JPH11184206A - 帯電ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置における、機械的強度、感光体
ドラムとの離型性、トナーとの離型性に優れ、安定かつ
均一な帯電を行うことができ、耐久性に優れた帯電ロー
ラを提供する。 【解決手段】 導電性支持体上に半導電性弾性層を形成
し、該半導電性弾性層上に、非粘着性保護層２０４を形
成した画像形成装置の帯電ローラにおいて、前記非粘着
性保護層を、前記半導電性層側の最内層５０２から最外
層５０１に向けて順に体積抵抗率が上昇する積層構造と
し、帯電ローラの半導電性弾性層の最外にコートする保
護層２０４を、半導電性弾性層から最外層にいくにつれ
て体積抵抗率を増加させるようにすることで、帯電電流
を充分流し、感光体の欠陥への帯電電流の集中リーク、
金属酸化物の添加による樹脂の柔軟性の欠損を防ぐこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置の帯電器として用いられる帯電ローラに関す
る。

【０００２】

【従来技術】従来から、普通紙コピー装置（ＰＰＣ），
レーザプリンタ装置（ＬＢＰ），ファクシミリ装置など
の画像形成装置の分野においては、帯電器として用いる
帯電ローラは知られており、例えば、特開平５‐３４１
６２７号公報「帯電ローラ及びその製造方法、及び帯電
ローラを用いた画像形成装置及びその帯電装置」に記載
されたものが知られている。ここで、帯電ローラ方式の
画像形成装置における帯電ローラの周りの構成を示した
図４と、帯電ローラそのものの構造を示した断面図の図
５を用いて、帯電ローラを含む画像形成装置の構造と動
作を説明する。図４において、１０１は、静電潜像が形
成される感光体ドラム、１０２は、感光体ドラム１０１
に接触して帯電処理を行う帯電ローラ、１０３は、レー
ザー光あるいは原稿の反射光等の露光光、１０４は、感
光体ドラム１０１の静電潜像にトナーを付着させる現像
ローラ、１０５は、帯電ローラ１０２にＤＣ電圧を印加
するためのパワーパック、１０６は、感光体ドラム１０
１上のトナー像を後述する記録紙１０７に転写処理する
ための転写ローラ、１０７は、給紙部から搬送されてき
た記録紙、１０８は、感光体ドラム１０１の表面の残留
トナーを除去するクリーニング装置、１０９は、感光体
ドラム１０１の表面電位を測定する表面電位計である。
尚、図４において、電子写真プロセスにおいて通常必要
な上記した他の機能ユニットは、本件では発明に関係し
ないので記載を省略する。以上のように構成された画像
形成装置１１０における基本的な作像の動作について、
以下に説明する。感光体ドラム１０１に接触した帯電ロ
ーラ１０２にＤＣ電圧をパワーパック１０５から給電す
ることによって、感光体ドラム１０１の表面を一様に高
電位に帯電する。その直後、感光体ドラム１０１の表面
に画像光（露光１０３）が照射されると、照射された部
分は電位が低下する。画像光（露光１０３）は、画像の
黒／白に応じた光量の分布であるため、画像光の照射に
よって感光体ドラム１０１の表面に記録画像に対応する
電位分布、すなわち静電潜像が形成される。

【０００３】感光体ドラム１０１の表面の静電潜像が形
成された部分が、現像ローラ１０４を通過すると、その
電位の高低に応じてトナーが静電潜像に付着し、静電潜
像を可視像化したトナー像が形成される。感光体ドラム
１０１の表面のトナー像が形成された部分に、所定のタ
イミングで不図示のレジストローラにより記録紙１０７
が搬送され、感光体ドラム１０１の表面の上記トナー像
に重なる。このトナー像が、転写ローラ１０６によって
記録紙１０７に転写された後、該記録紙１０７は、感光
体ドラム１０１から分離される。分離された記録紙１０
７は搬送経路を通って搬送され、不図示の定着ユニット
によって、熱加圧定着された後、画像形成装置１１０の
機外へ排出される。また、上記転写終了後、感光体ドラ
ム１０１の表面は、クリーニング装置１０８によりクリ
ーニング処理され、更に不図示のクエンチングランプに
より、残留電荷が消去され、次回の作像処理に備える。
上記した帯電ローラ１０２による、感光体ドラム１０１
表面への帯電メカニズムは、帯電ローラ１０２と感光体
ドラム１０１の微小空間におけるパッシェンの法則に従
った放電であることが知られている。接触型の帯電ロー
ラ１０２は、金属基体からなる感光体ドラム１０１に所
定の押圧力で当接され、感光体ドラム１０１の回転に伴
い接触回転するため、帯電ローラ１０２が充分な柔軟性
を持っていない場合、感光体ドラム１０１表面のわずか
なくぼみにおいて感光体ドラム１０１との間に浮きが発
生し、感光体ドラム１０１に帯電不良を生じることにな
る。

