電子写真機器用帯電ロールおよびその製造方法
【課題】ロール端部での過放電を抑え、感光体の削れを抑制することのできる電子写真機器用帯電ロールを提供すること。また他の課題は、電子写真機器用帯電ロールの製造方法を提供すること。
【解決手段】
電子写真機器用帯電ロール１０は、軸体１２の外周に接着層と、弾性体層１８とがこの順に積層されており、上記接着層は、軸方向両端部に設けられた第１接着層１４と、上記第１接着層１４の間に少なくとも設けられた第２接着層１６とを有している。また、上記第１接着層１４の体積抵抗率は、上記第２接着層１６の体積抵抗率よりも大きく設定されている。さらに、弾性体層１８の周りには、表層２０が積層されていても良い。
【解決手段】
電子写真機器用帯電ロール１０は、軸体１２の外周に接着層と、弾性体層１８とがこの順に積層されており、上記接着層は、軸方向両端部に設けられた第１接着層１４と、上記第１接着層１４の間に少なくとも設けられた第２接着層１６とを有している。また、上記第１接着層１４の体積抵抗率は、上記第２接着層１６の体積抵抗率よりも大きく設定されている。さらに、弾性体層１８の周りには、表層２０が積層されていても良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器用帯電ロールおよび電子写真機器用帯電ロールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器が広く使用されている。これら電子写真機器の内部には、静電潜像が形成される感光ドラムなどの感光体が組み込まれている。感光体に静電潜像を形成するためには、予め感光体表面を帯電させる必要がある。そのため、この感光体に接触あるいは近接して、感光体を帯電させるために、帯電ロールが用いられている。
【０００３】
上記帯電ロールとしては、例えば、導電性を有する軸体の外周に、ゴム材料などに導電剤等を添加した弾性体層を設けたものが広く用いられている。また、軸体と弾性体層との密着を確保するために、軸体と弾性体層との間に接着層が設けられることもある。
【０００４】
特許文献１には、芯金（軸体）の外周に、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やヒドリンゴムを主材料とするゴム弾性体層を設けた帯電ロールが記載されている。この特許文献１には、帯電ロールの弾性体層の端部に高抵抗層や高抵抗のキャップコロを設ける技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１０４５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来知られる帯電ロールは、以下の問題があった。
【０００７】
すなわち、図７に示すように、軸体１００に接着層１０２を形成してその上に弾性体層１０４を成形した帯電ロール１０６では、弾性体層１０４が収縮し、帯電ロール１０６の表面端部に反りが生じてしまう。
【０００８】
そのため、これをそのまま用いると、帯電ロール表面端部と感光体との間に空隙ができ、帯電ロール端部に電流が集中して局所的に放電が強まり、感光体表面が削れてしまうといった問題があった。
【０００９】
これを回避しようとして帯電ロールの端部の反りをＣ面やＲ面形状等に面取り加工して削り取る方法もあるが、微少な空隙が残ってしまい、やはり感光体表面の削れを抑制することが困難であった。さらに、この空隙には、紙粉やトナー粒子などが入り込みやすく、それらによっても感光体表面の削れを促進させていた。
【００１０】
また、特許文献１のように、単に帯電ロールの弾性体層の端部に高抵抗層を設けたり、高抵抗のキャップコロを設ける技術では、帯電ロールの端部に段差ができやすく、そこで過放電が生じるおそれがあった。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ロール端部での過放電を抑え、感光体の削れを抑制することのできる電子写真機器用帯電ロールを提供することにある。また他の課題は、上記電子写真機器用帯電ロールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る電子写真機器用帯電ロールは、軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層された電子写真機器用帯電ロールであって、上記接着層は、軸方向両端部に設けられた第１接着層と、上記第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とを有し、上記第１接着層の体積抵抗率は、上記第２接着層の体積抵抗率よりも大きいことを要旨とするものである。
【００１３】
そして、上記接着層は、上記軸体表面に形成された第２接着層と、上記第２接着層の表面、および／または、上記第２接着層と上記軸体との間に、上記第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成された上記第１接着層とから構成されていると良い。
【００１４】
また、上記接着層は、上記軸体表面に形成された第２接着層と、上記軸体表面に、上記第２接着層の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成された上記第１接着層とから構成されていても良い。
【００１５】
また、上記第１接着層は、当該ロールの画像形成領域外に形成されていると良い。
【００１６】
また、上記第１接着層の体積抵抗率は、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあり、上記第２接着層の体積抵抗率は、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。
【００１７】
一方、本発明に係る電子写真機器用帯電ロールの製造方法は、軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層された電子写真機器用帯電ロールの製造方法であって、軸方向両端部に設けられた第１接着層と、上記第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とから上記接着層を構成するに当たり、上記第１接着層の体積抵抗率を、上記第２接着層の体積抵抗率よりも大きく設定することを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電子写真機器用帯電ロールは、軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層されており、接着層は、軸方向両端部に設けられた第１接着層と、第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とを有し、第１接着層の体積抵抗率は、前記第２接着層の体積抵抗率よりも大きくなるように構成されている。
【００１９】
そのため、帯電ロールの端部表面を流れる電流量を低減させることができ、ロール端部での過放電を抑えて、感光体の削れを抑制することができる。また、接着層は弾性体層の内側に形成されているので、接着層の厚みが帯電ロールの端部表面の形状に影響を与え難く、より過放電を抑制することができ、感光体を均一に帯電させることができる。
【００２０】
また、接着層が、軸体表面に形成された第２接着層と、第２接着層の表面、および／または、第２接着層と軸体との間に、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成された第１接着層とから構成されていれば、例えば、接着層を塗布などにより形成する場合、重ね塗りにより簡便に形成することができ、また、接着層の位置の制御を容易に行うことができる。
【００２１】
