JPH09160352A - 帯電ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電ローラに要求される電気特性を満足し、
かつローラ表面の平滑さを保ちつつ、帯電ローラに印加
される交流成分由来の帯電音を低減させる。 【解決手段】 電気写真方式を利用した複写機やプリン
ターなどが有する感光体に接触させて使用される帯電ロ
ーラであって、少なくとも金属製シャフト１の外周面上
に、アスカーＣ硬度５５°以下、好ましくは５０°以下
の導電性弾性層２を設け、感光体と接触する最外層に熱
収縮チューブで保護層３を設けた帯電ローラで、導電性
弾性体層２は発泡体でもよく、体積抵抗率は１０⁶ 〜１
０¹⁰Ω・ｃｍ、保護層３は体積抵抗率１０⁶ 〜１０¹¹Ω
・ｃｍ、収縮後の厚み１５０〜５００μｍのポリオレフ
ィン系熱収縮チューブが好ましく、導電性弾性体層２と
保護層３との間に粘着性を有しない微粉末または塗布樹
脂層を設けると熱収縮チューブの挿入が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した複写機やプリンターなどに使用される帯電ローラ
に関するものであり、さらに詳しくは、これら複写機や
プリンターが有する感光体に接触させて感光体表面を帯
電させるための帯電ローラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザープリンターなどの電子写真方式
を採用する画像形成装置では、原稿像に対応した静電潜
像が形成される感光体にトナーを静電気力で吸引・吸着
させ、給送されてくる用紙にそのトナーを転写させ、次
にこの用紙に担持されたトナーを熱溶融させることによ
って用紙に像が複写されるようになっている。

【０００３】すなわち、この画像形成装置では、先ず、
帯電部材により感光体表面を帯電させ、次に、感光
体表面を画像露光して静電潜像を形成し、さらに、感
光体表面の静電潜像に静電気力を利用してトナーを吸引
・吸着させ、感光体表面のトナーを、送給される用紙
を転写ロールにより裏面から帯電させることで用紙に転
写させ、この用紙に転写させたトナーを、熱溶融させ
ることで用紙に固着（定着）させる。その後、再び感光
体表面が帯電部材により帯電され、前記と同様の工程に
より複写を繰り返すのであるが、前記の場合、感光体か
ら用紙への転写の際には少量のトナーが感光体表面に残
るため、転写後の感光体表面を清掃する。また、この
清掃後の感光体表面には、残留電荷があるため、次の画
像形成の際の濃度ムラを防止するため、前露光ランプ
などにより感光体表面を均一に照射することで残留電荷
を取り除く。このように、前記画像形成装置では、帯
電、露光、現像、転写、定着、清掃、除電
の工程を経ることによって複写するように構成されてい
る。

【０００４】従来、前記のような画像形成装置における
帯電工程は、例えば、タングステン線に金メッキを施し
た帯電線を感光体と平行に設け、帯電線に数ｋＶの高電
圧を加えてコロナ放電させることで感光体の表面を帯電
させるコロナ帯電法が主流であった。しかし、このコロ
ナ帯電法の場合、コロナ放電にともなうオゾンの発生、
高電圧による危険などといった問題があった。そこで、
近年では、オゾン発生の抑制、印加電圧の低減、装置の
コンパクト化などの観点から、帯電工程には、前記のよ
うな従来のコロナ放電に替わり、帯電ローラを感光体に
接触させることによって、感光体表面を所定の電位に帯
電させる接触帯電方式が注目されている。

【０００５】この接触帯電方式は、均一帯電処理のため
に交流電圧に直流電圧を重畳した振動電圧を接触帯電ロ
ーラに印加し、この接触帯電ローラを感光体に当接させ
て帯電を行うものである。

【０００６】従来、この接触帯電ローラＡ’は、一般的
には、図１に示すように導電支持体としての金属製シャ
フト１’の外周上に、低硬度導電性ゴム組成物からなる
導電性弾性体層２’が設けられ、最外層には保護層３’
が形成された構造であった。さらに、前記導電性弾性体
層２’に感光体汚染の原因となるブリード成分が存在す
る場合、あるいは帯電ローラＡ’全体の抵抗を所望の抵
抗にするために、図例のように中抵抗層４’が前記導電
性弾性体層２’と最外層の保護層３’の間に設けられた
３層以上の構造の場合もある。

【０００７】前記導電性弾性体層２’は、感光体と良好
なニップ幅を形成し、感光体を均一帯電処理するために
低硬度であることが要求される。一般的に用いられてい
るウレタン、ＥＰＤＭ、ＮＢＲなどの場合、可塑剤など
の軟化剤を使用し、ＪＩＳＡ 硬度で３０〜６０°程度
に下げて用いられていた。

【０００８】しかし、この帯電ローラＡ’を複写機やプ
リンターなどの感光体に圧接し、交流電圧を印加し、感
光体表面を帯電処理する際、交流成分の作用で感光体と
帯電ローラＡ’間に周波数に対応した電気的力が働いて
帯電音と呼ばれる騒音が発生するという問題があった。

