(57)【要約】【課題】研削等の必要がなく、離型剤の付着による不良がなく、表面破壊等の欠陥がない弾性層を有する帯電部材を提供すること。【解決手段】本発明の一態様に係る帯電部材は、芯金部材と、芯金部材の周囲に形成された弾性抵抗層とを有する帯電部材において、弾性抵抗層は、弾性抵抗層と接する表面近傍においてオイル成分を含有している円筒モールドに、弾性抵抗層用の素材を注入ないし挿入されることにより形成されたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金部材と、芯金部材の周囲に形成された弾性抵抗層とを有する帯電部材において、
前記弾性抵抗層は、弾性抵抗層と接する表面近傍においてオイル成分を含有している円筒モールドに、弾性抵抗層用の素材を注入ないし挿入されることにより形成されたことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
円筒孔を有する円筒モールドを使用して、芯金部材と、芯金部材の周囲に形成された弾性抵抗層とを成型する帯電部材の製造方法において、
前記円筒モールドは、弾性抵抗層に接する円筒モールド表面近傍においてオイル成分を含有していることを特徴とする帯電部材の製造方法。
【請求項３】
前記円筒モールドが、弾性抵抗層と接する表面近傍においてオイル成分を０．１％以上２０％以下で含有していることを特徴とする請求項２記載の帯電部材の製造方法。
【請求項４】
前記円筒モールドが、弾性抵抗層と接する表面における表面粗さ（Ｒｚ）が、０．１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項２又は３記載の帯電部材の製造方法。
【請求項５】
前記円筒モールドがフッ素樹脂を含んでいることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の帯電部材の製造方法。
【請求項６】
前記オイル成分の５０％熱分解温度が３００℃以上であることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の帯電部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置に用いられ帯電部材及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真装置において、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置としては、タングステン等の細いワイヤーに高電圧を印加し、その結果発生するコロナ放電を利用したコロトロン帯電器等が一般的である。
【０００３】
しかし、このコロナ放電を利用した方法では高圧電源を必要とすることや、発生するオゾンによる強酸化作用のために感光体の劣化等の悪影響を招く等の欠点があった。そのため、従来より数多くのオゾンレス帯電方式が提案されているが、それらは主に被帯電体である感光体に導電性の帯電部材から直接電荷を供給することにより放電電流を極力減少させ、結果として放電に際してオゾンの発生量を減少させるものであった。オゾンレス帯電の形態を簡単に分類すると、例えば帯電部材に関しては弾性ローラを用いた方式、ファーブラシを用いた方式、固体放電素子を用いた方式等がある。又、放電電界の形成方式については直流電圧を帯電部材に印加する方式、交流電圧と直流電圧を同時に印加する方式がある。
【０００４】
このような帯電部材として、導電性基体上に２つ以上の抵抗層を設けた構成が多く採用されている。この場合、抵抗層の１つは、被帯電体とのニップ巾を適正にするための適度な弾性を保持させるため、ゴムや樹脂等の弾性体を必要によりスポンジ化を施し、中にカーボンブラック等の導電材料や金属塩等のイオン導電材料を含有した弾性抵抗層とする場合が多い。又、弾性抵抗層上には、トナー等による帯電部材表面の汚れ防止や、抵抗調整の目的から、弾性抵抗層上に被覆抵抗層を施す場合がある。又、このような帯電部材は、感光ドラムへの帯電能力を向上させるため、帯電部材表面を粗面化することが行われる場合があった。
【０００５】
弾性抵抗層の製造方法として、貫通した円筒孔を持つモールドを使用する方法が採用されている。モールドを使用した製造方法としては、円筒モールドと、軸状の芯金部材を、円筒孔と同心に保持するための円筒孔の両開口部に用いる蓋体とを使用し、芯金部材が固定された円筒孔内に弾性抵抗層用の素材を注入又は挿入して、加熱等を施すことにより弾性抵抗層用の素材を発泡、加硫させる方法や、１軸押出し機等を用いてチューブ状に予備成型した弾性抵抗層用の素材と芯金部材とを円筒孔内部に入れ、蓋体を円筒孔に嵌めた後に加熱することにより弾性抵抗層用の素材を発泡、加硫させる方法がある。
【０００６】
このような方法により円筒モールド内で発泡、加硫した弾性体は、円筒孔と同軸方向に力を加えられて、円筒モールドより取り出される。弾性体を円筒モールドより取り外す際、円筒モールド内面の摺動性が低いと、弾性体表面が裂けたり、弾性体と芯金部材との接着を破壊されたりする等、重大な不良の原因となっていた。
