(57)【要約】  【課題】  感光体表面に均一に長期的かつ安定的に帯電させることができ、また環境面においてもオゾンの発生量を低減した、帯電部材を提供する。  【解決手段】  半導電性シリコーン弾性体層に、比誘電率（εr）＞８であるポリフッ化ビニリデンもしくはポリフッ化ビニル、または両方を併用する樹脂を被覆したり、粒子径が７０〜１５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が２０〜８０ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラック、アセチレンブラックまたはケッチェンブラックもしくはそれらを併用して導電化した樹脂を被覆する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導電性シリコーン弾性体層に樹脂層を被覆してなり、被帯電体に当接させ、該被帯電体との間に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電させる帯電部材において、前記樹脂層を形成する樹脂の比誘電率（εr）が８＜εrの樹脂を用いたことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
半導電性シリコーン弾性体層に樹脂層を被覆してなり、被帯電体に当接させ、該被帯電体との間に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電させる帯電部材において、前記樹脂層を形成する樹脂としてポリフッ化ビニリデン及び／又はポリフッ化ビニルを用いたことを特徴とする帯電部材。
【請求項３】
前記樹脂層は、前記樹脂に導電性物質を添加し導電化したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電部材。
【請求項４】
前記導電性物質として、粒子径が７０〜１５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が２０〜８０ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラックを用いたことを特徴とする請求項３に記載の帯電部材。
【請求項５】
前記導電性物質として、アセチレンブラック及び／又はケッチェンブラックを用いたことを特徴とする請求項３又は４に記載の帯電部材。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一つに記載の帯電部材が、感光体ドラムに接触するように配置されたことを特長とする電子写真転写用現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式のＯＡ機器の感光ドラム廻りの部材等として好適に使用できる帯電部材に係り、特に、帯電特性および環境特性に優れた半導電性シリコーン弾性体を用いた帯電部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＡ機器の中で電子写真方式は最も使用されている画像形成方式の一つであり、コピー、プリンター、ファクシミリなどで主流の方式となっている。この方式においては、画像形成の中心となるＳｅやＯＰＣなどの感光体を用いた感光体ドラム廻りに種々の半導電性部材が使用されている。これらの部材としては導電性の物質を充填したゴム部材による現像、転写、クリーニング、帯電などの目的に応じたゴムロールやブレードなどがあるが、いずれも主に体積抵抗値１×１０３〜１×１０１０Ω・ｃｍ程度の中抵抗領域で使用されている。
【０００３】
電子写真方式の帯電方法としては、コロナ帯電方式とロール帯電方式がある。
【０００４】
コロナ放電装置を用いたコロナ帯電方式は、感光ドラム等の被帯電体表面を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効であるが、コロナ放電では高圧電源を必要としているため、装置の大型化により、コンパクトで低価格の流れのあるＯＡ機器としては相応しい方式ではなくなってきていた。また近年環境問題から好ましくないオゾンが大量に発生する等の問題点をも有しており、現在はロール帯電方式が多く利用され方向にある。
【０００５】
しかし、近年更なるＯＡ機器の高性能化（高画質、高寿命）に伴い、ロール帯電方式でもゴム部材のコントロールする電流値はより厳密な制御を要求され、かつ弾性体ロールの高耐久性（ゴム物性、電圧依存性、高電圧耐久性）も要求されている。特に帯電部に使用される弾性体部材は、画像形成にあたって最初の工程であり、特に感光ドラムに直接接し電圧を印加して感光ドラムを帯電させるため、弾性体の物理的・電気的安定性、感光ドラムへの影響特性等が要求される。
