JPH0895347A - 帯電部材 - Google Patents
帯電部材Info
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- JPH0895347A JPH0895347A JP6254117A JP25411794A JPH0895347A JP H0895347 A JPH0895347 A JP H0895347A JP 6254117 A JP6254117 A JP 6254117A JP 25411794 A JP25411794 A JP 25411794A JP H0895347 A JPH0895347 A JP H0895347A
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- charging member
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】直流電圧に交流電圧を重畳して印加した場合で
も、スジや点状の画像欠陥のない良好な画像が得られ、
温度や湿度の影響を受けずあらゆる環境で安定した帯電
特性を発揮でき、長期に渡って使用しても帯電部材表面
の汚れに起因する画像欠陥を生じない帯電部材を提供す
ることである。 【構成】被帯電体表面に当接し、被帯電体を帯電する帯
電部材において、該帯電部材表面が高抵抗材質RH に
低抵抗材質RL を分布した構造を有し、RHは体積抵
抗1×105 〜1×1015Ωcmの有機高分子物質
であり、RLが体積抵抗1×10−3〜1×104 Ω
cmの導電性粒子で低抵抗材質RLの帯電部材表面積に
占める割合が下式の範囲であることを特徴とする帯電部
材。 0.05≦RL A/Aall ≦0.6 式中、Aallは帯電部材表面の単位面積を示し、RL
AはAall 内における低抵抗材質の面積を示す。
も、スジや点状の画像欠陥のない良好な画像が得られ、
温度や湿度の影響を受けずあらゆる環境で安定した帯電
特性を発揮でき、長期に渡って使用しても帯電部材表面
の汚れに起因する画像欠陥を生じない帯電部材を提供す
ることである。 【構成】被帯電体表面に当接し、被帯電体を帯電する帯
電部材において、該帯電部材表面が高抵抗材質RH に
低抵抗材質RL を分布した構造を有し、RHは体積抵
抗1×105 〜1×1015Ωcmの有機高分子物質
であり、RLが体積抵抗1×10−3〜1×104 Ω
cmの導電性粒子で低抵抗材質RLの帯電部材表面積に
占める割合が下式の範囲であることを特徴とする帯電部
材。 0.05≦RL A/Aall ≦0.6 式中、Aallは帯電部材表面の単位面積を示し、RL
AはAall 内における低抵抗材質の面積を示す。
Description
【産業上の利用分野】本発明は帯電部材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真装置に用いられる帯電装
置は、金属ワイヤ−に電圧を印加して発生するコロナに
よって被帯電体である感光体の帯電を行う方式が多く用
いられている。この方式では高い電圧が必要であり、し
かも、実際に感光体の帯電に利用される電流は全体のご
く一部であるなど効率の面で十分なものではない。更に
このような帯電方式では多量のオゾンが発生し複写機や
プリンタ−を使用する環境の保全を考慮すると好ましい
ものではなかった。
置は、金属ワイヤ−に電圧を印加して発生するコロナに
よって被帯電体である感光体の帯電を行う方式が多く用
いられている。この方式では高い電圧が必要であり、し
かも、実際に感光体の帯電に利用される電流は全体のご
く一部であるなど効率の面で十分なものではない。更に
このような帯電方式では多量のオゾンが発生し複写機や
プリンタ−を使用する環境の保全を考慮すると好ましい
ものではなかった。
【0003】この問題を解決するために感光体に接触配
置した帯電部材に電圧を印加して感光体の帯電を行う接
触帯電方式が提案され、小型のプリンタ−や複写機の間
で主流になりつつある。この方式はオゾンの発生量が大
幅に減少し、帯電効率も高くなる等多くの利点を有して
いる。
置した帯電部材に電圧を印加して感光体の帯電を行う接
触帯電方式が提案され、小型のプリンタ−や複写機の間
で主流になりつつある。この方式はオゾンの発生量が大
幅に減少し、帯電効率も高くなる等多くの利点を有して
いる。
【0004】接触帯電方式では直流電圧に交流電圧を重
畳して印加すると均一な帯電を得る上で効果が高い。し
かし、交流電圧によって帯電部材と感光体の間で振動が
生じ、不快な音を発生したり、交流用の電源装置が必要
となるため、製品のコストアップや小型化の妨げになる
等の問題も有している。従って、接触帯電部材に印加す
る電圧は直流のみの方が望ましいが、直流のみでは帯電
ムラを発生しやすくなり、帯電部材の表面状態の差異や
抵抗値の若干のばらつき等によって斑点状やスジ状の画
像欠陥を生じてしまう場合がある。
畳して印加すると均一な帯電を得る上で効果が高い。し
かし、交流電圧によって帯電部材と感光体の間で振動が
生じ、不快な音を発生したり、交流用の電源装置が必要
となるため、製品のコストアップや小型化の妨げになる
等の問題も有している。従って、接触帯電部材に印加す
る電圧は直流のみの方が望ましいが、直流のみでは帯電
ムラを発生しやすくなり、帯電部材の表面状態の差異や
抵抗値の若干のばらつき等によって斑点状やスジ状の画
像欠陥を生じてしまう場合がある。
【0005】また、このような接触帯電方式ではトナ−
がクリ−ニングされず感光体上に残留した場合に帯電部
材上にトナ−が付着して蓄積され、帯電不良を生じると
いった問題がある。
がクリ−ニングされず感光体上に残留した場合に帯電部
材上にトナ−が付着して蓄積され、帯電不良を生じると
いった問題がある。
【0006】一方で、装置の小型化、低価格化によって
ユ−ザ−の幅が広がり、その使用環境も幅広くなってき
ている。従って、温度や湿度等の環境の変化によって帯
電部材の抵抗値が大きく変動すると各環境間の帯電能力
に格差が生じて均質な画像が得難くなり、画像欠陥を招
きやすい。このように接触帯電部材には様々な性能が求
められているが、これ等を同時に満足するには技術的に
困難が伴う。
ユ−ザ−の幅が広がり、その使用環境も幅広くなってき
ている。従って、温度や湿度等の環境の変化によって帯
電部材の抵抗値が大きく変動すると各環境間の帯電能力
