを使用してもよいが、
取り扱いが簡単で高品質な塗膜が得られるので、特にＭ
ＤＩ（ジフェニルメタン−４，４'−ジイソシアネー
ト）やＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）が好
適に用いられる。

【００５３】表層に用いるラクトン変性アクリルポリオ
ールをイソシアネート架橋したアクリルウレタン樹脂の
ガラス転移温度Ｔｇは粘弾性測定法で、ピーク温度が４
５℃以上、好ましくは５０℃以上あることが望ましい。
４５℃以下であると、感光体と当接したまま長期間放置
した場合に感光体に貼り付いてしまったり、あるいは帯
電ローラ表面がトナー等によって汚れやすくなるという
弊害があるので、好ましくない。

【００５４】ガラス転移温度を測定する場合、ローラ状
態から表層を剥がし、５ｍｍ×４０ｍｍ程度の短冊形に
切り出したものを試料として用いる。測定装置は、動的
粘弾性測定装置ＲＳＡ−II（レオメトリックス・サイエ
ンティフィック・エフ・イー（株）製）を用い、また治
具としてフィルムテンションフィクスチャーを用いる。
測定は、−５０℃〜１５０℃の温度範囲において測定周
波数６．２８ｒａｄ／ｓｅｃ、昇温速度５℃／ｍｉ
ｎ．、初期歪０．０７〜０．２５％のオートテンション
モードで行う。損失正接ｔａｎδの温度分散を測定し、
ピーク温度をＴｇとする。また特に限定はしないが、あ
まりＴｇが高すぎても樹脂の可撓性がなくなり、塗膜が
割れやすくなるので好ましくない。Ｔｇは架橋させるイ
ソシアネートの量によって調節する。

【００５５】ラクトン変性アクリルポリオール樹脂とイ
ソシアネートとの配合比は、配合した塗料中のイソシア
ネートの中のＮＣＯ基の数（Ａ）と、ラクトン変性アク
リルポリオール樹脂中のＯＨ基の数（Ｂ）との比、ＮＣ
Ｏ／ＯＨ比＝Ａ／Ｂが０．１〜２．０、好ましくは、
０．３〜１．５の範囲になるように調整する。表層を形
成する樹脂塗料には各種の導電剤、レべリング剤を混合
することも好ましい。

【００５６】表層に用いる導電剤としては、例えばアル
ミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀などの金属系の粉体
や繊維、カーボンブラック、金属粉や酸化チタン、酸化
錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、硫化銅、硫化亜鉛などの
金属化合物、または酸化スズ、酸化アンチモン、酸化イ
ンジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、
銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウム等
を電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより表面に付
着させた粉体、アセチレンブラック、ケッチェンブラッ
ク、ＰＡＮ系カーボン、ピッチ系カーボンなどのカーボ
ン粉がある。本発明においては、導電剤としては、アン
チモンをドープした導電性酸化スズが特に好適に用いら
れる。

【００５７】表層の樹脂に加えるこれらの導電剤の配合
量は、表層の樹脂の体積抵抗値が低温低湿環境（Ｌ／
Ｌ：１５℃、１０％Ｒｈ）、常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２
３℃、５５％Ｒｈ）、高温高湿環境（Ｈ／Ｈ：３０℃、
８０％Ｒｈ）で、中抵抗領域（体積抵抗値が１×１０⁶
〜１×１０¹⁵Ωｃｍ）になるように決める。

【００５８】表層に導電剤として導電性酸化スズを用い
る場合、導電性酸化スズの配合量としては、配合する樹
脂１００質量部に対して酸化スズを１０〜４００質量
部、好ましくは５０〜２５０質量部配合する。導電性酸
化スズの一次粒径は、示差走査型電子顕微鏡観察で０．
１μｍ以下が好ましい。表層塗料中で二次粒子が小さく
なるまで公知の方法で分散する。二次粒子径は遠心沈降
式粒度分布計（ＣＡＰＡ７００：堀場製作所製）による
体積平均粒径ＭＥＤＩＡＮの値で、１．０μｍ以下、好
ましくは、０．５μｍ以下に分散する。