【０００６】
これらの問題に対してウレタン弾性体などのように、それ自体の固有抵抗値がシリコーン弾性体と比較してそれ程高くない、つまりゴム自体にやや導電性を有する弾性体や、エピクロルヒドリン弾性体のようにエチレンオキサイドやアリルグリシジルエーテルなどの共重合成分の導入により弾性体単独でも中抵抗を実現できるものを用いて導電性部材を製造していた。これらの場合、電圧変動に対する電流量の変化の抵抗値への影響つまり電圧依存性はかなりの改善が認められ電気的安定性に優れている。更にこれらの弾性体は一般物性的にも優れていることから、耐久性にも優れている。
【０００７】
しかし、上記したものではいずれもベースとなる弾性体自体の環境特性がシリコーン弾性体にはおよばないために、部材の抵抗値などの電気的特性は、ある一定の条件下では安定しているが、部材および部材が組み込まれた装置内の温度や湿度などが変化した場合それらに強く依存してしまうという欠点があった。さらにこの欠点のために使用できるトナーや感光体の特性や種類に制約が生じるという問題点があった。特にウレタン弾性体を使用する半導電ロールにおいては、空気中に含まれる水分量程度による水分でも加水分解が起こり易いため、取り扱いが難しくなるという問題もあった。
【０００８】
このような環境特性を改善するために、下記特許文献１乃至３では、弾性体自体として、シリコーンゴムコンパウンドに導電性物質を添加した導電性シリコーンゴム組成物を硬化させたものを用いることが提案されている。
【０００９】
このような導電性シリコーンゴム組成物から得られる半導電性シリコーン弾性体は、特許文献３に示されるように、カーボン等を添加することにより導電化された半導電性シリコーン樹脂層を被覆することにより、さらに電圧依存性を低減させて用いられることが多い。
【特許文献１】特開平  ６−１９２４８６号公報
【特許文献２】特開平１１−１０６６５７号公報
【特許文献３】特開平１１−１９０３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このように半導電性シリコーン弾性体の表面に樹脂層を被覆したものでは、印加電圧によるバラツキを抑えることが可能であるものの、導電化された樹脂層が、低比誘電率の樹脂を導電化するために高導電率のカーボンを添加しており、少量添加したものであっても、その樹脂層の体積固有抵抗値が１０３Ω以下となっている。そのため、導電性シリコーンゴム組成物を硬化させて形成された半導電性シリコーン弾性体の抵抗値の１０５〜１０９Ωとの差が大きく、感光体を帯電させるために高電圧を印加した際、大電流が樹脂層を破壊して、感光体表面に直接大電流がリークし、感光体表面層を破壊する可能性をがあるという新たな問題点が見出された。しかも、帯電の際のリークにより多量のオゾンが発生し易いという問題もあった。
【００１１】
そこで、この発明は、電気的特性が温度や湿度などの環境に影響され難く、被帯電体の帯電ばらつきを抑え易く、同時に、高電圧を印加しても、大電流がリークし難くて感光体表面層の破壊を防止し易く、オゾンの発生量も低減し易い帯電部材と、この帯電部材を用いた電子写真転写用現像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明者は上記課題を解決するために鋭意検討を重ね、帯電部材および帯電部材に使用する半導電性シリコーン弾性体に、比誘電率を限定した樹脂を用いた樹脂層で被覆することにより、大電流リークによる感光体表面層の破壊を防止し、かつオゾンの発生量を低減することに成功しこの発明を完成させた。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の帯電部材は、半導電性シリコーン弾性体層に樹脂層を被覆してなり、被帯電体に当接させ、該被帯電体との間に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電させる帯電部材において、前記樹脂層を形成する樹脂の比誘電率（εr）が８＜εrの樹脂を用いたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の帯電部材は、半導電性シリコーン弾性体層に樹脂層を被覆してなり、被帯電体に当接させ、該被帯電体との間に電圧を印加することにより、前記被帯電体を帯電させる帯電部材において、前記樹脂層を形成する樹脂としてポリフッ化ビニリデン及び／又はポリフッ化ビニルを用いたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の帯電部材は