JPH08101563A

JPH08101563A - 帯電部材

Info

Publication number: JPH08101563A
Application number: JP6237938A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Nojima; 一男野島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】半導電性弾性層の表面にトナーなどが付着す
るのを抑制することによって，帯電部材の耐久性を向上
させる。【構成】導電性支持体１０１上にエピクロルヒドリン
ゴムを主体とする半導電性弾性層１０２を形成した帯電
部材において，前記半導電性弾性層１０２上に，ポリエ
ステルポリオールとポリイソシアネートとの高分子を主
体とする樹脂からなる表面層１０３を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，電子写真装置に使用さ
れる帯電部材に関し，より詳細には，電子写真装置にお
ける一次帯電および転写帯電に用いられる帯電部材に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来，電子写真プロセスにおける帯電プ
ロセスは，金属ワイヤーに高電圧（直流６〜８ＫＶ）を
印加して発生するコロナにより帯電を行っているコロナ
放電方式が，広く利用されていた。ところが，このコロ
ナ放電方式ではコロナ発生時にオゾンや窒素酸化物など
のコロナ生成物により，感光体表面を変質させ，画像ぼ
けや劣化を進行させたり，ワイヤーの汚れが画像品質に
悪影響をおよぼすという不都合があった。

【０００３】これに対して帯電部材に感光体ドラムを接
触させながら電圧を印加して，感光体表面を帯電させる
接触帯電方式が実用化されている。この帯電方式は，電
源の低電圧化とオゾンなど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。

【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号公報に開示されている
『接触帯電方式』にあっては，直流電圧印加時における
帯電開始電圧（Ｖth）の２倍以上のピーク間電圧をもつ
交流電圧を重畳させることにより，帯電の均一性がかな
り改善できることを開示している。

【０００５】また，例えば，特開昭５８−１９４０６１
号公報に開示されている『ローラ帯電装置』にあって
は，導電性弾性層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，および導電性弾性体の
表面に，非粘着性被膜を被覆することにより，帯電の均
一性がかなり改善できることを開示している。

【０００６】ところが，特開昭６３−１４９６６８号公
報では，直流電圧印加時における帯電開始電圧（Ｖth）
の２倍以上のピーク間電圧である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く。さらには，交流電流を
多量に消費することにより，オゾン発生量が多くなり，
その結果，帯電部材や感光体の劣化を招くという不具合
が発生する。

【０００７】また，特開昭５８−１９４０６１号公報で
は，非粘着性被膜を被服した表面層は，被膜の非粘着性
や膜強度などが十分に行えない。被膜の非粘着性や膜強
度などにより，表面層にトナーなどの付着が多く，これ
が帯電ローラの耐久性を悪くする原因となるという不具
合が発生する。

【０００８】従来の帯電部材にて，帯電部材が直流電圧
印加のみの場合，帯電むらを発生するのは，帯電部材の
弾性層が合成ゴムにカーボンブラックを分散したときで
ある。すなわち，従来の帯電部材の帯電むらは，カーボ
ンブラック／合成ゴムの分散不良による，導電性層の電
気的不均一によるものである。しかし，カーボンブラッ
ク／合成ゴムを半導電性の極性ゴム（たとえばエピクロ
ルヒドリンゴム）に置き換えられることにより，帯電部
材の帯電むらは解消できる。

【０００９】ここで，前記極性ゴムについて説明する。
極性ゴム（または有極性ゴム）は，ポリマ中に極性基を
有するゴムを総称し，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，−ＮＨ，および
−ＣＯＯなどの極性基を含んでいる。なおこれに対し，
天然ゴム，スチレン−ブタジエンゴム，およびブチルゴ
ムなどの極性基を含まないゴムを非極性ゴムという。

【００１０】さらに，帯電部材が直流電圧印加のみの場
合，帯電部材の耐電圧が問題となるが，弾性層にエピク
ロルヒドリン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べて，耐電圧が
著しく向上する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
エピクロルヒドリンゴムを半導電性弾性層に使用した帯
電部材によれば，帯電部材を長期間使用すると，帯電部
材表面に，トナーおよび紙粉などが付着あるいは固着し
てしまう。その結果，帯電部材の電気抵抗値が上昇し，
帯電性能が低下するという問題点があった。すなわち，
クリーニングをすり抜けて，そのまま感光体上に留まっ
た残留トナー粒子が感光体と接触している帯電部材の表
面に付着し，悪影響をおよぼすという問題点があった。

【００１２】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，半導電性弾性層の表面にトナーなどが付着するのを
抑制することによって，帯電部材の耐久性を向上させる
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係る帯電部材は，導電性支持体上にエ
ピクロルヒドリンゴムを主体とする半導電性弾性層を形
成した帯電部材において，前記半導電性弾性層上に，ポ
リエステルポリオールとポリイソシアネートとの高分子
を主体とする樹脂からなる表面層を設けたものである。

