JPH09325576A - 帯電部材およびそれを用いた帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面層の電気抵抗を均一にして，帯電性能の
向上を図る。また，帯電部材の表面にトナーなどが付着
するのを抑制して，帯電部材の耐久性を向上させるとと
もに，コストの上昇を招くことなく，Ｌ環境（低温低
湿）での帯電電位低下を防止できるようにする。 【構成】 導電性支持体１０１の周囲に弾性層（中間
層）１０２を有する帯電部材において，弾性層１０２の
周囲に，ポリウレタン樹脂に親水基を付与して形成した
水系ポリウレタン樹脂からなる表面層１０３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は，電子写真装置に使
用される帯電部材およびそれを用いた帯電装置に関し，
より詳細には，導電性支持体の周囲に中間層を有する帯
電部材およびそれを用いた帯電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，電子写真装置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方式
としては，コロナ放電器が広く利用されていた。このコ
ロナ放電器にあっては，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ものの，高圧電源を
必要とし，放電に伴いオゾンが発生するという不具合
や，オゾンが大量に発生すると環境に悪影響を及ぼすば
かりでなく，オゾンによって帯電部材，感光体が劣化す
るという不都合があった。

【０００３】これに対して帯電ローラ（帯電部材）を感
光体に接触させ，従動回転させながら電圧を印加し，感
光体表面を帯電させる接触ローラ帯電方式が実用化され
ている。この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
『接触帯電方法』にあっては，直流電圧印加時における
帯電開始電圧の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。ところが，この交流電圧と直
流電圧とを重畳した電圧を印加して帯電を行う接触帯電
方式にあっては，重畳した交流電圧によって発生する機
械の振動が帯電音として不快な環境を与えたり，また，
交流電圧を多量に消費することにより，オゾン発生の低
減を損なうことになるという不都合が発生する。

【０００５】これらの不都合は，帯電装置に直流電圧の
みを印加して帯電を行うことにより解消されるものの，
直流電圧のみでは帯電の均一性が得られ難いという問題
が残る。このため，特開平５−３４１６２７号公報によ
れば，ゴム自体で半導電性が得られるエピクロルヒドリ
ンゴムを帯電部材（帯電ローラ）の弾性層に使用するこ
とにより，帯電の均一性と耐電圧を改善し，さらに，オ
ゾン発生量をＡＣ重畳の１／３０〜１／４０に低減して
いる。

【０００６】また，従来の帯電部材として，特開平７−
７２７１０号公報『帯電部材及び帯電装置』に開示され
たものがある。この帯電部材は，帯電部材のスポンジ層
（弾性層）の表面に水系の高分子化合物を含む機能層
（表面層）を設けたものであり，該水系の高分子化合物
を含む機能層によって，帯電部材の表面を平滑にして，
被帯電体（感光体）を良好に帯電すると共に，帯電音の
低減を図ったものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来の帯電部材によれば，半導電性の弾性層上に非粘着性
の表面層が形成されているものの，複写機の帯電器とし
て使用していると，帯電部材表面にトナー，紙粉などが
固着してしまう。その結果，帯電部材の電気抵抗が高く
なり，帯電性能が低下したり，帯電ムラが生ずるという
耐久面での問題があった。すなわち，クリーニングユニ
ットをすり抜けて，そのまま感光体上に留まった残留ト
ナー粒子などが感光体と接触している帯電部材の表面に
付着し，前述したような悪影響をおよぼすのである。

【０００８】また，特開平７−７２７１０号公報によれ
ば，水系の高分子化合物を含む機能層によって，帯電部
材の表面を平滑にして，被帯電体（感光体）を良好に帯
電できるようにしているものの，前記機能層は水系の高
分子化合物のみで構成されているものではなく，機能層
（表面層）の電気抵抗を調整するために導電粒子（導電
フィラー）をドープして導電化処理を施しており，機能
層の表面を拡大して見た場合，導電粒子が分散して存在
している部分と水系の高分子化合物が存在している部分
とで，局所的に電気抵抗に差が生じるため，被帯電体
（感光体）を必ずしも均一に帯電できないという問題点
があった。

