JPH09222770A

JPH09222770A - 帯電部材

Info

Publication number: JPH09222770A
Application number: JP8030212A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Yasuno; 道昭安野; Minoru Rokutan; 実六反
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 1997-08-26
Also published as: US5851657A

Abstract

(57)【要約】【課題】被帯電体への低重合度成分の移行を阻止する
汚染防止層を不要とすると共に、画質欠陥の発生の恐れ
がなく、しかも電気抵抗の環境安定性および柔軟性に優
れた帯電部材を提供することにある。【解決手段】本発明は、感光体等の被帯電体表面に押
圧させた状態で電圧を印加して、被帯電体を帯電する帯
電部材に関する。この帯電部材１は、導電性基体１ａ上
に固定された少なくとも架橋シリコーンゴムを構成成分
とする導電性弾性体層１ｂからなる。上記シリコーンゴ
ム中に存在する数平均分子量１万以上の未架橋シリコー
ンポリマー成分の含有量は１重量％以下である。架橋シ
リコーンゴムは、ポリオルガノハイドロジェンシロキサ
ンを架橋剤として、ビニル基が２個以上置換した粘度３
０００ｃｐ以下の液状ポリメチルシロキサンを白金系触
媒の存在下に反応させて得られる反応生成物であること
が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機，
プリンター，ファクシミリ，これらの複合ＯＡ機器等の
電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置におけ
る帯電部材に関する。より詳しくは、感光体や誘電体等
の被帯電体表面に押圧して、被帯電体表面を均一に帯電
処理する帯電部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロールまたはブレード形状の導電性弾性
体を用いた接触帯電装置において、カーボンブラック等
で導電化したシリコーンゴムは、低硬度で比較的均一な
導電性を有し、かつ温湿度等の環境変動の影響を受けに
くいことが知られている。しかし、導電性シリコーンゴ
ムを感光体等の被帯電体と１週間またはそれ以上接触さ
せると、その接触部位に対応した白抜け等の画質欠陥を
発生するという問題がある。従来、このような問題に対
処するために、例えば特開平３−２４９７７７号公報
に、シリコーンゴムにカーボンブラックを分散させた弾
性層がＮ−メトキシメチル化ナイロンを主体とする表面
層で被覆され、ローラ跡と呼ばれるブリード現象を防止
するようにした帯電部材が提案されている。また、特開
平４−１２０５６４号公報には、シリコーンゴムに吸油
量８０ml／100g以下のカーボンブラックを分散させた下
層の抵抗層上に、樹脂中に導電粒子を分散させた表層の
抵抗層を被覆した帯電部材が提案されており、表面層を
形成する樹脂としてポリウレタンが開示されている。し
かしながら、これらの帯電部材は、上述の問題点に対し
てある程度の効果を示すものの、シリコーンゴム層と表
面層の密着性が悪く、長期使用中に膜の剥離が生じやす
い等の耐久性に問題がある。さらに、表面層の樹脂が温
湿度等の環境変動の影響を受けやすく、安定した電気抵
抗値が得られないという問題もある。

