(57)【要約】【課題】表面洗浄で抵抗値が十分に低下せず必要とされる帯電能力が回復しきらない使用済みの帯電部材を、簡易に再使用可能にする帯電部材の再生方法、帯電部材、及び帯電部材の再生装置を提供すること。【解決手段】被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体を帯電させる電子写真用の帯電部材の再生方法であって、帯電部材に加熱処理を施す加熱処理工程を、含むことを特徴とする帯電部材の再生方法、帯電部材、及び帯電部材の再生装置である。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体を帯電させる電子写真用の帯電部材の再生方法であって、
前記帯電部材に加熱処理を施す加熱処理工程を、含むことを特徴とする帯電部材の再生方法。
【請求項２】
前記加熱処理工程において、加熱処理温度が、１５０℃〜２００℃であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材の再生方法。
【請求項３】
前記加熱処理において、加熱処理時間が、１５分〜１２０分であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材の再生方法。
【請求項４】
さらに、前記帯電ロール表面を洗浄する洗浄工程を、含むことを特徴とする請求項１に記載の帯電部材の再生方法。
【請求項５】
前記帯電部材が、芯材に、少なくとも、有機イオン導電性物質を含有するイオン導電層と、カーボンブラックを含有する表面層とが順次積層されてなる層構造を有することを特徴とする請求項１に記載の帯電部材の再生方法。
【請求項６】
前記帯電部材における表面層の基材が、脂肪族ポリエステル樹脂をメラミン樹脂と架橋反応させてなる熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の帯電部材の再生方法。
【請求項７】
前記帯電部材における表面層に、該フッ素系高分子化合物および／または該シリコーン系高分子化合物の微粒子を含有することを特徴とする請求項５に記載の帯電部材の再生方法。
【請求項８】
被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体を帯電させる電子写真用の帯電部材であって、
加熱処理を施されて再生されたことを特徴とする帯電部材。
【請求項９】
処理温度が１５０℃〜２００℃で加熱処理が施されたことを特徴とする請求項８に記載の帯電部材。
【請求項１０】
処理時間が１５分〜１２０分で加熱処理が施されたことを特徴とする請求項８に記載の帯電部材。
【請求項１１】
さらに、帯電ロール表面が洗浄されて再生されたことを特徴とする請求項８に記載の帯電部材。
【請求項１２】
前記帯電部材が、芯材に、少なくとも、有機イオン導電性物質を含有するイオン導電層と、カーボンブラックを含有する表面層とが順次積層されてなる層構造を有することを特徴とする請求項８に記載の帯電部材。
【請求項１３】
前記帯電部材における表面層の基材が、脂肪族ポリエステル樹脂をメラミン樹脂と架橋反応させてなる熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１２に記載の帯電部材。
【請求項１４】
前記帯電部材における表面層に、該フッ素系高分子化合物および／または該シリコーン系高分子化合物の微粒子を含有することを特徴とする請求項１２に記載の帯電部材。
【請求項１５】
帯電部材に加熱処理を施す加熱処理手段を備えることを特徴とする帯電部材の再生装置。
【請求項１６】
さらに、前記帯電部材に洗浄処理を施す洗浄処理手段を備えることを特徴とする請求項１５に記載の帯電部材の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる帯電部材の再生方法に、帯電部材、及び帯電部材の再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感光体上に静電潜像を形成しそれをトナーで現像してトナー像を得る電子写真方式の画像形成装置において、感光体表面に接触して従動回転しながらその感光体に電荷を付与する帯電部材が広く用いられている。この帯電部材の表面には、画像形成に際し、電荷が付与されるためトナーや紙粉などが付着しやすい。従って、これらの付着物が帯電部材表面に固着するに伴い、帯電部材の帯電能力が低下、即ち抵抗値が上昇するために、画質不良を発生しやすくなる。
【０００３】
通常、帯電能力が低下した状態になった帯電部材は、表面の付着物を洗浄することで、抵抗値を低下させて帯電能力を回復させ再使用されている。帯電部材の再生方法の一つとして、付着物の固着した表面層を剥離し、表面層を再形成させるという方法も行われているものの、処理コストが高価であるという欠点がある。そこで、例えば特開平６−２８９７５５号公報や特開平７−８９６２７号公報に記載の技術によれば、洗浄液として有機溶剤を用い、帯電部材を有機溶剤中でブラシなどを用いて擦り洗いしたり、有機溶剤中で超音波洗浄したりする洗浄方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２８９７５５号公報
【特許文献２】
特開平７−８９６２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方で、上述のように帯電部材表面の付着物を洗浄しても、抵抗値が十分低下せず、必要とされる帯電能力が回復しきらないものは、再使用できず廃棄されいるのが現状である。このような、洗浄で抵抗値が十分低下せず必要とされる帯電能力が回復しきらない帯電部材についても、簡易な方法で再使用できるよう改善が望まれている。
【０００６】
