(57)【要約】【課題】帯電部材と被帯電体との間に導電粒子を介在させて、帯電部材に電圧を印加して被帯電体を帯電する装置において、均一な直接注入帯電を実現できる帯電ローラを提供すること。【解決手段】少なくとも帯電ローラと被帯電体とのニップ部に導電粒子を介在させた状態で被帯電体と速度差を設けて回転し、前記帯電ローラに直流成分の電圧を印加することによって前記被帯電体を所定の電位に帯電させる帯電ローラにおいて、前記帯電ローラは弾性発泡体で構成され、該帯電ローラ表面に比重Ａ（ｇ/ ｃｍ３ ）から成る弾性発泡体と同組成の導電性ゴム粉を付着させてなり、且つ、付着量Ｋがローラ表面積当たり０．１／Ａ≦Ｋ≦１０／Ａ（ｇ/ ｍ２ ）の関係式を満たすことを特徴とする。【選択図】図１
2005249864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも帯電ローラと被帯電体とのニップ部に導電粒子を介在させた状態で被帯電体と速度差を設けて回転し、前記帯電ローラに直流成分の電圧を印加することによって前記被帯電体を所定の電位に帯電させる帯電ローラにおいて、
前記帯電ローラは弾性発泡体で構成され、該帯電ローラ表面に比重Ａ（ｇ／ｃｍ３ ）から成る弾性発泡体と同組成の導電性ゴム粉を付着させて成り、且つ、ローラ表面積当たりの付着量Ｋが、０．１／Ａ≦Ｋ≦１０／Ａ（ｇ/ ｍ２ ）の関係式を満たすことを特徴とする帯電ローラ。
【請求項２】
前記導電性ゴム粉の平均粒径が０．５μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１記載の帯電ローラ。
【請求項３】
前記弾性発泡体の発泡セルが平均セル径で２０〜２００μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の帯電ローラ。
【請求項４】
前記帯電ローラの硬度が１５〜４０アスカーＣであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の帯電ローラ。
【請求項５】
導電性ゴム粉体が帯電ローラを構成する導電性の弾性発泡体を研磨して生じた研磨粉であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の帯電ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、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、電子写真感光体や静電記録誘電体等を帯電させるために用いられる帯電ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器）を接触させ、この接触帯電部材に所定の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【０００３】
これらの帯電装置を接触帯電装置と一括りに表現しているが、その帯電機構（帯電のメカニズム、帯電原理）の観点では個々の装置は大きく異なっている。接触帯電の帯電機構には、１．放電帯電機構と、２．直接注入帯電機構が存在する。何れの帯電機構による帯電装置であるかにより帯電装置の特徴も決まってくる。放電帯電機構と直接注入帯電機構の各々の原理とその特徴を述べる。
【０００４】
1 ．放電帯電機構：
接触帯電部材と被帯電体との隙間に生じる放電現象による放電生成物で被帯電体表面が帯電する機構である。放電帯電系は接触帯電部材と被帯電体に一定の放電閾値値を有するため、図２のＡ（従来のローラ帯電装置）に示すように、被帯電体電位より大きな電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。
【０００５】
又、コロナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないが、原理的に放電生成物を生じる。放電による接触帯電部材として導電ローラ（帯電ローラ）を用いたローラ帯電方式（ローラ帯電装置）が放電の安定性という点で好ましく、広く用いられている。この放電用帯電ローラは、導電或は中抵抗のゴム材或は発泡体を基層としてローラ状に形成した上に、表面を高抵抗層で多い作成される。この構成において、放電現象はローラと被帯電体の接触部から少し離れた数十μｍの隙間で起きる。従って、放電現象を安定化するために、ローラ表層は平坦で表面の平均粗さＲａでサブμｍ以下であり、ローラ硬度も高い表面を有している。
