(57)【要約】【課題】ローラ表面へのトナー及び外添剤、または紙粉の付着を低減した、耐久初期から最後まで良好に帯電する帯電ローラを提供する。【解決手段】導電性弾性体層が被覆チューブで被覆された帯電ローラにおいて、被覆チューブが、平均粒子径が５μｍ以上４０μｍ未満である樹脂粒子を含み、かつ、チューブ押出金型の出口のギャップｄ1と押し出され引き取られた後のチューブの肉厚ｄ2の比（引き落とし率）ｄ1／ｄ2が１．０以上２．０以下となる条件で製造されたものであること。【選択図】図１
2008070759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性弾性体層が被覆チューブで被覆された帯電ローラにおいて、
被覆チューブが、平均粒子径が５μｍ以上４０μｍ未満である樹脂粒子を含み、かつ、チューブ押出金型の出口のギャップｄ1と押し出され引き取られた後のチューブの肉厚ｄ2の比（引き落とし率）ｄ1／ｄ2が１．０以上２．０以下となる条件で製造されたものであることを特徴とする帯電ローラ。
【請求項２】
被覆チューブが、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に規定の光沢度を６０°で測定したとき、５以上３０以下であることを特徴とする請求項１に記載の帯電ローラ。
【請求項３】
被覆チューブが、ワックスを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電ローラ。
【請求項４】
ローラ表面で測定した表面粗さＲｚｊｉｓ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１）が５．０μｍ以上１５．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の帯電ローラ。
【請求項５】
樹脂粒子がポリウレタン粒子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の帯電ローラ。
【請求項６】
感光体に当接し、該感光体を帯電する帯電部材を供えた、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、該帯電部材が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電ローラであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
感光体に当接し、該感光体を帯電する帯電部材を供えた、電子写真装置において、該帯電部材が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の帯電ローラ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、被帯電体に接触配置され、電圧を印加されることにより被帯電体を帯電するのに用いられる帯電ローラ、及び該帯電ローラを帯電部材とするプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナー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体上より除去される。
【０００３】
従来、電子写真の帯電装置としては、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。これは、低オゾン、低電力を目的としており、この中でも特に帯電部材として導電性ローラ（帯電ローラ）を用いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点から好ましく用いられている。
【０００４】
ローラ帯電では、導電性の弾性ローラを被帯電体に加圧当接させ、これに電圧を印加することによって被帯電体への帯電を行う。
【０００５】
具体的には、帯電は帯電部材から被帯電体への放電によって行われるため、ある閾値電圧以上の電圧を印加することによって帯電が開始される。例を示すと、厚さ２５μｍの有機感光体（ＯＰＣ感光体）に対して帯電ローラを加圧当接させた場合には、約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１で線形に感光体表面電位Ｖｄが増加する。この閾値電圧は「帯電開始電圧Ｖｔｈ」と定義される。
【０００６】
つまり、電子写真に必要とされる感光体表面電位Ｖｄを得るために、帯電ローラには、（Ｖｄ＋Ｖｔｈ）という必要とされる以上のＤＣ電圧が印加される必要がある。このように、ＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して帯電を行う方法をＤＣ帯電と称する。
【０００７】
上記したように、近年、像担持体（感光体）にローラ状の帯電部材を接触させ、該像担持体表面を帯電する接触帯電が広く用いられている。接触帯電部材はその構造が簡単であることやオゾンの発生量が極めて少ない等の利点を有している。