【０００９】また，水系の高分子化合物として使用して
いる水系ポリウレタン樹脂には，ポリウレタン樹脂を界
面活性剤で強制的に乳化させた水系ポリウレタン樹脂
と，ポリウレタン樹脂に親水基を付与して形成した水系
ポリウレタン樹脂との２種類の水系ポリウレタン樹脂が
存在し，表面層として使用する場合，前者は比較的高抵
抗であり，後者は比較的低抵抗である。ところが，特開
平７−７２７１０号公報によれば，導電粒子（導電フィ
ラー）をドープして導電化処理を施すことから明らかな
ように，界面活性剤で強制的に乳化させた水系ポリウレ
タン樹脂を使用しているため，長期にわたって使用した
場合，界面活性剤（乳化剤・分散剤）が表面層の表面に
徐々に浸み出し，その浸み出した乳化剤や分散剤が感光
体表面を汚染するという問題点があった。この種の水系
ポリウレタン樹脂を使用して形成した表面層を画像形成
装置に使用すると，画像劣化を生じるという問題も発生
する。

【００１０】また，上記従来のエピクロルヒドリンゴム
を弾性層に用いた帯電部材によれば，エピクロルヒドリ
ンゴムの電気抵抗の湿度依存性は非常に少ないが，温度
依存性が大きく，特に，使用環境が低温領域の場合に，
電気抵抗が上昇し，帯電電位が低下するという問題点が
あった。

【００１１】この問題を詳細に説明すると，２０℃，６
０％の常温常湿（以下Ｍ環境という）から３０℃，９０
％の高温高湿（以下Ｈ環境という）にかけての電気抵抗
の変動は，非常に少ないが，Ｍ環境から１０℃，１５％
の低温低湿（以下Ｌ環境という）にかけての電気抵抗に
変動は約１オーダも上昇し，その結果Ｌ環境下での帯電
電位が低下してしまう。

【００１２】上記対策として，ローラ表面の温度を検知
して，その温度に対応した印加電圧で帯電電位を補正し
てやる必要があるが，この方法は，部材のコストアップ
を招くという問題点があった。

【００１３】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって，表面層の電気抵抗を均一にして，帯電性能の
向上を図ることを目的とする。

【００１４】また，本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであって，帯電部材の表面にトナーなどが付着す
るのを抑制して，帯電部材の耐久性を向上させるととも
に，コストの上昇を招くことなく，Ｌ環境での帯電電位
低下を防止できるようにすることを目的とする。

【００１５】

【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，導電性支持体の周囲
に中間層を有する帯電部材において，前記中間層の周囲
に，ポリウレタン樹脂に親水基を付与して形成した水系
ポリウレタン樹脂からなる表面層を設けたものである。

【００１６】また，請求項２に係る帯電部材は，前記中
間層が，弾性材料からなるものである。

【００１７】また，請求項３に係る帯電部材は，前記中
間層が，中抵抗材料からなるものである。

【００１８】また，請求項４に係る帯電部材は，前記表
面層が，界面活性剤を含有していないものである。

【００１９】また，請求項５に係る帯電部材は，導電性
支持体の周囲に中間層を有する帯電部材において，前記
中間層が，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ゴムからなるもの
である。

【００２０】また，請求項６に係る帯電部材は，前記エ
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ゴムの組成比（モル％）が，４
０／５８／２〜６０／３２／８の範囲であるものであ
る。

【００２１】また，請求項７に係る帯電装置は，請求項
１ないし６記載の帯電部材を用いて，前記帯電部材を像
担持体に接触させた状態で，前記導電性支持体に印加す
る電圧として直流電圧を用いたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下，本発明の帯電部材およびそ
れを用いた帯電装置について， 本発明の帯電部材の形状および構成例 本発明の帯電装置の構成例 実施例１〜実施例５ の順に図面を参照して詳細に説明する。

【００２３】本発明の帯電部材の形状および構成例 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，例えば，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と，
導電性支持体１０１の周囲に設けられた弾性層（本発明
の中間層）１０２と，弾性層１０２の外周面上に形成さ
れた表面層１０３とから構成される。

