JP2003207992A

JP2003207992A - 帯電部材、それを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2003207992A
Application number: JP2002007429A
Authority: JP
Inventors: Naoki Fuei; 直喜笛井; Hiroshi Inoue; 宏井上; Hiroyuki Osada; 弘行長田; Seiji Tsuru; 誠司都留
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】可塑剤や軟化剤の染み出しがなく、長期に渡
って安定した帯電性を有する帯電部材、それを用いた画
像形成装置、プロセスカートリッジを提供する。【解決手段】導電性支持体と、セバシン酸とグリコー
ルから合成されたポリエステル系合成可塑剤を含有する
導電性弾性層と、抵抗層とを有する帯電部材とする。ま
た、該帯電部材を用いた画像形成装置及びプロセスカー
トリッジとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は帯電部材、それを用
いた画像形成装置およびプロセスカートリッジに関す
る。より詳しくは本発明は、電圧を印加して被帯電体で
ある電子写真感光体表面を所定の電位に帯電処理するた
めの帯電部材、それを用いた画像形成装置およびプロセ
スカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置の電子写真感光体を
帯電させる接触帯電部材には、導電性支持体（芯金）上
に導電性弾性層を設け、該導電性弾性層上に抵抗層を被
覆して設けた帯電ローラを用い、芯金に直流電圧に交流
電圧を重畳して印加するＡＣ＋ＤＣ帯電方式が採用され
ている。この場合、帯電の均一性を得るために重畳する
交流電圧は、直流電圧印加時の帯電開始電圧の２倍以上
のピーク間電圧Ｖｐｐをもつものが使用されている。ま
た、帯電部材に直流電圧のみを印加するＤＣ帯電方式も
実用化されている。

【０００３】接触帯電部材としては、従来、次のような
構成の帯電ローラが用いられている。

【０００４】導電性支持体（芯金）の上に、被帯電体で
ある電子写真感光体との均一な当接部分を形成するため
に必要な導電性弾性層と、さらにその上に抵抗調整、耐
摩耗性および感光体との貼り付き防止性向上などの目的
に応じて、抵抗層を設けた構成のものが使用されてい
る。

【０００５】また、抵抗調整や弾性層からのしみ出し物
質の防止など必要に応じて、導電性弾性層と抵抗層との
間に中間層を設けた構成をとる場合もある。

【０００６】導電性支持体（芯金）は、鉄やステンレス
などの金属棒が用いられている。

【０００７】導電性弾性層１ｂは、エチレン・プロピレ
ンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプ
レンゴム（ＩＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、
シリコーンゴム、ウレタンゴムなどの合成ゴムに抵抗調
整のために導電性カーボンブラックなどの導電性無機粒
子が分散された構成になっている。

【０００８】また、抵抗層１ｃは、ポリアミド樹脂、ポ
リウレタン樹脂などの合成樹脂に抵抗調整のために、導
電性カーボンブラック、導電性酸化チタン、導電性酸化
スズなどの導電性無機粒子が分散された構成になってい
る。

【０００９】感光体との当接部の圧力および幅を均一に
保つ目的で、帯電部材の導電性弾性層に柔軟性を持たせ
る必要がある。

【００１０】そこで、帯電部材の導電性弾性層に柔軟性
を持たせるために、合成ゴム中に、ＤＯＰ（ジオクチル
フタレート）、ＤＢＰ（ジブチルフタレート）などのフ
タル酸エステル、ＤＢＡ（ジブチルアジペート）、ＤＩ
ＢＡ（ジイソブチルアジペート）などのアジピン酸エス
テルなどの合成可塑剤、あるいはパラフィンオイル、ナ
フテンオイル、芳香族系オイルなどの石油系軟化剤が配
合される方法が挙げられる。しかしながら、これらの可
塑剤や軟化剤は、時間とともに表面にしみ出し（ブリー
ド・アウト）、感光体表面に微小な割れを生じたり、帯
電部材と感光体が貼り付いたりする原因となる。また、
帯電部材の表面に粉末現像剤（トナー）や紙粉が固着し
て、帯電不良を発生する原因にもなる。

