(57)【要約】【課題】  本発明では、接触帯電において、例えば、表面から導電性短繊維が突出した導電性ローラのような簡易的な接触帯電部材を用いた場合にでも、より帯電均一性に優れた直接注入帯電を実現する。即ち、低印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電を簡易な構成で実現することを目的とする。【解決手段】  電圧が印加され、被帯電体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材によって被帯電体面を帯電する帯電方法に用いる帯電装置であって、該帯電部材は被帯電体に対して速度差を持って移動し、少なくとも帯電部材と被帯電体とのニップ部に導電性又は半導電性繊維が介在しており、慨帯電部材が芯軸上に熱可塑性樹脂中に加硫ゴムと導電性又は半導電性短繊維が分散した熱可塑性エラストマーからなり、帯電部材の表面から導電性又は半導電性短繊維が略垂直に突出していることを特徴とする帯電装置。【選択図】  図１
2005164781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加され、被帯電体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材によって被帯電体面を帯電する帯電方法に用いる帯電装置であって、該帯電部材は被帯電体に対して速度差を持って移動し、少なくとも帯電部材と被帯電体とのニップ部に導電性又は半導電性繊維が介在していることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の帯電装置に於いて、前記帯電部材が芯軸上に熱可塑性樹脂中に加硫ゴムと導電性又は半導電性短繊維が分散した熱可塑性エラストマーからなり、概帯電部材の表面から導電性又は半導電性短繊維が略垂直に突出していることを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
請求項２に記載の帯電装置に於いて前記熱可塑性エラストマーで構成された帯電部材に使用される短繊維の長さが５ｍｍ以下であって、表面から突出している長さが１００μｍ以下であり、その容量割合が1〜50vol%であることを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の帯電装置に於いて、前記熱可塑性エラストマーで構成された帯電部材に使用される短繊維表面を有機表面処理したことを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項１乃至4のいずれか１項に記載の帯電装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被帯電体の帯電装置に関し、複写機、プリンタ等の電子写真装置及びこの装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関するもので、特に感光体に帯電部材を接触させて帯電を行なう接触帯電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電記録誘電体などの像担持体（被帯電体）を所要の極性・電位に一様に帯電処理（除電処理も含む）する帯電装置としてはコロナ帯電器（コロナ放電器）がよく使用されていた。
【０００３】
コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であり、例えば、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲むシールド電極を備え、放電開口部を被帯電体である像担持体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシールド電極に高圧を印加することにより、生じる放電電流（コロナシャワー）に像担持体面をさらすことで像担持体面を所定に帯電させるものである。
【０００４】
近年、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利点があることから、前記したように被帯電体に電圧を印加した帯電部材を当接させて被帯電体を帯電する接触方式の帯電装置（接触帯電装置）が実用化されてきている。
【０００５】
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を接触させ、この帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触帯電部材と記す）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。
【０００６】
接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、帯電原理）には、（１）放電帯電機構と（２）直接注入帯電機構の２種類の帯電機構が混在しており、どちらが支配的であるかにより各々の特性が現れる。図４にそれぞれの代表的な帯電特性を示す。
（１）放電帯電機構
接触帯電部材と被帯電体との間の微小間隙に生じる放電現象により被帯電体表面が帯電する機構である。
【０００７】
放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電体に一定の放電閾値を有するため、帯電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。また、コロナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電生成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾンなど活性イオンによる弊害は避けられない。
【０００８】