【０００３】一方、表面層を必要としない単層構造の帯
電部材については、例えば特開平６−２５４３１号公報
に、低重合度シロキサンおよび無官能シリコーンオイル
の合計濃度が５０００ｐｐｍ以下のシリコーンゴムコン
パウンドをローラ状に架橋・成形した後、真空加熱処理
して上記シロキサンやオイル等を除去した電子写真用シ
リコーンゴムローラおよびその製造法が提案されてい
る。しかし、この方法は除去処理自体が非常に煩雑であ
る。のみならず、一般に分子量３０００以下に相当する
重合度４〜２５程度の低重合度成分の含有量を少なくし
ても、後述するように、白抜け等の画質欠陥の発生を防
止する上で問題の解決に繋がらない。特開平７−１６６
０５１号公報には、過塩素酸塩を含有するかまたは含ま
ないＰＰＧ−ＰＥＧのベースポリオールとポリイソシア
ネートとから得られるポリウレタンを導電性弾性層とし
た帯電部材が提案されている。しかし、この帯電部材に
おいても、ポリウレタンが有する温湿度等の環境変動の
大きさを改善できるものではない。しかも、弾性層を低
硬度とすると、被帯電体との密着性が増し固着しやすく
なるという本質的な問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、表面が被
覆された従来の２層構造の帯電部材では、シリコーンゴ
ム層と表面層との密着性が悪く耐久性に劣り、さらに電
気抵抗の環境変動性が大きいという問題があった。ま
た、単層構造の帯電部材において、シリコーンゴム層の
場合は、低重合度成分の除去処理が煩雑であるばかりで
なく、その含有量を少なくしても本質的に画質欠陥の発
生を回避することができず、ポリウレタン層の場合は、
やはり環境変動が大きく、また被帯電体と固着しやすい
という問題があった。そこで、本発明の目的は、上述の
問題点を解決しようとするものであって、導電性シリコ
ーンゴムの特長を活かすことにより、特性面において電
気抵抗の環境安定性および柔軟性に優れたシリコーンゴ
ムを弾性体とする改良された帯電部材を提供することに
ある。本発明の他の目的は、被帯電体への低重合度成分
の移行を阻止する汚染防止層を不要とすると共に、被帯
電体と接触してもブリード物による画質欠陥の発生の恐
れがなく、煩雑な除去処理工程を必ずしも必要としない
帯電部材を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、シリコー
ンゴム中に存在する画質不良の原因となる物質の特定に
努めると共に、その原因物質を極力低減させる方法につ
いて鋭意研究・検討を重ねてきた。その過程で、画質不
良の原因物質としては、従来から低重合度のポリシロキ
サンであると認識されていたにもかかわらず、数平均分
子量が数千以下のオリゴマー領域にあるポリシロキサン
は、画質不良に実質的に関与しないことが解明された。
同時に、意外にも数平均分子量１万以上の未架橋ポリシ
ロキサンが特異的に画質に悪影響を及ぼしている事実を
併せて究明した。このように、シリコーンゴム中に上記
高分子量の未架橋ポリシロキサンを残存させないこと
が、被帯電体への移行成分による画質欠陥を発生させな
いために有効であることを見い出したものである。さら
に、過酸化物により架橋する公知のミラブル型シリコー
ンゴムは、その原料ポリマーの殆どが数平均分子量１万
以上の高分子量成分で構成されており、架橋反応後も高
分子量の未反応ポリシロキサンが数％程度残存するのが
普通である。これに対し、粘度が３０００ｃｐ（以下、
粘度は２５℃で測定）以下のビニル基置換の液状ポリメ
チルシロキサンをポリオルガノハイドロジェンシロキサ
ンで架橋して得られるシリコーンゴム中には、数平均分
子量が１万以上の未反応ポリシロキサンが殆ど存在しな
いことを見い出した。このように、改良された反応原料
を使用することにより、特に溶剤抽出等の後処理を必要
とすることなく、ブリードディフェクトの発生を防止す
ることが可能である。以上のような知見に基づいて、本
発明を完成するに到ったものである。

【０００６】すなわち、本発明の帯電部材は、被帯電体
表面に押圧させた状態で電圧を印加して被帯電体を帯電
する導電性部材であって、導電性部材は導電性基体上に
固定された少なくとも架橋シリコーンゴムを構成成分と
する導電性弾性体層からなり、上記シリコーンゴム中に
存在する数平均分子量１万以上の未架橋シリコーンポリ
マー成分の含有量が１重量％以下であることを特徴とす
る。上記架橋シリコーンゴムは、ポリオルガノハイドロ
ジェンシロキサンを架橋剤として、粘度３０００ｃｐ以
下のビニル基が２個以上置換した液状ポリメチルシロキ
サンを白金系触媒の存在下に反応させて得られる反応生
成物であることが好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の帯電部材は、帯電ロールとして使用する場合、
図１Ａ，Ｂに示すように、円柱状または中空円筒状の導
電性基体１ａ外周面に導電性弾性体層１ｂが固定された
導電性部材から構成される。また、帯電部材１の導電性
基体１ａと被帯電体（例えば図４に示す感光体１１）と
の間には、電圧が印加される。導電性基体は、帯電部材
の電極および支持部材として機能するもので、例えばア
ルミニウム，銅合金，ステンレス鋼等の金属または合
金、クロム，ニッケル等で鍍金処理を施した鉄，合成樹
脂などの導電性の材質で構成される。導電性基体の外径
は通常４〜１０ｍｍの範囲にある。

【０００８】導電性弾性体層は、帯電部材が適切なニッ
プ幅ないしニップ圧でもって被帯電体表面に押圧して被
帯電体を均一に帯電できるよう、適切な硬度および電気
抵抗値を有する。この弾性体層は導電剤を配合した架橋
シリコーンゴムまたは同ゴムを主体としたゴム材から構
成される。ゴム材としては、上記シリコーンゴム単独の
他に、天然ゴム，イソプレンゴム，クロロプレンゴム，
ＥＰＤＭ，ＳＢＲ，ＮＢＲ等を２０重量％以下の割合で
ブレンドした架橋シリコーンゴムが挙げられる。架橋シ
リコーンゴムは、アルケニル基が２個以上置換したポリ
シロキサンにポリオルガノハイドロジェンシロキサンが
付加する液状シリコーンゴムを用いることが好適であ
る。液状シリコーンゴムとしては、上記アルケニル基置
換ポリシロキサンをベースポリマーとするＡ液と、上記
ポリオルガノハイドロジェンシロキサンを架橋剤とする
Ｂ液との二液性のものが用いられる。また、Ｂ液中に上
記ベースポリマーを含有させることもできる。二液性シ
リコーンゴムは、白金系触媒の存在下に架橋反応が進行
し、ベースポリマー中のアルケニル基にＢ液中に存在す
る水素原子が付加して架橋シリコーンゴムが生成する。

