JP2002132016A - 接触型帯電器、その作製方法およびそれを有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 注入速度が速いため感光体に十分な帯電電圧
を与えられ、かつ湿度が等の環境変動に対し十分な耐性
があり、かつ長期の使用においては帯電電圧の変動が小
さい構造を有する接触型帯電器、その作製方法およびそ
れを有する画像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 感光体表面と接触し、電圧を印加するこ
とによって感光体に所定の表面電位を接触型帯電器にお
いて、感光体と接触する面に離散して配置された樹脂層
があり、かつ、樹脂層によりカーボンナノチューブに保
持させる。さらに、樹脂層が導電性粒子を含有し、カー
ボンナノチューブが化学的気相成長法によって作製され
ている。さらに、樹脂層を熱可塑性高分子樹脂から構成
する。また、樹脂層をホットメルト型の接着剤や熱硬化
型接着剤から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置の接
触型帯電器、その作製方法およびそれを有する画像形成
装置に関する。また、転写装置や除電装置に応用できる
接触型帯電器、その作製方法およびそれをを有する画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の帯電方式はコロナ放電を用いたコ
ロトロン、スコロトロンが主流であった。しかしコロナ
放電は空気中に電界をかけることから、オゾンやＮＯｘ
など有害物質を大量に発生することや、帯電効率が低い
ため消費電力が多く、また４〜６ｋＶの高圧電源が必要
なためコストが高くかつ人体に対し危険性があるといっ
た欠点があった。近年の環境に対する配慮からこのよう
な帯電方式を改善することは急務であり、ローラ帯電へ
と移行されつつある。

【０００３】ローラ帯電とは、導電性ゴムローラを感光
体と接触させ感光体と帯電ローラの微小空隙で放電を起
こし感光体表面を帯電させる方法であり、コロトロンと
比較しオゾンが著しく低減（１／１００〜１／５００に
低減）されている。

【０００４】しかしながら、帯電ローラも感光体と帯電
ローラ間の微小空隙に電圧を加えコロナ放電を起こすこ
とから、原理的にオゾン発生をゼロにはできない。また
オゾンやＮＯｘが感光体近傍で発生するためオゾンやＮ
Ｏｘによる感光体の劣化は依然として課題として残る。

【０００５】よってオゾンやＮＯｘが全く発生しない帯
電方式が強く望まれ、最近では電荷注入が注目されてい
る。電荷注入とは放電を起こさないで接触型帯電器から
直接電荷を感光層に注入する方法である。そのため原理
的にオゾンやＮＯｘは発生しない。

【０００６】電荷注入においては、接触型帯電器と感光
体との接触抵抗や微小空隙の容量が電荷を注入する際の
注入速度に影響を与えるため、接触抵抗は低いほど良い
と考えられる。

【０００７】そのため特開平６−７５４５９号公報では
テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）等の電子受容性
化合物とテトラチアフルバレン（ＴＴＦ）等の電子供与
性化合物から構成される電荷移動錯体を高分子ネットワ
ークに置換し、全体に導電性を付与した高分子材料から
なる導電性ゴムで帯電ローラを作っている。

【０００８】しかしながら、特開平６−７５４５９号公
報ではテトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）等の電子
受容性化合物とテトラチアフルバレン（ＴＴＦ）等の電
子供与性化合物から構成される電荷移動錯体を高分子ネ
ットワークに置換し、全体に導電性を付与した高分子材
料からなる導電性ゴムで帯電ローラを作っている。

【０００９】しかしながら、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏ
ｐｙ' ９２、ｐｐ２８７〜２９０の報告によると、８０
％ＲＨの高湿下では有機感光体（以後ＯＰＣと略す）は
十分な帯電電圧が得られるが、３０〜５０％ＲＨの湿度
化では印加電圧の半分までしか帯電されず注入速度が遅
いことが判る（図３０参照）。これは帯電ローラの接触
面積（ニップ幅）が小さいことと、導電性ゴムが十分低
抵抗化していないためと予想される。

【００１０】つまり低抵抗の導電性ゴムを得るには電荷
移動錯体を多量にドーピングする必要があるが、ドーピ
ング量が多くなると高分子自体のネットワークの柔軟性
が減少し、ゴム硬度が大きくなるのではないかと思われ
る。例えば特開平６−７５４５９号公報での導電性ゴム
の抵抗は１０６Ω・ｃｍとなっており、適度なゴム硬度
を維持しながら導電性ゴムを低抵抗化することは高分子
材料の選択の点から容易ではないと予想される。

【００１１】また、図３０のように全体に導電性を付与
した高分子材料からなる導電性ゴムでは帯電電位が湿度
に敏感であるため、環境を厳密に制御する必要があり、
接触型帯電器の構造が複雑になる。

【００１２】一方特開平７−１４０７２９号公報では吸
水性のスポンジローラを用いて感光体に電荷を注入して
いる。吸水性のスポンジローラを用いる場合、ローラの
含水率がローラ抵抗や電荷の注入速度に大きな影響を与
えるので、ローラからの水分蒸発によって帯電電位が変
動する恐れがある。帯電電位の変動を抑えるためにはロ
ーラからの水分蒸発を長期に渡って厳密に制御する必要
があり、接触型帯電器の構造は複雑になり安価に製造す
ることができない。

【００１３】また特開平９−１０１６４９号公報におい
ては、帯電ブラシ３１１０の導電性繊維３１１２をエッ
チング繊維ないし分割繊維にすることによって導電性繊
維と感光体３１００との接触面積を増加させ、電荷注入
の速度を向上させることが提案されている（図３１参
照）。

【００１４】エッチング繊維とは導電性繊維の成分の一
部を薬液で溶解し、１本の導電性繊維を太さ方向で複数
本に分割した繊維である。また分割繊維とは加熱時の各
部の熱収縮の差を利用し、１本の導電性繊維を太さ方向
で分轄した繊維である。これらの処理によって実質的に
より細い径の導電性繊維を用いたことになり、感光体と
の接触面積を増加することができる。

【００１５】しかしながら、分割された繊維の引っ張り
強度は分割前の導電性繊維と比較し分割された分だけ小
さくなる。その結果感光体と接触した場合分割された繊
維は切断されやすくなり、長期の使用では帯電電位のバ
ラツキを起こし、接触型帯電器の寿命を低下させる原因
となってしまう。

【００１６】逆に長寿命の接触型帯電器を得ようとする
と、導電性繊維の分割数を多くできないため接触面積の
著しい増加は期待できず、電荷の注入速度の著しい改善
はできない。

【００１７】また接触型帯電器の別の構造として磁気ブ
ラシが挙げられるが、一般的に磁気ブラシは磁性導電粒
子の直径を大きくするとマグネットロールからの規制力
が大きくなり、帯電ブラシや帯電ブレード、帯電ローラ
よりも大きなニップ幅を形成できる。しかしながら磁性
導電粒子の直径が大きくなると、逆に有機感光層との接
触面積が減少する。そのため最適な磁性導電粒子の大き
さが存在した。

【００１８】磁性導電粒子の形状（図３２参照）につい
ては、特開平８−６３５５号公報では表面が平滑な磁性
導電粒子３２１３と表面に凹凸のある磁性導電粒子３２
１４を混合して用い、また特開平８−６９１４９１号公
報では２つの粒径分布を持つ磁性導電粒子（粒径大を３
２１５、粒径小を３２１６とする）を用いて、マグネッ
トロール３２１１の規制力を維持し大きなニップ幅を確
保しながら磁性導電粒子の接触面積を増加させる試みが
なされている。

【００１９】しかしながら、接触面積の増加に寄与する
磁性導電粒子は用いた磁性導電粒子３２１３〜３２１６
のうち凹凸のある磁性導電粒子３２１４と粒径の小さな
磁性導電粒子３２１６だけなので、接触面積の著しい増
加は期待できず、高速の画像形成装置においては十分な
帯電電位が得られにくかった。

【００２０】また、本出願人は以下に示す技術を提案し
ている。この技術は感光体と接触する面にカーボンナノ
チューブを保持し、感光体と帯電器の導電性の接点を増
加させ、電荷注入の効率を向上させるというものであ
る。特に帯電ブラシにおいては導電性繊維にカーボンナ
ノチューブを結合させている。結合方法としては以下の
３法を提案している。

【００２１】（ａ）導電性接着剤でカーボンナノチュー
ブを接着 導電性繊維の先端にのみ導電性接着剤を厚さ２〜１０μ
ｍで塗布し、その後静電力を利用してカーボンナノチュ
ーブを導電性繊維に吸い上げて接触させ、さらに導電性
接着剤を熱硬化させ、カーボンナノチューブを固定し、
帯電ブラシを完成させる。

【００２２】（ｂ）導電性繊維と融着 導電性繊維を加熱して先端を溶融し、その後カーボンナ
ノチューブと接触させ、更に導電性繊維を冷却し再硬化
させることによってカーボンナノチューブと導電性繊維
を融着し、帯電ブラシを完成させる。

【００２３】（ｃ）電気泳動法 導電性繊維の先端にのみポリメチルフェニルシランを塗
布し、その後超高圧水銀灯により波長４００ｎｍ程度の
光を照射し、ポリメチルフェニルシランのＳｉ−Ｓｉ結
合を切断する。その後イソプロピルアルコール中にカー
ボンナノチューブを分散させた溶液に導電性繊維を浸漬
し、Ａｌ電極を対向電極として導電性繊維に負電圧を印
加して、電気泳動によりカーボンナノチューブを導電性
繊維に接触させる。

【００２４】カーボンナノチューブは印加された電界と
平行な方向に移動するため、導電性繊維に接触してＳｉ
−Ｓｉ結合の切れたポリメチルフェニルシランに突き刺
さり、固定化される。

【００２５】上記の方法を用いると、導電性繊維の表面
に導電性接着剤、ポリメチルフェニルシランが塗付され
たり、あるいは導電性繊維の表面に軟化層が形成され、
それらの層によってカーボンナノチューブが固定され
る。

【００２６】しかしながら、帯電ブラシでは導電性繊維
の植毛密度が５０〜３００本／ｍｍ ² と非常に高密度で
あるため、導電性繊維にカーボンナノチューブのみを固
定するのは容易ではなく、隣接した導電性繊維も接着し
てしまい、導電性繊維の柔軟性を低下させる問題が生じ
ていた。

【００２７】上記の問題を防ぐためには導電性繊維表面
のうちカーボンナノチューブを固定する場所にのみ極薄
く導電性接着剤、ポリメチルフェニルシランを塗付すれ
ば良い。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、帯電ブ
レードや帯電ローラのようにほぼリジットな構造体では
所定の場所に接着剤を極薄く塗付することも可能である
が、導電性繊維では非常な困難を伴う。また導電性繊維
の表面を加熱によって軟化させる場合、微小な領域のみ
を軟化させることはほぼ不可能である。 そのため帯電ブ
ラシでは、パイル地に編み込む前に導電性繊維にカーボ
ンナノチューブを固定するしかなく、現在流通している
帯電ブラシを追加工によって改善を加えることは不可能
であった。

【００２９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、電荷注入によって感光体を帯電させる接触型
帯電器においては、注入速度が速いため感光体に十分な
帯電電圧を与えられ、かつ湿度等の環境変動に対し十分
な耐性があり、かつ長期の使用においては帯電電圧の変
動が小さい構造を有する接触型帯電器、その作製方法お
よびそれを有する画像形成装置を提供することを目的と
している。

【００３０】また、帯電ブラシにおいてはカーボンナノ
チューブを導電性繊維に固定する場合、導電性繊維同士
の接着を防止し、導電性繊維の柔軟性を低下させないも
のを提供することも目的としている。さらに磁気ブラシ
においてはカーボンナノチューブを磁性導電粒子に固定
する場合、磁性導電粒子同士の接着を防止するものを提
供することも目的としている。

【００３１】さらに、オゾンやＮＯｘを発生させない
で、かつ帯電システムの外部電源を低電圧化しつつ良好
な画像を得ることができる画像形成装置を提供すること
も目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の接触型帯電器は、感光体表面と接触
し、電圧を印加することによって感光体に所定の表面電
位を与える接触型帯電器において、感光体と接触する面
に離散して配置された樹脂層があり、かつ該樹脂層によ
りカーボンナノチューブが保持されていることを特徴と
する。

【００３３】請求項２記載の接触型帯電器は、請求項１
記載の接触型帯電器において樹脂層が導電性粒子が含有
することを特徴とする。

【００３４】請求項３記載の接触型帯電器は、請求項１
または２に記載の接触型帯電器において、カーボンナノ
チューブが化学的気相成長法(chemical vapor depositi
on)によって作製されたことを特徴とする。

【００３５】請求項４記載の接触型帯電器は、請求項１
から３のいずれか１項に記載の接触型帯電器において、
樹脂層が熱可塑性高分子樹脂から構成されることを特徴
とする。

【００３６】請求項５記載の接触型帯電器は、請求項１
から３のいずれか１項に記載の接触型帯電器において、
樹脂層がホットメルト型の接着剤から構成されることを
特徴とする。

【００３７】請求項６記載の接触型帯電器は、請求項１
から３のいずれか１項に記載の接触型帯電器において、
樹脂層が熱硬化型接着剤から構成されることを特徴とす
る。

【００３８】請求項７記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項４または５に記載の接触型帯電器の作製方法
において、カーボンナノチューブと少なくとも熱可塑性
高分子樹脂またはホットメルト型接着剤の一方から構成
される樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第１の
溶媒に分散し、該分散の後、分散液を接触型帯電器の感
光体と接触する面に塗布し、該塗布の後、樹脂の融点以
上の温度で樹脂を熔融し、さらに樹脂を冷却して再度硬
化させることによって、接触型帯電器の感光体と接触す
る面にカーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層
を形成することを特徴とする。

【００３９】請求項８記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項７に記載の接触型帯電器の作製方法におい
て、カーボンナノチューブと少なくとも熱可塑性高分子
樹脂またはホットメルト型接着剤の一方から構成される
樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第１の溶媒に
分散し、該分散の後、分散液を接触型帯電器の感光体と
接触する面に塗布し、該塗布の後、樹脂の融点以下の温
度で第１の溶媒を蒸発し、該蒸発の後、樹脂の融点以上
の温度で樹脂を熔融し、さらに樹脂を冷却して再度硬化
させることによって、接触型帯電器の感光体と接触する
面にカーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層を
形成することを特徴とする。

【００４０】請求項９記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項４または５に記載の接触型帯電器の作製方法
において、カーボンナノチューブと少なくとも熱可塑性
高分子樹脂またはホットメルト型接着剤の一方から構成
される樹脂を混合した微粒子を乾式の状態で接触型帯電
器の感光体と接触する面に付着させ、該付着の後、樹脂
の融点以上の温度で樹脂を熔融し、さらに樹脂を冷却し
て再度硬化させることによって、接触型帯電器の感光体
と接触する面にカーボンナノチューブを保持した離散し
た樹脂層を形成することを特徴とする。

【００４１】請求項１０記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項７から９のいずれか１項に記載の接触型帯電
器の作製方法において、少なくとも熱可塑性高分子樹脂
またはホットメルト型接着剤の一方から構成される樹脂
とカーボンナノチューブを樹脂の融点以上の温度で混合
し、該混合の後、樹脂を冷却してカーボンナノチューブ
と樹脂の混合体を形成し、さらに混合体を粉砕すること
によってカーボンナノチューブと樹脂が混合した微粒子
を得ることを特徴とする。

【００４２】請求項１１記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項７から９のいずれか１項に記載の接触型帯電
器の作製方法において、少なくとも熱可塑性高分子樹脂
またはホットメルト型接着剤の一方から構成される樹脂
を溶解する第２の溶媒にの樹脂を溶解し、かつカーボン
ナノチューブを分散させた後、第２の溶媒を蒸発させて
カーボンナノチューブと樹脂の混合体を形成し、さらに
混合体を粉砕することによってカーボンナノチューブと
樹脂が混合した微粒子を得ることを特徴とする。

【００４３】請求項１２記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項７から９に記載の接触型帯電器の作製方法に
おいて、少なくとも熱可塑性高分子樹脂またはホットメ
ルト型接着剤の一方から構成される樹脂を懸濁した懸濁
液にカーボンナノチューブを分散させた後、懸濁液を構
成する第３の溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブと
樹脂の混合体を形成し、さらに混合体を粉砕することに
よってカーボンナノチューブと樹脂が混合した微粒子を
得ることを特徴とする。

【００４４】請求項１３記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項６記載の接触型帯電器の作製方法において、
カーボンナノチューブと熱硬化型接着剤から構成される
樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第４の溶媒に
分散し、分散の後、分散液を接触型帯電器の感光体と接
触する面に塗布し、該塗布の後、樹脂の硬化温度以上の
温度で樹脂を硬化し、接触型帯電器の感光体と接触する
面にカーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層を
形成することを特徴とする。

【００４５】請求項１４記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項１３記載の接触型帯電器の作製方法におい
て、カーボンナノチューブと熱硬化型接着剤から構成さ
れる樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第４の溶
媒に分散し、該分散の後、分散液を接触型帯電器の感光
体と接触する面に塗布し、該塗布の後、樹脂の硬化温度
以下の温度で第４の溶媒を蒸発し、該蒸発の後、樹脂の
硬化温度以上の温度で硬化し、接触型帯電器の感光体と
接触する面にカーボンナノチューブを保持した離散した
樹脂層を形成することを特徴とする。

【００４６】請求項１５記載の接触型帯電器の作製方法
において、請求項６記載の接触型帯電器の作製方法にお
いて、カーボンナノチューブと熱硬化型接着剤から構成
される樹脂を混合した微粒子を乾式の状態で接触型帯電
器の感光体と接触する面に付着させ、該付着の後、樹脂
の硬化温度以上の温度で樹脂を硬化し、接触型帯電器の
感光体と接触する面にカーボンナノチューブを保持した
離散した樹脂層を形成することを特徴とする。

【００４７】請求項１６記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の接触型
帯電器の作製方法において、熱硬化型接着剤から構成さ
れる樹脂を溶解する第５の溶媒にの樹脂を溶解し、かつ
カーボンナノチューブを分散させた後、第５の溶媒を蒸
発させてカーボンナノチューブと樹脂の混合体を形成
し、さらに混合体を粉砕することによってカーボンナノ
チューブと樹脂が混合した微粒子を得ることを特徴とす
る。

【００４８】請求項１７記載の接触型帯電器の作製方法
は、請求項１３から１５いずれか１項に記載の接触型帯
電器の作製方法において、熱硬化型接着剤から構成され
る樹脂を懸濁した懸濁液にカーボンナノチューブを分散
させた後、懸濁液を構成する第６の溶媒を蒸発させてカ
ーボンナノチューブと樹脂の混合体を形成し、さらに混
合体を粉砕することによってカーボンナノチューブと樹
脂が混合した微粒子を得ることを特徴とする。

【００４９】請求項１８記載の接触型帯電器は、請求項
１から６のいずれか１項に記載の接触型帯電器におい
て、カーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層が
導電性繊維に保持され、帯電ブラシの構造を有すること
を特徴とする。

【００５０】請求項１９記載の接触型帯電器は、請求項
１から６のいずれか１項に記載の接触型帯電器におい
て、カーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層が
磁性導電粒子に保持され、磁気ブラシの構造を有するこ
とを特徴とする。

