JP3281699B2 - 帯電ローラ - Google Patents
帯電ローラInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置、特に像
担持体帯電する接触式の帯電手段に関し、電子写真方式
の複写機やプリンターで利用しうる。
担持体帯電する接触式の帯電手段に関し、電子写真方式
の複写機やプリンターで利用しうる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子写真方式の画像形成装置
において、感光体表面を一様に全面帯電するための帯電
手段として、コロナ放電が広く用いられている。コロナ
放電方式は、感光体をある一定の電位に均一に帯電する
手段としては有効であるが、高圧電源を必要とし、放電
に伴いオゾンが発生する。大量のオゾン発生は、環境に
悪影響をおよぼすばかりでなく、オゾンによって帯電部
材、感光体などが劣化するという問題を伴う。
において、感光体表面を一様に全面帯電するための帯電
手段として、コロナ放電が広く用いられている。コロナ
放電方式は、感光体をある一定の電位に均一に帯電する
手段としては有効であるが、高圧電源を必要とし、放電
に伴いオゾンが発生する。大量のオゾン発生は、環境に
悪影響をおよぼすばかりでなく、オゾンによって帯電部
材、感光体などが劣化するという問題を伴う。
【０００３】この問題を解決するために、帯電ローラを
感光体ドラムに接触させ、従動回転させながら帯電ロー
ラに電圧を印加して感光体表面を帯電させる接触ローラ
帯電方式が提案され、実用化されている。この帯電方式
は、電源の低電圧化とオゾンの発生が少ないという利点
を有しているが、帯電の均一性に関しては、コロナ放電
方式と比較してかなり劣っているのが現状である。
感光体ドラムに接触させ、従動回転させながら帯電ロー
ラに電圧を印加して感光体表面を帯電させる接触ローラ
帯電方式が提案され、実用化されている。この帯電方式
は、電源の低電圧化とオゾンの発生が少ないという利点
を有しているが、帯電の均一性に関しては、コロナ放電
方式と比較してかなり劣っているのが現状である。
【０００４】この帯電の均一性を改善するために、例え
ば、特開昭６３−１４９６６８号公報では、直流電圧印
加時の帯電開始電圧（Ｖｔｈ）の２倍以上のピーク間電
圧をもつ交流帯圧を重畳させることを提案している。ま
た、特開昭５８−１９４０６１号公報では、導電性弾性
体からなる帯電ローラ表面に近接してクリーニング素子
を設けること、及び導電性弾性体の表面に非接着性被膜
を被覆することを提案している。
ば、特開昭６３−１４９６６８号公報では、直流電圧印
加時の帯電開始電圧（Ｖｔｈ）の２倍以上のピーク間電
圧をもつ交流帯圧を重畳させることを提案している。ま
た、特開昭５８−１９４０６１号公報では、導電性弾性
体からなる帯電ローラ表面に近接してクリーニング素子
を設けること、及び導電性弾性体の表面に非接着性被膜
を被覆することを提案している。
【０００５】しかしながら、上記特開昭６３−１４９６
６８号公報の技術では、高圧の交流電圧を重畳させるた
め、直流電源とは別に交流電源が必要となり、装置自体
のコストアップを招き、さらには交流電流を多量に消費
することにより、多くのオゾンが発生し、その結果帯電
部材、感光体の劣化を招くという問題がある。
６８号公報の技術では、高圧の交流電圧を重畳させるた
め、直流電源とは別に交流電源が必要となり、装置自体
のコストアップを招き、さらには交流電流を多量に消費
することにより、多くのオゾンが発生し、その結果帯電
部材、感光体の劣化を招くという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来の帯
電ローラが直流電圧印加のみでは、なぜ帯電むらが発生
してしまうのかを検討した結果、弾性層が合成ゴムにカ
ーボンブラックを分散した系であることに起因している
ことを見い出した。すなわち、従来の帯電ローラの帯電
むらは、カーボンブラック／合成ゴムの分散不良による
導電性弾性層の電気的不均一によるものであり、これを
半導電性の極性ゴム（例えば、エピクロルヒドリンゴ
ム）に置き換えることにより、この帯電むらは解消し
た。
電ローラが直流電圧印加のみでは、なぜ帯電むらが発生
してしまうのかを検討した結果、弾性層が合成ゴムにカ
ーボンブラックを分散した系であることに起因している
ことを見い出した。すなわち、従来の帯電ローラの帯電
むらは、カーボンブラック／合成ゴムの分散不良による
導電性弾性層の電気的不均一によるものであり、これを
半導電性の極性ゴム（例えば、エピクロルヒドリンゴ
