JPH09265227A - 帯電部材及びその製造方法 - Google Patents

帯電部材及びその製造方法

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JPH09265227A
JPH09265227A JP7293696A JP7293696A JPH09265227A JP H09265227 A JPH09265227 A JP H09265227A JP 7293696 A JP7293696 A JP 7293696A JP 7293696 A JP7293696 A JP 7293696A JP H09265227 A JPH09265227 A JP H09265227A
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Takeshi Tabuchi
渕 健 田
Junji Kurokawa
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体表面のキズによって転写画像上に横ス
ジが発生するのを抑止する。 【解決手段】 少なくとも弾性層と前記弾性層の表面を
覆う表面層の2層を有する帯電ローラにおいて、前記表
面層は、アルコール可溶の共重合ナイロン樹脂と導電性
カーボンより成り、かつ弾性層に近いほどカーボンの含
有率を高く、弾性層より遠いほどカーボンの含有率を低
くしたことを特徴とする帯電ローラ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機,PPC,レーザプリンタ,ファクシミリ等におい
て、電荷担持用媒体の均一荷電のためにあるいは顕像を
像担持体に転写するために用いられる接触帯電装置の帯
電部材に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真複写機において、感光体を一様
に帯電する手段として、コロナ放電器が広く用いられて
きた。コロナ放電器は、感光体と非接触であるため、感
光体の種類や使用環境の影響をうけることが少なく、感
光体を所定の電位に、しかも均一に帯電することができ
る。しかしながら装置が複雑であるのと、放電をともな
って発生するオゾンが感光体や周辺部材を劣化させるこ
とが問題であった。また環境問題としてのオゾン発生の
抑止は市場の要望であった。
【0003】ここに登場したのが、接触ローラ帯電器で
あるが、帯電ムラが生じやすく、これを均一化するのに
DC(直流)とAC(交流)の重畳電圧印加が必要とさ
れていた。DC電圧印加のみの場合に帯電ムラが発生す
る原因を具体的に検討した結果、弾性層がゴムとカーボ
ンとの分散層であることに起因していることを見出し、
これを中抵抗のエピクロルヒドリンゴムに置き換えるこ
とにより、電気的不均一性をなくして、DC電圧印加の
みの場合に発生する帯電ムラを解消できるようにした。
【0004】この例として特開平7−49602号公報
に開示されているローラ帯電装置は、帯電ローラにDC
電圧のみを印加し、感光体表面を一様に帯電させるロー
ラ帯電装置において、帯電ローラをエピクロルヒドリン
ゴムで構成し、帯電ローラのローラ硬度を42(JIS
A型硬度計による)以上としている。また、特開平1−
205180号公報には、N−アルコキシメチル化ナイ
ロンを含有する表面層を有する帯電用部材が提案されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、中抵抗(1
7 〜109 Ω・cm)のエピクロルヒドリンゴム弾性
層(厚さ1〜5mm)から成る帯電ローラの実用上の問
題として、ローラ表面が汚れやすい、ならびに、環境変
動による帯電電位変動が大きい、などがあげられ、弾性
層の表面を覆う非接着性樹脂の表面層が必要となった。
特開平1−205180号公報に開示される方法におい
て、N−アルコキシメチル化ナイロン表面層は、非接着
性と環境特性にすぐれているが、膜強度が弱く、帯電ロ
ーラとしての耐久性が問題である。特開平7−4960
2号公報に開示の帯電部材は、ポリアミド樹脂(膜厚5
μm)表面層に湿度依存性が大きい4%のカーボンを含
有したフッ素樹脂系表面層を用いているが、カーボンと
フッ素樹脂の分散性が悪く、帯電の均一性がよくない。
【0006】メタノールに易分散性の低ストラクチャー
のアセチレンブラックと、メタノールに可溶性である共
重合ナイロン樹脂よりなる表面層を、エピクロルヒドリ
ン弾性層の表面上に設けた帯電ローラは、(1)感光体お
よびトナーとの非接着性がよい,(2)湿度依存性が小さ
い、および、(3)帯電の均一性が良好、等の特徴があ
る。 ところが、環境変動による帯電電位変動を少なく
するため、表面層に導電性カ−ボンを添加し過ぎると、
帯電ローラの表面抵抗が低くなりすぎて、接触帯電され
る感光体表面に傷などの欠陥がある場合、電荷のリーク
が生じ、感光体表面の傷の部分のみにとどまらず、横ス
ジ状に帯電不能部分が拡大するという新たな問題が発生
した。
【0007】本発明は、この種の問題点を改良すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明の、弾性層とその表面を覆う表面層の2層
