(57)【要約】【課題】帯電均一性を保持しつつ、被帯電体の汚染を防止し、長期使用においても良好な画像を維持しつつ、帯電音のような帯電時の騒音の発生を抑制し得る帯電部材及び、この帯電部材を有する電子写真装置を提供する。【解決手段】導電性支持部材と、該導電性支持部材上に設けられた発泡ゴム層と、該発泡ゴム層上に設けられた非発泡ゴム層と、該非発泡ゴム層上に形成された表面層とを有する帯電部材において、該発泡ゴム層のアスカーＣ硬度と該非発泡ゴム層のアスカーＣ硬度との差は、２０度以上５０度以下であり、該非発泡ゴム層の厚みは、１００μｍ以上２ｍｍ以下であり、該表面層は、５μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有する架橋樹脂層であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持部材と、該導電性支持部材上に設けられた発泡ゴム層と、該発泡ゴム層上に設けられた非発泡ゴム層と、該非発泡ゴム層上に形成された表面層とを有する帯電部材において、
該発泡ゴム層のアスカーＣ硬度と該非発泡ゴム層のアスカーＣ硬度との差は、２０度以上５０度以下であり、
該非発泡ゴム層の厚みは、１００μｍ以上２ｍｍ以下であり、
該表面層は、５μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有する架橋樹脂層であることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記表面層は、ポリオールをイソシアネートで架橋したウレタン樹脂を主成分とする樹脂を有する、請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記表面層は、フッ素を含有するウレタン樹脂からなる、請求項１に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記発泡ゴム層と前記非発泡ゴム層とは、押出し機により同時一体的にチューブ状に押出し加硫された後に研磨加工され形成されたものである、請求項１乃至３に記載の帯電部材。
【請求項５】
電子写真装置において、帯電手段が請求項１乃至４のいずれか一項に記載の帯電部材であることを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電部材、及び帯電部材を用いた電子写真装置に係り、特に、電圧を印加した帯電部材を被帯電体（感光ドラム）に接触させることで被帯電体を帯電処理する帯電部材、及びこれを用いた電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置としては、多数の方法が知られているが、一般には、静電潜像に帯電させたトナーを付着させる方式が広く採用されている。つまり、この方式は、まず、光導電性物質を利用し、種々の手段により感光ドラム上に電気的潜像を形成する。次いで、この潜像にトナーを付着させることで現像を行って、可視像とし、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、熱・圧力等により転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。また、転写材上に転写されずに感光体上に残ったトナー粒子は、クリーニング工程により感光ドラム上より除去される。
【０００３】
従来から上述の電気的潜像を形成させるのに用いられている電子写真装置の帯電処理装置としては、コロナ帯電器が使用されてきた。近年、これに代って、接触帯電装置が実用化されてきている。接触帯電装置は、低オゾン、低消費電力の達成を目的としており、このなかでも、導電ローラを用いたローラ帯電方式は、帯電の安定性という点から、帯電部材として好ましく用いられている。ローラ帯電方式では、まず、導電性の弾性ローラ（帯電ローラ）を被帯電体（感光ドラム）に加圧当接させる。次に、これに、直流電圧と、直流電圧を帯電ローラに印加したときの帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電界とを、帯電ローラと感光ドラムとの間に形成させる。これにより、感光ドラムの帯電均一性を図ることができる。しかしながら、振動電界を印加することにより帯電ローラと感光ドラムとが接触振動し、帯電音が発生するという問題が生じる。この帯電音は、特に、帯電ローラに印加する交流電圧の振動数が大きいと、高周波で耳障りな騒音となる。また、帯電ローラの真円度が低いと、その帯電ローラの振れに対応した形で帯電音の騒音にうねりが生じて非常に耳障りとなる。
【０００４】
従来、帯電音の騒音レベルを抑制するには、帯電ローラの硬度を下げることが有効であった。帯電ローラの硬度を下げる手法として、弾性層中に含有させる軟化油や可塑剤のような添加剤の添加量を増やすことが考えられる。しかしながら、帯電部材から可塑剤が染み出し感光ドラムを汚染してしまうという問題があった。
