JP3372749B2 - 接触帯電部材及び接触帯電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被帯電体（電子写
真感光体）に接触配置され電圧を印加することにより被
帯電体を帯電させる接触帯電部材、及び被帯電体と被帯
電体を接触帯電する帯電部材を有し帯電部材に電圧を印
加することにより被帯電体を帯電させる接触帯電装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真法としてはー般には以下の
方法が用いられる。

【０００３】すなわち、帯電手段及び画像露光手段によ
り感光体上に静電気的潜像を形成し、次いで該潜像をト
ナ一で現像を行って可視像（トナー画像）とし、紙等の
転写材にトナー画像を転写した後、熱・圧力等により転
写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものであ
る。この際、転写材上に転写されずに感光体上に残った
トナー粒子はクリーニング工程により感光体上より除去
される。

【０００４】電子写真感光体においては、光導電性物質
として種々の有機光導電性物質が開発され、特に電荷発
生層と電荷輸送層を積層した機能分離型が複写機、プリ
ンター、ファクシミリ等に搭載されている。

【０００５】このような電子写真装置の帯電手段として
は、コロナ放電を利用した手段から現在では接触帯電手
段が多く用いられるようになっている。

【０００６】接触帯電とは、例えばローラ、ブレードな
どの帯電部材を感光体表面に当接させ、その接触部分近
傍でパッシェンの法則で解釈されるような放電を形成
し、感光体を帯電させる方法であり、従来のコロナ放電
に比べオゾン発生を極力抑えることが可能になった。こ
の中でも特に帯電部材として帯電口ーラを用いたローラ
帯電方式が、帯電の安定性という点から好ましく用いら
れている。

【０００７】このような接触帯電は帯電部材から被帯電
体への放電によって行われるため、あるしきい値電圧以
上の電圧を印加する必要がある。

【０００８】例えば、感光層の厚さが約２５μｍの有機
光導電性物質を含有する感光体に対して帯電ローラを当
接させた場合、約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光
体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対し
て傾き１の線形で感光体表面電位が増加する（以後この
しきい値電圧を帯電開始電圧Ｖｔｈと定義する）。

【０００９】つまり、感光体表面電位Ｖｄを得るために
帯電ローラにはＶｄ＋Ｖｔｈという直流電圧が最低限必
要となる。また、環境変動等によって帯電ローラの抵抗
値が変動することがあり、感光体の電位を長期的に所望
の値に保つためには高価な装置を必要とすることもあっ
た。

【００１０】このため、更なる帯電の均一化を図るため
には特開昭６３−１４９６６９号公報に開示されるよう
に、所望のＶｄに相当する直流電圧に２×Ｖｔｈ以上の
ピーク間電圧を持つ交流電圧を重畳した電圧を帯電ロー
ラに印加するＤＣ＋ＡＣ帯電方式が採用されるようにな
った。

【００１１】これは、交流電圧による電位のならし効果
を目的としたものであり被帯電体の電位は交流電圧の中
央であるＶｄに収束し、環境等の外乱には影響されにく
い特徴がある。

【００１２】しかしながら、このような帯電方法におい
てもその本質的な帯電機構は帯電部材から感光体への放
電現象を用いているため、先に述べたように帯電に必要
とされる電圧は感光体表面電位以上の値が必要とされ
る。また、帯電部材と感光体の間では、交流電圧の電界
に起因した振動により騒音（以下交流帯電音）が発生す
る場合もあった。また、感光体を長期使用した場合、放
電により表面劣化が起こることもあった。

【００１３】そこで、より帯電効率の良い帯電方法とし
て、感光体へ電荷を直接注入する所謂注入帯電が近年報
告されている。

【００１４】この注入帯電は、帯電ローラ、帯電繊維ブ
ラシ、帯電磁気ブラシ等の接触帯電部材に電圧を印加
し、感光体表面にあるトラップ準位に電荷を注入する帯
電方法である。詳しくは、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐ
ｙ ９２年論文集Ｐ２８７の「導電性ローラを用いた接
触帯電特性」等に記載があるように、暗所絶縁性の感光
体に対して、低抵抗の帯電部材に電圧を印加し注入帯電
を行う方法であり、帯電部材の抵抗値が十分に低く、更
には帯電部材表面に導電性を有する物質（導電フィラー
等）が十分に露出していることが条件になっている。こ
のため、前記の文献においても帯電部材としてはアルミ
箔や高湿環境下で十分抵抗値が下がったイオン導電性の
帯電部材が好ましいとされている。本発明者等の検討に
よれば感光体に対して十分な電荷注入が可能な帯電部材
の抵抗値は１×ｌ０³ Ωｃｍ以下であり、これ以上では
印加電圧と帯電電位の間に差が生じ始め帯電電位の収束
性に問題が生じることが分かっている。

【００１５】しかしながら、このような抵抗値の低い帯
電部材を実際に使用すると、感光体表面に生じた傷、ピ
ンホール等に対して注入帯電部材から過大なリーク電流
が流れ込み、周辺の帯電不良や、ピンホールの拡大、帯
電部材の通電破壊が生じ易い。

