JP3278331B2

JP3278331B2 - 帯電部材、該帯電部材の製造方法及び該帯電部材を有するプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP3278331B2
Application number: JP26865095A
Authority: JP
Inventors: 宏井上; 直喜笛井; 佳子藤村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 2002-04-30
Anticipated expiration: 2015-10-17
Also published as: JPH08171259A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電部材に関す
る。また、本発明は、該帯電部材の製造方法及び該帯電
部材を有するプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、像担持体に接触配置されたローラ
状等の帯電部材に電圧を印加することによって像担持体
表面を帯電する接触帯電法が広く用いられている。接触
帯電部材はその構造が簡単であり小型であることやオゾ
ンの発生量が極めて少ない等の利点を有している。該帯
電部材は一般的に下記の如き方法により製造される。

【０００３】（１）金属製の導電性支持体（芯金）外周
に添って、合成樹脂や合成ゴムを用いて押し出し成型、
注入成型、射出成型、プレス成型及びトランスファー成
型等の方法により導電性弾性層を形成し、更にその上に
抵抗制御層や表面層を浸漬塗工法やロール塗工法等によ
り薄く塗工する。

【０００４】（２）合成樹脂等を用いて内径が前記導電
性弾性層より小さいシームレスチューブを作成し、その
中へ前記導電性弾性層を有するローラを圧入する、ある
いはシームレスチューブを内径が前記導電性弾性層より
やや大きいシュリンクチューブ（熱収縮性）とし、加熱
処理して収縮させることにより導電性弾性層に密着させ
チューブ層を形成する。

【０００５】一方、従来、複写機、レーザービームプリ
ンタ及びファクシミリ等の電子写真法による画像形成装
置には各種帯電部材、例えば、現像帯電用ローラ、転写
帯電用ローラ、一次帯電用ローラ等が用いられている。
各種帯電部材は、そのほとんどが使い切りで再利用され
ていなかった。また、製造時に発生した不具合品も、製
品として使用することができないので修復されることな
く廃棄されていた。

【０００６】なぜなら、各種帯電部材は、電子写真プロ
セスに繰り返し適用されると、その電気特性が低下し、
初期と同レベルの電気特性を示さないという問題があっ
たからである。各種帯電部材の電気特性の低下の原因と
しては、帯電時の放電により発生するオゾン等の影響に
よる帯電部材表面の劣化や、被帯電体との接触による帯
電部材表面の磨耗等が考えられる。

【０００７】また、被帯電体との接触により帯電部材表
面が摩耗し、滑り性や平滑性等の表面性が損なわれると
いう問題もある。

【０００８】また、各種帯電部材は、繰り返し用いてい
るうちに、その最外層全面、全周にわたって粉末現像剤
（トナー）や紙粉が付着してしまう。

【０００９】このような各種帯電部材を洗浄等の手段無
しに再利用すると、表面の汚れにより特に低湿、低温環
境において帯電部材表面の抵抗値にバラツキが生じ、帯
電ムラが発生する。前述のような帯電能力の低下した帯
電部材は表面の汚れの影響を受けやすい。

【００１０】更に、上記電子写真装置に備えられる各種
帯電部材は単層構成のものだけでなく、複数の層を積層
した多層構成のものが多く用いられている。各種帯電部
材を多層構成とする場合、一般的には塗工等の手段を用
いるが、塗工によって層を形成する場合、塗工ムラ、膜
厚ムラ及び塗工ブツ等の塗工不良が発生する場合があ
る。帯電部材にこれらの塗工不良が存在するとその部分
が微妙な抵抗ムラとなり均一な帯電が行えず画像不良の
原因となってしまう。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら（１）の
ローラ製造方法には以下のような問題がある。

【００１２】（Ａ）各層の材料を有機溶剤に溶解し塗料
としなくてはならないため材料に制限を受ける（各層の
溶解度係数を変えなければ、それぞれの層を塗工する際
に有機溶剤により互いに溶かしてしまい各層の働きを損
なう）。

【００１３】（Ｂ）各層の樹脂は溶解度係数が異なるた
め、各層の密着性が悪く、浮きやシワの発生を招くこと
もある。また、密着性を上げるためプライマーを用いる
必要が生じることもありコストアップの要因となりかね
ない。