【０００５】
また、導電性ローラの表面に所望の電気的抵抗特性を付与する目的で、コーティングにより抵抗層を設ける手法が採用されているが、この手法を採用すると、下地表面の凹凸の影響を受け易い。そのため、抵抗層形成後の表面を平滑に仕上げるのは困難なことであった。特に、発泡体を弾性層に使用した場合、発泡体表面の凹凸が大きいため、抵抗層表面を平滑に仕上げることが大変因難であった。表面の平滑性が悪いと、連続複数枚画出しを行なった際に凹凸要因の汚れムラが発生し、画像不良が発生してしまうという問題もあった。
【０００６】
これに対して、近年、帯電ローラとして、導電性軸体上に導電性発泡体層を設け、さらにこの導電性発泡体層上に導電性非発泡体層を設け、さらにこの導電性非発泡体層上に保護層をコーティングした帯電ローラが開示されている（特許文献１参照）。帯電ローラを製造する方法としては、円筒状の成型金型を用いた加硫発泡により形成する方法が挙げられるが、帯電ローラと感光ドラムとが加圧当接する状態が長期間続くと、帯電ローラの感光ドラムとの当接部に圧縮永久歪みが生じてしまう。その結果、圧縮永久歪みの部分が帯電音のうねりを悪化させるという問題が生じていた。
【特許文献１】特開平６−１８６８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、帯電均一性を保持しつつ、被帯電体の汚染を防止し、長期使用においても良好な画像を維持しつつ、帯電音のような帯電時の騒音の発生を抑制し得る帯電部材及び、この帯電部材を有する電子写真装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による帯電部材は、導電性支持部材と、該導電性支持部材上に設けられた発泡ゴム層と、該発泡ゴム層上に設けられた非発泡ゴム層と、該非発泡ゴム層上に形成された表面層とを有する帯電部材において、該発泡ゴム層のアスカーＣ硬度と該非発泡ゴム層のアスカーＣ硬度との差は、２０度以上５０度以下であり、該非発泡ゴム層の厚みは、１００μｍ以上２ｍｍ以下であり、該表面層は、５μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有する架橋樹脂層であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による電子写真装置は、電子写真装置において、帯電手段が上述の帯電部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面が平滑で、連続複数枚画出しを行なった際にも汚れムラによる画像不良が発生しない。また、部材から被帯電体への可塑剤の染み出しによる被帯電体汚染がない。さらに、圧縮永久歪みが小さく、交流電界を印加した際に帯電音の騒音レベルが低く、帯電音の騒音のうねりも低くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。
【００１２】
（本発明による帯電部材）
本発明による帯電部材は、導電性支持部材と、該導電性支持部材上に設けられた発泡ゴム層と、該発泡ゴム層上に設けられた非発泡ゴム層と、該非発泡ゴム層上に形成された表面層とを有する帯電部材において、該発泡ゴム層のアスカーＣ硬度と該非発泡ゴム層のアスカーＣ硬度との差は、２０度以上５０度以下であり、該非発泡ゴム層の厚みは、１００μｍ以上２ｍｍ以下であり、該表面層は、５μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有する架橋樹脂層であることを特徴とする。
【００１３】
本発明による帯電部材の具体的な構成例を図１及び図２に示す。図１は、本発明による帯電部材の構成を示す概略横断面図を示し、図２は、本発明による帯電部材の構成を示す概略縦断面図を示す。本発明による帯電部材は、導電性支持部材１ａと、その外周に形成された発泡ゴム層１ｂと、その外周に形成された非発泡ゴム層１ｃと、最外層の表面層１ｄとを少なくとも有する帯電部材である。
【００１４】
本発明で使用する導電性支持部材１ａとしては、例えば、鉄、アルミニウム、チタン、銅及びニッケルのような金属やこれらの金属を含むステンレス、ジュラルミン、真鍮及び青銅のような合金が挙げられる。また、導電性支持部材１ａとしては、上述の他、カーボンブラックや炭素繊維をプラスチックで固めた複合材料のような、剛直で導電性を示す公知の材料を使用することもできる。また、導電性支持部材１ａの形状としては、円柱形状の他に、中心部分を空洞とした円筒形状であってもよい。また、これらの表面に防錆や耐傷性付与を目的として、メッキを施しても構わない。
【００１５】
本発明で使用する発泡ゴム層１ｂ及び非発泡ゴム層１ｃ（以下、これらをまとめて「導電性弾性体層」とも称する。）の材料としては、以下の各種ゴムが挙げられる。