【０００７】
特に、弾性抵抗層表面の表面粗さを増加させた帯電部材を製造する場合には、モールド内面の表面粗さを増加させたモールドを使用する加工法が採られているが、モールド内面の表面粗さの増加により、弾性抵抗層の脱型性は著しく低下する原因となっていた。
【０００８】
このため、円筒モールド内面にシリコーンオイル等の離型剤を噴霧する方法が採られているが、離型剤は弾性体の成型時に弾性体表面に移行してしまう場合がある。そのため、弾性抵抗層上に被覆抵抗層を施す場合では、ハジキ等の塗工不良や接着不良を発生させ、抵抗のバラツキや感光ドラムへの接触不良の原因となっていた。又、被覆抵抗層を施さない場合には、離型剤による感光ドラムへの付着により画像特性を悪化させる原因となっていた。
【０００９】
又は、離型剤が付着した面を研削等により除去するための工程が必要になる等、製造コストを上げる原因となっていた。
【００１０】
このような課題を解決するため、離型剤を使用しない加工法として、モールド表面をフッ素樹脂により処理する方法（特許文献１，２）が提案されている。
【００１１】
【特許文献１】特開平０６−１３４７７９号公報
【特許文献２】特開平０８−２３８６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記特許文献１，２は、成型体と接するモールド面は、開示されているように、単にフッ素樹脂から成る表面を持つモールドを使用して、帯電部材を成型する方法では、モールドの使用回数が少ない場合は脱型できるものでも、弾性体を繰り返し成型することにより、モールドからの引き抜き性、押出し性というような脱型性が劣化し、その結果として弾性体の破壊といった不良を発生させる原因となっていた。
【００１３】
又、モールド表面の耐久性を向上させるため、フッ素樹脂を成形性の良いフッ素樹脂へ変更する方法が開示されているのみである。そのため、清掃手段が必要になり、製造コストを高める原因となっていた。又、金属から成るモールドや、表面にニッケル等のメッキを施したモールド、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂といった汎用のエンジニアリングプラスチックから成るモールドや、メタクリル樹脂等の熱可塑性樹脂から成るモールドでは、上に記述したような脱型不良は顕著で、安定生産において大きな課題であった。更に、この傾向は、最近の電子写真装置に使用される帯電部材に見られるように、柔軟化及び軽量化が進むに伴って、弾性抵抗層に使用される材料の柔軟化及び弾性抵抗層のスポンジ化が進む現状においては、例えば発泡によりモールド内での弾性体の膨張圧が高いため、弾性抵抗層の脱型が非常に困難になっている。特に、軟質ウレタンフォームにより弾性抵抗層を製造する場合は、発泡による膨張圧が高く、且つ、ウレタン材料のタック性が大きいため、上記に開示されたような従来からの単にフッ素樹脂から成るモールド表面を使用しただけでは、弾性体を長期に亘って繰り返し成型することができなかった。
【００１４】
又、モールド内面の表面粗さを粗くして弾性抵抗層を形成する場合には、脱型性の劣化は非常に顕著で、摺動性が高いフッ素樹脂を使用した場合においても脱型性の劣化が著しく、長期に亘って弾性体を成型することができなかった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記従来技術における、研削等の必要がなく、離型剤の付着による不良がなく、表面破壊等の欠陥がない弾性層を有する帯電部材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、芯金部材と、芯金部材の周囲に形成された弾性抵抗層とを有する帯電部材において、弾性抵抗層は、オイル成分を含有した表面層から成る円筒孔を持つ円筒モールドに、弾性抵抗層用の素材を注入ないし挿入されることにより形成されたことを特徴とする。
【００１７】
これにより製造された弾性抵抗層は離型剤の付着が抑制され、接着不良や、弾性層表面の破壊がない。又、円筒モールドの表面層にオイル成分を含有することで、摺動性が向上すると共に、弾性抵抗層用の素材と接触するモールド表面の汚れを繰り返し成型による長期使用においても十分に抑制することができる。又、モールド表面に汚れが付着、堆積した場合でも、加圧空気や簡易な拭き取り等により汚れを除去できる。
【００１８】
オイル成分の含有量は、弾性抵抗層と接する表面から均質な層部分において、０．１％以上２０％以下に含有することが好ましい。０．１％以上にすることで、オイル成分の添加による摺動性及び汚れ防止の効果が少なく、円筒モールドの繰り返し使用においても安定して、脱型でき、又、２０％以下にすることで、弾性抵抗層に被覆抵抗層を設ける場合においても、円筒モールドの表面層からオイル成分の染み出しによる、抵抗層間の接着強度の低下を抑制することができる。
【００１９】
