(57)【要約】【課題】帯電ローラーの表面にトナー粒子や紙粉等が付着したり、固着するのを抑制して帯電ローラーの耐久性を向上、また低温低湿環境−高温高湿環境における抵抗差を小さくさせ得る帯電部材を提供することである。【解決手段】導電性支持体上に導電性弾性体層を有し、更にその外周に導電性樹脂層を有する帯電部材において、該導電性樹脂層が導電性フィラーと表面未処理シリカを有する水系樹脂を含有することを特徴とする帯電部材。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に導電性弾性体層を有し、更にその外周に導電性樹脂層を有する帯電部材において、該導電性樹脂層が導電性フィラーと表面未処理シリカを有する水系樹脂を含有することを特徴とする帯電部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧を印加した帯電ローラーを被帯電物に接触させて被帯電物を帯電する接触帯電部材や、このような接触帯電部材を採用して好適なプリンター、ファクシミリ及び複写機等の電子写真方式を採用した帯電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のレーザービームプリンター、複写機及びファクシミリ等として採用される従来の画像形成装置は、像担持体として光導電性物質を利用した回転ドラム型の感光体を用いるのが一般的であり、
（ａ）この回転感光体表面を帯電手段により、所定の極性、電位に一様かつ均一に帯電する帯電工程、
（ｂ）その回転感光体の一様帯電面に露光手段（レーザー光走査露光手段、現行画像の投影結像露光手段等）により露光を行って露光画像情報に対応した静電潜像を形成させる露光工程、
（ｃ）形成された静電潜像を現像手段によりトナー画像として現像する現像工程、
（ｄ）そのトナー画像を転写手段により感光体側から紙等の転写材に転写する転写工程、
（ｅ）感光体から分離させた転写材のトナー画像を定着手段により転写材面に熱や圧力等で定着する定着工程、
（ｆ）転写材に対するトナー画像転写後の感光体面に転写されずに残留したトナーを除去して感光体面を清掃するクリーニング工程、
によって画像形成を実行させ、画像形成物（複写物や印刷物）を得るものである。そしてクリーニング後の感光体は、繰り返して画像形成に供されるものである。
【０００３】
上記（ａ）〜（ｆ）の各工程及び手段としては、具体的には種々の方式及び構成が知られている。
【０００４】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、被帯電体である感光体表面を一様に全面帯電するための帯電手段としては、金属ワイヤに高電圧（直流電圧６〜８ｋＶ）を印加して、発生するコロナシャワーにより感光体面を帯電させるコロナ放電器が広く利用されていた。
【０００５】
これに対して帯電ローラーを感光体に接触させ、従動回転させながら電圧を印加し、感光体を帯電させる接触ローラー帯電方式が実用化されているが、コロナ帯電方式と比べて、電源の低電圧化とオゾンの発生量が少ないという利点を有しているが、帯電の均一性に関しては劣っている。
【０００６】
この帯電の均一性を改善するために、例えば、特許文献１に開示されているように、所望の感光体表面電位Ｖｄに相当する直流電圧（ＤＣ電圧）に帯電開始閾値（Ｖｔｈ）の２倍以上のピーク間電圧を持つ交流電圧成分（ＡＣ電圧）を重畳した電圧を接触帯電部材に印加する『ＡＣ帯電方式』が用いられる。これは、ＡＣ電圧による電位の均し効果により、感光体の電位がＡＣ電圧のピークの中央である電位Ｖｄに収束し、帯電が環境等の外的状況には影響されることのない優れた接触帯電方式である。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、直流電圧印加時における帯電開始電圧（Ｖｔｈ）の２倍以上のピーク間電圧である高圧の交流電圧を重畳させるため、直流電源とは別に交流電源が必要となり、装置自体のコストアップを招く。更には、交流電流を多量に消費することにより、帯電部材及び感光体の耐久性が低下するという問題点があった。
【０００８】
これらの不都合は、帯電装置に直流電圧のみを印加して帯電を行うことにより解消するものの、帯電の均一性が得られ難いという問題がある。特許文献２によれば、ゴム自体で半導電性が得られるエピクロルヒドリンゴムを帯電部材（帯電ローラー）の弾性層に用いることにより、帯電の均一性と耐電圧の改善がなされている。
【０００９】
しかしながら、上記従来の導電性支持体上にエピクロルヒドリンゴムを主体とする弾性層を形成した帯電部材は、半導電性の弾性層上に非粘着性の表面層が形成されているものの、複写機の帯電用ローラーとして長期間使用すると、クリーニングユニットをすり抜けてそのまま感光体上に留まった残留トナー粒子が、感光体と接触している帯電ローラー表面の全面あるいはスジ状に固着してしまうため、帯電ローラーの電気抵抗が高くなり、帯電電位が低下して画像濃度が低くなってしまったり、スジ状の画像ムラが生じるという問題があった。この問題は、換言すれば、帯電ローラーの耐久性が低いということである。
