JPH09258523A

JPH09258523A - 帯電ロール

Info

Publication number: JPH09258523A
Application number: JP6260896A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamamoto; 隆史山本; Tetsuya Ito; 哲也伊藤; Hiroyasu Kato; 宏泰加藤
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】装着される画像形成装置の画像形成性能を損
ねることなく、印加される交流電圧の全周波数領域にわ
たって、帯電音の発生を有利に防止乃至は抑制し得る帯
電ロールを提供する。【解決手段】像担持体に対する接触状態下で、直流電
圧と交流電圧とが重ね合わせされて印加されることによ
り、該像担持体表面を帯電させるようにした帯電ロール
において、その最外層を構成する保護層１６内に、５〜
３０μｍの平均粒径を有する粒子２０を含有、分散せし
めて、該保護層１６の表面粗さ：Ｒ_zが７〜４０μｍと
なるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、ファクシミリ等の画像形成装置におい
て、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる像担持
体を帯電させるために用いられる帯電ロールに関するも
のである。

【０００２】

【背景技術】電子写真方式を利用した複写機やプリンタ
ー、ファクシミリ等の画像形成装置においては、従来か
ら、感光体（ドラム）等の像担持体の帯電に、コロナ放
電器を用いて帯電するコロナ放電方式が採用されてい
る。しかしながら、このコロナ帯電方式は、（１）高電
圧の印加が必要である、（２）高濃度のオゾンが発生す
る、（３）電源装置が高価となる等の問題点を有すると
ころから、近年では、像担持体を帯電ロールの外周面に
接触せしめて、かかる像担持体の表面を帯電させる、所
謂ロール帯電方式が採用されてきている。

【０００３】そして、そのような接触帯電方式に係るロ
ール帯電方式に用いられる帯電ロールにあっては、
（１）像担持体との接触性に優れていること、（２）軟
化剤等のロール表面への滲み出し等によって、像担持体
を汚染しないこと、（３）電気抵抗が適正な範囲に制御
されていること、（４）粘着性が小さいこと、等が要求
されており、それらの要求を満足せしめるために、一般
に、軸体（芯金）の周りに、導電性ゴム組成物や導電性
ゴム発泡体、或いは導電性樹脂発泡体等からなる導電性
基層が所定の厚さで設けられ、そして該導電性基層の外
周面上には、必要に応じて軟化剤移行防止層や抵抗調整
層が、順次、積層形成せしめられ、更に、ロール最外層
として、保護層が形成せしめられて、構成されている。

【０００４】ところで、そのような構造とされた帯電ロ
ールを用いて、実際に、像担持体の表面を帯電せしめる
方式としては、例えば、図４に示される如く、帯電ロー
ル３４の外周面を像担持体（感光ドラム）３６の表面に
接触せしめた状態で、該帯電ロール３４に、直流電源３
８及び交流電源４０から直流電圧と交流電圧（正弦波）
とを重ね合わせて印加し、そして像担持体３６を回転さ
せることにより、該像担持体３６表面の全面に、電荷を
付与するようにしたものが、知られている。

【０００５】このような帯電方式が採用される場合、帯
電ロール３４に交流電圧が印加されていることによっ
て、像担持体３６表面上の帯電の安定化が有利に図られ
得るのであるが、その反面、近年における複写機やプリ
ンター等の高性能化に伴って、以下の如き問題が生ぜし
められている。

【０００６】すなわち、よく知られているように、帯電
ロール３４に直流電圧と交流電圧とを重ね合わせて印加
すると、その交流電界により、帯電ロール３４と像担持
体３６との間に、交流の極性変化（周波数）に従って互
いに引き合う力が生ぜしめられ、それによって、像担持
体３６が不可避的に振動させられる。そして、この像担
持体３６の振動は、印加される交流電圧の周波数が高く
なるに従って増大せしめられることとなる。そのため、
解像度の高度化による画像品質の向上やコピー乃至はプ
リント速度の高速化の要求に対応すべく、高周波数の交
流電圧が印加される高性能複写機や高性能プリンター等
においては、かかる像担持体３６の振動がより激しく生
ぜしめられ、それによって、大きな騒音が発生するとい
った問題が惹起せしめられているのである。

【０００７】そこで、そのような帯電ロール３４による
像担持体３６表面の帯電時に生ぜしめられる騒音、所謂
帯電音の発生を防止するための対策として、従来から、
帯電ロール３４の硬度を低下させることや、円筒形形状
を呈する像担持体３６の内孔内に、その内径と略同一外
径を有するアルミ棒等を挿入、装着せしめて、像担持体
３６を実質的に中実の円柱構造と為すこと等が考えら
れ、また、実際にも行なわれている。

