JPH0359683A

JPH0359683A - 帯電装置、及びそれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JPH0359683A
Application number: JP19619389A
Authority: JP
Inventors: Koichi Okuda; 幸一奥田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-03-14
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2705232B2

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）本発明は帯電装置、及びそれを用いた画像形成装置に関
する。

より詳しくは、電圧を印加した帯電部材（直接帯電部材
）を被帯電体面に接触させることで被帯電体面を所定の
電位に帯電処理（除電処理も含む、以下同じ）する接触
帯電装置（もしくは直接帯電装置）、及びそれを用いた
画像形成装置に関する。

（従来の技術）例えば、電子写真装置（複写機・光プリンタなど）・静
電記録装置等の画像形成装置に於いて、感光体・誘電体
等の被帯電体としての像担持体面を帯電処理する手段機
器としては従来よりコロナ放電装置が広く利用されてい
る。

コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電位
に均一に帯電処理する手段として有効である。しかし、
高圧電源を必要とし、コロナ放電のために好ましくない
オゾンが発生するなどの問照点を有している。

このようなコロナ放電装置に対して、前記のように電圧
を印加した帯電部材を被帯電体面に接触させて被帯電体
面を帯電処理する接触帯電装置は、電源の仏圧化が図れ
、オゾンの発生量が少ない等の長所を有していることか
ら、例えば画像形成装置に於いてコロナ放電装置にかえ
て感光体・誘電体等の像担持体、その他の被帯電体面の
帯電処理手段装置として注目され、その実用化研究が進
めら−れている。

例えば、本出願人が先に提案（特願昭６２−５１４９２
号、同６２−２３０３３４号など）したように、接触帯
電装置に於いて直流電圧を帯電部材に印加したときの帯
電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する振動電界
（交互電界）を帯電部材と被帯電体との間に形成するこ
と、更には表層に高抵抗層を設けた帯電部材を用いるこ
とにより、被帯電体の帯電均一性、感光体等の被帯電体
表面のピンホール・傷等によるリーク防止等を図ること
ができる。

第５図（ａ）・（ｂ）は接触帯電装置の一例の概略構成
の横断面図と、縦断面図である。

１は被帯電体である。本例では回転ドラム型の電子写真
感光体とする。本例の該感光体１はアルミニウム等の導
電性基層１ｂと、その外面に形成した光導電層１ａとを
基本層とする構成のものである。

１０２は帯電部材である。本例はローラタイプである（
以下帯電ローラと記す）。該帯電ローラは中心の芯金１
０２ｃと、その外周に形成した導電層１０２ｂと、更に
その外周に形成した抵抗層１０２ａとからなる。

帯電ローラ１０２は芯金１０２Ｃの両端部を不図示の軸
受部材に回転自由に軸受させてドラム型の感光体１に並
行に配置して不図示の押圧手段で感光体１面に対して所
定の押圧力をもって圧接され、感光体Ｉの回転駆動に伴
い従動回転する。

３は帯電ローラ１０２に対するバイアス印加電源である
。この電源３と帯電ローラ１０２の芯金１０２ｃとが電
気的に接続されていて電源３により帯電ローラ１０２に
対して所定のバイアスが印加される。

而して被帯電体たる感光体ｌが回転駆動されると、該感
光体１に圧接され且つバイアス電圧が印加された帯電部
材としての帯電ローラ１０２により感光体の外周面が所
定の極性・電位に帯電処理される。

（発明が解決しようとする問題点）従来、帯電部材１０２について、被帯電帯体１面に直接
に圧接する外層としての抵抗層１０２ａは、ゴム又は樹
脂にカーボン等を分散したものを有機溶剤に溶解し、該
溶解液を導電層１０２ｂ面にコーティングして乾燥して
溶剤を蒸発させることで形成している。

このコーティング抵抗層１０２ａの形成時に乾燥時間が
短いと、該抵抗層１０２ａの空気と接する表層部が主と
して乾燥され、下層部には溶剤が残留した状態となる。

この残留溶剤は抵抗層１０２ａの表層側に徐々に移行し
て抵抗層表面にしみ出て表面を再溶解化状態にする。

そのため、被帯電体１面に対して該帯電部材１０２が接
触した状態に長時間あると、帯電部材が被帯電体面に固
着化したり、帯電部材と長時間接触していた被帯電体面
部分が溶剤の移行で変質を生じたりする。

被帯電体１が例えば前記例の電子写真感光体であれば、
帯電部材１０２との長時間接触部分面に溶剤移行による
局部変質を生じ、その結果出力画感光体１についていえ
ば、これは大別して、アモルファスシリコン・セレン等
の無機系感光体と、ｏｐｃと称される有機系感光体があ
る。有機系感光体には、無機材料粒子を樹脂等の有機材
料に分散させた感光層構成のもの、無機材料を樹脂等の
有機材料でコート処置した感光層構成のものなども含む
。

而して上述のような、長時間接触による帯電部材１０２
の被帯電体１に対する固着化、溶剤移行による被帯電体
の局部的変質、それによる悪影響は、被帯電体が感光体
であるときは、それが特に有機系感光体である場合に顕
著化する。これは有機系感光体は無機系感光体に比べて
化学的反応性が高いためである。

そこで、コーティング抵抗層１０２ａの乾燥は例えば減
圧乾燥で！日間というように乾燥時間を長くして残留溶
剤分を実質的になくしたものとすることになるが、この
場合は帯電部材の製作時間が長くなってしまう。