【０００８】
このローラ状帯電部材としては、導電性基層上に導電性シームレスチューブを被覆して表層を形成した例が示されおり、導電性の異なる層構成である多層チューブが開示されている。帯電部材としての導電性ローラの製造方法として、シームレスチューブに導電性基層を有するローラを挿入により形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
シームレスチューブは、押し出し手段により原料組成物をチューブ状に押し出し、空冷手段、水冷サイジング手段、引き取り手段の順序で製造する方法が広く知られている。
【００１０】
樹脂粒子を含有するチューブにおいては、チューブを製造する際の引き落とし率（ダイスの開口ギャップ／製品チューブの厚み）を大きくすることにより、チューブの表面粗さを大きくすることが可能である。これは、押し出し後のチューブをより引き伸ばすことでチューブ表面に樹脂粒子がより表面に出てくることによる。
【００１１】
帯電部材表面に樹脂粒子を含有させることにより、抵抗層の抵抗値を抑制すると共に、帯電部材表面を適度に粗面化することで、微量のトナーカス、紙粉等が付着したとしても、その異物に起因する電荷の集中による異常画像を抑制できる効果を得られる。
【００１２】
しかしながら、引き落とし率を大きくすることによりチューブ表面を粗面化したものは粗さの均一性が劣り、表面付着の均一性も低減され画像不良となることがあった。また、引き落としを小さく樹脂粒子の平均粒子径を大きくしたものは、表面は均一に粗面化されるがチューブの形状がいびつになり、トナーなどの付着ムラを起こしてしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平０５−９６６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明は、ローラ表面へのトナー及び外添剤、または紙粉の付着を低減した、耐久初期から最後まで良好に帯電する帯電ローラを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、導電性弾性体層に形成する表面層を、製造時の引き落とし率を特定としたチューブを用いたならば、良好な結果を得られることを見出した。
【００１５】
すなわち、本発明は、導電性弾性体層が被覆チューブで被覆された帯電ローラにおいて、被覆チューブが、平均粒子径が５μｍ以上４０μｍ未満である樹脂粒子を含み、かつ、チューブ押出金型の出口のギャップｄ1と押し出され引き取られた後のチューブの肉厚ｄ2の比（引き落とし率）ｄ1／ｄ2が１．０以上２．０以下となる条件で製造されたものであることを特徴とする帯電ローラである。
【００１６】
なお、被覆チューブが、ＪＩＳ  Ｚ８７４１に規定の光沢度を６０°で測定したとき、５以上３０以下であることが好ましい。
【００１７】
また、被覆チューブが、ワックスを含むことが好ましい。
【００１８】
さらに、ローラ表面で測定した表面粗さＲｚｊｉｓ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１）が５．０μｍ以上１５．０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
上記樹脂粒子がポリウレタン粒子であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、感光体に当接し、該感光体を帯電する帯電部材を供えた、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、該帯電部材が、上記帯電ローラであることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２１】
さらに、また、本発明は、感光体に当接し、該感光体を帯電する帯電部材を供えた、電子写真装置において、該帯電部材が、上記の帯電ローラであることを特徴とする電子写真装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の帯電ローラは、表面が均一に粗面化し、チューブ形状がいびつになることもなく、帯電ローラの性能に影響しない被覆チューブを用いているので、表面が均一に粗面化され、表面への耐付着性が改善され、高耐久性を有し、均一な帯電性を持つという良好なものである。したがって、このような帯電ローラを搭載したプロセスカートリッジ及び電子写真装置は良質の画像を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の帯電ローラは、図１に示すように、少なくとも芯金１、芯金上に設けられた導電性弾性体層２及び該導電性弾性体層２を被覆する被覆チューブ３からなっている。さらに、被覆チューブ３は少なくとも表面層を形成する側（被覆チューブ外層３ａ）と導電性弾性体層２に接する側（被覆チューブ内層３ｂ）の２層からなっている。
【００２４】