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記樹脂層は、前記樹脂に導電性物質を添加して導電化したものであることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の帯電部材は、請求項３に記載の構成に加え、前記導電性物質として、粒子径が７０〜１５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が２０〜８０ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラックを用いたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の帯電部材は、請求項３又は４に記載の構成に加え、前記導電性物質として、アセチレンブラック及び／又はケッチェンブラックを用いたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の電子写真転写用現像装置は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の帯電部材が、感光体ドラムに接触するように配置されたことを特長とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１乃至３に記載の帯電部材によれば、半導電性シリコーン弾性体層を比誘電率（εr）が８＜εr、或いは、ポリフッ化ビニリデン及び／又はポリフッ化ビニルからなる樹脂層により被覆して帯電部材が構成されているので、電気的特性が温度や湿度などの環境に影響され難いと共に、被帯電体の帯電バラツキを安定化し易く、同時に、高電圧を印加した際に、大電流リークによる感光体表面層の破壊を防止し易い。そのため、感光体表面に均一に長期的かつ安定的に帯電させることができる。しかも、環境面においてもオゾンの発生量を低減し易い。
【００２０】
また、請求項４に記載の帯電部材によれば、樹脂層の樹脂に添加される導電性物質として、粒子径が７０〜１５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が２０〜８０ｃｍ３／１００ｇのカーボンブラックを用いているので、上記のような効果に加え、抵抗値の電圧依存性を緩衝し易い。
【００２１】
さらに、請求項５に記載の帯電部材によれば、樹脂層の樹脂に添加される導電性物質として、アセチレンブラック及び／又はケッチェンブラックを用いているので、より少ない導電性物質の添加量で、前記のような効果が得られる樹脂層を形成することができる。
【００２２】
また、請求項６に記載の電子写真転写用現像装置によれば、請求項１乃至５に記載の帯電部材が、感光体ドラムに接触するように配置されているので、感光体表面に均一に長期的かつ安定的に帯電させることができるため、長期間高品位な印字を行うことができ、同時に、オゾンの発生量も低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
この発明の帯電部材は、半導電性シリコーン弾性体層に樹脂層を被覆してなるものであり、被帯電体の表面に当接させて、５００〜２０００Ｖ程度の電圧を印加することにより、被帯電体を帯電させる部材である。
【００２５】
このような帯電部材を構成する半導電性シリコーン弾性体層は、後述するように、シリコーンコンパウンドに加硫剤、加硫補助剤、耐熱性向上剤、硬度調整剤、発泡・物性補助剤、導電剤、反応抑制剤、白金化合物系触媒、発泡剤等の必要な成分を適宜添加した導電性シリコーン弾性体配合物を、加硫硬化して、ロール、ベルト、ブレード等、被帯電体に接触可能な形状に成形されたものである。
【００２６】
樹脂層は、半導電性シリコーン弾性体層の被帯電体と当接する表面を被覆するものであり、比誘電率が従来に比べて大きな樹脂を用いて形成されている。この樹脂層を形成する樹脂としては、被誘電率（εr）が８＜εrのものを用いることができ、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、または両方を併用したものを使用することができる。
【００２７】
この発明に使用するポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニルとしては、フッ素化オレフィン同士の共重合体やフッ素化オレフィンとエチレンやプロピレン等のオレフィンとの共重合体が用いられる。フッ素化オレフィンとしては、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ），ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ），ペンタフルオロプロピレン，テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ），トリフルオロエチレン，クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ），フッ化ビニル（ＶＦ），パーフルオロエチルビニルエーテル等が挙げられる。