本発明は上記に鑑みてこの種の帯電装置について、前述
したような残留溶剤の表面しみ出しによる帯電部材の被
帯電体面に対する固着化や、被帯電体の変質等の問題を
生じない、帯電部材を容易に短時間に製造することが可
能である、等の利点を有するものを提供することを目的
とする。又該帯電装置を用いた画像形成装置を提供する
ことをｑ的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は下記のような構成を特徴とする帯電装置乃至は
画像形成装置である。

（１）電圧を印加した帯電部材を被帯電体面に接触させ
ることで被帯電体面を帯電処理する帯電装置であり、前
記帯電部材は、被帯電体面に接触する抵抗層を存し、該
抵抗層は樹脂エマルジョン組成物或いはゴムラテックス
組成物の塗布・乾燥層である、ことを特徴とする帯電装
置。

（２）上記帯電装置を像担持体の帯電処理手段として用
いた、ことを特徴とする画像形成装置。

（３）上記（２）の画像形成装置において像担持体が有
機系感光体である、ことを特徴とする画像形成装置。

（作　用）帯電部材の抵抗層を、樹脂エマルジョン組成物或いはゴ
ムラテックス組成物（以下樹脂エマルジョン或いはラテ
ックスゴムと記す）を塗布・乾燥して形成具備させるこ
とで、乾燥時間、従って帯電部材自体の製造時間の短縮
化を図ることができる。

即ち、樹脂エマルジョン或いはラテックスゴムにおいて
は主の分散質である樹脂或いはゴムはそれを分散させて
いる溶液（分散媒）に対して溶解しない。従って抵抗層
としての樹脂エマルジョン或いはラテックスゴムの塗膜
層の乾燥に要する時間は短く、該形成抵抗層の下層に分
散媒が残留していても該抵抗層の表層は該残留分散媒に
より再溶解するような現象を生じることはなく、残留分
散媒は抵抗層の表面には出てこない。このため乾燥時間
が短くとも、帯電部材の被帯電体に対する固着化や、被
帯電体面の変質化等を惹起させないので、被帯電体が画
像形成装置の像担持体であり、その像担持体が溶剤の影
響を受は易い有機系感光体であっても問題はなく、安価
な有機系感光体と接触帯電装置を利用しての経済性のよ
い画像形成装置を構成することが可能となる。

分散媒として水を用いた水系のエマルジョン又はラテッ
クスの場合には、上記乾燥時間はさらに短縮化される。

分散質である樹脂やゴムは非水溶性であり、さらに被帯
電体としての例えば電子写真感光体・静電記録透電体等
の像担持体の構成材料は非水溶性のものが普通である。

よって被帯電体面に接する帯電部材の抵抗層の表面に残
留分散媒としての水分が存在したときでも、それがため
に帯電部材の被帯電体面に対する固着化や被帯電体面に
変質を生じるといった事態を生じることはなく、乾燥時
間もより短くできる。

さらに水系樹脂エマルジョン・ラテックスにおいては、
主の分散質である樹脂やゴムの大半は疎水性であり、そ
れによりできた抵抗層の体積抵抗値は湿度による変化が
非常に小さい。例えば親水性をもつナイロンにカーボン
を分散させたもので抵抗層を構成した場合、その体積抵
抗値すなわちローラ抵抗は湿度変化により２桁以上も変
わる。

そのため例えば、このような帯電部材を含む帯電装置を
像担持体の帯電手段として使用した画像形成装置では湿
度変化で像担持体上の帯電電位が変わり、画像濃度・ラ
イン幅が大きく変わる。これに対して上記水系樹脂エマ
ルシコン・ラテックスを用いた場合、湿度によるローラ
抵抗値変化は主桁以内であり、常に安定した画像濃度・
ライン幅を得る。

（実施例）（Ａ）帯電部材の各種形態例帯電部材２は第１図例の画像形成装置に像担持体１の帯
電処理手段として装置したようなローラタイプ以外にも
プレード状タイプ・ブロック状タイプ・ロッド状タイプ
・ベルト状タイプなどの形態に構成できる。

ローラタイプの帯電部材２は面移動駆動される被帯電体
１に従動回転させてもよいし、非回転のものとさせても
よいし、被帯電体１の面移動方向に順方向又は逆方向に
所定の周速度をもって積極的に回転駆動させるようにし
てもよい。

第２図（ａ）はブレード状タイプとしたものの一例の横
断面図を示している。この場合被帯電体１面に当接され
るブレード状帯電部材２の向きは被帯電帯１面の面移動
方向に順方向又は逆方向のどちらでもよい。第２図（ｂ
）はブロック状もしくはロッド状としたものの一例の横
断面図を示している。各タイプの帯電部材２において、
２Ｃは導電性の芯金部材、２ｂは導電層、２ａは抵抗層
を示している。

ブロック状もしくはロット状としたものは、回転可能と
したローラタイプのものにおいては芯金部材２Ｃに対し
てバイアス電圧を印加するために必要とする給電用摺動
接点３ａなしに芯金部材２ｃに対して電源３に通じるリ
ード線を直接に接続することができ、給電用摺動接点３
ａから発生する可能性のある電気ノイズがなくなるとい
う利点とともに、省スペース化、さらには被帯電体面の
クリーニングプレードを兼用させる構成のものとするこ
とも可能である。

（Ｂ）画像形成装置例第１図は本発明に従う帯電装置を装置した画像形成装置
の一例の概略構成を示している。

１は被帯電体としての像担持体であり、本例のものはア
ルミニウム等の導電性基体層１ｂと、その外周面に形成
した光導電層１ａを基本構成層とするドラム型の電子写
真感光体である。支軸１ｄを中心に図面上時計方向に所
定の周速度をもって回転駆動される。