ム）に置き換えることにより、この帯電むらは解消し
た。
【０００７】ここで極性ゴム（または有極性ゴム）は、
ポリマ中に極性基を有するゴムを云い、例えばエピクロ
ルヒドリンゴム，ニトリルゴム，ウレタンゴム，クロロ
プレンゴム，アクリルゴムなどは−Ｃｌ，−ＣＮ，−Ｎ
Ｈ，−ＣＯＯの極性を有している。これに対し天然ゴ
ム，スチレンーブタジエンゴム，ブチルゴムなどの極性
基を含まないゴムを非極性ゴムという。
ポリマ中に極性基を有するゴムを云い、例えばエピクロ
ルヒドリンゴム，ニトリルゴム，ウレタンゴム，クロロ
プレンゴム，アクリルゴムなどは−Ｃｌ，−ＣＮ，−Ｎ
Ｈ，−ＣＯＯの極性を有している。これに対し天然ゴ
ム，スチレンーブタジエンゴム，ブチルゴムなどの極性
基を含まないゴムを非極性ゴムという。
【０００８】さらに、直流電圧印加のみの場合、ローラ
層の耐電圧が問題となるが、弾性層にエピクロルヒドリ
ンゴムを使用することにより、従来のカーボンブラック
／合成ゴム系の導電性弾性層に比して耐電圧性が著しく
向上した。
層の耐電圧が問題となるが、弾性層にエピクロルヒドリ
ンゴムを使用することにより、従来のカーボンブラック
／合成ゴム系の導電性弾性層に比して耐電圧性が著しく
向上した。
【０００９】しかしながら、上記半導電性エピクロルヒ
ドリンゴム弾性層からなる帯電ローラを複写機の帯電器
として使用したところ、帯電ローラを長期間使用する
と、帯電ローラ表面にトナー，紙粉などが付着してしま
い、その結果、帯電部材の電気抵抗値が上昇し、帯電性
能が劣化するという問題が発生した。即ち、クリ−ニン
グユニットをすり抜けてそのまま感光体上に留まった残
留トナ−粒子が、感光体と接触している帯電ローラの表
面に付着し、悪影響を及ぼす。
ドリンゴム弾性層からなる帯電ローラを複写機の帯電器
として使用したところ、帯電ローラを長期間使用する
と、帯電ローラ表面にトナー，紙粉などが付着してしま
い、その結果、帯電部材の電気抵抗値が上昇し、帯電性
能が劣化するという問題が発生した。即ち、クリ−ニン
グユニットをすり抜けてそのまま感光体上に留まった残
留トナ−粒子が、感光体と接触している帯電ローラの表
面に付着し、悪影響を及ぼす。
【００１０】そこで本発明は、半導電性弾性層の表面に
トナーなどが付着するのを抑制し、帯電ローラの耐久性
を上げることを課題とする。
トナーなどが付着するのを抑制し、帯電ローラの耐久性
を上げることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明では、導電性支持体上に少なくとも
エピクロルヒドリンゴムを主体とする弾性層を設けてな
る帯電ローラにおいて、前記弾性層の外周面上にホスフ
ァゼン系樹脂を主体とする表面層を設ける。
に、請求項１の発明では、導電性支持体上に少なくとも
エピクロルヒドリンゴムを主体とする弾性層を設けてな
る帯電ローラにおいて、前記弾性層の外周面上にホスフ
ァゼン系樹脂を主体とする表面層を設ける。
【００１２】また請求項２の発明では、導電性支持体上
に少なくともエピクロルヒドリンゴムを主体とする弾性
層を設けてなる帯電ローラにおいて、前記弾性層の外周
面上にチタネート系カップリング剤を主体とする表面層
を設ける。
に少なくともエピクロルヒドリンゴムを主体とする弾性
層を設けてなる帯電ローラにおいて、前記弾性層の外周
面上にチタネート系カップリング剤を主体とする表面層
を設ける。
【００１３】
【作用】請求項１の発明によれば、帯電ローラの表面
に、ホスファゼン樹脂を主体とする非粘着性物質を有す
る薄膜を形成したため、帯電ローラ表面へのトナーの粘
着を防止することができ、長期にわたり安定した帯電特
性を有する帯電装置を実現しうる。
に、ホスファゼン樹脂を主体とする非粘着性物質を有す
る薄膜を形成したため、帯電ローラ表面へのトナーの粘
着を防止することができ、長期にわたり安定した帯電特
性を有する帯電装置を実現しうる。
【００１４】また請求項２の発明によれば、帯電ローラ
の表面に、チタネート系カップリング剤を主体とする非
粘着性物質を有する薄膜を形成したため、帯電ローラ表
面へのトナーの粘着を防止することができ、長期にわた
り安定した帯電特性を有する帯電装置を実現しうる。
の表面に、チタネート系カップリング剤を主体とする非
粘着性物質を有する薄膜を形成したため、帯電ローラ表
面へのトナーの粘着を防止することができ、長期にわた
り安定した帯電特性を有する帯電装置を実現しうる。
【００１５】
【実施例】本発明を実施する帯電ローラ４の構成を図１
に示し、この帯電ローラ４を設置した画像形成装置の構
成を図２に示す。図１を参照すると、帯電ローラ３は、
