JP2000293012A - 帯電部材、帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高離型性材料を用いたり、表面粗さを小さく
した帯電部材には、生産性の低下、信頼性の低さが伴
い、またコストアップを避けられない。 【解決手段】 電圧を印加して像担持体に接触しながら
該像担持体を帯電す帯電部材において、該帯電部材の長
手方向で端部の表面粗さが、中央部の表面粗さよりも大
きいことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に電子写真画像
形成装置に用いられる帯電部材、この帯電部材を有する
帯電装置、及びこの帯電装置を有する画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機、電子写真プリンタ及び
静電記録装置などの電子写真方式画像形成装置は、像担
持体を均一に帯電せしめる一次帯電手段、像担持体上の
現像剤を被印刷物上に引き寄せる転写手段等というよう
な、被帯電物を均一に帯電する手段を含んでいる。

【０００３】その際用いられる帯電法として、従来のコ
ロナ帯電法よりもオゾンの発生量が大幅に少ない接触帯
電法が考案され、ローラー形状、ブラシ形状、ブレード
形状等の構成で実用化されている。

【０００４】接触帯電法は、放電現象を利用して像担持
体を帯電する方式と、注入現象を利用して像担持体を帯
電する方式に大別される。

【０００５】帯電部材と像担持体との間に生じる放電
は、帯電部材と像担持体との接触部両脇に形成される微
小ギャップで生じる放電が主成分であるが、帯電部材の
表面が粗い場合、像担持体との接触部の中に形成される
微小ギャップにおいて生じる放電成分も無視できない。

【０００６】注入現象を利用して帯電する方式は、帯電
部材と像担持体との接触部内を流れる電流で像担持体に
電荷を注入し帯電する方式である。

【０００７】図１に接触式帯電部材の一例の断面図を示
す。帯電部材２は、芯金２ａ、帯電部材に弾性を与える
弾性層２ｂ、弾性層２ｂから可塑剤などがブリードアウ
トすることを防止する染み出し防止層、電極層あるいは
帯電部材２の電気特性を支配する抵抗制御層２ｃ、及び
感光体等の像担持体に傷や汚染を与えないために設けら
れた表面層２ｄといった機能分離された各層を必要に応
じ複数用いることが一般的である。

【０００８】図２に接触帯電法を用いた画像形成装置
（複写機）の概略構成図を示す。帯電部材２は、押圧手
段（不図示）により所定の当接力をもって像担持体１に
当接している。像担持体１は導電性支持体１ａと感光層
１ｂより構成される。電源３より芯金２ａに直流電圧あ
るいは直流電圧と交流電圧の重畳電圧等の振動電圧が印
加され、帯電部材２が当接する感光層１ｂが帯電する。
ここで、帯電部材２と像担持体１はそれぞれ矢印の方向
に回転しているが、帯電部材２は摩擦力により像担持体
１に従動することが一般的である。帯電した感光層１ｂ
は露光工程４で潜像を形成し、現像工程５で感光層１ｂ
上に現像剤を付着させて顕像を作成する。該顕像は転写
工程６において被印刷物７上に転写され、定着工程（不
図示）で被印刷物７上の画像となる。転写工程６を経た
感光層１ｂは、物理的清掃の清掃工程８、場合により電
気的初期化の前露光工程（不図示）を経て、再度帯電部
材２より帯電される。

【０００９】以上説明したように接触帯電法では、帯電
部材２が像担持体１に接触して帯電を行うため、帯電部
材２の表面性が像担持体１の帯電均一性に直接影響を及
ぼす。

【００１０】すなわち、帯電部材２の表面に製造上の不
具合や傷による部分的な凹凸がある場合、その凹凸を起
点とした異常放電、または、異常な電荷の注入が生じ、
像担持体１の帯電均一性が損なわれ、画像上黒点や白点
の画像不良が発生してしまう。

【００１１】また、帯電部材２の表面に異物などが付着
しても同様に画像不良が発生する。異物としては、清掃
工程８で除去しきれなかった未転写の現像剤や、被印刷
物７のカスである紙粉などがある。

【００１２】帯電部材２の表面に異物が付着することを
防ぐ対策としては、帯電部材２の表面に高離型性材料を
用いることや、帯電部材２の表面粗さを小さくすること
が有効であることが知られている。

【００１３】ところが、高離型性材料を用いた場合に帯
電部材２の表面粗さを小さくしすぎると、帯電部材２と
像担持体１との間の摩擦係数が小さくなり滑りやすくな
るため、帯電部材２が像担持体１に従動しないという問
題が生じる。

