JP3403843B2 - 帯電部材及び帯電装置 - Google Patents
帯電部材及び帯電装置Info
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- JP3403843B2 JP3403843B2 JP01737095A JP1737095A JP3403843B2 JP 3403843 B2 JP3403843 B2 JP 3403843B2 JP 01737095 A JP01737095 A JP 01737095A JP 1737095 A JP1737095 A JP 1737095A JP 3403843 B2 JP3403843 B2 JP 3403843B2
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- charging member
- urethane
- resin
- acrylic resin
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター等
において、電子写真や静電記録プロセスに用いられる感
光体等の被帯電体を帯電させる帯電部材及び帯電装置に
関する。
において、電子写真や静電記録プロセスに用いられる感
光体等の被帯電体を帯電させる帯電部材及び帯電装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
複写機における電子写真プロセスでは、まず感光体の表
面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投
射して、光の当たった部分の帯電を消去することによっ
て潜像を形成し、更にトナーの付着、紙へのトナー像の
転写により、複写を行う方法がとられている。
複写機における電子写真プロセスでは、まず感光体の表
面を一様に帯電させ、この感光体に光学系から映像を投
射して、光の当たった部分の帯電を消去することによっ
て潜像を形成し、更にトナーの付着、紙へのトナー像の
転写により、複写を行う方法がとられている。
【０００３】この場合、最初の感光体を帯電させる操作
は、コロナ放電方式が一般的に採用されている。しかし
ながら、このコロナ放電方式は５〜１０ｋＶもの高電圧
印加が必要とされるため、機械の安全保守の観点から好
ましくないものである。また、コロナ放電中にオゾン、
ＮＯX 等の有害物質が発生するため、環境上の問題もあ
る。
は、コロナ放電方式が一般的に採用されている。しかし
ながら、このコロナ放電方式は５〜１０ｋＶもの高電圧
印加が必要とされるため、機械の安全保守の観点から好
ましくないものである。また、コロナ放電中にオゾン、
ＮＯX 等の有害物質が発生するため、環境上の問題もあ
る。
【０００４】そこで、最近では、特開平１−２０５１８
０公報、特開平１−２１１７７９公報に記載されている
ような電圧を印加した帯電部材を感光体等の被帯電体を
接触させることにより、被帯電体を帯電させる方法が提
案されている。このような接触帯電方式によれば、コロ
ナ放電方式に比べて低い印加電圧で帯電を行うことがで
き、また、オゾンの発生もごく少なく、上記コロナ放電
方式の問題を解決し得る可能性がある。
０公報、特開平１−２１１７７９公報に記載されている
ような電圧を印加した帯電部材を感光体等の被帯電体を
接触させることにより、被帯電体を帯電させる方法が提
案されている。このような接触帯電方式によれば、コロ
ナ放電方式に比べて低い印加電圧で帯電を行うことがで
き、また、オゾンの発生もごく少なく、上記コロナ放電
方式の問題を解決し得る可能性がある。
【０００５】このような接触方式に使われる帯電部材と
しては、従来、カーボン等の導電性粒子を分散した導電
ゴムローラやこれら導電性弾性層にナイロン等の表面材
層を被覆したローラがあった。
しては、従来、カーボン等の導電性粒子を分散した導電
ゴムローラやこれら導電性弾性層にナイロン等の表面材
層を被覆したローラがあった。
【０００６】しかし、前者のような導電性弾性層である
導電ゴムローラ等のみの場合は、その低抵抗性を保持す
るため、導電性粒子の量を多くする必要があり、このた
めゴム硬度が上昇して被帯電体表面を傷つけてしまう恐
れがある。更に、ゴム中に配合された薬品類が感光体を
汚染して帯電性能を劣化させてしまうなどの影響を及ぼ
す恐れもある。
導電ゴムローラ等のみの場合は、その低抵抗性を保持す
るため、導電性粒子の量を多くする必要があり、このた
めゴム硬度が上昇して被帯電体表面を傷つけてしまう恐
れがある。更に、ゴム中に配合された薬品類が感光体を
汚染して帯電性能を劣化させてしまうなどの影響を及ぼ
す恐れもある。