【００１４】また，請求項２に係る帯電部材は，導電性
支持体上にエピクロルヒドリンゴムを主体とする半導電
性弾性層を形成した帯電部材において，前記半導電性弾
性層上に，フッ素ポリオールとポリイソシアネートとの
高分子を主体とする樹脂からなる表面層を設けたもので
ある。

【００１５】また，請求項３に係る帯電部材は，導電性
支持体上にエピクロルヒドリンゴムを主体とする半導電
性弾性層を形成した帯電部材において，前記半導電性弾
性層上に，ポリブタジエンポリオールとポリイソシアネ
ートとの高分子を主体とする樹脂からなる表面層を設け
たものである。

【００１６】また，請求項４に係る帯電部材は，導電性
支持体上にエピクロルヒドリンゴムを主体とする半導電
性弾性層を形成した帯電部材において，前記半導電性弾
性層上に，シリコーン変性ポリオールとポリイソシアネ
ートとの高分子を主体とする樹脂からなる表面層を設け
たものである。

【００１７】また，請求項５に係る帯電部材は，前記表
面層を形成している樹脂のポリオールとポリイソシアネ
ートのＮＣＯ／ＯＨモル比が，１．０／１．０〜１．８
／１．０であるものである。

【００１８】

【作用】本発明に係る帯電部材（請求項１）は，半導電
性弾性層上に，ポリエステルポリオールとポリイソシア
ネートとの高分子を主体とする樹脂からなる表面層を設
けることにより，該表面層によって，被帯電体である感
光体ドラム等の像担持体面の残留トナーなどの付着を抑
制する。

【００１９】また，本発明に係る帯電部材（請求項２）
は，半導電性弾性層上に，フッ素ポリオールとポリイソ
シアネートとの高分子を主体とする樹脂からなる表面層
を設けることにより，該表面層によって，被帯電体であ
る感光体ドラム等の像担持体面の残留トナーなどの付着
を抑制する。

【００２０】また，本発明に係る帯電部材（請求項３）
は，半導電性弾性層上に，ポリブタジエンポリオールと
ポリイソシアネートとの高分子を主体とする樹脂からな
る表面層を設けることにより，該表面層によって，被帯
電体である感光体ドラム等の像担持体面の残留トナーな
どの付着を抑制する。

【００２１】また，本発明に係る帯電部材（請求項４）
は，半導電性弾性層上に，シリコーン変性ポリオールと
ポリイソシアネートとの高分子を主体とする樹脂からな
る表面層を設けることにより，該表面層によって，被帯
電体である感光体ドラム等の像担持体面の残留トナーな
どの付着を抑制する。

【００２２】また，本発明に係る帯電部材（請求項５）
は，前記表面層を形成している樹脂のポリオールとポリ
イソシアネートのＮＣＯ／ＯＨモル比が，１．０／１．
０〜１．８／１．０であることにより，帯電部材表面の
非粘着性が向上する。

【００２３】

【実施例】以下，本発明の帯電部材について，本発明の帯電部材の形状本発明の帯電部材を適用した帯電装置の構成例実施例１〜実施例１２の順に図面を参照して詳細に説明する。

【００２４】本発明の帯電部材の形状先ず，本発明の帯電部材の形状例について説明する。本
発明の帯電部材は，図１に示すようなローラ形状のもの
で，芯金の形状をなす導電性支持体１０１，およびその
周囲に設けられた半導電性弾性層１０２，また，半導電
性弾性層１０２の外周面上に形成された表面層１０３で
構成されている。

【００２５】また，図２に示すように，平板の形状をな
す導電性支持体１０１に，半導電性弾性層１０２の外表
面上に形成された表面層１０３で構成されたものでも良
いが，均一帯電の点ではローラ形状が好ましい。

【００２６】さらに，本発明の帯電部材は，図３に示す
ような一対の平行な軸の形状をなす導電性支持体１０１
に，エンドレスベルト状の半導電性弾性層１０２が設け
られた構成でも良い。また，半導電性弾性層１０２の外
周面上に，表面層１０３が形成された構成されたもので
も良い。

【００２７】エンドレスベルト状の半導電性弾性層１０
２は，エピクロルヒドリンゴムで，また表面層１０３
は，ポリオールと比較的過剰のポリイソシアネートとに
よる硬化膜で構成されている。なお，半導電性弾性層１
０２および表面層１０３の他に，各層間の接着性を向上
させる接着層などの層を設けても良い。接着層として
は，例えば，ローラ形状の場合では，導電性支持体１０
１を，カーボンブラックなどの導電性物質を配合した合
成ゴムなどの導電性プライマで処理しても良い。

