(57)【要約】【課題】形状ムラがなく、製造された積層シームレスチューブが帯電部材の表面層用に良好である帯電部材用被覆チューブを容易に製造できる方法を提供する。【解決手段】少なくとも２層からなる積層チューブを重力方向に押し出す工程における各層の樹脂圧が２００ｋｇ／ｃｍ2以上４５０ｋｇ／ｃｍ2以下であり、かつ、各層間の樹脂圧の差が±５０ｋｇ／ｃｍ2以内にあり、最外部層が、融点が１１０℃以上１７０℃以下である炭化水素系ワックスを含むことにより、上記課題は達成される。【選択図】図１
2009122361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２層からなる積層チューブを重力方向に押し出す工程、押し出された積層チューブを空冷する工程、空冷された積層チューブをさらに水冷する水冷サイジング工程、冷却したチューブを引き取る工程及びチューブ切断工程を含む、芯金外周上に形成された弾性体層に被覆して帯電部材を製造するのに用いられる、積層シームレスチューブ形状の帯電部材用被覆チューブの製造方法であって、
少なくとも２層からなる積層チューブを重力方向に押し出す工程における各層の樹脂圧が２００ｋｇ／ｃｍ2以上４５０ｋｇ／ｃｍ2以下であり、かつ、各層間の樹脂圧の差が±５０ｋｇ／ｃｍ2以内にあり、
最外部層が、融点が１１０℃以上１７０℃以下である炭化水素系ワックスを含む
ことを特徴とする帯電部材用被覆チューブの製造方法。
【請求項２】
芯金外周上に形成された弾性体層に被覆して帯電部材を製造するのに用いられる、積層シームレスチューブ形状の帯電部材用被覆チューブであって、
該帯電部材用被覆チューブが、請求項１に記載の帯電部材用被覆チューブの製造方法により製造されたものであり、かつ、
チューブの真円度が１０％以下であり、外径変化率（Δ／Ｄａ×１００、ただし、長手方向の少なくとも５箇所の外径測定点で、周方向の少なくとも３箇所で測定した外径平均値の最大値と最小値の差Δ、全外径測定値の平均値Ｄａ）が０．３５％以下である
ことを特徴とする帯電部材用被覆チューブ。
【請求項３】
電子写真装置の帯電手段に用いる帯電部材であって、該帯電部材が請求項２に記載の帯電部材用被覆チューブを用いて作製されたものであることを特徴とする帯電部材。
【請求項４】
電子写真装置の着脱自在なプロセスカートリッジであって、組み込まれた帯電部材が、請求項２に記載の帯電部材用被覆チューブを用いて作製されたものであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
着脱自在のプロセスカートリッジを組み込んだ電子写真装置であって、該プロセスカートリッジに組み込まれた帯電部材が、請求項２に記載の帯電部材用被覆チューブを用いて作製されたものであることを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被帯電体に接触配置され、電圧を印加されることにより該被帯電体を帯電する帯電部材の製造に用いられる帯電部材用被覆チューブ、及びその製造方法に関する。また、該帯電部材用被覆チューブを用いて作成された帯電部材、該帯電部材を用いたプロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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、被帯電体である電子写真感光体の帯電手段として、接触帯電方式の採用が進められている。
【０００３】
帯電部材に印加する電圧は直流のみを印加する方式（ＤＣ印加方式）の他に、被帯電体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電界を接触帯電部材と被帯電体との間に形成して被帯電体面を帯電処理する手法（ＡＣ印加方式）がある。このＡＣ印加方式がより均一な帯電をすることが可能である。
【０００４】
接触帯電では、帯電部材として、ローラ形状の帯電ローラが一般に採用される。帯電ローラは回転自由に軸受支持されて被帯電体に所定の圧力で圧接され、被帯電体の移動に伴い回転する。
【０００５】
帯電ローラは、通常、芯金、該芯金の外周にローラ状に設けられた導電性弾性体層、及びその外周に設けられた表面層を有する多層構造体である。芯金（金属層）はローラの形状を維持するための剛体であると共に、給電電極としての役割を有している。また、上記弾性体層は、通常、１０4Ω・ｃｍ乃至１０9Ω・ｃｍの範囲の体積固有抵抗を有すること、弾性変形して被帯電体との均一な接触を確保する機能等が要求される。そのため、弾性体層として、通常は、導電性が付与されたゴム硬度（ＪＩＳ  Ａ）７０度以下の柔軟性を有する加硫ゴムが使用される。そして、従来の帯電ローラには、弾性体層としてゴム発泡体を使用した発泡タイプとゴム発泡体を使用しないソリッドタイプがあった。
【０００６】
