JP2003057902A - 電子写真用酸化亜鉛微粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高耐久性や高画質が達成される電子写真用部
材を提供できる電子写真用酸化亜鉛微粒子を開発するこ
とである。 【解決手段】 電子写真用部材に含有される酸化亜鉛微
粒子であり、酸化亜鉛微粒子は異種元素を含有する酸化
亜鉛を母体粒子に担持したものであり、抵抗が１×１０
²Ωｃｍ以上１×１０⁹Ωｃｍ未満であり、体積平均径が
０．１μｍ以上５μｍ未満であり、５μｍ以上の個数％
が３％未満であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電器、転写器、
定着器、感光体、搬送部材など電子写真用途に使われる
部材に含有させる粒子に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真用部材は、樹脂やゴム組
成物に導電性の付与、原料の混合性の向上、材料の強化
などの目的で粉体やイオン性化合物等が用いられる。

【０００３】特に電子写真用部材が導電性を必要とする
部材の場合には、金属粉、カーボンブラック、酸化物や
炭化物や窒化物などの還元焼成物、イオン性化合物を導
電剤として分散している。

【０００４】これら導電剤は、凝集性、分散効率、湿度
依存性などを改善する目的から導電剤の表面を化学的に
処理したり、その他の分散助剤を併用している。分散助
剤を用いると、単一粉体の場合に比べ分散性は変化する
が、必ずしも均一な分散系を達成させることは困難であ
る。

【０００５】例えば、帯電や転写工程で用いられる導電
性ローラの製造では、導電性を付与するためのカーボン
ブラックと分散性を向上させるための高抵抗の粉体を併
用したり、イオン性化合物の吸湿性をカーボンブラック
を混合することにより低減させている（特開平７−１１
３０５０号公報）。

【０００６】また、特開平９−１１１１３５号公報で
は、Ａｌドープの酸化亜鉛と導電性炭素繊維を有機ポリ
マーに分散させた導電性ポリマー組成物が開示されてい
る。酸化亜鉛はブロードな粒度分布を有しており、有機
ポリマーへの高分散性は期待されないが、有機ポリマー
への抵抗付与は炭素繊維の作用に大きく関係している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】粒子を電子写真用部材
に分散させる場合、凝集性、粒子活性、粒径（体積平均
径）、粒度分布などの粉体物性を制御する必要がある。
特に導電性を付与する場合には、抵抗値の精度や再現性
を達成させるために粒子の分散性が重要な因子となる。
また、電子写真用部材に要求される硬度や柔軟性を達成
させるには、分散助剤等の粉体を必要としない単一粒子
の分散が好ましいケースもある。

【０００８】公知の方法で製造された単一粒子構成の導
電性粒子では、凝集性が高く、粒度分布もブロードなこ
とが多く、このような場合は、分散工程に時間を要した
り、事前に粉砕工程を導入することになる。

【０００９】更には、単一粒子構成で目的の粒径や粒度
分布を達成するには、造粒管理技術はもちろんのこと、
機械的な粉砕、解砕、分級などの後工程に多くの時間を
要することになる。粒径によっては、造粒管理では対応
困難な場合があったり、小径粒子の生産では粒子の凝集
性から粉砕や分級の効率が低下することもあり、更に
は、公知の製造方法では、凝集性を改良するには限界も
指摘されていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、異
種元素を含有する酸化亜鉛を無機粒子に担持することに
より粉体の凝集性や粒度分布の調整を可能にし、これら
を電子写真用部材に分散させることにより高耐久性や高
画質が達成される電子写真用部材を提供する。

【００１１】即ち、本発明は以下の通りである。

【００１２】（１）電子写真用部材に含有される酸化亜
鉛微粒子であり、酸化亜鉛微粒子は異種元素を含有する
酸化亜鉛を母体粒子に担持したものであり、抵抗が１×
１０ ²Ωｃｍ以上１×１０⁹Ωｃｍ未満であり、体積平均
径が０．１μｍ以上５μｍ未満であり、５μｍ以上の個
数％が３％未満であることを特徴とする。

【００１３】（２）異種元素が、アルミニウム、ガリウ
ム、インジウム、スズ、ゲルマニウムであることを特徴
とする。

【００１４】（３）母体粒子が無機粒子であることを特
徴とする。

【００１５】本発明の酸化亜鉛微粒子は、電子写真用部
材への分散性が優れていることに加え、他の公知微粒子
に比べて電子写真用部材を構成する材料との密着性に優
れるので、部材の機械的強度を向上させる効果も発揮さ
れる。