【０００８】ところが、帯電ロール３４を低硬度化する
対策にあっては、該帯電ロール３４に低周波数の交流電
圧が印加される場合において、ある程度の効果が発揮さ
れるものの、高周波数の交流電圧が印加される場合に
は、その効果が極めて乏しかったのであり、印加される
交流電圧の周波数によって、帯電音の発生防止効果に大
きな格差があったのである。また、円筒形形状を呈する
像担持体３６の内孔内にアルミ棒等を挿入する方策にお
いては、帯電音の発生防止上、上記対策よりも有効では
あるものの、内孔内に挿入、装着されたアルミ棒によっ
て、高い寸法精度が要求される像担持体３６が変形し、
その結果、複写性能やプリント性能等、画像形成性能が
著しく低下せしめられる恐れが大きかったのである。

【０００９】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景にして為されたものであって、その解決課題とす
るところは、印加される交流電圧の周波数に拘わらず、
しかも装着される画像形成装置の画像形成性能を損ねる
ことなく、帯電音の発生を有利に防止乃至は抑制し得る
帯電ロールを提供することにある。

【００１０】

【解決手段】そして、本発明にあっては、かかる課題の
解決のために、軸体の周りに導電性基層が設けられ、更
に該導電性基層の外周面上に、ロール最外層となる保護
層を含む少なくとも一層のロール構成層が形成されて構
成され、像担持体に外周面を接触せしめた状態で、直流
電圧と交流電圧とを重ね合わせて印加せしめることによ
り、該像担持体の表面を帯電させるようにした帯電ロー
ルにおいて、前記保護層内に、５〜３０μｍの平均粒径
を有する粒子が分散、含有せしめられて、該保護層の外
周面の表面粗さ：Ｒ_zが７〜４０μｍとされているよう
に構成したものである。

【００１１】要するに、本発明に従う帯電ロールにおい
ては、ロール最外層となる保護層内に、５〜３０μｍの
平均粒径を有する粒子が分散、含有せしめられて、該保
護層の外周面の表面粗さ：Ｒ_zが７〜４０μｍとされて
いることによって、ロール表面が適度に粗面化されて、
構成されているのである。

【００１２】それ故、かかる帯電ロールにあっては、像
担持体に接触せしめられる際に、平滑なロール表面を有
する従来の帯電ロールに比して、像担持体との密着性が
必要限度内において効果的に減少せしめられ、それによ
って、像担持体との接触状態下において直流電圧と交流
電圧とが重ね合わされて印加される際に、帯電ロールと
像担持体との間に作用される、互いに引き合う力が効果
的に弱められ、以てかかる作用力に基づいて惹起せしめ
られる像担持体の振動が有利に低減せしめられ得ること
となる。

【００１３】しかも、そのような構成を有する帯電ロー
ルにおいては、上述の如き像担持体の振動の低減作用の
大きさが、像担持体との密着性の大きさ、換言すれば、
保護層の外周面（ロール表面）の表面粗さ：Ｒ_zに左右
されるのであって、印加される交流電圧の周波数の高低
によって、何等影響されるものではないのであり、ま
た、かかる表面粗さ：Ｒ_zが適度な範囲に制限されてい
ることから、ロール表面の粗面化によって像担持体に対
する帯電性能が低下してしまうようなことが効果的に阻
止され得ているのである。

【００１４】従って、本発明に従う帯電ロールにあって
は、印加される交流電圧の周波数に拘わらず、しかも装
着される画像形成装置の画像形成性能を損ねることな
く、帯電音の発生が極めて効果的に防止乃至は抑制され
得るのである。

【００１５】なお、そのような本発明に従う帯電ロール
の好ましい第一の態様によれば、前記粒子は、前記保護
層を構成する構成材料の１００重量部に対して１０〜３
００重量部の割合で、保護層内に分散、含有せしめら
れ、それによって、該保護層内での前記粒子の分散量の
適正化が有利に図られ得て、ロール表面がより適度に粗
面化され得、その結果として、像担持体の振動の低減作
用、ひいては帯電音の発生防止効果が、より一層有効に
享受され得ることとなる。

【００１６】また、本発明の有利な第二の態様によれ
ば、前記粒子は、有機重合体の球状粒子にて構成され
る。有機重合体を造粒することによって、５〜３０μｍ
の平均粒径を有する粒子を容易に且つ多量に得ることが
出来ることは勿論、粒度分布幅の狭い且つ粒径の均一な
球状粒子を有利に得ることが出来るのである。

【００１７】

【発明の実施の形態】ところで、図１には、本発明に従
う帯電ロールの一例が、軸心に直角な方向の断面におい
て示されている。この例示の帯電ロール１０は、金属製
の軸体１２の外周面上に、ロール径方向の内側から外側
に向かって、導電性基層１４、軟化剤移行防止層１６、
抵抗調整層１８、保護層２０が、それぞれ、所定の厚さ
で、順次、一体的に積層形成されている。即ち、かかる
帯電ロール１０にあっては、軸体１２の周りに形成され
た導電性基層１４の外周面上に、更に、軟化剤移行防止
層１６と抵抗調整層１８と保護層２０の三層構造を有す
るロール構成層が形成されて、構成されているのであ
る。