又、弾性抵抗層用の素材と接触する円筒モールド表面は、フッ素樹脂とオイル成分を含有すると更に好ましい。
【００２０】
円筒モールドの表面層にフッ素樹脂とオイル成分を含有することで、更に摺動性が向上し、モールド内面との接着力が低下すると共に、弾性抵抗層用の素材と接触するモールド表面の汚れを繰り返し成型による長期使用においても十分に抑制することができる。特に、弾性体の外径がモールドの内径よりも大きく製造される発泡体や、モールド内面の表面粗さを粗くした場合でも、長期に亘って弾性体を成型することができる。
【００２１】
又、芯金部材と、芯金部材の周囲に形成された弾性抵抗層とを有する帯電部材において、弾性抵抗層は、オイル成分を含有した、表面粗さが０．１μｍ以上１００μｍ以下である表面層から成る円筒孔を持つ円筒モールドに、弾性抵抗層用の素材を注入ないし挿入されることにより形成されたことを特徴とする。
【００２２】
これにより製造された弾性抵抗層は、モールド内面の表面形状を転写することができるため、弾性抵抗層表面を粗面化するための切削等の後処理が不用で、且つ、離型剤の付着が抑制され、脱型性に優れ、接着不良や弾性層表面の破壊がない帯電部材を提供することができる。
【００２３】
又、円筒モールド表面に含有するオイル成分は、５０％熱分解温度が３００℃以上のものが好ましい。
【００２４】
円筒モールド表面層の形成過程において、表面層用素材の混合及び／又は焼成を行っても良い。特に、円筒モールド表面層が結着材料としてポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと略す）を含有する場合には、ＰＴＦＥの融点（通常３４０〜３５０℃）以上で焼成することが好ましい等、円筒モールド表面層の形成過程において高温の処理を行うため、添加するオイル成分の熱分解温度を２００℃以上、特に好ましくは３００℃以上とすることで、加熱に対しても分解又は揮発がなく、オイル成分を含有した表面層を有するモールドとして安定した脱型性を維持できる。
【００２５】
ここで言う５０％熱分解温度とは、熱重量分析装置により、加熱に伴うオイル成分の重量減少を測定した場合、オイル成分の５０％に相当する質量が、気化ないし熱分解により減小した温度と定義する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、モールド内面に離型剤を塗布する必要がなく、モールド表面の表面粗さが粗い場合でも、モールドを繰り返し使用して脱型不良の発生がなく、抵抗層を被覆する場合にも接着不良等がない帯電部材を安価に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図２は本発明の一実施の形態を示す円筒モールドの半断面図である。図１は本発明により製造される帯電部材の一実施の形態を示す断面図であり、図３は本発明の帯電部材を組み込んだプロセスカートリッジの一部を概念的に示すものであり、図４は本発明の帯電部材を画像形成装置に適用した例を示す断面図である。
【００２９】
図３において、帯電部材２は感光体１２に当接し、又、電源３を介して感光体１２と接続されて電気回路が構成されている。該電源３により、接触帯電装置２と感光体１２とのニップ部１３が帯電し、該ニップ部１３が感光体１２の動きに連れて移動するので感光体１２表面全体が帯電される。その後、図４に示すように、画像情報に応じてレーザー光Ｌで露光して潜像を形成し、次に現像器３１でトナーにより現像し、転写部では転写部材１０で転写材に転写し、定着器１６で熱定着する。一方、感光ドラム１２は転写後クリーナでクリーニングされ、次回像形成に備える。
【００３０】
帯電部材２、現像器３１、クリーナ、感光体ドラム１２は、画像形成装置に一体的に着脱可能なユニットとしてプロセスカートリッジ３５に支持される。プロセスカートリッジとは、像担持体としての例えば電子写真感光体等と、作用手段としての例えば帯電手段、現像手段、クリーニング手段等の少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。そこで、より具体的には、前述プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置（例えば、複写機、ＬＢＰ等）本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置（例えば、複写機、ＬＢＰ等）本体に着脱可能とするものである。更に、プロセスカートリッジは少なくとも感光ドラムと帯電部材とを備えれば良い。
【００３１】
帯電装置１は、導電性基体となる芯金部材５を抵抗体６により覆設された構造を有する帯電部材２と電源３とから構成される。抵抗体６は弾性抵抗層７と、必要により１層以上の被覆抵抗層８から成っている。
【００３２】
本発明を実施した帯電部材の製造方法を以下に述べる。
【００３３】