【００１４】その場合、帯電部材２が自身で回転するた
めの駆動装置を新規に設ける。帯電部材２の表面粗さ
を、付着する異物の量や大きさ及び形状により、異物が
付着し過ぎないほど小さく、像担持体１に対して滑らな
い程度に大きく適宜調整する。特開平５−２５７３６２
に開示される如く、非画像領域に摩擦係数の大きな部材
を新設して従動しうる摩擦力を確保する、等という対策
をとっていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような高離型性材料を用いたり、表面粗さを小さくした
帯電部材２には以下のような問題があった。

【００１６】第１に、従来よりも表面粗さを小さくする
ために必要となる研磨時間の延長である。研磨時間の延
長は、生産性の低下、工数アップによるコストアップを
招いている。

【００１７】第２に、帯電部材２の駆動装置を新設した
場合の、装置の大型化、部品点数増加によるコストアッ
プである。

【００１８】第３に、表面粗さの調整で付着量減少と摩
擦力確保を両立させる場合の、生産性の低下である。相
反する特性を満足しうる表面粗さの許容範囲が狭いた
め、精密な研磨もしくは厳密な選別が必要となり、良品
率が低下するためである。

【００１９】第４に、摩擦係数の大きい部材を端部に新
設する場合のコストアップと、信頼性の低さである。単
に摩擦係数の大きい部材を設けただけでは、初期の摩擦
力は得られるものの、継続して画像形成を行うと帯電部
材の端部においても表面に現像剤などが堆積してくるの
で、摩擦係数は小さくなる方向に変化し、帯電部材は像
担持体に従動しなくなる場合がある。

【００２０】本発明の目的は、上記のような画像形成装
置においても、生産性低下やコストアップすることのな
い帯電部材、帯電装置及び画像形成装置を提供すること
にある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、電圧を印加し
て像担持体に接触しながら該像担持体を帯電する帯電部
材において、該帯電部材の長手方向で端部の表面粗さ
が、中央部の表面粗さよりも大きいことを特徴とする帯
電部材で、より好ましくは、ローラー形状の帯電部材で
ある。

【００２２】なお、前記「中央部」は、少なくとも画像
領域を含むことが重要であり、前記「端部」とは、該
「中央部」を除いた部分全てをさす。また、該「端部」
は該「中央部」の両側に存在することが好ましいが、片
側でも機能を果たす場合があるので、該「端部」は必ず
しも両側に設ける必要はなく、従って、該「中央部」の
片端が帯電部材の片端と一致する場合もありうる。勿
論、該「中央部」の両端が帯電部材の両端と一致するこ
とはありえない。

【００２３】また、本発明は、上記帯電部材に電圧を印
加して、より好ましくは、印加する電圧が振動成分を持
たない直流電圧のみである電圧を印加して、被帯電体を
帯電することを特徴とする帯電装置である。更により好
ましくは、帯電部材が摩擦力により像担持体に従動する
ことを特徴とする左記帯電装置である。

【００２４】また、本発明は、少なくとも上記帯電装置
と、像担持体上に静電潜像を形成する露光装置と、該静
電潜像に現像剤を、より好ましくは、現像剤が重合法に
より化学合成された現像剤を付着させて顕像化する現像
装置と、該顕像を被印刷物に転写する転写装置とを持つ
ことを特徴とする画像形成装置である。更により好まし
くは、転写されずに像担持体上に残留した現像剤を回収
し貯蔵する容器を持たないことを特徴とする左記画像形
成装置である。

【００２５】また、本発明は、上記画像形成装置におい
て、帯電部材の長手方向で中央部の十点平均粗さが、現
像剤の体積平均粒径より小さいことを特徴とする画像形
成装置、または、上記画像形成装置において、帯電部材
の長手方向で端部の十点平均粗さが、現像剤の体積平均
粒径より大きいことを特徴とする画像形成装置である。

【００２６】本発明によれば、まず、研磨処理やブラス
ト処理などの表面粗さ変更工程の時間短縮を実現し、コ
ストダウンが可能となる。表面粗さ変更工程前の帯電部
材の表面粗さが所望する表面粗さよりも大きい場合、研
磨処理などを施して表面粗さを小さくするが、本発明で
は必要な部分のみ研磨処理を施せばよいので、従来のよ
うに全表面の研磨処理を施す場合に比べ、時間短縮が可
能となり、研磨材の寿命も延長することが可能となる。
また、表面粗さ変更工程前の帯電部材の表面粗さが所望
する表面粗さよりも小さい場合、ブラスト処理などを施
して表面粗さを大きくするが、本発明では必要な部分の
みブラスト処理を施せばよいので、従来のように全表面
のブラスト処理を施す場合に比べ、時間短縮が可能とな
り、吹き付ける粗し材の量を削減することが可能とな
る。