【０００４】そのため、帯電ローラ１０２は図５に示す
ように、導電性支持体２０２の上に半導電性弾性層２０
３を積層することで、感光体ドラム１０１に対する浮き
を防いでいる。この半導電性弾性層２０３には、ゴム材
料が多く用いられるが、一般的にゴム材料は柔軟性を持
たせるためにその内部に油分を含み、感光体ドラム１０
１への押圧力でこの油分がにじみ出る不具合が生じる。
そのため、帯電ローラ１０２の表面上にバリヤー機能を
持つ保護層２０４を設ける方法が提案されている。この
保護層２０４には、適当な樹脂材を用いることでバリヤ
ー効果を得ることができる。但し、前述したように、帯
電ローラ１０２は、柔軟性が必要なことから、半導電性
弾性層２０３の変形に充分追従することが保護層２０４
にも必要となる。この保護層２０４は、感光体ドラム１
０１に対して接触回転することから、機械的な強度と、
感光体ドラム１０１に対して離型性が良いことが求めら
れ、且つ、トナーとの離型性が良いことも求められる。
保護層２０４とトナーとの離型性が悪いと、上述したク
リーニング装置１０８で除去しきれなかった残留トナー
が帯電ローラ表面に付着することがあり、その場合に
は、帯電ローラ表面上の付着部分と非付着部分との抵抗
値の差が生じてしまい、感光体ドラム１０１に帯電不良
を起こす。上述の不具合に対して、図５の半導電性弾性
層２０３に中抵抗の特性を持つ、極性ゴム、特にエピク
ロルヒドリンゴムを用い、更に、その保護層２０４とし
て、フッ素樹脂に抵抗調整用のエピクロルヒドリンゴム
を含有させた層を設けることで、ＤＣ電圧印加のみで良
好な帯電効率と帯電の均一性が実現でき、また、トナー
付着による帯電不良も発生しない帯電ローラが、例え
ば、特開平５−３４１６２７号公報に開示されている。
ところが、このフッ素樹脂にエピクロルヒドリンゴムを
含有させた保護層からなる帯電ローラ１０２を、感光体
ドラム１０１と高温高湿下で長時間押圧させると、帯電
ローラ１０２から感光体ドラム１０１への移行物による
接着が発生する。これは、エピクロルヒドリンゴムが架
橋反応をされずにフッ素樹脂中に含有されていることに
より、この感光体ドラム１０１との押圧により帯電ロー
ラ１０２から感光体ドラム１０１上へエピクロルヒドリ
ンゴムが染み出してきたものであると考えられる。この
帯電ローラ１０２からのエピクロルヒドリンゴムの染み
出しに対して、ポリビニルブチラール樹脂やポリアミド
樹脂を保護層樹脂として用いた場合に良好な結果が得ら
れることが知られている。ポリビニルブチラール樹脂や
ポリアミド樹脂からなる保護層の抵抗を調整する方法と
して、導電性添加剤を用いる手段が一般的ではある。例
えば、前記特開平７−６４３７８１号公報においては、
カーボンブラックや酸化スズを保護層の樹脂へ分散する
ことによりこの保護層の抵抗を下げている。そして、環
境の変動による抵抗及び帯電電位の変化や、画像濃度の
低下に効果があるとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カーボ
ンブラックや酸化スズ等の金属塩を導電性粒子として使
用した場合、これらの粒子の抵抗が１０² Ω・ｃｍ以下
と低いため、保護層樹脂への分散条件の影響を鋭敏に受
け易く、それによって、保護層樹脂中の微小な導電粒子
の凝集部が電気的導通部となり、感光ドラム１０１に砂
地状の画像濃度ムラを発生し易く、また、感光体ドラム
１０１の欠陥と帯電ローラ１０２との接触部にリークを
生じ易いという問題がある。更に、金属塩を用いた場合
には、感光ドラム１０１に帯電ムラを起こさない程度に
帯電ローラ１０２への金属塩の添加量を増加させると、
保護層に著しい膜強度の劣化が起こる。ここで、上記し
た感光体ドラムの欠陥への帯電電流のリークについて説
明する。導電性支持体２０２から印加された電圧によ
り、帯電ローラ１０２から感光体ドラム１０１に帯電電
流が流れるが、感光体ドラム１０１上にピンホールなど
の感光体欠陥があると、その欠陥へ向かい集中的に帯電
電流が流れる。これにより、感光体ドラム１０１の欠陥
付近は帯電されず、記録紙１０７上の画像では白抜け
（正現像）、黒抜け（反転現像）となる。この帯電電流
の集中リークは半導電性弾性層２０３、及び、保護層２
０４の抵抗値が大きく影響する。特に保護層２０４の抵
抗値が低い場合、帯電不良の部分も大きくなる。よっ
て、保護層２０４の抵抗値が充分に高ければ、この帯電
電流リークは欠陥に対応した（欠陥部分に当接する）一
点のみの帯電不良になり、最低限の画像欠陥ですむこと
になる。しかし、保護層２０４を高抵抗値にすること
は、帯電ローラ１０２の帯電能力を低下させることにな
るので、単に高抵抗値にすることはできない。本発明の
目的は、上述した、機械的強度、感光体ドラムとの離型
性、トナーとの離型性、に優れ、安定かつ均一な帯電を
行うことができ、耐久性に優れた帯電ローラを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の帯電ローラにおいては、導電性支持体上
に半導電性弾性層を形成し、該半導電性弾性層上に、非
粘着性保護層を形成した画像形成装置の帯電ローラにお
いて、前記非粘着性保護層を、前記半導電性層側の最内
層から最外層に向けて順に体積抵抗率が上昇する積層構
造としたことを特徴とし、帯電ローラの半導電性弾性層
の最外にコートする保護層の体積抵抗率が、半導電性弾
性層から最外層にいくにつれて増加している。請求項２
の帯電ローラにおいては、半導電性弾性層は、非分散系
の中抵抗材料であるエピクロルヒドリンゴムを主成分と
することを特徴とし、帯電ローラの半導電性弾性層とし
て、エピクロルヒドリンゴムを用いたことにより、弾性
層に導電剤を分散した合成ゴムとは違い、それ自体が中
抵抗であり、電気的な不均一は発生せず、また、耐電圧
性も導電剤／合成ゴムよりも高い帯電ローラとなった。
請求項３の帯電ローラにおいては、非粘着性保護層の積
層が少なくとも２層以上であり、各層の膜厚が約２μｍ
であることを特徴とし、非粘着性保護層に帯電電流が流
れ強度やバリヤー性を持たせた。請求項４の帯電ローラ
では、前記非粘着性保護層の積層の半導電性弾性層に接
する層の体積抵抗率が１０⁷ Ω・ｃｍ以下であり、最外
層の体積抵抗率が、１０¹¹Ω・ｃｍ以上であることを特
徴とする。これは、半導電弾性層からの帯電電流を良好
に感光体ドラムに流すためには、半導電弾性層との界面
を有する層は、１０⁷ Ω・ｃｍ以下であることが必要で
あり、感光体ドラム上の欠陥に接触する最外層は、この
欠陥に対する帯電電流リークを防ぐために、１０¹¹Ω・
ｃｍ以上の体積抵抗率が必要であるからである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に図を用いて本発明の実施形
態の例を説明する。図１は、本発明の非粘着性保護層の
一実施形態の構成を従来の構成と比較して説明するため
の断面図である。この図１（ａ）は、図５の従来の帯電
ローラの断面図における１層構造の保護層２０４を示
し、図１（ｂ）が本発明の帯電ローラの保護層の一実施
形態の構成を示している。尚、本発明では、図５におけ
る半導電性弾性層２０３をエピクロリンヒドリンゴムと
してある、特開平５−３４１６２７号にも開示してある
ように、これは半導電弾性層に導電性粒子を分散した合
成ゴムではなく、それ自体が中抵抗であることから、電
気的な不均一さがなく、耐電圧性も、前記導電性／合成
ゴムからなるものより優れている。従って帯電ムラ、及
び帯電圧性が問題となる直流電圧単独の印加が可能であ
り、それによって、帯電ローラの層構成も複雑にする必
要がなく、ローラ製造時の生産面からも有利であるから
である。又、表面層（保護層）の膜厚が２〜３μｍ以下
の場合は、その保護層の体積抵抗率が絶縁に近い場合で
も、帯電電流を流すことができるが、膜厚が薄いことか
ら、強度、バリヤー性については充分でない。そこで、
体積抵抗率を１０⁵ 〜１０¹¹Ωの領域にし、膜厚を３μ
ｍ以上とすると、膜厚の増加により、強度、バリヤー性
は向上するが、体積抵抗率の減少により、感光体欠陥に
より帯電電流リークが発生する。

