JPH09288401A - 接触帯電部材及び接触帯電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電性が向上すると共に長期にわたって耐ス
ペント性が保たれるため良好な帯電を維持することので
きる接触帯電部材、及び該接触帯電部材を有する接触帯
電装置を提供する。 【解決手段】 導電性部材と該導電性部材に支持された
磁性粒子を有しており被帯電体に接触配置され、該導電
性部材に電圧を印加することにより該被帯電体を帯電さ
せる接触帯電部材において、該磁性粒子の体積分布の５
０％径が１０μｍ以上１００μｍ以下であり、かつ、体
積分布の５０％径と体積分布の５％径の比が１．４０以
上であり、該磁性粒子の体積抵抗が１×１０⁴ Ωｃｍ以
上１×１０¹¹Ωｃｍ以下であり、該磁性粒子が少なくと
も磁性粒子表面上で重合したポリオレフィン系樹脂を含
有する表面層を有することを特徴とする接触帯電部材、
及び該接触帯電部材を有する接触帯電装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被帯電体（電子写
真感光体）に接触配置され電圧を印加することにより被
帯電体を帯電させる接触帯電部材、及び被帯電体と被帯
電体を接触帯電する帯電部材を有し帯電部材に電圧を印
加することにより被帯電体を帯電させる接触帯電装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真法としてはー般には以下の
方法が用いられる。

【０００３】すなわち、帯電手段及び画像露光手段によ
り感光体上に静電気的潜像を形成し、次いで該潜像をト
ナ一で現像を行って可視像（トナー画像）とし、紙等の
転写材にトナー画像を転写した後、熱・圧力等により転
写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものであ
る。この際、転写材上に転写されずに感光体上に残った
トナー粒子はクリーニング工程により感光体上より除去
される。

【０００４】電子写真感光体においては、光導電性物質
として種々の有機光導電性物質が開発され、特に電荷発
生層と電荷輸送層を積層した機能分離型が複写機、プリ
ンター、ファクシミリ等に搭載されている。

【０００５】このような電子写真装置の帯電手段として
は、コロナ放電を利用した手段から現在では接触帯電手
段が多く用いられるようになっている。

【０００６】接触帯電とは、例えばローラ、ブレード等
の帯電部材を感光体表面に当接させ、その接触部分近傍
でパッシェンの法則で解釈されるような放電を形成し、
感光体を帯電させる方法であり、従来のコロナ放電に比
べオゾン発生を極力抑えることが可能になった。この中
でも特に帯電部材として帯電ローラを用いたローラ帯電
方式が、帯電の安定性という点から好ましく用いられて
いる。

【０００７】このような接触帯電は帯電部材から被帯電
体への放電によって行われるため、あるしきい値電圧以
上の電圧を印加する必要がある。

【０００８】例えば、感光層の厚さが約２５μｍの有機
光導電性物質を含有する感光体に対して帯電ローラを当
接させた場合、約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光
体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対し
て傾き１の線形で感光体表面電位が増加する（以後この
しきい値電圧を帯電開始電圧Ｖｔｈと定義する）。

【０００９】つまり、感光体表面電位Ｖｄを得るために
帯電ローラにはＶｄ＋Ｖｔｈという直流電圧が最低限必
要となる。また、環境変動等によって帯電ローラの抵抗
値が変動することがあり、感光体の電位を長期的に所望
の値に保つためには高価な装置を必要とすることもあっ
た。

【００１０】このため、更なる帯電の均一化を図るため
には特開昭６３−１４９６６９号公報に開示されるよう
に、所望のＶｄに相当する直流電圧に２×Ｖｔｈ以上の
ピーク間電圧を持つ交流電圧を重畳した電圧を帯電ロー
ラに印加するＤＣ＋ＡＣ帯電方式が採用されるようにな
った。

【００１１】これは、交流電圧による電位のならし効果
を目的としたものであり被帯電体の電位は交流電圧の中
央であるＶｄに収束し、環境等の外乱には影響されにく
い特徴がある。

【００１２】しかしながら、このような帯電方法におい
てもその本質的な帯電機構は帯電部材から感光体への放
電現象を用いているため、先に述べたように帯電に必要
とされる電圧は感光体表面電位以上の値が必要とされ
る。また、帯電部材と感光体の間では、交流電圧の電界
に起因した振動により騒音（以下交流帯電音）が発生す
る場合もあった。また、感光体を長期使用した場合、放
電により表面劣化が起こることもあった。