また、接着層が、軸体表面に形成された第２接着層と、軸体表面に、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成された第１接着層とから構成されていれば、接着層の段差が少なく、接着層の厚みが帯電ロールの端部表面の形状に、より影響を与え難くなる。
【００２２】
そして、第１接着層は、当該ロールの画像形成領域外に形成されていれば、画像不具合などが生じ難く、高品位の画像を得ることができる。
【００２３】
さらに、第１接着層の体積抵抗率が、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあり、第２接着層の体積抵抗率が、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあれば、十分な帯電量を確保できるとともに、過放電をより抑制することができる。
【００２４】
一方、本発明に係る電子写真機器用帯電ロールの製造方法では、接着層を、軸方向両端部に設けられた第１接着層と、第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とから構成するに当たり、第１接着層の体積抵抗率を、第２接着層の体積抵抗率よりも大きく設定するようにしている。そのため、本製造方法により製造した帯電ロールは、ロール端部での過放電を抑えることができ、感光体の削れを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本実施形態に係る電子写真機器用帯電ロール（以下、単に「帯電ロール」ということがある。）について詳細に説明する。
【００２６】
本発明の帯電ロールは、軸体の外周に、接着層と弾性体層とがこの順に積層された構造を有しており、上記接着層は、第１接着層と第２接着層とから構成されている。
【００２７】
そして、軸体と弾性体層とは、上記接着層により接着されている。したがって、軸体と弾性体層とは密着が確保されるため、軸体と弾性体層との間に隙間が形成されて導通不具合が生じるのを抑制することができる。
【００２８】
第１接着層は、帯電ロールの軸方向両端部に設けられており、また、第２接着層は、第１接着層の間に少なくとも設けられている。さらに、第１接着層の体積抵抗率は、第２接着層の体積抵抗率よりも大きくなるように構成されている。
【００２９】
ここで、接着層の体積抵抗率は、抵抗計の２つの端子を、接着層の形成されていない軸体端部表面、および接着層表面に１ｃｍ角の銅箔を介して、それぞれ接続して閉回路を作り、この閉回路に５０Ｖの直流電圧を印加して、測定した抵抗値と接着層の厚み面積から求めた値とした。
【００３０】
上記第１接着層の体積抵抗率は、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。好ましくは、１０１０〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。第１接着層の体積抵抗率が、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあれば、帯電ロールの端部に流れる電流量を低減でき、過放電を抑制することができるからである。
【００３１】
また、第２接着層の体積抵抗率は、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。好ましくは、１０２〜１０３Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。第２接着層の体積抵抗率が、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあれば、十分な帯電量を確保できるからである。
【００３２】
また、弾性体層の外周には、さらに表層が積層されていても良い。帯電ロールの最外層に表層が積層されている場合には、ロール表面にトナーが付着し難くなり、得られる画像品質の向上に寄与しやすい。
【００３３】
次に、本発明の帯電ロールを、図を用いてより具体的に説明する。図１〜図５は、本発明の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【００３４】
まず、図１に示すように、本発明の帯電ロール１０は、軸体１２の軸方向両端部に形成された第１接着層１４と、軸体１２の表面に形成された第２接着層１６とを有している。また、第１接着層１４は、第２接着層１６の表面に積層されており、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成されている。そして、第１接着層１４および第２接着層１６の周りには、弾性体層１８が積層されており、さらに弾性体層１８の周りには表層２０が積層されている。
【００３５】
図２は、本発明の他の実施形態である。本発明の帯電ロール１０は、第１接着層１４が第２接着層１６と軸体１２の間に形成されており、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成されている。そして、図１と同様に、第１接着層１４および第２接着層１６の周りには、弾性体層１８が積層されており、さらに弾性体層１８の周りには表層２０が積層されている。
【００３６】
また、図３に示すように、本発明の帯電ロール１０は、第１接着層１４が、第２接着層１６の表面および第２接着層１６と軸体１２の間に形成されていても良い。
【００３７】
さらに、図４に示すように、本発明の帯電ロール１０は、第１接着層１４が軸体１２の表面に、第２接着層１６の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成されていても良い。この場合、第１接着層１４と第２接着層１６は略同一面上に形成されているため、接着層の厚みが帯電ロールの端部表面の形状に、より影響を与え難くなる。また、第１接着層１４と第２接着層１６は、重なり部分が存在していても良い。
【００３８】
例えば、図５に示すように、第１接着層の一部が、第２接着層の表面に重なるように形成されていても良い。また、第２接着層の一部が、第１接着層の表面に重なるように形成されていても良い（図示省略）。
【００３９】
上記第１接着層は、帯電ロールの画像形成領域外に形成されていると良い。第１接着層が、当該ロールの画像形成領域外に形成されていれば、画像不具合などが生じ難く、高品位の画像を得ることができるからである。
【００４０】
帯電ロールの軸方向両端部に設けられる第１接着層の形成幅は、用紙サイズや電子写真機器の製品仕様などにより適宜変更することができるが、例えば、Ａ３サイズ対応の電子写真機器に用いる帯電ロールの場合、好ましくは、５〜１５ｍｍの範囲内にあると良い。より好ましくは、９〜１１ｍｍの範囲内が良い。
【００４１】
第１接着層の形成幅が５ｍｍ以上であれば、帯電ロール端部に電流が回り込むのを抑え、帯電ロール端部表面を流れる電流量を低減することができるからである。また、１５ｍｍ以下であれば、装置を大型化させずに、帯電ロール端部での過放電を抑えることができるからである。
【００４２】
上記接着層としては、例えば、塩化ゴム系、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリウレタン系、ニトリルゴム系、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系、天然ゴム系等の接着剤を用いると良い。また、必要に応じて導電剤等を配合しても良い。
【００４３】
さらに、上記接着層には、弾性体層を加硫させる場合、弾性体層の加硫成型時の熱や圧力などにより硬化して、軸体と弾性体層を接着させることができる加硫接着剤を用いても良い。加硫接着剤として、例えば、上記に挙げた接着剤のうち、塩化ゴム系、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系、ニトリルゴム系接着剤を用いることができる。
