(57)【要約】【課題】より高度な帯電均一性が求められるシステムにおいても画像不良を発生することのない帯電ローラ、及び該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】少なくともウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ  ＴＢ１≦ＴＢ２≦・・・≦ＴＢｎ（ｎ≧２）［℃］  とし、前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をＴＳ１［℃］、最も沸点の高い溶剤の沸点をＴＳ２［℃］とした時、  １００＜ＴＳ１＜ＴＢ１≦ＴＢｎ＜ＴＳ２  であることを特徴とする帯電ローラ、及び該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ
ＴＢ１≦ＴＢ２≦・・・≦ＴＢｎ（ｎ≧２）［℃］
とし、
前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をＴＳ１［℃］、
最も沸点の高い溶剤の沸点をＴＳ２［℃］
とした時、
１００＜ＴＳ１＜ＴＢ１≦ＴＢｎ＜ＴＳ２
であることを特徴とする帯電ローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成装置に用いられる帯電ローラ、及び該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機、プリンタ、静電記録装置等の電子写真装置は、像担持体を帯電させる一次帯電手段等の被帯電体を均一に帯電する手段を含んでいる。一次帯電手段を例にとると、その際用いられる帯電法として、従来のコロナ帯電法よりもオゾン発生量が大幅に少ない接触式帯電法の検討が行われ、実用化されている。
【０００３】
接触式帯電法とは、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体を帯電させるものであるが、当接部近傍の微小間隙で生じる放電現象を利用して被帯電体を帯電させる場合が一般的である。
【０００４】
接触式帯電部材としては、少なくとも弾性層に被帯電体と接触する表面層の２層を含む構成のものが広く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
接触帯電部材の重要特性として、感光体に対する均一帯電性が挙げられる。均一性を向上させる方法として、抵抗分布の均一化、表面性向上が検討されている。例えば、前者については、接触帯電部材表面層中の導電性物質の分散を向上させる、体積固有抵抗が比較的低い樹脂を接触帯電部材表面層の結着材料に用いる、接触帯電部材を構成する各層の膜厚を均一に調整する等の方策が挙げられる。後者については、接触帯電部材表面層にレベリング剤を添加する、接触帯電部材弾性層の表面性を向上させる等の方策がある。また、表面性に関しては、接触帯電部材の最外層の表面粗さを５μｍ以下とすることで直流電圧のみを印加して被帯電体を帯電処理する場合でも均一帯電性が得られるとの提案がなされ（例えば、特許文献１参照）、接触帯電部材の表面粗さをＪＩＳ規格Ｂ−０６０１にもとづいて測定した十点平均表面粗さＲｚスケールで２０μｍ以下とすることにより、帯電電位の均一性を常に確保し良好画像が得られるとの提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
上記提案により、帯電均一性は格段に向上したが、近年の画像形成装置は、
１．各種メディア（厚紙、薄紙、光沢紙等）に対応するため、低速から高速までの印字、複写を１台の装置で行う必要がある。しかし、従来提案されている帯電部材においては、特に低速モードにおける帯電均一性のレベルが悪く、更なる改良が強く求められている。
【０００７】
２．接触現像方式の採用においては、感光ドラムに形成された潜像をより忠実に再現するシステムであるため、潜像のムラを小さくするため、従来求められていたレベル以上の帯電均一性が必要になってきている。
【０００８】
本発明は上記の点を鑑みてなされたもので、その目的は、より高度な帯電均一性が求められるシステムにおいても画像不良を発生することのない帯電ローラ、及び該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−３４１６２０号公報
【特許文献２】
特開平８−２８６４６８号公報
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、少なくともウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ
ＴＢ１≦ＴＢ２≦・・・≦ＴＢｎ（ｎ≧２）［℃］
とし、
前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をＴＳ１［℃］、
最も沸点の高い溶剤の沸点をＴＳ２［℃］
とした時、
１００＜ＴＳ１＜ＴＢ１≦ＴＢｎ＜ＴＳ２