【００２８】
具体的には、ＶｄＦ−ＨＦＰの２元共重合体，ＶｄＦ−ＣＴＦＥの２元共重合体，ＶｄＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥの３元共重合体や、ＴＦＥ−エチレン共重合体，ＴＦＥ−プロピレンの交互共重合体等が挙げられる。なお、樹脂は、一種単独で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。
【００２９】
この発明の樹脂層は、このような樹脂からなるものであってもよいが、好ましくは、導電性物質を添加することにより導電化させ、特に、体積抵抗値を半導電性シリコーン弾性体層より低くしたものを用いることができる。
【００３０】
この樹脂層の樹脂に添加する導電性物質としては、例えばカーボンブラックなどが挙げられる。
【００３１】
カーボンブラックとしては、不完全燃焼法、完全燃焼法等の製法による種類の差は問わず使用可能であり、例えば、石油（天然ガス・重油）を不完全燃焼法で製造したケッチェンブラック（オイルファーネスブラック）、アセチレンを完全燃焼法で製造したアセチレンブラック、ガスファーネス法或いは不完全燃焼法のファーネス法等で製造された粒子径が５０μｍ以上の大粒径のカーボンブラックなどを好適に用いることができる。
【００３２】
導電性物質として、粒子径が７０〜１５０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量が２０〜８０ｃｍ３／１００ｇ、のカーボンブラック（以下、大粒径カーボンと記す。）を用いると、表面積が比較的小さいため、製造時に樹脂への分散性が高くて、より均一に混合させ易く、また、得られた樹脂層の高電圧における低中抵抗領域での電流値の電圧依存性を緩衝することができるため、好ましい。
【００３３】
大粒径カーボンの粒子径が７０ｎｍ未満のものは、混合時に二次凝集を起こすことがあり、一方、１５０ｎｍ越えるものは、得られる樹脂層を中抵抗域に調整し難くなることがある。
【００３４】
このような大粒径カーボンの樹脂に対する混合割合は１０．０〜４５．０質量％とするのが好ましい。大粒径カーボンが、１０．０質量％未満だと、電圧依存性の緩衝効果が少なくなり易く、４５．０質量％を超えると、硬化して得られるゴム部材のゴム物性が低下し易い。
【００３５】
また、導電性物質として、ケッチェンブラック、アセチレンブラックを用いると、大粒径カーボンに比べて小さいと共に、凹凸のある表面積が大きい形状を呈しているため樹脂層を導電化させ易く、より、少ない添加量で抵抗値を変化させることができて好ましい。
【００３６】
このようなアセチレンブラック及び／又はケッチェンブラックの樹脂に対する混合割合は、中抵抗域が得られる範囲で適宜選択することができ、例えば、０．５〜１５．０質量％とすることができる。アセチレンブラック及び／又はケッチェンブラックが０．５質量％未満では、樹脂層を十分に導電化し難いことがあり、一方、１５．０質量％を超えると、樹脂層の体積抵抗値が低くなり過ぎることがある。
【００３７】
これらの大粒径カーボン、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラックは、一種単独で用いても、複数混合して用いてもよく、さらに、他の導電性物質と併用することも可能である。例えば、大粒径カーボンブラックに、抵抗値の微調整材としてケッチェンブラックやアセチレンブラックを併用することができる。
【００３８】
このような樹脂層の厚さは、帯電部材の用途、印加される電圧、半導電性シリコーン弾性体層や被帯電体の性状等に応じて、適宜の厚さで形成することができるが、複写機等の電子写真転写用現像装置の場合には、例えば１０〜５０μｍの厚みとすることができる。
【００３９】
そして、このような樹脂層を半導電性シリコーン弾性体層の外表面に被覆すれば、導電性物質を添加しない樹脂からなる樹脂層であっても、導電性物質が添加された樹脂からなる樹脂層であっても、高電圧を印加した際に電流による樹脂層の破壊が生じ難くすることができるのである。
【００４０】
次に、このような樹脂層が被覆される半導電性シリコーン弾性体層について説明する。
【００４１】