また、上記表面層は被帯電体の帯電均一性を向上させ、被帯電体表面のピンホール等に起因するリークの発生を防止する。これら機能と共に、トナー粒子、紙粉等の固着を防止する機能、弾性体層の硬度を低下させるために用いられたオイル、可塑剤等の軟化剤のブリードを防止する機能も有している。また、表面層は、通常、体積固有抵抗１０5Ω・ｃｍ乃至１０13Ω・ｃｍの範囲にあり、従来、導電性塗料の塗布、導電性を有したシームレスチューブの被覆等により形成されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、シームレスチューブは、機能、導電性等の要求から、通常、複数層からなるので、その原料組成が大きく異なることが多く、押し出し成形時に溶融粘度が異なるためにその樹脂圧が大きく異なることがある。積層された状態で押し出されたシームレスチューブは、各層の樹脂圧差が大きいと、チューブの形状が悪くなるという問題があった。すなわち、圧差が大きいほど、長手形状は微妙に波打ち、断面形状は歪んで円形ではなくなってしまう傾向が見られた。
【０００８】
このように形状が悪化したチューブを用いて作成した帯電ローラをＬＢＰの感光体の一次帯電器に用いても、従来のモノクロ低速タイプでは画像形に問題はなかった。しかしながら、ＬＢＰがカラー化、高速化されるにつれ、新たな画像上の問題が浮上してきた。すなわち、被覆したチューブに長手方向ムラがあるために、製造された帯電ローラにも微妙な外径ムラとなり、また、断面形状の歪みは周方向で抵抗ムラを引き起こし、画像に若干の濃度ムラが現れてしまうということがあることであった。
【特許文献１】特開平１１−１２５９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、形状ムラがなく、製造された積層シームレスチューブが帯電部材の表面層用に良好である帯電部材用被覆チューブを容易に製造できる方法を提供することである。また、該帯電部材用被覆チューブを用いた外径ムラ及び抵抗ムラに起因する濃度ムラ等の画像不良が生じない帯電部材、該帯電部材を組み込んだプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、上記課題を解決した、以下の構成をとるものである。
【００１１】
（１）少なくとも２層からなるチューブを重力方向に押し出す工程、押し出された積層チューブを空冷する工程、空冷された積層チューブをさらに水冷する水冷サイジング工程、冷却したチューブを引き取る工程及びチューブ切断工程を含む、芯金外周上に形成された弾性体層を被覆して帯電部材を製造するのに用いられる、積層シームレスチューブ形状の帯電部材用被覆チューブの製造方法であって、
少なくとも２層からなる積層チューブを重力方向に押し出す工程における各層の樹脂圧が２００ｋｇ／ｃｍ2以上４５０ｋｇ／ｃｍ2以下であり、かつ、各層間の樹脂圧の差が±５０ｋｇ／ｃｍ2以内にあり、
最外部層が、融点が１１０℃以上１７０℃以下である炭化水素系ワックスを含む
ことを特徴とする帯電部材用被覆チューブの製造方法。
【００１２】
（２）芯金外周上に形成された弾性体層を被覆して帯電部材を製造するのに用いられる、積層シームレスチューブ形状の帯電部材用被覆チューブであって、
該帯電部材用被覆チューブが、上記（１）の帯電部材用被覆チューブの製造方法により製造されたものであり、かつ、
チューブの真円度が１０％以下であり、外径変化率（Δ／Ｄａ×１００、ただし、長手方向の少なくとも５箇所の外径測定点で、周方向の少なくとも３箇所で測定した外径平均値の最大値と最小値の差Δ、全外径測定値の平均値Ｄａ）が０．３５％以下である
ことを特徴とする帯電部材用被覆チューブ。
【００１３】
（３）電子写真装置の帯電手段に用いる帯電部材であって、該帯電部材が上記（２）の帯電部材用被覆チューブを用いて作製されたことを特徴とする帯電部材。
【００１４】
（４）電子写真装置の着脱自在なプロセスカートリッジであって、組み込まれた帯電部材が、上記（２）の帯電部材用被覆チューブを用いて作製されたものであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００１５】
（５）着脱自在のプロセスカートリッジを組み込んだ電子写真装置であって、該プロセスカートリッジに組み込まれた帯電部材が、請求項２に記載の帯電部材用被覆チューブを用いて作製されたものであることを特徴とする電子写真装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の帯電部材用被覆チューブの製造方法によれば、形状ムラがない、あるいは殆どない帯電部材用被覆チューブを製造することができる。また、製造された帯電部材用被覆チューブは、弾性体層に被覆すれば、外径ムラ、抵抗ムラに起因する濃度ムラ等の画像不良が生じない帯電部材を提供できる。さらに、製造された帯電部材用被覆チューブを用いて製造された帯電部材は、プロセスカートリッジ及び電子写真装置に帯電部材として良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、少なくとも下記工程からなる、少なくとも２層からなる積層シームレスチューブ形状の帯電部材用被覆チューブの製造方法に関するものである：
・少なくとも２層からなるチューブを重力方向に押し出す工程；
・押し出された積層チューブを空冷する工程；
・空冷された積層チューブをさらに水冷する水冷サイジング工程；
・チューブを引き取る工程、及び
・チューブ切断工程。
【００１８】
ここにおいて、少なくとも２層からなるチューブを押し出す工程における各層の樹脂圧が２００ｋｇ／ｃｍ2以上４５０ｋｇ／ｃｍ2であり、かつ、各層間の樹脂圧の差が±５０ｋｇ／ｃｍ2以内にある。また、最外部層が、融点が１１０℃以上１７０℃以下である炭化水素系ワックスを含むことである。
