JP2964853B2

JP2964853B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP2964853B2
Application number: JP25606293A
Authority: JP
Inventors: 太平石渡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1999-10-18
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JPH07110615A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式による画
像形成装置に関する。さらに詳しくは、潜像担持体と対
向する位置において潜像担持体と接触する部材として、
帯電手段または現像手段（現像剤担持体）または転写手
段等を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式による画像形成装置
では、潜像担持体を均一に帯電させるための帯電手段、
潜像担持体上の潜像を可視像化するための現像手段、あ
るいは潜像担持体上の可視像を所望の記録媒体（紙）に
転写するための転写手段等が潜像担持体と対向する位置
に配置されている。

【０００３】基本的な配置は従来と同様だが、近年、環
境への配慮あるいは高画質化への対応等の観点から、こ
れらの帯電、現像あるいは転写手段等を潜像担持体に接
触配置させた画像形成装置が検討されている。

【０００４】以下、従来の技術について、より詳細に説
明する。

【０００５】帯電あるいは転写手段としては、従来、潜
像担持体に非接触である、コロナ帯電やコロナ転写が使
われていたが、その使用にあたりオゾンが発生し環境に
対し悪影響を及ぼしていた。そこで近年、オゾンの発生
量を低減するために、コロナ帯電やコロナ転写に代わ
り、接触帯電や接触転写の使用が検討されている。接触
帯電や接触転写は、有害なオゾンをほとんど発生しない
ばかりでなく、コロナ帯電やコロナ転写に比べ低電圧で
使用することができ、電源面でも有利となっている。ま
た、接触転写では潜像担持体上の可視画像を画像ボケを
招くことなく、忠実に転写できることから、高画質化に
も有効である。

【０００６】例えば、潜像担持体と対向する位置におい
て、潜像担持体に接触配置される帯電部材を有する画像
形成装置としては、特開昭５６−１０４３４６、特開昭
６３−１４９６６８、特開昭６３−２０８８７８、特開
平１−５２１７７等が提案されている。

【０００７】また、例えば、潜像担持体と対向する位置
において、潜像担持体に接触配置される転写部材を有す
る画像形成装置としては、第６８回電子写真学会研究
討論会（ＪａｐａｎＨａｒｄｃｏｐｙ１９９１Ｆ
ａｌｌ）予稿集ｐｐ２７〜３０「中抵抗弾性体を用い
たローラ転写方式について」、あるいは、米国特許３７
８１１０５、特開平２−１２０７７９等が提案されてい
る。

【０００８】現像手段としては、現像時の現像空隙を最
小にして現像電極効果を高めることにより高解像度化に
対応した現像手段として、加圧現像法あるいは圧接現像
法として公知の現像手段が、近年、特に注目されてい
る。

【０００９】前述の如き現像手段を有する画像形成装
置、すなわち、潜像担持体と対向する位置において、潜
像担持体に接触配置される現像剤担持体を有する画像形
成装置としては、米国特許３１５２０１２、米国特許３
７３１１４６、特開昭４７−１３０８８、特開平１−１
９１８８０、特開平３−２５９２７６等が提案されてい
る。

【００１０】さて、潜像担持体に対し接触配置される帯
電、現像あるいは転写手段等を有する画像形成装置にお
いては、接触ニップ、すなわち、帯電、現像あるいは転
写手段等が潜像担持体と接触する領域を均一かつ安定し
て形成することが不可欠である。

【００１１】したがって、転写部材、現像剤担持体、転
写部材等、潜像担持体に接触する部材は、適当な弾性を
有することが要求される。

【００１２】しかし、潜像担持体に接触配置されるそれ
らの部材を弾性体とすると、弾性体の弾性をさらに増進
させるために添加される可塑剤、あるいは、弾性体製造
時に由来する未反応低分子量成分が徐々にそれら部材の
表面に滲み出し、潜像担持体に移行し、潜像担持体の劣
化（潜像担持体の電気抵抗の低下、あるいは、キャリア
の移動の阻害による潜像担持体の光感度の低下に起因す
る潜像の乱れやコントラストの低下等）あるいは現像剤
の劣化（現像剤の凝集あるいは溶融、さらに溶融した現
像剤のそれら部材あるいは潜像担持体への付着）という
問題が生じる。また、それら部材自身の材質が潜像担持
体に対し親和性あるいは粘着性を有する場合について
も、それら部材の一部が潜像担持体に付着する、また
は、逆に潜像担持体の一部が破壊/剥離する等、同様の
問題が生じる。