【００１６】本発明の酸化亜鉛微粒子を電子写真用部材
に分散させることで導電性を調整することができる。酸
化亜鉛微粒子は、抵抗の湿度依存が抑えられており、急
激な環境変動の条件下でも安定な導電性が維持される。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を以下に示す。

【００１８】（１）酸化亜鉛微粒子 本発明の酸化亜鉛微粒子の製造方法として母体粒子に無
機系の粒子を用いた場合は、例えば、亜鉛の塩類化合物
と異種元素の塩類化合物の混合溶液を無機粒子にコート
／含浸した後に加水分解し次いで焼成する方法、異種元
素の塩類化合物を添加した酸化亜鉛の水性スラリに無機
粒子を混合させ加水分解させながら熟成させた後に焼成
する方法などが挙げられる。酸化亜鉛のスラリから製造
する場合には、酸化亜鉛をエッチング（侵食）する材料
を併用することができる。これは、スラリ中の酸化亜鉛
の結晶を微小化し分散性を良くすることで異種元素と効
率よく接触させることができる。同時に針状や片状など
の酸化亜鉛の結晶形態に係わらず、無機粒子表面に均一
な酸化亜鉛のコート層を堆積させることもできる。

【００１９】このようなエッチング剤としては、弱酸性
化合物やアルカリ化合物などの公知な剤が使用できる
が、中でも安定なスラリが得られる炭酸系や硝酸系のア
ンモニア化合物が好ましい。

【００２０】亜鉛の塩類化合物としては、溶液の得られ
る水溶性の無機塩類または有機塩類が使用される。塩類
としては、例えば、フッ化亜鉛、塩化亜鉛、塩素酸亜
鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、リン酸亜鉛、炭酸亜鉛、シア
ン化亜鉛、酢酸亜鉛、シュウ酸亜鉛、ステアリン酸亜
鉛、硫酸亜鉛カリウム、硫酸亜鉛アンモニウムなどが挙
げられる。これら２種以上の亜鉛化合物を混合して用い
ることもできる。

【００２１】母体粒子としては、樹脂で構成された有機
系粒子、金属もしくは金属化合物などの無機系粒子など
公知の粒子が使用されるが、中でも無機系粒子が好まし
い。より好ましくは金属酸化物もしくは酸素を含む金属
化合物であり、金属は２価もしくはそれ以上の価数が好
ましい。このような粒子としては、例えば、酸化チタ
ン、シリカ、アルミナ、ケイ酸アルミニウム、酸化マグ
ネシウム、酸化スズ、硫酸バリウム、チタン酸化合物な
どが挙げられる。

【００２２】酸化亜鉛の担持量に関し、母体粒子に対す
る酸化亜鉛中の亜鉛元素の質量比は、０．０１以上２以
下が好ましい。また、異種元素の含有量に関し、酸化亜
鉛中の亜鉛元素に対する異種元素のモル比は、０．００
１以上０．３以下が好ましい。

【００２３】焼成は、トンネルキルン、ロータリーキル
ン、電気炉、マッフル炉、減圧乾燥機等が使用できる。
焼成雰囲気は、必要により大気雰囲気、酸素分圧を調整
した酸化雰囲気、水素ガス等を導入する還元性雰囲気、
不活性ガスを導入する不活性雰囲気などが採用できる。
中でも低い抵抗値を再現良く発現させる還元性雰囲気が
好ましい。

【００２４】本発明の導電性粒子の抵抗は、１×１０²
Ωｃｍ以上１×１０⁹Ωｃｍ未満に調整するが、より好
ましくは、１×１０²Ωｃｍ以上１×１０⁷Ωｃｍ未満で
ある。１×１０²Ωｃｍ未満では、原料に分散させる量
を減らす効果は得られるが、一方では、原料を均一に混
合させる効果が低下することがある。１×１０⁹Ωｃｍ
以上では、使用する樹脂やゴム材料によっては目的の導
電性部材を得ることが困難なことがある。

【００２５】このような抵抗を発現させるために、異種
元素としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、価数
３価のＡｌ、Ｉｎなど、価数４価のＴｉ、Ｚｒ、Ｓｎな
ど、価数５価のＶ、Ｐ、Ｎｂなどの元素が用いられる。