【００１４】（Ｃ）各層に塗工ムラや厚みのムラが生じ
やすい。

【００１５】（Ｄ）塗料を塗布して層を形成した後に乾
燥工程が必要なため生産性が悪い。

【００１６】（Ｅ）有機溶剤を使用して塗料を作成する
ため、そのための安全対策や設備が必要となりコストが
かかる。

【００１７】また、（２）のローラ製造方法にも以下の
ごとく問題がある。

【００１８】（Ａ）チューブを用いて表面層等を形成す
る場合、チューブの内径とほとんど変わらない外径の前
記導電性弾性層をチューブに挿入する必要があるため困
難を伴う。

【００１９】（Ｂ）前記導電性弾性層よりも小さめの内
径に成形したチューブへ前記導電性弾性層をチューブ内
径を広げながら圧入するために、チューブには弾性変形
させるため大きな力が加わる。そのためチューブが破れ
たり偏肉する恐れがある。

【００２０】また、最近、エコロジー（地球環境を酷使
したり、汚染したりせず、地球環境に優しく共存してい
く考え）が全世界的に広がりを見せている。地球資源の
節約、環境保護という面から見ると上記電子写真装置に
備えられる各種帯電部材も、何らかの方法で再生し、再
利用できるようにすることが検討されている。

【００２１】帯電部材の再生方法としては、溶剤を用い
て部材表面の汚れを洗い落とす方法が知られている。

【００２２】しかしながら、各種帯電部材の表面層は、
合成樹脂や合成ゴム等を含有するものが大部分を占めて
おり、上記従来技術の洗浄方法は、次に述べる（Ａ）及
び（Ｂ）等の理由から好ましくない。

【００２３】（Ａ）合成樹脂や合成ゴムは、洗浄溶剤に
よって溶解したり、クラックが発生し易く、電気抵抗、
硬度、表面粗さ、真円度、真直度及び滑り性（摩擦係
数）等のこの種のローラに要求される各種機能が損なわ
れる恐れがある。

【００２４】（Ｂ）この種の帯電部材は、単層構成のも
のだけではなく、２種類多層構成のものが多く用いられ
ている。多層ローラの場合、ローラの端部から洗浄溶剤
が染み込む恐れがあって表面層の材料の耐溶剤性のみだ
けでなく、内側の材料の耐溶剤性にも注意を払う必要が
ある。このため、使用する洗浄溶剤の種類が限定されて
しまう上、各層間の接着力が低下する恐れもある。

【００２５】本発明の目的は、上記問題点を解決し、優
れた特性を有する帯電部材を提供することにある。

【００２６】また、本発明は、上記帯電部材の製造方法
であって、帯電部材の再生にも適した帯電部材の製造方
法を提供することにある。

【００２７】更に、本発明の目的は、上記帯電部材を有
するプロセスカートリッジを提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、導電性
支持体上に弾性層を有し、該弾性層上に樹脂チューブ層
を有する電子写真用帯電部材において、該チューブ層の
厚さが１〜１０００μｍであり、該チューブ層と該チュ
ーブ層の下に接触している層との間に平均粒径が５０μ
ｍ以下である微粒子が存在することを特徴とする電子写
真用帯電部材である。

【００２９】また、本発明は、導電性支持体上に弾性層
を有し、該弾性層上に樹脂チューブ層を有する電子写真
用帯電部材の製造方法において、該チューブ層の厚さが
１〜１０００μｍであり、該チューブ層を形成する面及
びチューブの内面の少なくとも一方に平均粒径が５０μ
ｍ以下である微粒子を付着させた後に該チューブの内側
に少なくとも弾性層を挿入し、該チューブ層を形成する
工程を有することを特徴とする電子写真用帯電部材の製
造方法である。

【００３０】更に、本発明は、上記帯電部材を有するプ
ロセスカートリッジである。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の帯電部材は浸漬塗工法や
ロール塗工法で被覆層を設ける場合に生ずる問題点がな
く、優れた表面性等の特性を有する。