芯金は、ステンレススチール、めっき処理した鉄、黄銅及び導電性プラスチックなどの良導電性材料からなり、アルミニウム、銅、鉄、又はこれらを含む合金等の良導体が好適である。なお、本発明においては、芯金は無垢の棒状であっても、０．１ｍｍから１．５ｍｍ程度の厚さを有する管状であってもよい。
【００２５】
導電性弾性層には、感光体との接触面を均一に保つために適度な低硬度及び低圧縮永久歪を得ることができる材質を使用するのが望ましく、この目的を達成できるものであれば種類を問わない。ゴム、エラストマー、発泡ポリウレタン等が例示できる。
【００２６】
導電性弾性層に用いられるゴムに関しては、分子量に特に制限が無く、低分子量（オリゴマー）から高分子量まで使用できる。このようなゴムは、市販のものから適宜選択して使用できる。
【００２７】
ゴム原料には、低硬度及び低圧縮永久歪の特徴を阻害しない範囲内であれば、通常使用される各種の配合剤を添加することができる。これらの配合物は、必要に応じて弾性層材料を製造する過程において添加してもよい。
【００２８】
ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、（メタ）アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリレートゴム、エピクロルヒドリンゴム等が挙げられる。
【００２９】
添加される補強充填剤及び増量剤としては、例えば、導電性のカーボンブラック、導電性のフィラー、導電性可塑剤、ＫＳＣＮ、ＬｉＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4、４級アンモニウム塩等のイオン伝導物質、ヒュームドシリカ、湿式シリカ、石英微粉末、ケイソウ土、カーボンブラック、酸化亜鉛、塩基性炭酸マグネシウム、活性炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、二酸化チタン、タルク、雲母粉末、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス繊維、有機補強剤、有機充填剤等を挙げることができる。これらの充填剤の表面は有機珪素化合物、例えば、ポリジオルガノシロキサン等で処理して疎水化してもよい。
【００３０】
可塑剤としては、例えば、ポリジメチルシロキサンオイル、ジフェニルシランジオール、トリメチルシラノール、フタル酸誘導体、アジピン酸誘導体等を用いることができる。また、軟化剤としては、例えば、潤滑油、プロセスオイル、コールタール、ヒマシ油等が使用可能である。老化防止剤としては、例えば、フェニレンジアミン類、フォスフェート類、キノリン類、クレゾール類、フェノール類、ジチオカルバメート金属塩類等を挙げることができる。耐熱剤としては、酸化鉄、酸化セリウム、水酸化カリウム、ナフテン酸鉄、ナフテン酸カリウム等が使用できる。その他、加工助剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、発泡剤、スコーチ防止剤、粘着付与剤、滑剤等を添加しても良い。
【００３１】
導電性フィラーとして、例えば、アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀等の金属系の粉体や繊維を用いることができ、また、カーボンブラック、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物や、硫化銅、硫化亜鉛等の金属化合物を用いても良い。さらに、適当な粒子の表面を酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウム等の導電性成分を電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させた粉体も使用可能である。また、アセチレンブラック、ケッチェンブラック（商品名）、ＰＡＮ系カーボンブラック、ピッチ系カーボンブラック等のカーボン粉も使用可能である。更に、ＬｉＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4等の過塩素酸塩、４級アンモニウム塩等のイオン導電物質等も使用できる。これらは単独または２種類以上組み合わせて用いることができる。
【００３２】
導電性フィラーとして特に好ましいのはカーボンブラックである。少量の添加で電気抵抗率を低下させることができ、ゴム組成物の硬度を大きくすることなく導電性を付与することができる。カーボンブラックの銘柄としては、市販品では、例えば、ケッチェンブラックＥＣ、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ（共に商品名）等を挙げることができる。
【００３３】