【００２６】これらの中でも安定な導電性が得られるＡ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇｅが好ましく、更に好ましく
は、抵抗の湿度依存性が小さいＡｌである。

【００２７】本発明の導電性粒子の体積平均径は、０．
１μｍ以上５μｍ未満であり、より好ましくは、０．３
μｍ以上３μｍ未満である。０．１μｍ未満では酸化亜
鉛の担持が不均一になり、５μｍ以上では分散性が低下
することがある。

【００２８】更に粒度分布測定で得られた粒子径５μｍ
以上の粒子の全体粒子に対する個数％は、３％未満であ
ることを特徴とする。粒径５μｍ以上の粒子が３％以上
混在すると、分散性に変化が生じ均一な分散を達成する
ことが困難になる。特に導電性部材を製造する場合に
は、抵抗値のムラが発生することがある。

【００２９】本発明の導電性粒子の粒径の測定は、コー
ルター社製のＬＳ−２３０型レーザー回折式粒度分布測
定装置にリキッドモジュールを取り付けて０．０４〜２
０００μｍの粒径を測定範囲とし、得られる体積基準の
粒度分布により導電性粒子の体積平均径、５μｍ以上の
個数％を算出する。測定は、水１０ｃｃに微量の界面活
性剤を添加し、これに導電性粒子１０ｍｇを加え、超音
波分散機で１０分間分散した後、測定時間９０秒間、測
定回数１回の条件で測定を行った。

【００３０】本発明の導電性粒子の抵抗の測定は、円筒
形の金属製セルに約０．５ｇの試料を充填し、試料に接
するように上下に電極を配し、上部電極には荷重１４７
Ｎ（１５ｋｇｆ）を加えた。この状態で電極間に電圧Ｖ
（１００Ｖ）を印加し、その時に流れる電流Ｉ「Ａ」か
ら本発明の抵抗（体積抵抗率ＲＶ）を測定した。本発明
では、電極と試料の接触面積２．２６ｃｍ²、試料厚み
Ｍ「ｃｍ」である。ここで、 ＲＶ＝１００Ｖ×２．２６ｃｍ²／Ｉ「Ａ」／Ｍ「ｃ
ｍ」（単位：Ωｃｍ） である。

【００３１】（２）電子写真用部材 一般に電子写真用部材は、高分子化合物、無機化合物、
導電剤等を混合させて成る材料が多く、これら材料は、
均一に混合、分散されていることが、電子写真特性を向
上させる要因になる。本発明の導電性粒子をこれら材料
原料に加えることにより、混合時に発生する摩擦帯電が
防止され、同時に材料原料間の混合性が向上し複数の材
料原料が均一に混合された部材を得ることができる。こ
れにより部材としての機械的な耐久性や化学的な安定性
が向上する。その結果、長期的に良好な画質を維持させ
ることができる。

【００３２】電子写真用部材の中でも導電性部材の製造
に関しては、本発明の導電性粒子は、高分子化合物に均
一に分散されるので、部材の抵抗ムラが抑えられ、均一
な電荷を安定に供給することができるので、画質の更な
る向上が達成される。

【００３３】本発明に係る電子写真用部材としては、例
えば、帯電部材や転写部材、感光体、定着部材、クリー
ニング部材、搬送部材などが挙げられる。

【００３４】ここで、これら部材の作用を画像形成装置
を用いて説明する。

【００３５】画像形成装置は、図１に示すように、導電
性基体上に感光層を有する感光体１０と、感光体に接触
配置して電圧を印加することにより感光体を帯電させる
接触式の帯電ローラ２０、感光体に静電潜像を形成する
潜像形成装置３０、感光体に近接または接触して配設さ
れ静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像器４
０、感光体からトナー像を普通紙などの転写材８０に転
写する為の接触式の転写ローラ５０、転写したのち感光
体上に残留する転写残トナーを機械的に掻き落とし回収
するクリーニング部材を具備するクリーニング装置６
０、転写されたトナー像を加熱されたロール等で定着す
る定着器７０などから構成される。転写材は、搬送部材
を有する給紙システムにより搬送される。

【００３６】帯電ローラによりバイアスを印加し感光体
を帯電させ露光し静電潜像を作成させた後、感光体帯電
極性と同極性に静電的処理されたトナーを反転現像によ
り静電潜像をトナー像に可視化現像される。