【０００７】また、後者のようなナイロン等の表面材層
を導電性弾性層に被覆したローラは、感光体の汚染は防
止できるものの、環境による抵抗の変化が大きく、例え
ば低温、低湿下では均一に帯電できないため、反転現像
で黒ポチやカブリが発生する場合がある。更に、このよ
うな表面材層の抵抗を導電性粒子の添加でコントロール
する場合には、添加量により、抵抗値が大きく変化する
ため、製造上所望の抵抗値が得られにくく、帯電性能の
ばらつきが生じ易いという問題もある。
を導電性弾性層に被覆したローラは、感光体の汚染は防
止できるものの、環境による抵抗の変化が大きく、例え
ば低温、低湿下では均一に帯電できないため、反転現像
で黒ポチやカブリが発生する場合がある。更に、このよ
うな表面材層の抵抗を導電性粒子の添加でコントロール
する場合には、添加量により、抵抗値が大きく変化する
ため、製造上所望の抵抗値が得られにくく、帯電性能の
ばらつきが生じ易いという問題もある。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、帯電特性、帯電環境安定性に優れ、更に製造上帯電
性能のばらつき及び像担持体へのトナー融着のない帯電
部材及び該帯電部材を用いた帯電装置を提供することを
目的とする。
で、帯電特性、帯電環境安定性に優れ、更に製造上帯電
性能のばらつき及び像担持体へのトナー融着のない帯電
部材及び該帯電部材を用いた帯電装置を提供することを
目的とする。
【０００９】
【発明を解決するための手段及び作用】本発明は、被帯
電体に当接させ、被帯電体との間に電圧を印加すること
により、被帯電体に帯電させる帯電部材において、その
帯電部材に、ウレタン変性アクリル樹脂中のアクリル樹
脂成分の含有割合が５〜８０重量％であるウレタン変性
アクリル樹脂を主剤とし、更にモノイソシアネートをも
含む樹脂層を形成したことを特徴とする帯電部材及びこ
れを用いた帯電装置である。
電体に当接させ、被帯電体との間に電圧を印加すること
により、被帯電体に帯電させる帯電部材において、その
帯電部材に、ウレタン変性アクリル樹脂中のアクリル樹
脂成分の含有割合が５〜８０重量％であるウレタン変性
アクリル樹脂を主剤とし、更にモノイソシアネートをも
含む樹脂層を形成したことを特徴とする帯電部材及びこ
れを用いた帯電装置である。
【００１０】そして、本発明の帯電部材は、上記ウレタ
ン変性アクリル樹脂中にシリコーン成分を１〜５０重量
％含む樹脂層で形成したことを特徴とする。
ン変性アクリル樹脂中にシリコーン成分を１〜５０重量
％含む樹脂層で形成したことを特徴とする。
【００１１】更に、本発明の帯電部材は、上記樹脂層に
硬化剤を添加しても良い。また、更に、場合によって樹
脂層にシリカを添加することにより、ピンホールリーク
性や感光ドラムとの密着性を改善することも出来る。
又、上記樹脂層は、架橋された形態を取ることにより塗
膜の強さを増大させる、或は密着性を改善させることも
可能である。
硬化剤を添加しても良い。また、更に、場合によって樹
脂層にシリカを添加することにより、ピンホールリーク
性や感光ドラムとの密着性を改善することも出来る。
又、上記樹脂層は、架橋された形態を取ることにより塗
膜の強さを増大させる、或は密着性を改善させることも
可能である。
【００１２】更に、本発明の帯電部材は、上記樹脂層に
導電性粉体を含有することを特徴とする。
導電性粉体を含有することを特徴とする。
【００１３】すなわち、被帯電体に当接させ、電圧を印
加することにより、被帯電体に帯電させる帯電部材にお
いて、その帯電部材、例えば導電ゴムローラの導電性弾
性層の表面を被覆する樹脂層を、ウレタン変性アクリル
樹脂中のアクリル樹脂成分の含有割合が５〜８０重量％
であるウレタン変性アクリル樹脂を主剤とし、更にモノ
イソシアネートをも含む樹脂で形成することにより、環
境による抵抗変化が少なく、帯電環境安定性に優れた帯
電部材を得ることができ、しかも導電性粒子の添加によ
り表面抵抗を調節する場合には添加量に応じて比較的緩
徐に抵抗値が変化し、このため所望の抵抗値に確実に調
節することができ、しかも、帯電部材を用いた画像形成
装置において、トナー融着等の発生のない高品位な画像
が得られる。
加することにより、被帯電体に帯電させる帯電部材にお
いて、その帯電部材、例えば導電ゴムローラの導電性弾
性層の表面を被覆する樹脂層を、ウレタン変性アクリル
樹脂中のアクリル樹脂成分の含有割合が５〜８０重量％
であるウレタン変性アクリル樹脂を主剤とし、更にモノ
イソシアネートをも含む樹脂で形成することにより、環
境による抵抗変化が少なく、帯電環境安定性に優れた帯
電部材を得ることができ、しかも導電性粒子の添加によ
り表面抵抗を調節する場合には添加量に応じて比較的緩