【００１９】
また、本発明はこれにより作製された帯電部材用被覆チューブ、該被覆チューブを使用して作成した帯電部材、この帯電部材を組み込んでなるプロセスカートリッジ及び電子写真装置である。
【００２０】
以下、本発明につき、更に詳しく説明する。
【００２１】
まず、本発明で製造する帯電部材用被覆チューブを用いて製造される帯電部材について説明する。
【００２２】
帯電部材は、電子写真装置において、感光体表面に均一な帯電をするために用いる部材（帯電器）であり、本発明においては、近年、帯電の均一性、オゾン発生がないなどから、専ら使用されているローラ形状のもの、すなわち、帯電ローラが好適である。
【００２３】
図１に、該帯電ローラの一例の断面図を示す。この帯電ローラＡは、ステンレススチール、鉄、黄銅及び導電性プラスチック等の良導電性材料の芯金１の外周に、導電性の弾性体層２を設け、さらに、この弾性体層２の外周に２層の機能性を有する層３を設けたものである。なお、本発明では、層数は機能に応じて決められるが、少なくとも２層以上あればよく、該機能性を有する層３は、少なくとも２層の機能性を有する積層シームレスチューブを被覆することにより設けられる。なお、本図では、積層シームレスチューブはそれぞれ必要な機能性を有する内部層３ａと外部層３ｂからなっている。
【００２４】
本発明における芯金１としては、良導電性材料からなっていれば特に制限されるものではないが、例えば、アルミニウム、銅、鉄、これらを含む合金等の良導体が好適に用いられる。芯金は、通常、棒状であることが好ましいが、厚さ０．１ｍｍ乃至１．５ｍｍの金属管であってもよい。
【００２５】
弾性体層２を構成する導電性を有する弾性材料としては、特に制限されるものではないが、ゴムや熱可塑性樹脂を、必要により導電材を添加して、用いることができる。ゴムとしては、ヒドリンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、ポリウレタンゴム、エポキシゴム、ブチルゴムが挙げられる。また、熱熱可塑性樹脂として、ポリスチレンブタジエン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレン−酢ビ等を挙げることができる。
【００２６】
これらゴム組成物に配合する導電材としては、カーボンブラック、黒鉛、金属及び導電性の各種金属酸化物（酸化錫及び酸化チタン等）等の導電性粉体や、カーボンファイバー及び金属酸化物の短繊維等の各種導電性繊維を用いることができる。その配合量は、全ゴム成分１００質量部に対して好ましくは３質量部以上１００質量部以下、特に好ましくは５質量以上５０質量部以下である。これにより弾性体層２の体積抵抗を１０1Ω・ｃｍ乃至１０9Ω・ｃｍに調整することが好ましい。なお、この弾性体層２の厚さは帯電ローラの用途等に応じて適宜設定されるが、通常１ｍｍ乃至２０ｍｍとするのが好ましい。
【００２７】
なお、弾性体層は、弾性体層原料をチューブ状に押し出し、必要により加熱硬化、加熱発泡させて、チューブを作成し、これを弾性体層として必要な長さに切断し、それに必要により接着剤を塗布した芯金を押し込むことにより、芯金外周上に形成される。なお、加硫や発泡は芯金を押し込んだ後に行うこともある。また、芯金外周上に形成された弾性体層はさらに研磨等により形状を整えられることがある。さらに、弾性体層原料を芯金と共に押し出し、芯金外周上に直接弾性体層を形成することもある。また、芯金を収めた金型に弾性体層原料を注入し、金型内であるいは金型から抜き出した後、硬化、発泡等をして芯金外周上に弾性体層を形成してもよい。
【００２８】
本発明においては、この弾性体層２上の機能性を有する層３は積層シームレスチューブで被覆することにより形成されたものである。この機能性を有する層３は、少なくとも２層の積層シームレスチューブからなり、該チューブを構成する熱可塑性樹脂やエラストマーとしては、押し出し成形可能なものであれば、いずれのものでも使用できる。
【００２９】
具体的には、熱可塑性樹脂やエラストマーとしては、次のようなものを例示できる。エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−ブタジエンゴム、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２及びその他の共重合ポリアミド等のポリアミド系樹脂、スチレン−エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、ニトリル−ブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、多硫化ゴム、塩素化ポリエチレン、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、１，２−ポリブタジエン、イソプレンゴム及びポリノルボルネンゴム等の通常のゴム、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）及びスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体の水添加物（ＳＥＢＳ）等の熱可塑性ゴム。
【００３０】
上記の熱可塑性樹脂やエラストマーと、下記のような熱可塑性樹脂や共重合体との組合せからなるものも好ましい。