であることを特徴とする帯電ローラである。
【００１１】
また、本発明は、該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を以下説明する。
【００１３】
本発明の帯電ローラの断面図を図１に示す。
【００１４】
帯電ローラ４は、導電性基体である芯金４ａ、弾力性を付与する導電性弾性層４ｂ、表面層である被覆層４ｄからなり、必要に応じて帯電ローラの抵抗を制御する抵抗制御層４ｃが弾性層４ｂの外側に設けられる。
【００１５】
図２は本実施の形態の画像形成装置の一例の概略図を示し、除電装置としての光照射部材である棒状ライトガイド３１を感光ドラム３の回転方向に見て転写ローラ６とクリーニング装置９との間に配置し、転写後クリーニング前に除電のための露光を行うようにしている。また、クリーニング装置と帯電ローラの間に配置し、転写後のクリーニング後に除電のための露光を行うようにしてもよい。
【００１６】
不図示の発光部材であるＬＥＤランプは、棒状ライトガイドの端部に設けられた入光部に対向するよう、画像形成装置本体に設けられている。
【００１７】
感光ドラム３は、帯電ローラ４によって均一に帯電された後、表面にレーザ光を照射され、静電潜像を形成される。ここで、帯電ローラ４は芯金両端から総圧１ｋｇの荷重で加圧し−１２００Ｖ〜−１５００ＶのＤＣ電圧を印加する。
【００１８】
また、レーザ、ポリゴンミラー、レンズ系を含むスキャナユニット１からは画像信号に応じて変調されたレーザ光がスキャン出力され、このレーザ光は折り返しミラー２で反射して像担持体である感光ドラム３上に照射される。レーザ光の照射によって形成された静電潜像は、現像装置５内のトナー２４によってトナー像として現像されて顕像化される。
【００１９】
一方、カセット７１内に収納された記録材７は、給紙ローラ７２によって感光ドラム３での潜像の形成と同期してレジストローラ７３まで供給される。そして、この記録材７は、レジストローラ７３によって感光ドラム３上に形成された潜像の先端と同期して、転写ローラからなる転写帯電器６に搬送され、転写帯電器６によって前記トナー像が該記録材７に転写される。トナー像を転写された記録材７は定着器８によってトナー像を永久定着された後、最後に装置外部に排出される。なお、感光ドラム３上に残留したトナーは弾性ブレードからなるクリーニング装置９によって除去される。
【００２０】
なお、図２及び図３に示すように、前記感光ドラム３、帯電ローラ４、現像装置５、クリーニング装置９、除電装置の一部をなす棒状ライトガイド３１は一括してユニット化されたプロセスカートリッジ１１として提供される。
【００２１】
除電装置は、図４に示すように、不図示の画像形成装置本体の手前側と奥側に装備された発光部材としてのＬＥＤランプ３０と、不図示のプロセスカートリッジに装備され、前記両方のＬＥＤランプ３０に対向して光入光部が形成され、導光された光を感光ドラム３の長手方向表面に照射する光照射部材としての棒状ライトガイド３１により構成されている。
【００２２】
別の形態としてコストやスペースを考慮し、前記ＬＥＤランプ３０を不図示の画像形成装置本体の片側にひとつだけ設け、棒状ライトガイド３１の片側のみに設けることも可能である。
【００２３】
ＬＥＤランプ３０は、図４に示すように、不図示の画像形成装置側に設けられ、感光ドラム上除電領域よりも外側の領域に配置されている。更に、ＬＥＤランプ３０からの光が、不必要に感光ドラム３の端部を露光しないように、ＬＥＤランプ３０の外周を取り囲んで遮光する不図示の遮光部材が設けられている。
【００２４】
なお、本実施の形態において使用したＬＥＤランプ３０はＬＥＤ径φ３ｍｍ、ＩｎＧａＡｌＰ赤色発光素子、ピーク発光波長６４４ｎｍ、駆動電流値２０ｍＡ、軸上光度７００〜５０００ｍｃｄである。
【００２５】
ＬＥＤランプ３０の光量は図２に示した画像形成装置において、所定のプロセススピードのもと、帯電・除電露光後の感光体ドラム３の表面電位が十分に除電されるよう設定する。具体的には、クリーニング装置９の位置に感光体ドラム３に対向した電位測定装置を設け、感光体ドラムの表面電位を測定して以下のように決定する。所定のプロセススピードにて感光体ドラム３を回転させ、帯電ローラ４にて通常の画像形成プロセスに準じた表面電位（ここでは−６５０Ｖ）を感光体ドラム３に与える。その後ＬＥＤランプ３０を点灯させ電位測定装置により帯電・除電露光後の除電により低下した感光体ドラム３の表面電位を測定するが、その際ＬＥＤランプ３０の点灯電流を徐々に大きくし感光体ドラム３に照射される光量を増加させながら、感光体ドラム３の表面電位が光量の増加に対してそれ以上変化しなくなるまで（ここでは表面電位として−４５Ｖ）ＬＥＤランプ３０の光量を増加させる。別途ＬＥＤランプ３０の点灯電流と光量の関係を測定しておき、前記感光体ドラム３の表面電位がＬＥＤランプ３０の光量増加により変化しなくなる光量に対し、０．８〜１０倍の光量を除電露光の光量として設定しそれに応じたＬＥＤランプ３０の点灯電流を決定する。