【００３２】また、本発明の製造方法は弾性層あるいは
被覆層を有する弾性層の上にチューブを被覆する際に、
両者の間に微粒子を存在させることによってチューブの
内側に上記弾性層等を挿入しやすくするもので、チュー
ブの破れや偏肉といった問題を起こす危険性が減少す
る。

【００３３】本発明の製造方法は電子写真装置に用いら
れる帯電部材の再利用方法としても有効である。製品寿
命を終えた帯電用ローラは、多くの場合、電気特性や表
面性（平滑性及び滑り性等）が初期と同程度のレベルを
示さなかったり、その最外層全面、全周にわたって付着
した粉末現像剤（トナー）等が原因で帯電部材表面に抵
抗値バラツキが生じ、帯電ムラが発生するといった問題
がある。帯電部材表面に付着したトナー等を完全に取り
除くことは容易なことではない。

【００３４】しかしながら、本発明はこのような問題を
抱える帯電部材を、表面に付着したトナーを利用しなが
ら該帯電部材外周にチューブを被覆することで帯電部材
の表面性を回復させると共に表面の抵抗値を均一化し、
帯電部材としての電気特性を十分な状態に回復させ、帯
電部材としての再利用を可能にするものである。

【００３５】本発明の帯電部材１は、図１に示すように
ローラ形状であり、導電性支持体１ａと、その外周に一
体に形成された弾性層１ｂと、該弾性層の外周に形成さ
れたチューブ層１ｄから構成されている。弾性層とチュ
ーブ層の間１ｅには微粒子（不図示）が存在している。

【００３６】本発明の帯電部材の他の構成を図２及び図
３に示す。図２に示すように帯電部材は、弾性層１ｂの
外周に帯電部材の抵抗を制御する目的で抵抗制御層１ｃ
を形成し、該抵抗制御層１ｃの外周に形成されたチュー
ブ層１ｄを有する構成としてもよい。この場合、微粒子
は、抵抗制御層１ｃとチューブ層１ｄの間１ｅに存在し
ている。また、図３のように抵抗制御層を２層以上設け
た構成としてもよい。抵抗制御層は内側より第１抵抗制
御層１ｃ及び第２抵抗制御層１ｃ′とする。

【００３７】本発明に用いられる導電性支持体１ａは、
鉄、銅、ステンレス、アルミニウム及びニッケル等の金
属を用いることができる。更に、これらの金属表面に防
錆や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。

【００３８】帯電ローラ１において、弾性層１ｂには、
帯電ローラ１の感光体２に対する良好な均一密着性を確
保するために適当な弾性を持たせてある。

【００３９】弾性層１ｂの導電性はゴム等の弾性材料中
にカーボンブラック等の導電剤を添加することにより調
整される。弾性はプロセス油及び可塑剤等の添加により
調整される。弾性層１ｂの具体的弾性材料としては、例
えば、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンメチレンゴ
ム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒド
リンゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム
（ＢＲ）、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）及びク
ロロプレンゴム（ＣＲ）等の合成ゴム、更にはポリアミ
ド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素
樹脂等の樹脂も挙げられる。また、前述の弾性材料の発
砲体を弾性層１ｂに用いてもよい。

【００４０】チューブ層１ｄは、前出のようにチューブ
内への圧入やチューブの熱収縮により形成される層であ
り、帯電部材の表面性（滑り性や平滑性等）を調整する
目的で設けたり、あるいは弾性層１ｂ中に含有される可
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
的で設けることが多い。チューブ層１ｄの具体的材料と
しては、カーボンブラック及びカーボングラファイトの
ような導電性粒子や、導電性酸化チタン、導電性酸化亜
鉛及び導電性酸化錫等の導電性金属酸化物あるいはアル
カリ金属塩及びアンモニウム塩等を含有した合成樹脂で
ある。

【００４１】チューブ層１ｄに用いられる合成樹脂とし
ては、ナイロン１２、ＰＦＡ（４フッ化エチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、ＰＶＤ
Ｆ（ポリフッ化ビニリデン）、ＦＥＰ（４フッ化エチレ
ン−６フッ化プロピレン共重合樹脂）、更にはポリスチ
レン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウ
レタン系、ポリエステル系及びポリアミド系等の熱可塑
性エラストマーが挙げられる。

