JPH05296229A - 帯電部材 - Google Patents

帯電部材

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JPH05296229A
JPH05296229A JP13022692A JP13022692A JPH05296229A JP H05296229 A JPH05296229 A JP H05296229A JP 13022692 A JP13022692 A JP 13022692A JP 13022692 A JP13022692 A JP 13022692A JP H05296229 A JPH05296229 A JP H05296229A
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JP
Japan
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charging
electroconductive
foaming body
charging member
weight
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JP13022692A
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Tomoji Ishihara
友司 石原
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】帯電時の騒音を低くし、しかも、帯電特性を良
好にする。 【構成】芯金1aの周囲を導電性発泡体1bで被覆して
帯電ローラ1を形成する。導電性発泡体1bは、電気絶
縁性発泡体に導電性塗料を含浸させて形成する。この導
電性発泡体1bを感光ドラム2の感光層2bに当接さ
せ、電源3により芯金1aを介して導電性発泡体1bに
帯電電圧を印加し、感光層2bを均一に帯電する。この
際、導電性発泡体1bは適度に柔らかく、しかも体積固
有抵抗を所定の範囲内に納めることができるので、騒音
の低減と、良好な帯電特性とを両立させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子複写機、静
電記録装置等の画像形成装置に用いられ、被帯電体を帯
電する帯電部材に関する。
【0002】
【従来の技術】電子複写機、静電記録装置等の画像形成
装置は、被帯電体を均一に帯電処理する工程を含んでい
る。その帯電処理手段として、一般には、コロナ帯電装
置が用いられているが、最近では、帯電部材を被帯電体
に当接させて行う接触帯電方法が、一部において実用化
されている。
【0003】接触帯電方法は、少なくとも弾性層を有す
る構成となっており、電圧(例えば1〜2kV程度の直
流電圧あるいは直流電圧と交流電圧の重畳電圧等)を印
加した帯電部材を被帯電体に所定の押圧力で当接させて
被帯電体を所定の電位に帯電させるものである。これに
よると、オゾン等のコロナ生成物の発生がコロナ帯電方
法に比べ大幅に減少することから、コロナ帯電方法では
不可欠な付加手段、機構が不要であるといった長所があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような接触帯電装置を、被帯電体である感光体にライン
走査で静電潜像を形成する画像形成装置、例えばレーザ
ビームプリンタの帯電手段として採用した場合、次のよ
うな問題がある。副走査方向に高密度で等間隔のレーザ
の照射、被照射の繰り返しの画像パターンを出力する
と、接触帯電部材に印加する交流電圧の周波数と画像パ
ターンの空間周波数とが近くなると画像面にモアレ縞が
発生することがある。これは交流電圧の周波数を充分高
くすれば解決可能であるが、接触帯電部材と感光体とが
接触しているために振動音が発生しやすくなり、特にオ
フィス環境等において、プリンタ等動作時の騒音を低減
するためにはきわめて不都合であるという問題点があ
り、この問題点の解決のためには、接触帯電部材の弾性
体層の硬度を低く、すなわち柔らかくすればよいが、ソ
リッドタイプの弾性体では限度があるため、発泡体にす
る方法がとられる。均一で安定した帯電を得るために
は、接触帯電部材の体積固有抵抗は103 〜1010Ωc
mの範囲にあり、かつ抵抗のばらつきが半桁程度である
ことが必要である。一般に導電性発泡体は、必要な抵抗