【００２７】帯電部材の表面中央部に現像剤が付着する
ことを防止するために表面粗さを小さくする場合の表面
粗さは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）
が、付着する現像剤の体積平均粒径よりも小さいことが
好ましい。帯電部材表面に存在する微視的な凹凸内に現
像剤が埋没してしまうことを防ぐためである。現像剤が
埋没してしまうと、像担持体に繰り返し接触しても、帯
電部材表面に垂直方向の力のみが埋没した現像剤に作用
するため、現像剤はより強固に帯電部材表面に付着して
しまう。ところが、帯電部材表面の十点平均粗さを現像
剤の体積平均粒径よりも小さくすれば、現像剤が付着し
たとしても、付着した現像剤は前記凹凸より顔を出した
状態であるので、像担持体との繰り返し接触で帯電部材
表面に平行な力、即ちせん断力が作用する。このせん断
力は付着した現像剤を横に移動させる方向に作用するの
で、現像剤が脱落し現像剤の堆積を防止することが可能
になる。

【００２８】帯電部材が像担持体に従動しうる摩擦力を
確保するために表面端部の表面粗さを大きくする場合の
表面粗さは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１の十点平均粗さ（Ｒ
ｚ）が、使用する現像剤の体積平均粒径よりも大きいこ
とが好ましい。先に説明したように、帯電部材の十点平
均粗さが現像剤の体積平均粒径よりも小さい場合、端部
に現像剤が付着すると、付着した現像剤は前記凹凸内よ
り顔を出した状態になる。従って、帯電部材表面の凸部
ではなく顔を出した現像剤が像担持体と繰り返し接触す
るようになるので、帯電部材と像担持体との摩擦力に変
化が生じ、その摩擦力が減少した場合、従動不可能とな
る。ところが、帯電部材の十点平均粗さが現像剤の体積
平均粒径よりも大きければ、端部に現像剤が付着して
も、付着した現像剤は前記凹凸内に埋没する。従って、
帯電部材表面の凸部は像担持体と繰り返し接触可能とな
り、従動しうる摩擦力に変化が生じることはない。

【００２９】ここで、帯電部材の表面粗さの測定方法と
しては、ＪＩＳ−Ｂ０６０１の十点平均粗さ（Ｒｚ）が
好ましい。同最大高さ（Ｒｙ）は傷など表面欠陥の影響
を拾いやすいので、帯電部材表面全体の様子を現わすに
は不適当である。また、同算術平均粗さ（Ｒａ）は小さ
い凹凸が多数ある場合と大きい凹凸が点在する場合の区
別がつき難いので、本発明の指標としては好ましくな
い。

【００３０】また最近では、画像形成装置の高画質化、
小型化、低価格化が要求され、現像剤の小径化、清掃工
程８の廃止、電源３を直流電源のみとし交流電源を省略
する、といった方法が検討されている。また高画質化に
対しては、現像剤の小径化に加え、形状安定化も必要に
なりつつある。従来、現像剤の製法は粉砕法が一般的で
あったが、粉砕法による現像剤は形状が不均一であっ
た。これに対し重合法による化学合成された現像剤は、
形状が球状に安定するため、重合法による現像剤の検討
もされ始めている。

【００３１】清掃工程８を廃止した場合、転写工程６を
終了した像担持体１上に存在する未転写現像剤や紙粉が
除去されずに帯電部材２に接触するので、帯電部材２上
の付着物量が増加する。

【００３２】現像剤が小径化した場合、未転写現像剤が
清掃工程８を通過しやすくなるので、やはり帯電部材２
上の付着物が増加する。

【００３３】現像剤が球形化した場合、清掃工程８を通
過した未転写の現像剤は、帯電部材２と像担持体１の接
触面でコロの役目を果たし滑りやすくなるため、帯電部
材２は像担持体１に従動しにくくなる。

【００３４】交流電源を省略して直流電源のみにした場
合、交流成分による電位のならし効果がなくなるので、
像担持体１上の帯電均一性は、帯電部材２の抵抗均一性
と表面均一性のみにほぼ支配され、異物の付着の許容量
が交流重畳時より少なくなる。

【００３５】以上のように、高画質化、小型化、低価格
化対応の画像形成装置においては、帯電部材２上に付着
する異物の量が増加したり、許容される付着量が少な
く、また、帯電部材２と像担持体１はより滑りやすい関
係となる。