【００１３】このような問題に対する１つの解答として
は、例えば、特開平１−２１４８８１、特開平２−３１
１８７２等が挙げられる。これらの従来例は、弾性層中
の可塑剤が滲み出さないように弾性層表面を耐油性を有
する樹脂またはゴム、あるいは、可塑剤に対し耐性を有
する樹脂またはゴムにより被覆するものである。

【００１４】しかし、このような従来例においては、弾
性層表面を被覆する樹脂またはゴムの材質は限定された
ものとなってしまう。また、このような従来例において
は、弾性層から滲み出す可塑剤を現像剤担持体の表面に
は滲み出さないように単に現像剤担持体表面に可塑剤の
通過を防止する被覆を設けただけであり、したがって、
弾性層と被覆の界面には弾性層から滲み出した可塑剤が
徐々に蓄積し、弾性層と被覆との接着強度が低下し、長
期の使用においては被覆が弾性層から剥離してしまう。

【００１５】ここで、本発明者らは、本発明と従来例の
違いをより明確にするために、以下の従来例についても
言及する。

【００１６】特開昭５８−１９４０６１は、帯電部材と
して、表面に非粘着性被膜を設けた部材を用いるもので
ある。この非粘着性被膜は、帯電部材に付着した現像剤
の除去を容易にすることを目的とするものである。

【００１７】特開昭６２−４２１７５は、現像剤担持体
としてフィラーを添加（６０重量％以下）したシリコー
ンゴムを用いるものである。これは、シリコーンゴム特
有の性質、すなわち、シリコーンゴムが元来有する粘着
性を利用して現像剤を搬送するものであり、その粘着性
をフィラーの添加により適度に低下させることを目的と
している。

【００１８】特開平１−１４２５６２は、現像剤担持体
として、体積抵抗率１０¹⁰Ωｃｍ以下かつ粒径３〜１０
０μｍのマグネタイト、フェライト等の金属酸化物を添
加した塗膜をスリーブ基体に塗布したものである。これ
は、導電剤として金属酸化物を添加し、かつ、金属酸化
物の粒径により塗膜の表面粗さを所望値とすることを目
的としている。尚、金属酸化物の帯電極性を現像剤の帯
電極性に応じて選択することについて記載がある。

【００１９】特開平３−２８４７６９、特開平４−１０
６５６９は、現像剤担持体として、金属酸化物を導電剤
として添加した樹脂塗膜を芯金に塗布したものである。
これは、金属酸化物を導電剤として用いることにより、
均一な電気抵抗を有する塗膜を形成することを目的とし
ている。

【００２０】特開平４−７０８７６は、現像剤担持体と
して、ウレタンゴムにシリカを内添させたものである。
これは添加したシリカにより現像剤を所望の極性に帯電
させることを目的としている。

【００２１】特開平４−８８３７５は、現像剤担持体と
して、粒径１〜３μｍのシリカを添加した樹脂塗膜を芯
金に塗布したものである。これは、シリカの粒径により
塗膜の表面粗さを所望値に維持することを目的としてい
る。

【００２２】すなわち、上記の従来例は、潜像担持体に
接触配置される部材に関し、非粘着性被膜を有する部
材、あるいは金属酸化物やシリカ等の微粒子を添加した
部材について記述されたものであるが、何れも、弾性体
から滲み出す可塑剤等の潜像担持体への移行、あるいは
潜像担持体に接触配置される部材自身の潜像担持体に対
する親和性あるいは粘着性による一部付着、または逆に
潜像担持体の一部剥離等の問題については、全く考慮さ
れていない。

【００２３】また、以下の従来例についても言及する。

【００２４】特開平２−１４１７６１、特開平２−２２
２９８５は、帯電部材として、その表面粗さＲｚを５μ
ｍ以下と規定したものである。これは潜像担持体への帯
電を均一にすることを目的とするものである。

【００２５】特開昭５５−１４０８５８は、現像剤担持
体として、その表面粗さを現像剤の平均粒子径の１/４
〜３倍と規定したものである。また、特開昭６１−２８
９７７は、現像剤担持体として、その表面粗さＲａを
０．１〜０．５μｍと規定したものである。これらは現
像剤担持体により搬送される現像剤の搬送状態を均一か
つ一定に維持することを目的とするものである。

【００２６】すなわち、上記の従来例は、各部材の表面
粗さについて記述されたものであるが、何れも、弾性体
から滲み出す可塑剤等の潜像担持体への移行、あるいは
潜像担持体に接触配置される部材自身の潜像担持体に対
する親和性あるいは粘着性による一部付着、または逆に
潜像担持体の一部剥離等の問題については、全く考慮さ
れていない。