【００１０】
ここで特許文献３によれば、導電性支持体上に半導電性弾性体層を有する帯電部材で、半導電性弾性体上に疎水性シリカを含有する水系ポリウレタン樹脂層を含む表面層を備えたものが開示され、上記問題を解決するものとされているが、実際に追試を行った結果、水系の樹脂に疎水性のシリカの添加は分散性が非常に困難で、直ぐに再凝集を起こし、画像上のムラが発生した。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６３−１４９６６８号公報
【特許文献２】
特開平５−３４１６２７号公報
【特許文献３】
特開平９−２０４０８９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、帯電ローラーの表面にトナー粒子や紙粉等が付着したり、固着するのを抑制して帯電ローラーの耐久性を向上、また低温低湿環境−高温高湿環境における抵抗差を小さくさせ得る帯電部材を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、導電性支持体上に導電性弾性体層を有し、更にその外周に導電性樹脂層を有する帯電部材において、該導電性樹脂層が導電性フィラーと表面未処理シリカを有する水系樹脂を含有することを特徴とする帯電部材が提供される。
【００１４】
第２の本発明によれば、前記水系樹脂として、水系ポリウレタン樹脂からなる帯電部材である。
【００１５】
第３の本発明によれば、前記導電性樹脂層の全固形分に対して、表面未処理シリカが５〜２０質量％の範囲とした帯電部材である。
【００１６】
第４の本発明によれば、前記導電性樹脂層の全固形分に対して、導電性フィラーが１０〜２０質量％の範囲とした帯電部材である。
【００１７】
第５の本発明によれば、前記導電性樹脂中に含有する導電性フィラーがカーボンブラックであり、該カーボンブラックの粒子径が１０〜１５０ｎｍであり、窒素吸着比表面積が１０〜２５０ｍ２／ｇであり、ＤＢＰ吸収量が１０〜１００ｃｍ３／１００ｇの範囲とした帯電部材である。
【００１８】
第６の本発明によれば、前記導電性樹脂の表面抵抗が１０７〜１０１２Ωの範囲とした帯電部材である。
【００１９】
第７の本発明によれば、前記導電性樹脂層の厚みが５〜３０μｍの範囲とした帯電部材である。
【００２０】
第８の本発明によれば、前記導電性弾性体層が、導電性フィラーを含有するオレフィン系熱可塑性エラストマーあるいはスチレン系エラストマーあるいはそれらの混合物からなるとした帯電部材である。
【００２１】
第９の本発明によれば、前記導電性樹脂層の表面抵抗値の環境依存性がｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）≦１．５とした帯電部材である。
【００２２】
第１０の本発明によれば、上記帯電部材を用いて、帯電部材を像担持体に接触させた状態で、前記支持体に印加する電圧として直流電圧を用いた帯電装置である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
本発明に係る帯電部材は、導電性支持体に印加する電圧として直流電圧を用い、そして、導電性支持体上に半導電性の弾性体で構成されている弾性層が形成され、更に該弾性層の上に形成される導電性樹脂層は、導電性フィラーと表面未処理シリカを有する水系ポリウレタン樹脂を含有し、更に導電性樹脂層の全固形分に対して、表面未処理シリカが５〜２０質量％であることが好ましく、更に導電性樹脂層の全固形分に対して、導電性フィラーが１０〜２０質量％であることが好ましく、更にその導電性フィラーがカーボンブラックであり、該カーボンブラックの粒子径が１０〜１００ｎｍであり、窒素吸着比表面積が１０〜２５０ｍ２／ｇであり、ＤＢＰ吸収量が１０〜１５０ｃｍ３／１００ｇであることが好ましく、その表面抵抗が１０７〜１０１２Ωであることが好ましく、そしてその厚さが５〜３０μｍで形成されているものであることが好ましい。
【００２５】
本発明の帯電部材は、例えば図１に示すようなローラー形状のもので、芯金の形状をなす導電性支持体１１と、導電性支持体１１の周囲に設けられた導電性の弾性層１２と、弾性層１２の外周面上に形成された導電性樹脂層１３とを具備して構成されている。
【００２６】
尚、図１において、導電性支持体１１、導電性弾性体層１２及び導電性樹脂層１３の各層間の接着性を向上させる接着層を設けてもよい。例えば、導電性支持体１１をカーボンブラック等の導電性物質を配合した合成ゴム等の導電性プライマで処理してもよい。
【００２７】
導電性支持体１１としては、鉄、ステンレス及びアルミニウム等の金属、カーボンブラック分散樹脂や金属粒子分散樹脂等の導電性樹脂を用いることができる。