徐に抵抗値が変化し、このため所望の抵抗値に確実に調
節することができ、しかも、帯電部材を用いた画像形成
装置において、トナー融着等の発生のない高品位な画像
が得られる。
【００１４】以下に、本発明につき更に詳しく説明す
る。ナイロン皮膜を帯電部材の表面材層に用いることは
上述のように被帯電体の耐汚染性に対し、かなりの効果
があるが、よく用いられるＮ−メトキシメチル化ナイロ
ンは溶液での粘度が経時で上昇する上、皮膜も架橋等に
より抵抗が上昇する。これに対し、通常のウレタンエラ
ストマーは膜として柔軟である上溶液粘度も安定してお
り、皮膜の抵抗も経時で変化が少ない。しかし、ウレタ
ンエラストマーは一般に粘着性が高く、帯電部材の表面
材層として用いた場合、被帯電体と密着しやすく、剥離
が滑らかに行われない。また、トナー、ゴミ等が付着し
やすく帯電不良の原因となる。
る。ナイロン皮膜を帯電部材の表面材層に用いることは
上述のように被帯電体の耐汚染性に対し、かなりの効果
があるが、よく用いられるＮ−メトキシメチル化ナイロ
ンは溶液での粘度が経時で上昇する上、皮膜も架橋等に
より抵抗が上昇する。これに対し、通常のウレタンエラ
ストマーは膜として柔軟である上溶液粘度も安定してお
り、皮膜の抵抗も経時で変化が少ない。しかし、ウレタ
ンエラストマーは一般に粘着性が高く、帯電部材の表面
材層として用いた場合、被帯電体と密着しやすく、剥離
が滑らかに行われない。また、トナー、ゴミ等が付着し
やすく帯電不良の原因となる。
【００１５】一方、アクリル樹脂は粘着性が低く、耐汚
染性も良好であるが、一般に硬度が高く、帯電部材の表
面材層として用いた場合、部材全体の硬度を高め、帯電
を不均一にするばかりではなく、トナー融着発生の原因
となる。ここでのトナー融着とは、例えば帯電部材とし
て帯電ローラを図３に示す画像形成装置に用いた場合、
クリーニングブレード１２をすりぬけたトナーが像担持
体６に接触している帯電ローラ５によって像担持体６に
押しつけられて像担持体表面に融着する現象をいう。こ
のトナー融着現象は上述の発生機構より、帯電部材表面
材層の硬度が高い程発生しやすい。
染性も良好であるが、一般に硬度が高く、帯電部材の表
面材層として用いた場合、部材全体の硬度を高め、帯電
を不均一にするばかりではなく、トナー融着発生の原因
となる。ここでのトナー融着とは、例えば帯電部材とし
て帯電ローラを図３に示す画像形成装置に用いた場合、
クリーニングブレード１２をすりぬけたトナーが像担持
体６に接触している帯電ローラ５によって像担持体６に
押しつけられて像担持体表面に融着する現象をいう。こ
のトナー融着現象は上述の発生機構より、帯電部材表面
材層の硬度が高い程発生しやすい。
【００１６】本発明におけるウレタン変性アクリル樹脂
とは、相溶性、液安定性、膜柔軟性等の観点から、ウレ
タン樹脂とアクリル樹脂成分を化学的に結合することが
より効果的である。具体的な方法としては、β−ヒドロ
キシエチルメタクリレート等により、アクリル重合体に
水酸基を導入したポリマーと分子末端にイソシアネート
基をもつウレタンプレポリマーとの反応又は下記のよう
な分子末端に（片末端又は両末端）に水酸基をもつアク
リル成分とウレタンプレポリマーとの反応により、合成
される（Ａ：アクリル酸、アクリル酸エステルモノマー
あるいはオリゴマー）。こうして得られる重合体におい
て、ウレタン鎖とアクリル鎖は互いにブロック型で結合
していてもよく又グラフト型で結合していてもよい。
とは、相溶性、液安定性、膜柔軟性等の観点から、ウレ
タン樹脂とアクリル樹脂成分を化学的に結合することが
より効果的である。具体的な方法としては、β−ヒドロ
キシエチルメタクリレート等により、アクリル重合体に
水酸基を導入したポリマーと分子末端にイソシアネート
基をもつウレタンプレポリマーとの反応又は下記のよう
な分子末端に（片末端又は両末端）に水酸基をもつアク
リル成分とウレタンプレポリマーとの反応により、合成
される（Ａ：アクリル酸、アクリル酸エステルモノマー
あるいはオリゴマー）。こうして得られる重合体におい
て、ウレタン鎖とアクリル鎖は互いにブロック型で結合
していてもよく又グラフト型で結合していてもよい。
【化１】
【００１７】本発明のウレタン変性アクリル樹脂は、上
述の方法に限定されるものではなく、その他にもアクリ
ルジオール混合系にジイソシアネートを添加する方法、
アクリルモノマーに両末端イソシアネートポリエステ
ル、ポリエーテル等を付加し、そのウレタンアクリレー
トを重合する方法等によっても得ることができる。ま
た、これらの合成に用いられるアクリル樹脂成分として
は、ポリマーとしてのガラス転移温度Ｔg が室温から約