【００４４】
第１接着層として、好ましくは、フェノール系接着剤を用いると良い。各種ゴムとの接着性が良く、高抵抗が得られやすいからである。
【００４５】
第２接着層として、好ましくは、塩化ゴム系接着剤を用いると良い。各種ゴムとの接着性が良く、低抵抗が得られやすいからである。
【００４６】
第１接着層および第２接着層の厚さは、２〜５０μｍが好ましい。より好ましくは５〜２０μｍが良い。さらに好ましくは、１０〜１５μｍが良い。２μｍ未満では弾性体層が剥離し易く、５０μｍを越えると抵抗値の制御が困難になるからである。
【００４７】
以上、本実施形態に係る帯電ロールの接着層を中心に説明した。本発明の帯電ロールにおいて、軸体、弾性体層、表層は特に限定されるものではない。
【００４８】
上記軸体は、導電性を有するものであればよく、具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。
【００４９】
上記弾性体層は、非発泡体（ソリッド状）または発泡体（スポンジ状）の何れの形態であっても良く、主成分として、例えば、ヒドリンゴム（ＥＣＯ、ＣＯ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム、ウレタン系エラストマー、天然ゴム（ＮＲ）などを用いることができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００５０】
さらに、弾性体層は、導電剤のほかに、必要に応じて、加硫剤、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加硫促進剤、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などの各種添加剤を１種又は２種以上適宜含有していても良い。
【００５１】
また、弾性体層は、単層から構成されていても良いし、複数層から構成されていても良い。
【００５２】
弾性体層の厚みは、特に限定されるものではないが、好ましくは、０．１〜１０ｍｍ、より好ましくは、１〜５ｍｍの範囲内から選択することができる。
【００５３】
上記表層は、主成分として、例えば、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ブチラール樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素ゴム、フッ素樹脂、フッ素樹脂とフッ素ゴムとの混合物、シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、ニトリルゴム、ウレタンゴム、これらを架橋した樹脂などを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。とりわけ、耐摩耗性に優れるなどの観点から、架橋ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素変性アクリル樹脂などを好適に用いることができる。
【００５４】
さらに、表層は、導電剤（電子導電剤および／またはイオン導電剤）を含有していると良い。必要に応じて、粗さ形成剤、可塑剤、レベリング剤などの各種添加剤を１種または２種以上適宜含有していても良い。
【００５５】
また、表層は、単層から構成されていても良いし、複数層から構成されていても良い。
【００５６】
表層の厚みは、特に限定されるものではないが、抵抗値を上昇させ難いなどの観点から、好ましくは０．０１〜１００μｍ、より好ましくは、０．１〜２０μｍ、さらにより好ましくは、０．３〜１０μｍの範囲内から選択すると良い。
【００５７】
以上、本実施形態に係る帯電ロールの構成について説明した。
【００５８】
次に、本実施形態に係る帯電ロールの製造方法（以下、「本製造方法」ということがある。）について説明する。
【００５９】
本製造方法では、軸体の外周に、接着層と、弾性体層とをこの順に積層する。まず、軸体の外周に、接着層を形成する。軸体の軸方向両端部に第１接着層を形成し、さらに、第１接着層の間に第２接着層を形成する。このとき、第１接着層には、第２接着層よりも体積抵抗率の大きい材料を用いる。
【００６０】
第１接着層および第２接着層を形成する工程はとくに限定されるものではないが、例えば、図１〜図５に示した帯電ロールの形態に合わせて、次のように行うことができる。
【００６１】
まず、図１〜図３に示した帯電ロールにおいて、第１接着層を、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成する場合について説明する。
【００６２】
図１に示すように、第２接着層の表面に第１接着層が形成された構造の帯電ロールを製造する場合には、最初に第２接着層を軸体表面に形成する。そして、軸体表面に形成された第２接着層の表面に、第１接着層を形成する。この場合、第２接着層を軸体表面に形成した後に、第１接着層を形成することができるため、あらかじめ第２接着層が形成されている軸体などにも、第１接着層を別工程で形成することができ、製造性に優れる。
【００６３】
図２に示すように、軸体表面と第２接着層との間に第１接着層が形成された構造の帯電ロールを製造する場合には、最初に第１接着層を軸体表面に形成する。そして、第２接着層を第１接着層表面および軸体表面に形成する。
【００６４】
図３に示すように、第２接着層の表面および第２接着層と軸体との間に、第１接着層が形成された帯電ロールを製造する場合には、まず、最初に第１接着層を軸体表面に形成する。そして、第２接着層を第１接着層表面および軸体表面に形成した後、さらに、第２接着層の表面に第１接着層を形成すると良い。
【００６５】
次に、図４および図５に示した帯電ロールにおいて、第１接着層を、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成する場合について説明する。
【００６６】
図４に示すように、第１接着層が軸体表面に形成された帯電ロールを製造する場合には、第１接着層を先に形成しても良く、第２接着層を先に形成しても良い。また、このとき、第１接着層と第２接着層は、重なり部分が存在するように形成しても良い。
【００６７】
例えば、最初に第２接着層を軸体表面に形成した後に、第１接着層を形成する場合には、図５に示すように、第１接着層の一部が第２接着層の表面に重なるように形成しても良い。また、最初に第１接着層を軸体表面に形成した後に、第２接着層を形成する場合には、第２接着層の一部が第１接着層の表面に重なるように形成しても良い（図示省略）。
【００６８】
軸体の外周に接着層を形成する方法としては、例えば、接着層形成材料を塗布することなどにより行うと良い。
【００６９】
次いで、接着層の外周に弾性体層を形成する。弾性体層は、弾性体層を形成する材料を混合し、接着層が表面に形成された軸体に、押出成形する方法や、上記軸体をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、弾性体層を形成する材料を注入して加熱・硬化させた後、脱型する方法などにより、形成することができる。また、弾性体層は必要に応じて加硫させても良い。弾性体層を複数層形成する場合には、上記方法に準じた操作を繰り返し行えば良い。
【００７０】
さらに、弾性体層の外周に表層を形成しても良い。弾性体層の外周に表層を形成するには、例えば、弾性体層の外周に表層形成材料を塗工するなどの方法により行うと良い。塗工方法には、ロールコーティング法、ディッピング法、スプレーコート法などがある。上記材料を塗工後、塗工された材料を乾燥（硬化）させて、表層を形成することができる。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００７２】