【００４２】チューブ層１ｄは熱収縮性チューブで形成
してもよいし、非熱収縮性チューブで形成してもよい。

【００４３】また、チューブ層１ｄの肉厚は、弾性層や
抵抗制御層等、チューブ層に対して下層に位置する各層
の持つ機能を十分に引き出すためには薄い方がよい。そ
のため、１〜１０００μｍの範囲である。

【００４４】抵抗制御層１ｃは帯電部材の抵抗を制御す
るために設けることが多い。抵抗制御層１ｃの具体的材
料としては、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ
素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂、更にはエピクロルヒ
ドリンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム及びアク
リロニトリル系ゴム等が挙げられる。抵抗制御層１ｃに
も抵抗調整を目的として、カーボンブラックやカーボン
グラファイトのような導電性粒子や、導電性酸化チタ
ン、導電性酸化亜鉛及び導電性酸化錫等の導電性金属酸
化物あるいはアルカリ金属塩及びアンモニウム塩等の導
電剤を分散することができる。

【００４５】本発明に用いられる微粒子は、チューブ層
とその下層との間に潤滑性を付与できるものであればい
ずれのものでもよいが、好ましい例としてシリカ微粒
子、カーボン、炭酸カルシウム、クレー、ガラス球及び
トナー等が挙げられる。また、その添加量は本発明の効
果が得られる範囲であれば特に制限されるものではな
い。

【００４６】具体的には、樹脂微粒子としては、ポリス
チレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂、ウレタン樹脂及びゴム、ポリアミド樹脂、シリコ
ーン樹脂及びゴム、フッ素系樹脂及びゴム、フェノール
樹脂、アクリル系樹脂及びエポキシ樹脂等の微粒子を用
いることができる。

【００４７】また、固体潤滑剤としては、グラファイト
やタルクや雲母等を用いることができる。

【００４８】また、磁性体としては、マグネタイト、ヘ
マタイト及びフェライト等の酸化鉄あるいは鉄、コバル
ト、ニッケルのような金属あるいはこれらの金属とアル
ミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜
鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、
カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン
及びバナジウムのような金属の合金及びその混合物等が
挙げられる。

【００４９】また、金属酸化物としては、酸化マグネシ
ウム、酸化セリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、
酸化亜鉛、酸化アンチモン及び酸化錫等が挙げられる。

【００５０】また、シリカとしては、未処理の微粉末を
用いてもよいし、シリコーンワニス、各種変性シリコー
ンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイ
ル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカッ
プリング剤、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤で、
あるいは種々の処理剤で併用して処理されたものでもよ
い。

【００５１】本発明における微粒子の平均粒径は、５０
μｍ以下であり、特には０．０１〜５０μｍであること
が好ましい。かかる平均粒径は、電子顕微鏡を用いて任
意の粒子１００個の粒子径を測定し、それらの総和を個
数１００で割った単純平均値とする。但し、粒子は真球
状のものばかりとは限らないため、粒子の長径と短径を
合計し２で割った値を粒子個々の粒子径とした。平均粒
径が５０μｍを超えると、その上にチューブを被覆して
も微粒子の影響により帯電部材表面に凹凸やうねり等が
生じ易く、平滑性が失われてしまうことがある。その結
果、帯電部材と感光体とが当接している接触帯電方式で
は、帯電部材と感光体との接触が均一な状態を得られ
ず、部分的に帯電部材と感光体との間に隙間が生じ帯電
不良の原因となることがある。

【００５２】本発明の帯電ローラを用いる場合、帯電ロ
ーラと感光体の関係が接触、非接触かかわらず帯電ロー
ラの表面が粗いと、そ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。
従って、帯電ローラの表面はより滑らかな方が好まし
く、ＪＩＳＢ０６０１表面粗さの規格における１０点
平均表面粗さＲｚが１００μｍ以下であることが好まし
く、特には１５μｍ以下であることが好ましい。