【００１６】
天然ゴム
クロロプレンゴム（ＣＲ）
イソプレンゴム（ＩＲ）
エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）
ウレタンゴム
エピクロルヒドリンゴム
エポキシゴム
ブチルゴム
【００１７】
発泡ゴム層１ｂ及び非発泡ゴム層１ｃは、これらの材料を、ゴムまたはスポンジ状に形成したものであってもよい。また、発泡ゴム層１ｂ及び非発泡ゴム層１ｃは、これらのゴムにカーボンブラック、グラファイト及び導電性金属酸化物のような電子導電機構を有する導電剤を適宜添加したものであってもよい。また、アルカリ金属塩や四級アンモニウム塩のようなイオン導電機構を有する導電剤を適宜添加したものであってもよい。
【００１８】
導電性弾性体層の発泡ゴム層１ｂの材料には、上述の他、公知の発泡剤を用いてもよい。発泡剤の例としては、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、Ｎ，Ｎ’−ジニトロペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、炭酸水素ナトリウムが挙げられる。なかでも、加硫速度が速くなりにくいという観点から、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）及びｐ−ｐ‘オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）が好ましい。また、発泡を補助する目的で、尿素のような公知の発泡助剤と添加してもよい。
【００１９】
本発明による帯電部材おいて、導電性弾性体層の発泡ゴム層のアスカーＣ硬度と、非発泡ゴム層のアスカーＣ硬度との差は、２０度以上５０度以下である。この差が２０度未満であると、帯電部材が被帯電体に加圧当接される状態が長期間続いた際、発泡ゴム層の変形だけで加圧変形を吸収することなく非発泡ゴム層を変形させてしまう。そして、帯電部材と被帯電体との当接部に圧縮永久歪みが生じ、圧縮永久歪みの部分が帯電音のうねりを悪化させてしまう。また、この差が５０度より大きいと、導電性弾性体層の非発泡ゴム層の研磨後の表面の平滑性が悪くなってしまう。その結果、連続複数枚画出しを行なった際に凹凸要因の汚れムラが発生し画像不良が発生してしまう。
【００２０】
本発明による帯電部材において、導電性弾性体層の非発泡ゴム層の厚みは、１００μｍ以上２ｍｍ以下である。この厚みが１００μｍ未満であると、非発泡ゴム層の本来の特性（硬さ・強度）が充分に発揮されず、被帯電体に加圧当接された際に発泡ゴム層と同様に変形してしまう。この場合、帯電部材が被帯電体に加圧当接されている状態が長期間続くと、帯電部材と被帯電体との当接部に圧縮永久歪みが生じ、圧縮永久歪みの部分が帯電音のうねりを悪化させてしまう。また、この厚みが２ｍｍを越えると、帯電部材の硬度が高くなってしまい、帯電音の騒音レベルが悪化してしまう。
【００２１】
発泡ゴム層と非発泡ゴム層とを有する導電性弾性体層の形成方法としては、上記の構成を満たす方法であれば、特に制約はなく、公知の方法を適宜用いればよい。例えば、この形成方法として、上述の各種ゴム成分その他の成分からなる組成物を混和した後、押出し機により同時一体的にチューブ状に押出し加硫された後に研磨加工され形成する方法であってもよい。複数層を同時一体的に押出し形成することにより工数の簡素化が図られる。また、加硫・発泡を金型内で行なっていないため連続的に生産することができる。
【００２２】
本発明による帯電部材において、上述の非発泡ゴム層上に形成される表面層１ｄは、５μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有する架橋樹脂層である。
【００２３】
表面層の厚みが５μｍ未満であると、ゴム組成物である導電性弾性体層に含有される軟化油や可塑剤、イオン導電剤のような成分が染み出し被帯電体を汚染してしまうという問題が生じてしまう。表面層の厚みが５０μｍより大きいと、帯電部材の硬度が高くなってしまい帯電音の騒音レベルが悪化してしまう。
【００２４】
表面層を構成する架橋樹脂層としては、感光ドラムのような被帯電体と接触して被帯電体表面を帯電させ得る樹脂から構成されていれば、特に制約はなく、例えば、ポリオールをイソシアネートで架橋したウレタン樹脂や、フッ素を含有するウレタン樹脂を有することが好ましい。
【００２５】
上述のポリオールとして具体的には、以下の各種ポリエーテルポリオール、若しくはポリカプロラクトン又はこれらの誘導体（アクリル変性）が挙げられる。
【００２６】
ポリオキシテトラエチレングリコール
ポリオキシテトラメチレングリコール
ポリオキシプロピレングリコール
【００２７】