（実施例１）
＜軸体＞
外径８ｍｍ、長さ３３０ｍｍのＳＵＭ２２製の軸体を準備した。
【００７３】
＜接着層＞
第１接着層としては、体積抵抗率が１．２×１０１０Ω・ｃｍのフェノール系接着剤［（株）東洋化学研究所製、商品名「メタロックＰＡ」］を用いた。
【００７４】
第２接着層としては、体積抵抗率が１．０×１０３Ω・ｃｍの塩化ゴム系接着剤［ロード・ファー・イースト社製、商品名「ケムロック２０５」］を用いた。
【００７５】
＜弾性体層形成組成物の調製＞
弾性体層の主成分として、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）［ダイソー（株）製、商品名「エピクロマーＣＧ１０２」］１００質量部および液状アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（液状ＮＢＲ）［ＪＳＲ（株）製、商品名「ＪＳＲ Ｎ２８０」］１０質量部と、加硫剤として硫黄［鶴見化学工業（株）製］０．５質量部と、加硫助剤として酸化亜鉛２種［三井金属工業（株）製］５．０質量部およびハイドロタルサイト［協和化学工業（株）製、商品名「ＤＨＴ４Ａ」］１０．０質量部、加硫促進剤Ａ［三新化学工業（株）製、商品名「サンセラーＣＺ」］１．０質量部、加硫促進剤Ｂ［大内新興化学工業（株）製、商品名「アクセルＴＢＴ」］１．０質量部、イオン導電剤として下記構造式にて表される第４級アンモニウム塩１．０質量部とを、ニーダーで混練することにより、弾性体層形成組成物を調製した。
【００７６】
【化１】
【００７７】
＜表層形成組成物の調製＞
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン［帝国化学産業（株）製、商品名「トレジンＥＦ３０Ｔ」］１００質量部および、メラミン樹脂［住友化学（株）製、商品名「スミテックスレジンＭ３」］２０質量部を、メタノール−トルエン混合溶液（メタノール：トルエン＝７：３）５００質量部に溶解して表層形成組成物を調製した。
【００７８】
＜帯電ロールの製造＞
本実施例では、図１に示す構造の帯電ロールを製造した。まず、第２接着層を軸体表面に、厚さ１０μｍ塗布した。第２接着層の塗布範囲は、後から形成する弾性体層の軸方向の長さと略等しくなるようにした。つぎに、第１接着層を第２接着層の表面に、厚さ１０μｍで、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に向かって１０ｍｍ塗布し、乾燥させた。
【００７９】
次いで、上記軸体をロール成形金型にセットし、上記弾性体層形成組成物を金型内に注入後、１８０℃で３０分間加熱して、加硫成形した。さらに、上記弾性体層の表面に、上記表層形成組成物をロールコーティング法により厚さ８μｍ塗布し、１２０℃で５０分間加熱して架橋させ、直径１２ｍｍの帯電ロールを製造した。
【００８０】
（比較例１）
上記実施例１において、第１接着層を第２接着層の表面に積層せず、接着層として第２接着層のみを用いた点以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係る帯電ロールを製造した。
【００８１】
＜感光体の削れ量評価＞
本実施例および比較例に係る帯電ロールについて、感光体の削れ量をそれぞれ評価した。
【００８２】
まず、帯電ロールと感光体（富士ゼロックス（株）製 「ＣＴ３５０３７６ドラムカートリッジ」）とを線接触させ、感光体を回転数１２０ｒｐｍで回転させ、帯電ロールの軸体の両端にそれぞれ７００ｇｆの荷重をかけ、高圧電源（ＴＲＥＫ社製）およびパルス発振機（（株）エヌエフ回路設計ブロック製）を用いて、−７００Ｖの直流電圧および２５００Ｖｐ−ｐ、２０００Ｈｚの交流電圧を印加し、温度３２．５℃、湿度８５％の環境下で１０時間通電した。
【００８３】
そして、感光体の削れ量を、形状測定機（（株）東京精密製 ＲＯＮＤＣＯＭ６０Ａ）を用い、図６（ａ）に示すように、帯電ロール３０の軸方向端部と感光体３２との接点位置を「Ａ」として、Ａ点から外側に５ｍｍの位置に、形状測定機の測定子３４をセットし、測定子３４を感光体３２の軸方向内側に向かって３２ｍｍ移動させながら、感光体３２表面の形状を測定した。測定は、感光体３２の周方向に３箇所行った。まず、任意の位置を１箇所測定し、その位置を０°として、感光体の周方向に１２０°、２４０°の位置を測定した。図６（ｂ）は測定結果の一例であり、図６（ａ）のＡ点から１０ｍｍ測定した位置Ｂ点（図６（ｂ）において斜線部）までの最大削れ深さ（図６（ｂ）において矢印部）を算出した。最大削れ深さの平均値を削れ量として、１．５μｍ以下を合格とした。
【００８４】
次に、この結果を表１に示す。
【００８５】
【表１】
【００８６】
表１の結果によれば、軸体の外周に、接着層として第２接着層のみを形成した比較例１では、削れ量の平均値が１．７１と大きくなった。
【００８７】
これに対して、実施例１では、削れ量の平均値が１．０６と小さくなり、軸体の軸方向に第１接着層を設け、第１接着層の間に第２接着層を設けた帯電ロールでは、感光体の削れを抑制できることが確認できた。
【００８８】
以上、本実施形態、実施例に係る帯電ロールについて説明したが、本発明は、上記実施形態、実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図６】感光体の削れ量を測定する方法を説明する図である。
【図７】従来の帯電ロールの軸方向端部の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０・・・帯電ロール
１２・・・軸体
１４・・・第１接着層
１６・・・第２接着層
１８・・・弾性体層
２０・・・表層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真機器用帯電ロールおよび電子写真機器用帯電ロールの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器が広く使用されている。これら電子写真機器の内部には、静電潜像が形成される感光ドラムなどの感光体が組み込まれている。感光体に静電潜像を形成するためには、予め感光体表面を帯電させる必要がある。そのため、この感光体に接触あるいは近接して、感光体を帯電させるために、帯電ロールが用いられている。
【０００３】
上記帯電ロールとしては、例えば、導電性を有する軸体の外周に、ゴム材料などに導電剤等を添加した弾性体層を設けたものが広く用いられている。また、軸体と弾性体層との密着を確保するために、軸体と弾性体層との間に接着層が設けられることもある。
【０００４】
特許文献１には、芯金（軸体）の外周に、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）やヒドリンゴムを主材料とするゴム弾性体層を設けた帯電ロールが記載されている。この特許文献１には、帯電ロールの弾性体層の端部に高抵抗層や高抵抗のキャップコロを設ける技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１０４５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来知られる帯電ロールは、以下の問題があった。
【０００７】
すなわち、図７に示すように、軸体１００に接着層１０２を形成してその上に弾性体層１０４を成形した帯電ロール１０６では、弾性体層１０４が収縮し、帯電ロール１０６の表面端部に反りが生じてしまう。
【０００８】
そのため、これをそのまま用いると、帯電ロール表面端部と感光体との間に空隙ができ、帯電ロール端部に電流が集中して局所的に放電が強まり、感光体表面が削れてしまうといった問題があった。