【０００８】ここで、本発明の保護層の積層構造につい
て説明する。図１（ｂ）は、前述したように、本発明の
帯電ローラの保護層の一実施形態における積層構造を示
している。図５における半導電性弾性層２０３に接する
図１（ｂ）の層５０２は、充分に帯電電流を流すだけの
低抵抗値の構成材料で形成されているが、層５０３，層
５０４と外側の最外層５０１に近づいていくにつれて抵
抗値が上昇し、最外層５０１では、絶縁に近い抵抗値に
なっている。又、最外層５０１は、前記のように絶縁に
近い高抵抗値にはなるものの、その高抵抗膜の膜厚が２
〜３μｍ以下であることから、充分に帯電電流を流すこ
とができるので問題にはならない。更に、膜強度やバリ
ヤー性についても、積層構造により膜厚を充分に厚くで
きることから問題はなく、感光体欠陥への帯電電流のリ
ークについては、最外層が絶縁に近いことから防ぐこと
ができる。図１（ｂ）の本発明の一実施形態における保
護層の積層構造で、体積抵抗率を変化させる手段として
は、樹脂中に添加させる導電性粒子の添加量を変量させ
ることで可能である。この手段でいけば、最外層にいく
に従い体積抵抗率が増加することから、樹脂中の導電性
粒子の添加量は減少することになる。上記発明が解決し
ようとする課題でも述べたが、。樹脂中の導電性粒子の
添加量が増加すると、保護層に著しい膜強度の劣化が起
こることから、樹脂の柔軟性が損なわれ、強度的な耐久
性が悪くなる。本発明では、最外層での導電性粒子が減
少していることから、この点でも有利である。