２はこの感光体１面に接して感光体面を所定の極性・電
位に一様に一次帯電処理する帯電部材であり、本例はロ
ーラタイプのものである。以下帯電ローラと記す。帯電
ローラ２は中心芯金２０と、その外周に形成した導電層
２ｂと、更にその外周に形成した抵抗層２ａとから成り
、芯金２０の両端部を不図示の軸受部材に回転自由に軸
受させてドラム型の感光体１に並行に配置して不図示の
押圧手段で感光体１面に対して所定の押圧力をもって圧
接され、感光体１の回転駆動に伴い従動回転する。

而して電源３で芯金２ｃに所定の直流（ＤＣ）バイアス
、或いは直流＋交流（ＤＣ＋ＡＣ）バイアスが印加され
ることで回転感光体１の周面が所定の極性・電位に接触
帯電される。

帯電部材２で均一に帯電処理を受けた感光体１面は次い
で露光手段１０により目的画像情報の露光（レーザービ
ーム走査露光、原稿画像のスリット露光など）を受ける
ことで、その周面に目的の画像情報に対応した静電潜像
が形成される。

その潜像は次いで現像手段１１によりトナー画像として
順次に可視像化されていく。

このトナー画像は、次いで、転写手段１２により不図示
の給紙手段部から感光体１の回転と同期とりされて適正
なタイミングをもって感光体１と転写手段１２との間の
転写部へ搬送された転写材１４の面に順次に転写されて
いく。本例の転写手段１２は転写ローラであり、転写材
１４の裏からトナーと逆極性の帯電を行なうことで感光
体１面側のトナー画像が転写材１４の表面側に転写され
ていく。

トナー画像の転写を受けた転写材１４は感光体１面から
分離されて不図示の像定着手段へ搬送されて像定着を受
け、画像形成物として出力される。或いは裏面にも像形
成するものでは転写部への再搬送手段へ搬送される。

像転写後の感光体１面はクリーニング手段１３で転写残
りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清浄面化されて
繰り返して作像に供される。

（Ｃ）帯電ローラ２帯電ローラ２の導電層２ｂとしては、カーボン・金属・
金属酸化物等をゴムや樹脂に分散して体積抵抗値１０８
Ω・Ｃｍ未満としたもの、又は体積抵抗値１０’Ω・ｃ
ｍ以上のゴムや樹脂の表面を１０８Ω・Ｃｍ未満の導電
性物質でコート、又はラミネートしたものがよい。或い
は芯金２０に導電層２ｂを兼ねさせることもできる。望
ましくは硬度ＪＩＳ−Ａで９００未満の材質がよい。

抵抗層２ａの体積抵抗値は、特願昭６２−２３０３３４
号に示されるように導電層２ｂのそれよりも大きいこと
が必要であり、１０’〜１０Ｉ２Ω・Ｃｍがよい。

この様な抵抗層２ａを設けることにより、帯電ローラ２
が感光体ｌのピンホールＩＣに接触した時、ピンホール
１Ｃに電流が大量に流れることで電源３の出力電圧が低
下してピンホールを中心としてローラ２のニップ方向全
域に帯電不良を生じて画像上に、正規現像では白すじ、
反転現像では黒すじ、を生じる（以下、ピンホール接触
時帯電不良と呼ぶ）のを防止できる。

抵抗層２ａの厚さは薄すぎると抵抗層２ａがピンホール
ＩＣと接触した時通電破壊を起こし、ピンホール接触時
帯電不良が発生する。又、厚すぎると電流がローラ表面
と平行方向に流れやすくなり、ピンホールを中心として
ローラのニップ方向数ｍｍにわたりローラ表面電位が低
下し、帯電不良を生じる。抵抗層２ａの厚さを２０μｍ
以上、１ｍｍ未満とすればローラがピンホールＩＣに接
触した際の帯電不良域をピンホールＩＣ部のみに限定す
ることが可能となる。

抵抗層２ａの表面は表面粗さが粗いと感光体１との密着
性が悪くなり帯電不良を起こす。そこで感光体１との密
着性を高めるため十点平均粗さＲｚを１０μｍ未満とし
ている。

本発明においては、前述したように、帯電部材としての
帯電ローラ２（ローラ状タイプに限らず、ブレート状タ
イプ・ロッド状タイプ・ブロック状タイプ・ベルト状タ
イプ等でも同じ）の抵抗層２ａを、樹脂エマルジョン組
成物（樹脂エマルジョン）或いはゴムラテックス組成物
（ラテックスゴム）を塗布・乾燥して形成具備させるも
のであり、該組成物にはカーボン・金属・金属酸化物等
を配合分散して、或いは樹脂またはゴム自体が導電性を
有するものを使用してなどして所要の体積抵抗値を有す
る抵抗層２ａを形成させる。

樹脂エマルジョンやラテックスゴムとして具体的には、
酢酸ビニルエマルジゴン・アクリルエマルジョン・天然
ゴムラテックス・イソプレンゴムラテックス・ブタジェ
ンゴムラテックス・スチレン−ブタジェンゴムラテック
ス・カルボキシ変性スチレン−ブタジェンゴムラテック
ス・スチレン−ブタジェン−ビニルビリジンラテックス
・カルボキシ変性アクリロニトリル−ブタジェンゴムラ
テックス・クロロプレンラテックス・アクリレート−ブ
タジェンゴムラテックス・エチレン−酢酸ビニルエマル
ジョン・塩化ビニルエマルジョン・塩化ビニリデンエマ
ルジョン・ポリウレタン等を用いることができる。