に格差が生じて均質な画像が得難くなり、画像欠陥を招
きやすい。このように接触帯電部材には様々な性能が求
められているが、これ等を同時に満足するには技術的に
困難が伴う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、直流
電圧に交流電圧を重畳して印加した場合でも、スジや点
状の画像欠陥のない良好な画像が得られる帯電部材を提
供すること、別の目的は温度や湿度の影響を受けずあら
ゆる環境で安定した帯電特性を発揮できる帯電部材を提
供すること、更に別の目的は長期に渡って使用しても、
帯電部材表面の汚れに起因する画像欠陥を生じない帯電
部材を提供することである。
電圧に交流電圧を重畳して印加した場合でも、スジや点
状の画像欠陥のない良好な画像が得られる帯電部材を提
供すること、別の目的は温度や湿度の影響を受けずあら
ゆる環境で安定した帯電特性を発揮できる帯電部材を提
供すること、更に別の目的は長期に渡って使用しても、
帯電部材表面の汚れに起因する画像欠陥を生じない帯電
部材を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は被帯電体表面に
当接し、被帯電体を帯電する帯電部材において、該帯電
部材表面が高抵抗材質RH に低抵抗材質RL を分布した
構造を有し、RH は体積抵抗1×105 〜1×1015Ω
cmの有機高分子物質であり、RL が体積抵抗1×10
-3〜1×104 Ωcmの導電性粒子で低抵抗材質RL の
帯電部材表面積に占める割合が下式の範囲であることを
特徴とする帯電部材から構成される。 0.05≦RL A/Aall ≦0.6 式中、Aallは帯電部材表面の単位面積を示し、RL
AはAall 内における低抵抗材質の面積を示す。
当接し、被帯電体を帯電する帯電部材において、該帯電
部材表面が高抵抗材質RH に低抵抗材質RL を分布した
構造を有し、RH は体積抵抗1×105 〜1×1015Ω
cmの有機高分子物質であり、RL が体積抵抗1×10
-3〜1×104 Ωcmの導電性粒子で低抵抗材質RL の
帯電部材表面積に占める割合が下式の範囲であることを
特徴とする帯電部材から構成される。 0.05≦RL A/Aall ≦0.6 式中、Aallは帯電部材表面の単位面積を示し、RL
AはAall 内における低抵抗材質の面積を示す。
【0009】高抵抗材質RH の体積抵抗が1×105 Ω
cm未満であるか、低抵抗材質RLの体積抵抗が1×1
0-3Ωcmより小さいと耐圧性能が不十分となる。ま
た、それぞれの体積抵抗が、1×1015Ωcm、1×1
04 Ωcmを超えると帯電能力が低下して感光体に十分
な電位を与えることができなくなる。上記の式が0.0
5未満の場合は表面の抵抗が高すぎ帯電能力の不足を起
こす。一方、0.6を超える場合は表面抵抗が低く、表
面方向の過大な電流の流れを生じて帯電ムラの原因とな
る。
cm未満であるか、低抵抗材質RLの体積抵抗が1×1
0-3Ωcmより小さいと耐圧性能が不十分となる。ま
た、それぞれの体積抵抗が、1×1015Ωcm、1×1
04 Ωcmを超えると帯電能力が低下して感光体に十分
な電位を与えることができなくなる。上記の式が0.0
5未満の場合は表面の抵抗が高すぎ帯電能力の不足を起
こす。一方、0.6を超える場合は表面抵抗が低く、表
面方向の過大な電流の流れを生じて帯電ムラの原因とな
る。
【0010】同様に低抵抗材質RL の粒子が単体または
凝集体として最長径30μm以下で帯電部材の表面に分
布していることが望ましい。最長径が30μmを超える
と局所的な放電を生じて帯電ムラを発生する。
凝集体として最長径30μm以下で帯電部材の表面に分
布していることが望ましい。最長径が30μmを超える
と局所的な放電を生じて帯電ムラを発生する。
【0011】また環境安定性と耐久性を考慮すると高抵
抗材質RH はフッ素樹脂を含有する高分子物質であるこ
とが望ましい。
抗材質RH はフッ素樹脂を含有する高分子物質であるこ
とが望ましい。
【0012】フッ素樹脂は吸湿性が低いため温度や湿度
の差による抵抗変動を起こしにくく、広い環境で安定し
た帯電特性が得られる。同時にフッ素樹脂は表面の汚れ
に対して強く、トナ−やその他の物質の付着を防ぎ、長
期に渡って安定した画質を維持できるものである。
の差による抵抗変動を起こしにくく、広い環境で安定し
た帯電特性が得られる。同時にフッ素樹脂は表面の汚れ
に対して強く、トナ−やその他の物質の付着を防ぎ、長
期に渡って安定した画質を維持できるものである。
【0013】本発明における帯電部材の表面状態を形成
する方法としては特に制限されるものではないが、樹脂
及び導電性粒子等を混合、分散し、塗料化した後に導電
性を有する弾性基体の上に塗工する方法が好適に用いら
れる。この時に所定の表面状態に調整するために、導電
性粒子の混合量や塗料粘度、混合方法及び混合強度等を
制御する。これ等を分散する方法は例えばボ−ルミル、
サンドミル、液流衝突型分散装置(ナノマイザ−、マイ
クロフルイタイザ−)等公知の方法が適用できる。
する方法としては特に制限されるものではないが、樹脂
及び導電性粒子等を混合、分散し、塗料化した後に導電
性を有する弾性基体の上に塗工する方法が好適に用いら
れる。この時に所定の表面状態に調整するために、導電
性粒子の混合量や塗料粘度、混合方法及び混合強度等を
制御する。これ等を分散する方法は例えばボ−ルミル、
サンドミル、液流衝突型分散装置(ナノマイザ−、マイ
クロフルイタイザ−)等公知の方法が適用できる。
【0014】本発明で帯電部材表面に使用される低抵抗
材質である導電性粒子は粒径0.1〜10μm程度が望
ましく、抵抗値が本発明に規定する範囲であれば特に制
限されるものではないが、例えば球状カ−ボン、グラフ
ァイト、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化
物や金、銀、銅、ニッケル等の金属粉や硫酸バリウム等
も挙げられ、これ等の表面を処理して所定の抵抗値にな
るように調整してもよい。
材質である導電性粒子は粒径0.1〜10μm程度が望
ましく、抵抗値が本発明に規定する範囲であれば特に制
限されるものではないが、例えば球状カ−ボン、グラフ
ァイト、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化