【００１８】より具体的には、導電性基層１４は、従来
と同様に、導電性弾性体にて形成されている。この導電
性弾性体を与える弾性体材料としては、導電性基層１４
を形成するのに従来から用いられるものと同様なもの、
例えば、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、
エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ニ
トリルゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アク
リルゴム、ポリノルボルネンゴム等の合成ゴムや天然ゴ
ム等、従来から公知の各種のゴム材料が、何れか１種か
らなる単独で、若しくは２種以上が組み合わされて、用
いられる。そして、そのような弾性体材料に、導電性フ
ィラーとして、カーボンブラック、グラファイト、金属
粉、導電性金属酸化物（例えば、導電性酸化スズ、導電
性酸化チタン、導電性酸化亜鉛）等の電子導電剤等が従
来と同様な配合比率をもって配合されて、体積抵抗率が
一般に１０⁶Ωcm以下程度に調整されると共に、プロセ
スオイルや液状ポリマー等の軟化剤が多量に配合され
て、硬度が１０〜４０度（Ｈｓ：ＪＩＳＡ）程度にま
で低く調整された導電性弾性体材料が、導電性基層１４
の形成材料として、用いられるのである。これによっ
て、帯電ロール１０に対して、低硬度乃至は柔軟性と導
電性が付与せしめられているのである。なお、そのよう
な導電性基層１４の形成材料には、従来より公知の加硫
剤、加硫助剤、充填剤、加工助剤等の各種の配合剤や添
加剤等が、必要に応じて、通常の配合比率をもって、更
に添加、混合せしめられる。

【００１９】また、軟化剤移行防止層１６も、従来と同
様な形成材料にて形成されている。即ち、この軟化剤移
行防止層１６の形成材料としては、例えば、Ｎ−メトキ
シメチル化ナイロン等のナイロン系の合成樹脂材料に、
前述の如き電子導電剤等が配合されて、体積抵抗率が一
般に１０³Ωcm程度に調整されてなる樹脂組成物が、用
いられるのである。このような形成材料を用いることに
よって、前記導電性基層１４からの軟化剤や各種配合剤
等の移行を防止するバリア効果が有効に発揮され得て、
ブリードやブル−ミング等の発生が有利に阻止され得、
以て像担持体表面への汚染が効果的に防止され得るので
ある。

【００２０】さらに、抵抗調整層１８も、従来から用い
られる形成材料、例えば、ニトリルゴム、アクリルゴ
ム、エピクロルヒドリンゴム、エピクロルヒドリン−エ
チレンオキサイド共重合ゴム等のゴム材料に、導電剤、
好ましくはイオン導電剤や、帯電防止剤等が配合され
て、体積抵抗率が一般に１０⁷〜１０¹⁰Ωcm程度に調整
されてなる材料が使用される。このイオン導電剤として
は、トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレー
ト、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド等の第４
級アンモニウム塩や過塩素酸リチウム、過塩素酸カリウ
ム等の過塩素酸塩等が、また帯電防止剤としては、テト
ラアルキルアンモニウム塩、リン酸エステル、脂肪族ア
ルコールサルフェート塩、脂肪族多価アルコール、ＢＮ
錯体等が、それぞれ、適宜に選択され、それらが従来と
同様な配合比率にて、用いられることとなる。そして、
このような材料を用いて抵抗調整層１８が形成されるこ
とによって、帯電ロールの電気抵抗が適正な範囲に制御
されて、耐電圧性（耐リーク性）が高められるのであ
る。

【００２１】なお、この抵抗調整層１８と前記軟化剤移
行防止層１６の各形成材料は、通常、所定の溶剤に溶解
されて、コーティング液として調製され、目的とする層
がコーティング操作によって形成されることとなる。ま
た、必要に応じて、各種の配合剤や添加剤等が、かかる
コーティング液に対して、従来と同様な配合量をもっ
て、添加、混合せしめられる。勿論、前記導電性基層１
４において、軟化剤や各種配合剤等の含有量が比較的少
ない等の理由により、ブリードやブルーミングの発生の
恐れが小さい場合や、電気抵抗が適正な範囲に制御され
て、帯電ロールに対して優れた耐電圧性が付与せしめら
れている場合等には、上述の如き形成材料からなる軟化
剤移行防止層１６や抵抗調整層１８を、必ずしも設ける
必要はない。

