(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作する被帯電体に接触させ、電圧を印加することによって上記被帯電体を帯電させるために用いられる帯電部材であって、
ゴム弾性を有するゴム弾性部と、該ゴム弾性部の表面に形成された表層とを少なくとも有し、
上記表層は、（Ａ）重量平均分子量Ｍｗが８０，０００以上であり、下記式１に示される化学構造を有するカーボネート樹脂と、（Ｂ）重量平均分子量Ｍｗが２０，０００以上である、アクリル系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、およびアクリルフッ素系ポリマーから選択される１種または２種以上の添加ポリマーとを含むことを特徴とする帯電部材。
【化１】
0005806950.tif 000005
（但し、式１中、Ｒ１〜Ｒ１０は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキロール基、パーフルオロアルキル基またはポリシロキサン基である。）
【請求項２】
請求項１に記載の帯電部材であって、
上記表層は、上記（Ａ）のカーボネート樹脂１００質量部に対し、上記（Ｂ）の添加ポリマーを０．１〜２５質量部含有することを特徴とする帯電部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の帯電部材であって、
上記式１中、Ｒ１〜Ｒ１０は、いずれも水素原子であることを特徴とする帯電部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電部材であって、
上記被帯電体は回転するものであり、上記被帯電体の回転時に上記被帯電体との接触を保ったまま回転可能であることを特徴とする帯電部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電部材であって、
上記被帯電体は、帯電像を用いる電子写真方式の画像形成装置における潜像担持体であ
ることを特徴とする帯電部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動作する被帯電体に接触させ、電圧を印加することによって上記被帯電体を帯電させるために帯電部材が使用されている。例えば、帯電像を用いる電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置の分野では、回転する感光体に帯電ロールを接触させ、帯電ロールに電圧を印加することによって感光体表面に電荷を付与することが行われている。
【０００３】
上記帯電ロールの構造としては、電圧が印加される芯金と、芯金の外周に沿って形成され、ゴム材料からなる基層と、基層の外周に沿って形成され、樹脂材料からなる表層とを有するものが知られている。
【０００４】
上記表層を形成する材料としては、従来、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂等の樹脂に、フィラー（シリカ等）、架橋剤（イソシアネート、エポキシ等）などの添加剤を配合した樹脂材料が用いられてきた。
【０００５】
また例えば、特許文献１に記載されるように、表層を形成する樹脂として、上記ウレタン樹脂等よりも硬いポリカーボネートを用いる提案もなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３４６７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術の帯電部材は、以下の点で改善の余地がある。
すなわち、帯電部材の表層には、被帯電体上に存在する物質に対する防汚性や、動作する被帯電体との接触に耐えうる耐久性が要求される。
【０００８】
上記防汚性を向上させるための手法としては、表層形成材料に硬めの樹脂を用い、表層を硬くすることによって表層表面のタック性を低下させ、被帯電体上の物質が付着しないようにする方法が挙げられる。しかし、表層を硬くすると、表層が脆くなる。そのため、動作する被帯電体との接触によって表層に亀裂が生じたり、表層が剥離したりし、表層の耐久性が低下するといった問題が発生する。
【０００９】