【００５９】表層の体積抵抗値がこれよりも小さいと、
帯電ローラとして使用した場合、感光体にピンホールが
ある時にピンホールに過大な電流が流れてリークしてし
まい、リークした跡が画像に表れやすいので好ましくな
い。逆に体積抵抗値が大きすぎると、帯電ローラに電流
が流れず、感光体を所定の電位に帯電することが出来ず
画像が所望する濃度になりにくいという弊害がある。ま
たある程度の電位に帯電したとしても帯電が不均一にな
り画像上に表れやすいので好ましくない。

【００６０】表層の体積抵抗値は、ローラ状態から表層
を剥がし、５ｍｍ×５ｍｍ程度の短冊形に切り出す。両
面に金属を蒸着して電極とガード電極とを作成し、高圧
電源（ＴＲｅＫＭｏｄｅｌ６１０Ｃトレック・ジ
ャパン（株）社製）で２００Ｖの直流電圧を印加し、３
０秒後の電流値を、、微小電流計（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ
Ｒ８３４０ＡＵＬＴＲＡＨＩＧＨＲＥＳＩＳＴ
ＡＮＣＥＭＥＴＥＲ（株）アドバンテスト社製）を用
いて２００Ｖの直流電圧を印加して３０秒後の電流を測
定し、膜厚と電極面積とから計算して求める。レべリン
グ剤としては、例えばシリコーンオイルが挙げられる。

【００６１】また、表層と中間層の膜厚の合計は２〜２
５μｍであることが好ましく、より好ましくは表層が２
〜２０μｍで中間層が１〜１８μｍである。表層と中間
層の膜厚の合計が２５μｍよりも大きいと、帯電の均一
性が損なわれ、画像上ローラの軸方向に細かい白スジが
発生しやすくなるので好ましくない。膜厚は、ローラ断
面を鋭利な刃物で切り出して、光学顕微鏡や電子顕微鏡
で観察することで測定できる。

【００６２】表層の成形方法としては、上記の表層を構
成する材料を、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイ
ノミル、パールミル等のビーズを利用した従来公知の分
散装置を用いて公知の方法により分散させ、得られた表
層形成用の樹脂塗料を、ディッピング法やスプレーコー
ト法により、帯電部材の表面、本発明においては中間層
の上に塗工する。表層塗料の利用効率を考慮すると、デ
ィッピング法が好ましい。

【００６３】表層膜厚を調整するために表層塗料中の樹
脂量と塗工引き上げ速度を制御する。表層塗料中の樹脂
量を多くすると表層の膜厚が大きくなり、樹脂量を少な
くすると膜厚も小さくなる。本発明の表層塗料において
は、揮発する溶媒に対する樹脂を１２〜２５％に調整す
る。また塗工引き上げ速度を大きくすると膜厚が大きく
なり、速度を小さくすると膜厚も小さくなるので、本発
明においては塗工引き上げ速度を２０〜２０００ｍｍ／
ｍｉｎ．に調整する。

【００６４】本発明の帯電部材の表面粗さとしては、好
ましくは十点平均粗さＲｚで１０μｍ以下、Ｒａで２．
０μｍ以下、より好ましくは十点平均粗さＲｚで５μｍ
以下、Ｒａで１μｍ以下である。表面粗さがあまり大き
すぎると帯電ムラとして出力画像に表れやすい。

【００６５】上記範囲の表面粗さを有する帯電部材とす
る為、導電性弾性体基層の表面粗さが出来るだけ小さく
なるように調整する。具体的には、導電性弾性体基層の
十点平均粗さＲｚで２０μｍ以下、より好ましくは１５
μｍ以下とする。平均粗さ（Ｒａ、Ｒｚ）の測定方法と
しては、ＪＩＳＢ０６０１の表面粗さに基づき、小坂
研究所製サーフコーダーＳＥ３４００にて、軸方向３点
×周方向２点＝６点について各々測定し、その平均値を
とる。

【００６６】また、本発明の帯電部材は、画像形成装置
に用いた場合の使用状態と同様の応力で、感光体と同じ
曲率の円柱形金属に当接させて、使用状態と同様の回転
速度で円柱形金属を回転させながら（本発明では軸の両
端にそれぞれ５Ｎの力を加えて、直径φ３０ｍｍの金属
円柱に当接させ、該金属円柱の周速４５ｍｍ／ｓで回転
させた）直流電圧−２５０Ｖを印加したときの帯電部材
の電気抵抗が、３０℃、８０％の高温高湿環境中では
１．５×１０⁵Ωよりも大きく、１５℃、１０％の低温
低湿環境中では１．５×１０⁶Ωよりも小さいことが好
ましい。より好ましくは、３０℃、８０％の高温高湿環
境中で１．７×１０⁵Ω以上であり、１５℃、１０％の
低温低湿環境中で１．４×１０⁶Ω以下である。

