JPH02230266A - 電子写真用帯電部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真用帯電部材に関し、特には電子写真感
光体に帯電を行う電子写真用帯電部材に関する。

〔従来の技術〕

電子写真感光体を用いた電子写真プロセスにおける帯電
プロセスは、従来より殆ど金属ワイヤーに高電圧（ＤＣ
５〜８ＫＶ）を印加し発生するコロナにより帯電を行っ
ている。しかし、この方法ではコロナ発生時にオゾンや
ＮＯ８等のコロナ生成物により感光体表面を変質させ画
像ボケや劣化を進行させたり、ワイヤーの汚れが画像８
．質に影響し、画像白抜けや黒スジを生じる等の問題が
あった。

一方、電力的にも感光体に向かう電流は、その５〜３０
％にすぎず、殆どがシールド板に流れ帯電手段としては
効率の悪いものであった。

こうした欠点を補うために従来から直接帯電させる方法
が研究され多数提案されている（例えば、特開昭５７−
１７８２６７号公報，特開昭５６　−　１　０４３５　
１号公報，特開昭５８−４０５６６号公報，特開昭５８
−１３９１５６号公報，特開昭５８−１５０９７５号公
報等）。しかし、実際には感光体を上記のような接触帯
電法により帯電処理しても感光体表面の各部均一な帯電
はなされず、班点状帯電ムラを生じる。例えば、反転現
像方式ではその班点状帯電ムラ状態の感光体に光像露光
以下のプロセスを適用しても出力画像は班点状帯電ムラ
に対応した班点上の黒点画像となり、正現像方式では班
点状ムラに対して班点状の白点画像となり、高品位な画
像は得られていない。

また、直接帯電方法は多数の提案があるにもかかわらず
、市場実績が全くない。その理由として帯電の均一性、
直接電圧を印加することによる感光体の放電絶縁破壊等
の発生が挙げられる。放電絶縁破壊は１つの破壊点は、
例えば円筒状感光体の場合、軸方向全体の帯電がその破
壊点に流れ帯電しなくなる欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は上述の如き欠点を解決し、帯電の不均一
による班点状かぶり、感光体の放電絶縁破壊による画像
欠陥等の発生のない高品質の画像を安定して供給できる
電子写真用帯電部材を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、表面層がポリアミノ酸工、ステル
を含有することを特徴とする電子写真用帯電部材である
。

以下、本発明をさらに説明する。

本発明の電子写真用帯電部材は多層構成をとっており、
電子写真感光体に接触する電子写真用帯電部材の表面層
はポリアミノ酸エステルを含有している。

本発明におけるポリアミノ酸エステルとしては、例えば
下記一般式（１） 一般式 （ただし、ｍはｌまたは２の整数を表わし、ｎは１００
〜ｔｏｏｏｏの整数を表わす。Ｒはメチル，エチル，プ
ロピルなどのアルキル基またはアリール，ナフチルなど
の芳香族基を表わす。）で示される構造のものであり、
より具体的には、ポリーγ−メチルグルタメート，ポリ
ーγ一エチルグルタメート，ポリーγ−ベンジルグルタ
メートなどのポリグルタミン酸エステルまたはポリアス
パラギン酸エステル等が挙げられる。

さらに、本発明の表面層には、帯電特性をさらに高める
ために必要に応じて電子供与性物質または電子受容性物
質を添加することができる。電子洪与性物質および電子
受容性物質は公知の物質を１種または２種以上を適宜選
択し、ポリアミノ酸エステルとともに混合添加すればよ
い。

表面層の体積抵抗率は、下述の表面層に接する基層の体
積抵抗率より大きいことが好まし＜、１０６Ω・ｃｍ〜
１０′２Ω’Ｃｍ，特には１０７Ωａｃｍ〜ｌｏ”Ω・
ｃｍが好ましい。

表面層の膜厚は５μｍ〜５００μｍ１特には２０μｍ〜
２００μｍが好ましい。

基層はアルミニウム，鉄，銅などの金属、ポリアセチレ
ン，ポリビロール，ボリチオフエンなどの導電性高分子
、カーボン，金属などを分散して導電性処理したゴムや
樹脂、ポリカーボネート，ポリエステルなどの樹脂やゴ
ムの表面を金属や他の導電性物質によってラミネートや
コートしたものなどを１層または２層以上として用いる
ことができる。

