JPH11249384A

JPH11249384A - 帯電部材及び帯電装置

Info

Publication number: JPH11249384A
Application number: JP6793498A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Masuda; 善友増田; Manabu Yakushiji; 薬師寺　　学; Takahiro Kawagoe; 隆博川越
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】騒音の発生を効果的に低減化することがで
き、かつ静電潜像プロセスに用いた場合に長時間の連続
使用によって画質の低下を生じるようなことのない良好
な耐久性を有する帯電部材を提供することを目的とす
る。【解決手段】弾性層３と、該弾性層３の外側に形成さ
れた塗膜層４とを有し、上記弾性層３が、貯蔵弾性率
（Ｅ’）が５×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以下で、かつ損失弾
性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との比で表されるｔ
ａｎδが０．３以下である弾性体からなることを特徴と
する帯電部材を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等における静電潜像プロセスで、感光体等の被帯電体
を帯電させる場合に好適に用いられる帯電部材及び帯電
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンター等の電子写真
装置では、まず、感光体の表面を一様に帯電させ、この
感光体に光学系から映像を投射して、光の当たった部分
の帯電を消去することによって潜像を形成する静電潜像
プロセスにより静電潜像を得、次いで、トナーの付着に
よるトナー像の形成、紙等の記録媒体へのトナー像の転
写により、プリントする方法がとられている。

【０００３】この場合、最初の感光体を帯電させる操作
は、コロナ放電方式が一般的に採用されてきた。しかし
ながら、このコロナ放電方式は６〜１０ｋＶもの高電圧
印加が必要とされるため、機械の安全保守の観点から好
ましくないものである。また、コロナ放電中にオゾン、
ＮＯ_x等の有害物質が発生するため、環境上の問題もあ
る。

【０００４】このため、コロナ放電に比べて低い印加電
圧で帯電を行うことができ、かつ、オゾン等の有害物質
の発生を抑制することができる帯電方式への取り組みが
なされており、新たな帯電方式として、電圧を印加した
帯電用部材を感光体等の被帯電体に所定の圧力で接触さ
せることにより、被帯電体を帯電させる接触方式による
方法が提案されている。

【０００５】この場合、この接触帯電方式で使用される
帯電部材としては、例えば、ゴムやウレタンフォーム等
の弾性層の表面に、ウレタン、ナイロン等の樹脂を有機
溶剤に溶解した樹脂溶液をディッピング法やスプレー法
などにより塗布して、表面の平滑性確保やトナーの付着
防止のためにウレタン、ナイロン等の塗膜層を形成した
ものが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような接触帯電方
式では、画像の均一化を図るために上記印加電圧として
直流電圧に交流電圧を重畳する方法が採られることが多
いが、この場合交流電圧の印加に伴って帯電部材と被帯
電体との間に静電気的引力が発生し、それが振動となっ
て騒音を発生させてしまうという問題を生じる。

【０００７】この場合、騒音の発生を低減化させる方策
としては、帯電部材の力学的損失を大きくすることが考
えられるが、単純に帯電部材の力学的損失を大きくする
と、弾性部材の弾性力が低くなって耐久性に劣り、この
ため、例えば静電潜像プロセスにおいて転写不良により
感光体（被帯電体）上に生じた残留トナーが帯電部材表
面に食い込みやすくなって長時間の連続使用により局部
的にトナーが堆積し、これが得られる画像に悪影響を及
ぼすという新たな問題を生じることとなる。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して帯電
操作を行う場合に、騒音の発生を効果的に低減化するこ
とができ、かつ静電潜像プロセスに用いた場合に長時間
の連続使用によって画質の低下を生じるようなことのな
い良好な耐久性を有する帯電部材、及び該帯電部材を用
いた帯電装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、弾性層と、該弾性層の外側に直接又は他の層を介し
て形成された１層又は２層以上の塗膜層とを有する帯電
部材において、上記弾性層の貯蔵弾性率（Ｅ’）と損失
弾性率（Ｅ”）との関係を調整することにより、耐久性
を低下させることなく電圧印加時の騒音発生を制御し得
ることを見い出し、更に検討を進めた結果、貯蔵弾性率
（Ｅ’）が５×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以下で、かつ損失弾
性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との比で表されるｔ
ａｎδが０．３以下である弾性体で上記弾性層を形成す
ることにより、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印
加して帯電操作を行っても騒音の発生を可及的に防止し
て十分な静粛性を維持することができ、しかも良好な耐
久性を発揮する帯電部材が得られることを見い出し、本
発明を完成したものである。

