特許 6155416 電子写真機器用帯電ロール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6155416

(24)【登録日】2017年6月9日

(45)【発行日】2017年6月28日

(54)【発明の名称】電子写真機器用帯電ロール

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/02 20060101AFI20170619BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/02 101

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-522432(P2017-522432)

(86)(22)【出願日】2016年4月26日

(86)【国際出願番号】JP2016062975

【審査請求日】2017年4月26日

(31)【優先権主張番号】特願2015-187686(P2015-187686)

(32)【優先日】2015年9月25日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000219602

【氏名又は名称】住友理工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002158

【氏名又は名称】特許業務法人上野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 仁宏

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 貴則

(72)【発明者】

【氏名】石田 政典

【審査官】 飯野 修司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１２１７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２６７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３３６２１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸体と、前記軸体の外周に形成された弾性体層と、前記弾性体層の外周に形成された表層と、を備え、前記表層が、下記の（ａ）〜（ｃ）を含有することを特徴とする電子写真機器用帯電ロール。
（ａ）バインダー
（ｂ）平均粒子径１０〜１２０μｍの粒子
（ｃ）ポリフェノール

【請求項2】

前記（ａ）が、水溶性、水分散性、あるいは、水／アルコール混合溶媒可溶性であ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（ｂ）が、ポリアミド、ポリウレタン、シリカのうちの１種以上からな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（ｂ）の平均粒子径が、１５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子写真機器用帯電ロール。

【請求項5】

前記（ｃ）が、タンニン、没食子酸、エラグ酸、ピロガロール、カテキン、クロロゲン酸の１種または２種以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子写真機器用帯電ロール。

【請求項6】

前記（ｃ）が、加水分解型タンニンであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子写真機器用帯電ロール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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において好適に用いられる電子写真機器用帯電ロールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

電子写真機器の帯電ロールでは、表層に粗さ形成用粒子を添加して表面に凹凸を付与することが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１２１７６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年の電子写真機器は、環境負荷の軽減やコストダウンなどを目的に、電源電圧を低く設定している。電源電圧が低いと、感光体と帯電ロールの間での放電量が不足し、不要なトナーが印字されて横スジやムラなどの画像不具合が発生しやすい。帯電ロールの表面凹凸は、感光体と帯電ロールとの間における放電空間を増加させ、放電を促す。これにより、帯電性を向上させ、横スジやムラなどの画像不具合を抑えることができる。しかし、放電空間を増やすために粒子径の大きい粒子を表層に添加すると、耐久時に表層から粒子が脱落する問題がある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、表層に粒子を添加することによって横スジやムラなどの画像不具合を抑えるとともに、耐久時にも表層から粒子が脱落するのを抑えた電子写真機器用帯電ロールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、軸体と、前記軸体の外周に形成された弾性体層と、前記弾性体層の外周に形成された表層と、を備え、前記表層が、下記の（ａ）〜（ｃ）を含有することを要旨とするものである。
（ａ）バインダー
（ｂ）平均粒子径１０〜１２０μｍの粒子
（ｃ）ポリフェノール

【0007】

前記（ａ）は、水溶性、水分散性、あるいは、水／アルコール混合溶媒可溶性であることが好ましい。前記（ｂ）は、ポリアミド、ポリウレタン、シリカのうちの１種以上からなることが好ましい。前記（ｂ）の平均粒子径は、１５〜５０μｍであることが好ましい。前記（ｃ）は、タンニン、没食子酸、エラグ酸、ピロガロール、カテキン、クロロゲン酸の１種または２種以上であることが好ましい。前記（ｃ）は、加水分解型タンニンであることが好ましい。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る電子写真機器用帯電ロールによれば、表層に含まれる粒子の平均粒子径が１０〜１２０μｍの範囲内であり、粒子とともにバインダーおよびポリフェノールが表層に含まれていることから、横スジやムラなどの画像不具合が抑えられるとともに、耐久時にも表層から粒子が脱落するのが抑えられる。

