JP2007163974A - 帯電部材、帯電装置、未転写残留トナー帯電装置、及び転写装置 - Google Patents

帯電部材、帯電装置、未転写残留トナー帯電装置、及び転写装置 Download PDF

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Abstract

【課題】像担持体の帯電不良を抑制可能な帯電部材、帯電装置、未転写残留トナー帯電装置、及び転写装置を得る。
【解決手段】導電性支持体上に、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層と、絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層と、を順に積層することにより帯電部材を構成する。
【選択図】図3

Description

本発明は、帯電部材、帯電装置、未転写残留トナー帯電装置、及び転写装置に係り、特に電子写真方式を用いた画像形成装置に搭載される帯電部材、帯電装置、未転写残留トナー帯電装置、及び転写装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、所定方向に回転される像担持体を備えると共に、像担持体の近傍に回転方向に沿って、像担持体表面を帯電させるための帯電装置、帯電装置によって帯電された像担持体を露光することによって像担持体上に静電潜像を形成するための露光装置、像担持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像することでトナー像を形成するための現像装置、及び像担持体上のトナー像を記録媒体や中間帯電部材等の被転写部材に転写するための転写装置を含んで構成されている。
像担持体の所定方向への回転に伴い、像担持体は、帯電装置によって表面を帯電され、露光装置によって静電潜像が形成された後に、現像装置によって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。像担持体上に形成されたトナー像は、転写装置によって被転写部材に転写された後に、記録媒体等に定着される。像担持体上の定着されなかったトナー、すなわち未転写残留トナーは、未転写残留トナー帯電装置によって所定の電位に帯電された後に、クリーニング部材等によって像担持体上から除去される。
このような画像形成装置では、像担持体の帯電、像担持体上に形成されたトナー像の被転写部材への転写、及び像担持体上の未転写残留トナーの帯電時には、上記帯電装置、転写装置、及び未転写残留トナー帯電装置各々に含まれる帯電部材に電圧が印加されて、上記帯電装置、転写装置、及び未転写残留トナー帯電装置各々の帯電部材から像担持体へと放電が生じることで、像担持体表面、像担持体上に担持されているトナー像、及び未転写残留トナーが、所定電位に帯電されることにより、像担持体の帯電や像担持体上のトナーの転写や像担持体上の未転写残留トナーの帯電等の処理が行われている。
しかし、この帯電装置、未転写残留トナー帯電装置、及び転写装置等の帯電部材を含む装置において、帯電部材は導電性の部材によって構成されるため、この帯電部材を構成する導電性部材表面にトナーや外添材等の異物が付着されると、導電性部材表面に高抵抗の異物が付着することとなるため、帯電部材と像担持体との間において各工程において求められる放電現象が生じにくくなり、像担持体の帯電不良や像担持体表面に付着されているトナーへの帯電不良が発生するという問題があった。
このような像担持体の帯電不良が発生すると、画質劣化が生じるという問題があり、また、トナーへの帯電不良により、像担持体上の未転写残留トナーが除去されにくくなり、画質劣化が生じるという問題があった。
像担持体への帯電むらを防止し、出力画像中に汚れが発生することを抑制するための技術としては、例えば、特許文献1では、トナーをトラップしやすいという観点から導電性不織布を像担持体表面に接触させ、且つこの導電性不織布に電圧を印加することで、像担持体の帯電むらを抑制している。
特開平6−274007号公報
しかしながら、像担持体表面に帯電された未転写残留トナーや、画像形成装置内に飛散している帯電されたトナー等の異物は、導電性である導電性不織布表面に付着しやすいため、導電性不織布表面に付着した異物によって、像担持体と帯電部材との間に高抵抗の異物が挟持された状態となることから、像担持体表面の帯電不良が発生するという問題があった。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであって、像担持体の帯電不良を抑制可能な帯電部材、帯電装置、未転写残留トナー帯電装置、及び転写装置を得ることを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の帯電部材は、導電性支持体上に、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層と、絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層と、が順に積層されて構成されている。
絶縁性不織布層の層厚は、5μm以上200μmであることが好ましい。
導電性支持体上に積層される、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層の、導電性繊維は、前記導電性繊維は、絶縁性繊維に導電剤を含有、または導電性樹脂を被覆させることにより構成することができる。
本発明の帯電装置は、このような帯電部材を、露光されることにより静電潜像が形成される像担持体に接触または近接して配置し、帯電電圧が印加されることで、像担持体を予め定めた表面電位となるように帯電する帯電部材として備えることができる。すなわち、帯電部材に帯電電圧が印加されることで、帯電部材から像担持体へ放電電流が流れることによって、像担持体表面は予め定めた表面電位となるように帯電される。
帯電部材は、導電性支持体上に、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層を積層し、更に導電性不織布層上に絶縁性不織布層が積層されて構成されるので、帯電部材の最表面層には絶縁性不織布層が設けられていることから、帯電部材の最表面層にトナー等の異物が付着した場合であっても、帯電部材の放電面である導電性不織布層には、抵抗となる異物が付着しないことから、像担持体の帯電不良を抑制することができる。
また、不織布は、繊維密度が高いので、像担持体上の未転写残留トナーの保持能力が高く、多量の未転写残留トナーを保持できることから、像担持体上の未転写残留トナーを除去することも可能となる。
また、像担持体上の未転写残留トナーを保持した場合であっても、この未転写残留トナーを保持する、帯電部材の最表面層の不織布は、絶縁性であることから、絶縁性不織布層の下層側にある導電性不織布層による像担持体の帯電を阻害することはなく、像担持体の帯電不良を抑制することができる。
また、導電性不織布層と絶縁性不織布層とは、双方が不織布層であることから、導電性不織布層と絶縁性不織布層との界面に接着剤による接着層を設けることなく容易に導電性不織布層上に絶縁性不織布層を積層させることができ、帯電部材の最表面層に、容易に絶縁性不織布層を設けることができる。
