JPH07121005A - 接触帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、プロセス速度２２ｃｍ／ｓｅｃ以
上の高速領域においても、微小バウンドを発生せず、良
好な画像を得る事が可能な、信頼性の高い接触帯電装置
を提供することを目的とするものである。 【構成】 本発明は、静電潜像担持体の表面移動速度が
２２ｃｍ／ｓｅｃ以上である画像形成装置に用いられる
接触帯電装置であって、導電性支持体上にＪＩＳ−Ａ硬
度３０°以下の導電性弾性層と、１ｃｍ幅切片における
１０％伸び加重が７００ｇｆ以下の導電性樹脂層とを有
する接触帯電装置に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式の複写機、
プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置用の帯電装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機、プリンター、フ
ァクシミリ等の画像形成装置では、感光体ドラム等の静
電潜像担持体を帯電装置により帯電させ、その帯電域に
画像露光して静電潜像を形成し、該潜像を現像して可視
像とし、これを転写材へ転写し、定着させる。

【０００３】前記帯電装置としては種々のタイプのもの
が知られているが、大別するとコロトロン方式、スコロ
トロン方式、鋸歯状電極アレイ方式等によるコロナ放電
を利用したコロナ帯電装置と、ローラー、ブラシ、フィ
ルム、ベルト等の形状を有する帯電部材を静電潜像担持
体表面に接触させる接触式帯電装置に分けられる。

【０００４】コロナ放電を利用した帯電装置は安定した
帯電を行えるという利点を有するが、大量のオゾン発生
を伴い、これが静電潜像担持体の劣化を招いたり、人体
に悪影響を及ぼすという問題がある事から、オゾン発生
量がコロナ帯電装置に比べて著しく少ない接触帯電装置
が注目されている。

【０００５】中でもローラー形状を有する接触帯電装置
は、導電性支持体状に、導電性弾性層、導電性樹脂層を
順次積層した機能分担構成によって実用化が図られてい
る。

【０００６】ここで導電性支持体は、ローラー全体に高
圧付与するための電圧供給機能、並びに、ローラーと静
電潜像担持体との接触を確保するための圧力付与機能等
を分担しており、導電性弾性層は、適度な電気抵抗値設
定によりローラー内部から外部に向けての電圧降下を防
止するための導通確保機能、並びに、ローラーと静電潜
像担持体との接触を幅広いニップ幅で確保するためのク
ッション性機能等を分担しており、導電性樹脂層は、適
度な電気抵抗値設定により静電潜像担持体の欠陥部にお
けるローラーの異常放電を防止するためのブレイクダウ
ン防止機能、現像剤や塵埃等の付着を防止するための離
型性機能、並びに、静電潜像担持体との摺擦による損傷
を防止するための耐摩耗性機能等を分担している。

【０００７】しかし、このようなローラー型接触帯電装
置もプロセス速度の低い領域で実用化が図られてはいる
ものの、オゾン発生量が高い事から低オゾン化が強く望
まれる高速領域、具体的には３５枚／分以上の領域であ
る、プロセス速度（静電潜像担持体の周速）が２２ｃｍ
／ｓｅｃ以上の領域では実用化に至っていない。

【０００８】また、実開昭５７−１９９３４９号公報に
はゴム硬度２０°以下の帯電装置が、特開平１−１７９
９５７号公報にはＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が５°以上６０°
以下の帯電装置が、特開平１−１９１１６１号公報には
ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が６０°以下の帯電装置が、それぞ
れ開示されているが、いずれも後述する高速領域での問
題を解決するものではない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の積層構成による
ローラー型接触帯電装置では、静電潜像担持体との安定
接触の確保が困難であるため高速領域、具体的には２２
ｃｍ／ｓｅｃ以上の領域への適用が困難であった。即
ち、導電性弾性層上に導電性樹脂層が無作為に設けられ
ている事により、ローラーの回転周速が高速化するにつ
れ、静電潜像担持体との接触によりクッション性の高い
導電性弾性層が変形する際に、表面を被覆している導電
性樹脂層の伸縮が追随できず、その結果、ローラーに微
小バウンドが発生し始め、ローラー長手方向に平行な縞
状画像ノイズを引き起こしていた。この微小バウンド問
題を解決するために、単に静電潜像担持体へのローラー
押し当て圧力を上げると、静電潜像担持体の高圧接触部
分に画像ノイズが発生しやすくなり、また、高圧力用に
感光体強度を高くする必要が生じるため高コスト化を招
く。