【００５１】請求項２０記載の接触型帯電器は、請求項
１から６のいずれか１項に記載の接触型帯電器におい
て、カーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層が
導電性ゴムに保持され、帯電ローラの構造を有すること
を特徴とする。

【００５２】請求項２１記載の接触型帯電器は、請求項
１から６のいずれか１項に記載の接触型帯電器におい
て、カーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層が
導電性ゴムに保持され、帯電ブレードの構造を有するこ
とを特徴とする。

【００５３】請求項２２記載の画像形成装置は、請求項
１から６のいずれか１項または請求項１８から２１のい
ずれか１項に記載の接触型帯電器を有することを特徴と
する。

【００５４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
に係る接触型帯電器、その作製方法およびそれを有する
画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。図１から図
３２を参照すると、本発明に係る接触型帯電器、その作
製方法およびそれを有する画像形成装置の実施形態が示
されている。

【００５５】以下、実施例に従って詳細に述べる。 ＜実施例１＞図１には本発明に係る接触型帯電器の一例
が示されている。図１は接触型帯電器の形状として帯電
ブラシ（固定ブラシ）を用いたものであり、帯電ブラシ
に用いられる導電性繊維表面にカーボンナノチューブを
保持した離散した樹脂層が保持されている。

【００５６】本発明に係る帯電ブラシ１００は金属芯１
１０に導電性繊維１２０が固定された構造を持ち、かつ
導電性繊維１２０の表面に複数の離散した樹脂層１３０
が保持されており、各々の樹脂層１３０にはカーボンナ
ノチューブ１３１が保持されている。

【００５７】そして帯電ブラシ１００は主にカーボンナ
ノチューブ１３１でＯＰＣ１４０の表面と接触してい
る。なお一部では樹脂層１３０ないしカーボンナノチュ
ーブ１３１が直接ＯＰＣと接触していても良い。ＯＰＣ
１４０はドラム形状のＡｌ基体１４１と有機感光層１４
２から構成されており、必要に応じてＡｌ基体１４１と
有機感光層１４２の間に電荷注入阻止層が設けられてい
る。

【００５８】図示されてはいないが、帯電ブラシ１００
の金属芯１１０は外部の直流電源に接続され、主にカー
ボンナノチューブ１３１から有機感光層１４２に直接電
子を注入（つまり負帯電の電荷注入）することでＯＰＣ
１４０を帯電させている。

【００５９】なお、一部の電荷はカーボンナノチューブ
１３１から電子が電界放出によって引き出され有機感光
層１４２を帯電しても構わない。さらに一部の電荷はＯ
ＰＣと直接接触する樹脂層や導電性繊維から有機感光層
１４２に電荷注入されても良い。

【００６０】電荷注入は接触型帯電器と有機感光層の接
触部で直接電荷の授受を行うため、実用的な注入速度を
得るためには接触型帯電器と有機感光層の接触面積を大
きくしなければならない。

【００６１】しかしながら一般的には帯電ブラシの導電
性繊維の直径は１０〜４０μｍ程度であり、ＯＰＣが高
速回転する高速な画像形成装置では十分な接触面積を確
保することはできなかった。

【００６２】また導電性繊維をエッチング繊維ないし分
割繊維にした場合、数倍程度の接触面積の拡大は実現で
きるが、導電性繊維の引っ張り強度が小さくなるため長
寿命化できない問題があった。

【００６３】本発明に係る帯電ブラシは主にカーボンナ
ノチューブ１３１で有機感光層１４２と接触する。カー
ボンナノチューブ１３１には単層カーボンナノチューブ
と多層カーボンナノチューブがあり、両方ともアスペク
ト比が非常に大きい極細の繊維形状をしている。

【００６４】またカーボンナノチューブ１３１はシーム
レス構造であるため、非常に高い弾性率とチューブの軸
方向に対しての大きな引っ張り強度を持つ。上記のよう
にカーボンナノチューブ１３１は極細の直径を持つた
め、樹脂層を介して導電性繊維の表面に密集して配置す
ることが可能である。

【００６５】またカーボンナノチューブ１３１は大きな
弾性を持つため、有機感光層１４２と接触すると撓るこ
とができ、カーボンナノチューブ１３１の先端のみでは
なく側面でも有機感光層１４２と接触することができ
る。

【００６６】ここでカーボンナノチューブ１３１は半導
体性や金属性（つまりオーミック接触をしている）の導
電特性を持つため、カーボンナノチューブ１３１から電
荷を直接有機感光層１４２へ注入することが可能であ
る。

【００６７】その結果導電性繊維１２０表面にカーボン
ナノチューブ１３１を保持した離散した樹脂層を形成し
た帯電ブラシ１００においては、導電性繊維がエッチン
グ繊維、分割繊維からなる従来の帯電ブラシと比較し、
有機感光層１４２と帯電ブラシ１００の間で電荷の授受
が行える面積、つまり実質的な接触面積（以後導電性の
接点と記述）を著しく大きくでき、電荷の注入速度を向
上できる。そのため高速の画像形成装置においても十分
な帯電電圧が得られる。

【００６８】さらにカーボンナノチューブ１３１は軸方
向に対して大きな引っ張り強度を持つため、極細でも有
機感光層１４２との接触において破断することが非常に
少なく、長期的には帯電電圧のバラツキが非常に少なく
帯電ブラシ１００の長寿命化を実現できる。

【００６９】また本発明に係る帯電ブラシ１００ではカ
ーボンナノチューブ１３１は離散して配置された樹脂層
１３０のみで導電性繊維１２０に固定化させる。よって
樹脂層１３０はカーボンナノチューブ１３１を保持でき
る大きさがあれば良く、樹脂層１３０の大きさ（1 個当
たりの容量）としてはカーボンナノチューブ１３１の長
さにもよるが１０〜２０００μｍ² もあれば十分であ
る。

【００７０】そのため樹脂層１３０によって隣接した導
電性繊維１２０を接着する確率が小さくなる。また、た
とえ隣接した導電性繊維１２０を接着したとしても、従
来の帯電ブラシと異なり点接着であるため、接着力は小
さく、ＯＰＣ１４０とのカウンター回転ないし従動によ
って導電性繊維１２０同士の接着がとれ、帯電ブラシ１
００の導電性繊維１２０の柔軟性を低下しない。

【００７１】ただし樹脂層１３０はカーボンナノチュー
ブ１３１を固定するのには十分な容量があるため、ＯＰ
Ｃ１４０とのカウンター回転（帯電ブラシとＯＰＣが逆
方向に回転）ないし従動によってカーボンナノチューブ
１３１が抜けるようなことはなく、帯電ブラシ１００の
長期信頼性も低下させない。

【００７２】なお本例では導電性繊維表面に樹脂層を形
成しているが、導電性繊維表面を薬液でエッチングし導
電性繊維表面に凹部を形成し、樹脂層を導電性繊維に部
分的に埋め込むことによって、導電性繊維と樹脂層の接
着力を向上させても何ら構わない。前記のように導電性
繊維の表面が平滑ないし凹部が形成され樹脂層が部分的
に埋め込まれている場合も本発明に含まれるものとす
る。

【００７３】次に本発明の帯電ブラシ１００の構成部材
について説明する。金属芯１１０はＦｅ、Ａｌ、Ｃｕ、
ステンレス等の金属や合金から構成され、外部の直流電
源と接続され、導電性繊維１２０やカーボンナノチュー
ブ１３１を介してＯＰＣ１４０を帯電させるための電荷
をカーボンナノチューブ１３１へ供給する働きをしてい
る。

【００７４】導電性繊維１２０としては、カーボンブラ
ックや金属微粒子をレーヨン樹脂やナイロン樹脂、アク
リル樹脂、ポリエステル樹脂等に分散させた後、紡糸し
て繊維形状にしたものや、あるいはテトラシアノキノジ
メタン（ＴＣＮＱ）等の電子受容性化合物とテトラチア
フルバレン（ＴＴＦ）等の電子供与性化合物から構成さ
れる電荷移動錯体を高分子ネットワークに置換した高分
子樹脂を紡糸したものが用いられる。これらの導電性繊
維１２０をパイル地に編み込んで使用される。

【００７５】樹脂層１３０は導電性繊維１２０との接着
力とカーボンナノチューブ１３１の保持力を両立し、か
つ隣接した導電性繊維１２０を接着しない機能を必要と
する。カーボンナノチューブ１３１を保持する構造とし
ては図２のような構造が挙げられる。

【００７６】樹脂層１３０は少なくとも熱可塑性高分子
樹脂またはホットメルト型の接着剤の一方から構成され
る樹脂からなり、樹脂の中にカーボンナノチューブ１３
１が部分的に埋め込まれており（図中の点線が埋め込ま
れたカーボンナノチューブの部位を示す）、樹脂層１３
０の表面からカーボンナノチューブが突出している。な
お樹脂層１３０に埋め込まれたカーボンナノチューブ１
３１の終端は樹脂から突出して導電性繊維１２０と直接
接触しても良い。

【００７７】またカーボンナノチューブ１３１を樹脂に
混在させることによって樹脂層１３０の抵抗が小さくな
る。樹脂層１３０の抵抗が導電性繊維１２０の抵抗と同
じ程度まで低下した場合、埋め込まれた側のカーボンナ
ノチューブ１３１の終端は樹脂の中にあっても樹脂層か
らカーボンナノチューブへ電荷が輸送される場合大きな
抵抗成分にならない。

【００７８】よって一般的に、樹脂層１３０の抵抗が１
０３〜１０８Ω・ｃｍまで低下した場合、埋め込まれた
側のカーボンナノチューブ１３１の終端は樹脂の中にあ
っても何ら構わない。

【００７９】さらに図３に示すように樹脂層１３０に導
電性粒子１４０を含有（樹脂中に分散状態で配置する）
させることにより、樹脂層１３０の抵抗を更に低下させ
ると、導電性繊維から樹脂層への電荷の輸送、樹脂層か
らカーボンナノチューブへの電荷の輸送がより容易にな
るので望ましい。

【００８０】例えば導電性粒子１４０としてはＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属や合金の微
粒子、またはグラファイト、フラーレン等の導電性無機
材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金属薄膜を形
成して導電処理した高分子樹脂の微粒子が使用でき、導
電性粒子の大きさとしては樹脂層の大きさや導電性粒子
の素材にも依存するが、１０μｍ以下が望ましい。

【００８１】また樹脂層１３０を構成する樹脂はカーボ
ンナノチューブを保持する他に導電性繊維表面に固定化
されるため接着性が必要とされる。一般的な高分子樹脂
や接着剤はある程度の接着性は持っているので、導電性
繊維１２０に樹脂層１３０を固定化することは困難では
ない。

【００８２】しかしながら導電性繊維１２０表面に樹脂
層１３０を形成するプロセスにおいて、樹脂が液状であ
る場合、樹脂層を離散して配置すること自体が非常に困
難である。そのため必然的に樹脂層を導電性繊維へ固定
化するプロセス全般では樹脂は微粒化した固体形状でな
ければならず、かつ導電性繊維との接着工程においての
み接着性を発揮することが重要となる。

【００８３】これらの機能を発現する材料としては、加
熱によって接着性を発現する熱可塑性高分子樹脂があ
る。またホットメルト型の接着剤は熱可塑性の高分子樹
脂よりも更に接着性が向上しているためより好適であ
る。 なお熱可塑性高分子樹脂ないしホットメルト型接着
剤を用いる場合、それらの融点は導電性繊維の軟化点、
融点以下の温度でなければならない。

【００８４】その他接着工程のみに接着性を発現させる
ことができる材料としては紫外線硬化型接着剤がある
が、紫外線硬化型接着剤の場合帯電ブラシ１００の導電
性繊維１２０の付け根部分に樹脂層１３０を形成する場
合、導電性繊維１２０の付け根部分に紫外線を到達させ
る必要があり、紫外線の照射方法に工夫が必要となり、
結果的に低コストでカーボンナノチューブを保持した帯
電ブラシを作製することは困難である。

【００８５】さらに樹脂層１３０は導電性繊維１２０表
面に固定化する場合、導電性繊維の柔軟性を維持するた
め隣接した導電性繊維１２０との接着を避ける必要があ
り、樹脂層１３０の大きさを小さくする必要がある。

【００８６】アーク放電法で作製されるカーボンナノチ
ューブ１３１は比較的長さが短いので、樹脂層１３０表
面からカーボンナノチューブ１３１を突出させるために
は、樹脂層の大きさを可能な限り小さくすることが望ま
しい。

【００８７】一方化学的気相成長法(chemical vapor de
position) 法で作製されるカーボンナノチューブ１３１
は比較的長いため、樹脂層１３０表面からカーボンナノ
チューブ１３１が突出しやすく、樹脂層を大きくでき
る。一般的には樹脂層１３０の大きさとしてはカーボン
ナノチューブの保持、導電性繊維との接着、隣接した導
電性繊維との接着回避を考慮すると１０〜８０００μｍ
³ もあれば十分である。

【００８８】なお隣接した導電性繊維との接着を回避す
ることによって、有機感光層と良好な接触を維持でき、
電荷注入の効率が低下しない。なお樹脂層１３０の大き
さを小さくする手段としては、導電性繊維１２０表面へ
固定する熱可塑性高分子樹脂やホットメルト型の接着剤
の容量を小さくする他に、導電性繊維１２０表面に樹脂
層１３０を形成した後に、ＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガ
スを用いたプラズマによって樹脂層１３０を部分的にエ
ッチングしても良い。

【００８９】高分子樹脂や接着剤はＣ−Ｈ結合を中心に
構成されているため、炭素のＳＰ２構成軌道からのみな
るカーボンナノチューブよりもエッチング速度が著しく
大きい。よって上記のプラズマに晒すと樹脂層を優先的
にエッチングすることができ、ほぼ樹脂層のみを小さく
できる。

【００９０】加えて樹脂層１３０のみが小さくなること
によって、初期には樹脂層１３０に完全に埋没していた
カーボンナノチューブ１３１の先端を樹脂層１３０の表
面から突出させることが可能となり、カーボンナノチュ
ーブの突出密度を向上でき、電荷注入の効率を更に改善
できる。

【００９１】カーボンナノチューブ１３１には単層カー
ボンナノチューブと多層カーボンナノチューブがあり、
単層カーボンナノチューブは直径が０．７〜５０ｎｍ、
軸方向の長さ（以後長さと略す）は１０ｎｍ〜１ｍｍで
あり、より合成しやすい大きさとしては直径が０．７〜
５ｎｍ、長さは３０ｎｍ〜１００μｍである。

【００９２】一方多層カーボンナノチューブは直径が１
〜５００ｎｍで、長さは１０ｎｍ〜１ｍｍであり、より
合成しやすい大きさとしては直径が２〜５０ｎｍで、長
さは１μｍ以上であり、単層、多層カーボンナノチュー
ブともアスペクト比が非常に大きい極細の繊維形状をし
ている。

【００９３】本発明に係るカーボンナノチューブは前記
の大きさの範囲に限定されるものではなく、直径が１μ
ｍ未満のカーボンナノチューブであれば本発明に含まれ
るものとする。

【００９４】カーボンナノチューブは以下の方法によっ
て作製される。単層カーボンナノチューブは、陽極とし
てグラファイトにＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｌａ、Ｙ等の金属触媒を混合し
たコンポジット棒を用い、陰極としてグラファイト棒を
用い、１００〜７００ＴｏｒｒのＨｅないしＨ² 雰囲気
でのアーク放電により合成する。

【００９５】単層カーボンナノチューブは金属触媒の種
類によってチャンバー内壁の煤（チャンバー煤）か、陰
極表面の煤（陰極煤）の中に存在する。また前記のコン
ポジット棒を電気炉中で１０００〜１４００℃に加熱
し、５００ＴｏｒｒのＡｒ雰囲気で、Ｎｄ：ＹＡＧパル
スレーザーを照射して単層カーボンナノチューブを合成
しても良い。合成された単層カーボンナノチューブは種
々の不純物を含むため、水熱法、遠心分離法、限外ろ過
法等によって精製しても良い。

【００９６】一方多層カーボンナノチューブは、陽極、
陰極ともグラファイト棒を用い、１００〜７００Ｔｏｒ
ｒのＨｅ雰囲気でのアーク放電を用いて合成する。多層
カーボンナノチューブは陰極上の円柱状堆積物の中心に
存在する。

【００９７】多層カーボンナノチューブも合成後は種々
の不純物が含まれるため、有機溶媒や界面活性剤が添加
された水溶液に分散した後、遠心分離法や限外ろ過法に
よって高純度に精製するのが良い。

【００９８】なお未精製のカーボンナノチューブ１３１
を樹脂層１３０に保持させた場合も、樹脂層１３０の表
面に突出しているカーボンナノチューブ１３１は導電性
の接点の増加に寄与するので、本発明は精製、未精製の
両方のカーボンナノチューブついて言及している。

【００９９】またカーボンナノチューブの先端は閉管、
開管のどちらの形状でも良い。加えて化学的気相成長法
（chemical vapor deposition）で作製されるカーボン
ナノチューブはアーク放電法やレーザーアブレーション
法よりも長いカーボンナノチューブを高純度の状態で作
製できる。

【０１００】長いカーボンナノチューブ１３１はＯＰＣ
１４０との導電性の接点をより多く持つことができるた
め、化学的気相成長法（chemical vapor deposition）
で作製されるカーボンナノチューブ１３１を樹脂層１３
０に保持させることによって、帯電ブラシ１００の電荷
注入の効率がより改善できる。

【０１０１】更にカーボンナノチューブ１３１が高純度
で作製されることから、カーボンナノチューブ１３１の
精製工程が不要となり、より低コストで帯電ブラシ１０
０を作製できる。

【０１０２】化学的気相成長法（chemical vapor depo
sition）の一例を述べる。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ合
金、Ｎｉ合金、Ｃｏ合金、Ｆｅ酸化物、Ｎｉ酸化物また
はＣｏ酸化物の１種からなる触媒層を支持体上に形成
し、アニールによって触媒層を微粒子化する。

【０１０３】その後ＣＨ⁴ 、Ｃ² Ｈ² 、Ｃ² Ｈ⁴ 等の炭
化水素ガスを導入し、７００〜１２００℃前後で炭化水
素ガスの熱分解を行うと、触媒層が形成され支持体上に
カーボンナノチューブが成長する。特にガス流量、熱分
解温度、触媒構成を最適化することによって支持体から
垂直成長したカーボンナノチューブも得ることができ
る。

【０１０４】垂直配向したカーボンナノチューブは以降
のプロセスにおいて、カーボンナノチューブの取り扱い
が容易になる。またこの作製法によるカーボンナノチュ
ーブは合成時間の間は絶えず成長し続けるため、合成時
間によって長さを制御するのが容易であり、アーク放電
法では多量に合成する事が困難であった長さが長い（一
般的には長さが２０μｍ以上のカーボンナノチューブを
ほぼ１００％で得ることも可能）のカーボンナノチュー
ブ１３１を安定的にかつ多量に得られる。