８０℃までのものが好ましく、上記β−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートの他に、例えば、エチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、グリシジルメタクリレ
ートなどを含むものが用いられる。この際のウレタン変
性アクリル樹脂中におけるアクリル樹脂成分の組成とし
ては５〜８０重量％、特に１０〜６０重量％であること
が好ましく、更に２０〜５０重量％であることがより好
ましい。
述の方法に限定されるものではなく、その他にもアクリ
ルジオール混合系にジイソシアネートを添加する方法、
アクリルモノマーに両末端イソシアネートポリエステ
ル、ポリエーテル等を付加し、そのウレタンアクリレー
トを重合する方法等によっても得ることができる。ま
た、これらの合成に用いられるアクリル樹脂成分として
は、ポリマーとしてのガラス転移温度Ｔg が室温から約
８０℃までのものが好ましく、上記β−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートの他に、例えば、エチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、グリシジルメタクリレ
ートなどを含むものが用いられる。この際のウレタン変
性アクリル樹脂中におけるアクリル樹脂成分の組成とし
ては５〜８０重量％、特に１０〜６０重量％であること
が好ましく、更に２０〜５０重量％であることがより好
ましい。
【００１８】更に、感光体との密着性改良の観点から、
ウレタン変性アクリル樹脂中にシリコ−ン成分を含むこ
ともできる。具体的には、例えばシリコ−ン鎖を含むポ
リオ−ルを原料として用いたウレタンプレポリマ−とア
クリル成分との反応により合成する等の方法が考えられ
る。この場合、ウレタンプレポリマ−中におけるシリコ
−ン成分の組成としては２〜８０重量％、特に５〜５０
重量％であることが好ましい。又、反応後のウレタン変
性アクリル樹脂中におけるシリコ−ン成分の組成として
は１〜５０重量％、特に３〜３０重量％であることが望
ましい。
ウレタン変性アクリル樹脂中にシリコ−ン成分を含むこ
ともできる。具体的には、例えばシリコ−ン鎖を含むポ
リオ−ルを原料として用いたウレタンプレポリマ−とア
クリル成分との反応により合成する等の方法が考えられ
る。この場合、ウレタンプレポリマ−中におけるシリコ
−ン成分の組成としては２〜８０重量％、特に５〜５０
重量％であることが好ましい。又、反応後のウレタン変
性アクリル樹脂中におけるシリコ−ン成分の組成として
は１〜５０重量％、特に３〜３０重量％であることが望
ましい。
【００１９】ウレタン変性アクリル樹脂は、単独で含有
されても、２種以上が含有されても差し支えなく、他の
樹脂を混合して用いてもよい。この場合、ウレタン変性
アクリル樹脂以外の樹脂としては、ポリエステル、フェ
ノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウ
レタン樹脂等が挙げられる。
されても、２種以上が含有されても差し支えなく、他の
樹脂を混合して用いてもよい。この場合、ウレタン変性
アクリル樹脂以外の樹脂としては、ポリエステル、フェ
ノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウ
レタン樹脂等が挙げられる。
【００２０】ここで、帯電部材の樹脂層は、その体積固
有抵抗値を１０6 〜１０13Ωｃｍ、特に１０7 〜１０11
Ωｃｍとすることが好ましく、１０6 Ωｃｍより小さい
と電圧印加により帯電部材が破壊する場合があり、一方
１０13Ωｃｍより大きいと帯電性が低下する場合があ
る。この体積抵抗率の調節は、この樹脂層を構成する上
記アクリル変性ウレタン樹脂を主剤とし、更にモノイソ
シアネートをも含む材料中に導電性粒子を添加すること
により行うことができ、導電性粒子としては、カーボン
ブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン等の金属酸化物粒
子を用いることができるが、特に、カーボンブラックが
好ましく使用される。更に、カーボンブラックと金属酸
化物の併用も可能である。この場合、本発明帯電部材の
樹脂層を形成する材料は、これらの導電性粒子の添加に
より、その添加量に応じて比較的緩徐に抵抗値が変化
し、このため樹脂層を所望の抵抗値に容易かつ確実に調
節することができる。
有抵抗値を１０6 〜１０13Ωｃｍ、特に１０7 〜１０11
Ωｃｍとすることが好ましく、１０6 Ωｃｍより小さい
と電圧印加により帯電部材が破壊する場合があり、一方
１０13Ωｃｍより大きいと帯電性が低下する場合があ
る。この体積抵抗率の調節は、この樹脂層を構成する上