【００２８】
導電性弾性層１２は、その電気抵抗を１０３〜１０９Ω・ｃｍの範囲にすることが好ましい。本発明における導電性弾性層の組成に特に制限はないが、熱可塑性エラストマーを主成分とすると加硫工程を必要とせず、良好な導電性ローラーを容易に得ることができるので特に好ましい。熱可塑性エラストマーの種類としては特に制限はなく、汎用のスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー等から選ばれる１種あるいは複数種の熱可塑性エラストマーを用いることができる。
【００２９】
スチレン系エラストマーの市販品としては、例えば、三菱化学（株）製「ラバロンＴ３２０Ｃ、ラバロンＴ３３１Ｃ」、クラレ（株）製「セプトンコンパウンド」等が挙げられる。オレフィン系エラストマーの市販品としては、例えば、三菱化学（株）製の「サーモラン」、三井石油化学工業（株）社製の「ミラストマー」、住友化学工業（株）社製の「住友ＴＰＥ」、アドバンストエラストマーシステムズ社製の「サントプレーン」等として市場より求めることができる。
【００３０】
これらの熱可塑性エラストマーに導電性を発現する物質を混合することにより、導電性を発現することができる。具体的には、スチレン系エラストマーあるいはオレフィン系エラストマー、又はその混合物には導電性フィラーを使用する方が好ましい。導電性フィラーとしては用途に要求される性能を満たすものであれば特に制限はなく、公知のものを用いることができる。
【００３１】
導電性フィラーとして具体的には、カーボンブラックやカーボンファイバーやグラファイト等のカーボン系フィラー、金属系導電性フィラー、金属酸化物系導電性フィラー等を用いることができるが、なかでもカーボンブラックが特に好ましい。カーボンブラックの種類としては、アセチレンブラック、ファーネスブラック、チャンネルブラック及びカラー用カーボンブラック等が好適に使用でき、この中でも不純物としての官能基が少なくカーボン凝集による外観不良を発生し難いアセチレンブラックが特に好適に使用できる。更に、１次粒子径が１０〜１００ｎｍ、窒素吸着比表面積１０〜３００ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１０〜１００ｃｍ３／１００ｇ、ｐＨ値６〜１１のものがより好ましい。
【００３２】
熱可塑性エラストマーと導電性フィラーの組成比率に特に制限はなく、導電性の高い導電性フィラーであれば少量の添加で導電性を発現できるし、導電性の低い導電性フィラーであっても多量の配合により導電性を発現できるので、目的の抵抗値が発現できるように比率を調整することができる。しかしながら、少量の添加量で抵抗値を発現させると僅かな分散不良で発現する抵抗値が変動することがあるので、ある程度以上の濃度で抵抗値を調整することが好ましい。具体的には、１０質量％以上であれば分散制御等が容易になるので特に好ましい。また、導電性フィラーは多量に添加すると導電性弾性層の硬度が高くなり、導電性ローラーとしての機能が十分に発揮できないことがあるのである程度は少ない方が好ましく、２０質量％以下であれば硬度の上昇を十分に抑制できるので特に好ましい。
【００３３】
導電性弾性体層の硬度調整として、軟化剤を配合してもよく、具体的な軟化剤の種類としては特に制限はないが、平均分子量３００〜３０００が好ましく、より好ましくは３００〜１０００のものが用いられる。軟化剤としてのオイルの例は、芳香族環、ナフテン環及びパラフィンの三者を組み合わせた混合物が好適に用いることができ、パラフィン鎖炭素数が全炭素中の５０％以上を占めるものがパラフィン系オイルと呼ばれ、ナフテン環炭素数が２０〜４５％のものがナフテン系オイルと呼ばれ、芳香族炭素数が２０％より多いものが芳香族系オイルと呼ばれて区分されている。これらの中では、パラフィン系オイルを用いることが特に好ましい。
【００３４】
これらの混合方法に特に制限はなく、一軸押出機、二軸混練押出機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、プラストグラフ又はニーダー等により製造することができる。なかでも二軸混練押出機により混合し、ペレット化した後に成形に用いることが特に好ましく用いられる。
【００３５】
本発明における導電性弾性体層の成形方法に特に制限はなく、一般的な押出成形又は射出成形等の熱溶融成形により良好に成形できる。なかでも連続成形が可能で、形状を良好に保ち易く、電気抵抗の安定性から押出成形がより好ましい。押出成形の具体的な方法としては例えば、クロスヘッドダイを用いた押出機を用い、一方から芯金を挿入し、一方から溶融させたベース層組成物を押し出して一体化させる方法を挙げることができる。
【００３６】
