JP2003270907A - 帯電部材 - Google Patents
帯電部材Info
- Publication number
- JP2003270907A JP2003270907A JP2002071460A JP2002071460A JP2003270907A JP 2003270907 A JP2003270907 A JP 2003270907A JP 2002071460 A JP2002071460 A JP 2002071460A JP 2002071460 A JP2002071460 A JP 2002071460A JP 2003270907 A JP2003270907 A JP 2003270907A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- hydrophilic
- charged
- substance
- charging member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 109
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 23
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 22
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 16
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 35
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 7
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 3
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 101100321669 Fagopyrum esculentum FA02 gene Proteins 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001655798 Taku Species 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- AZWHFTKIBIQKCA-UHFFFAOYSA-N [Sn+2]=O.[O-2].[In+3] Chemical compound [Sn+2]=O.[O-2].[In+3] AZWHFTKIBIQKCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001241 arc-discharge method Methods 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 229920005558 epichlorohydrin rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 150000007974 melamines Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMHSAFDEIXKKMV-UHFFFAOYSA-N oxoantimony;oxotin Chemical compound [Sn]=O.[Sb]=O WMHSAFDEIXKKMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006353 oxyethylene group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】帯電効率の経時および温湿度変化に対する依存
性が小さく、被帯電体の帯電電位のバラツキの小さい帯
電部材を提供すること。 【解決手段】被帯電体表面に接触させて前記被帯電体を
帯電させる帯電部材であって、該帯電部材の表面が、親
水性を有し、少なくとも親水性物質と導電性物質とを含
有することを特徴とする帯電部材。
性が小さく、被帯電体の帯電電位のバラツキの小さい帯
電部材を提供すること。 【解決手段】被帯電体表面に接触させて前記被帯電体を
帯電させる帯電部材であって、該帯電部材の表面が、親
水性を有し、少なくとも親水性物質と導電性物質とを含
有することを特徴とする帯電部材。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
プリンター、ファクシミリ、およびこれらの複合OA機
器等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置
に用いられる帯電部材に関する。より詳しくは、感光体
や誘電体等の被帯電体表面に押圧して、被帯電体表面を
均一に帯電処理する帯電部材に関する。
プリンター、ファクシミリ、およびこれらの複合OA機
器等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置
に用いられる帯電部材に関する。より詳しくは、感光体
や誘電体等の被帯電体表面に押圧して、被帯電体表面を
均一に帯電処理する帯電部材に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真装置や静電記録装置などの画像
形成装置では、感光体や誘電体等の被帯電体表面を帯電
処理することが行われている。帯電処理手段としては、
タングステンワイヤーに高電圧を印加して発生するコロ
ナ放電により帯電を行なう非接触帯電方式が広く採用さ
れている。しかし、この非接触帯電方法では、多量のオ
ゾンが発生し、画像形成装置周辺の環境汚染を引き起こ
していた。上記非接触帯電方式に対して、帯電部材を被
帯電体に接触させて帯電処理を行なう接触帯電方法(特
開昭54−150131号公報)が開示されている。こ
の接触帯電方式では、帯電部材に印加する電圧が低く、
オゾンの発生量が非常に少ないという利点があり、近
時、採用が進められている。
形成装置では、感光体や誘電体等の被帯電体表面を帯電
処理することが行われている。帯電処理手段としては、
タングステンワイヤーに高電圧を印加して発生するコロ
ナ放電により帯電を行なう非接触帯電方式が広く採用さ
れている。しかし、この非接触帯電方法では、多量のオ
ゾンが発生し、画像形成装置周辺の環境汚染を引き起こ
していた。上記非接触帯電方式に対して、帯電部材を被
帯電体に接触させて帯電処理を行なう接触帯電方法(特
開昭54−150131号公報)が開示されている。こ
の接触帯電方式では、帯電部材に印加する電圧が低く、
オゾンの発生量が非常に少ないという利点があり、近
時、採用が進められている。
【0003】しかしながら、放電を利用した接触帯電方
法ではパッシェンの法則に従う為、放電開始電圧と被帯
電体表面に所望する電位を加えた直流電圧を印加する必
要があり、帯電効率が極めて悪いという問題がある。ま
た、帯電ロールと被帯電体とが完全に接触しているわけ
ではないので均一な帯電ができないという問題もある。
法ではパッシェンの法則に従う為、放電開始電圧と被帯
電体表面に所望する電位を加えた直流電圧を印加する必
要があり、帯電効率が極めて悪いという問題がある。ま
た、帯電ロールと被帯電体とが完全に接触しているわけ
ではないので均一な帯電ができないという問題もある。
【0004】このような不均一な帯電を改善する目的
で、直流電圧に加えて交流電圧を重畳する方法(特開昭
63−149668号公報)も提案されているが、前記
したような問題が十分に解決されるわけではない。しか
も、これらの接触帯電方法は非接触帯電方法に比べ、オ
ゾン発生量を大幅に低減できるものの、完全に無くする
ことはできない為、環境への問題は残る。更に、放電に
より発生した窒素酸化物が被帯電体を汚染し、画質欠陥
を引き起こすという問題もある。
で、直流電圧に加えて交流電圧を重畳する方法(特開昭
63−149668号公報)も提案されているが、前記
したような問題が十分に解決されるわけではない。しか
も、これらの接触帯電方法は非接触帯電方法に比べ、オ
ゾン発生量を大幅に低減できるものの、完全に無くする
ことはできない為、環境への問題は残る。更に、放電に
より発生した窒素酸化物が被帯電体を汚染し、画質欠陥
を引き起こすという問題もある。
【0005】一方、磁気ブラシやロール状の帯電器等を
使って、更には、電荷注入層を備えた被帯電体との組み
合わせで注入帯電を行い、帯電効率を向上させたり、オ
ゾンによる環境汚染を防止させたりする試みがある(特
開昭59−133569号公報、特開平6−3921号
公報、特開平8−69165号公報)。しかしながら、
上記のような注入帯電方法では、帯電器と被帯電体との
接触が十分でない為、帯電効率の向上に限度があり、特
に、高速時に効率の低下が顕著に観察される。
使って、更には、電荷注入層を備えた被帯電体との組み
合わせで注入帯電を行い、帯電効率を向上させたり、オ
ゾンによる環境汚染を防止させたりする試みがある(特
開昭59−133569号公報、特開平6−3921号
公報、特開平8−69165号公報)。しかしながら、
上記のような注入帯電方法では、帯電器と被帯電体との
接触が十分でない為、帯電効率の向上に限度があり、特
に、高速時に効率の低下が顕著に観察される。
【0006】また、スポンジに水を含浸させた帯電器を
使った提案(特開平7−140729号公報、特開平8
−62932号公報)がなされているが、スポンジの含
浸水を直接被帯電体に接触させる為、被帯電体への水の
供給量が制御し辛く、信頼性と維持性に欠けるという問
題がある。更に、カーボンナノチューブを被帯電体の表
面に接触させ、被帯電体に電圧を印加することによって
被帯電体を注入帯電させる提案(特開2000−347