物や金、銀、銅、ニッケル等の金属粉や硫酸バリウム等
も挙げられ、これ等の表面を処理して所定の抵抗値にな
るように調整してもよい。
【0015】本発明において高抵抗材質として、帯電部
材表面形成に使用されるフッ素樹脂は特に制限されない
が、例えばフッ化ビニリデン系共重合体(FKM)、テ
トラフルオロエチレン−プロピレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン−パ−フルオロメチルビニルエ−テル共
重合体(FFKM)等のフッ素ゴムの他、ポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン
−パ−フルオロアルキルビニルエ−テル共重合体(PF
A)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン−パ−フルオロアルキルビニル
エ−テル(EPE)、テトラフルオロエチレン−エチレ
ン共重合体(ETFT)、ポリクロロトリフルオロエチ
レン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エ
チレン共重合体(ECTFE)、ポリビニリデンフルオ
ライド(PVDF)、ポリビニルフルオライド(PV
F)等が挙げられる。これ等を単独あるいは2種以上を
用いてもよく、他の樹脂に混合してもよい。
材表面形成に使用されるフッ素樹脂は特に制限されない
が、例えばフッ化ビニリデン系共重合体(FKM)、テ
トラフルオロエチレン−プロピレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン−パ−フルオロメチルビニルエ−テル共
重合体(FFKM)等のフッ素ゴムの他、ポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン
−パ−フルオロアルキルビニルエ−テル共重合体(PF
A)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン−パ−フルオロアルキルビニル
エ−テル(EPE)、テトラフルオロエチレン−エチレ
ン共重合体(ETFT)、ポリクロロトリフルオロエチ
レン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エ
チレン共重合体(ECTFE)、ポリビニリデンフルオ
ライド(PVDF)、ポリビニルフルオライド(PV
F)等が挙げられる。これ等を単独あるいは2種以上を
用いてもよく、他の樹脂に混合してもよい。
【0016】他の樹脂としては、例えばポリウレタン、
ポリメチルメタクリレ−ト、ポリブチルメタクリレ−ト
等のアクリル樹脂、ポリビニルブチラ−ル、ポリビニル
アセタ−ル、ポリアリレ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリ
エステル、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニ
ルピリジン、セルロ−ス系樹脂、ポリビニルアルコ−
ル、ポリアミド、RB(ブタジエン樹脂)、シリコ−ン
樹脂やSBS、SIS、SEBS等のポリスチレン系や
ポリオレフィン系等の熱可塑性エラストマ−等が挙げら
れる。
ポリメチルメタクリレ−ト、ポリブチルメタクリレ−ト
等のアクリル樹脂、ポリビニルブチラ−ル、ポリビニル
アセタ−ル、ポリアリレ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリ
エステル、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリビニ
ルピリジン、セルロ−ス系樹脂、ポリビニルアルコ−
ル、ポリアミド、RB(ブタジエン樹脂)、シリコ−ン
樹脂やSBS、SIS、SEBS等のポリスチレン系や
ポリオレフィン系等の熱可塑性エラストマ−等が挙げら
れる。
【0017】また、弾性層を形成する樹脂成分として
は、例えばエチレン−プロピレン−ジエン−タ−ポリマ
−(EPDM)、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソ
プレン、スチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプ
レンゴム(CR)、ニトリルブタジエンゴム(NB
R)、シリコ−ンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒド
リンゴム等のゴムやブタジエン樹脂(RB)、スチレン
−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、スチレン
−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEB
S)、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SI
S)等のポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリエス
テル系、ポリウレタン系、PVD等の熱可塑性エラスト
マ−やポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン(P
E)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PV
C)、アクリル系樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合
体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の高分子
材料を用いることができる。
は、例えばエチレン−プロピレン−ジエン−タ−ポリマ
−(EPDM)、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソ
プレン、スチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプ
レンゴム(CR)、ニトリルブタジエンゴム(NB
R)、シリコ−ンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒド
リンゴム等のゴムやブタジエン樹脂(RB)、スチレン