【００１０】そこで本発明は従来の積層構成によるロー
ラー型接触帯電装置に比べると高速領域、具体的には２
２ｃｍ／ｓｅｃ以上の領域においても、前記微小バウン
ドを発生せず、良好な画像を得る事が可能な、信頼性の
高い接触帯電装置を提供する事を課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決するため研究を重ねた結果、接触帯電装置をプロセ
ス速度２２ｃｍ／ｓｅｃ以上の画像形成装置に用いた場
合においても、導電性樹脂層が特定の伸び率を有するよ
うにすれば、前記微小バウンドが発生せず良好な画像が
得られ、前記課題が解決される事を見出し、本発明を完
成した。

【００１２】本発明は、静電潜像担持体の表面移動速度
が２２ｃｍ／ｓｅｃ以上である画像形成装置に用いられ
る接触帯電装置であって、導電性支持体上にＪＩＳ−Ａ
硬度３０°以下の導電性弾性層と、１ｃｍ幅切片におけ
る１０％伸び加重が７００ｇｆ以下の導電性樹脂層とを
有する接触帯電装置に関する。

【００１３】本発明において、導電性樹脂層の１ｃｍ幅
切片における１０％伸び加重は、さらに５００ｇｆ以下
である事がより好ましい。また、この１ｃｍ幅切片にお
ける１０％伸び加重の下限値については、特に限定はな
いが、接触帯電に用いるための機械的強度（導電性樹脂
層の破れ、ちぎれ等の防止）を保つという別の要因から
概ね３０ｇｆ以上、より好ましくは１００ｇｆ以上であ
る事が好ましい。

【００１４】本発明の接触帯電装置における導電性支持
体としては、鉄、ＳＵＳ、アルミニウム、銅、クロム、
チタン、等の金属材料を利用する事ができる。

【００１５】接触帯電装置における導電性弾性体層とし
ては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴ
ム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレ
ンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、シリコーンゴ
ム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、塩素化ポリエチレン、
アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、等のゴム材料中に、粉体形状、繊
維形状、等の導電性炭素、鉄、アルミニウム、銅、クロ
ム、チタン、錫、亜鉛、金、銀、コバルト、鉛、白金、
等の金属、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリ
ブデン、等の金属酸化物、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、等を分散させ
て導電性処理したゴムを利用する事ができる。

【００１６】接触帯電装置における導電性樹脂層として
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー、ポ
リビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビ
ニル共重合体、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、
アクリロニトリルアクリル酸メチル共重合体、アクリロ
ニトリルブタジエンスチレン共重合体、ポリテレフタル
酸エチレン、ポリウレタンエラストマー、硝酸セルロー
ス、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸
セルロース、酢酸酪酸セルロース、エチルセルロース、
再生セルロース、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン
１１、ナイロン１２、ポリイミド、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル酢酸ビ
ニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン塩
化ビニル共重合体、ビニルニトリルゴム合金、ポリテト
ラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、等のプ
ラスチックフィルム材料中に、粉体形状、繊維形状、等
の導電性炭素、鉄、アルミニウム、銅、クロム、チタ
ン、錫、亜鉛、金、銀、コバルト、鉛、白金、等の金
属、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデ
ン、等の金属酸化物、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、等を分散させて導
電性処理したフィルムを利用する事ができる。

【００１７】尚、導電性樹脂層は２種類以上の材料で構
成されてもよく、また、２以上の層構成で構成されても
よい。また、このようなフィルムは、塗布法、チューブ
成形法、熱収縮チューブ法等を用いて形成する事ができ
る。

【００１８】前記接触帯電装置における導電性弾性体層
の電気抵抗率は、電圧降下を防止するために１０⁶Ωｃ
ｍ以下が望ましい。その厚さとしては、ＪＩＳ−Ａ硬度
で３０°以下が確保でき、接触帯電装置全体の大きさが
実用上の取扱いや装着状態の点で問題にならい範囲であ
れば特に限定を受けないが、一般的には０．５〜３０ｍ
ｍ程度が考えられる。