【0009】

前記（ａ）が水溶性、水分散性、あるいは、水／アルコール混合溶媒可溶性であると、耐久時に表層から粒子が脱落するのを抑える効果が向上する。前記（ｂ）がポリアミド、ポリウレタン、シリカのうちの１種以上からなると、耐久時に表層から粒子が脱落するのを抑える効果が向上する。前記（ｂ）の平均粒子径が１５〜５０μｍであると、画像不具合を抑える効果と耐久時に表層から粒子が脱落するのを抑える効果のバランスに優れる。前記（ｃ）がタンニン、没食子酸、エラグ酸、ピロガロール、カテキン、クロロゲン酸の１種または２種以上であると、耐久時に表層から粒子が脱落するのを抑える効果が向上する。前記（ｃ）が加水分解型タンニンであると、耐久時に表層から粒子が脱落するのを抑える効果がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第一実施形態に係る電子写真機器用帯電ロールの径方向断面図である。

【図2】図１に示す帯電ロールの表面付近を拡大して示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明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。図１は、本発明の一実施形態に係る電子写真機器用帯電ロールの断面図である。図２は、図１に示す帯電ロールの表面付近を拡大して示した図である。

【0012】

帯電ロール１０は、軸体１２と、軸体１２の外周に形成された弾性体層１４と、弾性体層１４の外周に形成された表層１６と、を備える。表層１６は、帯電ロール１０の表面に現れる層である。

【0013】

表層１６は、下記の（ａ）〜（ｃ）を含有する。
（ａ）バインダー
（ｂ）平均粒子径１０〜１２０μｍの粒子
（ｃ）ポリフェノール

【0014】

（ａ）バインダーは、表層１６の主材料であり、ポリアミド（ナイロン）系、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系、フッ素系のポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、変性されたものであっても良い。変性基としては、例えば、Ｎ−メトキシメチル基、シリコーン基、フッ素基などを挙げることができる。

【0015】

（ａ）バインダーは、水溶性、水分散性、あるいは、水／アルコール混合溶媒可溶性であることが好ましい。水溶性、水分散性、あるいは、水／アルコール混合溶媒可溶性である、とは、水系塗料のポリマー成分として使用できるポリマーであり、水系塗料において１０質量％以上の濃度で使用できるポリマーである。水系塗料は、塗料の助要素の主成分が水である塗料の総称である。水系塗料は、水溶性樹脂系、エマルジョン系に分けられる。水に溶けている樹脂および水にコロイド状に分散している塗料とエマルジョン塗料を含めて水性塗料という。水溶性ポリマーは、固形分濃度１０質量％以上で水に溶解するポリマーである。水分散性ポリマーは、固形分濃度１０質量％以上で乳化剤を用いて水に分散するポリマーである。水／アルコール混合溶媒可溶性ポリマーは、固形分濃度１０質量％以上で水／アルコール混合溶媒に溶解するポリマーである。水／アルコール混合溶媒のアルコールは、低炭素数（低級）の親水性アルコールであり、メタノール、エタノール、プロパノールが挙げられる。水溶性ポリマー、水分散性ポリマー、水／アルコール混合溶媒可溶性ポリマーの固形分濃度の上限は、３０質量％程度とされる。

【0016】

（ｂ）の粒子１８は、表層１６の表面に凹凸を付与するための粒子であり、粗さ形成用の粒子である。表面凹凸は、感光体と帯電ロール１０との間における放電空間を増加させ、放電を促す。これにより、帯電性を向上させ、横スジやムラなどの画像不具合を抑えることができる。粒子１８の平均粒子径が１０μｍ未満であると、表層１６の表面粗さを十分に確保することができず、電源電圧が低いと、感光体と帯電ロール１０の間での放電量が不足し、不要なトナーが印字されて横スジやムラなどの画像不具合が発生する。したがって、（ｂ）の粒子１８の平均粒子径は、１０μｍ以上とする。しかし、粒子１８の平均粒子径が１０μｍ以上であると、耐久時に表層１６から粒子が脱落しやすい。表層１６から粒子１８が脱落すると、放電空間の縮小や抵抗のばらつきが発生し、均一な帯電ができなくなる。

【0017】

粒子１８の脱落は、感光体と帯電ロール１０の摺擦、感光体と帯電ロール１０の間の放電による電気的負荷から生じるバインダーや粒子１８の分解、感光体と帯電ロール１０の間の放電によって発生するオゾンによる劣化から生じるバインダーや粒子１８の分解などによって発生すると推察される。本発明においては、（ｃ）ポリフェノールを表層１６に含有させることにより、平均粒子径１０μｍ以上の粒子を含有する場合において、耐久時に表層１６から粒子１８が脱落するのを抑えることができるようにしている。これは、第一に、ポリフェノールの水素基や水酸基などにより、粒子１８の表面と水素結合で作用することができ、バインダー／粒子１８／ポリフェノールの三者が互いに水素結合の作用によって強固に密着しているためと推察される。また、第二に、ポリフェノールの老化防止作用により、放電による電気的負荷あるいはオゾンから生じるバインダーや粒子１８の分解を抑制するためと推察される。バインダーが水溶性、水分散性、あるいは、水／アルコール混合溶媒可溶性であると、水素結合の作用がより大きくなるため、上記第一の観点から、耐久時に表層１６から粒子１８が脱落するのを抑える効果が向上する。