上述のイソシアネートとしては、イソシアネート基を分子中に有する化合物であれば、特に制約はない。なかでも、イソシアネート基を分子中に２つ以上有する、ＭＤＩ（ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート）、ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）のようなポリイソシアネートは、取り扱いが簡単で高品質な塗膜が得られる点で、好ましい。また、これらのイソシアネートの誘導体、又はこれらを組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
また、表面層１ｄには汚れ防止性を付与することができ、感光ドラムのような被帯電体の汚れを防止する添加剤として、上述のイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものを有してもよい。例示すると、水酸基、アルキル基、カルボキシル基のような置換基を有するポリマーが挙げられ、具体的には、メタクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルとのブロックコポリマーやその誘導体であるアクリルフッ素ポリマーが挙げられる。
【００２９】
また、表面層１ｄには、導電性の付与を目的に、各種導電剤を添加してもよい。この導電剤としては、特に限定されるものではないが、以下の成分が例示される。
【００３０】
ケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラックのような導電性カーボン
ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＰ、ＧＰＦ、ＳＲＦ、ＦＴ、ＭＴのようなゴム用カーボン
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スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウムのような金属又は金属酸化物
【００３１】
導電剤の表面は、各種の表面処理剤で処理されていてもよい。この表面処理剤の例としては、以下の成分が挙げられる。これらの成分は、組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
チタンカップリング剤又はアルコキシシランカップリング剤のようなカップリング剤
フルオロアルキルアルコキシシランカップリング剤のようなカップリング剤（珪素、チタン、アルミニウム、ジルコニウムなど中心金属は特に選ばない）
オイル、ワニス、有機化合物
【００３３】
また、上記導電剤の添加量は、所望する抵抗が得られるように適宜調整することができる。
【００３４】
表面層は、上記の表面層を構成する材料を、サンドミル、ペイントシェイカー、ダイノミル、パールミルのようなビーズを利用した従来公知の分散装置を用いて公知の方法により分散させた塗料を用いて、非発泡ゴム層上に層構造となるように形成すればよい。この塗料を用いて非発泡ゴム層上に表面層を形成する方法としては、例えば、ディッピング法、スプレーコート法、リングコート法が挙げられる。なかでも、表面層の形成には、樹脂塗料の利用効率の点で、リングコート法を用いることが好ましい。以下、円筒形状のゴムローラを表面層の形成の対象としたリングコート法について、説明する。
【００３５】
図３は、リングコート法に用いる機器の一例を示す概略図を示し、図４は、図３に示す機器におけるリング塗工ヘッドの周辺の概略図を示す。
【００３６】
表面層の形成の対象となるゴムローラ２ａは、ローラ上把持軸２ｂとローラ下把持軸２ｃとの間に垂直状態で支持される。リング塗工ヘッド２ｄは、ゴムローラ２ａと同心円状の関係に配置される。リング塗工ヘッド２ｄには、塗料貯蔵タンク２ｆに貯溜された塗料が、シリンジポンプ２ｅを介して、供給される。リング塗工ヘッド２ｄは、塗料をリング塗工ヘッド内に導入する液供給口３ｂと、リング塗工ヘッド２ｄと同心円状に配置された液分配室３ｃと、リング塗工ヘッド２ｄと同心円状に配置されゴムローラと所定の距離で対向する吐出口３ａとを有する。塗料貯蔵タンク２ｆに貯溜されシリンジポンプ２ｅを介して液供給口３ｂに供給された塗料は、リング塗工ヘッド２ｄの全周に同心円状に配置された液分配室３ｃに導入される。この塗料は、吐出口３ａを介して、ゴムローラ２ａの表面に塗工される。塗料の導入量に合わせて、ゴムローラ２ａとリング塗工ヘッド２ｄとを所定の速度で相対移動させると、塗料は、ゴムローラ２ａ表面に所望の塗工膜厚に応じて、全周均一に適量のみ供給される。このようにして、ゴムローラの表面に表面層が形成される。なお、ゴムローラ表面への吐出量は、所望の塗工膜厚と樹脂塗料の固形分との比率により、適宜調節すればよい。
【００３７】
（本発明による電子写真装置）
