(57)【要約】【課題】導電性支持体と半導電性樹脂の結合強度を向上させることのできる近接帯電方式に用いる帯電部材おびその製造方法を提供することにある。【解決手段】導電性支持体１上に半導電性樹脂２が被覆形成されてなる帯電部材Ａにおいて、前記導電性支持体１の表面が微細な凹凸構造１ａを有する帯電部材。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に半導電性樹脂が被覆形成されてなる帯電部材において、前記導電性支持体の表面が微細な凹凸構造を有することを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
半導電性樹脂として、導電材料が分散された熱可塑性樹脂組成物を用いることを特徴とする請求項１記載の帯電部材。
【請求項３】
表面が微細な凹凸構造を有する導電性支持体上に、半導電性樹脂を射出成形により被覆形成することを特徴とする帯電部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式において感光体に対し帯電処理を実行する帯電部材およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、感光体に対して帯電処理を行う帯電部材として、一般的に帯電ローラが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
帯電ローラを用いた帯電方式としては、これまで感光体にローラを接触させる接触帯電方式が一般的に用いられて来たが、近年は高耐久化の観点から近接帯電方式が用いられる。
この近接帯電方式に使用される帯電ローラについて説明する。接触帯電方式で一般的に用いられてきた帯電ローラは、導電性支持体（一般には金属製芯軸）の周囲に加硫ゴム等の半導電性弾性体が被覆された構成となっている。これは接触帯電方式では感光体を均一に帯電させるために、感光体に対して帯電ローラが均一に接触することが必要とされるからである。
近接帯電方式において、このような弾性体で形成された帯電ローラを使用した場合に、感光体―帯電ローラ間の空隙を形成させるために帯電ローラ両端の非画像領域にスペーサ等の空隙保持部材を介在し近接させる必要があるが、弾性体で形成された帯電ローラの場合、弾性体の変形により空隙を均一にすることが困難である。その結果、帯電電位変動やそれに起因する画像ムラが発生してしまうという不具合が生じる。
また弾性体を形成する加硫ゴム材料は、経時におけるへたり、変形が生じやすく、そのため経時で空隙が変動するという不具合が生じる。
【０００４】
図４は従来の帯電部材の構成を示す断面図である。この従来例の帯電ローラ（帯電部材）Ａでは導電性支持体（金属製芯軸）１上に、弾性体に代えて、好都合には、非弾性体である半導電性樹脂２を使用する。これにより、感光体（図示せず）−帯電ローラＡ間の空隙を均一にすることが可能である。
導電性支持体１上に半導電性樹脂２を被覆する方法としては、射出成形法が一般的である。割り型内に導電性支持体１を装着し、加熱溶融された半導電性樹脂２を外周に射出して冷却固化させる、いわゆるインサート成形が用いられる。
しかしながら、このようにして得られた帯電ローラＡでは、金属である導電性支持体１と半導電性樹脂２との熱膨張係数の差が大きいために、とくに高温環境では高い結合強度を得ることが困難である。結合強度が低いと半導電性樹脂２のズレや廻りが発生してしまい、画像不良を引き起こすといった不具合が生じてしまう。
そこで本発明の目的は、上記の問題点を解決するために、導電性支持体と半導電性樹脂の結合強度を向上させることのできる近接帯電方式に用いる帯電部材おびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、導電性支持体上に半導電性樹脂が被覆形成されてなる帯電部材において、前記導電性支持体の表面が微細な凹凸構造を有する帯電部材を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、半導電性樹脂として、導電材料が分散された熱可塑性樹脂組成物を用いる請求項１記載の帯電部材を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、表面が微細な凹凸構造を有する導電性支持体上に、半導電性樹脂を射出成形により被覆形成する帯電部材の製造方法を最も主要な特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明における帯電部材（帯電ローラ）の構成を示す断面拡大図である。本発明に係わる帯電部材Ａは、粗面化処理されて凹凸構造１ａを有する導電性支持体１に、半導電性樹脂２が射出成形によって被覆形成された構成となっている。
導電性支持体１の材質としてはアルミニウム合金等の金属材料が挙げられる。導電性支持体１の表面上に凹凸構造を設けるための粗面化処理は陽極酸化処理等によって行う。
次に半導電性樹脂２の材料について説明する。帯電ローラＡによる感光体ドラム（図示せず）表面への帯電メカニズムは帯電ローラＡ−感光体ドラム間の微小空隙におけるパッシェンの法則にしたがった放電であることが知られている。
感光体ドラムを所定の帯電電位にさせる機能を得るためには半導電性樹脂２の抵抗値を半導電性領域（１０６〜１０９Ωｃｍ）に制御することが必要になる。１０９Ωｃｍを越えると帯電量の不足により、均一画像を得るための十分な帯電電位を得ることができなくなる。