【０００６】
又、放電によるローラ帯電は印加電圧が高く、ピンホール（被帯電体膜の損傷による基盤の露出）があると、その周辺にまで電圧降下が及び帯電不良を生じる。従って、表層の表面抵抗は１０11Ω以上にすることで電圧降下を防止している。
【０００７】
２．直接注入帯電機構：
直接注入帯電とは、接触帯電部材と被帯電体との分子レベルでの接触により、直接に電荷の授受をすることにより被帯電体表面を帯電（充電）する帯電機構である。直接帯電或は注入帯電とも称される。
【０００８】
本帯電機構においては、接触帯電部材と被帯電体の電位差は数Ｖ〜数十Ｖ程度である。その帯電特性を図２のＢ（直接注入帯電装置）に示す。帯電電位は印加電圧と等しく、放電を生じる電圧差もない。又、帯電に必要な電圧は低く抑えられる。
【０００９】
上記のように帯電の機構として、この直接帯電系はイオンの発生を伴わないため放電生成物による弊害は生じない。つまり、環境安全、部材劣化、低電力の点で優れた帯電方式である。
【００１０】
次に、直接注入帯電機構による帯電装置について説明する。
【００１１】
直接帯電機構において、帯電性能を決める重要なファクターとなるのが接触帯電部材と被帯電体との接触性である。ここで言う接触性とは、被帯電体が帯電装置を通過する間に如何に多くの面に接触帯電部材がミクロ的に接触できるかという性能を意味している。そのために、接触帯電部材には緻密な表面構造と柔軟に接触できる弾性を兼ね備えた表面が要求される。直接注入帯電装置に用いる接触帯電部材の形態としては、放電用帯電ローラ等による試みも行われてきたが、放電用帯電ローラでは直接注入帯電は不可能であった。前述のような高硬度で平滑な表面構造では外観上被帯電体と密着しているように見えるが、電荷注入に必要な分子レベルでのミクロな接触性という意味では殆ど接触していないからである。
【００１２】
現在、提案されている直接注入帯電方式としては、磁気ブラシを用いた粒子帯電がある。粒子帯電はトナーリサイクルシステムに適している。即ち、トナーリサイクルプロセスとは、転写方式の画像記録装置において廃トナー（転写残トナー）を再度画像形成に使うことにより、トナーを有効活用するとともに、クリーナ容器スペースを無くして装置の小型化を実現する、優れた構成である。転写残トナーを接触帯電部材に一度取り込み再利用できる状態（本来のトナーの電荷量）にして像担持体を介して現像装置に戻すことにより再度現像に使う、或は、不要なら回収することにより、トナーリサイクルが可能となっている。ここで用いる帯電装置には、像担持体を帯電することの他に、転写残トナーの回収とトナーの再帯電が必要になる。
【００１３】
以上のような観点から磁気ブラシのトナーリサイクル適正について考えてみる。磁気ブラシはそれ自身が粒子により構成され自由度をもって動けることと、比表面積が大きいという特徴を持つ。従って、磁気ブラシにおいては、転写残トナーを像担持体上から回収する、更に取り込んだトナーの電荷を適正にする等、トナーリサイクルには必須となる機能を有利に実現することが可能となる。
【００１４】
上記のように磁気ブラシ帯電装置は優れた帯電装置であるが、更なるトナーリサイクル性能の向上が求められており、そのために、帯電粒子の小粒径化が望まれている。より緻密で柔軟な接触帯電部材を構成することが理想である。このような帯電部材としては、多孔体の表面を有する帯電ローラ等が提案されている（特許文献１）。
【００１５】
しかしながら、帯電ローラを用いた簡易な構成では被帯電体を充分に帯電させることは簡単ではなく、帯電ローラの接触ムラ等による帯電不良が生じる場合がある。このような接触ムラは、帯電部材として、発泡弾性ローラであるスポンジローラを用いた場合、発泡セルが粗大で、且つ、セル密度が低いものほど接触ムラの発生頻度が高くなる。
【００１６】
