(57)【要約】【課題】感光体の非接触帯電において、特定の個所で電荷のリークを起こすことなく、感光体の安定した帯電を行うことのできる非接触帯電の帯電ローラを提供する。【解決手段】感光体に所定の帯電ギャップを置いて対向するように設けられて、感光体を非接触帯電する帯電ローラ３ａは、芯金３ｃ上に５〜５０μｍの導電性樹脂層３ｄが形成される。この導電性樹脂層３ｄは、イオン導電性樹脂であるバインダー樹脂３ｆに導電性酸化スズ（ＳｎＯ2）の粒子３ｇが独立分散されて構成されている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属シャフト上に５〜５０μｍの導電性樹脂層が形成されるとともに、この導電性樹脂層が像担持体に所定の帯電ギャップを置いて対向するように設けられて、前記像担持体を非接触帯電する帯電ローラにおいて、
前記導電性樹脂層は、バインダー樹脂に導電性酸化スズ（ＳｎＯ2）の粒子が独立分散されて構成されていることを特徴とする帯電ローラ。
【請求項２】
前記金属シャフト上の導電性樹脂層は２層以上の多層構造に形成されており、最内層から最外層に向かってバインダー樹脂に対する導電性酸化スズ（ＳｎＯ2）の濃度が大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載の帯電ローラ。
【請求項３】
前記多層構造の導電性樹脂層のうち、互いに隣接する層のバインダー樹脂は、すべて同じ樹脂またはそれらの一部が同じ樹脂で構成されていることを特徴とする請求項２記載の帯電ローラ。
【請求項４】
前記導電性樹脂層は、イオン導電性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の帯電ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、像担持体に対して所定の帯電ギャップを置いて、この像担持体を非接触帯電する帯電ローラの技術分野に関し、特に、金属シャフトの上に導電性樹脂層が形成された帯電ローラの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、像担持体に対して所定の帯電ギャップを置いて、この像担持体を非接触帯電する帯電ローラが知られている（例えば、特許文献１等参照）。この特許文献１に開示の帯電ローラは導電性芯金（金属シャフト）とその上に形成された導電性樹脂層とから成り、導電性樹脂層は熱可塑性樹脂に導電剤としてカーボンブラック（ＣＢ）を配合して構成されている。そして、カーボンブラック（ＣＢ）の配合量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して５〜４０重量部とされている。
【特許文献１】特開２００５−１７７６７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、導電剤としてカーボンブラック（ＣＢ）を用いた場合、このカーボンブラック（ＣＢ）の配合量を多くすると帯電ローラの抵抗値が低くなるとともに、カーボンブラック（ＣＢ）が導電性樹脂層全体で繋がったチェーンストラクチャ−構造を形成する。このため、帯電ローラに一定の電圧を印加した場合に、帯電ローラの特定個所と感光体の特定個所との間で電荷のリークが起き、安定した帯電ができないという問題がある。
【０００４】
また、逆にこのカーボンブラック（ＣＢ）の配合量を少なくすると、帯電ローラの抵抗値が高くなり過ぎて、帯電の時定数遅れが起こって絶対的な放電量が不足する状態となり、均一帯電を行うことができなくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、像担持体の非接触帯電において、特定の個所で電荷のリークを起こすことなく、像担持体の安定した帯電を行うことのできる非接触帯電の帯電ローラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の帯電ローラは、金属シャフト上に５〜５０μｍの導電性樹脂層が形成されるとともに、この導電性樹脂層が像担持体に所定の帯電ギャップを置いて対向するように設けられて、前記像担持体を非接触帯電する帯電ローラにおいて、前記導電性樹脂層が、バインダー樹脂に導電性酸化スズ（ＳｎＯ2）の粒子が独立分散されて構成されていることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、前記金属シャフト上の導電性樹脂層は２層以上の多層構造に形成されており、最内層から最外層に向かってバインダー樹脂に対する導電性酸化スズ（ＳｎＯ2）の濃度が大きく設定されていることを特徴としている。
【０００８】
更に、請求項３の発明は、前記多層構造の導電性樹脂層のうち、互いに隣接する層のバインダー樹脂がすべて同じ樹脂またはそれらの一部が同じ樹脂で構成されていることを特徴としている。