値に応じて、樹脂やゴムにカーボンブラック、金属酸化
物、金属粉等の導電性顔料を添加後成形を行うことによ
って得られるが、成形時のせん断力のかかり具合や熱履
歴等のばらつきのため、上述の抵抗値の範囲でばらつき
を半桁程度に抑えるのは難しく、均一で安定した帯電が
得られづらいという欠点があった。
【0005】そこで、本発明は、このような従来の帯電
方法に伴う上述のような問題点を解決するためになされ
たもので、高画質化に適し、かつ騒音の少ない帯電装置
に用いられる帯電部材を提供することを目的とするもの
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述問題に鑑
みてなされたものであって、帯電装置に用いられる帯電
部材として、電気絶縁性発泡体に導電性塗料を含浸させ
て形成した導電性発泡体を使用する。この場合、導電性
発泡体の体積固有抵抗が103 〜1010Ωcmであった
り、前記導電性発泡体の外周面の一部または全部に被覆
層を設けたりするとより好ましい。さらに、被覆層を設
けた場合、前記導電性発泡体と前記被覆層との全体とし
ての体積固有抵抗を103 〜1010Ωcmとし、またこ
の被覆層を塗工によって形成したりするとさらに好適で
ある。このように、本発明によれば、電気絶縁性発泡体
に導電性塗料を含浸させて導電性発泡体を形成すること
により、導電性発泡体の硬度を低く抑え、しかも体積固
有抵抗を所定の範囲内に収めることができる。また、導
電性発泡体の形状は例えばローラ形状、平板形状等、必
要に応じて任意の形状にすることができ、また本発明に
おける帯電部材は、一次帯電、転写帯電はもちろんのこ
と、その他の帯電制御用途全般に適用できる。
【0007】さらに、本発明における電気絶縁性発泡体
は、例えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル(PV
C)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(P
P)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、天然ゴム(N
R)、クロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレン
ジエンゴム(EPDM)、アクリロニトリルブタジエン
ゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、
クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、等の樹脂や
ゴムを結着樹脂とし必要に応じて添加剤を添加し、所定
の方法で発泡体としたものを使用することができ、ま
た、導電性塗料は、例えば、ポリウレタン、PVC、P
E、PP、PVAc、アクリル樹脂、NR、CR、EP
DM、NBR、SBR、CSM、等の樹脂やゴムを結着
樹脂に、例えばカーボンブラック、グラファイト、酸化
スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、等の導電性フィラーや界
面活性剤等の導電性付与剤およびその他の添加剤を必要
に応じて添加して、導電性塗料を調整すればよい。
【0008】以下実施例を用いて説明するが、本実施例
に限られるものではない。
【0009】
【実施例】
〈実施例1〉市販の、密度0.022g/cm3 のポリ
ウレタンフォームを幅20mm、厚さ20mm、長さ2
26mmに裁断し、中央部に直径5mmの穴を明けた
後、あらかじめ導電性プライマを塗布したφ6mmのス
テンレス性の芯金1aを通した。さらに100℃の雰囲
気中に30分放置しポリウレタンフォームと芯金1aを
充分接着させた後、表面を研磨して外径φ12mmの発
泡体ローラを作製した。次に、この発泡体ローラを導電
性塗料中に浸せきし、導電性塗料を発泡体に充分含浸さ
せ、乾燥(80℃、20分)後、導電性発泡体1bから
なる帯電ローラ1を得た。使用した導電性塗料の配合処
方を下記に示す。
【0010】 主剤 導電性カーボンブラック 10重量部 ウレタンポリオール 30重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂 6重量部 添加剤 3重量部 ケトン系溶剤 40重量部 芳香族炭化水素系溶剤 20重量部 セロソルブ系溶剤 10重量部 エステル系溶剤 10重量部 硬化剤 脂肪族系ジイソシアネート 70重量部 エステル系溶剤 30重量部 上記主剤と硬化剤を重量比で100:5で混合し導電性