【０００９】
これを回避しようとして帯電ロールの端部の反りをＣ面やＲ面形状等に面取り加工して削り取る方法もあるが、微少な空隙が残ってしまい、やはり感光体表面の削れを抑制することが困難であった。さらに、この空隙には、紙粉やトナー粒子などが入り込みやすく、それらによっても感光体表面の削れを促進させていた。
【００１０】
また、特許文献１のように、単に帯電ロールの弾性体層の端部に高抵抗層を設けたり、高抵抗のキャップコロを設ける技術では、帯電ロールの端部に段差ができやすく、そこで過放電が生じるおそれがあった。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ロール端部での過放電を抑え、感光体の削れを抑制することのできる電子写真機器用帯電ロールを提供することにある。また他の課題は、上記電子写真機器用帯電ロールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る電子写真機器用帯電ロールは、軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層された電子写真機器用帯電ロールであって、上記接着層は、軸方向両端部に設けられた第１接着層と、上記第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とを有し、上記第１接着層の体積抵抗率は、上記第２接着層の体積抵抗率よりも大きいことを要旨とするものである。
【００１３】
そして、上記接着層は、上記軸体表面に形成された第２接着層と、上記第２接着層の表面、および／または、上記第２接着層と上記軸体との間に、上記第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成された上記第１接着層とから構成されていると良い。
【００１４】
また、上記接着層は、上記軸体表面に形成された第２接着層と、上記軸体表面に、上記第２接着層の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成された上記第１接着層とから構成されていても良い。
【００１５】
また、上記第１接着層は、当該ロールの画像形成領域外に形成されていると良い。
【００１６】
また、上記第１接着層の体積抵抗率は、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあり、上記第２接着層の体積抵抗率は、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。
【００１７】
一方、本発明に係る電子写真機器用帯電ロールの製造方法は、軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層された電子写真機器用帯電ロールの製造方法であって、軸方向両端部に設けられた第１接着層と、上記第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とから上記接着層を構成するに当たり、上記第１接着層の体積抵抗率を、上記第２接着層の体積抵抗率よりも大きく設定することを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電子写真機器用帯電ロールは、軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層されており、接着層は、軸方向両端部に設けられた第１接着層と、第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とを有し、第１接着層の体積抵抗率は、前記第２接着層の体積抵抗率よりも大きくなるように構成されている。
【００１９】
そのため、帯電ロールの端部表面を流れる電流量を低減させることができ、ロール端部での過放電を抑えて、感光体の削れを抑制することができる。また、接着層は弾性体層の内側に形成されているので、接着層の厚みが帯電ロールの端部表面の形状に影響を与え難く、より過放電を抑制することができ、感光体を均一に帯電させることができる。
【００２０】
また、接着層が、軸体表面に形成された第２接着層と、第２接着層の表面、および／または、第２接着層と軸体との間に、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成された第１接着層とから構成されていれば、例えば、接着層を塗布などにより形成する場合、重ね塗りにより簡便に形成することができ、また、接着層の位置の制御を容易に行うことができる。
【００２１】
また、接着層が、軸体表面に形成された第２接着層と、軸体表面に、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成された第１接着層とから構成されていれば、接着層の段差が少なく、接着層の厚みが帯電ロールの端部表面の形状に、より影響を与え難くなる。
【００２２】
そして、第１接着層は、当該ロールの画像形成領域外に形成されていれば、画像不具合などが生じ難く、高品位の画像を得ることができる。
【００２３】
さらに、第１接着層の体積抵抗率が、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあり、第２接着層の体積抵抗率が、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあれば、十分な帯電量を確保できるとともに、過放電をより抑制することができる。
【００２４】
一方、本発明に係る電子写真機器用帯電ロールの製造方法では、接着層を、軸方向両端部に設けられた第１接着層と、第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とから構成するに当たり、第１接着層の体積抵抗率を、第２接着層の体積抵抗率よりも大きく設定するようにしている。そのため、本製造方法により製造した帯電ロールは、ロール端部での過放電を抑えることができ、感光体の削れを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本実施形態に係る電子写真機器用帯電ロール（以下、単に「帯電ロール」ということがある。）について詳細に説明する。
【００２６】
本発明の帯電ロールは、軸体の外周に、接着層と弾性体層とがこの順に積層された構造を有しており、上記接着層は、第１接着層と第２接着層とから構成されている。
【００２７】
そして、軸体と弾性体層とは、上記接着層により接着されている。したがって、軸体と弾性体層とは密着が確保されるため、軸体と弾性体層との間に隙間が形成されて導通不具合が生じるのを抑制することができる。
【００２８】
第１接着層は、帯電ロールの軸方向両端部に設けられており、また、第２接着層は、第１接着層の間に少なくとも設けられている。さらに、第１接着層の体積抵抗率は、第２接着層の体積抵抗率よりも大きくなるように構成されている。
【００２９】
ここで、接着層の体積抵抗率は、抵抗計の２つの端子を、接着層の形成されていない軸体端部表面、および接着層表面に１ｃｍ角の銅箔を介して、それぞれ接続して閉回路を作り、この閉回路に５０Ｖの直流電圧を印加して、測定した抵抗値と接着層の厚み面積から求めた値とした。
【００３０】
上記第１接着層の体積抵抗率は、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。好ましくは、１０１０〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。第１接着層の体積抵抗率が、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあれば、帯電ロールの端部に流れる電流量を低減でき、過放電を抑制することができるからである。