【００１０】従って、本発明は、被帯電体に当接させ
て、この被帯電体との間に電圧を印加することにより、
被帯電体を帯電させる帯電部材において、弾性層と、該
弾性層の外側に直接又は他の層を介して形成された塗膜
層とを有し、上記弾性層が、貯蔵弾性率（Ｅ’）が５×
１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以下で、かつ損失弾性率（Ｅ”）と
貯蔵弾性率（Ｅ’）との比で表されるｔａｎδが０．３
以下である弾性体からなることを特徴とする帯電部材、
及び被帯電体に当接し、該被帯電体を帯電させる帯電部
材と、被帯電体と帯電部材との間に電圧を印加する電圧
印加手段とを具備してなる帯電装置において、帯電部材
として上記本発明の帯電部材を用いたことを特徴とする
帯電装置を提供する。

【００１１】更に、本発明者は、更に検討を進めた結
果、上述した特性を有する弾性層と、損失弾性率
（Ｅ”）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との比で表されるｔａｎ
δが０．１５〜０．５である塗膜層とを組み合わせるこ
とにより、より高度な静粛性と耐久性が確実に得られる
ことを見い出した。

【００１２】従って、本発明の好適な実施態様として、
上記塗膜層が、損失弾性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率
（Ｅ’）との比で表されるｔａｎδが０．１５〜０．５
である塗膜からなるものである上記本発明の帯電部材、
及び、該帯電部材を用いた上記本発明の帯電装置を提供
する。

【００１３】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の帯電部材は、上述のように、弾性層を有してい
ると共に、該弾性層の上に塗膜層を形成したものであ
り、その形態は被帯電体と安定的に接触し得、電圧印加
によって該被帯電層に均一に電荷を与えることができる
ものであればいずれの形態でもよく、例えば、ロール
状、プレート状、ブロック状、球状、ブラシ状等の種々
の形状とすることができるが、通常はロール状とするこ
とが好ましい。ロール状に形成する場合には、例えば図
１に示したように、弾性層３をシャフト２の外周に形成
し、該弾性層３の外側に、塗膜層４を形成した帯電部材
１を例示することができる。この場合、上記シャフト２
は金属或いはプラスチック製のシャフトを用いることが
でき、また帯電部材の形態や帯電部材が用いられる帯電
装置の機構などによっては、このシャフト２を省略する
こともできる。

【００１４】上記弾性層３は、貯蔵弾性率（Ｅ’）が５
×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以下で、かつ損失弾性率（Ｅ”）
と貯蔵弾性率（Ｅ’）との比で表されるｔａｎδが０．
３以下である弾性体で形成され、このような特性を有す
るものであれば、その種類に特に制限はなく、ゴム或い
は樹脂、又はこれらの発泡体（以下、「フォーム」とい
う）で形成することができる。具体的には、ポリウレタ
ン、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴ
ム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エ
チレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチ
レン−ブタジエン−スチレンゴム、エピクロルヒドリン
ゴム等を基材ゴムとするゴム組成物が例示されるが、特
にポリウレタンが好ましく、より好ましくは発泡倍率が
１．５〜５０倍のポリウレタンフォームが用いられる。
なお、この場合のフォーム密度は、０．０５〜０．９ｇ
／ｃｍ³程度が適当である。