【００２２】一方、保護層２０は、図２に示される如
く、連続相たるマトリックス相２２に対して、多数の粒
子２４が分散、含有せしめられて、形成されている。こ
のマトリックス相２２を与える材料としては、保護層２
０を形成するのに従来から用いられるものと同様なもの
が使用される。即ち、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン、
ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、４フッ化エチレン−フ
ッ化ビニリデン共重合体、４フッ化エチレン−フッ化ビ
ニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の熱可
塑性樹脂材料に、前述した如き電子導電剤等の導電剤が
配合されて、体積抵抗率が一般に１０⁷〜１０¹⁰Ωcm程
度に調整され、更に、イソシアネート系架橋剤等、公知
の架橋剤、更には各種の配合剤、添加剤等が、従来と同
様な配合割合にて、それぞれ配合されてなる樹脂組成物
が、用いられる。これによって、帯電ロール１０の粘着
性が有利に小さく為され得て、像担持体に対する固着が
効果的に阻止され得るようになっているのである。

【００２３】また、保護層２０のマトリックス相２２中
に分散せしめられる粒子２４を構成する材料としては、
かかる保護層２０の電気特性（体積抵抗率）に悪影響を
及ぼすものでなく、且つ後述する如く、マトリックス相
２２を与える材料たる樹脂組成物と共にコーティング液
として調製される際に使用される溶剤に溶解され得ない
ものであれば、その材質が、特に限定されるものではな
く、ポリマー等の有機材料や、シリカ等、非金属系の無
機材料等が、何れも用いられ得、更にその形状も、何等
限定されるものではないが、好ましくは、例えば、図２
に示される如く、ポリウレタンやフッ素樹脂（ポリテト
ラフルオロエチレン）等の有機重合体の球状粒子が用い
られる。けだし、それによって、粒度分布幅の狭い、微
細で且つ粒度の揃った球状の粒子２４が、容易に且つ大
量に得られると共に、それらの粒子２４が、マトリック
ス相２２、ひいては保護層２０内において、良好に分散
せしめられることとなるからである。

【００２４】そして、一般に、そのような有機材料や無
機材料からなる所定粒径の粒子２４の多数が、前記マト
リックス相２２を与える樹脂組成物を所定の溶剤に溶解
せしめてなる液中に分散せしめられ、以てコーティング
液として調製されて、保護層２０の形成材料として、用
いられるのである。

【００２５】ところで、図２からも明らかなように、か
かる保護層２０にあっては、マトリックス相２２内に多
数の粒子２４が分散、含有せしめられていることによっ
て、その表面（外周面）が粗面化されているのである
が、そのような表面の粗面化の程度、即ち保護層２０の
外周面の表面粗さを表す、十点平均粗さたるＲ_z値が、
７〜４０μｍの範囲となるように調整されている必要が
ある。

【００２６】何故なら、前述の如く、そのような帯電ロ
ール１０にあっては、保護層２０の表面が粗面化されて
いることによって、帯電ロール１０と像担持体との密着
性が低下せしめられ、その結果として、帯電時における
像担持体の振動に伴う騒音（帯電音）の発生が有利に防
止乃至は抑制せしめられ得るのであるが、かかる表面粗
さ：Ｒ_zが７μｍを下回る場合には、保護層２０の表面
が十分に粗面化されずに、上述の如き効果が有効に享受
され得ないからであり、また、保護層２０の表面粗さ：
Ｒ_zが４０μｍを上回る場合には、上記とは逆に、保護
層２０の表面が過度に粗面化されてしまい、像担持体と
の押圧接触時に、該像担持体との間に微小な隙間が形成
され、それによって、帯電不均一が惹起せしめられる恐
れがあるばかりでなく、そのような隙間部分において放
電が集中して起こって、かかる隙間部分に対応する像担
持体の部位がエッチングされてしまい、その結果、画像
欠陥が生じたり、像担持体の使用寿命が短命化したりす
るといった問題が生ぜしめられることとなるからであ
る。

【００２７】そして、特に、そのような保護層２０に分
散、含有せしめられる多数の粒子２４としては、５〜３
０μｍの平均粒径を有するものが用いられることとな
る。けだし、かかる多数の粒子２４として、５μｍ未満
の平均粒径を有するものが用いられる場合、保護層２０
の表面粗さ：Ｒ_zが７μｍ未満となり易いのであり、ま
た、平均粒径が３０μｍを上回る粒子２４が多数用いら
れる場合には、保護層２０の表面粗さ：Ｒ_zが、４０μ
ｍを上回る恐れが大きく、何れの場合にしろ、保護層２
０の表面粗さ：Ｒ_zを上述の如き適正な範囲に調節する
ことが困難となるからである。即ち、換言すれば、５〜
３０μｍの平均粒径を有する粒子２４を多数用い、それ
らを保護層２０に含有、分散せしめることにより、初め
て、保護層２０の表面粗さ：Ｒ_zが７〜４０μｍの適正
な範囲となるように調整され得るのである。