【００２８】上記導電性支持体１０１としては，鉄，ス
テンレス，アルミなどの金属や，カーボンブラック分散
樹脂，金属粒子分散樹脂などの導電性樹脂を用いること
ができ，その形状としては前述したように棒状，板状な
どが用いられる。

【００２９】半導電性弾性層１０２は，その体積抵抗を
１０⁷〜１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲にすると良好な結果が得
られる。したがって，その材料としては，極性ゴムであ
る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，アクリルゴムなどを用いること
ができるが，中でも比較的ゴム自体の電気抵抗が低いこ
と，さらには環境安定性にすぐれているなどの点より，
エピクロルヒドリンゴムが好ましい。

【００３０】また，エピクロルヒドリンゴムは，エピク
ロルヒドリンゴム単独重合体（略号：ＣＯ），エピクロ
ルヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合体（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
ンとエチレンオキサイドとアリルグリシジエーテルとの
三元共重合体（略号：ＧＥＣＯ）があるが，中でも電気
抵抗が比較的低いこと，環境安定性などの点よりＧＥＣ
Ｏ，ＥＣＯが好ましい。

【００３１】上記半導電性弾性層１０２の層厚は，０．
５〜１０ｍｍの範囲にすると良好な結果が得られる。例
えば，半導電性弾性層１０２の体積抵抗が１０⁷Ω・ｃ
ｍより低く，層厚が０．５ｍｍより薄くなると，感光体
を絶縁破壊したり，帯電が不安定になったり，画像むら
が発生したりする他に，感光体にピンホールがあると，
その部分に電流が集中してリークが生じやすくなり，そ
の結果，画像に横すじが現れたりするようになる。

【００３２】また，例えば，半導電性弾性層１０２の体
積抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍより高く，層厚が１０ｍｍより
厚くなると，帯電がしにくくなり，より高い電圧の印加
が必要となり帯電効率が低下するようになる。この半導
電性弾性層１０２の外周面上に，表面層１０３が厚さ
０．５〜１０μｍの非粘着性の被膜として形成されてい
る。これは帯電部材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
である。

【００３３】ポリエステルポリオール，フッ素ポリオー
ル，ポリブタジエンポリオール，シリコーン変性ポリオ
ールなどのポリオールと比較的過剰のポリイソシアネー
トと（ただし，ＮＣＯ／ＯＨモル比が１．０／１．０〜
１．８／１．０）で硬化反応させた高硬度で可とう性を
有する被膜（本発明の表面層１０３）が，トナーなどに
対する非粘着性にすぐれ，しかも耐久性，耐環境性にも
すぐれている特性を示す。

【００３４】また，この被膜（本発明の表面層１０３）
は，電気抵抗が１０¹¹〜１０¹²Ω・ｃｍと比較的高いこ
とから，帯電部材の導電性支持体に印加する直流電圧が
効率よく作用させるために，表面層の厚さを０．５〜１
０μｍの範囲にすることが好ましい。

【００３５】表面層１０３に用いられるポリエステルポ
リオールは，多価カルボン酸と多価アルコールと縮合反
応により得られ，分子内にエステル結合と水酸基を有す
るポリマでポリイソシアネートとのウレタン架橋により
形成される被膜はすぐれた非粘着性と可とう性を有して
いる。

【００３６】フッ素ポリオールは耐環境性と非粘着性の
よいフルオロオレフィンと複数のアルキルビニルエーテ
ルが規則的に共重合している。共重合しているアルキル
ビニルエーテルはすぐれた可とう性の機能を有してい
る。

【００３７】ポリブタジエンポリオールはブタジエン共
重合体で，末端にＯＨ基を含有する液状のホモまたはコ
ポリマーで，コポリマーとしてはスチレン，アクリロニ
トリルの２種類があるが，可とう性の点よりホモポリマ
が好ましい。

【００３８】この種のポリオールは，非極性のポリオレ
フィン系骨格が主であるため，これから合成されるポリ
ウレタンは耐加水分解がよく，換言すれば，耐環境性が
良い。シリコーン変性ポリオールは，化１に示すよう
に，ポリエーテルポリオールのシリコーン変性体で，す
ぐれた非粘着性，耐環境性，可とう性を有している。

【００３９】

【化１】

【００４０】ポリオールと共に用いられるポリイソシア
ネートは，ヘキサメチレンジイソシアネート，トリレン
ジイソシアネート，ジフェニルメタンジイソシアネー
ト，ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートなど
のイソシアネート化合物やブロックイソシアネート化合
物が用いられる。