【００１１】この可塑剤や軟化剤のしみ出しを防止する
ために、導電性弾性層の外周に軟化剤移行防止層を設け
ることが提案されている（特開平２−３１１８６７号公
報）。しかしこの場合は、可塑剤や軟化剤が導電性弾性
層と軟化剤移行防止層の界面に進行することで、軟化剤
移行防止層と導電性弾性層との接着力が極端に低下する
という問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
課題に対処してなされたもので、可塑剤や軟化剤のしみ
出しがなく、長期にわたって安定した帯電性を有する帯
電部材、それを用いた画像形成装置およびプロセスカー
トリッジを提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は以下の通
りである。（１）導電性支持体と、該導電性支持体上に設けられた
導電性弾性層と抵抗層とを有する帯電部材であって、前
記導電性弾性層は、セバシン酸とグリコールから合成さ
れたポリエステル系合成可塑剤を含有することを特徴と
する帯電部材。（２）前記ポリエステル系合成可塑剤の数平均分子量
は、４０００以上であることを特徴とする（１）の帯電
部材。（３）前記導電性弾性層は、エピクロルヒドリンゴム、
アクリロニトリル・ブタジエンゴムのいずれかを主体と
してなることを特徴とする（１）又は（２）の帯電部
材。（４）前記導電性弾性層のゴム硬度は、ＪＩＳ−Ａ硬度
５０°以下であることを特徴とする（１）〜（３）のい
ずれかの帯電部材。（５）前記導電性弾性層の体積抵抗率は、１×１０¹⁰Ω
ｃｍ以下であることを特徴とする（１）〜（４）のいず
れかの帯電部材。（６）前記導電性弾性層の切断時伸びは、７５０％以下
であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの帯
電部材。（７）電子写真感光体と、該電子写真感光体に接触配置
され電子写真感光体を所定の電位に帯電させる帯電手段
と、前記電子写真感光体の帯電面に静電潜像を形成させ
る像露光手段と、前記電子写真感光体上に形成された静
電潜像にトナーを転移させて可視化しトナー像を形成さ
せる現像手段と、前記トナー像を転写材に転写させる転
写手段と、を有する画像形成装置において、前記帯電手
段は、（１）〜（６）のいずれかの帯電部材であること
を特徴とする画像形成装置。（８）電子写真感光体上に形成された静電潜像にトナー
を転移させて可視化してトナー像を形成し、該トナー像
を転写材に転写することにより画像を形成する画像形成
装置から着脱可能に構成されているプロセスカートリッ
ジであって、前記電子写真感光体上に形成された静電潜
像にトナーを転移させて可視化しトナー像を形成させる
現像手段と、前記転写材にトナー像が転写された後に前
記電子写真感光体上に残留したトナーを除去するクリー
ニング手段と、から選ばれる１つ又は２つ以上が、電子
写真感光体と、該電子写真感光体に接触配置される
（１）〜（６）のいずれかの帯電部材と一体に支持され
ることを特徴とするプロセスカートリッジ。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。＜１＞本発明の帯電部材本発明の帯電部材は、導電性支持体と、該導電性支持体
上に設けられた導電性弾性層と、抵抗層とを少なくとも
有する。

【００１５】本発明の帯電部材の具体的な構成を図２に
示す。図２は本発明の帯電部材１の好ましい形態の断面
図である。本発明の帯電部材は、導電性支持体１ａとそ
の外周上に形成された導電性弾性層１ｂと、該弾性層１
ｂの外周を被覆する抵抗層１ｃとを有する帯電部材であ
る。

【００１６】本発明の帯電部材１は以下のように構成さ
れる。

【００１７】導電性支持体（芯金）１ａとしては、鉄、
銅、ニッケル、ステンレス及び真鍮等の金属丸棒をその
まま用いてもよいし、表面に防錆や耐摩耗性を目的に化
学ニッケルメッキやクロムメッキなどの表面処理を施し
てもさしつかえない。ただし表面処理をする場合は、導
電性を損なわないことが重要である。

【００１８】本発明における帯電部材の導電性弾性層１
ｂは、帯電部材と電子写真感光体との接触部分を均一に
するために低硬度の弾性材料を用いて形成される。導電
性弾性層１ｂは、合成ゴムまたは熱可塑エラストマーの
中に導電剤を分散混合させて抵抗調整した弾性材料から
構成される。

【００１９】合成ゴムとしては、エチレン・プロピレン
ゴム（ＥＰＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰ
ＤＭ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジ
エンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプ
レンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アクリロ
ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒド
リンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム
等を使用できる。