【００５３】また、帯電部材の体積抵抗率としては１０
⁴〜１０¹⁴Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。１０⁴
Ω・ｃｍ未満の場合、感光体に何らかの原因でピンホー
ルが生じた場合、そのピンホール部が帯電部材とニップ
部である帯電領域に移動すると、帯電部材と感光体のピ
ンホールとの間でリークが発生して給電部の電圧が著し
く降下してしまうことがある。そのため、このリーク発
生時には帯電部材と感光体とのニップ部の長手方向全体
が帯電不良となり、実際の画像においては反転現像では
黒帯状、正規現像では白帯状の画像ムラが感光体の回転
周期毎に現れ画像品質が低下する。一方、１０¹⁴Ω・ｃ
ｍを超える場合、帯電部材の抵抗が高すぎて感光体を所
定の電位に帯電することができず帯電不良となることが
ある。供給電圧をそれ相応にアップすれば、この問題を
ある程度は解決することができるが、効率が非常に悪く
実際上は非現実的である。

【００５４】本発明における体積抵抗率の測定は、ＪＩ
ＳＫ６９１１に準じて行ったものである。

【００５５】図４に本発明の帯電部材を一次帯電手段と
して有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置
の概略構成を示す。

【００５６】図において、２は電子写真感光体であり、
軸３を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動され
る。感光体２は、回転過程において、一次帯電手段であ
る本発明の帯電部材１によりその周面に正または負の所
定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレー
ザービーム走査露光などの像露光手段（不図示）からの
画像露光光４を受ける。こうして感光体２の周面に静電
潜像が順次形成されていく。

【００５７】形成された静電潜像は、次いで現像手段５
によりトナー現像され、現像されたトナー現像像は、不
図示の給紙部から感光体２と転写手段６との間に感光体
２の回転と同期取りされて給送された転写材７に、転写
手段６により順次転写されていく。

【００５８】像転写を受けた転写材７は、感光体面から
分離されて像定着手段８へ導入されて像定着を受けるこ
とにより複写物（コピー）として装置外へプリントアウ
トされる。

【００５９】像転写後の感光体２の表面は、クリーニン
グ手段９によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面
化され、更に前露光手段（不図示）からの前露光光１０
により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用され
る。なお、本発明においては帯電部材が接触帯電手段で
あるので、前露光は必ずしも必要ではない。

【００６０】本発明においては、上述の電子写真感光体
２、帯電部材１、現像手段５及びクリーニング手段９等
の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジ
として一体に結合して構成し、このプロセスカートリッ
ジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装
置本体に対して着脱可能に構成しても良い。例えば、電
子写真感光体２、現像手段５及びクリーニング手段９の
少なくとも１つを帯電部材１と共に一体に支持してカー
トリッジ化し、装置本体のレール１２等の案内手段を用
いて装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１１と
することができる。

【００６１】また、画像露光光４は、電子写真装置が複
写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や
透過光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化
し、この信号に従って行われるレーザービームの走査、
ＬＥＤアレイの駆動及び液晶シャッターアレイの駆動等
により照射される光である。

【００６２】以下、本発明を実施例を用いて更に詳細に
説明する。

【００６３】

【実施例】

（実施例１）下記の要領で本発明の帯電部材としての帯
電ローラを作成した。

【００６４】ＳＢＲ１００重量部カーボンブラック３５重量部酸化亜鉛５重量部脂肪酸２重量部

【００６５】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、ＳＢＲ１００重量部に対
してナフテン系オイル３０重量部を加え、２０℃に冷却
した密閉型ミキサーで更に２０分間混練し、原料コンパ
ウンドを調整する。このコンパウンドに原料ゴムのＳＢ
Ｒ１００重量部に対し加硫剤としての硫黄０．５重量
部、加硫促進剤としてチアゾール系加硫促進剤１重量部
及びチウラム系加硫促進剤１重量部を加え、２０℃に冷
却した２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ステンレス製芯金の周囲に外形φ１
２のローラ状になるようにプレス成型機にて加硫成型す
ることにより弾性層を得た。

