JPH0338664A - 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、電子写真感光体に一次帯電、転写帯電、除電
帯電などの帯電を行なうための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な
っている。しかし、この方法ではコロナ発生時にオゾン
やＮＯｘ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
品質に影響し、画像白抜けや黒スジを生じる等の問題が
あった。−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（特開昭５７−１７８２
６７号公報、特開昭５６−１０４３５１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
、斑点状帯電ムラを生じる。例えば、反転現像方式では
、その斑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斑点状帯電ムラに対応し
た斑点状黒点画像となり、高品位な画像は得られていな
い。

また、接触帯電法に於いても帯電の際に放電がおこり、
コロナ帯電におけるよりもｌ／】０〜１／１００と少な
いがオゾンやＮｏ工等が発生する。オゾンやＮＯＸ等は
感光体を変質させ画像ボケや劣化を進行させる。またオ
ゾン、Ｎｏ、等は紙粉等とともに帯型部材に吸着し、感
光体に圧接されて画像流れや劣化を進行させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は上記の如き欠点を解決し、電子写真感光
体の帯電劣化にともなう画像ボケや電位変動を防止する
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、表面層に研摩部材を含有すること
を特徴とする電子写真用帯電部材である。

帯電プロセスの際に発生するオゾンやＮｏ工及び活性ガ
スは紙粉等とともに感光体の表面に吸着して、吸着物が
静電潜像の電荷を乱し画像流れや画像ボケとなったり、
感光層の材料を劣化させ、感度を悪化させたりする。

本発明は、帯電部材中の研摩部材により、感光体表面に
吸着したオゾン、Ｎｏ、等帯電生成物や紙粉等を除去し
、帯電劣化を防ごうとするものである。

帯電部材の材質としては、アルミニウム、鉄、銅等の金
属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等
の導電性高分子材料、カーボン、金属等を分散させて導
電性処理したゴムや人工繊維又はポリカーボネート、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレンテレフタレート、アクリル樹脂等の絶縁性物質の
表面を金属や他の導電性物質によってコートしたものな
どを用いることができる。帯電部材の抵抗は良好な帯電
と絶縁破壊防止の点から、１０°〜１０１２Ω・ｃ　ｍ
　。

特には１０”〜ＩＱＩＯΩ・ｃｍの範囲が好ましい。

また、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ために帯電部
材の表面層をたとえばアルコキシメチル化ナイロンなど
のような体積抵抗１０’〜１０１２Ω・ｃｍ程度の樹脂
層とし多層構成とすることもできる。

研摩部材としては、例えば５ｉ０２．Ｓｉ　（ＯＨ）２
・ｎＨ２０，珪藻土、クレー、カオリン、酸化クロム。

Ａｉ（ＯＨ）　２・ｎＨ２０，ＳｉＣ（カーボランダム
）。

Ｂ４Ｃ，Ａｊ７２０３　（アルミナ、ローソーダアルミ
ナ）＋　ＣｅＯ２，Ａｆ　２　（ｓｏ　４）（ＯＨ）４
１酸化鉄、海砂、Ｓｉ３　Ｎ　４．ＭｇＣ０３，ＣａＣ
Ｏ２，硫酸バリウム等が挙げられる。環境安定性及び優
れた研摩力を発揮するもの、また樹脂に対する分散性等
により選択することが好ましい。研摩部材を帯電部材の
導電性高分子材料、絶縁性樹脂等に分散、混練して含有
させる帯電部材が多層構成である場合は、その最表面層
に含有させる。また、帯電用部材が単層構成の場合は、
この単層を表面層として研摩部材を含有させる。樹脂に
対する研摩部材の含有量は樹脂１００重量部に対し、０
．０５〜２０部、好ましくは０．５〜１０部である。

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ｌ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１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１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ｌ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１２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。

帯電部材の配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。特に直流に交流を重畳させた形で印
加する場合、電流が増加するため、オゾン、Ｎｏ、等の
生成物が多く発生して感光体劣化を起こしゃすいため、
本発明の帯電部材は有効である。

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−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（例えばカーボンブラック、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、バリヤー機能と接着機
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−アクリル酸コポリマーポリアミド（ナイロン６、ナ
イロン６６、ナイロン６１Ｏ１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、１０７Ω・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。