本発明に使用される円筒孔を有するモールドとしては、円筒状の貫通孔を有するモールド本体１００を有し、好ましくは、貫通孔を両側より閉塞し、芯金部材を円筒状の貫通孔と同軸に保持する蓋体２１より成る。モールド本体１００は、オイル成分を含有する表面層２３を構成成分とし、その形態は、モールド全体が均質な実質的に一層から成るモールドでも、又、弾性抵抗層に接するオイルを含有した層の周囲に、別の材質より成る固定層２０を設けたモールドであっても良い。オイルを含有する層２３の結着材料としては特に限定されないが、鉄、アルミ、ステンレス等の金属やそれらの混合物、及び、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性フェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン等のエンジニアリングプラスティックやポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール等の熱可塑性樹脂が形状の保持やモールドの加工性の面から好ましい。特に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロポロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＤＴＴＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素樹脂は、ＰＴＦＥが一般的に使用温度が２６０℃以下、ＰＦＡで２６０℃以下、ＦＥＰでは２００℃以下等、耐熱温度が高く、又、円筒状の貫通孔内で弾性抵抗層を反抗させる場合において弾性抵抗層の素材との反応性が非常に低いことから好ましい。又、これらを単体で使用しても、複数以上を混合して使用しても良い。
【００３４】
使用するオイル成分とは、具体的には、シリコーンオイル、フッ素オイルや、流動パラフィン、白灯油、ソルベントナフサ、石油エーテルや、ポリアルキレングリコール等の炭化水素系アルコール、アントラセン油、タール油、ピッチ油、脂肪酸エステル等で、且つ、弾性体の脱型温度において液状のものを示す。モールド表面層の結着材料が、フッ素樹脂の場合、表面層の混合・
焼成温度は非常に高温で、ＦＥＰで２６０℃、ＰＦＡで３１０℃、ＰＶＤＦで１６０℃といった樹脂の融点以上の温度になるため、添加されるオイル成分は、これらの加熱条件では劣化が起こりにくいことが好まく、メチルフェニルシリコーンオイル（ＳＨ５１０）、フッ素オイル（ダイキン、デムナムＳ−２０）や、タービン油等の沸点が２００℃以上のオイル成分が好ましい。
【００３５】
その他、２，６−ジフェニル−４−オクタデシルオキシフェノール、ジアルキルチオジプロピオネート類、のβ−アルキルメルカプトプロピオン酸エステル類等の酸化防止剤、２−［２’−ヒドロキシー３’，５’−ビス−（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチル−フェニル）ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収剤や帯電防止剤、無機フィラー、顔料等公知の配合剤を添加できる。
【００３６】
貫通孔を有するモールド本体の製造方法は、金属等から成る外型の内側に、オイル成分を予め混合した液状材料をスプレー等により塗工し、その後、乾燥及び焼成を行っても、又は結着材料として例えばＰＴＦＥの水分散体を乾燥・凝集させた粒子等の材料にオイル成分を添加し、予備成型し、シリンダー金型に充填し、ラムにより加圧して、チューブやロッド形状として押出を行い、焼成を行うペースト押出成型法を行っても良い。又、結着材料とオイル成分の混合方法として、ヘイシェルミキサー、一軸混練機、二軸混練機、ロール、ブラベンダー、押出機等でオイル成分と材料を混合する方法や、適当な溶剤に溶解して混合を行い、凝固法、直接乾燥法等により溶剤を除去する方法等により製造した表面層素材から、中空状に押出したチューブを外型内側に圧入しても、外型内部にロッド状に押出し成型した後、充填した表面層材料をドリル等により研削して貫通孔としても良い。
【００３７】
従来技術では、このような製造方法により製造された素材は、溶融又は焼成工程を経てオイル成分を揮散させ方法が採られてきたが、本発明においては、溶融又は焼成後もオイル成分が残存しており、結果として弾性体と接するモールド表面層内にオイル成分が存在していることを特徴としている。
【００３８】
オイル成分を含有するモールド表面層は、表面粗さが０．１μｍ以上１００μｍ以下出ることが好ましい。
【００３９】
芯金部材は、電気抵抗値が、抵抗層に比べ低く、又、帯電部材の形状を保持し、感光体との接触状態等を維持できる剛性を持つものであれば特に限定されず、鉄、アルミニウム等の金属が使用され、その形状は、ロッド状、板状等、適宜選択でき、錆を抑制する等の必要によりニッケルメッキ等の表面処理が行われても良い。
【００４０】