また、導電性弾性層１２の外周面上に形成される導電性樹脂層１３としては、厚さが５〜３０μｍ、表面抵抗が１０７〜１０１２Ωのそれぞれの範囲のものが好ましい。その理由は、厚さが５μｍ未満、電気抵抗が１０７Ω未満では、感光体に何らかの原因（例えば、打痕や異物混入等）でピンホール等の欠陥があると、その部分に電流が集中し電圧降下が生じるために、ピンホール部分は帯電ローラー長手方向（帯電ローラー当接方向）にわたって所望の帯電電位が得られず、正規現像では白帯状に、またレーザービームプリンター等で一般的になっている反転現象では黒帯状となって著しく画像品質を低下させてしまうことがある。また、導電性樹脂層１３の厚さが３０μｍ、表面抵抗が１０１２Ωをそれぞれ超えると、ローラー全体としての剛性が向上し、感光体との接触不良が生じ易く、またそれによる帯電ムラ、帯電不足を起こし易くなり、画像ムラや画像濃度不足を発生し易くなる。
【００３７】
また、導電性樹脂層に表面未処理シリカを添加した水系樹脂、特に水系ポリウレタン樹脂を用いることによって、トナー等に対して優れた非粘着性を有するようになり、帯電部材の耐久性を向上させることができる。
【００３８】
ここで、水系樹脂に添加する表面未処理シリカの量は、導電性樹脂層の全固形分に対して、表面処理シリカが５〜２０質量％の範囲が好ましい。その理由は、表面未処理シリカ添加量が５質量％未満では、シリカ添加によるトナーに対する非粘着性向上の効果及び導電性樹脂層の表面抵抗値のｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）の比が小さくなり難く、２０質量％を超えると、導電性樹脂層の硬度が高くなり過ぎ、また同時に表面粗さも大きくなり、感光体ドラムとの従動回転が不安定となり、帯電ムラ等の発生原因となることがある。
【００３９】
また、本発明においては、表面抵抗値のｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）の比が１．５以下であることが好ましい。この比が１．５よりも大きい、つまり環境依存性が大きくなると、使用環境による帯電性能の低下、特に帯電均一性が劣り、帯電ムラ等の要因となることがある。
【００４０】
また、水系樹脂に添加する導電性フィラーの量は、前記導電性樹脂層の全固形分に対して、導電性フィラーが１０〜２０質量％の範囲が好ましい。その理由は、導電性フィラーの添加量が１０質量％未満では、所望の抵抗値が得ら難く（抵抗値が高くなり過ぎる）、２０質量％を超えると、所望の抵抗値が得られず（抵抗値が低くなり過ぎる）、更に導電性樹脂層の硬度が高くなり過ぎ、また同時に表面粗さも大きくなり、感光体ドラムとの従動回転が不安定となり、帯電ムラ等の発生原因となることがある。
【００４１】
また、ここで使用する導電性フィラーとして、一般的なカラー用カーボンブラックを使用するのが好ましく、その特徴として、粒子径が１０〜１００ｎｍであり、窒素吸着比表面積が１０〜２５０ｍ２／ｇであり、ＤＢＰ吸収量が１０〜１５０ｃｍ３／１００ｇの範囲のものが好ましい。
【００４２】
尚、水系ポリウレタン樹脂は、架橋構造体のウレタンエラストマーに若干の親水性基又は親水性セグメントを付与して水溶性タイプ又は自己分散タイプにしたもので、界面活性剤を含有していない。その理由は、界面活性剤を少しでも含有することになると、感光体表面を汚染することになり、感光体ドラムピッチあるいは帯電ローラーピッチで横スジ状の異常画像を発生させる原因となるからである。
【００４３】
またこの樹脂は、反応性の有無によって反応型と非反応型とに分けられる。反応型は、構造中にブロックイソシアネート基等の反応性を持っており、加熱等の処理により遊離イソシアネートを再生し架橋反応するタイプである。また、非反応型は、構造中に反応基は持っていない。風乾、加熱乾燥いずれでも強い被膜を作ることができる。尚、これらの樹脂は、第一工業製薬（株）より、反応型は「エラストロン」シリーズ、非反応型は「スーパーフレックス」シリーズの名称で上市されている。
【００４４】
尚、導電性樹脂層１３は、水系ポリウレタン、表面未処理シリカ、導電性フィラーの混合物に、更に増粘剤、チクソトロピー性付与剤、構造粘性付与剤等を適時加えることができ、無機系、有機系いずれでもよい。水系塗料は、粘度の低いものが多いため、塗膜の圧膜化に苦慮し易いが、これらを添加することにより、所定の膜厚を容易に形成できる。
【００４５】
次に図２を参照して、本発明の帯電部材を用いた帯電装置の構成について説明する。
【００４６】
尚、図２は、本発明の帯電装置を電子写真装置に適用した例を示す。像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（感光体）である感光体２１は、図中の矢印方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動する。感光体２１には、例えばロール状の導電性基体と該基体上に無機感光材料又は有機感光材料を含有する感光層とを少なくとも有する公知の感光体等を採用すればよい。また、感光体２１は、感光体表面を所定の極性、電位に帯電させるための電荷注入層を更に有していてもよい。