本発明の未転写残留トナー帯電装置は、回転されることで、表面に担持したトナー像が転写部材によって被転写部材へ転写される像担持体上に担持された前記トナー像の前記被転写部材への転写位置より該像担持体の回転方向下流側で、且つ前記像担持体上の未転写残留トナーを該像担持体から除去するクリーニング部材によるクリーニング位置より該像担持体の回転方向上流側近傍に、該像担持体に接触または近接して配置され、帯電電圧が印加されることで前記像担持体上の未転写残留トナーの帯電量を予め定めた帯電量となるように帯電する請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の帯電部材を備えている。
上記帯電部材を、回転されることで、表面に形成されたトナー像が転写部材によって被転写部材に転写される像担持体のトナー像の転写位置より該像担持体の回転方向下流側で、且つ像担持体上の未転写残留トナーを像担持体から除去するクリーニング部材によるクリーニング位置より像担持体の回転方向上流側近傍に、像担持体に接触または近接して配置する。
未転写残留トナー帯電装置の帯電部材は、電源により帯電電圧が印加されることで、像担持体上の未転写残留トナーの帯電量を予め定めた帯電量となるように帯電する。すなわち、帯電部材に帯電電圧が印加されることで、帯電部材から像担持体上の未転写残留トナーへと放電電流が流れることにより、像担持体上の未転写残留トナーの帯電量が調製される。未転写残留トナー帯電装置によって帯電された像担持体上の未転写残留トナーは、像担持体の回転によってクリーニング部材によるクリーニング位置まで達すると、像担持体から除去される。
本発明の未転写残留トナー帯電装置においても、上記帯電部材を、像担持体上の未転写残留トナーを帯電させるための帯電部材として用いることにより、帯電部材の最表面層に設けられた絶縁性不織布層によって、帯電部材の放電面である導電性不織布層には抵抗となる異物が付着しないことから、像担持体上の未転写残留トナーの帯電不良を抑制することができる。
また、本発明の転写装置は、トナー像を担持した像担持体に被転写媒体を介して接触または近接して配置され、転写電圧が印加されることで前記像担持体に担持された前記トナー像を前記被転写媒体に転写させる請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の帯電部材を備えている。
上記帯電部材を、トナー像を担持した像担持体に、被転写媒体を介して接触または近接して配置し、電源によって転写電圧が印加されることで該トナー像を被転写媒体に転写させる転写装置に設ける。
このように、上記帯電部材を、像担持体上のトナー像を被転写媒体に転写させるための帯電部材として用いることにより、帯電部材の最表面層に設けられた絶縁性不織布層によって、帯電部材の放電面である導電性不織布層には抵抗となる異物が付着しないことから、像担持体上のトナー像の帯電不良を抑制することができる。
以上説明したように本発明の帯電部材、帯電装置、未転写残留トナー帯電装置、及び転写装置によれば、導電性支持体上に、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層と、絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層と、が順に積層されて構成された帯電部材を備えるので、像担持体の帯電不良を抑制することができる。
図1は、本発明の一の実施形態に係る画像形成装置10を示している。
画像形成装置10は、図示しないパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって記録用紙Pにカラー画像を形成する。
画像形成装置10には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット11Y、画像形成ユニット11M、画像形成ユニット11C、及び画像形成ユニット11Kを備えている。
なお、以降、YMCKを区別する必要がある場合は、符号の後にY、M、C、Kの何れかを付して説明し、YMCKを区別する必要が無い場合(すなわち各部材を色の区別無く総称する場合)には、Y、M、C、Kを省略する。
画像形成ユニット11Y、画像形成ユニット11M、画像形成ユニット11C、及び画像形成ユニット11Kは、バックアップロール34と複数の回転ローラ32によって張架された無端状の、本発明の被転写媒体としての中間転写ベルト30の進行方向に対して、画像形成ユニット11Y、画像形成ユニット11M、画像形成ユニット11C、及び画像形成ユニット11Kの順番で直列に配列されている。
画像形成ユニット11Yは、Y色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット11Mは、M色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット11Cは、C色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット11Kは、K色のトナー画像を形成する。
画像形成ユニット11Yは、所定方向に回転される像担持体12Yを含んで構成されている。また、画像形成ユニット11Yは、像担持体12Yの近傍に、像担持体12Yの回転方向に沿って、帯電装置40Y、露光装置14Y、現像装置15Y、転写装置16Y、未転写残留トナー帯電装置13Y、及びクリーニング装置17Yを含んで構成されている。
帯電装置40Yは像担持体12Y表面を一様な電位となるように帯電する。露光装置14Yは、図示を省略した外部装置等から取得した画像情報に応じて変調した光ビームを像担持体上12Y上に走査露光することで、像担持体12Yに画像情報に応じた静電潜像を形成する。現像装置15Yは、Y色のトナーを貯留すると共に、所定の帯電量となるように貯留されたトナーを帯電して像担持体12Y表面に供給することで、像担持体12Y上の静電潜像を現像して静電潜像に応じたトナー像を形成する。
現像装置15Yは、帯電部材18Yと、帯電部材18Yに所定電圧を印加するための図示を省略する電源と、図示を省略するY色トナーを貯留する貯留部を含んで構成されており、トナーを所定電位に帯電するとともに、帯電したトナーを像担持体12Y表面に供給することによって、静電潜像を現像して像担持体12上にトナー像を形成する。
転写装置16Yは、帯電部材74Yと、帯電部材74Yに転写電圧を印加するための電源76Yと、を含んで構成されており、帯電部材74Yを所定電位に帯電するとともに、像担持体12Yとの間で中間転写ベルト30を挟持搬送することで、転写装置16Yと像担持体12Yとの間で中間転写ベルト30を挟持する領域において、像担持体12Y上のトナー像を中間転写ベルト30に転写する。
未転写残留トナー帯電装置13Yは、像担持体12Yの近傍の、転写装置16Yと像担持体12Yとの間で中間転写ベルト30を挟持する領域より像担持体12Yの回転方向下流側で、且つクリーニング装置17Yによって像担持体12Y上の異物が除去される位置より像担持体12Yの回転方向上流側に設けられている。
未転写残留トナー帯電装置13Yは、像担持体12Y上の未転写残留トナー、すなわち中間転写ベルト30上に転写されずに像担持体12Yに残留した未転写残留トナーを所定の帯電量となるように帯電する。クリーニング装置17Yは、像担持体12Yの、未転写残留トナー帯電装置13Yによって帯電された未転写残留トナーを像担持体12Y表面から除去する。