【００２０】また、熱可塑性エラストマーとしては、ポ
リウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマ
ー、ポリスチレン系エラストマー、ポリエステル系エラ
ストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリ塩化ビ
ニル系エラストマー等を用いることができる。上記材料
を単独で用いても良いが混合して用いることも好まし
い。

【００２１】上記材料のなかでも、アクリロニトリル・
ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒドリンゴム
（ＣＯ：エピクロルヒドリンホモポリマー、ＥＣＯ：エ
チレンオキサイド−エピクロルヒドリン共重合体、ＧＣ
Ｏ：エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共
重合体、ＧＥＣＯ：エピクロルヒドリン−エチレンオキ
サイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体）が、
それ自体が中抵抗を有しており、抵抗調整の容易さの観
点から、より好ましく用いることができる。

【００２２】また、導電剤としては、導電性カーボンブ
ラックや導電性カーボングラファイト、導電性酸化チタ
ンや導電性酸化スズ、導電性酸化亜鉛などの金属酸化
物、金、銀、銅、ニッケル、真鍮などの金属粉、あるい
は四級アンモニウム塩、アルカリ金属塩、スルホン酸
塩、ポリアルキレングリコールなどのイオン導電剤を使
用できる。また、これらの導電剤を単独または２種類以
上組み合わせて使用してもさしつかえない。

【００２３】導電性弾性層１ｂの体積抵抗率は、１×１
０¹⁰Ωｃｍ以下であることが好ましい。導電性弾性層の
体積抵抗率が１×１０¹⁰Ωｃｍを超える場合は、導電性
弾性層１ｂ中で印加電圧が降下して、必要な放電電流が
得られず、感光ドラムの帯電性が悪くなりやすい。より
好ましくは１×１０⁹Ωｃｍ以下である。

【００２４】導電性弾性層の体積抵抗率は、加硫シート
（厚み２ｍｍ）を作製し、抵抗率測定機（「ハイレスタ
ＵＰ」及び「Ｊ−Ｂｏｘ」、三菱化学社製）を用いて、
温度２３℃、相対湿度５５％、印加電圧１０Ｖの測定環
境下で測定できる。なお、後述の実施例においても同様
に測定した。

【００２５】導電性弾性層１ｂの形態としては、上記弾
性材料のソリッド体（無発泡）あるいは発泡体のどちら
で形成しても構わない。

【００２６】導電性弾性層１ｂの硬度調整を行うために
添加される可塑剤としては、表面へのしみ出し（ブリー
ド・アウト）の心配がないセバシン酸とグリコールから
なるポリエステル系合成可塑剤を用いることが重要であ
る。

【００２７】このポリエステル系合成可塑剤は、二価カ
ルボン酸のセバシン酸と二価アルコールのグリコールの
重縮合物である。

【００２８】グリコールとしては、エチレングリコー
ル、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレ
ングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−
ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、
１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、
３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキ
サンジオールまたは２−エチル−１，３−ヘキサンジオ
ールなどの脂肪族グリコール及びジエチレングリコール
及びジプロピレングリコールなどのポリアルキレングリ
コールなどが挙げられ、１種または２種以上の混合物で
使用される。

【００２９】このポリエステル系合成可塑剤の中でも、
数平均分子量が４０００以上のものを使用すれば、表面
へのしみ出しの問題は抑制できる。数平均分子量４００
０以上のポリエステル系合成可塑剤を２種類以上混合し
てもかまわない。より好ましくは数平均分子量６０００
以上のものである。

【００３０】数平均分子量の測定は、ＧＰＣ（ゲルパー
ミエーションクロマトグラフィー）装置を使用して行
う。測定条件は、試料濃度０．１質量％、溶離液クロロ
ホルム、液流量１ｍＬ／ｍｉｎ、カラム温度４０℃とす
る。

【００３１】また、このポリエステル系可塑剤は、エピ
クロルヒドリンゴム（ＣＯ、ＥＣＯ、ＧＣＯ、ＧＥＣ
Ｏ）、結合アクリロニトリル量が２５％以上のアクリロ
ニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、との相溶性や親
和性に優れている。