【0018】

なお、本発明においても、粒子１８の平均粒子径が１２０μｍ超であると、耐久時に表層１６から粒子１８が脱落することが抑えられない。したがって、（ｂ）の粒子１８の平均粒子径は、１２０μｍ以下とする。（ｂ）の粒子１８の平均粒子径は、より好ましくは１５〜５０μｍである。平均粒子径が１５〜５０μｍであると、画像不具合を抑える効果と耐久時に表層１６から粒子１８が脱落するのを抑える効果のバランスに優れる。粒子１８の平均粒子径は、レーザー回折・散乱式粒度分布計により測定される。

【0019】

（ｂ）の粒子１８は、中実粒子、多孔質粒子のいずれであってもよい。好ましくは、耐摩耗性の観点から、中実粒子である。材質は、ポリアミド（ナイロン）、アクリル、ウレタン、シリコーン、フッ素系の各ポリマーや、シリカなどが挙げられる。これらのうちでは、表面に水素基や水酸基などの水素結合性の官能基が多いことから、ポリアミド（ナイロン）、アクリル、ウレタン、シリカなどが好ましい。また、弾性の面から、ポリアミド（ナイロン）、ウレタンの各ポリマーがより好ましい。

【0020】

（ｂ）の粒子１８の含有量は、特に限定されるものではないが、感光体と帯電ロール１０との間における放電空間を十分に形成しやすいなどの観点から、（ａ）バインダー１００質量部に対し、５質量部以上であることが好ましい。より好ましくは１０質量部以上、さらに好ましくは２０質量部以上である。また、表面の凹部にトナーやトナー外添剤が堆積することによる局所的な帯電ムラを抑えやすいなどの観点から、（ａ）バインダー１００質量部に対し、９０質量部以下であることが好ましい。より好ましくは８０質量部以下、さらに好ましくは７０質量部以下である。

【0021】

（ｃ）ポリフェノールとしては、タンニン、没食子酸、エラグ酸、ピロガロール、カテキン、クロロゲン酸などが挙げられる。これらは、単独で用いられてもよいし、２種以上組み合わせて用いられてもよい。タンニンは、化学構造の違いから、加水分解型タンニンと縮合型タンニンに大別される。縮合型タンニンは、複数分子のカテキンが炭素−炭素結合で縮合したものである。加水分解型タンニンは、多価フェノール酸と多価アルコールにより形成されたものであり、加水分解されて多価フェノール酸と多価アルコールを生じるものである。加水分解型タンニンにおいて、多価フェノール酸としては、没食子酸、没食子酸の二量体、エラグ酸などが挙げられる。多価フェノール酸が没食子酸からなるタンニンは、ガロタンニンであり、多価フェノール酸が没食子酸の二量体あるいはエラグ酸からなるタンニンは、エラジタンニンである。多価アルコールとしては、糖（グルコース）や糖以外の環状ポリアルコールなどが挙げられる。加水分解型タンニンにおいて、タンニン酸は、五倍子または没食子から得られるタンニンであり、グルコースのすべての水酸基に五倍子酸または没食子酸がエステル結合し、フェノール性水酸基にさらにエステル結合した化合物である。

【0022】

タンニンとしては、溶剤（水系）への溶解性あるいは分散性に優れ、表層形成材料が塗工性に優れる、耐久時に表層１６から粒子が脱落するのを抑える効果がさらに向上するなどの観点から、加水分解型タンニンがより好ましい。加水分解型タンニンは、水、酸素等で分解するが、その分解生成物には多価フェノール酸が含まれる。つまり、分解生成物もポリフェノールであり、酸化性を有する物質を還元する機能を有する。