【００２４】あるいは，本発明の帯電部材は，図２に示
すような平板の形状をなす導電性支持体１０１と，導電
性支持体１０１の周囲に設けられた弾性層１０２と，弾
性層１０２の外周面上に形成された表面層１０３とから
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。

【００２５】さらに，本発明の帯電部材は，図３に示す
ように，一対の平行な軸の形状をなす導電性支持体１０
１と，エンドレスベルト状の弾性層１０２と，弾性層１
０２の外周面上に形成された表面層１０３とから構成さ
れたものでも良い。

【００２６】なお，図１〜図３において，上記導電性支
持体１０１，弾性層１０２および表面層１０３の各層間
の接着性を向上させる接着層を設けても良い。例えば，
ローラ形状の場合では，導電性支持体１０１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。

【００２７】導電性支持体１０１としては，鉄，ステン
レス，アルミニウムなどの金属，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，棒状，板状などが用いられ
る。

【００２８】弾性層１０２は，その電気抵抗を１０^７〜
１０^９Ω・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小さいこと，さ
らには耐環境性が良いなどの点より，エピクロルヒドリ
ンゴムを使用するものである。

【００２９】また，エピクロルヒドリンゴム（略号：Ｅ
ＣＯ）は，ＥＣＯ単独重合体，ＥＣＯとエチレンオキサ
イド（略号：ＥＯ）との共重合体，ＥＣＯとアリルグリ
シジルエーテル（略号：ＡＧＥ）との共重合体，ＥＣＯ
とＥＯとＡＧＥ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小さいこと，および耐
環境性が良いなどの点より，ＧＥＣＯが好ましい。

【００３０】また，ＧＥＣＯ系の中でも，各ユニットの
組成比（モル％）が図４に示すハッチング部分で示す，
４０／５８／２〜６０／３２／８の割合のものが，Ｌ環
境下での電気抵抗の上昇を低減化できることを見出し
た。

【００３１】なお，図４は，各ユニットの組成比である
ＡＧＥ含量（モル％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係
を示した図である。また，図４に示す各組成比における
３環境（Ｌ環境，Ｍ環境，Ｈ環境）下と電気抵抗との関
係を図５に示す。

【００３２】また，弾性層１０２の層厚は，０．５〜１
０ｍｍの範囲が良好な結果が得られる。その理由は，弾
性層１０２の層厚が０．５ｍｍより薄くなると，有機感
光体（略号：ＯＰＣ）を絶縁破壊したり，帯電が不安定
になったりする他に，ＯＰＣにピンホールがあると，そ
の部分に電流が集中して，リークが生じ易くなり，その
結果，画像に横すじが現れたりするようになる。また，
弾性層１０２の層厚が１０ｍｍより厚くなると，帯電効
率が低下し，より高い電圧の印加が必要となり，その結
果オゾン発生量が多くなってしまうためである。

【００３３】上述した点に基づいて，弾性層１０２の外
周面上の表面層１０３としては，ポリウレタン樹脂に親
水基を付与して形成した水系ポリウレタン樹脂を用いる
ことにより，トナーなどに対して，すぐれた非粘着性と
耐磨耗性とを有することができ，さらにＯＰＣを汚染す
ることなく，帯電部材の耐久性を向上させる手段として
有効であることを見出した。

【００３４】表面層１０３に使用する水系ポリウレタン
樹脂は，架橋構造体のウレタンエラスマーに若干の親水
基（親水性基または親水性セグメント）を付与して，水
溶性タイプまたは自己分散タイプにしたもので，界面活
性剤を含有していない。また，この樹脂は，反応性の有
無によって反応型と非反応型とがある。反応型は，構造
中にブロックイソシアネート基などの反応性をもってお
り，加熱などの後処理により遊離イソシアネート基を再
生し，架橋反応するタイプである。また一方非反応型
は，構造中に反応基をもっていないため，風乾・加熱乾
燥いずれでも強靭な被膜を形成することができる。な
お，これらの樹脂は，第一工業製薬（株）より，反応型
として『エラストロン』シリーズ，非反応型として『ス
ーパーフレックス』シリーズの名称で市販されている。