【００１６】これを防止するためには帯電部材の抵抗値
をｌ×ｌ０⁴ Ωｃｍ程度以上にする必要があるが、この
抵抗値の帯電部材では先に述べたように感光体への電荷
注入が低下し帯電が行われないという矛盾が生じてしま
う。

【００１７】そこで、接触方式の帯電部材もしくは接触
帯電装置について上記のような問題点を解消することが
望まれていた。

【００１８】また、被帯電体に接触させる接触帯電部材
は、帯電部材の汚れ（スペント）が発生し、長期使用に
より帯電性が低下することがあり、これにより画像不良
が生じることもあった。帯電部材のスペントは、転写さ
れずに感光体上に付着したトナー等がクリーニング部で
除去されずに通過し、これが接触帯電部材に取り込ま
れ、帯電部材との摩擦によって帯電部材表面に付着する
ために生じると考えられている。

【００１９】一般にスペント対策としては、帯電部材に
耐スペント性を有する樹脂を被覆することが行われてい
る。しかし、耐スペント性の優れた樹脂は芯材としての
帯電部材に対し、密着性が十分ではないことが多く、耐
久により被膜が剥がれ、スペントが再発したり脱落した
被膜破片が感光体や現像器を汚染することもあった。

【００２０】従って、接触帯電においては帯電性を向上
させ、またスペントによる帯電劣化を長期にわたって防
止することが急務であった。

【００２１】また同様に被帯電体への電荷注入による帯
電においても帯電性の向上及び帯電劣化の長期的な防止
が急務であった。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、帯電
性を向上させ、また長期にわたって耐スペント性を発揮
し良好な帯電を維持することのできる接触帯電部材、及
びこれを有する接触帯電装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１記載の発明は、導電性部材と該導電性部材に支
持された磁性粒子を有しており被帯電体に接触配置さ
れ、該導電性部材に電圧を印加することにより該被帯電
体を帯電させる接触帯電部材において、該磁性粒子の体
積分布の５０％径が１０μｍ以上１００μｍ以下であ
り、かつ、体積分布の５０％径と体積分布の５％径の比
が１．４０以上であり、該磁性粒子の体積抵抗が１×１
０⁴Ωｃｍ以上１×１０¹¹Ωｃｍ以下である接触帯電部
材であって、該磁性粒子の表面層が、ＧＰＣクロマトグ
ラムのメインピークの分子量Ｐ１が１００００以上であ
る樹脂を含有し、該磁性粒子の表面層の樹脂の重量平均
分子量Ｍｗが５００００〜７０００００、数平均分子量
Ｍｎが５０００〜５００００であり、Ｍｗ／Ｍｎが２０
以上であることを特徴とする。

【００２４】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、該磁性粒子の体積分布の５０％径が１
０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする。

【００２５】請求項３記載の発明は、上記請求項１、２
記載の発明において、該磁性粒子の体積分布の５０％径
と体積分布の５％径の比が１．５５以上５．００以下で
あることを特徴とする。

【００２６】

【００２７】請求項４記載の発明は、上記請求項１、
２、３記載の発明において、該磁性粒子の表面層の樹脂
のＧＰＣクロマトグラムが、メインピークの低分子量側
に少なくとも１つのピークまたはショルダーを有するこ
とを特徴とする。

【００２８】請求項５記載の発明は、上記請求項４記載
の発明において、該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰＣク
ロマトグラムのメインピークの分子量Ｐ１と、低分子量
側のピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比Ｐ１：Ｐ
２が３：１〜１００：１であることを特徴とする。

【００２９】請求項６記載の発明は、上記請求項４、５
記載の発明において、該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰ
Ｃクロマトグラムのメインピークの分子量が３００００
〜４０００００であり、少なくとも１つの低分子量側の
ピークまたはショルダーの分子量が３０００〜３０００
０であることを特徴とする。

【００３０】

【００３１】請求項７記載の発明は、上記請求項１、
２、３、４、５、６記載の発明において、該磁性粒子の
表面層の樹脂が少なくともフッ素系樹脂、アクリル系樹
脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選
ばれる１種以上の樹脂であることを特徴とする。

【００３２】請求項８記載の発明は、上記請求項７記載
の発明において、該磁性粒子の表面層の樹脂がポリオレ
フィン系樹脂であることを特徴とする。

【００３３】請求項９記載の発明は、上記請求項１、
２、３、４、５、６、７、８記載の発明において、該磁
性粒子の表面層の樹脂が導電性粒子を合有していること
を特徴とする。

【００３４】請求項１０記載の発明は、被帯電体と、導
電性部材と該導電性部材に支持された磁性粒子を有して
おり該被帯電体に接触配置される帯電部材を有し、該導
電性部材に電圧を印加することにより該被帯電体を帯電
させる接触帯電装置において、該磁性粒子の体積分布の
５０％径が１０μｍ以上１００μｍ以下であり、かつ、
体積分布の５０％径と体積分布の５％径の比が１．４０
以上であり、該磁性粒子の体積抵抗が１×１０⁴Ωｃｍ
以上１×１０¹¹Ωｃｍ以下である接触帯電装置であっ
て、該磁性粒子の表面層が、ＧＰＣクロマトグラムのメ
インピークの分子量Ｐ１が１００００以上である樹脂を
含有し、該磁性粒子の表面層の樹脂の重量平均分子量Ｍ
ｗが５００００〜７０００００、数平均分子量Ｍｎが５
０００〜５００００であり、Ｍｗ／Ｍｎが２０以上であ
ることを特徴とする。