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリウレタン、ポリフェニレンオキサイド、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン；
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の飽和ポリエステル；
ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−エチレン／プロピレンゴム−スチレン樹脂（ＡＥＳ）及びアクリロニトリル−アクリルゴム−スチレン樹脂（ＡＡＳ）等のスチレン系樹脂；及び
アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等。
【００３１】
なお、樹脂材料は、単独で配合に供されても良いが、２種以上の組合せでは、ポリマーアロイやポリマーブレンドとなっていても良い。
【００３２】
本発明では、帯電部材として表面層に要求される機能により適宜樹脂構成、導電材の種類・配合量を変えて構成された少なくとも２層の積層シームレスチューブが必要である。しかしながら、本発明では、帯電ローラとしたときに表面層を形成する最外部層には、炭化水素系ワックスを配する。その理由は、後記するように、リングダイからシームレスチューブが押し出される際のダイとの接触抵抗を緩和し、シームレスチューブに余分な力を加えないようにし、さらに高精度のシームレスチューブを成形することにある。
【００３３】
この最外部層に配する炭化水素系ワックスは、融点は１１０℃以上１７０℃以下のものである。この炭化水素系ワックスとしては、例えば、次のようなものが挙げられる：
オレフィンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触媒、メタロセン触媒で重合した低分子量の炭化水素；
石炭又は天然ガスから合成されるフィッシャートロプシュワックス；
高分子量のオレフィンポリマーを熱分解して得られるオレフィンポリマー；
一酸化炭素及び水素を含む合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素の蒸留残分から得られる合成炭化水素系ワックス；
これらを水素添加して得られる合成炭化水素系ワックス等。
【００３４】
さらにプレス発汗法、溶剤法、真空蒸留の利用や分別結晶方式により炭化水素系ワックスの分別を行ったものが、より好ましく用いられる。特にオレフィンの重合によらない方法により合成されたワックスはその分子量分布からも好ましいものである。
【００３５】
積層シームレスチューブに配する導電材としては、ゴム等に配して導電性が達成される公知の素材が使用でき、例えば、次のようなものが挙げられる：
カーボンブラック及びグラファイト等の炭素微粒子；
ニッケル、銀、アルミニウム及び銅等の金属微粒子；
酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム及びシリカ等を主成分とし、これに原子価の異なる不純物イオンをドーピングした導電性金属酸化物微粒子；
炭素繊維等の導電性繊維；
ステンレス繊維等の金属繊維；
炭素ウィスカやチタン酸カリウムウィスカの表面を金属酸化物や炭素等により導電化処理した導電性チタン酸カリウムウィスカ等の導電性ウィスカ；
ポリアニリンやポリピロール等の導電性重合体微粒子等。
【００３６】
本発明の機能性の少なくとも２層の積層シームレスチューブは、上記各種重合体と、上記導電材及び必要ならばその他の添加剤からなる導電性重合体組成物を押し出し成形法で形成する。
【００３７】
更に、形成するチューブの各薄膜層の膜厚均一性、また導電材等の分散性がより均一であるものを得るために、本発明では図２に示すような、チューブが重力方向に押し出しされる円形ダイヘッドを有するチューブ押し出し装置を使用することが好ましい。なお、簡単のためにこのように構成したチューブ押し出し装置を「縦型チューブ押し出し装置」という。
【００３８】
帯電部材用の弾性体層に被覆するシームレスチューブを単に成形するならば、通常のリングダイを用いた押し出し成形法、射出成形法、ブロー成形法等により成膜することにより得ることができる。また、例えばより優れた耐久性や耐環境性等を得ることを目的として、上記各種成形法により得られたシームレスチューブを更に架橋させて導電性架橋重合体とすることもできる。
【００３９】
しかし、近年の電子写真装置の高性能化、カラー化、高速化等の要求に対応するために、折角導電体層を成形性改善、研磨精度向上等で高精度に形成しても、被覆するシームレスチューブに僅かの厚みムラ等が発生すると、帯電部材に基づく不具合が発生する。
【００４０】
そこで、本発明では、後記するように、縦型チューブ押し出し装置を用いる積層シームレスチューブの製造を行う。
【００４１】
なお、チューブ状に成膜された導電性重合体を架橋させる方法としては、架橋剤を予め添加しておき、高温下に架橋結合を生成させる化学的架橋法や、電子線やγ線等の放射線を照射することにより架橋させる放射線架橋法等が有効である。上記各種架橋法のうちでは電子線架橋法が架橋剤又はその分解生成物の移行による被帯電体の汚染のおそれがなく、更に、高温処理の必要がない点及び安全性の点で好ましい。
【００４２】