【００３５】また，従来の水系の樹脂エマルジョンやラ
テックスである酢酸ビニルエマルジョン，エチレン酢酸
ビニルエマルジョン，塩化ビニルエマルジョン，アクリ
ルエマルジョン，ブタジエンゴムラテックス，イソプレ
ンゴムラテックス，スチレン−ブタジエンゴムラテック
ス，クロロプレンゴムラテックスなどの中には，乳化剤
や分散剤が含まれているために，これら水系の樹脂エマ
ルジョンやラテックスを使用して表面層１０３を形成し
た場合，乳化剤や分散剤が表面層１０３の表面に浸み出
し，その浸み出した乳化剤や分散剤がＯＰＣ表面を汚染
する。その結果，水系の樹脂エマルジョンやラテックス
を使用して形成した表面層１０３を画像形成装置に使用
すると，画像劣化を生じるという問題があるが，本発明
で使用するポリウレタン樹脂に親水基を付与して形成し
た水系ポリウレタン樹脂は，乳化剤などを使用しない自
己分散型のポリウレタン水分散体であるために，ＯＰＣ
表面を汚染することはない。

【００３６】本発明の帯電装置の構成例 次に，図６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。図において，６０１
は本発明の帯電部材を示し，ここでは図１に示したロー
ラ形状の帯電部材を使用している。また，６０２は帯電
部材６０１の芯金に直流電圧を印加するための直流電源
を示す。この帯電部材６０１と直流電源６０２によって
本発明の帯電装置が構成される。

【００３７】なお，図６は，本発明の帯電装置を電子写
真装置に適用した例を示し，この電子写真装置は，ドラ
ム状の電子写真感光体６０３の周面上に一次帯電部材６
０１，像露光装置（図示せず），現像ユニット６０４，
転写帯電装置６０５，クリーニング装置６０６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，６０７は像露光装置から出射された露光光，６０
８は前露光装置の前露光光，６０９は紙などの被転写部
材を示す。

【００３８】例えば，ＯＰＣなどの電子写真感光体６０
３上に接触配置されている一次帯電部材（帯電部材６０
１）の芯金に，直流電源６０２により電圧（例えば，−
１４００Ｖ）を印加し，電子写真感光体６０３表面を帯
電させ，像露光装置によって原稿上の画像を電子写真感
光体６０３に像露光して静電潜像を形成する。

【００３９】次に，現像ユニット６０４の中の現像剤を
電子写真感光体６０３に付着させることにより，電子写
真感光体６０３上の静電潜像を現像し，さらに電子写真
感光体６０３上の現像剤を転写帯電装置６０５によっ
て，紙などの被転写部材６０９に転写し，クリーニング
装置６０６によって，転写時に紙に転写されずに電子写
真感光体６０３に残った現像剤を回収する。また，電子
写真感光体６０３に残留電荷が残るような場合には，帯
電部材６０１による一次帯電を行う前に，前露光装置に
よって電子写真感光体６０３の残留電荷を除去したほう
が良い。

【００４０】以上，上記本発明の帯電部材の形状およ
び構成例，本発明の帯電装置の構成例を説明すること
により，本発明にいたる経過について説明したが，直流
電圧の印加のみで，均一帯電を得ようとする本発明の帯
電部材６０１の帯電均一性は，交流電圧の重畳に任せる
従来の帯電ローラ（例えば，特開昭６４−７３３６４号
公報，同６４−７３３６７号公報）とでは，自ずとその
電気特性（Ｒ，Ｃ）およびローラの層構成が大きく相違
している。すなわち，交流電圧重畳タイプは，弾性層１
０２（カーボンブラックなどの導電性粒子をゴムに分散
させたゴム）と表面抵抗層よりなり，表面抵抗層がコン
デンサとして機能するため，静電容量が大きく，交流電
圧重畳による帯電電位の均一効果を大きい。