を有する帯電部材は、アルコール可溶の共重合ナイロン
樹脂と導電性カーボンを含み、かつ弾性層に近いほどカ
ーボンの含有率が高く、弾性層より遠いほどカーボンの
含有率が低い表面層を有することを特徴とする。
【0009】(2)本発明では、弾性層の表面に、導電
性カーボンとナイロン樹脂のブレンド比の異なる溶液を
複数回に分け、重ね塗りすることにより、弾性層表面
に、該表面に近いほどカーボンの含有率が高く、弾性層
より遠いほどカーボンの含有率が低い表面層を形成す
る。
【0010】(3)本発明の帯電部材は、表面抵抗R1
のエピクロルヒドリンゴムから成る弾性層と、その表面
を覆う、共重合ナイロン樹脂と導電性カーボンより成り
表面抵抗R2の表面層を有し、かつR2/R1≧10であ
ることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
【0012】
【実施例】
−実施例1− 図1に、本発明の一実施例の帯電ローラ1を示す。帯電
ロ−ラ1は、φ8mm(直径8mm)の芯金101に厚さ3
mmのエピクロルヒドリンゴム弾性層102を形成し、
この弾性層102の表面に表面層103を形成したもの
である。弾性層102の電気抵抗は1.2×108Ω・
cm、ゴム硬度42(JISA)、表面平均粗さRZ
5.5μmである。表面層103は、弾性層102周面
上に下記の塗布液及び塗布液をスプレーで塗布した
ものであり、表面層103の乾燥後の厚さは10μmで
ある: ・塗布液 ナイロン樹脂(CM4000 東レ) 100(重量,以下同じ) アセチレンブラック(HS-100 デンカ) 15 メタノール 800 をホモジナイザーで20分撹拌分散したもの, ・塗布液 ナイロン樹脂(CM4000 東レ) 100 アセチレンブラック(HS-100 デンカ) 5 メタノール 800 をホモジナイザーで20分撹拌分散したもの, このようにして作成した帯電ロ−ラ1を、サンプル1と
称す。
【0013】なお、比較例1として、実施例1の弾性層
102の表面上に、上記塗布液,とアセチレンブラ
ックを10重量部とした塗布液のみのスプレー塗布に
より、厚さ10μmの表面層を設けた帯電ローラも作成
した。このように作成した帯電ロ−ラを、比較サンプル
1と称す。
【0014】図2に、帯電ローラ1の帯電特性を評価す
るための実験装置を示す。1は評価の対象となる帯電ロ
ーラ、101は帯電ローラ1の芯金、2は帯電ローラ1
の芯金101にDC電圧Vaを印加する電源、3は感光
体ドラム、5は除電ランプ、4は、感光体ドラム3の表
面の帯電電位Vsを測定するための電位計である。
【0015】図3は、帯電ロ−ラ1を用いるローラ帯電
方式の画像形成装置を示す。図3において、感光体ドラ
ム3表面の感光体は帯電ロ−ラ1で均一に荷電される。
荷電面には図示しない露光手段により画像光6が投射さ
れ、これにより感光体上に静電潜像が形成される。静電
潜像は現像装置7で顕像化されてトナ−像となる。この
トナ−像は、転写ベルト8により記録紙9に転写され
る。トナ−像が転写された記録紙9は、図示しない定着
器に送られ、そこで、トナ−像が加熱,加圧されて記録
紙9に固着する。定着器を出た記録紙は装置外部に排出
される。転写を終えた感光体面はドラムクリーナ10で
清掃され、除電ランプ5で除電される。
【0016】本発明の帯電ロ−ラ1の特性を実験するた
めに、感光体ドラム3に、感光体表面に2ケ所欠陥(キ
ズ)のある感光体ドラムを使用し、帯電ローラ1を用い
て画像形成を行なった。
【0017】前述の帯電ローラ1のサンプル1(実施例
1)及び比較サンプル1(比較例1)の3種の環境(温
度及び湿度)での帯電特性(図2の実験装置を使用)な
らびに画像特性(図3の画像形成装置を使用)を、表1
に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表1によれば、本発明によるサンプル1
(実施例1)は、帯電特性の環境依存性は、改良前の比
較サンプル1(比較例1)とほぼ同等で、感光体キズに
よるドラムピッチの異常画像(感光体の欠陥がある部位
での横スジ)は発生しなかった。
【0020】−実施例2− 本発明の第2実施例の帯電ローラは、実施例1と同じ弾
性層102の周面上に、下記の塗布液,塗布液およ
び塗布液を、順次スプレーで重ね塗りして表面層10
3を形成したものであり、乾燥後の表面層103の厚さ
は10μmである。この第2実施例の帯電ロ−ラをサン
プル2と称す: ・塗布液 ナイロン樹脂(CM4000 東レ) 100(重量,以下同じ) アセチレンブラック(HS-100 デンカ) 20 メタノール 800 ・塗布液 ナイロン樹脂(CM4000 東レ) 100 アセチレンブラック(HS-100 デンカ) 8 メタノール 800 ・塗布液 ナイロン樹脂(CM4000 東レ) 100 メタノール 800 各塗布液は、実施例1と同様に調合の後、ホモジナイザ
ーで20分撹拌分散したものである。
【0021】サンプル2(実施例2)の3種の環境(温
度,湿度)での帯電特性および画像特性を測定したとこ
ろ、温度10℃かつ湿度15%RHの環境における帯電
電位が740Vと多少低くなった以外は、表1に示した