【００２６】
次に、棒状ライトガイド３１について、材質・形状・機能・配置について説明する。本実施の形態においては、この棒状ライトガイド３１が、プロセスカートリッジ１１に装備されていることが大きな特徴である。図５（ａ）にその形状を示す。
【００２７】
棒状ライトガイド３１は、光を透過及び反射するライトガイド部と、反射効率を高めるための白色樹脂ケースの２つから構成されている。ライトガイドの材質としては、光の透過率の高いアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン及びガラスなどを用いる。
【００２８】
また、白色樹脂ケースは、図５（ａ）に示すように、両端部に「入光部」、また側面には所定の幅を持った「開口部」をもっており、その開口部側は感光ドラム３に対向配置している。
【００２９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）をＺ方向から見た図である。この図からも分かるように、白色樹脂ケースの開口部とは反対側のライトガイド表面には、入射光を開口部方向に反射するための反射部が施されている。反射部はライトガイドの表面に入射光に対して所定の角度を有し、有効かつ均一に入射光を反射し得る形状に切削された複数の切り込み形状として所定の間隔及び数で設けられる。また、入射光を反射しうる塗料やシール部材を全面または所定の間隔及び数で棒状ガイドライト表面に設けてもよい。いずれにしても、入射光が開口部方向に有効かつ均一に反射されるように反射部は設けられる。このような棒状ライトガイド３１の入光部から入射された光は、反射部で反射し、その光路を変更し、白色樹脂ケースの開口部からライトガイド長手方向に対して垂直方向に均一に照射される。
【００３０】
この光は、図４に示すように所定の除電幅をもって感光ドラム３表面に「除電光」として照射される。除電幅は感光体の像形成幅に等しいかそれより広く設定される。
【００３１】
また、本実施の形態においては、図２、図３に示すように、棒状ライトガイド３１は転写工程後の感光ドラム３上を除電すべく、プロセスカートリッジ１１のＢ位置に感光ドラム３に対して、離間距離：Ｌ＝４（ｍｍ）で、感光ドラム長手方向に対向配置されている。
【００３２】
また、前述したように、画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着してはじめて、画像形成装置本体に装備された除電装置を構成する発光源としてのＬＥＤランプ３０からの光は、プロセスカートリッジ１１に装備された光照射部材としての棒状ライトガイド３１の入光部に入射され、感光ドラム３上へ除電光として照射される。すなわち、プロセスカートリッジ１１と画像形成装置が一体となってはじめて除電装置としての機能を果たす構成になっている。
【００３３】
以下、本発明を、詳しく説明する。
【００３４】
ウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ
ＴＢ１≦ＴＢ２≦・・・≦ＴＢｎ（ｎ≧２）［℃］
とし、
前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をＴＳ１［℃］
最も沸点の高い溶剤の沸点をＴＳ２［℃］
とした時、
１００＜ＴＳ１＜ＴＢ１≦ＴＢｎ＜ＴＳ２
とすることで、表面層の抵抗ムラ、表面均一性が格段に向上し、帯電均一性が向上する。
【００３５】
ここで、ブロック剤の解離温度は、示差熱分析装置と熱重量測定装置とを組合せたＴＧ／ＤＴＡ同時測定装置を用い、測定温度６０〜３００℃、昇温速度１０℃／分、Ｎ２ガス測定雰囲気、の条件で測定を行い、得られたＤＴＡ曲線のピーク温度を解離温度とした。
【００３６】
２液硬化ウレタン塗料は、
・主剤の構造、分子量、官能基の種類／量
・硬化剤の構造、分子量、官能基の種類／量
・主剤、硬化剤の混合比
・添加剤（導電材等）の種類、添加量、分散状態
・加熱条件
等をコントロールすることで、物性（抵抗、粘弾性、添加剤分散性、弾性層との密着性、離型性等）を比較的自由に設計できるため、帯電ローラ表面層の結着材料に適していると言える。
【００３７】
複数のイソシアネートを使用する理由は、特に物性に対するイソシアネートの種類、構造の影響が大きく、併用することで設計の自由度が増すためである。例えば、本発明の目的である、帯電均一性（画像濃度ムラ、画像異常）向上に加えて、帯電ローラの長期使用時における耐汚染性のレベルアップ等を両立させる場合には、単一のイソシアネート（ｎ＝１）を使用するよりも、２種以上のイソシアネートを使用（ｎ≧２）して設計する方が総合的には良好な結果が得られる。
【００３８】
本発明者らが、複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有させた２液硬化ウレタン塗料において、表面層の抵抗ムラ、表面性について鋭意検討した結果、本発明に至った。
【００３９】
まず、１００＜ＴＳ１＜ＴＢ１≦ＴＢｎ＜ＴＳ２である。