導電性フィラーの配合量は適度に調整する必要がある。体積固有抵抗が１０4Ω・ｃｍから１０7Ω・ｃｍ程度の中抵抗領域に収めるように決めるのが良い。体積固有抵抗がこれよりも小さいと、それより外側の層が抵抗的に問題なく高抵抗であったとしても、感光体にピンホール等の表面欠陥が生じていると大電流がピンホールに集中し、穴をより大きくしてしまうことがあるからである。その時は同時に穴以外の場所に電流が流れなくなり、帯電電位が不足して高精細なハーフトーン画像上に黒い帯となって現れてしまうといった不具合が発生する恐れがある。また、極端な場合は帯電ローラ自体の通電破壊に至ったりもする。逆に体積固有抵抗が大きすぎると導電性弾性体層中での電圧降下が大きくなりすぎ、画像形成体を均一に帯電するために必要な放電電流が得られない。さらには電気抵抗調整が難しくなり均一分散も困難になる等、導電性の制御が難しくなる。
【００３４】
導電性弾性体層の形成方法は、押し出し成形、射出成形、圧縮成形等の公知の方法を挙げることができる。導電性弾性体は芯金の上にクロスヘッド押し出し機を用いて直接成形しても良いし、チューブ状に成形し導電性弾性体を芯金に被覆しても良い。また必要であれば、成形後に弾性体表面を研磨して形状を整えても良い。
【００３５】
以上のようにして形成された導電性弾性体層の外周上に、少なくとも２層以上の被覆チューブが被覆される。被覆チューブとしては、シームレスに成型されたチューブが好ましく、これを導電性弾性層に外嵌することで被覆される。
【００３６】
なお、被覆チューブの厚みとしては、全体で５０μｍ以上５００μｍ以下が良く、特に５０μｍ以上３００μｍ以下が好ましい。厚みが少なすぎると導電性弾性体層中の低分子量成分が染み出し、感光体を汚染する恐れがある。また、厚すぎると導電性ローラが硬くなり、融着やセット跡の回復性悪化の原因となり好ましくない。
【００３７】
なお、本発明では、該被覆チューブは少なくとも２層であるが、求める表面物性が得られるならば、２層以上であっても構わない。ドラムアタック防止、長期の感光体への密着によるセット変形の防止といった複数機能を特に好適に達成させる場合に、多層とする方が設計し易いこともある。なお、２層であるときは、各層は抵抗調整層（内層）／導電性制御層（外層）となるよう設定すると良い。抵抗調整層は材料そのものが適切な抵抗値を有する樹脂（エラストマー）を用いてもよく、またはカーボン及び導電性金属酸化物などの導電粉を混合して抵抗値を調整した樹脂でもよい。
【００３８】
また、被覆チューブに使用されるエラストマーは、押出し成形可能な熱可塑性樹脂であればいずれのものでも良い。具体的には、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン酢酸ビニル共重合体ゴム、エチレンエチルアクリレート共重合体ゴム、エチレンアクリル酸メチル共重合体ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、その他の共重合ポリアミド等のポリアミド、スチレンエチレンブチル共重合体ゴム、エチレンブチル共重合体ゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン、多硫化ゴム、塩素化ポリエチレン、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエン、イソプレンゴム、ポリノルボルネンゴム等の通常のゴム、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体の水添加物（ＳＥＢＳ）等の熱可塑性ゴムなどを使用することができる。
【００３９】
該被覆チューブに使用されるエラストマーには導電剤などを適宜配合することにより、所望の特性を有するチューブ構成が得られる。
【００４０】
上記導電剤としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト等の炭素微粒子、ニッケル、銀、アルミニウム、銅等の金属微粒子；酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、シリカ等を主成分とし、これに原子価の異なる不純物イオンをドーピングした導電性金属酸化物微粒子；炭素繊維、ステンレス繊維等の導電性繊維；炭素ウイスカ、チタン酸カリウムウイスカ等の表面を金属酸化物や炭素などにより導電化処理した導電性チタン酸カリウムウイスカ等の導電性ウイスカ；ポリアニリン、ポリピローラ等の導電性重合体微粒子などが挙げられる。
【００４１】
本発明の被覆チューブは、上記各種重合体と、上記導電剤及び必要ならばその他の添加剤からなる導電性重合体組成物を押し出し成形法で形成する。
【００４２】
本発明に用いられる被覆チューブは種々の方法で成膜することができるが、押し出し法が好適である。更に、形成するチューブの各薄膜層の膜厚均一性、また導電材などの分散性がより均一であるものを得るために、図２に示すような、縦型のチューブ押し出し機を使用することが望ましい。横型の押出し装置では、押出されたチューブの流れ方向が重力に対して直交した配置であるために、チューブ円周方向に重力の影響が働き、特に押出された直後の熱い状態でその影響を受けるため、本発明で用いる電子写真用途には、精細性に欠けるものと考えられる。
【００４３】