【０００９】アルケニル基が２個以上置換したポリシロ
キサンは、アルケニル基が末端またはシロキサン側鎖の
いずれに置換してもよい。アルケニル基としては、ビニ
ル基，アリル基，α−プロペニル基等が挙げられる。上
記ポリシロキサンの代表例としては、下記一般式(Ｉ)で
表される両末端ビニル基封鎖ポリメチルシロキサンや、
一般式(II)で表される側鎖にビニル基が置換したポリメ
チルシロキサン等が挙げられる。

【化１】（式中、Ｒ₁は炭素数１〜６の低級アルキル基、３，
３，３−トリフルオロプロピル基またはフェニル基を示
し、ｎは２０〜１０００の整数を意味する。）

【化２】（式中、Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₂′およびＲ₃′は、同一でもある
いは異なっていてもよく、炭素数１〜６の低級アルキル
基またはフェニル基を示し、Ｒ₄は炭素数１〜６の低級
アルキル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基また
はフェニル基を示す。また、ｐとｑの和は２０〜１００
０の範囲にあり、ｑは３以上の整数を意味する。）

【００１０】アルケニル基が２個以上置換したポリシロ
キサンは、上記一般式(Ｉ)，(II)で表されるポリメチル
シロキサンに限られるものではなく、式中のメチル基が
他のアルキル基やフェニル基等で置換されていてもよ
い。その具体例としては、両末端がビニル基で封鎖され
たポリジメチルシロキサン，ポリメチルフェニルシロキ
サン，ジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン
共重合体，ジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサ
ン共重合体，メチルフェニルシロキサン−メチルビニル
シロキサン共重合体，ジメチルシロキサン−メチルビニ
ルシロキサン−ジメチルシロキサン共重合等；両末端が
トリメチル基で封鎖されたポリメチルビニルシロキサ
ン，ポリフェニルビニルシロキサン，ジメチルシロキサ
ン−メチルビニルシロキサン共重合体，メチルフェニル
シロキサン−メチルビニルシロキサン共重合体，ジメチ
ルシロキサン−メチルビニルシロキサン−ジメチルシロ
キサン共重合などが挙げられる。これらのポリシロキサ
ン類の重合度は２０〜１０００の範囲にあることが好ま
しい。重合度が２０未満であると、ポリシロキサンの揮
発性が高いだけでなく、カーボンブラック等の導電剤が
沈降して分離しやすくなり、物性の安定した導電性弾性
体層が形成し難くなる。一方、重合度が１０００より高
くなると、架橋反応後のシリコーンゴム中に存在する数
平均分子量１万以上の未架橋シリコーンポリマー成分が
１重量％を越えるようになる。そのため、溶剤抽出等の
後処理が必要となり好ましくない。

【００１１】前記ポリオルガノハイドロジェンシロキサ
ンは、分子中に３個以上のヒドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ）
を有する必要がある。しかし、ベースポリマー中に３個
以上のアルケニル基を有する場合には、分子中に２個の
ヒドロシリル基を有するものも使用可能である。その代
表例としては、下記一般式(III) および(IV)で表される
ポリメチルハイドロジェンシロキサン等が挙げられる。

【化３】（式中、Ｒ₅，Ｒ₆，Ｒ₅′およびＲ₆′は、同一でもある
いは異なっていてもよく、炭素数１〜６の低級アルキル
基またはフェニル基を示し、ｘは３〜５０の整数を意味
する。）

【化４】（式中、Ｒ₇，Ｒ₈，Ｒ₇′およびＲ₈′は、同一でもある
いは異なっていてもよく、炭素数１〜６の低級アルキル
基またはフェニル基を示し、Ｒ₉は炭素数１〜６の低級
アルキル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基また
はフェニル基を示す。また、ｙは５〜５０の整数、ｚは
３以上の整数をそれぞれ意味する。）

【００１２】ポリオルガノハイドロジェンシロキサン
は、上記一般式(III) ，(IV)で表されるポリメチルハイ
ドロジェンシロキサンに限られるものではなく、式中の
メチル基が他のアルキル基やフェニル基等で置換されい
てもよく、勿論ｘ，ｚは場合により整数２を含む。さら
に、式中のＲ₅およびＲ₅′，Ｒ₇およびＲ₇′の一方また
は双方は水素原子であってもよい。その具体例として
は、両末端にジメチルハイドロジェンシロキシ基を有す
るポリジメチルシロキサン，ポリメチルフェニルシロキ
サン，ジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン
共重合体，メチルハイドロジェンシロキサン−ジメチル
シロキサン共重合体，メチルハイドロジェンシロキサン
−メチルフェニルシロキサン共重合体，ジメチルシロキ
サン−メチルハイドロジェンシロキサン−ジメチルシロ
キサン共重合体等；両末端がトリメチル基で封鎖された
ポリメチルハイドロジェンシロキサン，ポリフェニルハ
イドロジェンシロキサン，メチルハイドロジェンシロキ
サン−ジメチルシロキサン共重合体，メチルハイドロジ
ェンシロキサン−メチルフェニルシロキサン共重合体，
ジメチルシロキサン−メチルハイドロジェンシロキサン
−ジメチルシロキサン共重合体などが挙げられる。これ
らのポリシロキサン類の重合度は３〜５０の範囲にある
ことが好ましい。