478号公報)がなされている。しかしながら、カーボ
ンナノチューブと被帯電体との接触面積が極端に少なく
なるために、帯電部材と被帯電体との接触抵抗が大きく
なり、結果として帯電効率が悪くなったり、被帯電体の
帯電電位がばらついたりする可能性がある。
使った提案(特開平7−140729号公報、特開平8
−62932号公報)がなされているが、スポンジの含
浸水を直接被帯電体に接触させる為、被帯電体への水の
供給量が制御し辛く、信頼性と維持性に欠けるという問
題がある。更に、カーボンナノチューブを被帯電体の表
面に接触させ、被帯電体に電圧を印加することによって
被帯電体を注入帯電させる提案(特開2000−347
478号公報)がなされている。しかしながら、カーボ
ンナノチューブと被帯電体との接触面積が極端に少なく
なるために、帯電部材と被帯電体との接触抵抗が大きく
なり、結果として帯電効率が悪くなったり、被帯電体の
帯電電位がばらついたりする可能性がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、帯
電効率の経時および温湿度変化に対する依存性がなく、
被帯電体の帯電電位のバラツキの小さい帯電部材を提供
することを課題とする。
を解決することを課題とする。すなわち、本発明は、帯
電効率の経時および温湿度変化に対する依存性がなく、
被帯電体の帯電電位のバラツキの小さい帯電部材を提供
することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題は以下の本発明
により達成される。すなわち、本発明は、 <1> 被帯電体表面に接触させて前記被帯電体を帯電
させる帯電部材であって、該帯電部材の表面が、親水性
を有し、少なくとも親水性物質と導電性物質とを含有す
ることを特徴とする帯電部材である。
により達成される。すなわち、本発明は、 <1> 被帯電体表面に接触させて前記被帯電体を帯電
させる帯電部材であって、該帯電部材の表面が、親水性
を有し、少なくとも親水性物質と導電性物質とを含有す
ることを特徴とする帯電部材である。
【0009】<2> 前記帯電部材の表面に光を照射
し、被帯電体表面に接触させて前記被帯電体を帯電させ
る帯電部材であって、前記親水性物質が、光触媒物質を
含むことを特徴とする<1>に記載の帯電部材である。
し、被帯電体表面に接触させて前記被帯電体を帯電させ
る帯電部材であって、前記親水性物質が、光触媒物質を
含むことを特徴とする<1>に記載の帯電部材である。
【0010】<3> 前記光触媒物質が、酸化チタンで
あることを特徴とする<2>に記載の帯電部材である。
あることを特徴とする<2>に記載の帯電部材である。
【0011】<4> 前記親水性物質が、親水性基を有
する化合物が結合したケイ素原子を含むシリコーン樹脂
を含むこと特徴とする<1>に記載の帯電部材である。
する化合物が結合したケイ素原子を含むシリコーン樹脂
を含むこと特徴とする<1>に記載の帯電部材である。
【0012】<5> 前記導電性物質が、カーボンナノ
チューブであることを特徴とする<1>〜<4>のいず
れか1つに記載の帯電部材である。
チューブであることを特徴とする<1>〜<4>のいず
れか1つに記載の帯電部材である。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明は、被帯電体表面に接触さ
せて前記被帯電体を帯電させる帯電部材であって、該帯
電部材の表面が、親水性を有し、少なくとも親水性物質
と導電性物質とを含有することを特徴とする。上記の本
発明により、帯電効率の経時および温湿度変化に対する
依存性がなく、被帯電体の帯電電位のバラツキの小さい
帯電部材を提供することができる。
せて前記被帯電体を帯電させる帯電部材であって、該帯
電部材の表面が、親水性を有し、少なくとも親水性物質
と導電性物質とを含有することを特徴とする。上記の本
発明により、帯電効率の経時および温湿度変化に対する
依存性がなく、被帯電体の帯電電位のバラツキの小さい
帯電部材を提供することができる。
【0014】帯電部材の表面に、親水性物質が含有され
ない場合には、帯電部材表面の親水性が得られなくな
る。この場合、帯電部材表面は、マクロに見た場合に
は、水に濡れにくくなじみにくい状態であり、また、ミ
クロに見た場合には、前記帯電部材表面に存在する吸着
水の量が少なく、また容易に離脱しやすい状態にある。
ない場合には、帯電部材表面の親水性が得られなくな
る。この場合、帯電部材表面は、マクロに見た場合に
は、水に濡れにくくなじみにくい状態であり、また、ミ
クロに見た場合には、前記帯電部材表面に存在する吸着
水の量が少なく、また容易に離脱しやすい状態にある。
【0015】従って、帯電部材表面と、被帯電部材表面
と、の当接部をミクロに見た場合の接触形態(以下、
「ミクロスケールの接触形態」と略す)は点接触が優勢
であるため、帯電部材の表面に導電性物質が含有されて
いたとしても、帯電効率が低下したり、被帯電体表面の
帯電電位が図3(a)に示すようにばらつく。なお、図
3(a)は、被帯電部材がロール状からなる場合におけ
る、時間(被帯電部材の特定の周方向)に対する被帯電
部材表面の帯電電位の変化の一例について示したグラフ
である。
と、の当接部をミクロに見た場合の接触形態(以下、
「ミクロスケールの接触形態」と略す)は点接触が優勢
であるため、帯電部材の表面に導電性物質が含有されて
いたとしても、帯電効率が低下したり、被帯電体表面の
帯電電位が図3(a)に示すようにばらつく。なお、図
3(a)は、被帯電部材がロール状からなる場合におけ
る、時間(被帯電部材の特定の周方向)に対する被帯電
部材表面の帯電電位の変化の一例について示したグラフ
である。
【0016】このようなミクロスケールの接触形態は温
湿度によって左右される。すなわち、高温高湿環境下で
は、帯電部材表面に吸着水が多く存在するために、これ
らの吸着水が、帯電部材表面と、被帯電部材表面と、の
当接部の微小な隙間を埋めることにより、ミクロスケー
ルの接触形態は面接触が優勢になる。一方、低温低湿環
境下では、帯電部材表面が親水性でないために、前記帯
電部材表面に存在する吸着水が容易に離脱してしまう。
従って、吸着水により帯電部材表面と、被帯電部材表面
と、の当接部の微小な隙間を埋めることが困難となり、
ミクロスケールの接触形態は点接触が優勢となる。
湿度によって左右される。すなわち、高温高湿環境下で
は、帯電部材表面に吸着水が多く存在するために、これ
らの吸着水が、帯電部材表面と、被帯電部材表面と、の
当接部の微小な隙間を埋めることにより、ミクロスケー
ルの接触形態は面接触が優勢になる。一方、低温低湿環
境下では、帯電部材表面が親水性でないために、前記帯
電部材表面に存在する吸着水が容易に離脱してしまう。
従って、吸着水により帯電部材表面と、被帯電部材表面
と、の当接部の微小な隙間を埋めることが困難となり、
ミクロスケールの接触形態は点接触が優勢となる。
【0017】このため、温湿度環境の変化により帯電効
率が変化したり、被帯電体の帯電電位のバラツキの程度
が、高温高湿環境下では図3(b)に示すように、低温
低湿環境下では図3(a)に示すように変化したりす
る。なお、図3(b)は、被帯電部材がロール状からな
る場合における、時間(被帯電部材の特定の周方向)に
対する被帯電部材表面の帯電電位の変化の他の例につい
て示したグラフである。
率が変化したり、被帯電体の帯電電位のバラツキの程度
が、高温高湿環境下では図3(b)に示すように、低温
低湿環境下では図3(a)に示すように変化したりす
る。なお、図3(b)は、被帯電部材がロール状からな
る場合における、時間(被帯電部材の特定の周方向)に
対する被帯電部材表面の帯電電位の変化の他の例につい
て示したグラフである。
【0018】しかしながら、本発明においては、帯電部
材の表面が、親水性物質を含んでいるために親水性を有
し、低温低湿環境下でも、帯電部材の表面に存在する吸
着水が離脱しない。このため、温湿度の変化によらずミ
クロスケールの接触形態は面接触が優勢な状態が保た
れ、図3(b)に示すような帯電電位のバラツキの小さ
い状態が維持できる。
材の表面が、親水性物質を含んでいるために親水性を有
し、低温低湿環境下でも、帯電部材の表面に存在する吸
着水が離脱しない。このため、温湿度の変化によらずミ
クロスケールの接触形態は面接触が優勢な状態が保た
れ、図3(b)に示すような帯電電位のバラツキの小さ
い状態が維持できる。
【0019】また、上記に説明したような親水性による
効果は、帯電部材表面の粗さに対する許容度を大きくす
ることができるというメリットもある。すなわち、帯電
部材表面の凹凸が多少大きくなったとしても、帯電部材
表面と、被帯電部材表面と、の間の隙間を、前記帯電部
材表面に豊富に存在する吸着水によって埋めることが可
能で、面接触の状態を維持し易い傾向にあるためであ
る。
効果は、帯電部材表面の粗さに対する許容度を大きくす
ることができるというメリットもある。すなわち、帯電
部材表面の凹凸が多少大きくなったとしても、帯電部材
表面と、被帯電部材表面と、の間の隙間を、前記帯電部
材表面に豊富に存在する吸着水によって埋めることが可
能で、面接触の状態を維持し易い傾向にあるためであ
る。
【0020】なお、本発明において、「点接触」および
「面接触」とは、相互に接触する2つの固体の接触界面
をミクロスケールで観察した場合において、微小な凹凸
の存在や、接触面の変形等の固体そのものによって決定
される一次的要因と、接触界面に存在する吸着水のよう
な固体表面との相互作用によって決定される二次的要因
と、によって決定される接触界面での単位面積における
真実接触面積の多少を相対的に表したものである。
「面接触」とは、相互に接触する2つの固体の接触界面
をミクロスケールで観察した場合において、微小な凹凸
の存在や、接触面の変形等の固体そのものによって決定