【００２８】また、保護層２０内における、それら多数
の粒子２４の含有量（分散量）は、特に限定されるもの
ではなく、保護層２０の厚さ等に応じて、適宜に決定さ
れ得るものであるが、通常、保護層２０の基本構成材料
たる樹脂材料（前記マトリックス相２２を与える樹脂組
成物から各種の配合剤や添加剤等を除いた材料）の１０
０重量部に対して、１０〜３００重量部の割合となる量
とされる。何故なら、保護層２０内における、それら多
数の粒子２４の含有量が上記の如き数値範囲を下回る場
合、保護層２０の外周面の表面粗さ：Ｒ_zが７μｍ未満
となってしまう可能性があるからであり、またその含有
量が上記の数値範囲を上回る場合には、該表面粗さ：Ｒ
_zが４０μｍよりも大きな値となる恐れがあるからであ
る。

【００２９】そして、図１に示される帯電ロール１０を
作製するに際しては、前述した各形成材料を用いて、先
ず、金型成形等の公知の成形手法によって、軸体１２の
周りに導電性基層１４を形成し、その後、該導電性基層
１４の外周面上に、ディッピング等の公知のコーティン
グ手法により、軟化剤移行防止層１６、抵抗調整層１
８、保護層２０をそれぞれ所定厚さにて順次積層形成す
るのであり、また、その際、特に、保護層形成材料中に
配合せしめられる多数の粒子２４によって、保護層２０
を、その表面が粗面化せしめられた状態で、形成し、そ
れによって、目的とする帯電ロール１０を得るのであ
る。

【００３０】なお、かかる帯電ロール１０の各層の厚さ
は、その用途等によって適宜に決定されるところである
が、通常、導電性基層１４は２〜５mm程度の厚さで、ま
た軟化剤移行防止層１６は３〜２０μｍ程度の厚さで、
それぞれ形成され、更に抵抗調整層１８は５０〜４００
μｍ程度の厚さで、また保護層２０は３〜２０μｍ程度
の厚さで、各々形成されることとなる。

【００３１】次に、図３には、本発明に従う帯電ロール
の別の一例が示されている。この帯電ロール２６は、金
属製の軸体２７の外周面上に、ロール径方向の内側から
外側に向かって、導電性基層２８、抵抗調整層３０、保
護層３２が、それぞれ、所定の厚さで、順次、一体的に
積層形成されている。即ち、かかる帯電ロール２６にあ
っては、軸体２７の周りに形成された導電性基層２８の
外周面上に、更に抵抗調整層３０と保護層３２の二層構
造を有するロール構成層が形成されて、構成されている
のである。

【００３２】より詳細には、導電性基層２８は、所定厚
さの導電性発泡体にて形成されているのである。そし
て、そのような導電性発泡体を与える発泡体材料として
は、ヘタリ等を防止して、帯電ロールに対する要求特性
を満たし得るゴム発泡体や樹脂発泡体を与える公知の各
種発泡材料、即ち、前記帯電ロール１０の導電性基層１
４の形成材料たる導電性弾性体材料の主成分としての前
記弾性体材料や、ウレタン樹脂等の樹脂材料に、特開平
７−２９５３３１号公報に開示される有機発泡剤や無機
発泡剤等、適当な発泡剤が混合せしめられてなるゴム組
成物や樹脂組成物の何れもが用いられる。そして、その
ような発泡体材料に、前述した如き電子導電剤等が従来
と同様な配合比率をもって配合されて、体積抵抗率が１
０⁶Ωcm以下程度に調整されると共に、硬度が１０〜４
０度（Ｈｓ：ＪＩＳＡ）程度にまで低く調整された導
電性発泡体材料が、導電性基層２８の形成材料として用
いられるのである。

【００３３】これによって、帯電ロール２６に対して導
電性が付与せしめられると共に、前記帯電ロール１０と
は異なり、スポンジ構造をもって導電性基層２８が構成
されて、多量の軟化剤を含有せしめることなく、低硬度
化が有利に達成され得ているのである。なお、そのよう
な導電性基層２８の形成材料にも、前記帯電ロール１０
の導電性基層１４の形成材料と同様、従来より公知の加
硫剤、加硫助剤、充填剤、加工助剤等の各種の配合剤や
添加剤等が、必要に応じて、通常の配合比率をもって、
更に添加、混合せしめられることとなる。

【００３４】一方、抵抗調整層３０と保護層３２は、前
記帯電ロール１０における抵抗調整層１８、保護層２０
の形成材料と同様な材料が用いられて、形成されてい
る。即ち、これによって、かかる帯電ロール２６にあっ
ても、前記帯電ロール１０と同様に、電気抵抗が適正な
範囲に制御されて、耐電圧性（耐リーク性）が高められ
得ると共に、像担持体に対する固着が効果的に阻止され
得るようになっているのであり、そして、特に、保護層
３２に多数の粒子２４が分散、含有せしめられて、図２
に示される如く、該保護層３２の表面が粗面化されて構
成されていることによって、前記帯電ロール１０と同様
な優れた特徴が、極めて効果的に発揮され得るのであ
る。