【００４７】
帯電部材としての帯電ローラー（導電性ローラー）２２は、帯電ローラー２２とこの帯電ローラーに帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源Ｓ１とによって帯電手段が構成されている。帯電ローラー２２は、感光体２１に所定の押圧力で接触させてあり、本例では感光体２１の回転に対して順方向に回転駆動する。この帯電ローラー２２に対して帯電バイアス印加電源Ｓ１から、所定の直流電圧（本例では−１３００Ｖとする）が印加されることで、感光体２１の表面が所定の極性電位（本例では暗部電位−７００Ｖとする）に一様に接触帯電方式のうちのＤＣ帯電方式で帯電処理される。
【００４８】
露光手段である露光手段２３は公知の手段を利用することができ、例えばレーザービームスキャナー等を好適に例示することができる。感光体１の帯電処理面に該露光手段２３により目的の画像情報に対応した像露光がなされることにより、感光体帯電面の露光明部の電位（本例では明部電位−３５０Ｖとする）が選択的に低下（減衰）して感光体２１に静電潜像が形成される。
【００４９】
反転現像手段としての現像手段２４は、公知の手段を利用することができ、例えば本例における現像手段２４は、トナーを収容する現像容器の開口部に配設されてトナーを担持搬送するトナー担持体２４ａと、収容されているトナーを攪拌する攪拌部材２４ｂと、トナー担持体２４ａのトナーの担持量（トナー層厚）を規制するトナー規制部材２４ｃとを有する構成とされている。現像手段２４は、感光体２１表面の静電潜像の露光明部に、感光体２１の帯電極性と同極性に帯電（本例では現像バイアス−３５０Ｖとする）しているトナー（ネガトナー）を選択的に付着させて静電潜像をトナー像として可視化する。現像方式としては特に制限はなく、あるゆる既存の方法を用いることができる。既存の方法としては、例えば、ジャンピング現像方式、接触現像方式及び磁気ブラシ方式等が存在するが、特にカラー画像を出力する画像形成装置には、トナーの飛散性改善等の目的より、接触現像方式が好ましいといえる。
【００５０】
転写手段としての転写ローラー２５は、公知の手段を利用することができ、例えば金属等の導電性支持体上に中抵抗に調整された弾性樹脂層を被覆してなる転写ローラー等を例示することができる。転写ローラー２５は、感光体２１に所定の押圧力で接触させて転写ニップ部を形成させてあり、感光体２１の回転と順方向に感光体２１の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転する。また、転写バイアス印加電源Ｓ２からトナーの帯電特性とは逆極性の転写電圧が印加される。転写ニップ部に対して不図示の給紙機構部から転写材Ｐが所定のタイミングで給紙され、その転写材Ｐの裏面が転写電圧を印加した転写ローラー２５により、トナーの帯電極性とは逆極性に帯電されることにより、転写ニップ部において感光体２１面側のトナー画像が転写材Ｐの表面側に静電転写される。
【００５１】
転写ニップ部でトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、感光体面から分離し、不図示のトナー画像定着手段へ導入され、トナー画像の定着を受けて画像形成物として出力される。両面画像形成モードや多重画像形成モードの場合は、この画像形成物が不図示の再循環搬送機機構に導入されて転写ニップ部へ再導入される。
【００５２】
転写残余トナー等の感光体２１上の残留物は、ブレード型等のクリーニング手段２６により、感光体上より回収される。
【００５３】
また、感光体２１に残留電荷が残るような場合には、帯電部材２２による１次帯電を行う前に、前露光装置２７によって感光体２１の残留電荷を除去することが好ましい。
【００５４】
【実施例】
（実施例１）
次に、本発明の帯電部材に係る各種実施例を説明する。実施例１では、帯電部材（帯電ローラー）を以下の方法で作製した。
【００５５】
導電性支持体としては、φ６ｍｍのステンレス芯金を用いることとした。
【００５６】
次に、導電性弾性層を以下の配合物で作製する。
【００５７】
スチレン系エラストマー              ９質量％
（商品名：セプトンコンパウンドＣＪ１０３、クラレプラスチック製）
導電性カーボンブラック              ９質量％
（商品名：ＶＵＬＣＡＮ  ＸＣ７２、キャボット製、ＤＢＰ吸油量  １７４ｍｌ／１００ｇ）
鉱物油系ゴム用軟化剤              １２質量％
（商品名：ＰＷ３８０出光興産（株）製）
オレフィン系エラストマー          ７０質量％
（商品名：サントプレーン１１１−４５、アドバンストエラストマーシステムズ社製）