本発明では、機能性の積層シームレスチューブは、帯電部材の表面層として導電性が要求され、通常体積抵抗値で、１０4Ω・ｃｍ以上１０10Ω・ｃｍ以下、好ましくは１０5Ω・ｃｍ以上１０9Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【００４３】
本発明に用いられる機能性の積層シームレスチューブは、予め重合体と導電材及び必要に応じて、架橋剤、安定剤及びその他の添加剤を混合したコンパウンドを押し出し装置により円形ダイより重力方向に積層押し出し、冷却することによって連続的に製造される。なお、ダイから押し出されたチューブを、必要により空気圧により拡大したり、引き取り速度を上げて径を絞ったりすることができる。なお、冷却の途中で又は冷却後再加熱して空気加圧等の手段を用いてチューブ径を拡大すれば熱収縮チューブが得られ、拡大処理をしなければ非熱収縮チューブが得られる。本発明では、非熱収縮性と熱収縮性のいずれであってもかまわない。
【００４４】
本発明では、積層シームレスチューブを、上記により製造された弾性体層に被覆することにより、帯電部材を製造することができる。この際、該積層シームレスチューブが非熱収縮である場合、弾性体層と積層シームレスチューブの密着性を確保するため、チューブ内径は、弾性体層外径より小さいことが好ましい。弾性体層を積層シームレスチューブに挿入する際には、圧縮空気等でチューブ径を拡大させ、弾性体層を挿入したのち、空気圧を解除すれば被覆処理が完了し、帯電部材が製造される。
【００４５】
本発明は、帯電部材の弾性体層を被覆する少なくとも２層の積層シームレスチューブの製造方法にかかるものであり、具体的には、少なくとも、以下のような工程からなる：
少なくとも２層からなるチューブを重力方向に押し出す工程（押し出し工程）；
押し出された積層チューブを空冷する工程（空冷工程）；
空冷された積層チューブをさらに水冷する水冷サイジング工程（水冷サイジング工程）；
冷却したチューブを引き取る工程（引き取り工程）；
シームレスチューブを帯電部材用に必要な長さに切断する工程（チューブ切断工程）。
【００４６】
なお、押し出し工程には、上記したように、縦型チューブ押し出し装置を使用する。該装置は、積層する層数に応じて、その数の押し出し機及び積層構造を有する円形ダイを用いるのであるが、以下、簡単のために、２層の積層シームレスチューブ製造用の縦型チューブ製造装置について説明する。
【００４７】
図２は、本発明の積層シームレスチューブを製造するのに用いられる縦型チューブ押し出し装置の１例の模式断面図である。
【００４８】
円形ダイ２４には、ダイス４とニップル２２により、シームレスチューブ成形用の流路がある。そして、成形に用いるダイス４側には、空気導入用の中央通孔５の周囲に内外二重の環状の押し出し流路６、７が設けられている。成形に際しては、内側流路６に第１押し出し機８から内部層用原料エラストマーが、また、外側流路７には第２押し出し機９から外部層用原料エラストマーがそれぞれ加圧注入される。そこで、内部層３ａと外部層３ｂが重ね合わせられ、一体化して押し出しされる（押し出し工程）。押し出された積層チューブ３は、一旦空冷される（空冷工程）。次いで、空冷得された積層チューブ３の外周に設けた水冷リング１０により水冷され、サイジングされる（水冷サイジング工程）。これをチューブ引き取り装置２１により送られ（引き取り工程）、切断装置２３により所定長さに順次切断し（チューブ切断工程）、帯電部材用の積層シームレスチューブが製造される。このようにして製造去れた積層シームレスチューブは、次工程にて、芯金１を有する弾性体層に被覆される。
【００４９】
内部層３ａとなる内側流路６における内部層用原料エラストマーの樹脂圧をＰ１、外部層３ｂとなる外側流路７における外部層用原料エラストマーの樹脂圧をＰ２とする。これらの樹脂圧は２００ｋｇ／ｃｍ2以上４５０ｋｇ／ｃｍ2以下、好ましくは、３００ｋｇ／ｃｍ2以上４００ｋｇ／ｃｍ2以下であることが、積層シームレスチューブ製造に望ましい。樹脂圧がこの範囲外では、原料エラストマーの押し出しが不安定になり、チューブの長手形状が微妙に波打ってしまい、出来上がった積層シームレスチューブの長手方向の外径変化が大きくなる。長手方向の少なくとも５箇所（外径測定点）で少なくとも周方向に３箇所の外径を測定したとき、帯電部材の弾性体層を被覆するシームレスチューブとして、下記で定義される外径変化率（％）が０．３５％以下であることが望ましい。長手方向の測定点で周方向に３箇所の測定値の外径平均値Ｄｉをそれぞれ求め、この平均値の最大値と最小値の差Δと、全外径測定値の平均値Ｄａから、外径変化率（％）を、Δ／Ｄａ×１００により求める。
【００５０】
また、原料エラストマーにかかる樹脂圧の差（Ｐ１−Ｐ２）を±５０ｋｇ／ｃｍ2以内にする。この差（Ｐ１−Ｐ２）がこの範囲を外れると、原料エラストマーが合流する時に流れに乱れが生じやすく、出来上がった積層シームレスチューブは断面形状が歪んで、円形ではなくなってしまことが多い。樹脂圧をより近づけることで、原料エラストマーはスムーズに合流し、きれいな円形のチューブを得ることができるのである。なお、帯電部材の弾性体層に被覆するシームレスチューブとして、真円度が１０％以下であることが望ましい。なお、真円度（％）は、上記外径変化を測定する長手方向の測定箇所のいずれかで、周方向に８箇所で外径を測定し、測定値の最大値と最小値の差が、これらの測定値の平均値の百分率で求めたものである。