【００３５】請求項１１記載の発明は、上記請求項１０
記載の発明において、該磁性粒子の体積分布の５０％径
が１０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする。

【００３６】請求項１２記載の発明は、上記請求項１
０、１１記載の発明において、該磁性粒子の体積分布の
５０％径と体積分布の５％径の比が１．５５以上５．０
０以下であることを特徴とする。

【００３７】

【００３８】請求項１３記載の発明は、上記請求項１
０、１１、１２記載の発明において、該磁性粒子の表面
層の樹脂のＧＰＣクロマトグラムが、メインピークの低
分子量側に少なくとも１つのピークまたはショルダーを
有することを特徴とする。

【００３９】請求項１４記載の発明は、上記請求項１３
記載の発明において、該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰ
Ｃクロマトグラムのメインピークの分子量Ｐ１と、低分
子量側のピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比Ｐ
１：Ｐ２が３：１〜１００：１であることを特徴とす
る。

【００４０】請求項１５記載の発明は、上記請求項１
３、１４記載の発明において、該磁性粒子の表面層の樹
脂のＧＰＣクロマトグラムのメインピークの分子量が３
００００〜４０００００であり、少なくとも１つの低分
子量側のピークまたはショルダーの分子量が３０００〜
３００００であることを特徴とする。

【００４１】

【００４２】請求項１６記載の発明は、上記請求項１
０、１１、１２、１３、１４、１５記載の発明におい
て、該磁性粒子の表面層の樹脂が少なくともフッ素系樹
脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフ
ィン系樹脂から選ばれる１種以上の樹脂であることを特
徴とする。

【００４３】請求項１７記載の発明は、上記請求項１６
記載の発明において、該磁性粒子の表面層の樹脂がポリ
オレフィン系樹脂であることを特徴とする。

【００４４】請求項１８記載の発明は、上記請求項１
０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７記載の
発明において、該磁性粒子の表面層の樹脂が導電性粒子
を合有していることを特徴とする。

【００４５】請求項１９記載の発明は、上記請求項１０
記載の発明において、該被帯電体の表面層が電荷注入層
であることを特徴とする。

【００４６】請求項２０記載の発明は、上記請求項１９
記載の発明において、該電荷注入層が導電性粒子及び結
着樹脂を合有することを特徴とする。

【００４７】請求項２１記載の発明は、上記請求項１９
記載の発明において、該電荷注入層が無機半導体層であ
ることを特徴とする。

【００４８】

【発明の実施の形態】本発明における接触帯電部材は、
磁性中抵抗物質を磁気によって穂立ちさせて、この磁気
ブラシを感光体に接触させて帯電させる。

【００４９】従って、帯電部材に含有される磁性粒子と
しては鉄、コバルト及びニッケル等の強磁性を示す元素
を含む合金あるいは化合物等が用いられる。このような
磁性粒子については任意の抵抗範囲に調整することが可
能であり、例えば酸化処理や還元処理等により達成する
ことができる。具体的には組成調整したフェライト、水
素還元処理したＺｎ−Ｃｕフェライト及び酸化処理した
マグネタイト等を挙げることができる。

【００５０】本発明は、体積分布径２．２μｍ以上の磁
性粒子において、体積分布５０％径が１０μｍ以上１０
０μｍ以下であり、かつ体積分布５０％径と体積分布５
％径の比（以降、粒径比と記す））が１．４０以上であ
ることを特徴とするものであり、より好ましくは体積分
布５０％径は１０μｍ以上６０μｍ以下、粒径比は１．
５５以上５．００以下である。

【００５１】接触帯電では、感光体との接触性向上が帯
電能を高める重要な要素であり、その達成手段として上
記の粒径及び粒径比の範囲にある磁性粒子を用いること
が有効である。

【００５２】すなわち、上記粒度分布をもつ磁性粒子の
場合、体積分布５０％径よりも小さい粒径の磁性粒子
は、補助粒子として磁性粒子間を移動し付着（磁力によ
る拘束）することができるので、以下のような効果が得
られる。 １）磁性粒子と感光体との接触面をより密接に接触させ
る。 ２）磁性粒子間を密にし、磁気ブラシ内の抵抗を均一に
する。 ３）磁性粒子表面に付着する現像剤等のスペントを防止
することができる。

【００５３】ここで、粒径比が１．４０未満では補助粒
子としての効果が低下し、低温低湿条件下で帯電不良が
発生することがある。また、体積分布の小粒径側におい
て、体積分布径が２．２μｍ未満である磁性粒子は感光
体に付着することがあり、このような場合には感光体の
削れを引き起こす要因にもなる。

【００５４】ここで、磁性粒子の体積分布径はレーザー
回折式粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子（株）
製）を用いて、０．０５μｍ〜２００μｍの範囲を３２
対数分割して測定した。