【００３２】導電性弾性層１ｂは次のような方法で作製
される。

【００３３】上記合成ゴム（未加硫ゴム）あるいは熱可
塑性エラストマー中に導電剤、可塑剤のほか充填剤、加
硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、分散
剤、離型剤などの配合剤を加え、加圧ニーダー、バンバ
リーミキサー、オープンロールなどの一般的な混練機を
用いて分散混練する。ついで押出成形や射出成形、圧縮
成形などの成形方法で導電性支持体（芯金）上に被覆さ
れる。さらに、加硫缶や連続加硫、プレス加硫などの方
法で加硫して、導電性弾性層１ｂとして形成される。

【００３４】導電性弾性層１ｂに使用する材料の硬度
は、ＪＩＳ−Ａ硬度（ＪＩＳＫ６３０１）が５０°以
下であることが好ましい。ＪＩＳ−Ａ硬度が５０°を超
えると、帯電部材自体の硬度が上昇する。その結果、帯
電部材表面に粉末現像剤やその添加剤（外添剤など）が
固着して、帯電不良を発生させることが懸念される。と
りわけ直流電流のみを印加するＤＣ帯電方式や、電子写
真感光体のクリーニング部材（クリーニングブレードや
クリーニングローラ）のない「クリーナレスシステム」
において帯電部材表面に付着した汚れによる帯電不良が
発生しやすくなる。より好ましい硬度は、４５°以下で
ある。ゴム硬度は、上述の可塑剤を用いて調整できる。

【００３５】ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）は、ＪＩＳ
Ｋ６３０１に従って測定する。

【００３６】即ち、導電性弾性層に使用する導電性ゴム
コンパウンドを、プレス成形により１６０℃、３０分の
加硫条件で厚み２ｍｍの加硫シートとし、該シートをス
プリング式硬さ試験機Ａ型（高分子計器社製）を用いて
測定する。なお、後述の実施例においても同様に測定し
た。

【００３７】また、導電性弾性層１ｂの表面粗さは、抵
抗層１ｃを均一に形成する上で重要である。導電性弾性
層の表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）２０μｍ以下が
好ましく、より好ましくは１０μｍ以下である。

【００３８】導電性弾性層の表面粗さ（十点平均粗さＲ
ｚ）は、導電性支持体上に形成された導電性弾性層を有
する弾性ローラを、表面粗さ測定器（「サーフコーダー
ＳＥ−３３００」、小坂研究所社製）を用いて測定す
る。後述の実施例においても同様に測定した。導電性弾
性層の表面調整方法としては、乾式研磨や湿式研磨など
の研磨加工が一般的に用いられる。

【００３９】研磨加工する場合、使用する弾性材料の切
断時伸び（Ｅ_B、ＪＩＳＫ６２５１）を７５０％以下
にすることが好ましい。切断時伸びが７５０％を超える
と、研磨加工で導電性弾性層の表面粗さ、例えば十点平
均粗さ（Ｒｚ）が大きくなったり、不均一になったりし
易く、また研磨に時間を要し生産性が悪くなる傾向があ
る。切断時伸びは、ＪＩＳＫ６２５１に従って測定す
る。

【００４０】測定には、引張試験機（「テンシロンＲＴ
Ｃ−１２５０Ａ」、オリエンテック社製）を用いること
ができる。試験片はＪＩＳ−３号形ダンベルの形状とし
たものを用い、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎとする。な
お、後述の実施例においても同様に測定した。

【００４１】帯電部材の抵抗層１ｃは、帯電部材の抵抗
調整、電子写真感光体表面への貼り付きや電子写真感光
体汚染を防止するために形成される。抵抗層１ｃは柔軟
性、耐摩耗性力及び機械強度のあるポリアミド樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、フッ素樹
脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂などの合
成樹脂を結着樹脂とし、これら樹脂中に導電性弾性層１
ｂであげた各種導電剤を分散して抵抗調整して形成され
る。なお、アクリルウレタン樹脂は柔軟性と機械強度、
および表面耐磨耗性のバランスに優れていることから、
抵抗層に好ましく用いられる。