サンプル1(実施例1)と同じ特性を示した。
【0022】図4に、ローラ表面の抵抗値測定態様を示
す。図4に於いて、11は錫箔電極(巾18mm)、1
2は印加電圧電源、13は電流計である。サンプル1
(実施例1),サンプル2(実施例2)および比較サン
プル1(比較例1)の帯電ロ−ラのそれぞれの表面抵抗
(1対の電極11間の抵抗値R=V/I)を、図4に示
す態様で測定した。なお、測定時の印加電圧Vは100
Vである。測定した抵抗値を次の表2に示す。
【0023】
【表2】
【0024】実施例1で作成した弾性層102までの、
芯金101+弾性層102を弾性ロ−ラと表現して、そ
の表面抵抗値(上述の態様の測定値)も表2中に示し
た。サンプル1,比較サンプル1およびサンプル2の帯
電ロ−ラはいずれも、表2に示す弾性ロ−ラに表面層を
設定けたものである。すなわち、サンプル1,比較サン
プル1およびサンプル2の帯電ロ−ラの、表面層を形成
するまでの「弾性ロ−ラ」の表面抵抗値は、いずれも表
2上の「弾性ロ−ラ」の欄に示すものである。この「弾
性ロ−ラ」の表面抵抗値をR1〔Ω〕と表わし、サンプ
ル1,比較サンプル1およびサンプル2の帯電ロ−ラの
表面抵抗値をR2〔Ω〕と表わすと、表2より、感光体
表面の欠陥によるドラムピッチの異常画像の発生とロー
ラ表面抵抗値R1,R2とは相関関係があり、 R2/R1≧10 で、異常画像が発生していないことが分かる。したがっ
て本発明の好ましい帯電ロ−ラは、R2/R1≧10なる
ものとした。
【0025】
【発明の効果】以上の通り、本発明の帯電部材は、表面
層がアルコール可溶の共重合ナイロン樹脂と導電性カー
ボンより成り、弾性層に近いほどカーボンの含有率が高
く弾性層より遠いほどカーボンの含有率を低くしている
ので、帯電部材の表面抵抗が高く抑えられ、接触帯電さ
れる感光体表面に傷などの欠陥がある場合でも、電荷の
リークを防ぎ、ドラムピッチの異常画像の発生を防ぐ。
【0026】上記表面層を、導電性カーボンとナイロン
樹脂のブレンド比の異なる溶液で、複数回に分け重ね塗
りにより形成するので、カ−ボンの所望の含有率分布が
安定して得られる。
【0027】本発明の帯電部材は、弾性層がエピクロル
ヒドリンゴムから成り、その表面抵抗をR1(Ω)、表
面層が共重合ナイロン樹脂と導電性カーボンより成り、
その表面抵抗をR1(Ω)とすると、R2/R1≧10と
しているので、感光体表面に傷などの欠陥がある場合で
も、電荷のリークを防ぎ、ドラムピッチの異常画像の発
生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の帯電ローラ1の構成を示
す横断面図である。
【図2】 帯電ローラ1の帯電特性を評価するための実
験装置の構成の概略を示す横断面図である。
【図3】 ローラ帯電方式の画像形成装置の構成の概略
を示す横断面図である。
【図4】 (a)は、ローラ表層の表面抵抗を測定する
装置の全体構成を示す斜視図であり、(b)は(a)の
縦断面図である。
【符号の説明】 1:帯電ローラ 101:芯金 102:弾性層 2:電源 3:感光体ドラム 4:電位計 5:除電ランプ 6:画像露光 7:現像装置 8:転写ベルト 9:記録紙 10:ドラムグリー
ナ 11:錫箔電極 12:印加電圧電源 13:電流計

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弾性層とその表面を覆う表面層の2層を
    有する帯電部材に於いて、前記表面層は、アルコール可
    溶の共重合ナイロン樹脂と導電性カーボンを含み、かつ
    弾性層に近いほどカーボンの含有率が高く、弾性層より
    遠いほどカーボンの含有率が低いことを特徴とする帯電
    部材。
  2. 【請求項2】 弾性層の表面に、導電性カーボンとナイ
    ロン樹脂のブレンド比の異なる溶液を複数回に分け、重
    ね塗りすることにより、弾性層表面に、該表面に近いほ
    どカーボンの含有率が高く、弾性層より遠いほどカーボ
    ンの含有率が低い表面層を形成することを特徴とする帯
    電部材の製造方法。
  3. 【請求項3】 表面抵抗R1のエピクロルヒドリンゴム
    から成る弾性層と、その表面を覆う、共重合ナイロン樹
    脂と導電性カーボンより成り表面抵抗R2の表面層を有
    し、かつR2/R1≧10であることを特徴とする帯電部
    材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100375852C (zh) * 2002-09-25 2008-03-19 山内株式会社 嵌入式橡胶辊
JP2010043170A (ja) * 2008-08-11 2010-02-25 Synztec Co Ltd ゴム部材の製造方法

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CN100375852C (zh) * 2002-09-25 2008-03-19 山内株式会社 嵌入式橡胶辊
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