従って、本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明の目的は、表面洗浄で抵抗値が十分に低下せず必要とされる帯電能力が回復しきらない使用済みの帯電部材を、簡易に再使用可能にする帯電部材の再生方法、帯電部材、及び帯電部材の再生装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、本発明は、
（１）　被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体を帯電させる電子写真用の帯電部材の再生方法であって、
前記帯電部材に加熱処理を施す加熱処理工程を、含むことを特徴とする帯電部材の再生方法。
【０００８】
（２）　前記加熱処理工程において、加熱処理温度が、１５０℃〜２００℃であることを特徴とする前記（１）に記載の帯電部材の再生方法。
【０００９】
（３）　前記加熱処理において、加熱処理時間が、１５分〜１２０分であることを特徴とする前記（１）に記載の帯電部材の再生方法。
【００１０】
（４）　さらに、前記帯電ロール表面を洗浄する洗浄工程を、含むことを特徴とする前記（１）に記載の帯電部材の再生方法。
【００１１】
（５）　前記帯電部材が、芯材に、少なくとも、有機イオン導電性物質を含有するイオン導電層と、カーボンブラックを含有する表面層とが順次積層されてなる層構造を有することを特徴とする前記（１）に記載の帯電部材の再生方法。
【００１２】
（６）　前記帯電部材における表面層の基材が、脂肪族ポリエステル樹脂をメラミン樹脂と架橋反応させてなる熱硬化性樹脂であることを特徴とする前記（５）に記載の帯電部材の再生方法。
【００１３】
（７）　前記帯電部材における表面層に、該フッ素系高分子化合物および／または該シリコーン系高分子化合物の微粒子を含有することを特徴とする前記（５）に記載の帯電部材の再生方法。
【００１４】
（８）　被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体を帯電させる電子写真用の帯電部材であって、
加熱処理を施されて再生されたことを特徴とする帯電部材。
【００１５】
（９）　処理温度が１５０℃〜２００℃で加熱処理が施されたことを特徴とする前記（８）に記載の帯電部材。
【００１６】
（１０）　処理時間が１５分〜１２０分で加熱処理が施されたことを特徴とする前記（８）に記載の帯電部材。
【００１７】
（１１）　さらに、帯電ロール表面が洗浄されて再生されたことを特徴とする前記（８）に記載の帯電部材。
【００１８】
（１２）　前記帯電部材が、芯材に、少なくとも、有機イオン導電性物質を含有するイオン導電層と、カーボンブラックを含有する表面層とが順次積層されてなる層構造を有することを特徴とする前記（８）に記載の帯電部材。
【００１９】
（１３）　前記帯電部材における表面層の基材が、脂肪族ポリエステル樹脂をメラミン樹脂と架橋反応させてなる熱硬化性樹脂であることを特徴とする前記（１２）に記載の帯電部材。
【００２０】
（１４）　前記帯電部材における表面層に、該フッ素系高分子化合物および／または該シリコーン系高分子化合物の微粒子を含有することを特徴とする前記（１２）に記載の帯電部材。
【００２１】
（１５）　帯電部材に加熱処理を施す加熱処理手段を備えることを特徴とする帯電部材の再生装置。
【００２２】
（１６）　さらに、前記帯電部材に洗浄処理を施す洗浄処理手段を備えることを特徴とする前記（１５）に記載の帯電部材の再生装置。
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本発明の帯電部材の再生方法と供に、本発明の帯電部材、及び本発明の帯電部材の再生装置ついても説明する。
【００２３】
本発明の帯電部材の再生方法は、帯電能力が低下した使用済み帯電部材を回収し、この回収された帯電部材に加熱処理を施す加熱処理工程を、含む。そして。さらに、必要に応じて、帯電ロール表面を洗浄する洗浄工程を含んでもよい。この洗浄工程は、加熱処理工程前に行なってもよいし、後行なってもよい。
【００２４】
本発明の帯電部材の再生方法において、使用済み帯電部材に加熱処理を施すことで、抵抗値が低下する機構は明らかではないが、次のように推測している。使用済み帯電部材が、表面洗浄で抵抗値が十分に低下せず必要とされる帯電能力が回復しきらない原因としては、帯電部材構成層（特に表面層）に含まれる導電剤の分散状態が偏るなどの内部構造変化に起因して抵抗値上昇が生じているものと思われ、これを加熱処理により内部構造を元に戻る、即ち導電剤が再び均一分散されるため、抵抗値が十分低下し、帯電能力が回復するものと推測される。
【００２５】
加熱処理工程では、帯電部材に加熱処理を施すが、効率良く十分に抵抗値を低下させる観点から、加熱処理温度としては、１５０℃〜２００℃が好ましく、より好ましくは、１７０℃〜１８０℃である。一方、加熱処理時間としては、１５分〜１２０分が好ましくは、より好ましくは３０分〜６０分である。加熱処理による熱量が、少なすぎると十分に抵抗値を低下させることができなくなる場合があり、多すぎるとイオン導電層や表面層の内部構造が破壊され、帯電ロールとして使用できなくなることがあり、加熱処理温度、時間は、適宜組み合わせて行なうことがよい。
【００２６】
加熱処理工程では、帯電部材を加熱処理可能であれば、その実施方法などは特に制限されないが、例えば、帯電部材をオーブンなどに入れることで加熱処理を行なうことができる。また、ベルトコンベア−などど導入したオーブンを用いて、バッチ処理方式で加熱処理を行なってもよい。
【００２７】
洗浄工程は、帯電部材表面の付着物（トナーや紙粉など）を除去することを目的として行なわれる。洗浄工程で用いられる洗浄液としてしては、例えば、水、有機溶剤や、酸性水溶液などを用いることができる。また、表面を傷つけない程度で、帯電部材を有機溶剤中でブラシなどを用いて擦り洗いしたり、超音波洗浄したりする洗浄方法も行なわれてもよい。
