(57)【要約】【課題】安定かつ良好な均一帯電特性と出力画像品質が得られる帯電部材を提供する。【解決手段】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感光ドラムを帯電処理する該帯電部材において、該帯電部材の表面にアロファネート結合を導入する。シームレスチューブの表面を８０℃のジフェニルメタンジイソシアネート（キシダ化学製）溶液に１分間浸漬させ反応させる。その後、該シームレスチューブ表面に付着している余分な未反応ジフェニルメタンジイソシアネートを溶剤トルエン（キシダ化学製）にて洗浄除去し、表面にアロファネート結合が導入されたシームレスチューブを得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を印加した帯電部材を被帯電体に接触させることで該被帯電体を帯電処理する該帯電部材において、該帯電部材の表面にアロファネート結合を導入したことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記帯電部材のアロファネート結合の導入率が、該帯電部材の表面から内表面に向かって連続的に減少する請求項１記載の帯電部材。
【請求項３】
前記帯電部材が、少なくとも支持部材と導電性被覆部材を有することを特徴とする請求項１または２記載の帯電部材。
【請求項４】
電子写真装置において、帯電手段が請求項１乃至３のいずれかに記載の帯電部材である電子写真装置。
【請求項５】
電圧を印加した帯電部材を被帯電体に接触させることで該被帯電体を帯電処理する該帯電部材の製造方法において、少なくとも支持部材と導電性被覆部材まで形成する工程と、該被覆部材にイソシアネートを用いてアロファネート化処理する工程とを有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、帯電部材及びそれを用いた電子写真装置に関し、詳しくは、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に関し、その製造方法に関するものである。また、帯電手段が該帯電部材である電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。これは、低オゾン、低消費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ロールを用いたロール帯電方式が、帯電の安定性という点から好ましく用いられている。ロール帯電では、導電性の弾性ロール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なう。帯電用の導電性部材としては、導電性支持部材上に導電性シームレスチューブにより表面層を形成した例がある（例えば、特許文献１参照）。更には、フッ素樹脂からなるシームレスチューブが開示され（例えば、特許文献２参照）、導電性の異なる層構成よりなる多層チューブも開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
帯電部材としての製造にかかる方法としては、前記従来技術として、挿入により形成する方法が挙げられている。また、クロスヘッド押し出し機を用いた表面形成方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
このような、シームレスチューブにより帯電ロールを形成する方法は、導電性支持部材上の弾性層として発泡体を用いても、それを更にシームレスチューブによって被覆することにより、平滑な面を形成することができ、より均一な帯電ができ易い。しかし、接触式の帯電部材に関し、帯電部材表面へトナー及び外添剤が付着しやすいと、帯電部材表面への付着により、抵抗値の変化やばらつきが生じ、安定かつ良好な均一帯電特性と出力画像品質を得る帯電部材を提供することが困難であった。従来、これを解決する手段としては、表面粗さ（Ｒｚｊｉｓ）を低減させる手法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００６】
しかしながら、熱可塑性エラストマーをベースとしたシームレスチューブを作製した場合、特性上軟らかく粘着性があるために、表面粗さを下げて、平滑化するだけでは、帯電部材表面の汚染性を改善させることが困難であった。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許４，９６７，２３１号明細書
【特許文献２】
特開平５−２３１３号公報
【特許文献３】
特開平５−９６６４８号公報
【特許文献４】
特開平６−５８３２５号公報
【特許文献５】
特開２０００−１３７３６９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、接触式の帯電部材に関し、部材表面が充分に低摩擦且つ低粘着であり、部材表面へのトナー及び外添剤の付着を防止し、安定かつ良好な均一帯電特性と出力画像品質が得られる帯電部材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に接触させることで該被帯電体を帯電処理する該帯電部材において、該帯電部材の表面にアロファネート結合を導入したことを特徴とする帯電部材及びその製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、更に詳細に本発明について説明する。
【００１１】
接触式の帯電部材に関し、帯電部材表面が低摩擦化されていないと、つまり低粘着化されていないと、帯電部材表面へトナー及び外添剤が付着しやすく、帯電部材表面への付着により、抵抗値の変化やばらつきが生じ、安定かつ良好な均一帯電特性と出力画像品質を得る帯電部材を提供することが困難であった。
【００１２】