【００１９】前記接触帯電装置における導電性樹脂層の
電気抵抗率は、１０⁷Ωｃｍ以上１０¹¹Ωｃｍ以下が望
ましい。電気抵抗率が１０⁷Ωｃｍより低いと静電潜像
担持体の欠陥部におけるローラーの異常放電を防止しに
くくなり、１０¹¹Ωｃｍより高くなると導電性樹脂層表
面に放電時の電荷が蓄積する事による放電の断続が発生
しやすくなる。また、その厚さとしては、特には限定を
受けないが、耐久性、成形性等を勘案すると、一般的に
は１０〜５００μｍ程度が考えられる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２１】以下に説明する実施例はいずれも図１に主
要部分を示す複写機に組み込んで使用されるものであ
る。まず図１に主要部分を示す複写機について説明す
る。

【００２２】図１に示す複写機は中央部に静電潜像担持
体である感光体ドラム１を備えており、このドラムは図
示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動さ
れる。感光体ドラムの周囲には帯電装置２、現像装置
３、転写チャージャー４、クリーニング装置５及びイレ
ーサー６が順次配置してある。帯電装置２は本発明に係
る帯電装置であり、付勢手段であるコイルバネ１００に
よりローラーが感光体ドラム１と接触し、従動可能とな
っている。圧接力としては、０．５〜３．０Ｋｇｆ程度
が好ましい。０．５Ｋｇｆ未満だと十分な接触を得る為
の設定が難しくなり、３．０Ｋｇｆより大きいと接触に
よる画像ノイズの問題が生じやすい。

【００２３】感光体ドラム１の上方には図示しない光学
系が配置してあり、この光学系は露光ランプ、反射ミラ
ー、光学レンズ、スリット等から構成される常用のもの
である。この光学系より図１に示す位置Ｌより感光体ド
ラム１に画像露光できるものである。

【００２４】感光体ドラム１の図中左側には中間ローラ
ー対７、タイミングローラー対８が順次配置してあり、
図示しない給紙カセット中に収められた転写紙が図１に
示す位置Ｃより供給可能となっている。

【００２５】この複写機によると、感光体ドラム１表面
が帯電装置２により所定電位に一様に帯電され、該帯電
域に光学系により位置Ｌから画像露光されて静電潜像が
形成される。かくして形成された静電潜像は現像装置３
により現像されてトナー像となり、転写チャージャー４
に臨む転写領域へ移行する。

【００２６】一方、位置Ｃより供給される転写紙は、中
間ローラー対７を経てタイミングローラー８に至り、こ
こで感光体ドラム１上のトナー像と同期をとって転写領
域に送り込まれる。かくして転写領域において転写チャ
ージャー４の作用で感光体ドラム１上のトナー像が転写
紙上に転写され、この転写紙は搬送ベルト９により図示
しない定着装置によりトナー像を定着後排紙すべく、位
置Ｆの方向へ搬送される。

【００２７】トナー像が転写紙に転写された後、感光体
ドラム１上に残留するトナーはクリーニング装置５によ
って清掃され、残留電荷はイレーサー６により消去され
る。

【００２８】なお、この複写機のシステム速度（感光体
ドラム１の周速）は、２２〜６０ｃｍ／ｓｅｃの範囲で
可変とし、現像装置３は二成分の正規現像装置である。

【００２９】前記感光体ドラム１は、比視感度域に対し
て良好な感度を有する、負帯電用の機能分離型有機感光
体である。以下に該機能分離型有機感光体の作製方法に
ついて述べる。まず、下記構造式：

【００３０】

【化１】

【００３１】で示されるアゾ化合物０．４５重量部、ポ
リエステル樹脂（バイロン２００：東洋紡績社製）０．
４５重量部、及びシクロヘキサノン５０重量部をサンド
グラインダーに入れて２４時間分散し感光塗液を得た。
この時の感光塗液の粘度は２０℃で２０ｃｐであった。
この塗液を、表面にバイト切削加工を施したアルミニ
ウム製円筒基体表面にディッピング法を用いて塗布し、
乾燥後の膜厚が０．３μｍの電荷発生層を形成した。こ
こで使用した円筒基体はマグネシウムを０．７重量％、
硅素を０．４重量％含有したアルミニウム合金であり、
また、乾燥条件は２０℃の循環空気中で３０分間とし
た。