【００３７】（２−１）帯電部材 電子写真用部材としての帯電部材は、電圧を印加する導
電性支持体と感光体に当接し電荷を供給する弾性体から
成り、弾性体は導電剤を高分子化合物等へ分散させた導
電性が用いられる。

【００３８】本発明の導電性粒子は、公知の高分子化合
物への分散性が良好であり、目的の導電性を有する弾性
体を得ることができる。これにより均一な帯電が可能に
なり、帯電不良画像を防ぐことができる。このような帯
電手段の形態としては、ブレード、ファーブラシ、ロー
ラなどが挙げられる。

【００３９】ブレードは、金属や導電性樹脂から成る導
電性支持体に射出成形またはプレス成形等により平板状
に成形した弾性体を接着させて作製される。

【００４０】弾性体としては、シリコーン材料、ウレタ
ン材料、ニトリルブタジエンゴム、それぞれの変性品、
更にはブレンド品、可塑性の樹脂などであり、これらに
本発明の導電性粒子を適量分散させてから平板状に成型
する。

【００４１】これら弾性体の中でもトナー離型性に優れ
るシリコーン材料、ウレタン材料が好ましい。

【００４２】このようなシリコーン材料としては、ラジ
カル反応、縮合反応、付加反応により重合・架橋し成形
されるシリコーンゴムが好ましく、具体的には、液体シ
リコーンゴム、熱加硫型シリコーンゴム、低温硬化型シ
リコーンゴムなどである。

【００４３】ウレタン材料は、ウレタンエラストマー、
液状ウレタンゴム、熱可塑性ウレタンゴムなどであり、
ウレタンは、一般にジカルボン酸とジオールから得られ
るポリエステルジオールにイソシアネートを反応させて
得られるプレポリマーに硬化剤を反応させて得ることが
できる。具体的には、アジピン酸とエチレングリコール
とを反応させてポリエステルジオールとし、更にジフェ
ニルメタンジイソシアネートを反応させてプレポリマー
とする。これにブタンジオール、トリメチルプロパンを
反応させてウレタンエラストマーを得ることができる。

【００４４】ファーブラシは、フィラメント状態の繊維
を織布、不織布、フィルム、シート状物などの基布にＷ
字型織り、Ｖ字型織り（又はＵ字型織りとも言う）等の
手法により織り込み、基布上に１平方インチ当たり数千
〜数十万本植毛されたブラシ基布を導電性支持体である
芯金に巻き付けたローラ型や金属平板に貼り付けたバー
型などが用いられる。

【００４５】フィラメント状態の繊維としては、合成繊
維、天然繊維、半合成繊維および再生繊維などであり、
本発明の導電性粒子は、これら繊維原料に適量を分散さ
せた後、溶融紡糸することにより繊維に導入させること
ができる。

【００４６】ここで、合成繊維としては、例えばナイロ
ン−６、ナイロン−６６、ナイロン−１２ナイロン−４
６、アラミド系などのポリアミド類、ＰＥＴなどのポリ
エステル類、ＰＥやＰＰなどのポリオレフィン類、ポリ
ビニールアルコール系、ポリ塩化ビニールやビニリデン
系、ポリアクリロニトリル系、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリウレタン、ポリフルオロエチレン、炭素繊
維、ガラス繊維などがある。天然繊維としては、例え
ば、絹、綿、羊毛、麻などがある。半合成繊維としては
アセテートなど、また再生繊維としては、レーヨン、キ
ュプラなどがある。更には、合成繊維の原材料成分を２
種類以上複合して溶融紡糸して得られる複合性繊維（分
割繊維、極細発生繊維）を用いることができる。これら
の繊維は、単独または２種類以上組み合わせてもよい。

【００４７】ローラは、芯金に円周状に形成した弾性体
から成る。弾性体は、ＥＰＤＭやシリコーン等のゴム材
料が用いられ、ローラ状の型内成型や成型体を研磨し所
定の外径に調整することができる。

【００４８】加硫剤や助剤を含むゴム原料に本発明の導
電性粒子を分散させた後、２本ロール等で加熱溶融しロ
ーラ型内で加硫・成形することにより、更には必要によ
り研磨加工することにより導電性ゴムローラを得ること
ができる。

【００４９】導電性ゴムの表面には、必要により表面層
を形成してもよい。表面層には、導電性の樹脂を数百μ
ｍ程度コートすることにより作製される。上記の弾性体
単独の場合と同様に、本発明の導電性粒子は表面層を形
成する樹脂原料に良好に分散させることができるので、
形成された表面層は、均一な抵抗値が発現され、その結
果、帯電不良を防止することができる。