【０００９】従来、この帯電音を防止する手段として、
感光体側において、感光体内部に金属類などの制振剤を
詰めるなどの対策が講じられているが、コストの面で問
題がある。

【００１０】一方、帯電ローラＡ’側において、導電性
弾性体層２を発泡させない、いわゆるソリッドの状態で
の導電性弾性体層２の低硬度化により、感光体と帯電ロ
ーラＡ’が叩き合う力を弱める方法では帯電音低減に限
界があった。そこで、最近、導電性弾性体層２として、
発泡させた導電性発泡体層を設け、その上に中抵抗層
４、保護層３をコーティングした構造の帯電ローラが提
案され、発泡体層の吸音効果とさらなる低硬度化による
帯電音低減対策が検討されている。

【００１１】しかしながら、このような発泡体を用いた
帯電ローラＡ’において、上記の帯電音を充分低減する
ためには、導電性弾性体層２’を構成する発泡体の発泡
倍率を上げなければならず、発泡体表面を平滑に保つこ
とは極めて困難である。しかも、ローラ表面が平滑でな
い場合、均一帯電が行われず画像欠陥となって現れる。
そこで、ローラ表面を平滑にするため、導電性弾性体層
２を構成する発泡体の表面に設けられる中抵抗層４’、
保護層３’の厚みを充分厚くする必要があるが、これら
中抵抗層４’、保護層３’を厚くすると、これら層内の
残留応力が増大し、導電性発泡体層２’との接着力の低
下、あるいは中抵抗層４’、保護層３’のしわが発生す
るという問題が生じる。しかも、前記のように発泡体の
発泡倍率をあげるだけでなく、発泡状態および発泡セル
径の制御を厳密に行わなければならず、製造プロセスの
管理が極めて困難であり、かつ画像特性と帯電音低減の
両方を満足するのは難しい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
背景に鑑みてなされたものであって、発明が解決しよう
とするところは、帯電ローラに要求される電気特性を満
足し、かつローラ表面の平滑さを保ちつつ、帯電ローラ
に印加される交流成分由来の帯電音を低減させた帯電ロ
ーラを提供することを目的とするものである。

【００１３】

【問題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記の帯電音を低減させるために、感光体と帯電ローラの
叩き合う力をさらに弱める方法がないかを検討し、低硬
度の導電性弾性体層あるいは発泡体層の上に熱収縮チュ
ーブ材料からなる保護層を設けることで、感光体と帯電
ローラの接触部分において、下層の導電性弾性体層の硬
度が低く、かつこの導電性弾性体層と最外層の保護層と
の化学的接着力がないため、熱収縮チューブ材料からな
る保護層のみが感光体を叩くことで帯電音低減がなされ
るのではないかと発想し、さらに熱収縮材料はコーティ
ング材料に較べ表面平滑性を得るのが容易ではないかと
考え、種々検討した結果、本発明を完成するに至った。

【００１４】すなわち、本発明の要旨とするところは、
電気写真方式を利用した複写機やプリンターなどが有す
る感光体に接触させて使用される帯電ローラであって、
少なくとも金属製シャフトの外周面上に導電性弾性体層
を設けるとともに、感光体と接触する最外層に保護層を
設けてなり、前記導電性弾性体層の硬度がアスカーＣ硬
度５５°以下であり、かつ前記最外層の保護層が熱収縮
チューブからなることを特徴とする帯電ローラ（発明
１）、前記導電性弾性体層の硬度が、アスカーＣ硬度５
０°以下である帯電ローラ（発明２）、前記帯電ローラ
を構成する導電性弾性体層の主成分が、 （Ａ）分子中に少なくとも１個のアルケニル基を有し、
主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位
からなる重合体 （Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有す
る硬化剤 （Ｃ）ヒドロシリル化触媒および （Ｄ）導電性付与物質 を含有していることを特徴とする帯電ローラ（発明
３）、前記導電性弾性体層が、発泡体である帯電ローラ
（発明４）、前記導電性弾性体層の体積抵抗率が１０⁶
〜１０¹⁰Ω・ｃｍである帯電ローラ（発明５）、前記保
護層が、体積抵抗率が１０⁶ 〜１０¹¹Ω・ｃｍで、収縮
後の厚みが１５０〜５００μｍである熱収縮チューブか
らなる帯電ローラ（発明６）、前記熱収縮チューブが、
ポリオレフィン系熱収縮チューブからなる帯電ローラ
（発明７）、前記導電性弾性体層と保護層との間に、表
面に粘着性を有しない微粉末を設けたことを特徴とする
帯電ローラ（発明８）、さらに、前記導電性弾性体層と
保護層との間に、表面に粘着性を有しない塗布樹脂層を
設けたことを特徴とする帯電ローラ（発明９）、であ
る。