【００３２】次いでこの電荷発生層上に、下記構造式：

【００３３】

【化２】

【００３４】で示されるスチリル化合物１０重量部、ポ
リカ−ボネ−ト樹脂（パンライトＫ−１３００：帝人化
成社製）７重量部、を１，４−ジオキサン４０重量部か
ら成る溶媒中に溶解させた塗液をディッピング法を用い
て塗布し、乾燥して、膜厚３２μｍの電荷輸送層を形成
した。この時の塗液の粘度は２０℃で２４０ｃｐであ
り、また、乾燥条件は１００℃の循環空気中で３０分間
とした。

【００３５】以上のようにして導電性基体上に、電荷発
生層、電荷輸送層を順次積層した機能分離型有機感光体
を作製し、感光体ドラム１として用いた。

【００３６】なお、本発明の実施例に使用した感光体
は、上記の如き機能分離型有機感光体であるが、本発明
を適用し得る感光体は、当然これに限定されるものでは
ない。

【００３７】感光体感度域について言えば、半導体レー
ザー（７８０ｎｍ）光学系やＬＥＤアレイ（６８０ｎ
ｍ）光学系等の長波長光を用いた作像システムにおいて
は、長波長域に感度を有する感光体を使用すればよい
し、例えば、液晶シャッターアレイ、ＰＬＺＴシャッタ
ーアレイ等で可視光を光源とした作像システム、可視光
レーザーを光源とした作像システム、螢光体発光アレイ
を光源とした作像システム、或るいは、前述の如き一般
の複写機で常用されている可視光とレンズ・ミラー光学
系によるアナログ作像システムにおいては、上記の如き
可視域に感度を有する感光体を使用すれば良い。

【００３８】また、感光体構成について言えば、上記感
光体は電荷発生層の上に電荷輸送層を分離して設けた機
能分離型有機感光体であるが、電荷輸送層の上に電荷発
生層を設けた所謂逆積層型の感光体であっても良いし、
電荷発生機能と電荷輸送機能とを合わせ持つ所謂単層型
構成の感光体であってもよい。また、電荷発生材料、電
荷輸送材料、結着樹脂、添加剤等も、公知の材料を目的
に応じて適宜選択すればよい。また、感光材料について
も有機材料に限る事なく、酸化亜鉛、硫化カドミウム、
セレン系合金、非晶質硅素系合金、非晶質ゲルマニウム
系合金、等の無機材料を使用してもよい。

【００３９】本発明に適用可能な感光体は、更に、耐久
性、耐環境特性等を改善するために表面保護層を設けた
ものであっても良いし、帯電性能、画質、接着性等を改
善するために下引き層を設けたものであってもよい。そ
のような表面保護層或るいは下引き層の材料としては、
紫外線硬化性樹脂、常温硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の
樹脂、その樹脂中に抵抗調整材料を分散した混合樹脂、
金属酸化物、金属硫化物等を真空中で蒸着法やイオンプ
レーティング法等で薄膜化した真空薄膜材料、プラズマ
重合法を用いて作製された不定形炭素膜、不定形炭化硅
素膜等々を使用する事ができる。

【００４０】本発明に適用可能な感光体の基体材料は、
表面が導電性を有する支持体であれば特に限定は受け
ず、また、形状も円筒形以外に平板状であっても良い
し、ベルト状であっても良い。さらに、基体表面に粗面
化処理、酸化処理、着色処理等が施されたものであって
も良い。

【００４１】前記現像装置３において使用するトナーは
正帯電型の不定形状のスチレンアクリル系トナーであ
る。以下に該トナーの作製方法について述べる。

【００４２】まず、スチレン−ｎ−ブチルメタクリレー
ト樹脂（軟化点：１３２℃、ガラス転移温度：６０℃）
１００重量部に対し、カーボンブラック（Ｍｏｇｕｌ−
Ｌ：キャボット社製）８重量部とニグロシン系染料（ボ
ントロンＮ−０１：オリエント化学社製）５重量部と無
極性ポリプロピレン（６０５Ｐ：三洋化成社製）３重量
部とを計量し、ボールミルで充分混合した。次いでこの
混合物を１４０℃で加熱した３本ロール上で充分混練
し、混練物を放置冷却後、粗粉砕し、更にジェットミル
で微粉砕した。この微粉砕物を風力分級し、平均粒径
７．５μｍの正帯電型の不定形状のトナーを得、本発明
の実施例で使用するに際しては、流動性を付与する目的
で、トナー１００重量部に対して疎水性シリカ（Ｒ−９
７４：日本アエロジル社製）０．２重量部による後処理
をヘンシェルミキサーで行った。