塗料とした。
【0011】以上の方法で作製した帯電ローラ1の体積
固有抵抗を測定したところ両端部でそれぞれ3.2×1
6 Ωcm、4.6×106 Ωcm、中央部で5.0×
106 Ωcmと、抵抗のばらつきが小さいことが分かっ
た。この帯電ローラ1をレーザビームプリンタ(商品名
レーザーショットA404、キヤノン社製)に用いられ
るカートリッジの一次帯電器位置に取り付け、感光ドラ
ム(以下単に「ドラム」という。)2に対して、芯金1
aの片側当接圧力500gずつで当接させた。ドラム2
は、感光体支持体2aの表面を感光層2bで覆うように
して形成されており、この感光層2bに帯電ローラ1の
導電性発泡体1bを当接させ、さらに、電源3によっ
て、帯電ローラ1の芯金部に、 直流電圧 −700V 交流ピーク間電圧 2000V 周波数 500Hz のバイアスを印加したところ振動音は53dBと良好で
あり、また、初期画像評価を行ったところ、帯電ムラに
よる画像不良は発生せず、良好な画像が得られた。さら
に、32.5℃、85%RHの環境に1ケ月放置(以下
加湿試験)後、ドラム表面を観察したところ、帯電ロー
ラ1の当接部に相当する箇所に微かに跡が認められたも
のの良好な画像が得られ、加湿下においても実用上全く
問題のないことがわかった。 (比較例1)ポリウレタンフォームに導電性塗料を含浸
させて形成した導電性発泡体1bを有する帯電ローラ1
の代わりに、下記配合のゴムコンパウンドを金型を用い
てトランスファ成形することによって導電性発泡体1b
を有する帯電ローラ1を作製したこと以外は実施例1と
同様になった。
【0012】 EPDM 100重量部 酸化亜鉛 5重量部 高級脂肪酸 1重量部 導電性カーボンブラック 10重量部 パラフィン系オイル 50重量部 加硫剤 2重量部 加硫促進剤 4重量部 発泡剤 10重量部 この帯電ローラ1の体積固有抵抗を測定したところゲー
ト側が1.2×107Ωcm、中央部が8.0×105
Ωcm、ゲートの反対側が7.7×106 Ωcmと、両
端部の抵抗が高く、中央部の抵抗が低くなり、抵抗のば
らつきが大きいことが分かった。この帯電ローラ1を用
いて実施例1と同様に評価したところ、振動音は56d
Bと良好であったが初期画像において両端部に帯電ムラ
による画像不良が発生し、実用上問題のあることが分か
った。 〈実施例2〉実施例1に使用した導電性発泡体ローラの
上に下記に示す処方からなるメチロール化ポリアミド塗
料を浸せき塗布後、乾燥(120℃、1時間)し、導電
性発泡体1bの外周面にメチロール化ポリアミド層を被
覆層1cとして有する帯電ローラ1を得た。
【0013】 メチロール化ポリアミド 60重量部 導電性カーボンブラック 3重量部 脂肪族アルコール系溶剤 260重量部 芳香族炭化水素系溶剤 80重量部 以上の方法で作製した帯電ローラ1の体積固有抵抗を測
定したところ両端部でそれぞれ7.2×106 Ωcm、
6.6×106 Ωcm、中央部で7.0×106 Ωcm
と、抵抗のばらつきが小さいことが分かった。この帯電
ローラ1を実施例1と同様に試験したところ、振動音は
55dBと良好であり、また初期画像評価の結果、帯電
ムラによる画像不良は発生せず、良好な画像が得られ
た。
【0014】さらに、加湿試験後、ドラム表面を観察し
たところ異常は認められず、また良好な画像が得られた
ことから、加湿下においても安定な帯電特性を有するこ
とが分かった。 〈実施例3〉実施例1に使用したポリウレタンフォーム
を裁断し、厚さ1.5mm、幅20mm、長さ250m
mの平板を作製した。この発泡体平板を実施例1で使用
した導電性塗料中に浸せきし、導電性塗料を発泡体に充
分含浸させ、乾燥(80℃、20分)後、導電性発泡体
平板を得た。この導電性発泡体平板を導電性剛性支持部
材である鋼板に接着して帯電ブレードを得た。得られた
帯電ブレードの体積固有抵抗を測定したところ両端部で
それぞれ2.1×105 Ωcm、1.2×105 Ωc
m、中央部で5.2×105 Ωcmと、抵抗のばらつき
が小さいことが分かった。この帯電ブレードを、ブレー
ド自由長(ブレード支持部材先端と、ブレードの、感光
体であるドラム2との当接部までの距離)が10mm、