本発明による電子写真装置は、少なくとも上述の本発明による帯電部材を有し、電子写真被帯電体、露光手段、現像手段、転写手段及びクリーニング手段のような他の構成部材については、特に限定されるものではない。図５は、本発明による帯電部材を用いた電子写真装置の一例の概略構成図である。像担持体としての回転ドラム型の電子写真被帯電体（感光ドラム）２１は、図中の矢印で示す方向に、所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動する。感光ドラム２１には、例えばロール状の導電性支持体と、この支持体上に無機感光材料又は有機感光材料を含有する感光層とを少なくとも有する公知の感光ドラムを採用してもよい。また、感光ドラム２１は、感光ドラム表面を所定の極性や電位に帯電させるための電荷注入層を更に有してもよい。帯電部材としての帯電ローラ２２は、帯電ローラと、この帯電ローラに帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源Ｓ１とによって帯電手段が構成されている。帯電ローラ２２は、感光ドラム２１に所定の押圧力で接触させてあり、本例では感光ドラム２１の回転に対して順方向に回転従動する。この帯電ローラ２２に対して、帯電バイアス印加電源Ｓ１から、所定の電圧が印加されることで、感光ドラム２１の表面が所定の極性電位に一様に帯電処理される。露光手段２３には、公知の手段を利用することができ、例えばレーザービームスキャナーのような手段を好適に例示することができる。露光手段２３により目的の画像情報に対応したレーザー光のような露光Ｌが感光ドラム２１の帯電処理面になされることにより、感光ドラム帯電面の露光明部の電位が選択的に低下（減衰）して感光ドラム２１に静電潜像が形成される。現像手段２４としては、公知の手段を利用することができる。例えば、本例における現像手段２４は、以下の３つの部材により構成されている。つまり、トナーを収容する現像容器の開口部に配設されてトナーを担持搬送するトナー担持体２４ａと、収容されているトナーを攪拌する攪拌部材２４ｂと、トナー担持体２４ａのトナーの担持量（トナー層厚）を規制するトナー規制部材２４ｃとである。現像手段２４は、感光ドラム２１表面の静電潜像の露光明部に、感光ドラム２１の帯電極性と同極性に帯電しているトナー（ネガトナー）を選択的に付着させて静電潜像をトナー像として可視化する。現像方式としては、特に制限はなく、既存の方法すべてを用いることができる。既存の方法としては、例えば、ジャンピング現像方式、接触現像方式及び磁気ブラシ方式がある。転写手段としての転写ローラ２５は、公知の手段を利用することができ、例えば金属の導電性支持体上に中抵抗に調製された弾性樹脂層を被覆してなる転写ローラを例示することができる。転写ローラ２５は、感光ドラム２１に所定の押圧力で接触させて転写ニップ部を形成させてあり、感光ドラム２１の回転と順方向に感光ドラム２１の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転する。また、転写バイアス印加電源Ｓ２からトナーの帯電特性とは逆極性の転写電圧が印加される。転写ニップ部に対して給紙機構部（図示せず）から転写材Ｐが所定のタイミングで給紙される。その後、その転写材Ｐの裏面は、転写電圧を印加する転写ローラ２５により、トナーの帯電極性とは逆極性に帯電される。これにより、転写ニップ部において感光ドラム２１面側のトナー画像が転写材Ｐの表面側に静電転写される。転写ニップ部でトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム面から分離して、トナー画像定着手段（図示せず）へ導入されて、トナー画像の定着を受けて画像形成物として出力される。両面画像形成モードや多重画像形成モードの場合は、この画像形成物が再循環搬送機機構（図示せず）に導入されて転写ニップ部へ再導入される。転写残余トナーのような感光ドラム２１上の残留物は、ブレード型のようなクリーニング手段２６により、感光ドラム上より回収される。また、感光ドラム２１に残留電荷が残るような場合には、帯電ローラ２２による一次帯電を行なう前に、前露光手段２７によって感光ドラム２１の残留電荷を除去したほうが好ましい。
【実施例】
【００３８】
以下に、具体的な実施例及び比較例を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は質量部を示す。
【００３９】
＜帯電部材の作成＞
・導電性弾性体層の作成
導電性弾性体層の発泡ゴム層用の未加硫未発泡原料組成物は、以下の各成分を用いた。
【００４０】
［原料ポリマー］
エピクロルヒドリン系ゴム（商品名「ＥＰＩＯＮ−３０１」：ダイソー（株）製）
エピクロルヒドリン系ゴム（商品名「ゼオスパン８０１０」：日本ゼオン（株）製）
［充填剤］
カーボンブラック（商品名「旭＃１５」：旭カーボン（株）製）