たとえば、接触帯電部材として導電ローラ（帯電ローラ）を用いた帯電方式は帯電の安定性と言う点で好ましく、広く用いられているが、このローラ帯電ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的である。
【０００９】
即ち、帯電ローラは導電あるいは中抵抗のゴム材あるいは発泡体を用いて生成される。さらにこれらを積層して所望の特性を得たものもある。帯電ローラは被帯電体との一定の接触を得るために弾性を持たせているが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、被帯電体に従動あるいは若干の速度差を持って駆動される。従って、ローラ上の形状のムラや被帯電体の付着物により非接触状態が避けられないため、従来のローラ帯電ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的となる。
【００１０】
より具体的に説明すると、被帯電体としての厚さ２５μｍのＯＰＣ感光体に対して帯電ローラを加圧当接させて帯電処理を行なわせる場合には、帯電ローラに対して約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１で線形に感光体表面電位が増加する。以降、このしきい値電圧を帯電開始電圧Ｖｔｈと定義する（図４の点線）。
【００１１】
つまり、電子写真に必要とされる感光体表面電位Ｖｄを得るためには帯電ローラにはＶｄ＋Ｖｔｈという必要とされる以上のＤＣ電圧が必要となる。このようにしてＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して像担持体の帯電を行なう方式を「ＤＣ帯電方式」と称する。
【００１２】
しかし、ＤＣ帯電方式においては環境変動等によって接触帯電部材の抵抗が変動するため、また像担持体としての感光体が削れることによって膜厚が変化するとＶｔｈが変動するため、感光体の電位を所望の値にすることが難しかった。
【００１３】
このため更なる帯電の均一化を図るために特開昭６３−１４９６６９号公報等に開示されるように、所望のＶｄに相当するＤＣ電圧に２×Ｖｔｈ以上のピーク間電圧を持つＡＣ成分を重畳した振動電圧を接触帯電部材に印加して像担持体の帯電を行なう「ＡＣ帯電方式」が用いられる。これはＡＣによる電位のならし効果を目的としたものであり、像担持体の電位はＡＣ電圧のピークの中央であるＶｄに収束し、環境等の外乱には影響されることはない。
【００１４】
しかしながら、このような接触帯電装置においても、その本質的な帯電機構は帯電部材から像担持体への放電現象を用いているため、先に述べたように帯電に必要とされる電圧は像担持体表面電位＋放電しきい値以上の値が必要とされ、微量のオゾンは発生する。
【００１５】
また、帯電均一化のためにＡＣ帯電を行った場合にはさらなるオゾンの発生、ＡＣ電圧の電界による接触帯電部材と感光体の振動騒音（ＡＣ帯電音）の発生、また、放電による被帯電体表面の劣化が顕著になり、新たな問題点となっていた。
【００１６】
（２）直接注入帯電機構
接触帯電部材から被帯電体へ電荷が直接注入されることで、被帯電体表面を帯電する機構である。特開平６−３９２１号公報等で提案されている。
【００１７】
中抵抗の接触帯電部材が被帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電機構を基本的に用いないで、被帯電体表面に直接電荷注入を行うものである。よって、接触帯電部材への印加電圧が放電閾値以下であっても、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯電することができる（図４の実線）。この直接注入帯電機構はイオンの発生を伴わないため放電生成による弊害は生じない。
【００１８】
より具体的には、帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電磁気ブラシ等の接触帯電部材に電圧を印加し、被帯電体（像担持体）表面にあるトラップ順位または電荷注入層の導電粒子等の電荷保持部材に電荷を注入して直接注入帯電を行う機構である。放電現象が支配的でないため、帯電に必要とされる電圧は所望する像担持体表面のみであり、オゾンの発生も無い。
【００１９】
接触部材として、導電性繊維毛ブラシ、スポンジローラのような多孔状のローラに、接触帯電性を向上させるための導電性粒子をコートしたものを用いる場合には、接触帯電部材と被帯電体間の接触を密にすることが可能であり、良好に注入帯電させることが可能となると考えられている。
【００２０】
しかし、実際には上記のような接触帯電装置は感光体表面各部が均一帯電されず、斑点状の帯電ムラが生じる、さらに帯電部材に導電性繊維毛ブラシを用いた場合はブラシの刷毛目状の帯電ムラを生じ、このため、これらの帯電ムラの感光体に像露光以下の作像プロセスを適用しても出力画像にはこれらの帯電ムラに対応した画像ムラが生じ、高品位な画像は得られない。これは被帯電体面と帯電部材の表面の微視的な凹凸による帯電ギャップのバラツキや、ローラーまたはブラシの局所的な材質の不均一性や、ブラシの場合は局所的な接触や圧力のバラツキがブラシの刷毛目の様にも現れる等によって生じていると考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明では、接触帯電において、例えば、表面から導電性短繊維が突出した導電性ローラのような簡易的な接触帯電部材を用いた場合にでも、より帯電均一性に優れた直接注入帯電を実現する。即ち、低印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電を簡易な構成で実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記の課題は、以下に示す本発明によって達成される。