【００１５】上記弾性層３には、導電剤を添加すること
により、所定の抵抗値を付与することができる。その導
電剤としては、特に限定されず、ラウリルトリメチルア
ンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オク
タドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチ
ルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウムの過塩素
酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサ
ルフェート塩、臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等のハ
ロゲン化ベンジル塩等の第四級アンモニウム塩等の陽イ
オン性界面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコー
ル硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド
付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、
高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩
等の陰イオン界面活性剤、各種ベタイン等の両性イオン
界面活性剤、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリ
エチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂
肪酸エステル等の非イオン性帯電防止剤等の帯電防止
剤、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＮａＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、Ｌｉ
ＢＦ₄、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等のＬｉ⁺、Ｎ
ａ⁺、Ｋ⁺等の周期律表第１族の金属塩、あるいはＮＨ₄
⁺塩等の電解質、また、Ｃａ（ＣｌＯ₄）₂等のＣ
ａ²⁺ 、Ｂａ²⁺ 等の周期律表第２族の金属塩、及びこれら
の帯電防止剤が、少なくとも１個以上の水酸基、カルボ
キシル基、一級ないし二級アミン基等のイソシアネート
と反応する活性水素を有する基を持ったもの、１，４−
ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレング
リコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコ
ール等の多価アルコールとその誘導体等の錯体あるいは
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体等の
イオン導電剤、又はケッチェンブラックＥＣ、アセチレ
ンブラック等の導電性カーボン、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、Ｈ
ＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴ等のゴム用
カーボン、酸化処理を施したカラー（インク）用カーボ
ン、熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファ
イト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜
鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属
酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン
等の導電性ポリマー等が挙げられる。この場合、これら
導電剤の配合量は、組成物の種類に応じて適宜選定さ
れ、通常弾性層３の体積抵抗率が１０⁰〜１０⁸Ω・ｃ
ｍ、好ましくは１０²〜１０⁶Ω・ｃｍとなるように調整
される。

【００１６】本発明の帯電部材は、上述のように、この
弾性層３を構成する上記弾性体として、貯蔵弾性率
（Ｅ’）が５×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以下で、かつ損失弾
性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との比で表されるｔ
ａｎδが０．３以下のものを用いるものであるが、この
場合上記貯蔵弾性率（Ｅ’）、損失弾性率（Ｅ”）及び
ｔａｎδは、動的粘弾性試験装置により測定することが
でき、この場合測定条件は室温（２５℃）でＳＥＴＳ
ＴＲＡＩＮ：０．５％、ＳＴＡＴＩＣＳＴＲＡＩＮ：
１．０％、周波数：１Ｈｚとすることができる。なお、
より好ましい貯蔵弾性率（Ｅ’）及びｔａｎδは、貯蔵
弾性率（Ｅ’）が２×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以下、特に１
×１０²〜１×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²の範囲であり、ｔａ
ｎδが０．２５以下、特に０．０１〜０．２の範囲であ
る。

【００１７】次に、上記塗膜層４は、導電剤を添加した
樹脂により形成することができる。この場合、この塗膜
を形成する樹脂としては、導電剤を添加し得るものであ
ればいずれのものも使用することができ、ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン
樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアセタ
ール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、フッ素樹脂、シリコー
ン樹脂などが例示され、有機系、水系のいずれのものも
使用することができるが、特に上記弾性層３上に直接塗
膜層４を形成する場合には、平滑性を確保するために水
系樹脂が好ましく用いられ、水系樹脂を用いることによ
り上記弾性層３を形成する弾性体をこの水系樹脂の塗料
中にディップしても弾性体が膨潤することがないので、
良好な表面平滑性が得られやすく、トナーの付着防止性
や耐久性に優れた帯電部材を得ることができる。水系樹
脂としては、溶媒が水であれば、水溶性タイプ、エマル
ジョンタイプ、サスペンジョンタイプ等のいずれのタイ
プでもよい。このような水系樹脂として具体的には、ポ
リエステル系、アクリル系、ウレタン系、ポリジオキソ
ラン等の温水可溶性系の樹脂等が例示されるが、特にア
クリル樹脂は、従来、帯電部材用樹脂として一般的に用
いられてきたウレタンやナイロン等に比べてかなり誘電
率が小さいために静電容量も小さくなり、交流電圧印加
による帯電部材／被帯電体間の電気的引力・反発力が低
減化され、騒音防止に有利であるため特に好ましく用い
られる。