同様に、画像形成ユニット11Mは、所定方向に回転される像担持体12Mを含んで構成されている。また、画像形成ユニット11Mは、像担持体12Mの近傍に、像担持体12Mの回転方向に沿って、帯電装置40M、露光装置14M、現像装置15M、転写装置16M、未転写残留トナー帯電装置13M、及びクリーニング装置17Mを含んで構成されている。
また、画像形成ユニット11Cは、所定方向に回転される像担持体12Cを含んで構成されている。また、画像形成ユニット11Cは、像担持体12Cの近傍に、像担持体12Cの回転方向に沿って、帯電装置40C、露光装置14C、現像装置15C、転写装置16C、未転写残留トナー帯電装置13C、及びクリーニング装置17Cを含んで構成されている。
画像形成ユニット11Kは、所定方向に回転される像担持体12Kを含んで構成されている。また、画像形成ユニット11Kは、像担持体12Kの近傍に、像担持体12Kの回転方向に沿って、帯電装置40K、露光装置14K、現像装置15K、転写装置16K、未転写残留トナー帯電装置13K、及びクリーニング装置17Kを含んで構成されている。
なお、画像形成ユニットM、画像形成ユニットC、及び画像形成ユニットK各々に含まれる各構成は、現像装置15に含まれるトナーが画像形成ユニットMではM色トナーであり、画像形成ユニットCではC色トナーであり、画像形成ユニットKではK色トナーである点以外は、同一の構成であり、且つ各構成は画像形成ユニットYに含まれる各構成と同一機能を有するため、詳細な説明を省略する。
また、画像形成装置10は、中間転写ベルト30を含んで構成されている。中間転写ベルト30は、各画像形成ユニット11Y、画像形成ユニット11M、画像形成ユニット11C、及び画像形成ユニット11Kの像担持体12Y、像担持体12M、像担持体12C、及び像担持体12Kと、それぞれ対向して配設されている転写装置16Y、転写装置16M、転写装置16C、及び転写装置16Kとの間を挿通して設けられている。
中間転写ベルト30は、回転ローラ32、回転ローラ33、及びバックアップロール34によって張架されると共に、周方向に回転可能に設けられている。
つぎに、各画像形成ユニット11Y、画像形成ユニット11M、画像形成ユニット11C、及び画像形成ユニット11Kの構成と画像形成の動作とを、これらは同一構成であるため一括して説明する。なお、上述のように、YMCKを区別せずに説明するため、符号にはYMCKを省略する。
図2に示すように、像担持体12は、帯電装置40により表面が一様に帯電された後に、回転されることにより、露光装置14により、入力された画像情報に含まれるイエロー画像に対応する画像情報に応じて変調された光ビームLによって走査露光されて、像担持体12の表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。
現像装置15の帯電部材18により、図示を省略する貯留部に貯留されたY色のトナーを像担持体12表面に供給することで、像担持体12上に形成された静電潜像は、トナーによって現像され、像担持体12上にトナー画像が形成される。像担持体12上に形成されたトナー画像は、帯電部材74に電源76によって印加された転写電圧によって、帯電部材74と像担持体12との間に流れる放電電流による静電吸引力によって、中間転写ベルト30上に一次転写される。そして、像担持体12の表面は、つぎの画像形成サイクルの為、帯電装置40により再び帯電される。
なお、一次転写では、トナー画像を構成するトナーの全ては中間転写ベルト30に転写されず、一部が未転写残留イエロートナーとして、像担持体12に残留する。像担持体12に残留した未転写残留トナーは、未転写残留トナー帯電装置13によって、帯電量の絶対値がゼロに近い値とされ像担持体12から離間されやすい状態となるように帯電される。そして、クリーニング装置17に設けられた図示を省略するクリーニングブレードによって、像担持体12表面から除去される。
図1に示すように、画像形成装置10では、各画像形成ユニット11Y、画像形成ユニット11M、画像形成ユニット11C、及び画像形成ユニット11Kの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各画像形成ユニット11Y、画像形成ユニット11M、画像形成ユニット11C、及び画像形成ユニット11Kにおいても同様に行われ、中間転写ベルト30上に、順次、Y色、M色、C色、及びK色の各色トナー像が重ねられ、フルカラートナー像が形成される。
中間転写ベルト30上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト30の搬送によって二次転写位置Aへ到ると、所定のタイミングで二次転写位置Aへと搬送されてきた記録用紙Pに、転写装置36に含まれる電源79によって帯電部材78に印加された転写電圧により、帯電部材78と中間転写ベルト30との間に流れる放電電流による静電吸引力によって、本発明の被転写媒体としての記録媒体Pへ二次転写される。
フルカラートナー像が転写された記録用紙Pは、中間転写ベルト30から分離された後、定着装置31へと搬送される。定着装置31によって記録用紙Pに熱と圧力が加えられることにより、記録媒体P上のフルカラートナー像は記録用紙Pに定着される。
次に、上記帯電装置40について説明する。
本発明の帯電装置40は、図2に示すように、本発明の帯電部材に相当する、帯電部材50、及び帯電部材50に所定の電圧を印加するための電源52と、を含んで構成されている。
帯電部材50は、円柱状であって、長手方向長さが、像担持体12の回転軸方向の画像形成幅より幅広に構成されている。
帯電部材50は、像担持体12表面を所定電位に帯電させることが可能な位置に設けられていれば良く、像担持体12表面に近接または接触する位置に設けられていれば良いが、帯電部材50と像担持体12とのギャップ(間隙)を調製しやすくするという観点から、帯電部材50の表面が像担持体12の表面に接触されて設けられている事が好ましい。
帯電部材50は、図3に示すように、円筒状または円柱状の金属等からなる導電性の導電性支持基体54上に、弾力性を有する導電性ウレタンスポンジ層55、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層56、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層58が順に積層されて構成されている。
ここで、「不織布」とは、織らない布状のものを示しており、JIS L―0222に示されるように、繊維シート、ウェブ、またはバッドで、繊維が一方向またはランダムに配向しており、交流、溶着、及び接着等によって繊維間が結合されたものを示している。すなわち、不織布とは、繊維の集合体からなる。但し、この不織布には、紙、織物、編み物、タフト及び縮絨フェルトは含まれない。
通常、布状のものは織ったり編んだりすることにより製造されるが、不織布は、繊維を一定方向やランダムに集積して接着樹脂により化学的に結合させたり、機械的に絡ませたり、圧力をかけた水流で絡ませたり、熱によって溶融される熱融着繊維で結合させることにより作製される。
本発明の絶縁性不織布層58とは、絶縁性不織布層58の体積抵抗率の常用対数値が約13logΩcm(22℃、55%RH環境下において)以上になるような特性を有する不織布により構成される層であり、絶縁性繊維の集合体によって構成された不織布によって構成されている。