【０１０５】次に本発明の帯電ブラシ１００の作製法の
一例を図４に従って述べる。 （ａ）少なくとも熱可塑性高分子樹脂ないしホットメル
ト型の接着剤から構成される樹脂１５１にカーボンナノ
チューブ１３１を混合し微粒子１５０を形成する。また
微粒子１５０の表面にはカーボンナノチューブ１３１が
突出していると（ｄ）の工程後で樹脂層１３０からカー
ボンナノチューブ１３１が突出している割合が高くなる
ので低コスト化を考慮すると望ましく、更に微粒子１５
０は（ｄ）の工程で熱溶融して導電性繊維１２０と接着
し、カーボンナノチューブ１３１を保持した１個の樹脂
層１３０を形成するので、微粒子１５０の大きさは樹脂
層と同程度が良く容量としては１０〜８０００μｍ
³ （大きさとしては２０μｍ以下）とするのが良い。

【０１０６】なお樹脂１５１は熱によって熔融する材料
であるから、導電性繊維１２０の融点及び軟化点よりも
低い温度に融点を持つ必要があり、熱可塑性高分子樹脂
よりもホットメルト型の接着剤の方が選択が容易であ
る。

【０１０７】熱可塑性高分子樹脂としてはポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等が使用でき、
またホットメルト型の接着剤は広く市販されているもの
の中から以下のプロセスに見合うものを選択すれば良
い。たとえば東亜合成化学製ＰＥＳ１００シリーズ等が
挙げられる。

【０１０８】更に導電性粒子を含有した樹脂層を導電性
繊維１２０に固定化する場合は、樹脂１５１にカーボン
ナノチューブ１３１とＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、
Ａｇ、Ｐｔ等の金属や合金の微粒子、またはグラファイ
ト、フラーレン等の導電性無機材料、または表面にＮ
ｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金属薄膜を形成して導電処理した高
分子樹脂を混合した微粒子を使用すれば良い。

【０１０９】（ｂ）その後樹脂１５１を溶解しない第１
の溶媒１５２に微粒子１５０を分散する。例えば熱可塑
性高分子樹脂であるポリエチレンを用いる場合にはメタ
ノール、エタノールまたは水等に分散させるのが良い。
またホットメルト型の接着剤として東亜合成ＰＥＳ１０
０シリーズを用いる場合は水に微粒子１５０の分散させ
るのが良い。

【０１１０】なお第１の溶媒１５２に対する微粒子１５
０の添加量としては導電性繊維１２０に付ける樹脂層１
３０の密度や導電性繊維１２０の植毛密度によって影響
されるが、微粒子１３０の均一分散を考えると０．０１
〜１０％程度が良い。また微粒子１５０の凝集を防ぐた
め、第１の溶媒１５２に界面活性剤添加しても良い。

【０１１１】なお第１の溶媒１５２は導電性繊維１２０
自体を溶解しないものを選ぶ必要があるが、導電性繊維
を構成するレーヨン、ナイロン、ポリエステル等は水や
相当数の汎用有機溶媒によってもダメージがないので、
第１の溶媒１５２を選択することは困難でない。

【０１１２】（ｃ）その後微粒子１５０が分散された分
散液にパイル地に編まれた導電性繊維１２０（導電性繊
維１２０を保持する金属芯は１１０）を浸積し、導電性
繊維１２０表面に微粒子１５０を付着させる。なお導電
性繊維１２０への微粒子１５０の付着量は微粒子１５０
の分散量、浸積時間、浸積回数等で制御するのが良い。

【０１１３】（ｄ）その後導電性性繊維１２０を微粒子
１５０が分散された分散液から取り出し、熱可塑性高分
子樹脂あるいはホットメルト型接着剤の融点以上の温度
に加熱して樹脂を熔融する。その後樹脂を冷却して再度
硬化させることによって、導電性繊維１２０表面に樹脂
を固定化し、カーボンナノチューブ１３１を保持した離
散した樹脂層１３０を形成する。

【０１１４】なお微粒子が小さいため融ける樹脂の量は
少なく、樹脂の流れ出しが小さい。さらに熔融する温度
を制御することにより熔融時の樹脂の粘度の最適化を計
ることによって樹脂の流れ出しを更に抑制できるので、
隣接した導電性繊維を接着することなくカーボンナノチ
ューブを保持しつつ、かつ導電性繊維と十分な接着力を
確保することができる。

【０１１５】例えば熱可塑性高分子樹脂としてポリエチ
レンを用いる場合は、オーブン中で融点から１０℃高く
１０分間加熱し、その後自然冷却することによって、ホ
ットメルト型接着剤ＰＥＳ１００シリーズではオーブン
中で融点から１０℃程高く１５分間加熱しその後自然冷
却することによって、導電性繊維１２０にカーボンナノ
チューブ１３１を保持した離散した樹脂層１３０を形成
できる。

【０１１６】最後に樹脂層１３０からカーボンナノチュ
ーブ１３１が突出していない場合は、ＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、Ｃ
Ｏ₂ 等のガスを用いたプラズマによって樹脂層１３０を
部分的にエッチングし、カーボンナノチューブの突出を
実現すれば良い。

【０１１７】なお（ａ）において微粒子１５０表面から
カーボンナノチューブ１３１が突出していることが望ま
しいが、突出していない場合でも最後にＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、
ＣＯ ₂ 等のガスを用いたプラズマによって樹脂層１３０
を部分的にエッチングし、カーボンナノチューブの突出
を実現すれば良いので、必ずしも微粒子の状態でカーボ
ンナノチューブが表面に突出している必要はない。

【０１１８】次に帯電ブラシの別の作製方法を図５に従
って述べる。 （ａ）前述の方法と同様に、少なくとも熱可塑性の高分
子樹脂ないしホットメルト型の接着剤からなる樹脂１５
１とカーボンナノチューブ１３１を混合した微粒子１５
０を樹脂１５１を溶解しない第１の溶媒１５２に分散す
る。

【０１１９】（ｂ）その後微粒子１５０が分散された分
散液にパイル地に編まれた導電性繊維性１２０（導電性
繊維１２０を保持する金属芯は１１０）を浸積し、導電
性繊維１２０表面に微粒子を付着させる。なお導電性繊
維１２０への微粒子１５０の付着量は微粒子１５０の分
散量、浸積時間、浸積回数等で制御するのが良い。

【０１２０】（ｃ）その後導電性繊維１２０を微粒子が
分散された分散液から取り出し、熱可塑性高分子樹脂あ
るいはホットメルト型接着剤の融点以下の温度に加熱し
て第1 の溶媒１５２を蒸発させる。例えば熱可塑性高分
子樹脂としてポリエチレン、第１の溶媒としてメタノー
ルを用いる場合は８０℃に加熱すると、ポリエチレンを
熔融することなくメタノールを蒸発できる。

【０１２１】（ｄ）その後微粒子１５０を熱可塑性高分
子樹脂あるいはホットメルト型接着剤の融点以上の温度
に加熱して樹脂を熔融する。その後樹脂を冷却して再度
硬化させることによって、導電性繊維１２０表面に樹脂
を固定化し、カーボンナノチューブ１３１を保持した離
散した樹脂層１３０を形成する。

【０１２２】本方法によると、微粒子１５０を加熱熔融
する前に微粒子１５０と導電性繊維１２０の界面にある
第１の溶媒１５２を完全に除去できるので、樹脂層１３
０と導電性繊維１２０の接着力が向上する。その結果、
ＯＰＣ１４０との接触によってもカーボンナノチューブ
１３１の脱離が起こりにくくなり、帯電ブラシの長期信
頼性が改善される。

【０１２３】なお第１の溶媒に水等の沸点の高い溶媒を
用いた場合は減圧下で加熱することによって、第１の溶
媒１５２の蒸発を加速でき、低温つまり樹脂を熔融させ
ないで第１の溶媒を完全に除去できる。

【０１２４】最後に必要に応じ、前述の方法と同様にＣ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングしてもよい。

【０１２５】また帯電ブラシは図６の方法によっても作
製できる。 （ａ）前述の方法と同様に、少なくとも熱可塑性の高分
子樹脂ないしホットメルト型の接着剤からなる樹脂１５
１とカーボンナノチューブ１３１を混合した微粒子１５
０を樹脂１５１を溶解しない第１の溶媒１５２に分散す
る。

【０１２６】（ｂ）その後微粒子１５０を分散した分散
液を噴霧装置１５３を用い霧状にして導電性繊維１２０
（導電性繊維１２０は金属芯１１０で保持されている）
に塗付し、導電性繊維１２０の表面に微粒子１５０を付
着させる。

【０１２７】湿式噴霧では分散液の液温及び分散液の液
径、噴霧装置１５３出口と導電性繊維１２０との距離、
導電性繊維１２０の環境温度等を制御することによっ
て、微粒子１５０が導電性繊維１２０へ到着する間に第
１の溶媒１５２を完全に蒸発させることができ、導電性
繊維１２０に乾いた状態の微粒子１５０を付着させるこ
とが可能となる。また噴霧後の微粒子１５０の凝集を防
ぐため１個の液滴に１個の微粒子１５０のみが入るよう
に噴霧条件を制御するのが良い。なお噴霧装置１５３と
しては低圧噴霧器、高圧噴霧器、超音波噴霧器等が使用
できる。

【０１２８】（ｃ）その後微粒子１５０を熱可塑性高分
子樹脂あるいはホットメルト型接着剤の融点以上の温度
に加熱して樹脂を溶融する。その後樹脂を冷却して再度
硬化させることによって、導電性繊維１２０表面に樹脂
を固定化し、カーボンナノチューブ１３１を保持した離
散した樹脂層１３０を形成する。

【０１２９】本方法によっても、微粒子１２０と導電性
繊維１２０の間に第１の溶媒１５２を残さないので、樹
脂層１３０と導電性繊維の接着力が向上し、ＯＰＣ１４
０との接触によってもカーボンナノチューブ１３１の脱
離が起こりにくくなり、帯電ブラシの長期信頼性が改善
される。

【０１３０】最後に必要に応じ、前述の方法と同様にＣ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングしてもよい。なお本
発明に係る帯電ブラシの作製方法は上記の方法に限定さ
れるわけではなく、樹脂１５１を溶解しない第１の溶媒
１５２に分散した後、浸積ないし噴霧以外の方法で分散
液を導電性繊維に塗付し、導電性繊維へ微粒子を付着さ
せ、樹脂１５１の融点以上の温度に加熱して樹脂を熔融
し、その後樹脂を冷却して再度硬化させることによっ
て、導電性繊維１２０表面に樹脂を固定化し、カーボン
ナノチューブ１３１を保持した離散した樹脂層１３０を
形成しても何ら構わない。それらの方法も本発明に含ま
れるものとする。

【０１３１】加えて本発明の帯電ブラシは図７のように
分散液を用いない方法によっても作製できる。 （ａ）前述の方法と同様に、少なくとも熱可塑性の高分
子樹脂ないしホットメルト型の接着剤からなる樹脂１５
１とカーボンナノチューブ１３１を混合した微粒子１５
０を作製する。

【０１３２】（ｂ）その後微粒子１５０を乾式噴霧装置
１５４に充填し、Ｎ² ガス等の高圧ガス流に微粒子１５
０を乗せることによって微粒子１５０を凝集させないで
噴霧する。噴霧流の直下及び近傍では微粒子１５０の流
速が大きく導電性繊維１２０に微粒子１５０が付着しに
くいので、噴霧流から離したところに導電性繊維１２０
（導電性繊維１２０は金属芯１１０で保持）を置き、拡
散してきた微粒子１５０を導電性繊維１２０に付着させ
る。拡散してきた微粒子は流速が遅くなっているため、
導電性繊維１２０に容易に付着する。

【０１３３】なお微粒子１５０の凝集を防ぐため、噴霧
装置内で微粒子１５０と装置内壁との衝突回数を増や
し、壁との摩擦帯電によって微粒子を同一極性に帯電さ
せることによって、静電反発を起こさせるのが良い。さ
らに導電性繊維１２０に微粒子が帯びた帯電と逆極性の
電圧を印加することにより、静電気力によって導電性繊
維１２０へ微粒子１５０の付着を促進しても良い。

【０１３４】なお本方法で使用できる噴霧装置としては
高圧噴霧器がある。 （ｃ）その後微粒子１５０を熱可塑性高分子樹脂あるい
はホットメルト型接着剤の融点以上の温度に加熱して樹
脂を熔融する。その後樹脂を冷却して再度硬化させるこ
とによって、導電性繊維１２０表面に樹脂を固定化し、
カーボンナノチューブ１３１を保持した離散した樹脂層
１３０を形成する。

【０１３５】本方法によると微粒子１５０を第１の溶媒
に分散させる必要がないため、プロセスが簡略化でき、
より低コストで帯電ブラシを作製できる。

【０１３６】以上のように、樹脂１５１とカーボンナノ
チューブ１３１を混合した微粒子１５０を湿式ないし乾
式の状態で導電性繊維１２０に付着させ、その後樹脂１
５１の融点以上の温度に加熱して樹脂を熔融し、その後
樹脂を冷却して再度硬化させることによって、導電性繊
維１２０表面に樹脂を固定化し、カーボンナノチューブ
１３１を保持した離散した樹脂層１３０を形成する作製
方法は本発明に含まれるものとする。

【０１３７】次に樹脂１５１とカーボンナノチューブ１
３１を混合した微粒子１５０の作製方法の一例を図８に
従って述べる。 （ａ）少なくとも熱可塑性高分子樹脂ないしホットメル
ト型接着剤からなるペレット状、顆粒状または粉末状の
樹脂１６１とカーボンナノチューブ１３１を予備混合す
る。

【０１３８】樹脂１６１に対するカーボンナノチューブ
１３１の比率は大きいほど微粒子１５０表面から突出す
るカーボンナノチューブ１３１の密度が大きくなるので
好ましいが、カーボンナノチューブ１３１が多すぎると
形成される微粒子１５０がもろくなり、プロセスに適さ
なくなる。

【０１３９】使用する熱可塑性高分子樹脂やホットメル
ト型接着剤によって添加できるカーボンナノチューブ１
３１の量が決まるが、おおよそ１０〜５０％程度が望ま
しい。

【０１４０】なおカーボンナノチューブ１３１の割合を
多くできない場合は形成された微粒子１５０をＣＦ₄ 、
Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマに晒し、樹脂層
１３０を部分的にエッチングしてカーボンナノチューブ
１３０の突出密度を向上させると、導電性繊維に微粒子
を固定した後、樹脂層１３０から突出しているカーボン
ナノチューブの密度が多くなりやすく、電荷注入効率の
改善が期待できる。

【０１４１】さらに導電性粒子を含有した樹脂層を作製
する場合は、樹脂１６１にカーボンナノチューブ１３１
と同時にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等
の金属や合金の微粒子、またはグラファイト、フラーレ
ン等の導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ
等の金属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂の微粒
子を混合すれば良い。

【０１４２】（ｂ）その後樹脂１６１を融点以上に加熱
して十分熔融させた状態でカーボンナノチューブ１３１
と樹脂をホモジナイザー等を用い攪拌し、熔融した樹脂
１６１中にカーボンナノチューブ１３１を均一分散させ
る。

【０１４３】（ｃ）その後樹脂を冷却して再硬化させ、
カーボンナノチューブ１３１が樹脂中に均一分散した混
合体１７０を形成する。 （ｄ）その後混合体１７０を乳鉢で予備粉砕後、ボール
ミル、ジェットミル等を用いて本粉砕を行い、カーボン
ナノチューブ１３１を保持した樹脂からなる微粒子１５
０を形成する。

【０１４４】カーボンナノチューブは樹脂よりもはるか
に硬いため、粉砕時に樹脂のみが粉砕され、カーボンナ
ノチューブは折れず、最終的には表面からカーボンナノ
チューブが突出した状態の微粒子が得られる。

【０１４５】本粉砕によって微粒子１５０を前述の方法
で使用できる大きさまで（用いるカーボンナノチューブ
の大きさによって影響されるが２０μｍ以下を目安とす
る）に微粒子化するのが最も好ましいが、本粉砕によっ
ても所定の大きさ以下の微粒子が多量に得られない時は
粉砕した微粒子１５０をふるいなどによって分級し、所
定の大きさ以下の微粒子１５０のみを使用しても良い。

【０１４６】また粉砕した微粒子１５０をＣＦ₄ 、
Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって樹脂層
１３０を部分的にエッチングし、カーボンナノチューブ
１３１の突出密度を向上させると、導電性繊維に微粒子
を固定した後、樹脂層１３０から突出しているカーボン
ナノチューブの密度が多くなるので、より望ましい。

【０１４７】さらに本粉砕では樹脂を溶解しない第１の
溶媒を少量加え、湿式の状態でボールミルにより本粉砕
を行っても良く、その場合は第１の溶媒ごと微粒子を回
収して、第１の溶媒に分散させ図４、図５、図６等の方
法によって帯電ブラシを作製すれば良い。

【０１４８】またカーボンナノチューブ１３１を保持し
た樹脂からなる微粒子１５０は図９の方法によっても作
製できる。 （ａ）少なくとも熱可塑性高分子樹脂ないしホットメル
ト型接着剤からなるペレット状、顆粒状または粉末状の
樹脂１６１を樹脂を溶解する第２の溶媒１６２に溶解
し、更に化学的気相成長法(chemical vapor depositio
n) によって作製された基板１３２から垂直配向したカ
ーボンナノチューブ１３１を基板１３２から取り除き、
第２の溶媒１６２に分散させる。

【０１４９】熱可塑性高分子樹脂としてポリカーボネー
トを使用する場合は、第２の溶媒１６２としてテトラヒ
ドロフラン等の有機溶媒が使用でき、ホットメルト型の
接着剤を使用する場合はトルエンやメチルエチルケト
ン、アセトン等の汎用有機溶媒の中から選択するのが良
い。

【０１５０】なおカーボンナノチューブ１３１を第２の
溶媒１６２に均一分散させるため界面活性剤を添加して
も良い。樹脂１６１に対するカーボンナノチューブ１３
１の比率は大きいほど微粒子１５０表面から突出するカ
ーボンナノチューブ１３１の密度が大きくなるので好ま
しいが、カーボンナノチューブ１３１が多すぎると形成
される微粒子１５０がもろくなり、プロセスに適さなく
なる。

【０１５１】使用する熱可塑性高分子樹脂やホットメル
ト型接着剤によって添加できるカーボンナノチューブ１
３１の量が決まるが、おおよそ１０〜５０％程度が望ま
しい。なおカーボンナノチューブ１３１の割合を多くで
きない場合は形成された微粒子１５０をＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、
ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマに晒し、樹脂層１３０
を部分的にエッチングしてカーボンナノチューブ１３０
の突出密度を向上させると、導電性繊維に微粒子を固定
した後、樹脂層１３０から突出しているカーボンナノチ
ューブの密度が多くなりやすく、電荷注入効率の改善が
期待できる。

【０１５２】さらに導電性粒子を含有した樹脂層を作製
する場合は、樹脂１６１にカーボンナノチューブ１３１
と同時にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等
の金属や合金の微粒子、またはグラファイト、フラーレ
ン等の導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ
等の金属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂の微粒
子を分散すれば良い。

【０１５３】（ｂ）その後第２の溶媒１６２をスターラ
ー等を用い攪拌し、カーボンナノチューブを第２の溶媒
１６２中に均一分散させる。 （ｃ）その後第２の溶媒を加熱等によって蒸発させてカ
ーボンナノチューブ１３１と樹脂の混合体１７０を形成
する。なお混合体１７０の硬度が小さく、次工程の粉砕
が困難であれば樹脂の融点以上に加熱して樹脂を熔融さ
せた後、冷却し樹脂を再硬化させ、硬度を大きくしても
良い。