【００６７】低温低湿環境中の抵抗が上記範囲より小さ
いと、帯電ムラによるハーフトーン画像上の細かい横白
スジがほとんど発生しないので好ましい。また、恒温高
湿環境中の抵抗が上記範囲より大きいと、感光体にピン
ホールがあったとしても印加電流がリークせず、ハーフ
トーン画像上に帯電の濃度ムラが現れることがないので
好ましい。

【００６８】電気抵抗を上記範囲とするには、帯電部材
の導電性弾性体基層の体積抵抗値を１×１０⁴〜１×１
０⁸Ωｃｍに、また表層と中間層の体積抵抗値が１×１
０⁸〜１×１０¹⁵Ωｃｍでかつ表層と中間層の膜厚の合
計が２〜２５μｍになるように調整すれば良い。

【００６９】帯電部材の形状としては、ローラ形状が最
も一般的であるが、図７（ａ）に示すブレード形状の帯
電ブレード２５や、図７（ｂ）に示すベルト形状の帯電
ベルト２６をとして感光体に当接させて使用することも
できる。

【００７０】＜２＞本発明の画像形成装置本発明は、また、本発明の帯電部材を用いた画像形成装
置である。

【００７１】図２に、本発明の帯電部材の一つの実施の
形態である帯電ローラ６を用いた画像形成装置を示す。
像担持体である感光体ドラム５は矢印の方向に回転しな
がら、帯電ローラ６によって一次帯電され、次に露光手
段により露光１１が照射され静電潜像が形成される。現
像手段である現像ローラ４上の薄層になったトナーは、
トナー帯電ローラ２９で帯電され、次いで感光体ドラム
５の表面と接触することによって、静電潜像が現像さ
れ、可視化したトナー像が形成される。

【００７２】現像されたトナー像は、転写部材である転
写ローラ８と感光体ドラム５の間の現像部において、感
光体ドラム５から被転写部材である印刷メディア７に転
写され、その後定着部９で熱と圧力により定着され、永
久画像となる。転写されなかった転写残トナーは、クリ
ーニングローラ１０で電荷を与えられ、現像ローラ４で
回収される。

【００７３】現像ローラ４、トナー帯電ローラ２９、帯
電ローラ６、転写ローラ８、クリーニングローラ１０の
それぞれには画像形成装置の電源１８、１９、２０、２
２、２１から、それぞれ電圧が印加されている。

【００７４】ここで、本発明の帯電部材である帯電ロー
ラ６には、電源２０から直流電圧が印加される。印加電
圧に直流電圧を用いることで、電源のコストを低く抑え
ることが出来るという利点がある。また交流電圧を印加
したときに発生する帯電音が発生しないという利点があ
る。

【００７５】印加する直流電圧の絶対値は、空気の放電
開始電圧と被帯電体表面（感光体表面）の一次帯電電位
との和とすることが好ましい。通常空気の放電開始電圧
は絶対値で６００〜７００Ｖ程度、感光体表面の一次帯
電電位は絶対値で３００〜８００Ｖ程度なので、具体的
な一次帯電電圧としては絶対値で９００〜１５００Ｖと
することが好ましい。

【００７６】また、クリーニングローラ１０の代わり
に、図３に示すクリーニングブレード２３を使用しても
よい。

【００７７】また、カラー画像形成装置とする場合は、
図４の様に感光体ドラム５ａ〜ｄ、転写ローラ８ａ〜
ｄ、帯電ローラ６ａ〜ｄ、トナー帯電ローラ２９ａ〜
ｄ、弾性規制ブレード３０ａ〜ｄ、露光１１ａ〜ｄ、ト
ナー容器３１ａ〜ｄ等をそれぞれ４色分用意して、直列
に配置することも出来る。