【００５０】ローラに用いられる弾性体材料としては、
例えばＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ブチルゴム、アクリルゴム、
ウレタンゴム、ポリブタジエン、ブタジエンスチレンゴ
ム、ブタジエンアクリロニトリルゴム、ポリクロロプレ
ン、ポリイソプレン、クロルスルホン化ポリエチレン、
ポリイソブチレン、イソブチレンイソプレンゴム、フッ
素ゴム、シリコーンゴムなどの合成ゴムや天然ゴムなど
が挙げられる。弾性材料は、必要に応じ発泡剤を用いて
適当なセル径に発泡させたスポンジ形状でも良い。

【００５１】表面層を形成する材料としては、例えば、
アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリスルホン酸樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、ナイロン樹脂ポリ
塩化ビニル、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂や、ポリブタジ
エン、ブタジエンスチレンゴム、ブタジエンアクリロニ
トリルゴム、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、クロ
ルスルホン化ポリエチレン、ポリイソブチレン、イソブ
チレンイソプレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、
多硫化系合成ゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の合
成ゴムがあり、これらを単独はもちろんのこと、これら
樹脂の構成成分をモノマー単位で共重合させたものでも
良く、更には、ウレタンとアクリルを組み合わせて成る
高分子物質の様に２種類以上組み合わせて用いることが
できる。

【００５２】表面層は適当な溶媒に溶解・分散させ塗料
としてコートする方法の他に、押し出し機などを用いて
チュ−ブ化したものを被覆する方法でもよい。

【００５３】本発明の導電性粒子を帯電部材に用いる場
合、鉄、銅、銀などの金属粉体、硫化銅などの複合金属
粉、カーボンブラックなどの導電性カーボン粉、ポリピ
ロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーを併用して
もよい。

【００５４】（２−２）転写手段 電子写真用部材としての転写手段は、転写材（紙）を介
して感光体に当接された接触方式の転写部材が用いられ
る。転写部材の構成は、電圧を印加する導電性支持体と
電荷を供給する為の弾性体から成り、形態はブレード、
ファーブラシ、ローラなどが挙げられる。

【００５５】これら構成および形態は基本的に前述した
帯電部材と同じであり、本発明の導電性粒子を用いた場
合、均一な電界を供給できるので転写効率が向上し、ま
た、材料間の均一混合により部材としての耐久性も向上
する。

【００５６】また、ローラ形状の導電性部材は、接触現
像方式に用いられる現像ローラとしても使用できる。こ
の場合、ローラの磨耗が防止され、均一な現像電界を供
給できるので、長期的に安定な現像が達成される。

【００５７】（２−３）クリーニング部材 クリーニング部材は、支持体に固定された弾性体から成
り、形態はブレード、ファーブラシ、ローラなどが挙げ
られる。

【００５８】これら構成および形態は基本的に前述した
帯電部材と同じであり、本発明の導電性粒子を用いた場
合、弾性体の耐久性が向上し、更には除電効果も発揮さ
れ、その結果、部材としての磨耗が防止され、クリーニ
ング不良を長期的に抑えることができる。

【００５９】（２−４）搬送部材 転写材を給紙カセットから搬送する為に電子写真用部材
としてローラ形状の搬送部材が用いられている。搬送部
材を構成する材料としては、前述した帯電ローラに用い
られるゴム材料が好ましく用いられる。本発明の導電性
粒子を分散させることにより材料間の混合性が向上した
り、ゴム材料の架橋性が高まり、部材としての耐久性が
向上する。更に適当な導電性が付与されるので除電の効
果が得られ、安定な搬送が達成される。

【００６０】（２−５）感光体 電子写真用部材としての感光体は、導電性支持体上に少
なくとも感光層が形成される。感光層は電荷発生層と電
荷輸送層を積層して成る。感光層材料としては、例え
ば、フタロシアニン顔料、アゾ顔料等の有機系材料、シ
リコン化合物などの無機系材料などが挙げられる。感光
体の導電性支持体には、アルミニウム、ニッケル、ステ
ンレス、スチール等の金属材料が用いられる。

【００６１】本発明の導電性粒子は、結着樹脂に分散さ
せてから導電性支持体にコートすることにより、感光層
との接着性が向上するので、膜剥がれが防止されたり、
表面粗さの小さい感光層が達成される。また、感光層に
分散させてもよく、この場合は、膜強度を向上させるこ
とができる。