【０１５４】（ｄ）その後混合体１７０を乳鉢で予備粉
砕後、ボールミル、ジェットミル等を用いて本粉砕を行
い、カーボンナノチューブ１３１を保持した樹脂からな
る微粒子１５０を形成する。

【０１５５】なお本方法も本粉砕によって微粒子１５０
を前述の方法で使用できる大きさまで微粒子化するのが
最も好ましいが、本粉砕によっても所定の大きさ以下の
微粒子が得られない時は粉砕した微粒子１５０を篩等に
よって分級し、所定の大きさ以下の微粒子１５０のみを
使用しても良く、粉砕した微粒子１５０をＣＦ₄ 、
Ｏ ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって樹脂層
１３０を部分的にエッチングし、カーボンナノチューブ
１３０の突出密度を向上させても良い。

【０１５６】さらにカーボンナノチューブ１３１を保持
した樹脂からなる微粒子１５０は図１０の方法によって
も作製できる。 （ａ）少なくとも熱可塑性高分子樹脂ないしホットメル
ト型接着剤を懸濁した懸濁液１６３に化学的気相成長法
(chemical vapor deposition) によって作製された基板
１３２から垂直配向したカーボンナノチューブ１３１を
基板１３２から取り除き分散させる。

【０１５７】例えばホットメルト型接着剤を懸濁した懸
濁液としては東亜合成化学のホットメルト型接着剤ＰＥ
Ｓ３００シリーズ等が使用できる。なおカーボンナノチ
ューブ１３１を懸濁液１６３に均一分散させるため界面
活性剤を添加しても良い。

【０１５８】樹脂に対するカーボンナノチューブ１３１
の比率は大きいほど微粒子１５０表面から突出するカー
ボンナノチューブ１３１の密度が大きくなるので好まし
いが、カーボンナノチューブ１３１が多すぎると形成す
る微粒子１５０がもろくなり、プロセスに適さなくな
る。

【０１５９】使用する懸濁液に分散している樹脂によっ
て添加できるカーボンナノチューブ１３１の量が決まる
が、おおよそ分散液に含有される樹脂に対し１０〜５０
％程度が望ましい。なおカーボンナノチューブ１３１の
割合を多くできない場合は形成された微粒子１５０をＣ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマに晒し、
樹脂層１３０を部分的にエッチングしてカーボンナノチ
ューブ１３１の突出密度を向上させると、導電性繊維に
微粒子を固定した後、樹脂層１３０から突出しているカ
ーボンナノチューブの密度が多くなりやすく、電荷注入
効率の改善が期待できる。

【０１６０】また導電性粒子を含有した樹脂層を作製す
る場合は、樹脂１６１にカーボンナノチューブ１３１と
同時にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の
金属や合金の微粒子、またはグラファイト、フラーレン
等の導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ等
の金属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂の微粒子
を分散すれば良い。

【０１６１】（ｂ）その後懸濁液１６３をスターラー等
を用い攪拌し、カーボンナノチューブ１３１を懸濁液１
６３に均一分散させる。 （ｃ）その後懸濁液１６３を構成する第３の溶媒を加熱
等によって蒸発させてカーボンナノチューブ１３１と樹
脂の混合体１７０を形成する。なお混合体１７０の硬度
が小さく、次工程の粉砕が困難であれば樹脂の融点以上
に加熱して樹脂を熔融させた後、冷却し樹脂を再硬化さ
せ、硬度を大きくしても良い。

【０１６２】（ｄ）その後混合体１７０を乳鉢で予備粉
砕後、ボールミル、ジェットミル等を用いて本粉砕を行
い、カーボンナノチューブ１３１を保持した樹脂からな
る微粒子１５０を形成する。

【０１６３】なお本方法も本粉砕によって微粒子１５０
を前述の方法で使用できる大きさまで微粒子化するのが
最も好ましいが、最終の粉砕によっても所定の大きさ以
下の微粒子が得られない時は粉砕した微粒子１５０をふ
るいなどによって分級し、所定の大きさ以下の微粒子１
５０のみを使用しても良く、粉砕した微粒子１５０をＣ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングし、カーボンナノチ
ューブ１３０の突出密度を向上させても良い。

【０１６４】上記に述べた微粒子の作製方法と帯電ブラ
シの作製方法を組み合わせることにより、導電性繊維に
カーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層を形成
でき、電荷注入効率に優れた帯電ブラシを実現できる。

【０１６５】なお本例は固定型の帯電ブラシについて説
明したが、従動回転やカウンター回転を行う帯電ブラシ
であっても本発明の効果は同様に実現でき、帯電ブラシ
の形状は何ら問わないものとする。

【０１６６】加えて帯電ブラシ１００は直流電源に接続
されているが、電源は直流に限定されるものではなく、
直流と交流が重畳されていても構わないものとする。

【０１６７】次に本発明に用いられるＯＰＣ１４０につ
いて述べる。ドラム形状のＡｌ基体１４１上に酸化チタ
ン微粒子をバインダー樹脂に分散させたホール注入阻止
層をディップコーティング法により厚さ１〜５μｍで形
成し、その後電荷発生層（以後ＣＧＬと略す）と電荷輸
送層（以後ＣＴＬと略す）からなる積層の有機感光層１
４２を形成した。

【０１６８】ＣＧＬは電荷発生材料（以後ＣＧＭと略
す）をプチラール樹脂、熱硬化型の変性アクリル樹脂、
フェノール樹脂などのバインダー樹脂に分散させたもの
からなり、ディッピングコーティング法により厚さ０．
１〜１μｍで形成した。

【０１６９】ＣＧＭとしては波長７４０〜７８０ｎｍ付
近に感度を持つスクエアリリウム色素、無金属フタロシ
アニン、金属フタロシアニン、アズレニウム塩色素、及
びアゾ顔料等が、６３５〜６５０ｎｍ付近に感度のある
チアピリリウム塩や多環キノン系、ペリレン系又はアゾ
顔料系等が使用できる。

【０１７０】ＣＴＬはホールのキャリア輸送材料（以後
ＣＴＭと略す）をビスフェノール系ポリカーボネイト樹
脂等のバインダー樹脂に分散させたものからなり、膜厚
は１０〜４０μｍ程度でディッピングコーティング法に
よって形成した。ＣＴＭとしてはオキサジアゾール誘導
体、ピラリゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、オ
キサゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、ブタジ
エン誘導体などが用いられる。

【０１７１】なお本例では光によって発生するキャリア
のうちホールを用いるＯＰＣであるが、電子を発生する
ＣＧＭ、電子を輸送するＣＴＭも若干ではあるが開発さ
れており、光生成キャリアのうち電子を用いるＯＰＣで
あっても何ら構わない。その場合は直流電源の正負が逆
となり正帯電で使用されるが、帯電ブラシとしては前記
のものがそのまま使用できる。

【０１７２】また本例は機能分離型のＯＰＣを例に取り
説明を行ったが、本発明は機能分離型に限定されるわけ
ではなく、単層型のＯＰＣであっても何ら構わない。ま
た本例はドラム形状のＯＰＣであるが、Ａｌ基体の代わ
りに表面に導電層を形成したベルトを採用し、ベルト状
のＯＰＣとしても良い。またシート状のＯＰＣでも良
い。

【０１７３】更に本発明はＯＰＣに用いられる接触型帯
電器に限定されるわけではなく、Ｓｅ系、ａ−Ｓｉ、Ｚ
ｎＯ等の無機感光体であっても同じ接触型帯電器が使用
できるので、感光体の種類が本発明の接触型帯電器の請
求の範囲を限定するものではない。

【０１７４】＜実施例２＞次に本発明の別の一例を図１
１を用いて説明する。図１１も接触型帯電器の形状とし
て帯電ブラシ（固定ブラシ）を用いたものであり、帯電
ブラシに用いられる導電性繊維表面にカーボンナノチュ
ーブを保持した離散した樹脂層が保持されている。なお
図１１では図１〜１０と同じ部材を示す場合は同じ符号
を用いた。

【０１７５】本発明の帯電ブラシ１００は金属芯１１０
に導電性繊維１２０が固定された構造を持ち、かつ導電
性繊維１２０の表面に複数の離散した樹脂層１３０が保
持されており、各々の樹脂層１３０にはカーボンナノチ
ューブ１３１が保持されている。

【０１７６】なお樹脂層１３０は熱硬化型接着剤から構
成されている。そして帯電ブラシ１００は主にカーボン
ナノチューブ１３１でＯＰＣ１４０の表面と接触してい
る。なお一部では樹脂層１３０ないし導電性繊維１３１
が直接ＯＰＣと接触していても良い。ＯＰＣ１４０はド
ラム形状のＡｌ基体１４１と有機感光層１４２から構成
されており、必要に応じてＡｌ基体１４１と有機感光層
１４２の間に電荷注入阻止層が設けられている。

【０１７７】図示されてはいないが、帯電ブラシ１００
の金属芯１１０は外部の直流電源に接続され、主にカー
ボンナノチューブ１３１から有機感光層１４２に直接電
子を注入（つまり負帯電の電荷注入）することでＯＰＣ
１４０を帯電させている。なお一部の電荷はカーボンナ
ノチューブ１３１から電子が電界放出によって引き出さ
れ有機感光層１４２を帯電しても構わない。

【０１７８】さらに一部の電荷はＯＰＣと直接接触する
樹脂層や導電性繊維から有機感光層１４２に電荷注入さ
れても良い。本例においても実施例１と同様に、導電性
繊維１２０表面にカーボンナノチューブ１３１を保持し
た離散した樹脂層を形成しているため、従来の帯電ブラ
シと比較し有機感光層１４２と帯電ブラシ１００の間で
導電性の接点を著しく大きくでき、電荷の注入速度を向
上できる。その結果高速の画像形成装置においても十分
な帯電電圧が得られる。

【０１７９】さらにカーボンナノチューブ１３１は軸方
向に対して大きな引っ張り強度を持つため、極細でも有
機感光層１４２との接触において破断することが非常に
少なく、長期的には帯電電圧のバラツキが非常に少なく
帯電ブラシ１００の長寿命化を実現できる。

【０１８０】また本発明の帯電ブラシ１００において
も、実施例１と同様にカーボンナノチューブ１３１は離
散して配置された樹脂層１３０のみで導電性繊維１２０
に固定化させるので、樹脂層１３０はカーボンナノチュ
ーブ１３１を保持できる大きさがあれば良く、樹脂層１
３０の大きさ（1 個当たりの容量）としてはカーボンナ
ノチューブ１３１の長さにもよるが１０〜８０００μｍ
³ もあれば十分である。

【０１８１】その結果樹脂層１３０によって隣接した導
電性繊維１２０を接着する確率が小さくなり、帯電ブラ
シの導電性繊維の柔軟性を低下させず、有機感光層と良
好な接触を維持でき、電荷注入の効率を低下させない。

【０１８２】ただしカーボンナノチューブ１３１を固定
するのには十分な容量があるため、ＯＰＣ１４０とのカ
ウンター回転ないし従動によってカーボンナノチューブ
１３１が抜けるようなことはなく、帯電ブラシ１００の
長期信頼性も低下させない。

【０１８３】なお本例でも導電性繊維表面に樹脂層を形
成しているが、導電性繊維表面を薬液でエッチングし導
電性繊維表面に凹部を形成し、樹脂層を導電性繊維に部
分的に埋め込むことによって、導電性繊維と樹脂層の接
着力を向上させても何ら構わない。前記のように導電性
繊維の表面が平滑ないし凹部が形成され樹脂層が部分的
に埋め込まれている場合も本発明に含まれるものとす
る。

【０１８４】次に本発明の帯電ブラシ１００の構成部材
について説明する。金属芯１１０、導電性繊維１２０、
カーボンナノチューブ１３１は実施例１と同様のものが
使用できる。

【０１８５】樹脂層１３０は導電性繊維１２０との接着
力とカーボンナノチューブ１３１の保持力を両立し、か
つ隣接した導電性繊維１２０を接着しない機能を必要と
する。

【０１８６】カーボンナノチューブ１３１を保持する構
造としては図１２のような構造が挙げられる。樹脂層１
３０は熱硬化型接着剤から構成される樹脂からなり、樹
脂の中にカーボンナノチューブ１３１が部分的に埋め込
まれており（図中の点線が埋め込まれたカーボンナノチ
ューブの部位を示す）、樹脂層１３０の表面からカーボ
ンナノチューブが突出している。

【０１８７】なお樹脂層１３０に埋め込まれたカーボン
ナノチューブ１３１の終端は樹脂から突出して導電性繊
維１２０と直接接触しても良い。またカーボンナノチュ
ーブ１３１を樹脂に混在させることによって樹脂層１３
０の抵抗が小さくなる。樹脂層１３０の抵抗が導電性繊
維１２０の抵抗と同じ程度まで低下した場合、埋め込ま
れた側のカーボンナノチューブ１３１の終端は樹脂の中
にあっても樹脂層からカーボンナノチューブへ電荷が輸
送される場合大きな抵抗成分にならない。

【０１８８】よって一般的に、樹脂層１３０の抵抗が１
０３〜１０８Ω・ｃｍまで低下した場合、埋め込まれた
側のカーボンナノチューブ１３１の終端は樹脂の中にあ
っても何ら構わない。

【０１８９】さらに図１３に示すように樹脂層１３０に
導電性粒子１４０を含有（樹脂中に分散状態で配置す
る）させることにより、樹脂層１３０の抵抗を更に低下
させると、導電性繊維から樹脂層への電荷の輸送、樹脂
層からカーボンナノチューブへの電荷の輸送がより容易
になるので望ましい。

【０１９０】例えば導電性粒子１４０としてはＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属や合金の微
粒子、またはグラファイト、フラーレン等の導電性無機
材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金属薄膜を形
成して導電処理した高分子樹脂の微粒子が使用でき、導
電性粒子の大きさとしては樹脂層の大きさや導電性粒子
の素材にも依存するが、１０μｍ以下が望ましい。

【０１９１】また樹脂層１３０を構成する樹脂はカーボ
ンナノチューブを保持する他に導電性繊維表面に固定化
されるため接着性が必要とされるため、本実施例１で述
べたように樹脂層を導電性繊維へ固定化するプロセス全
般では樹脂は微粒化した固体形状でなければならず、か
つ導電性繊維との接着工程においてのみ接着性を発揮す
ることが重要である。

【０１９２】そのような候補としては実施例１で述べた
熱可塑性樹脂、ホットメルト型接着剤の他に、硬化温度
で初めて接着性を発現する固体の熱硬化型接着剤が挙げ
られる。本例は熱硬化型接着剤を用いている。

【０１９３】なお熱硬化型接着剤を用いる場合、その硬
化温度は導電性繊維の軟化点、融点以下の温度でなけれ
ばならない。さらに樹脂層１３０は導電性繊維１２０表
面に固定化する場合、導電性繊維の柔軟性を維持するた
め隣接した導電性繊維１２０との接着を避ける必要があ
り、樹脂層１３０の大きさを小さくする必要がある。

【０１９４】アーク放電法で作製されるカーボンナノチ
ューブ１３１は比較的長さが短いので、樹脂層１３０表
面からカーボンナノチューブ１３１を突出させるために
は、樹脂層の大きさを可能な限り小さくすることが望ま
しい。

【０１９５】一方化学的気相成長法(chemical vapor de
position) 法で作製されるカーボンナノチューブ１３１
は比較的長いため、樹脂層１３０表面からカーボンナノ
チューブ１３１が突出しやすく、樹脂層を大きくでき
る。一般的には樹脂層１３０の大きさとしてはカーボン
ナノチューブの保持、導電性繊維との接着、隣接した導
電性繊維との接着回避を考慮すると１０〜８０００μｍ
³ もあれば十分である。

【０１９６】なお樹脂層１３０の大きさを小さくする手
段としては、実施例１と同様に導電性繊維１２０表面へ
固定する熱硬化型接着剤の容量を小さくするか、導電性
繊維１２０表面に樹脂層１３０を形成した後に、Ｃ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングすることによって達
成できる。

【０１９７】加えてプラズマに晒すと樹脂層１３０のみ
が小さくなることによって、初期には樹脂層１３０に完
全に埋没していたカーボンナノチューブ１３１の先端を
樹脂層１３０の表面から突出させることが可能となり、
カーボンナノチューブの突出密度を向上でき、電荷注入
の効率を更に改善できる。

【０１９８】次に本発明の帯電ブラシ１００の作製法の
一例を図１４に従って述べる。 （ａ）常温で固体形状を取る熱硬化型接着剤からなる樹
脂１５１とカーボンナノチューブ１３１を混合した微粒
子１５０を形成する。

【０１９９】なお微粒子１５０の表面にはカーボンナノ
チューブ１３１が突出していると（ｄ）の工程後で樹脂
層１３０からカーボンナノチューブ１３１が突出してい
る割合が高くなるので低コスト化を考慮すると望まし
く、更に微粒子１５０は（ｄ）の工程で熱溶融して導電
性繊維１２０と接着し、カーボンナノチューブ１３１を
保持した1 個の樹脂層１３０を形成するので、微粒子１
５０の大きさは樹脂層と同程度が良く容量としては１０
〜８０００μｍ² （大きさとしては２０μｍ以下）とす
るのが良い。

【０２００】なお樹脂１５１は熱によって接着性を発現
する材料であるから、導電性繊維１２０の融点及び軟化
点よりも低い温度に硬化温度を持つ必要がある。 常温で
固体形状を取る熱硬化型接着剤としては東亜合成化学の
ＦＳ−１７５Ｐが挙げられる。

【０２０１】更に導電性粒子を含有した樹脂層を導電性
繊維１２０に固定化する場合は、実施例１と同様に樹脂
１５１にカーボンナノチューブ１３１とＦｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属や合金の微粒子、
またはグラファイト、フラーレン等の導電性無機材料、
または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金属薄膜を形成して
導電処理した高分子樹脂を混合した微粒子を使用すれば
良い。

【０２０２】（ｂ）その後樹脂１５１を溶解しない第４
の溶媒１５５に微粒子１５０を分散する。例えば熱硬化
型接着剤としては東亜合成化学のＦＳ−１７５Ｐを用い
る場合には水や低級アルコール等に分散させるのが良
い。なお第４の溶媒１５５に対する微粒子１５０の添加
量としては導電性繊維１２０に付ける樹脂層１３０の密
度や導電性繊維１２０の植毛密度によって影響される
が、微粒子１３０の均一分散を考えると０．０１〜１０
％程度が良い。

【０２０３】また微粒子１５０の凝集を防ぐため、第４
の溶媒１５５に界面活性剤添加しても良い。なお第４の
溶媒１５５は導電性繊維１２０自体を溶解しないものを
選ぶ必要があるが、導電性繊維を構成するレーヨン、ナ
イロン、ポリエステル等は水や相当数の汎用有機溶媒に
よってもダメージがないので、第４の溶媒１５５を選択
することは困難でない。

【０２０４】（ｃ）その後微粒子１５０が分散された分
散液にパイル地に編まれた導電性繊維性１２０（導電性
繊維１２０を保持する金属芯は１１０）を浸積し、導電
性繊維１２０表面に微粒子１５０を付着させる。なお導
電性繊維１２０への微粒子１５０の付着量は微粒子１５
０の分散量、浸積時間、浸積回数等で制御するのが良
い。