【００２７】さらに、以下の従来例についても言及す
る。

【００２８】特開平１−６６６７３は、帯電部材とし
て、表面に潤滑性粉末を分散させた誘電体層を設けた部
材を用いるものである。この潤滑性粉末は帯電部材と潜
像担持体の滑り性を向上させることを目的とするもので
ある。

【００２９】この従来例においては、帯電部材を構成す
る弾性体からの可塑剤に起因する問題についての記述は
あるが、それは帯電部材表面の誘電体層により防止され
るとされ、前述の従来例、特開平１−２１４８８１、特
開平２−３１１８７２等と同様な解決手法を用いるもの
であり、潤滑性粉末との関連性は認められない。

【００３０】また、特開平３−２９３３６４は、帯電部
材として、表面に非粘着性の絶縁体層を設けた部材を用
いるものである。この従来例においても、帯電部材を構
成する弾性体からの可塑剤に起因する問題についての記
述はあるが、それは帯電部材表面の絶縁体層により防止
されるとされ、前述の従来例、特開平１−２１４８８
１、特開平２−３１１８７２等と同様な解決手法を用い
るものであり、非粘着性であることの関連性は認められ
ない。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】従来、潜像担持体に接
触配置される部材を有する画像形成装置において、前記
部材として弾性体を用いた場合、弾性体に添加される可
塑剤、あるいは、弾性体製造時の由来する未反応低分子
量成分が徐々に前記部材の表面に滲み出し、さらに、潜
像担持体に移行することにより、潜像担持体の劣化とい
う問題が生じる。また、前記部材自身の材質が潜像担持
体に対し親和性を有する場合についても、前記部材の一
部が潜像担持体に付着する、または逆に潜像担持体の一
部が剥離する等、同様の問題が生じる。

【００３２】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、潜像担持体に接
触配置される部材を簡単な構成、かつ、従来よりも材料
選択の幅が広範な構成の部材としながら、上述の問題
点、すなわち、部材に起因する潜像担持体の劣化等を防
止することができる画像形成装置を提供することにあ
る。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明は、潜像担持体の
周囲に部材を配置して静電潜像の形成、顕像化を行う画
像形成装置において、前記部材は、可塑剤を添加した弾
性体を用いて前記潜像担持体に接触配置すると共に、少
なくとも表面から０．５μｍまでの領域内を、前記潜像
担持体に対し親和性及び粘着性を有しない平均粒子径
０．１μｍ以上の非粘着性微粒子が２０体積％以上含有
する前記非粘着性微粒子の分散領域とし、かつ、その表
面粗さＲａ（中心線平均粗さ）を０．４μｍ以上とした
ことを特徴とする。

【００３４】

【００３５】

【作用】本発明の画像形成装置によれば、潜像担持体に
接触配置される部材がその少なくとも表面に、平均粒径
０．１μｍ以上の非粘着性微粒子を２０体積％以上含有
し、かつ、前記部材の表面粗さＲａ（中心線平均粗さ）
を０．４μｍ以上とすることにより、前記部材からの可塑剤等の潜像担持体に対し有害な物
質の部材表面への滲み出しが抑制される（非粘着性微粒
子が立体障害となり有害物質の物質移動が抑制され
る）、前記部材の表面における可塑剤等の有害物質が滲み出
す領域、あるいは、前記部材を構成する樹脂等（非粘着
微粒子以外の構成要素）が前記部材の表面に露出してい
る領域を非粘着性微粒子の存在により一定面積以下とす
ることにより、潜像担持体と前記部材の接触領域におい
て、潜像担持体に対し有害な影響を与える表面領域が減
少する、前記部材の表面粗さを一定値以上とすることにより、
潜像担持体と前記部材の接触領域において、両者の有効
接触面積を低減することにより、また、前記部材の表面
粗さの凸部が非粘着性微粒子により形成されることによ
り、潜像担持体に対し有害な影響を与える表面領域が減
少する、等の相乗効果により、前記部材から潜像担持体
への可塑剤等の移行、前記部材の潜像担持体への一部付
着、あるいは、潜像担持体の一部剥離等が防止される。

【００３６】以下、実施例により本発明の詳細を示す。

【００３７】

【実施例】図１は、本発明の画像形成装置における、潜
像担持体に接触配置される部材（以下、接触部材と呼称
する）の断面概略図である。

【００３８】図１（ａ）は、接触部材１０１として、導
電性基体１０２の外周に弾性層１０３、表面層１０４を
順にそれぞれ同心円状に配設したものである。

【００３９】弾性層１０３としては、公知のゴム（エラ
ストマー）、樹脂あるいはそれらの発泡体を使用するこ
とが可能であり、必要に応じて公知の導電剤等が添加さ
れる。