【００３６】本発明の構成では、像担持体との摩擦力を
損なうことなく、帯電部材表面への異物付着量を減少す
ることができるので、上記いずれの場合も安価に解決す
ることが可能である。

【００３７】

【発明の実施の形態】発明者は、先に述べた高画質化、
小型化、低価格化に対応した画像形成装置においても、
表面粗さの極小化、帯電部材駆動装置の新設によるコス
トアップすることのない帯電部材、帯電装置及び画像形
成装置を詳細に検討したところ、帯電部材の長手方向で
端部の表面粗さを中央部の表面粗さよりも大きくするこ
とで解決できることを見出した。

【００３８】本発明に適用できる帯電部材２のうち、芯
金２ａ上に設ける弾性体２ｂとしては、シリコーンゴム
に導電性カーボンを分散させた導電性弾性体等を用いる
ことができる。導電性弾性体は、イソプレンゴム、スチ
レンゴム、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、アクリルゴム、ウレタンゴム、フ
ッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム及びエピクロルヒド
リンゴム等の、ゴム類及び熱可塑性エラストマーに、グ
ラファイト、金属微粉末及び金属酸化物等の導電性物質
を適量添加して作成してもよい。

【００３９】該弾性体２ｂは、インジェクション成形機
を用い、ストレートまたはクラウン形状の金型内で成形
と同時に加硫して作成することができる。その他の方法
として、発泡剤を添加して加硫缶内で加硫と同時に発泡
させてなるスポンジ状に成形したり、熱可塑性エラスト
マーをチューブ状に押出して芯金２ａに圧入して作成
し、研磨によりストレートまたはクラウン形状に成形し
てもよい。

【００４０】前記染み出し防止層、電極層あるいは抵抗
制御層２ｃ、及び表面層２ｄの製造方法としては、ディ
ップコート法及びロールコート法等塗工液を用いる方法
が一般的である。

【００４１】塗工液としては、ポリアミド等の樹脂を溶
剤に溶解させたものに、導電性カーボンブラック等の導
電剤を分散させたものなどが利用できる。樹脂として
は、ポリアミド以外にも、ポリエステル、ポリウレタ
ン、フッ素、シリコーン、アクリル、ポリオレフィン、
フェノール等の各樹脂及びそれらを組み合わせたブレン
ド物が利用できるが、フッ素、シリコーン及びポリアミ
ドの一部が高離型性なので好ましい。導電剤としては、
導電性カーボン以外にも、酸化スズや酸化チタン等の金
属酸化物、金属粉末、過塩素酸リチウム塩などのイオン
性導電剤が利用できる。

【００４２】また最近では、シームレスチューブを被覆
することで、前記染み出し防止層、電極層あるいは抵抗
制御層２ｃ、及び表面層２ｄを設ける方法も考案されて
いる。シームレスチューブは、被覆方法により熱収縮性
チューブと非熱収縮性チューブとに大別されるが本発明
はそのいずれも適用できる。

【００４３】熱収縮性チューブを用いる場合は、被覆さ
れる物の最大径より大きい内径に熱収縮性チューブを作
成し、その内側に被覆される物を挿入し熱を加え、チュ
ーブを収縮させて被覆される物と一体化する。

【００４４】非熱収縮性チューブを用いる場合は、熱可
塑性スチレンエラストマー、熱可塑性ウレタンエラスト
マー、熱可塑性オレフィンエラストマー、熱可塑性アミ
ド系エラストマー及び熱可塑性ポリエステル・エラスト
マー等の熱可塑性エラストマーチューブ及びそれらのポ
リマーアロイをベースレジンとし、使用する目的に応じ
導電剤などの添加物を配合する。こうして得られた配合
物を押出し成形により、被覆される物の最小外径よりも
小さい内径のチューブに押出し成形し、非熱収縮性チュ
ーブを得る。該チューブを前記被覆される物に被覆する
際には、加圧エア等を該チューブの内側に吹き込み、被
覆される物の最大外径よりも大きい内径となるまで該チ
ューブを膨らませつつ、被覆される物を挿入しエア圧等
の拡幅手段を遮断すると、該チューブが持つ弾性により
初期内径に戻ろうとし、該チューブと前記被覆される物
は密着し、一体化する。

【００４５】以上、帯電ローラーの作成方法について説
明したが、本発明の帯電部材は、液状ウレタン等を注型
機を用いて金型内で硬化させて作成した帯電ブレード
や、熱可塑性樹脂を射出成形機で作成した固定式帯電器
にも適用できる。これらの方法で作成した帯電部材は、
必要により、所望の表面粗さまで研磨して使用に供す
る。