しかし、帯電部材表面にアロファネート結合が導入された本発明の帯電部材は材料自体の粘着性が低いため、帯電部材表面へのトナー及び外添剤が付着しにくく、抵抗値の変化が生じにくく、安定かつ良好な均一帯電特性と出力画像品質を得ることが出来る。前記帯電部材表面のアロファネート結合の導入率は、該部材表面から内表面に向かって、すなわち、芯金に向かって、連続的に減少してもよい。ここで、「連続的に減少する」とは、アロファネート結合の導入率が深さと共に単調に減少する場合を含むことは勿論であるが、該部材表面から内表面に向かってある深さまで一定導入率であり、ある深さから深さと共に導入率が減少する場合も含む。
【００１３】
本発明は、例えば従来の導電性シームレスチューブより具体的にはウレタン系熱可塑性エラストマーにイソシアネートを反応させてアロファネート結合を導入する。これにより、アロファネート化された表面を有する硬い、低摩擦で、低粘着な帯電部材が得られる。帯電部材の深さ方向におけるアロファネート結合の導入率は深さと共に減少する分布となり、表面から内部にかけて徐々に軟らかくなっていく。これにより、表面は硬く低摩擦且つ低粘着で、内部はウレタン結合に由来する柔軟で塑性変形の少ない帯電部材を形成することが可能となった。
【００１４】
本発明の帯電部材の構成例を図１に示す。図中１は導電性支持部材である芯金、２は発砲弾性体層、３がウレタン系熱可塑性エラストマーからなるシームレスチューブであり、３（ｏ）が本発明にあたるアロファネート化表面層である。３（ｉ）はアロファネート結合が導入されていない内部のウレタン層である。また、本発明によるアロファネート化された表面層を有する帯電部材は、上記のようなシームレスチューブから構成される帯電部材に限られるものではない。表面層が塗工系からなる帯電部材においても同様にアロファネート化処理することが可能である。また上記のようなローラ形状のものに限られるものでもなく、従来から知られているブレード形状、ベルト形状、ブラシ形状の帯電部材に対しても、本発明の特徴であるアロファネート化処理を施すことによって低摩擦化、低粘着化され、汚れ、抵抗変化等の問題の発生をなくすことが出来る。
【００１５】
【実施例】
以下、例をあげて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。「部」は質量部を示す。
【００１６】
〔実施例１〕
工程ａ
シームレスチューブは以下のように作製した。
【００１７】
ウレタン系熱可塑性エラストマー（クラレ製、商品名；クラミロン）１００部にカーボンブラック１６部（ケッチェンブラック・インターナショナル製、商品名；ケッチェンブラックＥＣ）、酸化マグネシウム１０部（神島化学工業製、商品名；スターマグＰ）、ステアリン酸カルシウム１部（キシダ化学製）を添加し、加圧式ニーダーを用いて１８０℃で１５分間混練し、冷却粉砕後造粒用押し出し機によりペレット化した。上記のペレットを用いて、内径φ１５．０ｍｍのダイスと外径φ１３．５ｍｍのポイントを備えたシームレスチューブ押し出し機で押し出し成形後、サイジング、冷却工程を経て、内径φ１１．０ｍｍ、厚さ５００μｍシームレスチューブを得た。
【００１８】
工程ｂ
アロファネート化は以下のように行なった。
【００１９】
工程ａにて得られたシームレスチューブの表面を８０℃のジフェニルメタンジイソシアネート（キシダ化学製）溶液に１分間浸漬させ反応させた。その後、該シームレスチューブ表面に付着している余分な未反応ジフェニルメタンジイソシアネートを溶剤トルエン（キシダ化学製）にて洗浄除去し、表面にアロファネート結合が導入されたシームレスチューブを得た。
【００２０】
工程ｃ
上記シームレスチューブを支持部材である芯金を有する発泡弾性体層に被覆し、帯電部材を得た。
【００２１】
このようにして得た帯電部材について次の評価を試みた。
（１）深さ方向のアロファネート化率を、ニコレー製顕微ＩＲにて測定した。
（２）摩擦係数を、ヘイドン製表面性試験機にて測定した。
（３）硬度を、高分子計器製マイクロゴム硬度計ＭＤ−１にて測定した。
（４）電子写真画像形成装置の帯電部材として組み込み画出しを行ない、画質を確認すると共に、画出し後の帯電部材の汚れを確認した。
【００２２】
評価結果を表１に示した。
【００２３】
〔実施例２〕
実施例１の工程ｂにおけるアロファネート化の処理温度が６０℃であること以外は実施例１と同様に、工程ａ，工程ｂ，工程ｃを経て帯電部材を得た。ついで、実施例１と同様の評価を行ない、結果を表１に示した。なお、深さ方向のアロファネート化率の条件は、アロファネート化の際の浸漬温度に依るに限らず、処理液浸漬時間や処理液のイソシアネート濃度等の工程条件を変更する事でも得られる。従って、本実施例に滞まるものではない。
【００２４】
〔比較例１〕
実施例１の工程ｂを施さないこと以外は実施例１と同様に工程ａ，工程ｃを経て帯電部材を得た。ついで、実施例１と同様の評価を行ない、結果を表１に示した。
【００２５】
【表１】
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表１より明らかなように全く表面処理を行なわない比較例１に比べると、実施例１及び２では低摩擦な帯電部材が得られた。また同様に、画質及び汚れに関しても比較例１が不良であるのに対し、実施例１及び２は良好であった。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の表面がアロファネート化されたウレタン系熱可塑性エラストマー製帯電部材により、表面が低摩擦で且つ低粘着であり、帯電部材表面へのトナー及び外添剤の付着を防止し、安定かつ良好な均一帯電特性と出力画像品質が得られる帯電部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の帯電部材の構成例を示す図である。
【図１】
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