【００４０】
ＴＳ１を１００℃以下に設定すると、塗料溶剤が揮発しやすく、塗工時に塗料粘度が増加する等、塗料の経時安定性の面で問題が生ずる。
【００４１】
ＴＢ１を１００℃以下に設定すると、ブロックイソシアネートから、ブロック剤が１００℃以下ではずれる割合が高く、ポリオールとイソシアネートとのウレタン化反応と並行して、残存する水分とイソシアネートとの間でウレア化反応が進行する。結果的に架橋構造の違う樹脂が混在することになり、硬化膜にミクロ的な抵抗ムラ、また、加熱硬化後の収縮率の違いにより、表面性が悪化する等の影響で帯電均一性が不良となる。
【００４２】
ＴＳ１がＴＢ１以上であると、ウレタン化反応開始時に多量の主溶剤が揮発せず残存するため、溶剤の可塑化作用により、膜形成が不良となり、表層のうねりが大きくなり、帯電均一性が不良となる。
【００４３】
ＴＢｎがＴＳ２以上であると、高沸点溶剤残存による塗料のレベリング効果が低下し、表面性が不良となり、帯電均一性が不良となる。
【００４４】
なお、特に限定はしないが、上記の効果を得る上で、最も含有率の高い溶剤の全溶剤中に占める割合としては、５０〜９５質量％であることが望ましく、最も沸点の高い溶剤の全溶剤中に占める割合としては、３〜３０質量％であることが望ましい。
【００４５】
次に、ＴＢｎ−ＴＢ１≦１５であることが好ましい。
【００４６】
解離温度の差が１５℃を超えると、イソシアネートとポリオールとの反応速度に大きな違いが見られる。初期に解離温度が低いイソシアネートとポリオールとの反応が優先的に起こるため、結果的に架橋形態の違う樹脂が混在することになり、硬化膜にミクロ的な抵抗ムラ、また、加熱硬化後の収縮率の違いにより、表面性が悪化する等の影響で帯電均一性が不良となる。
【００４７】
次に、表面層形成時の加熱温度をＴＫ［℃］とした時、
ＴＳ２≦ＴＫであることが好ましい。
【００４８】
ＴＳ２がＴＫより低いと、硬化膜に微量の溶剤が残存しやすくなる。残存する溶剤の被帯電体面への移行は、被帯電体の汚染だけでなく、帯電電位の不安定化につながり、帯電均一性が低下する。
【００４９】
また、本発明は、電子写真感光体面に接触させた帯電部材に電圧を印加して前記電子写真感光体面を帯電処理する接触帯電手段と、静電潜像に現像剤中のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段を少なくとも電子写真感光体とともに一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して脱着可能としたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段が、接触現像法を行う現像ローラを有し、前記現像手段によって前記静電潜像に付着されるトナーとして、球状トナーを使用し、
前記帯電部材として本発明の帯電ローラを使用する。
【００５０】
また、本発明は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体面に接触させた帯電部材に電圧を印加して前記電子写真感光体面を帯電処理する接触帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤中のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記電子写真感光体上のトナー像を転写部材により転写材上に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段が、接触現像法を行う現像ローラを有し、前記現像手段によって前記静電潜像に付着されるトナーとして、球状トナーを使用し、
前記帯電部材として本発明の帯電ローラを使用する。
【００５１】
接触現像で、高転写性の球状トナーを用いるシステムは、静電潜像の再現性に優れた、即ち、高画質化に適したシステムである。本発明の帯電部材は、被帯電体面を均一に帯電処理できることから、本プロセスカートリッジ、画像形成装置に適した部材であると言える。
【００５２】
球状トナーとしては、具体的には形状係数として、ＳＦ−１が１００〜１８０であり、ＳＦ−２が１００〜１４０であるものが望ましい。
【００５３】
このＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いトナー像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し解析を行い下式より算出し得られた値を定義している。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
（ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＰＥＲＩ：周長）
【００５４】
このトナーの形状係数ＳＦ−１は球形度合を示し、１００から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形となる。ＳＦ−２は凹凸度合を示し、１００から大きくなるにつれてトナーの表面の凹凸が顕著になる。