更に、請求項４の発明は、前記導電性樹脂層が、イオン導電性樹脂であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成された本発明の帯電ローラによれば、導電剤として導電性ＳｎＯ2を用いているので、導電剤として従来用いられているカーボンブラック（ＣＢ）の場合のような層内部でのチェーンストラクチャー構造が形成されないため、特定個所での電荷のリークが起こらない。したがって、安定した帯電を行うことができる。
【００１０】
特に、請求項２および３の発明によれば、導電性樹脂層を２層以上の多層構造にするとともに、バインダー樹脂に対する添加された導電性ＳｎＯ2の濃度を、内側層から外側層に向かって順次大きくなるように設定しているので、より外側の層の抵抗を低くできる。したがって、導電性樹脂層の全体において、放電を起こす最外層の導電性樹脂層までに電子の移動できる量が多くなるため、層自体が放電による破壊を起こし難くできる。これにより、長期的に安定した良好な帯電を行うことが可能となる。
【００１１】
また、請求項３の発明によれば、導電性樹脂層を２層以上の多層構造にするとともに、互いに隣接する内側層と外側層とで、バインダー樹脂をすべて同じ樹脂でまたはそれらの一部が同じ樹脂で構成しているので、隣接する層間において少なくとも同じ樹脂であることからなじみやすくなり、隣接する層間の密着性を良好にできる。したがって、高電圧で高周波のバイアス電圧を印加される帯電ローラにおいても、長期的に安定した放電を行うことが可能となる。これにより、安定した良好な帯電をより確実に行うことができる。
【００１２】
更に、請求項４の発明によれば、導電性樹脂層のバインダー樹脂をイオン導電性樹脂としてバインダー樹脂自体に導電性を持たせているので、導電性ＳｎＯ２の添加量（濃度）を一定量に抑えることが可能となる。これにより、金属シャフト上に５〜５０μｍの薄膜の導電性樹脂層を形成しただけの帯電ローラであっても、長期的に安定した帯電を行うことが可能となるとともに、帯電ローラを低コストで製造することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる非接触帯電ローラの実施の形態の一例を備えた画像形成装置の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【００１４】
図１に示すように、この例の画像形成装置１は静電潜像およびトナー像が形成される像担持体である感光体２を備えているとともに、この感光体２の周囲に感光体２の回転方向（図１では、時計回り）上流側から、順次、帯電装置３、光書込み装置４、現像装置５、転写装置６、およびクリーニング装置７を備えている。
【００１５】
帯電装置３は、本実施の形態の非接触の帯電ローラ３ａおよび例えばローラ等からなるクリーニング部材３ｂを有している。そして、帯電ローラ３ａにより感光体２を一様帯電するとともに、クリーニング部材３ｂにより帯電ローラ３ａをクリーニングして帯電ローラ３ａに付着するトナーやごみ等の異物を除去する。
【００１６】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、非接触の帯電ローラ３ａは、芯金３ｃと、この芯金３ｃの帯電領域に対応する外周面に形成された樹脂の塗装部からなる導電性樹脂層３ｄと、この導電性樹脂層３ｄの両端部の外周面に設けられかつ感光体２に当接して導電性樹脂層３ｄと感光体２との間に所定のギャップＧ（図１に示す）を設定するテープ状の一対のスペーサ３ｅとからなっている。
【００１７】
芯金３ｃは導電性を有し、金属シャフトから構成されている。この金属シャフトとしては、例えばＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施したものを用いることができる。
また、導電性樹脂層３ｄは、例えばスプレー塗装により金属シャフト上にコーティングされ、５〜５０μｍの厚みの単層構造に形成されている。この導電性樹脂層は、例えばポリウレタン（ＰＵ）樹脂やポリウレタン／シリコンアクリル（ＰＵ／Ｓｉ−Ａｃ）混合樹脂等の樹脂からなるバインダー樹脂３ｆに、導電剤として多数の導電性酸化スズ（ＳｎＯ2）の粒子３ｇが独立分散されて構成されている。バインダー樹脂３ｆはイオン導電剤が添加されてイオン導電性樹脂とされている。
【００１８】
光書込み装置４は、例えばレーザ光等により感光体２に静電潜像を書き込む。また、現像装置５は、現像ローラ５ａ、トナー供給ローラ５ｂおよびトナー層厚規制部材５ｃを有している。そして、トナー供給ローラ５ｂによって現像ローラ５ａ上に現像剤であるトナーＴが供給されるとともに、この現像ローラ５ａ上のトナーＴがトナー層厚規制部材５ｃによりその厚みを規制されて感光体２の方へ搬送され、搬送されたトナーＴで感光体２上の静電潜像が現像されて感光体２上にトナー像が形成される。