【0023】

（ｃ）ポリフェノールの含有量は、特に限定されるものではないが、水素結合の量を確保して耐久時に表層１６から粒子が脱落するのを抑える効果に優れるなどの観点から、（ａ）バインダー１００質量部に対し、０．３質量部以上であることが好ましい。より好ましくは０．５質量部以上、さらに好ましくは１．０質量部以上である。また、表層１６の靱性を確保して耐久時における表層１６の割れを抑えやすいなどの観点から、（ａ）バインダー１００質量部に対し、５．０質量部以下であることが好ましい。より好ましくは４．５質量部以下、さらに好ましくは４．０質量部以下である。

【0024】

表層１６には、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ_２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ_２（ｃ−は、導電性を意味する。）、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。また、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、滑剤、加硫促進剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤などを挙げることができる。

【0025】

表層１６の表面粗さ（Ｒｚ）は、特に限定されるものではないが、感光体と帯電ロールとの間における放電空間を十分に形成しやすいなどの観点から、１０μｍ以上であることが好ましい。より好ましくは１５μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上、特に好ましくは２５μｍ以上である。また、耐久時に表層１６から粒子が脱落するのを抑えやすいなどの観点から、９０μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下、特に好ましくは４０μｍ以下である。表層１６の表面粗さ（Ｒｚ）は、十点平均粗さであり、ＪＩＳ Ｂ０６０１（１９９４）に準拠して測定される。表層１６の表面粗さ（Ｒｚ）は、粒子１８の粒子径、配合量、バインダー量などにより調整することができる。

【0026】

表層１６の厚みは、特に限定されるものではないが、好ましくは３．０〜２０μｍの範囲内、より好ましくは５．０〜１５μｍの範囲内である。表層１６の厚みは、図２に示すように、粒子が存在していない部分における厚みｔである。表層１６の体積抵抗率は、好ましくは、１０^４〜１０^９Ω・ｃｍ、より好ましくは、１０^５〜１０^８Ω・ｃｍ、さらに好ましくは、１０^６〜１０^７Ω・ｃｍの範囲内である。

【0027】

軸体１２は、導電性を有するものであれば特に限定されない。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。軸体１２の表面には、必要に応じて、接着剤、プライマーなどを塗布しても良い。つまり、弾性体層１４は、接着剤層（プライマー層）を介して軸体１２に接着されていてもよい。接着剤、プライマーなどには、必要に応じて導電化を行なっても良い。

【0028】

弾性体層１４は、架橋ゴムを含有する。弾性体層１４は、未架橋ゴムを含有する導電性ゴム組成物により形成される。架橋ゴムは、未架橋ゴムを架橋することにより得られる。未架橋ゴムは、極性ゴムであってもよいし、非極性ゴムであってもよい。導電性に優れるなどの観点から、未架橋ゴムは極性ゴムが好ましい。

【0029】

極性ゴムは、極性基を有するゴムであり、極性基としては、クロロ基、ニトリル基、カルボキシル基、エポキシ基などを挙げることができる。極性ゴムとしては、具体的には、ヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、アクリルゴム（アクリル酸エステルと２−クロロエチルビニルエーテルとの共重合体、ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）などを挙げることができる。極性ゴムのうちでは、体積抵抗率が特に低くなりやすいなどの観点から、ヒドリンゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）が好ましい。

【0030】

ヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリンの単独重合体（ＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体（ＧＣＯ）、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体（ＧＥＣＯ）などを挙げることができる。

【0031】

ウレタンゴムとしては、分子内にエーテル結合を有するポリエーテル型のウレタンゴムを挙げることができる。ポリエーテル型のウレタンゴムは、両末端にヒドロキシル基を有するポリエーテルとジイソシアネートとの反応により製造できる。ポリエーテルとしては、特に限定されるものではないが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができる。ジイソシアネートとしては、特に限定されるものではないが、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などを挙げることができる。

【0032】

架橋剤としては、硫黄架橋剤、過酸化物架橋剤、脱塩素架橋剤を挙げることができる。これらの架橋剤は、単独で用いても良いし、２種以上組み合わせて用いても良い。

【0033】

硫黄架橋剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、表面処理硫黄、不溶性硫黄、塩化硫黄、チウラム系加硫促進剤、高分子多硫化物などの従来より公知の硫黄架橋剤を挙げることができる。

【0034】

過酸化物架橋剤としては、パーオキシケタール、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ケトンパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ジアシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイドなどの従来より公知の過酸化物架橋剤を挙げることができる。