【００１３】そこで、より帯電効率の良い帯電方法とし
て、感光体へ電荷を直接注入する所謂注入帯電が近年報
告されている。

【００１４】この注入帯電は、帯電ローラ、帯電繊維ブ
ラシ、帯電磁気ブラシ等の接触帯電部材に電圧を印加
し、感光体表面にあるトラップ準位に電荷を注入する帯
電方法である。詳しくは、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐ
ｙ ９２年論文集Ｐ２８７の「導電性ローラを用いた接
触帯電特性」等に記載があるように、暗所絶縁性の感光
体に対して、低抵抗の帯電部材に電圧を印加し注入帯電
を行う方法であり、帯電部材の抵抗値が十分に低く、更
には帯電部材表面に導電性を有する物質（導電フィラー
等）が十分に露出していることが条件になっている。こ
のため、前記の文献においても帯電部材としてはアルミ
箔や高湿環境下で十分抵抗値が下がったイオン導電性の
帯電部材が好ましいとされている。本発明者等の検討に
よれば感光体に対して十分な電荷注入が可能な帯電部材
の抵抗値は１×ｌ０³ Ωｃｍ以下であり、これ以上では
印加電圧と帯電電位の間に差が生じ始め帯電電位の収束
性に問題が生じることが分かっている。

【００１５】しかしながら、このような抵抗値の低い帯
電部材を実際に使用すると、感光体表面に生じた傷、ピ
ンホール等に対して注入帯電部材から過大なリーク電流
が流れ込み、周辺の帯電不良や、ピンホールの拡大、帯
電部材の通電破壊が生じ易い。

【００１６】これを防止するためには帯電部材の抵抗値
をｌ×ｌ０⁴ Ωｃｍ程度以上にする必要があるが、この
抵抗値の帯電部材では先に述べたように感光体への電荷
注入が低下し帯電が行われないという矛盾が生じてしま
う。

【００１７】そこで、接触方式の帯電部材もしくは接触
帯電装置について上記のような問題点を解消することが
望まれていた。

【００１８】また、被帯電体に接触させる接触帯電部材
は、帯電部材の汚れ（スペント）が発生し、長期使用に
より帯電性が低下することがあり、これにより画像不良
が生じることもあった。帯電部材のスペントは、転写さ
れずに感光体上に付着したトナー等がクリーニング部で
除去されずに通過し、これが接触帯電部材に取り込ま
れ、帯電部材との摩擦によって帯電部材表面に付着する
ために生じると考えられている。

【００１９】一般にスペント対策としては、帯電部材に
耐スペント性を有する樹脂を被覆することが行われてい
る。しかし、耐スペント性の優れた樹脂は芯材としての
帯電部材に対し、密着性が十分ではないことが多く、耐
久により被膜が剥がれ、スペントが再発したり脱落した
被膜破片が感光体や現像器を汚染することもあった。

【００２０】従って、接触帯電においては帯電性を向上
させ、またスペントによる帯電劣化を長期にわたって防
止することが急務であった。

【００２１】また同様に被帯電体への電荷注入による帯
電においても帯電性の向上及び帯電劣化の長期的な防止
が急務であった。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、帯電
性を向上させ、また長期にわたって耐スペント性を発揮
し良好な帯電を維持することのできる接触帯電部材、及
びこれを有する接触帯電装置を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１記載の発明は、導電性部材と該導電性部材に支
持された磁性粒子を有しており被帯電体に接触配置さ
れ、該導電性部材に電圧を印加することにより該被帯電
体を帯電させる接触帯電部材において、該磁性粒子の体
積分布の５０％径が１０μｍ以上１００μｍ以下であ
り、かつ、体積分布の５０％径と体積分布の５％径の比
が１．４０以上であり、該磁性粒子の体積抵抗が１×１
０⁴ Ωｃｍ以上１×１０¹¹Ωｃｍ以下であり、該磁性粒
子が少なくとも磁性粒子表面上で重合したポリオレフィ
ン系樹脂を含有する表面層を有することを特徴とする。

【００２４】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、該磁性粒子の体積分布の５０％径が１
０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする。

【００２５】請求項３記載の発明は、上記請求項１、２
記載の発明において、該磁性粒子の体積分布の５０％径
と体積分布の５％径の比が１．５５以上５．００以下で
あることを特徴とする。

【００２６】請求項４記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロ
マトグラムのメインピークの分子量Ｐ１が１００００以
上であることを特徴とする。ことを特徴とする。

【００２７】請求項５記載の発明は、上記請求項４記載
の発明において、該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロ
マトグラムが、メインピークの低分子量側に少なくとも
１つのピークまたはショルダーを有することを特徴とす
る。

【００２８】請求項６記載の発明は、上記請求項４、５
記載の発明において、該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣ
クロマトグラムのメインピークの分子量Ｐ１と、低分子
量側のピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比Ｐ１：
Ｐ２が３：１〜１００：１であることを特徴とする。