ドラム2に対する当接角(ブレード先端部と、ドラム2
上にブレードが当接している点でのドラム2の接触線の
うちブレード当接点よりドラム面移動方向下流側の線と
のなす角)10°、当接圧が20g/cm2 になるよう
に設定し、ブレード先端部をドラム2の回転に対して当
接角が鋭角になるように当接させた。この状態で実施例
1と同様のバイアスを外部から印加し帯電を行わせたと
ころ、振動音は54dBと良好であり、また、初期画像
評価を行ったところ、帯電ムラによる画像不良は発生せ
ず、良好な画像が得られた。加湿試験後、ドラム表面を
観察したところ、帯電ローラ1の当接部に相当する箇所
に微かに跡が認められたものの良好な画像が得られ、加
湿下においても実用上全く問題のないことがわかった。 〈実施例4〉実施例1で用いたポリウレタンフォームを
幅30mm、厚さ30mm、長さ250mmに裁断し、
中央部に直径5mmの穴を明けた後、あらかじめ導電性
プライマを塗布したφ6mmのステンレス性の芯金1a
を通した。さらに100℃の雰囲気中に30分放置しポ
リウレタンフォームと芯金1aを充分接着させた後、表
面を研磨して外径φ18mmの発泡体ローラを作製し
た。次に、この発泡体ローラを導電性塗料中に浸せき
し、導電性塗料を発泡体に充分含浸させ、乾燥(80
℃、20分)後、導電性発泡体1bからなる転写ローラ
を得た。使用した導電性塗料の配合処方を下記に示す。
【0015】 主剤 導電性カーボンブラック 6重量部 ウレタンポリオール 30重量部 塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂 6重量部 添加剤 3重量部 ケトン系溶剤 40重量部 芳香族炭化水素系溶剤 20重量部 セロソルプ系溶剤 10重量部 エステル系溶剤 10重量部 硬化剤 脂肪族系ジイソシアネート 70重量部 エステル系溶剤 30重量部 上記主剤と硬化剤を重量比で100:5で混合し導電性
塗料とした。
【0016】以上の方法で作製した転写ローラの体積固
有抵抗を測定したところ両端部でそれぞれ1.2×10
8 Ωcm、9.6×107 Ωcm、中央部で3.0×1
8Ωcmと、抵抗のばらつきが小さいことが分かっ
た。この転写ローラをレーザビームプリンタ(商品名レ
ーザーショットA404、キヤノン社製)に用いられる
転写ローラ位置に取り付け、ドラム2に対して芯金1a
の片側当接圧が600gずつで当接させ、転写ローラの
芯金部に直流電圧、2.5kVのバイアスを印加して初
期画像評価を行ったところ、良好な画像が得られた。 〈実施例5〉下記に示すゴム配合をシート成形して、幅
70mm、厚さ30mm、長さ280mmの電気絶縁性
CR発泡体(密度0.3)を得た。
【0017】 CR 100重量部 酸化マグネシウム 4重量部 高級脂肪酸 1重量部 サーマルブラック 20重量部 ナフテン系オイル 25重量部 植物油 3重量部 酸化亜鉛 5重量部 エチレンチオウレア 1.5重量部 加硫促進剤TMTD 0.5重量部 加硫促進剤MBTS 0.5重量部 発泡剤 5重量部 発泡助剤 5重量部 その他添加剤 5重量部 このCRスポンジを幅20mm、厚さ20mm、長さ2
26mmに裁断し、中央部に直径5mmの穴を明けた
後、あらかじめ導電性プライマを塗布したφ6mmのス
テンレス性の芯金1aを通した。
【0018】さらに、100℃の雰囲気中に30分放置
しCRスポンジと芯金1aを充分接着させた後、表面を
研磨して外径φ12mmの発泡体ローラを作製した。次
に、この発泡体ローラを導電性塗料中に浸せきし、導電
性塗料を発泡体に充分含浸後、乾燥(120℃、60
分)させ、導電性発泡体ローラを得た。使用した導電性
塗料の配合処方を下記に示す。
【0019】 NBR 100重量部 高級脂肪酸 1重量部 導電性カーボンブラック 8重量部 DOP 10重量部 酸化亜鉛 5重量部 加硫剤 2重量部 加硫促進剤TMTD 0.5重量部 加硫促進剤MBTS 1.5重量部 その他添加剤 5重量部 この配合を良く冷却されたオープンロールで混練し、得
られたコンパウンドをMEKに溶解させ、固形分が5%
になるように調整し、導電性塗料とした。
【0020】次に、得られた導電性発泡体ローラの上
に、実施例2で使用したメチロール化ポリアミド塗料を
浸せき塗布、乾燥することで導電性発泡体1bの外周面
にメチロール化ポリアミド層を被覆層1cとして有する
帯電ローラ1を得た。以上の方法で作製した帯電ローラ