絶縁性不織布層58を構成する絶縁性繊維としては、絶縁性不織布層58を構成したときの体積抵抗率の常用対数値が13logΩcm以上となるような繊維が選択されれば特に制限されないが、化学繊維、及び天然繊維から選択される一種以上が好ましく使用される。
化学繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、塩化ビニル繊維、ポリウレタン繊維、ポリオレフィン繊維、及びアラミド繊維等が挙げられ、天然繊維としては、綿、羊毛、麻、パルプ、及び絹等を挙げることができる。なお、これらの繊維は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
絶縁性繊維の直径φは、帯電部材50のトナーの保持性、及び帯電部材50の放電のしやすさなどの観点から、1μm〜30μmが好ましい。
帯電部材50から像担持体12へ放電電流が流れる事による放電現象は、帯電部材50に印加される帯電電位の強さ、即ち放電開始電圧(帯電部材50に直流電圧の印加を開始し、印加電圧を除々に増加させていったときに、像担持体12への帯電が開始されるときの印加電圧値)の電圧値により規定されるが、一般的に帯電部材50と像担持体12との間隙が数μm〜数百μmの範囲内にある領域において発生する。
このため、絶縁性不織布層58の層厚は、5μm以上200μm以下の範囲内であることが好ましい。
絶縁性不織布層58の層厚が200μmより大きいと、像担持体12を帯電させることが困難であるという問題がある。
次に、導電性不織布層56について、説明する。
本発明の導電性不織布層56とは、導電性不織布層56を構成したときの体積抵抗率が、10〜1010Ωcm(22℃、55%RH環境下)以下になるような特性を有し、導電性繊維の集合体によって構成された不織布によって構成されている。
なお、上記体積抵抗率の測定は、通常よく使用される微少電流計などを用いて測定することができる。
例えば、アドバンテスト社製、R8340Aデジタル高抵抗/微小電流計)を用いて、100Vの電圧を10秒印加した後、その電流値を用いて測定することができる。測定は22℃、55%RHの環境下で実施すればよい。
導電性不織布層56の体積抵抗率が10Ωcmより低いと、導電性不織布層56の導電性が高いために、像担持体12表面にキズが形成されていた場合等に、リークが生じ、画質劣化を引き起こすという問題がある、また、導電性不織布層56の体積抵抗値が1010Ωcmより大きいと、導電性不織布層56の導電性が低いために、帯電部材50から像担持体12への放電が生じなくなり、像担持体12を所定電位となるように帯電させることが困難となる。
導電性不織布層56を構成する導電性繊維としては、有機導電性高分子として、ポリアセチレン系、ポリ芳香族ビニリン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリチオフェン系、ポリエステル系などを挙げることができる。また、これらの有機導電性高分子には、ハロゲン類、ルイス酸、プロトン酸、遷移金属ハライド、アルカリ金属、アルキルアンモニウムイオン、界面活性剤、アミノ酸などのドーパントを添加することもできる。
また、導電性繊維としては、上記絶縁性繊維に導電性を付与するようにしてもよい。
絶縁性繊維に導電性を与える方法としては、上記絶縁性繊維として使用される化学繊維を構成するポリオレフィン樹脂(たとえば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等)、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニロン樹脂、及びアラミド樹脂等の各種熱可塑性樹脂に、カーボンブラックや金属微粒子等の導電剤を混合分散させる方法をとってもよいし、この方法は比抵抗値を制御することが難しいため、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高分子繊維全体に導電性を付与する方法でもよい。後者の方法では、ポリアセチレン、ポリ−ρ−フェニレン、ポリピロール、ポリチオフェン等を用いることができる。
また、絶縁性繊維に導電性を与える方法としては、上記絶縁性繊維に上記導電性樹脂をコーティングする方法を用いても良い。
なお、導電性不織布層56は、上記絶縁性不織布層58を構成する絶縁性不織布に、導電性樹脂を含ませることにより形成してもよい。
導電性樹脂としては、ポリアセチレン系樹脂、ポリアセン系樹脂、ポリ芳香族ビニレン系樹脂、ポリピロール系樹脂、ポリアニリン系樹脂、及びポリチオフェン系樹脂、並びにこれらの誘導体より選択される少なくとも一種を挙げることができる。
上記導電性繊維の平均径としては、使用される繊維の形状によっても異なるが、1〜30μm程度が好ましい。
上記導電性不織布層56及び絶縁性不織布層58各々を構成する導電性繊維及び絶縁性繊維の形態としては、特に限定されず、単一繊維であっても複合繊維であってもよい。複合繊維の場合には、バイメタル型、芯鞘型、海島型、等のものを適宜用いることができる。また、長繊維(ステープル)であってもよいし、単繊維(フィラメント)であってもよい。さらに、繊維の断面形状についても、円形、楕円形、異形断面、等いかなる形状であってもよい。
上記導電性不織布層56及び絶縁性不織布層58各々を構成する導電性不織布及び絶縁性不織布の製造方法としては、公知の方法を適宜用いることができる。
不織布の製造工程には、一般的には、フリース形成と繊維間結合の2工程があり、まず、フリースと呼ばれる繊維の集積層を形成し、次に繊維同士を結合させる。
フリースを形成する主な方法としては、湿式法(抄紙法)、乾式法(エアレイ法、カード法等)、スパンボンド法、メルトブローン法、スパンレース法、等のフリース形成方法がある。フリースを形成した後に、フリースを構成する繊維同士を結合させます。繊維間結合を行うための主な方法としては、ケミカルボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、水流結合法等がある。
繊維間結合後に、更にその他の加工が必要な場合には、染色加工、ラミネート加工、及びコーティング加工等が施されることにより、各種結合方法により結合させ、不織布が製造される。
導電性支持基体54は、SUSやAlなどの一定の剛性をもち給電可能となるような導電性を有する材料であればよい。
また、導電性ウレタンスポンジ層55は、弾力性をもち、体積抵抗率の常用対数値が2〜10logΩcmの範囲の導電性を有する多孔質層であればよく、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド又はポリプロピレン等の発泡性の樹脂又はゴムに、導電性を与えることにより構成されればよい。導電性の付与としては、上記樹脂に、カーボンや金属微粒子等の導電剤を含有させることによって付与するようにすればよい。
帯電装置40には、帯電部材50に所定の電圧を印加するための電源52が含まれている。
電源52は、本発明では、直流電圧を印加可能な電源52であるものとして説明するが、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加するようにしてもよい。帯電部材50は、電源52によって印加された帯電電圧によって、帯電部材50と像担持体12との間に流れる放電電流によって、像担持体12表面を略均一に帯電可能に構成されている。