【００５５】
また、更に上述の除電手段を有するプロセスカートリッジ、及びそれを用いた画像形成装置に本発明の帯電部材は適している。除電手段を有するプロセスカートリッジ、及びそれを用いた画像形成装置は、より静電潜像の再現性に優れた、即ち、高画質化に適したシステムである。本発明の帯電部材は、被帯電体面を均一に帯電処理できることから、プロセスカートリッジ、及びそれを用いた画像形成装置に適した部材であると言える。
【００５６】
また、本発明の帯電部材は、直流電圧＋交流電圧の重畳電圧や直流電圧のみ等の電圧印加により、被帯電体面を均一帯電処理する接触帯電部材として使用できるが、特に直流電圧のみの印加の場合よりその性能を発揮する。
【００５７】
これは、直流電圧＋交流電圧重畳に比べ、直流電圧のみを印加して帯電処理する場合帯電不良を発生しやすいためである。
【００５８】
帯電部材は多層構成をとり、表面層の体積抵抗率は１０６〜１０１３Ω・ｃｍの範囲が好ましい。また特開平１−７３３６４号に示されるように表面層の体積抵抗率は表面層に接する下層の体積抵抗率より大きいことが必要である。下層の体積抵抗としては１００〜１０１１Ω・ｃｍ、特には１０２〜１０１０Ω・ｃｍの範囲が好ましい。
【００５９】
下層（弾性層）の材質としてはアルミニウム、鉄、銅等の金属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフエン等の導電性高分子、カーボン、導電性金属酸化物、金属、イオン導電性物質等を分散させて導電性処理したゴムや絶縁性樹脂など（例えば、ヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム及びフッ素ゴム等のゴム材料、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル及びポリアミド系等の熱可塑性エラストマー等）を用いることができる。
【００６０】
表面層の材質としては、特に制限はなく、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂など、また必要に応じて、導電性処理材を分散させたものを用いることができる。
【００６１】
表面層の膜厚は０．１〜５００μｍ、特には０．２〜２５０μｍの範囲が好ましい。
【００６２】
【実施例】
以下に、本発明について実施例を用いて詳細に説明する。
【００６３】
［実施例１］
【００６４】
Ｉ．弾性層の作成
エピクロルヒドリンゴム（三元共重合体）              １００質量部
軽質炭酸カルシウム                                    ３０質量部
可塑剤（数平均分子量４０００）                        １０質量部
ステアリン酸亜鉛                                        １質量部
老化防止剤ＭＢ                                      ０．５質量部
酸化亜鉛                                                ５質量部
四級アンモニウム塩［下記式（１）］                      ３質量部
【００６５】
【化１】
2004309857.tif 000002
Ｒ１＝ＣＨ２（ＣＨ２）６ＣＨ３
Ｒ２＝ＣＨ３
Ｒ３＝ＣＨ３
Ｒ４＝ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ
ｎ＝１
Ｘ＝ＣｌＯ４
【００６６】
以上の材料を４５℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練して、原料コンパウンドを調製する。このコンパウンドに原料ゴムのエピクロルヒドリンゴム１００質量部に対し加硫剤としての硫黄１質量部、加硫促進剤としてのＤＭ  １質量部、ＴＳ  ０．５質量部を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１０分間混練する。得られたコンパウンドを、φ６ステンレス製芯金の周囲に外径φ１５のローラ状になるように押出し成型機にて作製し、加熱蒸気加硫した後、外径がφ１２になるように精密研磨加工を行った。
【００６７】
ＩＩ．表面層用塗料の調製：
・ラクトン変性アクリルポリオール（ＯＨ価９０ＫＯＨｍｇ／ｇ）１００質量部［キシレン（沸点１３９．０℃）３０質量部含有］
・メチルイソブチルケトン（沸点１１５．９℃）３４５質量部
・導電性酸化錫（フッ素系シランカップリング剤表面処理、粉体抵抗１０３Ωｃｍ、平均粒径０．０２μｍ）９０質量部
・シリカ粉末（シランカップリング剤、シリコーンオイル処理、平均粒径０．０１μｍ）２．５質量部
・変性ジメチルシリコーンオイル０．０８質量部
・架橋タイプアクリル樹脂粉末（平均粒径２０μｍ）３５質量部