弾性抵抗層は、樹脂やゴム材で構成すれば良い。抵抗層に用いる材料としては、例えば、ＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のゴムや、ＲＢ（ブタジエン樹脂）、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンエラストマー）等のポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル系樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系等の樹脂を挙げることができる。又、抵抗層の使用形態としては、
ソリッドでも発泡体でも良い。
【００４１】
又、発泡剤を用いることで発泡体を製造する場合、発泡剤としては、A.D.C.A （アゾジカルボナミド）系、D.P.T.（ジ−ニトロソペンタメチレンテトラミン）系、O.B.S.H.（4.4 ’−オキシビス−ベンゼンサルフオニル−ヒドラジド）系、T.S.H.（Ｐ−トリエンサルフオニルヒドラジド）系、A.I.B.N.（アゾビスイソブチロニトリル）系等を使用することができ、特にA.D.C.A.系、O.B.S.H.系のブレンド系では緻密な発泡体で且つ加硫のタイト（架橋密度が高い）な発泡体が得られる。
【００４２】
本発明において抵抗層に用いられる導電材料は、特に限定されるものではなく、アセチレンブラック、ケッチェンブラックの導電性カーボンブラックや、カーボンブラック、グラファイト、金属粉や酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、又は、適当な粒子の表面を酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、鉄、銅、クロム、コバルト、鉛、白金、ロジウムを電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより付着させたものでも良い。
【００４３】
又、アニリン等の導電性高分子をナイロン等のビーズ表面に設けた導電性粒子でも良い。又、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムスルホネイト等の４級アルキルアンモニウム塩やそのポリエチレンオキシド変性体、過塩素酸リチウム、臭素酸ナトリウム等の金属塩、又はエステル系可塑剤や界面活性剤等のイオン性導電剤を使用しても良い。又、これらは、適当なドーパントの選択、添加量により、公知のように、その体積固有抵抗を調節できる。
【００４４】
この他、公知の酸化防止剤、可塑剤、滑剤、難燃剤等を使用することもできる。
【００４５】
又、これらの混合方法は、ロールニーダー、バンバリーミキサー、ボールミル、サンドグラインダー、ペイントシェーカー等を適宜利用すれば良い。
【００４６】
特に、弾性抵抗層は、ウレタンフォームにより形成されることが好ましい。ウレタンフォームから成る弾性抵抗層の製造方法としては、公知の方法が適用でき、ポリオールとして、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、テトラエチレンジアミン、ビスフェノールＡ、蔗糖、ソルビトール等を出発物質としてのエチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシド等を付加したポリエーテルポリオールや、これらのポリオールとコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバチン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の多塩基酸或は炭酸との縮合物であるポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール及びポリカプロラクトン等が挙げられるが、３官能以上のポリオールを、ジオールに対して重量比で少なくとも１／１以上含有することが、抵抗層の強度が増加するため長期通電による劣化が少ないため特に好ましい。
【００４７】
ポリイソシアネートとしては、脂肪族、脂環式及び芳香族ポリイソシアネートが挙げられ、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロへキシレンジイソシアネート等やこれらがポリオールと反応したプレポリマーウレタン樹脂の製造方法は、公知の方法が使用でき、エチレングリコールやグリセリン、特に好ましい。又、必要により、鎖延長剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール等のポリオール類や、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリレンジアミン、メラミン、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド等のアミン類等を使用することができる。この他、ジヒドロキシ化合物から成る鎖延長剤を加えても良い。このジヒドロキシ化合物としては、例えばヒドロキノン、クロロヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、等の芳香族ジヒドロキシ化合物やエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール等の脂肪族、脂環族ジヒドロキシ化合物等が挙げられる。