【特許文献１】特開平９−５０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本発明は、帯電部材と被帯電体との間に導電粒子を介在させて、帯電部材に電圧を印加して被帯電体を帯電する装置において、均一な直接注入帯電を実現できる帯電ローラを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、少なくとも帯電ローラと被帯電体とのニップ部に導電粒子を介在させた状態で被帯電体と速度差を設けて回転し、前記帯電ローラに直流成分の電圧を印加することによって前記被帯電体を所定の電位に帯電させる帯電ローラにおいて、前記帯電ローラは弾性発泡体で構成され、該帯電ローラ表面に比重Ａ（ｇ/ ｃｍ3）から成る弾性発泡体と同組成の導電性ゴム粉を付着させてなり、且つ、付着量Ｋがローラ表面積当たり０．１／Ａ≦Ｋ≦１０／Ａ（ｇ/ ｍ2）の関係式を満たすことを特徴とする帯電ローラである。
【００１９】
即ち、帯電ローラ表面にローラを構成する弾性発泡体と同組成のゴム粉を前述した範囲で付着させることにより被帯電体及びローラ表面に存在する導電粒子及びトナーとの接触面積が増加することにより、被帯電体の帯電とトナーリサイクルに不可欠なトナーの電荷調整の効率を向上させることができる。
【００２０】
帯電ローラ表面に付着させる導電性ゴム粉は、帯電ローラの電気抵抗が均一で且つ効率良く被帯電体及びトナーを帯電させるために帯電ローラを構成する弾性発泡体とほぼ同等の抵抗値及び硬さを有することが望ましく、更に望ましくは弾性発泡体と同組成のゴム粉であることが良い。又、本発明の帯電ローラを構成する弾性発泡体は比重が小さければ、発泡セルの占有する体積が多く、比重が大きければ発泡セルの占有する体積が小さくなるため、ローラ表面に付着させる導電性ゴム粉の最適な量は比重に依存し、比重が小さいほど付着させる量は多くする必要がある。
【００２１】
一方、ゴム粉を前記範囲以上に付着させた場合、発泡セル内を導電性ゴム粉が導電粒子及びトナーよりも多く充填してしまうため、本来の接触面積を増加させる効果が得られないことと、導電粒子とトナーの保持性が低減してしまう。又、前記導電性ゴム粉の平均粒径を０．５μｍ〜５μｍの範囲に調整することにより、ローラ表面の凹凸を増やし接触効率を向上させるとともに帯電ローラから該導電性ゴム粉の脱落を抑えることができる。
【００２２】
弾性発泡体から成る帯電ローラの発泡セルはセル径が２０μｍより小さいと導電粒子及びトナーの保持性が低くなってしまい、２００μｍより大きいと接触効率が低下してしまう問題が生じるため、発泡セルのセル径は２０〜２００μｍが好ましい。
【００２３】
帯電ローラは、弾性を持たせ十分な接触状態を得ると同時に、移動する被帯電体を帯電するに充分低い抵抗を有する必要がある。しかし、一方では被帯電体にピンホール等の欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。よって、被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、充分な帯電性と耐リーク性を得るには帯電ローラのローラ抵抗値は１０3〜１０9Ωの抵抗を有することが望ましい。
【００２４】
帯電ローラの硬度は、硬度が低過ぎると形状が安定しないために接触性が悪くなり、高過ぎると帯電ニップを確保できないだけでなく、感光体表面へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーＣ硬度で１５度〜４０度が好ましい範囲である。  
帯電ローラ表面に導電性ゴム粉を付着させる方法としては、導電性ゴム粉の中にローラを入れて、他のローラ等で圧接して導電性ゴム粉を付着させる方法、ローラに電圧を印加し、導電性ゴム粉を電気力でその空孔部に吸引させる方法、ローラを研磨して生じた研磨粉を導電性ゴム粉として用い、これを研磨と同時にローラ表面に付着させる方法である。
【００２５】
特に好ましい付着させる方法としては、ローラを研磨すると同時にローラ表面に付着させる方法である。この方法であれば、帯電ローラを製造する際に、導電性ゴム粉を付着させるための工程を増やす必要がなく、安価な製造が可能となる。
【００２６】
次に、研磨による付着方法について説明する。
【００２７】