さらに、表層の下層がゴム弾性を有している場合、使用環境の変化によって下層が収縮することがある。そのため、表層を硬くすると、下層の収縮に対する表層の追従性が低下するといった問題が生じる。表層の追従性が低下すると、下層の収縮によって表層に皺や亀裂が生じやすくなり、場合によっては表層が剥離してしまう。そのため、表層の耐久性の低下につながる。このような現象は、低温低湿環境下において特に顕著である。
【００１０】
一方、上記問題を回避するため、表層形成材料に柔らかめの樹脂を用い、表層を柔軟にすることが考えられる。しかし、表層を柔軟にすると、表層表面のタック性が高くなる上、さらに汚れの原因となる物質が表層表面にめり込みやすくなる。そのため、長期にわたって使用しているうちに、表層表面に上記物質が多数積み重なって表層表面が汚れ、表層の防汚性が低下するといった問題が発生する。
【００１１】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、防汚性、耐久性および追従性を有する表層を備えた帯電部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、動作する被帯電体に接触させ、電圧を印加することによって上記被帯電体を帯電させるために用いられる帯電部材であって、
ゴム弾性を有するゴム弾性部と、該ゴム弾性部の表面に形成された表層とを少なくとも有し、
上記表層は、（Ａ）重量平均分子量Ｍｗが８０，０００以上であり、下記式１に示される化学構造を有するカーボネート樹脂と、（Ｂ）重量平均分子量Ｍｗが２０，０００以上である、アクリル系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、およびアクリルフッ素系ポリマーから選択される１種または２種以上の添加ポリマーとを含むことを特徴とする帯電部材にある。
【００１３】
【化１】
0005806950.tif 000002
【００１４】
（但し、式１中、Ｒ１〜Ｒ１０は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキロール基、パーフルオロアルキル基またはポリシロキサン基である。）
【発明の効果】
【００１５】
上記帯電部材は、その表層が硬直なカーボネート樹脂を含有している。そのため、表層が硬くなり、表層表面のタック性が低下する上、汚れの原因となる物質が表層表面にめり込み難くなり、防汚性が向上する。また、表層の上記カーボネート樹脂は、上記式１に示される化学構造を有しているため、結晶性が抑制されるとともに、重量平均分子量Ｍｗが８０，０００以上であるため、伸び性も改善される。そのため、表層が脆くなり難く、動作する被帯電体との接触によって表層に亀裂が生じたり、表層が剥離したりするのを抑制することができる。それ故、表層の耐久性に優れる。
【００１６】
さらに、上記表層は、重量平均分子量Ｍｗが２０，０００以上である、アクリル系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、およびアクリルフッ素系ポリマーから選択される１種または２種以上の添加ポリマーを含有している。そのため、表層の下部に配置されているゴム弾性部と表層との密着性が向上するとともに、使用環境の変化によってゴム弾性部が収縮した場合でも、その収縮に対して表層が追従することができる。それ故、表層の追従性に優れる。したがって、ゴム弾性部の収縮によって表層に皺や亀裂が生じ難く、表層の耐久性を向上させることができる。
【００１７】
以上、本発明によれば、防汚性、耐久性および追従性を有する表層を備えた帯電部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】帯電像を用いる電子写真方式の画像形成装置における内部構造の一部を示した図である。
【図２】実施例に係る帯電部材を示した図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上記帯電部材は、動作する被帯電体に接触させ、電圧を印加することによって被帯電体を帯電させるために用いられるものである。上記帯電部材は、例えば、所定の荷重を負荷した状態で被帯電体に接触させることができる。この場合、表層が被帯電体から受ける物理的作用が大きくなる。また、被帯電体の表面に存在する物質が被帯電体と帯電部材との間に強く挟み込まれる。そのため、従来の表層を用いた場合には、表層が剥離しやすくなり、表層表面に上記物質が付着しやすくなる。これに対し、上記帯電部材は、このような厳しい条件であっても、上記特定の表層を有しているため、高い防汚性、耐久性を発揮することができる。