の割合で配合した混合液をボールミルにて分散させた後、
ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のブタノンオキシムブロック体（解離温度１３２℃）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のアセトオキシムブロック体（解離温度１２７℃）の１：１（当量比）混合物をＮＣＯ／ＯＨ＝１．０となるように添加し［キシレン（沸点１３９．０℃）１０質量部、ｎ−酢酸ブチル（沸点１２６．１℃）６質量部、酢酸エチル（沸点７７．１℃）５質量部含有］、溶解して表面層用塗料を調製した。
【００６８】
ＩＩＩ．帯電部材の作成：
塗工直前に、表面層用塗料の粘度をＢ型粘度計を用いて測定（塗料温度２５℃、６０ｒｐｍ）したところ、１０ｃｐであった。
【００６９】
下記手順にて１００本の帯電部材を作成した。
【００７０】
表面層用塗料を各弾性ローラの上に、まず浸漬塗布し、１０分間風乾した後、上下を逆さにして、浸漬塗布し、３０分風乾した。１６０℃で１時間乾燥することにより厚さ２０μｍの表面層を有する帯電部材を得た。
【００７１】
塗工終了後、表面層用塗料の粘度をＢ型粘度計を用いて測定（塗料温度２５℃、６０ｒｐｍ）したところ、１０．１ｃｐであった。
【００７２】
表面層の膜厚をＳＥＭで観察したところ、１本目は、１９．７μｍであり、１００本目は、２０．０μｍであった。
【００７３】
ＩＶ．帯電部材の評価：上記の帯電部材について、下記評価を行った。
【００７４】
１）表面性評価
表面粗さの測定は、小坂研究所製：表面粗度計ＳＥ−３３００Ｈを用い、ＪＩＳ１９８２に基づき、カットオフ０．８ｍｍ、測定距離８ｍｍ、送り速度０．１ｍｍ／ｓの測定条件にて、帯電部材長手方向１０ｍｍ間隔、周方向３個所（任意の場所を起点に１２０°刻み）のＲｚ、Ｓｍを測定し、Ｒｚ、Ｓｍの最大値、最小値を求めた。
【００７５】
２）画像評価（帯電均一性評価）
帯電部材をレーザービームプリンター（レーザージェット４ｓｉ  ヒューレットパッカード製、改造して前述の前露光手段を付加、球状トナー使用（ＳＦ−１：１１０、ＳＦ−２：１１０））に用いられるカートリッジの一次帯電器位置に取り付け、１５℃／１０％の環境下に１日放置した後、前記レーザービームプリンターに取り付け、
直流電圧    −１２００Ｖ
のバイアス条件で画像評価を行った。
【００７６】
（１）画像濃度ムラ
ハーフトーン印字画像を１００枚連続で画像出しして、１枚目と、１００枚目の画像について、反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス製）を使用し、画像濃度を５点測定し、その最大値と最小値を求めた。
【００７７】
（２）画像異常
ハーフトーン印字した際の画像異常（表面性不良起因のガサツキ）を目視で評価した。
【００７８】
（３）帯電ローラ汚れ性
ハーフトーン印字画像を１００００枚連続で画像出しして、帯電ローラのトナー汚れ起因の画像不良を評価した。
【００７９】
（４）総合評価
帯電均一性（画像濃度ムラ、画像異常）、帯電ローラ汚れ性の観点からランク付けした。
良好  Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ  不良
結果を表１に示す。
【００８０】
［実施例２］
Ｉ．弾性層の作成：実施例１に同じ。
【００８１】
ＩＩ．表面層用塗料の調製：実施例１に同じ。
【００８２】
ＩＩＩ．帯電部材の作成：乾燥温度を、１４５℃とした以外は実施例１と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、１０．０ｃｐ、１０．１ｃｐであり、表面層の膜厚をＳＥＭで観察したところ、１本目は、１９．７μｍであり、１００本目は、１９．９μｍであった。
【００８３】
ＩＶ．帯電部材の評価：上記帯電部材を、実施例１と同じ条件で評価した。
【００８４】
結果を表１に示す。
【００８５】
［実施例３］
Ｉ．弾性層の作成：実施例１に同じ。
【００８６】
ＩＩ．表面層用塗料の調製：イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のアセトオキシムブロック体（解離温度１２７℃）の代わりに、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のアセト酢酸エチルブロック体（解離温度１２０℃）を用いた以外は実施例１に同じ。
【００８７】
ＩＩＩ．帯電部材の作成：実施例１と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、９．８ｃｐ、１０．０ｃｐであり、表面層の膜厚をＳＥＭで観察したところ、１本目は、１９．５μｍであり、１００本目は、１９．７μｍであった。
【００８８】
ＩＶ．帯電部材の評価：上記帯電部材を、実施例１と同じ条件で評価した。
【００８９】
結果を表１に示す。
【００９０】
［実施例４］
Ｉ．弾性層の作成：実施例１に同じ。