【００５５】本発明に用いられる磁性粒子は、体積抵抗
値はｌ×ｌ０⁴ Ωｃｍ以上ｌ×ｌ０ ¹¹Ωｃｍ以下であ
る。抵抗値がｌ×ｌ０⁴ Ωｃｍ未満ではピンホールリー
クが生じ易く、ｌ×ｌ０¹¹Ωｃｍを超えると高速機や低
湿度条件下で良好な帯電が困難になる。

【００５６】ここで、磁性粒子の体積抵抗値は、２つの
電極を配置したセルに粒子を充填した後、電極間に電圧
を印加し、その時流れる電流値から算出した。なお、測
定条件は、２３℃、６５％、充填粒子とセルとの接触面
積Ｓ＝２ｃｍ² 、厚みｄ＝１ｍｍ、上部電極の荷重ｌ０
ｋｇ、印加電圧ｌ００Ｖである。

【００５７】本発明においては、磁性粒子表面に特定の
分子量分布を有する樹脂を被覆することが好ましい。

【００５８】すなわち、本発明で用いる被覆樹脂は、Ｇ
ＰＣクロマトグラムのメインピークの分子量（Ｐ１）が
１００００以上である。そのメインピークの低分子量側
に少なくとも１つのピークまたはショルダーを有するこ
とが好ましい。高分子量側のメインピークは樹脂の耐摩
耗性を向上させると共に、トナー等による表面のスペン
トを防止する。そして、低分子量側のサブピークまたは
ショルダーは磁性粒子コアと樹脂との密着性を向上さ
せ、磁性粒子からの被覆樹脂の剥れを防止する効果があ
る。これらの相乗効果で大きなシェアのかかり易い帯電
部材の磁性粒子においても磁性粒子の劣化が少なく、長
期の耐久によっても均一な帯電が得られ、良好な画像を
得ることが可能となる。

【００５９】具体的には、メインピークの分子量（Ｐ
１）は３００００〜４０００００であり、同時に長期的
なシェアー条件下における被覆樹脂の密着性（剥がれ）
の立場から少なくとも１つの低分子量側のピークまたは
ショルダーの分子量が３０００〜３００００であること
が好ましい。ここで、ＧＰＣクロマトグラムの微分曲線
の変極点をもってピーク／ショルダーの位置とした。

【００６０】また、重量平均分子量Ｍｗは５００００〜
７０００００、数平均分子量Ｍｎは５０００〜５０００
０の範囲にあり、Ｍｗ／Ｍｎが２０以上である。Ｚ平均
分子量Ｍｚは１００００００〜５００００００の範囲に
あることが好ましい。

【００６１】３０００未満に低分子量側のピークまたは
ショルダーを持つ樹脂では耐摩耗性に対する効果が低下
することがあり、また３００００を超えると磁性粒子表
面から被覆樹脂が剥がれ（脱離）易くなる傾向がある。

【００６２】同様に、数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子
量Ｍｗ、Ｚ平均分子量Ｍｚ、Ｍｗ／Ｍｎが上記の範囲に
あることが、樹脂の耐摩耗性、剥がれ防止、トナー等の
スペント防止に非常に有効であるが、好ましくは、メイ
ンピークの分子量が５００００〜３０００００、低分子
量側のピークまたはショルダーの分子量が３０００〜１
５０００、重量平均分子量Ｍｗが１０００００〜５００
０００、数平均分子量Ｍｎが７０００〜４００００、Ｍ
ｗ／Ｍｎが２０以上である。

【００６３】また、該メインピークの分子量Ｐ１と、低
分子量側のピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比が
３：１〜１００：１であることが磁性粒子への樹脂の密
着性と耐摩耗性の両立の観点から好ましく、より長期的
な効果を発揮するためには５：１〜５０：１であること
が好ましい。

【００６４】本発明に用いる被覆樹脂としては、例え
ば、ナイロンー６、ナイロンー１２、ナイロンー４６、
アラミド類等のポリアミド系樹脂、ＰＥＴ等のポリエス
テル系樹脂、ＰＥやＰＰ等のポリオレフィン系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、メチルシリコーン、メチルフェニルシリ
コーン、シリコーンアクリル等のシリコーン系樹脂、塩
化ビニール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン、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、ポリビニリデンフル
オライド等のフッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
メラミン系樹脂、スチロール系樹脂、ポリメタクリル酸
エステル等のアクリル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、
酢酸ビニール系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられ
る。

【００６５】これらの中でも、より長期的なスペント防
止の立場から、少なくともフッ素系樹脂、アクリル系樹
脂、シリコーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂から選
ばれる１種以上からなることが好ましく、より好ましく
は最も耐摩耗性に優れるポリオレフィン系樹脂である。

【００６６】本発明に用いる磁性粒子の表面層は必ずし
も磁性粒子のコア材表面層を完全に被覆する必要はな
く、上記効果が得られる範囲でコア材が露出していても
よい。つまり、表面層が不連続に形成されていてもよ
い。

【００６７】本発明に用いる磁性粒子を被覆する樹脂
は、前記した磁性粒子の抵抗領域を満足する範囲内で導
電性粒子を分散させることができる。

【００６８】このような導電性粒子としては、例えば
鉄、銅、銀等の金属粉体、酸化亜鉛、酸化すず、酸化チ
タン、硫化銅等の複合金属粉、カーボンブラック等の導
電性カーボン、ポリピロール等の電子共役性ポリマー等
を挙げることができる。中でもカーボンブラック等の導
電性カーボンが好ましい。