記アクリル変性ウレタン樹脂を主剤とし、更にモノイソ
シアネートをも含む材料中に導電性粒子を添加すること
により行うことができ、導電性粒子としては、カーボン
ブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン等の金属酸化物粒
子を用いることができるが、特に、カーボンブラックが
好ましく使用される。更に、カーボンブラックと金属酸
化物の併用も可能である。この場合、本発明帯電部材の
樹脂層を形成する材料は、これらの導電性粒子の添加に
より、その添加量に応じて比較的緩徐に抵抗値が変化
し、このため樹脂層を所望の抵抗値に容易かつ確実に調
節することができる。
【００２１】更に、カーボンブラック等で全体の抵抗を
調節した樹脂層に、部分的なピンホールリークや、感光
ドラムとの密着性改良のために、いわゆるシリカ（ホワ
イトカーボン）を添加しても良い。シリカは微粒子珪酸
及び珪酸塩であり、通常カーボンブラックに次ぐ補強性
を有し、ゴム等の強伸度、硬度、耐摩耗性等を改良し、
透明ないし鮮明な製品に使用されるもので、これらは一
般に１０〜５０μｍの超微粒なかさ高い白色粉末で、天
然産の珪酸や珪酸塩の粉砕品とは製法、性質が異なる。
シリカを製法上から分類すれば、乾式法による無水珪酸
（デグッサ製アエロジル等）、湿式法による含水珪酸
（バイエル製ブルカシル等）及び合成珪酸塩（珪酸マグ
ネシウムなど）等が挙げられる。
調節した樹脂層に、部分的なピンホールリークや、感光
ドラムとの密着性改良のために、いわゆるシリカ（ホワ
イトカーボン）を添加しても良い。シリカは微粒子珪酸
及び珪酸塩であり、通常カーボンブラックに次ぐ補強性
を有し、ゴム等の強伸度、硬度、耐摩耗性等を改良し、
透明ないし鮮明な製品に使用されるもので、これらは一
般に１０〜５０μｍの超微粒なかさ高い白色粉末で、天
然産の珪酸や珪酸塩の粉砕品とは製法、性質が異なる。
シリカを製法上から分類すれば、乾式法による無水珪酸
（デグッサ製アエロジル等）、湿式法による含水珪酸
（バイエル製ブルカシル等）及び合成珪酸塩（珪酸マグ
ネシウムなど）等が挙げられる。
【００２２】また、更に本樹脂層は、その塗膜の強さを
増大させるため、硬化剤を用いて架橋させても良い。架
橋は、主剤と硬化剤に水酸基とイソシアネート基のよう
な反応基を含有させて行なうことが出来る。硬化剤に
は、例えば２官能のジイソシアネート類、或はそれ以上
の官能基を有するポリイソシアネート等を用い、硬化剤
に柔軟性を与える基を導入する等により、強伸度を容易
にアップさせ、塗膜の耐久性を改良すること等ができ
る。また、硬化剤には密着性をより改善する等で、硬化
剤にシリコーン成分を含有しても良い。
増大させるため、硬化剤を用いて架橋させても良い。架
橋は、主剤と硬化剤に水酸基とイソシアネート基のよう
な反応基を含有させて行なうことが出来る。硬化剤に
は、例えば２官能のジイソシアネート類、或はそれ以上
の官能基を有するポリイソシアネート等を用い、硬化剤
に柔軟性を与える基を導入する等により、強伸度を容易
にアップさせ、塗膜の耐久性を改良すること等ができ
る。また、硬化剤には密着性をより改善する等で、硬化
剤にシリコーン成分を含有しても良い。
【００２３】なお、帯電部材の樹脂層の厚さは１〜２０
０μｍとすることが好ましい。これらの表皮層を基体上
に形成する方法としては、本発明の帯電部材に用いられ
るウレタン変性アクリル樹脂及び導電性粉体を溶解・分
散した塗料中に基体を浸漬し、引き上げることにより塗
工形成してもよく、また、上記塗装材料を溶融し、チュ
ーブ状とした中に基体を挿入し、密着形成してもよい。
また、この塗工方法は本発明のようなローラ以外にもス
プレー等に用いることも可能である。
０μｍとすることが好ましい。これらの表皮層を基体上
に形成する方法としては、本発明の帯電部材に用いられ
るウレタン変性アクリル樹脂及び導電性粉体を溶解・分
散した塗料中に基体を浸漬し、引き上げることにより塗
工形成してもよく、また、上記塗装材料を溶融し、チュ
ーブ状とした中に基体を挿入し、密着形成してもよい。
また、この塗工方法は本発明のようなローラ以外にもス
プレー等に用いることも可能である。
【００２４】本発明の帯電部材は、図１及び図２に断面
図を示したように、鉄、ＳＵＳ等の芯金、そして適度な
導電性を有する材質からなる導電性弾性層２上に上記ウ
レタン変性アクリル樹脂を含む樹脂層３を接合した構成
とされる。ここで、導電性弾性層２の材質としては、金
属、ウレタン、天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、
ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコー
ン、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、クロロプレンゴム等及びこれらの発泡体が挙げら
れ、適宜、カーボンブラック等の導電性付与剤が添加さ
れる。また、その他の構成としては、図２に示すよう
に、目的に応じて本発明の帯電部材に体積固有抵抗値が
１０6 〜１０13Ωｃｍである抵抗層を形成することも出
来る。例えば感光ドラム等との密着性の点から、本発明
の樹脂層の上層に抵抗層を形成したり（図２（１）参
照）、また、帯電部材全体の抵抗値を調整するために、
本発明の樹脂層の下層に形成することが出来る（図２
（２）参照）。
図を示したように、鉄、ＳＵＳ等の芯金、そして適度な
導電性を有する材質からなる導電性弾性層２上に上記ウ
レタン変性アクリル樹脂を含む樹脂層３を接合した構成
とされる。ここで、導電性弾性層２の材質としては、金
属、ウレタン、天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、
ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコー
ン、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、クロロプレンゴム等及びこれらの発泡体が挙げら
れ、適宜、カーボンブラック等の導電性付与剤が添加さ
れる。また、その他の構成としては、図２に示すよう
に、目的に応じて本発明の帯電部材に体積固有抵抗値が
１０6 〜１０13Ωｃｍである抵抗層を形成することも出
来る。例えば感光ドラム等との密着性の点から、本発明
の樹脂層の上層に抵抗層を形成したり（図２（１）参
照）、また、帯電部材全体の抵抗値を調整するために、
本発明の樹脂層の下層に形成することが出来る（図２
（２）参照）。
【００２５】ここで、抵抗層の材料としては、樹脂層３
の上層に形成する場合には、ウレタン系、ナイロン系、
アクリル系、エポキシ系等の樹脂層、更に詳しくはウレ
タン変性アクリル樹脂、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロ
ン等が挙げられ、一方、樹脂層の下層に形成する場合に
は、ウレタンゴムに導電性カーボンを分散させたもの等
が挙げられる。本発明帯電部材の形状は図１に示したよ
うにロール状に限定されるものではなく、プレート状、
四角ブロック状、球状、ブラシ状等の種々の形状とする
ことができるが、通常はロール状またはブラシ状とする
ことが好ましい。更に、本発明帯電部材を用いた帯電装
置も図３に限定されるものではなく、適宜変更すること
ができる。
の上層に形成する場合には、ウレタン系、ナイロン系、
アクリル系、エポキシ系等の樹脂層、更に詳しくはウレ
タン変性アクリル樹脂、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロ
ン等が挙げられ、一方、樹脂層の下層に形成する場合に
は、ウレタンゴムに導電性カーボンを分散させたもの等
が挙げられる。本発明帯電部材の形状は図１に示したよ
うにロール状に限定されるものではなく、プレート状、
四角ブロック状、球状、ブラシ状等の種々の形状とする
ことができるが、通常はロール状またはブラシ状とする
ことが好ましい。更に、本発明帯電部材を用いた帯電装
置も図３に限定されるものではなく、適宜変更すること
ができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の帯電部材の実施例につき詳細
に説明する。図３は本発明の帯電装置を使用した画像形
成装置の概略図である。 （１）画像形成装置の構成 ６はドラム型の電子写真感光体としての像担持体であ
り、矢印ａ方向に１００ｍｍ／ｓｅｃで回転する。帯電
部材としての帯電ローラ５には、一定直流電圧または必
要に応じて直流電圧に交流電圧を重畳した高電圧を印加
し、感光体を均一に帯電させる。この感光ドラム上に半
導体レーザーによる走査露光またはＬＥＤ、ハロゲンラ
ンプ等による露光７を行うことにより、静電潜像が形成
される。その潜像が現像装置８によってトナー像として
可視化され、その後転写ローラまたは転写極９により、
紙等の転写材１０に転写され、定着部１３を通ってプリ
ントとして排出される。
に説明する。図３は本発明の帯電装置を使用した画像形
成装置の概略図である。 （１）画像形成装置の構成 ６はドラム型の電子写真感光体としての像担持体であ
り、矢印ａ方向に１００ｍｍ／ｓｅｃで回転する。帯電
部材としての帯電ローラ５には、一定直流電圧または必
要に応じて直流電圧に交流電圧を重畳した高電圧を印加
し、感光体を均一に帯電させる。この感光ドラム上に半
