JP2003248365A

JP2003248365A - 帯電部材

Info

Publication number: JP2003248365A
Application number: JP2002049254A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takayama; 拓高山; Hiroyuki Miura; 宏之三浦; Hiroyuki Kataoka; 弘之片岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電部材表面の汚れに起因する帯電部材の性能
の低下を防止して、長期にわたって安定、且つ、良好な
均一帯電性と、画像品質と、を得ることのできる帯電部
材を提供すること。【解決手段】被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体を
帯電させる帯電部材が、少なくとも、導電性支持体上
に、導電性弾性体層、表面層が順次設けられてなる帯電
部材であって、前記表面層の水に対する接触角が、１１
５度以上であることを特徴とする帯電部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
プリンター、ファクシミリ、または、これらの複合ＯＡ
機器等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装
置における帯電部材に関する。より詳しくは、感光体や
誘電体等の被帯電体表面に押圧させて、該被帯電体表面
を均一に帯電させる帯電部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置や静電記録装置などの画像
形成装置では、感光体や誘電体等の被帯電体表面を帯電
処理することが行われている。この帯電処理手段として
は、タングステンワイヤーに高電圧を印加して発生する
コロナ放電により帯電を行なう非接触帯電方式が広く採
用されている。しかし、このコロナ放電を利用した非接
触帯電方式では、帯電時に発生するオゾンや窒素酸化物
などの放電生成物が感光体表面を変質させ、該感光体の
劣化や画像ボケの原因になったり、タングステンワイヤ
ーの汚れが画質に影響し、画像の白抜けや黒筋が発生し
たりするという問題があった。

【０００３】上記非接触帯電方式に対し、帯電部材を被
帯電体に接触させて帯電処理を行う接触帯電方式があ
る。この接触帯電方式では、一般に帯電部材に印加する
電圧が小さく、オゾン発生量が非常に少ないという利点
があるが、使用中にクリーニングブレードをすり抜けて
きたトナーやトナー外添剤が帯電部材表面に付着あるい
は融着し、これらの汚れに起因する帯電不良によって画
像不良を発生させるという欠点がある。

【０００４】このような接触帯電方式における欠点を改
善する方法は、現在までにもいくつか検討されてきた。
例えば、特開昭６４−６６６７３号公報に記載の技術に
よれば弾性体表面に形成された表面層にＰＴＦＥ粉末を
分散含有させた帯電部材について開示されている。この
技術は動摩擦係数の低減により、使用開始初期において
は帯電部材表面の汚染防止効果を発揮するものの、連続
使用した場合においてはトナー外添剤等の硬い物質が帯
電部材表面に突き刺さるように埋没し、これがトリガー
となって該帯電部材表面へのトナー等の固着を誘発する
という問題がある。

【０００５】特開平４−３０３８６１号公報に記載の技
術では、帯電部材の表面層に層状固体潤滑剤であるグラ
ファイトを含有させて、帯電部材や感光体表面の汚染を
防止する方法が開示されている。しかしながら、グラフ
ァイトは、その表面エネルギーが大きいために、グラフ
ァイトの層間剥離による動摩擦係数を小さくする効果が
相殺されてしまうため、大きな汚染防止効果は期待でき
ない。

【０００６】特開平７−５７４３号公報に記載の技術で
は、帯電部材表面と被帯電体面との接触部位に層間剥離
性の微粒子であるフッ化グラファイトを、微粒子のまま
で存在させ、トナーや紙粉が帯電部材表面に固着するこ
とを防ぐ方法の開示がある。しかしながら、この技術
は、帯電部材表面に固定されないフリーなフッ化グラフ
ァイトそのものが被帯電体表面を汚染させやすく、この
ような汚染による不均一な帯電によって画像欠陥を引き
起こすという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、帯
電部材表面の汚れに起因する帯電部材の性能の低下を防
止して、長期にわたって安定、且つ、良好な均一帯電性
と、画像品質と、を得ることのできる帯電部材を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は以下の本発明
により達成される。すなわち、本発明は、＜１＞被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体を帯電
させる帯電部材が、少なくとも、導電性支持体上に、導
電性弾性体層、表面層が順次設けられてなる帯電部材で
あって、前記表面層の水に対する接触角が、１１５度以
上であることを特徴とする帯電部材である。