【００１９】
転写装置６は転写ローラ６ａを有し、この転写ローラ６ａにより感光体２上にトナー像が転写紙や中間転写媒体等の転写媒体８に転写される。そして、トナー像が転写媒体８である転写紙に転写された場合には、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成され、また、トナー像が転写媒体８である中間転写媒体に転写された場合には、中間転写媒体上のトナー像が更に転写紙に転写された後、転写紙上のトナー像が図示しない定着装置によって定着され、転写紙に画像が形成される。
【００２０】
クリーニング装置７は例えばクリーニングブレード等のクリーニング部材７ａを有し、このクリーニング部材７ａにより感光体２がクリーニングされて、感光体２上の転写残りトナーが除去されかつ回収される。
【００２１】
このように構成されたこの例の非接触の帯電ローラ３ａによれば、導電剤として導電性ＳｎＯ2を用いているので、導電剤として従来用いられているカーボンブラック（ＣＢ）の場合のような層内部でのチェーンストラクチャー構造が形成されないため、特定個所での電荷のリークが起こらない。したがって、安定した帯電を行うことができる。
【００２２】
しかも、導電性樹脂層３ｄのバインダー樹脂３ｆをイオン導電性樹脂としてバインダー樹脂３ｆ自体に導電性を持たせているので、導電性ＳｎＯ２の添加量（濃度）を一定量に抑えることが可能となる。これにより、芯金３ｃ上に５〜５０μｍの薄膜の導電性樹脂層３ｄを形成しただけの帯電ローラ３ａであっても、長期的に安定した帯電を行うことが可能となるとともに、帯電ローラ３ａを低コストで製造することも可能となる。
【００２３】
次に、この例の非接触の帯電ローラ３ａの実施例および比較例について説明する。本実施の形態に属する実施例および本実施の形態に属さない比較例の各帯電ローラ３ａを作製し、これらの帯電ローラ３ａを用いて、本実施の形態の帯電ローラ３ａが前述の作用効果を得ることができることを実証するために行った実験（以下、実験１という）について説明する。
実験１で用いた実施例および比較例を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１において、Ｎｏ. ３〜２１が実施例の帯電ローラであり、Ｎｏ. １、２、２２〜３４が比較例の帯電ローラである。また、表１中の帯電ローラに関して、シャフト径は芯金３ｃの導電性樹脂層３ｄが形成される部分の直径である。この芯金３ｃは、ＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施したものを用いた。導電剤は導電性ＳｎＯ2およびＣＢを用いた。また、導電性ＳｎＯ2は、表２に示すものを用いた。これらの導電性ＳｎＯ2はいずれも株式会社ジェムコ製であり、それらの詳細は株式会社ジェムコのホームページ（http://www.jemco-mmc.co.jp/corporate/index.html）に掲載されている。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
表２中、Ｔ−１、ＴＤＬ、およびＥＳはいずれも株式会社ジェムコの商品名であり、それぞれ、Ｔ−１はスズ−アンチモン系酸化物、ＴＤＬはスズ−アンチモン系酸化物水分散液、ＥＳはスズ−アンチモン系酸化物塗料／分散液である。
【００２８】
更に、表１中の濃度はバインダー樹脂に対する添加された導電剤の重量比（ｗｔ％）であり、樹脂はバインダー樹脂でポリウレタン（ＰＵ）樹脂またはポリウレタン／シリコンアクリル（ＰＵ／Ｓｉ−Ａｃ）混合樹脂を用いた。また、導電性樹脂層３ｄはスプレー塗装で芯金３ｃ上にコーティングすることで形成したものであり、この導電性樹脂層３ｄの膜厚はマイクロメータを用いて測定した値（μｍ）である。バインダー樹脂には、いずれの例もイオン導電剤「ＹＹＰ−１２」（丸菱油化工業株式会社製）が重量比７ｗｔ％添加されている。
帯電ローラ３ａのギャップＧを２０μｍに設定し、このギャップＧは２０μｍのポリイミドテープを導電性樹脂層３ｄの両端部の外周面に貼付することで形成した。
【００２９】
表１中の感光体はセイコーエプソン株式会社製のＬＰ−９０００Ｃと同じ材料のものを用いて感光層の膜厚をいずれも２３μｍに設定し、感光体の直径はそれぞれ表１に示す値（φ：ｍｍ）に設定した。更に、表１中の速度は感光体の周速（ｍｍ／ｓｅｃ）である。
【００３０】
画像形成装置の実験装置はセイコーエプソン株式会社製のＬＰ−９０００Ｃと同じ構成となるように構成した。帯電ローラ３ａの印加電圧ＶC（Ｖ）は、直流電圧ＤＣ成分ＶDC（Ｖ）に交流電圧ＡＣ成分ＶAC（Ｖ）を重畳して、