をバンバリーミキサーで混合し、ルーダーホットカット法にてペレット化した。得られたペレットをそれぞれ、回転数１５〜２５ｒｐｍ、成形温度１４０〜２００℃に設定したクロスヘッドダイを有するφ７５ｍｍ押出機を用いて外径１１．４ｍｍ、内径５．４ｍｍのチューブを作製し、それを定尺にカットし、上記φ６ｍｍの芯金に圧入し、研磨機にてローラー外径精度を出し、導電性弾性体層１２を具備した導電性ローラーを製造した。
【００５８】
作製した導電性ローラーを図３に示すように、円筒電極（金属ローラー）３１、固定抵抗器３２、記録計（レコーダー）３３等から構成された電流値測定装置によって行った。この導電性弾性ローラーの電気抵抗は２×１０７Ω・ｃｍ、硬度は７３度（Ａｓｋｅｒ  Ｃ）であった。導電性弾性ローラーの体積抵抗の測定は、導電性弾性ローラーを２０℃×６０％ＲＨの環境中に２４時間放置した後、抵抗値を求めた。
【００５９】
次に、上記導電性弾性ローラーの上に導電性樹脂層を以下のようにして形成した。ここで、導電性樹脂層用塗料を次のように調製した。
【００６０】
非反応型水系ウレタン樹脂        ４７．９質量％
（商品名：スーパーフレックス４６０、第一工業製薬製）
非反応型水系ウレタン樹脂        ２９．３質量％
（商品名：スーパーフレックス１１０、第一工業製薬製）
表面未処理シリカ                  ６．０質量％
（商品名：Ｎｉｐｓｉｌ  ＥＲ、日本シリカ製）
導電性フィラー                  １６．８質量％
（商品名：＃７３６０ＳＢ、粒子径２８ｎｍ、窒素吸着比表面積７７ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量８７ｃｍ３／１００ｇ）
のそれぞれを加えて、均一な分散液として導電性樹脂層用の塗料液とした。得られた塗料液を、導電性弾性ローラーの上にディッピング塗装した後、８０℃で５分間硬化させ、厚さ１５μｍの導電性樹脂層を形成した。
【００６１】
この導電性樹脂層の電気抵抗を表１に示す。表面抵抗値の環境依存性を示すｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）＝１．２であった。
【００６２】
尚、導電性樹脂層のみの電気抵抗の測定は、ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ７５μｍ）上に、アプリケータを用いて導電性樹脂層用の塗料で厚さ約２５μｍに塗装したサンプルを５０ｍｍ×６０ｍｍの大きさに切断し、幅５ｍｍの銅電極を貼り付けた（測定面積は５０ｍｍ×５０ｍｍ）。次に、それぞれのサンプルを低温低湿環境（Ｌ／Ｌ環境：１５℃×１０％ＲＨ）、通常環境（Ｎ／Ｎ環境：２３℃×５５％ＲＨ）、高温高湿環境（Ｈ／Ｈ環境：３２．５℃×８０％ＲＨ）中に２４時間放置した後、両端をクリップで挟み込み、抵抗計（Ｒ８３４０Ａ、アドバンテスト製）で印加電圧１００Ｖで測定を行った。
【００６３】
以上のようにして作製された帯電ローラー（帯電部材）を図２に示される電子写真装置に取り付け、感光体（ＯＰＣ）ドラム上面に接触させて従動回転するようにした。１次帯電電圧として直流電圧−１．１８ＫＶを印加し、低温低湿の環境中で連続稼働させて、１５０００枚（Ａ４サイズ）後の帯電部材の表面の汚染状態、並びに画像品質について測定・評価した。本実施例の帯電ローラーについて測定・評価した結果を表１に示す。
【００６４】
尚、帯電ローラー表面のトナー等による汚染状態は、次の基準で評価した。
○：僅かなトナー等が付着しているが、布等でローラー表面の付着物を簡単に拭き取ることができる。
△：拭き取りで、僅かにトナー等がローラー表面に残存している。
×：完全に拭き取りができず、ローラー表面にトナー等の薄い膜が残る。
【００６５】
（実施例２）
実施例１と同様の導電性弾性ローラーの上に、導電性樹脂層を以下のようにして形成した。
【００６６】
非反応型水系ウレタン樹脂          ４５．１質量％
（商品名：スーパーフレックス４６０、第一工業製薬製）
非反応型水系ウレタン樹脂          ２７．６質量％
（商品名：スーパーフレックス１１０、第一工業製薬製）
表面未処理シリカ                  １１．５質量％
（商品名：Ｎｉｐｓｉｌ  ＥＲ、日本シリカ製）
導電性フィラー                    １５．８質量％
（商品名：＃７３６０ＳＢ、粒子径２８ｎｍ、窒素吸着比表面積７７ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量８７ｃｍ３／１００ｇ）
のそれぞれを加えて、均一な分散液として導電性樹脂層用の塗料液とした。得られた塗料液を、半導電性弾性ローラーの上にディッピング塗装した後、８０℃で５分間硬化させ、厚さ２０μｍの導電性樹脂層を形成した。
【００６７】
この導電性樹脂層の電気抵抗を表１に示す。表面抵抗値の環境依存性を示すｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）＝１．２であった。耐久後のローラーの表面性及び画質とも良好であった。