【００２０】
上記帯電部材において、被帯電体の動作は、特に限定されるものではなく、例えば、回転、平面移動、これらの組合せによる動作などを例示することができる。具体的には、被帯電体が回転するものであり、この被帯電体の回転時に被帯電体との接触を保ったまま回転することができるように、上記帯電部材を構成することができる（請求項４）。
【００２１】
この場合には、被帯電体の回転力により表層に亀裂が生じたり、表層が剥離したりせず、被帯電体の回転に対して追従しやすい表層を備えた帯電部材が得られる。また、表層は、被帯電体と繰り返し接触することになるが、このような場合であっても、高い防汚性、耐久性を発揮することができる。なお、被帯電体は、例えば、被帯電体の中心軸を軸として回転するように構成することができる。また、帯電部材は、帯電部材の中心軸を軸として回転するように構成することができる。
【００２２】
上記被帯電体としては、帯電像を用いる電子写真方式の画像形成装置における潜像担持体などを好適なものとして例示することができる（請求項５）。この場合には、次の利点がある。
【００２３】
すなわち、上述したように、上記帯電部材は、防汚性、耐久性および追従性に優れた表層を有している。具体的には、上記帯電部材は、表層の防汚性に優れる。そのため、実機耐久後の画像に濃度変化が発生し難い。また、上記帯電部材は、表層に亀裂が生じたり、表層が剥離したりし難く、表層の耐久性に優れる。そのため、実機耐久後の画像に、表層の亀裂や表層の剥離に起因する画像スジが発生し難い。また、上記帯電部材は、ゴム弾性部の収縮に対する表層の追従性に優れる。そのため、低温低湿環境下に曝された場合でも、表層に皺や亀裂が生じ難く、低温低湿環境下でも、表層の皺や亀裂に起因する画像スジが発生し難い。したがって、画像形成装置を長期にわたって使用した場合でも、良好な画像を形成することができる。
【００２４】
上記帯電部材は、ゴム弾性を有するゴム弾性部と、このゴム弾性部の表面に形成された表層とを少なくとも有している。上記帯電部材は、具体的には、例えば、導電性の軸体と、軸体の外周面に沿って層状等に形成された導電性のゴム弾性部と、ゴム弾性部の外周面に沿って形成された表層とを有するロール形状等から構成することができる。また、層状のゴム弾性部は、１または２以上の層から形成されていてもよい。このような構成とした場合には、上記画像形成装置の潜像担持体を帯電させるための帯電ロールとして特に好適である。
【００２５】
上記帯電部材において、表層は、（Ａ）重量平均分子量Ｍｗが８０，０００以上であり、かつ、上記式１に示される化学構造を有するカーボネート樹脂を含有している。
【００２６】
上記カーボネート樹脂の重量平均分子量Ｍｗは、表層の伸び性改善、回復弾性改善などの観点から、好ましくは、９０，０００以上、より好ましくは、１００，０００以上、さらに好ましくは、１２０，０００以上とすることができる。一方、カーボネート樹脂の重量平均分子量Ｍｗの上限は、特に限定されるものではない。上記カーボネート樹脂の重量平均分子量Ｍｗが過度に大きくなると、表層形成用組成物の調製時に有機溶剤等の溶媒への溶解性が悪化するなどの傾向が見られる。したがって、カーボネート樹脂の重量平均分子量Ｍｗは、好ましくは、２，０００，０００以下、より好ましくは、１，５００，０００以下、さらに好ましくは、１，０００，０００以下とするのがよい。なお、上記重量平均分子量Ｍｗは、ＪＩＳ  Ｋ  ７２５２−１、ＪＩＳ  Ｋ  ７２５２−３に準拠し、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）法により測定される値である。この際、測定条件は、具体的には、カラム：ＴＳＫｇｅｌ  α−Ｍ  ２本およびＴＳＫｇｅｌ  α−２５００  １本（東ソー（株）製）、カラム温度：４０℃、移動層：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、流速：０．５ｍＬ／ｍｉｎ、検出器：ＲＩ（示差屈折計）、試料濃度：約０．０５％、注入量：２００μＬ、標準物質：ＴＳＫｓｔａｎｄａｒｄ  ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ  ＰＳ−オリゴマキット（東ソー（株）製）とすることができる。
【００２７】