【００７８】＜３＞本発明の帯電方法本発明は、また、本発明の帯電部材に直流電圧を印加す
ることにより、被帯電体を帯電させる帯電方法を提供す
る。

【００７９】＜４＞本発明のプロセスカートリッジ本発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成された静
電潜像にトナーを転移させて可視化しトナー像を形成さ
せる現像手段と、前記被転写部材にトナー像が転写され
た後に前記像担持体上に残留したトナーを除去するクリ
ーニング手段と、から選ばれる１つ又は２つ以上が、本
発明の帯電部材と一体に支持され、画像形成装置から着
脱可能に構成されているプロセスカートリッジである。

【００８０】本発明のプロセスカートリッジは、例え
ば、図６に示すように、感光体ドラム５や帯電ローラ
６、現像ローラ４、クリーニングローラ６等が一体に支
持された、画像形成装置の本体と脱着可能な構成であ
る。

【００８１】電子写真プロセスカートリッジが使用され
る前には、トナーシール２７で現像ローラ４とトナーの
接触を避けておくことが好ましい。

【００８２】

【実施例】以下に本発明を実施例をもって説明するが、
本発明は実施例よって制限されるものではない。

【００８３】

【実施例１】＜帯電ローラの作製＞（１）導電性弾性体基層の調整エピクロルヒドリンゴム（商品名「エピクロマーＣＧ１
０２」：ダイソー（株）製）１００質量部、充填剤とし
ての炭酸カルシウム３０質量部、酸化亜鉛５質量部、可
塑剤ＤＯＰ１０質量部、４級アンモニウムイオン導電剤
３質量部、老化防止剤１質量部をオープンロールで２０
分間混練し、更に、加硫促進剤ＤＭ１質量部、加硫促進
剤ＴＳ０．５質量部、加硫剤としての硫黄１質量部を加
えて更に１５分間オープンロールで混練した。

【００８４】これをゴム押し出し機を使用して、外径１
５ｍｍ、内径５．５ｍｍの円筒形に押し出し、２５０ｍ
ｍの長さに裁断し、加硫缶中を使用して、１６０℃の水
蒸気中で４０分間１次加硫し、導電性弾性体基層ゴム１
次加硫チューブを得た。

【００８５】次に、直径６ｍｍ、長さ２５６ｍｍの円柱
形の導電性支持体（鋼製、表面工業ニッケルメッキ）の
円柱面の軸方向中央部２３１ｍｍに金属とゴムとの熱硬
化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０）を塗布し、
８０℃で３０分乾燥した後、１２０℃で１時間乾燥し
た。この導電性支持体を、前記導電性弾性体基層ゴム１
次加硫チューブに挿入し、その後、電気オーブンの中で
１６０℃で２時間、２次加硫と接着剤の硬化を行い、未
研磨層を得た。

【００８６】この未研磨層のゴム部分の両端部を突っ切
り、ゴム部分の長さを２３１ｍｍとした後、ゴム部分を
回転砥石で研磨し、端部直径１２．００ｍｍ、中央部直
径１２．１０ｍｍのクラウン形状で表面の十点平均粗さ
Ｒｚ７μｍ、振れ２５μｍの導電性弾性体基層を有する
帯電ローラを得た。

【００８７】導電性弾性体基層を有する帯電ローラをＮ
／Ｎ（常温常湿：２３℃、５５％Ｒｈ）環境に２４時間
以上放置した後、導電性弾性体基層を有する帯電ローラ
の抵抗を測定したところ、１．９×１０⁵Ωであった。
また、ゴム部分のアスカーＣ硬度は、４３°と軟らかか
った。

【００８８】（２）中間層の調整ポリアミド樹脂（商品名「プラタボンドＭ９９５Ｆ」：
エルフ・アトケム・ジャパン（株）製）１００質量部
を、メタノール７２０質量部とトルエン１８０質量部と
の混合溶媒に溶解させ、１０質量％の溶液とした。この
ポリアミド溶液１００質量部に対して、導電性酸化スズ
粉体（商品名「ＳＮ−１０２Ｐ」：石原産業（株）製）
を８質量部、シリコーンオイル（ＳＨ−２８ＰＡ：東レ
・ダウコーニングシリコーン（株）製）を０．０１質量
部配合し、これに直径１．５ｍｍのガラスビーズ１００
質量部を加えて、４５０ｍｌのマヨネーズビンで４時間
分散し、中間層塗料を得た。