【００１３】ゴム材中には、導電剤および前記白金系触
媒を必須成分とし、非導電性充填剤等が適宜配合され
る。導電剤としては、カーボンブラック、グラファイ
ト、アルミニウム，銅，錫，ステンレス鋼等の各種導電
性金属または合金、酸化錫，酸化亜鉛，酸化インジウ
ム，酸化チタン，酸化錫−酸化アンチモン固溶体，酸化
錫−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物、
これらの導電性材料で被覆された絶縁性物質などの微粉
末を用いることができる。白金系触媒としては、担体に
担持された白金や白金ブラック，塩化白金酸，アルコー
ルやケトンに溶解した塩化白金酸，オレフィン類やジケ
トン類と塩化白金酸との錯化合物等が挙げられる。白金
系触媒は、液状シリコーンゴムに対して白金金属換算で
１〜１０００ｐｐｍの範囲で添加される。非導電性充填
剤としては、珪藻土，石英粉末，乾式シリカ，湿式シリ
カ，酸化チタン，酸化亜鉛，アルミノケイ酸，炭酸カル
シウム等が挙げられる。

【００１４】前記Ａ液およびＢ液のいずれか一方または
双方には、少なくとも上記導電剤および白金系触媒が配
合され、その他非導電性充填剤等が適宜配合される。Ａ
液とＢ液の混合比は、重量比で１：０.８〜１.２の範
囲、好ましくは１：１で用いるため、通常Ｂ液中に前記
ベースポリマーを含有させる。液状シリコーンゴムを用
いて本発明の帯電部材を製造するには、例えば次のよう
な方法が挙げられる。まず、Ａ液およびＢ液を充分に攪
拌・混合し、圧縮成型法，射出成型法，トラスファー成
型法，押出成型法等により、適宜プライマー処理された
導電性基体(１ａ)を中心に支持した金型内にゴム組成物
を注入する。その後、液状シリコーンゴム組成物を８０
〜２００℃で２〜６０分間加熱してゴム成分を架橋す
る。必要に応じて、更に１８０〜２３０℃で３０分〜６
時間程度加熱して二次加硫を行ってもよい。このように
して、導電剤含有のシリコーンゴムを構成成分とする導
電性弾性体層(１ｂ)が基体(１ａ)の外周に固着された帯
電部材(１)を製造することができる。以上の方法におい
て、重合度２０〜１０００の範囲ないし粘度２０〜３０
００ｃｐの範囲にある前記アルケニル基置換ポリシロキ
サンをベースポリマーとして用いると、架橋シリコーン
ゴム中に存在する数平均分子量１万以上の未架橋シリコ
ーンポリマー成分の含有量が１重量％以下となり、上記
未架橋シリコーンポリマーの除去処理が不要である。

【００１５】本発明においては、数平均分子量１万以上
の未架橋シリコーンポリマーを１重量％を越える量で含
有するシリコーンゴムも使用可能である。その場合、未
架橋シリコーンポリマーを除去して、その含有量を１重
量％以下に低下させる必要がある。このようなシリコー
ンゴムとしては、シリコーン生ゴムを過酸化物で架橋し
たミラブル型シリコーンゴムを挙げることができる。上
記シリコーン生ゴムとしては、ポリジメチルシロキサ
ン，ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン，ポリ
メチルビニルシロキサン，ポリトリフルオロプロピルビ
ニルシロキサン，ポリメチルフェニルシロキサン，ポリ
フェニルビニルシロキサン、これらポリシロキサンの共
重合体等が挙げられる。これらのシリコーンゴムの平均
重合度は、５０００〜１００００の範囲にあることが好
ましい。

【００１６】ミラブル型シリコーンゴム中には、導電剤
および架橋剤を必須成分とし、非導電性充填剤，分散促
進剤等が適宜配合される。導電剤および非導電性充填剤
としては、液状シリコーンゴムの場合と同様のものが用
いられる。また、架橋剤としては、ジ−ｔ−ブチルパー
オキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、ｔ
−ブチルパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイ
ルパーオキサイド等の過酸化物が挙げられる。前記未架
橋シリコーンポリマーの除去方法としては、例えば溶剤
抽出処理等が採用される。この溶剤抽出処理は、ソック
スレー法と呼ばれ、シリコーンゴムを有機溶剤中に浸漬
し、減圧下に８０〜１２０℃で加熱することにより行わ
れる。加熱時間は未架橋シリコーンポリマーの含有量に
応じて適宜設定される。有機溶剤としては、ｎ−ヘキサ
ン，ベンゼン，トルエン，キシレン，ガソリン，二塩化
メチレン，四塩化炭素，トリクロロエタン，エチルエー
テル等が挙げられる。このようにして、ミラブル型シリ
コーンゴム中に存在する数平均分子量１万以上の未架橋
シリコーンポリマー成分を１重量％以下の含有量に低下
させることが可能である。