【００４３】上記トナーはキャリア粒子と混合して、前
記現像装置３に投入し、現像剤として使用した。以下に
該キャリアの作製方法について述べる。

【００４４】まず、ポリエステル樹脂（タフトンＮＥ１
１１０：花王社製）１００重量部に対し、カーボンブラ
ック（ＭＡ＃８：三菱化成工業社製）２重量部と磁性粉
（ＭＦＰ−２：ＴＤＫ社製）３００重量部とを計量添加
し、ヘンシェルミキサーで充分混合した。得られた混合
物を２軸押し出し機で充分混練し、冷却後粗粉砕した。
粗砕物をジェットミル粉砕機と風力分級機で微粉砕及び
分級し、平均粒径２μｍの磁性粉含有ポリマー微粒子を
得た。

【００４５】次いで、フェライト粒子Ｆ−２５０ＨＲ
（平均粒径５０μｍ：パウダーテック社製）１００重量
部に対し、前記磁性粉含有ポリマー微粒子１０重量部を
添加し、オングミルＡＭ−２０Ｆ（ホソカワミクロン社
製）で回転数２５００ｒｐｍで４０分間処理し、平均粒
径５５μｍのキャリア中間体を得た。更に該キャリア中
間体をサフュージングシステム（日本ニューマチック工
業社製）を用いて４００℃で加熱処理を行い、平均粒径
５５μｍのキャリアを得た。

【００４６】上記トナーとキャリアをトナー濃度７重量
％となるように混合撹拌後、前記現像装置３に投入し、
図示しないトナー濃度検知器並びにトナー補給装置によ
り、トナー濃度を常に７±１重量％を維持しながら作像
に供した。

【００４７】本発明の実施例では現像剤として、正帯電
型の不定形状の黒色トナーと上記キャリアを用いたが、
本発明に適用可能な現像剤はこれに限られるものではな
い。

【００４８】感光体の極性や使用する作像プロセスに応
じて、負帯電型トナー、透光性トナー、磁性トナー、鉄
粉キャリア、バインダ型キャリア、樹脂コートキャリ
ア、一成分現像方式、反転現像方式、等を適宜選択して
使用する事が可能である。

【００４９】トナーの色彩については、黒トナーのみな
らずイエロー、マゼンタ、シアン等のカラートナーを適
宜選択して使用することが可能であるし、トナー形状も
不定形であってもよいし、特定の形状、例えば球形トナ
ー、結晶形トナー等を使用する事も可能である。キャリ
アについては、粉体をキャリアとせずに、例えば、導電
性ブラシ、導電性ローラー等にキャリアに必要な機能を
担わせた現像システムを適宜選択して使用する事も可能
である。更に、現像剤としては流動性やクリーニング性
能を向上させる目的から、ポリ弗化ビニリデン樹脂、テ
フロン樹脂、ＰＭＭＡ樹脂等の粉末やビーズを滑剤とし
て混入したものを使用することも可能である。

【００５０】次に前記複写機における帯電装置２の基本
構成を図２及び図３に基づいて説明する。図２は帯電装
置２の横断面を、図３は帯電装置２の縦断面を示したも
のである。該帯電装置２は導電性支持体１１の上に、導
電性弾性体層１２、導電性樹脂層１３を順次積層した構
成である。

【００５１】本発明実施例の導電性支持体１１には、直
径８ｍｍのＳＵＳ３０３製の金属シャフトを用いた。

【００５２】尚、導電性支持体１１には図示しない電源
より適当な帯電電圧が印加される。

【００５３】例えば、絶対値で０．８〜２．０Ｋｖの直
流電圧が印加される。そして、同電圧には交流電圧が適
宜重畳されてもよい。

【００５４】次いで該導電性支持体１１上に、肉厚５ｍ
ｍのエチレンプロピレンゴムを主体としたゴム層を設け
た導電性弾性体層１２を設けた。このエチレンプロピレ
ンゴム材はゴム成形の常法、即ち、素練り、配合、混
練、熟成、ウォームアップ、シーティング、成形、締め
つけ、加硫、放冷、研摩、等の工程を経て、ローラー形
状に成形した。この時、配合時に導電性炭素を主体とす
る導電剤、並びに、ジオクチルフタレートを主体とする
可塑剤を適宜調整し、成形後の電気抵抗率を２×１０⁵
Ωｃｍに揃えたＪＩＳ−Ａ硬度が３０°と２２°の試料
を作製した。