研磨方法としては、ローラの長手サイズより幅が広い総型砥石をローラに押し込むことで研磨する方法が好ましく、この方法は砥石面による研磨であるので研磨に際して発生する導電性ゴム粉（以下、研磨粉と称す）をローラになすり付ける効果があり、本発明の帯電ローラの研磨方法として好適である。
【００２８】
一方、トラバース方式の研磨では砥石のエッジを利用した切削であるので発生した研磨粉をローラになすり付ける効果が小さい。又、総型砥石を用いた研磨の場合、砥石が所定寸法を得るための押し込み位置まで押し込まれた後に若干ローラから戻して表面を平滑化する処理（スパークアウト処理）を施すことによって、平滑なローラ表面が得られるとともに、ローラ表面に付着している研磨粉の量を調整可能である。スパークアウト処理時間が長いほど、ローラ表面に付着する研磨粉の量は低減する傾向にある。
【００２９】
本発明においては、付着させる量は少ない方が好ましいため、スパークアウト処理は有効な手段である。又、研磨砥石としては、例えば白色アルミナ、緑色炭化珪素等、種々の砥粒のものを適宜用いることが可能である。砥石の粗さについては、付着する研磨粉が小さいサイズのものが好ましいため、粗さは細かいものが好ましい。
【００３０】
又、適量の導電性ゴム粉を付着させる方法としては、研磨等によりローラ表面に導電性ゴム粉を付着させた後、粘着性シートをローラ表面に接着させてから引き剥がすことによりローラ表面上の余剰な導電性ゴム粉を除去して所望の付着量としても良い。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、少なくとも帯電ローラと被帯電体とのニップ部に導電性粒子を介在させた状態で被帯電体と速度差を設けて回転し、直流成分の電圧を印加することによって前記被帯電体を所定の電位に帯電させる帯電ローラにおいて、前記帯電ローラは弾性発泡体で構成され、該帯電ローラ表面に比重Ａ（ｇ/ ｃｍ3）から成る弾性発泡体と同組成の導電性ゴム粉を付着させて成る、且つ、ローラ表面積当たりの付着量Ｋが０．１／Ａ≦Ｋ≦１０／Ａ（ｇ/ ｍ2）の関係式を満たすことによって、均一な帯電を実現し長期間に亘って高性能を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明による帯電ローラを接触帯電部材として用いた代表的な構成は図１に示される。帯電部材として帯電ローラ２１と被帯電体である感光体１から構成され、帯電ローラは感光体１とニップ部ｎを形成している。
【００３３】
帯電ローラと感光体とは摺擦して移動するように駆動させるのが好適であり、そのために、帯電ローラと感光体は異なる表面速度で異動しても良く、図１の矢印Ａ，Ｂ示されるように逆方向に移動しても良い。帯電ローラ２１は芯金２ａ上に弾性層２ｂを形成することにより作製される。弾性層２ｂは、ゴム（例えばＥＰＤＭ）、導電材（例えばカーボンブラック）、加硫剤、発泡剤等により処方され、押出し、加熱の過程を経て芯金２ａの上にローラ状に形成される。その後、ローラを所定の寸法に研磨加工を行い、研磨条件の調整若しくは粘着性シートによる余剰分の除去等の処理を行って帯電ローラ２１を作製する。帯電ローラの表面形状は、研磨加工によってスポンジ面が表面に露出した凹凸形状になっている。
【００３４】
帯電ローラ２１は、電極として機能することが重要であり、弾性を持たせ十分な接触状態を得ると同時に、移動する被帯電体を充電するに充分低い抵抗を有する必要がある。しかし、一方では被帯電体にピンホール等の欠陥部位が存在した場合に電圧のリークを防止する必要がある。よって、被帯電体として電子写真用感光体を用いた場合、充分な帯電性と耐リーク性を得るには１０4〜１０10Ωの抵抗を有することが望ましい。
【００３５】
帯電ローラの硬度は、硬度が低過ぎると形状が安定しないために接触性が悪くなり、高過ぎると帯電ニップを確保できないだけでなく、感光体表面へのミクロな接触性が悪くなるので、アスカーＣ硬度で１５度〜４０度が好ましい範囲である。
【００３６】