鉄，ステンレスなどの導電性芯金１と、この芯金１に同
心で一体に設けられた半導電性弾性層２と、半導電性弾
性層２の外周面上に形成された表面層３で構成されてい
る。なお、このときの芯金１を、カーボンブラックなど
の導電性物質を配合した合成ゴムなどのプライマーで処
理してもよい。
に示し、この帯電ローラ４を設置した画像形成装置の構
成を図２に示す。図１を参照すると、帯電ローラ３は、
鉄，ステンレスなどの導電性芯金１と、この芯金１に同
心で一体に設けられた半導電性弾性層２と、半導電性弾
性層２の外周面上に形成された表面層３で構成されてい
る。なお、このときの芯金１を、カーボンブラックなど
の導電性物質を配合した合成ゴムなどのプライマーで処
理してもよい。
【００１６】この帯電ローラ４は、図２に示すように、
ドラム状の感光体７の表面に常時接触する状態で設置さ
れ、感光体７の回転に伴なって従動回転する。直流電源
８から帯電ローラ４の芯金１に電圧を印加することによ
り、感光体７の表面の帯電ローラ４と接触している部分
が帯電する。感光体７の周面上の帯電ローラ４よりも上
流側の位置には、クリ−ニングユニット５及び除電ラン
プ６が設置されている。感光体７上の残留トナ−粒子や
紙粉等は、ほとんどがクリ−ニングユニット５で捕捉さ
れるが、振動などによって、一時的にトナ−粒子等がク
リ−ニングユニット５をすり抜け、帯電ローラ４の位置
まで到達する場合があるため、帯電ローラ４にトナ−等
の粒子が付着する可能性がある。
ドラム状の感光体７の表面に常時接触する状態で設置さ
れ、感光体７の回転に伴なって従動回転する。直流電源
８から帯電ローラ４の芯金１に電圧を印加することによ
り、感光体７の表面の帯電ローラ４と接触している部分
が帯電する。感光体７の周面上の帯電ローラ４よりも上
流側の位置には、クリ−ニングユニット５及び除電ラン
プ６が設置されている。感光体７上の残留トナ−粒子や
紙粉等は、ほとんどがクリ−ニングユニット５で捕捉さ
れるが、振動などによって、一時的にトナ−粒子等がク
リ−ニングユニット５をすり抜け、帯電ローラ４の位置
まで到達する場合があるため、帯電ローラ４にトナ−等
の粒子が付着する可能性がある。
【００１７】再び図１を参照して説明する。帯電ローラ
４に設けられた半導電性弾性層２は、厚さ２〜５ｍｍに
成形されたエピクロルヒドリンゴムで構成されている。
この半導電性弾性層２の体積抵抗は、１０6〜１０9Ω・
ｃｍの範囲が好ましい。また、エピクロルヒドリンゴム
としては、エピクロルヒドリン単独重合体（略号：Ｃ
Ｏ），エピクロルヒドリンとエチレンオキシドとの共重
合体（略号：ＥＣＯ），エピクロルヒドリンとアリルグ
リシジルエーテルとの共重合体（略号：ＧＣＯ），エピ
クロルヒドリンとエチレンオキシドとアリルグリシジル
エーテルとの三元共重合体（略号：ＧＥＣＯ）がある
が、これらの中でも、ＧＥＣＯとＥＣＯが特に好まし
い。
４に設けられた半導電性弾性層２は、厚さ２〜５ｍｍに
成形されたエピクロルヒドリンゴムで構成されている。
この半導電性弾性層２の体積抵抗は、１０6〜１０9Ω・
ｃｍの範囲が好ましい。また、エピクロルヒドリンゴム
としては、エピクロルヒドリン単独重合体（略号：Ｃ
Ｏ），エピクロルヒドリンとエチレンオキシドとの共重
合体（略号：ＥＣＯ），エピクロルヒドリンとアリルグ
リシジルエーテルとの共重合体（略号：ＧＣＯ），エピ
クロルヒドリンとエチレンオキシドとアリルグリシジル
エーテルとの三元共重合体（略号：ＧＥＣＯ）がある
が、これらの中でも、ＧＥＣＯとＥＣＯが特に好まし
い。
【００１８】この半導電性弾性層２の外周面上に表面層
３として厚さ０．５〜１０μｍの非粘着性物質が形成さ
れている。これは帯電ローラ表面へのトナーなどの付着
を防止して、長期間にわたって良好な帯電特性を維持さ
せるためで、この目的に対しては、ホスファゼン系樹脂
を主体とした表面層がトナーなどに対して良好な非粘着
性を有している。
３として厚さ０．５〜１０μｍの非粘着性物質が形成さ
れている。これは帯電ローラ表面へのトナーなどの付着
を防止して、長期間にわたって良好な帯電特性を維持さ
せるためで、この目的に対しては、ホスファゼン系樹脂
を主体とした表面層がトナーなどに対して良好な非粘着
性を有している。
【００１９】ここで用いているホスファゼン系樹脂は、
ホスファゼン環をもつ硬化性樹脂であり、出光石油化学
（株）が工業化した「出光ＰＰＺ」である。その化学構
造を次に示す。
ホスファゼン環をもつ硬化性樹脂であり、出光石油化学
（株）が工業化した「出光ＰＰＺ」である。その化学構
造を次に示す。
【００２０】
【化１】
【００２１】ホスファゼンはＰ＝Ｎ結合を含む化合物で