【００３５】なお、この帯電ロール２６において、導電
性基層２８の電気抵抗が適正な範囲に制御されて、帯電
ロールに対して優れた耐電圧性が付与せしめられている
場合等には、抵抗調整層３０を設けることなく、導電性
基層２８の外周面上に、保護層３２を直接に設けるよう
にしても良い。また、スポンジ構造とされた導電性基層
２８表面の平滑化を図る上で、必要に応じて、導電性基
層２８と抵抗調整層３０との間に、若しくは抵抗調整層
３０に代えて、従来と同様な形成材料からなる表面平滑
層を形成することも可能である。

【００３６】そして、そのような帯電ロール２６を作製
するに際しては、前述した各形成材料を用いて、先ず、
金型成形等の公知の成形手法によって、軸体２７の周り
に導電性基層２８を発泡成形して形成し、その後、該導
電性基層２８の外周面上に、ディッピング等の公知のコ
ーティング手法により、抵抗調整層３０、保護層３２
を、それぞれ所定厚さをもって、且つ特に保護層３２に
ついては、保護層形成材料中に配合せしめられる多数の
粒子２４により、その表面を粗面化せしめた状態で、形
成し、それによって、目的とする帯電ロール２６を得る
のである。なお、かくして形成される帯電ロール２６に
あっては、各層が、前記帯電ロール１０において、それ
ぞれ対応する層と同様な厚さで、形成されることとな
る。

【００３７】

【実施例】以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも
受けるものでないことは、言うまでもないところであ
る。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には
上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、
修正、改良等を加え得るものであることが、理解される
べきである。

【００３８】実施例１先ず、下記の配合に従って、導電性基層形成材料、抵抗
調整層形成材料、保護層形成材料を、それぞれ調製し
た。また、抵抗調整層形成材料と保護層形成材料につい
ては、メチルエチルケトンに溶解乃至は分散せしめて、
それぞれ、所定粘度のコーティング液に調製した。更
に、保護層形成材料中に配合せしめられる粒子は、平均
粒径１３〜１６μｍの平均粒径を有し、且つ真球形状を
呈するポリウレタン真球状粒子を用いた。導電性基層形成材料の配合組成ＥＰＤＭ１００重量部カーボンブラック３０重量部酸化亜鉛５重量部ステアリン酸１重量部プロセスオイル３０重量部ジニトロソペンタメチレンテトラミン（発泡剤）１５重量部硫黄１重量部ジベンゾチアゾールジスルフィド（加硫促進剤）２重量部テトラメチルチウラムモノサルファイド（加硫促進剤）１重量部抵抗調整層形成材料の配合組成エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム１００重量部トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート０．２重量部ステアリン酸１重量部クレー３０重量部鉛丹５重量部エチレンチオウレア１．５重量部保護層形成材料の配合組成Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００重量部導電性酸化スズ６０重量部クエン酸１重量部ポリウレタン真球状粒子１００重量部

【００３９】次いで、円筒金型を用い、外周面に導電性
接着剤を塗布した芯金（直径：６mm）を該金型内にセッ
トした後、導電性基層形成材料を注入し、その後、加熱
して、加硫操作及び発泡操作を行なって、該芯金の外周
面上に、導電性ゴム発泡体にて構成された、厚さ３mmの
導電性基層が形成されてなるベースロールを作製した。
そして、かかるベースロールを脱型した後、コーティン
グ液として調製された前記抵抗調整層形成材料と保護層
形成材料とを用いて、ディッピング手法によるコーティ
ング操作を行なって、該ベースロールの外周面上に、厚
さ３００μｍの抵抗調整層と厚さ２０μｍの保護層とを
一体的に積層形成して、多数のポリウレタン真球状粒子
の含有によって、保護層の表面が粗面化されてなる、目
的とする帯電ロール（実施例１）を得た。

【００４０】実施例２実施例１と同様な配合組成とされた導電性基層形成材料
及び抵抗調整層形成材料と、下記の配合に従って調製さ
れた保護層形成材料とを用い、実施例１と同様にして、
保護層の表面が粗面化されてなる、目的とする帯電ロー
ル（実施例２）を得た。なお、ここでは、保護層形成材
料中に配合せしめられる粒子として、約５μｍの平均粒
径を有し、且つ真球形状を呈するポリウレタン真球状粒
子を用いた。また、各層の厚さは、実施例１と同一とし
た。保護層形成材料の配合組成Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００重量部導電性酸化スズ６０重量部クエン酸１重量部ポリウレタン真球状粒子１０重量部