【００１７】帯電部材（導電性弾性体層）の体積固有抵
抗値は、１０⁵〜１０⁹Ωcmの範囲にあることが好まし
い。例えば、カーボンブラックを前記導電剤として用い
る場合は、シリコーンゴム１００重量部に対して１０〜
１００重量部の範囲で配合される。体積固有抵抗値が１
０⁵Ωcm 未満であると、被帯電体表面に過剰電流が流
れ、その表面にピンホールが存在するような場合リーク
が発生しやすい。一方、体積固有抵抗値が１０⁹Ωcm よ
り大きくなると、低電圧での被帯電体への帯電が困難と
なり、帯電量の不足により画質欠陥が生じるようにな
る。導電性弾性体層の厚さは０.５〜５.０ｍｍの範囲に
あればよく、２.０〜４.０ｍｍの範囲にあることが好ま
しい。厚さが０．５ｍｍより薄くなると、均一なニップ
を確保することが困難になる。一方、厚さを５．０ｍｍ
より厚くしても、帯電性能の向上に繋がらないだけでな
く、シリコーンゴムの成型コストが上昇しコスト的に不
利である。

【００１８】帯電部材の硬度はＪＩＳＡで２０〜４０
°の範囲にあることが好ましい。すなわち、硬度（以
下、ＪＩＳＡ硬度をいう）がこの範囲にあれば、被帯
電体とのニップ均一性が非常に良好であり、帯電不良に
よる画質欠陥が発生するような恐れがない。また、硬度
が２０°未満であると、シリコーンゴムの弾性復元性等
の歪み特性が不良であり、長期間にわって均一なニップ
が得られなくなる。なお前述のように、帯電部材と被帯
電体との間には直流および交流の重畳電圧が印加され
る。直流電圧は３００Ｖ〜１ｋＶの範囲に、ピーク間交
流電圧は１〜２ｋＶの範囲にあることが好ましい。本発
明の帯電部材は、基本的に導電性基体に固定された単層
構造の導電性シリコーンゴムからなるが、抵抗調整層等
の表面層を必要に応じて設けることを妨げるものではな
い。

【００１９】以上、ロール状帯電部材（帯電ロール）に
ついて説明してきたが、本発明の帯電部材の形態は、ブ
ロック状やブレード状であってもよい。ブロック状また
はブレード状の帯電部材は、図２に示すように、厚さ方
向に関して、帯電部材２，３が押圧配置される被帯電体
とは反対側面の導電性弾性体層２ｂ，３ｂが、板状の導
電性基体２ａ，３ａに接着・固定される。本発明の帯電
部材は、帯電器以外にも転写器や除電器等に適用するこ
とができる。転写器における帯電部材として使用する場
合は、帯電部材が用紙等の転写材を介して感光体等の被
帯電体に押圧され、その体積抵抗値は１０⁴〜１０¹⁰Ω
cmの範囲に調整される。また、除電器における帯電部材
として使用する場合は、帯電部材が被帯電体に直接接触
し、その体積抵抗値は１０²〜１０⁴Ωcmの範囲に調整さ
れる。

【００２０】（発明の作用）シリコーンゴムは、他の炭
化水素系ゴムと比較して、化学構造的にフレキシビリテ
ィに富むため、導電剤や他の無機充填剤を配合した導電
性弾性体層は、軟化剤や可塑剤を併用しなくても硬度４
０°以下の低硬度のものが得られる。そのため、ロール
等の帯電部材として使用する場合、被帯電体に均一に押
圧させることが可能である。また、抵抗値の温湿度依存
性が全くないため、安定した帯電性能を発揮することが
できる。このような優れた特性を有するシリコーンゴム
は、数平均分子量が１万以上の未架橋ポリマー成分を通
常数％程度含有しており、これらのポリマーは従来から
ブリードに起因する画質不良の発生には無関係の物質と
されてきた。しかし、シリコーンゴム中に残存する未架
橋ポリマーのうち、実際に被帯電体に移行して画質不良
を発生させるのは、前述したように、オリゴマーではな
く、数平均分子量が１万以上の未架橋ポリマー成分であ
る。したがって、請求項１発明は、導電性弾性体層を構
成する架橋シリコーンゴム中の上記未架橋ポリマー成分
の含有量を１重量％以下としたものであるから、シリコ
ーンゴム本来の特性を損なうことなく、ブリードに起因
する白抜け現象等の画質欠陥の発生のない良好な画像を
得ることができる。また、長期にわたりブリードの問題
が実質的に生じるようなこともない。