【００３１】
また、第２接着層の体積抵抗率は、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。好ましくは、１０２〜１０３Ω・ｃｍの範囲内にあると良い。第２接着層の体積抵抗率が、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあれば、十分な帯電量を確保できるからである。
【００３２】
また、弾性体層の外周には、さらに表層が積層されていても良い。帯電ロールの最外層に表層が積層されている場合には、ロール表面にトナーが付着し難くなり、得られる画像品質の向上に寄与しやすい。
【００３３】
次に、本発明の帯電ロールを、図を用いてより具体的に説明する。図１〜図５は、本発明の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【００３４】
まず、図１に示すように、本発明の帯電ロール１０は、軸体１２の軸方向両端部に形成された第１接着層１４と、軸体１２の表面に形成された第２接着層１６とを有している。また、第１接着層１４は、第２接着層１６の表面に積層されており、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成されている。そして、第１接着層１４および第２接着層１６の周りには、弾性体層１８が積層されており、さらに弾性体層１８の周りには表層２０が積層されている。
【００３５】
図２は、本発明の他の実施形態である。本発明の帯電ロール１０は、第１接着層１４が第２接着層１６と軸体１２の間に形成されており、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成されている。そして、図１と同様に、第１接着層１４および第２接着層１６の周りには、弾性体層１８が積層されており、さらに弾性体層１８の周りには表層２０が積層されている。
【００３６】
また、図３に示すように、本発明の帯電ロール１０は、第１接着層１４が、第２接着層１６の表面および第２接着層１６と軸体１２の間に形成されていても良い。
【００３７】
さらに、図４に示すように、本発明の帯電ロール１０は、第１接着層１４が軸体１２の表面に、第２接着層１６の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成されていても良い。この場合、第１接着層１４と第２接着層１６は略同一面上に形成されているため、接着層の厚みが帯電ロールの端部表面の形状に、より影響を与え難くなる。また、第１接着層１４と第２接着層１６は、重なり部分が存在していても良い。
【００３８】
例えば、図５に示すように、第１接着層の一部が、第２接着層の表面に重なるように形成されていても良い。また、第２接着層の一部が、第１接着層の表面に重なるように形成されていても良い（図示省略）。
【００３９】
上記第１接着層は、帯電ロールの画像形成領域外に形成されていると良い。第１接着層が、当該ロールの画像形成領域外に形成されていれば、画像不具合などが生じ難く、高品位の画像を得ることができるからである。
【００４０】
帯電ロールの軸方向両端部に設けられる第１接着層の形成幅は、用紙サイズや電子写真機器の製品仕様などにより適宜変更することができるが、例えば、Ａ３サイズ対応の電子写真機器に用いる帯電ロールの場合、好ましくは、５〜１５ｍｍの範囲内にあると良い。より好ましくは、９〜１１ｍｍの範囲内が良い。
【００４１】
第１接着層の形成幅が５ｍｍ以上であれば、帯電ロール端部に電流が回り込むのを抑え、帯電ロール端部表面を流れる電流量を低減することができるからである。また、１５ｍｍ以下であれば、装置を大型化させずに、帯電ロール端部での過放電を抑えることができるからである。
【００４２】
上記接着層としては、例えば、塩化ゴム系、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリウレタン系、ニトリルゴム系、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系、天然ゴム系等の接着剤を用いると良い。また、必要に応じて導電剤等を配合しても良い。
【００４３】
さらに、上記接着層には、弾性体層を加硫させる場合、弾性体層の加硫成型時の熱や圧力などにより硬化して、軸体と弾性体層を接着させることができる加硫接着剤を用いても良い。加硫接着剤として、例えば、上記に挙げた接着剤のうち、塩化ゴム系、フェノール樹脂系、エポキシ樹脂系、ニトリルゴム系接着剤を用いることができる。
【００４４】
第１接着層として、好ましくは、フェノール系接着剤を用いると良い。各種ゴムとの接着性が良く、高抵抗が得られやすいからである。
【００４５】
第２接着層として、好ましくは、塩化ゴム系接着剤を用いると良い。各種ゴムとの接着性が良く、低抵抗が得られやすいからである。
【００４６】
第１接着層および第２接着層の厚さは、２〜５０μｍが好ましい。より好ましくは５〜２０μｍが良い。さらに好ましくは、１０〜１５μｍが良い。２μｍ未満では弾性体層が剥離し易く、５０μｍを越えると抵抗値の制御が困難になるからである。
【００４７】
以上、本実施形態に係る帯電ロールの接着層を中心に説明した。本発明の帯電ロールにおいて、軸体、弾性体層、表層は特に限定されるものではない。
【００４８】
上記軸体は、導電性を有するものであればよく、具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。
【００４９】
上記弾性体層は、非発泡体（ソリッド状）または発泡体（スポンジ状）の何れの形態であっても良く、主成分として、例えば、ヒドリンゴム（ＥＣＯ、ＣＯ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム、ウレタン系エラストマー、天然ゴム（ＮＲ）などを用いることができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００５０】
さらに、弾性体層は、導電剤のほかに、必要に応じて、加硫剤、増量剤、補強剤、加工助剤、硬化剤、加硫促進剤、架橋剤、架橋助剤、酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、シリコーンオイル、滑剤、助剤、界面活性剤などの各種添加剤を１種又は２種以上適宜含有していても良い。
【００５１】
また、弾性体層は、単層から構成されていても良いし、複数層から構成されていても良い。
【００５２】
弾性体層の厚みは、特に限定されるものではないが、好ましくは、０．１〜１０ｍｍ、より好ましくは、１〜５ｍｍの範囲内から選択することができる。
【００５３】
上記表層は、主成分として、例えば、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ブチラール樹脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素ゴム、フッ素樹脂、フッ素樹脂とフッ素ゴムとの混合物、シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、ニトリルゴム、ウレタンゴム、これらを架橋した樹脂などを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。とりわけ、耐摩耗性に優れるなどの観点から、架橋ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素変性アクリル樹脂などを好適に用いることができる。
【００５４】