【００１５】

【作用および発明の効果】前記本発明１に係る帯電ロー
ラにあっては、下層の導電性弾性体層がアスカーＣ硬度
５５°以下と柔らかく、全体として感光体と叩き合う力
が弱くなり、帯電音を低減させることができる。さら
に、このような柔らかい導電性弾性体層の上に、熱収縮
チューブからなる保護層が下層の導電性弾性体層と熱収
縮力により密着しており、下層の導電性弾性体層と最外
層の保護層との間に化学的相互作用がほとんどないため
に、感光体と帯電ローラの接触部分において、下層の導
電性弾性体層と熱収縮チューブからなる保護層の間に微
小空隙が生じ、交流成分印加時に、帯電ローラ全体でな
く、主に最外層の熱収縮チューブからなる保護層のみが
感光体を叩くため、叩く力が非常に弱められ、導電性弾
性体層がソリッド弾性体であっても、従来の熱収縮チュ
ーブを用いない帯電ローラに較べ、帯電音低減効果があ
る。しかも、保護層を熱収縮チューブで形成するため、
保護層の厚みを十分に確保でき、また、熱収縮チューブ
は表面性がよく画像特性の信頼性をあげることができ
る。

【００１６】前記のように、下層の硬度が柔らかいほど
ローラ全体として叩き合う力も弱くなり、帯電音を低減
できるため、熱収縮チューブ層の下層はより硬度が低い
ほど有利である。この点に関し、本発明３では、前記
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）成分からなる硬化性導
電性組成物を下層の導電性弾性体層として用いてなり、
この硬化性導電性組成物は、従来のウレタン、ＥＰＤＭ
などより容易に低硬度化が可能であり、前述の熱収縮チ
ューブからなる保護層のみが叩き合う効果がより発揮で
きる。

【００１７】さらに本発明４では、前記（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）からなる硬化性導電性組成物を
発泡させることで、より低硬度化してなり、しかも、こ
の硬化性導電性組成物の場合、従来のウレタン、ＥＰＤ
Ｍなどより硬度が低いため、発泡倍率を大きくあげるこ
となく、したがって発泡形状、発泡セル系の制御も厳密
にしなくとも、発泡体の硬度を下げることができ、熱収
縮チューブからなる保護層の下層として用いた場合、帯
電音低減効果をさらに上げることができ、また前述した
ように画像特性の優れた帯電ローラを提供することがで
きる。

【００１８】さらに、本発明７では、熱収縮チューブが
ポリオレフィン系の材料であることから、チューブ表面
の硬度も柔らかく保つことができ、感光体とのニップ幅
も良好に得ることができる。

【００１９】また、上記のように低硬度の導電性弾性体
層の上に熱収縮チューブで保護層を設ける場合、導電性
弾性体層表面に粘着性があると熱収縮チューブへの挿入
が困難となるが、本発明８のように前記導電性弾性体層
と保護層との間に、表面に粘着性を有さない微粉末を設
けるか、あるいは本発明９のように、前記導電性弾性体
層と保護層との間に、表面に粘着性を有さない塗布樹脂
層を設けることで、熱収縮チューブへの挿入を容易とす
ることができる。

【００２０】したがって、上記のような本発明によれ
ば、プリンター、複写機などの感光体側、あるいは本体
側に帯電音防止策を講じることなく、コストダウン可能
で、かつ帯電音の低い、画像特性の信頼性の高い帯電ロ
ーラを提供することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図２に本発明の帯電ローラＡの１
実施例を示す。この帯電ローラＡは、導電支持体として
の金属製シャフト１の外周面上に、導電性弾性体層２も
しくは導電性発泡体層が設けられ、その上の最外層に
は、熱収縮チューブからなる保護層３が設けられた構成
になっている。

【００２２】前記導電性弾性体層２は、硬度が低いほど
帯電ローラＡと感光体とが叩き合う力が弱くなり、帯電
音を低減させることができると同時に、感光体と均一に
接触して感光体の表面を均一に帯電させることができ
る。このようなことから、本発明では、この導電性弾性
体層２として、アスカーＣ硬度が５５°以下のものを用
いている。この硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１に準ずる
ＪＩＳ Ａ スプリング法の測定では３０°以下に相当
する。なお、このＪＩＳ Ａ 硬度は、導電性弾性体層
２を構成する弾性体材料を用いて、金属製シャフト１な
し、直径３０ｍｍ、高さ１２．７ｍｍの円筒状試料を製
造し、２３℃で測定した値である。

【００２３】このような硬度の導電性弾性体層２は、従
来公知のゴム弾性体である、ウレタンゴム、クロロプレ
ンゴム、ＥＰラバー、シリコーンゴムなどに可塑剤など
の軟化剤を添加したり、さらにこれを発泡させた発泡体
として製造することができる。さらに、この金属製シャ
フト１の外周面上に設ける導電性弾性体層２としては、
（Ａ）成分である、分子中に少なくとも１個のアルケニ
ル基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアル
キレン単位である重合体、（Ｂ）成分である、分子中に
２個以上のヒドロシリル基を有する硬化剤、（Ｃ）成分
である、ヒドロシリル化触媒、および（Ｄ）成分であ
る、導電性付与剤を含む硬化性導電性組成物からなる層
が好ましい例として挙げられる。