本発明の帯電装置40における帯電部材50において、像担持体12表面を所定電位となるように帯電させるときに、電源52から電圧印加部53を介して導電性支持基体54上に所定の電圧値の電圧(例えば、−1KVの直流電圧)が印加されると、導電性不織布層56に、帯電電圧として−1KVが印加される。このように、導電性不織布層56に帯電電圧が印加されることで、帯電部材50表面から像担持体12表面への放電が生じ、像担持体12表面が所定電位となるように帯電される。
具体的には、像担持体12と帯電部材50とのニップ部の周辺を拡大した図5に示されるように、所定方向(図5中矢印B方向)に回転される像担持体12と、所定方向(図5中矢印A方向)に回転される帯電部材50とのニップ部の上流側には、帯電部材50から像担持体12への放電が生じる(すなわち、放電電流が流れる)放電領域があり(図5中、放電領域61参照)、また、像担持体12と帯電部材50とのニップ部の下流側にもまた、帯電部材50から像担持体12への放電が生じる放電領域(図示省略)がある。
ここで、従来技術のように、帯電部材50の最表面層が導電性を有する層により構成され、この導電性を有する導電性層にトナーや紙粉等の異物63が付着していると、導電性層の異物63付着領域に対向する像担持体12上の領域の電位が、異物63という抵抗によって所定電位より高くなり、像担持体12の帯電不良を引き起こすという問題がある。像担持体12に帯電不良が生じると、最終的に記録媒体Pに記録される画像に白抜けやカブリ等の画質欠陥が含まれるという問題がある。
しかし、本発明の帯電部材50では、上述のように、円筒状または円柱状の金属等からなる導電性の導電性支持基体54上に、弾力性を有する導電性ウレタンスポンジ層55、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層56、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層58が順に積層されて構成されており、最表面層が絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層58によって被覆された状態にあることから、トナーや紙粉等の異物63が帯電部材50の最表面層に付着された場合であっても、導電性不織布層56は絶縁性不織布層58の下層側に位置することから、導電性不織布層56に異物63が付着されることがない。
このため、本発明の帯電部材50によれば、導電性不織布層56上に絶縁性不織布層58が積層されているため、図6に示すように、異物63は絶縁性不織布層58に付着し、導電性不織布層56上には付着されないため、帯電部材50から像担持体12への放電時の放電面である導電性不織布層56に異物63が直接付着されることを抑制することができ、帯電部材50による像担持体12の帯電不良を抑制することができる。
従って、本発明の帯電部材50によれば、導電性支持基体54上に、導電性不織布層56上に絶縁性不織布層58が順に積層されて構成されているため、像担持体の帯電不良を抑制することができる。
また、絶縁性の不織布による絶縁性不織布層58を帯電部材50の最表面に設けるため、繊維径が細く密度の高い不織布層を最表面層に設けることができ、帯電部材50の最表面層に、像担持体12上の未転写残留トナーや紙粉等の異物を効果的に像担持体12表面から除去することができる。
また、帯電部材50の表面に未転写残留トナーを保持した場合であっても、この未転写残留トナーを保持した不織布は、帯電部材50の絶縁性であることから、絶縁性不織布層58の下層側にある導電性不織布層56による像担持体12の帯電を阻害することはなく、像担持体12の帯電不良を抑制することができる。
なお、本実施の形態では、帯電部材50は、円柱状であるものとして説明したが、図4に示すように、柱状であってもよい。帯電部材50が柱状である場合についても同様に、柱状の金属等からなる導電性の導電性支持基体54上に、弾力性を有する導電性ウレタンスポンジ層55、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層56、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層58が順に積層されて構成され、絶縁性不織布層58が像担持体12の表面に対向するように設けられていればよい。また、導電性支持基体54に、電源(図2参照)52によって電圧を印加される電圧印加部53を含むようにすればよい。
また、本実施の形態では、帯電部材50が、柱状の金属等からなる導電性の導電性支持基体54上に、弾力性を有する導電性ウレタンスポンジ層55、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層56、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層58が順に積層されて構成されている場合を説明したが、像担持体12表面に所定電圧を印加するための各種ロールを同一構成とするようにしてもよい。
例えば、転写装置16、未転写残留トナー帯電装置13、及び転写装置36各々に、上記帯電部材50と同様に、導電性ウレタンスポンジ層55、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層56、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層58が順に積層されて構成される帯電部材を設けて、該帯電部材によって像担持体12表面に所定電位を与えるようにしてもよい。
具体的には、図1に示すように、転写装置36を、帯電部材78と帯電部材78に電圧を印加するための電源79を含んで構成し、帯電部材78を上記帯電部材50と同一の構成とするようにすればよい。
また、図1に示すように、未転写残留トナー帯電装置13を、帯電部材70と帯電部材70に電圧を印加するための電源72とを含んで構成し、帯電部材70を上記帯電部材50と同一の構成とするようにすればよい。
また、図1に示すように、転写装置16を、帯電部材74と帯電部材74に電圧を印加するための電源76を含んで構成し、帯電部材74を上記帯電部材50と同一の構成とするようにすればよい。
このようにすれば、上記帯電部材70から像担持体12への放電時に、放電面となりうる導電性不織布層56へのトナー等の異物の付着を抑制することができ、帯電部材70表面に付着した異物による抵抗によって、像担持体12または像担持体12に付着しているトナーに所定電位とは異なる電位が与えられることを抑制することができ、画像形成時の画質劣化を抑制することができる。
同様に、上記帯電部材74または帯電部材78から中間転写ベルト30方向への放電時に、放電面となりうる導電性不織布層56への異物の付着が抑制されることから、帯電部材74及び帯電部材78表面に付着した異物による抵抗によって、記録媒体Pへの画像転写における転写電位の変動による転写不良が発生することを抑制することができる。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明の権利範囲は特に以下の実施例の記載のみに限定されるものではない。
<実施例1>
帯電部材の作製
・不織布(導電性不織布層及び絶縁性不織布層)の作製
まず2mm厚の絶縁性不織布(日本バイリーン社製、商品名 WP8085)を用意した。