特に、有機光導電体をバインダー樹脂に含有した感光層
表面を有する有機感光体に対しては、本発明の帯電部材
は優れた効果を実現するものである。

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、フタロシアニン顔料。

キノン顔料、ペ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、５μｍ〜５０μｍ、特には１０μ
ｍ〜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、複写機だけでなく、レ
ーザービームダ５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１〕 キャノン製複写機ＮＰ−３５２５を第２図に示すように
改造した。

帯電条件は直流電圧７００Ｖと交流電圧ピーク間電圧１
８００ｖで重畳する。

帯電部材はクロロプレンゴム１００重量部に導電性カー
ボン５重量部を溶解混練し、中心にφ６　ｍ　ｍＸ　３
６０ｍｍのステンレス軸を通して成型し、φ２０　ｍ　
ｍＸ　３３０　ｍ　ｍの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％
の環境で体積抵抗を測定すると３Ｘ１０’Ω・ｃｍであ
った。

次にエトキシメチル化ナイロン−６１０重量部とメタノ
ール９０重量部に５ｉ０２を０．１重量部、０．５重量
部、１重量部、２重量部、５重量部、それぞれ加えボー
ルミルにて分散し、前記帯電部材基層の上に浸漬塗工し
１、乾燥後膜厚を１００μｍとし、−次帯電用帯電部材
１．　２．３．４．５とした。さらに比較サンプルとじ
てＳｉＯ３を加えない帯電部材６を作製した。

この実験機及び帯電部材を用い５０００枚の印字耐久を
３５°Ｃ，９０％の環境で行ない、画像流れ、ボケ及び
感光体の感度低下を評価し、結果を表１に示す。

表 ５ｉ０２を含有しない帯電部材を用いた場合は帯電劣化
のため、画像流れ、及び感度悪化がみられるが、研摩部
材を用いた場合は画像流れ、ボケをなく、感度悪化を低
減することができた。ただし、帯電部材Ｎα５の５ｉ０
２５重量部のものは研摩力が大きいため５０００枚で感
光体が７μｍ削れた。

〔実施例２〕 キャノン製ＬＢＰ−３Ｘ　（反転現像方式、レーザービ
ームプリンター）の帯電方式を本発明による直接帯電方
式に改造した。帯電条件は実施例１と同様である。帯電
部材はクロロブレンゴム１００重量部に導電性カーボン
５重量部及びＡｌ２Ｏ３を１０重量部を溶解混練し、中
心にφ６ｍｍＸ２６０ｍｍのステンレス軸を通してφ２
０　ｍ　ｍ　Ｘ　２３０　ｍ　ｍに成型し、ローラー形
状帯電部材７とした。また、比較サンプルとしてＡＩ！
２０３を加えない帯電部材８を作製した。

これらの帯電部材を用い４０００枚の印字耐久を実施例
１と同様に３５℃、９０％の環境で行ない、画像流れ、
ボケ、感光体の感度悪化等を評価し、結果を表２に示す
。

表　　　　２ 表２から明らかなように、研摩材を含有しない帯電部材
を用いた場合は、帯電により発生したオゾン、　Ｎｏ、
等の付着物の原因でボケ、流れ、感度悪化がみられるが
、Ａ１２ｏ３を添加した帯電部材を使用した場合は感度
悪化、画像流れがなかった。

〔実施例３〕 クロロプレンゴム１００重量部に導電性カーボン１０重
量部を溶解混練し、中心にφ６　ｍ　ｍ　Ｘ　２６０　
ｍ　ｍのステンレス軸を通してφ２０ｍｍ　Ｘ　２３０
ｍｍに成型し、帯電部材の基層を設けた。次にメトキシ
メチル化ナイロンｌＯ重量部とメタノール９０重量部に
次の研摩部材をそれぞれ分散し、帯電部材基層の上に浸
漬塗工し、乾燥後膜厚を１２０μｍとした。

表　　　　３ それぞれの帯電部材を用いて実施例２と同様に評価を行
なった。

表 〔実施例４〕 実施例２で使用した装置及び帯電部材７，８を用い、帯
電条件を直流電圧７５０Ｖのみにして実施例２と同様の
評価を行なった。その結果を表５に示す。

表 〔発明の効果〕 以上のように本発明の帯電部材によれば、帯電劣化によ
る画像流れ、ボケ、感光体の劣化等が少なく、常に安定
した高品質の画像を形成することができる。

【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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面層に研摩部材を含有することを特徴とする電
   子写真用帯電部材。