また、上記カーボネート樹脂は、上記式１に示される化学構造を有しておればよく、具体的には、上記式１に示される化学構造を繰り返し単位として含む重合体などを好適なものとして例示することができる。なお、上記重合体は、単独重合体であってもよいし、他種のカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリエーテル、ウレタン樹脂、アミド樹脂、フッ素樹脂、ポリシロキサン等の他の化合物との共重合体であってもよい。また、上記重合体の重合度は特に限定されるものではないが、重量平均分子量Ｍｗなどを考慮して、好ましくは、２０〜６，０００程度、より好ましくは、３０〜５，０００程度とすることができる。なお、上記カーボネート樹脂は、表層中に１種含まれていてもよいし、２種以上含まれていてもよい。
【００２８】
また、上記カーボネート樹脂において、式１に示される化学構造は、Ｒ１が、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキロール基、パーフルオロアルキル基またはポリシロキサン基である。Ｒ２〜Ｒ１０もＲ１と同様である。上記ハロゲン原子としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒなどを例示することができる。上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｔ−ブチル基などを例示することができる。上記アルキロール基としては、メチロール基、エチロール基、ｔ−ブチロール基などを例示することができる。上記パーフルオロアルキル基としては、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロヘキシル基などを例示することができる。上記ポリシロキサン基としては、ポリジメチルシロキサン基などを例示することができる。
【００２９】
上記カーボネート樹脂において、式１に示される化学構造は、Ｒ１〜Ｒ１０のうち、好ましくは、５０％以上、より好ましくは、６０％以上、さらに好ましくは、７０％以上を水素原子とすることができる。この際、水素原子以外の部分が生じた場合には、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、アルキル基、アルキロール基、パーフルオロアルキル基またはポリシロキサン基などを好適に選択することができる。特に好ましくは、以下の式２に示される化学構造のように、Ｒ１〜Ｒ１０は、いずれも水素原子であるとよい（請求項３）。入手が容易であり、さらに、合成物の純度も高いからである。
【００３０】
【化２】
0005806950.tif 000003
【００３１】
上記帯電部材において、表層は、（Ｂ）重量平均分子量Ｍｗが２０，０００以上である、アクリル系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、およびアクリルフッ素系ポリマーから選択される１種または２種以上の添加ポリマーを含んでいる。つまり、アクリル系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、およびアクリルフッ素系ポリマーは、いずれも、その重量平均分子量Ｍｗが２０，０００以上である。
【００３２】
上記添加ポリマーの重量平均分子量Ｍｗは、表層の追従性向上、ゴム弾性部の表面への塗工性などの観点から、好ましくは、２５，０００以上、より好ましくは、３０，０００以上、さらに好ましくは、４０，０００以上とすることができる。一方、上記添加ポリマーの重量平均分子量Ｍｗの上限は、特に限定されるものではない。上記添加ポリマーの重量平均分子量Ｍｗが過度に大きくなると、表層形成用組成物の調製時に、溶媒、カーボネート樹脂との分散性が悪化するなどの傾向が見られる。したがって、添加ポリマーの重量平均分子量Ｍｗは、好ましくは、１，０００，０００以下、より好ましくは、６００，０００以下、さらに好ましくは、４００，０００以下とするのがよい。なお、上記重量平均分子量Ｍｗは、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）法にて測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量の代表値である。
【００３３】