−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、スチレン
−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEB
S)、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体(SI
S)等のポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリエス
テル系、ポリウレタン系、PVD等の熱可塑性エラスト
マ−やポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン(P
E)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PV
C)、アクリル系樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合
体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の高分子
材料を用いることができる。
【0018】本発明の帯電部材は、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。
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。
【0019】次に、本発明の帯電部材を用いた電子写真
装置の1例を説明する。図1は、本発明の帯電部材を用
いた電子写真装置の概略構成の1例の横断面図である。
装置の1例を説明する。図1は、本発明の帯電部材を用
いた電子写真装置の概略構成の1例の横断面図である。
【0020】1は被帯電体としての像担持体であり、こ
の例で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1c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する。
の例で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1c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する。
【0021】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、この例ではロ−ラ−タイプのものである。以下、帯
電ロ−ラと言う。帯電ロ−ラ−2は中心芯金2cとその
外周に形成した弾性層2bと更にその外周に形成した保
護層2aとからなり、芯金2cの両端部を不図示の軸受
け部材に回転自在に軸受けさせてドラム型の感光体1に
平行に配置し、パネル等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。
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、この例ではロ−ラ−タイプのものである。以下、帯
電ロ−ラと言う。帯電ロ−ラ−2は中心芯金2cとその
外周に形成した弾性層2bと更にその外周に形成した保
護層2aとからなり、芯金2cの両端部を不図示の軸受
け部材に回転自在に軸受けさせてドラム型の感光体1に
平行に配置し、パネル等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。
【0022】しかして、電源3から摺擦電極3aを介し
て、芯金2cへ所定の直流(DC)バイアス、あるいは
直流+交流(DC+AC)バイアスを印加することで回
転感光体1の周面が所定の極性・電位に接触帯電され
る。
て、芯金2cへ所定の直流(DC)バイアス、あるいは
直流+交流(DC+AC)バイアスを印加することで回
転感光体1の周面が所定の極性・電位に接触帯電され
る。
【0023】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4により目的画像情報の露光
(レ−ザ−ビ−ム走査露光、原稿画像のスリット露光
等)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5によりトナ−画像として順次可視像化される。
体1面は、次いで露光手段4により目的画像情報の露光
(レ−ザ−ビ−ム走査露光、原稿画像のスリット露光
等)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5によりトナ−画像として順次可視像化される。
【0024】このトナ−画像は、次いで、転写手段6に
より不図示の給紙手段部から感光体1の回転と同期どり
されて適正なタイミングをもって感光体1と転写手段6
との間の転写部へ搬送された転写材8の面に順次転写さ
れていく。この例の転写手段6は転写ロ−ラ−であり、
転写材8の裏からトナ−と逆極性の帯電を行うことで感
光体1面側のトナ−画像が転写材8の表面側に転写され
ていく。この転写手段として、本発明の帯電部材を用い
ることが有効である。
より不図示の給紙手段部から感光体1の回転と同期どり
されて適正なタイミングをもって感光体1と転写手段6
との間の転写部へ搬送された転写材8の面に順次転写さ
れていく。この例の転写手段6は転写ロ−ラ−であり、
転写材8の裏からトナ−と逆極性の帯電を行うことで感
光体1面側のトナ−画像が転写材8の表面側に転写され
ていく。この転写手段として、本発明の帯電部材を用い
ることが有効である。
【0025】トナ−画像の転写を受けた転写材8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。あるいは
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。
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。あるいは
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。
【0026】像転写後の感光体1面はクリ−ニング手段
7で転写残りトナ−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。
7で転写残りトナ−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。