【００６６】上記弾性層の上に以下に示すようなチュー
ブ層を被覆形成した。

【００６７】まずナイロン１２１００重量部導電性カーボンブラック２０重量部を溶融混練し、次いでチューブ状に押し出し成型した
後、延伸させて熱収縮前の内径が１４ｍｍ、肉厚１００
μｍのチューブを得た。外チューブに上記ローラ状の弾
性層を挿入しやすくするために弾性層表面に微粒子とし
てのシリコーン樹脂粉末を付着させた後、該チューブ内
に上記ローラ状の弾性層を挿入した。次いで、１００℃
で２分間加熱し、チューブを熱収縮させることによりチ
ューブ層を形成し、本発明の帯電ローラを得た。

【００６８】なお、微粒子として使用したシリコーン樹
脂粉末の平均粒子径は５μｍであった。

【００６９】得られた帯電ローラの抵抗値を温度２３．
５℃、湿度５０％（環境１）下で、帯電ローラの外周に
１０ｍｍ幅のアルミ箔を密着させて巻き付け、支持体と
アルミ箔間に直流電圧（２５０Ｖ）を印加して抵抗計
「ＨＩＯＫＩ３１１９ＤＥＧＩＴＡＬＭΩ ＨＩ
ＴＥＳＴＥＲ（日置電機株式会社）」によって測定し
た。結果を表１に示す。

【００７０】また、得られた帯電ローラの表面粗さ（Ｒ
ｚ）を前述の測定方法で測定した。結果を表１に示す。

【００７１】この帯電ローラを未使用のプロセスカート
リッジ（商品名；ＥＰ−Ｅトナーカートリッジ）に一次
帯電器の位置にある帯電ローラとして組み込んでレーザ
ビームプリンタ（商品名「ＬＢＰ−８ＭａｒｋＩＶ」キ
ヤノン株式会社）を用いて、６０００枚の画像出し耐久
試験を行った。初期及び６０００枚耐久後に得られた画
像を目視にて観察することによって画像の評価を行っ
た。結果を表２に示す。但し、表中の○は得られた画像
が良好、△は実用可、×は実用不可であることを示す。

【００７２】なお、上記の画像出し耐久試験は、温度２
３．５℃、湿度５０％（環境１）下、温度１５℃、湿度
１０％（環境２）下及び温度３０℃、湿度８０％（環境
３）下において行った。

【００７３】（実施例２）下記の要領で本発明にしたが
い帯電ローラのリサイクル再生を行った。

【００７４】プロセスカートリッジ（型式名；ＥＰ−Ｅ
トナーカートリッジ、トナーの平均粒径６μｍ）を有す
るレーザビームプリンタ（商品名「ＬＢＰ−８Ｍａｒｋ
ＩＶ」キヤノン株式会社）で６０００枚の画像出しを行
った後に該プロセスカートリッジより帯電ローラを取り
出し、本発明の帯電ローラのベースとして使用した。再
生前の帯電ローラは導電性支持体、弾性層、第１抵抗制
御層及び第２抵抗制御層より構成されている。取り出し
た帯電ローラ表面には粉末現像剤（トナー）が付着して
いる。なお、帯電ローラ外径は１２ｍｍである。

【００７５】上記帯電ローラ表面を軽くエアーブローし
た後に以下に示すようなチューブ層を被覆形成した。

【００７６】まず、ポリエチレン系樹脂１００重量部導電性カーボンブラック１５重量部を溶融混練し、次いでチューブ状に押し出し成型した
後、延伸させて熱収縮前の内径が１５ｍｍ、肉厚４０μ
ｍのチューブを得た。該チューブ内に先の帯電ローラを
挿入した後、１００℃で２分間加熱することによってチ
ューブ層を形成し、本発明の帯電ローラを得た。本実施
例における微粒子は、使用後の帯電部材の表面に付着し
た粉末現像剤が果たしている。

【００７７】得られた帯電ローラを実施例１と同様にし
て評価した。結果を表１及び表２に示す。

【００７８】（実施例３）実施例１と同様にして弾性層
を作成した後、該弾性層上に帯電部材の抵抗を制御する
目的で以下に示す抵抗制御層を形成した。

【００７９】即ちポリウレタン樹脂１００重量部カーボンブラック６重量部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒に分散溶解した塗
料を弾性層上にディッピング法にて塗布して膜厚１００
μｍの抵抗制御層を形成した。