【００８９】上記中間層塗料をディッピング法により、
前記導電性弾性体基層を有する帯電ローラの表面に塗工
した。引き上げ速度２００ｍｍ／ｍｉｎで塗工し、３０
分間風乾した後、１２０℃で６０分間乾燥した。膜厚は
１５μｍ中間層の体積抵抗値は１．２×１０⁸Ωｃｍで
あった。

【００９０】（３）表層の調整ラクトン変性アクリルポリオール（商品名「プラクセル
ＤＣ２００９」：ダイセル化学工業（株）製）１００質
量部を、６００質量部のＭＥＫに溶解し、固形分１０質
量％の溶液とした。このアクリルポリオール溶液１００
質量部に対して導電性酸化スズ粉体（商品名「ＳＮ−１
０２Ｐ」：石原産業（株）製）））を１２質量部、シリ
コーンオイル（ＳＨ−２８ＰＡ：東レ・ダウコーニング
シリコーン（株）製）を０．０１質量部配合し、これに
直径１．５ｍｍのガラスビーズ１００質量部を加えて、
４５０ｍｌのマヨネーズビンで４時間分散し、さらにこ
の分散液にＨＤＩ（商品名「デュラネート２４Ａ−１０
０：旭化成工業（株）製」））を３質量部加えてさらに
１０分間攪拌し、最後に３００メッシュの網で溶液を濾
過して表層塗料を得た。

【００９１】前記表層塗料をディッピンク法により前記
導電性弾性体基層と中間層を有する帯電ローラの表面に
塗工した。引き上げ速度４００ｍｍ／ｍｉｎで塗工し、
３０分間風乾した後、ローラの塗工時の軸方向を反転し
てもう一度引き上げ速度４００ｍｍ／ｍｉｎで塗工し、
もう一度３０分間風乾した後、１５０℃で６０分間乾燥
した。膜厚は５μｍで表層の体積抵抗値は５．３×１０
¹⁴Ωｃｍあった。こうして完成したローラを実施例１の
帯電ローラとした。

【００９２】

【実施例２〜１０】中間層と表層の塗料に含まれる樹脂
量と導電剤配合量を表１のように変えて、実施例２〜１
０のローラを得た。

【００９３】

【比較例１〜３】中間層もしくは表層を塗工せず、中間
層もしくは表層の塗料に含まれる樹脂量と導電剤配合量
を表１のように変えて、比較例１〜３のローラを得た。

【００９４】＜帯電ローラの評価＞上記のようにして得
られた帯電ローラを用いて、以下に示すようにして評価
を行った。

【００９５】本試験で使用した電子写真式レーザプリン
タはＡ４縦出力用のマシンで、記録メディアの出力スピ
ードは、４５ｍｍ／ｓｅｃ、画像の解像度は６００ｄｐ
ｉである。

【００９６】感光体はアルミシリンダーに膜厚１５μｍ
のＯＰＣ層をコートした反転現像方式の感光ドラムであ
り、最外層は変性ポリカーボネートをバインダ樹脂とす
る電荷輸送層である。

【００９７】トナーは、ワックスを中心に荷電制御剤と
色素等を含むスチレンとブチルアクリレートのランダム
コポリマーを重合させ、さらに表面にポリエステル薄層
を重合させシリカ微粒子等を外添した、ガラス転移温度
６３℃、体積平均粒径６μｍの重合トナーである。

【００９８】一次帯電は、上記で得られた実施例１〜１
０、比較例１〜３の帯電ローラを用い、直流電圧−１１
５０Ｖを帯電ローラに印加した。

【００９９】画像の評価はすべて、ハーフトーン（感光
体の回転方向と垂直方向に幅１ドット、間隔２ドットの
横線を描くような画像）画像を出力して行った。

【０１００】低温低湿環境（Ｌ／Ｌ：１５℃、１０％Ｒ
ｈ）における帯電が原因の画像不良としては、細かい横
白スジが予想されるので、この横スジが全く発生しなか
ったものを○、少し発生したものを△、大量に発生した
ものを×とした。

【０１０１】高温高湿環境（Ｈ／Ｈ：３０℃、８０％Ｒ
ｈ）においては、感光体にピンホールを空けたピンホー
ルドラムを使用し、ハーフトーン画像を出力したときに
ピンホールに電流が集中しホール以外の部分のハーフト
ーン濃度が変化して濃度の違う帯のように画像に表れる
かどうかを見た。リークして濃度ムラが現れたものを
×、濃度ムラが全く現れなかったものを○、濃度ムラが
かすかに表れたが実用上は問題ないものを△とした。