予め重合体と導電剤及び必要に応じて、架橋剤、安定剤及びその他の添加剤を混合したコンパウンドを製造し、該コンパウンドを押し出し機によりリング状スリットを有するダイスより押し出し、冷却することによって連続的にシームレスのチューブを製造する。
【００４４】
成形に用いるダイス４には、空気導入用の中央通孔５の周囲に内外二重の環状の押し出し流路６、７が設けられている。成形に際しては中央通孔５から空気を吹き込みながら、内側流路６に第１押出機８から被覆チューブの内部層を構成する原料組成物を、また外側流路７に第２押出機９から被覆チューブの外部層を構成する原料組成物をそれぞれ加圧注入する。内部層３ｂと外部層３ａを重ね合わせ一体化して押し出して得られたチューブ３は内部を空気で膨らませながら、その外周に設けた水冷リング１０にて冷却され、チューブ引き取り装置２１により送られる。次いで、所定長さに順次切断され、帯電ローラ用の被覆チューブとして、次工程にて、導電性弾性体層に被覆される。
【００４５】
なお、図２において、２２はチューブの内側となる側と接する出口部品の金型（ニップル）であり、４は外面となる側と接する出口部品の金型（ダイス）である。このニップル２２とダイス４の間のギャップｄ1とチューブ引き取り手段後に製品となったチューブの肉厚ｄ2との比（引き落とし率）ｄ1／ｄ2が１．０以上２．０以下であることが本発明では必要である。
【００４６】
すなわち、引き落とし率１．０未満では、樹脂の押出し速度に対し、引き取り速度を遅くし、チューブの送りにブレーキをかけることになり、ニップルとダイスのギャップ以上のチューブ膜厚にすることになる。従って、水冷サイジング工程のところでチューブは詰まり、成形は不可能となる。
【００４７】
一方、引き落とし率２．０以上であると、極端にチューブを引き伸ばすため樹脂粒子を含有している材料であると、樹脂粒子が不均一に表面に現れてしまう。そのような場合、帯電ローラとして用いると、粗さの小さな部分に局所的にトナーカスや外添剤が付着し、画像ムラとして現れてしまう。
【００４８】
なお、本発明では、被覆チューブには少なくとも帯電ローラの表面側となる被覆チューブ外側には平均粒子径が５μｍ以上４０μｍ未満である樹脂粒子が配合されていることが必要である。これにより帯電ローラ表面に適度の粗さを付与し、ドラム削れ粉、トナー外添剤等が付着し難くなる。また、パッシェンの法則に従うコロナ放電領域の面積を積極的に増やして画像形成体を均一帯電させ、フィッシュアイによる画像不良を出難くするといった効果も得やすい。
【００４９】
用いる樹脂粒子としては、特に限定されるものではないが、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、アミノ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、およびそれら樹脂を架橋した球状のもの等が挙げられる。
【００５０】
樹脂粒子の具体例としては、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、シリコーンゴム微粒子、ポリウレタン微粒子、ポリスチレン微粒子、アミノ樹脂微粒子、フェノール樹脂微粒子等のプラスチックピグメントが挙げられる。特に、ポリメチルメタクリル酸メチル微粒子、ポリウレタン微粒子及びシリコーンゴム微粒子が好ましい。特に好ましくは、ポリウレタン粒子である。また、導電性樹脂層に添加する樹脂粒子の添加量は、導電性樹脂層の樹脂分１００質量部に対し、５質量部以上５０質量部以下であることが好ましい。
【００５１】
また、被覆チューブには少なくとも帯電ローラの表面側となる被覆チューブ外側にはワックスが配合されていることが好ましい。ワックスとしては、例えば、蜜蝋、鯨蝋、セラック蝋、その他各種動物由来のワックス、カルナバ蝋、木蝋、米糠蝋（ライスワックス）、キャンデリラワックス、その他植物由来のワックス、石油由来のパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、鉱物由来のモンタンワックス、オゾケライト、セレシン及びオイルシェルより抽出されたワックス等が挙げられる。また、各種合成ワックス、酸化ワックス、配合ワックス、変性モンタンワックス、その他の加工・変性ワックス等も使用できる。特に整った分子量分布を有しているので各種合成ワックスを用いるのがよい。フィッシャー・トロプシュワックスやポリエチレンワックスに大別される炭化水素系合成ワックス、椰子油・牛脂脂肪酸等の脂肪酸エステル系ワックス、ステアリン酸アミド、ジヘプタデシルケトン、硬化ヒマシ油等が示される。さらに、プレス発汗法、溶剤法、真空蒸留の利用や分別結晶方式により分別を行ったものがより好ましい。
【００５２】
被覆チューブは、上記により形成しただけでも使用可能であるが、より優れた耐久性や耐環境性などを得ることを目的として、得られたシームレスの被覆チューブを更に架橋させて導電性架橋重合体とすることもできる。該架橋方法としては、重合体の種類に応じて硫黄、有機過酸化物及びアミン類などの架橋剤を予め添加しておき、高温下に架橋結合を生成させる化学的架橋法や、電子線やγ線などの放射線を照射することにより架橋させる放射線架橋法などが有効である。これら架橋法のうちでは、電子線による方法が架橋剤、その分解生成物等の移行による被帯電体の汚染の恐れがなく、更に、高温処理の必要がない点及び安全性の点で好ましい。