【００４１】実施例３実施例１と同様な配合組成とされた導電性基層形成材料
及び抵抗調整層形成材料と、下記の配合に従って調製さ
れた保護層形成材料とを用い、実施例１と同様にして、
保護層の表面が粗面化されてなる、目的とする帯電ロー
ル（実施例３）を得た。なお、ここでは、保護層形成材
料中に配合せしめられる粒子として、２５μｍの平均粒
径を有し、且つ真球形状を呈するポリウレタン真球状粒
子を用いた。また、各層の厚さは、実施例１と同一とし
た。保護層形成材料の配合組成Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００重量部導電性酸化スズ６０重量部クエン酸１重量部ポリウレタン真球状粒子３００重量部

【００４２】実施例４実施例１と同様な配合組成とされた導電性基層形成材料
及び抵抗調整層形成材料と、下記の配合に従って調製さ
れた保護層形成材料とを用い、実施例１と同様にして、
保護層の表面が粗面化されてなる、目的とする帯電ロー
ル（実施例４）を得た。なお、ここでは、保護層形成材
料中に配合せしめられる粒子として、２０μｍの平均粒
径を有し、且つ真球形状を呈するＰＴＦＥ（ポリテトラ
フルオロエチレン）真球状粒子を用いた。また、各層の
厚さは、実施例１と同一とした。保護層形成材料の配合組成Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００重量部導電性酸化スズ６０重量部クエン酸１重量部ＰＴＦＥ真球状粒子１００重量部

【００４３】実施例５先ず、下記の配合に従って、導電性基層形成材料と軟化
剤移行防止層形成材料とを調製する一方、実施例１と同
様な配合組成にて、抵抗調整層形成材料と保護層形成材
料とを調製した。また、軟化剤移行防止層と抵抗調整層
と保護層の各形成材料については、メチルエチルケトン
に溶解乃至は分散せしめて、それぞれ、所定粘度のコー
ティング液に調製した。更に、ここでは、保護層形成材
料中に配合せしめられる粒子として、実施例１と同様
に、１３〜１６μｍの平均粒径を有し、且つ真球形状を
呈するポリウレタン真球状粒子を用いた。導電性基層形成材料の配合組成スチレンブタジエンゴム１００重量部カーボンブラック２５重量部酸化亜鉛５重量部ステアリン酸１重量部プロセスオイル１３０重量部硫黄０．３重量部ジベンゾチアゾールジスルフィド（加硫促進剤）１．５重量部テトラメチルチウラムモノサルファイド（加硫促進剤）０．６重量部軟化剤移行防止層形成材料の配合組成Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００重量部カーボンブラック８重量部

【００４４】次いで、円筒金型を用い、外周面上に導電
性接着剤を塗布した芯金（直径：６mm）を該金型内にセ
ットした後、導電性基層形成材料を注入し、その後、加
熱して加硫操作を行なって、該芯金の外周面上に、導電
性ゴムにて構成された、厚さ３mmの導電性基層が形成さ
れてなるベースロールを作製した。そして、かかるベー
スロールを脱型した後、コーティング液として調製され
た前記軟化剤移行防止層形成材料と抵抗調整層形成材料
と保護層形成材料とを用いて、ディッピング手法による
コーティング操作を行なって、該ベースロールの外周面
上に、厚さ１０μｍの軟化剤移行防止層と厚さ２５０μ
ｍの抵抗調整層と厚さ２０μｍの保護層とを一体的に積
層形成して、多数のポリウレタン真球状粒子の含有によ
って、保護層の表面が粗面化されてなる、目的とする帯
電ロール（実施例５）を得た。

【００４５】比較例１及び比較例２また、比較のために、実施例１と同様な配合組成とされ
た導電性基層形成材料と抵抗調整層形成材料と、下記の
配合に従って調製された、多数の粒子が何等配合せしめ
られていない保護層形成材料とを用い、実施例１と同様
な操作を行なって、表面が平滑な保護層を有する帯電ロ
ール（比較例１）を得、更に、実施例５と同様な配合組
成とされた導電性基層形成材料と軟化剤移行防止層形成
材料と抵抗調整層形成材料と、下記の配合に従って調製
された（比較例１の保護層形成材料と同様な配合組成と
された）、多数の粒子が何等配合せしめられていない保
護層形成材料とを用い、実施例５と同様な操作を行なっ
て、表面が平滑な保護層を有する帯電ロール（比較例
２）を得た。なお、それら比較例１及び比較例２の各層
の厚さは、実施例１及び実施例５の各層の厚さと、それ
ぞれ同一とした。保護層形成材料の配合組成Ｎ−メトキシメチル化ナイロン１００重量部導電性酸化スズ６０重量部クエン酸１重量部