【００６９】本発明における樹脂被覆層は、コア芯材の
量に対し被覆層固形分が０．１〜２０重量％であること
が好ましい。０．１重量％未満では被覆効果が十分では
なく、２０重量％を越えると流動性や電極スリーブとの
付着力が低下し、長期的な均一帯電性を得るのが困難に
なることがある。また、コストアップにもつながる。

【００７０】ここで、本発明のポリオレフィン系樹脂の
分子量測定は以下の方法で行った。

【００７１】装置は、ウォーターズ社製ゲルパーミエイ
ションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）測定装置、ＧＰＣ−
１５０Ｃを使用し、次に示す条件で測定した。

【００７２】 カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０６Ｍ ２本 （プレカラム Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８００Ｐ １本） 温度：ポリエチレン樹脂の場合 １４５℃ その他の樹脂 ４０℃ 溶媒：ポリエチレン樹脂の場合 ｏ−ジクロロベンゼン （０．１％アイオノール添加） その他の樹脂 テトラヒドロフラン 流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ 試料：０．１５％の試料を０．４ｍｌ注入

【００７３】磁性粒子被覆後の樹脂の分子量測定の場合
は、キシレン溶媒を用いて２０時間磁性粒子のソックス
レー抽出を行い、抽出液よりキシレンをエバポレーター
等で除去、乾燥した後、得られた固形分を試料として用
いた。

【００７４】また、試料の分子量算出にあったては単分
散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲線
を使用し算出した。

【００７５】［磁性粒子の製造例］ （磁性粒子製造例１〜５）以下の体積分布５０％径及び
５％径を有するＣｕ−Ｚｎフェライトを調製した。

【００７６】

【００７７】（磁性粒子製造例６）熱キシレン溶媒１０
０重量部中にピーク分子量４０００のポリエチレン樹脂
０．１重量部及びピーク分子量１０００００のポリエチ
レン樹脂０．９重量部を添加、混合し、磁性粒子被覆溶
液を作成した。混合樹脂全体としてはＭｎ＝１３００
０、Ｍｗ＝３７００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２８．５であっ
た。この被覆溶液を、上記の磁性粒子１に樹脂被覆量が
磁性粒子に対し１重量部となるようスピラコーターで塗
布し、体積抵抗値が８×１０⁷ Ωｃｍの磁性粒子６を得
た。

【００７８】ここで、体積分布は、体積分布５０％径
（Ｄ５０）＝２５．５１、体積分布５％径（Ｄ５）＝１
６．０６、Ｄ５０／Ｄ５＝１．５９である。

【００７９】（磁性粒子製造例７）上記磁性粒子製造例
６と同様な方法により以下の分子量分布をもつポリエチ
レン樹脂を磁性粒子２に被覆し、体積抵抗が９×１０⁷
Ωｃｍである磁性粒子７を得た。

【００８０】分子量分布は、メインピーク分子量５００
００、Ｍｎ＝９０００、Ｍｗ＝１４００００、Ｍｗ／Ｍ
ｎ＝１５．６で。ここで体積分布は、Ｄ５０＝２７．７
７、Ｄ５＝１４．２１、Ｄ５０／Ｄ５＝１．９５であ
る。

【００８１】（磁性粒子製造例８）上記磁性粒子製造例
６と同様な方法によりピーク分子量４０００のポリエチ
レン樹脂０．１重量部、ピーク分子量１０００００のポ
リエチレン樹脂０．９重量部及び導電性カーボン０．２
部を混合し、磁性粒子３に被覆し、磁性粒子８を得た。

【００８２】ここで混合樹脂全体としてはＭｎ＝１３０
００、Ｍｗ＝３７００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２８．５、体
積抵抗値は、５×１０⁷ Ωｃｍ、体積分布は、Ｄ５０＝
２９．９７、Ｄ５＝１８．６８、Ｄ５０／Ｄ５＝１．６
０である。

【００８３】（磁性粒子製造例９）以下の分子量分布を
もつポリパーフロロアルキルメタクリレート−ポリメチ
ルメタクリレート共重合体及びメチルメタクリレート−
ブチルアクリレート共重合体をそれぞれ５重量部ずつト
ルエン−メチルエチルケトン（１：１）混合溶媒に混合
しスピラコーターを用いて磁性粒子１に被覆し、体積抵
抗が９×１０⁷ Ωｃｍである磁性粒子９を得た。 分子量分布；メインピーク分子量２８０００のポリパー
フロロアルキルメタクリレート−ポリメチルメタクリレ
ート共重合体及びピーク分子量３８００のメチルメタク
リレート−ブチルアクリレート共重合体、混合樹脂とし
てＭｎ＝６０００、Ｍｗ＝４００００、Ｍｗ／Ｍｎ＝
６．７。

【００８４】ここで体積分布は、Ｄ５０＝２６．１１、
Ｄ５＝１６．５４、Ｄ５０／Ｄ５＝１．５７である。

【００８５】（磁性粒子製造例１０）上記磁性粒子製造
例８と同様な方法により以下の分子量分布をもつフッ素
樹脂（ポリパーフロロアルキルメタクリレート−ポリメ
チルメタクリレート共重合体）を磁性粒子２に被覆し、
体積抵抗が１×１０⁸ Ωｃｍである磁性粒子１０を得
た。