【００２３】
すなわち本発明の要旨とするところは、
（１）電圧が印加され、被帯電体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材によって被帯電体面を帯電する帯電方法に用いる帯電装置であって、該帯電部材は被帯電体に対して速度差を持って移動し、少なくとも帯電部材と被帯電体とのニップ部に導電性又は半導電性繊維が介在してことを特徴とする帯電装置。
【００２４】
本発明の帯電装置を用いることにより、直接帯電である注入帯電において、帯電部材表面と感光ドラム表面の間に十分な接触性が得られ、帯電不良のない安定した帯電が可能となる。
【００２５】
更に本発明の要旨とするところは、
（２）上記（１）に記載の帯電装置に於いて、前記帯電部材が芯軸上に熱可塑性樹脂中に加硫ゴムと導電性又は半導電性短繊維が分散した熱可塑性エラストマーからなり、帯電部材の表面から導電性又は半導電性短繊維が略垂直に突出していることを特徴とする帯電装置。
（３）上記（２）項に記載の帯電装置に於いて、前記熱可塑性エラストマーで構成された帯電部材に使用される短繊維の長さが５ｍｍ以下であって、表面から突出している長さが１００μｍ以下であり、その容量割合が1〜50vol%であることを特徴とする帯電装置。
（４）上記（３）項に記載の帯電装置に於いて、前記熱可塑性エラストマーで構成された帯電部材に使用される短繊維表面を有機表面処理したことを特徴とする帯電装置である。
【００２６】
このように本発明を構成することにより、直接帯電である注入帯電において、被帯電体へ電荷注入を行う導電性又は半導電性短繊維の被帯電体への十分な接触性が得られ、接触密度が向上し、帯電均一性に優れた安定した注入帯電が可能となる。
【００２７】
更にまた本発明の要旨とするところは、
（５）上記（１）乃至（４）のいずれか1項に記載の帯電装置を具備することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、電圧が印加され、被帯電体とニップ部を形成する可撓性の帯電部材により被帯電体面を帯電する帯電方法に用いる帯電装置であって、該帯電部材は被帯電体に対し速度差を持って移動し、表面に導電性又は半導電性短繊維が多く突出した形状のローラで構成し、短繊維の長さが５ｍｍ以下であって、表面から突出している長さが100μｍ以下であり、その容量割合が1〜50vol%であることにより、直接帯電である注入帯電において、帯電部材表面と感光ドラム表面の間に十分な接触性が得られ、帯電不良のない安定した帯電が可能となる。また、本発明により、接触帯電において、ローラ状の簡易な帯電部材を用いた場合でも、より帯電均一性に優れた直接注入帯電を実現し、即ち、低印加電圧でオゾンレスの直接注入帯電を簡易な構成で実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の帯電装置に於いて用いられる帯電器は、図１にその断面図を示すように、導電性弾性ローラ21（以降、帯電ローラと称する）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。本発明の特徴である帯電ローラ21を例えばローラ表面に短繊維が多く突出した形状のローラで構成し、短繊維の長さが５ｍｍ以下であって、表面から突出している長さが100μｍ以下であり、その容量割合が1〜50vol%であることにより、帯電ローラの表面突出繊維がもれなく感光体表面を摺擦し、十分に帯電部材表面と感光体表面が接触することができ、直接電荷の受け渡しが可能となる。従って、本発明においては従来の放電を主にしたローラ帯電では得られなかった高い帯電性能が得られ、帯電部材２１に印加した電位とほぼ同等の電位を被帯電体１に与えることができる。よって、帯電に必要なバイアスは被帯電体に必要な電位相当の電圧で十分であり、放電現象を用いない安定かつ安全な直接帯電（注入帯電）が実現できる。
【００３０】
本発明の帯電装置において用いられる帯電ローラ（帯電部材）を図１を用いて説明すると、帯電ローラ２１は芯金2a上に弾性体の中抵抗層2bを形成することにより作成される。
【００３１】
弾性体層に短繊維３１が混合されており、この短繊維の多くは図２に示すように表層から略垂直に突出している。弾性体層は短繊維を混合して芯金上に成形でき、成形後の研磨により短繊維が弾性体層表面に毛羽立ち、その方向が外側の層との界面に対して略垂直になるように、熱可塑性樹脂３３中に加硫ゴム３２が分散している熱可塑性エラストマーに短繊維を分散させたものが適している。本発明に使用される熱可塑性エラストマーは、熱可塑性を与えるに十分な熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーと、ゴム状弾性を与えるに十分な量の少なくとも一部は加硫されたゴムとのブレンドからなり、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマー成分のマトリックス層の中にゴム成分が分散層として存在するものである。かかる構造を有することにより、熱可塑の加工が可能であるため通常の樹脂用成形機を使用してチューブ状に成形できる。熱可塑性エラストマーに使用される樹脂としては、通常の熱可塑性樹脂でよく、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ））、ポリアミド系樹脂（例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体）、ポリエステル系樹脂（例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル）、ポリニトリル系樹脂（例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体）、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ））、ポリビニル系樹脂（例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体）、セルロース系樹脂（例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース）、フッ素系樹脂（例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ））、イミド系樹脂（例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ））などに配合剤を添加したコンパウンドを挙げることができる。