１０６Ωｃｍよりも低いと、感光体ドラム欠陥部への電圧集中（リーク）、異常放電が生じてしまう。そこでイオン導電材料が分散された熱可塑性樹脂組成物を用いることで１０６〜１０９Ωｃｍに制御する。
熱可塑性樹脂はとくに限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンおよびその共重合体等の汎用樹脂であれば、射出成形加工が容易であり好ましい。
熱可塑性樹脂に分散させるイオン導電材料としては、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する化合物を用いる。ポリエーテルエステルアミドはイオン導電性の高分子材料であり、マトリクスポリマ中に分子レベルで均一に分散、固定化される。
したがって分散不良に伴う抵抗値のバラツキや、表面へのブリードアウトが生じ難い。配合量については、抵抗値を所望の値にする必要があることから、熱可塑性樹脂が３０〜７０重量％に対し、イオン導電材料が７０〜３０重量％とする必要がある。
半導電性樹脂２に用いられる熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関してはとくに制限はなく、各材料の混合物を混練機、二軸混練機等で溶融混練することによって、容易に製造できる。
粗面化処理された、すなわち、表面に凹凸構造１ａを有する導電性支持体１への半導電性樹脂２の被覆は後述の金型を使用する射出成形、いわゆるインサート成形法によって行う。
【０００７】
図２は導電性支持体への半導電性樹脂の被覆を説明する概略断面図である。割り型構造となっている金型３を開いて表面に凹凸構造１ａを設けた導電性支持体１を装着し、金型３を閉める。図示しない射出装置によって、加熱溶融された半導電性樹脂２を射出口４から注入し、キャビティ５内（金型片３ａ）に充填させる。
その後金型３内で加熱溶融された半導電性樹脂２を冷却させる。導電性支持体１が粗面化処理されているので、その凹凸内に溶融された半導電性樹脂２が回り込み、高い結合強度を有する帯電ローラＡを得ることができる。
【０００８】
〈実施例〉
アルミニウムからなる導電性支持体１（φ１０ｍｍ）の表面を、陽極酸化処理によって凹凸構造１ａを設けるように粗面化し、次にＡＢＳ樹脂（ＧＲ−１５００、電気化学工業社製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％からなる半導電性樹脂組成物（体積抵抗率３×１０７Ωｃｍ）を射出成形により被覆し、帯電ローラＡ（φ１２ｍｍ）を得た。
【０００９】
〈比較例〉
アルミニウムからなる導電性支持体１（φ１０ｍｍ）を粗面化処理せずそのまま用い、ＡＢＳ樹脂（ＧＲ−１５００、電気化学工業社製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％からなる半導電性樹脂組成物（体積抵抗率３×１０７Ωｃｍ）を射出成形により被覆し、帯電ローラＢ（φ１２ｍｍ）を得た。
〈試験１〉
図３は実施例と比較例の回転トルクに関する評価結果をプロットした図である。トルクゲージを使用して、半導電性樹脂２の層と導電性支持体１間の回転トルクを温度環境３０℃において測定した。
比較例では半導電性樹脂層の回転トルクが１０Ｎ以下であるのに対し、実施例では２００Ｎ以上のトルクが得られた。
〈試験２〉
電子写真方式の画像形成装置（図示せず）を使用して、感光体（図示せず）の帯電電位測定および画像評価を行った。このさい、帯電ローラＡの両端部に空隙規制部材としてスペーサテープ（図示せず）を貼り付けた。
帯電ローラＡ−感光体間の空隙を５０μとなるように帯電ローラＡを荷重１０Ｎで加圧して配置した。帯電ローラＡに印加する電圧はＤＣ＝−８００Ｖ、ＡＣ＝２４００Ｖｐｐ（周波数＝２ｋＨｚ）とした。
次いで、３０℃環境下で１０分間連続印刷した後の画像評価を行った。表１に評価結果を示す。実施例の帯電ローラＡは良好な結果が得られたが、比較例の帯電ローラＢでは連続印刷後の画像に樹脂ずれによる端部帯電不良という異常画像が見られた。
【表１】
2004271547.tif 000003
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、導電性支持体の表面が微細な凹凸構造を有することで、導電性支持体と半導電性樹脂の結合強度を高めることができ、高温下でも画像不良の生じない帯電部材を得ることができる。
請求項２によれば、イオン導電材料が分散された熱可塑性樹脂組成物を用いることで、帯電部材に必要な半導電性を容易に得ることができる。
請求項３によれば、導電性支持体と半導電性樹脂の結合強度を高めることができ、高温下でも画像不良の生じない帯電部材を容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における帯電部材（帯電ローラ）の構成を示す断面拡大図である。
【図２】導電性支持体への半導電性樹脂の被覆を説明する概略断面図である。
【図３】実施例と比較例の回転トルクに関する評価結果をプロットした図である。
【図４】従来の帯電部材の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ  帯電部材（帯電ローラ）、１  導電性支持体、１ａ  凹凸構造、２  半導電性樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004271547.tif 000006
【図４】
2004271547.tif 000007