1の体積固有抵抗を測定したところ両端部でそれぞれ
2.2×106 Ωcm、3.2×106 Ωcm、中央部
で1.0×106 Ωcmと、抵抗のばらつきが小さいこ
とが分かった。この帯電ローラ1を用いて、実施例1と
同様の確認したところ振動音は57dBと良好であり、
また、初期画像も帯電ムラによる画像不良は発生せず、
良好な画像が得られた。さらに、加湿試験後、ドラム表
面を観察したところ、帯電ローラ1の当接部に相当する
箇所に微かに跡が認められたものの良好な画像が得ら
れ、加湿下においても実用上全く問題のないことがわか
った。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少なくとも導電性発泡体を有する帯電部材において、該
導電性発泡体を、電気絶縁性発泡体に導電性塗料を含浸
させて形成することにより、適度な柔らかさを維持し、
かつ導電性を所定の範囲内に収めることができるので、
帯電時の騒音を低レベルに抑えながら、しかも帯電ムラ
のない良好な帯電特性を有する帯電部材を得ることがで
きる。さらに、導電性発泡体の外周面に被覆層を設けた
場合には、下層である導電性発泡体からの移行物質を防
ぐことができ、長期にわたって、より良好な特性を有す
る帯電部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例1における帯電部材の断面
図。
【図2】本発明の実施例1における帯電部材を用いた接
触帯電装置を適用した一例を示す断面図。
【図3】本発明による実施例2における帯電部材の断面
図。
【図4】本発明の実施例2における帯電部材を用いた接
触帯電装置を適用した一例を示す断面図。
【符号の説明】
1 帯電部材(帯電ローラ) 1a 芯金 1b 導電性発泡体 1c 被覆層 2 被帯電体(感光ドラム) 2a 感光体支持体 2b 感光層 3 電源

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも導電性発泡体を有する帯電部
    材において、 該導電性発泡体を、電気絶縁性発泡体に導電性塗料を含
    浸させて形成する、 ことを特徴とする帯電部材。
  2. 【請求項2】 前記導電性発泡体の体積固有抵抗が10
    3 〜1010Ωcmである、 ことを特徴とする請求項1記載の帯電部材。
  3. 【請求項3】 前記導電性発泡体がローラ形状である、 ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の記載の
    帯電部材。
  4. 【請求項4】 前記導電性発泡体が平板形状である、 ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の帯電部
    材。
  5. 【請求項5】 前記導電性発泡体の外周面の一部または
    全部を覆う被覆層を設けた、 ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか記
    載の帯電部材。
  6. 【請求項6】 前記導電性発泡体と前記被覆層との全体
    としての体積固有抵抗が103 〜1010Ωcmである、 ことを特徴とする請求項5記載の帯電部材。
  7. 【請求項7】 前記被覆層を塗工によって設けた、 ことを特徴とする請求項5または請求項6記載の帯電部
    材。
JP13022692A 1992-04-22 1992-04-22 帯電部材 Pending JPH05296229A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005001335A1 (ja) * 2003-06-30 2005-01-06 Fujisaki Electric Co., Ltd. 照明装置と発光ダイオード用の電源供給装置及びこの電源供給装置に使用する導電ボード

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WO2005001335A1 (ja) * 2003-06-30 2005-01-06 Fujisaki Electric Co., Ltd. 照明装置と発光ダイオード用の電源供給装置及びこの電源供給装置に使用する導電ボード

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