【００４２】抵抗層１ｃの体積抵抗率は１×１０⁷〜１
×１０¹²Ωｃｍの範囲にあることが好ましい。抵抗層の
体積抵抗率が１×１０⁷Ωｃｍよりも低い場合には、感
光体にピンホールや傷等の表面欠陥が存在すると、接触
帯電域全面にわたって帯電電荷が乗らなくなるいわゆる
「電荷抜け」が生じ易くなる。電荷抜けが発生すると、
出力画像はその電荷抜け部分に対応して、正規現像の場
合は白抜けし、反転現像の場合は黒抜けし、画像品位が
低下する。また、体積抵抗率が１×１０¹²Ωｃｍを超え
ると、印加電圧が降下して適正な放電電流が得られず、
感光体の帯電性が悪化する傾向がある。直流のみを印加
するＤＣ帯電方式の場合は、帯電の不均一に起因する微
小な横スジや微小な横白スジが発生し易くなる。より好
ましくは、１×１０⁷〜１×１０¹¹Ωｃｍである。

【００４３】抵抗層の体積抵抗率の測定方法は、測定す
る抵抗層の塗料をアルミ箔（厚み５０μｍ）上にバーコ
ーターで塗布し、抵抗率測定機（「ハイレスタＵＰ」及
び「Ｊ−Ｂｏｘ」、三菱化学社製）を用いて、温度２３
℃、相対湿度５５％、印加電圧１０Ｖの測定環境下で測
定できる。なお、後述の実施例においても同様に測定し
た。抵抗層１ｃは、例えば次のような方法で作製され
る。

【００４４】前記合成樹脂（結着樹脂）を溶剤に溶解し
た溶液中に所定量の導電剤を加え、ビーズミル、サンド
ミル、ボールミル、３本ロール、ペイントシェーカー、
高圧衝突分散機、羽型攪拌機、ホモジナイザーなどの塗
料分散機を用いて導電剤を分散する。ついで、この導電
剤分散液を導電性弾性層１ｂ上に、浸漬塗工法、スプレ
ー塗工法、ロールコート法、カーテンコート法、グラビ
ア印刷などの塗工方法で塗布する。さらに、熱風循環乾
燥機、赤外線乾燥炉などと用いて溶剤を除去し、導電性
弾性層１ｂ上に乾燥塗膜として抵抗層１ｃを形成する。

【００４５】抵抗層１ｃの膜厚は、２〜１０００μｍの
範囲が好ましい。膜厚が２μｍ未満の場合は耐電圧性が
低下する傾向がある。すなわち、感光体にピンホールや
傷等の表面欠陥が存在すると、抵抗層が絶縁破壊し易く
なる。また、膜厚が１０００μｍを超えると、溶剤を揮
発させるのに時間がかかり、生産性が悪くなる傾向があ
る。

【００４６】＜２＞本発明の画像形成装置図１は本発明の帯電部材を用いた画像形成装置の構成を
示す模式図である。

【００４７】電子写真感光体２は、被帯電体としての回
転ドラム型の電子写真感光体（以下感光ドラムと記す）
であり、矢印の時計方向に周速度（プロセススピード）
をもって回転駆動される。

【００４８】該感光ドラム２の導電性支持体２ａは、ア
ルミニウム、ステンレスなどの導電性ドラム支持体であ
り、感光層２ｂが該支持体２ａの外周面に形成される。
接触帯電部材１は、感光ドラム２表面に感光ドラム母線
方向に略平行にして所定の押圧力で当接させて配設した
ローラ体（帯電ローラ）で、感光ドラム２の回転に従動
回転する。あるいは帯電部材１を、機構手段を用いて駆
動回転させても構わない。

【００４９】帯電部材１に対する電圧印加電源（高圧電
源）３から帯電部材１の芯金１ａに所定の電圧を印加す
ることで、回転する感光ドラム２の外周表面が所定の極
性、電位に帯電処理される。帯電部材１に対する印加電
圧は、直流電圧と交流電圧の重畳電圧（振動電圧）を印
加することが好ましい。具体的には電子写真感光体表面
電位Ｖｄに相当する直流電圧に帯電開始電圧Ｖｔｈの２
倍以上のピーク間電圧をもつ交流電圧との重畳電圧を帯
電部材に印加することが好ましい。また、印加電圧とし
て直流電圧のみでも構わない。

【００５０】帯電部材１により所定の表面電位に均一に
一次帯電処理された感光ドラム２表面に対して、不図示
のレーザスキャナ（像露光手段）による目的画像情報の
レーザビーム走査露光４、現像手段５によるトナー現
像、形成トナー像の転写手段６による転写材（例えば
紙）７に対する転写工程が順次に実行され、トナー像転
写を受けて感光ドラム２表面から分離された転写材７が
不図示の定着手段へ導入されて画像形成物（プリント）
として出力される。