【００１８】この塗膜層４を形成する上記樹脂に架橋処
理を施して、塗膜層４のｔａｎδを好適範囲に調整する
こともできる（塗膜層４のｔａｎδについては後述す
る）。この場合、架橋剤は用いられる樹脂の種類等に応
じて適宜選択されるもので、所望の架橋効果が得られる
ものであればいずれのものでもよい。例えば、エポキシ
系、オキサゾリン系、メラミン系、イソシアネート系、
フェノール系の架橋剤を例示することができ、特にエポ
キシ系、オキサゾリン系の架橋剤が架橋効果、低硬度等
の点から好ましく用いられる。なお、架橋剤の添加量
は、特に制限されるものではないが、通常樹脂１００重
量部に対して０．１〜５０重量部の範囲とされる。

【００１９】この塗膜層４には、導電剤を添加して導電
性を付与又は調整することができ、通常は体積抵抗率が
１０³〜１０¹²Ωｃｍ、特に１０⁵〜１０¹⁰Ωｃｍとなる
ように調整することが好ましい。この場合、導電剤とし
ては、上記弾性層３で例示したものと同様の導電剤を例
示することができるが、特にカーボンが好ましく用いら
れる。導電剤の添加量は、導電剤の種類などに応じて上
記体積抵抗率になるように適宜選定され、特に制限され
るものではないが、導電剤としてカーボンを用いる場合
には、通常０．０１〜６０重量％、特に１０〜４０重量
％程度とされる。

【００２０】更に、この塗膜層４には、必要に応じて増
粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等の適
宜な添加剤を必要に応じて適量添加することができ、こ
の場合添加剤は無機系，有機系のいずれであってもよ
い。

【００２１】この塗膜層４の厚さは、特に制限されるも
のではないが、弾性層３の柔軟性を損なわないために薄
層とすることが好ましく、具体的には１ｍｍ以下、特に
８００μｍ以下、更には２０〜６００μｍとすることが
好ましい。

【００２２】この塗膜層４は、特に制限されるものでは
ないが、損失弾性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率（Ｅ’）との
比で表されるｔａｎδが０．１５〜０．５、特に０．２
〜０．５の塗膜とすることが好ましい。この場合、塗膜
層４の損失弾性率（Ｅ”）、貯蔵弾性率（Ｅ’）及びｔ
ａｎδは、弾性層３の場合と同様に、動的粘弾性試験装
置により測定することができ、測定条件は室温（２５
℃）でＳＥＴＳＴＲＡＩＮ：０．５％、ＳＴＡＴＩＣ
ＳＴＲＡＩＮ：１．０％、周波数：１Ｈｚとすること
ができる。

【００２３】本発明の帯電部材は、上記弾性層３の貯蔵
弾性率（Ｅ’）及び損失弾性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率
（Ｅ’）との比で表されるｔａｎδを適正化し、好まし
くは更に上記塗膜層４のｔａｎδを適正化し、より好ま
しくはこの塗膜層４としてアクリル系の樹脂を用いたも
のであり、これにより騒音の低減化と良好な耐久性とを
両立させたものである。