【００４６】

【実施例】本発明を以下の実施例を用いて説明する。な
お、実施例では、接触式の帯電ローラーを用いて説明し
ているが、本発明は本実施例に限定されるものではな
い。

【００４７】［実施例１］ （弾性体の作成）バンバリーミキサーで導電性カーボン
を分散させたＥＰＤＭゴムに、加硫剤と発泡剤を２本ロ
ールで配合し、押出し成形にてチューブ状に成形した。
このチューブ状成形物を加硫缶内で発泡させたところ、
長さ２４０ｍｍ、内径５ｍｍ、外径１５ｍｍのスポンジ
チューブが得られた。

【００４８】前記スポンジチューブの内側に、接着剤を
塗布した長さ２４０ｍｍ、外径６ｍｍの芯金を挿入し、
熱オーブン内で芯金と弾性体を接着し弾性層を形成し
た。

【００４９】突っ切りにより、芯金の両端が１０ｍｍづ
つ残るように、スポンジ弾性層を長さ２２０ｍｍに調整
した。この芯金付き弾性層の全表面を一様に研磨し、外
径１１．３５ｍｍのストレート形状に仕上げた。スキン
層が除去され発泡セルがむき出しとなり、該弾性層の表
面粗さは十点平均粗さで約５０μｍであった。

【００５０】（表面層の作成）ペイントシェイカーにて
導電性カーボンを分散させたウレタン塗料を作成した。
該ウレタン塗料で前記弾性層を浸漬塗工して、熱オーブ
ン内で溶剤成分を揮発させて厚さ８０μｍの表面層を設
けた。

【００５１】（表面粗さの調整）以上のようにして２層
構成の帯電部材を作成し、その表面粗さを測定したとこ
ろ、粗さは一様で、十点平均粗さで１２μｍであった。
この帯電部材の画像領域に相当する中央部のみ研磨処理
を施し、非画像領域に相当する端部は研磨処理を行わな
かった。その表面粗さを測定したところ、研磨処理を行
わなかった端部は十点平均粗さで１２μｍで変わらない
ものの、研磨処理を施した中央部は十点平均粗さで９μ
ｍであった。なお、研磨時間は１本につき２０秒であっ
た。

【００５２】（帯電装置の条件設定）この接触式帯電部
材を感光体に当接させ、芯金に交流電圧と直流電圧を重
畳させた振動電圧を印加して感光体を帯電する接触式帯
電装置を得た。帯電部材に駆動装置は設けずに、感光体
に従動する構成とした。

【００５３】（画像形成装置の条件設定）この接触式帯
電装置を、清掃工程を含む画像形成装置に組み込み、粉
砕法で作成した体積平均粒径が９μｍの現像剤を用いて
６００ｄｐｉの解像度で画像評価を行った。画像評価
は、初期とＡ４サイズで５百枚目、８千枚目、１万枚目
について行っている。

【００５４】（画像評価結果）画像は帯電領域全長に渡
り良好であった。更に、画像評価を続行したところ、Ａ
４サイズ８千枚を経過した頃から帯電不良による軽微な
画像不良が低温（１５℃）低湿（１０％ＲＨ）環境で発
生した。帯電部材を観察したところ、帯電部材の一部に
のみ現像剤が堆積していた。実用上は問題ないものの、
後述する比較例２の結果と比較すると、現像剤の体積平
均粒径に比した帯電部材の中央部の十点平均粗さが上限
であることを示している。

【００５５】［比較例１］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【００５６】（表面層の作成）実施例１に同じ。

【００５７】（表面粗さの調整）帯電部材の全表面に渡
り研磨処理を施し、帯電部材の表面粗さが、十点平均粗
さで９μｍで一様で、研磨処理時間が１本につき２５秒
であったこと以外は実施例１に同じ。

【００５８】（帯電装置の条件設定）実施例１に同じ。

【００５９】（画像形成装置の条件設定）実施例１に同
じ。

【００６０】（画像評価結果）実施例１と同様の画像評
価結果であったが、本比較例１は前記実施例１よりも研
磨時間が５秒長い分、コストアップとなっている。

【００６１】［比較例２］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【００６２】（表面層の作成）実施例１に同じ。

【００６３】（表面粗さの調整）帯電部材の全表面に渡
り研磨処理を施さず、帯電部材の表面粗さが、十点平均
粗さで１２μｍのままであること以外は、実施例１に同
じ。

【００６４】（帯電装置の条件設定）実施例１に同じ。

【００６５】（画像形成装置の条件設定）実施例１に同
じ。

【００６６】（画像評価結果）画像は帯電領域全長に渡
り良好であった。更に、画像評価を続行したところ、Ａ
４サイズ５百枚を経過した頃から網点状の画像不良が低
温（１５℃）低湿（１０％ＲＨ）環境で発生した。帯電
部材を観察したところ、帯電部材表面の凹部に現像剤が
堆積していた。現像剤の堆積部で帯電不良が生じたこと
が原因である。実用に供せないレベルである。