【００４０】また、表面層１０４としては、非粘着性微
粒子をゴムあるいは樹脂に分散したものが使用される。
必要に応じて導電剤等が添加されるのはもちろんであ
る。

【００４１】ゴムあるいは樹脂としては、例えば、天然
ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブ
タジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリ
コーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、フッ素ゴム、
アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、スチロール樹
脂、塩化ビニル、ポリウレタン、フェノール樹脂、ユリ
ア樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン、メタクリル樹脂
等を適用することが可能である。

【００４２】また、非粘着性微粒子としてアルミニウム
や銅等の金属微粒子やカーボンブラック、あるいは酸化
錫等の金属酸化物微粒子等の導電性微粒子を用いれば、
非粘着性微粒子を導電剤としても機能させることが可能
である。

【００４３】尚、表面層１０４を構成するゴムあるいは
樹脂自身が潜像担持体に対し親和性あるいは粘着性を有
する場合は、弾性層１０３がアルミニウム等の金属性円
筒に置き換えられたとしても、本発明が同様の効果を発
揮し得るのは、その作用から見て当然のことである。

【００４４】図１（ｂ）は、接触部材１０１として、導
電性基体１０２の外周に弾性層１０３のみを設したもの
である。

【００４５】弾性層１０３としては、非粘着性微粒子を
公知のゴムあるいは樹脂に分散させたものが使用され
る。さらに、必要に応じて公知の導電剤等が添加され
る。

【００４６】非粘着性微粒子の効果は、接触部材表面に
存在する非粘着性粒子により得られるものであるため、
弾性層１０３全体に非粘着性粒子が分散されている必要
はなく、接触部材表面近傍、具体的には、接触部材表面
から中心方向にむかって、表面から概略０．５μｍ以上
までの領域内に、非粘着性粒子が分散されていれば充分
である。非粘着性粒子が分散されているべき範囲が接触
部材の表面近傍の厚さ概略０．５μｍ以上は必要である
という理由は、本発明の非粘着性微粒子の平均粒径が
０．１μｍ以上であり、また、現像剤担持体表面から非
粘着性微粒子が機械的に離脱することなく、維持される
ためには、非粘着性微粒子の分散領域において充分な機
械的強度が必要であるからである。

【００４７】したがって、同様の理由から、図１（ａ）
に示す接触部材１０１においては、非粘着性微粒子を分
散させた表面層１０４の厚さも概略０．５μｍ以上必要
である。

【００４８】尚、図１（ｂ）に示す接触部材１０１にお
ける現像表面近傍の非粘着性微粒子の分散領域の厚さに
ついては、現像剤担持体の断面を透過型電子顕微鏡によ
り観察する等の手段により測定できる。

【００４９】また、非粘着性微粒子の存在領域における
非粘着性微粒子の含有率（体積％）については、製造時
の原料投入量比、一般的な組成分析、あるいは現像剤担
持体の断面を透過型電子顕微鏡により観察し、その投影
像を画像処理し、その面積比を算出する等の手段により
求めることができる。

【００５０】以下、さらに詳細に、本発明を説明する。

【００５１】（実施例１）本実施例においては、図１
（ａ）に示す接触部材１０１を作成し、評価した。

【００５２】本実施例における弾性層１０３は、ポリウ
レタンにカーボンブラックを添加したものであり、ゴム
硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）４０゜、体積抵抗率約１０⁴Ω
・ｃｍである。

【００５３】また、本実施例における表面層１０４は、
ポリエステル樹脂を結着樹脂とし、非粘着性微粒子とし
てシリカ（ＳｉＯ₂）を分散させたものである。

【００５４】尚、弾性層１０３の外径は２０ｍｍφ、表
面層の膜厚は１０μｍとした。

【００５５】表面層の詳細を表１に示す。（尚、表１記
載の接触部材の中心線平均表面粗さＲａは、０．４μｍ
とした。）

【００５６】

【表１】

【００５７】さらに、本実施例において作成した接触部
材を温度５５℃、相対湿度８５％の環境下において、潜
像担持体に荷重５０ｇ/ｃｍにて圧接し、１２０時間放
置した。

【００５８】また、潜像担持体としては市販の有機感光
体（外径３０ｍｍφ。アルミニウム製円筒基体上に電荷
発生層及び電荷移動層を積層。）を用いた。

【００５９】尚、上記試験の環境条件は一般的な画像形
成装置の高温高湿時の機内環境あるいは常温常湿時に対
する加速試験環境として妥当なものであることを付記し
ておく。