抵抗層２ａは上記のような樹脂エマルジョンやゴムラテ
ックスを塗工する事で作られる。塗工法は浸漬コーティ
ング法・スプレーコーティング法・スピナーコーチイン
ゲン去・ビートコーティング法・マイヤーバーコーティ
ング法・ブレードコーチインク法・ローラーコーチイン
ク法・カーテンコーティング法などのコーティング法を
用いることができる。

抵抗層２ａの上に必要に応じて更に第２抵抗層を設けた
形態とすることもできる。第３図例はローラタイプの帯
電部材の抵抗層２ａの外周面に更に第２抵抗層４ａを形
成具備させたものを示している。即ち、抵抗層２ａを形
成するための塗工液としての樹脂エマルジョンやラテッ
クス中には乳化剤や分散剤が含まれているが、膜形成時
にそれ等が層表面に析出し、その析出乳化剤・分散剤等
が被帯電体としての感光体へ付着することで画像劣化を
引き起こすことがある。そこでこれを防止する目的にお
いて上記のような第２抵抗層４ａを必要により形成具備
させるのである。

この第２抵抗層４ａの材質としてはカーボン・金属・金
属酸化物等を分散させ体積抵抗値を１０６〜１０１２Ω
・ｃｍとした樹脂或いは樹脂自体が導電性を持つもの、
例えばメトキシメチル化ナイロン・ポリどロール・ポリ
チオフェン・ポリアセチレン等を用いる。膜厚は５〜５
０μｍ程度である。もちろん樹脂エマルジョンやラテッ
クスを使用できる事はいうまでもない。

（Ｄ）実行例 ■実施例１ａ）有機感光体使用する被帯電部材として下記の要領にて有機感光体を
作成した。

基体１ｂとして肉厚０．５ｍｍで６０φ×２６０１１Ｉ
ｍのアルミニウムシリンダを用意した。

共重合ナイロン（商品Ｇ：ＣＭ８０００、束し■製）４
部およびタイプ８ナイロン（商品名ニラツカマイト５０
０３、大日本インキ■製）４部をメタノール５０部・ｎ
−ブタノール５０部に溶解し、上記基体上に浸漬塗布し
て０．６μｍ厚のポリアミド下引き層を形成した。

次に下記構造式のジスアゾ顔料を１０部、ポリビニルブ
チラール（エスレックＢＭ２、積木化学製）１０部をシ
クロヘキサノン１２０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部を加え
て上記下引き層上に塗布し、０．１５μｍ厚の電荷発生
層を形成した。

ポリカーボネートＺ樹脂（三菱瓦斯化学■製）の、重量
平均分子量１２万のもの１０部を用意し、下記構造式の
ヒドラゾン化合物１０部と共にモノクロルベンゼン８０
部に溶解した。

これを上記電荷発生層上に塗布して１８μｍ厚の電荷輸
送層を形成して有機感光体を作成した。

ｂ）帯電ローラ２使用する帯電ローラ２の抵抗層２ａを形成する前までの
ローラ体を帯電ローラ基層としてそれを下記の要領にて
作成した。

導電層２ｂの材料としてクロロブレンゴムｉｏｏ重量部
に導電性カーボン１０重量を熔融混練し、中心に芯金２
０としての１０φのステンレス軸を通して２０φＸ２４
０ｍｍになる様に成型して帯電ローラ基層を作成した。

またこの帯電ローラ基層の抵抗値を下記のようにして測
定した。

即ち、第４図に示すように被測定ローラである帯電ロー
ラ基層２００上に幅１０ＩＸＩＩ１１のアルミ箔２０１
を巻き、芯金と該アルミ箔間に電源２０２により直流Ｉ
　ＫＶを印加し電流を計測し、芯金とアルミ箔間の抵抗
値を測る。以下この抵抗値をローラ抵抗と呼ぶ。

帯電ローラ基層のローラ抵抗は温度１５°Ｃ・湿度１０
％時（以下り環境と呼ぶ）では３Ｘ１０’Ω、温度３２．５°Ｃ・湿度８５％時（以下Ｈ環境と呼ぶ）
ではｌＸｌ０’Ω だった。

次に、水系アクリルエマルジョン（固形分５０ｗｔ％）
ｔｏｏｚ量部を導電性カーボン２重量部と共にサントミ
ル装置で１０時間分散した。この分散液を上記帯電ロー
ラ基層の上に浸漬塗工し、１００’ｃ・１０分間乾燥し
、乾燥後の膜厚２００μｍの抵抗層２ａを形成して帯電
ローラ２を作成した。

この帯電ローラ２のローラ抵抗を前記帯電ローラ基層と
同様の要領でＬ環境とＨ環境で測定した。その結果を表
１に示す。

Ｃ）性能正規現像方式複写機ＰＣ−２０（キャノン社製）に、感
光体として前記ａ〉項で作成した有機感光体を装着し、
−次帯電手段として上記ｂ）項で作成した帯電ローラ２
を含む接触帯電装置を装着して画像形成を実行させる。

帯電ローラ２には直流電圧−７５０ｖと交流ピーク間電
圧１８００Ｖの重畳電圧（バイアス）を印加して感光体
の一次帯電処理を行なわせ、感光体上の帯電電位をＬ環
境とＨ環境で測定した。