【００２４】この硬化性導電性組成物の詳細を以下に説
明する。すなわち、前記硬化性導電性組成物における
（Ａ）成分は、硬化剤である（Ｂ）成分と反応して硬化
し、ゴム弾性を有する硬化物となる成分である。

【００２５】（Ａ）成分の主鎖を構成する繰り返し単位
はオキシアルキレン単位であり、主鎖は、出発物質とし
て活性水素を２個以上有する化合物、たとえばエチレン
グリコール、ビスフェノール系化合物、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどを用
い、Ｃ２〜Ｃ４のアルキレンオキシドを重合させること
により製造される。このようにして製造される主鎖を構
成する重合体の具体例としては、たとえばポリエチレン
オキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリブチレンオキ
シド、エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびブ
チレンオキシドの２種以上のランダムまたはブロック共
重合体などが挙げられ、アルケニル基が末端に導入され
ている方がゴム弾性の点から好ましい。

【００２６】前記分子中に少なくとも１個のアルケニル
基を有し、主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキ
レン単位である重合体の好ましい具体例としては、硬化
物の低硬度化の観点から、主鎖の繰り返し単位がオキシ
プロピレン単位のものが好ましく、吸水性を必要とする
場合には、オキシプロピレン単位の一部をオキシエチレ
ン単位に変更した共重合体が好ましい。

【００２７】（Ａ）成分に含まれるアルケニル基の数
は、（Ｂ）成分と反応するという点から少なくとも１つ
以上必要であるが、２〜６個であるのが好ましい。

【００２８】（Ａ）成分の分子量としては、反応性およ
び低硬度化のバランスの点から、数平均分子量（Ｍｎ）
で５００〜５００００、さらには１０００〜２００００
が好ましく、分子末端にアルケニル基が存在するのが、
低硬度化などの点から好ましい。

【００２９】次に、導電性硬化性組成物における（Ｂ）
成分である、分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基
を有する硬化剤は、前記（Ａ）成分である、分子中に少
なくとも１個のアルケニル基を有し主鎖を構成する繰り
返し単位がオキシアルキレン単位である重合体の硬化剤
として作用する成分である。

【００３０】この（Ｂ）成分が、分子中に少なくとも２
個、好ましくは２〜５０個、より好ましくは２〜３０
個、さらには２〜２０個、とくには３〜１２個のヒドロ
シリル基を有するため、それぞれのヒドロシリル基が
（Ａ）成分の分子中に存在するアルケニル基と反応して
硬化する。前記（Ｂ）成分中のヒドロシリル基の個数が
２個より少ないと、硬化性導電性組成物をヒドロシリル
化反応により硬化させる場合の硬化速度が遅くなり、硬
化不良を起こす場合が多くなる。また、該ヒドロシリル
基の個数が５０個より多くなると、（Ｂ）成分である硬
化剤の安定性、したがって、硬化性導電性組成物の安定
性が悪くなり、そのうえ硬化後も多量のヒドロシリル基
が硬化中に残存しやすくなり、ボイドやクラックの原因
となりやすくなる。

【００３１】前記の場合、ヒドロシリル基を１個有する
とはＳｉＨを１個有することをいい、ＳｉＨ₂ の場合に
はヒドロシリル基を２個有することになるが、Ｓｉに結
合するＨは、異なるＳｉに結合する方が硬化性がよく、
また、ゴム弾性の点からも好ましい。

【００３２】（Ｂ）成分の分子量は、後述する（Ｄ）成
分の分散性やローラ加工性などの点から数平均分子量
（Ｍｎ）で３００００以下であるのが好ましく、さらに
は２００００以下、とくには１５０００以下が好まし
い。（Ａ）成分との反応性や相溶性まで考慮すると３０
０〜１００００が好ましい。

【００３３】前記のごとき（Ｂ）成分としては、特に限
定はないが、例えばポリシロキサン系硬化剤を好適に使
用することができる。具体例としては下記式(i) 〜(ii
i) のごとき鎖状、環状のポリオルガノハイドロジェン
シロキサン（ポリオキシアルキレン変性体、スチレン類
変性体、オレフィン変性体などを含む）があげられる。

【００３４】

【化１】 （ｍ、ｎは整数、１０≦ｍ＋ｎ≦５０、２≦ｍ、０≦
ｎ、Ｒはメチル基、分子量が１００〜１００００のポリ
オキシアルキレン基または炭素数２〜２０の炭化水素基
で１個以上のフェニル基を含有してもよい。Ｒが複数個
含まれる場合、これらは同じである必要はない。）