【００４８】
又、必要により、触媒として第３級アミン化合物や有機金属化合物を混合することもできる。第３級アミン化合物としては、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロピレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、１，３，５−トリス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７、トリエチレンジアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン等が挙げられ、有機金属化合物としては、スタナスジアセテート、スタナスジオクトエート、ススタナスジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート等を例示できる。
【００４９】
発泡方法は、メカニカルフロス等の機械的攪拌の他、発泡剤を使用でき、上に挙げた発泡剤の他、水を使用することができる。
【００５０】
又、整泡剤として、ポリアルキレンオキサイドブロック共重合体やシリコーン系整泡剤、含フッ素化合物系整泡剤等を使用できる。その他、任意に使用し得る配合剤としては、例えば充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤等がある。
【００５１】
被覆抵抗層を設ける場合は、樹脂やゴム材で構成すれば良い。被覆抵抗層に用いる材料としては、例えば、ＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のゴムや、ＲＢ（ブタジエン樹脂）、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンエラストマー）等のポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル系樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系等の樹脂を挙げることができる。
【００５２】
感光ドラム１０は、次のように構成される。
【００５３】
感光体１２は、感光ドラム基体１１の上に設けられる。感光ドラム基体としては、支持体自体が導電性を持つもの、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、ニッケル等の金属を用いることができ、その他にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化錫合金等を真空蒸着によって被膜形成された層を有するプラスチック、導電性粒子（例えば、カーボンブラック、酸化錫粒子等）を適当なバインダーと共に金属やプラスチックに塗布した支持体、導電性バインダーを有するプラスチック等を用いることができる。
【００５４】
導電性支持体と感光層の中間に、バリヤー機能と接着機能を持つ下引層を設けることもできる。下引層は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、共重合ナイロン等）、ポリウレタン、ゼラチン、酸化アルミニウム等によって形成できる。下引層の膜厚は５μｍ以下、好ましくは０．５μｍ〜３μｍが適当である。下引層はその機能を発揮するためには、１０×７
Ω・ｃｍ以上であることが望ましい。
【００５５】
感光体１２は、有機又は無機の光導電体を必要に応じてバインダー樹脂と共に塗工することで形成でき、又、蒸着によっても形成することができる。感光層の形態としては、電荷発生層と電荷輸送層の機能分離型積層感光層が好ましい。電荷発生層は、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キノン顔料、ペリレン顔料等の電荷発生物質を蒸着或は適当なバインダー樹脂と共に（バインダーがなくても可）塗工することによって形成できる。電荷発生層の膜厚は、０．０１μｍ〜５μｍ、特には０．０５μｍ〜２μｍが好ましい。電荷輸送層は、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、オシサゾール化合物、トリアリールアミン化合物等の電荷輸送物質を成膜性のあるバインダー樹脂に溶解させて形成することができる。電荷輸送層の膜厚は５μｍ〜５０μｍ、特には１０μｍ〜３０μｍが好ましい。尚、紫外線等による劣化防止のために感光層の上に保護層を設けても良い。
【００５６】
尚、前記感光体１２はドラム状に限らずベルト状若しくは、シート状であっても良く、又、帯電部材２としては、非回転ローラやブレード状のパッド部材等であっても良い。本実施の形態では、ローラ形状のものを用いた。