その結果を表１に示す。

加えて、画像濃度、及び感光体上に１ｍｍのピンホール
を開けた場合の画像をＬ−Ｈの両環境で検討した。また
該帯電ローラ２を７日間、感光体に密着放置させた後の
出力画像を検討した。これ等の結果を表１に示す。

■実施例２抵抗層２ａを下記のように形成した帯電ローラ２を作成
し、実施例１と同様に測定・評価を行ない、その結果を
表１に示した。

水系スチレン−ブタジェンゴムラテックス（固形分５０
ｗｔ％）１００重量部を導電性カーボン２重量部と共に
サンドミル装置で１０時間分散した。この分散液を前記
帯電ローラ基層の上に浸漬塗工し、１５０’ｃで１０分
間乾燥し、乾燥後の膜厚２００μｍの抵抗層２ａを設け
た。

■実施例３抵抗層２ａを下記のように形成した帯電ローラ２を作成
し、実施例１と同様に測定・評価を行ない、その結果を
表１に示した。

水系アクリルニトリル−ブタジェンゴムラテックス（固
形分５０ｗｔ％）１００重量部を導電性カーボン２重量
部と共にサンドミル装置で１０時間分散した。この分散
液を前記帯電ローラ基層の上に浸漬塗工し、１．！ｉ″
Ｏ０Ｃで１０７−１”間乾燥し、乾燥後の膜厚２００μ
ｍの抵抗層２ａを設けた。

■実施例４抵抗層２ａを下記のように形成した帯電ローラ２を作成
し、実施例１と同様に測定・評価を行ない、その結果を
表１に示した。

水系エチレン−酢酸ビニルエマルジョン（固形分５０ｗ
ｔ％）１００重量部を導電性カーボン２重量部と共にサ
ンドミル装置で１０時間分散した。この分散液を前記帯
電ローラ基層の上に浸漬塗工し、１００’ｃで１０分間
乾燥し、乾燥後膜厚２００μｍの抵抗層２ａを設けた。

■実施例５抵抗層２ａを下記のように形成した帯電ローラ２を作成
し、実施例１と同様の測定・評価を行ない、その結果を
表１に示した。

水系天然ゴムラテックス（固形分５０ｗｔ％）１００重
量部を導電性カーボン２重量部と共にサンドミル装置で
１０時間分散した。この分散液を前記帯電ローラ基層の
上に浸漬塗工し、１５００ｃでｔｏ、＃１乾燥し、乾燥
後膜厚２００μｍの抵抗層２ａを設けた。

■比較例１（抵抗層なし）前記帯電ローラ基層をその外周面に抵抗層を形成しない
でそのまま帯電ローラとして使用して実施例１と同様に
測定・評価を行ない、その結果を表２に示した。

■比較例２（有機溶剤使用）抵抗層２ａを下記のように形成した帯電ローラ２を作成
し、実施例１と同様に測定・評価を行ない、その結果を
表２に示した。

アクリル１０重量部に導電性カーボン０．２重量部、酢
酸ｎ−ブチル９０重量部を加えてボールミルで分散した
。この分散液を帯電ローラ基層の上に浸漬塗工し、１０
０’ｃで１０分乾燥し、乾燥後の膜厚を２００μｍの抵
抗層２ａを設けた。

■比較例３（有機溶剤使用）抵抗層２ａを下記のように形成した帯電ローラ２を作成
し、実施例１と同様に測定・評価を行ない、その結果を
表２に示した。

スチレンブタジエンゴム１０＠量部に導電性カーボン０
．２重量部、メチルエチルケトン９０重量部を加えてボ
ールミルで分散した。この分散液を前記帯電ローラ基層
の上に浸漬塗工し、１！ｆＯ’ｃで１０分間乾燥し、乾
燥後の膜厚２００μｍの抵抗層を２ａを設けた。

■比較例４（有機溶剤使用・減圧乾燥）抵抗層２ａを下
記のように形成した帯電ローラ２を作成し実施例１と同
様に測定・評価を行ない、その結果を表２に示した。

アルコール可溶ナイロン（商品名：ＣＭ８０００、東し
■製）８重量部を、導電性カーボン０．１重量部、メタ
ノール５０重量部、ブタノール５０重量部と共にボール
ミルで分散した。この分散液を前記帯電ローラ基層の上
に浸漬塗工し、１００’ｃで１日減圧乾燥し、乾燥後の
膜厚２００Ｉｉｍの抵抗層２ａを設けた。

［相］比較例５（有機溶剤使用）抵抗層２ａを下記のように形成した帯電ローラ２を作成
し実施例１と同様に測定・評価を行ない、その結果を表
２に示した。

クロロブレンゴム１０重量部に、導電性カーボン０．２
重量部、メチルエチルケトン９０重量部を加えてボール
ミルで分散した。この分散液を前記帯電ローラ基層の上
に浸漬塗工し、１５０’ｃで１ｏＢ間乾燥し、乾燥後膜
厚２００Ａｔｍの抵抗層２ａを設けた。

■実施例６抵抗層２ａを下記のように形成した帯電ローラ２を作成
し実施例１と同様に測定・評価を行ない、その結果を表
１に示した。

水系クロロブレンラテックス（固形分５０　ｗ　ｔ％）
１００重量部に、導電性カーボン２重量部と共に、サン
ドミル装置で１０分間分散した。この分散液を帯電ロー
ラ基層の上に浸漬塗工し、１．５″００ｃで１０分間乾
燥し、乾燥後の膜厚２００μｍの抵抗層２ａを設けた。