あり、一般に出発物質としてホスホニトリルクロリドの
３量体もしくは４量体の環状化合物を用いる。このホス
ホニトリルクロリドのリンに結合した塩素は、反応性に
富み、求核試薬により容易に置換される。
あり、一般に出発物質としてホスホニトリルクロリドの
３量体もしくは４量体の環状化合物を用いる。このホス
ホニトリルクロリドのリンに結合した塩素は、反応性に
富み、求核試薬により容易に置換される。
【００２２】このホスファゼン系樹脂は、ホスファゼン
環を用い、反応性＝重結合をもつ化合物を１分子内に６
つ置換させた無機系硬化性樹脂であり、可撓性を有し、
トナーなどに対する非粘着性にすぐれている。
環を用い、反応性＝重結合をもつ化合物を１分子内に６
つ置換させた無機系硬化性樹脂であり、可撓性を有し、
トナーなどに対する非粘着性にすぐれている。
【００２３】
【化２】
【００２４】ホスファゼン樹脂モノマは、無色粘稠液体
であり、これをコーティング材に応用する場合、ケトン
類，芳香族類，エステル類等に任意の割合で混ざり、貧
溶媒であるアルコール類でも、良溶媒との混合溶剤にす
ることで、稀釈用溶剤として使用することができる。ま
たホスファゼン樹脂モノマは、紫外線，電子線等の活性
エネルギー線や加熱により、容易に硬化できる。加熱硬
化条件は１２０℃，１〜２時間程度で強い被膜を形成す
る。なおこのホスファゼン樹脂の詳細については、「倉
橋；ポリファイル，２８，２７(1991.11)を参照するこ
とができる。
であり、これをコーティング材に応用する場合、ケトン
類，芳香族類，エステル類等に任意の割合で混ざり、貧
溶媒であるアルコール類でも、良溶媒との混合溶剤にす
ることで、稀釈用溶剤として使用することができる。ま
たホスファゼン樹脂モノマは、紫外線，電子線等の活性
エネルギー線や加熱により、容易に硬化できる。加熱硬
化条件は１２０℃，１〜２時間程度で強い被膜を形成す
る。なおこのホスファゼン樹脂の詳細については、「倉
橋；ポリファイル，２８，２７(1991.11)を参照するこ
とができる。
【００２５】このようなホスファゼン樹脂を半導電性弾
性層２上にコーティングすることにより、帯電ロ−ラ４
の良好な帯電特性を長期間にわたって、維持することが
できる。
性層２上にコーティングすることにより、帯電ロ−ラ４
の良好な帯電特性を長期間にわたって、維持することが
できる。
【００２６】ホスファゼン樹脂のコーティング厚さにつ
いては０．５〜１０μｍが好ましい。これは、ホスファ
ゼン樹脂の体積抵抗が１０13Ω・ｃｍと比較的高いた
め、表面層を１０μｍ以上にすると、帯電ローラの芯金
１に印加された直流電圧が有効に作用しなくなり、帯電
電位が稼げなくなってしまうためである。
いては０．５〜１０μｍが好ましい。これは、ホスファ
ゼン樹脂の体積抵抗が１０13Ω・ｃｍと比較的高いた
め、表面層を１０μｍ以上にすると、帯電ローラの芯金
１に印加された直流電圧が有効に作用しなくなり、帯電
電位が稼げなくなってしまうためである。
【００２７】また、ホスファゼン樹脂に前記ＧＥＣＯや
ＥＣＯを添加して、体積抵抗を下げることによって、表
面層３の膜厚や帯電特性を制御することも可能である。
ＥＣＯを添加して、体積抵抗を下げることによって、表
面層３の膜厚や帯電特性を制御することも可能である。
【００２８】次に、帯電ローラにチタネート系カップリ
ング剤を主体とした表面層を設ける発明の実施例につい
て説明する。この表面層は、トナーなどに対して良好な
非粘着性を有するため、帯電ローラ表面へのトナーなど
の付着を防止して長期にわたって、良好な帯電特性を維
持させることができる。
ング剤を主体とした表面層を設ける発明の実施例につい
て説明する。この表面層は、トナーなどに対して良好な
非粘着性を有するため、帯電ローラ表面へのトナーなど
の付着を防止して長期にわたって、良好な帯電特性を維
持させることができる。
【００２９】チタネート系カップリング剤は、例えば次
の化学構造式で示される。
の化学構造式で示される。
【００３０】
【化３】
【００３１】チタネート系カップリング剤は、ケトン類
等に任意の割合で混ざり、稀釈用溶剤として使用するこ
とができる。またこの硬化条件は１２０℃、１時間程度
の加熱処理で強い被膜を形成することができる。
等に任意の割合で混ざり、稀釈用溶剤として使用するこ
とができる。またこの硬化条件は１２０℃、１時間程度
の加熱処理で強い被膜を形成することができる。
【００３２】このチタネート系カップリング剤の詳細に
ついては、「冨長；ポリマーダイジェスト，３４，２６
(1982)」，「千葉；ポリファイル，２９，２７(1992.