【００３２】
また、加硫されたゴムとしては、一般的なものでよく、ジエン系ゴム及びその水添物（例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ）、オレフィン系ゴム（例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ））、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、含ハロゲンゴム（例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＣ，ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ））、シリコンゴム（例えばメチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）などに配合剤を添加したコンパウンドを挙げることができる。尚、これらの樹脂及びゴム成分は、それぞれ単独に用いても任意の2種以上の混合物を用いても良いし、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）をマトリックスに単独に用いたり熱可塑性樹脂を混合しても良い。
【００３３】
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十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など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、十分な帯電性と耐リーク性を得るには104〜107Ωの抵抗が望ましい。
【００３４】
このような場合には、上記ゴムや樹脂にカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンのような導電性粒子を分散させて所望の体積固有抵抗に制御することができる。
【００３５】
帯電ローラの硬度は、硬度が低すぎると形状安定しないために接触性が悪くなり、高す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25度から50度が好ましい範囲である。
【００３６】
また、配合される短繊維として、例えばセルロース繊維、タンパク繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ウレタン繊維にカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンのような導電性粒子やポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミド等を分散させたものが挙げられる。ここで、繊維抵抗はローラと感光体間の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。  また、短繊維の長さは５ｍｍ以下が良い。これより長いと弾性層の加工性が悪くなる。また、表層から突出している長さが１００μｍ以下で、かつ容積割合が１〜５０vol%であることが望ましい。  ５０vol%以上であったり、100μｍより長くなると加工性が極端に悪くなる。また、１％未満だと感光体を十分に帯電させることができなくなる。さらに、繊維径は良好な帯電均一性を得るために50μm以下が望ましい。
【００３７】
弾性体層に混合する酸変成オレフィンやエポキシ変成熱可塑性エラストマーは、熱可塑性樹脂及び／又は熱可塑性エラストマーと短繊維との接着性を向上させるものであり、エチレン・アクリル酸エステル・無水マレイン酸３元共重合体（具体的には住化アトケム社製商品名ボンダイン）や、エポキシ化スチレン・ブチレン共重合体（具体的にはダイセル化学社製商品名エポフレンド）が挙げられる。エチレン・アクリル酸エステル・無水マレイン酸３元共重合体の組成は、無水マレイン酸２〜５重量％、アクリル酸エステル６〜３０重量％であって、融点が６０℃〜１１０℃のものが好ましい。エポキシ化スチレン・ブチレン共重合体においてはエポキシ化率が５％以上であることが望ましい。５％以下だと熱可塑性樹脂及び／又は短繊維との間に強固な接着が得られない。上記酸変成オレフィンやエポキシ変成熱可塑性エラストマーは、弾性体層のマトリックス層に溶融し、短繊維との接着性向上に寄与するため、マトリックス層を１００とした時に１０〜５０重量部混合すれば十分な効果が得られる。
【００３８】