【００５１】トナー像転写後の感光ドラム２表面はクリ
ーニング手段８で転写残りトナーの付着汚損物の除去が
なされて清浄面化され、繰り返し作像に供される。

【００５２】また、本発明の画像形成装置は、クリーニ
ングブレードやクリーニングローラ、廃トナー容器など
のクリーニング手段を具備せず、転写残りの現像剤（ト
ナー）を現像手段５で静電気的に回収する、いわゆる
「クリーナレスシステム」にも適用できる。図３に、ク
リーナレスシステムの画像形成装置の一実施例を示す。

【００５３】帯電部材１は、電子写真感光体２と接触配
置しており、該帯電部材に接続されている外部電源３か
ら印加される直流電圧と交流電圧の重畳電圧、あるいは
直流電圧により、感光体２に対して帯電を行う。さら
に、帯電部材１は、導電性支持体上１ａ上に少なくとも
導電性弾性層１ｂと、該導電性弾性層を被覆してなる抵
抗層１ｃから構成される。

【００５４】＜３＞本発明のプロセスカートリッジ本発明は、前記電子写真感光体上に形成された静電潜像
にトナーを転移させて可視化しトナー像を形成させる現
像手段と、前記転写材にトナー像が転写された後に前記
電子写真感光体上に残留したトナーを除去するクリーニ
ング手段と、から選ばれる１つ又は２つ以上が、電子写
真感光体と、該電子写真感光体に接触配置される本発明
の帯電部材と一体に支持され、画像形成装置から着脱可
能に構成されているプロセスカートリッジである。

【００５５】本発明のプロセスカートリッジは、例え
ば、電子写真感光体や帯電部材、現像手段、クリーニン
グ手段等が一体に支持された、画像形成装置の本体と脱
着可能な構成である。

【００５６】

【実施例】以下、さらに本発明を実施例に基づいて詳細
に説明する。なお、実施例における配合量は全て質量部
を意味する。

【００５７】

【実施例１】＜帯電部材の導電性弾性層の作製＞以下の
原料を２５℃に温度調節した加圧ニーダーで１５分間混
練した。・エピクロルヒドリン・エチレンオキサイド・アリルグリシジル共重合体１００部・炭酸カルシウム３０部・酸化亜鉛５部・ポリエステル系合成可塑剤（セバシン酸系ポリエステル）１５部・ステアリン酸１部・老化防止剤０．５部・ジメチルオクチルヒドロキシエチルアンモニウム・パークロレート２部

【００５８】さらに、上記混合物を６０℃に温調したオ
ープン・ロールを用い、硫黄１部、加硫促進剤（ＤＭ）
１部、加硫促進剤（ＴＳ）０．５部を加え、５分間混練
して導電性コンパウンドを作製した。

【００５９】次いで外径φ６ｍｍ、長さ２５８ｍｍのス
テンレス丸棒を導電性支持体（芯金）として、この外周
に前記導電性コンパウンドを押出成形により成形した。
ついで加硫缶（水蒸気加熱）を使用し、１６０℃、３０
分間加熱して、加硫した。さらに回転砥石による乾式研
磨により、外径１２ｍｍ（ゴム厚み３ｍｍ）、面長２３
１ｍｍの導電性弾性層を有する弾性ローラを作製した。

【００６０】＜帯電部材の抵抗層の作製＞抵抗層の材料
として以下の材料を使用した。・ε−カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液１００部（希釈溶剤：ＭＥＫ、固形分２０重量％、ＯＨ価５０）・導電性酸化スズ２０部この混合液をジルコニアビーズ（平均粒径０．５ｍｍ）
を分散メディアとして、横型サンドミルを３回通して分
散した。ビーズを瀘過分離した分散液にヘキサメチレン
ジイソシアネート（ＨＤＩ）をＯＨ／ＮＣＯ＝１．０に
なるように添加して、抵抗層塗料を調整した。

【００６１】ついで前記弾性ローラの導電性弾性層の表
面上に抵抗層塗料を浸漬コートした後、熱風循環乾燥機
中、１５０℃で１時間乾燥した。乾燥後の抵抗層の厚み
は２０μｍであった。このようにして得られたローラを
実施例１の帯電部材（帯電ローラ）とした。