【0035】

脱塩素架橋剤としては、ジチオカーボネート化合物を挙げることができる。より具体的には、キノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、６−メチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、６−イソプロピルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネート、５，８−ジメチルキノキサリン−２，３−ジチオカーボネートなどを挙げることができる。

【0036】

架橋剤の配合量としては、ブリードしにくいなどの観点から、未架橋ゴム１００質量部に対して、好ましくは０．１〜２質量部の範囲内、より好ましくは０．３〜１．８質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部の範囲内である。

【0037】

架橋剤として脱塩素架橋剤を用いる場合には、脱塩素架橋促進剤を併用しても良い。脱塩素架橋促進剤としては、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（以下、ＤＢＵと略称する。）もしくはその弱酸塩を挙げることができる。脱塩素架橋促進剤は、ＤＢＵの形態として用いても良いが、その取り扱い面から、その弱酸塩の形態として用いることが好ましい。ＤＢＵの弱酸塩としては、炭酸塩、ステアリン酸塩、２−エチルヘキシル酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸塩、フェノール樹脂塩、２−メルカプトベンゾチアゾール塩、２−メルカプトベンズイミダゾール塩などを挙げることができる。

【0038】

脱塩素架橋促進剤の含有量としては、ブリードしにくいなどの観点から、未架橋ゴム１００質量部に対して、０．１〜２質量部の範囲内であることが好ましい。より好ましくは０．３〜１．８質量部の範囲内、さらに好ましくは０．５〜１．５質量部の範囲内である。

【0039】

弾性体層１４には、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、ｃ−ＴｉＯ_２、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ_２（ｃ−は、導電性を意味する。）、イオン導電剤（４級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など）などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。また、必要に応じて、各種添加剤を適宜添加しても良い。添加剤としては、滑剤、加硫促進剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤などを挙げることができる。

【0040】

弾性体層１４は、架橋ゴムの種類、イオン導電剤の配合量、電子導電剤の配合などにより、所定の体積抵抗率に調整することができる。弾性体層１４の体積抵抗率は、用途などに応じて１０^２〜１０^１０Ω・ｃｍ、１０^３〜１０^９Ω・ｃｍ、１０^４〜１０^８Ω・ｃｍの範囲などに適宜設定すればよい。

【0041】

弾性体層１４の厚みは、特に限定されるものではなく、用途などに応じて０．１〜１０ｍｍの範囲内などで適宜設定すればよい。

【0042】

導電性ロール１０は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、軸体１２をロール成形金型の中空部に同軸的に設置し、未架橋の導電性ゴム組成物を注入して、加熱・硬化（架橋）させた後、脱型するか、あるいは、軸体１２の表面に未架橋の導電性ゴム組成物を押出成形するなどにより、軸体１２の外周に弾性体層１４を形成する。次いで、形成した弾性体層１４の外周に表層形成用組成物を塗工し、必要に応じて紫外線照射や熱処理などの架橋処理を行うことにより、表層１６を形成する。これにより、導電性ロール１０を製造できる。塗工方法としては、ロールコーティング法や、ディッピング法、スプレーコート法などの各種コーティング法を適用することができる。表層１６を塗工により形成できると、表層１６を薄く均一に形成できるため、均一な表面抵抗が得られやすい。

【0043】

以上の構成の帯電ロール１０によれば、表層１６に含まれる粒子１８の平均粒子径が１０〜１２０μｍの範囲内であり、粒子１８とともにバインダーおよびポリフェノールが表層１６に含まれていることから、横スジやムラなどの画像不具合が抑えられるとともに、耐久時にも表層１６から粒子１８が脱落するのが抑えられる。

【0044】

本発明に係る導電性ロールの構成としては、図１に示す構成に限定されるものではない。例えば、図１に示す導電性ロール１０において、軸体１２と弾性体層１４との間に他の弾性体層を備えた構成であってもよい。この場合、他の弾性体層は、導電性ロールのベースとなる層であり、弾性体層１４が導電性ロールの抵抗調整を行う抵抗調整層などとして機能する。他の弾性体層は、例えば、弾性体層１４を構成する材料として挙げられた材料のいずれかにより構成することができる。

【0045】

また、図１に示す導電性ロール１０において、弾性体層１４と表層１６との間に他の弾性体層を備えた構成であってもよい。この場合、弾性体層１４は、導電性ロールのベースとなる層であり、他の弾性体層が導電性ロールの抵抗調整を行う抵抗調整層などとして機能する。他の弾性体層は、例えば、弾性体層１４を構成する材料として挙げられた材料のいずれかにより構成することができる。