上記アクリル系ポリマーとしては、具体的には、例えば、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリカルボン酸などを例示することができる。上記アクリルシリコーン系ポリマーとしては、具体的には、例えば、ポリジエチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンなどを例示することができる。上記アクリルフッ素系ポリマーとしては、具体的には、例えば、パーフルオロアクリル変性ポリアクリレートなどを例示することができる。
【００３４】
上記帯電部材において、表層は、上記（Ａ）のカーボネート樹脂１００質量部に対し、上記（Ｂ）の添加ポリマーを０．１〜２５質量部含有することができる（請求項２）。
【００３５】
この場合には、使用環境の変化により生じるゴム弾性部の収縮に対して追従して変形しやすく、表層の皺や亀裂の抑制を確実なものとすることができる。それ故、表層の耐久性向上に寄与しやすくなる。
【００３６】
上記添加ポリマーの含有量は、ゴム弾性部の収縮に対する追従性の確保が容易になる、
ゴム弾性部表面のレべリング性（平坦性）が向上する等の観点から、好ましくは０．５質量部以上、より好ましくは１質量部以上とすることができる。一方、上記添加ポリマーの含有量は、表層中からのブリードを抑制しやすくなる、表層の機械的強度の悪化を抑制しやすくなる等の観点から、好ましくは２３質量部以下、より好ましくは２０質量部以下、さらに好ましくは１８質量部以下とすることができる。
【００３７】
上記帯電部材において、表層は、上記（Ａ）および（Ｂ）以外にも、上記作用効果を損なわない範囲内であれば、必要に応じて、他の樹脂や各種添加剤などを含有することができる。上記他の樹脂としては、例えば、他種のカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリエーテル、ウレタン樹脂、アミド樹脂、フッ素樹脂、ポリシロキサンなどを例示することができる。また、上記添加剤としては、導電剤、架橋剤、架橋助剤、補強材、分散剤などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。
【００３８】
上記添加剤のうち、導電剤は、体積抵抗率を調整し、帯電性を向上させるために有用である。導電剤としては、具体的には、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素系導電材料、チタン酸バリウム、ｃ−ＴｉＯ２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ２（ｃ−は導電性を意味する。）等の導電性の金属酸化物や金属ナノ粒子などといった電子導電剤、第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、過塩素酸塩、イオン液体などといったイオン導電剤、共役系導電性ポリマーなどを例示することができる。
【００３９】
なお、表層の体積抵抗率は、帯電性向上、帯電バラツキ抑制などの観点から、好ましくは、１×１０４〜１×１０１１Ω・ｃｍ程度、より好ましくは、１×１０５〜１×１０１０Ω・ｃｍ程度とすることができる。また、表層の厚みは、帯電部材表面の損傷抑制、被帯電体の損傷抑制などの観点から、好ましくは、１〜３０μｍ程度、より好ましくは、３〜１５μｍ程度とすることができる。
【００４０】
上記帯電部材において、ゴム弾性部は、ゴム弾性を有しておればよく、その材質は特に限定されるものではない。ゴム弾性部に含まれるゴム材料としては、例えば、ヒドリンゴム（ＥＣＯ、ＣＯ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｑ）などを例示することができる。これらは１種または２種以上併用することができる。
【００４１】
上記ゴム弾性部は、必要に応じて、上述した導電剤、滑材、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、補強剤、充填剤などの各種添加剤を１種または２種以上含有することができる。
【００４２】
なお、ゴム弾性部の体積抵抗率は、帯電性向上、通電による材料破壊抑制などの観点から、好ましくは、１×１０２〜１×１０１０Ω・ｃｍ程度、より好ましくは、１×１０３〜１×１０９Ω・ｃｍ程度とすることができる。また、ゴム弾性部の厚みは、被帯電体との接触回転による変形に対する回復性向上、通電による材料破壊抑制などの観点から、好ましくは、０．２〜２０ｍｍ程度、より好ましく、０．５〜１０ｍｍ程度とすることができる。