【０１０２】さらに、常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃、
５５％Ｒｈ）で印字濃度４％（感光体の回転方向と垂直
方向に幅２ドット、間隔５０ドットの横線を描くような
画像）を連続で５０００枚耐久し、その後Ｎ／Ｎ環境で
ハーフトーン画像を出力し、帯電ローラの表面の汚れに
起因する帯電ムラが発生しないかどうかをみた。帯電ム
ラが発生しないものを○、少し発生するものを△、非常
にムラが大きかったものを×とした。

【０１０３】また感光体を、画像形成装置中で使用する
ときと同じ状態で感光体に当接させ、４０℃、９５％Ｒ
ｈの環境中に３０日間放置し、その後常温常湿環境（Ｎ
／Ｎ：２３℃、５５％Ｒｈ）で画像を出力し、帯電ロー
ラからの染み出しで感光体の当接部が画像に表れるかど
うかを調べた。感光体の表面と出力画像の両方をみて、
両方問題の無いものを〇、出力画像に当接跡が見えたも
のを×、感光体に当接跡が見えるが出力画像には現れな
いものを△とした。

【０１０４】なお、Ｌ／ＬとＨ／Ｈでは画出しを行う前
に帯電ローラの抵抗を測定した。抵抗の測定方法として
は、帯電ローラ使用状態と同様の応力で、図５の様に、
感光体と同じ曲率の円柱形金属に当接させて、帯電ロー
ラ使用状態と同様の回転速度でローラを回転させながら
直流電圧−２５０Ｖを印加した（今回は軸の両端にそれ
ぞれ５Ｎの力を加えて、直径φ３０ｍｍの金属円柱に当
接させ、該金属円柱の周速４５ｍｍ／ｓで回転させた）
ときに帯電ローラに流れる電流を測定して帯電ローラの
抵抗とした。

【０１０５】以上の評価結果を表１にまとめて記す。

【０１０６】

【表１】実施例と比較例から分かるように、本発明の帯電部材
は、中間層を塗工していないと、導電性弾性体基層から
低分子量成分が染み出してきて長期保管を行うと感光体
を汚染してしまうことがわかる。

【０１０７】また、逆に中間層の材料のみ塗工し、表層
をまったく塗工しないと、帯電ローラが耐久によって汚
れてしまい、帯電ムラが画像に出てしまうことがある。
以上のような結果から、柔らかくて導電率が均一な導電
性弾性体基層とするために可塑剤を含むエピクロルヒド
リンゴムにイオン導電剤を配合した導電性弾性体基層を
帯電ローラとして使用するためには、染み出しを防止す
るポリアミド樹脂の中間層と、ローラの汚れを防止する
ラクトン変性アクリルポリオールがイソシアネート架橋
されたアクリルウレタン樹脂の表層を適切な体積抵抗値
に制御して使用することが、重要であることが分かる。

【０１０８】また、表層と中間層を厚く塗りすぎると帯
電ローラの電気抵抗が適切であってもＬ／Ｌ環境で横白
スジが発生してしまう。これは、表層と中間層の膜厚を
大きくしすぎると、体積抵抗値にムラが発生し、イオン
導電剤による均一な導電性弾性体基層という特徴に由来
する帯電ローラの均一な帯電性を、表層と中間層の電子
導電性の材料の抵抗の不均一性が打ち消してしまい、結
果として帯電ローラ全体の電気抵抗のばらつきが大きく
なるためではないかと考えられる。

【０１０９】

【発明の効果】本発明により、電気抵抗が小さく、かつ
ムラが小さく、感光体を汚染せず、帯電部材自身も汚れ
にくい帯電部材を提供することができ、直流帯電方式を
採る画像形成装置に本発明の帯電部材を用いれば高精細
な画像を提供することができる。

【０１１０】また、低温低湿な環境中で使用した場合に
も帯電ムラが小さく、高温高湿の環境中で使用しても感
光体のピンホールによるリークが画像に現れにくい帯電
部材を提供することができ、直流帯電方式を採る画像形
成装置に本発明の帯電部材を用いれば高精細な画像を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材の一つの実施の形態の断面
を表す概略図を示す。