される一次的要因と、接触界面に存在する吸着水のよう
な固体表面との相互作用によって決定される二次的要因
と、によって決定される接触界面での単位面積における
真実接触面積の多少を相対的に表したものである。
【0021】すなわち、点接触とは、接触界面での単位
面積における真実接触面積が少ない状態を意味し、面接
触とは、接触界面での単位面積における真実接触面積が
多い状態を意味する。但し、本発明においては、一次的
要因が一定であることを前提としている。
面積における真実接触面積が少ない状態を意味し、面接
触とは、接触界面での単位面積における真実接触面積が
多い状態を意味する。但し、本発明においては、一次的
要因が一定であることを前提としている。
【0022】一方、帯電部材の表面に、導電性物質が含
有されない場合には、十分な帯電効率を確保することが
できない。また、帯電部材の表面が親水性となるよう
に、帯電部材表面に親水性物質が含有されていたとして
も、図4に示すような印加電圧に対する帯電電圧の温湿
度環境依存性が発生する場合がある。
有されない場合には、十分な帯電効率を確保することが
できない。また、帯電部材の表面が親水性となるよう
に、帯電部材表面に親水性物質が含有されていたとして
も、図4に示すような印加電圧に対する帯電電圧の温湿
度環境依存性が発生する場合がある。
【0023】図4は、印加電圧に対する、被帯電部材表
面の帯電電位の変化の一例を示したグラフである。図4
において、上記したような帯電部材の表面に光触媒物質
が含まれた帯電部材を用いて、印加電圧に対する被帯電
部材表面の帯電電位を測定した場合、高温高湿環境下で
は、図4中の実線で示されるように変化し、低温低湿環
境下では、図4中の点線で示されるような変化をする。
すなわち、低温低湿環境下においては、特に印加電圧が
低い場合において十分な帯電電位が得られない場合があ
る。
面の帯電電位の変化の一例を示したグラフである。図4
において、上記したような帯電部材の表面に光触媒物質
が含まれた帯電部材を用いて、印加電圧に対する被帯電
部材表面の帯電電位を測定した場合、高温高湿環境下で
は、図4中の実線で示されるように変化し、低温低湿環
境下では、図4中の点線で示されるような変化をする。
すなわち、低温低湿環境下においては、特に印加電圧が
低い場合において十分な帯電電位が得られない場合があ
る。
【0024】しかしながら、本発明の帯電部材は、その
表面に親水性物質と、導電性物質と、を含んでなるため
に、図3(b)に示されるように帯電電位の経時でのバ
ラツキがなく、図4中の実線で示されるように印加電圧
に対する、帯電電位の温湿度依存性がない。また、導電
性物質を帯電部材表面に含有させた効果が、温湿度の影
響等によりミクロスケールの接触形態が点接触の傾向に
なってしまうために十分に発揮できなくなるという問題
を回避することができる。特に、帯電部材に用いられる
導電性物質として理論上では優れた電気的特性を有して
いても、前記導電性物質の大きさ(例えば、粒径やアス
ペクト比など)が大きい場合や、帯電部材表面に対する
配合量が大きい場合、あるいは、前2者以外の原因によ
り、前記帯電部材表面の粗さが大きくなると、本来の性
能を十分に発揮できなくなる場合がある。しかし、帯電
部材の表面が親水性であるために既述したように表面粗
さに対する許容度が大きいので、上記したような問題を
回避することが可能である。
表面に親水性物質と、導電性物質と、を含んでなるため
に、図3(b)に示されるように帯電電位の経時でのバ
ラツキがなく、図4中の実線で示されるように印加電圧
に対する、帯電電位の温湿度依存性がない。また、導電
性物質を帯電部材表面に含有させた効果が、温湿度の影
響等によりミクロスケールの接触形態が点接触の傾向に
なってしまうために十分に発揮できなくなるという問題
を回避することができる。特に、帯電部材に用いられる
導電性物質として理論上では優れた電気的特性を有して
いても、前記導電性物質の大きさ(例えば、粒径やアス
ペクト比など)が大きい場合や、帯電部材表面に対する
配合量が大きい場合、あるいは、前2者以外の原因によ
り、前記帯電部材表面の粗さが大きくなると、本来の性
能を十分に発揮できなくなる場合がある。しかし、帯電
部材の表面が親水性であるために既述したように表面粗
さに対する許容度が大きいので、上記したような問題を
回避することが可能である。
【0025】このような、親水性物質と、導電性物質
と、が帯電部材表面に含有されることによる相乗効果に
加えて、光触媒物質が含有されることによる効果、すな
わち、経時変化に対して安定した帯電状態を維持するこ
とが可能なこと等と、導電性物質が含有されることによ
る効果、すなわち、帯電効率の向上やオゾンガスの発生
抑止等と、も勿論得ることができる。
と、が帯電部材表面に含有されることによる相乗効果に
加えて、光触媒物質が含有されることによる効果、すな
わち、経時変化に対して安定した帯電状態を維持するこ
とが可能なこと等と、導電性物質が含有されることによ
る効果、すなわち、帯電効率の向上やオゾンガスの発生
抑止等と、も勿論得ることができる。
【0026】なお、本発明の帯電部材の表面は、恒常的
に親水性を有するものでなくともよく、少なくとも被帯
電体を帯電させる際に親水性を有するものであれば特に
限定されない。
に親水性を有するものでなくともよく、少なくとも被帯
電体を帯電させる際に親水性を有するものであれば特に
限定されない。
【0027】(親水性および親水性物質)本発明におい
て「親水性」とは、水になじみやすくぬれやすい性状を
いい、一般には、水に対する接触角(以下、単に「水接
触角」という場合がある。)でその程度を表すことがで
きる。本発明における親水性とは、上記水に対する接触
角が30度以下である状態をいう。なお、前記帯電部材
表面の水に対する接触角は、より小さいことが望まし
く、帯電部材表面の水に対する接触角は、25度以下で
あることが好ましく、15度以下であることがより好ま
しい。
て「親水性」とは、水になじみやすくぬれやすい性状を
いい、一般には、水に対する接触角(以下、単に「水接
触角」という場合がある。)でその程度を表すことがで
きる。本発明における親水性とは、上記水に対する接触
角が30度以下である状態をいう。なお、前記帯電部材
表面の水に対する接触角は、より小さいことが望まし
く、帯電部材表面の水に対する接触角は、25度以下で
あることが好ましく、15度以下であることがより好ま
しい。
【0028】上記水接触角とは、測定対象物の表面に水
を滴下したとき、当該表面と液面とのなす角をいい、こ
の角の角度が大きいと水に対してぬれにくいことを意味
し、当該角度が小さいと水に対してぬれやすいことを意
味する。前記水接触角は、ゴニオメータ等を用いて測定
することができるが、本発明においては、23℃、55
%RHの環境下において、帯電部材表面に水を滴下した
ときの10秒放置後の水接触角を、接触角測定装置CA
−Xロール型(協和界面科学社製)を用いて測定した。
を滴下したとき、当該表面と液面とのなす角をいい、こ
の角の角度が大きいと水に対してぬれにくいことを意味
し、当該角度が小さいと水に対してぬれやすいことを意
味する。前記水接触角は、ゴニオメータ等を用いて測定
することができるが、本発明においては、23℃、55
%RHの環境下において、帯電部材表面に水を滴下した
ときの10秒放置後の水接触角を、接触角測定装置CA
−Xロール型(協和界面科学社製)を用いて測定した。
【0029】また、「親水性物質」とは、その表面が水
になじみやすくぬれやすい物質を意味し、帯電部材表面
に親水性物質を適量含有させた時に、前記帯電部材表面
を親水性の状態、すなわち水接触角が30度以下の状態
にすることが可能なものをいう。親水性物質は、恒常的
に親水性であるもの(以下、「恒常親水性物質」と称
す)であってもよく、一時的に水接触角が低下し、少な
くとも30度以下となるもの(以下、「非恒常親水性物
質」と称す)であってもよい。また、親水性物質として
1種類以上の恒常親水性物質および/または1種類以上
の非恒常親水性物質を用いてもよい。
になじみやすくぬれやすい物質を意味し、帯電部材表面
に親水性物質を適量含有させた時に、前記帯電部材表面
を親水性の状態、すなわち水接触角が30度以下の状態
にすることが可能なものをいう。親水性物質は、恒常的
に親水性であるもの(以下、「恒常親水性物質」と称
す)であってもよく、一時的に水接触角が低下し、少な
くとも30度以下となるもの(以下、「非恒常親水性物
質」と称す)であってもよい。また、親水性物質として
1種類以上の恒常親水性物質および/または1種類以上
の非恒常親水性物質を用いてもよい。
【0030】恒常親水性物質としては、外部からの人為
的なエネルギーの付与が無くとも親水性を恒常的に示す
ものであれば特に限定されないが、水分子に対して強い
親和性を有するヒドロキシル基等の親水性基を有する物
質などが例として挙げられ、本発明においては、親水性
基を有する化合物が結合したケイ素原子を含むシリコー
ン樹脂が好適に用いられる。
的なエネルギーの付与が無くとも親水性を恒常的に示す
ものであれば特に限定されないが、水分子に対して強い
親和性を有するヒドロキシル基等の親水性基を有する物
質などが例として挙げられ、本発明においては、親水性
基を有する化合物が結合したケイ素原子を含むシリコー
ン樹脂が好適に用いられる。
【0031】非恒常親水性物質としては、外部からの人
為的なエネルギーの付与により、一時的に水接触角が低
下することにより、水接触角が少なくとも30度以下に
なるものである。具体的には、外部から付与されるエネ
ルギー量が変化した際に、水接触角が30度を境に増減
するような非親水性から親水性、あるいは、親水性から
非親水性へと変化する性質を有するものであれば特に限
定されない。
為的なエネルギーの付与により、一時的に水接触角が低
下することにより、水接触角が少なくとも30度以下に