【００５５】次いで導電性弾性体層１２上に、チューブ
成形法を用いて作製した樹脂チューブを導電性樹脂層１
３として設けた。チューブ材料にはインフレーション法
を用いて作製されたポリ塩化ビニルフィルムを使用し
た。チューブ被覆に際しては、チューブ内径を１７．５
ｍｍとし、チューブを風圧にて膨張させながら導電性弾
性体層１２を導電性支持体１１上に設けた直径１８ｍｍ
の上記ローラーを挿入する外嵌被着処理を用いた。

【００５６】導電性樹脂層１３に用いたポリ塩化ビニル
フィルムは、フィルム原料中に抵抗調整用に混入した導
電性炭素微粉末の種類及び添加量、伸び率調整用に混入
した可塑剤の種類及び添加量、これら原料の混練条件と
インフレーション加工条件、フィルム膜厚、等を調整す
る事により、電気抵抗率を３×１０⁸Ωｃｍに揃えなが
ら、１ｃｍ幅切片における１０％伸び加重がそれぞれ、
３０ｇｆ、１００ｇｆ、３００ｇｆ、５００ｇｆ及び７
００ｇｆ、である試料を作製した。別に比較実験用には
同様にして作製した１ｃｍ幅切片における１０％伸び加
重がそれぞれ、１０ｇｆ、及び９００ｇｆ、である試料
を作製した。 ここで導電性樹脂層１３についての、１
ｃｍ幅切片における１０％伸び加重について、その測定
方法を説明する。

【００５７】まず上記の如く作製された、導電性支持体
１１上に、導電性弾性体層１２、導電性樹脂層１３を順
次積層してなる帯電装置２について、導電性樹脂層部分
に適当な刃物で切り込みを入れ、幅１ｃｍ×長さ６ｃｍ
の導電性樹脂層切片を採取した。この切片の長手方向の
両端よりそれぞれ５ｍｍの部分でチャッキングし、長手
方向に幅１ｃｍ×長さ５ｃｍの部分について引っ張り加
重を付与し、その時の試料の伸びが５ｃｍの測定長さに
対して１０％となる５ｍｍとなった時の加重を求め、そ
れをこの帯電装置２の導電性樹脂層１３における１ｃｍ
幅切片における１０％伸び加重Ｆｇｆとした。

【００５８】ここで、試料の都合により導電性樹脂層切
片を上記寸法で採取できない場合には、矩形状に採取し
た切片幅Ｗｃｍ、引っ張り試験部分の切片長Ｌｃｍ、引
っ張り加重Ｔｇｆ、引っ張り加重を負荷した状態での引
っ張り試験部分の切片長Ｌ’ｃｍより、次式；

【００５９】

【数１】

【００６０】を用いて、１ｃｍ幅切片における１０％伸
び加重Ｆｇｆと見做す。

【００６１】なお、試料の採取に際しては、導電性樹脂
層切片を採取後の導電性弾性体層について、ＪＩＳ−Ａ
硬度を測定し、その値が導電性弾性体層本来の３０°以
下となっている事を確認し、導電性樹脂層が本発明の主
旨通りに採取できた事を確認した。また、導電性樹脂層
としてチューブ材料を用いた場合には、外嵌被着処理前
のチューブ材料について直接伸び加重を求める事も可能
であるが、外嵌被着処理時の材料の変成による伸び加重
の変化も無視できない事から、本評価では最終形状の試
料から導電性樹脂層切片を切り出す方法を用いた。

【００６２】次に前記複写機における帯電装置２の別の
実施例の構成を図４及び図５に基づいて説明する。図４
は帯電装置２の横断面を、図５は帯電装置２の縦断面を
示したものである。該帯電装置２は導電性支持体３１の
上に、導電性弾性体層３２、導電性樹脂層内層３３、導
電性樹脂層外層３４を、順次積層した構成である。