【０００９】以下、この発明の実施形態の例を、その実
施例に至るまでの実験結果と図面を用いて説明する。
尚、下記説明において、＜比較例１＞〜＜比較例５＞が
実施例に至るまでの実験結果であり、＜実施例１＞と＜
実施例２＞が実験結果から得られた本発明の実施形態の
例である。又、図６は、上記比較例と実施例を一覧表と
した図表である。比較例と実施例を記載する前に、その
各例の結果を得るために用いられた実験装置と評価基準
につき説明する。感光体ドラム欠陥に対する帯電電流の
集中リーク、帯電の均一性、帯電効率については図４に
示したような画像形成装置（リコー製、スピリオ）にて
行った。 （１）感光体ドラム欠陥に対する帯電電流の集中リーク
は、以下の基準に従いランク付けを行った。図６の図表
中で「感光体リーク」の欄の数値は下記のランクを示
す。 ランク１：画像上でリークによる白抜けが起きない、も
しくは、リークによる白抜けのさしわたしの径が２ｍｍ
以内である。 ランク２：画像上でリークによる白抜けが２ｍｍ以上で
あるが、スジ状にはなっていない。 ランク３：画像上にスジ状となってリークによる白抜け
が起きる。 （２）帯電の均一性は、粒状の地汚れが最も顕著に現れ
る低温低湿環境で、ハーフトーンの画像を用いて以下の
基準に従いランク付けを行った。図６の図表中で「帯電
の均一性」の欄の数値は下記のランクを示す。 ランク１：粒状の地汚れは起きていない。 ランク２：粒状の地汚れが発生する。