この半導電性シリコーン弾性体層は、シリコーンコンパウンドに、加硫剤、加硫補助剤、耐熱性向上剤、硬度調整剤、発泡・物性補助剤、導電剤、反応抑制剤、白金化合物系触媒、発泡剤等の必要に応じて選択される成分を適宜添加した導電性シリコーン弾性体配合物を、加硫硬化させることにより、所望の形状に形成されたものであり、体積抵抗値が１×１０３〜１×１０１０Ω・ｃｍ程度を有するものである。
【００４２】
この半導電性シリコーン弾性体層に用いるシリコーンゴムコンパウンドとしては、ビニル基含有ジメチルシリコ−ン生ゴム、ビニル基含有フェニルシリコ−ン生ゴム、ビニル基含有フルオロシリコ−ン生ゴム等、または、これらの変性物に必要に応じて煙霧質シリカ、沈降性シリカ等の補強性シリカ充填剤を添加してなるものである。
【００４３】
加硫剤としては、主に付加反応系に使用される１分子中に珪素原子と結合する水素原子を２個以上有するオルガノハイドロジエンポリシロキサン等があり、またパーオキサイド系の加硫剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンのような有機過酸化物がある。
【００４４】
この発明の帯電部材を成形するには、どちらの加硫剤も好適に使用することができる。さらに、加硫補助剤としても上記した過酸化物を併用すれば、ゴムの強度や歪み等の物性向上に効果が有る。
【００４５】
導電材としては、、上述の樹脂層に用いたものと同様に、大粒径カーボン、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボン、銅、ニッケル等の金属紛などを用いることができ、さらに、他の導電材を用いることができる。これらは、一種単独で用いてもよく、複数混合して用いてもよい。
【００４６】
耐熱性向上剤や硬度調整剤として、非補強性シリカ、珪藻土、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムや、球状粒子を添加してもよい。かかる球状粒子としては、シリコーンゴムボールやガラスビーズなどがある。
【００４７】
反応抑制剤には、メチルビニルシクロテトラシロキサン、アセチレンアルコ−ル類、シロキサン変性アセチレンアルコ−ル、ハイドロパ−オキサイト等が挙げられる。
【００４８】
白金化合物系触媒は、付加反応の加硫硬化を用いた場合は加硫促進剤として作用する。かかるものとしては、これに限定されるものではないが、例えば塩化白金酸、アルコ−ル変性塩化白金酸などや、白金を白金黒、アルミナ、シリカ、カ−ボンなどの固体触媒に担持させたものや、白金とオレフィン、エチレン、アルコ−ル、ビニルシロキサンとの各錯体、塩化白金酸とオレフィン、エチレン、アルコ−ル、ビニルシロキサンとの各錯体等が挙げられる。
【００４９】
このような半導電性シリコーン弾性体層は、導電性骨格や軸体の表面や外周面に設けていてもよい。この電性骨格や軸体としては、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮などの導電性金属の他、熱硬化性樹脂にカーボンブラック、金属粉末などを配合した導電性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などの絶縁体表面に金属メッキを施して導電体化したものが挙げられ、加工性、経済性などを勘案して適宜選択すればよい。
【００５０】
以上のような半導電性シリコーン弾性体層及び樹脂層を備えたこの発明の帯電部材を製造するには、半導電性シリコーン弾性体層を形成し、次いで、その表面に樹脂層を被覆することにより製造することができる。
【００５１】
まず、半導電性シリコーン弾性体層を形成するには、接着処理等のプライマー処理を施した導電性骨格や導電性軸体を金型にセットした後、上記各成分を出来るだけ均一に混合して得られた導電性シリコーン弾性体配合物を注入し、常温または加熱下で一次加硫する方法、あるいはそれらとを同時に金型内で加熱、圧縮成形する方法などにより形成する。
【００５２】
また、ロール形状の帯電部材を形成する場合には、ロール形状の場合は押出機でクロスヘッドを用いて、導電性軸体と半導電性シリコーン弾性体組成物を一体化して分出しした後、ギヤーオーブンまたはＩＲ炉で一次加硫することも可能である。何れの方法であっても、さらに、二次加硫として、ギヤーオーブンなどで追加加熱処理を一定時間行うと物性が安定化できて好ましい。
【００５３】
そして、このようにして得られた成形物は、そのまま半導電性シリコーン弾性体層としてもよく、或いは、成形物の最外層面を各種の研削盤によって表面研磨することにより半導電性シリコーン弾性体とすることができる。
【００５４】
次いで、半導電性シリコーン弾性体の表面に樹脂層の被覆を行う。
【００５５】