【００５３】
被覆チューブを導電性弾性体層との密着性を確保するために、シームレスのチューブの内径は導電性弾性体層の外径以下とすることが望ましい。圧縮空気を吹き込み、チューブ径を拡大させた状態で導電性弾性体層を挿入し、空気圧を解除すれば外嵌処理が完了し、本発明の帯電ローラが完成する。
【００５４】
なお、本発明では、導電性弾性層に被覆する被覆チューブの光沢度（ＪＩＳ  Ｚ８７４１）を６０°で測定したとき、５以上３０以下であることが、帯電ローラの表面粗さが適正となるので好ましい。なお、帯電ローラの表面粗さＲｚjis（ＪＩＳ  Ｂ０６０１）が５．０μｍ以上１５．０μｍ以下であることが、帯電ローラの性能のために望ましい。
【００５５】
本発明の帯電ローラは、電子写真装置のプロセスカートリッジの帯電ローラとして、また、直接電子写真装置に帯電ローラとして組み込んで、感光体を帯電するのに有用である。
【００５６】
電子写真装置のプロセスカートリッジに帯電ローラとして組み込んだ例を、図３に示す。
【００５７】
１２は像担持体としての感光体であり、支軸を中心に図面上時計方向に所定の周速度をもって回転駆動されている。これに対して、所定の当接圧で本発明の帯電ローラＡが接している。なお、帯電は外部電源１１より直流電圧を印加することにより行われている。
【００５８】
帯電ローラＡで均一に帯電処理を受けた感光体１２は、次いで、露光手段により目的画像情報の露光光１３（レーザービーム走査露光，原稿画像のスリット露光など）を受けることで、その周面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５９】
その潜像は、次いで、現像装置１４によりトナー像として可視像化される。
【００６０】
このトナー像は、次いで、転写手段１５により不図示の給紙手段部から感光体１２の回転と同期取りされて適正なタイミングをもって感光体１２と転写手段１３との間の転写部へ搬送された転写材１６の面に、順次に転写されていく。
【００６１】
本例の転写手段１５はコロナ放電器であり、転写材Ｐの裏からトナーと逆極性の帯電を行うことで感光体１２上のトナー像が転写材１６の表面側に転写される。ここで、コロナ放電器に換えて導電性ローラ（転写ローラ）を用いることができる。
【００６２】
トナー画像の転写を受けた転写材１６は、感光体１２から分離されて像定着手段１７へ送られて像定着を受け、画像形成物として出力される。
【００６３】
一方、トナー像を転写した後の感光体１２は、クリーニング手段１８で転写残りトナーなどの付着汚染物の除去を受けて洗浄面化されて繰り返して作像に供される。
【００６４】
なお、感光体１２、帯電ローラＡ、現像装置１４およびクリーニング手段１８はプロセスカートリッジ容器２０内に一体として組み込まれており、電子写真装置中のガイドレール１９に装着される。このようにして、プロセスカートリッジは、装置本体に対して着脱可能となる。
【００６５】
例えば、感光体および現像装置と必要に応じて帯電部材およびクリーニング手段等をプロセスカートリッジに一体的に組み込み、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在に構成できる。
【００６６】
なお、プロセスカートリッジとして、感光体、帯電ローラ、現像装置およびクリーニング手段を組み込んだものを示したが、感光体を中心として、その他のものは適宜の組合せとすることもできる。また、必要により、感光体への残像等を消去するために、除電器を設けることもできる。
【実施例】
【００６７】
以下、本発明を実施例にて説明する。
【００６８】
製造例1：原料ゴムローラの製造
実施例、比較例で使用する導電性弾性体層を有する原料ゴムローラを製造した。
【００６９】
（芯金）
鉄材を押出成形して直径約６ｍｍの鉄棒を得、長さ２４４ｍｍで切断した後、厚さ約３μｍの化学ニッケルメッキを施したものを用意した。
【００７０】
（導電性弾性体層の形成）
エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）に、加硫剤、可塑剤、増量剤及びカーボンブラックを配合し、ニーダーにて混練して、導電性弾性体層用原料ゴム組成物を得た。この原料ゴム組成物をホース状に押し出し、次いで、加熱硬化して、外径８．５ｍｍ、内径５．５ｍｍの導電性弾性体層用の原料ホースを得た。この原料ホースを長さ２２４ｍｍに切断し、これに上記芯金を挿入したのち、導電性弾性体層表面を研磨して、外径７．８ｍｍの原料ゴムローラを得た。ここで抵抗測定を行うと、５０Ｖ印加時の体積固有抵抗が１０4Ω・ｃｍであった。
【００７１】
実施例１
（被覆チューブの成形）