【００１０】（３）図５における表面層２０３の耐久性
を見るために、その表面層２０３の膜強度を図２に示す
ような方法で調べた。図２の装置は、４００番の紙ヤス
リ３０２を支持部３０３の先に装着してあり、帯電ロー
ラ１０２の軸方向（矢印３０４方向）に紙ヤスリ３０２
を往復して摺動させて、帯電ローラ１０２の膜に紙ヤス
リ３０２をこすりつけることで評価し、以下の基準に従
いランク付けを行った。図６の図表中で「耐久性」の欄
の数値は下記のランクを示す。 ランク１：紙ヤスリの往復回数が１０回で異常無し、も
しくは削り跡が残る程度。 ランク２：紙ヤスリの往復回数が１０回で削れるが、下
地弾性層は露出しない。 ランク３：紙ヤスリの往復回数が１０回で削れ、または
はがれ、下地半導電性弾性層が露出する。 （４）次に図３に示すように、感光体ドラム１０１に、
複数本の帯電ローラ１０２（図３の場合は４本）を、輪
ゴム４０３を用いて１０００ｇの圧力で押圧し、温度３
０℃、湿度９０％の環境下で５日間の放置後、感光体と
の接着性を評価した。図３（ａ）がその側面図であり、
図３（ｂ）がその正面図である。図６の図表中で「感光
体との接着性」の欄の「有」「無」の評価は、上記放置
後の接着の有無を基準として決定された。 （５）次に帯電性能評価について説明する。 室温２３℃、湿度６０％環境下と、室温１０℃、湿度１
５％環境下での印加電圧を、直流−１６００Ｖとしたと
きの、感光体ドラム１０１の帯電電位を図４に示した表
面電位計１０９で測定する。図６の図表中で「帯電電位
２３℃６０％［−Ｖ］」の欄と「帯電電位１０℃１５％
［−Ｖ］」の欄の数値は、上記測定の表面電位計１０９
の測定結果を示す。

【００１１】以下は、上記の実験装置と評価基準を用い
て得られた比較例と実施例である。 ＜比較例１＞ 図５の帯電ローラ１０２の構成におい
て、導電性支持体２０２として、ステンレスからなる剛
体丸棒芯金、その上の半導電性弾性層２０３として、エ
ピクロルヒドリンゴム（商品名、エピクロマーＣＧ１０
２、ダイソー（株）製）を有するゴムローラ上へ、保護
層２０４として、フッ素樹脂（ルミフロンＬＦ−６０
０、旭硝子社製）、エピクロルヒドリンゴムからなる混
合溶液をスプレー塗装にて、約７μｍの膜厚にコーティ
ングした。その結果、図６の図表に示すように感光体ド
ラムとの接着があり、帯電ローラから感光体ドラムへの
移行物も確認された。 ＜比較例２＞ 図５の帯電ローラ１０２の構成におい
て、導電性支持体２０２として、ステンレスからなる剛
体丸棒芯金、その上の半導電性弾性層２０３として、エ
ピクロルヒドリンゴム（商品名、エピクロマーＣＧ１０
２、ダイソー（株）製）を有するゴムローラ上へ、保護
層２０４として、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブ
チラール♯３０００−Ｋ、（株）電気化学工業製）トル
エン、及びエタノールからなる混合溶液をスプレー塗装
により、約７μｍの膜厚にコーティングした。その結
果、図６の図表に示すように、帯電特性に問題があっ
た。これについては、樹脂のみの表面層では、７μｍの
膜厚は厚すぎるためであると考えられる。 ＜比較例３＞ 図５の帯電ローラ１０２の構成で導電性
支持体２０２として、ステンレスからなる剛体丸棒芯
金、その上の半導電性弾性層２０３として、エピクロル
ヒドリンゴム（商品名、エピクロマーＣＧ１０２、ダイ
ソー（株）製）を有するゴムローラ上へ、保護層２０４
として、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール
♯３０００−Ｋ、（株）電気化学工業製）トルエン、及
びエタノールからなる混合溶液をスプレー塗装により、
約３μｍの膜厚にコーティングした。この結果、比較例
２のような帯電特性の問題は解消されたが、膜強度が弱
いものとなった。