【００８６】ここで、分子量分布は、メインピークの分
子量２８０００、Ｍｎ＝６０００、Ｍｗ＝６５０００、
Ｍｗ／Ｍｎ＝１０．８であり、体積分布はＤ５０＝２
８．７２、Ｄ５＝１７．６６、Ｄ５０／Ｄ５＝１．６２
である。

【００８７】（磁性粒子製造例１１）磁性粒子製造例６
において、ピーク分子量１５０００のポリエチレン樹脂
を用いた以外は全て磁性粒子製造例６と同様な方法で行
い、磁性粒子１１を得た。

【００８８】ここで体積抵抗値は８×１０⁷ Ωｃｍであ
り、体積分布は、Ｄ５０＝２５．３５、Ｄ５＝１５．９
２、Ｄ５０／Ｄ５＝１．５９である。

【００８９】（磁性粒子製造例１２）前記磁性粒子製造
例６と同様な方法により以下の分子量分布をもつポリエ
チレン樹脂を磁性粒子１に被覆し、体積抵抗が９×１０
⁷ Ωｃｍである磁性粒子１２を得た。

【００９０】分子量分布は、ピーク分子量４０００、Ｍ
ｎ＝３０００、Ｍｗ＝１２０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝４．０
である。

【００９１】ここで体積分布は、Ｄ５０＝２６．０１、
Ｄ５＝１６．６２、Ｄ５０／Ｄ５＝１．５６である。

【００９２】（磁性粒子製造例１３〜１６）以下の体積
分布５０％径および５％径を有するＣｕ−Ｚｎフェライ
トを調製した。

【００９３】 ［感光体の製造例］ （感光体製造例１）感光体は負帯電用の有機光導電性物
質を用いた感光体であり、φ３０ｍｍのアルミニウム製
のシリンダー上に各機能層を設けた。

【００９４】第１層は導電層であり、アルミニウムシリ
ンダーの欠陥等をならすため、またレーザ露光の反射に
よるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ
約２０μｍの導電性粒子分散樹脂層である。

【００９５】第２層は正電荷注入防止層（下引層）であ
り、アルミニウム支持体から注入された正電荷が感光体
表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を
果たし、メトキシメチル化ナイロンによってｌ０⁶ Ωｃ
ｍ程度に抵抗調整された厚さ約１μｍの中抵抗層であ
る。

【００９６】第３層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の
顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層であり、レ
ーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生す
る。

【００９７】第４層は電荷輸送層であり、ポリカーボネ
ート樹脂にヒドラジンを分散した厚約２５μｍの層であ
り、Ｐ型半導体である。従って、感光体表面に帯電され
た負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層
で発生した正電荷のみを感光体表面に輪送することがで
きる。

【００９８】これを感光体１（体積抵抗は２×１０¹⁵Ω
ｃｍ）とする。

【００９９】（感光体製造例２）感光体製造例１におい
て、第４層の表面に電荷注入層として、光硬化性のアク
リル樹脂にＳｎＯ₂ 超微粒子、更に粒径約０．２５μｍ
の四フッ化エチレン樹脂粒子を分散した。

【０１００】具体的にはアンチモンをドーピングし低抵
抗化した粒径約０．０３μｍのＳｎＯ₂ 粒子を樹脂に対
して１００重量％、更に四フッ化エチレン樹脂粒子を２
０重量％、分散剤をｌ．２重量％分散した。このように
して調製した塗工液をスプレー塗工法にて厚さ約２．５
μｍに塗工して電荷注入層とした。

【０１０１】これにより感光体表面層の体積抵抗値は４
×１０¹²Ωｃｍになった。

【０１０２】これを感光体２とする。

【０１０３】（感光体製造例３）鏡面加工を施したΦ３
０ｍｍのアルミシリンダーにグロー放電法を用いて、阻
止層、光導電層、表面層からなるアモルファスシリコン
感光体を作製した。

【０１０４】先ず、反応室を約５×１０^-3Ｐａに排気し
てから、２５０℃に調音されたアルミシリンダー表面
に、ＳｉＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆ 、ＮＯ及びＨ₂ の各種ガスをフ
ロー式で反応室に送り込んだ。３０Ｐａ程度の内圧に達
したところでグロー放電を生起させ、５μｍの阻止層を
形成した。

【０１０５】次に、阻止層の形成と同様な方法で、Ｓｉ
Ｈ₄ 、Ｈ₂ ガスを使用し、約５０Ｐａの内圧条件下で２
０μｍの光導電層を形成した。

【０１０６】更に、ＳｉＨ₄ 、ＣＨ₄ 、Ｈ₂ ガスを使用
し、約６０Ｐａの内圧条件下でグロー放電させて、膜厚
０．５μｍのＳｉとＣからなる表面層を形成し、アモル
ファスシリコン感光体を作製した。感光体の表面抵抗
は、８×１０¹²Ωｃｍである。これを感光体３とする。