【００４１】本発明の帯電部材を適用した帯電装置の
構成例次に，図４を参照して，上記帯電部材を用いた本発明の
帯電装置の構成について説明する。この帯電装置は，ド
ラム状の電子写真感光体４０７の周面上に帯電部材４０
１，像露光装置（図示せず），現像装置４０３，転写帯
電装置４０４，クリーニング装置４０５，および前露光
装置（図示せず）が配置されている。なお，図におい
て，４０２は像露光装置から出射された露光光，４０６
は前露光装置の前露光光，４０８は紙などの被転写部材
を示す。

【００４２】例えば，ＯＰＣなどの電子写真感光体４０
７上に接触配置されている帯電部材４０１に外部より電
圧（例えば，直流−１５００Ｖ）を印加し，電子写真感
光体４０７の表面を帯電させ，像露光装置によって，原
稿上の画像を感光体に像露光して，静電潜像を形成す
る。

【００４３】次に，現像装置４０３の中の現像剤を感光
体に付着させることにより，感光体上の静電潜像を現像
し，さらに感光体上の現像剤を転写帯電装置４０４によ
って，紙などの被転写部材４０８に転写し，クリーニン
グ装置４０５によって転写時に紙に転写されずに感光体
上に残った現像剤を回収する。また，感光体に残留電荷
が残るような場合には，一次帯電を行う前に，前露光装
置によって感光体に残留電荷を除電したほうが良い。

【００４４】本発明の帯電部材を転写帯電に用いる場
合，例えば，図５に示すような電子写真装置に適用する
ことができる。この装置では，電子写真感光体４０７の
周面上に，帯電コロナ帯電器５０１，像露光装置（図示
せず），現像装置４０３，転写帯電用部材５０２，クリ
ーニング装置４０５，前露光装置（図示せず）が配置さ
れている。なお，図において，４０２は像露光装置から
出射された露光光，４０６は前露光装置の前露光光，４
０８は紙などの被転写部材を示す。

【００４５】例えば，ＯＰＣなどの電子写真感光体４０
７上に接触配置されている転写帯電用部材５０２に電圧
（例えば，直流−５００〜−１０００Ｖ）を印加し，電
子写真感光体上の現像剤を紙などの被転写部材に転写す
ることができる。

【００４６】さらに，本発明の帯電部材４０１に係る半
導電性弾性層１０２は，電極を支持するために用いられ
るため，難燃性であることが好ましく，特に，ＵＬ−４
７８（情報処理および事務用機器に対する規格）におい
て，ＵＬ−９４（機器の部品用プラスチック材料の燃焼
性試験）の９４ＨＢ以上の難燃性を有していることが好
ましい。

【００４７】実施例１〜実施例１２以下，本発明の帯電部材について，〔実施例１〕，〔実
施例２〕，〔実施例３〕，〔実施例４〕，〔実施例
５〕，〔実施例６〕，〔実施例７〕，〔実施例８〕，
〔実施例９〕，〔実施例１０〕，〔実施例１１〕，〔実
施例１２〕の順に図面を参照して説明する。

【００４８】〔実施例１〕実施例１では，帯電部材を以
下の方法で作成する。先ず，導電性支持体１０１とし
て，φ８ｍｍのステンレス芯金を用いる。次に，半導電
性弾性層１０２を以下の配合物で作成する。

【００４９】ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリンゴム（エピクロマＣＧ：ダイソー製）１００重畳部炭酸カルシウム（ホワイトンＳＯ：白石カルシウム製）１５重畳部テトラメチルチウラムジスルフィド（ノクセラーＴＴ：大内新興化学製）１重畳部イオウ（サルファックスＰＭＣ：鶴見化学製）０．２５重畳部三酸化アンチモン（アトックスＳ：日本精鉱製）７重畳部水酸化アルミニウム（ハイジライトＨ４２Ｓ：昭和電工製）２５重畳部塩素化パラフィン（エンパラＫ−６５：味の素製）１５重畳部

【００５０】上記配合物を，二本ロールで十分に混練し
た後，φ８ｍｍのステンレス芯金上に，金型成型法（加
硫：１５０℃×１５分間，二次加硫：１５５℃×７時
間）で，外径φ１４ｍｍのローラ状帯電部材の半導電性
弾性層１０２を設けた。この弾性ローラの体積抵抗は５
×１０⁷Ω・ｃｍ，ローラゴム硬度は３８度（Ｊｉｓ
Ａ）であった。

【００５１】弾性ローラの体積抵抗の測定は，ローラを
２０℃，６０％環境中に１６時間放置した後，１０ｍｍ
幅の銅箔テープ（Ｎｏ．１２４５：３Ｍ製）をローラ円
周に巻きつけて電極とし，芯金と電極との間に直流１０
００Ｖを印加し，その１分後の電流値を計測し，芯金と
電極間の抵抗値を測定した。