基層の体積抵抗率は、１０°Ω’ｃｍ〜１０１１Ω・ｃ
ｍ，特にはｌ０２Ω・ｃｍ〜１０１０Ω・Ｃｍが好まし
い。

基層の膜厚は、１０μｍ〜２　０　ｍ　ｍ　，特には２
０μｍ−１　０　ｍ　ｍが好ましい。

表面層に従来の絶縁性樹脂、たとえばポリウレタンやそ
の他のナイロンを用いると特公昭５０−１３６６１号公
報に示されるように４ＫＶ以上の高圧を印加しないと帯
電がおこなわれず、帯電の効率が悪い。また、このよう
な高電圧で使用すると帯電の際に生成するオゾンかＮＯ
ア等生成物が多く、感光体へ画像ボケ、流れなどの悪影
響を及ぼす。これに対し、本発明のようにポリアミ，ノ
酸エステルを含有させることにより、帯電が可能となり
、画像欠陥が著しく改良される。

また、従来のような帯電用部材として表面が導電物質で
ある場合、たとえば金属，導電性高分子，カーボン分散
等で導電処理したゴムか絶縁性樹脂、また絶縁性物質の
表面に導電性物質によってラミネートやコートされたも
のの場合、感光体の放電絶縁破壊が発生した際に、１つ
の破壊点（ピンホール）へ帯電部材から過剰な電流が流
れ、帯電用部材に印加された電圧が降下してしまい、感
光体接触領域全域にわたって、帯電不良を生じ、正規現
像では白帯、反転現像では黒帯が画像上に現われる。

しかしながら、表面層にポリアミノ酸エステルを含有さ
せることにより体積抵抗率を調整し、電子写真感光体に
絶縁破壊等の欠陥がある場合に過剰電流が流れて電圧降
下が生じるのを低減させることができる。

さらに、帯電部材としては電気抵抗が外部環境の変化、
特に大気中の湿度の変化によって影響を受けないことも
必要であるが、ナイロンは特に低温低湿下（たとえば、
１５°Ｃ，１０％ＲＨ）において体積抵抗が３ケタ高抵
抗化するなどの問題もある。

本発明のポリアミノ酸エステルを表面層に含有する電子
写真用帯電部材は、低温低湿下でも体積抵抗の変動が少
なく、安定した帯電能を得ることができる。

帯電部材の形状としてはローラー、ブラシ、ブレード、
ベルトなどいずれの形状をとってもよく電子写真装置の
仕様、形態にあわせて選択可能である。これらの中でも
帯電均一性の点からローラー形状が好ましい。

第１図にローラー形状の本発明になる電子写真用帯電部
材１の断面図を示す。この場合、帯電部材１は基本的に
は導電性基体２上に基層３及び表面層４の順で積層され
ている。

導電性基体２は、帯電部材１の中心軸になるものであり
、鉄，銅，ステンレス，アルミニウム，アルミニウム合
金等の金属や導電性樹脂などを用いることができ、その
形状としては円柱状や板状などが用いられる。導電性基
体２と基層３の間、あるいは基層３と表面層４の間には
必要に応じて接着層などの他の層を設けてもよい。

帯電部材ｌの製造方法としては、例えば、導電性基体上
に基層及び表面層をそれぞれ順に成型あるいは塗工する
ことにより製造する方法や、表面層までを形成した後で
中心に導電性基体を通す方法などが挙げられる。

本発明の帯電部材を用いて電子感光体に対して帯電を行
う場合は、第２図に示すように帯電部材ｌに接続されて
いる外部電源５から電圧を印加することにより、帯電部
材ｌに接触配置されている感光体６に対して帯電を行う
。

また、帯電部材１を用いた電子写真装置により画像出し
を行う場合、電子写真感光体５上に接触配置されている
帯電部材Ｉに外部電源５から電圧を印加し、電子写真感
光体６表面を帯電させ、像露光手段７によって原稿上の
画像を感光体に像露光し静電潜像を形成する。次に現像
器８中のトナーを感光体に付着させることにより感光体
上の静電潜像を現像（可視像化）し、さらに感光体上の
トナー像を転写帯電器９によって紙１０に転写し、クリ
ーニング装置１１によって転写時に紙に転写されずに感
光体上に残ったトナーを回収する。

以上のような電子写真プロセスによって画像を形成する
ことができるが、感光体に残留電荷が残るような場合に
は、帯電を行う前に前露光手段ｌ２によって残留電荷を
除電したほうがよい。

なお、像露光手段７の光源は、ハロゲン光，蛍光灯，レ
ーザー光，ＬＥＤなどを用いることができる。

現像方式は、正現像方式でも反転現像方式でもよい。

帯電部材の設置については特定の方法に限らず、帯電部
材を固定させる方式、感光体と同方向または逆方向で回
転させる等の移動させる方式など、いずれの方式を用い
ることもできる。