【００２１】請求項２発明は、架橋シリコーンゴムのう
ち、粘度３０００ｃｐ以下のビニル基置換液状ポリメチ
ルシロキサンをポリオルガノハイドロジェンシロキサン
で白金系触媒の存在下に架橋させた反応生成物を選択し
たものである。したがって、原料ポリマーと架橋反応系
を選択したことにより、架橋シリコーンゴム中に残存す
る数平均分子量１万以上の未架橋ポリマー量を画質上実
質的に問題ないレベルにまで直接低減させることが可能
になる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。（画像形成装置）図３は図１に示す本発明のロール状帯
電部材が組み込まれた画像形成装置の全体説明図であっ
て、中央部左右方向の縦断面図である。図３において、
画像形成装置Ｕ本体内部には、矢印方向に回転する円筒
状の感光体（ドラム）１１が配置されていて、静電潜像
担持体として機能する。画像形成装置Ｕ本体内部の一側
部には、感光体１１表面に静電潜像を書き込むレーザ書
込装置１２が配置されている。円筒状の感光体１１の周
囲には、その回転方向に沿って、順次感光体１１表面を
一様に帯電する帯電器１３、上記静電潜像を顕像化する
現像器１４、顕像化されたトナー像を用紙（転写材）に
転写させる転写器１５、および感光体１１上の残留トナ
ーを除去するクリーニング装置１６が、それぞれ配置さ
れている。上記現像器１４はトナーを収納する容器１４
ａを備えている。この容器１４ａ内には、トナーを撹拌
する撹拌部材１４ｂ，１４ｂと、回転可能な現像剤担持
体１４ｃと、担持体１４ｃにトナーを供給するトナー供
給ローラ１４ｄとが設けられている。現像剤担持体１４
ｃは、容器１４ａの開口部に臨んでいて、感光体１１表
面と僅かな間隙を介して容器１４ａに支持されている。
また、上記クリーニング装置１６はケーシング１６ａを
備えている。このケーシング１６ａには金属製のブレー
ドホルダ１６ｂが固定されていて、その先端部にはシー
ト状のクリーニングブレード１６ｃが固着されている。
クリーニングブレード１６ｃは、その先端のエッジ部が
感光体１１表面に当接している。

【００２３】画像形成装置Ｕ本体の下部には、用紙を収
容する給紙トレイ１７が配置されている。給紙トレイ１
７の上面端部には給紙トレイ１７から用紙を一枚ずつ取
り出す用紙取出ローラ１８が配置されている。用紙取出
ローラ１８の側部上方には、一対の用紙搬送ローラ１９
によって搬送される用紙をガイドする一対の用紙ガイド
２０が配置されている。画像形成装置Ｕ本体内部の他側
部上部には、加熱ローラ２１ａおよび加圧ローラ２１ｂ
を有する定着装置２１が配置されていて、定着装置２１
と前記転写器１５との間にはトナー像が転写された用紙
を搬送する搬送路２２が設けられている。また、定着装
置２１の上方には、一対の排出ローラ２３と、トナー像
が定着された用紙を定着装置２１から排出ローラ２３ま
でガイドする搬送路２４が設けられている。そして、画
像形成装置Ｕ本体の上面には、上記排出ローラ２３から
排出される用紙を載置する排出トレイ２５が形成されて
いる。

【００２４】（帯電器）図４は図３の要部拡大図であっ
て前記帯電器の構造を示す。図４において、帯電器１３
は図１に示すロール状帯電部材１を備えている。帯電部
材１は、その導電性基体１ａの両端部がクリーニング装
置１６の前記ケーシング１６ａに固定された支持部材３
１により支承されている。また、一端が支持部材３１に
他端が基体１ａの端部にそれぞれ固定された２つの加圧
スプリング３２の付勢力によって、帯電部材１は感光体
１１表面に押圧され接触している。上記支持部材３１に
は金属製のパッドホルダ３３が固定されていて、その先
端部に固着されたシート状のクリーニングパッド３４に
より、帯電部材１表面にトナーが極く僅かに付着しても
これを取り除くようになっている。さらに、帯電部材１
の基体１ａには、直列に接続した−３５０Ｖの直流電源
３５および周波数４００Ｈｚおよびピーク間電圧（Ｖ
_P-P）１.５ｋＶの交流電源３６から重畳振動電圧が印加
される。したがって、帯電部材１は、基体１ａを介して
導電性弾性体層１ｂと接触しながら所定の方向に回転す
る感光体１１表面を一様に帯電処理することができる。