帯電ローラの弾性層２ｂとしては、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ウレタン、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、シリコーンゴムや、ＩＲ（ブチルゴム）等に、抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム層が挙げられる。又、特に導電性物質を分散せずに、イオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能であり、更には、金属酸化物とイオン導電性の材料を混合して抵抗調整することも可能である。
【００３７】
次に、図１にてｍで示す導電粒子について述べる。
【００３８】
導電粒子としては、金属酸化物等の粒子や有機物との混合物、或は、これらの表面処理を施した等、各種導電粒子が使用できる。金属酸化物としては、
酸化亜鉛、酸化スズ／酸化アンチモン複合酸化物、酸化チタン／酸化スズ複合酸化物。有機化合物としては、ポリピロール、ポリアニリン等が挙げられる。
【００３９】
導電粒子の抵抗は、粒子を介した電荷の授受を行うため比抵抗としては１０12Ω・ｃｍ以下が望ましい。粒子の抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化して求めた。底面積２．２６ｃｍ2の円筒内におよそ０．５ｇの粉体試料を入れ、 上下電極に１５ｋｇの加圧を行うと同時に１００Ｖの電圧を印加し抵抗値を計測、その後正規化して比抵抗を算出する。又、粒径は良好な帯電均一性を得るために５０μｍ以下が望ましい。粒径の下限値は、粒子が安定して得られるものとして１０ｎｍが限界である。また、粒径の制御の点で０．３μｍ以上が好適である。本発明において、粒子が凝集体として構成されている場合の粒径は、その凝集体としての平均粒径として定義した。粒径の測定には、光学或は電子顕微鏡による観察から、１００個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平均粒径をもって平均粒径とする。
【００４０】
次に、本発明の帯電ローラを接触帯電部材として用いた画像形成装置の構成例について図４を用いて説明する。
【００４１】
本構成例は、感光体のクリーニングを装備することなく、トナーリサイクルを可能にした電子写真画像形成装置である。この画像形成装置は感光体１の周囲に配置された、帯電装置２、露光器３、現像器４、転写帯電器５、定着装置６から構成されている。ここで、現像手段を感光体及び帯電手段と共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しても良い。
【００４２】
次に、本実施の形態におけるトナー画像形成プロセスを図４に基づいて説明する。
【００４３】
帯電ローラ２は、被帯電体としての感光体１に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設してある。ｎは感光体１と帯電ローラ２のニップ部である帯電ニップ部である。この帯電ニップ部幅は３ｍｍである。この帯電ローラ２を帯電ニップ部ｎにおいて帯電ローラ表面と感光体表面と互いに逆方向に等速で移動するようおよそ８０ｐｍで矢印Ｂ方向に回転駆動させた。
【００４４】
又、帯電ローラ２の芯金２ａには帯電バイアス印加電源Ｓ１〜−６２０Ｖの直流電圧を帯電バイアスとして印加するようにした。本例では、感光体１の表面は帯電ローラ２に対する印加電圧とほぼ等しい電位（−６００Ｖ）に帯電処理される。
【００４５】
感光体１の基本構成は、外径３０ｍｍのアルミシリンダー表面に、電荷発生層、電荷輸送層及び電荷注入層をこの順で有する。電荷発生層はジスアゾ系電荷発生顔料をポリビニルブチラール樹脂に２：１の割合（重量比）で分散させた１μｍ厚の層である。電荷輸送層は、ヒドラゾン系電荷輸送化合物をポリカーボネート樹脂に１：１の割合で分散させた２０μｍ厚の層である。電荷注入層は、帯電ローラからの電荷を電荷輸送層に注入させ易くさせる層であり、導電フィラーとしてＳｎＯ２粉体をホスファゼン樹脂に、７：１０の割合で分散させた１０μｍ厚の層である。感光体はＡ方向に５０ｍｍ／ｓｅｃの収束で回転する。
【００４６】