さらに、表層は、導電剤（電子導電剤および／またはイオン導電剤）を含有していると良い。必要に応じて、粗さ形成剤、可塑剤、レベリング剤などの各種添加剤を１種または２種以上適宜含有していても良い。
【００５５】
また、表層は、単層から構成されていても良いし、複数層から構成されていても良い。
【００５６】
表層の厚みは、特に限定されるものではないが、抵抗値を上昇させ難いなどの観点から、好ましくは０．０１〜１００μｍ、より好ましくは、０．１〜２０μｍ、さらにより好ましくは、０．３〜１０μｍの範囲内から選択すると良い。
【００５７】
以上、本実施形態に係る帯電ロールの構成について説明した。
【００５８】
次に、本実施形態に係る帯電ロールの製造方法（以下、「本製造方法」ということがある。）について説明する。
【００５９】
本製造方法では、軸体の外周に、接着層と、弾性体層とをこの順に積層する。まず、軸体の外周に、接着層を形成する。軸体の軸方向両端部に第１接着層を形成し、さらに、第１接着層の間に第２接着層を形成する。このとき、第１接着層には、第２接着層よりも体積抵抗率の大きい材料を用いる。
【００６０】
第１接着層および第２接着層を形成する工程はとくに限定されるものではないが、例えば、図１〜図５に示した帯電ロールの形態に合わせて、次のように行うことができる。
【００６１】
まず、図１〜図３に示した帯電ロールにおいて、第１接着層を、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成する場合について説明する。
【００６２】
図１に示すように、第２接着層の表面に第１接着層が形成された構造の帯電ロールを製造する場合には、最初に第２接着層を軸体表面に形成する。そして、軸体表面に形成された第２接着層の表面に、第１接着層を形成する。この場合、第２接着層を軸体表面に形成した後に、第１接着層を形成することができるため、あらかじめ第２接着層が形成されている軸体などにも、第１接着層を別工程で形成することができ、製造性に優れる。
【００６３】
図２に示すように、軸体表面と第２接着層との間に第１接着層が形成された構造の帯電ロールを製造する場合には、最初に第１接着層を軸体表面に形成する。そして、第２接着層を第１接着層表面および軸体表面に形成する。
【００６４】
図３に示すように、第２接着層の表面および第２接着層と軸体との間に、第１接着層が形成された帯電ロールを製造する場合には、まず、最初に第１接着層を軸体表面に形成する。そして、第２接着層を第１接着層表面および軸体表面に形成した後、さらに、第２接着層の表面に第１接着層を形成すると良い。
【００６５】
次に、図４および図５に示した帯電ロールにおいて、第１接着層を、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成する場合について説明する。
【００６６】
図４に示すように、第１接着層が軸体表面に形成された帯電ロールを製造する場合には、第１接着層を先に形成しても良く、第２接着層を先に形成しても良い。また、このとき、第１接着層と第２接着層は、重なり部分が存在するように形成しても良い。
【００６７】
例えば、最初に第２接着層を軸体表面に形成した後に、第１接着層を形成する場合には、図５に示すように、第１接着層の一部が第２接着層の表面に重なるように形成しても良い。また、最初に第１接着層を軸体表面に形成した後に、第２接着層を形成する場合には、第２接着層の一部が第１接着層の表面に重なるように形成しても良い（図示省略）。
【００６８】
軸体の外周に接着層を形成する方法としては、例えば、接着層形成材料を塗布することなどにより行うと良い。
【００６９】
次いで、接着層の外周に弾性体層を形成する。弾性体層は、弾性体層を形成する材料を混合し、接着層が表面に形成された軸体に、押出成形する方法や、上記軸体をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、弾性体層を形成する材料を注入して加熱・硬化させた後、脱型する方法などにより、形成することができる。また、弾性体層は必要に応じて加硫させても良い。弾性体層を複数層形成する場合には、上記方法に準じた操作を繰り返し行えば良い。
【００７０】
さらに、弾性体層の外周に表層を形成しても良い。弾性体層の外周に表層を形成するには、例えば、弾性体層の外周に表層形成材料を塗工するなどの方法により行うと良い。塗工方法には、ロールコーティング法、ディッピング法、スプレーコート法などがある。上記材料を塗工後、塗工された材料を乾燥（硬化）させて、表層を形成することができる。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００７２】
（実施例１）
＜軸体＞
外径８ｍｍ、長さ３３０ｍｍのＳＵＭ２２製の軸体を準備した。
【００７３】
＜接着層＞
第１接着層としては、体積抵抗率が１．２×１０１０Ω・ｃｍのフェノール系接着剤［（株）東洋化学研究所製、商品名「メタロックＰＡ」］を用いた。
【００７４】
第２接着層としては、体積抵抗率が１．０×１０３Ω・ｃｍの塩化ゴム系接着剤［ロード・ファー・イースト社製、商品名「ケムロック２０５」］を用いた。
【００７５】
＜弾性体層形成組成物の調製＞
弾性体層の主成分として、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）［ダイソー（株）製、商品名「エピクロマーＣＧ１０２」］１００質量部および液状アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（液状ＮＢＲ）［ＪＳＲ（株）製、商品名「ＪＳＲ Ｎ２８０」］１０質量部と、加硫剤として硫黄［鶴見化学工業（株）製］０．５質量部と、加硫助剤として酸化亜鉛２種［三井金属工業（株）製］５．０質量部およびハイドロタルサイト［協和化学工業（株）製、商品名「ＤＨＴ４Ａ」］１０．０質量部、加硫促進剤Ａ［三新化学工業（株）製、商品名「サンセラーＣＺ」］１．０質量部、加硫促進剤Ｂ［大内新興化学工業（株）製、商品名「アクセルＴＢＴ」］１．０質量部、イオン導電剤として下記構造式にて表される第４級アンモニウム塩１．０質量部とを、ニーダーで混練することにより、弾性体層形成組成物を調製した。
【００７６】
【化１】
【００７７】
＜表層形成組成物の調製＞
Ｎ−メトキシメチル化ナイロン［帝国化学産業（株）製、商品名「トレジンＥＦ３０Ｔ」］１００質量部および、メラミン樹脂［住友化学（株）製、商品名「スミテックスレジンＭ３」］２０質量部を、メタノール−トルエン混合溶液（メタノール：トルエン＝７：３）５００質量部に溶解して表層形成組成物を調製した。
【００７８】
＜帯電ロールの製造＞
本実施例では、図１に示す構造の帯電ロールを製造した。まず、第２接着層を軸体表面に、厚さ１０μｍ塗布した。第２接着層の塗布範囲は、後から形成する弾性体層の軸方向の長さと略等しくなるようにした。つぎに、第１接着層を第２接着層の表面に、厚さ１０μｍで、第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に向かって１０ｍｍ塗布し、乾燥させた。
【００７９】
次いで、上記軸体をロール成形金型にセットし、上記弾性体層形成組成物を金型内に注入後、１８０℃で３０分間加熱して、加硫成形した。さらに、上記弾性体層の表面に、上記表層形成組成物をロールコーティング法により厚さ８μｍ塗布し、１２０℃で５０分間加熱して架橋させ、直径１２ｍｍの帯電ロールを製造した。
【００８０】
（比較例１）
上記実施例１において、第１接着層を第２接着層の表面に積層せず、接着層として第２接着層のみを用いた点以外は、実施例１と同様にして、比較例１に係る帯電ロールを製造した。
【００８１】
＜感光体の削れ量評価＞
本実施例および比較例に係る帯電ロールについて、感光体の削れ量をそれぞれ評価した。
【００８２】