【００２５】本発明における画像形成装置Ｕの作用は、
従来のものと同様であり、簡単に説明すると次のとおり
である。上述のように、重畳振動電圧が印加された帯電
部材１によって、矢印方向に回転する感光体１１はその
表面が一様に帯電される。一様に帯電された感光体１１
はレーザ書込装置１２により静電潜像が書き込まれる。
感光体１１上の静電潜像は現像器１４によりトナー像に
現像される。トナー像は転写器１５により給紙トレイ１
７から搬送されてくる用紙に転写される。転写されたト
ナー像が定着装置２１により定着処理された後、用紙は
排出ローラ２３により排出トレイ２５上に排出される。
また、上記トナー像が用紙に転写された後、感光体１１
表面に残留していたトナーはクリーニング装置のブレー
ド１６ｃにより除去され、次の電子写真プロセスに備え
る。

【００２６】実施例１下記組成のＡ液とＢ液の等量混合物を攪拌し、真空脱泡
してシリコーンゴムコンパウンドを調製した。なお、下
記の「部」は「重量部」を意味する。Ａ液一般式(Ｉ)で表されるポリメチルシロキサン１００部（式中、Ｒ₁：メチル基，ｎ＝４２０；粘度１５００ｃｐ）乾式シリカ５部塩化白金酸のイソプロパノール溶液０.１部（白金含有量３重量％）Ｂ液一般式(Ｉ)で表される上記ポリメチルシロキサン１００部カーボンブラック３０部一般式(IV)で示されるポリメチルハイドロジェンシロキサン０.５部（式中、Ｒ₇〜Ｒ₉：メチル基，ｙ＝２０，ｚ＝３；粘度１０ｃｐ）次いで、予めプライマー処理された外径６ｍｍのＳＵＳ
製基体(１ａ)を内径１２ｍｍの円筒状金型の中心に同心
状に挿入・支持した。この金型のキャビティ内に上記ゴ
ムコンパウンドを射出成型法により充填し、１２０℃で
３０分間加熱して液状シリコーンゴムを架橋した。得ら
れた成型体を金型から取り出した後、加熱オーブン中で
更に２００℃で４時間加熱して二次加硫を行った。この
ようにして、外径が１１.９ｍｍ（厚さ２.９５ｍｍ）で
カーボンブラック含有の架橋シリコーンゴム成型体を導
電性弾性体層(１ｂ)とするロール状帯電部材(１)を製造
した。帯電部材(１)の硬度は３５°であり、体積固有抵
抗値は５×１０⁸ Ωcmであった。

【００２７】実施例２実施例１における一般式(Ｉ)で示されるポリメチルシロ
キサンを減圧下に１００℃でストリッピング処理し、２
０量体以下のオリゴマー成分を予め除去して、その含有
量を１０００ｐｐｍ以下とした。その後は、Ａ液および
Ｂ液中のポリジメチルシロキサンを上記前処理したシリ
コーンポリマーに代えた以外、実施例１と同様の方法に
よりロール状帯電部材(１)を製造した。比較例１Ａ液およびＢ液中のポリジメチルシロキサンを粘度５０
００ｃｐのシリコーンポリマーに代えた以外は、実施例
１と同様の方法によりロール状帯電部材(１)を製造し
た。成型された架橋シリコーンゴム中の数平均分子量１
万以上のシリコーンポリマー成分の含有量は１．２重量
％であった。

【００２８】比較例２導電剤としてカーボンブラックを約３５重量％配合した
ミラブル型シリコーンゴムコンパウンド（ＳＥ４６３
９：トーレ・ダウコーニング社製）１００重量部および
過酸化物含有の加硫剤ペースト（ＲＣ-４５０ＰＦＤ：
トーレ・ダウコーニング社製）１．５重量部をオープン
ロールで１０分間混練して、カーボンブラックが均一に
分散したシリコーンゴム混練物を調製した。次いで、予
めプライマー処理された外径６ｍｍのＳＵＳ製基体(１
ａ)を内径１２ｍｍの円筒状金型の中心に同心状に挿入
・支持した。この金型のキャビティ内に上記ゴム混練物
を射出成型法により充填し、１７０℃で３分間加熱して
加硫成型した。このようにして、外径が１１.８ｍｍ
（厚さ２.９ｍｍ）のカーボンブラック含有シリコーン
ゴム成型体を導電性弾性体層(１ｂ)とするロール状帯電
部材(１)を製造した。帯電部材(１)の硬度は３５°であ
り、体積固有抵抗値は５×１０⁸Ωcmであった。

【００２９】比較例３比較例２の帯電部材(１)を２００℃のオーブン中で２４
時間加熱して、２０量体以下のポリシロキサンオリゴマ
ー成分を除去した。この加熱処理後のロールを帯電部材
として後記の画像評価試験に供した。実施例３ソックスレー抽出器と同様の還流装置を用い、比較例２
の帯電部材(１)をトルエン溶剤で２４時間抽出処理を行
ったところ、その全抽出量は０．７重量％であった。こ
の抽出処理後のロールを帯電部材として後記の画像評価
試験に供した。