なるものである。具体的には、外部から付与されるエネ
ルギー量が変化した際に、水接触角が30度を境に増減
するような非親水性から親水性、あるいは、親水性から
非親水性へと変化する性質を有するものであれば特に限
定されない。
【0032】付与されるエネルギーの形態は、光、熱、
電場、磁場、圧力等のような物理的あるいは機械的なエ
ネルギーであれば特に限定されず、エネルギーの付与の
時間的形態は連続的、断続的、あるいは、一時的のいず
れであってもよい。但し、断続的あるいは一時的にエネ
ルギーが付与される場合においては、エネルギーの付与
が終了した後に少なくとも一定期間、親水性が維持でき
るような非恒常親水性物質を用いることが好ましい。非
恒常親水性物質としては、上記したような条件を満たす
ものであれば特に限定されないが、本発明においては、
光を照射することにより親水性を有する光触媒物質が好
適に用いられる。
電場、磁場、圧力等のような物理的あるいは機械的なエ
ネルギーであれば特に限定されず、エネルギーの付与の
時間的形態は連続的、断続的、あるいは、一時的のいず
れであってもよい。但し、断続的あるいは一時的にエネ
ルギーが付与される場合においては、エネルギーの付与
が終了した後に少なくとも一定期間、親水性が維持でき
るような非恒常親水性物質を用いることが好ましい。非
恒常親水性物質としては、上記したような条件を満たす
ものであれば特に限定されないが、本発明においては、
光を照射することにより親水性を有する光触媒物質が好
適に用いられる。
【0033】なお、「外部からの人為的なエネルギー」
とは、親水性の制御を目的として、付与されるエネルギ
ーの量や、エネルギー付与の時間的形態が制御されたエ
ネルギーを意味し、画像形成装置内外の環境変化に起因
するような環境変動起因のエネルギーを意味するもので
はない。また、親水性の制御を目的として付与される人
為的なエネルギーの形態が、例えば、熱(温度)などの
ように環境変動起因のエネルギーの形態と共通するもの
である場合には、外部からの人為的なエネルギーの付与
量は、環境変動起因のエネルギーの変動量よりも大きい
ことが好ましく、この際用いられる非恒常親水性物質の
親水性の程度は環境変動起因のエネルギーの変動により
顕著に変化しないものであることが好ましい。
とは、親水性の制御を目的として、付与されるエネルギ
ーの量や、エネルギー付与の時間的形態が制御されたエ
ネルギーを意味し、画像形成装置内外の環境変化に起因
するような環境変動起因のエネルギーを意味するもので
はない。また、親水性の制御を目的として付与される人
為的なエネルギーの形態が、例えば、熱(温度)などの
ように環境変動起因のエネルギーの形態と共通するもの
である場合には、外部からの人為的なエネルギーの付与
量は、環境変動起因のエネルギーの変動量よりも大きい
ことが好ましく、この際用いられる非恒常親水性物質の
親水性の程度は環境変動起因のエネルギーの変動により
顕著に変化しないものであることが好ましい。
【0034】(光触媒物質)以下に、前記親水性物質
が、光触媒物質を含む場合について説明する。このよう
な場合には、帯電部材の表面に光を照射し、被帯電体表
面に接触させて前記被帯電体を帯電させることが好まし
い。また、帯電部材表面に含まれる光触媒物質は、少な
くとも一部が前記表面に光が照射された際に受光が可能
なように配される。このようにすることにより、帯電部
材表面に光を照射した際に、前記帯電部材表面を親水性
とすることができる。
が、光触媒物質を含む場合について説明する。このよう
な場合には、帯電部材の表面に光を照射し、被帯電体表
面に接触させて前記被帯電体を帯電させることが好まし
い。また、帯電部材表面に含まれる光触媒物質は、少な
くとも一部が前記表面に光が照射された際に受光が可能
なように配される。このようにすることにより、帯電部
材表面に光を照射した際に、前記帯電部材表面を親水性
とすることができる。
【0035】前記光触媒物質とは、一般に光の照射によ
って励起され、電子・正孔対が生じ、その電子・正孔対
の拡散によって吸着分子等を反応させる物質をいうが、
本発明における光触媒物質は、前記光励起により、その
表面が親水性となるものである。また、光励起される光
の波長域は物質により異なるため、前記光照射に際して
は、照射する光が、当該光触媒物質が励起される波長を
含んでいることが必要である。
って励起され、電子・正孔対が生じ、その電子・正孔対
の拡散によって吸着分子等を反応させる物質をいうが、
本発明における光触媒物質は、前記光励起により、その
表面が親水性となるものである。また、光励起される光
の波長域は物質により異なるため、前記光照射に際して
は、照射する光が、当該光触媒物質が励起される波長を
含んでいることが必要である。
【0036】また、本発明の光触媒物質を表面に有する
帯電部材は、光照射によってその表面が親水性となるも
のであるため、当該帯電部材表面の水に対する接触角
は、一定の光を照射した後測定する必要がある。従って
上記したような帯電部材については、光触媒物質を励起
させる波長を含む光を、光強度0.7mW/cm2で1
0分間帯電部材表面に照射した後、水接触角の測定を行
った。
帯電部材は、光照射によってその表面が親水性となるも
のであるため、当該帯電部材表面の水に対する接触角
は、一定の光を照射した後測定する必要がある。従って
上記したような帯電部材については、光触媒物質を励起
させる波長を含む光を、光強度0.7mW/cm2で1
0分間帯電部材表面に照射した後、水接触角の測定を行
った。
【0037】本発明においては、帯電部材の表面が光触
媒物質を含み、該光触媒物質が励起される光の照射によ
り前記帯電部材の表面が親水性となることで、該帯電部
材の表面に一定量の水(吸着水)を安定的に、かつ、均
一に供給することができる。従って、ミクロスケールの
接触形態は、温湿度の変化によらず、面接触が優勢の状
態を保つことができる。
媒物質を含み、該光触媒物質が励起される光の照射によ
り前記帯電部材の表面が親水性となることで、該帯電部
材の表面に一定量の水(吸着水)を安定的に、かつ、均
一に供給することができる。従って、ミクロスケールの
接触形態は、温湿度の変化によらず、面接触が優勢の状
態を保つことができる。
【0038】前記光触媒物質としては、前記光照射によ
り水に対する接触角が小さくなるものであれば特に制限
されるものではないが、例えば酸化チタン、チタン酸ス
トロンチウム、酸化亜鉛、銅等を挙げることができる。
これらのなかでは、特に酸化チタンが光照射に対する水
接触角低下が大きいという点で好ましい。また、酸化チ
タンの中では、アナターゼ型酸化チタンがルチル型、無
定形型酸化チタンに比べ活性が高く、より好ましいもの
である。
り水に対する接触角が小さくなるものであれば特に制限
されるものではないが、例えば酸化チタン、チタン酸ス
トロンチウム、酸化亜鉛、銅等を挙げることができる。
これらのなかでは、特に酸化チタンが光照射に対する水
接触角低下が大きいという点で好ましい。また、酸化チ
タンの中では、アナターゼ型酸化チタンがルチル型、無
定形型酸化チタンに比べ活性が高く、より好ましいもの
である。
【0039】本発明における同一光照射量に対し水接触
角が低下する度合い(親水化度)は、光触媒物質の光励
起効率に比例すると考えられ、一般に光触媒物質の粒径
が小さく、比表面積が大きいほど前記光励起効率が高く
なり、親水化度は大きくなる。本発明に用いられる光触
媒物質の平均粒径は、4〜180nmの範囲であること
が好ましく、6〜30nmの範囲であることがより好ま
しい。平均粒径が4nmに満たない場合は、製造が困難
であるだけでなくハンドリング性が問題となる場合があ
る。平均粒径が180nmを超える場合は、光触媒物質
としての活性が十分でない場合がある。
角が低下する度合い(親水化度)は、光触媒物質の光励
起効率に比例すると考えられ、一般に光触媒物質の粒径
が小さく、比表面積が大きいほど前記光励起効率が高く
なり、親水化度は大きくなる。本発明に用いられる光触
媒物質の平均粒径は、4〜180nmの範囲であること
が好ましく、6〜30nmの範囲であることがより好ま
しい。平均粒径が4nmに満たない場合は、製造が困難
であるだけでなくハンドリング性が問題となる場合があ
る。平均粒径が180nmを超える場合は、光触媒物質
としての活性が十分でない場合がある。
【0040】なお、比表面積は上記平均粒径にほぼ反比
例するものであり、本発明においては、9〜350m2
/gの範囲であることが好ましく、50〜260m2/
gの範囲であることがより好ましい。
例するものであり、本発明においては、9〜350m2
/gの範囲であることが好ましく、50〜260m2/
gの範囲であることがより好ましい。
【0041】(親水性基を有する化合物が結合したケイ
素原子を含むシリコーン樹脂)次に、前記親水性物質
が、親水性基を有する化合物が結合したケイ素原子を含
むシリコーン樹脂(以下、「親水性シリコーン樹脂」と
略す)を、含む場合について説明する。この場合、帯電
部材の表面の少なくとも一部が親水性シリコーン樹脂で
覆われている必要があり、前記表面の全体が親水性シリ
コーン樹脂で覆われていることが好ましい。
素原子を含むシリコーン樹脂)次に、前記親水性物質
が、親水性基を有する化合物が結合したケイ素原子を含
むシリコーン樹脂(以下、「親水性シリコーン樹脂」と
略す)を、含む場合について説明する。この場合、帯電
部材の表面の少なくとも一部が親水性シリコーン樹脂で
覆われている必要があり、前記表面の全体が親水性シリ
コーン樹脂で覆われていることが好ましい。
【0042】本発明に用いられる親水性シリコーン樹脂
は、公知のシリコーン樹脂の構造をベースとし、親水性
基を有する化合物が結合したケイ素原子を構成成分とし
て含まれるものであり、上記構成成分を分子鎖中に一定
量以上含有することにより、親水性を恒常的に有するも