【０００９】＜２＞被帯電体表面に押圧させて前記被
帯電体を帯電させる帯電部材が、少なくとも、導電性支
持体上に、導電性弾性体層、表面層が順次設けられてな
る帯電部材であって、前記表面層が、少なくとも、フッ
素樹脂と、フッ化グラファイトと、を含んでなり、且
つ、前記表面層中に含まれる該フッ化グラファイトの含
有量が、１．５質量％以上であることを特徴とする帯電
部材である。

【００１０】＜３＞前記フッ素樹脂が、少なくとも、
２種類以上のモノマーを用いて重合される共重合体であ
って、前記モノマーが、少なくとも、四フッ化エチレン
と、ビニルエーテルと、を含んでなることを特徴とする
＜２＞に記載の帯電部材である。

【００１１】＜４＞前記表面層の十点平均表面粗さＲ
ｚが、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜
３のいずれか１つに記載の帯電部材である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を、第１の本発
明、第２の本発明、第１の本発明及び第２の本発明に共
通する発明の実施の形態、および、帯電器および画像形
成装置の順に大きくわけて説明する。

【００１３】（第１の本発明）第１の本発明は、被帯電
体表面に押圧させて前記被帯電体を帯電させる帯電部材
が、少なくとも、導電性支持体上に、導電性弾性体層、
表面層が順次設けられてなる帯電部材であって、前記表
面層の水に対する接触角（以下、「接触角」と略す）
が、１１５度以上であることを特徴とする。

【００１４】上記の本発明によれば、帯電部材表面の汚
れに起因する帯電部材の性能の低下を防止して、長期に
わたって安定、且つ、良好な均一帯電性と、画像品質
と、を得ることのできる帯電部材を提供することができ
る。

【００１５】表面層の水に対する接触角が、１１５度以
上であるために、表面が汚染されにくく、帯電部材表面
の汚染を効果的に防止することができる。接触角は、１
１５度以上であることが必要であり、１２０度以上であ
ることが好ましく、１２５度以上であることがより好ま
しい。接触角が、１１５度よりも小さい場合には、帯電
部材の表面に、トナーが固着する等、汚れが次第に付着
・蓄積することにより、時間の経過と共に、均一帯電性
や、画像品質が低下する。なお、接触角の測定方法につ
いては後述する。

【００１６】また、表面層には固体潤滑剤を含まれるこ
とが好ましい。表面層中に含まれる固体潤滑剤の含有量
は、１．０質量％〜５０質量％の範囲内であることが好
ましく、１．５質量％〜４０質量％の範囲内であること
がより好ましい。固体潤滑剤が、表面層に一切含まれな
い場合には、トナー外添剤等の硬い物質が帯電部材表面
に突き刺さるように埋没し、これがトリガーとなってト
ナー等の固着を誘発するために、時間の経過と共に、均
一帯電性や、画像品質が低下する場合がある。

【００１７】一方、表面層中に含まれる固体潤滑剤の含
有量が、５０質量％よりも大きいの場合には、固体潤滑
剤が、非導電性の材料からなる場合においては、帯電性
そのものが発揮できなくなる場合があったり、固体潤滑
剤自体が、帯電部材表面を汚染してしまう場合がある。

【００１８】固体潤滑剤としては、金、銀、鉛、インジ
ウム、バリウム等の軟質金属；二硫化モリブデン、二硫
化タングステン、ヨウ化カドミウム、ヨウ化鉛、二セレ
ン化モリブデン、グラファイト、フッ化グラファイト、
フタロシアニン等の層状物質；ＰＴＦＥ（ポリテトラフ
ルオロエチレン）、ポリイミド、ＦＥＰ（フッ化エチレ
ン−プロピレン）、超高分子ポリエチレン（ｕｌｔｒａ
−ｈｉｇｈ−ｍｏｌｅｃｕｌａｒ−ｗｅｉｇｈｔｐｏ
ｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅ
ｒｋｅｔｏｎ）、ポリアセタール、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂等の高分子材料等が挙げられる。また、こ
れら以外にも、Ｃａ、Ｌｉ、Ｂａ、希土類のフッ化物；
Ｂｉ、Ｃｄの硫化物；Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｚｎの酸化物
等の低せん断材料が挙げられる。これら上記に列挙した
固体潤滑剤の中でも、二硫化モリブデン、フッ化グラフ
ァイト、ＰＴＦＥが好ましく用いられる。