【0027】帯電部材2は図1に示した画像形成装置に
像担持体1の帯電処理手段として装置したようなロ−ラ
−タイプ以外にも、ブレ−ド状タイプ、ブロック状タイ
プ、ロッド状タイプ、ベルト状タイプ等の形態に構成で
きる。
像担持体1の帯電処理手段として装置したようなロ−ラ
−タイプ以外にも、ブレ−ド状タイプ、ブロック状タイ
プ、ロッド状タイプ、ベルト状タイプ等の形態に構成で
きる。
【0028】ロ−ラ−タイプの帯電部材2は面移動駆動
される被帯電体1に従動駆動させてもよく、非回転のも
のとさせてもよく、被帯電体1の面移動方向に順方向ま
た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。
される被帯電体1に従動駆動させてもよく、非回転のも
のとさせてもよく、被帯電体1の面移動方向に順方向ま
た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。
【0029】また、電子写真装置として、上述の感光体
や現像手段、クリ−ニング手段等の構成要素のうち、複
数のものを装置ユニットとして一体に結合して構成し、
このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても
よい。例えば、帯電手段、現像手段及びクリ−ニング手
段の少なくとも1つを感光体と共に一体に支持してユニ
ットを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットと
し、装置本体のレ−ル等の案内手段を用いて着脱自在の
構成にしてもよい。このとき、上記の装置ユニットの方
に帯電手段及び/または現像手段を伴って構成してもよ
い。
や現像手段、クリ−ニング手段等の構成要素のうち、複
数のものを装置ユニットとして一体に結合して構成し、
このユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても
よい。例えば、帯電手段、現像手段及びクリ−ニング手
段の少なくとも1つを感光体と共に一体に支持してユニ
ットを形成し、装置本体に着脱自在の単一ユニットと
し、装置本体のレ−ル等の案内手段を用いて着脱自在の
構成にしてもよい。このとき、上記の装置ユニットの方
に帯電手段及び/または現像手段を伴って構成してもよ
い。
【0030】また、光像露光は、電子写真装置を複写機
やプリンタ−として使用する場合には、原稿からの反射
光や透過光あるいは原稿を読み取り信号化し、この信号
によりレ−ザ−ビ−ムの走査、LEDアレイの駆動また
は液晶シャッタ−アレイの駆動等により行われる。
やプリンタ−として使用する場合には、原稿からの反射
光や透過光あるいは原稿を読み取り信号化し、この信号
によりレ−ザ−ビ−ムの走査、LEDアレイの駆動また
は液晶シャッタ−アレイの駆動等により行われる。
【0031】次に、本発明における体積抵抗率及び低抵
抗材質RL (導電性粒子)の表面分布の最長径及び単位
面積当りの低抵抗材質RL の専有面積率を測定する方法
を説明する。本発明における体積抵抗率はJIS K6
911により測定した。粉体物質は100Kg/cm2
の圧力でプレス成型した後、測定を行った。
抗材質RL (導電性粒子)の表面分布の最長径及び単位
面積当りの低抵抗材質RL の専有面積率を測定する方法
を説明する。本発明における体積抵抗率はJIS K6
911により測定した。粉体物質は100Kg/cm2
の圧力でプレス成型した後、測定を行った。
【0032】帯電部材表面状態の計測方法は帯電部材の
表面のSEM写真を撮影し、それを基に測定した。倍率
は導電性粒子の粒径によって2000倍〜10000倍
程度が望ましい。表面の単位面積内に露出している導電
性粒子の面積の総和を画像処理装置(ピアスFA11)
によって計測して算出した。導電性粒子の最長径も同様
にして求めた。このときの最長径は複数の粒子が凝集し
て存在した場合は一つの粒子としてカウントし、その粒
子の最も長い部分である。視野を変えつつ粒子数が50
0を超えるまで計測した。
表面のSEM写真を撮影し、それを基に測定した。倍率
は導電性粒子の粒径によって2000倍〜10000倍
程度が望ましい。表面の単位面積内に露出している導電
性粒子の面積の総和を画像処理装置(ピアスFA11)
によって計測して算出した。導電性粒子の最長径も同様
にして求めた。このときの最長径は複数の粒子が凝集し
て存在した場合は一つの粒子としてカウントし、その粒
子の最も長い部分である。視野を変えつつ粒子数が50
0を超えるまで計測した。
【0033】図2に帯電部材の表面の導電性粒子の計測
例を示す。図2は帯電部材表面のSEM写真を基に画像
処理によって導電性粒子部分を抽出したものである。こ
の図2から粒子の最長径及び単位面積内に占める導電性
粒子の面積を算出した。SEM写真で粒子部分の明暗の
差が小さく、画像解析装置による粒子部分の分離が行わ
れにくい場合には、SEM写真の粒子部分に着色するな
どの操作を行ってもよい。
例を示す。図2は帯電部材表面のSEM写真を基に画像
処理によって導電性粒子部分を抽出したものである。こ
の図2から粒子の最長径及び単位面積内に占める導電性
粒子の面積を算出した。SEM写真で粒子部分の明暗の
差が小さく、画像解析装置による粒子部分の分離が行わ
れにくい場合には、SEM写真の粒子部分に着色するな
どの操作を行ってもよい。
【0034】
実施例1 弾性層の成型は、スチレンブタジエンゴム(SBR)1
00重量部、導電性カ−ボンブラック8重量部、パラフ
ィンオイル20重量部、脂肪酸1重量部を20℃に冷却
した2本ロ−ルにて約30分間混練し、弾性層原料コン
パウンドを調製する。この原料コンパウンドに硫黄0.
5重量部とチアゾ−ル系加硫促進剤1重量部とチウラム
系加硫促進剤1重量部を混合して更に30分間混練し
た。このコンパウンドを予めステンレス製芯金をセット
して160℃に加熱しておいた型に注入し、10分間そ
のままの温度を保持した後、型から取り出し、6φの芯
金の周囲に外径12φになるようにロ−ラ−状に弾性層
を加硫成型した。
00重量部、導電性カ−ボンブラック8重量部、パラフ
ィンオイル20重量部、脂肪酸1重量部を20℃に冷却
した2本ロ−ルにて約30分間混練し、弾性層原料コン
パウンドを調製する。この原料コンパウンドに硫黄0.