のである。
は、公知のシリコーン樹脂の構造をベースとし、親水性
基を有する化合物が結合したケイ素原子を構成成分とし
て含まれるものであり、上記構成成分を分子鎖中に一定
量以上含有することにより、親水性を恒常的に有するも
のである。
【0043】前記親水性基を有する化合物とは、親水性
基そのものであってもよく、親水性基を有する炭素鎖、
炭素環等であってもよい。また、親水性基が直接ケイ素
原子と結合しない場合には、上記親水性基は前記化合物
中に複数存在してもよい。
基そのものであってもよく、親水性基を有する炭素鎖、
炭素環等であってもよい。また、親水性基が直接ケイ素
原子と結合しない場合には、上記親水性基は前記化合物
中に複数存在してもよい。
【0044】前記親水性シリコーン樹脂は、上記ケイ素
原子に親水性基を有する化合物が結合した構成成分を一
定量以上含むものであり、その含有量は10〜95モル
%の範囲であることが好ましく、25〜75モル%の範
囲であることがより好ましい。ここで、上記モル%とは
前記シロキサン結合−Si−O−中の1つのSi原子
(ケイ素原子)を1モルとし、1分子鎖中の全体のケイ
素原子数に対する前記親水性基を有する化合物が結合し
たケイ素原子数の割合をいう。
原子に親水性基を有する化合物が結合した構成成分を一
定量以上含むものであり、その含有量は10〜95モル
%の範囲であることが好ましく、25〜75モル%の範
囲であることがより好ましい。ここで、上記モル%とは
前記シロキサン結合−Si−O−中の1つのSi原子
(ケイ素原子)を1モルとし、1分子鎖中の全体のケイ
素原子数に対する前記親水性基を有する化合物が結合し
たケイ素原子数の割合をいう。
【0045】前記親水性基としては、例えば水酸基、カ
ルボキシル基、シアノ基、アミノ基、アセチル基、スル
ホン酸基、リン酸基等及びこれらの金属塩基、さらにオ
キシエチレン等の分子鎖基などを挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。
ルボキシル基、シアノ基、アミノ基、アセチル基、スル
ホン酸基、リン酸基等及びこれらの金属塩基、さらにオ
キシエチレン等の分子鎖基などを挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。
【0046】上記の中では、親水性基が水酸基である親
水性シリコーン樹脂を親水性物質として用いた場合に、
帯電部材表面の水に対する接触角を低下させる効果が大
きいために好ましい。
水性シリコーン樹脂を親水性物質として用いた場合に、
帯電部材表面の水に対する接触角を低下させる効果が大
きいために好ましい。
【0047】(導電性物質)次に、本発明に用いられる
導電性物質について説明する。本発明に用いられる導電
性物質としては、カーボンナノチューブ、カーボンファ
イバー、酸化亜鉛ウィスカー等、低電圧印加時に電子を
放出しやすい性質(電界放出特性)を有する針状導電性
物質を用いることができる。
導電性物質について説明する。本発明に用いられる導電
性物質としては、カーボンナノチューブ、カーボンファ
イバー、酸化亜鉛ウィスカー等、低電圧印加時に電子を
放出しやすい性質(電界放出特性)を有する針状導電性
物質を用いることができる。
【0048】しかしながら、本発明においては、導電性
物質としては、電界放出特性のより良好なカーボンナノ
チューブを用いることが好ましく、このカーボンナノチ
ューブは公知のものであれば特に限定されない。層構造
としては、グラファイトの1層(グラフェンシート)を
丸めて円筒状のチューブにした単層状のもの(単層ナノ
チューブ、あるいは、シングルウォールナノチューブ)
や、複数のグラフェンシートを丸めた異なる直径からな
る複数の円筒状のチューブからなる多層状のもの(多層
ナノチューブ、あるいは、マルチウォールナノチュー
ブ)のいずれを用いてもよいが、後者を用いることがよ
り好ましい。
物質としては、電界放出特性のより良好なカーボンナノ
チューブを用いることが好ましく、このカーボンナノチ
ューブは公知のものであれば特に限定されない。層構造
としては、グラファイトの1層(グラフェンシート)を
丸めて円筒状のチューブにした単層状のもの(単層ナノ
チューブ、あるいは、シングルウォールナノチューブ)
や、複数のグラフェンシートを丸めた異なる直径からな
る複数の円筒状のチューブからなる多層状のもの(多層
ナノチューブ、あるいは、マルチウォールナノチュー
ブ)のいずれを用いてもよいが、後者を用いることがよ
り好ましい。
【0049】カーボンナノチューブの端部の構造は、ア
ームチェア型、ジグザグ型、あるいは、カイラル型のよ
うな端部が閉じた構造(以下、「クローズ型」と略す)
を有するものであってもよい。しかし、斎藤の報告(表
面科学、Vol.21、No.9、pp534−539
(2000))に示されているように、端部の構造が開
いたもの(以下、「オープン型」と略す)では、低電界
でより効率的に電子を放出できることが知られている。
すなわち、オープン型のカーボンナノチューブを導電性
物質として用いた場合、低電圧においても、被帯電部材
をより効率的に帯電させることができる。したがって、
本発明においては、オープン型を用いることがより好ま
しい。
ームチェア型、ジグザグ型、あるいは、カイラル型のよ
うな端部が閉じた構造(以下、「クローズ型」と略す)
を有するものであってもよい。しかし、斎藤の報告(表
面科学、Vol.21、No.9、pp534−539
(2000))に示されているように、端部の構造が開
いたもの(以下、「オープン型」と略す)では、低電界
でより効率的に電子を放出できることが知られている。
すなわち、オープン型のカーボンナノチューブを導電性
物質として用いた場合、低電圧においても、被帯電部材
をより効率的に帯電させることができる。したがって、
本発明においては、オープン型を用いることがより好ま
しい。
【0050】一方、カーボンナノチューブの立体構造
は、下式(1)で表されるカイラルベクトルによって定
義されることが知られている。 ・式(1) Ch=na1+ma2 〔但し、式(1)中、Chは、カイラルベクトルを表
し、nおよびmは整数を表し、a1およびa2は、図5に
示すようなグラフェンシートを想定した二次元六角格子
上の2つの基本格子ベクトルを表す。なお、図5は、二
次元六角格子における2つの基本格子ベクトルa1およ
びa2について示す説明図である。〕
は、下式(1)で表されるカイラルベクトルによって定
義されることが知られている。 ・式(1) Ch=na1+ma2 〔但し、式(1)中、Chは、カイラルベクトルを表
し、nおよびmは整数を表し、a1およびa2は、図5に
示すようなグラフェンシートを想定した二次元六角格子
上の2つの基本格子ベクトルを表す。なお、図5は、二
次元六角格子における2つの基本格子ベクトルa1およ
びa2について示す説明図である。〕
【0051】カイラルベクトルは、カーボンナノチュー
ブの導電性に関係していることが知られており、下式
(2)に示す関係を満たす場合が、最も導電性に優れて
いる(例えば、斎藤、表面科学、Vol.21、No.
9、pp528−533(2000))。 ・式(2) n−m=3k 〔但し、式(2)中、nおよびmは、式(1)における
mおよびnを表し、kは、整数を表す。〕
ブの導電性に関係していることが知られており、下式
(2)に示す関係を満たす場合が、最も導電性に優れて
いる(例えば、斎藤、表面科学、Vol.21、No.
9、pp528−533(2000))。 ・式(2) n−m=3k 〔但し、式(2)中、nおよびmは、式(1)における
mおよびnを表し、kは、整数を表す。〕
【0052】本発明においては、式(2)の関係を満た
さないカイラルベクトルを有するカーボンナノチューブ
を用いてもよいが、式(2)の関係を満たすカイラルベ
クトルを有するカーボンナノチューブを用いることが好
ましい。後者を用いた場合には、低電圧においても、被
帯電部材をより効率的に帯電させることができる。
さないカイラルベクトルを有するカーボンナノチューブ
を用いてもよいが、式(2)の関係を満たすカイラルベ
クトルを有するカーボンナノチューブを用いることが好
ましい。後者を用いた場合には、低電圧においても、被
帯電部材をより効率的に帯電させることができる。
【0053】カーボンナノチューブの形状、すなわち、
直径および長さは、公知のカーボンナノチューブ作製法
で得られるものであれば特に限定されないが、例えば、
直径は、1nm〜500nmの範囲内、長さは、10n
m〜1mmの範囲内のものを用いることができ、直径が
2〜50nmの範囲内、および長さが30nm〜1mm
の範囲内のものが好ましく用いられる。
直径および長さは、公知のカーボンナノチューブ作製法
で得られるものであれば特に限定されないが、例えば、
直径は、1nm〜500nmの範囲内、長さは、10n
m〜1mmの範囲内のものを用いることができ、直径が
2〜50nmの範囲内、および長さが30nm〜1mm
の範囲内のものが好ましく用いられる。
【0054】なお、カーボンナノチューブは上記したよ
うにその形状が非常に大きなアスペクト比を有してい
る。従って、粒子状の導電性物質と比較して、帯電部材
の表面にカーボンナノチューブを用いた場合には、帯電
部材表面と、被帯電部材表面と、の当接面が点接触の傾
向を示し易くなり、既述したような帯電部材と被帯電体
との接触抵抗が大きくなり、結果として帯電効率が悪く
なったり、被帯電体の帯電電位がばらついたいりする可
能性が大きくなる。
うにその形状が非常に大きなアスペクト比を有してい
る。従って、粒子状の導電性物質と比較して、帯電部材
の表面にカーボンナノチューブを用いた場合には、帯電
部材表面と、被帯電部材表面と、の当接面が点接触の傾
向を示し易くなり、既述したような帯電部材と被帯電体
との接触抵抗が大きくなり、結果として帯電効率が悪く