その際、半導電性シリコーン弾性体層の表面にプライマーやカップリング剤を塗布したり、紫外線を照射し表面の凹凸の大きさと密度を調整したり、または、それらを併用することにより、半導電性シリコーン弾性体層と樹脂層との接着性を高めることができる。
【００５６】
樹脂層を形成するには、その材料の形態に適した方法で行えばよく、例えば、ポリフッ化ビニル及び／又はポリフッ化ビニリデンを、酢酸ブチル等の溶剤に溶かして溶解液を調製し、この溶解液をスプレーコート法やディッピング法で塗布したり、また、樹脂層を予めフィルム状成形物として成形しておき、このフィルム状成形物を半導電性シリコーン弾性体に接着剤等で接着したり、さらに、樹脂層を予めチューブ状に形成して、半導電性シリコーン弾性体に被せるなどの方法で行うことができる。
【００５７】
これにより、半導電性シリコーン弾性体層の表面に所定の樹脂層が被覆された帯電部材が得られる。
【００５８】
次に、このような半導電性シリコーン弾性体に樹脂層を被覆した帯電部材の例について説明する。
【００５９】
図１乃至図６は、実施の形態の帯電部材及びそれを用いた複写機の一部を示している。
【００６０】
帯電部材としての帯電ブレード１０は、図１及び図２示すように、固定治具１１に固定されたばね弾性を有する導電性骨格としての金属板１２に、略直方体形状の半導電性シリコーン弾性体１４が固着され、この半導電性シリコーン弾性体１４の表面に、上記のような特定の樹脂により形成された樹脂層１３が被覆されている。
【００６１】
このような帯電ブレード１０を、電子写真転写用現像装置である複写機に用いるには、図３に示すように、感光ドラム１５の近傍位置に、固定治具１１が固定され、金属板１２の弾性及び半導電性シリコーン弾性体１４の弾性により、樹脂層１３が感光ドラム１５の表面に全長に渡り所定の圧力で当接されて配置されている。図中、矢印Ａは感光ドラム１５の回転方向を示している。
【００６２】
このような複写機では、金属板１２に電圧を印加することにより、半導電性シリコーン弾性体層１４及び樹脂層１３を介して、感光ドラム１５の表面を帯電させることができる。
【００６３】
また、帯電部材としての帯電ロール２０は、図３及び図４に示すように、導電性金属軸体２１の外周囲に、円柱状に半導電性シリコーン弾性体層２４が固着され、その半導電性シリコーン弾性体２４の外周面に、上記のような特定の樹脂により形成された樹脂層２３が被覆されている。
【００６４】
このような帯電ロール２０を、電子写真転写用現像装置である複写機に用いるには、図６に示すように、感光ドラム２５の近傍位置に、導電性金属軸体２１が回転可能に軸支され、帯電ロール２０が、図示しないスプリング等により感光ドラム２５側に付勢されて、このスプリングの弾性及び半導電性シリコーン弾性体層２４の弾性により、樹脂層２３が感光ドラム２５の表面に全長に渡り所定の圧力で当接されて配置されている。図中、矢印Ｂは感光ドラム１５の回転方向を示し、矢印Ｃは帯電ロール２０の回転方向を示している。
【００６５】
以上のような各種の帯電部材によれば、半導電性シリコーン弾性体層１４、２４が、特定の樹脂により形成された樹脂層１３、２３により被覆されているので、電気的特性が温度や湿度などの環境に影響され難く環境特性に優れると共に、感光体ドラム１５、２５の帯電バラツキを安定化することができる。同時に、高電圧を印加した際に、大電流リークによる感光体ドラム１５、２５の破壊を防止し易く、感光体ドラム１５、２５の表面に、均一に長期的かつ安定的に帯電させることができて、長期間高品位な印字を行うことができる。しかも、帯電時に放電によるオゾンの発生量を低減することができる。
【実施例】
【００６６】
以下に実施例を挙げてこの発明をより具体的に説明するが、この発明の主旨を超えない限り、本実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
〈フッ化ビニリデン溶解液の調整〉
【００６７】
フッ化ビニリデン樹脂（比誘電率８．２１）５０質量部、大粒径カーボン「ＨＴＣ＃２０」（新日化カーボン株式会社製、商品名）〔粒子径８０ｎｍ、ＤＢＰ吸油量２８ｃｍ３／１００ｇ、イオウ含有量２０００ｐｐｍ〕１０質量部を酢酸ブチル１００質量部に溶解し、分散器等で分散させた。  
〈導電性骨格のプライマー処理〉
【００６８】
金属板（２０ｍｍ×３００ｍｍ×０.１ｍｍ、ＳＵＳ３０４に無電解ニッケルメッキを施したもの）をトルエン洗浄し、「プライマーＮｏ．１０１Ａ」（信越化学工業株式会社製、商品名）５０質量部、「プライマーＮｏ．１０１Ｂ」（信越化学工業株式会社製、商品名）５０質量部を調合したものを金属板の端部から５ｍｍ×３００ｍｍ部分に塗布し、ギア−オ−ブンにて１５０℃で３０分乾燥機にて焼成処理し、常温にて３０分以上冷却した。