【実施例】

【0046】

以下、実施例および比較例を用いて本発明を詳細に説明する。

【0047】

（実施例１）
＜導電性ゴム組成物の調製＞
ヒドリンゴム（ＥＣＯ、日本ゼオン社製、「ＨｙｄｒｉｎＴ３１０６」）１００質量部に対し、イオン導電剤（テトラｎ−ブチルアンモニウムパークロレート、ｎ−Ｂｕ_４Ｎ・ＣｌＯ_４）を３質量部、架橋剤として硫黄（鶴見化学社製、「イオウ−ＰＴＣ」）を２質量部添加し、これらを攪拌機により撹拌、混合して導電性ゴム組成物を調製した。

【0048】

＜表層形成用組成物の調製＞
ナイロン塗料（固形分として）１００質量部と、タンニン酸（試薬、関東化学社製）０．３質量部と、アクリル粒子（平均粒子径１２０μｍ）５質量部と、カーボンブラック分散液３０質量部と、を混合して、表層形成用組成物を調製した。

【0049】

＜帯電ロールの作製＞
成形金型に芯金（軸体、直径８ｍｍ）をセットし、上記の導電性ゴム組成物を注入し、１７０℃で３０分加熱した後、冷却、脱型して、芯金の外周に厚み１．５ｍｍの弾性体層を形成した。次いで、上記の表層形成用組成物を弾性体層の外周面にロールコートし、１２０℃で５０分加熱して、弾性体層の外周に表層（厚みｔ＝１０μｍ、表面粗さＲｚ＝２５μｍ）を形成した。以上により、帯電ロールを作製した。

【0050】

（実施例２）
表層形成用組成物において、アクリル粒子の配合量を変えた以外は実施例１と同様にして帯電ロールを作製した。

【0051】

（実施例３〜４）
表層形成用組成物において、タンニン酸の配合量を変えた以外は実施例１〜２と同様にして帯電ロールを作製した。

【0052】

（実施例５〜７、１３、１４）
表層形成用組成物において、タンニン酸の配合量を変え、粒子の種類および配合量を変えた以外は実施例１と同様にして帯電ロールを作製した。

【0053】

（実施例８）
表層形成用組成物において、ナイロン塗料からウレタン塗料に変えた以外は実施例６と同様にして帯電ロールを作製した。

【0054】

（実施例９〜１０）
表層形成用組成物において、タンニン酸の配合量を変えた以外は実施例６と同様にして帯電ロールを作製した。

【0055】

（実施例１１）
表層形成用組成物において、タンニン酸から没食子酸に変えた以外は実施例６と同様にして帯電ロールを作製した。

【0056】

（実施例１２）
表層形成用組成物において、アクリル粒子の種類を変えた以外は実施例６と同様にして帯電ロールを作製した。

【0057】

（比較例１）
表層形成用組成物において、タンニン酸を配合しなかった以外は実施例６と同様にして帯電ロールを作製した。

【0058】

（比較例２〜３）
表層形成用組成物において、粒子の種類を変えた以外は実施例６と同様にして帯電ロールを作製した。

【0059】

使用した各成分は、以下の通りである。
・ナイロン塗料：固形分：Ｎ−メトキシメチル化６−ナイロン、固形分濃度２０質量％、溶媒：メタノール、ナガセケムテックス社製、「トレジンＦ−３０Ｋ」、ＳＰ値：１０．９１
・ウレタン塗料：ウレタン樹脂水系エマルジョン、固形分濃度４０質量％、溶媒：水、日華化学社製、「エバファノールＨＡ１０７Ｃ」
・アクリル粒子（平均粒子径６μｍ）：根上工業製「アートパールＧＲ−８００」
・アクリル粒子（平均粒子径１０μｍ）：根上工業製「アートパールＧＲ−６００」
・アクリル粒子（平均粒子径６０μｍ）：東洋紡製「タフチックＡＲ６５０ＭＺ」
・アクリル粒子（平均粒子径１２０μｍ）：根上工業製「アートパールＧＲ−５０Ｗ」
・アクリル粒子（平均粒子径１５０μｍ）：東洋紡製「タフチックＡＲ６５０ＬＬ」
・ウレタン粒子（平均粒子径５０μｍ）：根上工業製「アートパールＣ−１００」
・シリカ粒子（平均粒子径３０μｍ）：信越シリコーン製「ＱＳＧ−３０」
・ポリアミド粒子（平均粒子径４０μｍ）：アルケマ製「オルガソール２００２ＥＳ４ＮＡＴ３」
・カーボンブラック分散液：東海カーボン製「ＡＱＵＡ−ＢＬＡＣＫ００１」、固形分濃度１９質量％、溶媒：水