＠比較例６（第２抵抗層）比較例５で作成した帯電ローラの抵抗層の外側に更に下
記の要領で被覆層（第２抵抗層）を設け、この帯電ロー
ラについて実施例１−と同様に測定・評価を行ない、そ
の結果を表２に示した。

アルコール可溶ナイロン（商品名：ＣＭ８０００、東し
■製）８重量部を、導電性カーボン０．１重量部、メタ
ノール５０重量部、ブタノール５０重量部と共にボール
ミルで分散した。この分散液を比較例５で作成した帯電
ローラ上に浸漬塗工し、１００’ｃで６０分間乾燥し、
乾燥後の膜厚を２０μｍの被覆層を設けた。

■実施例７（第２抵抗層）実施例６で作成した帯電ローラの抵抗層の外側に更に下
記の要領で第２抵抗層を設け、この帯電ローラについて
実施例１と同様に測定評価を行ない、この結果を表１に
示した。

アルコール可溶ナイロン（商品名：　ＣＭ８０００、東
し■製）８重量部を、導電性カーボン０．１重量部、メ
タノール５０重量部、ブタノール５０重量部と共にボー
ルミルで分散した。この分散液を実施例６で作成した帯
電ローラ上に浸漬塗工し、１００°Ｃで６０分間乾燥し
、乾燥後の膜厚を２０μｍの第２抵抗層を設けた。

■実施例８（第２抵抗層）実施例６で作成した帯電ローラの抵抗層の外側に更に下
記の要領で第２抵抗層を設け、この帯電ローラについて
実施例１と同様に測定評価を行ない、この結果を表１に
示した。

水系アクリルエマルジョン（固形分５０ｗｔ％）１００
重量部を、導電性カーボン２重量部と・共にサントミル
装置で１０分間分散した。この分散液を実施例６で作成
した帯電ローラ上に浸漬塗工し、１００’ｃで１０分間
乾燥し、乾燥後の膜Ｊ！！２０μｍの第２抵抗層を設け
た。

実施例１〜８と比較例１を比べると、抵抗層を設ける事
によりピンホール接触時帯電不良による白すじが防止さ
れているのがわかる。

比較例２・３と実施例１・２を比べると溶剤型アクリル
で乾燥時間が１００’ｃｌＯ分ではローラ跡があったも
のが、アクリルエマルジョンではローラ跡がなく、溶剤
型スチレンブタジェンゴムが乾燥時間１ｊ　Ｏ’　ｃ　
１０，４間でローラ跡があったものが、スチレンブタジ
ェンゴムラテックスではローラ跡がない。また実施例３
・４・５がいずれも乾燥時間ＩＱ名間以内でローラ跡が
ないのがわかる。

比較例４のナイロンではＬ環境とＨ環境でローラ抵抗が
大きく変動して画像濃度の変動、さらにはＨ環境で抵抗
層の抵抗値が下がりどンホール接触時帯電不良を起こし
ている。これに対し実施例１〜５のいずれも環境により
ローラ抵抗変動は小さく１画像濃度も常に適正であり、
ピンホール接触時帯電不良もない。

比較例５と実施例６を比べると、クロロブレンでは溶剤
型もラテックスもローラ跡がある。しかしそのローラ上
にナイロンを塗布した比較例６と実施例７において溶剤
型ではローラ跡がまた残っているのに対し、ラテックス
ではローラ跡はない。これはローラ跡の原因が比較例５
・６ではクロロブレン中の残留溶剤であり、溶剤がナイ
ロンを通過して感光体に達するのに対し、実施例６では
ローラ跡の原因がラテックス中の非溶剤成分であり、そ
れはナイロンを通過することができないからである。

実施例７においてナイロンに溶剤を用いているが、これ
によってローラ跡は発生しない。それはナイロン層の厚
さが薄く短い乾燥時間で残留溶剤がなくなるからである
。

実施例８は実施例７の溶剤型ナイロンの変わりにアクリ
ルエマルジョンを用いたものである。

（Ｅ）有機感光体、その他本発明の帯電装置に依れば、前記（作用）の項で説明し
たように、被帯電体が画像形成装置の像担持体であり、
それが溶剤の影響を受は易い有機系感光体であっても帯
電部材側からの溶剤しみ出しの問題はないから、安価な
有機系感光体と接触帯電装置を利用して経済的に有利な
画像形成装置を構成することが可能である。

以下有機系感光体の構成例を記す。

■感光層は、導電層を有する基体の上に設けられる。導
電層を有する基体としては、基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、銅、亜鉛
ステンレス、バナジウム、モリブデン、クロム、チタン
、ニッケル、インジウム、金や白金などを用いることが
できる。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（例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂
、ポリフッ化エチレンなど〉、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
ともにプラスチックや紙に含浸した基体、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。

■導電層と感光層の中間に、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
．５〜３μｍが適当である。バリヤー層はその機能を発
揮するためには、１０７Ωｃｍ以上であることが望まし
い。

■感光層はたとえば、フタロシアニン顔料、アゾ顔料な
どの光導電体を必要に応じて結着剤と共に塗料化して塗
布形成される。また、有機光導電体を用いる場合、露光
により電荷担体を発生する電荷発生層と、発生した電荷
担体を輸送する能力を持つ電荷輸送層との組み合わせか
らなる感光層も有効に用いることができる。