【００３５】

【化２】 （ｍ、ｎは整数、１０≦ｍ＋ｎ≦５０、２≦ｍ、０≦
ｎ、Ｒはメチル基、分子量が１００〜１００００のポリ
オキシアルキレン基または炭素数２〜２０の炭化水素基
で１個以上のフェニル基を含有してもよい。Ｒが複数個
含まれる場合、これらは同じである必要はない。）

【００３６】

【化３】 （ｍ、ｎは整数、３≦ｍ＋ｎ≦２０、２≦ｍ≦１９、０
≦ｎ≦１８、Ｒはメチル基、分子量が１００〜１０００
０のポリオキシアルキレン基または炭素数２〜２０の炭
化水素基で１個以上のフェニル基を含有してもよい。Ｒ
が複数個含まれる場合、これらは同じである必要はな
い。）

【００３７】なお、（Ａ）成分との相溶性をよりよくす
るためには、前記Ｒがフェニル基を含有しているものが
好ましい。さらに入手のしやすさから、前記Ｒとして
は、−ＣＨ₂ −ＣＨ₂ −Ｃ₆ Ｈ₅ 、−ＣＨ₂ −ＣＨ（Ｃ
Ｈ₃ ）−Ｃ₆ Ｈ₅ 、が、また貯蔵安定性の点から、−Ｃ
Ｈ₂ −ＣＨ（ＣＨ₃ ）−Ｃ₆ Ｈ₅ が好ましい。

【００３８】また、（Ｂ）成分のその他の例として、た
とえば下記一般式（１） Ｒ¹ Ｘ_a （１） （式中、Ｘは少なくとも１個のヒドロシリル基を含む
基、Ｒ¹ は炭素数２〜１５０の１〜４価の炭化素基、ａ
は１〜４から選ばれる整数、ただし、Ｘに１個のヒドロ
シリル基しか含まれない場合、ａは２以上である。）で
示され、平均分子量が３００００以下であるヒドロシリ
ル基を含有する炭化水素系硬化剤が具体例としてあげら
れる。

【００３９】硬化性導電性組成物には、前記（Ａ）成
分、（Ｂ）成分とともに、（Ｃ）成分であるヒドロシリ
ル化触媒が使用される。この（Ｃ）成分であるヒドロシ
リル化触媒についてはとくに制限はなく、その具体例と
しては、たとえば白金、アルミナやシリカ、カーボンブ
ラックなどの担体に固体白金を担持させたもの、塩化白
金酸、塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトンな
どの錯体、白金／オレフィン錯体、白金／ホスファイト
錯体などが好ましい。

【００４０】さらに、硬化性導電性組成物には、（Ｄ）
成分である導電性付与物質が含まれる。この（Ｄ）成分
である導電性付与物質としては、カーボンブラックや、
金属微粉末、さらには第４級アンモニウム塩基、カルボ
ン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステ
ル基などを有する有機化合物もしくは重合体、エーテル
エステルアミド、もしくはエーテルイミド重合体、エチ
レンオキサイド−エピハロヒドリン供重合体、メトキシ
ポリエチレングリコールアクリレートなどで代表される
導電性ユニットを有する化合物、または高分子化合物な
どの帯電防止剤などの、導電性を付与する化合物などが
あげられる。

【００４１】前記硬化性導電性組成物は、以上のような
（Ａ）〜（Ｄ）成分から調整される。このような硬化性
導電性組成物から導電性弾性体層２を形成するに際し、
発泡させないソリッドで用いる場合、帯電音低減の観点
からアスカーＣ硬度５５°（ＪＩＳ Ａ 硬度３０°）
以下、好ましくはアスカーＣ硬度５０°（ＪＩＳ Ａ硬
度２５°）以下であり、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の
使用割合は、（Ａ）成分中のアルケニル基１モル当たり
（Ｂ）成分のヒドロシリル基が０．２〜５．０モル、さ
らには０．４〜２．５モルになるよう使用するのがよ
い。また（Ｃ）成分であるヒドロシリル化触媒の使用量
は、（Ａ）成分中のアルケニル基１モルに対し、１０^-1
〜１０^-6モルの範囲で用いられる。さらに、（Ｄ）成分
である導電性付与物質の使用量は、（Ａ）〜（Ｃ）成分
の合計量１００部（重量部、以下同様）に対して０．１
〜５０部、さらには０．３〜３０部で、導電性弾性体層
の体積抵抗が１０³ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度、好ましくは
１０⁵ 〜１０⁸ Ω・ｃｍになるよう使用される。

【００４２】前記硬化性導電性組成物には、必要に応じ
て、シリカ、炭酸マグネシウムなどの非導電性フィラ
ー、老化防止剤などを加えてもよい。加える量として
は、通常（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計量１００部に対して
５０部程度以下、好ましくは２０部程度以下であるの
が、ゴム硬度をあげない点から好ましい。