ＶC ＝ ＶDC ＋ ＶAC ＝ −６５０ ＋ （１／２）ＶPP・ｓｉｎ２πｆｔ
（ここで、ＶPP＝１８００Ｖ、ｆ＝１.５ｋＨｚであり、ＶACはｓｉｎ波である。）
に設定した。実験は温度２３℃で湿度５０％の室内環境で、Ａ４の普通紙にハーフトーン５％のベタ印字を行い、５０ｋ（５０,０００）枚のモノクロ耐久試験を行った。表１にその結果を示す。５０ｋ枚の印字をクリアしたとき、目視で所望の印字濃度の画像が得られて帯電が良好であると判断したものを◎で表し、リークにより感光体に孔が開いたものおよび目視で所望の印字濃度の画像が得られず帯電不良であると判断したものを×で表した。
【００３１】
Ｎｏ. ３〜２１の実施例の帯電ローラでは、いずれも◎で良好な帯電が得られた。これに対して、Ｎｏ. １および２の比較例の帯電ローラでは、いずれも感光体に孔が開き、電荷のリークが発生した。また、Ｎｏ. ２２〜２７の比較例の帯電ローラでは、いずれも帯電不良が発生した。すなわち、Ｎｏ. １、２、２２〜２７の比較例の帯電ローラでは、いずれも、実施例と同様に、帯電ローラ３ａの導電性樹脂層３ｄに導電性ＳｎＯ2を用いているにもかかわらず、リークあるいは帯電不良が発生することが確認された。そこで、実験結果を更に精緻に検討すると、Ｎｏ. １および２の比較例における導電性樹脂層３ｄの膜厚が５μｍより小さく、Ｎｏ. ２２〜２７の比較例における導電性樹脂層３ｄの膜厚が５０μｍより大きいのに対して、Ｎｏ. ３〜２１の実施例における導電性樹脂層３ｄの膜厚が５μｍ〜５０μｍであることから、導電性樹脂層３ｄにＳｎＯ2を用いても、この導電性樹脂層３ｄの膜厚が５μｍ〜５０μｍであるときは良好な帯電が得られるが、導電性樹脂層３ｄの膜厚が５μｍより小さいかあるいは５０μｍより大きいときは良好な帯電が得られないことがわかった。
【００３２】
また、Ｎｏ. ２８〜３４の比較例の帯電ローラでは、いずれも導電性樹脂層３ｄにＣＢを用いているが、このＣＢを用いた場合には、導電性樹脂層３ｄの膜厚が５μｍ〜５０μｍであっても、感光体に孔が開き、リークが生じた。
この実験１により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、導電性樹脂層３ｄの膜厚が５μｍ〜５０μｍであり、かつ導電性樹脂層３ｄに導電性ＳｎＯ2の粒子３ｇを独立分散させることで、前述の本実施の形態の効果が得られることが実証された。
【００３３】
図３は本発明の帯電ローラの実施の形態の他の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は軸方向に沿う断面図である。なお、前述の図２（ａ）および（ｂ）に示す例と同じ構成要素には同じ符号を付すことでその詳細な説明は省略する。
前述の図２（ａ）および（ｂ）に示す例の帯電ローラ３ａでは、導電性樹脂層３ｄの導電性樹脂層が単層構造に形成されているが、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、この例の帯電ローラ３ａでは導電性樹脂層３ｄが、芯金３ｃの外周面にスプレー塗装でコーティングすることで形成された内側層３ｈとこの内側層３ｈの外周面にスプレー塗装でコーティングすることで形成された外側層３ｉとの２層構造に形成されている。なお、導電性樹脂層３ｄは２層構造に限定されることはなく、３層以上の多層構造に形成することもできる。以下の説明では、導電性樹脂層３ｄは２層構造であるとして説明する。
【００３４】
この２層構造の導電性樹脂層３ｄの内、外側層３ｈ,３ｉの何れの層においても、前述の例と同様にそれぞれバインダー樹脂３ｊ,３ｋに導電性ＳｎＯ2の粒子３ｍ,３ｎが独立分散されている。その場合、外側層３ｉのバインダー樹脂３ｋに対する添加された導電性ＳｎＯ2の重量比（ｗｔ％）が、内側層３ｈのバインダー樹脂３ｊに対する添加された導電性ＳｎＯ2の重量比（ｗｔ％）より大きく設定されている。なお、導電性樹脂層３ｄが３層以上の多層構造の場合には、バインダー樹脂３ｋに対する添加された導電性ＳｎＯ2の重量比（ｗｔ％）は、内側層から外側層に向かって順次大きくなるように設定される。
【００３５】
また、内、外側層３ｈ,３ｉの何れの層においても、バインダー樹脂３ｊ,３ｋはイオン導電剤が添加されたイオン導電性樹脂とされている。
更に、外側層３ｉの膜厚が内側層３ｈの膜厚以下に設定されている。なお、導電性樹脂層３ｄが３層以上の多層構造の場合には、各層の膜厚は、内側層の膜厚がこれに隣接する外側層の膜厚以下に設定される。
【００３６】
更に、各層３ｈ,３ｉのバインダー樹脂３ｊ,３ｋには、ともにすべてに同じ樹脂が用いられているか、あるいは少なくともそれらの一部に同じ樹脂が用いられている。なお、導電性樹脂層３ｄが３層以上の多層構造の場合には、互いに隣接する内側層と外側層とで、ともにすべてに同じ樹脂が用いられるか、あるいは少なくともそれらの一部に同じ樹脂が用いられる。