■電荷発生層は、スーダンレッド、ダイアンブルー、ジ
エナスグリーンＢなどのアゾ顔料、アルゴールイエロー
　ビノンキノン、インダンスレンブリリアントバイオレ
ットＲＲＰなとのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリ
レン顔料、インジゴ、チオインジゴ顔料等のインジゴ顔
料、インドファーストオレンジトナーなどのビスベンゾ
イミダゾール顔料、銅フタロシアニンなどのフタロシア
ニン顔料、キナクトリン顔料等の電荷発生層の１種類あ
るいは２種類以上を蒸着するか、または適当なバインダ
ーと共に（バインダーが無くても可）分散し塗工によっ
て形成できる。バインダーとしては広範な絶縁性樹脂ま
たは有機光導電性ポリマーから選択できる。たとえば絶
縁性樹脂としてはポリビニルブチラール、ボリアリレー
ト（ビスフェノールＡと７タル酸の縮重合体等）、ポリ
・カーボネート、ポリエステル、フェノキシ樹脂、ポリ
酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、
ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドンなどをあげることがで
きる。又、有機光導電性ポリマーとしては、カルバゾー
ル、ポリビニルアントラセン、ポルビニルピレンなどが
挙げられる。

電荷発生層の膜厚は０．０１〜１５μｍ好ましくは０．
０５〜５μｍであり、電荷発生層と結着剤との重量比は
１０：１〜１：２０である。

■電荷発生層用塗料に用いる溶剤は、使用する樹脂や電
荷輸送材料の溶解性や分散安定性から選択されるが、具
体的には有機溶剤としてはメタノール、エタノール、イ
ソプロパツールなどのアルコール類、アセトン、メチル
エチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのスル
ホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレ
ングリコール、モノメチルエーテルなどのエーテル類、
酢酸メチル、酢酸エチルなどのエスチル類、クロロホル
ム、塩化メチレン、ジクロルエチレン、四塩化炭素、ト
リクロルエチレン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類、あ
るいはベンゼン、トルエン、キシレン、リグロイン、モ
ノクロルベンゼン、ジクロルベンゼンなどの芳香族化合
物等を用いることができる。

■塗工は、浸漬コーティング法、スプレーコーティング
法、スピナーコーティング法、ビートコーティング法、
マイヤーバーコーティング法、プレードコーティング法
、ローラコーティング法、カーテンコーティング法など
のコーチイブ法を用いて行なうことができる。

■電荷輸送層は、電荷輸送材料を成膜性のある樹脂に溶
解させて形成される。

本発明に用いられる有機の電荷輸送材料の例としては、
ピレン、Ｎ−エチルカルバゾール、Ｎ−イソプロピルカ
ルバゾール、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３
−メチリデン−９−エチルカルバゾール、Ｎ、Ｎ−ジフ
ェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバ
ゾール、Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデ
ン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ、Ｎ−ジフェニル
ヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサ
ジン、Ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ、Ｎ−
ジフェニルヒドラゾン、Ｐ−ジエチルアミノベンズアル
デヒド−Ｎ−α−ナフチル−Ｎ−フェニルヒドラゾン、
Ｐ−ピロリジノベンズアルデヒド−Ｎ、Ｎ−ジフェニル
ヒドラゾン、１．３．５−トリメチルインドレニン−ω
−アルデヒド−Ｎ、Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、Ｐ−ジ
エチルベンズアルデヒド−３−メチルベンズチアゾリノ
ン−２−ヒドラゾンなどのヒドラゾン類、２．５ビス（
Ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジ
アゾール、１−フェニル−３−（Ｐ−ジエチルアミノス
チリル）−５−（Ｐ−ジエチルアミノエチルフェニル）
ピラゾリン、１−［キノリル（２）］　−３−（Ｐ−ジ
エチルアミノスチリル）−ｓ−（ｐ−ジエチルアミノフ
ェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］　−３−
（Ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（Ｐ−ジエチル
アミノフェニル）ピラゾリン、１−［６−メドキシービ
リジル（２）］　−３−（Ｐ−ジエチルアミノスチリル
）−ｓ−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、
１−［ピリジル（３）］　−３−（Ｐ−ジエチルアミノ
スチリル）−ｓ−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラ
ゾリン、１−［ピリジル（２）］　−３−（Ｐ−ジエチ
ルアミノスチリル）−ｓ−（ｐ−ジエチルアミノフェニ
ル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］　−３−（Ｐ
−ジエチルアミノスチリル）−４−メチル−５−（Ｐ−
ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル
（２）］　−３−（α−メチル−Ｐ−ジエチルアミノス
チリル）−ｓ−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾ
リン、１−フェニル−３−（Ｐ−ジエチルアミノスチリ
ル）−４−メチル−５−（Ｐ−ジエチルアミノフェニル
）ピラゾリン、１−フェニル−３−（α−ベンジル−Ｐ
−ジエチルアミノスチリル）−５−（Ｐ−ジエチルアミ
ノフェニル）ピラゾリン、スビルビラゾワンなどのピラ
ゾリン類、２−（Ｐ−ジエチルアミノスチリル〉−６−
ジニチルアミノベンズオキサゾール、２−（Ｐ−ジエチ
ルアミノフェニル）−４−（Ｐ−ジエチルアミノフェニ
ル）−５−（２−クロロフェニル）オキサソールなどの
オキサゾール系化合物、２−（Ｐ−ジエチルアミノスチ
リル）−６−ジニチルアミノベンゾチアゾールなどのチ
アゾール系化合物、ビス（４−ジエチルアミノ−２−メ
チルフェニル）−フェニルメタンなどのトリアリールメ
タン系化合物、１．１−ビス（４−Ｎ、Ｎ−ジメチルア
ミノ−２−メチルフェニル）エタンなどのボリアリール
アルカン類、トリフェニルアミン、ポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバゾール、ポリビニルピレン、ポリどニルアントラセ
ン、ポリビニルアクリジン、ポリ−９−ビニルフェニル
アントラセン、ピレン−ホルムアルデヒド樹脂、エチル
カルバゾールホルムアルデヒド樹脂が挙げられる。又、
これらの電荷輸送物質は１種または２種以上組み合わせ
て用いることができる。