【００１９】（第２の本発明）第２の本発明は、被帯電
体表面に押圧させて前記被帯電体を帯電させる帯電部材
が、少なくとも、導電性支持体上に、導電性弾性体層、
表面層が順次設けられてなる帯電部材であって、前記表
面層が、少なくとも、フッ素樹脂と、フッ化グラファイ
トと、を含んでなり、且つ、前記表面層中に含まれる該
フッ化グラファイトの含有量が、１．５質量％以上であ
ることを特徴とする帯電部材。

【００２０】上記の本発明によれば、帯電部材表面の汚
れに起因する帯電部材の性能の低下を防止して、長期に
わたって安定、且つ、良好な均一帯電性と、画像品質
と、を得ることのできる帯電部材を提供することができ
る。

【００２１】表面層が、表面エネルギーの小さい、フッ
素樹脂と、フッ化グラファイトと、を含んでなるため
に、帯電部材表面の表面エネルギーが小さくすることが
でき、このため該帯電部材表面に汚れが付着しにくい。
さらに、層間剥離性の、フッ化グラファイトが、表面層
中に１．５質量％以上含有されるために、帯電部材と、
被帯電体面と、の動摩擦係数を小さくすることができ、
帯電部材表面の表面エネルギー低下との相乗効果によ
り、帯電部材表面の汚染を効果的に防止することができ
る。

【００２２】フッ化グラファイトの含有量は、１．５質
量％以上であることが必要であると共に５０質量％以下
であることが好ましく、２質量％〜２３質量％の範囲内
であることがより好ましい。

【００２３】フッ化グラファイトの含有量が、１．５質
量％よりも小さい場合には、トナー外添剤等の硬い物質
が帯電部材表面に突き刺さるように埋没し、これがトリ
ガーとなってトナー等の固着を誘発するために、時間の
経過と共に、均一帯電性や、画像品質が低下する。一
方、フッ化グラファイトの含有量が、５０質量％よりも
大きい場合には、帯電性そのものが発揮できなくなる場
合があったり、フッ化グラファイト自体が、帯電部材表
面を汚染してしまう場合がある。なお、フッ化グラファ
イト中に含まれるフッ素の含有量は特に限定されない
が、２０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより
好ましい。

【００２４】表面層中に含まれるフッ素樹脂の含有量は
特に限定されないが、２０質量％〜９５質量％の範囲内
にあることが好ましく、４０質量％〜９５質量％の範囲
内にあることがより好ましい。また、表面層中には、フ
ッ素樹脂以外からなる他の樹脂成分も含まれてもよい。
表面層中に含まれるフッ素樹脂の含有量が２０質量％よ
りも小さい場合には、帯電部材表面の表面エネルギーが
大きくなるために、トナーの固着等の汚れが付着しやす
くなる場合がある。また、９５質量％よりも大きい場合
には、フッ素樹脂以外の、その他必要な成分を表面層中
に必要量含有させることができなくなる場合がある。

【００２５】フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶ
ＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体
（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣ
ＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重
合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶ
Ｆ）、フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合体、
フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体及びフッ
化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体などの樹脂
を挙げることができる。これらを単独、又は二種以上組
み合わせて用いてもよい。

【００２６】これらのフッ素樹脂のうちでも、少なくと
も２種類以上のモノマーを用いて重合される共重合体で
あって、前記モノマーが、少なくとも、四フッ化エチレ
ンとビニルエーテルとを含んでなることが、簡易な薄膜
形成法である液相コーティング法を用いることができる
ため好ましい。例えば、テトラフルオロエチレン−アル
キルビニルエーテル共重合体として、ゼッフルＧＫ−５
００（ダイキン工業社製）や、テトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体とし
て、サイトップ（旭硝子社製）等が好適に用いられる。

【００２７】（第１の本発明及び第２の本発明に共通す
る発明の実施の形態）次に、上記に説明した第１の本発
明及び第２の本発明に共通する発明の実施の形態につい
て以下に説明する。第１および第２の本発明の帯電部材
は、少なくとも導電性支持体上に、導電性弾性体層、表
面層が順次設けられてなるものであるが、必要に応じ
て、前記導電性弾性体層と、前記表面層と、の間に抵抗
層を設けてもよい。