【００４３】また、前記（Ａ）〜（Ｄ）成分からなる硬
化性導電性組成物を発泡して発泡体層とすることもでき
る。発泡方法としては、特に限定はなく、分解型発泡剤
を用いた化学発泡、シラノールなどの水酸基を利用した
水素発生の化学発泡、溶媒などを用いた物理的発泡、機
械的空気混入発泡などが用いられる。また、この場合の
発泡倍率であるが、帯電音低減効果の観点から、前記
（Ａ）〜（Ｄ）成分からなる硬化性導電性組成物は、ソ
リッド弾性体層の状態で容易にアスカーＣ硬度５５°以
下が可能であり、前記組成の発泡体も発泡倍率を大きく
あげなくても、硬度を十分低く保つことができ、また吸
音効果も発揮でき、従来のウレタン、ＥＰＤＭ以上の帯
電音低減効果を得ることができる。したがって、発泡倍
率は１．０５倍以上、好ましくは１．１倍以上で十分で
ある。

【００４４】次に、前記熱収縮チューブからなる最外層
の保護層３は、抵抗調整層の機能も果たすために、体積
抵抗率が１０⁶ 〜１０¹¹Ω・ｃｍであることが好まし
い。１０⁶ Ω・ｃｍより小さい場合、ローラ全体の抵抗
が低くなりすぎて、感光体表面に微小リークがある場
合、このリーク箇所に過剰電流が流れ、感光体を破壊す
るだけでなく、帯電不良の原因となる。また、１０¹¹Ω
・ｃｍより大きい場合、逆にローラ抵抗が高くなりすぎ
て、感光体表面を十分に帯電できなくなる。

【００４５】この熱収縮チューブからなる最外層の保護
層３の厚みは、熱収縮チューブの熱収縮後の厚みが１５
０μｍ〜５００μｍが好ましい。１５０μｍより小さく
なると熱収縮チューブの製造が困難であり、５００μｍ
より大きいとチューブの硬度が高くなり、良好なニップ
を得るのが難しく、帯電特性が不安定になるおそれがあ
るばかりでなく、チューブが感光体を叩く力が強くなる
ので帯電音低減効果を十分発揮することができない。

【００４６】ところで、本発明によれば、図２に例示し
た構成であれば、熱収縮チューブ材料の種類にかかわら
ず、帯電音低減効果はあるが、特にポリオレフィン系熱
収縮チューブが良い。すなわち、使用しうる熱収縮チュ
ーブ材料としては、前記ポリオレフィン系以外に、ウレ
タン系、ポリエステル、ＰＦＡ（パーフロロアルコキ
シ）、ＦＥＰ（フッ化エチレンプロピレン）、ＰＴＦＥ
（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂、Ｅ
ＰＤＭなどがあるが、硬度が低く、かつコストがやすい
点でポリオレフィン系が最も好ましいのである。

【００４７】ところで、とくに、前記（Ａ）〜（Ｄ）成
分からなる硬化性導電性組成物の場合、これを用いて形
成した導電性弾性体層２は表面粘着性を有するため、前
記のような保護層３を形成する際の熱収縮チューブへの
挿入が困難となる。そこで、熱収縮チューブへの挿入を
容易にするため、導電性弾性体層２と保護層３との間に
カーボン、シリカなどの表面に粘着性を有しない粉末を
塗布した後、熱収縮チューブを設けることが好ましい。
前記粉末材料は、粘着性を有しないものであれば特に限
定はないが、帯電ローラを所望のローラ抵抗にするため
には、体積抵抗率が１０⁶ 〜１０¹¹Ω・ｃｍであること
が好ましく、塗布厚みは５〜１００μｍ程度が好まし
い。またこの場合の粉末塗布方法としても、特に限定は
なく、ローラ表面を平滑にすることができる方法であれ
ばよい。たとえばスプレー、ディップ、ロールコート、
はけ塗り等によって行うことができる。

【００４８】さらに前記導電性弾性体層２の表面粘着性
を無くすことと同時に、帯電ローラの耐電圧向上の目的
で、ポリアミド、アクリル、エピクロルヒドリンゴムな
ど材料からなる塗布樹脂層を導電性弾性体層と最外層の
間の中間層として設けることができる。前記中間層は、
ローラ抵抗を所望値に制御すること、および耐電圧向上
の観点から体積抵抗率が１０⁶ 〜１０¹¹Ω・ｃｍで、厚
みは１０〜１５０μｍが好ましい。塗布方法としては、
一般的なロールコート、ディップなどを使用することが
できる。