【００８０】次に、抵抗制御層上に以下に示すチューブ
層を形成した。

【００８１】まず、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）系樹脂１００重量部導電性カーボンブラック１０重量部を溶融混練し、次いでチューブ状に押し出し成型した
後、延伸させて熱収縮前の内径が１４．５ｍｍ、肉厚７
０μｍのチューブを得た。上記抵抗制御層の表面に微粒
子として酸化錫微粒子を付着させ、該チューブ内に上記
ローラ状の抵抗制御層を挿入し、１００℃で２分間加熱
することによりチューブ層１ｄを形成し、本発明の帯電
ローラを得た。

【００８２】なお、微粒子として使用した酸化錫の平均
一次粒径は０．２μｍであった。

【００８３】得られた帯電ローラを実施例１と同様にし
て評価した。結果を表１及び表２に示す。

【００８４】（実施例４）チューブ層に使用するカーボ
ンブラックの代わりに導電性酸化チタン３０重量部を使用した以外は実施例１と同様にして帯電ローラを作
成した。

【００８５】得られた帯電ローラを実施例１と同様にし
て評価した。結果を表１及び表２に示す。

【００８６】（実施例５）微粒子として使用したシリコ
ーン樹脂粉末の代わりに、グラファイトを使用した以外
は実施例１と同様にして帯電ローラを作成し、評価し
た。結果を表１及び表２に示す。なお、微粒子として
使用したグラファイトの平均粒径は７μｍであった。

【００８７】（実施例６）チューブ層に使用するナイロ
ン１２の代わりにポリウレタン樹脂１００重量部を使用し、微粒子としてシリコーン樹脂粉末の代わりに
シリカ微粉末を使用した以外は実施例１と同様にして帯
電ローラを作成し、評価した。結果を表１及び表２に示
す。

【００８８】（実施例７）チューブ層に使用するカーボ
ンブラックの代わりに過塩素酸リチウム２重量部を使用した以外は実施例１と同様にして帯電ローラを作
成し、評価した。結果を表１及び表２に示す。

【００８９】（実施例８）微粒子を弾性層の表面に付着
させるのではなく、チューブの内面に付着させた以外は
実施例１と同様にして帯電ローラを作成し、評価した。

【００９０】（実施例９）エアーブローする代わりに、
ＭＥＫ（メチルエチルケトン）を湿らせたクリーニング
ワイパーを用いて帯電ローラを拭いた以外は実施例２と
同様にして評価を行った。結果を表１及び表２に示す。

【００９１】ＭＥＫを湿らせたクリーニングワイパーで
拭いた後の帯電ローラ表面を赤外吸光分析及びＸ線マイ
クロ分析したところ、ポリスチレン樹脂、磁性体及びシ
リカ等が検出された。トナーが付着した帯電ローラをＭ
ＥＫ等の溶剤で拭いても付着したトナーは完全には取り
除くことができない。そのためチューブ層と第２抵抗制
御層との間には粉末現像剤あるいはその一部が存在して
いることになる。

【００９２】（比較例１）微粒子として使用した酸化錫
粒子を使用しなかった以外は実施例３と同様にして帯電
ローラを作成したが、チューブが抵抗制御層に貼り付き
易く、抵抗制御層の挿入が困難であった。また、獲られ
た帯電ローラのチューブ層にはシワが見られたので帯電
ローラの物性の評価は行わず、画像の評価のみ実施例１
と同様にして行った。結果を表２に示す。

【００９３】（比較例２）プロセスカートリッジ（型式
名；ＥＰ−Ｅトナーカートリッジ）を有するレーザビー
ムプリンタ（商品名「ＬＢＰ−８ＭａｒｋＩＶ」キヤノ
ン株式会社）で５０００枚の画像出しを行った後に該プ
ロセスカートリッジより帯電ローラを取り出した。取り
出した帯電ローラ表面には粉末現像剤（トナー）が付着
している。

【００９４】この帯電ローラをそのまま未使用のプロセ
スカートリッジ（商品名；ＥＰ−Ｅトナーカートリッ
ジ）に一次帯電器の位置にある帯電ローラとして組み込
んでレーザビームプリンタ「ＬＢＰ−８ＭａｒｋＩＶ
（キヤノン株式会社）」を用いて実施例１と同様の評価
を行った。結果を表１及び表２に示す。なお、抵抗値の
測定及び表面粗さの測定は画像出し耐久試験の前に、粉
末現像剤が表面に付着したままの帯電ローラについて実
施した。