【０２０５】（ｄ）その後導電性繊維１２０を微粒子１
５０が分散された分散液から取り出し、熱硬化型接着剤
の硬化温度以上に加熱して樹脂を硬化させる。一般的に
固形状の熱硬化型型接着剤は硬化温度以前に低粘度し、
硬化温度で架橋が加速されるので、樹脂の流れ出しがほ
とんどない。その結果導電性繊維１２０表面に樹脂を固
定化でき、カーボンナノチューブ１３１を保持した離散
した樹脂層１３０を形成できる。

【０２０６】最後に樹脂層１３０からカーボンナノチュ
ーブ１３１が突出していない場合は、ＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、Ｃ
Ｏ₂ 等のガスを用いたプラズマによって樹脂層１３０を
部分的にエッチングし、カーボンナノチューブの突出を
実現すれば良い。

【０２０７】なお（ａ）において微粒子１５０表面から
カーボンナノチューブ１３１が突出していることが望ま
しいが、突出していない場合でも最後にＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、
ＣＯ ₂ 等のガスを用いたプラズマによって樹脂層１３０
を部分的にエッチングし、カーボンナノチューブの突出
を実現すれば良いので、必ずしも微粒子の状態でカーボ
ンナノチューブが表面に突出している必要はない。

【０２０８】次に帯電ブラシの別の作製方法を図１５に
従って述べる。 （ａ）前述の方法と同様に、常温で固形である熱硬化型
接着剤からなる樹脂１５１とカーボンナノチューブ１３
１を混合した微粒子１５０を樹脂１５１を溶解しない第
４の溶媒１５５に分散する。

【０２０９】（ｂ）その後微粒子１５０が分散された分
散液にパイル地に編まれた導電性繊維性１２０（導電性
繊維１２０を保持する金属芯は１１０）を浸積し、導電
性繊維１２０表面に微粒子を付着させる。なお導電性繊
維１２０への微粒子１５０の付着量は微粒子１５０の分
散量、浸積時間、浸積回数等で制御するのが良い。

【０２１０】（ｃ）その後導電性繊維１２０を微粒子が
分散された分散液から取り出し、熱硬化型接着剤の硬化
温度以下の温度に加熱して第４の溶媒１５５を蒸発させ
る。例えば熱硬化型接着剤として東亜合成化学のＦＳ−
１７５Ｐ、第４の溶媒１５５としてメタノールを用いた
場合は８０℃に加熱すると、熱硬化型接着剤を硬化させ
ることなくメタノールを蒸発できる。

【０２１１】（ｄ）その後微粒子１５０を熱硬化型接着
剤の硬化温度以上の温度に加熱して樹脂を硬化し、導電
性繊維１２０表面に樹脂を固定化し、カーボンナノチュ
ーブ１３１を保持した離散した樹脂層１３０を形成す
る。

【０２１２】本方法によると、微粒子１５０を硬化させ
る前に微粒子１５０と導電性繊維１２０の界面にある第
４の溶媒１５５を完全に除去できるので、樹脂層１３０
と導電性繊維１２０の接着力が向上する。その結果、Ｏ
ＰＣ１４０との接触によってもカーボンナノチューブ１
３１の脱離が起こりにくくなり、帯電ブラシの長期信頼
性が改善される。

【０２１３】なお第４の溶媒に水等の沸点の高い溶媒を
用いた場合は、実施例１と同様に減圧下で加熱すること
によって、第４の溶媒１５５の蒸発を加速でき、低温つ
まり樹脂を硬化させないで第４の溶媒を完全に除去でき
る。

【０２１４】最後に必要に応じ、前述の方法と同様にＣ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングしてもよい。また帯
電ブラシは図１６の方法によっても作製できる。

【０２１５】（ａ）前述の方法と同様に、常温で固形で
ある熱硬化型型接着剤からなる樹脂１５１とカーボンナ
ノチューブ１３１を混合した微粒子１５０を樹脂１５１
を溶解しない第４の溶媒１５５に分散する。

【０２１６】（ｂ）その後微粒子１５０を分散した分散
液を噴霧装置１５３を用い霧状にして導電性繊維１２０
（導電性繊維１２０は金属芯１１０で保持されている）
に塗付し、導電性繊維１２０の表面に微粒子１５０を付
着させる。

【０２１７】湿式噴霧では分散液の液温及び分散液の液
径、噴霧装置１５３出口と導電性繊維１２０との距離、
導電性繊維１２０の環境温度等を制御することによっ
て、微粒子１５０が導電性繊維１２０へ到着する間に第
４の溶媒１５５を完全に蒸発させることができ、導電性
繊維１２０に乾いた状態の微粒子１５０を付着させるこ
とが可能となる。また噴霧後の微粒子１５０の凝集を防
ぐため１個の液滴に１個の微粒子１５０のみが入るよう
に噴霧条件を制御するのが良い。

【０２１８】なお噴霧装置１５３としては低圧噴霧器、
高圧噴霧器、超音波噴霧器等が使用できる。 （ｃ）その後微粒子１５０を硬化型接着剤の硬化温度以
上の温度に加熱して樹脂を硬化し、導電性繊維１２０表
面に樹脂を固定化し、カーボンナノチューブ１３１を保
持した離散した樹脂層１３０を形成する。

【０２１９】本方法によっても、微粒子１５０と導電性
繊維１２０の間に第４の溶媒１５５を残さないので、樹
脂層１３０と導電性繊維の接着力が向上し、ＯＰＣ１４
０との接触によってもカーボンナノチューブ１３１の脱
離が起こりにくくなり、帯電ブラシの長期信頼性が改善
される。

【０２２０】最後に必要に応じ、前述の方法と同様にＣ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングしてもよい。

【０２２１】なお本発明の帯電ブラシの作製方法は上記
の方法に限定されるわけではなく、樹脂１５１を溶解し
ない第４の溶媒１５５に分散した後、浸積ないし噴霧以
外の方法で分散液を導電性繊維に塗付し、導電性繊維へ
微粒子を付着させ、樹脂１５１の硬化温度以上に加熱し
て樹脂を硬化させることによって、導電性繊維１２０表
面に樹脂を固定化し、カーボンナノチューブ１３１を保
持した離散した樹脂層１３０を形成しても何ら構わな
い。それらの方法も本発明に含まれるものとする。

【０２２２】加えて本発明の帯電ブラシは図１７のよう
に分散液を用いない方法によっても作製できる。 （ａ）前述の方法と同様に、常温で固形を取りうる熱硬
化型接着剤からなる樹脂１５１とカーボンナノチューブ
１３１を混合した微粒子１５０を作製する。 （ｂ）その後微粒子１５０を乾式噴霧装置１５４に充填
し、Ｎ₂ ガスなどの高圧ガス流に微粒子１５０を乗せる
ことによって微粒子１５０を凝集させないで噴霧する。

【０２２３】噴霧流の直下及び近傍では微粒子１５０の
流速が大きく導電性繊維１２０に微粒子１５０が付着し
にくいので、噴霧流から離したところに導電性繊維１２
０（導電性繊維１２０は金属芯１１０で保持）を置き、
拡散してきた微粒子１５０を導電性繊維１２０に付着さ
せる。拡散してきた微粒子は流速が遅くなっているた
め、導電性繊維１２０に容易に付着する。

【０２２４】なお微粒子１５０の凝集を防ぐため、噴霧
装置内で微粒子１５０と装置内壁との衝突回数を増や
し、壁との摩擦帯電によって微粒子を同一極性に帯電さ
せることによって、静電反発を起こさせるのが良い。

【０２２５】さらに導電性繊維１２０に微粒子が帯びた
帯電と逆極性の電圧を印加することにより、静電気力に
よって導電性繊維１２０へ微粒子１５０の付着を促進し
ても良い。

【０２２６】なお本方法で使用できる噴霧装置としては
高圧噴霧器がある。 （ｃ）その後微粒子１５０を熱硬化型接着剤の硬化温度
以上の温度に加熱して樹脂を硬化し、導電性繊維１２０
表面に樹脂を固定化し、カーボンナノチューブ１３１を
保持した離散した樹脂層１３０を形成する。

【０２２７】本方法によると微粒子１５０を第４の溶媒
に分散させる必要がないため、プロセスが簡略化でき、
より低コストで帯電ブラシを作製できる。

【０２２８】以上のように、樹脂１５１とカーボンナノ
チューブ１３１を混合した微粒子１５０を湿式ないし乾
式の状態で導電性繊維１２０に付着させ、その後樹脂１
５１の硬化温度以上の温度に加熱して樹脂を硬化させる
ことによって、導電性繊維１２０表面に樹脂を固定化
し、カーボンナノチューブ１３１を保持した離散した樹
脂層１３０を形成する作製方法は本発明に含まれるもの
とする。

【０２２９】次に樹脂１５１とカーボンナノチューブ１
３１を混合した微粒子１５０の作製方法の一例を図１８
に従って述べる。 （ａ）常温で固形の熱硬化型接着剤からなる樹脂１６１
を樹脂を溶解する第５の溶媒１６４に溶解し、更に化学
的気相成長法(chemical vapor deposition) によって作
製された基板１３２から垂直配向したカーボンナノチュ
ーブ１３１を基板１３２から取り除き、第５の溶媒１６
４に分散させる。

【０２３０】熱硬化型接着剤として例えば東亜合成化学
のＦＳ−１７５Ｐを使用する場合は、第５の溶媒１６４
としてメチルエチルケトン等の有機溶媒が使用できる。
なおカーボンナノチューブ１３１を第５の溶媒１６４に
均一分散させるため界面活性剤を添加しても良い。

【０２３１】樹脂１６１に対するカーボンナノチューブ
１３１の比率は大きいほど微粒子１５０表面から突出す
るカーボンナノチューブ１３１の密度が大きくなるので
好ましいが、カーボンナノチューブ１３１が多すぎると
形成される微粒子１５０がもろくなり、プロセスに適さ
なくなる。

【０２３２】使用する熱硬化型接着剤によって添加でき
るカーボンナノチューブ１３１の量が決まるが、おおよ
そ１０〜５０％程度が望ましい。なおカーボンナノチュ
ーブ１３１の割合を多くできない場合は形成された微粒
子１５０をＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラ
ズマに晒し、樹脂層１３０を部分的にエッチングしてカ
ーボンナノチューブ１３０の突出密度を向上させると、
導電性繊維に微粒子を固定した後、樹脂層１３０から突
出しているカーボンナノチューブの密度が多くなりやす
く、電荷注入効率の改善が期待できる。

【０２３３】さらに導電性粒子を含有した樹脂層を作製
する場合は、樹脂１６１にカーボンナノチューブ１３１
と同時にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等
の金属や合金の微粒子、またはグラファイト、フラーレ
ン等の導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ
等の金属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂の微粒
子を分散すれば良い。

【０２３４】（ｂ）その後第５の溶媒１６４をスターラ
ー等を用い攪拌し、カーボンナノチューブを第５の溶媒
１６４中に均一分散させる。 （ｃ）その後第５の溶媒を加熱等によって蒸発させてカ
ーボンナノチューブ１３１と樹脂の混合体１７０を形成
する。 （ｄ）その後混合体１７０を乳鉢で予備粉砕後、ボール
ミル、ジェットミル等を用いて本粉砕を行い、カーボン
ナノチューブ１３１を保持した樹脂からなる微粒子１５
０を形成する。

【０２３５】カーボンナノチューブは樹脂よりも遥かに
硬いため、粉砕時に樹脂のみが粉砕され、カーボンナノ
チューブは折れず、最終的には表面からカーボンナノチ
ューブが突出した状態の微粒子が得られる。

【０２３６】本粉砕によって微粒子１５０を前述の方法
で使用できる大きさまで（用いるカーボンナノチューブ
の大きさによって影響されるが２０μｍ以下を目安とす
る）に微粒子化するのが最も好ましいが、本粉砕によっ
ても所定の大きさ以下の微粒子が多量に得られない時は
粉砕した微粒子１５０をふるいなどによって分級し、所
定の大きさ以下の微粒子１５０のみを使用しても良い。

【０２３７】また粉砕した微粒子１５０をＣＦ₄ 、
Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって樹脂層
１３０を部分的にエッチングし、カーボンナノチューブ
１３０の突出密度を向上させると、導電性繊維に微粒子
を固定した後、樹脂層１３０から突出しているカーボン
ナノチューブの密度が多くなるので、より望ましい。

【０２３８】さらに本粉砕では樹脂を溶解しない第４の
溶媒を少量加え、湿式の状態でボールミルにより本粉砕
を行っても良く、その場合は第４の溶媒ごと微粒子を回
収して、第４の溶媒に分散させ図１４、図１５、図１６
等の方法によって帯電ブラシを作製すれば良い。

【０２３９】さらにカーボンナノチューブ１３１を保持
した樹脂からなる微粒子１５０は図１９の方法によって
も作製できる。 （ａ）常温で固体形状を取る熱硬化型接着剤を懸濁した
懸濁液１６５に化学的気相成長法(chemical vapor depo
sition) によって作製された基板１３２から垂直配向し
たカーボンナノチューブ１３１を基板１３２から取り除
いて分散させる。

【０２４０】なおカーボンナノチューブ１３１を懸濁液
１６５に均一分散させるため界面活性剤を添加しても良
い。樹脂に対するカーボンナノチューブ１３１の比率は
大きいほど微粒子１５０表面から突出するカーボンナノ
チューブ１３１の密度が大きくなるので好ましいが、カ
ーボンナノチューブ１３１が多すぎると形成する微粒子
１５０がもろくなり、プロセスに適さなくなる。

【０２４１】使用する懸濁液に分散している樹脂によっ
て添加できるカーボンナノチューブ１３１の量が決まる
が、おおよそ分散液に含有される樹脂に対し１０〜５０
％程度が望ましい。なおカーボンナノチューブ１３１の
割合を多くできない場合は形成された微粒子１５０をＣ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマに晒し、
樹脂層１３０を部分的にエッチングしてカーボンナノチ
ューブ１３０の突出密度を向上させると、導電性繊維に
微粒子を固定した後、樹脂層１３０から突出しているカ
ーボンナノチューブの密度が多くなりやすく、電荷注入
効率の改善が期待できる。

【０２４２】また導電性粒子を含有した樹脂層を作製す
る場合は、樹脂１６１にカーボンナノチューブ１３１と
同時にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の
金属や合金の微粒子、またはグラファイト、フラーレン
等の導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ等
の金属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂の微粒子
を分散すれば良い。

【０２４３】（ｂ）その後懸濁液１６５をスターラー等
を用い攪拌し、カーボンナノチューブ１３１を懸濁液１
６５に均一分散させる。 （ｃ）その後懸濁液１６５を構成する第６の溶媒を加熱
等によって蒸発させてカーボンナノチューブ１３１と樹
脂の混合体１７０を形成する。 （ｄ）その後混合体１７０を乳鉢で予備粉砕後、ボール
ミル、ジェットミル等を用いて本粉砕を行い、カーボン
ナノチューブ１３１を保持した樹脂からなる微粒子１５
０を形成する。

【０２４４】なお本方法も本粉砕によって微粒子１５０
を前述の方法で使用できる大きさまで微粒子化するのが
最も好ましいが、最終の粉砕によっても所定の大きさ以
下の微粒子が得られない時は粉砕した微粒子１５０をふ
るいなどによって分級し、所定の大きさ以下の微粒子１
５０のみを使用しても良く、粉砕した微粒子１５０をＣ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングし、カーボンナノチ
ューブ１３０の突出密度を向上させても良い。

【０２４５】上記に述べた微粒子の作製方法と帯電ブラ
シの作製方法を組み合わせることにより、導電性繊維に
カーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層を形成
でき、電荷注入効率に優れた帯電ブラシを実現できる。

【０２４６】なお本例は固定型の帯電ブラシについて説
明したが、従動回転やカウンター回転を行う帯電ブラシ
であっても本発明の効果は同様に実現でき、帯電ブラシ
の形状は何ら問わないものとする。

【０２４７】加えて帯電ブラシ１００は直流電源に接続
されているが、電源は直流に限定されるものではなく、
直流と交流が重畳されていても構わないものとする。な
お本発明に用いられるＯＰＣ１４０は実施例１と同様な
ものが使用できる。

【０２４８】＜実施例３＞次に本発明の別の一例を図２
０を用いて説明する。図２０は接触型帯電器の形状とし
て磁気ブラシを用いたものであり、磁気ブラシに用いら
れる磁性導電粒子表面にカーボンナノチューブを保持し
た離散した樹脂層が保持されている。

【０２４９】本発明の磁気ブラシはマグネットロール１
８２を取り囲む導電性スリーブ１８１に磁性導電粒子１
８３が保持された構造を持ち、かつ磁性導電粒子１８３
の表面に複数の離散した樹脂層１３０が保持されてお
り、各々の樹脂層１３０にはカーボンナノチューブ１３
１が保持されている。

【０２５０】なお樹脂層１３０はホットメルト型接着剤
から構成されている。図示されていないが、磁気ブラシ
は主にカーボンナノチューブ１３１でＯＰＣの表面と接
触している。なお一部では樹脂層１３０ないし磁性導電
粒子１８３が直接ＯＰＣと接触していても良い。ＯＰＣ
はドラム形状のＡｌ基体と有機感光層から構成されてお
り、必要に応じてＡｌ基体と有機感光層の間に電荷注入
阻止層が設けられている。

【０２５１】また磁気ブラシの導電性スリーブ１８１は
外部の直流電源に接続され、主にカーボンナノチューブ
１３１から有機感光層に直接電子を注入（つまり負帯電
の電荷注入）することでＯＰＣを帯電させている。なお
１部の電荷はカーボンナノチューブ１３１から電子が電
界放出によって引き出され有機感光層を帯電しても構わ
ない。

【０２５２】さらに一部の電荷はＯＰＣと直接接触する
樹脂層１３０や磁性導電粒子１８３から有機感光層に電
荷注入されても良い。本例においては、磁性導電粒子１
８３表面にカーボンナノチューブ１３１を保持した離散
した樹脂層１３０を形成しているため、従来の磁気ブラ
シと比較し有機感光層と磁気ブラシの間で導電性の接点
を著しく大きくでき、電荷の注入速度を向上できる。

【０２５３】その結果高速の画像形成装置においても十
分な帯電電圧が得られる。さらに磁気ブラシの構成にす
ることによって、ＯＰＣとの接触幅、つまりニップ幅を
大きくすることができ、更に電荷注入の効率が改善され
る。

【０２５４】さらにカーボンナノチューブ１３１は軸方
向に対して大きな引っ張り強度を持つため、極細でも有
機感光層との接触において破断することが非常に少な
く、長期的には帯電電圧のバラツキが非常に少なく磁気
ブラシの長寿命化を実現できる。

【０２５５】また本発明の磁気ブラシにおいても、実施
例１と同様にカーボンナノチューブ１３１は離散して配
置された樹脂層１３０のみで磁性導電粒子１８３に固定
化させるので、樹脂層１３０はカーボンナノチューブ１
３１を保持できる大きさがあれば良く、樹脂層１３０の
大きさ（１個当たりの容量）としてはカーボンナノチュ
ーブ１３１の長さにもよるが１０〜８０００μｍ³ もあ
れば十分である。