【００４１】これに対して，本発明の直流電圧印加のみ
のタイプは，ローラ層が抵抗体として働く（すなわち，
静電容量が小さい）ため，交流電圧を重畳しても帯電の
均一化にはほとんど寄与していない。

【００４２】実施例１〜実施例５ 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〕
の順に図面を参照して説明する。

【００４３】〔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，弾性層
１０２を以下の配合物で作成する。 ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（後述する試作１） １００重量部 軽質炭酸カルシウム ３０重量部 サブ：商品名 ＧＴ（天満サブ化工製） １０重量部 亜鉛華 ５重量部 ステアリン酸 ０．５重量部 加硫促進剤：商品名 ノクセラーＴＴ（大内新興化学製） １．０重量部 〃 ：商品名 ノクセラーＤＭ（大内新興化学製） １．５重量部 〃 ：商品名 バルノックＲ（大内新興化学製） １．０重量部 加硫剤：商品名 サルファックスＰＭＣ（鶴見化学製） ０．２５重量部

【００４４】上記配合物を混練して均一な組成のコンパ
ウンドとした後，φ８ｍｍステンレス芯金（導電性支持
体１０１）上に金型成形法（一次加硫：１５０℃×１５
分，二次加硫：１５５℃×７時間）で外径φ１４ｍｍの
ローラ状の弾性層１０２を設けた。

【００４５】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（試作１）の組成比は，ＥＣＯ：４０モル％，ＥＯ：５
３モル％，ＡＧＥ：７モル％であり，ＡＧＥ含量（モル
％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係を図４のａに示し
た。また，この弾性ローラの各環境下での電気抵抗を図
５のａに示した。

【００４６】ローラの電気抵抗の測定は，ローラを各環
境下で１６時間放置した後，２５．４ｍｍ幅の銅箔テー
プ（スコッチＮｏ．１１８１：３Ｍ製）をローラの円周
に巻きつけて電極とし，ローラ芯金と電極との間に直流
電圧１０００Ｖを印加し，その１分後の電流値を計測し
て，芯金と電極間の抵抗値を求めた。

【００４７】次に，前記作成した弾性ローラ上に表面層
１０３を次のようにして形成した。先ず，水系ポリウレ
タン樹脂として非反応型（スーパーフレックス１０７：
第一工業製薬製）１００重量部を，水１００重量部で稀
釈した。この溶液を前記弾性ローラの上に浸漬塗工した
後，１００℃，１５分間乾燥し，乾燥後の膜厚１０μｍ
の表面層１０３を設けた。また，このようにして弾性ロ
ーラ上に表面層１０３を形成した帯電ローラ（帯電部
材）のＭ環境での電気抵抗を測定した結果を表１に示し
た。

【００４８】以上のように作られた帯電ローラ（帯電部
材）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付け，ＯＰＣドラム
表面に接触させて従動回転するようにした。一次帯電電
圧として直流電圧−１４００Ｖを印加し，Ｍ環境下およ
びＬ環境下で５０００枚連続稼動させて，ＯＰＣ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
質について測定・評価した。

【００４９】上記測定・評価した結果を表１に示した。
なお，帯電ローラ表面のトナーなどによる汚染状態を次
の基準で評価した。二重丸：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取
ることができる。 ○：拭き取りで，僅かにトナーなどが，ローラ表面に残
存する。 △：完全に拭き取りができず，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。

【００５０】

【表１】

【００５１】〔実施例２〕実施例１の弾性層１０２配合
のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わり
に，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（エピクロマーＣ
Ｇ：ダイソー製）とした以外は，同様にして弾性ローラ
を作成した。

【００５２】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（エピクロマーＣＧ）の組成比は，ＥＣＯ：５２モル
％，ＥＯ：４１モル％，ＡＧＥ：７モル％であり，ＡＧ
Ｅ含量（モル％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係を図
４のｂに示した。また，この弾性ローラの各環境下での
電気抵抗を図５のｂに示した。