【００２４】即ち、騒音を低減化させるには帯電部材の
力学的損失を大きくすればよいが、この場合部材の弾性
力が低下してトナーの食い込みなどにより耐久性が低下
してしまうことは上述した通りである。それに対して、
本発明では、弾性層３と塗膜層４とを有する帯電部材に
おいて、上記弾性層３のｔａｎδを耐久性に悪影響を及
ぼさない範囲で大きくして力学的損失を増大させること
により、騒音の発生を抑制すると共に、上記塗膜層４に
よってトナーの食い込みを防止するようにしたものであ
る。この場合、単に上記弾性層３のｔａｎδを大きくし
て力学的損失を大きくすると、騒音の発生は抑制するこ
とができるが、弾性層３の弾性力が低下し、一般に帯電
部材は被帯電体に圧接された状態、つまり大変形を受け
ながら使用されるために、大変形での弾性回復に富むは
ずの弾性層３の弾性力に欠けるため、やはり耐久性に劣
るものとなってしまう。そこで、本発明では、弾性層３
の貯蔵弾性率（Ｅ’）を５×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以下と
し、かつこの貯蔵弾性率（Ｅ’）と損失弾性率（Ｅ”）
との比（Ｅ”）／（Ｅ’）で表されるｔａｎδを０．３
以下となるように調整することにより、弾性層の力学的
損失による騒音防止と弾性力による耐久性維持とのバラ
ンスを図り、騒音の低減化と良好な耐久性とを両立させ
たものである。

【００２５】またこの場合、塗膜層４のｔａｎδを０．
１５〜０．５に調整することにより、トナーの食い込み
を確実に防止し得る範囲で塗膜層４の力学的損失を大き
くすることができ、塗膜層４の力学的損失面からも低減
でき、より高度な静粛性が得られるものである。更に、
この塗膜層４にアクリル系の樹脂を用いることにより、
アクリル系樹脂は誘電率が小さいために、被帯電部材か
らみれば弾性層３よりも近い位置にある塗膜層４との静
電気的引力を効率よく低減化することができ、騒音を電
気面からも低減化することができるものである。

【００２６】本発明の帯電部材には、図１には特に図示
しなかったが、トナー付着防止や表面平滑性確保等の目
的に応じて、上記塗膜層４の上に更に１層又は２層以上
の外層を設けることができる。

【００２７】この外層は、ナイロン、ポリエステル、ウ
レタン変性アクリル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹
脂等、目的に応じて適宜な樹脂で形成することができる
が、特に帯電部材の表面平滑性や感光体等との低密着性
などの観点からフッ素樹脂が好ましく用いられる。

【００２８】フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロ
エチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチ
レン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニ
リデンフルオライド、ポリビニルフルオライド等が挙げ
られ、特にこれらの微粒子を水中に分散させたディスパ
ージョンタイプの水系フッ素樹脂が好ましく用いられ、
更に好ましくはポリテトラフルオロエチレンの微粒子を
水中に分散させたディスパージョンタイプの水系フッ素
樹脂が用いられる。また、用いられるフッ素樹脂微粒子
の粒径は、特に制限されるものではないが、５μｍ以
下、特に、０．０５〜１μｍであることが好ましい。

【００２９】また、これらフッ素樹脂に、フッ素樹脂の
効果を損なわない範囲で、その他の樹脂を混合して上記
外層を形成することもできる。この場合、フッ素樹脂と
混合されるその他の樹脂としては、ポリビニルアセター
ル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニリデン系共
重合体などが挙げられ、これらの１種又は２種以上を上
記フッ素樹脂と混合して上記外層を形成することができ
る。これらの樹脂のうちでも、フッ素樹脂の塗膜化及び
均一性の観点からポリビニルアセタール樹脂、ウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニリデン系共重合体が
好ましく、特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく用
いられる。