【００２９】請求項７記載の発明は、上記請求項４、
５、６記載の発明において、該ポリオレフィン系樹脂の
ＧＰＣクロマトグラムのメインピークの分子量が３００
００〜４０００００であり、少なくとも１つの低分子量
側のピークまたはショルダーの分子量が３０００〜３０
０００であることを特徴とする。

【００３０】請求項８記載の発明は、上記請求項４、
５、６、７記載の発明において、該ポリオレフィン系樹
脂の重量平均分子量Ｍｗが５００００〜７０００００、
数平均分子量Ｍｎが５０００〜５００００であり、Ｍｗ
／Ｍｎが１０以上であることを特徴とする。

【００３１】請求項９記載の発明は、上記請求項４、
５、６、７、８記載の発明において、該ポリオレフィン
系樹脂が導電性粒子を含有していることを特徴とする。

【００３２】請求項１０記載の発明は、被帯電体と、導
電性部材と該導電性部材に支持された磁性粒子有してお
り該被帯電体に接触配置される帯電部材を有し、該導電
性部材に電圧を印加することにより該被帯電体を帯電さ
せる接触帯電装置において、該磁性粒子の体積分布の５
０％径が１０μｍ以上１００μｍ以下であり、かつ、体
積分布の５０％径と体積分布の５％径の比が１．４０以
上であり、該磁性粒子の体積抵抗が１×１０⁴ Ωｃｍ以
上１×１０¹¹Ωｃｍ以下であり、該磁性粒子が少なくと
も磁性粒子表面上で重合したポリオレフィン系樹脂を含
有する表面層を有することを特徴とする。

【００３３】請求項１１記載の発明は、上記請求項１０
記載の発明において、該磁性粒子の体積分布の５０％径
が１０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする。

【００３４】請求項１２記載の発明は、上記請求項１
０、１１記載の発明において、該磁性粒子の体積分布の
５０％径と体積分布の５％径の比が１．５５以上５．０
０以下であることを特徴とする。

【００３５】請求項１３記載の発明は、上記請求項１０
記載の発明において、該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣ
クロマトグラムのメインピークの分子量Ｐ１が１０００
０以上であることを特徴とする。

【００３６】請求項１４記載の発明は、上記請求項１
０、１３記載の発明において、該ポリオレフィン系樹脂
のＧＰＣクロマトグラムが、メインピークの低分子量側
に少なくとも１つのピークまたはショルダーを有するこ
とを特徴とする。

【００３７】請求項１５記載の発明は、上記請求項１
０、１３、１４記載の発明において、該ポリオレフィン
系樹脂のＧＰＣクロマトグラムのメインピークの分子量
Ｐ１と、低分子量側のピークまたはショルダーの分子量
Ｐ２の比Ｐ１：Ｐ２が３：１〜１００：１であることを
特徴とする。

【００３８】請求項１６記載の発明は、上記請求項１
０、１３、１４、１５記載の発明において、該ポリオレ
フィン系樹脂のＧＰＣクロマトグラムのメインピークの
分子量が３００００〜４０００００であり、少なくとも
１つの低分子量側のピークまたはショルダーの分子量が
３０００〜３００００であることを特徴とする。

【００３９】請求項１７記載の発明は、上記請求項１
０、１４、１５、１６記載の発明において、該ポリオレ
フィン系樹脂の重量平均分子量Ｍｗが５００００〜７０
００００、数平均分子量Ｍｎが５０００〜５００００で
あり、Ｍｗ／Ｍｎが１０以上であることを特徴とする。

【００４０】請求項１８記載の発明は、上記請求項１
０、１４、１５、１６、１７記載の発明において、該ポ
リオレフィン系樹脂が導電性粒子を含有していることを
特徴とする。

【００４１】請求項１９記載の発明は、上記請求項１０
記載の発明において、該被帯電体の表面層が電荷注入層
であることを特徴とする。

【００４２】請求項２０記載の発明は、上記請求項１９
記載の発明において、該電荷注入層が導電性粒子及び結
着樹脂を含有することを特徴とする。

【００４３】請求項２１記載の発明は、上記請求項１９
記載の発明において、該電荷注入層が無機半導体層であ
ることを特徴とする。

【００４４】

【発明の実施の形態】本発明における接触帯電部材は、
磁性中抵抗物質を磁気によって穂立ちさせて、この磁気
ブラシを感光体に接触させて帯電させる。

【００４５】従って、帯電部材に含有される磁性粒子と
しては鉄、コバルト及びニッケル等の強磁性を示す元素
を含む合金あるいは化合物等が用いられる。このような
磁性粒子については任意の抵抗範囲に調整することが可
能であり、例えば酸化処理や還元処理等により達成する
ことができる。具体的には組成調整したフェライト、水
素還元処理したＺｎ−Ｃｕフェライト及び酸化処理した
マグネタイト等を挙げることができる。