炭酸カルシウム（商品名「スーパーＳＳ」：丸尾カルシウム（株）製）
［軟化剤］
セバシン酸系ポリエステル（Ｐ−２０２）（商品名「ポリサイザーＰ−２０２」：大日本インキ化学（株）製）
［導電剤］
四級アンモニウム塩（商品名「アデカサイザーＬＶ７０」：旭電化工業（株）製）
［加硫剤］
硫黄（商品名「サルファックスＰＭＣ」：鶴見化学工業（株）製）
［加硫促進剤］
２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）（商品名「ノクセラーＭ」：大内新興化学工業（株）製）
ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）（商品名「ノクセラーＤＭ」：大内新興化学工業（株）製）
テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴ）（商品名「ノクセラーＴＥＴ」：大内新興化学工業（株）製）
［加硫促進助剤］
酸化亜鉛（商品名「亜鉛華２種」：ハクスイテック（株）製）
ステアリン酸（商品名「ルナックＳ」：花王（株）製）
［発泡剤］
アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）（商品名「ビニホールＡＣ＃ＬＱ」：永和化成（株）製）
ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）（商品名「ネオセルボンＮ１０００＃Ｓ」：永和化成（株）製）
［発泡助剤］
尿素（「セルペースト１０１」：永和化成（株）製）
【００４１】
これらの各成分の含量（質量部）を、表１及び表２に示す値とした。混錬には、オープンロールを用い、均一な組成物とした。
【００４２】
また、導電性弾性体層の非発泡ゴム層用の未加硫非発泡原料組成物は、以下の各成分を用いた。
［原料ポリマー］
エピクロルヒドリン系ゴム（商品名「ＥＰＩＯＮ−３０１」：ダイソー（株）製）、及び  エピクロルヒドリン系ゴム（商品名「ゼオスパン８０１０」：日本ゼオン（株）製）
［充填剤］
カーボンブラック（商品名「旭＃１５」：旭カーボン（株）製）、又は
カーボンブラック（商品名「ＴｈｅｒｍａｘＮ−９９０」：Ｃａｎｃａｒｂ（株）製）及び
炭酸カルシウム（商品名「ナノックス＃３０」：丸尾カルシウム（株）製）
［軟化剤］
セバシン酸系ポリエステル（商品名「ポリサイザーＰ−２０２」：大日本インキ化学（株）製）
［導電剤］
四級アンモニウム塩（商品名「アデカサイザーＬＶ７０」：旭電化工業（株）製）
［加硫剤］
硫黄（商品名「サルファックスＰＭＣ」：鶴見化学工業（株）製）
［加硫促進剤］
ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）（商品名「ノクセラーＤＭ」：大内新興化学工業（株）製）
テトラキス２−エチルヘキシルチウラムジスルフィド（ＴＯＴ）（商品名「ノクセラーＴＯＴ」：大内新興化学工業（株）製）
［加硫促進助剤］
酸化亜鉛（商品名「亜鉛華２種」：ハクスイテック（株）製）
ステアリン酸（商品名「ルナックＳ」：花王（株）製）
【００４３】
これらの各成分を用い、各成分の含量（質量部）を、表１及び表２に示す値とした。混錬には、オープンロールを用い、均一な組成物とした。
【００４４】
発泡ゴム層用の未加硫未発泡原料組成物の押出しは、スクリュー径Φ４０ｍｍの押出し機を、非発泡ゴム層用の未加硫非発泡原料組成物の押出しは、スクリュー径Φ３０ｍｍの押出し機を、それぞれ用い、同時一体的にチューブ状にゴム組成物を押出した。なお、発泡ゴム層及び非発泡ゴム層の肉厚に関しては、発泡ゴム層用の未加硫未発泡原料組成物、非発泡ゴム層用の未加硫未発泡原料組成物の肉厚を、押出し機のスクリュー回転数を調節して所定の肉厚になるよう調整することで、制御した。
【００４５】
次に、外径１４ｍｍ、内径６．０ｍｍのチューブ状にゴム組成物を押出した後、４００ｍｍの長さに裁断し、加硫缶にて、１６０℃の水蒸気中で４０分間１次加硫し、導電性弾性体層ゴム１次加硫チューブを得た。次に、直径９ｍｍ、長さ３５４ｍｍの円柱形の導電性支持部材（鋼製、表面工業ニッケルメッキ）の円柱面の軸方向中央部３１７ｍｍに金属とゴムとを接着する熱硬化性接着剤（商品名：メタロックＵ−２０）を塗布し、８０℃で３０分乾燥した後、１２０℃で１時間乾燥した。この導電性支持部材を、上述の導電性弾性体層ゴム１次加硫チューブに挿入し、その後、電気オーブンの中で１６０℃で２時間、２次加硫と接着剤の硬化とを行い、未研磨層を得た。この未研磨層のゴム部分の両端部を突っ切り、ゴム部分の長さを３１９ｍｍとした後、ゴム部分を回転砥石で研磨し、端部直径１３．９５ｍｍ、中央部直径１４．００ｍｍのクラウン形状の発泡層と非発泡層の二層構造の導電性弾性体層を有するゴムローラを得た。
【００４６】
・表面層の作成