5重量部とチアゾ−ル系加硫促進剤1重量部とチウラム
系加硫促進剤1重量部を混合して更に30分間混練し
た。このコンパウンドを予めステンレス製芯金をセット
して160℃に加熱しておいた型に注入し、10分間そ
のままの温度を保持した後、型から取り出し、6φの芯
金の周囲に外径12φになるようにロ−ラ−状に弾性層
を加硫成型した。
【0035】表面層の調製は、フッ素樹脂(体積抵抗1
×1014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体
積抵抗2Ωcm、重量平均粒径0.5μm)100重量
部、DMF550重量部をビ−ズミルで2時間混合し、
更にナノマイザ−を使用して5回繰り返して循環させ表
面層用塗料を調製した。この塗料を前記弾性層の表面に
浸漬コ−ティングにて塗布した後150℃で30分間加
熱し、膜厚15μmの表面層を設けたロ−ラ−状帯電部
材(帯電ロ−ラ−)を作成した。この帯電ロ−ラ−の帯
電部材表面のSEM写真を画像解析した結果、最長粒子
径は3.2μm、導電性粒子の表面占有率はRL A/A
all =0.31であった。
×1014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体
積抵抗2Ωcm、重量平均粒径0.5μm)100重量
部、DMF550重量部をビ−ズミルで2時間混合し、
更にナノマイザ−を使用して5回繰り返して循環させ表
面層用塗料を調製した。この塗料を前記弾性層の表面に
浸漬コ−ティングにて塗布した後150℃で30分間加
熱し、膜厚15μmの表面層を設けたロ−ラ−状帯電部
材(帯電ロ−ラ−)を作成した。この帯電ロ−ラ−の帯
電部材表面のSEM写真を画像解析した結果、最長粒子
径は3.2μm、導電性粒子の表面占有率はRL A/A
all =0.31であった。
【0036】複写機(商品名FC−2、キヤノン(株)
製)を改造して帯電装置に前記帯電ロ−ラ−を取り付
け、図1と同様の構造とした。(転写はコロナ帯電器を
使用)直流電流のみ−1.65KVを印加して常温低湿
(23℃、5%RH)、常温常湿(23℃、65%R
H)、高温高湿(30℃、80%RH)の各環境で毎分
6枚の速さで連続3000枚のプリントを行った。その
結果、いずれの環境においても帯電不良に起因するスジ
状や点状の画像欠陥は発生せず、良好な画像が得られ
た。
製)を改造して帯電装置に前記帯電ロ−ラ−を取り付
け、図1と同様の構造とした。(転写はコロナ帯電器を
使用)直流電流のみ−1.65KVを印加して常温低湿
(23℃、5%RH)、常温常湿(23℃、65%R
H)、高温高湿(30℃、80%RH)の各環境で毎分
6枚の速さで連続3000枚のプリントを行った。その
結果、いずれの環境においても帯電不良に起因するスジ
状や点状の画像欠陥は発生せず、良好な画像が得られ
た。
【0037】実施例2 表面層用塗料の材料配合をフッ素樹脂(体積抵抗1×1
014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体積抵
抗2Ωcm、重量平均粒径0.5μm)30重量部、D
MF500重量部とした他は、実施例1と同様にして帯
電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面層の膜
厚は18μm、表面のSEM写真を画像解析した結果、
導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.18、
表面の最長粒子径は2.2μmであった。この帯電ロ−
ラ−を使用して実施例1と同様のプリント試験を行っ
た。いずれの環境においても良好な画像が得られた。
014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体積抵
抗2Ωcm、重量平均粒径0.5μm)30重量部、D
MF500重量部とした他は、実施例1と同様にして帯
電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面層の膜
厚は18μm、表面のSEM写真を画像解析した結果、
導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.18、
表面の最長粒子径は2.2μmであった。この帯電ロ−
ラ−を使用して実施例1と同様のプリント試験を行っ
た。いずれの環境においても良好な画像が得られた。
【0038】実施例3 表面層用塗料の材料配合をフッ素樹脂(体積抵抗1×1
014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体積抵
抗0.3Ωcm、重量平均粒径1.5μm)50重量
部、DMF500重量部とした他は、実施例1と同様に
して帯電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面
層の膜厚は16μm、表面のSEM写真を画像解析した
結果、導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.
21、表面の最長粒子径は7.8μmであった。この帯
電ロ−ラ−を使用して実施例1と同様のプリント試験を
行った。いずれの環境においても良好な画像が得られ
た。
014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体積抵
抗0.3Ωcm、重量平均粒径1.5μm)50重量
部、DMF500重量部とした他は、実施例1と同様に
して帯電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面
層の膜厚は16μm、表面のSEM写真を画像解析した
結果、導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.