【００４６】本発明は、体積分布径２．２μｍ以上の磁
性粒子において、体積分布５０％径が１０μｍ以上１０
０μｍ以下であり、かつ体積分布５０％径と体積分布５
％径の比（以降、粒径比と記す））が１．４０以上であ
ることを特徴とするものであり、より好ましくは体積分
布５０％径は１０μｍ以上６０μｍ以下、粒径比は１．
５５以上５．００以下である。

【００４７】接触帯電では、感光体との接触性向上が帯
電能を高める重要な要素であり、その達成手段として上
記の粒径及び粒径比の範囲にある磁性粒子を用いること
が有効である。

【００４８】すなわち、上記粒度分布をもつ磁性粒子の
場合、体積分布５０％径よりも小さい粒径の磁性粒子
は、補助粒子として磁性粒子間を移動し付着（磁力によ
る拘束）することができるので、以下のような効果が得
られる。 １）磁性粒子と感光体との接触面をより密接に接触させ
る。 ２）磁性粒子間を密にし、磁気ブラシ内の抵抗を均一に
する。 ３）磁性粒子表面に付着する現像剤等のスペントを防止
することができる。

【００４９】ここで、粒径比が１．４０未満では補助粒
子としての効果が低下し、低温低湿条件下で帯電不良が
発生することがある。また、体積分布の小粒径側におい
て、体積分布径が２．２μｍ未満である磁性粒子は感光
体に付着することがあり、このような場合には感光体の
削れを引き起こす要因にもなる。

【００５０】ここで、磁性粒子の体積分布径はレーザー
回折式粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子（株）
製）を用いて、０．０５μｍ〜２００μｍの範囲を３２
対数分割して測定した。

【００５１】本発明に用いられる磁性粒子は、体積抵抗
値はｌ×ｌ０⁴ Ωｃｍ以上ｌ×ｌ０ ¹¹Ωｃｍ以下であ
る。抵抗値がｌ×ｌ０⁴ Ωｃｍ未満ではピンホールリー
クが生じ易く、ｌ×ｌ０¹¹Ωｃｍを超えると高速機や低
湿度条件下で良好な帯電が困難になる。

【００５２】ここで、磁性粒子の体積抵抗値は、２つの
電極を配置したセルに粒子を充填した後、電極間に電圧
を印加し、その時流れる電流値から算出した。なお、測
定条件は、２３℃、６５％、充填粒子とセルとの接触面
積Ｓ＝２ｃｍ² 、厚みｄ＝１ｍｍ、上部電極の荷重ｌ０
ｋｇ、印加電圧ｌ００Ｖである。

【００５３】近年の電子写真装置の高速化や高寿命化に
より磁性粒子においては、更なる耐久性向上が望まれて
いるのが現状である。

【００５４】そこで、本発明では、ポリオレフィン系樹
脂を、好ましくは特定の分子量分布を有するポリオレフ
ィン系樹脂を樹脂粒子表面上で直接重合し同時に被覆す
ることによって、磁性粒子同士及び磁性粒子と樹脂との
密着性を向上させ、同時に体積分布の小粒径側に位置す
る微粒子についても表面を均一に被覆することが可能に
なり、長期的な耐摩耗性を可能した。このような重合方
法としては、例えば、特開昭６０−１０６８０８号公報
あるいは特開昭６０−１０６８０９号公報等に記載され
ている公知の重合方法を適用することができる。

【００５５】本発明における用いるポリオレフィン系樹
脂は、ＧＰＣクロマトグラムのメインピークの分子量
（Ｐ１）が１００００以上で、そのメインピークの低分
子量側に少なくとも１つのピークまたはショルダーを有
することが好ましい。高分子量側のメインピークは樹脂
の耐摩耗性を向上させると共に、トナー等による表面の
スペントを防止する。そして、低分子量側のサブピーク
またはショルダーは磁性粒子コアと樹脂との密着性を向
上させ、磁性粒子からの被覆樹脂の剥れを防止する効果
がある。これらの相乗効果で大きなシェアのかかり易い
帯電部材の磁性粒子においても磁性粒子の劣化が少な
く、長期の耐久によっても均一な帯電が得られ、良好な
画像を得ることが可能となる。