【００３０】この外層には、導電剤を添加して導電性を
付与又は調整することができ、この場合導電剤として
は、特に制限されるものではないが、カーボンが好まし
く用いられ、特に帯電部材の表面を形成する最外層には
導電剤としてカーボンを用いることが好ましい。この場
合、この外層に用いられるカーボンとしては、特に制限
されるものではないが、酸素含有率が５％以上、特に７
％以上、更には９％以上であることが好ましく、かつｐ
Ｈが５以上、特に６以上、更には７以上であることが好
ましい。即ち、通常のカーボンの酸素含有率は０．１〜
３％程度であり、一部、酸化処理を施したカーボンも存
在するが、この酸化処理を施したカーボンは、酸素含有
率が若干増加するにつれてｐＨが酸性側へとシフトして
しまう傾向があり、カーボンが酸性になると水系樹脂
（具体的には、水系フッ素樹脂）に添加した場合に安定
性が低下するおそれがある。これに対して、本発明に好
適に用いられる上記カーボンは、酸素含有率が多いにも
かかわらず、中性ないしアルカリ性を維持したものであ
り、安定的に水系フッ素樹脂に添加し得るものである。
このような酸素含有率及びｐＨを有するカーボンの詳細
な構造は明らかではないが、カーボン表面にカルボキシ
ル基、水酸基、ケトン基等の官能基を付け、しかもこれ
らの官能基が有する水素の一部をナトリウム等のアルカ
リ金属に置換させたものが好適に使用される。

【００３１】上記導電剤の添加量は、所望とする抵抗が
得られるように適宜調整することができる。この場合、
外層の抵抗は、体積抵抗率１０³〜１０¹²Ω・ｃｍ、特
に１０⁵〜１０¹⁰Ω・ｃｍとすることが好ましく、この
ような体積抵抗率を達成するように導電剤の添加量を調
整することができ、導電剤としてカーボンを用いた場合
の添加量は、通常、外層の０．０１〜４０重量％、特に
５〜２０重量％程度とされる。

【００３２】なお、この外層には、上記塗膜層４と同様
に、必要に応じて増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構
造粘性付与剤等の適宜な添加剤を必要に応じて適量添加
することができ、この場合添加剤は無機系，有機系のい
ずれであってもよい。

【００３３】この外層の厚さは、特に制限されるもので
はないが、３０μｍ以下、特に５〜１５μｍとすること
が好ましく、外層の厚さが３０μｍを超えると、外層が
硬くなって柔軟性が損なわれる場合があり、耐久性が低
下して使用によりクラックが発生する虞れがある。

【００３４】上記塗膜層４及び必要に応じてこの塗膜層
４上に形成される上記外層の形成方法は、特に制限され
るものではないが、これら各層を形成する各成分を含む
塗料を調製し、この塗料をディッピング法やスプレー法
により塗布する方法が好ましく用いられる。

【００３５】本発明の帯電部材は、上記弾性層３、塗膜
層４及び必要に応じて設けられる上記外層を有するもの
であり、例えば図１に示したようなローラ状に形成し得
るものであるが、更に必要に応じて上記弾性層３と塗膜
層４との間にその他の層を設けることもできる。例えば
弾性層３をポリウレタンフォームを用いて形成した場合
には、電圧印加時の騒音発生をより効果的に防止し、か
つ弾性層３の表面平滑性を向上させる目的で、アクリル
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン
樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、ブチ
ラール樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニリデン系共重合
体、ポリビニルアセタール樹脂等の基剤樹脂に導電剤を
添加した中間層を設けてもよい。なお、本発明では、こ
のような中間層を省略しても上記弾性層３、塗膜層４の
作用によって騒音の発生を効果的に抑制し、良好な静粛
性が得られるものである。

【００３６】帯電部材は、その表面に凹凸があると、こ
の凹部内にトナーが詰まって画像不良の原因となること
があるため、部材表面はできるだけ平滑であることが好
ましく、本発明においては、特に制限されるものではな
いが、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで４μｍ以下、特に３
μｍ以下、更には２μｍ以下とすることが好ましい。ま
た、表面の硬度もできるだけ低い方が好ましく、具体的
には表面のマイクロ硬度が８０度以下、特に７５度以下
であることが好ましい。

【００３７】上記本発明の帯電部材は、感光ドラム等の
被帯電体に当接した状態に配設され、被帯電体と本発明
帯電部材との間に電圧を印加することにより、被帯電体
を帯電させるものであるが、この場合、帯電部材と被帯
電体との間に印加する電圧は、直流電圧であっても交流
電圧であってもよく、特に制限されるものではないが、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して帯電を行
うようにすることが好ましく、これにより被帯電体をよ
り均一に帯電させることができる。また、特に制限され
るものではないが、本発明の帯電部材と被帯電体との接
触圧力は、５０〜２０００ｇ、特に１００〜１０００ｇ
とすることが好ましく、これにより良好な帯電を確実に
得ることができる。