【００２８】
このような工程を経ることで、帯電能力が低下した使用済み帯電部材は、帯電能力が回復し再利用可能となる（本発明の帯電部材）。なお、このような帯電部材の再生方法に適用する再生装置（本発明の帯電部材の再生装置）としては、上述の各工程を行なう手段（例えば、加熱処理手段としては、例えば、ベルトコンベア−を導入したオーブン等、洗浄処理手段としては、例えば、超音波洗浄装置等が挙げられる）が備えられる。
【００２９】
本発明の帯電部材の再生方法において、対象となる帯電部材は、表面洗浄で抵抗値が十分に低下せず必要とされる帯電能力が回復しきらず、加熱処理を施すことで、必要とされる帯電能力が回復する帯電部材である。但し、上述のように、加熱処理により、帯電部材構成層（特に表面層）に含まれる導電剤の分散状態が均一状態に戻るため、抵抗値が十分低下し、帯電能力が回復すると推測しているが、これは明らかではなく、加熱処理により抵抗値が低下し帯電能力が回復する帯電部材であれば、本発明に適用可能と考えられる。
【００３０】
このような帯電部材として具体的には、以下に説明する帯電部材（以下、単に「帯電部材」という）が挙げられる。
【００３１】
―帯電部材―
帯電部材は、芯材に、少なくとも、有機イオン導電性物質を含有するイオン導電層と、カーボンブラックを含有する表面層とが順次積層されてなる層構造を有する。
【００３２】
帯電部材は、一般的に導電性弾性体層を有するが、本発明においては、イオン導電層が導電性弾性体層を兼ねていてもよいし、イオン導電層が独立して導電性弾性体層の上（間に他の層を介する場合を含む）に設けられていても（すなわち、芯材とイオン導電層との間に、少なくとも導電性弾性体層が設けられていても）よい。
【００３３】
−芯材−
本発明において、芯材としては、鉄、ニッケルメッキ処理鉄、銅、ステンレス等、従来公知の金属を用いることができる。芯材の形状としては、従来から帯電部材の芯材に用いられているシャフト状であることが一般的である。
【００３４】
−イオン導電層−
イオン導電層は、有機イオン導電性物質を含有する層であり、一般的には、ベースとなる基材に、有機イオン導電性物質と、必要に応じて他の導電性物質（カーボンブラックや、金属酸化物等）とを分散、配合してなる。
【００３５】
有機イオン導電性物質としては、四級アンモニウム塩（例えばラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、変性脂肪酸・ジメチルエチルアンモニウニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、硫酸塩、エトサルフェート塩、ハロゲン化ベンジル塩（臭化ベンジル塩、塩化ベンジル塩等）等）、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩、各種ベタイン、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、等が挙げられる。
【００３６】
有機イオン導電性物質としては、多価アルコール（１，４ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール等）およびその誘導体と金属塩との錯体、モノオール（エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等）と金属塩の錯体も挙げられる。金属塩としては、例えばＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＮａＣｌＯ４、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌ等の周期律表第１族の金属塩；ＮＨ４＋の塩等の電解質；Ｃａ（ＣｌＯ４）２、Ｂａ（ＣｌＯ４）２等の周期律表第２族の金属塩；これらに、少なくとも１個以上の水酸基、カルボキシル基、一級ないし二級アミン基等イソシアネートと反応する活性水素を有する基を持ったもの；等が挙げられる。このような錯体として具体的には、ＰＥＬ（ＬｉＣｌＯ４とポリエチレングリコールとの錯体）等が挙げられる。
【００３７】
これらの中でも、有機イオン導電性物質としては、基材との相溶性の点から第四級アンモニウム塩が好ましい。この四級アンモニウム塩としては、ブリードの観点から、重量平均分子量（Ｍｗ）が１００〜６００であるものが好ましく、１５０〜３００であるものがより好ましい。また、四級アンモニウム塩としては、ベンゼン環を１つ以上有するものが、上記同様にブリードの観点から特に好ましい。
【００３８】
有機イオン導電性物質は、基材中に単独で配合してもかまわないが、任意の２種以上を配合してもよく、電気抵抗（表面抵抗率、体積抵抗率）の他、力学強度、硬度、反発弾性率等のシステム全体としての要求に合致するように配合することができる。有機イオン導電性物質の基材ヘの配合量としては、基材１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部程度とすることが好ましく、０．１〜５重量部程度とすることがより好ましい。
【００３９】
導電性物質として用いられる金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ等が挙げられる。
【００４０】