【００５６】具体的には、直接重合被覆したポリオレフ
ィン系樹脂のメインピークの分子量（Ｐ１）は３０００
０〜４０００００であり、同時に長期的なシェアー条件
下における被覆樹脂の密着性（剥がれ）の立場から少な
くとも１つの低分子量側のピークまたはショルダーの分
子量が３０００〜３００００であることが好ましい。こ
こで、ＧＰＣクロマトグラムの微分曲線の変極点をもっ
てピーク／ショルダーの位置とした。

【００５７】また、重量平均分子量Ｍｗは５００００〜
７０００００、数平均分子量Ｍｎは５０００〜５０００
０の範囲にあり、Ｍｗ／Ｍｎが１０以上であること、更
には、Ｚ平均分子量Ｍｚが１００００００〜５００００
００の範囲にあることが好ましい。

【００５８】３０００未満に低分子量側のピークまたは
ショルダーを持つ樹脂では耐摩耗性に対する効果が低下
することがあり、また３００００を超えると磁性粒子表
面から被覆樹脂が剥がれ（脱離）易くなる傾向がある。

【００５９】同様に、数平均分子量Ｍｎ、重量平均分子
量Ｍｗ、Ｚ平均分子量Ｍｚ、Ｍｗ／Ｍｎが上記の範囲に
あることが、樹脂の耐摩耗性、剥がれ防止、トナー等の
スペント防止に非常に有効であるが、より好ましくは、
メインピークの分子量が５００００〜３０００００、低
分子量側のピークまたはショルダーの分子量が３０００
〜１５０００、重量平均分子量Ｍｗが１０００００〜５
０００００、数平均分子量Ｍｎが７０００〜４０００
０、Ｍｗ／Ｍｎが２０以上である。

【００６０】また、該メインピークの分子量Ｐ１と、低
分子量側のピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比が
３：１〜１００：１であることが磁性粒子への樹脂の密
着性と耐摩耗性の両立の観点から好ましく、より長期的
な効果を発揮するためには５：１〜５０：１であること
が好ましい。

【００６１】ここで、本発明のポリオレフィン系樹脂の
分子量測定は以下の方法で行った。

【００６２】装置は、ウォーターズ社製ゲルパーミエイ
ションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）測定装置、ＧＰＣ−
１５０Ｃを使用し、次に示す条件で測定した。

【００６３】 カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０６Ｍ ２本 （プレカラム Ｓｈｏｄｅｘ ＨＴ−８００Ｐ １本） 温度：ポリエチレン樹脂の場合 １４５℃ その他の樹脂 ４０℃ 溶媒：ポリエチレン樹脂の場合 ｏ−ジクロロベンゼン （０．１％アイオノール添加） その他の樹脂 テトラヒドロフラン 流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ 試料：０．１５％の試料を０．４ｍｌ注入

【００６４】磁性粒子被覆後の樹脂の分子量測定の場合
は、キシレン溶媒を用いて２０時間磁性粒子のソックス
レー抽出を行い、抽出液よりキシレンをエバポレーター
等で除去、乾燥した後、得られた固形分を試料として用
いた。

【００６５】また、試料の分子量算出にあったては単分
散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲線
を使用し算出した。

【００６６】本発明において、磁性粒子は少なくともポ
リオレフィン系樹脂を直接重合被覆した表面層を有する
ことを特徴とするが、例えば以下のような樹脂を併用し
てもよい。

【００６７】ナイロン６、ナイロン６、６等のポリアミ
ド系樹脂、ＰＥＴ等のポリエステル系樹脂、ＰＥやＰＰ
等のポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、メチルシ
リコーン、メチルフェニルシリコーン、シリコーンアク
リル等のシリコーン系樹脂、塩化ビニール系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、テトラ
フルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル
共重合体、ポリビニリデンフルオライド等のフッ素系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、メラミン系樹脂、スチロ
ール系樹脂、ポリメタクリル酸エステル等のアクリル系
樹脂、ポリアセタール系樹脂、酢酸ビニール系樹脂、フ
ェノール系樹脂等が挙げられる。

【００６８】本発明に用いる磁性粒子の表面層は必ずし
も磁性粒子のコア材表面層を完全に被覆する必要はな
く、上記効果が得られる範囲でコア材が露出していても
よい。つまり、表面層が不連続に形成されていてもよ
い。

【００６９】本発明に用いるポリオレフィン系樹脂は、
前記した磁性粒子の抵抗領域を満足する範囲内で導電性
粒子を分散させることができる。

【００７０】このような導電性粒子としては、例えば
鉄、銅、銀等の金属粉体、酸化亜鉛、酸化すず、酸化チ
タン、硫化銅等の複合金属粉、カーボンブラック等の導
電性カーボン、ポリピロール等の電子共役性ポリマー等
を挙げることができる。中でもカーボンブラック等の導
電性カーボンが好ましい。