【００２８】第１および第２の本発明の帯電部材におけ
る表面層の十点平均表面粗さＲｚは、１０μｍ以下であ
ることが好ましく、５μｍ以下であることがより好まし
い。十点平均表面粗さＲｚが、１０μｍよりも大きい場
合には、凹凸部分にトナー及び紙粉等が溜まり易くな
り、また、凹凸によって微小な放電ムラが生じたりする
ことにより、時間の経過と共に、均一帯電性や、画像品
質が低下する場合がある。なお、当該十点平均表面粗さ
Ｒｚとは、ＪＩＳＢ０６０１に規定された表面粗さの
ことである。なお、測定方法については後述する。

【００２９】表面層は、既述した条件を満たすものであ
れば、その形成方法は特に限定されないが、例えば抵抗
層あるいは導電性弾性体層上に、予め固体潤滑剤を分散
させた塗布溶液を用いて浸漬塗布やスプレー塗布等の公
知の液相コーティング法により膜を形成する方法等を用
いることができる。また、第１の本発明においては、抵
抗層あるいは導電性弾性体層の表面にＵＶ照射、熱処
理、カップリング剤等による化学処理を施すこと等によ
り、抵抗層あるいは導電性弾性体層と物性及び／又は組
成が異なる層を形成し、この層を表面層とすることもで
きる。なお、このような場合には、抵抗層あるいは導電
性弾性体層を形成する際に、前記抵抗層あるいは前記導
電性弾性体層中に固体潤滑剤を分散させておくことが必
要である。

【００３０】表面層を構成する材料としては、第１の本
発明においては、固体潤滑剤以外にも、該表面層のマト
リックスを構成する材料として、公知の樹脂材料を用い
ることができ、さらに必要に応じて、公知の導電剤や架
橋剤等の添加剤を添加することができる。あるいは、第
１の本発明において抵抗層あるいは導電性弾性体層を表
面処理する場合には抵抗層あるいは導電性弾性体層を構
成する材料を表面層として利用することもできる。

【００３１】また、第２の本発明においては、既述した
ようなフッ素樹脂およびフッ化グラファイト以外にも、
フッ素樹脂以外の樹脂材料や、さらに必要に応じて、公
知の導電剤や架橋剤等の添加剤を添加することができ
る。なお、フッ素樹脂以外の樹脂材料としては、例え
ば、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル等を挙げ
ることができる。

【００３２】前記導電剤としてカーボンブラック、酸化
錫等の導電性金属酸化物などの公知の導電性材料を用い
ることができ、前記架橋剤としては、イソシアネート
類、メラミン類、メチル化、エチル化、エポキシ樹脂
類、ビスフェノールタイプのエポキシ樹脂類、エポキシ
基材のポリマー類等、並びにこれらのブレンド物を用い
ることができる。また、これら以外のその他の添加剤も
必要に応じて用いることができる。

【００３３】表面層の厚みは、０．５μｍ〜１００μｍ
の範囲内が好ましい。表面層の厚みが０．５μｍよりも
小さい場合には、帯電部材表面の汚染防止効果が得られ
なくなる場合がある。一方、１００μｍよりも大きい場
合には、帯電部材の硬度が必要以上に大きくなるため
に、被帯電体表面との十分な密着性が得られなくなる場
合がある。

【００３４】導電性支持体は、帯電部材を支持する剛性
を有する導電性の材料であれば特に限定されないが、例
えば、アルミニウム，銅合金，ステンレス鋼等の金属ま
たは合金、クロム，ニッケル等で鍍金処理を施した鉄，
合成樹脂などの導電性の材質で構成される。導電性支持
体の外径は通常４〜１２ｍｍの範囲にある。

【００３５】導電性弾性体層は、帯電部材が適切なニッ
プ幅ないしニップ圧でもって被帯電体表面に押圧して被
帯電体表面を均一に帯電できるよう、帯電部材を所定の
抵抗値および硬度に収めるために設けられる。この弾性
体層はゴム材中に導電性粒子を分散させることによって
形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム，クロロ
プレンゴム，エピクロルヒドリンゴム，ブチルゴム，ウ
レタンゴム，シリコーンゴム，フッ素ゴム，ＳＢＲ，Ｎ
ＢＲ，ＥＰＤＭ，アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レンゴム、これらのブレンドゴム等が挙げられる。中で
も、イソプレンゴム，シリコーンゴム，ＥＰＤＭが好ま
しく用いられる。これらのゴム材は発泡したものでもあ
るいは無発泡のものでもよい。