【００５１】
原料エラストマーの樹脂圧の調整は、無機顔料やワックスの添加量により可能である。すなわち、樹脂圧を上げたいときはカーボン等の無機顔料の添加量を増やし、樹脂圧を下げたいとき炭化水素系ワックスを添加或いは増量する。なお、樹脂圧を下げるには、無機顔料を減らすことでも対応可能であるが、導電材を兼ねて添加するカーボンの添加量を減らすことは帯電均一性を悪くする可能性があるので好ましくない。
【００５２】
配合する炭化水素系ワックスは、その融点が、原料エラストマーを押し出す温度（通常１１０℃乃至１７０℃）よりも低いものである方が樹脂の流動性が良くなり、成形性が向上する。更にチューブを高速成形した場合においても良い形状のチューブが得られる。なお、本発明では、積層シームレスチューブの外部層には炭化水素系ワックスを添加することが肝要である。炭化水素系ワックスを外部層に配合すると、顔料等の凝集物や、ゲル化物等の非溶融物が核となって発生するフィッシュ・アイや、ウエルドラインといったチューブの表面欠陥の発生が低減する効果がある。また、１１０℃を下回る融点を有する炭化水素系ワックスを使用した場合、ワックスが先に溶融して分散が悪くなり、フィッシュ・アイが発生する等の懸念がある。一方、１７０℃を越える融点を有する炭化水素系ワックスでは、原料エラストマーを押し出す温度よりも高くて、押し出し時融解してないために、成形性向上の効果は得られない。
【００５３】
本発明では、少なくとも２層の積層シームレスチューブを製造する。しかし、外部層に炭化水素系ワックスを添加することが必要であるが、積層の層数は、必要な機能を担う層を適宜設けること可能である。
【００５４】
本発明においては、適切に機能分離した極薄層の帯電部材用被覆チューブが一体的に同時に形成されているので、各層を必要以上に厚い膜とすることもなく、全体構成の中で、弾性体層の柔軟性を効果的に引き出すことが可能となる。
【００５５】
本発明の帯電部材用被覆チューブを用いて、すなわち弾性体層に被覆して製造される帯電部材は、電子写真装置の感光体を帯電する帯電部材として有用である。また、少なくとも電子写真感光体と帯電部材が一体となったプロセスカートリッジとすることもできる。
【００５６】
上記帯電部材用被覆チューブを用いて製造した帯電部材を帯電部材として組み込んだ電子写真装置について、説明する。
【００５７】
図３は、プロセスカートリッジ形式の電子写真装置の概略構成を示す図である。
【００５８】
図３において、１２は電子写真感光体であり、矢印方向に所定の周速度で回転駆動され、回転過程において、本発明にかかる帯電部材Ａによりその周面に正又は負の所定電位の均一帯電を受ける。次いで、電子写真感光体１２は、スリット露光やレーザービーム走査露光等の露光手段（不図示）からの露光光１３を受ける。１１は帯電部材Ａの電源である。こうして感光体１２の周面に静電潜像が形成される。
【００５９】
形成された静電潜像は、次いで現像手段１４によりトナーで現像され、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、不図示の給紙部から感光体１２と転写手段１５との間に感光体１２の回転と同期取りされて給紙された転写材１６に、転写手段（転写ローラ）１５により順次転写されていく。
【００６０】
像転写を受けた転写材１６は、感光体表面から分離されて定着手段１７へ導入されて像定着を受けることにより複写物（コピー）として装置外へ排出される。一方、像転写後の電子写真感光体１２の表面は、クリーニング手段１８によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、繰り返し像形成に供される。
【００６１】
電子写真感光体１２及び帯電部材Ａは、現像手段１４、クリーニング手段１８等と共に一体にされプロセスカートリッジ２０とされている。このプロセスカートリッジは複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装置本体に対して着脱自在に構成されている。なお、本図では、プロセスカートリッジ２０は、装置本体のレール１９等の案内手段を用いて装置本体に着脱自在となっている。なお、プロセスカートリッジは、少なくとも電子写真感光体１２と帯電部材Ａが一体となっていれば、他の構成であっても構わない。また、大容量の電子写真装置においては、プロセスカートリッジである必要はない。
【００６２】
露光光１３は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、反射光や透過光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化し、この信号に従うレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動及び液晶シャッターアレイの駆動等により照射される光である。なお、本図では、モノクロ方式の画像形成装置を説明したが、この構成を各色に具えたカラー画像形成装置においても、優れた効果が得られる。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例により、本発明を説明する。
【００６４】
＜芯金＞