21、表面の最長粒子径は7.8μmであった。この帯
電ロ−ラ−を使用して実施例1と同様のプリント試験を
行った。いずれの環境においても良好な画像が得られ
た。
【0039】実施例4 弾性層の材料配合をシリコ−ンゴム100重量部、導電
性カ−ボンブラック10重量部、パラフィンオイル15
重量部、脂肪酸1重量部を20℃に冷却した2本ロ−ル
にて約30分間混練し、弾性層原料コンパウンドを調製
し、この原料コンパウンドに有機過酸化物1重量部を混
合して更に30分間混練した。このコンパウンドを予め
ステンレス製芯金をセットして160℃に加熱しておい
た型に注入し、10分間そのままの温度を保持した後、
型から取り出し、6φの芯金の周囲に外径12φになる
ようにロ−ラ−状に弾性層を加硫成型した。型から取り
出した後、更に170℃で4時間加熱した。
性カ−ボンブラック10重量部、パラフィンオイル15
重量部、脂肪酸1重量部を20℃に冷却した2本ロ−ル
にて約30分間混練し、弾性層原料コンパウンドを調製
し、この原料コンパウンドに有機過酸化物1重量部を混
合して更に30分間混練した。このコンパウンドを予め
ステンレス製芯金をセットして160℃に加熱しておい
た型に注入し、10分間そのままの温度を保持した後、
型から取り出し、6φの芯金の周囲に外径12φになる
ようにロ−ラ−状に弾性層を加硫成型した。型から取り
出した後、更に170℃で4時間加熱した。
【0040】この弾性層の表面に実施例1と同様にして
表面層を設けて帯電ロ−ラ−を作成した。表面層の膜厚
は14μm、表面のSEM写真を画像解析した結果、導
電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.30、表
面の最長粒子径は3.4μmであった。この帯電ロ−ラ
−を使用して実施例1と同様のプリント試験を行ったと
ころ、いずれの環境においても良好な画像が得られた。
表面層を設けて帯電ロ−ラ−を作成した。表面層の膜厚
は14μm、表面のSEM写真を画像解析した結果、導
電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.30、表
面の最長粒子径は3.4μmであった。この帯電ロ−ラ
−を使用して実施例1と同様のプリント試験を行ったと
ころ、いずれの環境においても良好な画像が得られた。
【0041】実施例5 表面層用塗料の材料配合をフッ素樹脂(体積抵抗1×1
014Ωcm)100重量部、導電性硫酸バリウム(体積
抵抗10Ωcm、重量平均粒径2.0μm)50重量
部、DMF500重量部とした他は、実施例1と同様に
して帯電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面
層の膜厚は18μm、表面のSEM写真を画像解析した
結果、導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.
23、表面の最長粒子径は8.7μmであった。この帯
電ロ−ラ−を使用して実施例1と同様のプリント試験を
行った。いずれの環境においても良好な画像が得られ
た。
014Ωcm)100重量部、導電性硫酸バリウム(体積
抵抗10Ωcm、重量平均粒径2.0μm)50重量
部、DMF500重量部とした他は、実施例1と同様に
して帯電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面
層の膜厚は18μm、表面のSEM写真を画像解析した
結果、導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.
23、表面の最長粒子径は8.7μmであった。この帯
電ロ−ラ−を使用して実施例1と同様のプリント試験を
行った。いずれの環境においても良好な画像が得られ
た。
【0042】実施例6 実施例4で作成した帯電ロ−ラ−をLBP(商品名レ−
ザ−ジェット4、ヒュウレットパッカ−ド社製)に組み
込み、高温高湿環境を32℃、80%RHとした他は、
実施例1と同様の環境において、直流−1.65KVを
印加して毎分8枚の速さで連続6000枚のプリント試
験を行った。その結果、いずれの環境においても帯電不
良に起因するスジ状や点状の画像欠陥は発生せず、良好
な画像が得られた。
ザ−ジェット4、ヒュウレットパッカ−ド社製)に組み
込み、高温高湿環境を32℃、80%RHとした他は、
実施例1と同様の環境において、直流−1.65KVを
印加して毎分8枚の速さで連続6000枚のプリント試
験を行った。その結果、いずれの環境においても帯電不
良に起因するスジ状や点状の画像欠陥は発生せず、良好
な画像が得られた。
【0043】比較例1 表面層用塗料の材料配合をフッ素樹脂(体積抵抗1×1
014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体積抵
抗2Ωcm、重量平均粒径0.5μm)3重量部、DM
F450重量部とした他は、実施例1と同様にして帯電
ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面層の膜厚
は15μm、表面のSEM写真を画像解析した結果、導
電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.02、表
面の最長粒子径は1.5μmであった。この帯電ロ−ラ
−を使用して実施例1と同様のプリント試験を行ったと
ころ、常温常湿及び常温低湿環境において、初期より画
像濃度が非常に低く、黒い点状の欠陥も認められた。
014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体積抵
抗2Ωcm、重量平均粒径0.5μm)3重量部、DM
F450重量部とした他は、実施例1と同様にして帯電
ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面層の膜厚
は15μm、表面のSEM写真を画像解析した結果、導
電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.02、表
面の最長粒子径は1.5μmであった。この帯電ロ−ラ
−を使用して実施例1と同様のプリント試験を行ったと
ころ、常温常湿及び常温低湿環境において、初期より画
像濃度が非常に低く、黒い点状の欠陥も認められた。
【0044】比較例2 表面層用塗料の材料混合方法を機械式スタ−ラ−で30
分間混合する方法賭した他は、実施例1と同様にして帯
電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面層の膜
厚は11μm、表面のSEM写真を画像解析した結果、
導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.32、