【００３６】導電性粒子としては、カーボンブラック、
グラファイト、アルミニウム，銅，ニッケル，ステンレ
ス鋼等の各種導電性金属または合金、酸化錫，酸化イン
ジウム，酸化チタン，酸化錫−酸化アンチモン固溶体，
酸化錫−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化
物、絶縁物質の表面を導電化処理したものなどの微粉末
を用いることができる。例えば、カーボンブラックを用
いる場合は、所望の体積固有抵抗値が得られるよう、ゴ
ム材に対して３０〜５０重量％配合される。導電性弾性
体層の厚さは、通常２〜６ｍｍの範囲にあればよく、３
〜５ｍｍの範囲にあることが好ましい。また、導電性弾
性体層の体積抵抗値については、１０²〜１０⁵Ω・ｃｍ
の範囲にあることが好ましい。

【００３７】抵抗層は、帯電部材を所定の抵抗値に調整
するために設けられるもので、樹脂中に前記した導電性
粒子を分散させた薄膜から形成される。前記樹脂として
は、特に限定されるものではないが、ポリウレタン，ポ
リアミド，ポリエステル等の多少柔らかい部類に属する
樹脂が好適である。また、導電性粒子として例えばカー
ボンブラックを用いる場合は、所望の体積固有抵抗値が
得られるよう、樹脂に対して１０〜３０重量％配合され
る。抵抗層の体積抵抗値は１０⁵〜１０⁹Ω・ｃｍの範囲
にあることが好ましい。

【００３８】また、抵抗層の膜厚は、５〜１００μｍの
範囲内が好ましく、１０〜８０μｍの範囲内がより好ま
しい。膜厚が５μｍより薄くなると、抵抗を調整する機
能を充分に発揮することができないだけでなく、リーク
が発生しやすくなり被帯電体表面を損傷する恐れがあ
る。一方、膜厚が１００μｍより厚いと、帯電部材の抵
抗値および硬度が必要以上に上昇する。

【００３９】このような構成を有する本発明による帯電
部材の体積抵抗値は、１×１０⁷Ω〜１×１０¹⁰Ωの範
囲内となるように調整されることが望ましい。

【００４０】（帯電器および画像形成装置）図１は、本
発明の帯電部材が組み込まれた画像形成装置の一例を示
す概略図である。図１において、画像形成装置Ｕ本体内
部には、矢印方向に回転する円筒状の感光体（ドラム）
１１が配置されていて、静電潜像担持体として機能す
る。画像形成装置Ｕ本体内部には、感光体１１表面に静
電潜像を書き込むレーザ書き込み装置１２が配置されて
いる。円筒状の感光体１１の周囲には、その回転方向に
沿って、順次感光体１１表面を一様に帯電する帯電器１
３、上記静電潜像を顕像化する現像器１４、顕像化され
たトナー像を用紙（転写材）に転写させる転写器１５、
および感光体１１上の残留トナーを除去するクリーニン
グ装置１６が、それぞれ配置されている。

【００４１】現像器１４はトナーを収納する容器１４ａ
を備えている。この容器１４ａ内には、トナーを攪拌す
る攪拌部材１４ｂと、回転可能な現像剤担持体１４ｃ
と、担持体１４ｃにトナーを供給するトナー供給ローラ
１４ｄとが設けられている。現像剤担持体１４ｃは、容
器１４ａの開口部に臨んでいて、感光体１１表面と僅か
な間隙を介して容器１４ａに支持されている。クリーニ
ング装置１６はケーシング１６ａを備えている。このケ
ーシング１６ａには金属製のブレードホルダー１６ｂが
固定されていて、その先端部にはシート状のクリーニン
グブレード１６ｃが固着されている。クリーニングブレ
ード１６ｃはその先端のエッジ部が感光体１１表面に当
接している。