【００５２】またローラのゴム硬度は，ＪｉｓＫ６３０
１に記載の硬度計ＪｉｓＡを用い，ローラの中心軸方向
に対して垂直に加圧して測定した。

【００５３】次に，表面層１０３を，上記ローラの半導
電性弾性層１０２上に形成する方法を説明する。まず，
表面層処理液の調整を次のように行った。

【００５４】ポリエステルポリオール（ユーラックＣ−２３０Ｕ〔ＯＨ価：４９ｍｇＫＯＨ／ｇ〕：広野化学製）１００重畳部ポリイソシアネート（ユーラックＰＵ−６１４〔ＮＣＯ含有率：１２．５％〕：広野化学製）３３重畳部また，上記と共にトルエン１２重畳部，酢酸エチル６重
畳部，酢酸ブチル６重畳部，エチルセロソルブアセテー
ト６重畳部を添加，混合した。この溶液のＮＣＯ／ＯＨ
モル比は１．１／１．０である。

【００５５】次に，ロール表面の処理を次のように行っ
た。前記溶液に前記方法で製造した弾性ローラを５０秒
間浸漬した後，１００℃×８時間で表面層１０３を硬化
させる。表面層１０３の膜厚は２．３〜４．０μｍ，表
面層形成後の体積抵抗は８×１０⁷Ω・ｃｍであった。
表面層１０３の膜厚測定は，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
して行った。

【００５６】以上のように作られた帯電ローラを，正規
現像方式の複写機ＦＴ５５００（リコー製）の一次コロ
ナ帯電器の代わりに取りつけ，感光体（ＯＰＣ）ドラム
表面に接触させて従動回転するようにした。

【００５７】一次帯電電圧として，直流電圧１．４ＫＶ
を印加し，２０±１℃，４０〜４５％の環境中で，連続
稼働させて，初期，５０００枚，１００００枚での感光
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，画像品質などについて測定し検討した。その結果を
表１に示す。

【００５８】なお，表１において帯電ローラ表面のトナ
ーなどの汚染状態を，次の基準で評価した。 ◎ 僅かにトナーなどが付着しているが，布などでロー
ラ表面の付着物を簡単に拭きとることができる。 ○ 拭きとりで僅かにトナーなどがローラ表面に残存し
ている。 △ 完全に拭きとりができず，ローラ表面にトナーなど
の薄い膜が残る。 × トナーなどが強くローラ表面に固着している。

【００５９】

【表１】

【００６０】〔実施例２，３，比較例１，２〕実施例
２，３，および比較例１，２では，ポリイソシアネート
（ユーラックＰＵ−６１４）の添加量を表１に示すよう
に各々かえて，ＮＣＯ／ＯＨモル比を振った以外は実施
例１と同様とした。

【００６１】表面層１０３の膜厚および表面層形成後の
体積抵抗値を表１に示し，また，実施例１と同様に検討
して，その結果を表１に示す。

【００６２】以上の結果のように，ポリエステルポリオ
ール／ポリイソシアネート系において，ＮＣＯ／ＯＨモ
ル比が１．１／１．０〜１．８／１．０の範囲では，ト
ナーなどに対する非粘着性，帯電特性が初期状態を維持
し，耐久性にも問題がない。

【００６３】しかし，ＮＣＯ／ＯＨモル比が０．９／
１．０になるとトナー付着が発生しやすくなり，またＮ
ＣＯ／ＯＨ＝２．０／１．０となると非粘着性では問題
がないものの，可とう性が低下してクラックが発生し，
そのクラックにトナーが入り込むことによる異常画像
（横すじむら）が発生した。

【００６４】〔実施例４〕実施例４では，帯電部材を以
下の方法で作成する。先ず，表面処理液の調整を次のよ
うに行った。

【００６５】フッ素ポリオール（ルミフロンＬＦ−６０１Ｃ主剤〔ＯＨ価：２５ｍｇＫＯＨ／ｇ〕：旭硝子製）１００重畳部ポリイソシアネート（ルミフロンＬＦ−６０１Ｃ硬化剤〔ＮＣＯ含有率：９．５％〕：旭硝子製）２０重畳部また，上記と共に，トルエン１１０重畳部，キシレン１
１０重畳部を添加，混合した。この溶液のＮＣＯ／ＯＨ
モル比は１．０／１．０である。

【００６６】次に，ローラ表面の処理を次のように行っ
た。前記溶液に実施例１で製造した弾性ローラを６０秒
間浸漬した後，１００℃×３時間で表面層を硬化させ
た。表面層の膜厚は３．０〜３．８μｍ，表面層形成後
の体積抵抗は９×１０⁷Ω・ｃｍであった。この帯電ロ
ーラを実施例１と同様にして検討して，その結果を表２
に示す。