【０２５６】その結果樹脂層１３０によって隣接した磁
性導電粒子１８３を接着する確率が小さくなり、磁性導
電粒子を凝集させず、有機感光層と良好な接触を維持で
き、電荷注入の効率を低下させない。

【０２５７】しかしカーボンナノチューブ１３１を固定
するのには十分な容量があるため、ＯＰＣ、導電性スリ
ーブ、他の磁性導電粒子１８３との接触によってカーボ
ンナノチューブ１３１が抜けるようなことはなく、磁気
ブラシの長期信頼性も低下させない。

【０２５８】次に本発明の磁気ブラシの構成部材につい
て説明する。本例に用いられる、マグネットロール、導
電性スリーブは従来と同じものが使用できる。例えば、
マグネットロールは磁束密度が導電性スリーブ上で８０
０×１０−４Ｔ程度のマグネットが使用され、導電性ス
リーブとしては非磁性のステンレスで直径が２０ｍｍの
ものが使用される。

【０２５９】また磁性導電粒子１８３はＦｅ、Ｃｏ、Ｃ
ｒ等の金属、合金から構成され、直径は１０〜２０μｍ
である。樹脂層１３０は磁性導電粒子１８３との接着力
とカーボンナノチューブ１３１の保持力を両立し、かつ
隣接した磁性導電粒子１８３を接着しない機能を必要と
する。

【０２６０】樹脂層１３０は実施例１と同様にホットメ
ルト型接着剤から構成される樹脂からなり、樹脂の中に
カーボンナノチューブ１３１が部分的に埋め込まれてお
り樹脂層１３１の表面からカーボンナノチューブが突出
している。なお樹脂層１３０に埋め込まれたカーボンナ
ノチューブ１３１の終端は樹脂から突出して磁性導電粒
子１８３と直接接触していても良い。

【０２６１】さらに樹脂層１３０に導電性粒子を含有
（樹脂中に分散状態で配置する）させることにより、樹
脂層１３０の抵抗がさらに低下し、磁性導電粒子１８３
から樹脂層への電荷の輸送、樹脂層からカーボンナノチ
ューブへの電荷の輸送がより容易になるので望ましい。

【０２６２】例えば導電性粒子としては実施例１と同様
にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属
や合金の微粒子、またはグラファイト、フラーレン等の
導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金
属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂の微粒子が使
用でき、導電性粒子の大きさとしては樹脂層の大きさや
導電性粒子の素材にも依存するが、１０μｍ以下が望ま
しい。

【０２６３】また樹脂層１３０を構成する樹脂はカーボ
ンナノチューブを保持する他に磁性導電粒子表面に固定
化されるため接着性が必要とされるため、実施例１で述
べたように樹脂層を磁性導電粒子１８３へ固定化するプ
ロセス全般では樹脂は微粒化した固体形状でなければな
らず、かつ磁性導電粒子との接着工程においてのみ接着
性を発揮することが重要である。本例では実施例１と同
様にホットメルト型接着剤を用いている。

【０２６４】さらに樹脂層１３０は磁性導電粒子１８３
表面に固定化する場合、隣接した磁性導電粒子１８３と
の接着を避ける必要があり、樹脂層１３０の大きさを小
さくする必要がある。

【０２６５】アーク放電法で作製されるカーボンナノチ
ューブ１３１は比較的長さが短いので、樹脂層１３０表
面からカーボンナノチューブ１３１を突出させるために
は、樹脂層の大きさを可能な限り小さくすることが望ま
しい。

【０２６６】一方化学的気相成長法(chemical vapor de
position) 法で作製されるカーボンナノチューブ１３１
は比較的長いため、樹脂層１３０表面からカーボンナノ
チューブ１３１が突出しやすく、樹脂層を大きくでき
る。一般的には樹脂層１３０の大きさとしてはカーボン
ナノチューブの保持、磁性導電粒子との接着、隣接した
磁性導電粒子との接着回避を考慮すると１０〜８０００
μｍ³ もあれば十分である。

【０２６７】なお樹脂層１３０の大きさを小さくする手
段としては、実施例１と同様に磁性導電粒子１８３表面
へ固定するホットメルト型接着剤の容量を小さくする
か、磁性導電粒子１８３表面に樹脂層１３０を形成した
後に、ＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマ
によって樹脂層１３０を部分的にエッチングすることに
よって達成できる。

【０２６８】加えてプラズマに晒すと樹脂層１３０のみ
が小さくなることによって、初期には樹脂層１３０に完
全に埋没していたカーボンナノチューブ１３１の先端を
樹脂層１３０の表面から突出させることが可能となり、
カーボンナノチューブの突出密度を向上でき、電荷注入
の効率を更に改善できる。

【０２６９】カーボンナノチューブ１３１は実施例１、
２で述べたものが使用できる。次に本発明の磁気ブラシ
の作製法の一例を図２１に従って述べる。 （ａ）少なくともホットメルト型接着剤からなる樹脂１
５１とカーボンナノチューブ１３１からなる微粒子１５
０を実施例１で述べた方法によって作製する。

【０２７０】微粒子１５０の表面にはカーボンナノチュ
ーブ１３１が突出していると（ｄ）の工程後で樹脂層１
３０からカーボンナノチューブ１３１が突出している割
合が高くなるので低コスト化を考慮すると望ましく、更
に微粒子１５０は（ｄ）の工程で熱溶融して磁性導電粒
子１８３と接着し、カーボンナノチューブ１３１を保持
した１個の樹脂層１３０を形成するので、微粒子１５０
の大きさは樹脂層と同程度が良く容量としては１０〜８
０００μｍ³ （大きさとしては２０μｍ以下）とするの
が良い。

【０２７１】なおホットメルト型の接着剤は広く市販さ
れているものの中から以下のプロセスに見合うものを選
択すれば良い。たとえば東亜合成化学製ＰＥＳ１００シ
リーズ等が挙げられる。

【０２７２】更に導電性粒子を含有した樹脂層を磁性導
電粒子１８３に固定化する場合は、樹脂１５１にカーボ
ンナノチューブ１３１とＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属や合金の微粒子、またはグラフ
ァイト、フラーレン等の導電性無機材料、または表面に
Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金属薄膜を形成して導電処理した
高分子樹脂を混合した微粒子を使用すれば良い。

【０２７３】（ｂ）その後樹脂１５１を溶解しない第１
の溶媒１５２に微粒子１５０を分散する。ホットメルト
型の接着剤として東亜合成ＰＥＳ１００シリーズを用い
る場合は水に微粒子１５０の分散させるのが良い。

【０２７４】なお第１の溶媒１５２に対する微粒子１５
０の添加量としては磁性導電粒子に付ける樹脂層１３０
の密度によって影響されるが、微粒子１５０の均一分散
を考えると０．０１〜１０％程度が良い。また微粒子１
５０の凝集を防ぐため、第１の溶媒１５２に界面活性剤
添加しても良い。

【０２７５】なお第１の溶媒１５２は磁性導電粒子１８
３自体を溶解しないものを選ぶ必要があるが、磁性導電
粒子はＦｅ、Ｃｏ、Ｃｒ等の金属、合金からなるため水
や有機溶媒が使用できる。

【０２７６】（ｃ）その後微粒子１５０が分散された分
散液に磁性導電粒子１８３を分散させ、磁性導電粒子１
８３表面に微粒子１５０を付着させる。なお磁性導電粒
子１８３への微粒子１５０の付着量は微粒子１５０の分
散量、浸積時間、浸積回数等で制御するのが良い。

【０２７７】（ｄ）その後磁性導電粒子１８３を微粒子
１５０が分散された分散液から取り出し、ホットメルト
型接着剤の融点以上の温度に加熱して樹脂を熔融する。
その後樹脂を冷却して再度硬化させることによって、磁
性導電粒子１８３表面に樹脂を固定化し、カーボンナノ
チューブ１３１を保持した離散した樹脂層１３０を形成
する。

【０２７８】なお微粒子が小さいため融ける樹脂の量は
少なく、樹脂の流れ出しが小さい。さらに熔融する温度
を制御することにより熔融時の樹脂の粘度の最適化を計
ることによって樹脂の流れ出しを更に抑制できるので、
隣接した磁性導電粒子を接着することなくカーボンナノ
チューブを保持しつつ、かつ磁性導電粒子と十分な接着
力を確保することができる。

【０２７９】例えばホットメルト型接着剤ＰＥＳ１００
シリーズではオーブン中で融点から１０℃程高く１５分
間加熱しその後自然冷却することによって、磁性導電粒
子１８３にカーボンナノチューブ１３１を保持した離散
した樹脂層１３０を形成できる。

【０２８０】最後に樹脂層１３０からカーボンナノチュ
ーブ１３１が突出していない場合は、実施例１と同様に
ＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによっ
て樹脂層１３０を部分的にエッチングし、カーボンナノ
チューブの突出を実現すれば良い。

【０２８１】なお（ａ）において微粒子１５０表面から
カーボンナノチューブ１３１が突出していることが望ま
しいが、突出していない場合でも最後にＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、
ＣＯ ₂ 等のガスを用いたプラズマによって樹脂層１３０
を部分的にエッチングし、カーボンナノチューブの突出
を実現すれば良いので、必ずしも微粒子の状態でカーボ
ンナノチューブが表面に突出している必要はない。

【０２８２】また本例でも実施例１、２で使用されるＯ
ＰＣが使用できる。 ＜実施例４＞次に本発明の別の一例を図２２を用いて説
明する。図２２は接触型帯電器の形状として帯電ローラ
を用いたものであり、帯電ローラの導電性ゴム１８５の
表面にカーボンナノチューブ１３０を保持した離散した
樹脂層１３０が保持されている。

【０２８３】本発明の帯電ブラシは金属芯１８４の回り
導電性ゴム１８５が形成された構造をもち、かつ導電性
ゴム１８５の表面に複数の離散した樹脂層１３０が保持
されており、各々の樹脂層１３０にはカーボンナノチュ
ーブ１３１が保持されている。

【０２８４】なお樹脂層１３０は熱硬化型接着剤から構
成されている。図示されていないが、帯電ローラーは主
にカーボンナノチューブ１３１でＯＰＣの表面と接触し
ている。なお一部では樹脂層１３０ないし導電性ゴム１
８５が直接ＯＰＣと接触していても良い。ＯＰＣはドラ
ム形状のＡｌ基体１４１と有機感光層から構成されてお
り、必要に応じてＡｌ基体と有機感光層の間に電荷注入
阻止層が設けられている。

【０２８５】また帯電ローラーの金属芯１８４は外部の
直流電源に接続され、主にカーボンナノチューブ１３１
から有機感光層に直接電子を注入（つまり負帯電の電荷
注入）することでＯＰＣを帯電させている。

【０２８６】なお一部の電荷はカーボンナノチューブ１
３１から電子が電界放出によって引き出され有機感光層
を帯電しても構わない。さらに一部の電荷はＯＰＣと直
接接触する樹脂層１３０、導電性ゴム１８５から有機感
光層に電荷注入されても良い。

【０２８７】本例においては、導電性ゴム１８５表面に
カーボンナノチューブ１３１を保持した離散した樹脂層
１３０を形成しているため、従来の帯電ローラーと比較
し有機感光層と帯電ローラーの間で導電性の接点を著し
く大きくでき、電荷の注入速度を向上できる。その結果
高速の画像形成装置においても十分な帯電電圧が得られ
る。

【０２８８】さらにカーボンナノチューブ１３１は軸方
向に対して大きな引っ張り強度を持つため、極細でも有
機感光層との接触において破断することが非常に少な
く、長期的には帯電電圧のバラツキが非常に少なく帯電
ローラーの長寿命化を実現できる。

【０２８９】また本発明の帯電ローラーにおいても、カ
ーボンナノチューブ１３１は離散して配置された樹脂層
１３０のみで導電性ゴム１８５に固定化させるので、樹
脂層１３０はカーボンナノチューブ１３１を保持できる
大きさがあれば良く、樹脂層１３０の大きさ（１個当た
りの容量）としてはカーボンナノチューブ１３１の長さ
にもよるが１０〜８０００μｍ³ もあれば十分である。

【０２９０】その結果ＯＰＣとの従動によってもカーボ
ンナノチューブ１３１が抜けるようなことはなく、帯電
ローラーの長期信頼性も低下させない。加えて接触型帯
電器の構造として帯電ローラーを採用することによっ
て、帯電ブラシや磁気ブラシよりも構造が簡単になり、
低コスト化が期待できる。

【０２９１】さらに帯電ブラシや磁気ブラシと異なり固
体状の樹脂の他に液体状の熱硬化型接着剤等も使用でき
るため、樹脂の材料選択の範囲が広がり、樹脂として安
価な材料が選択でき、帯電器の更なる低コスト化が期待
できる。

【０２９２】次に本発明の帯電ローラーの構成部材につ
いて説明する。本例に用いられる、金属芯、導電性ゴム
は従来と同じものが使用できる。例えば金属芯１８４と
してはステンレス、Ａｌ、Ｃｕ等の金属や合金が使用で
きる。また導電性ゴムはポリウレタンゴムやシリコン樹
脂等のゴムにカーボンブラック等の導電性微粒子を分散
したものが使用できる。

【０２９３】また導電性ゴムは単一の抵抗層であっても
良いが、ＯＰＣとの接触を確保するための弾性層、ＯＰ
Ｃのピンホールによって帯電ローラーへ流れる過電流を
抑制するための中抵抗層、最表面には樹脂層やカーボン
ナノチューブと良好な電気接触を確保するための低抵抗
層からなる多層構造にすると、帯電性能の効率化を図り
つつＯＰＣのピンホールへの対策を施すことができるの
で更に良い。

【０２９４】また樹脂層１３０は導電性ゴム１８５との
接着力とカーボンナノチューブ１３１の保持力を両立し
なければならない。樹脂層１３０は熱硬化型接着剤から
構成される樹脂からなり、樹脂の中にカーボンナノチュ
ーブ１３１が部分的に埋め込まれており樹脂層１３０の
表面からカーボンナノチューブが突出している。

【０２９５】なお樹脂層１３０に埋め込まれたカーボン
ナノチューブ１３１の終端は樹脂から突出して導電性ゴ
ム１８５と直接接触していても良い。さらに樹脂層１３
０に導電性粒子を含有（樹脂中に分散状態で配置する）
させることにより、樹脂層１３０の抵抗がさらに低下
し、導電性ゴム１８５から樹脂層への電荷の輸送、樹脂
層からカーボンナノチューブへの電荷の輸送がより容易
になるので望ましい。

【０２９６】例えば導電性粒子としては実施例１と同様
にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属
や合金の微粒子、またはグラファイト、フラーレン等の
導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金
属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂の微粒子が使
用でき、導電性粒子の大きさとしては樹脂層の大きさや
導電性粒子の素材にも依存するが、１０μｍ以下が望ま
しい。

【０２９７】本例においては樹脂層１３０を構成する樹
脂はカーボンナノチューブを保持する他に導電性ゴム表
面に固定化されるため接着性が必要とされるが、工程
上、実施例１、２、３で述べたように隣接する部材（導
電性繊維、磁性導電粒子等）がなく、一個の導電性ゴム
上にのみ複数の離散した樹脂層を形成すれば良いので、
樹脂層はプロセス全般において微粒化した固体形状であ
る必要がなく、接着工程で接着性を発揮すれば良い。つ
まり液体状の接着剤でも何ら問題ない。本例では液体状
の熱硬化型接着剤を用いている。

【０２９８】しかしながら本例においてもＯＰＣと帯電
ローラーは主にカーボンナノチューブ１３１で接触し、
樹脂層１３０表面からカーボンナノチューブ１３１は突
出する必要があるので、樹脂層はできるだけ小さいほう
が良い。カーボンナノチューブ１３１の保持を考慮する
と、実施例１〜３と同様に１０〜８０００μｍ³ もあれ
ば十分である。

【０２９９】なお樹脂層１３０の大きさを小さくする手
段としては、前記の例と同様に導電性ゴム１８５表面へ
固定する熱硬化型接着剤の容量を小さくするか、導電性
ゴム１８５表面に樹脂層１３０を形成した後に、Ｃ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングすることによって達
成できる。

【０３００】加えてプラズマに晒すと樹脂層１３０のみ
が小さくなることによって、初期には樹脂層１３０に完
全に埋没していたカーボンナノチューブ１３１の先端を
樹脂層１３０の表面から突出させることが可能となり、
カーボンナノチューブの突出密度を向上でき、電荷注入
の効率を更に改善できる。なおカーボンナノチューブ１
３１は実施例１、２、３で述べたものが使用できる。

【０３０１】次に本発明の帯電ローラーの作製法の一例
を図２３に従って述べる。 （ａ）少なくとも液体状の熱硬化型接着剤からなる樹脂
１５１にカーボンナノチューブ１３１を均一に分散させ
る。液体状の熱硬化型接着剤は広く市販されているもの
の中から以下のプロセスに見合うものを選択すれば良
く、例えばエイブルスティック製のエイブルボンド９３
１―１等が挙げられる。

【０３０２】また熱硬化型接着剤の粘度が大きく、次工
程のインクジェット方式のプリンターヘッドでの射出が
不可能で有れば、熱硬化型接着剤を溶解する溶媒を熱硬
化型接着剤に添加し、粘度調整をするのが良い。

【０３０３】例えば熱硬化型接着剤としてエイブルステ
ィック製のエイブルボンド９３１−１を使用する場合は
テトラヒドロフランを加えて粘度調整をすることができ
る。更に導電性粒子を含有した樹脂層を導電性ゴム１８
５に固定化する場合は、樹脂１５１にカーボンナノチュ
ーブ１３１とＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐ
ｔ等の金属や合金の微粒子、またはグラファイト、フラ
ーレン等の導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、
Ａｌ等の金属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂を
混合した微粒子を使用すれば良い。

【０３０４】（ｂ）その後樹脂１５１をピエゾ素子１９
１を用いたインクジェット方式のプリンタヘッド１９０
に装填し、被印刷体を保持するところに導電性ゴム１８
５（導電性ゴムは金属芯を取り囲むように形成されてい
る）を置き、所定のピッチでプリンタヘッド１９０から
カーボンナノチューブ１３１を分散した熱硬化型接着剤
を射出し導電性ゴム表面上にドット状のカーボンナノチ
ューブ１３１を分散した樹脂１５１の液状微粒子を形成
する。

【０３０５】なお液状微粒子の大きさはプリンタヘッド
からの射出量で制御するのが良く、導電性ゴム１８５上
に塗布された熱硬化型樹脂は、熱硬化前に流れ出さない
ように粘度を選択するのが良い。また熱硬化型接着剤に
溶媒を添加した場合は、熱硬化型接着剤の硬化温度以下
で加熱し、溶媒を蒸発させるのが良い。

【０３０６】（ｃ）その後カーボンナノチューブ１３１
を分散した熱硬化型接着剤を硬化温度以上に加熱して樹
脂１５１を硬化させ、樹脂を導電性ゴムの表面に固定化
することによってカーボンナノチューブ１３１を保持し
た離散した樹脂層１３０を形成する。

【０３０７】例えば熱硬化型接着剤エイブルボンド９３
１−１ではオーブン中で１００℃６０分間加熱すること
によって、導電性ゴム１８５表面にカーボンナノチュー
ブ１３１を保持した離散した樹脂層１３０を形成でき
る。