■電荷輸送層に用いる結着剤の例としては、フェノキシ
樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルブチラール、ボ
リアリレート、ポリスルホン、ポリアミド、アクリル樹
脂、アクリロニトリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリカーボネート、ポ
リウレタン、あるいはこれらの樹脂の繰返し単位のうち
２つ以上を含む共重合体、たとえばスチレン−ブタジェ
ンコポリマー、スチレン−アクリロニトリルコポリマー
　スチレン−マレイン酸コポリマーなどを挙げることが
できる。又、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニ
ルアントラセン、ポリビニルピレンなどの有機光導電性
ポリマーからも選択できる。

電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍ好ましくは８〜２０μ
ｍであり、電荷輸送物質と結着剤との重量比は５：１〜１：５好ましくは３：１〜１：３程度である。

塗工は、浸漬コーチインク法、スプレーコーティング法
、スピナーコーティング法、ビートコーティング法、マ
イヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、
ローラコーティング法、カーダンコーティング法などの
コーティング法を用いて行なうことができる。

■又、色素、顔料、有機電荷輸送物質などは、一般に紫
外線、オゾン、オイルなどによる汚れ、金属などに弱い
ため必要に応じて保護層を設けてもよい。この保護層上
に静電潜像を形成するためには表面抵抗率が１０目Ω以
上であることが望ましい。

本発明で用いる保護層はポリビニルブチラール、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、ナイロン、ポリイミド、ボリアリレート、ポリウ
レタン、スチレン−ブタジェンコポリマー、スチレン−
アクリル酸コポリマー、スチレン−アクリロニトリルコ
ポリマーなどの樹脂を適当な有機溶剤によって溶解した
液を感光層の上に塗布、乾燥して形成できる。この際、
保護層の膜厚は、一般に０．０５〜２０μｍの範囲であ
る。この保護層中に紫外線吸収剤などを含ませてもよい
。

本発明において感光体等の被帯電体に接触させる帯電部
材の設置については特定の方法に限らず該帯電部材は固
定方式、感光体等の被帯電体と同方向または逆方向で回
転等の移動方式いずれの方式を用いることもできる。さ
らに該帯電部材を感光体等の被帯電体面のクリーニング
装置として機能させることも可能である。

本発明の直接帯電における該帯電部材への印加電圧・印
加方法に関しては、例えば画像形成装置についていえば
装置の使用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。

感光体は特定のものに限らず例えばセレン・硫化カドミ
ウム・酸化亜鉛・アモルファスシリコン・有機光導電性
体などを用いることができる。

また画像形成装置の作像プロセスも、公知の任意の方法
を採用することができ、現像剤の種類、正規現像、反転
現象など特定のものに限定されるものではない。複写機
だけでなく、レーザープリンターやＣＲＴプリンター、
電子写真式製板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。

（発明の効果）以上のように本発明の依れば、接触式（直接式）の帯電
装置について、帯電部材自体の製造は抵抗層を樹脂エマ
ルジョン組成物、或いはゴムラテックス組成物を塗布・
乾燥して具備させることで容易に短時間に行なうことが
可能であり、然も抵抗層中の残留溶剤の表面しみ出しに
よる帯電部材の被帯電体面に対する固着化や被帯電体の
変質、それによる例えば画像形成装置における所謂ロー
ラ跡の発生などによる出力画質の低下等の問題を回避す
ることができる。

この場合、水系エマルジョン、ラテックスを用いる事で
湿度によらない体積抵抗率を持つ抵抗層を得る事ができ
、安定した画像濃度、ライン幅を得る事ができる。

被帯電体が画像形成装置の像担持体であり、その像担持
体が溶剤の影響を受は易い有機系感光体であっても、帯
電部材側からの溶剤しみ出しの問題は生じないので、安
価な有機系感光体と接触帯電装置を利用しての経済性の
よい画像形成装置を構成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一次帯電手段として接触式帯電装置を用いた画
像形成装置の一例の概略構成図、第２図（ａ）　　　（
ｂ）は夫々ローラタイプ以外の帯電部材例の横断面図、
第３図は第２抵抗層を設けたローラタイプの帯電部材の
横断面図、第４図はローラ抵抗の測定要領説明図、第５
図（ａ）　　　（ｂ）は夫々ローラタイプ帯電部材の横
断面図と途中省略縦断面図である。１は被帯電体としての感光体、２・１０２は帯電部材、
２Ｃ・１０２ｃは芯金、２ｂ−１０２ｂは導電層、２　ａ　・２ａは抵抗層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電圧を印加した帯電部材を被帯電体面に接触させ
ることで被帯電体面を帯電処理する帯電装置であり、前
記帯電部材は、被帯電体面に接触する抵抗層を有し、該
抵抗層は樹脂エマルジョン組成物或いはゴムラテックス
組成物の塗布・乾燥層である、ことを特徴とする帯電装
置。
（２）請求項１記載の帯電装置を像担持体の帯電処理手
段として用いた、ことを特徴とする画像形成装置。
（３）像担持体が有機系感光体である、ことを特徴とす
る請求項２記載の画像形成装置。