【００１２】＜比較例４＞ 図５の帯電ローラの構成１
０２で導電性支持体２０２として、ステンレスからなる
剛体丸棒芯金、その上の半導電性弾性層２０３として、
エピクロルヒドリンゴム（商品名、エピクロマーＣＧ１
０２、ダイソー（株）製）を有するゴムローラ上へ、保
護層２０４として、ポリビニルブチラール樹脂（デンカ
ブチラール♯３０００−Ｋ、（株）電気化学工業製）、
トルエン、エタノールからなる混合溶液に、カーボンブ
ラック（デンカＨＳ−１００、ＰＨ値９．０、（株）電
気化学工業製）を全固形分中７ｗｔ％となるように分散
させた後、スプレー塗装にて、約７μｍの膜厚にコーテ
イングした。その結果、図６の図表に示すように、感光
体ドラム欠陥へのリークと帯電の不均一性が確認され
た。 ＜比較例５＞ 図５の帯電ローラ１０２の構成で導電性
支持体２０２として、ステンレスからなる剛体丸棒芯
金、その上の半導電性弾性層２０３として、エピクロル
ヒドリンゴム（商品名、エピクロマーＣＧ１０２、ダイ
ソー（株）製）を有するゴムローラ上へ、保護層２０４
として、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール
♯３０００−Ｋ、（株）電気化学工業製）、トルエン、
エタノールからなる混合溶液に、酸化スズを全固形分に
対する重量比で４０、６０、６０、７０、ｗｔ％とし、
分散させた後、スプレー塗装にて、約７μｍの膜厚にコ
ーティングした。その結果、膜強度に問題があることが
わかった。又、帯電特性も添加量４０ｗｔ％では問題が
ある。

【００１３】＜実施例１＞ 図５の帯電ローラの構成１
０２で導電性支持体２０２として、ステンレスからなる
剛体丸棒芯金、その上の半導電性弾性層２０３として、
エピクロルヒドリンゴム（商品名、エピクロマーＣＧ１
０２、ダイソー（株）製）を有するゴムローラ上へ、保
護層２０４として、ポリビニルブチラール樹脂（デンカ
ブチラール♯３０００−Ｋ、（株）電気化学工業製）、
トルエン、カーボンブラック（デンカＨＳ−１００、Ｐ
Ｈ値９．０、（株）電気化学工業製）からなる塗料で、
半導電性弾性層側から、図１の本発明の表面層のよう
に、体積抵抗率を変化させ、積層を形成させた。積層構
造の体積抵抗率の変化は、カーボンブラックの添加量に
よって調整し、半導電性弾性層側から、全固形分に対す
る重量比で１５、１０、５、２ｗｔ％、の添加量とし
た。各層の膜厚は約２μｍとし、全体で約８μｍの膜厚
にコーティングした。 ＜実施例２＞ 図５の帯電ローラの構成１０２で導電性
支持体２０２として、ステンレスからなる剛体丸棒芯
金、その上の半導電性弾性層２０３として、エピクロル
ヒドリンゴム（商品名、エピクロマーＣＧ１０２、ダイ
ソー（株）製）を有するゴムローラ上へ、保護層２０４
として、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール
＃３０００−Ｋ、（株）電気化学工業製）、トルエン、
酸化スズからなる塗料で、半導電性弾性層側から、図１
の本発明の表面層のように、体積抵抗率を変化させ、積
層を形成させた。積層構造の体積抵抗率の変化は、酸化
スズの添加量によって調整し、半導電性弾性層側から、
全固形分に対する重量比で６０、５０、４０、３０ｗｔ
％、の添加量とした。各層の膜厚は約２μｍとし、全体
で約８μｍの膜厚にコーティングした。図６の図表は、
上記した比較例１、２、３、４、５、及び、実施例１と
２の帯電ローラの評価結果を一覧表に示したものであ
り、比較例１では、感光体との接着性の欄に問題があ
り、比較例２では、耐久性と帯電電位１０℃１５％の欄
に問題が有り、比較例３では、耐久性の欄、比較例４で
は、感光体リークと帯電の均一性と耐久性の欄、比較例
５では、全般的に耐久性の欄が問題であり、金属酸化物
の添加量によっては感光体リークの欄や帯電電位１０℃
１５％の欄に問題が有る。上記各比較例が問題を有する
のに対して、実施例１と実施例２では、図６の図表の全
ての評価項目に対して問題がないことがわかる。従っ
て、実施例１と２の帯電ローラでは各比較例における問
題点を解決している。