【００９１】
ＩＩ．表面層用塗料の調製：ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のブタノンオキシムブロック体（解離温度１３２℃）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のアセトオキシムブロック体（解離温度１２７℃）の１：１（当量比）混合物をＮＣＯ／ＯＨ＝１．０を、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のブタノンオキシムブロック体（解離温度１３２℃）のみとし、ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０とした以外は実施例１と同じ。
【００９２】
ＩＩＩ．帯電部材の作成：実施例１と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、９．３ｃｐ、９．５ｃｐであり、表面層の膜厚をＳＥＭで観察したところ、１本目は、１９．６μｍであり、１００本目は、１９．８μｍであった。
【００９３】
ＩＶ．帯電部材の評価：上記帯電部材を、実施例１と同じ条件で評価した。
【００９４】
結果を表１に示す。
【００９５】
［実施例５］
Ｉ．弾性層の作成：実施例１に同じ。
【００９６】
ＩＩ．表面層用塗料の調製：ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のブタノンオキシムブロック体（解離温度１３２℃）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のアセトオキシムブロック体（解離温度１２７℃）の１：１（当量比）混合物をＮＣＯ／ＯＨ＝１．０を、
ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）のブタノンオキシムブロック体（解離温度１３２℃）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のアセトオキシムブロック体（解離温度１２７℃）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）のアセト酢酸エチルブロック体（解離温度１２０℃）の１：１：１（当量比）混合物をＮＣＯ／ＯＨ＝１．０とした以外は実施例１と同じ。
【００９７】
ＩＩＩ．帯電部材の作成：実施例１と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、９．５ｃｐ、９．７ｃｐであり、表面層の膜厚をＳＥＭで観察したところ、１本目は、１９．７μｍであり、１００本目は、１９．８μｍであった。
【００９８】
ＩＶ．帯電部材の評価：上記帯電部材を、実施例１と同じ条件で評価した。
【００９９】
結果を表１に示す。
【０１００】
［比較例１］
Ｉ．弾性層の作成：実施例１に同じ。
【０１０１】
ＩＩ．表面層用塗料の調製：メチルイソブチルケトン（沸点１１５．９℃）の代わりに、メチルエチルケトン（沸点７９．６℃）を用いた以外は、実施例１に同じ。
【０１０２】
ＩＩＩ．帯電部材の作成：実施例１と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、９．２ｃｐ、１３．６ｃｐであり、表面層の膜厚をＳＥＭで観察したところ、１本目は、１９．１μｍであり、１００本目は、２５．２μｍであった。
【０１０３】
ＩＶ．帯電部材の評価：
塗料粘度の経時変化により、帯電部材の特性が安定しないため評価できなかった。
【０１０４】
［比較例２］
Ｉ．弾性層の作成：実施例１に同じ。
【０１０５】
ＩＩ．表面層用塗料の調製：メチルイソブチルケトン（沸点１１５．９℃）の代わりに、セロソルブアセテート（沸点１５６．３℃）を用いた以外は、実施例４に同じ。
【０１０６】
ＩＩＩ．帯電部材の作成：実施例１と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、１０．３ｃｐ、１０．４ｃｐであり、表面層の膜厚をＳＥＭで観察したところ、１本目は、２０．５μｍであり、１００本目は、２０．５μｍであった。
【０１０７】
ＩＶ．帯電部材の評価：上記帯電部材を、実施例１と同じ条件で評価した。
【０１０８】
結果を表１に示す。
【０１０９】
［比較例３］
Ｉ．弾性層の作成：実施例１に同じ。
【０１１０】
ＩＩ．表面層用塗料の調製：キシレン（沸点１３９．０）の代わりに、トルエン（沸点１１０．６℃）を用いた以外は、実施例１に同じ。
【０１１１】
ＩＩＩ．帯電部材の作成：実施例１と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、９．８ｃｐ、１０．１ｃｐであり、表面層の膜厚をＳＥＭで観察したところ、１本目は、１９．７μｍであり、１００本目は、２０．２μｍであった。
【０１１２】
ＩＶ．帯電部材の評価：上記帯電部材を、実施例１と同じ条件で評価した。