【００６７】［実施例２］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【００６８】（表面層の作成）ウレタン塗料を高離型性
のフッ素塗料に変更した以外は、実施例１に同じ。

【００６９】（表面粗さの調整）実施例１に同じ。

【００７０】（帯電装置の条件設定）実施例１に同じ。

【００７１】（画像形成装置の条件設定）実施例１に同
じ。

【００７２】（画像評価結果）画像は帯電領域全域に渡
り良好であった。更に、画像評価を続行したところ、Ａ
４サイズ１万枚を印刷しても、その画像に劣化は見られ
ず大変良好であった。そこで、６００ｄｐｉに加え１２
００ｄｐｉの解像度でも画像評価を行ったところ、初期
よりハーフトーンの再現性に難があった。通常画質対応
では問題ないものの、高画質対応には供せないレベルで
ある。

【００７３】［実施例３］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【００７４】（表面層の作成）実施例２に同じ。

【００７５】（表面粗さの調整）実施例１に同じ。

【００７６】（帯電装置の条件設定）実施例１に同じ。

【００７７】（画像形成装置の条件設定）粉砕法で作成
した体積平均粒径が６μｍの現像剤を用いたこと以外
は、実施例１に同じ。

【００７８】（画像評価結果）６００ｄｐｉの解像度で
の評価結果は実施例２と同様で、実用レベルであった。
そこで、１２００ｄｐｉの解像度でも画像評価を行った
ところ、初期画像は帯電領域全長に渡り良好であった。
更に、画像評価を続行したところ、Ａ４サイズ５百枚を
経過した頃から網点状の画像不良が低温（１５℃）低湿
（１０％ＲＨ）環境で発生した。帯電部材を観察したと
ころ、帯電部材表面の凹部に現像剤が堆積していた。現
像剤の堆積部で帯電不良が生じたことが原因である。通
常画質対応では実用レベルであるものの、高画質対応に
は供せないレベルである。

【００７９】［実施例４］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【００８０】（表面層の作成）浸漬塗工時の引き上げ速
度を速くして表面層の厚さを１００μｍにした以外は、
実施例２に同じ。

【００８１】（表面粗さの調整）研磨処理前の表面粗さ
が、十点平均粗さで９μｍで一様であり、この帯電部材
の画像領域に相当する中央部のみ研磨処理を施し、非画
像領域に相当する端部は研磨処理を行わず、その表面粗
さを測定したところ、研磨処理を行わなかった端部は十
点平均粗さで９μｍで変わらないものの、研磨処理を施
した中央部は十点平均粗さで６μｍであった以外は、実
施例１に同じ。

【００８２】（帯電装置の条件設定）実施例１に同じ。

【００８３】（画像形成装置の条件設定）実施例３に同
じ。

【００８４】（画像評価結果）６００ｄｐｉの解像度で
の評価結果は実施例２と同様で、実用レベルであった。
そこで、１２００ｄｐｉの解像度でも画像評価を行った
ところ、初期画像は帯電領域全長に渡り良好であった。
更に、画像評価を続行したところ、Ａ４サイズ８千枚を
経過した頃から帯電不良による軽微な画像不良が低温
（１５℃）低湿（１０％ＲＨ）環境で発生した。帯電部
材を観察したところ、帯電部材の一部にのみ現像剤が堆
積していた。実用上は問題ないものの、高画質対応で
は、現像剤の体積平均粒径に比した帯電部材の中央部の
十点平均粗さが上限であることを示している。

【００８５】［実施例５］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【００８６】（表面層の作成）実施例１に同じ。

【００８７】（表面粗さの調整）実施例１に同じ。

【００８８】（帯電装置の条件設定）芯金に直流電圧の
みを印加した以外は、実施例１に同じ。

【００８９】（画像形成装置の条件設定）実施例１に同
じ。

【００９０】（画像評価結果）画像は帯電領域全長に渡
り良好であった。更に、画像評価を続行したところ、Ａ
４サイズ８千枚を経過した頃から帯電不良による軽微な
画像不良が低温（１５℃）低湿（１０％ＲＨ）環境で発
生した。帯電部材を観察したところ、帯電部材の一部に
のみ現像剤が堆積していた。実用上は問題ないものの、
現像剤の体積平均粒径に比した帯電部材の中央部の十点
平均粗さが上限であることを示している。