(絶縁性不織布の作製)
絶縁性繊維としてナイロンとポリエステルとを含む絶縁性不織布を用いた。なお、この絶縁性不織布のナイロンとポリエステルとの構成比は、ナイロン:ポリエステル=4:1であり、これらの繊維について水流結合法を用いて繊維間結合を行い、厚さ2mmの絶縁性不織布を作製した。
(導電性不織布層及び絶縁性不織布層の作製)
次に、上記絶縁性不織布の厚み方向約1.5mmまで浸透するように、導電性樹脂として、ポリピロールに、上記絶縁性不織布を浸すことで、約0.5mmの絶縁性不織布層と約1.5mmの導電不織布層を含む不織布を作成した。
この導電性不織布層について、体積抵抗率を測定したところ、10Ωcmであった。
また、この絶縁層について、体積抵抗率の常用対数値を測定したところ、14logΩcmであった。
なお、この体積抵抗率は、アドバンテスト社製、R8340Aデジタル高抵抗/微小電流計)を用いて、100Vの電圧を10秒印加した後、その電流値を用いて測定した。測定条件は、22℃、55%RHの環境下で実施した。
・帯電部材の作製
外径φ8mmの導電性支持基板上に、層厚1mmの導電性スポンジ層を、導電性接着剤により接着することにより構成し、該導電性スポンジ層上に、導電性不織布層及び絶縁性不織布層が順に積層されるように、上記作製した導電性不織布層と絶縁性不織布層からなる不織布を、導電性接着剤により接着することにより帯電部材を構成した。
得られた帯電部材の外径は、φ14mmであった。
上記作製した帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の帯電装置40に含まれる帯電部材50として設けて、A4サイズの記録媒体に、画像密度が約5%の画像をプリントする通紙テストを5000枚行い、初期電位むら、5000枚後電位むら、5000枚後のプリントディフェクトを評価した。
なお、画像形成装置10としては、下記仕様で動作させた。
像担持体12:直径約30.0mmの有機感光体
帯電電位V0=−500V(背景部電位)
露光後電位VL=−13v(画像部電位)
プロセス速度:104mm/秒
現像方式:乾式二成分現像方式
帯電装置40: DC(直流)接触帯電方式
DC=−1kV(DC成分電圧値)
露光装置14:レーザ波長=780nm
潜像電位:背景部 ―500V、画像部 −200V
帯電部材18:直径=16.0mm
回転速度=208mm/秒
回転方向は像担持体12の回転方向と逆方向
帯電部材18と像担持体12との最小間隔 0.3mm
現像バイアス:VDC=−400V(DC成分電圧値)
pp=1.5kV(AC成分電圧値(peak to peak))
周波数=6KHz(AC成分電圧波形)
現像ギャップ(像担持体12と帯電部材18との間隔):約0.3mm
中間転写ベルト30:ポリイミド製
転写条件
転写装置16:転写バイアス +500V〜+1000V、10μA
転写装置36:転写バイアス +1600V
なお、画像形成装置10は、像担持体12上の未転写残留トナーがクリーニング装置17によって除去されにくく(すなわち、クリーニング装置17と像担持体12との間隙を未転写残留トナーがすり抜けやすく)、また帯電部材50に異物が付着しやすい環境である低温低湿環境(温度10度湿度15%rh)の条件下に設定した。
(評価方法)
(初期電位むら、5000枚後電位むら評価方法)
画像形成装置10に5000枚の通紙テストの内、1枚通紙テストを行った後に、
表面電位測定装置(トレック社製モデル344)を用いて−950Vの電圧を印加したときの像担持体12上の電位を測定し、像担持体12を2回回転させたときの表面電位の最大値と最小値との差を、初期電位むらとして求めた。
また、画像形成装置10に5000枚の通紙テストを行った後に、上記表面電位測定装置を用いて、−950Vの電圧を印加したときの像担持体12上の電位を測定し、像担持体12を2回回転させたときの表面電位の最大値を最小値との差を、5000枚後電位むらとして求めた。
(プリントディフェクト評価方法)
画像形成装置10に5000枚の通紙テストを行った後に、濃度30%の画像をA4サイズの記録用紙2枚に記録し、全ての記録用紙に形成された画像について欠陥が見られない場合を、「問題無し」とし、記録用紙上に形成された画像中に白筋が含まれている場合を、「白筋発生」として評価した。
評価結果を表1に示す。
<比較例1>
帯電部材50として、下記構成の不織布層(導電性不織布層)を用いた以外は、実施例1と同様にして通紙テストを行った。結果を表1に示す。
比較例1では、実施例1で作製した厚さ2mmの絶縁性不織布の厚み方向全域(2mm)まで浸透するように、導電性樹脂に、上記絶縁性不織布を浸すことで、約2mmの導電性不織布を作成した。
この導電性不織布層について、実施例1と同様にして体積抵抗率を測定したところ、10Ωcmであった。
<比較例2>
帯電部材50として、下記構成の帯電部材を用いた以外は、実施例1と同様にして通紙テストを行った。結果を表1に示す。
・帯電部材の作製
導電性支持体としてステンレス製のシャフト(直径:8mm、長さ:350mm)を用いて、その周囲に弾性体層を以下の配合及び加工方法により形成した。
・GECO系エピクロルヒドリン原料ゴム(エピクロマCG102:ダイソー製、組成比:エピクロルヒドリン40mol%、エチレンオキサイド56mol%、アリルグリシジルエーテル4mol%) 100質量部
・炭酸カルシウム(タマパールTR−222H:奥多摩工業製) 30質量部
・サブ(ネオファクチスU−8:天満サブ化工製) 10質量部
・テトラメチルアンモニウムクロライド(日本樹脂製:エレガンスR115)1.0質量部
・ステアリン酸(脂肪酸SA−200:旭電化製) 0.5質量部
・加硫促進剤(ノクセラTT:大内新興化学製) 1.0質量部
・加硫促進剤(ノクセラDM:大内新興化学製) 1.5質量部
・加硫促進剤(バルノックR:大内新興化学製) 1.0質量部
・加硫剤(サルファックス:鶴見化学製) 0.25質量部
上記配合物を混練して均一な組成のコンパウンドとした後、上記ステンレス製シャフトの表面に、一次加硫(蒸気缶、4.5×10 2 kPa、150℃×1時間)、2次加硫(155℃×7時間)によって、厚み3mmとなるように成形して、弾性体層を設けることにより、帯電部材を作製した。
上記作製した帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の帯電装置40に含まれる帯電部材50として設けて、実施例1と同様に、同一の評価方法を用いて、初期電位むら、5000枚後電位むら、5000枚後のプリントディフェクト(欠陥)を評価した。評価結果を表1に示す。
Figure 2007163974


表1に示されるように、本発明の、導電性の導電性支持基体上に、導電性ウレタンスポンジ層、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層が順に積層されて構成された帯電部材を、画像形成装置10の帯電部材50として用いた場合(実施例1)には、帯電部材50として、比較例1に示されるような導電性支持基体上に導電性不織布層が設けられた構成を用いた場合や、比較例2に示されるような、一般的に用いられるような最表面層に不織布層が設けられていない通常の構成の帯電部材を用いた場合に比べて電位ムラが少なく、また5000枚後の評価においても画質欠陥(プリントディフェクト)は発生しなかった。
一方、比較例1及び比較例2では、画質欠陥が発生した。