本発明の熱可塑性エラストマーからなる弾性体層を成形するには、予め熱可塑性樹脂と未加硫ゴムとを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にゴム成分を分散させる。ゴム成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、ゴムを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはゴム成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とゴム成分の混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。短繊維の混合は上記工程中いずれの場合でも良いが、ペレット化した熱可塑性エラストマーと短繊維をニーダで混練することが好ましい。上記方法で短繊維が混合された熱可塑性エラストマーは、次に樹脂用押出機による成形によってチューブ状に成形される。チューブ化の方法は、ダイスを使用した通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをチューブ化する方法によれば良い。
【００３９】
本発明における熱可塑性エラストマーの特定の熱可塑性樹脂成分とゴム成分との組成比は、弾性体層の厚さ、柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は２０／８０〜８０／２０、更に好ましくは２５／７５〜７０／３０である。
【００４０】
次に、本発明の帯電装置に於いて用いられる帯電器の動作について図1を用いて説明する。本実施例では、被帯電体を電子写真用感光体を想定して記述する。被帯電体である感光体1はφ30mmのドラム状であり50mm/secでA方向に回転する。帯電ローラ２１はローラ表面が感光体（A方向）と互いに逆方向に等速度に移動するよう凡そ80rpmでB方向に駆動し（B方向）、そのローラ芯金2aに-620Vの直流電圧を印加した。これにより、感光体表面は印加電圧とほぼ等しい電位に帯電される。
【００４１】
次に、本発明の帯電装置を用いた画像形成装置の構成例について、図5を用いて説明する。本説明例は、ドラム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。本記録装置は図５に示されるように、感光ドラム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、感光体1、帯電器2、現像器3は一体型のカートリッジに内包される構成をとっているが、装置形態はこれに限定するものではない。
【００４２】
次に本装置全体の動作について、図５を用いて説明する。帯電ローラ芯金2aには-620Vの直流電圧が印加され、感光ドラム1表面は印加電圧とほぼ同電位に帯電される。その後プリントパターンに応じ画像部をレーザスキャナ等の露光器Lで走査し感光ドラム1上に静電潜像を作る。その後、感光ドラム1上の静電潜像を摩擦帯電したトナーｔにより可視化する。現像された感光体1上のトナー像は最終的に記録材Pに転写され定着装置6により記録画像を得る。その後、転写残となったトナーはトナーリサイクルのため、帯電器表面の凹凸形状により帯電器へ撹乱されつつ混入するが、本発明の帯電器ではトナーと同時に帯電促進粒子も帯電ローラに回収され保持されるため、感光ドラムに対し緻密な接触性と接触抵抗を保つことができる。従って、直接帯電が可能になる。そして、混入したトナーは徐々に帯電器からはきだされ現像器にて再度回収あるいは現像される。
【００４３】
画像評価はハーフトーン再現性を測定することによって行う。
【００４４】
１００μの細線を１００μ間隔に主走査方向に出力しライン画像を作成する。この画像を、２０倍の顕微鏡にて観察し、現像された細線の一様性（線の凹凸）および再現性（潜像に対する変位）について評価する。
【００４５】
○  →  一様性：凹凸２０μ以内／再現性：±１０μ
△  →  一様性：凹凸５０μ以内／再現性：±３０μ
×  →  一様性：凹凸８０μ以内／再現性：±５０μ
以下、実施例，比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
表１に示すように、ポリエステル（東レデュポン製  ハイトレル３４５８W）をマトリックスとしＥＰＤＭ（住友化学製  エスプレンＥＰＲ  ５０５）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマーに、カット長２ｍｍ、平均繊維径10μmのカーボンブラック混合ポリエステルモノフィラメントを分散させ、さらにカーボンブラック等の抵抗制御剤を配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。ここで、ポリエステル／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマーへのポリエステルモノフィラメントの混合割合は３５重量部とした。上記チューブをφ6ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して3ｍｍ厚の弾性層を形成するとともに、ポリエステル短繊維が表面から最大１0μｍ突出するように調整した。
【００４７】
ローラ抵抗は図３で示すようにローラの芯金41に総圧1kgの荷重がかかるようにφ30のアルミドラムに圧着した状態で芯金41とアルミドラムに100Vの電圧を印加して計測する方法で測定したところ、10 6（Ω・cm）となった。画像評価の結果は表１に示す。
【００４８】
（実施例２）
表１に示すように、ポリアミドエラストマー（ダイセル・ヒュルス製  ダイアミド  E40-S3）をマトリックスとしＥＰＤＭ（住友化学製  エスプレンＥＰＲ  ５０５）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマーに、カット長２ｍｍ、平均繊維径10μmのカーボンブラック混合ナイロン６６モノフィラメントを分散させ、さらにカーボンブラック等の抵抗制御剤を配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。ここで、ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマーへのナイロン６６モノフィラメントの混合割合は４０重量部とした。上記チューブをφ６ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して３ｍｍ厚の弾性層を形成するとともに、ナイロン短繊維が表面から最大１0μｍ突出するように調整した。ローラ抵抗は10 6（Ω・cm）となった。