【００３８】本発明帯電部材を用いた帯電装置について
は、例えば、図２に示したように、本発明の帯電部材１
を感光ドラム等の被帯電体５に所定の圧力で当接させ、
電圧印加手段６から被帯電体５との間に電圧を印加する
ように構成した帯電装置を例示することができるが、こ
れに限定されるものではなく、被帯電体５、帯電部材１
の形態や電圧印加手段６による電圧印加方式等は適宜変
更して差し支えない。

【００３９】

【発明の効果】本発明の帯電部材によれば、直流電圧に
交流電圧を重畳した電圧を印加して接触帯電法により帯
電操作を行う場合に、騒音の発生を効果的に低減化する
ことができ、かつ耐久性に優れ、静電潜像プロセスに用
いた場合に長時間の連続使用によって画質の低下を生じ
るようなことなく、良好な画像を長期に亘って得ること
ができるものである。従って、本発明の帯電部材を用い
た帯電装置によれば、騒音の発生や長期使用による帯電
性能の低下を生じることなく、良好な帯電操作を長期に
亘って安定的に行うことができるものである。

【００４０】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して、本発明を
より具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定さ
れるものではない。

【００４１】［実施例］金属性シャフトの外周に、厚さ
３０００μｍの弾性層Ａを形成し、該弾性層Ａ上に厚さ
３００μｍの塗膜層Ａを形成し、更に該塗膜層Ａの上に
塗膜Ｂ（最外層）を形成して、帯電ローラを作成した。
上記弾性層Ａ、塗膜層Ａ及び塗膜Ｂ（最外層）は、下記
の通りである。得られた帯電ローラの表面粗さはＪＩＳ
１０点平均粗さＲｚで０．５μｍ、マイクロ硬度は７４
度であった。

【００４２】弾性層Ａポリエステル系ポリオール、イソシアネートにカーボン
を添加して調製した密度０．５ｇ／ｃｍ³のポリウレタ
ンフォームであり、貯蔵弾性率（Ｅ’）が４．３×１０
⁵ｄｙｎ／ｃｍ²、損失弾性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率
（Ｅ’）との比（Ｅ”）／（Ｅ’）で表されるｔａｎδ
が０．１０のものである。塗膜層Ａ水系アクリル樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布する
ことにより形成し、体積抵抗率は５×１０⁷Ωｃｍに調
整した。この塗膜は損失弾性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率
（Ｅ’）との比（Ｅ”）／（Ｅ’）で表されるｔａｎδ
が０．３９のものであった。塗膜Ｂ（最外層）水分散型フッ素樹脂、塩化ビニリデン系共重合体ラテッ
クス、及びポリビニルアセタール樹脂をブレンドした樹
脂にカーボンを添加した塗料を塗布することにより成形
し、体積抵抗率は５×１０⁷Ωｃｍに調整した。なお、
上記カーボンとしては、酸素含有量が１０％、ｐＨが
７．３３のものを用いた。

【００４３】得られた帯電ローラをプリンターに装着し
て画像出ししたところ、良好な画像が得られ、更に連続
６０００枚の画像出しを行っても画像の劣化は見られな
かった。

【００４４】また、この帯電ローラを感光体に圧接して
回転させ、直流電圧−７．０ｋＶに交流電圧Ｖｐｐ２．
０ｋＶ（周波数５００Ｈｚ）を重畳した電圧を印加して
帯電操作を行い、このときの騒音を測定した。その結
果、騒音の大きさは５０ｄＢであり、特に問題はなかっ
た。