【０１０７】 ［トナーの製造例］ スチレン−ブチルアクリレート共重合体 （共重合質量比８０：２０） １００重量部 マグネタイト １００重量部 含金属アゾ顔料 ２重量部 低分子量ポリプロピレン ３重量部 上記材料をヘンシェルミキサーで混合した後に、１３０
℃に設定したエクストルーダーにて混練した。得られた
混練物を冷却し、カッターミルにより粗粉砕した後に、
ジェット気流を用いたジェットミルで微粉砕し、風力分
級して重量平均粒径７μｍの黒色微紛体（磁性トナー粒
子）を得た。この黒色微紛体１００重量部に対して、シ
リコーンオイルで疎水化処理をしたシリカ粉体１．０重
量部をヘンシェルミキサーを用いて外添し磁性トナーを
得た。

【０１０８】

【実施例】本実施例では、本発明の接触帯電装置を、プ
ロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、反転現像方式のク
リーニング装置を備えた電子写真装置に内蔵し、トナー
製造例で作製したトナーを用いて画像出し耐久評価を行
った。

【０１０９】ここで、接触帯電部材としての電極スリー
ブ（φ１６）は、アルミニウムからなり、磁束密度１０
００×１０^-4Ｔ（テスラ）のマグネットローラを内包
し、感光体（φ３０ｍｍ）に対し−１５０％（対向）の
周速差で回転する。電極スリーブと感光体のギャップは
５００μｍ、磁気ブラシのニップ幅は約５ｍｍに調整し
た。

【０１１０】電極スリーブへの印加は、交流重畳（ＤＣ
−７００Ｖ、１．６ｋＶｐｐ）、弱交流重畳（ＤＣ−７
００Ｖ、１．０ｋＶｐｐ）、注入ＤＣ（ＤＣ−７００
Ｖ）の３条件で行った。

【０１１１】これらの条件にて以下の評価を行った。

【０１１２】評価１ 通常の画出し耐久（５０００枚）
を行い耐久前後の電位差（ΔＶ）を測定した。ここで、
電位差（ΔＶ）とは、帯電飽和電位（Ｖｄに相当）と帯
電１周目電位の差であり、目的の電位Ｖｄに対しΔＶが
小さいほど帯電は良好と言える。評価レベルは４段階で
行った。

【０１１３】

【０１１４】評価２ 評価１の耐久磁性粒子を水洗し、
その表面を拡大撮影（電子顕微鏡）して現像剤によるス
ペントを評価した。評価は４段階で行った。

【０１１５】

【０１１６】評価３ 感光体の代わりにＳＵＳ製のドラ
ムを使用し空回転耐久（現像なし、１０時間）を行い、
耐久前後の樹脂被覆磁性粒子の表面を拡大撮影（電子顕
微鏡）し、密着性（剥がれ）を評価した。評価レベルは
４段階である。

【０１１７】

【０１１８】（実施例１〜２、比較例１〜９） 表６に示す磁性粒子、感光体、印加条件の組み合わせ
で、評価１、２、３の検討を実施した。

【０１１９】

【表１】

【０１２０】本実施例においては、耐久による電位差
（ΔＶ）の低下が抑えられ良好な帯電を維持することが
できた。本発明の樹脂を被覆することにより磁性粒子か
らの剥がれは防止され、中でもポリオレフィンを被覆し
た磁性粒子は最も良好な結果を示した。

【０１２１】また、本発明の分子量（Ｐ１）範囲外の樹
脂を被覆した比較例９（磁性粒子１２）を除き、良好な
耐スペント性も得られた。

【０１２２】（比較例１０〜１３） 表７に示す磁性粒子、感光体、印加条件の組み合わせ
で、実施例と同様に評価１の検討を実施した。

【０１２３】

【表２】

【０１２４】本比較例では、耐久と共にΔＶが増加し、
画像カブリが発生した。

【０１２５】

【発明の効果】本発明により、良好な帯電電位が得ら
れ、同時に磁性粒子へのスペント、樹脂被膜の剥がれを
防止することが可能になったので、長期的に安定した画
質を維持することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒平 文弘 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 (72)発明者 杷野 祥史 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 (72)発明者 久木元 力 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 (72)発明者 石原 友司 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 (56)参考文献 特開 平８−69149（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−69156（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−69157（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−69155（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−6355（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−6353（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−244355（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−230674（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−292756（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−10840（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−48909（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−269685（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−218566（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−211939（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−190045（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−166905（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−134074（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−114193（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−26682（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−339113（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−272183（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−211741（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−44190（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−92737（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−43935（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−51554（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/02 101