【００６８】
（実施例３）
実施例１と同様の導電性弾性ローラーの上に、導電性樹脂層を以下のようにして形成した。
【００６９】
非反応型水系ウレタン樹脂        ４６．４質量％
（商品名：スーパーフレックス４６０、第一工業製薬製）
非反応型水系ウレタン樹脂        ２８．５質量％
（商品名：スーパーフレックス１１０、第一工業製薬製）
表面未処理シリカ                  ５．９質量％
（商品名：Ｎｉｐｓｉｌ  ＥＲ、日本シリカ製）
導電性フィラー                  １９．２質量％
（商品名：＃８３００／Ｆ、粒子径１６ｎｍ、窒素吸着比表面積２４４ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量８０ｃｍ３／１００ｇ）
のそれぞれを加えて、均一な分散液として導電性樹脂層用の塗料液とした。得られた塗料液を、半導電性弾性ローラーの上にディッピング塗装した後、８０℃で５分間硬化させ、厚さ１５μｍの導電性樹脂層を形成した。
【００７０】
この導電性樹脂層の電気抵抗を表１に示す。表面抵抗値の環境依存性を示すｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）＝０．２であった。耐久後のローラーの表面性及び画質とも良好であった。
【００７１】
（実施例４）
実施例１と同様の導電性弾性ローラーの上に、導電性樹脂層を以下のようにして形成した。
【００７２】
非反応型水系ウレタン樹脂          ４６．４質量％
（商品名：スーパーフレックス４６０、第一工業製薬製）
非反応型水系ウレタン樹脂          ２８．５質量％
（商品名：スーパーフレックス１１０、第一工業製薬製）
表面未処理シリカ                    ５．９質量％
（商品名：Ｎｉｐｓｉｌ  ＥＲ、日本シリカ製）
導電性フィラー                    １９．２質量％
（商品名：＃７１００Ｆ、粒子径４２ｎｍ、窒素吸着比表面積４９ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１１０ｃｍ３／１００ｇ）
のそれぞれを加えて、均一な分散液として導電性樹脂層用の塗料液とした。得られた塗料液を、半導電性弾性ローラーの上にディッピング塗装した後、８０℃で５分間硬化させ、厚さ１５μｍの導電性樹脂層を形成した。
【００７３】
この導電性樹脂層の電気抵抗を表１に示す。表面抵抗値の環境依存性を示すｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）＝０．４であった。耐久後のローラーの表面性及び画質とも良好であった。
【００７４】
【表１】
2004245863.tif 000002
【００７５】
（比較例１）
実施例１と同様の導電性弾性ローラーの上に、導電性樹脂層を以下のようにして形成した。
【００７６】
非反応型水系ウレタン樹脂          ４７．９質量％
（商品名：スーパーフレックス４６０、第一工業製薬製）
非反応型水系ウレタン樹脂          ２９．３質量％
（商品名：スーパーフレックス３００、第一工業製薬製）
疎水性シリカ                        ６．０質量％
（商品名：Ｎｉｐｓｉｌ  ＳＳ、日本シリカ製）
導電性フィラー                    １６．８質量％
（商品名：＃７３６０ＳＢ、粒子径２８ｎｍ、窒素吸着比表面積７７ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量８７ｃｍ３／１００ｇ）
のそれぞれを加えて、導電性樹脂層用の塗料液としたが、疎水性シリカを用いているため、水系ウレタン樹脂に全く分散せず、導電性塗料として成り立たなかった。
【００７７】
（比較例２）
実施例１と同様の導電性弾性ローラーの上に、導電性樹脂層を以下のようにして形成した。
【００７８】
非反応型水系ウレタン樹脂          ８３．２質量％
（商品名：スーパーフレックス４６０、第一工業製薬製）
導電性フィラー                    １６．８質量％
（商品名：＃７３６０ＳＢ、粒子径２８ｎｍ、窒素吸着比表面積７７ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量８７ｃｍ３／１００ｇ）
のそれぞれを加えて、導電性樹脂層用の塗料液とした。得られた塗料液を、導電性弾性ローラーの上にディッピング塗装した後、８０℃で５分間硬化させ、厚さ１８μｍの導電性樹脂層を形成した。
【００７９】