【００５３】次に，前記作成した弾性ローラ上に表面層
１０３を次のようにして形成した。先ず，水系ポリウレ
タン樹脂として，反応型（エラストロンＨ−３：第一工
業製薬製）１００重量部，触媒（エラストロン・キャタ
リスト６４：第一工業製薬製）２重量部，水１００重量
部からなる樹脂溶液をＰＨ調整剤として炭酸水素ナトリ
ウム水溶液（２ｗｔ％）で弱アルカリ性塩基とした。

【００５４】この液を前記弾性ローラ上に浸漬塗工し，
１５０℃，１０分間で乾燥して膜厚８μｍの表面層１０
３を設けた。

【００５５】弾性ローラ上に表面層１０３を形成した帯
電ローラ（帯電部材）のＭ環境での電気抵抗値，およ
び，実施例１と同様にして行った実機による評価した結
果を表１に示した。

【００５６】〔実施例３〕実施例１の弾性層１０２配合
のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わり
に，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（エピクロマーＣＧ
１０２：ダイソー製）とした以外は，同様にして弾性ロ
ーラを作成した。

【００５７】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（エピクロマーＣＧ１０２）の組成比は，ＥＣＯ：４０
モル％，ＥＯ：５６モル％，ＡＧＥ：４モル％であり，
ＡＧＥ含量（モル％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係
を図４のｃに示した。また，この弾性ローラの各環境下
での電気抵抗を図５のｃに示した。

【００５８】次に，前記作成した弾性ローラ上に表面層
１０３を次のようにして形成した。先ず，実施例１と同
様の非反応型水系ポリウレタン樹脂（スーパーフレック
ス１０７）塗料で膜厚７μｍの表面層１０３を設けた。

【００５９】弾性ローラ上に表面層１０３を形成した帯
電ローラ（帯電部材）のＭ環境での電気抵抗値および実
施例１と同様にして行った実機による評価した結果を表
１に示した。

【００６０】〔実施例４〕実施例１の弾性層１０２配合
のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わり
に，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（ゼクロン２１０
１：日本ゼオン製）とした以外は，同様にして弾性ロー
ラを作成した。

【００６１】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（ゼクロン２１０１）の組成比は，ＥＣＯ：５０モル
％，ＥＯ：４７．５モル％，ＡＧＥ：２．５モル％であ
り，ＡＧＥ含量（モル％）とＥＣＯ含量（モル％）との
関係を図４のｄに示した。また，この弾性ローラの各環
境下での電気抵抗を図５のｄに示した。

【００６２】次に，前記作成した弾性ローラ上に表面層
１０３を次のようにして形成した。先ず，実施例１と同
様の非反応型水系ポリウレタン樹脂（スーパーフレック
ス１０７）塗料で膜厚２０μｍの表面層１０３を設け
た。

【００６３】弾性ローラ上に表面層１０３を形成した帯
電ローラのＭ環境での電気抵抗値および実施例１と同様
にして行った実機による評価した結果を表１に示した。

【００６４】〔実施例５〕実施例１の弾性層１０２配合
のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わり
に，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（エピクロマーＣＧ
１０７：ダイソー製）とした以外は，同様にして弾性ロ
ーラを作成した。

【００６５】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（エピクロマーＣＧ１０７）の組成比は，ＥＣＯ：５６
モル％，ＥＯ：４１モル％，ＡＧＥ：３モル％であり，
ＡＧＥ含量（モル％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係
を図４のｅに示した。また，この弾性ローラの各環境下
での電気抵抗を図５のｅに示した。

【００６６】次に，前記作成した弾性ローラ上に表面層
１０３を次のようにして形成した。先ず，実施例２と同
様の反応型水系ポリウレタン樹脂（エラストロンＨ−
３）塗料で膜厚４μｍの表面層１０３を設けた。

【００６７】弾性ローラ上に表面層１０３を形成した帯
電ローラのＭ環境での電気抵抗値および実施例１と同様
にして行った実機による評価した結果を表１に示した。

【００６８】〔比較例１〕ここで比較例として比較例１
を以下のようにして作成した。実施例１と同様の弾性ロ
ーラの外周面に表面層１０３を形成しないままで帯電ロ
ーラとして使用し，実施例１と同様にして評価した結果
を表１に示した。