【００６０】また、上記試験における接触部材と潜像担
持体との接触圧力は、潜像担持体に帯電、現像、あるい
は、転写手段を接触させる場合、通常、その接触圧力は
３〜２００ｇ/ｃｍ程度であることを考慮したものであ
る。

【００６１】さて、上記接触試験における放置期間終了
後、接触部材を潜像担持体から離間させ、潜像担持体の
表面を観察した結果を表２に示す。

【００６２】

【表２】

【００６３】さらに、接触試験の放置期間終了後、接触
部材を潜像担持体から離間させ、接触部材接触部材ある
いは潜像担持体の表面に損傷が認められなければ、接触
試験後の潜像担持体を図２に示される画像形成装置に装
着し、画像の形成を行い、潜像担持体の劣化の程度につ
いて評価した。

【００６４】ここで、本実施例において用いられる画像
形成装置について簡単に説明する。

【００６５】図２は本実施例において用いられる画像形
成装置の断面概略図であり、基本的な配置及び機能は市
販の電子写真方式による画像形成装置と同等なものであ
る。ただし、本発明はこれに限定されるものではないこ
とはもちろんである。

【００６６】潜像担持体１は導電性の支持部２の上に光
導電性の感光層３を形成したものからなる。

【００６７】潜像担持体１は帯電ローラ等、潜像担持体
１に接触配置される帯電器４により帯電させられる。

【００６８】帯電させられた潜像担持体１に、レーザや
ＬＥＤ等の光源５から画像信号に応じて選択的に射出さ
れた光を結像光学系６を通して照射し、潜像担持体１に
電位コントラスト、すなわち、静電潜像を形成する。

【００６９】一方、現像剤担持体９に保持された現像剤
８は、金属や樹脂で構成される薄板状の弾性ブレード１
３で均一に薄層化され、現像剤担持体９の回転によっ
て、潜像担持体１と現像剤担持体９が（現像剤８を介し
て）接触している現像領域まで搬送される。

【００７０】ここで、現像剤８は、潜像担持体１の電位
コントラスト及び潜像担持体１の導電性の支持部２と現
像剤担持体９との間に印加される現像バイアスによる現
像電界に応じて、潜像担持体１に付着し、潜像担持体１
に可視像が形成される。

【００７１】さらに、潜像担持体１の可視像は、転写ロ
ーラ等の潜像担持体１に接触配置される転写器１５によ
り記録紙１６に転写される。

【００７２】記録紙１６に転写された画像は、熱や圧力
により記録紙に定着され、所望の画像が記録紙に形成さ
れる（定着手段については図示せず）。

【００７３】さて、本実施例においては、表２に記載し
たように、接触部材Ｂ、Ｃのみが潜像担持体の表面に接
触部材の表面層が付着し、実使用に適さないことが明ら
かとなった。そこで、接触部材Ａ１、Ａ４〜Ａ９と接触
試験を行った潜像担持体を図２に示す画像形成装置に装
着し、画像の形成を行い、潜像担持体の劣化について評
価した。

【００７４】接触部材Ａ１、Ａ４〜Ａ９と接触させた後
の潜像担持体の劣化について評価した結果を表３に示
す。

【００７５】

【表３】

【００７６】尚、表３では、接触部材との接触試験にお
いては潜像担持体の表面に損傷は認められないが、その
潜像担持体を用いて画像の形成を行った時に、画像欠陥
が発生し、潜像担持体に劣化が発生していることが認め
られる。尚、画像欠陥としては、本実施例においては黒
スジが発生したが、可塑剤の種類等によっては逆に、画
像の白抜け（白スジ）が発生する場合もある。

【００７７】しかし、画像形成直後に画像欠陥が認めら
れ、潜像担持体に劣化が発生しているとしても、一般的
な画像形成装置においては、画像形成に先立ち、初期化
あるいは前工程において、潜像担持体が駆動されるた
め、潜像担持体の劣化が可逆であり、画像形成前にその
劣化が解消されるものであれば、実用上使用可能である
と判断される。本実施例においては、潜像担持体の劣化
が不可逆であるか否かの判断基準は、接触部材と潜像担
持体との接触部分に起因する画像欠陥が、潜像担持体が
画像形成サイクル（潜像担持体の回転）を画像形成開始
から連続５回転以上行っても、画像欠陥が解消されない
場合、潜像担持体の劣化が不可逆であるとした。