【００４９】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。

【００５０】〈実施例１〉（Ａ）成分として、数平均分
子量（Ｍｎ）８０００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）２．
０（ＧＰＣ法）、粘度１３０ポイズ（２０℃）のポリオ
キシプロピレン系重合体（ポリオキシプロピレンの両末
端のＯＨの９０％をアリルエーテル化したもの）１００
ｇ、（Ｂ）成分として、ポリシロキサン系硬化剤（Ｓｉ
Ｈ価０．３６モル／１００ｇのもの、Ｂ−１成分：下記
式(iv)で示す構造のもの）６．６ｇ、成分（Ｃ）とし
て、塩化白金酸（Ｈ₂ ＰｔＣｌ₆ ）の１０％イソプロピ
ルアルコール溶液０．０６ｇ、および成分（Ｄ）とし
て、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤを０．５ｇ、を
混合し、イソプロピルアルコールを揮発させるために減
圧脱泡した（１０ｍｍＨｇ，１２０分間）。得られた組
成物を直径６ｍｍの金属製シャフトを前もってセットし
た金型に圧入し、１４０℃×５分で硬化させ、弾性体の
成型体を得た。たの導電性弾性体層のアスカーＣ硬度は
４０゜であり、またこの配合で、直径３０ｍｍ、高さ１
２．７ｍｍの円筒状試料（シャフトなし）を製造し、２
３℃でＪＩＳ Ａ 硬度を測定したところ、１４°であ
った。

【００５１】

【化４】

【００５２】得られた成型体の上に、ポリオレフィン系
熱収縮チューブ（住友電工製、体積抵抗１０⁹ Ω・ｃ
ｍ、収縮後の厚み２００μｍ）を被せ、表面温度１００
〜１５０℃で加熱して熱収縮チューブからなる保護層を
設け、金属性シャフトの外周面上に導電性弾性体層と最
外層の保護層からなる２層構成の帯電ローラを得た。

【００５３】得られた帯電ローラをコピー機（キャノン
製ＦＣ３１０）のカートリッジにセットし、カートリッ
ジおよび騒音計（リオン製、積分形普通騒音計ＮＬ−０
５Ａ）を治具により固定し、カトーリッジ−騒音計の距
離を２０ｃｍ、重畳電圧（交流：ピーク間電圧２２００
Ｖ、４００Ｈｚ、直流：−６９０Ｖ）を印加して帯電音
を測定した。また、得られたローラをコピー機（キャノ
ン製ＦＣ３１０）にセットし、初期および２０００枚後
の画像評価を行った。さらに、絶縁破壊電圧装置を用い
て、絶縁破壊試験を行った。

【００５４】〈実施例２〉実施例１のポリシロキサン系
硬化剤の量を４．１ｇにした以外は実施例１と同様に帯
電ローラを作製し、評価した。この帯電ローラにおける
導電性弾性体層のアスカーＣ硬度は２７°（ＪＩＳ Ａ
硬度は９°）であった。

【００５５】〈実施例３〉実施例１の成分（Ｂ）として
のポリシロキサン系硬化剤をＳｉＨ価０．９７モル／１
００ｇ（Ｂ−２成分：下記式(V) に示すもの）で２．６
ｇに変更した以外は、実施例１と同様に帯電ローラを作
製し、評価した。この帯電ローラにおける導電性弾性体
層のアスカーＣ硬度は４７°（ＪＩＳ Ａ 硬度は２２
°）であった。

【００５６】

【化５】

【００５７】〈実施例４〉実施例１の成分（Ｂ）として
のポリシロキサン系硬化剤をＳｉＨ価０．９７モル／１
００ｇ（Ｂ−２成分）で２．６ｇに変更し、さらにシリ
カ（Ｒ９７２Ｄ）を９ｇを加えた以外は実施例１と同様
に帯電ローラを作製し、評価した。この帯電ローラにお
ける導電性弾性体層のアスカーＣ硬度は５５°（ＪＩＳ
Ａ 硬度は３０°）であった。

【００５８】〈実施例５〉実施例１の熱収縮チューブの
厚みを５００μｍにした以外は実施例１と同様に帯電ロ
ーラを作製、評価した。

【００５９】〈実施例６〉実施例１の成型体を作製した
後、カーボン（電気化学製、アセチレンブラックＨＳ１
００）を厚み約３０μｍになるよう塗布し、その後、実
施例１と同じ熱収縮チューブからなる保護層を設け、得
られた帯電ローラの評価を実施例１と同様に行った。

【００６０】〈実施例７〉実施例１の成型体を作製した
後、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン２０％のメタノール
溶液（鉛市製ＥＭ２０、粘度１５０ｃｐｓ）をスプレー
塗布し、厚み約５０μｍになるよう形成した。その後、
実施例１と同様の熱収縮チューブからなる保護を設け、
帯電ローラを作製し、評価を行った。