【００６２】セバシン酸とグリコールからなるポリエス
テル系合成可塑剤のグリコール成分の種類および数平均
分子量を表１に示すように変えて帯電ローラを作製し、
該帯電ローラを用いて以下の画像評価を行った。結果を
表１に示す。

【００６３】＜画像評価方法＞上記帯電ローラおよび前
記電子写真感光体をレーザビームプリンタ（商品名ＬＢ
Ｐ−１６６０用、キヤノン製）に使用するプロセスカー
トリッジ（商品名ＥＰ−５２カートリッジ、キヤノン
製）に装着した。さらにこのプリンタに一次帯電用直流
電源として外部高圧電源を接続して使用した。感光体の
暗電位が−６００Ｖになるように外部高圧電源より一次
帯電バイアスを印加し（一次帯電バイアス値、ＤＣ−１
２００Ｖ前後）、横ハーフトーン画像（１ドット・２ス
ペース、１２００ｄｐｉ）を出力して、目視にて実施し
た。

【００６４】（１）画像耐久評価方法前記帯電ローラを上記プロセスカートリッジに組み込ん
で、高温高湿（温度３０℃、相対湿度８５％）環境下
で、文字画像（画像濃度５％）を１００００枚出力し
た。画像耐久後に、上記画像評価方法にしたがって、横
ハーフトーン画像を出力して、画像の均一性を調べた。
評価基準は以下の通りである。 ◎：画像が均一である。 ○：ごくわずかに濃度ムラが見える。(実用上とくに問
題無し) △：帯電ローラピッチの濃度ムラがわずかに見える。
(実用に適さない) ×：帯電ローラピッチの濃度ムラや斑点がはっきりと見
える。(実用に適さない)

【００６５】（２）感光体汚染性評価方法前記帯電ローラおよび前記電子写真感光体をレーザビー
ムプリンタ（商品名ＬＢＰ−１６６０用、キヤノン製）
に使用するプロセスカートリッジ（商品名ＥＰ−５２カ
ートリッジ、キヤノン製）に装着し、高温高湿環境（温
度４０℃、相対湿度９５％）下に１ヶ月間放置した。帯
電ローラと感光体の貼り付きを調べた後、感光体表面を
光学顕微鏡で観察して、帯電ローラの当接による異常
（割れ、変色）の有無を調べた。さらに、温度２３℃、
相対湿度５５％環境下で画像評価を行った。（貼り付きのランク） ◎：まったく貼り付きなし。〇：わずかに貼り付く。(実用上問題なし) △：貼り付きあり。(実用に適さない) ×：貼り付きにより、感光体の表面層が剥がれた。(実
用に適さない) （感光体表面の顕微鏡観察結果） ◎：表面の変化なし。〇：表面に付着物がわずかに見られる。 △：表面に付着物が多数見られる。 ×：表面に割れが見られる。（画像ランク（感光体汚染性））〇：画像が均一である。 △：帯電ローラピッチの横スジがわずかに見える。(実
用に適さない) ×：帯電ローラピッチの横スジがはっきりと見える。
(実用に適さない)

【００６６】

【表１】

【００６７】

【実施例２】導電性弾性層として以下の材料を用いた以
外は、実施例１と同様に帯電ローラを作製して、評価を
行った。結果を表２に示す。＜導電性弾性層材料＞・ＮＢＲ（結合アクリロニトリル量（ＡＮ量）２６％）１００部・炭酸カルシウム３０部・酸化亜鉛５部・ポリエステル系合成可塑剤（セバシン酸系ポリエステル）２０部・ステアリン酸１部・ジメチルオクチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート３部・加硫促進剤（ＤＭ）１部・加硫促進剤（ＴＳ）０．５部・硫黄１．５部

【００６８】なお、セバシン酸とグリコールからなるポ
リエステル系合成可塑剤のグリコール成分の種類および
数平均分子量を表２に示すように変えた。

【００６９】

【表２】

【００７０】

【比較例１】実施例１の導電性弾性層において、合成可
塑剤をアジピン酸系エステル（またはアジピン酸系ポリ
エステル）に変えた以外は、実施例１と同様に帯電ロー
ラを作製して、評価を行った。