【００７８】実際、本実施例においては、潜像担持体の
表面には損傷は認められないが、その潜像担持体を用い
て画像の形成を行った時に、最初の画像には画像欠陥
（黒スジ）が発生しているが、画像形成に従い、黒スジ
は徐々に薄くなり、潜像担持体５回転以内には、黒スジ
は解消された。すなわち、画像形成開始直後には潜像担
持体の劣化は認められたが、画像欠陥その潜像担持体の
劣化が可逆、つまり、一過性のものであり、実用上問題
がない。

【００７９】以下、表４に本実施例の評価結果（表２及
び表３）をまとめる。

【００８０】

【表４】

【００８１】上記表４の総合評価が×及び△は実用に不
適であることを示す。ただし、△については、本実施例
において用いた、一般的な画像形成装置では実使用には
不適だが、例えば、潜像担持体上に転写残りした現像剤
を除去/回収する手段として公知のクリーニングブレー
ド等を用いて、潜像担持体の表面を摺擦あるいは摩滅さ
せる等の潜像担持体を清掃/再生する手段を用いる場合
や、画像形成を開始する前の初期化あるいは前工程を充
分に長くする場合は、使用が可能である。

【００８２】また、上記表４の総合評価が○及び◎は実
用に適すことを示す。ただし、特に◎については、潜像
担持体に損傷を与えることが皆無であり、特に良好な結
果が得られた。

【００８３】すなわち、本実施例においては、接触部材
として、その少なくとも表面に、平均粒子径０．１μｍ
以上の非粘着性微粒子を２０体積％以上含有し、かつ、
前記部材の表面粗さＲａ（中心線平均粗さ）を０．４μ
ｍ以上とすることにより、接触部材を潜像担持体に接触
させた場合に、潜像担持体に損傷を与えること無く、良
好な画像を形成することができる。また、特に、非粘着
性微粒子を４０体積％以上含有させるとより有効であ
る。

【００８４】尚、非粘着性粒子の平均粒子径が０．１μ
ｍ未満では有効な効果が得られない理由としては、非粘
着性微粒子が微細過ぎるため、接触部材表面に有効に
露出しない、表面層下部の弾性層からの可塑剤等の有
害物質を毛管現象により表面に吸い上げてしまう、等の
理由が考えられる。

【００８５】さらに、本実施例においては、評価結果○
以上、すなわち、実使用上問題がない接触部材Ａ６〜Ａ
９を新たに作成し、図２に示される画像形成装置の帯電
ローラ、現像剤担持体、転写ローラとして、画像形成を
行ったが、良好な画像が形成され、全く問題は認められ
なかった。

【００８６】（実施例２）本実施例においては、実施例
１と同じ構成/材質にて、接触部材を作成し、評価し
た。

【００８７】ただし、本実施例では、接触部材の表面粗
さＲａについて着目した。

【００８８】表面層の詳細を表５に示す。（尚、実施例
１の接触部材Ａ６を本実施例とあわせて記載する。）

【００８９】

【表５】

【００９０】本実施例においても、実施例１と同様の接
触部材と潜像担持体との接触試験及び接触試験後の潜像
担持体による画像形成を行った。

【００９１】表６に本実施例の評価結果をまとめる。
（尚、実施例１の接触部材Ａ６を本実施例とあわせて記
載する。）

【００９２】

【表６】

【００９３】上記表６より明らかなように、本実施例に
おいては、接触部材として、その少なくとも表面に、平
均粒子径０．１μｍ以上の非粘着性微粒子を２０体積％
以上含有し、かつ、前記部材の表面粗さＲａ（中心線平
均粗さ）を０．４μｍ以上とすることにより、接触部材
を潜像担持体に接触させた場合に、潜像担持体に損傷を
与えること無く、良好な画像を形成することができる。
また、特に、接触部材の表面粗さＲａを０．６μｍ以上
とするとより有効である。

【００９４】（実施例３）本実施例においては、実施例
１同様に、接触部材１０１を作成し、評価した。

【００９５】本実施例における弾性層１０３は、ＮＢＲ
（ニトリル・ブタジエンゴム）にカーボンブラックを添
加したものであり、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）約４０
゜、体積抵抗率約１０⁶Ω・ｃｍである。

【００９６】また、本実施例における表面層１０４は、
メチルメトキシ化ナイロンを結着樹脂とし、さらに、非
粘着性微粒子として、フッ素樹脂微粒子を分散させたも
のである。