導電性物質としてカーボンブラックを用いることができるが、特に酸性のカーボンブラックを用いると、一部に過剰な電流が流れ、繰り返しの電圧印加による酸化の影響を受けにくく、さらに、その表面に付着する酸素含有官能基の効果で、基材への分散性が高く、抵抗バラツキを小さくすることができるとともに、電界依存性も小さくなり、通電による電界集中が起きづらくなる。その結果、通電による抵抗変化を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少なく、均一帯電が可能である。このため、カーボンブラックの大きな凝集体に起因する電場集中、絶縁破壊によって発生すると考えられるピンホールリーク等のリーク放電を防止することができ、トナーの固着をも防止することができる。さらに抵抗変化や抵抗のバラツキによる帯電ムラやリーク放電に起因する画質欠陥、環境変動による画像濃度の変動が少なくなり、長期に渡り高画質画像を得ることができる。また、カーボンブラックは、分散性を向上させるためのカップリング処理や、絶縁粒子や金属酸化物等の添加等を行う必要性がなく、製造工程が簡易となる。さらに、カーボンブラックは、電子伝導であるため、イオン導電を利用した、例えばエーテルセグメントを含み像担持体を汚染させる傾向のあるイオン導電性の材料による汚染（ブリード）の問題がない。これにより、特にブリードを防止する層等を設ける必要がなく、同様に製造工程が簡易となる。
【００４１】
カーボンブラックとして、酸性のものは、酸素含有官能基（カルボン酸基、水酸基（例えばフェノール水酸基）、ラクトン基、キノイド基などの各官能基などが表面に非常に多いものである。一般にカーボンブラック表面の酸素含有官能基は、炭素だけからなるカーボンブラックに極性を与え、基材（バインダーポリマー）との親和性が向上し、均一に分散することが可能になる。このことはインキ・塗料のような溶剤を含む系では広く認められているが、乾式で混練・分散を行う場合でも成り立っていると推察される。
【００４２】
カーボンブラックは、コンタクト法により製造することができる。このコンタクト法としては、チャネル法、ガスブラック法等が挙げられる。また、カーボンブラックは、ガスまたはオイルを原料とするファーネスブラック法により製造することもできる。必要に応じて、これらの処理を施した後、硝酸などで液相酸化処理を行ってもよい。なお、カーボンブラックは、コンタクト法で製造することができるが、このコンタクト法は大気汚染などの問題から現在ではほとんど生産されておらず、密閉式のファーネス法によって製造するのが通常である。ファーネス法では通常高ｐＨ・低揮発分のカーボンブラックしか製造されないが、これに上述の液相酸処理を施してｐＨを調整することができる。このためファーネス法製造により得られるカーボンブラックで、後工程処理によりｐＨが６以下となるように調節されたカーボンブラックも、本発明に含まれるとみなす。
【００４３】
カーボンブラックとして、具体的には、デグサ社製の「カラーブラックＦＷ２００」（ｐＨ２．５、揮発分２０％）、同「ＦＷ２」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５％）、同「ＦＷ２Ｖ」（ｐＨ２．５、揮発分１６．５％）、「スペシャルブラック６」（ｐＨ２．５、揮発分１８％）、同「５」（ｐＨ３、揮発分１５％）、同「４」（ｐＨ３、揮発分１４％）、同「４Ａ」（ｐＨ３、揮発分１４％））、「プリンテックス１５０Ｔ」（ｐＨ４、揮発分１０％）［これらはチャネル法に似たガスブラック法で製造されえているが、当業界ではチャネルブラックに分類されている］；キャボット社の「ＲＥＧＡＬ　４００Ｒ」（ｐＨ４．０、揮発分３．５％）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ　１０００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、同「ＭＯＮＡＲＣＨ　１３００」（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、同「モーグルＬ」（ｐＨ２．５、揮発分４．５％）；三菱化学社製「３０３０Ｂ」（ｐＨ６．５、揮発分０．５％）；等が挙げられる。
【００４４】
導電性物質は、基材中に単独で配合してもかまわないが、任意の２種以上を配合してもよく、弾性体層としての電気抵抗（表面抵抗率、体積抵抗率）の他、力学強度、硬度、反発弾性率等のシステム全体としての要求に合致するように配合することができる。導電性物質の基材ヘの配合量としては、システム全体としての要求を満足するように適宜調整すればよいが、基材１００重量部に対して、５〜５０重量部程度とすることが一般的に好ましい。
【００４５】
イオン導電層の基材としては、特に制限はなく、従来公知の材料を用いることができる。特に、導電性弾性体層を兼ねる場合には、所望の弾性を有する材料であることが望まれる。例えば、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフロロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などの樹脂材料；ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴムなどの弾性材料；等が挙げられる。熱可塑性エラストマー、熱収縮性（熱硬化性）ゴム、発泡性ゴム、上述に挙げたようにジエン系に問わず非ジエン系のゴム等も好適に利用するができる。これらは２種以上を配合したアロイ（ブレンド材）として用いることもできる。
【００４６】
これらの中でもエピクロロヒドリンゴムを主体とするものであることが、抵抗均一性、抵抗安定性の点で好ましい。なお、「エピクロロヒドリンゴムを主体とする」とは、基材成分の主たる成分がエピクロロヒドリンゴムであることを指し、基材成分の５０重量％以上占めるものは、「主体とする」の概念中に含まれる。
【００４７】
イオン導電層には、前記有機イオン導電性物質、特定のカーボンブラックおよび前記基材の他に、必要に応じて、硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等を用いてもよい。また、発泡させる場合、適宜発泡剤等も用いることができる。
【００４８】