上記ゴムローラ上に以下に示すような表面層を塗工形成した。
【００４７】
表面層形成用の塗料は、以下の通り、調製した。まず、ラクトン変性アクリルポリオール（固形分７０％、商品名「プラクセルＤＣ２０１６」：ダイセル化学工業（株）製）１００部を、メチルイソブチルケトン９８部に溶解した。これに、以下の各成分を配合した。
【００４８】
ブロックイソシアネート（ＩＰＤＩ）                          １０７部
（固形分６０％、商品名「デュラネートＭＦ−Ｋ６０Ｘ」：旭化成ケミカルズ（株）製）
アクリルフッ素系ポリマー                                      ２４部
（固形分３０％、商品名「モディパーＦ２００」：日本油脂（株）製）
カーボンブラック                                              １１部
（商品名「ＭＡ１００」：三菱化学（株）製）
変性ジメチルシリコーンオイル                                ０．２部
（商品名「ＳＨ−２８ＰＡ」：東レ・ダウコーニングシリコーン（株）製）
【００４９】
これを、ペイントシェイカーを使用して６時間分散し、塗料を作成した。なお、この塗料の固形分は４５％であった。この表面層形成用塗料を上述のリングコート法により上述の通り得たゴムローラ表面に塗工した。なお、表面層の膜厚は、塗料の吐出量を調節することにより、制御した。３０分間風乾した後、１１０℃で６０分間焼結乾燥した。こうしてローラ形状の帯電部材を得た。
【００５０】
＜帯電部材の測定評価＞
・十点平均表面粗さ（Ｒｚ）
上記のようにして得た帯電部材の表面粗さは、以下のようにして測定した。測定は、表面粗度計（型式「ＳＥ−３３００Ｈ」：小坂研究所（株）製）を用い、測定条件としてはカットオフ０．８ｍｍ、測定距離８ｍｍ、送り速度０．５ｍｍ／秒にて、帯電部材の中央部３箇所（任意の場所を起点にして１２０°刻み）のＲｚ平均値を求めた。その結果を表３及び表４に示す。
【００５１】
・連続複数枚数画像出し耐久試験
上記のようにして得た帯電部材を、電子写真装置（品名「ＳａｔｅｒａＬＢＰ５９００」：キヤノン（株）製）に装着し、温度２３℃、相対湿度５５％の雰囲気下において、連続複数枚数画像出し耐久試験を行った。この装置を用い、５万枚においてハーフトーン印刷を行い、得た画像を目視にて評価を行なった。その結果を表３及び表４に示す。
【００５２】
表中の「良」、「可」及び「不良」は、表面の粗さ要因による帯電ムラの発生レベルについてハーフトーン画像品質を３段階にランク分けしたものである。なお、「良」は、帯電ムラの発生がなく良好であることを示し、「可」は、帯電ムラの発生はあるものの軽微であり実用上問題のないことを示し、「不良」は、帯電ムラの発生レベルが実用レベルでないことを示す。
【００５３】
・被帯電体汚染
上記のようにして得た帯電部材を、電子写真装置（品名「ＳａｔｅｒａＬＢＰ５９００」：キヤノン（株）製）に装着し（ローラ両端７００ｇ荷重でφ３０ｍｍの感光体に同軸上で圧接）、温度４０℃、相対湿度９５％の環境下に３０日間放置した。この後、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下において、画像評価を行った。被帯電体の帯電部材との接触部位における画像を目視にて評価した。その結果を表３及び表４に示す。
【００５４】
表中、「○」は、良好、「×」は被帯電体汚染による画像不良が確認されたため実用レベルでないことを示す。
【００５５】
＜ローラ硬度＞
上記のようにして得た帯電部材の硬度は、以下のようにして測定した。アスカーＣ型硬度計（高分子計器（株）製）を用い、測定荷重５００ｇで測定した。発泡ゴム層の硬度と非発泡ゴム層の硬度との差については、以下の手順で測定した。非発泡ゴム層の硬度について、ゴムローラの非発泡ゴム層を剥がし、非発泡ゴム層の内面が均一にあたる導電性支持部材（丸棒）の上に被せ、厚みが４ｍｍ以上になるように積層しアスカーＣ硬度を測定した。発泡ゴム層の硬度についても、同様に、厚みが４ｍｍ以上になるように剥がしたゴムを積層しアスカーＣ硬度を測定した。そして、このようにして測定した各アスカーＣ硬度から、発泡ゴム層のアスカーＣ硬度と非発泡ゴム層のアスカーＣ硬度との差を算出した。この結果を表３及び表４に示す。
【００５６】
＜圧縮永久歪み＞
上記のようにして得た帯電部材を、電子写真装置（品名「ＳａｔｅｒａＬＢＰ５９００」：キヤノン（株）製）に装着し（ローラ両端７００ｇ荷重でφ３０ｍｍの感光体に同軸上で圧接）、温度４０℃、相対湿度９５％の環境下に３０日間放置した。この後、帯電部材を電子写真装置から取り外し、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下に４時間放置後、帯電部材の外径値を測定し、感光ドラムとの当接部分の外径値とその他の非当接部分の外径値との差を算出し圧縮永久歪みとした。この結果を表３及び表４に示す。