本発明の電子写真用帯電部材は１次帯電用としてのみな
らず電子写真プロセスにおいて帯電を必要とする転写帯
電工程や除電工程にも用いることができる。

帯電部材への印加電圧は、直流電圧と交流電圧を重畳し
た脈流電圧の形で印加するのが好ましい。

この際、印加電圧は±２００ｖ〜±１５００Ｖの直流電
圧とピーク間電圧２０００Ｖ以下の交流電圧を重畳した
脈流電圧が好ましい。また、印加電圧は直流電圧あるい
は交流電圧を使用することもできる。

電圧の印加方法に関しては各々の電子写真装置の仕様に
もよるが、瞬時に所望する電圧を印加する方式の他にも
感光体の保護の目的で段階的に印加電圧を上げていく方
式、直流に交流を重畳させた形で印加の場合ならば直流
→交流または交流→直流の順序で電圧を印加する方式を
とることができる。

本発明の帯電部材によって帯電される電子写真感光体は
以下のように構成される。

感光層は、導電性支持体の上に設けられる。導電性支持
体としては、支持体自体が導電性をもつもの、例えばア
ルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、ニッケル
などの金属を用いることができ、そのほかにアルミニウ
ム、アルミニウム合金、酸化インジウムー酸化錫合金な
どを真空蒸着によって被膜形成された層を有するプラス
チック、導電性粒子（例えばカーポンブラック、酸化錫
粒子など）を適当なバインダーとともに金属やプラスチ
ックに塗布した支持体、導電性バインダーを有するプラ
スチックなどを用いることができる。

導電性支持体と感光層の中間に、バリャー機能と接着機
能をもつ下引層を設けることもできる。下引層はカゼイ
ン，ポリビニルアルコール，ニトロセルロース，エチレ
ンーアクリル酸コボリマーボリアミド（ナイロン６，ナ
イロン６６，ナイロン６１０，共重合ナイロンなど）ポ
リウレタン，ゼラチン，酸化アルミニウムなどによって
形成できる。

下引層の膜厚は、５μｍ以下、好ましくは０．５μｍ〜
３μｍが適当である。下引層はその機能を発揮するため
には、１０’Ω・ｃｍ以上であることが望ましい。

感光層は、有機または無機の光導電体を必要に応じてバ
インダー樹脂とともに塗工することに形成でき、また蒸
着によっても形成することができる。

感光層の形態としては、電荷発生層と電荷輸送層の機能
分離型積層感光層が好ましい。

電荷発生層は、アゾ顔料，フタ口シアニン顔料，キノン
顔料，ベリレン顔料などの電荷発生物質を蒸着あるいは
、適当なバインダー樹脂とともに（バインダーが無くて
も可）塗工することによって形成できる。

電荷発生層の膜厚は、０．０１μｍ〜５μｍ１特には０
．０５μｍ〜２μｍが好ましい。

電荷輸送層は、ヒドラゾン化合物，スチリル化合物，オ
キサゾール化合物，トリアリールアミン化合物などの電
荷輸送物質を成膜性のあるバインダー樹脂に溶解させて
形成することができる。

電荷輸送層の膜厚は、５ａｍ〜５０　ｕｍ，特にはＩＯ
μｍ〜３０μｍが好ましい。

なお、紫外線などによる劣化防止のために感光層の上に
保護層を設けてもよい。

本発明の電子写真用帯電部材は、複写機だけでな《、レ
ーザービームプリンターやＣＲＴプリンター電子写真式
製版システムなどの電子写真応用分野にも用いることが
できる。

実施例ｌ まず、以下のようにして帯電部材を製造した。

クロロブレンゴム１００重量部に導電性カーボン５重量
部を熔融混練し、中心にφ６Ｘ２５０ｍｍのステンレス
軸を通してφ２０Ｘ２３０ｍｍになるように成型し、ロ
ーラー形状帯電部材の基層を設けた。この基層の体積抵
抗を、温度２２℃，湿度６０％の環境で測定すると３Ｘ
１０’Ω・ｃｍであった。

次に、ポリーγ−メチル一〇一グルタメート（以下ＰＭ
ＤＧと略す）２０重量部を１．２−ジクロルエタン８０
重量部に溶解して、この基層の上に浸漬塗工し、１００
°Ｃで１０分間乾燥して乾燥後の膜厚が１００μｍとな
るように帯電部材表面層を設けた。

なお、アルミシ一ト上に同様にこの表面層を設け、体積
抵抗を測定した。

次に、以下のようにして電子写真感光体を製造した。

導電性支持体として、肉厚０．５ｍｍで６０φＸ２６０
ｍｍのアルミニウムシリンダーを用意した。

共重合ナイロン（商品名；ＣＭ＆ＯＯＯ゜、東レ■製）
４重量部およびタイブ８ナイロン（商品名：ラツカマイ
ド５００３、大日本インキ■製）４重量部をメタノール
５０部、ｎ−ブタノール５０重量部に溶解し、上記導電
性支持体上に浸漬塗布して０．６μｍ厚のボリアミド下
引き層を形成した。