【００６２】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を説明す
る。尚、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００６３】（１）酸化亜鉛微粒子の製造 ［酸化亜鉛微粒子１の製造例］酸化亜鉛１００質量部を
水に分散させ、１０質量部の硫酸アルミニウムと２０質
量部の炭酸アンモニウムのそれぞれの水溶液を加え十分
に撹拌を行い均一なスラリを作製した。このスラリに球
状シリカ（３００質量部）を加え、６０℃で１時間加熱
を行った。

【００６４】スラリは、ろ過・水洗した後、乾燥させて
から水素雰囲気の還元焼成炉（８００℃）で１時間焼成
した。

【００６５】焼成体を解砕してから分級を行い、体積平
均径１．４μｍ、５μｍ以上が０個数％、体積抵抗３×
１０⁴Ωｃｍの白色系粉体を得た。これを酸化亜鉛微粒
子１とする。

【００６６】［酸化亜鉛微粒子２の製造例］酸化亜鉛１
００質量部に水を加え十分に撹拌した後、酸化チタン粒
子を加え、更にＫＯＨを添加して６０℃で３０分間加熱
した。これに５質量部の塩化アルミニウムを溶解したＫ
ＯＨ水溶液を加え、６０℃で１時間加熱した。

【００６７】加熱後、スラリをろ過・水洗し、十分に乾
燥してから、水素雰囲気の還元焼成炉（６００℃）で１
時間焼成した。

【００６８】焼成体は、解砕してから分級を行い体積平
均径１．０μｍ、５μｍ以上が０個数％、体積抵抗８×
１０⁴Ωｃｍの白色系粉体を得た。これを酸化亜鉛微粒
子２とする。

【００６９】［酸化亜鉛微粒子３の製造例］Ｚｎ／Ａｌ
＝１／０．１（モル比）の割合で混合した硫酸亜鉛と硫
酸アルミニウムの水溶液を球状シリカに含侵させ１２０
℃で乾燥した。これを水酸化ナトリウム溶液に分散させ
６０℃で１時間加熱した。

【００７０】その後、ろ過・水洗し、乾燥させてから水
素雰囲気の還元焼成炉（７００℃）で１時間焼成した。

【００７１】焼成体は、解砕してから分級を行い、体積
平均径０．６μｍ、５μｍ以上が０個数％、体積抵抗１
×１０⁵Ωｃｍの白色系粉体を得た。これを酸化亜鉛微
粒子３とする。

【００７２】（２）弾性ローラの製造 ［弾性ローラ１の製造例］ＥＰＤＭ（１００質量部）に
酸化亜鉛微粒子１（９０質量部）、アセチレンブラック
（５質量部）の割合で混合し、更にパラフィンオイル、
硫黄、加硫促進剤、高級脂肪酸を加え、水冷下で２軸混
練押出機にて混練した。これを型内で加硫成形し、芯金
（８ｍｍ）の円周上に外径１６ｍｍの弾性ローラ１を作
製した。

【００７３】［弾性ローラ２の製造例］メタノール／ト
ルエン混合溶媒に溶解させたメチロール化ナイロン溶液
中に弾性ローラ１を浸漬塗布し、その後、１２０℃で１
時間加熱乾燥して表面層を有する弾性ローラ２を製造し
た。

【００７４】［弾性ローラ３の製造例］弾性ローラ１の
製造において、酸化亜鉛微粒子１とアセチレンブラック
の代わりに酸化亜鉛微粒子２（７０質量部）と発泡剤
（アゾジカルボジアミド）を用いて弾性体を発泡（平均
発泡セル径１００μｍ）させた。この表面を研磨し、直
径１６ｍｍの弾性ローラ３を製造した。

【００７５】［弾性ローラ４の製造例］弾性ローラ１の
製造において、酸化亜鉛微粒子１を添加せず、アセチレ
ンブラックを１５質量部に増量した以外は同様な方法で
弾性ローラを製造した。更にこの弾性ローラを弾性ロー
ラ２の製造と同様な方法で表面層を積層し、弾性ローラ
４を製造した。