【００６３】この構成の特徴は導電性樹脂層を内層と外
層の複数層構成にした処にあるが、具体的には、導電性
支持体３１として前述と同様の直径８ｍｍのＳＵＳ３０
３製の金属シャフトを、導電性弾性体層３２として前述
と同様のＪＩＳ−Ａ硬度３０°と２２°の肉厚５ｍｍの
エチレンプロピレンゴムを主体としたゴム層を、導電性
樹脂層内層３３として前述と同様の製法により作製され
たポリ塩化ビニルフィルムを、そして導電性樹脂層外層
３４として四フッ化エチレン樹脂層を、順次積層した帯
電装置２を作製した。この四フッ化エチレン樹脂層は、
市販の四フッ化エチレン樹脂塗液（日本アチソン社製：
エムラロン３４５）を塗液粘度２５０〜３００ｃｐの下
でスプレー塗布した後、１００〜１６０℃で３０〜１２
０分間乾燥する事により作製した。

【００６４】ここで、前述の如きポリ塩化ビニルチュー
ブの作製条件に加え、四フッ化エチレン樹脂層の塗液粘
度、乾燥温度、乾燥時間、スプレー条件、膜厚、等を調
整する事により、二層構成を有する導電性樹脂層全体の
電気抵抗率を３×１０⁸Ωｃｍに揃えながら、１ｃｍ幅
切片における１０％伸び加重がそれぞれ、３０ｇｆ、１
００ｇｆ、３００ｇｆ、５００ｇｆ及び７００ｇｆ、で
ある試料を作製した。

【００６５】別に比較実験用には同様にして作製した１
ｃｍ幅切片における１０％伸び加重がそれぞれ、１０ｇ
ｆ、及び９００ｇｆ、である試料を作製した。

【００６６】以上のようにして作製された各種帯電装置
２を図１に主要構成を示した複写機に搭載し、作像し、
画質評価を行った。以下にその評価方法を具体的に記
す。

【００６７】帯電装置２を感光体１に接触による悪影響
が生じない２ｋｇｆにて圧接し、感光体の回転周速度、
即ち、従動回転している帯電装置２の回転周速度として
高速領域の複写機では常用の範囲の２２ｃｍ／ｓｅｃ、
３８ｃｍ／ｓｅｃ、６０ｃｍ／ｓｅｃを選び、印加電圧
を概ね−１．０〜−１．２ｋＶの範囲で調整しながら感
光体表面を−６００Ｖに初期帯電した。この時感光体表
面電位の測定には市販の表面電位計（ＴＲＥＫ社製表面
電位計ＭＯＤＥＬ３４４）を用いた。

【００６８】次いで濃度０．４のハーフ原稿を原稿台に
載置し図１の位置Ｌより露光した後、現像器３により現
像し、得られたトナー像を濃度０．０３の転写紙に転写
して評価用の画像サンプルを得た。この時、露光量は適
宜調節し、以下に述べる画像濃度評価での最大画像濃度
値が１．０となるようにした。

【００６９】得られた画像サンプルは、市販の画像濃度
計（コニカ社製サクラマイクロデンシトメータＭｏｄｅ
ｌＰＤＭ−５ＴｙｐｅＢＲ）を用いて、感光体周方向に
対応した長さ１０ｃｍの走査方向において、倍率５０
倍、走査速度５０μｍ／秒、測定面積１０平方μｍの条
件下で画像濃度の測定に供した。この時測定された最大
画像濃度（１．０）と最小画像濃度から画像濃度差を求
め、官能評価と対応付けた。

【００７０】ここで画像濃度差が０．２以内の画像サン
プルは、視覚的にもローラー弾みによる画像濃度ムラが
認識できない画像と言え、このような画像をランクＡと
称する事とした。画像濃度差が０．２を越え０．３５以
内の画像サンプルは、視覚的に僅かではあるがローラー
弾みによる画像濃度ムラが感じられるものの実用上は問
題ない画像と言え、このような画像をランクＢと称する
事とした。画像濃度差が０．３５を越える画像サンプル
は、視覚的にもローラー弾みによる画像濃度ムラが明視
距離で認識可能である事から実用上好ましくない画像と
言え、このような画像をランクＣと称する事とした。

【００７１】別途、図１に主要構成を示した複写機にお
いて、Ａ４紙８万枚を通紙する耐久試験を行い、帯電装
置２の耐久性を評価した。耐久試験前後での帯電装置２
の表面を光学顕微鏡にて観察し、表面形態に変化が認め
られず充分な耐久性を示した帯電装置をランクＸ、微小
なクラックの発生が認められたものの導電性弾性体層の
露出には至らなかった帯電装置をランクＹ、微小剥離が
発生し導電性弾性体層の露出部分が僅かにでも観察され
た帯電装置をランクＺと称する事とした。