7)」，「味の素（株）プレンアクト，技術ニュース，N
o.１１(1980)」を参照することができる。
ついては、「冨長；ポリマーダイジェスト，３４，２６
(1982)」，「千葉；ポリファイル，２９，２７(1992.
7)」，「味の素（株）プレンアクト，技術ニュース，N
o.１１(1980)」を参照することができる。
【００３３】このようなチタネート系カップリング剤を
前記半導電性弾性層上にコーティングすることにより、
トナーに対する非粘着性が改善されて、長期間にわたっ
て良好な帯電特性を維持することができる。
前記半導電性弾性層上にコーティングすることにより、
トナーに対する非粘着性が改善されて、長期間にわたっ
て良好な帯電特性を維持することができる。
【００３４】チタネート系カップリング剤のコーティン
グ厚さについては０．５〜１０μｍが好ましい。これ
は、チタネート系カップリング剤の硬化物の体積抵抗が
１０14Ω・ｃｍと比較的高いため、表面層厚が１０μｍ
を越えると、帯電ローラ芯金に印加された直流電圧が有
効に作用しなくなり、帯電電位が稼げなくなってしまう
ためである。
グ厚さについては０．５〜１０μｍが好ましい。これ
は、チタネート系カップリング剤の硬化物の体積抵抗が
１０14Ω・ｃｍと比較的高いため、表面層厚が１０μｍ
を越えると、帯電ローラ芯金に印加された直流電圧が有
効に作用しなくなり、帯電電位が稼げなくなってしまう
ためである。
【００３５】また、チタネート系カップリング剤に、前
記ＧＥＣＯやＥＣＯを添加し、体積抵抗を下げることに
よって、表面層の膜厚や帯電特性を制御することも可能
である。
記ＧＥＣＯやＥＣＯを添加し、体積抵抗を下げることに
よって、表面層の膜厚や帯電特性を制御することも可能
である。
【００３６】更に具体的ないくつかの実施例について、
以下に説明する。
以下に説明する。
【００３７】［実施例１］三元共重合体（ＧＥＣＯ）の
エピクロルヒドリンゴム（エピクロマＣＧ−１００，ダ
イソー製）１００ｇ，炭酸カルシウム（ホワイトンＳ
Ｏ，白石カルシウム製）１５ｇ，加硫促進剤（ノクセラ
ＴＴ，大内新興化学製）１．０ｇ，加硫剤（サルファッ
クスＰＭＣ，鶴見化学製）０．２５ｇ、の配合物を二本
ロールで１５分間混練した後、φ８のステンレス芯金上
に、金型成形法（加硫条件：１７０℃，１５分間）でφ
１４になるように成形して、ローラ状帯電用部材の半導
電性弾性層２を形成した。この弾性ローラの体積抵抗は
８×１０7Ω・ｃｍであり、そのゴム硬度は３９度（ＪＩ
Ｓ Ａ）である。
エピクロルヒドリンゴム（エピクロマＣＧ−１００，ダ
イソー製）１００ｇ，炭酸カルシウム（ホワイトンＳ
Ｏ，白石カルシウム製）１５ｇ，加硫促進剤（ノクセラ
ＴＴ，大内新興化学製）１．０ｇ，加硫剤（サルファッ
クスＰＭＣ，鶴見化学製）０．２５ｇ、の配合物を二本
ロールで１５分間混練した後、φ８のステンレス芯金上
に、金型成形法（加硫条件：１７０℃，１５分間）でφ
１４になるように成形して、ローラ状帯電用部材の半導
電性弾性層２を形成した。この弾性ローラの体積抵抗は
８×１０7Ω・ｃｍであり、そのゴム硬度は３９度（ＪＩ
Ｓ Ａ）である。
【００３８】次にこのローラの半導電性弾性層上に表面
層３を次の方法で形成した。
層３を次の方法で形成した。
【００３９】ホスファゼン樹脂（ＰＰＺ，出光石油化学
製）１０ｇを、トルエン２０００ｇに溶解して、前記の
エピクロルヒドリンゴムローラ上にディッピング法によ
ってコートした後、１２０℃，１時間の条件で硬化させ
て帯電ローラを製造した。このローラの表面層３の膜厚
は、０．７〜１．１μｍであった。また表面層３の体積
抵抗は、２×１０13Ω・ｃｍであった。
製）１０ｇを、トルエン２０００ｇに溶解して、前記の
エピクロルヒドリンゴムローラ上にディッピング法によ
ってコートした後、１２０℃，１時間の条件で硬化させ
て帯電ローラを製造した。このローラの表面層３の膜厚
は、０．７〜１．１μｍであった。また表面層３の体積
抵抗は、２×１０13Ω・ｃｍであった。
【００４０】ここで、弾性ローラの体積抵抗の測定につ
いては、試料のローラを２０℃，６０％Ｒ．Ｈの環境中
に１６時間放置した後、エレクトロメータ（６１０Ｃ，
ケースレ社製）を用いて行った。１０ｍｍ幅の銅箔テー
プ（No.１２４５，３Ｍ社製）を、測定電極としてロー
ラの円周に巻きつけて測定を実施した。
いては、試料のローラを２０℃，６０％Ｒ．Ｈの環境中
に１６時間放置した後、エレクトロメータ（６１０Ｃ，
ケースレ社製）を用いて行った。１０ｍｍ幅の銅箔テー