【００９１】［実施例６］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【００９２】（表面層の作成）実施例４に同じ。

【００９３】（表面粗さの調整）実施例４に同じ。

【００９４】（帯電装置の条件設定）実施例５に同じ。

【００９５】（画像形成装置の条件設定）粉砕法で作成
した体積平均粒径が６μｍの現像剤を用いた以外は、実
施例１に同じ。

【００９６】（画像評価結果）画像は帯電領域全域に渡
り良好であった。更に、画像評価を続行したところ、Ａ
４サイズ１万枚を印刷しても、その画像に劣化は見られ
ず大変良好であった。

【００９７】［実施例７］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【００９８】（表面層の作成）実施例４に同じ。

【００９９】（表面粗さの調整）実施例４に同じ。

【０１００】（帯電装置の条件設定）実施例５に同じ。

【０１０１】（画像形成装置の条件設定）画像形成装置
が清掃工程を持たないこと以外は、実施例６に同じ。

【０１０２】（画像評価結果）画像は帯電領域全長に渡
り良好であった。更に、画像評価を続行したところ、Ａ
４サイズ８千枚を経過した頃から帯電不良による軽微な
画像不良が低温（１５℃）低湿（１０％ＲＨ）環境で発
生した。帯電部材を観察したところ、帯電部材の一部に
のみ現像剤が堆積していた。帯電部材を観察したとこ
ろ、帯電部材の一部にのみ現像剤が堆積していた。実用
上は問題ないものの、現像剤の体積平均粒径に比した帯
電部材の中央部の十点平均粗さが上限であることを示し
ている。

【０１０３】［実施例８］ （弾性体の作成）実施例１に同じ。

【０１０４】（表面層の作成）実施例４に同じ。

【０１０５】（表面粗さの調整）実施例４に同じ。

【０１０６】（帯電装置の条件設定）実施例５に同じ。

【０１０７】（画像形成装置の条件設定）使用する現像
剤が、重合法で作成した体積平均粒径が６μｍの現像剤
であること以外は、実施例７に同じ。

【０１０８】（画像評価結果）画像は帯電領域全域に渡
り良好であった。更に、画像評価を続行したところ、Ａ
４サイズ１万枚を印刷しても、その画像に劣化は見られ
ず大変良好であった。

【０１０９】［比較例３］ （弾性体の作成）バンバリーミキサーで導電性カーボン
を分散させたシリコーンゴムに、２本ロールで加硫剤を
配合し、シリコーンゴムコンパウンドを得た。接着剤を
塗布した長さ２４０ｍｍ、外径６ｍｍの芯金が、予め中
心に設置してある金型内に該コンパウンドをインジェク
ション成形し、ゴム長さ２２０ｍｍ、ゴム外径１１．３
５ｍｍのソリッドゴムローラーの弾性体を作成した。該
弾性層の表面粗さは、十点平均粗さで１．２μｍであっ
た。

【０１１０】（表面層の作成）ペイントシェイカーにて
導電性カーボンを分散させた高離型性のフッ素塗料を作
成した。該フッ素塗料で前記弾性層を浸漬塗工して、熱
オーブン内で溶剤成分を揮発させて厚さ１０μｍの表面
層を設けた。

【０１１１】（表面粗さの調整）以上のようにして２層
構成の帯電部材を作成し、その表面粗さを測定したとこ
ろ、粗さは一様で、十点平均粗さで３μｍであった。こ
の帯電部材の全表面に渡り研磨処理を施さず、帯電部材
の表面粗さは、十点平均粗さで３μｍで一様のままとし
た。

【０１１２】（帯電装置の条件設定）実施例５に同じ。

【０１１３】（画像形成装置の条件設定）実施例８に同
じ。

【０１１４】（画像評価結果）初期から、帯電装置より
異音が発生し画像の乱れも頻発した。稼働中の帯電装置
を観察したところ、感光体の起動時に帯電部材が従動し
ないでスリップ音が発生し、帯電部材が従動しないまま
でいるという現象が容易に確認された。画像が乱れた原
因は、帯電部材と感光体が摺擦した際に、帯電が不均一
になったことと、感光体の回転に多大なトルクが掛か
り、感光体の回転が一様でなくなったためである。