イオン導電層の厚みとしては、０．８ｍｍ以上であることが好ましく、１〜５ｍｍであることがより好ましく、２〜５ｍｍであることがさらに好ましい。イオン導電層の厚みが０．８ｍｍ未満であると、イオン導電層中のイオン成分が、印加電圧の影響から解離し、抵抗の上昇をまねき、帯電電位Ｖｈが著しく低下してしまう場合がある。
【００４９】
イオン導電層が導電性弾性体層を兼ねる場合に、その厚みとしては、導電性弾性体層としての機能をも発揮させるべく、より厚いことが望ましい。具体的な厚みとしては、特に限定されないが、１〜１０ｍｍ程度とすることが好ましく、２〜５ｍｍ程度とすることがより好ましい。
【００５０】
イオン導電層は、前記基材、前記有機イオン導電性物質、特定のカーボンブラック、その他必要に応じて添加されるその他の物質を適当な溶剤に溶解して、芯材、もしくは芯材に形成された導電性弾性体層の上に塗布することにより、有機イオン導電性物質を基材と混練しコンパウンド化したものをものを芯材、もしくは芯材に形成された導電性弾性体層の上に巻き付けてプレスすることにより、あるいは、射出成型等の公知の成型法により、形成することができる。塗布することにより形成する場合には、所定の厚みを確保するために、重ね塗りすることが望ましい。
【００５１】
−イオン導電層と独立した導電性弾性体層−
イオン導電層が導電性弾性体層を兼ねない場合には、芯材とイオン導電層との間に、少なくとも独立した導電性弾性体層が設けられる。
【００５２】
導電性弾性体層は、導電性を有する弾性体からなり、かつ、既述の体積抵抗率の規定を満たすものである。このようなものであれば、特に材料や組成は限定されないが、通常、ベースとなる基材に導電剤を分散、配合してなる。導電性物質としては、有機イオン導電性物質、カーボンブラック、金属酸化物等が挙げられる。これら導電性物質は、イオン導電層の項で述べたものをそのまま用いることができる。
【００５３】
導電性物質は、基材中に単独で配合してもかまわないが、任意の２種以上を配合してもよく、電気抵抗（表面抵抗率、体積抵抗率）の他、力学強度、硬度、反発弾性率等のシステム全体としての要求に合致するように配合することができる。導電剤の基材ヘの配合量としては、既述の体積抵抗率の規定を満足するように適宜調整すればよいが、０．０１〜２００ｐｈｒ（「ｐｈｒ」とは基材１００重量部に対する重量部数）程度とすることが一般的に好ましい。
【００５４】
導電性弾性体層に用いる基材としては、イオン導電層の項で述べたものをそのまま用いることができる。導電性弾性体層には、必要に応じて、硬化剤、可塑剤、加硫促進剤等を用いてもよい。また、発泡させる場合、適宜発泡剤等も用いることができる。導電性弾性体層の厚みとしては、特に限定されないが、１〜１０ｍｍ程度とすることが好ましく、２〜５ｍｍ程度とすることがより好ましい。
【００５５】
導電性弾性体層は、基材、前記導電剤、その他必要に応じて添加されるその他の物質を適当な溶剤に溶解して、芯材に塗布することにより、導電性物質を基材と混練しコンパウンド化したものをものを芯材に巻き付けてプレスすることにより、あるいは、射出成型等の公知の成型法により、形成することができる。塗布することにより形成する場合には、所定の厚みを確保するために、重ね塗りすることが望ましい。
【００５６】
−表面層−
表面層は、抵抗調整のほか、弾性層やイオン導電層からのブリード物のブロッキング、汚染物からの保護等の働きを担う層であり、ベースとなる基材に導電剤を分散してなるものである。表面層には、導電性物質としてカーボンブラックを含むが、他の導電性物質（有機イオン導電性物質や、金属酸化物等）を併用してもよい。導電性物質としての有機イオン導電性物質導電剤、カーボンブラックおよび金属酸化物は、イオン導電層の項において説明したものと同様のものを用いることができるが、ｐＨ６．０以下のものが好適である。
【００５７】
導電性物質は、基材中に単独で配合してもかまわないが、任意の２種以上を配合してもよく、電気抵抗（表面抵抗率、体積抵抗率）の他、力学強度、硬度、反発弾性率等のシステム全体としての要求に合致するように配合することができる。導電剤の基材ヘの配合量としては、１〜２００ｐｈｒ（「ｐｈｒ」とは基材１００重量部に対する重量部数）程度とすることが一般的に好ましい。
【００５８】
表面層の基材としては、イオン導電層や導電性弾性体層の項において説明したものと同様のものを用いることができるが、表面層においては、脂肪族ポリエステル樹脂をメラミン樹脂と架橋反応させてなる熱硬化性樹脂を用いることが、膜強度、ブリードの点で望ましい。
【００５９】
両者の混合割合としては、脂肪族ポリエステル樹脂１００重量部に対し、メラミン樹脂を３０〜７０重量部とすることが好ましく、４０〜６０重量部とすることがより好ましい。メラミン樹脂を３０重量部未満であると、未架橋部が残り、得られる表面層は粘着性があり、感光体とのタックが発生しやすくなり、７０重量部を超えると、高架橋度になり、得られる表面層はもろく、硬くなり、クラックが発生しやすくなり、それぞれ好ましくない。
【００６０】
表面層の基材に前記熱硬化性樹脂を用いた場合、表面層中には、さらにフッ素系高分子化合物および／またはシリコーン系高分子化合物が含有されることがトナー固着等の汚れ防止、抵抗環境安定性の点で望ましい。該フッ素系高分子化合物および／または該シリコーン系高分子化合物は、粒子径１５μｍ以下の微粒子として含有されることが、耐久性、表面特性の点で望ましい。かかる微粒子の粒子径としては、０．１〜５の範囲内であることがより好ましい。
【００６１】
当該フッ素系高分子化合物および／または該シリコーン系高分子化合物の含有量としては、前記熱硬化性樹脂１００重量部に対し、５〜１００重量部の範囲内とすることが好ましく、２０〜６０の範囲内とすることがより好ましい。これらの含有量が５重量部未満であると含有させることによる効果が得られず、１００重量部を超えると加工性が著しく低下し、また、膜がもろくなり、増量によるトナー固着防止効果もなくなる。また、高価となるため、好ましくない。