〈導電性シリコーン弾性体配合物の調合と半導電性シリコーン弾性体の形成〉
シリコ−ンコンパウンド「ＫＥ−５５１Ｕ」（信越化学工業株式会社製、商品名）６０質量部とシリコ−ンコンパウンド「ＫＥ−３５０２Ｕ」（信越化学工業株式会社製、商品名）４０質量部を調合した導電性シリコ−ン弾性体組成物１００質量部に対し、有機過酸化物系加硫剤「Ｃ−８」（信越化学工業社製、商品名）３重量部を添加してミキシングロールで混合し、導電性シリコーン弾性体配合物を得た。
【００６９】
次いで、長方形キャビティーからなる圧縮成型金型に上記プライマー処理した金属板を配置して、金属板と共に前記導電性シリコーン弾性体配合物を１７５℃、１０分間プレスした。さらに、二次加硫として、ギア−オ−ブンにて２００〜２２５℃の温度で、４〜２１時間焼成処理し、常温にて冷却することにより、半導電性シリコーン弾性体を形成した。
〈フッ化ビニリデン溶解液の被覆〉
【００７０】
成形した半導電性シリコ−ン弾性体層１４との接着力向上のため、半導電性シリコーン弾性体層１４の表面に紫外線を５〜２０分照射し、表面状態を調整した後、シランカップリング剤として、ＫＢＰ−４０（信越化学工業株式会社製、商品名）を塗布し、更に、図７に示すように、上記調製したフッ化ビニリデン溶解液３３を、半導電性シリコーン弾性体層１４の一方の表面にスプレー塗装機３４にて塗布した。
【００７１】
塗布後、常温で１時間以上乾燥硬化させた後、ギヤーオーブンで ８０〜１２０℃、１時間以上乾燥硬化させることにより、フッ化ビニリデン樹脂層を２０〜３０μｍの厚さで被覆した。
【００７２】
以上のようにして図１に示すような帯電ブレード１０を製造し、帯電バラツキ性能試験、黒ベタ印字試験、発生オゾン量の測定を行った。得られた結果を表１及び表２に示す。
〈帯電バラツキ性能試験〉
【００７３】
図８に示すような試験機を用い、感光ドラム１５を回転させ、帯電感知センサー３５は感光ドラム１５の中央部に、感光ドラム１５の表面から５ｍｍの距離に垂直に設置する。
【００７４】
次に帯電ブレード１０に電源３６から電圧をかけるが、感光ドラム１５の電位がほぼ６００Ｖになった時の電圧に設定する。この時、摩擦で起きた電位分は除電する。次に一旦電源３６を切り、再び、電源を入れてから１１秒間感光ドラム１５を回転させつつ電位を測定器３７で測定する。測定した値については最初の０〜１秒未満の範囲は電位が安定していないため除き、１秒以上から１０秒間の値において、その変動幅を帯電バラツキとした。この結果を表１に記す。
〈黒ベタ印字試験方法〉
【００７５】
レーザービーム方式のプリンターに、本実施例の帯電部材としての帯電ブレード１０を取付け、黒ベタ印字（全体黒色の印字）を行った。印刷物において、印字部分がかすれていないか（印字濃度のムラ）を、目視で確認した。
【００７６】
表１及び表２中、記号の意味は下記の通りであり、◎と○が製品として使用できるものである。
◎  …  かすれ部分がない
○  …  ほとんどかすれ部分がない
△  …  ややかすれ部分がある
×  …  かすれ部分が多い
〈発生オゾン量測定方法〉
【００７７】
株式会社ガステック社製、検知管式気体測定器および気体採取器セットＧＶ−１００Ｓ（商品名）を使用し、帯電バラツキ性能試験と同様の条件で、感光ドラム１５を帯電中、感光ドラムと帯電部材が接触している部分から１ｃｍ離れた位置から気体を採取して測定した。
〈比誘電率測定試験方法〉
【００７８】
Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製２４９１型ＲＦインピーダンス／マテリアル・アナライザーで、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製１６４５３Ａ誘電体材料テストフィクスチャを用いて１ＭＨｚで測定した。
〈電流リーク試験方法〉
【００７９】
帯電バラツキ性能試験方法と同様に帯電ブレード１５を設定し、感光ドラムの電位がほぼ１０００Ｖになった時の電圧に設定し、３０分後感光ドラムの表面を目視して、リークの有無を確認した。
［実施例２］
【００８０】
フッ化ビニリデン溶解液を導電化する導電性物質をケッチェンブラック「ケッチェンブラックＥＣ」（ライオン株式会社製、商品名）２．５質量部とする以外は実施例１と同様にして成形した。
【００８１】
得られた帯電ブレードについて実施例１と同様の試験を実施した結果を表１に記す。
［実施例３］
【００８２】
フッ化ビニリデン溶解液を導電化する導電性物質をアセチレンブラック５.０質量部とする以外は実施例１と同様に成形した。
【００８３】
得られた帯電ブレードについて実施例１と同様の試験を実施した結果を表１に記す。