【００６９】〔比較例２〕ここで比較例として比較例２
を以下のようにして作成した。実施例１の弾性層１０２
配合のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わ
りに，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（後述する試作
２）とした以外は，同様にして弾性ローラを作成した。

【００７０】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（試作２）の組成比は，ＥＣＯ：４５モル％，ＥＯ：４
６モル％，ＡＧＥ：９モル％であり，ＡＧＥ含量（モル
％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係を図４のｆに示し
た。また，この弾性ローラの各環境下での電気抵抗を図
５のｆに示した。

【００７１】以上のように作成した弾性ローラ上に実施
例１と同様にして，膜厚１０μｍの表面層１０３を形成
した。

【００７２】この帯電ローラのＭ環境での電気抵抗値お
よび実機による評価を実施例１と同様に行い，評価した
結果を表１に示した。

【００７３】〔比較例３〕ここで比較例として比較例３
を以下のようにして作成した。実施例１の弾性層１０２
配合のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わ
りに，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（ゼクロン３１０
０：日本ゼオン製）とした以外は，同様にして弾性ロー
ラを作成した。

【００７４】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（ゼクロン３１００）の組成比は，ＥＣＯ：６５モル
％，ＥＯ：２７モル％，ＡＧＥ：８モル％であり，ＡＧ
Ｅ含量（モル％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係を図
４のｇに示した。また，この弾性ローラの各環境下での
電気抵抗を図５のｇに示した。

【００７５】以上のように作成した弾性ローラ上に実施
例１と同様にして，膜厚１５μｍの表面層１０３を形成
した。

【００７６】この帯電ローラのＭ環境での電気抵抗値お
よび実機による評価を実施例１と同様に行い，評価した
結果を表１に示した。

【００７７】〔比較例４〕ここで比較例として比較例４
を以下のようにして作成した。実施例１の弾性層１０２
配合のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わ
りに，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（後述する試作
３）とした以外は，同様にして弾性ローラを作成した。

【００７８】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（試作３）の組成比は，ＥＣＯ：３５モル％，ＥＯ：６
０モル％，ＡＧＥ：５モル％であり，ＡＧＥ含量（モル
％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係を図４のｈに示し
た。また，この弾性ローラの各環境下での電気抵抗を図
５のｈに示した。

【００７９】以上のように作成した弾性ローラ上に実施
例１と同様にして，膜厚１２μｍの表面層１０３を形成
した。

【００８０】この帯電ローラのＭ環境での電気抵抗値お
よび実機による評価を実施例１と同様に行い，評価した
結果を表１に示した。

【００８１】〔比較例５〕ここで比較例として比較例５
を以下のようにして作成した。実施例１の弾性層１０２
配合のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わ
りに，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（エピクロマーＣ
Ｇ１０４：ダイソー製）とした以外は，同様にして弾性
ローラを作成した。

【００８２】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（エピクロマーＣＧ１０４）の組成比は，ＥＣＯ：６３
モル％，ＥＯ：３４．５モル％，ＡＧＥ：２．５モル％
であり，ＡＧＥ含量（モル％）とＥＣＯ含量（モル％）
との関係を図４のｉに示した。また，この弾性ローラの
各環境下での電気抵抗を図５のｉに示した。

【００８３】以上のように作成した弾性ローラ上に実施
例１と同様にして，膜厚８μｍの表面層１０３を形成し
た。

【００８４】この帯電ローラのＭ環境での電気抵抗値お
よび実機による評価を実施例１と同様に行い，評価した
結果を表１に示した。

【００８５】〔比較例６〕ここで比較例として比較例６
を以下のようにして作成した。実施例１の弾性層１０２
配合のＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（試作１）の代わ
りに，ＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン（後述する試作
４）とした以外は，同様にして弾性ローラを作成した。

【００８６】なお，このＧＥＣＯ系エピクロルヒドリン
（試作４）の組成比は，ＥＣＯ：４５モル％，ＥＯ：５
４モル％，ＡＧＥ：１モル％であり，ＡＧＥ含量（モル
％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係を図４のｊに示し
た。また，この弾性ローラの各環境下での電気抵抗を図
５のｊに示した。