【実施例】
【００４３】
実施例に係る帯電部材について、図面を用いて具体的に説明する。なお、以下では、帯電像を用いる電子写真方式の画像形成装置に組み込んで用いられる帯電部材を例にして説明する。
【００４４】
図１に示すように、帯電部材１０は、動作する被帯電体１２に接触させ、電圧を印加することによって被帯電体１２を帯電させるために用いられる。本例では、具体的には、被帯電体１２は、帯電像を用いる電子写真方式の画像形成装置における感光ドラムであり、中心軸１２Ａを軸として回転可能に構成されている。
【００４５】
また、帯電部材１０は、ゴム弾性を有するゴム弾性部１４と、ゴム弾性部１４の表面に形成された表層１６とを少なくとも有している。本例では、図１〜図３に示すように、具体的には、帯電部材１０は、導電性の軸体１８と、軸体１８の外周面に沿って層状に形成された導電性のゴム弾性部１４と、ゴム弾性部１４の外周面に沿って形成された表層１６とを有し、全体としてロール形状に形成されている。
【００４６】
帯電部材１０は、ゴム弾性部１４の両端部から突出する軸体１８の部分に所定の荷重が負荷された状態で被帯電体１２と接触している。また、帯電部材１０は、被帯電体１２の回転により被帯電体１２との接触を保ったまま、中心軸１０Ａを軸として回転可能とされている。
【００４７】
そして、帯電部材１０と被帯電体１２との間に電源１１により直流あるいは直流に交流を重畳させた電圧を印加することにより、被帯電体１２を帯電させることができる。なお、帯電部材１０と被帯電体１２とは、図１中の矢印Ｙ１、Ｙ２に示すように、互いに反対方向に回転する。これにより、帯電部材１０は、被帯電体１２の表面全体を帯電させることができる。
【００４８】
帯電部材１０において、表層１６は、（Ａ）重量平均分子量Ｍｗが８０，０００以上であり、上記式１に示される化学構造を有するカーボネート樹脂を主成分ポリマーとして含んでいる。また、表層１６は、（Ｂ）重量平均分子量Ｍｗが２０，０００以上である、アクリル系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、およびアクリルフッ素系ポリマーから選択される１種または２種以上の添加ポリマーを含んでいる。
【００４９】
以下、異なる構成からなる表層を有する帯電ロール試料を複数作製し、各表層の防汚性、耐久性および追従性の評価を行った。その実験例について説明する。
【００５０】
（表層形成材料の準備）
帯電ロール試料の表層の形成に用いる材料として次のものを準備した。
＜主成分ポリマー＞
・カーボネート樹脂（１）（式２に示す化学構造を繰り返し単位として含む、重量平均分子量Ｍｗ＝８０，０００）［三菱ガス化学（株）製、「ユピゼータ  ＰＣＺ−８００」］
・カーボネート樹脂（２）（式２に示す化学構造を繰り返し単位として含む、重量平均分子量Ｍｗ＝１０４，０００）［三菱ガス化学（株）製］
・カーボネート樹脂（３）（式２に示す化学構造を繰り返し単位として含む、重量平均分子量Ｍｗ＝２０，０００）［三菱ガス化学（株）製、「ユピゼータ  ＰＣＺ−２００」］
・カーボネート樹脂（４）（ビスフェノールＡ型構造を繰り返し単位として含む、重量平均分子量Ｍｗ＝３０，０００）［帝人化成（株）製、「パンライト  Ｌ−１２２５Ｙ」］
・カーボネート樹脂（５）（式２に示す化学構造を繰り返し単位として含む、重量平均分子量Ｍｗ＝４０，０００）［三菱ガス化学（株）製、「ユピゼータ  ＰＣＺ−４００」］
・エーテルポリオール型ポリウレタン（重量平均分子量Ｍｗ＝２００，０００）［日本ミラクトラン（株）製、「ミラクトラン  Ｅ３８０ＰＮＡＴ」］
・メタクリル樹脂（重量平均分子量Ｍｗ＝３００，０００）［住友化学（株）製、「スミペックス  ＬＧ６Ａ」］
＜添加ポリマー＞
・アクリル系ポリマー（１）（重量平均分子量Ｍｗ＝２０，０００）［共栄社化学（株）製、「ポリフローＮｏ．９５」］
・アクリル系ポリマー（２）（重量平均分子量Ｍｗ＝２２，０００）［共栄社化学（株）製、「ポリフローＮｏ．９０」］
・アクリル系ポリマー（３）（重量平均分子量Ｍｗ＝４５，０００）［共栄社化学（株）製、「ポリフローＮｏ．８５ＨＦ」］
・アクリルシリコーン系ポリマー（重量平均分子量Ｍｗ＝８０，０００）［東亞合成（株）製、「サイマックＵＳ２７０」］
・アクリルフッ素系ポリマー（重量平均分子量Ｍｗ＝１２０，０００）［東亞合成（株）製、「アロンＧＦ３００」］