【図２】本発明の帯電部材を使用した画像形成装置の
一つの実施の形態の概略図を示す。

【図３】本発明の帯電部材を使用した画像形成装置の
一つの実施の形態の概略図を示す。

【図４】本発明の帯電部材を使用したカラー画像形成
装置の一つの実施の形態の概略図を示す。

【図５】本発明の帯電部材の電気抵抗を測定する方法
を説明する図を示す。

【図６】本発明のプロセスカートリッジの一つの実施
の形態の概略断面図を示す。

【図７】本発明の帯電部材の一つの実施の形態の断面
を表す概略図を示す。

【符号の説明】

１導電性支持体２導電性弾性体基層２４中間層３表層４現像ローラ５感光体ドラム６帯電ローラ８転写ローラ９定着部１０クリーニングローラ１１露光１８、１９、２０、２１、２２電源２３クリーニングブレード２５帯電ブレード２６帯電ベルト２７トナーシール２９トナー帯電ローラ３０弾性規制ブレード３１トナー容器

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者谷口智士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） 2H134 GA01 HA01 HA07 HA12 HA16 HD01 HD06 JB01 KB02 KF01 KF05 KG01 KG07 KG08 2H200 GA23 GA44 GB12 GB15 HA02 HA28 HB12 HB13 HB14 HB22 HB31 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 LA01 LA38 MA03 MA04 MA20 MB01 MB06 MC01 MC18 MC20 NA02 NA09 3J103 AA02 AA14 AA32 AA51 AA85 BA41 CA03 FA18 GA02 GA57 HA03 HA04 HA12 HA20 HA46 HA48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体と、該導電性支持体上に設
けられた、エピクロルヒドリンゴムを主成分とし少なく
ともイオン導電剤を含有する導電性弾性体基層と、ポリ
アミド樹脂を主成分とする中間層と、ラクトン変性アク
リルポリオールがイソシアネート架橋されたアクリルウ
レタン樹脂を主成分とする表層とを少なくとも有するこ
とを特徴とする帯電部材。
【請求項２】帯電部材を画像形成装置に用いた場合の
使用状態と同様の応力で、感光体と同じ曲率の円相形金
属に当接させて、使用状態と同様の回転速度で円柱形金
属を回転させながら直流電圧−２５０Ｖを印加したとき
の帯電部材の電気抵抗が、３０℃、８０％の高温高湿環
境中では１．５×１０⁵Ωよりも大きく、１５℃、１０
％の低温低湿環境中では１．５×１０⁶Ωよりも小さい
ことを特徴とする請求項１記載の帯電部材。
【請求項３】中間層の膜厚と表層の膜厚との合計が、
２〜２５μｍであることを特徴とする請求項１又は２に
記載の帯電部材。
【請求項４】中間層又は表層に、あるいは中間層と表
層の両方に、導電剤を含有することを特徴とする請求項
１〜３のいずれか一項に記載の帯電部材。
【請求項５】前記導電剤が導電性酸化スズであることを
特徴とする請求項４記載の帯電部材。
【請求項６】帯電部材がローラ形状の帯電ローラであ
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載
の帯電部材。
【請求項７】像担持体と、像担持体を所定の電位に帯
電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電面に静電潜像
を形成する露光手段と、前記像担持体上に形成された静
電潜像にトナーを転移させて可視化しトナー像を形成さ
せる現像手段と、前記トナー像を被転写部材に転写させ
る転写手段と、を有する画像形成装置において、前記帯電手段は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の
帯電部材であり、該帯電部材に直流電圧のみを印加して
像担持体を帯電させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】被帯電体を帯電手段で帯電させる帯電方
法において、前記帯電手段が請求項１〜６のいずれか一
項に記載の帯電部材であり、該帯電部材に直流電圧のみ
を印加して被帯電体を帯電させることを特徴とする帯電
方法。
【請求項９】像担持体上に形成された静電潜像にトナ
ーを転移させて可視化してトナー像を形成し、該トナー
像を被転写部材に転写することにより画像を形成する画
像形成装置から着脱可能に構成されているプロセスカー
トリッジであって、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像にトナーを転移さ
せて可視化しトナー像を形成させる現像手段と、前記被転写部材にトナー像が転写された後に前記像担持
体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段と、
から選ばれる１つ又は２つ以上が、請求項１〜６のいず
れか一項に記載の帯電部材と一体に支持されることを特
徴とするプロセスカートリッジ。