【００４２】画像形成装置Ｕ本体の下部には、用紙を収
容する給紙トレイ１７が配置されている。給紙トレイ１
７の上面端部には給紙トレイ１７から用紙を一枚ずつ取
り出す用紙取り出しローラ１８が配置されている。用紙
取り出しローラ１８の側部上方には、一対の用紙搬送ロ
ーラ１９によって搬送される用紙をガイドする一対の用
紙をガイド２０が配置されている。画像形成装置Ｕ本体
内部の他側部上部には、加熱ローラ２１ａおよび加圧ロ
ーラ２１ｂを有する定着装置２１が配置されていて、定
着装置２１と前記転写器１５との間にはトナー像が転写
された用紙を搬送する搬送路２２が設けられている。ま
た、定着装置２１の上方には、一対の排出ローラ２３
と、トナー像が定着された用紙を定着装置２１から排出
ローラ２３までガイドする搬送路２４が設けられてい
る。そして、画像形成装置Ｕ本体の上面には上記排出ロ
ーラ２３から排出される用紙を載置する排出トレイ２５
が形成されている。

【００４３】図２は、図１に示す帯電器１３の要部拡大
図であって、本発明の帯電部材を有する帯電器の一例を
示す概略図である。図２において、帯電器１３は、導電
性支持体１ａ上に、導電性弾性体層１ｂ、抵抗層１ｃ、
表面層１ｄが順次設けられてなる本発明の帯電部材１を
備えている。但し、帯電部材１は、抵抗層１ｃを有さな
いものであってもよい。帯電部材１は、その導電性支持
体１ａの両端部がクリーニング装置１６の前記ケーシン
グ１６ａに固定された支持部材３１により支承されてい
る。また、一端が支持部材３１に他端が導電性支持体１
ａの端部にそれぞれ固定された２つの加圧スプリング３
２の付勢力によって、帯電部材１は感光体１１表面に押
圧され接触している。支持部材３１には金属製のパッド
ホルダ３３が固定されていて、その先端部に固着された
シート状のクリーニングパッド３４により、帯電部材１
表面にトナーが極わずかに付着してもこれを取り除くよ
うになっている。さらに、帯電部材１の導電性支持体１
ａには、直流電源３５から直流電圧が印加される。さら
に、必要に応じて、直流電圧に加えて、交流電源３６か
ら交流電圧を重畳する場合もある。したがって、帯電部
材１の表面層１ｄと接触しながら所定の方向に回転する
感光体１１表面を一様に帯電処理することができる。

【００４４】本発明における画像形成装置Ｕの作用を簡
単に説明すると次ぎのとおりである。上述のように、電
圧が印加された帯電部材１によって、矢印方向に回転す
る感光体１１はその表面が一様に帯電される。一様に帯
電された感光体１１はレーザ書き込み装置１２により静
電潜像が書き込まれる。感光体１１上の静電潜像は現像
器１４によりトナー像に現像される。トナー像は転写器
１５により給紙トレイ１７から搬送されてくる用紙に転
写される。転写されたトナー像が定着装置２１により定
着された後、用紙は排出ローラ２３により排出トレイ２
５上に排出される。また、上記トナー像が用紙に転写さ
れた後、感光体１１表面に残留していたトナーはクリー
ニング装置のブレード１６ｃにより除去され、次ぎの電
子写真プロセスに備える。

【００４５】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてより具体的に
説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるもので
はない。

【００４６】＜実施例１＞（導電性弾性体層の形成）導電性支持体として外径６ｍ
ｍのＳＵＳ製シャフトを用い、この表面に、導電性弾性
体層として導電性シリコーンゴム（東レダウコーニング
社製：Ｘ−３４−２０４８ＡＢ）を厚さ３ｍｍになるよ
う射出成形することにより、外径が１２ｍｍの弾性ロー
ラを得た。形成された導電性弾性体層の体積抵抗は、５
×１０³Ω・ｃｍ、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度は５５度であっ
た。

【００４７】（抵抗層の形成）下記組成物をボールミル
で混合し、ウレタン樹脂溶液中にカーボンブラックが均
一に分散した分散液を調整した。得られた分散液を上記
弾性ローラ表面にスプレー塗布した後、加熱・乾燥する
ことにより、弾性ローラ表面にウレタン系樹脂膜からな
る膜厚２０μｍの抵抗層を形成した。・一液型ウレタン樹脂（ＤＦ−４０７：大日本インキ化
学工業社製）：１００質量部・カーボンブラック（Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ：Ｃａｂｏ
ｔ社製）：５質量部・２−ブタノン：１００質量部