【００４５】［比較例１］弾性層Ａを下記弾性層Ｂに代
えたこと以外は、実施例と同様の帯電ローラを作成し
た。得られた帯電ローラの表面粗さはＪＩＳ１０点平均
粗さＲｚで０．３μｍ、マイクロ硬度は８１度であっ
た。

【００４６】弾性層ＢＮＢＲゴムに塩素化パラフィン及びカーボンを添加して
調製したものであり、貯蔵弾性率（Ｅ’）が８．５×１
０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²、損失弾性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率
（Ｅ’）との比（Ｅ”）／（Ｅ’）で表されるｔａｎδ
が０．３２のものである。

【００４７】得られた帯電ローラにつき実施例と同様に
して連続６０００枚画像出し試験及び騒音測定試験を行
ったところ、騒音の大きさは４７ｄＢで特に問題なかっ
たが、画像出し試験において、２５００枚付近から画像
に点状の不良が発生し、ローラを観察すると、表面にト
ナーが食い込んで堆積していた。

【００４８】［比較例２］弾性層Ａを上記弾性層Ｂに代
え、かつ塗膜層Ａを下記塗膜層Ｃに代えたこと以外は実
施例と同様の帯電ローラを作成した。得られた帯電ロー
ラの表面粗さはＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで０．８μ
ｍ、マイクロ硬度は８０．５度であった。

【００４９】塗膜層Ｃウレタン樹脂にカーボンを添加した塗料を塗布すること
により形成し、体積抵抗率は７．１×１０⁷Ωｃｍに調
整した。この塗膜は損失弾性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率
（Ｅ’）との比（Ｅ”）／（Ｅ’）で表されるｔａｎδ
が０．１２のものであった。

【００５０】得られた帯電ローラにつき実施例と同様に
して連続６０００枚画像出し試験及び騒音測定試験を行
ったところ、騒音の大きさは５１ｄＢで特に問題なかっ
たが、画像出し試験において、３２００枚付近から画像
に点状の不良が発生し、ローラを観察すると、表面にト
ナーが食い込んで堆積していた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明帯電部材の一例を示す断面図である。

【図２】本発明帯電装置の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１帯電部材２シャフト３弾性層４塗膜層５被帯電体６電圧印加手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｃ０９Ｄ 133/04 Ｃ０９Ｄ 133/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体に当接させて、この被帯電体と
の間に電圧を印加することにより、被帯電体を帯電させ
る帯電部材において、弾性層と、該弾性層の外側に直接
又は他の層を介して形成された塗膜層とを有し、上記弾
性層が、貯蔵弾性率（Ｅ’）が５×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²
以下で、かつ損失弾性率（Ｅ”）と貯蔵弾性率（Ｅ’）
との比で表されるｔａｎδが０．３以下である弾性体か
らなることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】上記塗膜層が、損失弾性率（Ｅ”）と貯
蔵弾性率（Ｅ’）との比で表されるｔａｎδが０．１５
〜０．５である塗膜からなるものである請求項１記載の
帯電部材。
【請求項３】部材表面のマイクロ硬度が８０度以下で
ある請求項１又は２記載の帯電部材。
【請求項４】部材表面のＪＩＳ１０点平均粗さＲｚが
４μｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の
帯電部材。
【請求項５】上記弾性層が、密度０．０５〜０．９ｇ
／ｃｍ³のポリウレタンフォームを用いて形成されたも
のである請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電部
材。
【請求項６】上記塗膜層が、アクリル樹脂を含有する
層を含むものである請求項１〜５のいずれか１項に記載
の帯電部材。
【請求項７】上記塗膜層上に、最外層として、酸素含
有量５％以上で、かつｐＨ５以上のカーボンを添加した
水系フッ素樹脂を含む塗膜を有するものである請求項１
〜６のいずれか１項に記載の帯電部材。
【請求項８】被帯電体に当接し、該被帯電体を帯電さ
せる帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間に電圧を印
加する電圧印加手段とを具備してなる帯電装置におい
て、上記帯電部材として請求項１〜７のいずれか１項に
記載の帯電部材を用いたことを特徴とする帯電装置。