プ（No.１２４５，３Ｍ社製）を、測定電極としてロー
ラの円周に巻きつけて測定を実施した。
【００４１】表面層のみの体積抵抗の測定については、
薄いアルミ板（厚さ０．２ｍｍ）上に、前記表面層用の
樹脂溶液を厚さ約１０μｍにコートした試料を、２０
℃，６０％Ｒ．Ｈ環境中に１６時間放置した後、抵抗測
定セル（１６００８Ａ，ＹＨＰ社製）を用いて、エレク
トロメータ（６１０Ｃ，ケースレ社製）で測定した。
薄いアルミ板（厚さ０．２ｍｍ）上に、前記表面層用の
樹脂溶液を厚さ約１０μｍにコートした試料を、２０
℃，６０％Ｒ．Ｈ環境中に１６時間放置した後、抵抗測
定セル（１６００８Ａ，ＹＨＰ社製）を用いて、エレク
トロメータ（６１０Ｃ，ケースレ社製）で測定した。
【００４２】また表面層の膜厚については、ローラ表面
近傍の断面を、走査電子顕微鏡（ＪＳＭ−３５Ｃ，日本
電子製）で観察して測定を実施した。
近傍の断面を、走査電子顕微鏡（ＪＳＭ−３５Ｃ，日本
電子製）で観察して測定を実施した。
【００４３】以上のように構成した帯電ローラ４を、ポ
ジーポジ現像方式の複写機ＦＴ５５００（(株)リコ−
製）の一次コロナ帯電器の代りに取りつけ、感光体（Ｏ
ＰＣ）ドラムの表面に接触させて従動回転するように構
成した。一次帯電々圧として、直流電圧１．４ＫＶを印
加し、感光体の暗電位の電位測定および帯電ローラ表面
の汚染状態などについて、初期特性および耐久特性を測
定し検討した。その結果を表１に示す。
ジーポジ現像方式の複写機ＦＴ５５００（(株)リコ−
製）の一次コロナ帯電器の代りに取りつけ、感光体（Ｏ
ＰＣ）ドラムの表面に接触させて従動回転するように構
成した。一次帯電々圧として、直流電圧１．４ＫＶを印
加し、感光体の暗電位の電位測定および帯電ローラ表面
の汚染状態などについて、初期特性および耐久特性を測
定し検討した。その結果を表１に示す。
【００４４】なお表１において、暗電位は平均値を示
し、均一性は暗電位の最大値と最小値の差を示す。初期
特性については、２２℃，６０％の外に、１１℃，３０
％の低温低湿状態および３０℃，９０％の高温高湿状態
で、帯電ローラを複写機ＦＴ５５００にとりつけて、初
期時の暗電位を検討した。
し、均一性は暗電位の最大値と最小値の差を示す。初期
特性については、２２℃，６０％の外に、１１℃，３０
％の低温低湿状態および３０℃，９０％の高温高湿状態
で、帯電ローラを複写機ＦＴ５５００にとりつけて、初
期時の暗電位を検討した。
【００４５】帯電ローラ表面のトナーなどの付着状態は
次の基準により評価した。
次の基準により評価した。
【００４６】☆： わずかにトナーなどが付着している
が、布などでローラ表面のトナーなどを簡単に拭きとる
ことができる。
が、布などでローラ表面のトナーなどを簡単に拭きとる
ことができる。
【００４７】○： 拭きとりでわずかにトナーなどが残
存している。
存している。
【００４８】△： 完全に拭きとりができず、トナーな
どの薄い膜が残る。
どの薄い膜が残る。
【００４９】×： トナーなどが強くローラ表面に固着
している。
している。
【００５０】［実施例２］ホスファゼン樹脂（ＰＰＺ，
出光石油化学製）１０ｇをトルエン２０００ｇに溶解し
て樹脂溶液とした。次にエピクロルヒドリンゴム（エピ
クロマＣＧ−１００，ダイソー製）３ｇを、トルエン１
０００ｇ，キシレン１０００ｇに溶解してゴム溶液とし
た。
出光石油化学製）１０ｇをトルエン２０００ｇに溶解し
て樹脂溶液とした。次にエピクロルヒドリンゴム（エピ
クロマＣＧ−１００，ダイソー製）３ｇを、トルエン１
０００ｇ，キシレン１０００ｇに溶解してゴム溶液とし
た。
【００５１】このゴム溶液２００３ｇと前記の樹脂溶液
２０１０ｇとを混合して、コーティング液とした。この
コーティング液を、前記実施例１と同一のエピクロルヒ
ドリンゴムローラ表面に、ディッピング法でコートした
後、１２０℃，１時間の条件で硬化させて帯電ローラを
製造した。このローラの表面層の膜厚は７〜９μｍで、
体積抵抗は４×１０10Ω・ｃｍであった。
２０１０ｇとを混合して、コーティング液とした。この
コーティング液を、前記実施例１と同一のエピクロルヒ
ドリンゴムローラ表面に、ディッピング法でコートした
後、１２０℃，１時間の条件で硬化させて帯電ローラを
製造した。このローラの表面層の膜厚は７〜９μｍで、
体積抵抗は４×１０10Ω・ｃｍであった。
【００５２】この帯電ローラについて、実施例１と同様
に測定し検討した。その結果を表１に示した。
に測定し検討した。その結果を表１に示した。
【００５３】［実施例３］チタネート系カップリング剤