なったり、被帯電体の帯電電位がばらついたいりする可
能性が大きくなる。
【0055】しかしながら、本発明においては、既述し
たような親水性物質を用いることにより、帯電部材表面
が親水性を示すために、帯電部材表面と、被帯電部材表
面と、の当接面をより面接触の傾向に保持することがで
き、上記したような、大きなアスペクト比を有するカー
ボンナノチューブの形状に起因するデメリットを確実に
回避することができる。
たような親水性物質を用いることにより、帯電部材表面
が親水性を示すために、帯電部材表面と、被帯電部材表
面と、の当接面をより面接触の傾向に保持することがで
き、上記したような、大きなアスペクト比を有するカー
ボンナノチューブの形状に起因するデメリットを確実に
回避することができる。
【0056】本発明に用いられるカーボンナノチューブ
の製法は特に限定されず、アーク放電法、レーザー蒸着
法、化学気相成長法等、公知のカーボンナノチューブの
製法により作製されるものであれば如何なるものを用い
てもよい。しかしながら、所望の電気的特性や形状を得
ることが容易で、価格、品質、供給安定性等の実用面に
おいて利用に耐えうるものである製法により作製される
ものであることが好ましい。
の製法は特に限定されず、アーク放電法、レーザー蒸着
法、化学気相成長法等、公知のカーボンナノチューブの
製法により作製されるものであれば如何なるものを用い
てもよい。しかしながら、所望の電気的特性や形状を得
ることが容易で、価格、品質、供給安定性等の実用面に
おいて利用に耐えうるものである製法により作製される
ものであることが好ましい。
【0057】(帯電部材)本発明の帯電部材は、前記の
ように表面に親水性物質と導電性物質とを有するもので
あるが、その形態は、被帯電体と安定的に接触すること
ができ、電圧印加によって当該被帯電体表面に均一に電
荷を与えることができるものであれば、いずれの形態の
ものも使用することができる。
ように表面に親水性物質と導電性物質とを有するもので
あるが、その形態は、被帯電体と安定的に接触すること
ができ、電圧印加によって当該被帯電体表面に均一に電
荷を与えることができるものであれば、いずれの形態の
ものも使用することができる。
【0058】但し、親水性物質が光触媒物質等のよう
に、外部からの人為的なエネルギーの付与により親水性
を示す物質である場合には、エネルギー付与手段によ
り、被帯電体と接触する帯電部材表面にエネルギーが確
実に付与できるように、帯電部材の形状や、エネルギー
付与手段の設置位置等を考慮することが好ましい。な
お、帯電部材の形状としては、例えば、ロール状、プレ
ート状、ブロック状、球状、ブラシ状等の種々の形状と
することができるが、通常は、ロール状とすることが好
ましい。
に、外部からの人為的なエネルギーの付与により親水性
を示す物質である場合には、エネルギー付与手段によ
り、被帯電体と接触する帯電部材表面にエネルギーが確
実に付与できるように、帯電部材の形状や、エネルギー
付与手段の設置位置等を考慮することが好ましい。な
お、帯電部材の形状としては、例えば、ロール状、プレ
ート状、ブロック状、球状、ブラシ状等の種々の形状と
することができるが、通常は、ロール状とすることが好
ましい。
【0059】以下、本発明の帯電部材がロール状からな
る場合(以下、「帯電ロール」と略す場合がある)につ
いて、具体的に説明する。本発明の帯電部材がロール状
からなる場合には、少なくとも導電性支持体上に、導電
性弾性体層、表面層が順次設けられてなるものであり、
必要に応じて、前記導電性弾性体層と、前記表面層と、
の間に抵抗層を設けてもよい。また、本発明に用いられ
る親水性物質および導電性物質は、前記表面層の少なく
とも最表面に含まれるものであり、前記親水性物質は、
親水性が確実に発揮できるように少なくとも最表面に配
されていることが好ましい。
る場合(以下、「帯電ロール」と略す場合がある)につ
いて、具体的に説明する。本発明の帯電部材がロール状
からなる場合には、少なくとも導電性支持体上に、導電
性弾性体層、表面層が順次設けられてなるものであり、
必要に応じて、前記導電性弾性体層と、前記表面層と、
の間に抵抗層を設けてもよい。また、本発明に用いられ
る親水性物質および導電性物質は、前記表面層の少なく
とも最表面に含まれるものであり、前記親水性物質は、
親水性が確実に発揮できるように少なくとも最表面に配
されていることが好ましい。
【0060】表面層は、上記した条件を満たすものであ
れば、その形成方法は特に限定されない。例えば抵抗層
あるいは導電性弾性体層上に、予め親水性物質および導
電性物質を分散させた塗布溶液を用いて浸漬塗布やスプ
レー塗布等の公知の液相コーティング法により膜を形成
する方法等を用いることができる。なお、塗布溶液中に
含まれる主成分を、既述したような親水性シリコーン樹
脂とすることも好ましい。
れば、その形成方法は特に限定されない。例えば抵抗層
あるいは導電性弾性体層上に、予め親水性物質および導
電性物質を分散させた塗布溶液を用いて浸漬塗布やスプ
レー塗布等の公知の液相コーティング法により膜を形成
する方法等を用いることができる。なお、塗布溶液中に
含まれる主成分を、既述したような親水性シリコーン樹
脂とすることも好ましい。
【0061】また、抵抗層あるいは導電性弾性体層の表
面にUV照射、熱処理、カップリング剤等による化学処
理を施すこと等により、抵抗層あるいは導電性弾性体層
と物性及び/又は組成が異なる親水性を有する層を形成
し、この層を表面層とすることもできる。なお、このよ
うな場合には、抵抗層あるいは導電性弾性体層を形成す
る際に、前記抵抗層あるいは前記導電性弾性体層中に導
電性物質を分散させておくことが必要である。
面にUV照射、熱処理、カップリング剤等による化学処
理を施すこと等により、抵抗層あるいは導電性弾性体層
と物性及び/又は組成が異なる親水性を有する層を形成
し、この層を表面層とすることもできる。なお、このよ
うな場合には、抵抗層あるいは導電性弾性体層を形成す
る際に、前記抵抗層あるいは前記導電性弾性体層中に導
電性物質を分散させておくことが必要である。
【0062】表面層を構成する材料としては、前記表面
層のマトリックスを構成する材料として、既述したよう
な親水性シリコーン樹脂のような親水性物質の他に、ポ
リウレタン、ポリアミド、ポリエステル等の公知の樹脂
材料を用いることができ、これらの樹脂を2種以上混合
して用いてもよい。
層のマトリックスを構成する材料として、既述したよう
な親水性シリコーン樹脂のような親水性物質の他に、ポ
リウレタン、ポリアミド、ポリエステル等の公知の樹脂
材料を用いることができ、これらの樹脂を2種以上混合
して用いてもよい。
【0063】マトリックスを構成する材料には場合に
は、既述したカーボンナノチューブ等の導電性物質や、
必要に応じて、公知の架橋剤等の添加剤を添加すること
ができる。なお、マトリックス材料を構成する材料は既
述したように親水性物質からなるものでもよく、マトリ
ックス材料が非親水性物質のみからなる場合には、前記
マトリックス材料には親水性物質が添加される。表面層
に配合される親水性物質および導電性物質は各々2種類
以上を用いてもよい。
は、既述したカーボンナノチューブ等の導電性物質や、
必要に応じて、公知の架橋剤等の添加剤を添加すること
ができる。なお、マトリックス材料を構成する材料は既
述したように親水性物質からなるものでもよく、マトリ
ックス材料が非親水性物質のみからなる場合には、前記
マトリックス材料には親水性物質が添加される。表面層
に配合される親水性物質および導電性物質は各々2種類
以上を用いてもよい。
【0064】前記架橋剤としては、イソシアネート類、
メラミン類、メチル化、エチル化、エポキシ樹脂類、ビ
スフェノールタイプのエポキシ樹脂類、エポキシ基材の
ポリマー類等、並びにこれらのブレンド物を用いること
ができる。また、これら以外のその他の添加剤も必要に
応じて用いることができる。
メラミン類、メチル化、エチル化、エポキシ樹脂類、ビ
スフェノールタイプのエポキシ樹脂類、エポキシ基材の
ポリマー類等、並びにこれらのブレンド物を用いること
ができる。また、これら以外のその他の添加剤も必要に
応じて用いることができる。
【0065】表面層の厚みは、0.5μm〜100μm
の範囲内が好ましい。表面層の厚みが0.5μmよりも
小さい場合には、帯電部材表面の汚染防止効果が得られ
なくなる場合がある。一方、100μmよりも大きい場
合には、帯電部材の硬度が必要以上に大きくなるため
に、被帯電体表面との十分な密着性が得られなくなる場
合がある。
の範囲内が好ましい。表面層の厚みが0.5μmよりも
小さい場合には、帯電部材表面の汚染防止効果が得られ
なくなる場合がある。一方、100μmよりも大きい場
合には、帯電部材の硬度が必要以上に大きくなるため
に、被帯電体表面との十分な密着性が得られなくなる場
合がある。
【0066】表面層全体に導電性物質および親水性物質
が含まれる場合には、各々の含有量は以下のようである
ことが好ましい。導電性物質の含有量としては、2質量
%〜75質量%の範囲内が好ましく、5質量%から60
質量%の範囲内が好ましい。特に、導電性物質がカーボ
ンナノチューブからなる場合には10質量%〜50質量
%の範囲内が好ましい。
が含まれる場合には、各々の含有量は以下のようである
ことが好ましい。導電性物質の含有量としては、2質量
%〜75質量%の範囲内が好ましく、5質量%から60
質量%の範囲内が好ましい。特に、導電性物質がカーボ
ンナノチューブからなる場合には10質量%〜50質量
%の範囲内が好ましい。
【0067】表面層を構成するマトリックス材料が非親
水性材料からなり、このマトリックス材料に親水性物質
を配合する場合には、親水性物質の含有量としては25
質量%〜99質量%の範囲内が好ましく、50質量%〜
99質量%の範囲内が好ましい。特に、親水性物質が酸