【０３０８】最後に樹脂層１３０からカーボンナノチュ
ーブ１３１が突出していない場合は、先の実施例と同様
にＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによ
って樹脂層１３０を部分的にエッチングし、カーボンナ
ノチューブの突出を実現すれば良い。

【０３０９】次に本例で使用されるＯＰＣに付いて説明
する。本例では実施例１、２、３で使用されるＯＰＣが
使用できる。加えて本例では樹脂層を液状の熱硬化型接
着剤から構成したが、実施例１〜３と同様に固形状の熱
可塑性高分子樹脂やホットメルト型接着剤、熱硬化型接
着剤を用いて構成しても何ら問題はなく、また実施例５
と同様に液体状の紫外線硬化型接着剤から構成されても
何ら問題はなく、本発明は実施例の作製方法に限定され
るものではない。

【０３１０】＜実施例５＞次に本発明の別の一例を図２
４を用いて説明する。図２４は接触型帯電器の形状とし
て帯電ブレードを用いたものであり、帯電ブレードに用
いられる導電性ゴム表面にカーボンナノチューブを保持
した離散した樹脂層が保持されている。

【０３１１】本発明の帯電ブレードは金属芯１８４によ
って保持される導電性ゴム１８７表面に複数の樹脂層１
３０が固定化されており、各々の樹脂層１３０にはカー
ボンナノチューブ１３１が保持されている。

【０３１２】なお樹脂層１３０は紫外線硬化型接着剤か
ら構成されている。図示されていないが、帯電ブレード
は主にカーボンナノチューブ１３１でＯＰＣの表面と接
触している。なお一部では樹脂層１３０ないし導電性ゴ
ム１８７が直接ＯＰＣと接触していても良い。

【０３１３】ＯＰＣはドラム形状のＡｌ基体と有機感光
層から構成されており、必要に応じてＡｌ基体と有機感
光層の間に電荷注入阻止層が設けられている。また帯電
ブレードの金属芯１８６は外部の直流電源に接続され、
主にカーボンナノチューブ１３１から有機感光層に直接
電子を注入（つまり負帯電の電荷注入）することでＯＰ
Ｃを帯電させている。

【０３１４】なお一部の電荷はカーボンナノチューブ１
３１から電子が電界放出によって引き出され有機感光層
を帯電しても構わない。さらに一部の電荷はＯＰＣと直
接接触する樹脂層１３０や導電性ゴム１８７から有機感
光層に電荷注入されても良い。

【０３１５】本例においても導電性ゴム１８７表面にカ
ーボンナノチューブ１３１を保持した離散した樹脂層１
３０を形成しているため、従来の帯電ブレードと比較し
有機感光層と帯電ブレードの間で導電性の接点を著しく
大きくでき、電荷の注入速度を向上できる。その結果高
速の画像形成装置においても十分な帯電電圧が得られ
る。

【０３１６】さらにカーボンナノチューブ１３１は軸方
向に対して大きな引っ張り強度を持つため、極細でも有
機感光層との接触において破断することが非常に少な
く、長期的には帯電電圧のバラツキが非常に少なく帯電
ブレードの長寿命化を実現できる。

【０３１７】また本発明の帯電ブレードにおいても、カ
ーボンナノチューブ１３１は離散して配置された樹脂層
１３０のみで導電性ゴム１８７に固定化されているの
で、樹脂層１３０はカーボンナノチューブ１３１を保持
できる大きさがあれば良く、樹脂層１３０の大きさ（１
個当たりの容量）としてはカーボンナノチューブ１３１
の長さにもよるが１０〜８０００μｍ³ もあれば十分で
ある。

【０３１８】その結果ＯＰＣとの接触によってもカーボ
ンナノチューブ１３１が抜けるようなことはなく、帯電
ブレードの長期信頼性も低下させない。加えて接触型帯
電器の構造として帯電ブレードを採用することによっ
て、帯電ブラシや磁気ブラシ、帯電ローラーよりも構造
が簡単になり、低コスト化が期待できる。

【０３１９】さらに帯電ブラシや磁気ブラシと異なり固
体状の樹脂の他に液体状の接着剤も使用できるため、樹
脂の材料選択の範囲が広がり、樹脂として安価な材料が
選択でき、帯電器の更なる低コスト化が期待できる。

【０３２０】次に本発明の帯電ブレードの構成部材につ
いて説明する。本例に用いられる、金属芯、導電性ゴム
は従来と同じものが使用できる。例えば金属芯１８６と
してはステンレス、Ａｌ、Ｃｕ等の金属や合金が使用で
きる。また導電性ゴムはポリウレタンゴムやシリコーン
樹脂等のゴムにカーボンブラック等の導電性微粒子を分
散したものが使用できる。

【０３２１】また導電性ゴムは単一の抵抗層であっても
良いが、ＯＰＣとの接触を確保するための弾性層、ＯＰ
Ｃのピンホールによって帯電ブレードへ流れる過電流を
抑制するための中抵抗層、最表面には樹脂層やカーボン
ナノチューブと良好な電気接触を確保するための低抵抗
層からなる多層構造にすると、帯電性能の効率化を図り
つつＯＰＣのピンホールへの対策を施すことができるの
で更に良い。

【０３２２】また樹脂層１３０は導電性ゴム１８７との
接着力とカーボンナノチューブ１３１の保持力を両立し
なければならない。樹脂層１３０は紫外線硬化型接着剤
から構成される樹脂からなり、樹脂の中にカーボンナノ
チューブ１３１が部分的に埋め込まれており樹脂層１３
１の表面からカーボンナノチューブが突出している。な
お樹脂層１３０に埋め込まれたカーボンナノチューブ１
３１の終端は樹脂から突出して導電性ゴム１８７と直接
接触していても良い。

【０３２３】さらに樹脂層１３０に導電性粒子を含有
（樹脂中に分散状態で配置する）させることにより、樹
脂層１３０の抵抗がさらに低下し、導電性ゴム１８７か
ら樹脂層への電荷の輸送、樹脂層からカーボンナノチュ
ーブへの電荷の輸送がより容易になるので望ましい。

【０３２４】例えば導電性粒子としては実施例１と同様
にＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属
や合金の微粒子、またはグラファイト、フラーレン等の
導電性無機材料、または表面にＮｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金
属薄膜を形成して導電処理した高分子樹脂の微粒子が使
用でき、導電性粒子の大きさとしては樹脂層の大きさや
導電性粒子の素材にも依存するが、１０μｍ以下が望ま
しい。

【０３２５】本例においては樹脂層１３０を構成する樹
脂はカーボンナノチューブを保持する他に導電性ゴム表
面に固定化されるため接着性が必要とされるが、工程
上、実施例１、２、３で述べたように隣接する部材（導
電性繊維、磁性導電粒子等）がなく、一個の導電性ゴム
上にのみ複数の離散した樹脂層を形成できれば良いの
で、樹脂層はプロセス全般において微粒化した固体形状
である必要がなく、接着工程で接着性を発揮すれば良
い。

【０３２６】つまり液体接着剤でも何ら問題ない。本例
では液体状の紫外線硬化型接着剤を用いている。しかし
ながら本例においてもＯＰＣと帯電ブレードは主にカー
ボンナノチューブ１３１で接触し、樹脂層１３０表面か
らカーボンナノチューブ１３１は突出する必要があるの
で、樹脂層はできるだけ小さいほうが良い。カーボンナ
ノチューブ１３１の保持を考慮すると、実施例１〜３と
同様に１０〜８０００μｍ³ もあれば十分である。

【０３２７】なお樹脂層１３０の大きさを小さくする手
段としては、前期の例と同様に導電性ゴム１８７表面へ
固定する紫外線硬化型接着剤の容量を小さくするか、導
電性ゴム１８７表面に樹脂層１３０を形成した後に、Ｃ
Ｆ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによって
樹脂層１３０を部分的にエッチングすることによって達
成できる。

【０３２８】加えてプラズマに晒すと樹脂層１３０のみ
が小さくなることによって、初期には樹脂層１３０に完
全に埋没していたカーボンナノチューブ１３１の先端を
樹脂層１３０の表面から突出させることが可能となり、
カーボンナノチューブの突出密度を向上でき、電荷注入
の効率を更に改善できる。

【０３２９】なおカーボンナノチューブ１３１は実施例
１、２、３、４で述べたものが使用できる。次に本発明
の帯電ブレードの作製法の一例を図２５に従って述べ
る。 （ａ）少なくとも液体状の紫外線硬化型接着剤からなる
樹脂１５１にカーボンナノチューブ１３１を均一に分散
させる。液体状の紫外線硬化型接着剤は広く市販されて
いるものの中から以下のプロセスに見合うものを選択す
れば良く、例えば日本ロックタイト製６０１ＵＶ等が挙
げられる。

【０３３０】更に導電性粒子を含有した樹脂層を導電性
ゴム１８７に固定化する場合は、樹脂１５１にカーボン
ナノチューブ１３１とＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｕ、
Ａｇ、Ｐｔ等の金属や合金の微粒子、またはグラファイ
ト、フラーレン等の導電性無機材料、または表面にＮ
ｉ、Ｃｏ、Ａｌ等の金属薄膜を形成して導電処理した高
分子樹脂を混合した微粒子を使用すれば良い。

【０３３１】（ｂ）その後カーボンナノチューブ１３１
を分散した紫外線硬化型接着剤からなる樹脂１５１を噴
霧装置１９２によって導電性ゴム１８７のＯＰＣと接す
る面に塗布する。なお紫外線硬化型接着剤の粘度が大き
く噴霧法に適さない場合は、紫外線硬化型接着剤を溶解
する溶媒に紫外線硬化型接着剤を溶解し、粘度を低下さ
せて導電性ゴム表面に塗布する。

【０３３２】その後加熱によって溶媒のみを蒸発させ、
導電性ゴム１８７表面にカーボンナノチューブ１３１を
分散した樹脂を形成する。 （ｃ）その後カーボンナノチューブ１３１を分散した熱
硬化型接着剤の所定の位置に紫外線照射装置１９３から
ガラスファイバー１９４で導いた紫外線のスポット光を
照射して、紫外線を照射した領域のみの樹脂を硬化さ
せ、導電性ゴム表面に固定化する。

【０３３３】（ｄ）その後導電性ゴム１８７表面で硬化
していない紫外線硬化型樹脂を拭き取り、カーボンナノ
チューブ１３１を保持した離散した樹脂層１３０を形成
する。

【０３３４】よって本例の方法を用いると、紫外線のス
ポット光の大きさによって樹脂層の大きさを制御するこ
とが可能になり、実施例１〜３で述べた樹脂の微粒子を
用いる方法よりも簡単なプロセスで帯電器の表面にカー
ボンナノチューブを保持した離散した樹脂層を作ること
が可能となり、帯電器の作製コストを更に抑えることが
できる。

【０３３５】最後に樹脂層１３０からカーボンナノチュ
ーブ１３１が突出していない場合は、先の実施例と同様
にＣＦ₄ 、Ｏ₂ 、ＣＯ₂ 等のガスを用いたプラズマによ
って樹脂層１３０を部分的にエッチングし、カーボンナ
ノチューブの突出を実現すれば良い。

【０３３６】次に本例で使用されるＯＰＣに付いて説明
する。本例では実施例１、２、３、４で使用されるＯＰ
Ｃが使用できる。加えて本例では樹脂層を液状の紫外線
硬化型接着剤から構成したが、実施例１〜３と同様に固
形状の熱可塑性樹脂やホットメルト型樹脂、熱硬化型接
着剤を用いて構成しても何ら問題なく、また実施例４と
同様に液体状の熱硬化型接着剤から構成されても何ら問
題はなく、本発明は実施例の作製方法に限定されるもの
ではない。

【０３３７】＜実施例６＞本例はＯＰＣの帯電手段とし
て従来の帯電ローラーの代わりに実施例１〜５に述べた
接触型帯電器を搭載した複写機である。実施例１〜５の
接触型帯電器を搭載しているため、印加電圧の８０〜９
５％がＯＰＣに帯電されるため、帯電手段に接続する電
源を低電圧化できる。また実施例１〜５の接触型帯電器
を用いると、ＯＰＣは電荷注入によって帯電されるため
微小空隙での放電が起こらない。そのためオゾンが発生
せず環境への負荷を低減できる。

【０３３８】またＮＯ_x が発生しないためＯＰＣ表面に
硝酸塩が付着しない。その結果長期の使用に渡って高品
質な画像を出力しつづけることが可能となる。さらにＯ
ＰＣ表面に硝酸塩が付着しないことから、クリーニング
ブレードによって有機感光層を削る必要がなくなるた
め、ＯＰＣの寿命を長くすることができる。

【０３３９】加えてＯＰＣの長寿命化のため、ＯＰＣの
交換頻度を少なくすることができるので、カーボンナノ
チューブの価格が現状の１／１０以下程度になった場合
は、画像形成装置のメンテナンスを含めたトータルコス
トを低減できる可能性がある。

【０３４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の接触型帯電器によれば、感光体と接触する面に
離散して樹脂層が形成されており、かつカーボンナノチ
ューブが樹脂層に保持されている。そのため接触型帯電
器はＯＰＣと主にカーボンナノチューブで接触するの
で、ＯＰＣとの間で導電性の接点を多く持つことがで
き、電荷注入の効率が改善される。

【０３４１】またカーボンナノチューブは軸方向に対し
て大きな引っ張り強度を持つため、ＯＰＣと接触しても
破断することが非常に少ない。更に離散した樹脂層がカ
ーボンナノチューブを保持しているので、ＯＰＣとの接
触によってもカーボンナノチューブが抜けるようなこと
はない。

【０３４２】加えて樹脂層はカーボンナノチューブが含
有されているため低抵抗化しており、樹脂層からカーボ
ンナノチューブへ電荷が輸送される場合大きな抵抗成分
にならない。

【０３４３】請求項２記載の接触型帯電器によれば、樹
脂層の中に導電性粒子が含有されているため樹脂層の抵
抗を更に低減できる。その結果接触型帯電器表面から樹
脂層への電荷の輸送、樹脂層からカーボンナノチューブ
への電荷の輸送がより容易になる。

【０３４４】請求項３記載の接触型帯電器によれば、樹
脂層に化学的気相成長法(chemicalvapor deposition)
によって作製されたカーボンナノチューブを保持してい
る。化学的気相成長法によって作製されたカーボンナノ
チューブは軸方向の長さが長いため、ＯＰＣとの導電性
の接点をより多く持つことができるため、電荷注入の効
率が改善される。また化学的気相成長法で作製されたカ
ーボンナノチューブは高純度であることから精製の必要
がないため、接触型帯電器をより低コストで作製でき
る。

【０３４５】請求項４または５記載の接触型帯電器によ
れば、樹脂層が熱可塑性高分子樹脂またはホットメルト
型接着剤から構成されるため、熱可塑性樹脂とカーボン
ナノチューブを混合した微粒子を形成し、その後微粒子
を帯電ブラシの導電性繊維に付着させ樹脂を再硬化させ
ることによって、隣接した導電性繊維を接着することが
なく導電性繊維に樹脂層を固定できる。その結果帯電ブ
ラシの導電性繊維の柔軟性を低下させないため、ＯＰＣ
と良好な接触を維持できる。

【０３４６】また磁気ブラシにおいても磁性導電粒子を
凝集させないで磁性導電粒子の表面に樹脂層を固定化で
きるため、ＯＰＣと良好な接触を維持できる。

【０３４７】請求項６記載の接触型帯電器は樹脂層が熱
硬化型接着剤から構成される。固体状の熱硬化型接着剤
の場合、樹脂とカーボンナノチューブを混合した微粒子
を形成し、その後微粒子を帯電ブラシの導電性繊維に付
着させ樹脂を硬化させることによって、隣接した導電性
繊維を接着することがなく導電性繊維に樹脂層を固定で
きる。その結果帯電ブラシの導電性繊維の柔軟性を低下
させないため、ＯＰＣと良好な接触を維持できる。

【０３４８】また磁気ブラシにおいても磁性導電粒子を
凝集させないで、磁性導電粒子の表面に樹脂層を固定化
できるため、ＯＰＣと良好な接触を維持できる。さらに
液体状の熱硬化型接着剤の場合、樹脂にカーボンナノチ
ューブを分散させ、導電性ゴム上にドット状に樹脂を塗
布し、その後熱硬化させることによって、離散した樹脂
層を帯電ローラーや帯電ブレードの導電性ゴム表面に形
成できる。

【０３４９】請求項７記載の接触型帯電器の作製方法に
よれば、カーボンナノチューブと少なくとも熱可塑性高
分子樹脂またはホットメルト型接着剤の一方から構成さ
れる樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第１の溶
媒に分散し、その後分散液を接触型帯電器の感光体と接
触する面に塗布し、その後樹脂の融点以上の温度で樹脂
を熔融し、さらに樹脂を冷却して再度硬化させることに
よって、接触型帯電器の感光体と接触する面にカーボン
ナノチューブを保持した離散した樹脂層を形成するの
で、カーボンナノチューブを保持する離散した樹脂層を
導電性繊維表面に固定化している帯電ブラシ、またはカ
ーボンナノチューブを保持する離散した樹脂層を磁性導
電性粒子表面に固定化している磁気ブラシを作製でき
る。

【０３５０】請求項８記載の接触型帯電器の作製方法に
よれば、カーボンナノチューブと少なくとも熱可塑性高
分子樹脂またはホットメルト型接着剤の一方から構成さ
れる樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第１の溶
媒に分散し、その後分散液を接触型帯電器の感光体と接
触する面に塗布し、その後樹脂の融点以下の温度で第１
の溶媒を蒸発し、その後樹脂の融点以上の温度で樹脂を
熔融し、さらに樹脂を冷却して再度硬化させることによ
って、接触型帯電器の感光体と接触する面にカーボンナ
ノチューブを保持した離散した樹脂層を形成するので、
樹脂層が再硬化する前に樹脂層と接触型帯電器の感光体
と接触する面の間に第１の溶媒が残らないため、樹脂層
の固着力が増加する。

【０３５１】請求項９記載の接触型帯電器の作製方法に
よれば、前記のカーボンナノチューブと前記の少なくと
も熱可塑性高分子樹脂またはホットメルト型接着剤の一
方から構成される樹脂を混合した微粒子を乾式の状態で
接触型帯電器の感光体と接触する面に付着させ、その後
樹脂の融点以上の温度で樹脂を熔融し、さらに樹脂を冷
却して再度硬化させることによって、接触型帯電器の感
光体と接触する面にカーボンナノチューブを保持した離
散した樹脂層を形成するので、樹脂層が再硬化する前に
樹脂層と接触型帯電器の感光体と接触する面の間に溶媒
がないため、樹脂層の固着力が増加する。また微粒子を
第１の溶媒に分散させる必要がないため、請求項７また
は８記載の作製方法よりもプロセスを簡略化できる。

【０３５２】請求項１０記載の接触型帯電器の作製方法
によれば、熱可塑性高分子樹脂またはホットメルト型接
着剤の一方から構成される樹脂とカーボンナノチューブ
を樹脂の融点以上の温度で混合し、その後樹脂を冷却し
てカーボンナノチューブと樹脂の混合体を形成し、さら
に混合体を粉砕することによってカーボンナノチューブ
と樹脂が混合した微粒子を得るので、請求項６から９の
いずれか１項に記載の作製方法を用いることによってカ
ーボンナノチューブを保持する離散した樹脂層を持つ帯
電ブラシまたは磁気ブラシを容易に作製できる。