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性部材と該導電性部材に支持された
   磁性粒子を有しており被帯電体に接触配置され、該導電
   性部材に電圧を印加することにより該被帯電体を帯電さ
   せる接触帯電部材において、 該磁性粒子の体積分布の５０％径が１０μｍ以上１００
   μｍ以下であり、 かつ、体積分布の５０％径と体積分布の５％径の比が
   １．４０以上であり、 該磁性粒子の体積抵抗が１×１０⁴Ωｃｍ以上１×１０
   ¹¹Ωｃｍ以下である接触帯電部材であって、 該磁性粒子の表面層が、ＧＰＣクロマトグラムのメイン
   ピークの分子量Ｐ１が１００００以上である樹脂を含有
   し、 該磁性粒子の表面層の樹脂の重量平均分子量Ｍｗが５０
   ０００〜７０００００、数平均分子量Ｍｎが５０００〜
   ５００００であり、Ｍｗ／Ｍｎが２０以上であ ることを
   特徴とする接触帯電部材。
2. 【請求項２】 該磁性粒子の体積分布の５０％径が１０
   μｍ以上６０μｍ以下である請求項１記載の接触帯電部
   材。
3. 【請求項３】 該磁性粒子の体積分布の５０％怪と体積
   分布の５％径の比が１．５５以上５．００以下である請
   求項１または２記載の接触帯電部材。
4. 【請求項４】 該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰＣクロ
   マトグラムが、メインピークの低分子量側に少なくとも
   １つのピークまたはショルダーを有する請求項１、２ま
   たは３記載の接触帯電部材。
5. 【請求項５】 該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰＣクロ
   マトグラムのメインピークの分子量Ｐ１と、低分子量側
   のピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比Ｐ１：Ｐ２
   が３：１〜１００：１である請求項４記載の接触帯電部
   材。
6. 【請求項６】 該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰＣクロ
   マトグラムのメインピークの分子量が３００００〜４０
   ００００であり、少なくとも１つの低分子量側のピーク
   またはショルダーの分子量が３０００〜３００００であ
   る請求項４または５記載の接触帯電部材。
7. 【請求項７】 該磁性粒子の表面層の樹脂が少なくとも
   フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂及び
   ポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上の樹脂であ
   る請求項１、２、３、４、５または６記載の接触帯電部
   材。
8. 【請求項８】 該磁性粒子の表面層の樹脂がポリオレフ
   ィン系樹脂である請求項７記載の接触帯電部材。
9. 【請求項９】 該磁性粒子の表面層の樹脂が導電性粒子
   を合有している請求項１、２、３、４、５、６、７また
   は８記載の接触帯電部材。
10. 【請求項１０】 被帯電体と、導電性部材と該導電性部
    材に支持された磁性粒子を有しており該被帯電体に接触
    配置される帯電部材を有し、該導電性部材に電圧を印加
    することにより該被帯電体を帯電させる接触帯電装置に
    おいて、 該磁性粒子の体積分布の５０％径が１０μｍ以上１００
    μｍ以下であり、 かつ、体積分布の５０％径と体積分布の５％径の比が
    １．４０以上であり、 該磁性粒子の体積抵抗が１×１０⁴Ωｃｍ以上１×１０
    ¹¹Ωｃｍ以下である接触帯電装置であって、 該磁性粒子の表面層が、ＧＰＣクロマトグラムのメイン
    ピークの分子量Ｐ１が１００００以上である樹脂を含有
    し、 該磁性粒子の表面層の樹脂の重量平均分子量Ｍｗが５０
    ０００〜７０００００、数平均分子量Ｍｎが５０００〜
    ５００００であり、Ｍｗ／Ｍｎが２０以上であ ることを
    特徴とする接触帯電装置。
11. 【請求項１１】 該磁性粒子の体積分布の５０％径が１
    ０μｍ以上６０μｍ以下である請求項１０記載の接触帯
    電装置。
12. 【請求項１２】 該磁性粒子の体積分布の５０％径と体
    積分布の５％径の比が１．５５以上５．００以下である
    請求項１０または１１記載の接触帯電装置。
13. 【請求項１３】 該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰＣク
    ロマトグラムが、メインピークの低分子量側に少なくと
    も１つのピークまたはショルダーを有する請求項１０、
    １１または１２記載の接触帯電装置。
14. 【請求項１４】 該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰＣク
    ロマトグラムのメインピークの分子量Ｐ１と、低分子量
    側のピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比Ｐ１：Ｐ
    ２が３：１〜１００：１である請求項１３記載の接触帯
    電装置。
15. 【請求項１５】 該磁性粒子の表面層の樹脂のＧＰＣク
    ロマトグラムのメインピークの分子量が３００００〜４
    ０００００であり、少なくとも１つの低分子量側のピー
    クまたはショルダーの分子量が３０００〜３００００で
    ある請求項１３または１４記載の接触帯電装置。
16. 【請求項１６】 該磁性粒子の表面層の樹脂が少なくと
    もフッ素系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂及
    びポリオレフィン系樹脂から選ばれる１種以上の樹脂で
    ある請求項１０、１１、１２、１３、１４または１５記
    載の接触帯電装置。
17. 【請求項１７】 該磁性粒子の表面層の樹脂がポリオレ
    フィン系樹脂である請求項１６記載の接触帯電装置。
18. 【請求項１８】 該磁性粒子の表面層の樹脂が導電性粒
    子を合有している請求項１０、１１、１２、１３、１
    ４、１５、１６または１７記載の接触帯電装置。
19. 【請求項１９】 該被帯電体の表面層が電荷注入層であ
    る請求項１０記載の接触帯電装置。
20. 【請求項２０】 該電荷注入層が導電性粒子及び結着樹
    脂を合有する請求項１９記載の接触帯電装置。
21. 【請求項２１】 該電荷注入層が無機半導体層である請
    求項１９記載の接触帯電装置。