このため、本発明のように導電性の導電性支持基体上に、導電性ウレタンスポンジ層、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層が順に積層されて構成された帯電部材を、画像形成装置10の帯電部材50として用いることにより、帯電部材50の表面に異物が付着しても、放電面となる導電性不織布層への異物付着は発生しないことから、長期に渡って安定して像担持体12を帯電させることができ、画像形成装置10における画質劣化を抑制することができる、と言える。
<実施例2>
実施例1では、本発明の帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の帯電装置40に含まれる帯電部材50として設ける場合を説明したが、本実施例では、本発明の帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の未転写残留トナー帯電装置13の帯電部材70として用いる場合を説明する。
また、実施例1では、帯電部材を円柱状として作製したが、本実施例では、柱状となるように作製する。
帯電部材の作製
・導電性不織布の作製
実施例1と同様にして作製した。
・絶縁性不織布の作製
実施例1と同様にして作製した。
・帯電部材の作製
長尺板状の支持基板の板面(幅方向長さ6mm)上に、該板面に対向する面が同一面積となるように、層厚3mmの実施例1と同一の導電性スポンジ層を、導電性接着剤により接着することにより構成した。次に、上記作製した導電性不織布層と絶縁性不織布層とからなる不織布層を、この支持体の板面に対向する面が同一面積となるように切断した。
次に、導電性スポンジ層上に、導電性接着剤を塗布した後に、上記切断した導電性層と絶縁性層からなる不織布を積層させることにより、図4に示す帯電部材を得た。
上記作製した帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の未転写残留トナー帯電装置13の帯電部材70として設けて、実施例1と同様にして通紙テストを5000枚行い、初期状態における未転写残留トナーの平均帯電量、5000枚後の未転写残留トナーの平均帯電量、5000枚後のクリーニング性能を評価した。
なお、画像形成装置10としては、下記構成以外は、実施例1と同一の仕様で動作させた。
帯電装置40の帯電部材50の構成:比較例2と同一の帯電部材を用いた。
未転写残留トナー帯電装置13の帯電部材70へ印加する電圧
pp=1.5kV(AC成分電圧値(peak to peak))
周波数=614Hz(AC成分電圧波形)
なお、画像形成装置10は、像担持体12上の未転写残留トナーがクリーニング装置17によって除去されにくい(すなわち、クリーニング装置17と像担持体12との間隙を未転写残留トナーがすり抜けやすい)環境である低温低湿環境(温度10度湿度15%RH)の条件下に設定した。
(評価方法)
(初期状態における未転写残留トナーの平均帯電量評価方法)
画像形成装置10に5000枚の通紙テストの内、1枚通紙テストを行った後に、帯電量測定装置(ホソカワミクロン社製 E−SPART ANALYZER)を用いて像担持体12上に付着されている未転写残留トナーの平均帯電量を求めた。
(5000枚後の未転写残留トナーの平均帯電量評価方法)
画像形成装置10に5000枚の通紙テストの後に、帯電量測定装置(ホソカワミクロン社製 E−SPART ANALYZER)を用いて5000枚後における未転写残留トナーの平均帯電量を求めた。
(5000枚後のクリーニング性能を評価方法)
画像形成装置10に5000枚の通紙テストの後に、5000枚すべてのプリントサンプル上にクリーニング不良による黒筋が発生しているかどうかをチェックすることにより、クリーニング性能を評価し、黒筋が一本も無い場合に「問題無し」とし、一本でもある の場合に「問題有り」として評価した。
評価結果を表2に示す。
<比較例3>
未転写残留トナー帯電装置13の帯電部材70として、下記構成の帯電部材を用いた以外は、実施例2と同様にして通紙テストを行った。評価結果を表2に示す。
・帯電部材の作製
図7に示すように、長尺板状の支持基板102の板面(幅方向長さ6mm)上に、直径15μm、長さ5mmの導電性ナイロン繊維をブラシ状となるように該板面に沿って配列させた固定ブラシ104を設けることにより、帯電部材100を作製した。なお、支持基板102には、上記電圧印加部53に相当する電圧印加部106を設け、図示を省略する電源に電気的に接続した。
なお、比較例3では、この固定ブラシ104に、電圧印加部106によって、実施例2と同様に、Vpp=1.5kV(AC成分電圧値(peak to peak))周波数=614Hz(AC成分電圧波形)の電圧を印加した。
上記作製した帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の、未転写残留トナー帯電装置13に含まれる帯電部材70として設けて、実施例2と同様に、同一の評価方法を用いて、初期状態における未転写残留トナーの平均帯電量、5000枚後の未転写残留トナーの平均帯電量、5000枚後のクリーニング性能を評価した。
評価結果を表2に示す。
Figure 2007163974


なお、実施例2において、転写されずに像担持体12上に付着されているトナーの平均帯電量は、上記と同様にして測定したところ−45μc/gであった。
未転写残留トナー帯電装置13では、この帯電された状態にあるトナーの帯電量を略ゼロとすることで、像担持体12への未転写残留トナーの付着力を低下させることで、クリーニング装置17において未転写残留トナーの像担持体12からの除去をしやすい状態とすることを目的としていることから、表2に示されるように、初期状態においては、実施例2と比較例3の未転写残留トナーの平均帯電量は略同一であるものの、5000枚処理後においては、実施例2に比べて比較例3の未転写残留トナーの平均帯電量絶対値の低下効果が低くなっていることが分かる。
これは、固定ブラシ104へのトナーの付着による汚れ等により、像担持体12上へのトナーの帯電量の絶対値の低下が図りにくくなっていることが分かる。
一方、実施例2では、5000枚処理後においても、初期状態における未転写残留トナーの平均帯電量の絶対値は略同一であった。また、5000枚処理後において、実施例2で用いた帯電部材の断面を、光学顕微鏡により観察したところ、絶縁性不織布層にはトナー等の異物の付着が見られたものの、導電性不織布層にはトナー等の異物の付着はみられなかった。
なお、実施例2及び比較例3の双方において、クリーニング性能について問題は見られなかったが、本発明の実施例2が有利であることは、像担持体12上の未転写残留トナーの帯電量調整能力の観点から明らかである。
このため、本発明のように導電性の導電性支持基体上に、導電性ウレタンスポンジ層、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層が順に積層されて構成された帯電部材を、画像形成装置10の未転写残留トナー帯電装置13の帯電部材70としてとして用いることにより、帯電部材70の表面に異物が付着しても、放電面となる導電性不織布層への異物付着は発生しないことから、長期に渡って安定して像担持体12上の未転写残留トナーを帯電させることができる、と言える。
<実施例3>