この例の非接触の帯電ローラ３ａの他の構成は、前述の図２（ａ）および（ｂ）に示す例と同じである。
【００３７】
このように構成されたこの例の非接触の帯電ローラ３ａによれば、導電性樹脂層３ｄを２層以上の多層構造にするとともに、バインダー樹脂３ｋに対する添加された導電性ＳｎＯ2の重量比（ｗｔ％）を、内側層から外側層に向かって順次大きくなるように設定しているので、より外側の層の抵抗が低くなる。したがって、導電性樹脂層の全体において、放電を起こす最外層の導電性樹脂層までに電子の移動できる量が多くなるため、層自体が放電による破壊を起こし難くなる。これにより、長期的に安定した良好な帯電を行うことが可能となる。
【００３８】
また、導電性樹脂層３ｄを２層以上の多層構造にするとともに、互いに隣接する内側層と外側層とで、ともにすべてに同じ樹脂を用いるか、あるいは少なくともそれらの一部に同じ樹脂を用いているので、隣接する層間において少なくとも同じ樹脂であることからなじみやすくなり、隣接する層間の密着性を良好にできる。したがって、高電圧で高周波のバイアス電圧を印加される帯電ローラ３ａにおいても、長期的に安定した放電を行うことが可能となる。これにより、安定した良好な帯電をより確実に行うことができる。
この例の非接触の帯電ローラ３ａの他の作用効果は、前述の図２（ａ）および（ｂ）に示す例と同じである。
【００３９】
次に、この例の非接触の帯電ローラ３ａの実施例および比較例について説明する。本実施の形態に属する実施例および本実施の形態に属さない比較例の各帯電ローラ３ａを作製し、これらの帯電ローラ３ａを用いて、本実施の形態の帯電ローラ３ａが前述の作用効果を得ることができることを実証するために行った実験（以下、実験２という）について説明する。
【００４０】
実験２で用いた実施例および比較例の帯電ローラを表３に示す。実験２で用いた実施例および比較例の帯電ローラは、いずれも、内側層３ｈと外側層３ｉとからなる２層構造に形成されているとともに、バインダー樹脂および導電性ＳｎＯ2がともに内側層３ｈと外側層３ｉとで同じものを用いている。
【００４１】
【表３】
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【００４２】
表３において、Ｎｏ. ７、８、１０〜１２、および１４〜１６が実施例の帯電ローラであり、Ｎｏ. １〜６、９、および１３が比較例の帯電ローラである。表３中の帯電ローラに関して、導電剤は表２に示す導電性ＳｎＯ2を用い、また導電剤の濃度は実験１と同様にバインダー樹脂に対する添加された導電剤の重量比（ｗｔ％）である。バインダー樹脂はすべての例でポリウレタン（ＰＵ）樹脂を用いた。その場合、内、外側層３ｈ,３ｉの何れの層においても、バインダー樹脂３ｊ,３ｋにはイオン導電剤「ＹＹＰ−１２」（丸菱油化工業株式会社製）が重量比７ｗｔ％添加されている。更に、導電性樹脂層３ｄの膜厚は実験１と同じ測定方法で測定され、その単位はμｍである。
【００４３】
芯金３ｃはＳＵＭ２２の表面にＮｉめっきを施したものを用い、そのシャフト径の直径は、すべての例でφ８ｍｍである。また、感光体２はセイコーエプソン株式会社製のＬＰ−９０００Ｃと同じ材料のものを用い、その感光層の膜厚をいずれも２３μｍに設定した。感光体２の直径はすべての例で一定のφ４０ｍｍでありかつ感光体２の周速もすべての例で一定の２５０ｍｍ／ｓｅｃである。
【００４４】
帯電ローラ３ａのギャップＧを２０μｍに設定し、このギャップＧは２０μｍのポリイミドテープを導電性樹脂層３ｄの両端部の外周面に貼付することで形成した。
画像形成装置の実験装置、帯電ローラ３ａの印加電圧ＶC（Ｖ）、室内環境、用いた転写紙、および印字方法は、いずれも実験１と同じである。そして、印字枚数が５０ｋ枚のモノクロ耐久試験を行った。表３にその結果を示す。導電性樹脂層３ｄの外側層３ｉが実用に供し得る１０ｋ枚の印字をクリアする前に剥離する表層剥離を起こした場合は不良であるとして×で表し、５０ｋ枚の印字をクリアしたものは良好な帯電が得られたとして◎で表した。
【００４５】
Ｎｏ. ７、８、１０〜１２、および１４〜１６の実施例の帯電ローラでは、いずれも５ｋ枚の印字を行っても表層剥離を起こすことなく、良好な帯電が得られた。これに対して、Ｎｏ. １〜６、９、および１３の比較例の帯電ローラでは、いずれも表層剥離を起こして剥離した導電性ＳｎＯ2が感光体に付着して感光体を傷付けてしまい、不良の結果となった。
【００４６】