【００７６】（３）感光体の製造 ［感光体１の製造例］φ３０ｍｍのアルミニウムシリン
ダー上に感光層を積層しＯＰＣ感光体を作製した。

【００７７】積層した層は、アルミニウムシリンダーか
ら順に第１、２、３、そして４層とする。

【００７８】第１層には、酸化亜鉛微粒子３を分散させ
たメラミン樹脂層を４０μｍ作製した。第２層は正電荷
注入防止層として、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナ
イロンから成る層を約１μｍ形成した。第３層は電荷発
生層として、ジスアゾ系顔料を分散した厚さ約０．４μ
ｍの樹脂層を形成した。第４層は電荷輸送層として、ポ
リカーボネート樹脂にヒドラゾンを分散し、Ｐ型半導体
（２５μｍ）を形成した。

【００７９】（４）画像評価に用いるトナーの製造 ポリエステル樹脂（１００質量部）に含金属アゾ染料
（２質量部）、低分子量ポリプロピレン（３質量部）、
カーボンブラック（５質量部）を加え、乾式混合した後
に、１５０℃に設定した２軸混練押出機にて混練した。

【００８０】得られた混練物を空冷した後、気流式粉砕
機により微粉砕し、更に風力分級し平均径７μｍのトナ
ー分級品を得た。

【００８１】このトナー分級品（１００質量部）に疎水
化処理したシリカを１．２質量部外添してトナー外添品
を作製した。

【００８２】次に５０μｍのフェライトキャリア１００
質量部に対しアクリル樹脂を０．７質量部コートし現像
キャリアを作製した。

【００８３】上記トナー外添品と現像キャリアを７：１
００の割合で混合し、画像評価に用いる二成分現像用の
トナー１を作製した。

【００８４】［実施例１］画像形成装置としてレーザー
ビームを用いたデジタル複写機（キヤノン製：ＧＰ５
５）を改造して使用した。ＧＰ５５は、ＯＰＣ感光体、
コロナ帯電器、一成分ジャンピング方式現像器、コロナ
転写器、ブレード式クリーニング容器、露光手段などを
備え、プロセススピード１５０ｍｍ／ｓの反転現像方式
のデジタル複写機である。

【００８５】ＧＰ５５の帯電器を以下のように改造し
た。この改造機を画像形成装置１とする。

【００８６】まず、ドラムユニットのコロナ帯電器を取
り外し、接触式の帯電ローラが搭載できるように改造し
た。ローラは、感光体回転に対し従動で回転する。外部
電源により、ＤＣ−７００ＶにＡＣ１５００Ｖｐｐ（８
００Ｈｚ）を重畳させた交流電圧を印加可能にした。

【００８７】次に一成分現像器を二成分方式の現像器に
改造し、トナー１を投入した。現像スリーブや搬送部材
は、外部駆モーターにより駆動可能にした。バイアス
は、外部電源より、ＤＣ−５００Ｖ、ＡＣ１０００Ｖｐ
ｐの矩形波を重畳した。

【００８８】本発明の弾性ローラ２を帯電ローラとして
画像形成装置１に搭載し、５％文字原稿、Ａ４横送連続
１万枚の画出し耐久を行った。評価は、帯電不良（不均
一帯電）起因のカブリで判断した。判断基準は、以下の
通り。 ○：カブリ１．０％未満で良好な画像 △：カブリ１．０以上１．５％未満で実用上限の画質 ×：カブリ１．５％以上で低画質

【００８９】尚、画像のカブリは、ＪＩＳ Ｚ８７２２
（０度−４５度法）に基づいた反射濃度計（東京電色技
術センター、ＴＣ−６ＭＣ）を用いて測定した。画出し
前後の差（％）を算出しカブリとした。画質としてカブ
リ１．５％未満を実用上問題なしとする。

【００９０】画出し耐久の結果、耐久中、感光体の帯電
電位は一定であり、帯電不良起因の画像カブリの判定
は、○であり、良好な画像が得られた。

【００９１】［実施例２］ＧＰ５５の転写器を以下のよ
うに改造した。これを画像形成装置２とする。

【００９２】コロナ転写器を取り外し、接触ローラ転写
器（キヤノン製複写機ＮＰ６０３０）を取り付けた。ロ
ーラと感光体の一端は、ギアで結合させ、ローラの駆動
を可能にした。駆動は、感光体回転と同じ周速（順方
向）で回転できるように調整した。転写電流は直流電源
による定電流制御を行った。現像器は実施例１と同様と
した。