【００７１】本発明におけるポリオレフィン系樹脂、コ
ア芯材の量に対し被覆層固形分が０．１〜２０重量％で
あることが好ましい。０．１重量％未満では被覆効果が
十分ではなく、２０重量％を越えると流動性や電極スリ
ーブとの付着力が低下し、長期的な均一帯電性を得るの
が困難になることがある。また、コストアップにもつな
がる。

【００７２】［樹脂被覆磁性粒子の製造例］ （樹脂被覆磁性粒子製造例１〜５）特開昭６０−１０６
８０８号公報及び６０−１０６８０９号公報等で公知の
方法に基づき、触媒量、反応時間等の重合条件を調整し
て、表１に示すＣｕ−Ｚｎフェライト樹脂粒子の表面上
にポリエチレン樹脂層を直接重合形成し、表２に示す樹
脂被覆磁性粒子を作製した。

【００７３】なお、樹脂被覆磁性粒子２及び３は、導電
性微粒子としてカーボンブラックを重合時に添加し抵抗
調整を行った。

【００７４】

【００７５】

【００７６】（磁性粒子製造例６〜９）以下の体積分布
５０％径及び５％径を有するＣｕ−Ｚｎフェライトを調
製した。

【００７７】

【００７８】（感光体製造例１）感光体は負帯電用の有
機光導電性物質を用いた感光体であり、φ３０ｍｍのア
ルミニウム製のシリンダー上に各機能層を設けた。

【００７９】第１層は導電層であり、アルミニウムシリ
ンダーの欠陥等をならすため、またレーザ露光の反射に
よるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ
約２０μｍの導電性粒子分散樹脂層である。

【００８０】第２層は正電荷注入防止層（下引層）であ
り、アルミニウム支持体から注入された正電荷が感光体
表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を
果たし、メトキシメチル化ナイロンによってｌ０⁶ Ωｃ
ｍ程度に抵抗調整された厚さ約１μｍの中抵抗層であ
る。

【００８１】第３層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の
顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層であり、レ
ーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生す
る。

【００８２】第４層は電荷輸送層であり、ポリカーボネ
ート樹脂にヒドラジンを分散した厚約２５μｍの層であ
り、Ｐ型半導体である。従って、感光体表面に帯電され
た負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層
で発生した正電荷のみを感光体表面に輪送することがで
きる。

【００８３】これを感光体１とする。

【００８４】（感光体製造例２）感光体製造例１におい
て、第４層の表面に電荷注入層として、光硬化性のアク
リル樹脂にＳｎＯ₂ 超微粒子、更に粒径約０．２５μｍ
の四フッ化エチレン樹脂粒子を分散した。

【００８５】具体的にはアンチモンをドーピングし低抵
抗化した粒径約０．０３μｍのＳｎＯ₂ 粒子をアクリル
樹脂１００重量部に対して２３０重量部、更に四フッ化
エチレン樹脂粒子を２０重量％、分散剤をｌ．２重量％
分散した。このようにして調製した塗工液をスプレー塗
工法にて厚さ約２．５μｍに塗工して電荷注入層とし
た。

【００８６】これにより感光体表面層の体積抵抗値は電
荷輸送層単独の場合、１×１０¹⁵Ωｃｍであったのに比
べ、７×１０⁷ Ωｃｍになった。

【００８７】これを感光体２とする。

【００８８】（感光体製造例３）鏡面加工を施したΦ３
０ｍｍのアルミシリンダーにグロー放電法を用いて、阻
止層、光導電層、表面層からなるアモルファスシリコン
感光体を作製した。

【００８９】先ず、反応室を約５×１０^-3Ｐａに排気し
てから、２５０℃に調温されたアルミシリンダー表面
に、ＳｉＨ₄ 、Ｂ₂ Ｈ₆ 、ＮＯ及びＨ₂ の各種ガスをフ
ロー式で反応室に送り込んだ。３０Ｐａ程度の内圧に達
したところでグロー放電を生起させ、５μｍの阻止層を
形成した。

【００９０】次に、阻止層の形成と同様な方法で、Ｓｉ
Ｈ₄ 、Ｈ₂ ガスを使用し、約５０Ｐａの内圧条件下で２
０μｍの光導電層を形成した。

【００９１】更に、ＳｉＨ₄ 、ＣＨ₄ 、Ｈ₂ ガスを使用
し、約６０Ｐａの内圧条件下でグロー放電させて、膜厚
０．５μｍのＳｉとＣからなる表面層を形成し、アモル
ファスシリコン感光体を作製した。感光体の表面抵抗
は、８×１０¹²Ωｃｍである。これを感光体３とする。