【００６２】
表面層は、前記基材、前記導電剤、その他必要に応じて添加されるその他の物質を適当な溶剤に溶解して、芯材に塗布することにより、導電性物質を基材と混練しコンパウンド化したものをものを芯材に巻き付けてプレスすることにより、あるいは、射出成型等の公知の成型法により、形成することができる。塗布することにより形成する場合には、所定の厚みを確保するために、重ね塗りすることが望ましい。また、基材として熱硬化性樹脂を用いる場合には、塗布あるいは成型の後に、硬化させるのに十分な温度で加熱することが好ましい。
【００６３】
本発明の帯電部材の再生方法において、対象となり得る他の帯電部材を以下に列挙する。
・芯材上に、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、可塑剤及びカーボンブラックを含む弾性層と、ＥＣＯ（エピクロルヒドリンゴム）、及びイオン導電剤を含む抵抗層と、ＰＡ（ポリアミド）、カーボンブラック及びＳｎＯ２を含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
・芯剤上に、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）及びカーボンブラックを含む弾性層と、ＥＣＯ、及びイオン導電剤を含む抵抗層と、ＰＡ（ポリアミド）、カーボンブラック及びＳｎＯ２を含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
・芯材上に、ＥＰＤＭ及びカーボンブラックを含む弾性層と、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム）、カーボンブラック及びイオン導電剤を含む抵抗層と、アクリル係樹脂を含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
・芯材上に、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、可塑剤及びカーボンブラックを含む弾性層と、ウレタン、カーボンブラック及び導電剤を含む抵抗層と、移行防止層と、ＰＡ、カーボンブラック及びＳｎＯ２を含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
・芯材上に、ウレタン及びカーボンブラックを含む弾性層と、ウレタン、カーボンブラック及びＳｎＯ２を含む抵抗層（表面層）と、が順次積層された帯電部材
・芯材上に、ウレタン及びカーボンブラックを含む弾性層と、アクリルゴム及びカーボンブラックを含む抵抗層と、塩化ビニリデン・ＰＴＥＦ（ポリテトラフルオロエチレン）の混合物及び熱可塑性ポリエステル（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート））を含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
・芯材上に、シリコン樹脂及びカーボンブラックを含む弾性層と、ＰＡ、カーボンブラック、Ｍｇ、及びＳｎＯ２を含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
・芯材上に、ＥＰＤＭ及びカーボンブラックを含む弾性層と、熱可塑性ポリウレタン、カーボンブラック及びＳｎＯ２を含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
・芯材上に、ＥＣＯ、カーボンブラック及びイオン導電剤を含む弾性層と、ポリウレタンを含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
・芯材上に、ＳＢＲ及びカーボンブラックを含む弾性層、ＰＡ及びカーボンブラックを含むバリア層と、ＥＣＯ、及びイオン導電剤を含む弾性層抵抗層と、ナイロン系樹脂を含む表面層と、が順次積層された帯電部材。
【００６４】
以上説明した帯電部材は、本発明の帯電部材の再生方法の対象となる帯電部材として好適であるが、これに限定されるものではない。
【００６５】
以上説明した本発明の帯電部材の再生方法により再生された帯電部材は、複写機、レーザプリンター、ファクシミリ、これらの複合ＯＡ機器等の電子写真装置における接触式帯電方式の帯電器における、帯電部材として好適に再使用される。
【００６６】
本発明の帯電部材の再生方法により再生された帯電部材が再利用される電子写真装置について、図面を用いて詳細に説明する。図９は、本発明の帯電部材が適用された電子写真装置の一例を示す模式断面図である。図９に示す電子写真装置は、電子写真感光体１０と、電子写真感光体１０の表面を帯電する本発明の帯電部材からなる帯電器１１と、帯電器１１に電圧を印加するための電源１２と、電子写真感光体１０の表面に潜像を形成する画像入力器１３と、トナーにより電子写真感光体１０の表面に形成された潜像を現像してトナー画像を得る現像器１４と、形成されたトナー画像を転写材２０表面に転写する転写器１５と、電子写真感光体１０表面の残留トナー等を除去するクリーニング器１６と、電子写真感光体１０表面の残存電位を除去する除電器１７と、被転写体２０表面に転写されたトナー画像を熱および／または圧力等により定着する定着器１８と、を有する。
【００６７】
帯電部材からなる帯電器１１は、電源１２から供給される電圧により作動し、感光体表面を帯電する。その他、画像入力器１３、現像器１４、転写器１５、クリーニング器１６、除電器１７、定着器１８の構成は、本発明において特に制限されるものではなく、電子写真分野において従来公知のあらゆる構成をそのまま適用することができる。なお、除電器１７は、必ずしも設けられていなくてもよい。
【００６８】