【００８７】以上のように作成した弾性ローラ上に実施
例１と同様にして，膜厚７μｍの表面層１０３を形成し
た。

【００８８】この帯電ローラのＭ環境での電気抵抗値お
よび実機による評価を実施例１と同様に行い，評価した
結果を表１に示した。

【００８９】前述したように実施例１〜実施例５および
比較例１〜比較例６から明らかなように，本発明の帯電
部材は，帯電ローラへのトナーなどの付着を抑制でき，
さらにＬ環境下でも帯電電位の低下を防ぐことができる
ので，長期間にわたって初期の画像品質が維持できる。

【００９０】また，直流電圧のみの印加で均一な帯電が
可能となるため，帯電装置の低コスト化がはかれる。

【００９１】

【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１〜４）によれば，導電性支持体の周囲に中間
層を有する帯電部材において，前記中間層の周囲に，ポ
リウレタン樹脂に親水基を付与して形成した水系ポリウ
レタン樹脂からなる表面層を設けたため，導電粒子をド
ープして導電化処理を施す必要がなくなり，表面層の電
気抵抗を均一にして，帯電性能の向上を図ることができ
る。また，長期にわたって使用した場合でも，界面活性
剤（乳化剤・分散剤）が表面層の表面に浸み出すことが
ないので，長期間にわたって初期の画像品質が維持でき
る。

【００９２】また，本発明の帯電部材（請求項５，６）
によれば，導電性支持体の周囲に中間層を有する帯電部
材において，前記中間層は，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
ゴムからなるため，帯電部材の各環境下での電気抵抗変
動が少なくなり，感光体への帯電電位が年間を通して，
または，朝一番にコピーする時でも帯電電位が安定して
いるために，良好な出力画像品質を維持することがで
き，さらに帯電装置の低コスト化もはかれる。

【００９３】また，本発明の帯電装置（請求項７）によ
れば，帯電部材を像担持体に接触させた状態で，導電性
支持体に印加する電圧は，直流電圧とするため，オゾン
発生量の低減および電源コストの低減をはかることがで
き，安価な帯電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材の形状および構成例を示す説
明図である。

【図２】本発明の帯電部材の形状および構成例を示す説
明図である。

【図３】本発明の帯電部材の形状および構成例を示す説
明図である。

【図４】各ユニットの組成比であるＡＧＥ含量（モル
％）とＥＣＯ含量（モル％）との関係を示した説明図で
ある。

【図５】各組成比における３環境（Ｌ環境，Ｍ環境，Ｈ
環境）下と電気抵抗との関係を示す説明図である。

【図６】本発明の帯電装置を電子写真装置に適用した例
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１ 導電性支持体 １０２ 弾性層 １０３ 表面層 ６０１ 帯電部材 ６０２ 直流電源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体の周囲に中間層を有する帯
   電部材において，前記中間層の周囲に，ポリウレタン樹
   脂に親水基を付与して形成した水系ポリウレタン樹脂か
   らなる表面層を設けたことを特徴とする帯電部材。
2. 【請求項２】 前記中間層は，弾性材料からなることを
   特徴とする請求項１記載の帯電部材。
3. 【請求項３】 前記中間層は，中抵抗材料からなること
   を特徴とする請求項１記載の帯電部材。
4. 【請求項４】 前記表面層は，界面活性剤を含有してい
   ないことを特徴とする請求項１記載の帯電部材。
5. 【請求項５】 導電性支持体の周囲に中間層を有する帯
   電部材において，前記中間層は，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
   重合ゴムからなることを特徴とする帯電部材。
6. 【請求項６】 前記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ゴムの組
   成比（モル％）が，４０／５８／２〜６０／３２／８の
   範囲であることを特徴とする請求項５記載の帯電部材。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６記載の帯電部材を用い
   て，前記帯電部材を像担持体に接触させた状態で，前記
   導電性支持体に印加する電圧として直流電圧を用いたこ
   とを特徴する帯電装置。