露光器３は、レーザーダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザービームスキャナである。このレーザービームスキャナは、目的の画像情報の時系列的電気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー光を出力し、該レーザー光で上記回転感光体１の一様帯電面を走査露光する。この走査露光Ｌにより回転感光体１の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００４７】
４は現像装置である。感光体１面の静電潜像はこの現像装置によりトナー画像として現像される。本例の現像装置は、磁性１成分絶縁トナー（ネガトナー）を用いた反転現像装置である。４ａはマグネットロール４ｂを内包させた、現像剤担持搬送部材として回転現像スリーブであり、
この回転現像スリーブ４ａに規制ブレード４ｃで現像剤４ｄが薄層にコートされる。
【００４８】
現像剤４ｄのトナーは、規制ブレード４ｃで回転現像スリーブ４ａに対する層厚が規制され、又、電荷が付与される。回転現像スリーブ４ａにコートされた現像剤は、スリーブ４ａの回転により、感光体１とスリーブ４ａの対向部である現像部（現像領域部）ａに搬送される。又、スリーブ４ａには現像バイアス印加電源Ｓ２により現像バイアス電圧が印加される。現像バイアス電圧は、−５００ＶのＤＣ電圧と、周波数１８００Ｈｚ、ピーク間電圧１６００ＶのＡＣ電圧を重畳したものを用いた。これにより、
感光体１側の静電潜像がトナーで現像される。
【００４９】
現像剤４ｄは、トナーｔと導電粒子ｍの混合物であり、トナーｔは結着樹脂、磁性体粒子、電荷制御剤を混合し、混練、粉砕、分級の各工程を経て作製し、これに、導電粒子や流動化剤を外添剤として添加して作製されたものである。トナーｔは、重量平均粒径（Ｄ４）は７μｍであった。導電粒子ｍとしては粒径３μｍの導電性酸化亜鉛粒子を用いた。又、トナーｔ１００重量部に対して導電粒子ｍを２重量部である。
【００５０】
この導電粒子ｍの比抵抗は１０6Ω・ｃｍ、二次凝集体を含めた平均粒径は３μｍである。
【００５１】
５は接触転写手段としての中抵抗の転写ローラであり、感光体１に所定に圧接させて転写ニップ部ｂを形成させてある。この転写ニップ部ｂに不図示の給紙部から所定のタイミングで記録媒体としての転写紙Ｐが給紙され、且つ、転写ローラ５に転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電圧が印加されることで、感光体１側のトナー像が転写ニップ部ｂに給紙された転写紙Ｐの面に順次に転写されていく。ローラ抵抗値は５×１０8Ωのものを用い、＋２０００ＶのＤＣ電圧を印加して転写を行った。即ち、転写ニップ部ｂに導入された転写紙Ｐは、この転写ニップ部ｂを挟持搬送されて、その表面側に回転感光体１の表面に形成担持されているトナー画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。
【００５２】
６は熱定着方式等の定着装置である。転写ニップ部ｂに給紙されて感光体１側のトナー像の転写を受けた転写材Ｐは、回転感光体１の面から分離されてこの定着装置６に導入され、トナー像の定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ排出される。
【００５３】
感光体１上のトナー画像は、転写ニップ部ｂにおいて転写バイアスの影響で転写紙Ｐ側に引かれて積極的に転移するが、感光体１上の導電粒子ｍは導電性であることで転写紙Ｐ側には積極的には転移せず、感光体１上に実質的に付着保持されて残留する。
【００５４】
転写後の感光体１面に残存の転写残トナー及び上記導電粒子ｍは、感光体１と帯電ローラの帯電ニップ部ｎに感光体１の回転でそのまま持ち運ばれて帯電ローラ２に付着・混入する。
【００５５】
従って、感光体１と帯電ローラ２とのニップ部ｎにこの導電粒子ｍが存在した状態で感光体１の接触帯電が行われる。尚、印字初期においては帯電ローラ表面に導電粒子が供給されず帯電が行えないので、帯電ローラ表面には予め導電粒子を塗布しておく。又、帯電ローラに移行したトナーは、帯電ローラから徐々に吐き出され現像器４に回収され、再び現像に用いられる。
［実施例及び比較例］