【０１１３】
結果を表１に示す。
【０１１４】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明の好適な実施の態様を以下のとおり列挙する
［実施態様１］
少なくともウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ
ＴＢ１≦ＴＢ２≦・・・≦ＴＢｎ（ｎ≧２）［℃］
とし、
前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をＴＳ１［℃］、
最も沸点の高い溶剤の沸点をＴＳ２［℃］
とした時、
１００＜ＴＳ１＜ＴＢ１≦ＴＢｎ＜ＴＳ２
であることを特徴とする帯電ローラ。
【０１１５】
［実施態様２］
ＴＢｎ−ＴＢ１≦１５である実施態様１に記載の帯電ローラ。
【０１１６】
［実施態様３］
表面層形成時の加熱温度をＴＫ［℃］とした時、
ＴＳ２≦ＴＫである実施態様１または２に記載の帯電ローラ。
【０１１７】
［実施態様４］
電子写真感光体面に接触させた帯電部材に電圧を印加して前記電子写真感光体面を帯電処理する接触帯電手段と、静電潜像に現像剤中のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段を少なくとも電子写真感光体とともに一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して脱着自在としたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段が、接触現像法を行う現像ローラを有し、前記現像手段によって前記静電潜像に付着されるトナーとして、球状トナーを使用し、
前記帯電部材として実施態様１〜３のいずれかに記載の帯電ローラを使用したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【０１１８】
［実施態様５］
電子写真感光体と、前記電子写真感光体面に接触させた帯電部材に電圧を印加して前記電子写真感光体面を帯電処理する接触帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤中のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記電子写真感光体上のトナー像を転写部材により転写材上に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段が、接触現像法を行う現像ローラを有し、前記現像手段によって前記静電潜像に付着されるトナーとして、球状トナーを使用し、
前記帯電部材として実施態様１〜３のいずれかに記載の帯電ローラを使用したことを特徴とする画像形成装置。
【０１１９】
［実施態様６］
帯電ローラに印加する電圧が直流電圧である実施態様４に記載のプロセスカートリッジ。
【０１２０】
［実施態様７］
帯電ローラに印加する電圧が直流電圧である実施態様５に記載の画像形成装置。
【０１２１】
［実施態様８］
転写手段と帯電手段との間に除電手段を有する実施態様４または６に記載のプロセスカートリッジ。
【０１２２】
［実施態様９］
転写手段と帯電手段との間に除電手段を有する実施態様５または７に記載の画像形成装置。
【０１２３】
【発明の効果】
より高度な帯電均一性が求められるシステムにおいても画像不良を発生することのない帯電ローラ、及びそれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【０１２４】
【表１】
2004309857.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の帯電ローラの一例を示す断面図。
【図２】本発明の帯電ローラを用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【図３】本発明の帯電ローラを用いたプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図。
【図４】除電装置の概略構成図。
【図５】除電装置の概略構成図。
【符号の説明】
１：スキャナユニット
２：折り返しミラー
３：感光ドラム
４：帯電ローラ
４ａ：導電性基体（芯金）
４ｂ：導電性弾性層
４ｃ：抵抗制御層
４ｄ：表面層
５：現像装置
６：転写ローラ（転写帯電器）
７：記録材
８：定着器
９：クリーニング装置
１１：プロセスカートリッジ
２４：トナー
３０：ＬＥＤランプ
３１：棒状ライトガイド
７１：カセット
７２：給紙ローラ
７３：レジストローラ
【図１】
2004309857.tif 000004
【図２】
2004309857.tif 000005
【図３】
2004309857.tif 000006
【図４】
2004309857.tif 000007
【図５】
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