【０３５３】請求項１１記載の接触型帯電器の作製方法
によれば、熱可塑性高分子樹脂またはホットメルト型接
着剤の一方から構成される樹脂を溶解する第２の溶媒に
前記の樹脂を溶解し、かつカーボンナノチューブを分散
させた後、第２の溶媒を蒸発させてカーボンナノチュー
ブと樹脂の混合体を形成し、さらに混合体を粉砕するこ
とによってカーボンナノチューブと樹脂が混合した微粒
子を得るので、請求項６〜９の作製方法を用いることに
よってカーボンナノチューブを保持する離散した樹脂層
を持つ帯電ブラシまたは磁気ブラシを容易に作製でき
る。

【０３５４】請求項１２記載の接触型帯電器の作製方法
によれば、熱可塑性高分子樹脂またはホットメルト型接
着剤の一方から構成される樹脂を懸濁した懸濁液にカー
ボンナノチューブを分散させた後、懸濁液を構成する第
３の溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブと樹脂の混
合体を形成し、さらに混合体を粉砕することによってカ
ーボンナノチューブと樹脂が混合した微粒子を得るの
で、請求項６から９のいずれか１項に記載の作製方法を
用いることによってカーボンナノチューブを保持する離
散した樹脂層を持つ帯電ブラシまたは磁気ブラシを容易
に作製できる。

【０３５５】請求項１３記載の接触型帯電器の作製方法
によれば、カーボンナノチューブと熱硬化型接着剤から
構成される樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第
４の溶媒に分散し、その後分散液を接触型帯電器の感光
体と接触する面に塗布し、その後樹脂の硬化温度以上の
温度で樹脂を硬化し、接触型帯電器の感光体と接触する
面にカーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層を
形成するので、カーボンナノチューブを保持する離散し
た樹脂層を導電性繊維表面に固定化している帯電ブラ
シ、またはカーボンナノチューブを保持する離散した樹
脂層を磁性導電性粒子表面に固定化している磁気ブラシ
を作製できる。

【０３５６】請求項１４記載の接触型帯電器の作製方法
によれば、カーボンナノチューブと熱硬化型接着剤から
構成される樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第
４の溶媒に分散し、その後分散液を接触型帯電器の感光
体と接触する面に塗布し、その後樹脂の硬化温度以下の
温度で第４の溶媒を蒸発し、その後樹脂の硬化温度以上
の温度で硬化し、接触型帯電器の感光体と接触する面に
カーボンナノチューブを保持した離散した樹脂層を形成
するので、樹脂層が硬化する前に樹脂層と接触型帯電器
の感光体と接触する面の間に第４の溶媒が残らないた
め、樹脂層の固着力が増加する。

【０３５７】請求項１５記載の接触型帯電器の作製方法
によれば、カーボンナノチューブと熱硬化型接着剤から
構成される樹脂を混合した微粒子を乾式の状態で接触型
帯電器の感光体と接触する面に付着させ、その後樹脂の
硬化温度以上の温度で樹脂を硬化し、接触型帯電器の感
光体と接触する面にカーボンナノチューブを保持した離
散した樹脂層を形成するので、樹脂層が硬化する前に樹
脂層と接触型帯電器の感光体と接触する面の間に溶媒が
ないため、樹脂層の固着力が増加する。また微粒子を第
４の溶媒に分散させる必要がないため、請求項１３また
は１４の作製方法よりもプロセスを簡略化できる。

【０３５８】請求項１６記載の接触型帯電器の作製方法
によれば、熱硬化型接着剤から構成される樹脂を溶解す
る第５の溶媒に前記の樹脂を溶解し、かつカーボンナノ
チューブを分散させた後、第４の溶媒を蒸発させてカー
ボンナノチューブと樹脂の混合体を形成し、さらに混合
体を粉砕することによってカーボンナノチューブと樹脂
が混合した微粒子を得ることができるので、請求項１３
から１５のいずれか１項に記載の作製方法を用いること
によってカーボンナノチューブを保持する離散した樹脂
層を持つ帯電ブラシや磁気ブラシを容易に作製できる。

【０３５９】請求項１７記載の接触型帯電器の作製方法
によれば、熱硬化型接着剤から構成される樹脂を懸濁し
た懸濁液にカーボンナノチューブを分散させた後、懸濁
液を構成する第６の溶媒を蒸発させてカーボンナノチュ
ーブと樹脂の混合体を形成し、さらに混合体を粉砕する
ことによってカーボンナノチューブと樹脂が混合した微
粒子を得ることができるので、カーボンナノチューブを
保持する離散した樹脂層を持つ帯電ブラシや磁気ブラシ
を容易に作製できる。

【０３６０】請求項１８記載の接触型帯電器によれば、
導電性繊維にカーボンナノチューブを保持した離散した
樹脂層が形成されている。そのため帯電ブラシはＯＰＣ
と主にカーボンナノチューブで接触するので、ＯＰＣと
の間で導電性の接点を多く持つことができ、電荷注入の
効率が改善される。

【０３６１】またカーボンナノチューブは軸方向に対し
て大きな引っ張り強度を持つため、ＯＰＣと接触しても
破断することが非常に少なく、更に離散した樹脂層がカ
ーボンナノチューブを保持しているので、ＯＰＣとの接
触によってもカーボンナノチューブが抜けるようなこと
はないので、長寿命である。

【０３６２】請求項１９記載の接触型帯電器によれば、
磁性導電粒子にカーボンナノチューブを保持した離散し
た樹脂層が形成されている。そのため磁気ブラシはＯＰ
Ｃと主にカーボンナノチューブで接触するので、ＯＰＣ
との間で導電性の接点を多く持つことができ、電荷注入
の効率が改善される。

【０３６３】またカーボンナノチューブは軸方向に対し
て大きな引っ張り強度を持つため、ＯＰＣと接触しても
破断することが非常に少なく、更に離散した樹脂層がカ
ーボンナノチューブを保持しているので、ＯＰＣとの接
触によってもカーボンナノチューブが抜けるようなこと
はないので、長寿命である。さらに帯電ブラシよりもニ
ップ幅を大きくできるため、電荷注入効率がより改善さ
れる。

【０３６４】請求項２０または請求項２１記載の接触型
帯電器によれば、導電性ゴム表面にカーボンナノチュー
ブを保持した離散した樹脂層が形成されている。そのた
め帯電ローラーや帯電ブレードはＯＰＣと主にカーボン
ナノチューブで接触するので、ＯＰＣとの間で導電性の
接点を多く持つことができ、電荷注入の効率が改善され
る。

【０３６５】またカーボンナノチューブは軸方向に対し
て大きな引っ張り強度を持つため、ＯＰＣと接触しても
破断することが非常に少なく、更に離散した樹脂層がカ
ーボンナノチューブを保持しているので、ＯＰＣとの接
触によってもカーボンナノチューブが抜けるようなこと
はないので、長寿命である。さらに帯電ブラシや磁気ブ
ラシよりも構造が簡単なので、低コストの接触型帯電器
を得ることができる。

【０３６６】請求項２２記載の画像形成装置は請求項１
から６のいずれか１項か、１８から２１のいずれか１項
に記載の接触型帯電器を搭載しているので、印加電圧の
８０〜９５％がＯＰＣに帯電される。その結果、接触型
帯電器に接続する電源を低電圧化できる。

【０３６７】またＯＰＣは電荷注入によって帯電される
ため、微小空隙での放電が起こらず、オゾンやＮＯ_x が
発生しない。その結果環境への負荷を小さくでき、ＯＰ
Ｃの劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る接触型帯電器の一実施例（固定型
帯電ブラシ）が示されている。

【図２】本発明に係る樹脂層の一実施例が示されてい
る。

【図３】本発明に係る樹脂層の別の一実施例が示されて
いる。

【図４】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施例
が示されている。

【図５】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施例
が示されている。

【図６】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施例
が示されている。

【図７】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施例
が示されている。

【図８】本発明に係るカーボンナノチューブと樹脂から
なる微粒子の形成方法の一実施例が示されている。

【図９】本発明に係るカーボンナノチューブと樹脂から
なる微粒子の形成方法の一実施例が示されている。

【図１０】本発明に係るカーボンナノチューブと樹脂か
らなる微粒子の形成方法の一実施例が示されている。

【図１１】本発明に係る接触型帯電器の一実施例（固定
型帯電ブラシ）が示されている。

【図１２】本発明に係る樹脂層の一実施例が示されてい
る。

【図１３】本発明に係る樹脂層の一実施例が示されてい
る。

【図１４】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施
例が示されている。

【図１５】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施
例が示されている。

【図１６】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施
例が示されている。

【図１７】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施
例が示されている。

【図１８】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施
例が示されている。

【図１９】本発明に係る帯電ブラシの作製方法の一実施
例が示されている。

【図２０】本発明に係る接触型帯電器の別の一実施例
（磁気ブラシ）が示されている。

【図２１】本発明に係る磁気ブラシの作製方法の一実施
例が示されている。

【図２２】本発明に係る接触型帯電器の別の一実施例
（帯電ローラー）が示されている。

【図２３】本発明に係る帯電ローラーの作製方法の一実
施例が示されている。

【図２４】本発明に係る接触型帯電器の一実施例（帯電
ブレード）が示されている。

【図２５】本発明に係る帯電ブレードの作製方法の一実
施例が示されている。

【図２６】従来例（帯電ローラー）が示されている。

【図２７】従来例（帯電ブラシ）が示されている。

【図２８】従来例（磁気ブラシ）が示されている。

【符号の説明】

１００ 帯電ブラシ １１０ 金属芯 １２０ 導電性繊維 １３０ 樹脂層 １３１ カーボンナノチューブ １３２ 基板 １４０ ＯＰＣ １４１ Ａｌ基体 １４２ 有機感光層 １５０ 微粒子 １５１ 樹脂 １５２ 第１の溶媒 １５３ 噴霧装置 １５４ 乾式噴霧装置 １５５ 第４の溶媒 １６１ 樹脂 １６２ 第２の溶媒 １６４ 第５の溶媒 １６３ 懸濁液 １７０ 混合液 １８１ 導電性スリーブ １８２ マグネットロール １８３ 磁性導電粒子 １８４ 金属芯 １８５ 導電性ゴム １８７ 導電性ゴム １９０ プリンタヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 幸栄 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 石井 稔浩 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC04 CC06 3J103 AA02 AA14 AA33 AA51 AA72 BA41 BA46 EA07 EA11 EA12 FA12 FA15 FA30 GA02 GA52 HA03 HA04 HA05 HA12 HA15 HA20 HA33 HA36 HA37 HA41 HA52 HA53 HA54 HA60

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面と接触し、電圧を印加するこ
   とによって前記感光体に所定の表面電位を与える接触型
   帯電器において、前記感光体と接触する面に離散して配
   置された樹脂層があり、かつ該樹脂層によりカーボンナ
   ノチューブが保持されていることを特徴とする接触型帯
   電器。
2. 【請求項２】 前記樹脂層が導電性粒子を含有すること
   を特徴とする請求項１に記載の接触型帯電器。
3. 【請求項３】 前記カーボンナノチューブが化学的気相
   成長法(chemical vapor deposition) によって作製され
   たことを特徴とする請求項１または２に記載の接触型帯
   電器。
4. 【請求項４】 前記樹脂層が熱可塑性高分子樹脂から構
   成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１
   項に記載の接触型帯電器。
5. 【請求項５】 前記樹脂層がホットメルト型の接着剤か
   ら構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれ
   か１項に記載の接触型帯電器。
6. 【請求項６】 前記樹脂層が熱硬化型接着剤から構成さ
   れることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に
   記載の接触型帯電器。
7. 【請求項７】 請求項４または５に記載の接触型帯電器
   の作製方法において、 前記カーボンナノチューブと少なくとも熱可塑性高分子
   樹脂またはホットメルト型接着剤の一方から構成される
   樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解しない第１の溶媒に
   分散し、 該分散の後、分散液を前記接触型帯電器の感光体と接触
   する面に塗布し、 該塗布の後、樹脂の融点以上の温度で樹脂を熔融し、さ
   らに樹脂を冷却して再度硬化させることによって、前記
   接触型帯電器の感光体と接触する面にカーボンナノチュ
   ーブを保持し、離散した樹脂層を形成することを特徴と
   する接触型帯電器の作製方法。
8. 【請求項８】 前記カーボンナノチューブと前記少なく
   とも熱可塑性高分子樹脂またはホットメルト型接着剤の
   一方から構成される樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶解
   しない第１の溶媒に分散し、 該分散の後、分散液を前記接触型帯電器の感光体と接触
   する面に塗布し、 該塗布の後、樹脂の融点以下の温度で第１の溶媒を蒸発
   し、 該蒸発の後、樹脂の融点以上の温度で樹脂を熔融し、さ
   らに樹脂を冷却して再度硬化させることによって、前記
   接触型帯電器の感光体と接触する面に前記カーボンナノ
   チューブを保持し、離散した樹脂層を形成することを特
   徴とする請求項７に記載の接触型帯電器の作製方法。
9. 【請求項９】 請求項４または５に記載の接触型帯電器
   の作製方法において、 前記カーボンナノチューブと前記少なくとも熱可塑性高
   分子樹脂またはホットメルト型接着剤の一方から構成さ
   れる樹脂を混合した微粒子を乾式の状態で前記接触型帯
   電器の感光体と接触する面に付着させ、 該付着の後、樹脂の融点以上の温度で樹脂を熔融し、さ
   らに樹脂を冷却して再度硬化させることによって、接触
   型帯電器の感光体と接触する面に前記カーボンナノチュ
   ーブを保持し、離散した樹脂層を形成することを特徴と
   する接触型帯電器の作製方法。
10. 【請求項１０】 前記少なくとも熱可塑性高分子樹脂ま
    たはホットメルト型接着剤の一方から構成される樹脂と
    前記カーボンナノチューブを樹脂の融点以上の温度で混
    合し、 該混合の後、樹脂を冷却して前記カーボンナノチューブ
    と樹脂の混合体を形成し、さらに混合体を粉砕すること
    によってカーボンナノチューブと樹脂が混合した微粒子
    を得ることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項
    に記載の接触型帯電器の作製方法。
11. 【請求項１１】 前記少なくとも熱可塑性高分子樹脂ま
    たはホットメルト型接着剤の一方から構成される樹脂を
    溶解する第２の溶媒に前記樹脂を溶解し、かつカーボン
    ナノチューブを分散させた後、第２の溶媒を蒸発させて
    カーボンナノチューブと樹脂の混合体を形成し、さらに
    混合体を粉砕することによってカーボンナノチューブと
    樹脂が混合した微粒子を得ることを特徴とする請求項７
    から９のいずれか１項に記載の接触型帯電器の作製方
    法。
12. 【請求項１２】 前記少なくとも熱可塑性高分子樹脂ま
    たはホットメルト型接着剤の一方から構成される樹脂を
    懸濁した懸濁液にカーボンナノチューブを分散させた
    後、前記懸濁液を構成する第３の溶媒を蒸発させてカー
    ボンナノチューブと樹脂の混合体を形成し、さらに混合
    体を粉砕することによってカーボンナノチューブと樹脂
    が混合した微粒子を得ることを特徴とする請求項７から
    ９のいずれか１項に記載の接触型帯電器の作製方法。
13. 【請求項１３】 請求項６記載の接触型帯電器の作製方
    法において、前記カーボンナノチューブと前記熱硬化型
    接着剤から構成される樹脂を混合した微粒子を樹脂を溶
    解しない第４の溶媒に分散し、 該分散の後、分散液を接触型帯電器の感光体と接触する
    面に塗布し、 該塗布の後、樹脂の硬化温度以上の温度で樹脂を硬化
    し、前記接触型帯電器の感光体と接触する面にカーボン
    ナノチューブを保持し、離散した樹脂層を形成すること
    を特徴とする接触型帯電器の作製方法。
14. 【請求項１４】 前記カーボンナノチューブと前記熱硬
    化型接着剤から構成される樹脂を混合した微粒子を樹脂
    を溶解しない第４の溶媒に分散し、 該分散の後、分散液を前記接触型帯電器の感光体と接触
    する面に塗布し、 該塗布の後、樹脂の硬化温度以下の温度で第４の溶媒を
    蒸発し、 該蒸発の後、樹脂の硬化温度以上の温度で硬化し、前記
    接触型帯電器の感光体と接触する面に前記カーボンナノ
    チューブを保持し、離散した樹脂層を形成することを特
    徴とする請求項１３記載の接触型帯電器の作製方法。
15. 【請求項１５】 請求項６記載の接触型帯電器の作製方
    法において、 前記カーボンナノチューブと前記熱硬化型接着剤から構
    成される樹脂を混合した微粒子を乾式の状態で前記接触
    型帯電器の感光体と接触する面に付着させ、 該付着の後、樹脂の硬化温度以上の温度で樹脂を硬化
    し、前記接触型帯電器の感光体と接触する面にカーボン
    ナノチューブを保持し、離散した樹脂層を形成すること
    を特徴とする接触型帯電器の作製方法。
16. 【請求項１６】 前記熱硬化型接着剤から構成される樹
    脂を溶解する第５の溶媒に前記樹脂を溶解し、かつカー
    ボンナノチューブを分散させた後、第５の溶媒を蒸発さ
    せてカーボンナノチューブと樹脂の混合体を形成し、さ
    らに混合体を粉砕することによってカーボンナノチュー
    ブと樹脂が混合した微粒子を得ることを特徴とする請求
    項１３から１５のいずれか１項に記載の接触型帯電器の
    作製方法。
17. 【請求項１７】 前記熱硬化型接着剤から構成される樹
    脂を懸濁した懸濁液にカーボンナノチューブを分散させ
    た後、前記懸濁液を構成する第６の溶媒を蒸発させてカ
    ーボンナノチューブと樹脂の混合体を形成し、さらに混
    合体を粉砕することによってカーボンナノチューブと樹
    脂が混合した微粒子を得ることを特徴とする請求項１３
    から１５のいずれか１項に記載の接触型帯電器の作製方
    法。
18. 【請求項１８】 前記カーボンナノチューブを保持した
    離散した樹脂層が導電性繊維に保持され、帯電ブラシの
    構造を有することを特徴とする請求項１から６のいずれ
    か１項に記載の接触型帯電器。
19. 【請求項１９】 前記カーボンナノチューブを保持した
    離散した樹脂層が磁性導電粒子に保持され、磁気ブラシ
    の構造を有することを特徴とする請求項１から６のいず
    れか１項に記載の接触型帯電器。
20. 【請求項２０】 前記カーボンナノチューブを保持した
    離散した樹脂層が導電性ゴムに保持され、帯電ローラの
    構造を有することを特徴とする請求項１から６のいずれ
    か１項に記載の接触型帯電器。
21. 【請求項２１】 前記カーボンナノチューブを保持した
    離散した樹脂層が導電性ゴムに保持され、帯電ブレード
    の構造を有することを特徴とする請求項１から６のいず
    れか１項に記載の接触型帯電器。
22. 【請求項２２】 請求項１から６のいずれか１項または
    請求項１８から２１のいずれか１項に記載の接触型帯電
    器を有することを特徴とする画像形成装置。