【００４６】そして、かくして得られた７種類の帯電ロ
ール（実施例１〜５及び比較例１〜２）を用いて、以下
の方法により、各ロールの硬度、表面粗さ、帯電音、帯
電許容電圧を測定した。その結果を、下記表１に併せて
示した。硬度ＪＩＳ−Ｓ−６０５０に準拠した規格を有するスポンジ
・軟質ゴム用スプリング式硬度計〔ゴム・プラスチック
硬度計・アスカーＣ型：高分子計器（株）製〕を用い
て、測定した。表面粗さ各帯電ロールの保護層表面の、基準長さを４mm（ロール
軸方向）とした十点平均粗さ：Ｒ_zを測定した。帯電音無響室内において、各帯電ロールを実機〔レーザーショ
ットＬＢＰＡ４０４Ｅ：キャノン（株）製〕に取り付け
ると共に、２．０ｋＶp-p （３８０Ｈz ）−５８０Ｖの
電圧を印加して、該実機を作動せしめ、該実機から３０
ｃｍ離隔した位置で、それぞれ、帯電時における騒音た
る帯電音を、騒音計にて測定した。帯電許容電圧外部から帯電ロールに電圧を印加できるように改造した
実機〔レーザーショットＬＢＰＡ４０４Ｅ：キャノン
（株）製〕に各帯電ロールを取り付け、外部電源よりｘ
Ｖp-p （３８０Ｈz ）−５８０Ｖの電圧を印加して、画
像をプリントアウトした際に、白地にカブリが発生する
交流電圧と、ベタ黒及び白地に横スジ等の異常放電画像
が発生する交流電圧とを、それぞれ測定した。そして、
各帯電ロールにおいて、上述の如き条件の下、前者の交
流電圧測定値が１．７ｋＶp-p 以上で、且つ後者の交流
電圧測定値が３．５ｋＶp-p 以上であるもの、即ち欠陥
のない画像が得られる、適正な帯電許容電圧を有するも
のを○として、また、それら両者の交流電圧測定値が、
上記の範囲外であるもの、即ち、帯電許容電圧が適正な
範囲外がであって、得られる画像に欠陥が生じるものを
×として、それぞれ評価した。

【００４７】

【表１】

【００４８】かかる表１からも明らかなように、実施例
１〜５は、表面粗さが、小さいもの（実施例２）で７μ
ｍ、大きなもの（実施例３）で２５μｍとなっており、
何れも、本発明の規定範囲内とされている。これに対し
て、比較例１と比較例２は、表面粗さが、それぞれ、５
μｍと４μｍとなっており、本発明において規定される
範囲を下回っている。そして、そのような表面粗さを有
する実施例１〜５と比較例１及び比較例２とを比較する
と、帯電許容電圧の評価において、それらは、何れも良
好な結果が得られているものの、帯電音においては、実
施例１〜５の全べてが、比較例１及び比較例２よりも、
明らかに小さな値となっている。これは、本発明に規定
される平均粒径を有する粒子を保護層に分散、含有せし
めて、該保護層の表面粗さを、本発明において規定され
る如き適正な範囲とすることによって、画像品質が何等
低下させられることなく、帯電音の発生が効果的に抑制
され得ることを、明確に示しているのである。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に従う帯電ロールにあっては、印加される交流電圧の周
波数に拘わらず、しかも装着される画像形成装置の画像
形成性能を損ねることなく、帯電音の発生が極めて効果
的に防止乃至抑制され得るのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う帯電ロールの一例を示す横断面説
明図である。

【図２】図１に示された帯電ロールの縦断面を拡大して
示す、要部拡大断面説明図である。

【図３】本発明に従う帯電ロールの別の例を示す、図１
に対応する図である。

【図４】従来の像担持体の表面に対する帯電方式を概略
的に示す説明図である。

【符号の説明】

１０，２６，３４帯電ロール１２，２７軸体１４，２８導電性基層１６軟化剤移行
防止層１８，３０抵抗調整層２０，３２保護
層２２マトリックス相２４粒子３６像担持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸体の周りに導電性基層が設けられ、更
に該導電性基層の外周面上に、ロール最外層となる保護
層を含む少なくとも一層のロール構成層が形成されて構
成され、像担持体に外周面を接触せしめた状態で、直流
電圧と交流電圧とを重ね合わせて印加せしめることによ
り、該像担持体の表面を帯電させるようにした帯電ロー
ルにおいて、前記保護層内に、５〜３０μｍの平均粒径を有する粒子
が分散、含有せしめられて、該保護層の外周面の表面粗
さ：Ｒ_zが７〜４０μｍとされていることを特徴とする
帯電ロール。
【請求項２】前記粒子が、前記保護層を構成する構成
材料の１００重量部に対して１０〜３００重量部の割合
で、該保護層内に分散、含有せしめられている請求項１
に記載の帯電ロール。
【請求項３】前記粒子が、有機重合体の球状粒子であ
る請求項１又は請求項２に記載の帯電ロール。