化チタン等の光触媒物質からなる場合には60質量%〜
99質量%の範囲内が好ましい。
水性材料からなり、このマトリックス材料に親水性物質
を配合する場合には、親水性物質の含有量としては25
質量%〜99質量%の範囲内が好ましく、50質量%〜
99質量%の範囲内が好ましい。特に、親水性物質が酸
化チタン等の光触媒物質からなる場合には60質量%〜
99質量%の範囲内が好ましい。
【0068】また、表面層を構成するマトリックス材料
が親水性材料からなる場合には、親水性物質の含有量と
しては、1質量%〜99質量%の範囲内が好ましく、5
質量%から90質量%の範囲内が好ましい。特に、親水
性物質が酸化チタン等の光触媒物質からなる場合には2
5質量%〜75質量%の範囲内が好ましい。
が親水性材料からなる場合には、親水性物質の含有量と
しては、1質量%〜99質量%の範囲内が好ましく、5
質量%から90質量%の範囲内が好ましい。特に、親水
性物質が酸化チタン等の光触媒物質からなる場合には2
5質量%〜75質量%の範囲内が好ましい。
【0069】導電性支持体は、帯電部材を支持する剛性
を有する導電性の材料であれば特に限定されないが、例
えば、アルミニウム,銅合金,ステンレス鋼等の金属ま
たは合金、クロム,ニッケル等で鍍金処理を施した鉄,
合成樹脂などの導電性の材質で構成される。導電性支持
体の外径は通常4〜12mmの範囲にある。
を有する導電性の材料であれば特に限定されないが、例
えば、アルミニウム,銅合金,ステンレス鋼等の金属ま
たは合金、クロム,ニッケル等で鍍金処理を施した鉄,
合成樹脂などの導電性の材質で構成される。導電性支持
体の外径は通常4〜12mmの範囲にある。
【0070】導電性弾性体層は、帯電部材が適切なニッ
プ幅ないしニップ圧でもって被帯電体表面に押圧して被
帯電体表面を均一に帯電できるよう、帯電部材を所定の
抵抗値および硬度に収めるために設けられる。この弾性
体層はゴム材中に導電性粒子を分散させることによって
形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム,クロロ
プレンゴム,エピクロルヒドリンゴム,ブチルゴム,ウ
レタンゴム,シリコーンゴム,フッ素ゴム,SBR,N
BR,EPDM,アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レンゴム、これらのブレンドゴム等が挙げられる。中で
も、イソプレンゴム,シリコーンゴム,EPDMが好ま
しく用いられる。これらのゴム材は発泡したものでもあ
るいは無発泡のものでもよい。
プ幅ないしニップ圧でもって被帯電体表面に押圧して被
帯電体表面を均一に帯電できるよう、帯電部材を所定の
抵抗値および硬度に収めるために設けられる。この弾性
体層はゴム材中に導電性粒子を分散させることによって
形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム,クロロ
プレンゴム,エピクロルヒドリンゴム,ブチルゴム,ウ
レタンゴム,シリコーンゴム,フッ素ゴム,SBR,N
BR,EPDM,アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レンゴム、これらのブレンドゴム等が挙げられる。中で
も、イソプレンゴム,シリコーンゴム,EPDMが好ま
しく用いられる。これらのゴム材は発泡したものでもあ
るいは無発泡のものでもよい。
【0071】導電性粒子としては、カーボンブラック、
グラファイト、アルミニウム,銅,ニッケル,ステンレ
ス鋼等の各種導電性金属または合金、酸化錫,酸化イン
ジウム,酸化チタン,酸化錫−酸化アンチモン固溶体,
酸化錫−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化
物、絶縁物質の表面を導電化処理したものなどの微粉末
を用いることができる。例えば、カーボンブラックを用
いる場合は、所望の体積固有抵抗値が得られるよう、ゴ
ム材に対して30〜50質量%配合される。導電性弾性
体層の厚さは、通常2〜6mmの範囲にあればよく、3
〜5mmの範囲にあることが好ましい。また、導電性弾
性体層の体積抵抗値については、102〜105Ω・cm
の範囲にあることが好ましい。
グラファイト、アルミニウム,銅,ニッケル,ステンレ
ス鋼等の各種導電性金属または合金、酸化錫,酸化イン
ジウム,酸化チタン,酸化錫−酸化アンチモン固溶体,
酸化錫−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化
物、絶縁物質の表面を導電化処理したものなどの微粉末
を用いることができる。例えば、カーボンブラックを用
いる場合は、所望の体積固有抵抗値が得られるよう、ゴ
ム材に対して30〜50質量%配合される。導電性弾性
体層の厚さは、通常2〜6mmの範囲にあればよく、3
〜5mmの範囲にあることが好ましい。また、導電性弾
性体層の体積抵抗値については、102〜105Ω・cm
の範囲にあることが好ましい。
【0072】抵抗層は、帯電部材を所定の抵抗値に調整
するために設けられるもので、樹脂中に前記した導電性
粒子を分散させた薄膜から形成される。前記樹脂として
は、特に限定されるものではないが、ポリウレタン,ポ
リアミド,ポリエステル等の多少柔らかい部類に属する
樹脂が好適である。また、導電性粒子として例えばカー
ボンブラックを用いる場合は、所望の体積固有抵抗値が
得られるよう、樹脂に対して10〜30質量%配合され
る。抵抗層の体積抵抗値は105〜109Ω・cmの範囲
にあることが好ましい。
するために設けられるもので、樹脂中に前記した導電性
粒子を分散させた薄膜から形成される。前記樹脂として
は、特に限定されるものではないが、ポリウレタン,ポ
リアミド,ポリエステル等の多少柔らかい部類に属する
樹脂が好適である。また、導電性粒子として例えばカー
ボンブラックを用いる場合は、所望の体積固有抵抗値が
得られるよう、樹脂に対して10〜30質量%配合され
る。抵抗層の体積抵抗値は105〜109Ω・cmの範囲
にあることが好ましい。
【0073】また、抵抗層の膜厚は、5〜100μmの
範囲内が好ましく、10〜80μmの範囲内がより好ま
しい。膜厚が5μmより薄くなると、抵抗を調整する機
能を充分に発揮することができないだけでなく、リーク
が発生しやすくなり被帯電体表面を損傷する恐れがあ
る。一方、膜厚が100μmより厚いと、帯電部材の抵
抗値および硬度が必要以上に上昇する。このような構成
を有する本発明による帯電部材の体積抵抗値は、1×1
07Ω〜1×1010Ωの範囲内となるように調整される
ことが望ましい。
範囲内が好ましく、10〜80μmの範囲内がより好ま
しい。膜厚が5μmより薄くなると、抵抗を調整する機
能を充分に発揮することができないだけでなく、リーク
が発生しやすくなり被帯電体表面を損傷する恐れがあ
る。一方、膜厚が100μmより厚いと、帯電部材の抵
抗値および硬度が必要以上に上昇する。このような構成
を有する本発明による帯電部材の体積抵抗値は、1×1
07Ω〜1×1010Ωの範囲内となるように調整される
ことが望ましい。
【0074】(帯電器および画像形成装置)図1は、本
発明の帯電部材が帯電ロールとして組み込まれた画像形
成装置の一例を示す全体断面図である。図1において、
画像形成装置本体Uの内部には、矢印方向に回転する円
筒状の感光体ドラム(被帯電体)11が配置されてい
て、静電潜像担持体として機能する。画像形成装置本体
Uの内部の図面右側部には、感光体ドラム11表面に静
電潜像を書き込むレーザ書き込み装置12が配置されて
いる。円筒状の感光体ドラム11の周囲には、その回転
方向に沿って、順次感光体ドラム11表面を一様に帯電
する帯電器(帯電装置)13、上記静電潜像を顕像化す
る現像器14、顕像化されたトナー画像を用紙(転写
材)に転写させる転写器15、および感光体ドラム11
表面の残留トナーを除去するクリーニング装置16が、
それぞれ配置されている。
発明の帯電部材が帯電ロールとして組み込まれた画像形
成装置の一例を示す全体断面図である。図1において、
画像形成装置本体Uの内部には、矢印方向に回転する円
筒状の感光体ドラム(被帯電体)11が配置されてい
て、静電潜像担持体として機能する。画像形成装置本体
Uの内部の図面右側部には、感光体ドラム11表面に静
電潜像を書き込むレーザ書き込み装置12が配置されて
いる。円筒状の感光体ドラム11の周囲には、その回転
方向に沿って、順次感光体ドラム11表面を一様に帯電
する帯電器(帯電装置)13、上記静電潜像を顕像化す
る現像器14、顕像化されたトナー画像を用紙(転写
材)に転写させる転写器15、および感光体ドラム11
表面の残留トナーを除去するクリーニング装置16が、
それぞれ配置されている。
【0075】前記現像器14は、トナーを収納する容器
14aを備えている。この容器14a内には、トナーを
攪拌する攪拌部材14bと、回転可能な現像剤担持体1
4cと、該現像剤担持体14cにトナーを供給するトナ
ー供給ローラ14dとが設けられている。現像剤担持体
14cは、感光体ドラム11表面と僅かな間隙を介して
容器14aに支持されている。また、前記クリーニング
装置16はケーシング16aを備えている。このケーシ
ング16aには金属製のブレードホルダー16bが固定
されていて、その先端部にはシート状のクリーニングブ
レード16cが固定されている。クリーニングブレード
16cはその先端のエッジ部が感光体ドラム11表面に
当接している。
14aを備えている。この容器14a内には、トナーを
攪拌する攪拌部材14bと、回転可能な現像剤担持体1
4cと、該現像剤担持体14cにトナーを供給するトナ
ー供給ローラ14dとが設けられている。現像剤担持体
14cは、感光体ドラム11表面と僅かな間隙を介して
容器14aに支持されている。また、前記クリーニング
装置16はケーシング16aを備えている。このケーシ