【００１４】

【発明の効果】本発明の画像形成装置では、以上に説明
したように、請求項１の発明では、帯電ローラの半導電
性弾性層の最外にコートする保護層を、半導電性弾性層
から最外層にいくにつれて体積抵抗率を増加させること
で、帯電電流を充分流し、感光体欠陥への帯電電流の集
中リーク、金属酸化物の添加による樹脂の柔軟性の欠損
を防ぐことができる。請求項２の発明では、請求項１に
記載した帯電ローラの半導電性弾性層として、エピクロ
ルヒドリンゴムを用いたことにより、弾性層に導電剤を
分散した合成ゴムとは違い、それ自体が中抵抗であり、
電気的な不均一は発生せず、また、耐電圧性も導電剤／
合成ゴムよりも高い帯電ローラとすることができること
から、帯電ムラ及び耐電圧性が問題となる直流電圧単独
の印加が可能であり、それによって、帯電ローラの層構
成も複雑にする必要がなく、ローラ製造時の生産面から
も有利である。請求項３の発明では、非粘着性保護層の
積層が少なくとも２層以上であり、各層の膜厚が約２μ
ｍであることを特徴とし、帯電ローラに帯電電流が流
れ、強度やバリヤー性を持たせることができた。請求項
４の発明では、請求項１で用いる積層構造において、半
導電弾性層との界面を有する層は、１０⁷ Ω・ｃｍ以下
であり、感光体ドラム上の欠陥に接触する最外層は、１
０¹¹Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率として、半導電弾性層か
らの帯電電流を良好に感光体ドラムに流し、欠陥に対す
るリークを防ぐことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）従来の非粘着性保護層の構成を示す断面
図である。 （ｂ）本発明の非粘着性保護層の一実施形態の構成を示
す断面図である。

【図２】帯電ローラの表面層の耐久性試験を説明する図
である。

【図３】（ａ）感光体ドラムに対する帯電ローラの押圧
テストを説明する図の側面図である。 （ｂ）感光体ドラムに対する帯電ローラの押圧テストを
説明する図の正面図である。

【図４】帯電ローラ方式の画像形成装置における帯電ロ
ーラの周りの構成を示す図である。

【図５】帯電ローラの構造を示した断面図である。

【図６】評価結果を一覧可能な図表である。

【符号の説明】

１０１・・・感光体ドラム、１０２・・・帯電ローラ、
１０３・・・露光、１０４・・・現像ローラ、１０５・
・・パワーパック、１０６・・・転写ローラ、１０７・
・・記録紙、１０８・・・クリーニング装置、１０９・
・・表面電位計、１１０・・・画像形成装置、２０２・
・・導電性支持体、２０３・・・導電性弾性層、２０４
・・・保護層、３０２・・・紙ヤスリ、３０３・・・支
持部、３０４・・・矢印、４０３・・・輪ゴム、５０１
・・・感光体ドラムと接する最外層、５０２・・・半導
電性弾性層に接する層、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上に半導電性弾性層を形成
   し、該半導電性弾性層上に、非粘着性保護層を形成した
   画像形成装置の帯電ローラにおいて、前記非粘着性保護
   層を、前記半導電性層側の最内層から最外層に向けて順
   に体積抵抗率が上昇する積層構造としたことを特徴とす
   る帯電ローラ。
2. 【請求項２】 前記半導電性弾性層は、非分散系の中抵
   抗材料であるエピクロルヒドリンゴムを主成分とするこ
   とを特徴とする請求項１に記載の帯電ローラ。
3. 【請求項３】 前記非粘着性保護層の積層が少なくとも
   ２層以上であり、各層の膜厚が略２μｍであることを特
   徴とする請求項１記載の帯電ローラ。
4. 【請求項４】 前記非粘着性保護層の積層の半導電性弾
   性層に接する層の体積抵抗率が１０⁷ Ω・ｃｍ以下であ
   り、最外層の体積抵抗率が、１０¹¹Ω・ｃｍ以上である
   ことを特徴とする請求項１記載の帯電ローラ。