導体レーザーによる走査露光またはＬＥＤ、ハロゲンラ
ンプ等による露光７を行うことにより、静電潜像が形成
される。その潜像が現像装置８によってトナー像として
可視化され、その後転写ローラまたは転写極９により、
紙等の転写材１０に転写され、定着部１３を通ってプリ
ントとして排出される。
【００２７】（実施例１）トルエン−メチルエチルケト
ン混合液を溶媒として溶解させたアクリル変性ウレタン
樹脂（ＥＡＵ−６５Ｂ、亜細亜工業社製、アクリル樹脂
成分６０重量％、側鎖に水酸基を有する）中に、モノイ
ソシアネートとしてフェニルイソシアネート（関東化学
社製）を３ｐｈｒ、カーボンブラック２４００Ｂ（三菱
化学社製）を２０ｐｈｒ、アエロジル９７２（日本アエ
ロジル社製、２５ｐｈｒを添加し、レッドデビルで混合
して分散液を得た。この分散液中に抵抗１０7 Ωのポリ
ウレタンローラを浸漬し、乾燥することにより、ポリウ
レタン上に約５０μｍの表面材層を形成して図１に示す
ようなローラ状の帯電部材を作成した。
ン混合液を溶媒として溶解させたアクリル変性ウレタン
樹脂（ＥＡＵ−６５Ｂ、亜細亜工業社製、アクリル樹脂
成分６０重量％、側鎖に水酸基を有する）中に、モノイ
ソシアネートとしてフェニルイソシアネート（関東化学
社製）を３ｐｈｒ、カーボンブラック２４００Ｂ（三菱
化学社製）を２０ｐｈｒ、アエロジル９７２（日本アエ
ロジル社製、２５ｐｈｒを添加し、レッドデビルで混合
して分散液を得た。この分散液中に抵抗１０7 Ωのポリ
ウレタンローラを浸漬し、乾燥することにより、ポリウ
レタン上に約５０μｍの表面材層を形成して図１に示す
ようなローラ状の帯電部材を作成した。
【００２８】（比較例１）実施例１において、モノイソ
シアネートの代わりにポリイソシアネート（ヘキサメチ
レンジイソシアネート３量体）を５ｐｈｒにした以外は
実施例１と同じ様にしてローラ状の帯電部材を作成し
た。
シアネートの代わりにポリイソシアネート（ヘキサメチ
レンジイソシアネート３量体）を５ｐｈｒにした以外は
実施例１と同じ様にしてローラ状の帯電部材を作成し
た。
【００２９】（比較例２）実施例１において、モノイソ
シアネートを除いた以外は、実施例１と同様にしてロー
ラ状の帯電部材を作成した。
シアネートを除いた以外は、実施例１と同様にしてロー
ラ状の帯電部材を作成した。
【００３０】これら、実施例、比較例で得られた帯電部
材について、各部材のトナーの融着性及び感光ドラムの
汚染性についての評価を行った。 （１）トナーの融着性：図３に示した画像形成装置を用
い、高温高湿（温度３３度、湿度８５％）の環境下にお
いて連続画像出しテストを行い、５０００枚及び８００
０枚後の画像、感光体の表面状態を観察した。 （２）感光ドラムの汚染性：感光ドラムに上記ローラの
両端に５００ｇの荷重を加えて当接し、高温高湿環境下
で２か月間放置した後の感光体表面状態を観察し評価し
た。
材について、各部材のトナーの融着性及び感光ドラムの
汚染性についての評価を行った。 （１）トナーの融着性：図３に示した画像形成装置を用
い、高温高湿（温度３３度、湿度８５％）の環境下にお
いて連続画像出しテストを行い、５０００枚及び８００
０枚後の画像、感光体の表面状態を観察した。 （２）感光ドラムの汚染性：感光ドラムに上記ローラの
両端に５００ｇの荷重を加えて当接し、高温高湿環境下
で２か月間放置した後の感光体表面状態を観察し評価し
た。
【００３１】上記評価結果を表１に示す。
【表１】
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の帯電部材
によれば、ゴムローラの感光体への汚染、トナー融着の
発生等の欠点を大幅に改善し、帯電特性、性能安定性に
優れた帯電装置を提供する。従って、本発明の帯電部材
及び帯電装置は複写機、プリンターなどの電子写真や静
電プロセスに幅広く用いることが可能である。
によれば、ゴムローラの感光体への汚染、トナー融着の
発生等の欠点を大幅に改善し、帯電特性、性能安定性に
優れた帯電装置を提供する。従って、本発明の帯電部材
及び帯電装置は複写機、プリンターなどの電子写真や静
電プロセスに幅広く用いることが可能である。
【図１】本発明の帯電ローラの一例を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の帯電ローラの一例を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の帯電装置を使用した画像形成装置の一
例を示す概略図である。
例を示す概略図である。
１ 芯金
２ 導電性弾性層
３ 樹脂層
４ 抵抗層
５ 帯電ローラ
６ 像担持体
７ 露光
８ 現像装置
９ 転写極