実施例1では、本発明の帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の帯電装置40に含まれる帯電部材50として設ける場合を説明したが、本実施例では、本発明の帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の転写装置16の帯電部材74として用いる場合を説明する。
なお、帯電部材74は、実施例1の帯電部材50と同一の方法及び条件を用いて、導電性繊維層及び絶縁性繊維層が実施例1と同様の厚みとなるように帯電部材を作製した。
上記のように作製した導電性不織布層の体積抵抗率の常用対数値は、7logΩcmであり、体積抵抗率は、10Ωcmであった。
なお、体積抵抗率は、実施例1と同様にして測定した。
上記作製した帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の転写装置16の帯電部材74として設けて、実施例1と同様にして通紙テストを5000枚行い、実施例1と同様の評価方法に、5000枚後のプリントディフェクトを評価したところ、5000枚後の転写に起因したプリントディフェクトに問題は見られなかった。
なお、画像形成装置10としては、下記構成以外は、実施例1と同一の仕様で動作させた。
このため、本発明のように導電性の導電性支持基体上に、導電性ウレタンスポンジ層、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層が順に積層されて構成された帯電部材を、画像形成装置10の転写装置16の帯電部材74として用いることにより、帯電部材74の表面に異物が付着しても、放電面となる導電性不織布層への異物付着は発生しないことから、長期に渡って安定した画像転写を行うことができる、と言える。
<実施例4>
実施例1では、本発明の帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の帯電装置40に含まれる帯電部材50として設ける場合を説明したが、本実施例では、本発明の帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の転写装置36の帯電部材78として用いる場合を説明する。
なお、帯電部材78の構成、作製方法、は、実施例3と同一の方法及び条件を用いて、直径12mmの円柱状の導電性支持体上に、導電性不織布層が1.5mm、絶縁性不織布層が500μmとなるように帯電部材を作製した。
上記作製した帯電部材を、図1に示す画像形成装置10の転写装置36の帯電部材78として設けて、実施例3と同様にして通紙テストを5000枚行い、実施例1と同様の評価方法により、5000枚後のプリントディフェクトを評価したところ、5000枚後の転写に起因したプリントディフェクトに問題は見られなかった。
なお、画像形成装置10としては、実施例3と同一の仕様で動作させた。
このため、本発明のように導電性の導電性支持基体上に、導電性ウレタンスポンジ層、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層、及び絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層が順に積層されて構成された帯電部材を、画像形成装置10の転写装置36の帯電部材78として用いることにより、帯電部材78の表面に異物が付着しても、放電面となる導電性不織布層への異物付着は発生しないことから、長期に渡って安定した画像転写を行うことができる、と言える。
本発明の一の実施形態にかかる画像形成装置の構成を模式的に示す図である。 図1の画像形成装置の画像形成ユニットを示す図である。 帯電部材の構成の一例を示す模式図である。 帯電部材の構成の一例を示す模式図である。 帯電部材と像担持体との間の放電領域を示す模式図である。 帯電部材と像担持体との間の放電領域の図5の拡大図を示す模式図である。 従来の帯電部材の一例を示す模式図である。
符号の説明
10 画像形成装置
12 像担持体
13、13Y、13M、13C、13K 未転写残留トナー帯電装置
16、16Y、16M、16C、16K 転写装置
74、74Y、74M、74C、74K 帯電部材
36 転写装置
40、40Y、40M、40C、40K 帯電装置
50、70、74、78 帯電部材
52、72、76、79 電源
54 導電性支持基体
56 導電性不織布層
58 絶縁性不織布層

Claims (6)

  1. 導電性支持体上に、導電性繊維の集合体からなる導電性不織布層と、絶縁性繊維の集合体からなる絶縁性不織布層と、が順に積層されて構成された帯電部材。
  2. 前記絶縁性不織布層の層厚が5μm以上200μmであることを特徴とする請求項1に記載の帯電部材。
  3. 前記導電性繊維は、絶縁性繊維に導電剤を含有、または導電性樹脂を被覆させることにより構成される請求項1または請求項2に記載の帯電部材。
  4. 露光されることにより静電潜像が形成される像担持体に接触または近接して配置され、帯電電圧が印加されることで、前記像担持体を予め定めた表面電位となるように帯電する請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の帯電部材を備えた帯電装置。
  5. 回転されることで、表面に担持したトナー像が転写部材によって被転写部材へ転写される像担持体上に担持された前記トナー像の前記被転写部材への転写位置より該像担持体の回転方向下流側で、且つ前記像担持体上の未転写残留トナーを該像担持体から除去するクリーニング部材によるクリーニング位置より該像担持体の回転方向上流側近傍に、該像担持体に接触または近接して配置され、帯電電圧が印加されることで前記像担持体上の未転写残留トナーの帯電量を予め定めた帯電量となるように帯電する請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の帯電部材を備えた未転写残留トナー帯電装置。
  6. トナー像を担持した像担持体に被転写媒体を介して接触または近接して配置され、転写電圧が印加されることで前記像担持体に担持された前記トナー像を前記被転写媒体に転写させる請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の帯電部材を備えた転写装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018055090A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 キヤノン株式会社 電子写真用導電性部材、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置
US10175624B2 (en) 2016-10-03 2019-01-08 Fuji Xerox Co., Ltd. Image forming apparatus including a charging member configured to rotate at a peripheral velocity different from a peripheral velocity at which an image carrier rotates

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