（ＫＲ５５，味の素製：前記「化３」の構造式（６））
１０ｇを、メチルエチルケトン２０００ｇに溶解してコ
ーティング液とした。
（ＫＲ５５，味の素製：前記「化３」の構造式（６））
１０ｇを、メチルエチルケトン２０００ｇに溶解してコ
ーティング液とした。
【００５４】このコーティング液を、前記実施例１と同
一のエピクロルヒドリンゴムローラ表面にディッピング
法でコートした後、１２０℃，１時間の条件で硬化させ
て帯電ローラを製造した。このローラの表面層の膜厚は
０．６〜０．８μｍで、体積抵抗は３×１０14Ω・ｃｍ
であった。
一のエピクロルヒドリンゴムローラ表面にディッピング
法でコートした後、１２０℃，１時間の条件で硬化させ
て帯電ローラを製造した。このローラの表面層の膜厚は
０．６〜０．８μｍで、体積抵抗は３×１０14Ω・ｃｍ
であった。
【００５５】この帯電ローラについて、実施例１と同様
に測定し検討した。その結果を表１に示した。
に測定し検討した。その結果を表１に示した。
【００５６】［実施例４］チタネート系カップリング剤
（ＫＲ３８Ｓ，味の素製：前記「化３」の構造式
（３））１０ｇを、メチルエチルケトン２０００ｇに溶
解してコーティング液とした。
（ＫＲ３８Ｓ，味の素製：前記「化３」の構造式
（３））１０ｇを、メチルエチルケトン２０００ｇに溶
解してコーティング液とした。
【００５７】このコーティング液を、前記実施例１と同
一のエピクロルヒドリンゴムローラ表面にディッピング
法でコートした後、１２０℃，１時間の条件で硬化させ
て帯電ローラを製造した。このローラの表面層の膜厚は
０．５〜０．８μｍで、体積抵抗は７×１０13Ω・ｃｍ
であった。
一のエピクロルヒドリンゴムローラ表面にディッピング
法でコートした後、１２０℃，１時間の条件で硬化させ
て帯電ローラを製造した。このローラの表面層の膜厚は
０．５〜０．８μｍで、体積抵抗は７×１０13Ω・ｃｍ
であった。
【００５８】この帯電ローラについて、実施例１と同様
に測定し検討した。その結果を表１に示した。
に測定し検討した。その結果を表１に示した。
【００５９】［実施例５］チタネート系カップリング剤
（ＫＲ３８Ｓ，味の素製：前記「化３の」構造式
（３））１０ｇを、メチルエチルケトン２０００ｇに溶
解して、カップリング剤の稀釈溶液を作った。
（ＫＲ３８Ｓ，味の素製：前記「化３の」構造式
（３））１０ｇを、メチルエチルケトン２０００ｇに溶
解して、カップリング剤の稀釈溶液を作った。
【００６０】次に、エピクロルヒドリンゴム（エピクロ
マＣＧ−１００，ダイソー製）３ｇを、トルエン１００
０ｇ，キシレン１０００ｇに溶解してゴム溶液とした。
マＣＧ−１００，ダイソー製）３ｇを、トルエン１００
０ｇ，キシレン１０００ｇに溶解してゴム溶液とした。
【００６１】このゴム溶液２００３ｇと、前記の稀釈溶
液２０１０ｇとを混合してコーティング液とした。
液２０１０ｇとを混合してコーティング液とした。
【００６２】このコーティング液を、前記実施例１と同
一のエピクロルヒドリンゴムローラ表面にディッピング
法でコートした後、１２０℃，１時間の条件で硬化させ
て帯電ローラを製造した。このローラの表面層の膜厚は
８〜１０μｍで、体積抵抗は８×１０9Ω・ｃｍであっ
た。
一のエピクロルヒドリンゴムローラ表面にディッピング
法でコートした後、１２０℃，１時間の条件で硬化させ
て帯電ローラを製造した。このローラの表面層の膜厚は
８〜１０μｍで、体積抵抗は８×１０9Ω・ｃｍであっ
た。
【００６３】この帯電ローラについて、実施例１と同様
に測定し検討した。その結果を表１に示した。
に測定し検討した。その結果を表１に示した。
【００６４】［比較例］実施例１と同一のエピクロルヒ
ドリンゴムローラ（表面層なし）を、比較例の帯電ロー
ラとして使用し、実施例１と同様に測定し検討した。そ
の結果を表１に示した。
ドリンゴムローラ（表面層なし）を、比較例の帯電ロー
ラとして使用し、実施例１と同様に測定し検討した。そ
の結果を表１に示した。
【００６５】
【表１】
【００６６】表１を参照すると、実施例１，実施例２，
実施例３，実施例４，実施例５および比較例の結果か
ら、ホスファゼン樹脂およびチタネート系カップリング
剤を主体とする表面層３をエピクロルヒドリンゴムロー
ラ（１，２）上に形成することによりローラ表面へのト
ナーなどの付着が大幅に抑えられることがわかる。
実施例３，実施例４，実施例５および比較例の結果か
ら、ホスファゼン樹脂およびチタネート系カップリング
剤を主体とする表面層３をエピクロルヒドリンゴムロー