１０ 転写材
１１ クリーニング部材
１２ クリーニングブレード
１３ 定着部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 15/02
G03G 15/16 103
G03G 15/08 501
Claims (12)
- 【請求項１】被帯電体に当接させ、被帯電体との間に電
圧を印加することにより、被帯電体に帯電させる帯電部
材において、その帯電部材に、ウレタン変性アクリル樹
脂中のアクリル樹脂成分の含有割合が５〜８０重量％で
あるウレタン変性アクリル樹脂を主剤とし、更にモノイ
ソシアネートをも含む樹脂層を形成したことを特徴とす
る帯電部材。 - 【請求項２】上記ウレタン変性アクリル樹脂がシリコー
ン成分を１〜５０重量％含有することを特徴とする請求
項１記載の帯電部材。 - 【請求項３】上記樹脂層が硬化剤を含有することを特徴
とする請求項１又は２記載の帯電部材。 - 【請求項４】上記樹脂層が導電性粉体を含有することを
特徴とする請求項１、２及び３のいずれかに記載の帯電
部材。 - 【請求項５】上記樹脂層がシリカを含有することを特徴
とする請求項１、２、３及び４のいずれかに記載の帯電
部材。 - 【請求項６】上記帯電部材に体積固有抵抗値が１０6 〜
１０13Ωｃｍである抵抗層を形成したことを特徴とする
請求項１乃至５のいずれかに記載の帯電部材。 - 【請求項７】被帯電部材に当接し、該被帯電体を帯電さ
せる帯電部材と、被帯電体と帯電部材との間に電圧を印
加する電圧印加手段を具備してなる帯電装置において、
上記帯電部材に、ウレタン変性アクリル樹脂中のアクリ
ル樹脂成分の含有割合が５〜８０重量％であるウレタン
変性アクリル樹脂を主剤とし、更にモノイソシアネート
をも含む樹脂層を形成した帯電部材を用いたことを特徴
とする帯電装置。 - 【請求項８】上記ウレタン変性アクリル樹脂がシリコー
ン成分を１〜５０重量％含有することを特徴とする請求
項７記載の帯電装置。 - 【請求項９】上記樹脂層が硬化剤を含有することを特徴
とする請求項７又は８記載の帯電装置。 - 【請求項１０】上記樹脂層が導電性粉体を含有すること
を特徴とする請求項７、８または９のいずれかに記載の
帯電装置。 - 【請求項１１】上記樹脂層がシリカを含有することを特
徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の帯電装
置。 - 【請求項１２】上記帯電部材の体積固有抵抗値が１０6
〜１０13Ωｃｍである抵抗層を形成した帯電部材を用い
たことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載
の帯電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01737095A JP3403843B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 帯電部材及び帯電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01737095A JP3403843B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 帯電部材及び帯電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08211696A JPH08211696A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3403843B2 true JP3403843B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=11942147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01737095A Expired - Lifetime JP3403843B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 帯電部材及び帯電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3403843B2 (ja) |
-
1995
- 1995-02-03 JP JP01737095A patent/JP3403843B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08211696A (ja) | 1996-08-20 |
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