そこで、実験結果を更に精緻に検討すると、表層剥離が生じたＮｏ. １〜６、９、および１３の比較例では、導電性樹脂層３ｄの外側層３ｉの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）が内側層３ｈの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）より小さくなっているのに対して、表層剥離が生じなく良好な帯電が得られたＮｏ. ７、８、１０〜１２、および１４〜１６の実施例では、外側層３ｉの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）が内側層３ｈの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）より大きくなっていることが確認された。
【００４７】
したがって、この実験２により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、導電性樹脂層３ｄを２層構造に形成した場合、外側層３ｉの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）を内側層３ｈの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）より大きく設定すると、表層剥離を起こさず、良好な帯電が得られることがわかり、前述の本実施の形態の効果が得られることが実証された。
【００４８】
更に、実験２で用いたＮｏ. １〜１６の帯電ローラの外側層３ｉの外周面に、それぞれ表４に示す第３層を前述と同様にしてスプレー塗装で形成した３層構造の導電性樹脂層３ｄを有する帯電ローラを作製し、これらの帯電ローラを用いて実験２と同じ実験（以下、実験３という）を行った。この実験３で用いた実施例および比較例の帯電ローラは、いずれも、バインダー樹脂および導電性ＳｎＯ2がともに内側層３ｈ、外側層３ｉおよび第３層で同じものを用いている。この実験３の結果も表４に示すが、その評価方法は実験２の場合と同じである。
【００４９】
【表４】
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【００５０】
Ｎｏ. ７、８、１０〜１２、および１４〜１６の実施例の帯電ローラでは、いずれも５０ｋ枚の印字を行っても表層剥離を起こすことなく、良好な帯電が得られた。これに対して、Ｎｏ. １〜６、９、および１３の比較例の帯電ローラでは、いずれも１０ｋ枚の印字をクリアする前に表層剥離を起こして剥離した導電性ＳｎＯ2が感光体に付着して感光体を傷付けてしまい、不良の結果となった。
【００５１】
そこで、実験結果を更に精緻に検討すると、表層剥離が生じたＮｏ. １〜６、９、および１３の比較例では、導電性樹脂層３ｄの最外層である第３層の導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）が最内層の第１層である内側層３ｈの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）より小さくなっているのに対して、表層剥離が生じなく良好な帯電が得られたＮｏ. ７、８、１０〜１２、および１４〜１６の実施例では、第３層の導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）が中間層の第２層である外側層３ｉの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）より大きくなっているとともに、外側層３ｉの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）が内側層３ｈの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）より大きくなっていることが確認された。
【００５２】
したがって、この実験３により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、導電性樹脂層３ｄを３層構造に形成した場合、最外層である第３層の導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）を中間層の第２層である外側層３ｉの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）より大きく設定するとともに、外側層３ｉの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）を最内層の第１層である内側層３ｈの導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）より大きく設定すると、表層剥離を起こさず、良好な帯電が得られることがわかり、前述の本実施の形態の効果が得られることが実証された。そして、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、導電性樹脂層３ｄを４層以上の多層構造に形成した場合にも、導電性ＳｎＯ2の濃度つまり重量比（ｗｔ％）を最内層から最外層に向かって順次大きく設定すると、表層剥離を起こさず、良好な帯電が得られることが普通に予測することができる。