図９の電子写真装置の動作について説明する。電子写真感光体１０の表面は、帯電器１１により一様に帯電された上で、画像入力器１３により潜像が形成される。電子写真感光体１０の表面に形成された潜像は、現像器１４に内蔵されたトナーにより現像され、トナー像が形成される。電子写真感光体１０の表面に形成されたトナー像は、電子写真感光体１０と、それに対向する転写器１５との間に挿通された被転写体２０表面に転写され、さらに定着器１８の熱および／または圧力等により定着される。一方、転写後の電子写真感光体１０表面の残留トナーは、クリーニング器１６により除去される。そして、次の画像形成サイクルに進む前に、電子写真感光体１０表面の残存電位が、除電器１７により除去される。
【実施例】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
【００６９】
＜実施例１＞
対象の帯電ロールとして、富士ゼロックス（株）製のレーザーコピー機（製品名：Ａｂｌｅ１３２０）に用いられる現像カートリッジ用の帯電ロールを用いて実験した。
【００７０】
（帯電ロール）
芯材として、長さ３３１ｍｍ、８ｍｍφのステンレス製のものを用意した。この芯材に、フェノール系導電性接着剤（「Ｕ‐２０」東洋化学研究所製）を介して、下記表１に示す組成および膜厚の導電性弾性体層を兼ねたイオン導電層および表面層を順次形成し、帯電ロールを製造した。ここで、イオン導電層に用いたカーボンブラック（三菱化学社製、３０３０Ｂ）のＤＢＰ吸油量は、１３０ｍｌ／１００ｇであった。
【００７１】
【表１】
2004109688.tif 000002
【００７２】
なお、上記帯電ロールにおけるイオン導電層および表面層は、以下のようにして形成した。
−イオン導電層−
上記表１に記載のイオン導電層形成用の材料をオープンロールにて混練し、プレス形成機を用いて１５ｍｍφのロールを得、その後研磨により１４ｍｍφに仕上げた。
【００７３】
−表面層−
上記表１に記載の表面層形成用の材料をダイノミルにより均一に分散した表面層形成用溶液を作製した。得られた表面層形成用溶液をディッピングにて塗布し、１６０℃／３０分で加熱・焼成して、表１に示す厚みの表面層を形成した。
【００７４】
（実験）
上記帯電ロールを、２３５００枚コピーをとった後に、上記コピー機の現像カートリッジから取り外し、テスト用のサンプルを作製した。このサンプルを用い、表２に従った各処理（洗浄処理や、加熱処理）を行なった後の電気抵抗値を測定した。各実験毎に３本の帯電ロールについて行なった。結果を表２に示す。表２の結果をグラフで図１に示す。抵抗平均値のスペックは、４．５０〜５．６０（Ｌｏｇ・Ω・ｃｍ）である。なお、図１には、参考値として、市場から回収した帯電ロール（上記同様の構成）を１０本選択し、この回収時と水洗浄後の電気抵抗値を示す。
【００７５】
また、これらの結果に基づく抵抗変化率及び予想抵抗得率をグラフで図２に示す。測定した抵抗値は平均値で示す。抵抗変化率は、上記３本の帯電ロールについて行なった実験において、各処理後の抵抗平均値を各処理前の抵抗平均値で割った値を算出し、これをＮ＝３で平均して求めた値である。また、予想抵抗得率は、市場回収品に対して水洗浄後を行なった後の抵抗平均値各々に、各処理での抵抗変化率をかけた値を平均して求めた値である。市場回収品に対して水洗浄後を行なった後の抵抗平均値データを表３に示す。
【００７６】
ここで、加熱処理は、サンプルをオーブンに入れて行なった。
また、洗浄処理は、各洗浄液を用い、スポンジで擦り洗いし、その後、水で濯うことで行なった。なお、アルコールとしてはメタノールを用いた。酸としてはＤＬ−リンゴ酸の１％水溶液を用いた。
また、電気抵抗値の測定は、２３℃、５３％ＲＨの測定環境において、帯電ロールに５ｍｍ幅の電極ロールを定荷重で当接させ、帯電ロールを回転させながら帯電ロールの芯金に直流１００Ｖの電圧を印加し電流値を測定することにより行った。
【００７７】
【表２】
2004109688.tif 000003
【００７８】
【表３】
2004109688.tif 000004
【００７９】
表２（図１及び２）の結果から、洗浄のみでは、必要とされる抵抗値までは低下しないのに対し、加熱処理を施すことで大幅に抵抗値が低下し、再利用可能であることがわかる。また、抵抗変化率及び予想抵抗得率を見ると、使用済み帯電ロールに加える熱量が多くなるに従って抵抗変化率及び予想抵抗得率の良好な結果が得られることがわかる。
【００８０】
（参考例）
実施例１と同様の帯電ロールを、富士ゼロックス（株）製のレーザーコピー機（製品名：Ａｂｌｅ１３２０）に装着し、２３５００枚コピーをとった後に回収して、以下に示す実験を行なった。なお、各実験毎に１０本の帯電ロールについて行なった。
【００８１】
−加熱処理後及び水洗浄後の抵抗値変化−
使用済み帯電ロールの回収時、水洗浄後、加熱処理後（オーブンで１８０℃、６０分）、の各電気抵抗値を実施例１と同様にして測定した。結果を表４に示す。また、表４の結果をグラフで図３に示す。
【００８２】
【表４】
2004109688.tif 000005
【００８３】
表４（図３）の結果から、１０本全ての帯電ロールの抵抗値は、加熱処理により大幅に低下することがわかる。
【００８４】
−加熱処理後及び水洗浄後の外径変化−
新品（ＮＥＷ）、水洗浄後、加熱処理後の帯電ロールの外径を測定した。外径は、Ｄ１：帯電ロール（表面層）一端部から軸方向へ向かって２０ｍｍ内側の位置、Ｄ２：中央部、Ｄ３：帯電ロール（表面層）他端部から軸方向へ向かって２０ｍｍ内側の位置、についてそれぞれ測定した。なお、新品（ＮＥＷ）の外径データは、別ロットで作製したサンプル品のデータ（参考値）である。結果を表５に示す。また、表５の結果をグラフで図４に示す。
【００８５】
【表５】
2004109688.tif 000006
【００８６】