この導電性樹脂層の電気抵抗を表２に示す。表面抵抗値の環境依存性を示すｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）＝５．１となり、非常に環境依存性が大きくなった。また、シリカを添加していないため、トナー等に対する付着性について、長期間にわたって初期特性を維持できず、画質も画像濃度ムラ、横スジの発生等で異常画像となった。
【００８０】
（比較例３）
実施例１と同様の導電性弾性ローラーの上に、導電性樹脂層を以下のようにして形成した。
【００８１】
非反応型水系ウレタン樹脂            ４５．１質量％
（商品名：スーパーフレックス４６０、第一工業製薬製）
非反応型水系ウレタン樹脂            ２７．６質量％
（商品名：スーパーフレックス１１０、第一工業製薬製）
表面未処理シリカ                    １１．５質量％
（商品名：Ｎｉｐｓｉｌ  ＥＲ、日本シリカ製）
導電性フィラー                      １５．８質量％
（商品名：＃３０５０、三菱化学製、粒子径４０ｎｍ、窒素吸着比表面積４８ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量１７５ｃｍ３／１００ｇ）
のそれぞれを加えて、導電性樹脂層用の塗料液とした。得られた塗料液を、導電性弾性ローラーの上にディッピング塗装した後、８０℃で５分間硬化させ、厚さ１５μｍの導電性樹脂層を形成した。
【００８２】
この導電性樹脂層の電気抵抗を表２に示す。表面抵抗値の環境依存性を示すｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）＝０．６であった。ローラー表面性に対しては問題なかったが、導電性樹脂層自身の抵抗が低くなり過ぎで、異常画像となった。
【００８３】
（比較例４）
実施例１と同様の導電性弾性ローラーの上に、導電性樹脂層を以下のようにして形成した。
【００８４】
非反応型水系ウレタン樹脂            ４５．１質量％
（商品名：スーパーフレックス４６０、第一工業製薬製）
非反応型水系ウレタン樹脂            ２７．６質量％
（商品名：スーパーフレックス１１０、第一工業製薬製）
表面未処理シリカ                    １１．５質量％
（商品名：Ｎｉｐｓｉｌ  ＥＲ、日本シリカ製）
導電性フィラー                      １５．８質量％
（商品名：＃７３６０ＳＢ、粒子径２８ｎｍ、窒素吸着比表面積７７ｍ２／ｇ、ＤＢＰ吸収量８７ｃｍ３／１００ｇ）
のそれぞれを加えて、導電性樹脂層用の塗料液とした。得られた塗料液を、半導電性弾性ローラーの上に２回ディッピング塗装した後、８０℃で５分間硬化させ、厚さ４２μｍの導電性樹脂層を形成した。
【００８５】
この導電性樹脂層の膜厚、電気抵抗を表２に示す。表面抵抗値の環境依存性を示すｌｏｇ（温度１５℃×湿度１０％ＲＨ）−ｌｏｇ（温度３２．５℃×湿度８０％ＲＨ）＝１．２であった。膜厚が厚いため、ローラー表面性に対してはトナー等が若干付着し初め、更に画質は帯電ムラや帯電不足が生じ、画像ムラ、画像濃度不足が発生し、異常画像となった。
【００８６】
【表２】
2004245863.tif 000003
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、帯電部材表面のトナーに対する非粘着性が向上し、長期間にわたって安定した帯電特性が得られ、また低温低湿環境／高温高湿環境における抵抗差を小さくできるようになったので、結果として良好な画像品質を維持し得る帯電部材を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の帯電部材である帯電ローラーの一例を示す概略図である。
【図２】本発明の帯電部材を用いた電子写真装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の帯電部材である帯電ローラー電流値測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１１    導電性支持体
１２    導電性弾性体層
１３    導電性樹脂層
２１    像担持体（電子写真感光体）
２２    帯電部材（帯電ローラー）
２３    露光手段
２４    現像手段
２４ａ  トナー担持体
２４ｂ  攪拌部分
２４ｃ  トナー規制部材
２５    転写手段
２６    クリーニング手段
２７    前露光手段
３１    円筒電極（金属ローラー）
３２    固定抵抗器
３３    記録計（レコーダー）
Ｌ      レーザー光
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３  バイアス印加電源
Ｐ      転写材
【図１】
2004245863.tif 000004
【図２】
2004245863.tif 000005
【図３】
2004245863.tif 000006