【００９５】環境２において画像出し耐久試験後半（４
５００枚）にハーフトーン画像領域において帯電ローラ
の汚れが起因となる帯電ムラが発生した。

【００９６】

【表１】

【００９７】

【表２】

【００９８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、優れた特
性を有する帯電部材、該帯電部材の製造方法であって、
帯電部材の再生にも適した帯電部材の製造方法及び該帯
電部材を有するプロセスカートリッジを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材の層構成の例を示す図であ
る。

【図２】本発明の帯電部材の層構成の例を示す図であ
る。

【図３】本発明の帯電部材の層構成の例を示す図であ
る。

【図４】本発明の帯電部材を有するプロセスカートリッ
ジを有する電子写真装置の概略構成の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１本発明の帯電部材１ａ導電性支持体１ｂ弾性層１ｃ抵抗制御層１ｃ′ 抵抗制御層１ｄチューブ層１ｅ抵抗制御層とチューブ層の間２電子写真感光体３軸４露光光５現像手段６転写手段７転写材８定着手段９クリーニング手段１０前露光光１１プロセスカートリッジ１２レール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−95560（ＪＰ，Ａ) 特開平４−106565（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に弾性層を有し、該弾性
層上に樹脂チューブ層を有する電子写真用帯電部材にお
いて、該チューブ層の厚さが１〜１０００μｍであり、
該チューブ層と該チューブ層の下に接触している層との
間に平均粒径が５０μｍ以下である微粒子が存在するこ
とを特徴とする電子写真用帯電部材。
【請求項２】微粒子の平均粒径が１〜５０μｍである
請求項１記載の電子写真用帯電部材。
【請求項３】微粒子が樹脂、固体潤滑剤、磁性体、金
属酸化物、シリカ及びトナーからなる群より選択される
少なくともひとつの微粒子である請求項１または２記載
の電子写真用帯電部材。
【請求項４】帯電部材が電子写真感光体に接触配置さ
れ、電圧を印加されることにより該電子写真感光体を帯
電する請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真用帯
電部材。
【請求項５】帯電部材の形状がローラー状である請求
項１乃至４のいずれかに記載の電子写真用帯電部材。
【請求項６】帯電部材が再生された帯電部材である請
求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真用帯電部材。
【請求項７】導電性支持体上に弾性層を有し、該弾性
層上に樹脂チューブ層を有する電子写真用帯電部材の製
造方法において、該チューブ層の厚さが１〜１０００μ
ｍであり、該チューブ層を形成する面及びチューブの内
面の少なくとも一方に平均粒径が５０μｍ以下である微
粒子を付着させた後に該チューブの内側に少なくとも弾
性層を挿入し、該チューブ層を形成する工程を有するこ
とを特徴とする電子写真用帯電部材の製造方法。
【請求項８】微粒子の平均粒径が１〜５０μｍである
請求項７記載の電子写真用帯電部材の製造方法。
【請求項９】微粒子が樹脂、固体潤滑材、磁性体、金
属酸化物、シリカ及びトナーからなる群より選択される
少なくともひとつの微粒子である請求７または８記載の
電子写真用帯電部材の製造方法。
【請求項１０】帯電部材が電子写真感光体に接触配置
され、電圧を印加されることにより該電子写真感光体を
帯電する請求項７乃至９のいずれかに記載の電子写真用
帯電部材の製造方法。
【請求項１１】帯電部材の形状がローラー状である請
求項７乃至１０のいずれかに記載の電子写真用帯電部材
の製造方法。
【請求項１２】帯電部材の製造方法が帯電部材の再生
方法である請求項７乃至１１のいずれかに記載の電子写
真用帯電部材の製造方法。
【請求項１３】請求項１乃至６のいずれかに記載の電
子写真用帯電部材、及び電子写真感光体、現像手段及び
クリーニング手段からなる群より選ばれる少なくともひ
とつを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であ
ることを特徴とするプロセスカートリッジ。