まず、帯電ロールと感光体（富士ゼロックス（株）製 「ＣＴ３５０３７６ドラムカートリッジ」）とを線接触させ、感光体を回転数１２０ｒｐｍで回転させ、帯電ロールの軸体の両端にそれぞれ７００ｇｆの荷重をかけ、高圧電源（ＴＲＥＫ社製）およびパルス発振機（（株）エヌエフ回路設計ブロック製）を用いて、−７００Ｖの直流電圧および２５００Ｖｐ−ｐ、２０００Ｈｚの交流電圧を印加し、温度３２．５℃、湿度８５％の環境下で１０時間通電した。
【００８３】
そして、感光体の削れ量を、形状測定機（（株）東京精密製 ＲＯＮＤＣＯＭ６０Ａ）を用い、図６（ａ）に示すように、帯電ロール３０の軸方向端部と感光体３２との接点位置を「Ａ」として、Ａ点から外側に５ｍｍの位置に、形状測定機の測定子３４をセットし、測定子３４を感光体３２の軸方向内側に向かって３２ｍｍ移動させながら、感光体３２表面の形状を測定した。測定は、感光体３２の周方向に３箇所行った。まず、任意の位置を１箇所測定し、その位置を０°として、感光体の周方向に１２０°、２４０°の位置を測定した。図６（ｂ）は測定結果の一例であり、図６（ａ）のＡ点から１０ｍｍ測定した位置Ｂ点（図６（ｂ）において斜線部）までの最大削れ深さ（図６（ｂ）において矢印部）を算出した。最大削れ深さの平均値を削れ量として、１．５μｍ以下を合格とした。
【００８４】
次に、この結果を表１に示す。
【００８５】
【表１】
【００８６】
表１の結果によれば、軸体の外周に、接着層として第２接着層のみを形成した比較例１では、削れ量の平均値が１．７１と大きくなった。
【００８７】
これに対して、実施例１では、削れ量の平均値が１．０６と小さくなり、軸体の軸方向に第１接着層を設け、第１接着層の間に第２接着層を設けた帯電ロールでは、感光体の削れを抑制できることが確認できた。
【００８８】
以上、本実施形態、実施例に係る帯電ロールについて説明したが、本発明は、上記実施形態、実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る帯電ロールの軸方向断面図である。
【図６】感光体の削れ量を測定する方法を説明する図である。
【図７】従来の帯電ロールの軸方向端部の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０・・・帯電ロール
１２・・・軸体
１４・・・第１接着層
１６・・・第２接着層
１８・・・弾性体層
２０・・・表層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層された電子写真機器用帯電ロールであって、
前記接着層は、
軸方向両端部に設けられた第１接着層と、
前記第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とを有し、
前記第１接着層の体積抵抗率は、前記第２接着層の体積抵抗率よりも大きいことを特徴とする電子写真機器用帯電ロール。
【請求項２】
前記接着層は、
前記軸体表面に形成された第２接着層と、
前記第２接着層の表面、および／または、前記第２接着層と前記軸体との間に、前記第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成された前記第１接着層と、
から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用帯電ロール。
【請求項３】
前記接着層は、
前記軸体表面に形成された第２接着層と、
前記軸体表面に、前記第２接着層の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成された前記第１接着層と、
から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真機器用帯電ロール。
【請求項４】
前記第１接着層は、当該ロールの画像形成領域外に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電子写真機器用帯電ロール。
【請求項５】
前記第１接着層の体積抵抗率は、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあり、
前記第２接着層の体積抵抗率は、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電子写真機器用帯電ロール。
【請求項６】
軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層された電子写真機器用帯電ロールの製造方法であって、
前記軸体の軸方向両端部に第１接着層を設けるとともに、前記第１接着層の間に少なくとも第２接着層を設けて前記接着層を構成するに当たり、
前記第１接着層の体積抵抗率を、前記第２接着層の体積抵抗率よりも大きく設定することを特徴とする電子写真機器用帯電ロールの製造方法。
【請求項１】
軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層された電子写真機器用帯電ロールであって、
前記接着層は、
軸方向両端部に設けられた第１接着層と、
前記第１接着層の間に少なくとも設けられた第２接着層とを有し、
前記第１接着層の体積抵抗率は、前記第２接着層の体積抵抗率よりも大きいことを特徴とする電子写真機器用帯電ロール。
【請求項２】
前記接着層は、
前記軸体表面に形成された第２接着層と、
前記第２接着層の表面、および／または、前記第２接着層と前記軸体との間に、前記第２接着層の軸方向両端面からロール中央部側に一定幅で形成された前記第１接着層と、
から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真機器用帯電ロール。
【請求項３】
前記接着層は、
前記軸体表面に形成された第２接着層と、
前記軸体表面に、前記第２接着層の軸方向両端面からロール中央部と反対側に一定幅で形成された前記第１接着層と、
から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真機器用帯電ロール。
【請求項４】
前記第１接着層は、当該ロールの画像形成領域外に形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電子写真機器用帯電ロール。
【請求項５】
前記第１接着層の体積抵抗率は、１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内にあり、
前記第２接着層の体積抵抗率は、１０２〜１０４Ω・ｃｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電子写真機器用帯電ロール。
【請求項６】
軸体の外周に、接着層と、弾性体層とがこの順に積層された電子写真機器用帯電ロールの製造方法であって、
前記軸体の軸方向両端部に第１接着層を設けるとともに、前記第１接着層の間に少なくとも第２接着層を設けて前記接着層を構成するに当たり、
前記第１接着層の体積抵抗率を、前記第２接着層の体積抵抗率よりも大きく設定することを特徴とする電子写真機器用帯電ロールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−８０３１６（Ｐ２００９−８０３１６Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４９７２７（Ｐ２００７−２４９７２７）
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２６日（２００７．９．２６）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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