【００６７】

【表２】

【００６８】〔実施例５，比較例３，比較例４〕実施例
５，および比較例３，４では，ポリイソシアネート（ル
ミフロンＬＦ−６０１Ｃ硬化剤）の添加量を表２の示す
ように各々かえて，ＮＣＯ／ＯＨモル比を振った以外は
実施例４と同様にした。表面層の膜厚および表面層形成
後の体積抵抗を表２に示す。また，実施例１と同様に検
討して，その結果を表２に示す。

【００６９】以上の結果のように，フッ素ポリオール／
ポリイソシアネート系において，ＮＣＯ／ＯＨモル比が
１．０／１．０〜１．７／１．０の範囲では，トナーな
どに対する非粘着性，帯電特性が初期状態を維持し，耐
久性にも問題がない。

【００７０】しかし，ＮＣＯ／ＯＨモル比が０．９／
１．０になるとトナー付着が発生しやすくなり，また
１．９／１．０となると非粘着性では問題がないもの
の，表面層の可とう性が低下してクラックが発生し，そ
のクラックにトナーが入り込むことによる異常画像（横
すじむら）が発生した。

【００７１】〔実施例６〕実施例６では，帯電部材を以
下の方法で作成する。先ず，表面処理液の調整を次のよ
うに行った。

【００７２】ポリブタジエンオール（ＰＯＬＹＢＤ，Ｒ−４５ＨＴ〔ＯＨ価：４６．６ｍｇＫＯＨ／ｇ〕：出光石油化学製）１００重畳部ポリイソシアネート（コロネートＨＬ〔ＮＣＯ含有率：１２．８％〕：日本ポリウレタン製）２７．５重畳部また，上記と共に，キシレン２０重畳部を添加・混合し
た。この溶液のＮＣＯ／ＯＨモル比は１．０／１．０で
ある。

【００７３】次にローラ表面の処理を次のように行っ
た。前記溶液に実施例１で製造された弾性ローラを６０
秒間浸漬した後，１２０℃×２時間で表面層を硬化させ
た。表面層の膜厚は３．０〜３．５μｍ，表面層形成後
の体積抵抗は１×１０⁸Ω・ｃｍであった。この帯電ロ
ーラを実施例１と同様にして検討して，その結果を表３
に示す。

【００７４】

【表３】

【００７５】〔実施例７，８，比較例５，６〕実施例
７，８，および比較例５，６では，ポリイソシアネート
（コロネートＨＬ）の添加量を表３に示すように各々か
えて，ＮＣＯ／ＯＨモル比を振った以外は実施例６と同
様とした。表面層の膜厚，および表面層形成後の体積抵
抗を表３に示す。

【００７６】以上の結果のようにポリブタジエンポリオ
ール／ポリイソシアネート系において，ＮＣＯ／ＯＨモ
ル比が１．０／１．０〜１．８／１．０の範囲では，ト
ナーなどに対する非粘着性，帯電特性が初期状態をほぼ
維持し，耐久性にも問題がない。

【００７７】しかし，ＮＣＯ／ＯＨモル比が０．８／
１．０になるとトナー付着が発生しやすくなり，１．９
／１．０では表面層の可とう性が低下し弾性層の弾性に
追随しにくくなり，表面層にしわが発生することによる
横すじむらが発生した。

【００７８】〔実施例９〕実施例９では，帯電部材を以
下の方法で作成する。先ず，表面層処理液の調整を次の
ように行った。

【００７９】シリコーン変性ポリオール（ＳＦ８４２８〔ＯＨ価：４００ｍｇＫＯＨ／ｇ〕：東レ・ダウコーニングシリコーン製）１００重畳部ポリイソシアネート（ミリオネートＭＲ−１００〔ＮＣＯ含有率３０％〕：日本ポリウレタン製）１００重畳部また，上記と共に，酢酸エチル４００重畳部を添加・混
合した。この溶液のＮＣＯ／ＯＨモル比は１．０／１．
０である。

【００８０】次にローラ表面処理は次のように行った。
前記溶液に実施例１で製造された弾性ローラを６０秒間
浸漬した後，１２０℃×４時間で表面層を硬化させた。
表面層の膜厚は３．１〜３．８μｍ，表面層形成後の体
積抵抗は３×１０⁸Ω・ｃｍであった。この帯電ローラ
を実施例１と同様にして検討して，その結果を表４に示
す。

【００８１】

【表４】

【００８２】〔実施例１０，比較例７，８〕実施例１
０，および比較例７，８では，ポリイソシアネート（ミ
リオネートＭＲ−１００）の添加量を表示４に示すよう
に各々かえて，ＮＣＯ／ＯＨモル比を振った以外は実施
例９と同様とした。表面層の膜厚，および表面層形成後
の体積抵抗を表４に示す。また，実施例１と同様に検討
して，その結果を表４に示す。