ラ（１，２）上に形成することによりローラ表面へのト
ナーなどの付着が大幅に抑えられることがわかる。
【００６７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、帯電ローラの
表面に、ホスファゼン樹脂を主体とする非粘着性物質を
有する薄膜を形成したため、帯電ローラ表面へのトナー
の粘着を防止することができ、長期にわたり安定した帯
電特性を有する帯電装置を実現しうる。
表面に、ホスファゼン樹脂を主体とする非粘着性物質を
有する薄膜を形成したため、帯電ローラ表面へのトナー
の粘着を防止することができ、長期にわたり安定した帯
電特性を有する帯電装置を実現しうる。
【００６８】また請求項２の発明によれば、帯電ローラ
の表面に、チタネート系カップリング剤を主体とする非
粘着性物質を有する薄膜を形成したため、帯電ローラ表
面へのトナーの粘着を防止することができ、長期にわた
り安定した帯電特性を有する帯電装置を実現しうる。
の表面に、チタネート系カップリング剤を主体とする非
粘着性物質を有する薄膜を形成したため、帯電ローラ表
面へのトナーの粘着を防止することができ、長期にわた
り安定した帯電特性を有する帯電装置を実現しうる。
【図１】 本発明の帯電ローラの構成を示す正面図であ
る。
る。
【図２】 帯電ローラの評価に使用した画像形成装置の
主要部を示す正面図である。
主要部を示す正面図である。
１：導電性芯金 ２：半導電性弾性層 ３：非粘着性の表面層 ４：帯電ローラ ５：クリーナ ６：除電ランプ（ＬＥ
Ｄ） ７：感光体 ８：直流電源
Ｄ） ７：感光体 ８：直流電源
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性支持体上に少なくともエピクロル
ヒドリンゴムを主体とする弾性層を設けてなる帯電ロー
ラにおいて、前記弾性層の外周面上にホスファゼン系樹
脂を主体とする表面層を設けたことを特徴とする帯電ロ
ーラ。 - 【請求項２】 導電性支持体上に少なくともエピクロル
ヒドリンゴムを主体とする弾性層を設けてなる帯電ロー
ラにおいて、前記弾性層の外周面上にチタネート系カッ
プリング剤を主体とする表面層を設けたことを特徴とす
る帯電ローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31775593A JP3281699B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 帯電ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31775593A JP3281699B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 帯電ローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07175290A JPH07175290A (ja) | 1995-07-14 |
| JP3281699B2 true JP3281699B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=18091682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31775593A Expired - Fee Related JP3281699B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 帯電ローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281699B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006235197A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Canon Chemicals Inc | 導電性部材及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP31775593A patent/JP3281699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07175290A (ja) | 1995-07-14 |
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