【００４９】
（実施例３）
表１に示すように、ポリプロピレン／EPDM系熱可塑性エラストマー（AES製  サントプレーン111-35）に、酸変成オレフィン（住化アトケム製  ボンダインAX8390）とカット長２ｍｍ、平均繊維径10μmのカーボンブラック混合ポリエステルモノフィラメント及びカーボンブラック等の抵抗制御剤をニーダで混練したものを、押出し機でチューブ状に成形した。ここで、ポリプロピレン／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマーへのポリエステルモノフィラメントの混合割合は３５重量部、酸変成オレフィンは５重量部とした。上記チューブをφ６ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して３ｍｍ厚の弾性層を形成するとともに、ポリエステル短繊維が表面から最大１0μｍ突出するように調整した。ローラ抵抗は10 7（Ω・cm）となった。
【００５０】
（実施例４）
表１に示すように、スチレン系エラストマー（クラレ製  セプトン  1001  ）をマトリックスとしSBR（日本ゼオン製  Nipol  1507）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマーと、エポキシ変成熱可塑性エラストマー（ダイセル化学製  エポフレンド  A1010）とカット長２ｍｍ、平均繊維径10μmのカーボンブラック混合ポリウレタンモノフィラメントとカーボンブラック等の抵抗制御剤をニーダで混練し、半導電性のゴムに調整したものを押出し機でチューブ状に成形した。ここで、ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマーへのポリウレタンモノフィラメントの混合割合は４０重量部、エポキシ変成熱可塑性エラストマーは５重量部とした。上記チューブをφ６ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して３ｍｍ厚の弾性層を形成するとともに、ポリウレタン短繊維が表面から最大１0μｍ突出するように調整した。ローラ抵抗は10 ７（Ω・cm）となった。
【００５１】
（比較例１）
表１に示すように、ポリエステル（東レデュポン製  ハイトレル３４５８W）をマトリックスとしＥＰＤＭ（住友化学製  エスプレンＥＰＲ  ５０５）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマーに、カット長２ｍｍ、平均繊維径10μmのポリエステルモノフィラメントを分散させ、さらにカーボンブラック等の抵抗制御剤を配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。ここで、ポリエステル／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマーへのポリエステルモノフィラメントの混合割合は３５重量部とした。上記チューブをφ6ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して3ｍｍ厚の弾性層を形成するとともに、ポリエステル短繊維が表面から最大１0μｍ突出するように調整した。
【００５２】
ローラ抵抗は10 6（Ω・cm）となった。
【００５３】
（比較例２）
表１に示すように、ポリアミドエラストマー（ダイセル・ヒュルス製  ダイアミド  E40-S3）をマトリックスとしＥＰＤＭ（住友化学製  エスプレンＥＰＲ  ５０５）加硫ゴムが分散した熱可塑性エラストマーに、カット長２ｍｍ、平均繊維径10μmのナイロン６６モノフィラメントを分散させ、さらにカーボンブラック等の抵抗制御剤を配合し、半導電性のゴムに調整したものをチューブ状に成形した。ここで、ポリアミドエラストマー／ＥＰＤＭ熱可塑性エラストマーへのナイロン６６モノフィラメントの混合割合は４０重量部とした。上記チューブをφ６ｍｍの芯金上に被覆し、表面を研磨して３ｍｍ厚の弾性層を形成するとともに、ナイロン短繊維が表面から最大１0μｍ突出するように調整した。
【００５４】
ローラ抵抗は10 6（Ω・cm）となった。
【００５５】
実施例１〜比較例２までの結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2005164781.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の帯電装置に於いて用いられる帯電器の構成及び動作を示す断面図である。
【図２】弾性体の断面図である。
【図３】実施例に於いて、ローラ抵抗を測定した装置の構成図である。
【図４】2種類の帯電機構の帯電特性を示すグラフである。
【図５】本発明の帯電装置を用いた画像形成装置の構成及び動作を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  感光体
２  帯電装置
２１  帯電ローラ
２ａ  芯金
２ｂ  弾性体
３  露光器
４  現像器
４ａ  現像スリーブ
ｔ  トナー
ｎ  帯電ニップ
５  転写帯電器
６  定着装置
３１  短繊維
３２  ゴム
３３  熱可塑性樹脂
４１  芯金
４２  弾性体
４３  アルミドラム
【図１】
2005164781.tif 000004
【図２】
2005164781.tif 000005
【図３】
2005164781.tif 000006
【図４】
2005164781.tif 000007
【図５】
2005164781.tif 000008