・アクリル系ポリマー（４）（重量平均分子量Ｍｗ＝３，０００）［共栄社化学（株）製、「ポリフローＮｏ．７５」］
・アクリル系ポリマー（５）（重量平均分子量Ｍｗ＝１２，０００）［共栄社化学（株）製、「ポリフローＮｏ．５０ＥＨＦ」］
・アクリル系ポリマー（６）（重量平均分子量Ｍｗ＝１８，０００）［共栄社化学（株）製、「ポリフローＷＳ−３１４」］
＜その他＞
・カーボンブラック（電子導電剤）［電気化学工業（株）製、「デンカブラックＨＳ１００」］
・ＴＢＡＢ（テトラブチルアンモニウムブロマイド）（イオン導電剤）［ライオン（株）製、「ＴＢＡＢ−１００Ａ」］
・ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）（溶媒）
【００５１】
（表層形成用組成物の調製）
後述の表１に示す配合割合（質量部）にて、ＴＨＦ中に、所定の主成分ポリマー、添加ポリマーおよびその他の成分を混合し、溶液が均一になるまで十分に撹拌した。その後、二本ロールを用いて、溶液中の各成分を分散させた。これにより、帯電ロール試料１〜１６の作製に用いる１６種類の表層形成用組成物を調製した。
【００５２】
（帯電ロール試料の作製）
ヒドリンゴム[「Ｇｅｃｈｒｏｎ３１００」、日本ゼオン（株）製]１００質量部と、ステアリン酸（滑材）１質量部と、硫黄（加硫剤）１質量部と、亜鉛華（加硫促進剤）５質量部と、老化防止剤[「ノクラックＮＳ−６」、大内新興化学（株）製]０．３質量部とを配合し、ロールを用いて混練することにより、ゴム弾性部形成用組成物を調製した。
【００５３】
次いで、円柱状のロール成形空間を有するロール成形金型を準備し、ロール成形空間と同軸となるように直径６ｍｍの芯金をセットした。この芯金をセットしたロール成形空間に、上記調製したゴム弾性部形成用組成物を注入し、１７０℃にて３０分間加熱した後、冷却、脱型した。これにより、導電性の軸体としての芯金と、芯金の外周面に沿って形成された厚み２ｍｍの層状のゴム弾性部とを有するロール体を１６本作製した。
【００５４】
次いで、各ロール体の表面に、ロールコート法を用いて、上記調製した各表層形成用組成物を塗工し、１００℃にて３０分間加熱した。これにより、各ゴム弾性部の外周面に沿って、表１に示す所定の厚みの各表層を有する帯電ロール試料１〜１６を作製した。
【００５５】
（評価）
帯電ロール試料１〜１６について、防汚性、耐久性および追従性を評価した。各評価は、具体的には、次のようにして行った。
【００５６】
＜防汚性＞
各帯電ロール試料を、市販のカラープリンター（（株）リコー製、「ＣＸ３０００」）に組み込み、２３℃×５３％ＲＨの環境下、Ａ４サイズにてハーフトーン画像を印刷した。そして、１００枚印刷した後のハーフトーン画像（初期画像）と、１０，０００枚印刷した後のハーフトーン画像（耐久後画像）とを目視にて観察した。帯電ロールの表層表面に、感光ドラム表面に存在するトナー外添剤（絶縁物）が付着し、これが長期使用によって堆積するなどして表層表面が汚れると、初期画像に比較して耐久後画像の画像濃度が低下する。そのため、両画像に画像濃度の変化がほとんど見られなかったものを防汚性に優れるとして「Ａ」、上記耐久後画像の画像濃度が低下したものを防汚性に劣るとして「Ｃ」と判断した。
【００５７】
＜耐久性＞
各帯電ロール試料を、市販のカラープリンター（（株）リコー製、「ＣＸ３０００」）に組み込み、２３℃×５３％ＲＨの環境下、Ａ４サイズにてハーフトーン画像を印刷した。そして、１０，０００枚印刷した後のハーフトーン画像（耐久後画像）を目視にて観察した。感光ドラムとの物理的な接触により、帯電ロールの表層に亀裂や表層の剥離等が生じると、耐久後画像に、表層の亀裂等に起因して細線のとぎれや色ずれが発生し、画像スジ不良となる。そのため、耐久後画像に、細線のとぎれや色ずれがほとんど見られなかったものを耐久性に優れるとして「Ａ」、上記耐久後画像に、細線のとぎれや色ずれが発生したものを耐久性に劣るとして「Ｃ」と判断した。
【００５８】
＜追従性＞