【００８３】以上の結果のようにシリコーン変性ポリオ
ール／ポリイソシアネート系において，ＮＣＯ／ＯＨモ
ル比が１．０／１．０〜１．８／１．０の範囲では，ト
ナーなどに対する非粘着性，帯電特性が初期状態を維持
し，耐久性にも問題がない。

【００８４】しかし，ＮＣＯ／ＯＨモル比が０．８／
１．０になるとトナー付着が発生しやすくなり，１．９
／１．０となると非粘着性には問題がないものの，表面
層の可とう性が低下し，横すじ状のクラックが発生しや
すくなる。

【００８５】〔実施例１１〕実施例１１では，帯電部材
を以下の方法で作成する。先ず，導電性支持体１０１と
して，φ８ｍｍのステンレス芯金を用いる。次に，半導
電性弾性層１０２を以下の配合物で作成する。

【００８６】ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリンゴム（エピクロマＣＧ：ダイソー製）１００重畳部アゾジカルボンアミド（セルマイクＣ：三協化成製）１．５重畳部テトラメチルチウラムジスルフィド（ノクセラーＴＴ：大内新興化学製）１重畳部イオウ（サルファックスＰＭＣ：鶴見化学製）０．３重畳部三酸化アンチモン（アトックスＳ：日本精鉱製）７重畳部水酸化アルミ（ハイジライトＨ４２Ｓ：昭和電工製）２５重畳部塩素化パラフィン（エンパラＫ−６５：味の素製）１５重畳部ステアリン酸スズ（共同薬品製）２重畳部

【００８７】上記配合物を二本ロールで十分に混練した
後，φ８ｍｍのステンレス芯金上に，金型成型法（加
硫：１５０℃×４５分間，二次加硫：１５５℃×２０
分）で外径φ２０ｍｍのローラ状の発泡転写帯電部材の
半導電性弾性層１０２を設けた。

【００８８】この弾性ローラの平均気泡径は，５０〜１
００μｍの単泡であり，ローラ抵抗は３×１０⁶Ω，ロ
ーラゴム硬度は３０度（ＪｉｓＣ）であった。なお，上
記配合から発泡剤（アゾジカルボンアミド：セルマイク
Ｃ）を除いたソリッドゴムでの体積抵抗は６×１０⁷Ω
・ｃｍであった。

【００８９】次に，この半導電性発泡弾性層上に表面層
を次の方式で形成した。表面層処理液は，実施例４で用
いたものと同様のものを用いた。また，ローラ表面の処
理も実施例４と同様に行った。

【００９０】以上のように作られた転写ローラを，正現
像方式の複写機ＦＴ５５００（リコー製）の転写コロナ
帯電器の代わりに取りつけ，転写帯電電圧は直流−５５
０Ｖを印加し，連続稼働させ，初期，５０００枚，１０
０００枚での，転写ローラ表面のトナーなどによる汚染
状態，画像品質などについて測定し検討した。その結果
を表５に示す。

【００９１】

【表５】

【００９２】〔実施例１２，比較例９，１０〕実施例１
２，および比較例９，１０では，ポリイソシアネート
（ルミフロンＬＦ−６０１Ｃ硬化剤）の添加量を表５に
示すように各々かえて，ＮＣＯ／ＯＨモル比を振った以
外は実施例１１と同様にし，検討した。その結果を表５
に示す。

【００９３】以上の結果のようにフッ素ポオール／ポリ
イソシアネート系において，ＮＣＯ／ＯＨモル比が１．
０／１．０〜１．７／１．０の範囲ではトナーなどに対
する非粘着性が十分に維持でき，耐久性でも問題がな
い。

【００９４】しかし，ＮＣＯ／ＯＨモル比が０．９／
１．０になるとトナー付着が発生しやすくなり，それに
伴いローラ抵抗も上昇し転写むらが発生するようにな
る。また，１．９／１．０では表面層の可とう性が低下
し，ローラ表面の発泡セルが部分的に破壊し，転写むら
が発生するようになる。

【００９５】前述したように実施例１〜実施例１２およ
び比較例１〜１０から明らかなように，本発明の帯電部
材を直流電圧印加を用いることにより，帯電部材表面の
非粘着性を向上させ，帯電ローラ，転写ローラ表面のト
ナー付着を抑えることができる。すなわち，長期間にわ
たって安定な帯電特性を得ることによって，良好な出力
画像品質を維持することができる。