表５（図３）の結果から、加熱処理により外径が０．０２ｍｍ程度、収縮したが、実用レベルであり、良好な状態で再使用可能であることがわかる。
【００８７】
―加熱処理後及び水洗浄後のクラウン量変化―
表５の結果に基づき、次式で表されるクラウン量変化についても調べた。クラウン量＝Ｄ２−（Ｄ１＋Ｄ３）／２。なお、新品（ＮＥＷ）の外径データは、別ロットで作製したサンプル品のデータ（参考値）である。クラウン量のスペックは５０〜１０μｍである。結果を表６に示す。また、表６の結果をグラフで図５に示す。
【００８８】
【表６】
2004109688.tif 000007
【００８９】
表６（図５）の結果から、加熱処理によりクラウン量は、ほぼ変化はなく、良好な状態で再使用可能であることがわかる。
【００９０】
―加熱処理後及び水洗浄後の硬度変化―
新品（ＮＥＷ）、水洗浄後、加熱処理後の帯電ロールの硬度を測定した。なお、新品（ＮＥＷ）の硬度は、別ロットで作製したサンプル品のデータ（参考値）である。硬度のスペックは７３〜７９°である。結果を表７に示す。また、表７の結果をグラフで図６に示す。
【００９１】
ここで、硬度の測定は、ＪＩＳ　Ｋ−６３０１準拠のアスカーＣに基づき、帯電部材の表面にアスカーＣ型硬度計（高分子計器社製）の押針を当接し、１０００ｇ荷重の条件で測定した。
【００９２】
【表７】
2004109688.tif 000008
【００９３】
表７（図６）の結果から、加熱処理により硬度は、ほぼ変化はなく、良好な状態で再使用可能であることがわかる。
【００９４】
−加熱処理後及び水洗浄後の表面粗さ（Ｒｚ）変化−
新品（ＮＥＷ）、水洗浄後、加熱処理後の帯電ロールの表面粗さ（Ｒｚ）を測定した。なお、新品（ＮＥＷ）の表面粗さ（Ｒｚ）は、別ロットで作製したサンプル品のデータ（参考値）である。表面粗さ（Ｒｚ）のスペックは１３μｍ以下である。結果を表８に示す。また、表８の結果をグラフで図７に示す。
【００９５】
ここで、表面粗さ（Ｒｚ：十点平均表面粗さ）の測定は、２３℃・５５ＲＨ％の環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サーフコム５７０Ａ、東京精密社製）を用い、測定距離を２．５ｍｍとし、接触針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定した際の平均値を帯電部材のＲｚとして求めた。
【００９６】
【表８】
2004109688.tif 000009
【００９７】
表８（図７）の結果から、加熱処理により硬度は、ほぼ変化はなく、良好な状態で再使用可能であることがわかる。
【００９８】
−加熱処理後及び水洗浄後の表面層のカーボンブラックの分散状態変化−
新品、市場回収品、水洗浄・加熱処理後の使用済み帯電ロールにおける表面層のカーボンブラックの分散状態をＴＥＭにより調べた。図８（Ａ）に新品の帯電ロール、図８（Ｂ）に市場回収された使用済み帯電ロール、図８（Ｃ）に水洗浄・加熱処理後の使用済み帯電ロールの表面層のカーボンブラックの分散状態を模式図で示す。
【００９９】
図８に示すように、新品の帯電ロールはカーボンブラックがほぼ均一に分散されているのに対し、市場回収された使用済み帯電ロールは、カーボンブラックが凝集していた。一方、水洗浄・加熱処理後の帯電ロールは、カーボンブラックが再び均一に分散していた。これにより、この帯電ロールの場合、カーボンブラックが、機械的ストレスなどで凝集して帯電能力が低下し、加熱処理を施すことで、再び均一な状態に戻り、帯電能力が回復すると思われる。
【０１００】
これらの参考例からわかるように、加熱処理により帯電ロールの抵抗値以外の他の諸特性に変化はなく、加熱処理後の帯電ロールは良好な状態で再使用可能である。
【０１０１】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、表面洗浄で抵抗値が十分に低下せず必要とされる帯電能力が回復しきらない使用済みの帯電部材を、簡易に再使用可能にする帯電部材の再生方法、帯電部材、及び帯電部材の再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における帯電ロールの各処理後の電気抵抗値を示すグラフである。
【図２】実施例１における各処理後の電気抵抗値の抵抗変化率及び予想抵抗得率を示すグラフである。
【図３】参考例における帯電ロールの加熱処理後及び水洗浄後の抵抗値変化を示すグラフである。
【図４】参考例における帯電ロールの加熱処理後及び水洗浄後の外径変化を示すグラフである。
【図５】参考例における帯電ロールの加熱処理後及び水洗浄後のクラウン量変化を示すグラフである。
【図６】参考例における帯電ロールの加熱処理後及び水洗浄後の硬度変化を示すグラフである。
【図７】参考例における帯電ロールの加熱処理後及び水洗浄後の表面粗さ（Ｒｚ）変化を示すグラフである。
【図８】参考例における帯電ロール表面層の加熱処理後及び水洗浄後のカーボンブラック分散状態変化を示す模式図である。
【図９】本発明の再生方法により再生された帯電部材が再使用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０　電子写真感光体
１１　帯電器
１２　電源
１３　画像入力器
１４　現像器
１５　転写器
１６　クリーニング器
１７　除電器
１８　定着器
２０　被転写体
【図１】
2004109688.tif 000010
【図２】
2004109688.tif 000011
【図３】
2004109688.tif 000012
【図４】
2004109688.tif 000013
【図５】
2004109688.tif 000014
【図６】
2004109688.tif 000015
【図７】
2004109688.tif 000016
【図８】
2004109688.tif 000017
【図９】
2004109688.tif 000018