【００５７】
図２は本発明の実施の形態１の概略構成を用いた成形用モールド１００の半断面図である。
【００５８】
図２において、 本装置は、芯金部材５の外周面に所定の間隔、
例えば約１０ｍｍ離間し芯金部材５を包囲する、円筒状の貫通孔を有するモールド２０と、芯金部材５をモールド２０とを同心に固定する蓋体２１が装着されている。蓋体２１は、外部に連通するエア抜き用の開口路、又は材料注入用の開口路を有する。 
円筒状の貫通孔を有するモールド２０は、弾性抵抗層２２と接する表面にオイル成分を含有する表面層２３が設けられている。
【００５９】
＜実施の形態１＞
ポリアセタール樹脂（旭化成工業  テナックＣ）１００質量部に、オイル成分としてアジピン酸ジメチル（５０％減少温度３００℃以下。沸点２５１℃）２０質量部を、二軸押出機を用い２１０℃で溶融混練し、ペレット状の組成物を調製した。次いで、このペレットを用いて、一軸押出し機によりφ３０ｍｍのロッド状の円筒モールド用の組成物を作製した。得られた組成物を内径２９ｍｍの貫通孔を有する金型に圧入し、次いでアセタール樹脂部分にドリルにより内径１１．８ｍｍの貫通孔を作製した。モールド内面の表面粗さはＲｚ０．１μｍであった。
【００６０】
次に、上記のモールドを使用した帯電部材の成形の要領を説明する。本実施の形態では、弾性抵抗層として肉厚３ｍｍのＥＰＤＭゴムスポンジローラを成形した。
【００６１】
ポリマー原料としてＥＰＤＭ（ＥＰＴ４０４５三井石油化学）１００部、亜鉛華１号１０部、ステアリン酸２部、導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック）１０部、発泡剤（セルマイクＣ三協化成）７部、その他公知の添加剤、加硫剤等を添加し、混練りする。
【００６２】
次に、得られた原料組成物からチューブ状に成形するために、外径がφ５．０ｍｍであるマンドレルと内径がφ７．５ｍｍであるダイをセットした押し出し機を用いて、チューブ状に押し出した後、長さを金型内の空孔部の長さ２２４ｍｍに対し、略同一長さにカットし、外径はφ９．８ｍｍ、内径はφ６．３ｍｍであるチューブ状の原料組成物を作製する。
【００６３】
次に、図２に模式的に示すように、予め接着剤を塗布した芯金５を、チューブ状の原料組成物２２に挿入し、円筒状モールド２０内部に、両端に設けられている蓋体２１で固定し配置した。次に、予め１５０℃に熱した加熱盤に挿入し、３０分加熱することで、加硫、発泡を行った。次いで、モールドが１００℃に冷えてから、芯金部材を軸方向に押出し、直径φ６ｍｍの芯金上に、直径φ１１．８ｍｍ、長さ２２４ｍｍの弾性抵抗層を得た。芯金部材を軸方向に押し、脱型することに必要な圧力は２ｋｇであった。
【００６４】
同様の成型を１０回繰り返し、脱型に掛かる圧力の増加を観測することで、モールド内面の耐久性を評価した。１０回目の脱型時に必要な圧力は４ｋｇと上昇したが、弾性抵抗層の破壊等がなく、又、加圧エアーの吹き付けにより、モールド内面を清掃できた。
【００６５】
次に、被覆抵抗層用塗料として、ポリウレタン樹脂（日本ポリウレタン、ニッポランＮ−２３０４）１００質量部にイソシアネート樹脂（日本ポリウレタン、コロネートＬ）２０質量部と、導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック）５質量部を混合し、ペイントシェイカーで７時間分散処理を行った。次いで、弾性抵抗層に対してディッピングにより塗工し、１５０℃のオーブンで乾燥させ、約３０μｍの厚みを持つ被覆層を形成し、図３に概略図示される帯電部材１を作製した。帯電部材１の抵抗値は１×１０６
Ω、表面粗さはＲｚ０．１μｍであった。
【００６６】
帯電部材の抵抗値としては、発泡体を円柱状の金属ドラムに当接させ、回転させた状態で、導電性基体と金属ドラム間に直流１００Ｖの電圧を印加し、金属ドラムと直列に接続した抵抗体に掛かる電圧を測定することにより求めた。
【００６７】
帯電部材を接触帯電装置１に取り付け、接着不良等に原因する異常画像の発生を測定した。帯電部材１は異常画像の発生がなかった。
【００６８】
表面粗さの測定は、日本工業規格  ＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して行った。
【００６９】
接触帯電装置１は、帯電部材１と電源３から構成され、又、ドラム状電子写真感光体である感光ドラム１０は、Ｒ方向に回転可能な感光ドラム基体１１に、ＯＰＣ、アモルファスシリコン、セレン、酸化亜鉛等の感光体を覆接した構造の何れでも良く、本実施の形態ではＯＰＣの感光体を覆接した感光ドラムを使用した。帯電部材１は感光体１２に当接し、又、電源３を介して感光体１２と接続された電気回路が構成されている。又、−６７０Ｖの直流電圧に、２ｋＶｐｐ、９２０Ｈｚの交流電圧を重畳したものを印加し、ＯＰＣ感光体ドラムの周速度を１００ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００７０】