下記構造式 のジスアゾ顔料をｌＯ重量部及びポリビニルブチラ−ル
樹脂（商品名：エスレツクＢＭ２　積水化学■製）ｌＯ
重量部をシクロへキサノン１２０重量部と共にサンドミ
ル装置で１０時間分散した。分散液にメチルエチルケト
ン３０重量部を加えて上記下引き層上に塗布し、０．１
５μｍ厚の電荷発生層を形成した。

重量平均分子量２万のポリカーボネート２樹脂（三菱瓦
斯化学■製）１０重量部を用意し、下記構造式のヒドラ
ゾン化合物１０重量部と共にモノクロルベンゼン８０重
量部に溶解した。これを上記電荷発生層上に塗布して、
１６μｍ厚の電荷輸送層を形成し、感光体ＮＱＩを製造
した。

前記、帯電部材を第２図と同様の装置構成の正現像方式
複写機（ＰＣ−２０　：キヤノン製）の一時帯電用コロ
ナ帯電器の代わりに取りつけ、感光体は感光体Ｎα１を
用いた。一時帯電の印加電圧は、直流電圧−７５０ｖと
交流ピーク間電圧１．　５　０　０　Ｖの重畳を行い、
暗部電位と明部電位の電位測定及び感光体上に１　ｍ　
ｍのビンホールを開けた場合の画像を検討した。その結
果を第１表に示した。

さらに、温度１５°Ｃ，湿度ｌＯ％の低温低湿状態にお
ける帯電部材の表面の体積抵抗とこの帯電部材を正現像
方式複写機にとりつけた時の電位特性と画像を同様に検
討し、第２表に示した。

実施例２ 実施例１の帯電部材においてＰＭＤＧの代わりにポリー
γ−ベンジルーし−グルタメート（以下ＰＢＬＧと略す
）を用いる以外は実施例１と同様にして帯電部材を製造
し、実施例ｌと同様にして評価した。その結果を第１表
及び第２表に示した。

実施例３ 実施例２で用いたＰＢＬＧの溶液にｐ−ペンゾキノンを
ＰＢＬＧ固形分に対し０．５ｗｔ％添加し、この溶液を
用いて実施例２と同様にして帯電部材を製造し、実施例
ｌと同様にして評価した。その結果を第Ｉ表及び第２表
に示した。

比較例１ 実施例１の帯電部材基層をそのまま一次コロナ帯電器の
代わりに取りつけ、実施例ｌと同様に評価した。その結
果を第１表及び第２表に示した。

比較例２ 実施例１と同様に帯電部材基層を用意した。次に、ナイ
ロン−６　　１０重量部をジメチルホルムアミド９０重
量部に溶解し、帯電部材基層の上に浸漬塗工し、乾燥後
の膜厚が２００μｍとなるように帯電部材表面層を設け
た。

このようにして製造した帯電部材を実施例１と同様に評
価した。その結果を第１表及び第２表に示した。

第１表および第２表から明らかなように、比較例２のナ
イロン６はｌＯＩ＄Ω・ｃｍと体積抵抗が高いため帯電
能力が低く，さらに均一に帯電されないため画像濃度が
薄く白ボチがある。また比較例１の場合には帯電電位は
正常であるが，ピンホールによる横スジ，白ヌケがみら
れる。

これに対して、本発明になるポリアミノ酸エステルを表
面層に含有する帯電部材は、帯電能に優れ、画像濃度が
適正に保たれ、画像欠陥の発生が抑えられる。また、ビ
ンホールによるリークが妨げられ横スジ（白ヌケ）が防
止されている。さらに、低温低湿下でも優れた帯電特性
を示し、適正な画像濃度であり、画像欠陥も発生しない
。

Ｃ発明の効果〕 本発明の電子写真用帯電部材を用いることにより安定し
た電位特性が得られ、画像欠陥も少なく、ビンホールに
よるリークを軽減することができる。

また、低温低湿下でも安定した電位特性や画像特性が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真用帯電部材の断面模式図を示
し、第２図は電子写真用帯電部材を用いた電子写真装置
の模式図を示す。 ｌ・・・帯電部材　　　　　２・・・導電性基体３・・
・基層　　　　　　　４・・・表面層６・・・電子写真
感光体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面層がポリアミノ酸エステルを含有することを
   特徴とする電子写真用帯電部材。