芯金は、鉄材を押し出し成形により、直径約６ｍｍの棒材に押し出し、長さ２５３ｍｍに切断後、これに化学メッキを厚さ約３μｍ施したものを用意した。
【００６５】
製造例１：弾性体層を備えたゴムローラの製造
・弾性体層の材料
ＥＰＤＭ：エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム「ＥＰＴ４０７０」（商品名）、三井化学株式会社製  １００質量部
ＣＢ１：ＦＴ級カーボンブラック「旭＃１５」（商品名）、旭カーボン株式会社製  ３０質量部
ＣＢ２：導電性カーボンブラック「ケッチェンブラック６００ＪＤ」（商品名）、ケッチェンブラックインターナショナル株式会社製  １０質量部
パラフィンオイル：パラフィンオイル「ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０」（商品名）、出光興産株式会社製  ５０質量部
酸化亜鉛：酸化亜鉛「亜鉛華２種」、白水テック株式会社製  ５質量部
ステアリン酸：ステアリン酸「ステアリン酸Ｓ」、花王株式会社製  １質量部
ＴＭＴＤ：加硫促進剤テトラメチルチウラムジスルフィド「ノクセラーＴＴ」（商品名）、大内振興化学工業株式会社製  ２質量部
ＤＰＴＴ：加硫促進剤ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド「ノクセラーＴＲＡ」（商品名）、大内振興化学工業株式会社製  ２質量部
ＴＥＴＤ：加硫促進剤テトラエチルチウラムジスルフィド「ノクセラーＴＥＴ」（商品名）、大内振興化学工業株式会社製  ２質量部
ＺＤＢＣ：加硫促進剤ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛「ノクセラーＢＺ」（商品名）、大内振興化学工業株式会社製  ２質量部
硫黄：硫黄「サルファックスＰＭＣ」（商品名）、鶴見化学工業株式会社製  ２質量部
ＯＢＳＨ：発泡剤ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド「ネオセルボン１０００Ｓ」（商品名）、永和化成工業株式会社製  １０質量部
【００６６】
・弾性体層の形成
ＥＰＤＭにＣＢ１、ＣＢ２、パラフィンオイル、酸化亜鉛、ステアリン酸、加硫促進剤及び加硫祖促進剤、硫黄及びＯＢＳＨを加えて練り、弾性体層用原料ゴムを得た。この原料ゴムを、クロスヘッドを供えた押し出し機にて芯金と共に押し出し、加硫後、研磨して、アスカーＣ硬度５６°、ローラ径として中央部φ７．９ｍｍ、端部φ７．７ｍｍのクラウン形状を持つ弾性ゴムローラを得た。
【００６７】
次に、帯電部材用被覆チューブ用原料について示す。
【００６８】
・外部層の材料
ＨＳＢＲ：スチレン系の熱可塑性エラストマー「ダイナロン４６００Ｐ」（商品名）、ＪＳＲ株式会社製
ＡＢＳ：アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂「テクノＡＢＳ１１０」（商品名）、テクノポリマー株式会社製
ＣＢ３：カーボンブラック「スペシャルブラック５５０」（商品名）、デグサヒュルスジャパン株式会社製
ＵＰＣ：ウレタン樹脂粒子「アートパールＣ−４００」（商品名）、根上工業株式会社製
ＭｇＯ：酸化マグネシウム「スターマグ」（商品名）、神島化学株式会社製
ＳｔＣａ：ステアリン酸カルシウム「カルシウムステアレート」（商品名）、日本油脂株式会社製
ＰＰＷＡＸ：ポリプロピレン系ワックス「ビスコール５５０Ｐ」（商品名）、三洋化成工業株式会社製、融点１５２℃
【００６９】
・内部層の材料
ＴＰＵ：熱可塑性ポリウレタンエラストマー「ＴＰＵ  クラミロンＵ」（商品名）、株式会社クラレ製
ＣＢ４：カーボンブラック「Ｐｒｉｎｔｅｘ５５０」（商品名）、デグサヒュルスジャパン株式会社製
ＣＢ５：カーボンブラック「ケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ」（商品名）、ケッチェンインターナショナル社製
ＴｉＯ：導電性酸化チタン「ＥＴ−５００Ｗ」（商品名）、石原産業株式会社製
ＭｇＯ：酸化マグネシウム「スターマグ」（商品名）
ＳｔＣａ：ステアリン酸カルシウム「カルシウムステアレート」（商品名）
ＯｘＯＬ：酸化オレフィン「ＬＵＶＡＸ−０３２１」（商品名）、日本精蝋株式会社製
【００７０】
実施例１
外部層の材料として、ＨＳＢＲ  ８０質量部及びＡＢＳ  ２０質量部に対して、ＣＢ３  ７５質量部、ＵＰＣ  ４０質量部、ＭｇＯ  １０質量部、ＳｔＣａ  １質量部及び炭化水素系ワックスＰＰＷＡＸ  ２質量部を使用した。これら原料を加圧式ニーダーにて８０℃から２００℃で溶融混練した後、冷却し、粉砕機で粉砕した。得られた外部層用の原料エラストマーの粉末を、さらに単軸押出し機を用いて１６０℃で造粒し、ペレット化した。
【００７１】
内部層の材料として、ＴＰＵ  １００質量部、ＣＢ４  ５０質量部、ＣＢ５  ５質量部、ＴｉＯ  ２０重量部、ＭｇＯ  １０質量部及びＳｔＣａ  １質量部を使用した。これら原料を、加圧式ニーダーを用いて１００℃から２００℃で溶融混練した後、冷却し、粉砕機で粉砕した。得られた内部層用の原料エラストマーの粉末を、さらに１８０℃で造粒用押し出し機によりペレット化した。
【００７２】
上記のペレットを用いて、図２に示すような縦型押し出し装置を用いて２層の積層シームレスチューブを形成し、切断して帯電部材用被覆チューブを得た。