被覆チューブの外層の材料として、スチレン含有２０質量％であるスチレン系の熱可塑性エラストマーＳＥＢＣ「ダイナロン」（商品名、融点１００℃、ＭＦＲ５．６ｇ／１０分（２３０℃、２．１６Ｋｇ）、ＪＳＲ株式会社製）８０質量部、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂「サンレックス」（商品名、テクノポリマー株式会社製）２０質量部、酸性カーボンブラック「ＳＢ５５０」（商品名、デグサ・ジャパン株式会社製）７０質量部、平均粒径１４μｍのポリウレタン粒子「アートパール」（商品名、根上工業株式会社製）３０質量部、酸化マグネシウム「スターマグ」（商品名、神島化学株式会社製）１０質量部及びステアリン酸カルシウム１質量部を、加圧式ニーダーにて１８０℃で３０分間混練し、冷却した後粉砕機で粉砕し、単軸押し出し機でペレット化したものを準備した。
【００７２】
被覆チューブの内層用の材料として、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）「クラミロン」（商品名、クラレ株式会社製）１００質量部にカーボンブラック「ケッチェンブラックＥＣ」（商品名、ライオンアクゾ株式会社製）１６．５質量部、導電性酸化チタン「ＥＴ−５００Ｗ」（商品名、石原産業株式会社製）２０質量部、酸化マグネシウム「スターマグ」（商品名）１０質量部およびステアリン酸カルシウム１質量部を添加し、加圧式ニーダーを用いて１８０℃で１５分間混練し、外層用の材料と同様の工程でペレット化したものを用意した。
【００７３】
縦型押出し機に、ニップル２２の径が１１．６ｍｍであり、ダイス４の径が１２．５ｍｍであるクロスヘッドを装着し、図２に示す構成とした。この押出し機を用い、上記内層用材料及び外部用材料を１つのクロスヘッド（温度１６０℃）で２重層となるように合流させ、適温の冷水１０中に押し出した。更に冷却した後、ロールタイプのチューブ引き取り装置にて引き取り、切断機で切断した。このようにして、外径約８．１ｍｍ、膜厚３００μｍ、チューブ長３００ｍｍの２層の被覆チューブを得た。なお、引き落とし率は１．５であった。また、被覆チューブの外層と内層の膜厚比は、約１：２であった。
【００７４】
（帯電ローラの作製）
被覆チューブを上記原料ローラの導電性弾性体層の長さに合わせて切断した後、チューブ被覆装置（不図示）により原料ローラの導電性弾性体層外周に嵌め込み、圧密着させ、帯電ローラを得た。
【００７５】
（画像評価）
得られた帯電ローラを、電子写真装置「ＨＰ  Ｃｏｌｏｒ  ＬａｓａｅｒＪｅｔ  ３７００」（商品名、ヒューレット・パッカード社製）のプロセスカートリッジ（図３に示す構成をしている）の帯電ローラとして組み込み、連続１５００枚画像出しを行った。得られた画像を目視により観察し、トナー付着及びチューブ形状由来の画像不良の発生の有無の確認をし、下記基準で評価した。なお、結果は表１に示した
・トナー付着による画像不良
◎：ローラへのトナー外添剤付着が少なく、画像不良の発生もない。
○：ローラへのトナー外添剤付着は見られるものの、画像不良の発生がない。
×：トナー付着による画像不良が発生した。
・チューブ形状由来の画像不良
○：画像不良の発生がない。
×：チューブ形状由来の画像不良が発生した。
【００７６】
（実施例２）
ポリウレタン粒子として、平均粒径２０μｍのポリウレタン粒子「アートパール」（商品名、根上工業株式会社製）を用いる他は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に画像評価し、結果を表１に示した。
【００７７】
（実施例３）
ポリウレタン粒子として、平均粒径７μｍのポリウレタン粒子「アートパール」（商品名、根上工業株式会社製）を用い、縦型押出し機のクロスヘッドをニップル２２の径７．５ｍｍ、ダイス４の径８．２ｍｍであるクロスヘッドに換え、外径約８．１ｍｍ、膜厚３１０μｍである２層チューブを得た（引き落とし率１．１）他は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に画像評価し、結果を表１に示した。
【００７８】
（実施例４）
ポリウレタン粒子として、平均粒径３８μｍのポリウレタン粒子「アートパール」（商品名、根上工業株式会社製）を用いる他は、実施例３と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例３と同様に画像評価し、結果を表１に示した。
【００７９】
（実施例５）
縦型押出し機のクロスヘッドをニップル２２の径１３．４ｍｍ、ダイス４の径１４．５ｍｍであるクロスヘッドに換え、外径約８．１ｍｍ、膜厚３００μｍである２層チューブを得た（引き落とし率１．８）他は、実施例３と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例３と同様に画像評価し、結果を表１に示した。
【００８０】
（実施例６）
被覆チューブ外部層の材料は実施例４と同様のものを用い、内部層の材料は実施例１と同様のものを用い、実施例５と同様の装置を用い、外径約８．１ｍｍ、膜厚３００μｍの機能性複数層チューブを得た（引き落とし率１．８）。