【００９２】 （トナー製造例） スチレン−ブチルアクリレート共重合体 （共重合重量比８０：２０） １００重量部 マグネタイト １００重量部 含金属アゾ顔料 ２重量部 低分子量ポリプロピレン ３重量部

【００９３】上記材料をヘンシェルミキサーで混合した
後に、１３０℃に設定したエクストルーダーにて混練し
た。得られた混練物を冷却し、カッターミルにより粗粉
砕した後に、ジェット気流を用いたジェットミルで微粉
砕し、風力分級して重量平均粒径７μｍの黒色微紛体
（磁性トナー粒子）を得た。この黒色微紛体１００重量
部に対して、シリコーンオイルで疎水化処理をしたシリ
カ粉体１．０重量部をヘンシェルミキサーを用いて外添
し磁性トナーを得た。

【００９４】

【実施例】本実施例では、本発明の接触帯電装置を、プ
ロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃ、反転現像方式のク
リーニング装置を備えた電子写真装置に内蔵し、トナー
製造例で作製したトナーを用いて画像出し耐久評価を行
った。

【００９５】ここで、接触帯電部材としての電極スリー
ブ（φ１６）は、アルミニウムからなり、磁束密度１０
００×１０^-4Ｔ（テスラ）のマグネットローラを内包
し、感光体（φ３０ｍｍ）に対し−１５０％（対向）の
周速差で回転する。電極スリーブと感光体のギャップは
５００μｍ、磁気ブラシのニップ幅は約５ｍｍに調整し
た。

【００９６】電極スリーブへの印加は、交流重畳（ＤＣ
−７００Ｖ、１．６ｋＶｐｐ）、弱交流重畳（ＤＣ−７
００Ｖ、１．０ｋＶｐｐ）、注入ＤＣ（ＤＣ−７００
Ｖ）の３条件で行った。

【００９７】これらの条件にて以下の評価を行った。

【００９８】評価１ 通常の画出し耐久（５０００枚）
を行い耐久前後の電位差（ΔＶ）を測定した。ここで、
電位差（ΔＶ）とは、帯電飽和電位（Ｖｄに相当）と帯
電１周目電位の差であり、目的の電位Ｖｄに対しΔＶが
小さいほど帯電は良好と言える。評価レベルは４段階で
行った。

【００９９】

【０１００】評価２ 評価１の耐久磁性粒子を水洗し、
その表面を拡大撮影（電子顕微鏡）して現像剤によるス
ペントを評価した。評価は４段階で行った。

【０１０１】

【０１０２】評価３ 感光体の代わりにＳＵＳ製のドラ
ムを使用し空回転耐久（現像なし、１０時間）を行い、
耐久前後の樹脂被覆磁性粒子の表面を拡大撮影（電子顕
微鏡）し、密着性（剥がれ）を評価した。評価レベルは
４段階である。

【０１０３】 （実施例１〜６）表７に示す磁性粒子、感光体、印加条
件の組み合わせで、評価１、２、３の検討を実施した。

【０１０４】

【０１０５】本実施例においては、耐久による電位差
（ΔＶ）の低下も抑えられ、均一な帯電を維持すること
ができた。本発明のポリオレフィン系樹脂の剥がれも防
止することができた。