【００７１】アジピン酸系エステルの種類および分子量
（または数平均分子量）を振った検討結果を表３に示し
た。

【００７２】

【表３】本発明は、帯電部材として帯電ローラについて説明して
きたが、本構成はローラに限定されるものではなく、ブ
レード型帯電器、平板型帯電器、あるいはベルト状帯電
器などにも適用できる。

【００７３】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、本発明の
帯電部材は可塑剤としてセバシン酸とグリコールからな
るポリエステル系合成可塑剤が含有されているので、可
塑剤のしみ出しが極めて少なく、長期にわたって感光体
汚染の心配がない。

【００７４】また、上記ポリエステル系可塑剤の数平均
分子量を４０００以上にすることで、導電性弾性層から
のしみ出しを抑制できる。

【００７５】さらに、帯電部材の導電性弾性層を形成す
る弾性材料の切断時伸びを７５０％以下にすることで、
より表面を均一に研磨加工することができる。

【００７６】したがって、本帯電部材を使用した画像形
成装置およびプロセスカートリッジは長期にわたって安
定で均一な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材を使用した画像形成装置の
一つの実施の形態の概略図を示す。

【図２】本発明の帯電部材の一つの実施の形態の断面
を表す概略図を示す。

【図３】本発明の帯電部材を使用した画像形成装置の
別の実施の形態（クリーナレスシステム）の概略図を示
す。

【符号の説明】

１帯電ローラ１ａ導電性支持体（芯金）１ｂ導電性弾性層１ｃ抵抗層２感光ドラム２ａドラム支持体２ｂ感光層３高圧電源４レーザビーム走査露光５現像手段６転写装置７転写材８クリーニング手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長田弘行東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者都留誠司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H071 BA43 DA06 2H200 FA02 GA23 GA34 GB12 GB15 GB37 HA03 HB12 HB22 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 LC02 LC03 MA03 MA04 MA11 MA12 MA14 MA20 MB04 MC02 MC06 NA06 3J103 AA02 AA13 AA32 AA51 BA41 FA12 GA02 GA57 HA03 HA12 HA20 HA45 HA53 HA54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体と、該導電性支持体上に設
けられた導電性弾性層と抵抗層とを有する帯電部材であ
って、前記導電性弾性層は、セバシン酸とグリコールから合成
されたポリエステル系合成可塑剤を含有することを特徴
とする帯電部材。
【請求項２】前記ポリエステル系合成可塑剤の数平均
分子量は、４０００以上であることを特徴とする請求項
１記載の帯電部材。
【請求項３】前記導電性弾性層は、エピクロルヒドリ
ンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴムのいずれか
を主体としてなることを特徴とする請求項１又は２記載
の帯電部材。
【請求項４】前記導電性弾性層のゴム硬度は、ＪＩＳ
−Ａ硬度５０°以下であることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか一項に記載の帯電部材。
【請求項５】前記導電性弾性層の体積抵抗率は、１×
１０¹⁰Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４
のいずれか一項に記載の帯電部材。
【請求項６】前記導電性弾性層の切断時伸びは、７５
０％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か一項に記載の帯電部材。
【請求項７】電子写真感光体と、該電子写真感光体に
接触配置され電子写真感光体を所定の電位に帯電させる
帯電手段と、前記電子写真感光体の帯電面に静電潜像を
形成させる像露光手段と、前記電子写真感光体上に形成
された静電潜像にトナーを転移させて可視化しトナー像
を形成させる現像手段と、前記トナー像を転写材に転写
させる転写手段と、を有する画像形成装置において、前記帯電手段は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の
帯電部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】電子写真感光体上に形成された静電潜像
にトナーを転移させて可視化してトナー像を形成し、該
トナー像を転写材に転写することにより画像を形成する
画像形成装置から着脱可能に構成されているプロセスカ
ートリッジであって、前記電子写真感光体上に形成された静電潜像にトナーを
転移させて可視化しトナー像を形成させる現像手段と、前記転写材にトナー像が転写された後に前記電子写真感
光体上に残留したトナーを除去するクリーニング手段
と、から選ばれる１つ又は２つ以上が、電子写真感光体
と、該電子写真感光体に接触配置される請求項１〜６の
いずれか一項に記載の帯電部材と一体に支持されること
を特徴とするプロセスカートリッジ。