【００６１】〈実施例８〉（Ａ）成分として、数平均分
子量（Ｍｎ）８０００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）２．
０（ＧＰＣ法）、粘度１３０ポイズ（２０℃）のポリオ
キシプロピレン系重合体（両末端の９０％はアリルエー
テル化）１００ｇ、（Ｂ）成分として、ポリシロキサン
系硬化剤（ＳｉＨ価０．３６モル／１００ｇ）６．６
ｇ、（Ｃ）成分として、塩化白金酸の１０％イソプロピ
ルアルコール溶液０．０６ｇ、および（Ｄ）成分とし
て、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤを０．５ｇ、を
混合し、その後、高速ミキサー（１０００ｒｐｍ，２分
間）で撹拌した結果、体積は空気を分散させることによ
り約１．５倍となった。このようにして得られた組成物
を、直径６ｍｍの金属製シャフトを前もってセットした
金型に圧入し、１４０℃×５分で硬化させ、発泡成型体
を得た。発泡倍率は約１．１倍であった。得られた成型
体の上に実施例１と同様の熱収縮チューブからなる保護
層を設け、帯電ローラを作製した後、評価した。この帯
電ローラにおける導電性弾性体層のアスカーＣ硬度は３
０°であった。

【００６２】〈比較例１〜４〉実施例１〜４のポリオレ
フィン系熱収縮チューブの替わりに、Ｎ−メトキシメチ
ル化ナイロン２０％のメタノール溶液（鉛市製ＥＭ２
０、粘度１５０ｃｐｓ）をスプレー塗布し、厚み３０μ
ｍになるよう形成し、同様の評価を行った。

【００６３】〈比較例５〉実施例１の成型体の上に、エ
ピクロルヒドリンゴム（ダイソー製、体積抵抗１０¹⁰Ω
・ｃｍ）を５０μｍ形成し、さらにその上に比較例１〜
４と同様のＮ−メトキシメチル化ナイロンを形成し、同
様の評価を行った。なお、使用したエピクロルヒドリン
ゴムの組成は下記のとおりである。 エピクロルヒドリンの組成 エピクロマー １００ 重量部 ハードクレー ４０ 重量部 鉛丹 ５ 重量部 加工助剤 １ 重量部 エチレンチオウレア １．５重量部

【００６４】以上の実施例および比較例の帯電ローラの
構成を表１に、また、各試験結果を表２にまとめて示
す。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】表２の結果から明らかなように、本発明に
係る、低硬度の導電性弾性体層のうえに熱収縮チューブ
からなる保護層を設けた帯電ローラは、従来の帯電ロー
ラに較べて帯電音を低減化させることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の帯電ローラの断面図。

【図２】 本発明に係る帯電ローラの１実施例を示す断
面図。

【符号の説明】

Ａ 帯電ローラ、 １ 金属製シャフト、 ２ 導電性弾性体層、 ３ 保護層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 丞 滋賀県大津市比叡辻２−１−１ 鐘淵化学 工業株式会社内 (72)発明者 太和田 善久 滋賀県大津市比叡辻２−１−１ 鐘淵化学 工業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気写真方式を利用した複写機やプリン
   ターなどが有する感光体に接触させて使用される帯電ロ
   ーラであって、少なくとも金属製シャフトの外周面上に
   導電性弾性層を設けるとともに、感光体と接触する最外
   層に保護層を設けてなり、前記導電性弾性層のアスカー
   Ｃ硬度が５５°以下であり、かつ前記最外層の保護層が
   熱収縮チューブからなることを特徴とする帯電ローラ。
2. 【請求項２】 前記導電性弾性体層のアスカーＣ硬度が
   ５０°以下である請求項１記載の帯電ローラ。
3. 【請求項３】 前記帯電ローラを構成する導電性弾性体
   層の主成分が、 （Ａ）分子中に少なくとも１個のアルケニル基を有し、
   主鎖を構成する繰り返し単位がオキシアルキレン系単位
   からなる重合体 （Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有す
   る硬化剤 （Ｃ）ヒドロシリル化触媒及び （Ｄ）導電性付与物質 を含有していることを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の帯電ローラ。
4. 【請求項４】 前記導電性弾性体層が、発泡体である請
   求項１〜請求項３のいずれかに記載の帯電ローラ。
5. 【請求項５】 前記導電性弾性層の体積抵抗率が１０⁶
   〜１０¹⁰Ω・ｃｍである請求項１〜請求項４のいずれか
   に記載の帯電ローラ。
6. 【請求項６】 前記保護層が、体積抵抗率が１０⁶ 〜１
   ０¹¹Ω・ｃｍで、収縮後の厚みが１５０〜５００μｍで
   ある熱収縮チューブからなる請求項１記載の帯電ロー
   ラ。
7. 【請求項７】 前記熱収縮チューブが、ポリオレフィン
   系熱収縮チューブである請求項１または請求項６記載の
   帯電ローラ。
8. 【請求項８】 前記導電性弾性体層と保護層との間に、
   表面に粘着性を有しない微粉末を設けたことを特徴とす
   る請求項１〜請求項７のいずかに記載の帯電ローラ。
9. 【請求項９】 前記導電性弾性体層と保護層との間に、
   表面に粘着性を有しない塗布樹脂層を設けたことを特徴
   とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の帯電ロー
   ラ。