【００７３】
実施例２
外部層のＣＢ３の量を８０質量部にする他は、実施例１と同様にして、帯電部材用被覆チューブを得た。
【００７４】
比較例１
外部層の炭化水素系ワックスＰＰＷＡＸを添加しない他は、実施例１と同様にして、帯電部材用被覆チューブを得た。
【００７５】
比較例２
内部層の原料として、さらにＷＡＸとしてＯｘＯＬを３質量部添加する他は、実施例１と同様にして、帯電部材用被覆チューブを得た。
【００７６】
比較例３
内部層の原料として、さらにＯｘＯＬを４質量部添加する他は、実施例１と同様にして、帯電部材用被覆チューブを得た。
【００７７】
得られた帯電部材用被覆チューブの真円度及び外径変化率を下記により求めた。
【００７８】
帯電部材用被覆チューブの外径は、内径よりやや小さい径のＳＵＳ棒を該チューブに挿入し、レーザー径測定装置にて、測定した。
【００７９】
［外径変化率］
外径を、図４に示すように、長手方向の５箇所の測定点Ｄ１〜Ｄ５で、チューブを回転させて１２０度毎に３回測定し、各測定点での平均値Ｄiと全測定値の平均値Ｄａを求めた。そして、Ｄiの最大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎの差Δを算出し、さらに、このΔのＤａに対する百分率を求め、これを外径変化率とした。
【００８０】
［真円度］
外径測定を、長手方向の１箇所の測定点で、周方向にチューブを回転させながら、２２．５度毎に８回行う。その最大値と最小値の差Δ0の８回の測定値の平均値Ｄ0に対する百分率（Δ0／Ｄ0×１００）を求め、真円度とした。なお、真円度０％が、被測定チューブが真円であることを意味する。なお、真円度が１０％以下であると問題なく使用できる。
【００８１】
上記実施例、比較例で得られた帯電部材用被覆チューブを、上記製造例１で作成した弾性体層の上にチューブ被覆装置（不図示）により嵌め込み、圧密着させて、帯電部材（帯電ローラ）を作成した。ついで、この帯電ローラをカラー用の高速機である（レーザービームプリンターＬＢＰ「カラーレーザージェット４６００」（商品名；ヒューレットパッカード社製）のプロセスカートリッジの一次帯電器として組み込んだ。このプロセスカートリッジにトナーを入れ、上記ＬＢＰのカートリッジとして、入れたトナー色の位置にセットし、他の色の位置にはダミーカートリッジを入れて、画像を出力し、得られた画像を目視により観察し、下記基準で画像評価を行った。
◎：画像に帯電ローラの不具合による濃度ムラが全く見られない。
○：画像に帯電ローラの不具合による濃度ムラは注意してみないとわからない。
△：画像に帯電ローラの不具合による濃度ムラは観察されたが、問題がない程度である。
×：画像に帯電ローラの不具合による濃度ムラが観察される。
【００８２】
実施例１及び２の帯電部材用被覆チューブは、弾性体層との間に隙間が発生することもなく、また、該チューブに皺が寄ることもなく、良好であり、下記表１に見られるように画像評価も良好であった。一方、比較例１では外部層にワックスがないため、外部層側樹脂圧が大きくなり、また、比較例２及び３では内部層にワックスを入れたために内部層側樹脂圧が小さくなり、いずれも樹脂圧の差が本発明の範囲外となって、画像評価が悪かった。
【００８３】
上記の結果を表１にまとめて示す。
【００８４】
【表１】
2009122361.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の帯電部材の一例の断面図である。
【図２】本発明の帯電部材用被覆チューブ製造に用いる縦型押し出し装置の一例の概略構成を示す図である。
【図３】プロセスカートリッジ形式を有する電子写真装置の一例の概略構成を示す図である。
【図４】本発明に用いる外径ムラの測定方法の解説図である。
【符号の説明】
【００８６】
１          芯金（金属層）
２          弾性体層
３          機能性複層膜（帯電部材用被覆チューブ）
３ａ        内部層
３ｂ        外部層
４          ダイス
５          中央通孔
６          押し出し流路（内部層用）
７          押し出し流路（外部層用）
８          第１押し出機
９          第２押し出機
１０        水冷リング
１１        電源
１２        感光体
１３        露光光
１４        現像手段
１５        転写手段（転写ローラ）
１６        転写材
１７        定着手段
１８        クリーニング手段
１９        レール
２０        プロセスカートリッジ
２１        タイミングプーリー（引き取り工程）
２２        ニップル
２３        切断工程
２４        円形ダイ
Ａ          帯電部材（帯電ロール）
Ｄ１〜Ｄ５  外径測定点
Ｄａ        全外径測定値の平均値
Ｄ1〜Ｄ5   外径測定点での外径（外径平均値）
ｄ1〜ｄ3   外径測定点Ｄ３での外径測定値
【図１】
2009122361.tif 000004
【図２】
2009122361.tif 000005
【図３】
2009122361.tif 000006
【図４】
2009122361.tif 000007