【００９７】尚、表面層の膜厚は約３０μｍとした。

【００９８】表面層の詳細を表７に示す。

【００９９】

【表７】

【０１００】本実施例においても、実施例１と同様の接
触部材と潜像担持体との接触試験及び接触試験後の潜像
担持体による画像形成を行った。

【０１０１】表８に本実施例の評価結果をまとめる。

【０１０２】

【表８】

【０１０３】上記表８より明らかなように、本実施例に
おいては、非粘着性微粒子としてフッ素樹脂微粒子を用
いたが、実施例１同様に、接触部材として、その少なく
とも表面に、平均粒子径０．１μｍ以上の非粘着性微粒
子を２０体積％以上含有し、かつ、前記部材の表面粗さ
Ｒａ（中心線平均粗さ）を０．４μｍ以上とすることに
より、接触部材を潜像担持体に接触させた場合に、潜像
担持体に損傷を与えること無く、良好な画像を形成する
ことができる。

【０１０４】（実施例４）本実施例においては、実施例
１と同様に、接触部材１０１を作成し、評価した。

【０１０５】本実施例における弾性層は、実施例２と同
様の材質/構成の弾性層を用いた。

【０１０６】また、本実施例における表面層は、ポリウ
レタン樹脂を結着樹脂として、また、導電剤として、平
均粒子径０．０４μｍのカーボンブラックを１０体積％
添加/分散し、さらに、非粘着性微粒子として、酸化鉄
を添加/分散したものをもちいた。

【０１０７】表面層の詳細を表９に示す。

【０１０８】

【表９】

【０１０９】本実施例においても、実施例１と同様の接
触部材と潜像担持体との接触試験及び接触試験後の潜像
担持体による画像形成を行った。

【０１１０】表１０に本実施例の評価結果をまとめる。

【０１１１】

【表１０】

【０１１２】上記表１０より明らかなように、本実施例
においては、非粘着性微粒子として酸化鉄を用いたが、
実施例１同様に、接触部材として、その少なくとも表面
に、平均粒子径０．１μｍ以上の非粘着性微粒子を２０
体積％以上含有し、かつ、前記部材の表面粗さＲａ（中
心線平均粗さ）を０．４μｍ以上とすることにより、接
触部材を潜像担持体に接触させた場合に、潜像担持体に
損傷を与えること無く、良好な画像を形成することがで
きる。

【０１１３】特に、本実施例の接触部材Ｄ２とＤ３の差
異、すなわち、接触部材Ｄ２においては導電剤（カーボ
ンブラック）と非粘着性微粒子（酸化鉄）の表面層中の
含有率が両者の合計で２０体積％を越えているにも関わ
らず、潜像担持体の劣化を生じさせており、一方、接触
部材Ｄ３においては、非粘着性微粒子のみの表面層中の
含有率が２０体積％とすることで、潜像担持体の劣化が
防止されていることに注目すべきである。すなわち、平
均粒子径０．１μｍに満たない非粘着性微粒子と平均粒
子径０．１μｍ以上の非粘着性微粒子を同時に添加した
としても、潜像担持体の劣化を防止するためには、平均
粒子径０．１μｍ以上の非粘着性微粒子のみが寄与する
ことは、本実施例により明かである。また、導電剤を用
いる場合には、導電剤として非粘着性微粒子を選択し、
かつ、導電剤の平均粒子径を０．１μｍ以上とすること
により、非粘着性微粒子による本発明の効果を得ること
ができることは明かである。

【０１１４】さて、本実施例においても、総合評価○以
上の接触部材について、新たに作成し、実施例１と同様
に、帯電ローラ、現像剤担持体または、転写ローラとし
て画像形成を行ったところ、良好な画像が得られた。

【０１１５】ただし、接触部材Ｄ５を現像剤担持体とし
て用いた場合には、表面層に微細な割れが発生した。つ
まり、非粘着性微粒子（平均粒子径０．１μｍ未満のも
のをも含む）を７０体積％以上添加すると、表面層の機
械的強度が低下し、長期使用においては問題が生ずると
考えられる。したがって、非粘着性微粒子の添加量とし
ては７０体積％未満とすることが望ましい。

【０１１６】また、接触部材Ｄ９を現像剤担持体として
用いた場合には、潜像担持体表面に微細な傷が多数発生
した。一方、接触部材Ｄ７及びＤ８を現像剤担持体とし
て用いた場合には、特に潜像担持体表面の傷は認められ
なかった。つまり、非粘着性微粒子の平均粒子径を３μ
ｍ以上とし、かつ、接触部材の表面粗さＲａを１μｍ以
上とすると、接触部材により潜像担持体の表面が機械的
に傷つけられ、長期使用においては問題が生ずると考え
られる。したがって、非粘着性微粒子の平均粒子径を３
μｍ未満、もしくは、接触部材の表面粗さＲａを１μｍ
未満とすることが望ましい。