［実施例４］
【００８４】
導電性軸体（φ８ｍｍ×３００ｍｍ）にプライマー処理したものを使用し、円筒形キャビティーからなる圧縮成型金型で成形し、さらに円筒研削盤でφ１５ｍｍに研削して、図４に示すような帯電ロール２０を形成した。ここでは、半導電性シリコーン弾性体層２４及び樹脂層２３は、実施例１と同様である。
【００８５】
得られた帯電ロール２０について実施例１と同様の試験を実施した結果を表１に記す。
［実施例５］
【００８６】
フッ化ビニリデン溶解液に導電化するためのカーボンブラックを添加しない以外は実施例１と同様にして成形した。
【００８７】
得られた帯電ブレード１０について実施例１と同様の試験を実施した結果を表２に記す。
［比較例１］
【００８８】
被覆する樹脂層として、ウレタン樹脂（比誘電率３．１３）を使用する以外は、実施例１と同様にして、帯電ブレードを成形した。
【００８９】
得られた部材について実施例１と同様の試験を実施した結果を表２に記す。
［比較例２］
【００９０】
半導電性弾性層にイオン導電化したエピクロロヒドリンを使用する以外は、実施例１と同様にして、帯電ブレードを成形した。
【００９１】
得られた部材について実施例１と同様の試験を実施した結果を表２に記す。
【００９２】
【表１】
2005309249.tif 000002
【００９３】
【表２】
2005309249.tif 000003
【００９４】
表１及び表２から明らかな通り、樹脂層を形成する樹脂として、比誘電率（εr）が８＜εrのポリフッ化ビニリデンを用いた実施例１〜５では、電流試験において、リークが発生せず、発生オゾン量の測定結果において、十分に少ないオゾン濃度となった。
【００９５】
また、帯電バラツキ性能試験では、１０Ｖ未満が良好とされ、１０Ｖ以上では印字のカスレ等の問題がおこりやすくなるが、比誘電率（εr）が８＜εrのポリフッ化ビニリデンを用いた実施例１〜５では、何れも１０Ｖ未満となり、特に、導電性物質を添加している実施例１〜４では、帯電バラツキが更に向上した。
【００９６】
そのため、実施例１〜５では、黒ベタ印字試験の印字結果では良好な結果が得られた。特に、実施例１及び４では、導電性物質として大粒径カーボンを用いて電圧依存性を低減させているため、優れた印字結果を達成することができた。
【００９７】
これに対し、樹脂層を形成する樹脂として、比誘電率が８以下のウレタンを用いた比較例１では、リークが発生し、帯電バラツキも１０Ｖ以上となった。そのため、黒ベタ印刷試験の印字結果では、帯電バラツキが生じた場合に観察され易いかすれ部分が生じ、さらに、電流リークにより感光体ドラムが微細に破壊された場合に生じ易い微細な白抜けが生じた。
【００９８】
また、発生オゾン量の測定結果では、実施例１〜５に比べて高い濃度であった。
【００９９】
一方、比較例２では、樹脂層が実施例１と同一の樹脂から形成されているため、一連の試験環境下（２３℃、５０％）では良好な結果が得られたが、樹脂層を形成する樹脂がイオン導電化したエピクロルヒドリンからなるため、高温／高湿にした場合、或いは、低温／低湿にした場合には、良好な結果が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】この発明の実施の形態の帯電ブレードの正面図である。
【図２】同実施の形態の帯電ブレードの断面図である。
【図３】同実施の形態の帯電ブレードを用いた複写機の一部を示す断面図である。
【図４】この発明の他の実施の形態の帯電ロールの正面図である。
【図５】同実施の形態の帯電ロールの断面図である。
【図６】同実施の形態の帯電ロールを用いた複写機の一部を示す断面図である。
【図７】実施例及び比較例の帯電ブレードの製造工程において、樹脂層を形成する方法を示す図である。
【図８】実施例及び比較例において、帯電バラツキを測定する試験機を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  帯電ブレード
１２  ばね弾性を持つ金属板
１３、２３  樹脂層
１４、２４  半導電性シリコーン弾性体層
１５、２５  感光ドラム
２０  帯電ロール
２２  導電性金属軸体
【図１】
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【図２】
2005309249.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005309249.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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