【００５７】
＜帯電音測定＞
上記のようにして得た帯電部材を、電子写真装置（品名「ＳａｔｅｒａＬＢＰ５９００」：キヤノン（株）製）に装着し（ローラ両端７００ｇ荷重でφ３０ｍｍの感光体に同軸上で圧接）、温度４０℃、相対湿度９５％の環境下に３０日間放置した。この後、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下において、プロセスカートリッジをＡＣ帯電方式（印加電圧ＤＣ：―６００Ｖ、ＡＣ：１３９８Ｈｚ、２．０ＫＶｐｐ）で、帯電音の測定を行った。帯電音は、騒音計（リオン株式会社製：ＮＬ−０５  ＩＮＴＥＲＧＲＡＴＩＮＧ  ＳＯＵＮＤ  ＲＥＶＥＬ  ＭＥＴＥＲ）を使用して、ＪＩＳ  Ｃ１５０２のＡ特性を、カートリッジからの距離を３０ｃｍとして測定した。帯電音は、電圧印加後、１０秒後から３０秒後までの値を取りこみ、騒音レベルはこの区間の平均値とし、うねりはこの区間の最大値と最小値との差分とした。この結果を表３及び表４に示す。
【００５８】
表中の「Ａ」は聴感上優秀、「Ｂ」は良好、「Ｃ」は実用可、「Ｄ」は実用レベルでないことをそれぞれ示す。
【００５９】
【表１】
2008180882.tif 000003
【００６０】
【表２】
2008180882.tif 000004
【００６１】
【表３】
2008180882.tif 000005
【００６２】
【表４】
2008180882.tif 000006
【００６３】
表３から明らかなように、本発明による帯電部材は、顕著な効果を奏することが確認された。つまり、この帯電部材は、連続複数枚画出しを行なった際にも汚れムラによる画像不良が発生せず、部材から被帯電体への可塑剤の染み出しによる被帯電体汚染がなく、圧縮永久歪みが小さく、交流電界を印加した際に帯電音の騒音レベルが低く、帯電音の騒音のうねりも低かった。一方、表４から明らかなように、発泡ゴム層と非発泡ゴム層との硬度の差が２０度未満である比較例１の帯電部材は、圧縮永久歪みが大きく、帯電音のうねりが悪かった。発泡ゴム層と非発泡ゴム層との硬度の差が５０度より大きい比較例２の帯電部材は、表面の平滑性が悪く連続複数枚画出しを行なった際画像不良が発生した。非発泡ゴム層の厚みが１００μｍ未満である比較例３の帯電部材は、圧縮永久歪みが大きく、帯電音のうねりが悪かった。非発泡ゴム層の厚みが２ｍｍより大きい比較例４の帯電部材は、帯電部材の硬度が高く帯電音の騒音レベルが悪かった。表面層の厚みが５μｍ未満である比較例５の帯電部材は、導電性弾性体層に含有される軟化油やイオン導電剤が染み出し被帯電体を汚染してしまった。表面層の厚みが５０μｍより大きい比較例６の帯電部材は、帯電部材の硬度が高く帯電音の騒音レベルが悪かった。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による帯電部材の構成を示す概略横断面図である。
【図２】本発明による帯電部材の構成を示す概略縦断面図である。
【図３】リングコート法に用いる機器の一例を示す概略図である。
【図４】図３に示す機器におけるリング塗工ヘッドの周辺の概略図である。
【図５】本発明による帯電部材を用いた電子写真装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ      導電性支持部材
１ｂ      発泡ゴム層
１ｃ      非発泡ゴム層
１ｄ      表面層
２ａ      ゴムローラ
２ｂ      ローラ上把持軸
２ｃ      ローラ下把持軸
２ｄ      リング塗工ヘッド
２ｅ      シリンジポンプ
２ｆ      塗料貯蔵タンク
２ｇ      モーター
２ｈ      プーリ及びベルト
２ｉ      ボールネジ
２ｊ      スライドガイド
２ｋ      ＬＭガイド
２ｌ      ブラケット
３ａ      吐出口
３ｂ      液供給口
３ｃ      液分配室
２１      感光ドラム
２２      帯電ローラ
２３      露光手段
２４      現像手段
２４ａ    トナー担持体
２４ｂ    攪拌部材
２４ｃ    トナー規制部材
２５      転写ローラ
２６      クリーニング手段
２７      前露光手段
Ｌ        露光
Ｐ        転写材
Ｓ１      バイアス印加電源
Ｓ２      バイアス印加電源
Ｓ３      バイアス印加電源
【図１】
2008180882.tif 000007
【図２】
2008180882.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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