ポリウレタン粒子として、平均粒径３８μｍのポリウレタン粒子「アートパール」（商品名）を用い、外径約８．１ｍｍ、膜厚３００μｍである２層チューブを得た（引き落とし率１．８）他は、実施例５と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例５と同様に画像評価し、結果を表１に示した。
【００８１】
（比較例１）
縦型押出し機のクロスヘッドとして、ニップル２２の径７．５ｍｍ、ダイス４の径８．０ｍｍであるクロスヘッドに換えて、実施例１と同様にして帯電ローラを得ようと試みたが、チューブがつまり、引取り不能であった。
【００８２】
（比較例２）
縦型押出し機のクロスヘッドをニップル２２の径１６．５ｍｍ、ダイス４の径１８．０ｍｍであるクロスヘッドに換え、外径約８．１ｍｍ、膜厚３１０μｍである２層チューブを得た（引き落とし率２．４）他は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に画像評価し、結果を表１に示した。
【００８３】
（比較例３）
ポリウレタン粒子として、平均粒径４μｍのポリウレタン粒子「アートパール」（商品名、根上工業株式会社製）を用いる他は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に画像評価し、結果を表１に示した。
【００８４】
（比較例４）
ポリウレタン粒子として、平均粒径４５μｍのポリウレタン粒子「アートパール」（商品名、根上工業株式会社製）を用いる他は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。得られた帯電ローラを実施例１と同様に画像評価し、結果を表１に示した。
【００８５】
【表１】
2008070759.tif 000003
【００８６】
以上により、被覆チューブに平均粒径が５μｍ以上４０μｍ未満である樹脂粒子が含まれ、かつ引き落とし率１．０以上２．０以下の範囲で帯電部材用被覆チューブを形成することにより、表面が均一に粗面化し、チューブ形状がいびつになることもなく、良好な帯電ローラが得られることが検証された。
【００８７】
（実施例７〜１６、比較例５〜１４）
被覆チューブの外側用原料として、ポリウレタン粒子を表２に示す平均粒径のものに換え、表２に示す量を用い、さらに炭化水素系ワックス５質量部を加える他は、実施例１と同様にして帯電ローラを得た。
【００８８】
被覆チューブの光沢度及び得られた帯電ローラの表面粗さＲｚｊｉｓを測定し、結果を表２に示した。
【００８９】
（帯電ローラの評価）
得られた帯電ローラの評価は、実施例１と同様に電子写真装置に帯電ローラとして組み込んで連続１５００枚の画出しをし、次いで、ハーフトーン画像を出力し、得られたハーフトーン画像に帯電横スジが現れていないかを目視により確認した。また、感光体上のピンホールに基づくリークが発生するか否かを、径０．３ｍｍのピンホールがある感光体を用い、得られた帯電ローラを組み込んで、画出しを行い、得られた画像に０．５ｍｍ以上の滲みや横黒帯の発生がないかを目視により確認した。これらの評価は下記基準で行った。結果を表２に示した。
・帯電横スジ
◎：認められない。
〇：認められるが、極軽微で許容範囲内である。
△：認められる。
×：明らかに認められ、不可。
・リーク
◎：滲みは認められない。
〇：滲みは認められるが、径０．５ｍｍ以内である。
△：滲みが径０．５ｍｍを超えるものがある。
×：滲み以外に、横黒帯が見られる。
【００９０】
【表２】
2008070759.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】帯電ローラの一例の断面図である。
【図２】被覆チューブの製造用縦型押出し機の一例の模式断面図である。
【図３】プロセスカートリッジの一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ        帯電ローラ
１        芯金
２        弾性体層
３        被覆チューブ
３ａ      外層
３ｂ      内層
４        ダイス
５        中央通孔
６        押出し流路
７        押出し流路
８        第１押出し機
９        第２押出し機
１０      水冷リング
１１      外部電源
１２      感光体
１３      露光光
１４      現像手段
１５      転写手段
１６      転写材
１７      像定着手段
１８      クリーニング手段
１９      ガイドレール
２０      プロセスカートリッジ容器
２１      タイミングプーリー（チューブ引き取り装置部）
２２      ニップル
【図１】
2008070759.tif 000005
【図２】
2008070759.tif 000006
【図３】
2008070759.tif 000007