【００４８】（表面層の形成）下記組成物をボールミル
で混合し、フッ素樹脂中に導電剤（アンチモンドープ酸
化錫）と固体潤滑剤（フッ化グラファイト）とが均一に
分散した分散液を調整した。・四フッ化エチレンとビニルエーテルとの共重合体樹脂
（ゼッフルＧＫ−５００：ダイキン工業社製）：１００
質量部・イソシアネート架橋剤（コロネートＨＬ：日本ポリウ
レタン社製）：２質量部・アンチモンドープ酸化錫（ＳＮ−１００Ｐ：石原産業
社製）：３０質量部・フッ化グラファイト（セフボン−ＣＭＡ：セントラル
硝子社製）：５質量部得られた分散液を、抵抗層がその表面に形成された弾性
ローラ表面に浸浸塗布した後、加熱・乾燥して、フッ素
系樹脂膜からなる膜厚２μｍの表面層を形成した。以上
のように作製された実施例１の帯電部材（以下、「帯電
部材（１）」と称す）の表面の接触角は１２０度であ
り、十点平均表面粗さＲｚは５μｍであった。なお、接
触角および十点平均表面粗さＲｚの測定方法については
後述する。

【００４９】＜実施例２＞表面層の形成に際して、フッ
化グラファイトの配合量を１０質量部とした以外は、実
施例１と同様にして帯電部材を作製した。このようにし
て得られた実施例２の帯電部材（以下、「帯電部材
（２）」と称す）の表面の接触角は１２５度であり、十
点平均表面粗さＲｚは１０μｍであった。

【００５０】＜実施例３＞表面層の形成に際して、フッ
化グラファイトの配合量を３質量部とし、また、浸漬塗
布をスプレー塗布とした以外は、実施例１と同様にして
帯電部材を作製した。このようにして得られた実施例３
の帯電部材（以下、「帯電部材（３）」と称す）の表面
の接触角は１１５度であり、十点平均表面粗さＲｚは１
０μｍであった。

【００５１】＜比較例１＞表面層の形成に際して、フッ
化グラファイトの配合量を１質量部とした以外は、実施
例１と同様にして帯電部材を作製した。このようにして
得られた比較例１の帯電部材（以下、「帯電部材
（Ａ）」と称す）の表面の接触角は１０７度であり、十
点平均表面粗さＲｚは６μｍであった。

【００５２】＜比較例２＞表面層の形成に際して、固体
潤滑剤としてフッ化グラファイトの代わりに二硫化モリ
ブデン粉末（モリパウダーＰＳ、住鉱潤滑剤社製）を５
質量部用いた以外は、実施例１と同様にして帯電部材を
作製した。このようにして得られた比較例２の帯電部材
（以下、「帯電部材（Ｂ）」と称す）の表面の接触角は
９８度であり、十点平均表面粗さＲｚは２５μｍであっ
た。

【００５３】（画像評価および帯電部材表面の汚染評
価）画像評価および帯電部材表面の汚染評価には、図１
に示した画像形成装置と同様の構成からなる画像形成装
置（富士ゼロックス社製：Ａｂｌｅ３２２１）を用い
た。評価に際しては、この画像形成装置の帯電器に、各
々の実施例および比較例で得られた帯電部材を装着し、
この帯電部材の導電性支持体１ａに電圧を印加し、前記
帯電部材と接触する外径３０ｍｍの感光体１１表面を一
様に−４２０Ｖに帯電処理した状態で、画像形成テスト
を実施した。

【００５４】画像評価および帯電部材表面の汚染評価
は、上記の画像形成装置に各々の実施例および比較例で
得られた帯電部材を装着し、最大で２０万枚の画像形成
テストを行った。その結果、実施例の帯電部材（１）、
（２）および（３）においては、帯電ムラによる画質欠
陥が発生せず、鮮明な画像がえられ、２０万枚の画出し
後にも帯電部材の汚染による画質劣化が生じなかった。
一方、接触角が１１５度未満の比較例の帯電部材（Ａ）
および（Ｂ）においては、画像形成テスト時の帯電部材
表面の汚れがひどく、数百枚の画像形成後に、帯電ムラ
による画質欠陥が現れた。結果を表１に示す。

【００５５】なお、画像評価および帯電部材表面の汚染
評価は以下の基準にて実施した。＜画像評価の基準＞ ○：２０万枚の画出し後において、画質の劣化無し。 ×：２０万枚未満の画出しで、顕著な画質の劣化が発
生。＜帯電部材表面汚染の評価基準＞ ○：２０万枚の画出し後において、帯電部材表面の汚れ
無し。 ×：２０万枚未満の画出しで、帯電部材表面に顕著な汚
れ発生。