【００９３】弾性ローラ３を転写ローラとして画像形成
装置２に搭載し、５％文字原稿、Ａ４横送連続１万枚の
画出し耐久を行った。評価は、転写起因で生じるトナー
飛び散りの状態で判断した。判断基準は、以下の通り。 ○：飛び散り軽微で、細線画像の再現性良好。 △：一部で飛び散りが確認されるが、細線画像の再現性
は実用上限の範囲。 ×：飛び散りにより細線再現性なし。

【００９４】飛び散りの判定は○であり、飛び散りが防
止され、中抜けなどの画像劣化も認められず、良好な画
質が得られた。また、ローラの表面観察から、形状の劣
化も認められなかった。

【００９５】［実施例３］実施例１で用いた現像器を取
り外したＧＰ５５に感光体１を搭載し、通紙だけを１万
枚連続で行い、感光体観察を行った後に、再び現像器を
取り付けて５％文字原稿の画出しを行った。

【００９６】感光体観察では、層間の剥離状態で判断し
た。判断は、以下の通り。 ○：剥離なし。 △：軽微な剥離有り（表面の亀裂無し） ×：剥離により表面に亀裂発生。

【００９７】画出し評価では、感光体起因で発生するカ
ブリ状態で判断した。 ○：カブリ無し（画質異常無し）。 △：一部カブリ（ドラムピッチ）発生するが、実用上は
問題なし。 ×：カブリによる著しい画質低下。

【００９８】評価の結果、剥離は認められず（○）、カ
ブリの抑えられた（○）良好な画像であった。

【００９９】［比較例１］弾性ローラ４を帯電ローラと
して実施例１と同様な方法で耐久評価を行った。

【０１００】その結果、ローラの長手方向に帯電不良起
因のカブリが２％を超えてしまい（判定×）、均一な抵
抗が達成できなかった。

【０１０１】［比較例２］感光体１の製造において、導
電性粒子２の変りに導電性Ｎｉ紛を用いた以外は全て同
様な方法で感光体２を製造した。感光体２の表面には、
一部で不均一な膜厚が認められた。

【０１０２】この感光体２を用いて実施例４と同様な通
紙耐久評価を行ったところ、剥離判定は、△であった
が、画像にはカブリが多発し判定は×であった。

【０１０３】

【発明の効果】本発明の酸化亜鉛微粒子を電子写真用部
材に含有させることにより、機械的には部材の強度が向
上し、電気的には抵抗分布にムラのない均一な部材が得
られる。これら部材を画像形成装置に搭載することによ
り、長期的に良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の概略図である。

【符号の説明】

１０ 感光体 ２０ 帯電部材としての帯電ローラ ３０ 露光装置 ４０ 現像器 ５０ 転写部材としての転写ローラ ６０ ブレード方式のクリーニング容器 ７０ 定着器 ８０ 転写材（紙）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/20 １０２ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０２ ２Ｈ２００ 21/10 Ｃ０８Ｋ 9/02 ４Ｊ００２ // Ｃ０８Ｋ 9/02 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１８ (72)発明者 岡戸 謙次 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 AA01 BB02 BB08 BB26 BB29 2H068 AA45 CA22 CA33 CA37 CA40 CA60 2H071 BA41 BA43 DA06 DA08 DA09 DA12 DA13 DA15 DA21 2H077 AC04 AD06 AD14 FA00 FA26 FA27 GA03 2H134 HA12 HA17 HD13 HD19 KD12 KG01 KG03 KG06 KG08 KH01 2H200 FA02 HB45 HB46 JA25 JA26 JC15 JC16 MA12 MA13 MB02 MB05 NA01 NA23 4J002 BB151 CK031 CL071 CP031 DE106 FD116 GM00 GQ02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真用部材に含有される酸化亜鉛微
   粒子であり、酸化亜鉛微粒子は異種元素を含有する酸化
   亜鉛を母体粒子に担持したものであり、抵抗が１×１０
   ²Ωｃｍ以上１×１０⁹Ωｃｍ未満であり、体積平均径が
   ０．１μｍ以上５μｍ未満であり、５μｍ以上の個数％
   が３％未満であることを特徴とする電子写真用酸化亜鉛
   微粒子。
2. 【請求項２】 異種元素が、アルミニウム、ガリウム、
   インジウム、スズ、ゲルマニウムであることを特徴とす
   る請求項１に記載の電子写真用酸化亜鉛微粒子。
3. 【請求項３】 母体粒子が無機粒子であることを特徴と
   する請求項１または２に記載の電子写真用酸化亜鉛微粒
   子。