【００５３】
次に、前述の実験２で用いた２層構造の帯電ローラでは、バインダー樹脂および導電性ＳｎＯ2がともに内側層３ｈと外側層３ｉとで同じものを用いているが、２層構造の帯電ローラであって、バインダー樹脂が内側層３ｈと外側層３ｉとですべて同じもの、内側層３ｈと外側層３ｉとで一部が同じもの、および内側層３ｈと外側層３ｉとでまったく異なるものを用いた帯電ローラ３ａを作製し、これらの帯電ローラ３ａを用いて、本実施の形態の帯電ローラ３ａが前述の作用効果を得ることができることを実証するために行った実験（以下、実験４という）について説明する。
【００５４】
実験４で用いた実施例および比較例の帯電ローラおよび実験４の結果を表５に示す。この実験４では、導電性ＳｎＯ2が実施例および比較例の各例によっては異なる場合があるが、すべての例において導電性ＳｎＯ2がともに内側層３ｈと外側層３ｉとで同じものを用いている。
【００５５】
【表５】
2006343471.tif 000007
【００５６】
表５において、Ｎｏ. １〜７、および１１が実施例の帯電ローラであり、Ｎｏ. ８〜１０、および１２が比較例の帯電ローラである。表５中の帯電ローラに関して、導電剤は表２に示す導電性ＳｎＯ2を用い、また導電剤の濃度は実験１と同様にバインダー樹脂に対する添加された導電剤の重量比（ｗｔ％）である。バインダー樹脂はポリウレタン（ＰＵ）樹脂またはポリウレタン／シリコンアクリル（ＰＵ／Ｓｉ−Ａｃ）混合樹脂を用いた。その場合、これらのバインダー樹脂には、いずれもイオン導電剤「ＹＹＰ−１２」（丸菱油化工業株式会社製）が重量比７ｗｔ％添加されている。更に、導電性樹脂層３ｄ以外の帯電ローラ３ａの他の構成、表５中の各値の単位、感光体を含む実験装置、および印字枚数が１０ｋ枚以外の実験方法は実験２と同じである。
【００５７】
印字枚数が１０ｋ枚となる前に表層剥離が生じた場合は不良であるとして×で表し、印字枚数が５０ｋ枚をクリアしても表層剥離が生じない場合は、良好な帯電が得られたとして◎で表した。
【００５８】
Ｎｏ. １〜７、および１１の実施例の帯電ローラでは、いずれも５０ｋ枚の印字を行っても表層剥離を起こすことなく、良好な帯電が得られた。これに対して、Ｎｏ. ８および９の比較例の帯電ローラでは、３ｋ枚の印字をクリアした後表層剥離を起こし、また、Ｎｏ. １０および１２の比較例の帯電ローラでは、２ｋ枚の印字をクリアした後表層剥離を起こしてしまい、いずれも剥離した導電性ＳｎＯ2が感光体に付着して感光体を傷付けてしまい、不良の結果となった。
【００５９】
そこで、実験結果を更に精緻に検討すると、表層剥離が生じたＮｏ. ８ないし１０、および１２の比較例では、バインダー樹脂がまったく異なっているのに対して、表層剥離が生じなく良好な帯電が得られたＮｏ. １〜７、および１１の実施例では、バインダー樹脂がすべて同じであるかあるいは一部が同じであることが確認された。
【００６０】
したがって、この実験４により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、導電性樹脂層３ｄを多層構造に形成した場合、互いに隣接する樹脂層のバインダー樹脂がすべて同一の樹脂に設定するかあるいは一部を同一の樹脂に設定すると、印字枚数が１０ｋ枚クリアしても表層剥離を起こさず、良好な帯電が得られることがわかり、前述の本実施の形態の効果が得られることが実証された。
【００６１】
ところで、前述の実験１ないし４に用いられているバインダー樹脂は、いずれもイオン導電性樹脂とされている。そこで、バインダー樹脂がイオン導電性樹脂であるか否かで、前述の作用効果が得られるかについて検討した。この検討のため、バインダー樹脂がイオン導電性樹脂でない場合について、実験１および実験４と同様の実験（以下、それぞれ、実験５および６という）行った。
まず、実験１に対応する実験５について説明する。この実験５で用いた実施例および比較例と実験結果とを表６に示す。その場合、１０ｋ枚の印字を行っても実用に供し得る印字濃度の画像が得られて帯電が良好であると判断したものを○で表した。
【００６２】
【表６】
2006343471.tif 000008
【００６３】
表６において、Ｎｏ. １〜４はいずれも本発明の実施例の帯電ローラであり、それぞれ実験１の表１に示すＮｏ. ３〜６が対応する実施例である。この実験５におけるＮｏ. １〜４の実施例では、バインダー樹脂であるポリウレタン（ＰＵ）樹脂またはポリウレタン／シリコンアクリル（ＰＵ／Ｓｉ−Ａｃ）混合樹脂にはイオン導電剤が添加されておらず、これらのバインダー樹脂はイオン導電性樹脂ではない。また、バインダー樹脂以外の帯電ローラ３ａの他の構成、表６中の各値の単位、感光体を含む実験装置、および実験方法は実験１と同じである。