【0060】

作製した各帯電ロールについて、画像不具合、粒子脱落、表層割れの評価をした。評価方法および評価基準は以下の通りである。評価結果および表層形成用組成物の配合組成（質量部）を表に示す。

【0061】

（画像不具合）
各帯電ロールを市販のフルカラーＭＦＰ（キヤノン製「ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ９２８０ＰＲＯ」）に組み込み、２５℃×５０％ＲＨの環境下において、ハーフトーンにて２００ｋ枚画像出しを行った。２００ｋ枚目の画像に横スジ、トナーカブリ、ムラが無く良好な画像が得られたものを「◎」、横スジ、トナーカブリ、ムラが無いものを「○」、横スジ、トナーカブリ、ムラの少なくとも１つが確認されたものを「×」とした。

【0062】

（粒子脱落）
各帯電ロールを市販のフルカラーＭＦＰ（キヤノン製「ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ９２８０ＰＲＯ」）に組み込み、２５℃×５０％ＲＨの環境下において、ハーフトーンにて２００ｋ枚画像出しを行った。その後、市販のレーザー顕微鏡で倍率×４００にてロール表面を無作為に１０点観察したときに、粒子の脱落が観察されず、粒子周辺が良好な表面を維持している場合を「◎」、粒子の脱落が観察されなかった場合を「○」、粒子の脱落が観察された場合を「×」とした。

【0063】

（表層割れ）
各帯電ロールを市販のフルカラーＭＦＰ（キヤノン製「ｉＲ−ＡＤＶ Ｃ９２８０ＰＲＯ」）に組み込み、２５℃×５０％ＲＨの環境下において、ハーフトーンにて２００ｋ枚画像出しを行った。その後、市販のレーザー顕微鏡で倍率×４００にてロール表面を無作為に１０点観察したときに、クラックが観察されず、良好な表面を維持している場合を「◎」、クラックが観察されなかった場合を「○」、クラックが観察された場合を「×」とした。

【0064】

【表1】

【0065】

比較例１では、表層にポリフェノールが配合されておらず、粒子の脱落が起こり、これにより画像不具合が生じた。比較例２では、表層に配合している粒子の粒子径が小さすぎ、これにより画像不具合が生じた。比較例３では、表層に配合している粒子の粒子径が大きすぎ、粒子の脱落が起こり、これにより画像不具合が生じた。これに対し、実施例では、表層が、バインダー、平均粒子径１０〜１２０μｍの粒子、ポリフェノールを含有しており、横スジやムラなどの画像不具合が抑えられ、耐久時にも表層から粒子が脱落するのが抑えられている。したがって、表層が、バインダー、平均粒子径１０〜１２０μｍの粒子、ポリフェノールを含有することにより、横スジやムラなどの画像不具合が抑えられ、耐久時にも表層から粒子が脱落するのが抑えられることがわかる。

【0066】

そして、実施例どうしの比較から、ポリフェノールの配合量がバインダー１００質量部に対し０．３〜５．０質量部であると、画像不具合を抑える効果と耐久時に表層から粒子が脱落するのを抑える効果のバランスに優れる。

【0067】

以上、本発明の実施形態・実施例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。

【符号の説明】

【0068】

１０ 帯電ロール
１２ 軸体
１４ 弾性体層
１６ 表層
１８ 粒子

【要約】

表層に粒子を添加することによって横スジやムラなどの画像不具合を抑えるとともに、耐久時にも表層から粒子が脱落するのを抑えた電子写真機器用帯電ロールを提供する。
軸体１２と、軸体１２の外周に形成された弾性体層１４と、弾性体層１４の外周に形成された表層１６と、を備え、表層が、下記の（ａ）〜（ｃ）を含有する帯電ロール１０とする。
（ａ）バインダー
（ｂ）平均粒子径１０〜１２０μｍの粒子
（ｃ）ポリフェノール

【図1】

【図2】