５０％熱分解温度は、熱重量分析装置（理学電気株式会社  ＴＧ８１２０）で、乾燥空気の存在の下で測定した。
【００７１】
＜実施の形態２＞
ポリアセタール樹脂（旭化成工業  テナックＣ）１００質量部に、オイル成分としてアジピン酸ジメチル（５０％減少温度３００℃以下、沸点２５１℃）０. １質量部を、二軸押出機を用い２１０℃で溶融混練し、ペレット状の組成物を調製した。次いで、このペレットを用いて、一軸押出し機によりφ３０ｍｍのロッド状の円筒モールド用の組成物を作製した。得られた組成物を内径２９ｍｍの貫通孔を有する金型に圧入し、次いでアセタール樹脂部分にドリルにより内径１１．８ｍｍ、表面粗さがＲｚ９０μｍの貫通孔を作製した。
【００７２】
それ以外は実施の形態１と同様に行い、帯電部材２を作製した。
【００７３】
弾性抵抗層の脱型に要した圧力は、１回目の成型時で３ｋｇ、１０回目で７ｋｇと上昇したが、弾性抵抗層の破壊等が無く、又、加圧エアーの吹き付けにより、モールド内面を清掃できた。
【００７４】
帯電部材２の抵抗値は、７×１０７ Ωで、表面粗さはＲｚ６０μｍであった。帯電部材２を接触帯電装置１に取り付け画像を評価したが、異常画像の発生がなかった。
【００７５】
＜実施の形態３＞
ＰＶＤＦ（ダイキン工業株式会社  ネロフロンＶＤＦ）１００質量部に、オイル成分としてプロセスオイル（出光興産  ＮＲ−６８、５０％減少温度３００℃以下）５重量部を二軸押出機を用い１９０℃で溶融混練した以外は、実施の形態１と同様に行い、表面粗さＲｚが１０μｍの貫通孔を作製した。それ以外は実施の形態１と同様に行い、帯電部材３を作製した。
【００７６】
弾性抵抗層の脱型に要した圧力は、１回目の成型時で２ｋｇ、１０回目で３ｋｇと若干上昇したが、弾性抵抗層の破壊等が無く、又、加圧エアーの吹き付けにより、モールド内面を清掃できた。
【００７７】
帯電部材３の抵抗値は、１×１０７ Ωで、表面粗さはＲｚ８μｍであった。帯電部材３を接触帯電装置１に取り付け画像を評価したが、異常画像の発生がなかった。
【００７８】
＜実施の形態４＞
ＰＴＦＥの水性ディスパージョン（ＭＰ１５００−Ｊ  三井デュポンフルオロケミカル）を乾燥させたフッ素樹脂１００質量部と、フッ素オイル（ダイキン工業株式会社  Ｓ−２０、５０％分解温度３００℃以上）１０質量部をヘイシェルミキサーで混合した。混合物を金型を用いて円筒状に圧縮予備成型した後、３２０℃で焼成を行った。フッ素樹脂組成物をドリル等の研削工具を用い、実施の形態１と同様のモールドを作製した。モールド内面の表面粗さは、Ｒｚ１．０μｍであった。
【００７９】
次いで、ポリオール（三洋化成工業  ＦＡ７０２）１００質量部、鎖延長剤としてジエタノールアミン２質量部、発泡剤として水１質量部、シリコーン製泡剤（東レダウコーニングシリコーン  ＳＲＸ２７４Ｃ）０．３質量部、アミン系触媒（三共エアプロダクツ  ＤＡＢＣＯ  ３３ＬＶ）０. ２質量部を予め混合した混合液と、硬化剤（日本ポリウレタン  Ｔ−８０）３０質量部を、ダイナミックミキサーにより混合した。蓋体により芯金部材を保持したモールド本体の樹脂注入路より、混合液を注入し、７０℃に３０分保持した。以後は実施の形態と同様に行い、帯電部材４を作製した。
【００８０】
弾性抵抗層の脱型に要した圧力は、１回目の成型時で０．５ｋｇ、１０回目で０．５ｋｇと圧力の上昇がなく非常に良好であった。又、弾性抵抗層の破壊等が無く、又、加圧エアーの吹き付けにより、モールド内面を清掃できた。
【００８１】
帯電部材４の抵抗値は、３×１０６ Ωで、表面粗さはＲｚ１．０μｍであった。帯電部材４を接触帯電装置１に取り付け画像を評価してが、異常画像の発生がなかった。
【００８２】
［比較例１］
フッ素オイルを混合しないで円筒モールドを作製した以外は実施の形態４と同様に行い、円筒モールドを作製した。モールド内面の表面粗さは、Ｒｚ２．０μｍであった。次いで、実施の形態１と同様に行い、弾性抵抗層用の素材を発泡、加硫させ脱型を試みたが、弾性抵抗層と芯金部材との間で接着剥離が行った。
【表１】
2005189598.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置に用いられる帯電部材とその製造方法に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明が適用される帯電部材の半断面図である。
【図２】本発明が適用される円筒モールドの半断面図である。
【図３】帯電装置の概略構成図である。
【図４】電子写真装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８５】
２  帯電部材
５  芯金部材
６  抵抗層
７  弾性抵抗層
８  被覆抵抗層
２３  モールド表面層
【図１】
2005189598.tif 000004
【図２】
2005189598.tif 000005
【図３】
2005189598.tif 000006
【図４】
2005189598.tif 000007