【００６４】
実験５でのＮｏ. １ないし４の実施例では、いずれも１０ｋ枚の印字をクリアしたとき、実用に供し得る印字濃度の画像が得られたのに対して、前述のように実験１でのＮｏ. ３ないし６の実施例では、いずれもきわめて良好な帯電が得られた。
【００６５】
したがって、この実験５により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、導電性樹脂層３ｄのバインダー樹脂をイオン導電性樹脂としない（イオン導電剤を添加しない）場合、１０ｋ枚の印字をクリアすることができ、実用に供し得る印字濃度の画像が得られて良好な帯電が可能であることが分かった。しかし、バインダー樹脂をイオン導電性樹脂にした（イオン導電剤を添加した）場合、印字枚数が５０ｋ枚クリアして、より長期的に安定したきわめて良好な帯電が得られることがわかった。これにより、バインダー樹脂をイオン導電性樹脂にすることが好ましく、前述の実験１で実証された作用効果が得られることが、より明白に実証された。
【００６６】
次に、実験４に対応する実験６について説明する。この実験６で用いた実施例および比較例と実験結果とを表７に示す。１０ｋ枚の印字を行っても実用に供し得る印字濃度の画像が得られて帯電が良好であると判断したものを○で表した。
【００６７】
【表７】
2006343471.tif 000009
【００６８】
表７において、Ｎｏ. １〜４が本発明の実施例の帯電ローラであり、それぞれ実験４の表５に示すＮｏ. １〜４が対応する実施例である。実験６におけるＮｏ. １〜４の実施例では、バインダー樹脂であるポリウレタン（ＰＵ）樹脂またはポリウレタン／シリコンアクリル（ＰＵ／Ｓｉ−Ａｃ）混合樹脂には、内側層３ｈおよび外側層４ｉのいずれにおいてもイオン導電剤が添加されておらず、これらの樹脂はイオン導電性樹脂ではない。また、バインダー樹脂以外の帯電ローラ３ａの他の構成、表６中の各値の単位、感光体を含む実験装置、およぶい実験方法は実験４と同じである。
【００６９】
実験６でのＮｏ. １ないし４の実施例では、いずれも１０ｋ枚の印字をクリアしたとき、実用に供し得る印字濃度の画像が得られたのに対して、前述のように実験４でのＮｏ. １ないし４の実施例では、いずれもきわめて良好な帯電が得られた。
【００７０】
したがって、この実験５により、帯電ローラ３による感光体２の非接触帯電において、多層構造の導電性樹脂層３ｄのバインダー樹脂をイオン導電性樹脂としない（イオン導電剤を添加しない）場合、１０ｋ枚の印字をクリアすることができ、実用に供し得る印字濃度の画像が得られて良好な帯電が可能であることが分かった。しかし、バインダー樹脂をイオン導電性樹脂にした（イオン導電剤を添加した）場合、印字枚数が５０ｋ枚クリアして、より長期的に安定したきわめて良好な帯電が得られることがわかった。これにより、バインダー樹脂をイオン導電性樹脂にすることが好ましく、前述の実験４で実証された作用効果が得られることが、より明白に実証された。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の帯電ローラは、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられ、感光体に対して所定の帯電ギャップを置いて、この感光体を非接触帯電する帯電ローラであって、金属シャフトの上に導電性樹脂層が形成された帯電ローラに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明にかかる非接触帯電ローラの実施の形態の一例を備えた画像形成装置の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図２】本発明の帯電ローラの実施の形態の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は軸方向に沿う断面図である。
【図３】本発明の帯電ローラの実施の形態の他の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は軸方向に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…画像形成装置、２…感光体、３…非接触帯電装置、３ａ…帯電ローラ、３ｃ…芯金（金属シャフト）、３ｄ…導電性樹脂層、３ｅ…テープ状のスペーサ、３ｆ,３ｊ,３ｋ…バインダー樹脂、３ｇ,３ｍ,３ｎ…導電性ＳｎＯ2の粒子、３ｈ…内側層、３ｉ…外側層
【図１】
2006343471.tif 000010
【図２】
2006343471.tif 000011
【図３】
2006343471.tif 000012