ＥＰＤＭに導電性カーボンブラック、有機発泡剤、加硫促進剤、加硫材を配合し、オープンロールを用いて混練したゴムを押出し成形によってチューブ状に成形し、１６０℃で３０分の一次加硫を行い弾性発泡体とし、更に１６０℃で３０分の二次加硫を行った。このようにして得られたスポンジチューブに外径６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの導電性の芯金を圧入、接着後、総型砥石を用いて研磨を行い、長手寸法２３０ｍｍ、外径寸法で１２ｍｍとした。研磨条件及び粘着性シートによりローラ表面上に種々の量及びサイズの研磨粉を付着させた帯電ローラを作製した。又、発泡セルの調整は加硫促進剤及び発泡剤の種類及び配合量によって調整を行った。
【００５６】
ローラ表面に付着している導電性ゴム粉の測定方法について以下に説明する。
【００５７】
ローラをエタノールに浸漬させた状態で５分間超音波洗浄を行い、ローラの付着物を落とす。付着物が混入したエタノールをガラスフィルターにより濾過し、得られた残留物を減圧オーブンにてエタノールを除去した後重量を測定する。得られた重量をローラ表面積で除した数値を１平方メートル当たりに換算した数値を導電性ゴム粉の付着量とする。    ローラ表面積は発泡面を平滑な面として下記に示す式にて計算する。
【００５８】
（ローラ表面積）＝（ローラ外径寸法）×（ローラ長手寸法）
導電性ゴム粉のサイズに関しては、光学顕微鏡及びＳＥＭを用いて導電性ゴム粉５０個の水平方向最大弦長を計測し、平均したものを平均粒径とする。
【００５９】
比重（Ａ）は、
Ａ＝（空気中のゴムの重量）／（ゴムの体積）
にて計算する。
【００６０】
平均セル径は、帯電ローラ表面の発泡セルを光学顕微鏡（ライカマイクロシステムズ株式会社製ＤＭＲＨＣ金属顕微鏡）により倍率２００倍にて観測し、得られたローラ表面画像を画像処理（ライカマイクロシステム株式会社製Ｑ５００１Ｗ−ＥＸ画像解析計測システム）し、セルを二値化し、真円相当径に換算して平均したものを平均セル径して求めた。
【００６１】
ローラ抵抗は、図４で示すように、帯電ローラの芯金４１に総圧で１ｋｇの荷重が掛かるようにφ３０のアルミニウムドラム４３に圧着した状態で芯金４１とアルミニウムドラム４３に１００Ｖの電圧を印加して計測する方法で測定した。
【００６２】
前述したトナー画像形成プロセスにこの帯電ローラを適用して、形成させたトナー画像を評価した。トナー画像は幅１ｍｍの細線画像を１０ｍｍ間隔で多数本形成したものであり、５００枚ごとにべた白画像を出力し、画像上に黒点画像（かぶり画像）が無いかどうかで評価し、○、△、×の３段階評価を行った。○は１００００枚以上通紙しても黒点画像が出ないこと、△は７０００枚までは黒点画像が出ないこと、×は５０００枚までに黒点画像が出てしまったものとする。
【００６３】
実施例１〜８及び比較例１〜２の帯電ローラについて、導電性ゴム粉の付着量、導電性ゴム粉の平均粒径を測定し、上記の画像評価と共にに表１に示す。
【００６４】
【表１】
2005249864.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の帯電ローラの構成及び動作を示す断面図である。
【図２】従来のローラ帯電装置と直接注入帯電装置の帯電特性を示すグラフである。
【図３】帯電ローラの抵抗測定方法の説明図である。
【図４】本発明の帯電ローラを具備する画像型性装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    感光体
２    帯電装置
２１  帯電ローラ
２ａ  芯金
２ｂ  弾性層
３    露光器
４    現像器
４ａ  現像スリーブ
４ｂ  マグネットロール
４ｃ  規制ブレード
４ｄ  現像剤
５    転写ローラ
６    定着器
ｍ    導電粒子
ｎ    ニップ部
ｔ    トナー
Ｓ１  帯電バイアス印加電源
Ｓ２  現像バイアス印加電源
Ｓ３  転写バイアス印加電源
Ｌ    走査露光
Ｐ    転写紙
【図１】
2005249864.tif 000004
【図２】
2005249864.tif 000005
【図３】
2005249864.tif 000006
【図４】
2005249864.tif 000007