【０１０６】（比較例１〜４）表８に示す磁性粒子、感
光体、印加条件の組み合わせで、実施例と同様に評価１
の検討を実施した。

【０１０７】

【０１０８】本比較例では、耐久と共にΔＶが増加し、
画像カブリが発生した。

【０１０９】

【発明の効果】本発明により、良好な帯電電位が得ら
れ、同時に磁性粒子へのスペント、樹脂被膜の剥がれを
防止することが可能になったので、長期的に安定した画
質を維持することができた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒平 文弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 杷野 祥史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 久木元 力 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 石原 友司 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性部材と該導電性部材に支持された
   磁性粒子を有しており被帯電体に接触配置され、該導電
   性部材に電圧を印加することにより該被帯電体を帯電さ
   せる接触帯電部材において、 該磁性粒子の体積分布の５０％径が１０μｍ以上１００
   μｍ以下であり、 かつ、体積分布の５０％径と体積分布の５％径の比が
   １．４０以上であり、 該磁性粒子の体積抵抗が１×１０⁴ Ωｃｍ以上１×１０
   ¹¹Ωｃｍ以下であり、 該磁性粒子が少なくとも磁性粒子表面上で重合したポリ
   オレフィン系樹脂を含有する表面層を有することを特徴
   とする接触帯電部材。
2. 【請求項２】 該磁性粒子の体積分布の５０％径が１０
   μｍ以上６０μｍ以下である請求項１記載の接触帯電部
   材。
3. 【請求項３】 該磁性粒子の体積分布の５０％径と体積
   分布の５％径の比が１．５５以上５．００以下である請
   求項１または２記載の接触帯電部材。
4. 【請求項４】 該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロマ
   トグラムのメインピークの分子量Ｐ１が１００００以上
   である請求項１記載の接触帯電部材。
5. 【請求項５】 該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロマ
   トグラムが、メインピークの低分子量側に少なくとも１
   つのピークまたはショルダーを有する請求項４記載の接
   触帯電部材。
6. 【請求項６】 該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロマ
   トグラムのメインピークの分子量Ｐ１と、低分子量側の
   ピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比Ｐ１：Ｐ２が
   ３：１〜１００：１である請求項４または５記載の接触
   帯電部材。
7. 【請求項７】 該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロマ
   トグラムのメインピークの分子量が３００００〜４００
   ０００であり、少なくとも１つの低分子量側のピークま
   たはショルダーの分子量が３０００〜３００００である
   請求項４、５または６記載の接触帯電部材。
8. 【請求項８】 該ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子
   量Ｍｗが５００００〜７０００００、数平均分子量Ｍｎ
   が５０００〜５００００であり、Ｍｗ／Ｍｎが１０以上
   である請求項４、５、６または７記載の接触帯電部材。
9. 【請求項９】 該ポリオレフィン系樹脂が導電性粒子を
   含有している請求項４、５、６、７または８記載の接触
   帯電部材。
10. 【請求項１０】 被帯電体と、導電性部材と該導電性部
    材に支持された磁性粒子有しており該被帯電体に接触配
    置される帯電部材を有し、該導電性部材に電圧を印加す
    ることにより該被帯電体を帯電させる接触帯電装置にお
    いて、 該磁性粒子の体積分布の５０％径が１０μｍ以上１００
    μｍ以下であり、 かつ、体積分布の５０％径と体積分布の５％径の比が
    １．４０以上であり、 該磁性粒子の体積抵抗が１×１０⁴ Ωｃｍ以上１×１０
    ¹¹Ωｃｍ以下であり、 該磁性粒子が少なくとも磁性粒子表面上で重合したポリ
    オレフィン系樹脂を含有する表面層を有することを特徴
    とする接触帯電装置。
11. 【請求項１１】 該磁性粒子の体積分布の５０％径が１
    ０μｍ以上６０μｍ以下である請求項１０記載の接触帯
    電装置。
12. 【請求項１２】 該磁性粒子の体積分布の５０％径と体
    積分布の５％径の比が１．５５以上５．００以下である
    請求項１０または１１記載の接触帯電装置。
13. 【請求項１３】 該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロ
    マトグラムのメインピークの分子量Ｐ１が１００００以
    上である樹脂を含有する請求項１０記載の接触帯電装
    置。
14. 【請求項１４】 該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロ
    マトグラムが、メインピークの低分子量側に少なくとも
    １つのピークまたはショルダーを有する請求項１０また
    は１３記載の接触帯電装置。
15. 【請求項１５】 該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロ
    マトグラムのメインピークの分子量Ｐ１と、低分子量側
    のピークまたはショルダーの分子量Ｐ２の比Ｐ１：Ｐ２
    が３：１〜１００：１である請求項１０、１３または１
    ４記載の接触帯電装置。
16. 【請求項１６】 該ポリオレフィン系樹脂のＧＰＣクロ
    マトグラムのメインピークの分子量が３００００〜４０
    ００００であり、少なくとも１つの低分子量側のピーク
    またはショルダーの分子量が３０００〜３００００であ
    る請求項１０、１３、１４または１５記載の接触帯電装
    置。
17. 【請求項１７】 該ポリオレフィン系樹脂の重量平均分
    子量Ｍｗが５００００〜７０００００、数平均分子量Ｍ
    ｎが５０００〜５００００であり、Ｍｗ／Ｍｎが１０以
    上である請求項１０、１４、１５または１６記載の接触
    帯電装置。
18. 【請求項１８】 該ポリオレフィン系樹脂が導電性粒子
    を含有している請求項１０、１４、１５、１６または１
    ７記載の接触帯電装置。
19. 【請求項１９】 該被帯電体の表面層が電荷注入層であ
    る請求項１０記載の接触帯電装置。
20. 【請求項２０】 該電荷注入層が導電性粒子及び結着樹
    脂を含有する請求項１９記載の接触帯電装置。
21. 【請求項２１】 該電荷注入層が無機半導体層である請
    求項１９記載の接触帯電装置。