【０１１７】（実施例５）本実施例においては、図１
（ｂ）に示す接触部材１０１を作成し、評価した。

【０１１８】本実施例における弾性層１０３は、シリコ
ーンゴムに非粘着性微粒子として平均粒子径０．３μｍ
の導電性酸化チタンを４０体積％添加したものであり、
ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）約４０゜、体積抵抗率約１
０⁶Ω・ｃｍである。

【０１１９】尚、弾性層の外径は約２０ｍｍφである。

【０１２０】弾性層の詳細を表１１に示す。

【０１２１】

【表１１】

【０１２２】本実施例においても、実施例１と同様の接
触部材と潜像担持体との接触試験及び接触試験後の潜像
担持体による画像形成を行った。

【０１２３】表１２に本実施例の評価結果をまとめる。

【０１２４】

【表１２】

【０１２５】上記表１２より明らかなように、本実施例
においては、非粘着性微粒子を弾性層中に添加/分散さ
せたものを用いたが、実施例１同様に、接触部材とし
て、その少なくとも表面に、平均粒子径０．１μｍ以上
の非粘着性微粒子を２０体積％以上含有し、かつ、前記
部材の表面粗さＲａ（中心線平均粗さ）を０．４μｍ以
上とすることにより、接触部材を潜像担持体に接触させ
た場合に、潜像担持体に損傷を与えること無く、良好な
画像を形成することができる。

【０１２６】以上、実施例を述べたが、本発明は、潜像
担持体と対向する位置において潜像担持体と接触する部
材ならば、帯電、現像あるいは転写手段のみならず、潜
像担持体上に転写残りした現像剤を除去するためのクリ
ーニング手段や、転写残りした現像剤を現像手段により
除去すると同時に現像を行う画像形成装置において、現
像/クリーニング手段の前段に設置される転写残り現像
剤を分散/均し手段等に適用することも可能であり、ま
た、現像剤担持体や潜像担持体の端部のシール部材等に
適用することも可能である。また、本発明の画像形成装
置としては、プリンタのみならず、複写機、ファクシミ
リ、ディスプレイ等にも適用可能である。

【０１２７】

【発明の効果】以上のように、本発明の画像形成装置に
よれば、潜像担持体と対向する位置において潜像担持体
と接触する部材を有する画像形成装置において、前記部
材がその少なくとも表面に、平均粒子径０．１μｍ以上
の非粘着性微粒子を２０体積％以上含有し、かつ、前記
部材の表面粗さＲａ（中心線平均粗さ）を０．４μｍ以
上とすることにより、接触部材の特に表面の材質に特に
限定されることなく、前記部材から潜像担持体への可塑
剤等の移行、前記部材の潜像担持体への一部付着、ある
いは、潜像担持体の一部剥離等による潜像担持体の劣化
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置に用いられる接触部材
の断面概略図であって、（ａ）は表面層を有する例を示
す図、（ｂ）は表面層を有しない例を示す図。

【図２】本発明の画像形成装置の断面概観図。

【符号の説明】

１潜像担持体４帯電器９現像剤担持体１５転写器１０１接触部材１０２導電性基体１０３弾性層１０４表面層

フロントページの続き (56)参考文献特開平３−4246（ＪＰ，Ａ) 特開平２−222985（ＪＰ，Ａ) 特開平１−142569（ＪＰ，Ａ) 特開平５−27615（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−90669（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−82853（ＪＰ，Ａ) 特開平３−293682（ＪＰ，Ａ) 特開平１−142562（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 13/02 G03G 13/08 G03G 13/16 G03G 15/02 G03G 15/08 - 15/08 507 G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体の周囲に部材を配置して静電
潜像の形成、顕像化を行う画像形成装置において、前記
部材は、可塑剤を添加した弾性体を用いて前記潜像担持体に接触
配置すると共に、少なくとも表面から０．５μｍまでの領域内を、前記潜
像担持体に対し親和性及び粘着性を有しない平均粒子径
０．１μｍ以上の非粘着性微粒子が２０体積％以上含有
する前記非粘着性微粒子の分散領域とし、かつ、その表面粗さＲａ（中心線平均粗さ）を０．４μ
ｍ以上としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記部材は、帯電手段または現像剤担持
体または転写手段であることを特徴とする請求項１記載
の画像形成装置。
【請求項３】前記非粘着性微粒子は、酸化物微粒子で
あることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記非粘着性微粒子は、フッ素樹脂微粒
子であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装
置。