【０１１５】［実施例９］ （弾性体の作成）比較例３に同じ。

【０１１６】（表面層の作成）比較例３に同じ。

【０１１７】（表面粗さの調整）帯電部材の画像領域に
相当する中央部にマスキングを施し、非画像領域に相当
する端部をむき出しにした状態でブラスト処理を行な
い、その表面粗さを測定したところ、マスキングを施し
た中央部は十点平均粗さで３μｍで変わらなかったもの
の、ブラスト処理を施した端部は十点平均粗さで６μｍ
であったこと以外は、比較例３に同じ。

【０１１８】（帯電装置の条件設定）実施例５に同じ。

【０１１９】（画像形成装置の条件設定）実施例８に同
じ。

【０１２０】（画像評価結果）画像は帯電領域全域に渡
り良好であった。更に、画像評価を続行したところ、Ａ
４サイズ１万枚を印刷しても、その画像に劣化は見られ
ず大変良好であった。また、画像上問題ないものの画像
形成の開始時に帯電装置より異音が発生することがあっ
た。帯電装置を観察しながら画像出力したところ、感光
体の起動時に帯電部材が従動しないでスリップ音が発生
し、一呼吸おいてから帯電部材が従動するという現象が
まれに確認された。一呼吸程度の遅れなので、感光体の
前回転中であり画像には問題がなかったのである。現像
剤の体積平均粒径に比した帯電部材の端部の十点平均粗
さが下限であることを示している。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように、電圧を印加して像
担持体に接触しながら該像担持体を帯電する帯電部材に
おいて、該帯電部材の長手方向で端部の表面粗さが、中
央部の表面粗さよりも大きく、より好ましくは、帯電部
材の長手方向で中央部の十点平均粗さが、現像剤の体積
平均粒径より小さいか、または、帯電部材の長手方向で
端部の十点平均粗さが、現像剤の体積平均粒径より大き
いことにより、研磨時間の短縮によるコストダウンを達
成することが可能になるだけでなく、高画質対応の小径
現像剤や球形現像剤、小型化や低価格化を目的として清
掃工程や交流電源を廃止した画像形成装置においても、
現像剤の堆積による帯電不良や、帯電部材が像担持体に
従動しなくなり結果として画像不良が発生する、もしく
は、スリップ防止のために設ける帯電部材駆動装置の新
設によるコストアップといった問題を解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の帯電部材の一例を示す断面図である。

【図２】本発明における帯電部材を用いた画像形成装置
の一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 像担持体 １ａ 導電性支持体 １ｂ 感光層 ２ 帯電部材 ２ａ 芯金 ２ｂ 弾性層 ２ｃ 抵抗制御層 ２ｄ 表面層 ３ 電源 ４ 露光工程 ５ 現像工程 ６ 転写工程 ７ 被印刷物 ８ 清掃工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 弘行 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 Ｆターム(参考） 2H003 AA12 BB07 BB11 CC05 2H005 AB06 3J103 AA02 AA15 AA23 AA32 AA37 AA51 AA72 FA07 FA15 FA18 FA19 FA30 GA02 GA57 GA58 GA66 HA04 HA20 HA53 HA54 5G067 AA27 AA65 DA01 DA18

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電圧を印加して像担持体に接触しながら
   該像担持体を帯電する帯電部材において、該帯電部材の
   長手方向で端部の表面粗さが、中央部の表面粗さよりも
   大きいことを特徴とする帯電部材。
2. 【請求項２】 帯電部材が、ローラー形状である請求項
   １に記載の帯電部材。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の帯電部材に電
   圧を印加して像担持体を帯電することを特徴とする帯電
   装置。
4. 【請求項４】 前記帯電部材が、摩擦力により像担持体
   に従動する請求項３に記載の帯電装置。
5. 【請求項５】 印加する電圧が、振動成分を持たない直
   流電圧のみであることを特徴とする請求項３または４に
   記載の帯電装置。
6. 【請求項６】 少なくとも請求項３〜５のいずれか１項
   に記載の帯電装置と、像担持体上に静電潜像を形成する
   露光装置と、該静電潜像に現像剤を付着させて顕像化す
   る現像装置と、該顕像を被印刷物に転写する転写装置と
   を具備することを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 転写されずに像担持体上に残留した現像
   剤を回収し貯蔵する容器を持たない請求項６記載の画像
   形成装置。
8. 【請求項８】 現像剤が重合法により化学合成された現
   像剤であることを特徴とする請求項６または７記載の画
   像形成装置。
9. 【請求項９】 帯電部材の長手方向で中央部の十点平均
   粗さが、現像剤の体積平均粒径より小さい請求項６〜８
   のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 帯電部材の長手方向で端部の十点平均
    粗さが、現像剤の体積平均粒径より大きい請求項６〜９
    のいずれか１項に記載の画像形成装置。