【００３０】各帯電部材について、ロール中に残留して
いる４〜２０量体の範囲にあるポリシロキサンオリゴマ
ー量（ｐｐｍ）をガスクロマトグラフィーにより定量し
た。さらに、実施例３のソックスレー法により抽出処理
した時の全溶剤抽出量、およびその抽出分における数平
均分子量１万以上のシリコーンポリマー成分の含有量を
ＧＰＣ法により求めた。これらの結果をまとめて下記の
表１に示す。

【表１】

【００３１】（画像評価試験）各帯電部材を静電記録式
プリンター（ＸＰ−１０：富士ゼロックス社製）におけ
る帯電器(１３)に装着し、帯電性能の環境安定性および
ブリードテストを評価した。環境安定性の評価は、低温
低湿（１０℃，１５％ＲＨ）、常温常湿（２５℃，５０
％ＲＨ）および高温高湿（３５℃，８５％ＲＨ）の３環
境下で帯電部材の帯電性能を調べた。ブリードテストで
は、４５℃および８５％ＲＨの環境下に２週間放置後、
ＯＰＣ（有機感光体）へのブリード物による画質欠陥発
生の有無を調べた。

【００３２】各帯電部材について、環境安定性およびブ
リードテストをまとめて下記の表２に示す。なお、表中
の記号は下記の基準に従って評価した。〇：トラブルの発生なし △ ：極く軽微な白抜けの発生 × ：白抜け発生

【表２】

【００３３】以上の試験において、比較例２の帯電部材
を溶剤処理した実施例３で極く軽微な白抜けがブリード
テストで発生したものの、数平均分子量１万以上のシリ
コーンポリマー成分の含有量が１重量％以下である実施
例１〜３の帯電部材は、いずれも良好な結果が得られ
た。一方、比較例１〜３の帯電部材はいずれも、環境安
定性試験では良好な結果が得られたが、ブリードテスト
において白抜けが発生した。すなわち、実施例１と比較
例３との対比から明らかなように、たとえ２０量体以下
のシリコーンオリゴマーを低レベルにまで除去しても、
白抜けが発生したことからみて、かかる画質欠陥の発生
は数平均分子量１万以上のシリコーンポリマー成分のブ
リードに起因することが分かる。

【００３４】（参考試験）因みに、粘度２ｃｐ，２０ｃ
ｐ，２００ｃｐ，２０００ｃｐのポリジメチルシロキサ
ンを用いて、これらのシリコーンオイルを静電記録式プ
リンター（ＸＰ−１０：富士ゼロックス社製）における
感光体表面に直接塗布し、画質欠陥発生の有無を調べ
た。その結果、２００ｃｐおよび２０００ｃｐのオイル
を塗布した感光体表面には、シリコーンゴム特有の白抜
け現象と同様の画質欠陥が発生した。ここで、粘度２ｃ
ｐ，２０ｃｐ，２００ｃｐ，２０００ｃｐのポリジメチ
ルシロキサンの平均重合度は、それぞれ５（数平均分子
量：約４００に相当），２０（分子量約１５００），１
５０（分子量約１万），４７０（分子量約３万５千）で
ある。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、シリコーンゴムを構成
成分とする帯電部材の課題であったブリードによる画質
欠陥の原因物質を明らかにした結果、シリコーンゴム本
来の低硬度と電気抵抗の環境安定性を全く損なうことな
く、また被帯電体等への低重合度成分の移行を阻止する
汚染防止層を設けなくても、ブリードによる画質欠陥の
発生の恐れがない。しかも、原料シリコーンポリマーと
架橋反応系を適切に選択した場合は、特別の処理を必要
とすることなく、架橋シリコーンゴム中に残存する数平
均分子量１万以上の未架橋ポリマー成分の含有量を画質
上問題ないレベルに直接低減させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例として示す帯電部材の説明図で
あって、図１Ａはその斜視図であり、図１Ｂは断面図で
ある。

【図２】本発明の別の例として示す帯電部材の説明図
であって、図２Ａおよび図２Ｂはそれぞれ異なるタイプ
の帯電部材の断面図である。

【図３】本発明の帯電部材が組み込まれた画像形成装
置の全体説明図である。

【図４】帯電器の構造を示す図３の要部拡大図であ
る。

【符号の説明】

１〜３…帯電部材、１ａ〜３ａ…導電性基体、１ｂ〜３
ｂ…導電性弾性体層、１１…被帯電体（感光体）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体表面に押圧させた状態で電圧を
印加して被帯電体を帯電する導電性部材であって、導電
性部材は導電性基体上に固定された少なくとも架橋シリ
コーンゴムを構成成分とする導電性弾性体層からなり、
上記シリコーンゴム中に存在する数平均分子量１万以上
の未架橋シリコーンポリマー成分の含有量が１重量％以
下であることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】前記架橋シリコーンゴムが、ポリオルガ
ノハイドロジェンシロキサンを架橋剤として、粘度（２
５℃で測定）３０００ｃｐ以下のビニル基が２個以上置
換した液状ポリメチルシロキサンを白金系触媒の存在下
に反応させて得られる反応生成物である請求項１記載の
帯電部材。