【００５６】（接触角の測定方法）接触角はゴニオメー
ター等を用いて測定することができるが、本発明におい
ては、２３℃・５５％ＲＨの環境下において、帯電部材
の表面に水を滴下し、１０秒間放置後の接触角を、接触
角測定装置ＣＡ−Ｘロール型（協和界面科学社製）を用
いて測定した。なお、場所を変えて３回繰り返し測定し
た際の平均値を帯電部材の接触角として求めた。

【００５７】（十点平均表面粗さＲｚの測定方法）十点
平均表面粗さＲｚは、表面粗さ測定器等を用いて測定す
ることができるが、本発明においては、２３℃・５５Ｒ
Ｈ％の環境下において、接触式表面粗さ測定装置（サー
フコム５７０Ａ、東京精密社製）を用いた。帯電部材表
面の測定に際しては、測定距離を２．５ｍｍとし、接触
針としてはその先端がダイヤモンド（５μｍＲ、９０°
円錐）のものを用い、場所を変えて３回繰り返し測定し
た際の平均値を帯電部材の十点平均表面粗さＲｚとして
求めた。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、帯電部材表面の汚れに起因する帯電部材の性能の低
下を防止して、長期にわたって安定、且つ、良好な均一
帯電性と、画像品質と、を得ることのできる帯電部材を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材が組み込まれた画像形成装
置の一例を示す概略図である。

【図２】本発明の帯電部材を有する帯電器の一例を示
す概略図である。

【符号の説明】

１帯電部材１ａ導電性支持体１ｂ導電性弾性体層１ｃ抵抗層１ｄ表面層１１感光体１２レーザー書き込み装置１３帯電器１４現像器１４ａトナーを収容する容器１４ｂ攪拌部材１４ｃ担持体１４ｄ供給ローラ１５転写器１６クリーニング装置１６ａケーシング１６ｂブレードホルダー１６ｃクリーニングブレード１７給紙トレイ１８用紙取りだしローラ１９用紙搬送ローラ２０ガイド２１定着装置２１ａ加熱ローラ２１ｂ加圧ローラ２２搬送路２３排出ローラ２４搬送路２５排出トレイ３１支持部材３２加圧スプリング３３パッドホルダ３４クリーニングパッド３５直流電源３６交流電源Ｕ画像形成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片岡弘之神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H200 FA02 FA08 FA16 GA23 GA34 GA44 GA49 GB12 GB22 HA03 HA28 HB12 HB22 HB43 HB45 HB46 HB47 HB48 MA03 MA04 MA05 MA06 MA08 MA11 MA12 MA17 MA20 MB01 MC01 MC06 NA06 4F100 AB04 AK17C AK18C AK18J AK21C AK21J AK51 AK52 AL01C AN02 AR00A AR00C BA03 BA06 BA07 BA10A BA10C CA19 CA21 CA30C GB41 JB06C JG01A JG01B JG03 JK07B JK14C YY00C 4J002 BD121 BD151 BE041 DD006 FD206 GM00 GQ00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体
を帯電させる帯電部材が、少なくとも、導電性支持体上
に、導電性弾性体層、表面層が順次設けられてなる帯電
部材であって、前記表面層の水に対する接触角が、１１５度以上である
ことを特徴とする帯電部材。
【請求項２】被帯電体表面に押圧させて前記被帯電体
を帯電させる帯電部材が、少なくとも、導電性支持体上
に、導電性弾性体層、表面層が順次設けられてなる帯電
部材であって、前記表面層が、少なくとも、フッ素樹脂と、フッ化グラ
ファイトと、を含んでなり、且つ、前記表面層中に含ま
れる該フッ化グラファイトの含有量が、１．５質量％以
上であることを特徴とする帯電部材。
【請求項３】前記フッ素樹脂が、少なくとも、２種類
以上のモノマーを用いて重合される共重合体であって、前記モノマーが、少なくとも、四フッ化エチレンと、ビ
ニルエーテルと、を含んでなることを特徴とする請求項
２に記載の帯電部材。
【請求項４】前記表面層の十点平均表面粗さＲｚが、
１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１つに記載の帯電部材。