【００７２】表１及び表２に得られた各種帯電装置２に
ついての評価結果を示した。表１は図２及び図３に示し
た導電性樹脂層が単層で設けられた帯電装置２について
の評価結果、表２は図４及び図５に示した導電性樹脂層
が複数層設けられた帯電装置２についての評価結果であ
る。表中、伸び加重とは、前記導電性樹脂層の１ｃｍ幅
切片における１０％伸び加重の事を言う。

【００７３】

【表１】

【００７４】

【表２】

【００７５】以上の結果から、導電性支持体上にＪＩＳ
−Ａ硬度３０°以下の導電性弾性層を有し、かつ、周速
２０ｃｍ／ｓｅｃ以上で回転して用いられる高速領域に
おけるローラー型接触帯電装置では、前記導電性弾性体
層上に１ｃｍ幅切片における１０％伸び加重が７００ｇ
ｆ以下の導電性樹脂層を設ける事によって、その導電性
樹脂層の構成が単層積層のいかんにかかわらず、ローラ
ー弾みによる画像濃度ムラがランクＡ及びランクＢで示
した実用上問題のない画像が得られる事が分かる。更
に、１ｃｍ幅切片における１０％伸び加重が５００ｇｆ
以下の導電性樹脂層を設けた場合には、その導電性樹脂
層の構成が単層積層のいかんにかかわらず、ローラー弾
みによる画像濃度ムラがランクＡで示した最適な画像が
得られる事が分かる。

【００７６】一方、耐久性と言う別の目的からは、１ｃ
ｍ幅切片における１０％伸び加重が３０ｇｆ以上の導電
性樹脂層を設ける事によって、その導電性樹脂層の構成
が単層積層のいかんにかかわらず、ローラー表面形態が
耐久試験後もランクＸ及びランクＹで示した実用上問題
のない性能を有する事が分かる。更に、１ｃｍ幅切片に
おける１０％伸び加重が１００ｇｆ以上の導電性樹脂層
を設ける事によって、その導電性樹脂層の構成が単層積
層のいかんにかかわらず、ローラー表面形態が耐久試験
後もランクＸで示した最適な性能を有する事が分かる。

【００７７】尚、上記実施例は接触帯電装置が回転ロー
ラー形態であるが、本発明は上記形態に留まらず、図６
に示すようにブレード状の導電製支持体１０１上にＪＩ
Ｓ−Ａ硬度３０°以下の導電製弾性体層１０２と、１ｃ
ｍ幅切片の１０％伸び加重が７００ｇｆ以下の導電製樹
脂層１０３を設けた片端支持形態としても良い。また、
本発明の帯電装置を転写チャージャーとして使用しても
よい。

【００７８】

【発明の効果】本発明によると、高速度の画像形成装置
に使用した場合においても、接触帯電装置特有のローラ
ー弾みの発生を防止することができるので、画像濃度ム
ラが生じにくく安定して良好な帯電を行うことができ、
信頼性の高い接触帯電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明帯電装置を組み込み使用する複写機の
主要部分の一例を示す概略構成図である。

【図２】 本発明に係る帯電装置の基本構成の横断面図
である。

【図３】 本発明に係る帯電装置の基本構成の縦断面図
である。

【図４】 本発明に係る帯電装置の別の構成の横断面図
である。

【図５】 本発明に係る帯電装置の別の構成の縦断面図
である。

【図６】 本発明に係る帯電装置の別の構成の横断面図
である。

【符号の説明】

１：感光体ドラム、２：帯電装置、３：現像装置、４：
転写チャージャー、５：クリーニング装置、６：イレー
サー、７：中間ローラー対、８：タイミングローラー
対、９：搬送ベルト、１１，３１，１０１：導電性支持
体、１２，３２，１０２：導電性弾性体層、１３，１０
３：導電性樹脂層、３３：導電性樹脂層内層、３４：導
電性樹脂層外層、１００：コイルバネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内本 吉博 大阪府羽曳野市南恵我之荘６−１−14

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体の表面移動速度が２２ｃ
   ｍ／ｓｅｃ以上である画像形成装置に用いられる接触帯
   電装置であって、導電性支持体上にＪＩＳ−Ａ硬度３０
   °以下の導電性弾性層と、１ｃｍ幅切片における１０％
   伸び加重が７００ｇｆ以下の導電性樹脂層とを有するこ
   とを特徴とする接触帯電装置。