２３℃×５３％ＲＨの環境下にて各帯電ロール試料を十分に養生した。次いで、上記養生した各帯電ロール試料を、１０℃×１５％ＲＨの低温低湿環境下にて２４時間静置させた。その後、各帯電ロール試料を、市販のカラープリンター（（株）リコー製、「ＣＸ３０００」）に組み込み、１０℃×１５％ＲＨの環境下、Ａ４サイズにてハーフトーン画像を印刷した。そして、１００枚印刷した後のハーフトーン画像（初期画像）を目視にて観察した。帯電ロールが低温低湿環境下に曝された場合、ゴム弾性部が収縮する。このゴム弾性部の収縮に表層が追従できないと、帯電ロールの表層に皺や亀裂が生じ、場合によっては表層の剥離が生じる。そして、初期画像に、表層の皺や亀裂等に起因して細線のとぎれや色ずれが発生し、画像スジ不良となる。そのため、初期画像に、細線のとぎれや色ずれがほとんど見られなかったものをゴム弾性部の収縮に対する追従性に優れるとして「Ａ」、上記初期画像に、細線のとぎれや色ずれが発生したものをゴム弾性部の収縮に対する追従性に劣るとして「Ｃ」と判断した。
【００５９】
表１に、作製した帯電ロール試料の詳細な構成、評価結果をまとめて示す。
【００６０】
【表１】
0005806950.tif 000004
【００６１】
表１によれば、以下のことがわかる。
すなわち、試料８〜試料１０は、表層に含まれるカーボネート樹脂の重量平均分子量Ｍｗが８０，０００未満である。そのため、表層の伸び性が不十分で表層が脆く、回転する感光ドラムと繰り返し接触するうちに、表層に亀裂が生じたり、表層が剥離したりし、表層の耐久性に劣る。そのため、耐久後画像に、細線のとぎれや色ずれによる画像スジが発生した。なお、カーボネート樹脂の重量平均分子量Ｍｗが小さくなるほど、表層表面に亀裂等が発生しやすい傾向が見られた。
【００６２】
試料１１、１２は、表層に含まれる樹脂の重量平均分子量Ｍｗが８０，０００以上であるが、その樹脂は特定の化学構造を有するカーボネート樹脂ではなく、ポリウレタンやメタクリル樹脂である。そのため、表層の硬さが足りずに表層表面のタック性を低下させることができず、トナー外添剤が付着し、表層の防汚性に劣る。
【００６３】
試料１３は、表層に特定の添加ポリマーが含まれていない。そのため、低温低湿環境下に曝されると、ゴム弾性部の収縮に対して表層が追従することができず、表層の追従性に劣る。そのため、表層表面に皺や亀裂が発生しやすく、耐久後画像に細線のとぎれや色ずれによる画像スジが発生し、表層の耐久性にも劣る。
【００６４】
試料１４〜試料１６は、試料１３と比較して、表層には添加ポリマーが含まれている。しかしながら、その添加ポリマーの重量平均分子量Ｍｗが２０，０００以下である。そのため、試料１３と同様に、表層の追従性、耐久性に劣る。
【００６５】
これらに対し、試料１〜試料７は、表層の防汚性、耐久性および追従性に優れている。
すなわち、試料１〜試料７は、その表層が硬直なカーボネート樹脂を含有している。そのため、表層が硬くなり、表層表面のタック性が低下する上、トナー外添剤が表層表面にめり込み難くなり、防汚性が向上する。また、表層に含まれるカーボネート樹脂は、上記式２に示される化学構造を有しているため、結晶性が抑制されるとともに、重量平均分子量Ｍｗが８０，０００以上であるため、伸び性も改善される。そのため、表層が脆くなり難く、回転する感光ドラムとの繰り返し接触によって表層に亀裂が生じたり、表層が剥離したりするのを抑制することができる。それ故、表層の耐久性に優れている。
【００６６】
さらに、試料１〜試料７は、その表層が、重量平均分子量Ｍｗが２０，０００以上である特定の添加ポリマーを含有している。そのため、ゴム弾性部と表層との密着性が向上するとともに、低温低湿環境下に曝されてゴム弾性部が収縮した場合でも、その収縮に対して表層が追従することができる。それ故、表層の追従性に優れる。したがって、ゴム弾性部の収縮によって表層に皺や亀裂が生じ難く、表層の耐久性も向上させることができる。
【００６７】
なお、試料１〜試料５は、表層に電子導電剤やイオン導電剤を添加することにより、表層に導電性を付与し、帯電性を向上させている。一方、試料６は、表層に導電剤が含有されていない。しかし、試料１〜試料５に比べ、表層の厚みが薄く設定されており、これにより帯電性が確保されている。このように、表層は、導電性を有していてもよいし、非導電性であってもよい。
【００６８】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  帯電部材
１０Ａ  中心軸
１２  被帯電体
１２Ａ  中心軸
１４  ゴム弾性部
１６  表層
１８  軸体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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