【００９６】また，帯電部材表面の非粘着性を向上させ
るために，適正なＮＣＯ／ＯＨモル比を確保することに
よって長期間にわたって良好な出力画像品質を維持する
ことができる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように，本発明の帯電部材
（請求項１）は，導電性支持体上にエピクロルヒドリン
ゴムを主体とする半導電性弾性層を形成した帯電部材に
おいて，前記半導電性弾性層上に，ポリエステルポリオ
ールとポリイソシアネートとの高分子を主体とする樹脂
からなる表面層を設けたため，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することができ，帯電部
材の耐久性を向上させることができる。また，長期間に
わたって，安定，良好な均一帯電特性と出力画像品質を
維持することができる。

【００９８】また，本発明の帯電部材（請求項２）は，
導電性支持体上にエピクロルヒドリンゴムを主体とする
半導電性弾性層を形成した帯電部材において，前記半導
電性弾性層上に，フッ素ポリオールとポリイソシアネー
トとの高分子を主体とする樹脂からなる表面層を設けた
ため，半導電性弾性層の表面にトナーなどが付着するの
を抑制することができ，帯電部材の耐久性を向上させる
ことができる。また，長期間にわたって，安定，良好な
均一帯電特性と出力画像品質を維持することができる。

【００９９】また，本発明の帯電部材（請求項３）は，
導電性支持体上にエピクロルヒドリンゴムを主体とする
半導電性弾性層を形成した帯電部材において，前記半導
電性弾性層上に，ポリブタジエンポリオールとポリイソ
シアネートとの高分子を主体とする樹脂からなる表面層
を設けたため，半導電性弾性層の表面にトナーなどが付
着するのを抑制することができ，帯電部材の耐久性を向
上させることができる。また，長期間にわたって，安
定，良好な均一帯電特性と出力画像品質を維持すること
ができる。

【０１００】また，本発明の帯電部材（請求項４）は，
導電性支持体上にエピクロルヒドリンゴムを主体とする
半導電性弾性層を形成した帯電部材において，前記半導
電性弾性層上に，シリコーン変性ポリオールとポリイソ
シアネートとの高分子を主体とする樹脂からなる表面層
を設けたため，半導電性弾性層の表面にトナーなどが付
着するのを抑制することができ，帯電部材の耐久性を向
上させることができる。また，長期間にわたって，安
定，良好な均一帯電特性と出力画像品質を維持すること
ができる。

【０１０１】また，本発明の帯電部材（請求項５）は，
前記表面層を形成している樹脂のポリオールとポリイソ
シアネートのＮＣＯ／ＯＨモル比が，１．０／１．０〜
１．８／１．０であるため，帯電部材表面の非粘着性が
向上する。また，適正なＮＣＯ／ＯＨモル比を確保する
ことによって長期間にわたって良好な出力画像品質を維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材（ローラ形状）の構成例を示
す説明図である。

【図２】本発明の帯電部材（平板形状）の構成例を示す
説明図である。

【図３】本発明の帯電部材（ベルト状）の構成例を示す
説明図である。

【図４】本発明の帯電部材を適用した電子写真装置の構
成例を示す説明図である。

【図５】本発明の帯電部材を適用した電子写真装置の構
成例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１導電性支持体１０２半導電性弾性層１０３表面層４０１帯電部材４０３現像装置４０４転写帯電装置４０５クリーニング装置４０７電子写真感光体４０８被転写部材５０１帯電コロナ帯電器５０２転写帯電用部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上にエピクロルヒドリンゴ
ムを主体とする半導電性弾性層を形成した帯電部材にお
いて，前記半導電性弾性層上に，ポリエステルポリオー
ルとポリイソシアネートとの高分子を主体とする樹脂か
らなる表面層を設けたことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】導電性支持体上にエピクロルヒドリンゴ
ムを主体とする半導電性弾性層を形成した帯電部材にお
いて，前記半導電性弾性層上に，フッ素ポリオールとポ
リイソシアネートとの高分子を主体とする樹脂からなる
表面層を設けたことを特徴とする帯電部材。
【請求項３】導電性支持体上にエピクロルヒドリンゴ
ムを主体とする半導電性弾性層を形成した帯電部材にお
いて，前記半導電性弾性層上に，ポリブタジエンポリオ
ールとポリイソシアネートとの高分子を主体とする樹脂
からなる表面層を設けたことを特徴とする帯電部材。
【請求項４】導電性支持体上にエピクロルヒドリンゴ
ムを主体とする半導電性弾性層を形成した帯電部材にお
いて，前記半導電性弾性層上に，シリコーン変性ポリオ
ールとポリイソシアネートとの高分子を主体とする樹脂
からなる表面層を設けたことを特徴とする帯電部材。
【請求項５】前記表面層を形成している樹脂のポリオ
ールとポリイソシアネートのＮＣＯ／ＯＨモル比は，
１．０／１．０〜１．８／１．０であることを特徴とす
る請求項１，２，３または４記載の帯電部材。