表面の最長粒子径は32.5μmであった。この帯電ロ
−ラ−を使用して実施例1と同様のプリント試験を行っ
たところ、全ての環境において、初期より黒い点状の画
像欠陥が多数発生したため、プリント試験を中止した。
分間混合する方法賭した他は、実施例1と同様にして帯
電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表面層の膜
厚は11μm、表面のSEM写真を画像解析した結果、
導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =0.32、
表面の最長粒子径は32.5μmであった。この帯電ロ
−ラ−を使用して実施例1と同様のプリント試験を行っ
たところ、全ての環境において、初期より黒い点状の画
像欠陥が多数発生したため、プリント試験を中止した。
【0045】比較例3 表面層用塗料の材料配合をアクリル樹脂(体積抵抗2×
1014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体積
抵抗2Ωcm、重量平均粒径0.5μm)300重量
部、キシレン550重量部とした他は、実施例1と同様
にして帯電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表
面層の膜厚は12μm、表面のSEM写真を画像解析し
た結果、導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =
0.65、表面の最長粒子径は38.8μmであった。
この帯電ロ−ラ−を使用して実施例1と同様のプリント
試験を行ったところ、全ての環境において画像濃度の低
下を生じ、高温高湿環境では2000枚付近より画像黒
色部に白い点状の欠陥が発生し始め、3000枚終了後
に帯電ロ−ラ−表面を観察すると顕著なトナ−の付着が
認められた。
1014Ωcm)100重量部、導電性酸化チタン(体積
抵抗2Ωcm、重量平均粒径0.5μm)300重量
部、キシレン550重量部とした他は、実施例1と同様
にして帯電ロ−ラ−を作成した。この帯電ロ−ラ−の表
面層の膜厚は12μm、表面のSEM写真を画像解析し
た結果、導電性粒子の表面占有率はRL A/Aall =
0.65、表面の最長粒子径は38.8μmであった。
この帯電ロ−ラ−を使用して実施例1と同様のプリント
試験を行ったところ、全ての環境において画像濃度の低
下を生じ、高温高湿環境では2000枚付近より画像黒
色部に白い点状の欠陥が発生し始め、3000枚終了後
に帯電ロ−ラ−表面を観察すると顕著なトナ−の付着が
認められた。
【0046】
【発明の効果】本発明の帯電部材によれば、接触帯電部
材の表面の高抵抗材質と低抵抗材質の分布の状態を一定
の範囲とすることによって、直流電圧のみを印加した場
合においても、帯電不良に起因する欠陥のない良好な画
像が得られ、更に、フッ素樹脂を使用することによっ
て、環境特性及び汚れに強くなり、使用環境を問わず長
期に渡って良好な画像が得るという顕著な効果を奏す
る。
材の表面の高抵抗材質と低抵抗材質の分布の状態を一定
の範囲とすることによって、直流電圧のみを印加した場
合においても、帯電不良に起因する欠陥のない良好な画
像が得られ、更に、フッ素樹脂を使用することによっ
て、環境特性及び汚れに強くなり、使用環境を問わず長
期に渡って良好な画像が得るという顕著な効果を奏す
る。
【図1】本発明の帯電部材を用いた一般的な電子写真装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図2】本発明の帯電部材の表面のSEM写真画像解析
を行い、導電性粒子部分を抽出した例である。
を行い、導電性粒子部分を抽出した例である。
【符号の説明】 1 電子写真感光体 1a 光導電層 1b 導電性基体層 1c 支軸 2 帯電ロ−ラ− 2a 表面層 2b 弾性層 2c 芯金 3 電源 3a 摺擦電極 4 露光手段 5 現像手段 6 転写手段 7 クリ−ニング手段 8 転写材
Claims (4)
- 【請求項1】 被帯電体表面に当接し、被帯電体を帯電
する帯電部材において、該帯電部材表面が高抵抗材質R
H に低抵抗材質RL を分布した構造を有し、RH は体積
抵抗1×105 〜1×1015Ωcmの有機高分子物質で
あり、RL が体積抵抗1×10-3〜1×104 Ωcmの
導電性粒子で低抵抗材質RL の帯電部材表面積に占める
割合が下式の範囲であることを特徴とする帯電部材。 0.05≦RL A/Aall ≦0.6 式中、Aallは帯電部材表面の単位面積を示し、RL
AはAall 内における低抵抗材質の面積を示す。 - 【請求項2】前記低抵抗材質RL の粒子が単体または凝
集体として、その最長径が30μm以下で帯電部材表面
に分布している請求項1記載の帯電部材。 - 【請求項3】前記高抵抗材質RH が少なくともフッ素樹
脂を含有する高分子化合物である請求項1記載の帯電部
材。 - 【請求項4】帯電部材が導電性弾性体外周に被覆層を設
けた構成である請求項1または2記載の帯電部材。 【0001】
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6254117A JPH0895347A (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 帯電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6254117A JPH0895347A (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 帯電部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0895347A true JPH0895347A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=17260462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6254117A Pending JPH0895347A (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 帯電部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0895347A (ja) |
-
1994
- 1994-09-26 JP JP6254117A patent/JPH0895347A/ja active Pending
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