ング16aには金属製のブレードホルダー16bが固定
されていて、その先端部にはシート状のクリーニングブ
レード16cが固定されている。クリーニングブレード
16cはその先端のエッジ部が感光体ドラム11表面に
当接している。
【0076】画像形成装置U本体の図面下部には、用紙
を収容する給紙トレイ17が配置されている。給紙トレ
イ17の上面端部には、給紙トレイ17から用紙を一枚
ずつ取り出す用紙取り出しローラ18が配置されてい
る。用紙取り出しローラ18の左側部上方には、一対の
用紙搬送ローラ19によって搬送される用紙をガイドす
る一対の用紙ガイド20が配置されている。画像形成装
置本体Uの内部の図面左側上部には、加熱ローラ21a
及び加圧ローラ21bを有する定着装置21が配置され
ていて、当該定着装置21と前記転写器15との間に
は、トナー画像が転写された用紙を搬送する搬送路22
が設けられている。また、定着装置21の上方には、一
対の排出ローラ23と、トナー画像が定着された用紙を
定着装置21から排出ローラ23までガイドする搬送路
24が設けられている。そして、画像形成装置U本体の
図面上部には上記排出ローラ23から排出される用紙を
載置する排出トレイ25が形成されている。
を収容する給紙トレイ17が配置されている。給紙トレ
イ17の上面端部には、給紙トレイ17から用紙を一枚
ずつ取り出す用紙取り出しローラ18が配置されてい
る。用紙取り出しローラ18の左側部上方には、一対の
用紙搬送ローラ19によって搬送される用紙をガイドす
る一対の用紙ガイド20が配置されている。画像形成装
置本体Uの内部の図面左側上部には、加熱ローラ21a
及び加圧ローラ21bを有する定着装置21が配置され
ていて、当該定着装置21と前記転写器15との間に
は、トナー画像が転写された用紙を搬送する搬送路22
が設けられている。また、定着装置21の上方には、一
対の排出ローラ23と、トナー画像が定着された用紙を
定着装置21から排出ローラ23までガイドする搬送路
24が設けられている。そして、画像形成装置U本体の
図面上部には上記排出ローラ23から排出される用紙を
載置する排出トレイ25が形成されている。
【0077】上記画像形成装置Uの画像形成プロセスを
簡単に説明すると、以下の通りである。まず、直流電圧
が印加された帯電ロール1によって、矢印方向に回転す
る感光体ドラム11は、その表面が一様に注入帯電され
る。帯電された感光体ドラム11はレーザ書き込み装置
12により静電潜像が書き込まれる。感光体ドラム11
表面の静電潜像は、現像器14によりトナー画像に現像
される。そして、トナー画像は転写器15により給紙ト
レイ17から搬送されてくる用紙に転写される。転写さ
れたトナー画像が定着装置21により用紙に定着された
後、該用紙は排出ローラ23により排出トレイ25上に
排出される。また、上記トナー画像が用紙に転写された
後、感光体ドラム11表面に残留していたトナーはクリ
ーニング装置のブレード16cにより除去され、次の画
像形成プロセスに備える。
簡単に説明すると、以下の通りである。まず、直流電圧
が印加された帯電ロール1によって、矢印方向に回転す
る感光体ドラム11は、その表面が一様に注入帯電され
る。帯電された感光体ドラム11はレーザ書き込み装置
12により静電潜像が書き込まれる。感光体ドラム11
表面の静電潜像は、現像器14によりトナー画像に現像
される。そして、トナー画像は転写器15により給紙ト
レイ17から搬送されてくる用紙に転写される。転写さ
れたトナー画像が定着装置21により用紙に定着された
後、該用紙は排出ローラ23により排出トレイ25上に
排出される。また、上記トナー画像が用紙に転写された
後、感光体ドラム11表面に残留していたトナーはクリ
ーニング装置のブレード16cにより除去され、次の画
像形成プロセスに備える。
【0078】(帯電装置、帯電方法)図2は、図1中の
前記帯電器(帯電装置)13の拡大図である。図2にお
いて、帯電器13は帯電ロール1を備えている。帯電ロ
ール1は、導電性支持体1aの表面に導電性弾性体層1
b、抵抗層1c及び表面層1dが順次積層された構造と
なっている。なお、表面層1dは、本発明で用いられる
親水性物質と導電性物質とを含んでなるものである。
前記帯電器(帯電装置)13の拡大図である。図2にお
いて、帯電器13は帯電ロール1を備えている。帯電ロ
ール1は、導電性支持体1aの表面に導電性弾性体層1
b、抵抗層1c及び表面層1dが順次積層された構造と
なっている。なお、表面層1dは、本発明で用いられる
親水性物質と導電性物質とを含んでなるものである。
【0079】帯電ロール1は、その導電性支持体1aの
両端部が、クリーニング装置16の前記ケーシング16
aに固定された支持部材31により支承されている。ま
た、一端が支持部材31に、他端が導電性支持体1aの
端部にそれぞれ固定された、2つの加圧スプリング32
の付勢力によって、帯電ロール1は感光体ドラム11表
面に押圧され接触している。
両端部が、クリーニング装置16の前記ケーシング16
aに固定された支持部材31により支承されている。ま
た、一端が支持部材31に、他端が導電性支持体1aの
端部にそれぞれ固定された、2つの加圧スプリング32
の付勢力によって、帯電ロール1は感光体ドラム11表
面に押圧され接触している。
【0080】さらに、帯電ロール1の導電性支持体1a
には、直流電源35から直流電圧が印加される。表面層
1d中に含有される親水性物質が紫外線を照射すること
により親水性を発揮する光触媒物質のような非恒常親水
性物質である場合には、同時に、エネルギー付与手段で
ある紫外線照射装置26により、紫外線を帯電ロール1
の表面に照射する。なお、表面層1d中に含有される親
水性物質が親水性シリコーン樹脂のような恒常親水性物
質である場合には、紫外線照射装置26のようなエネル
ギー付与手段を設けなくともよい。したがって、帯電ロ
ール1は、導電性支持体1a、導電性弾性体層1b、抵
抗層1c、表面層1d、さらに親水性材料によりその表
面に吸着された吸着水によって、接触しながら所定の方
向に回転する感光体ドラム11表面を一様に注入帯電処
理することができる。
には、直流電源35から直流電圧が印加される。表面層
1d中に含有される親水性物質が紫外線を照射すること
により親水性を発揮する光触媒物質のような非恒常親水
性物質である場合には、同時に、エネルギー付与手段で
ある紫外線照射装置26により、紫外線を帯電ロール1
の表面に照射する。なお、表面層1d中に含有される親
水性物質が親水性シリコーン樹脂のような恒常親水性物
質である場合には、紫外線照射装置26のようなエネル
ギー付与手段を設けなくともよい。したがって、帯電ロ
ール1は、導電性支持体1a、導電性弾性体層1b、抵
抗層1c、表面層1d、さらに親水性材料によりその表
面に吸着された吸着水によって、接触しながら所定の方
向に回転する感光体ドラム11表面を一様に注入帯電処
理することができる。
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。
【0081】<実施例1>
(導電性弾性体層の形成)直径6mmのSUSシャフト
に、導電性シリコーンゴム(東レダウコーニング社製:
X−34−2048AB)を厚さ3mmになるよう射出
成形し、体積抵抗5×103Ω・cm、アスカーC硬度
55度、直径12mmの弾性ローラ(1a)を得た。
に、導電性シリコーンゴム(東レダウコーニング社製:
X−34−2048AB)を厚さ3mmになるよう射出
成形し、体積抵抗5×103Ω・cm、アスカーC硬度
55度、直径12mmの弾性ローラ(1a)を得た。
【0082】(抵抗層の形成)下記組成物をボールミル
で混合して樹脂中にカーボンブラックが均一に分散した
分散液を調整した。得られた分散液を、弾性ローラ(1
a)の表面にスプレー塗布した後、加熱・乾燥すること
により、弾性ローラ(1a)の表面に膜厚20μmの抵
抗層を形成した弾性ローラ(1b)を得た。 ・一液型ウレタン樹脂(DF−407:大日本インキ化
学工業社製):100質量部 ・カーボンブラック(Regal 660R:Cabo
t社製):5質量部 ・2−ブタノン:100質量部
で混合して樹脂中にカーボンブラックが均一に分散した
分散液を調整した。得られた分散液を、弾性ローラ(1
a)の表面にスプレー塗布した後、加熱・乾燥すること
により、弾性ローラ(1a)の表面に膜厚20μmの抵
抗層を形成した弾性ローラ(1b)を得た。 ・一液型ウレタン樹脂(DF−407:大日本インキ化
学工業社製):100質量部 ・カーボンブラック(Regal 660R:Cabo
t社製):5質量部 ・2−ブタノン:100質量部
【0083】(表面層の形成)下記組成物をボールミル
で混合して、ポリウレタン樹脂に導電性物質(カーボン
ナノチューブ)と親水性物質(酸化チタン)とが均一に
分散した分散液を調整した。 ・ポリウレタン樹脂(ニッポラン3160:日本ポリウ
レタン工業社製):100質量部 ・イソシアネート架橋剤(コロネートHL:日本ポリウ
レタン社製):2質量部 ・マルチウォールカーボンナノチューブ(本荘ケミカル
社製):3質量部 ・酸化チタン(AMT−100:テイカ社製):10質
量部 ・2−ブタノン:100質量部
で混合して、ポリウレタン樹脂に導電性物質(カーボン
ナノチューブ)と親水性物質(酸化チタン)とが均一に
分散した分散液を調整した。 ・ポリウレタン樹脂(ニッポラン3160:日本ポリウ
レタン工業社製):100質量部 ・イソシアネート架橋剤(コロネートHL:日本ポリウ
レタン社製):2質量部 ・マルチウォールカーボンナノチューブ(本荘ケミカル
社製):3質量部 ・酸化チタン(AMT−100:テイカ社製):10質
量部 ・2−ブタノン:100質量部
【0084】得られた分散液を弾性ローラ(1b)表面
にディップ塗布した後、加熱・乾燥させることにより膜
厚2μmの表面層を形成し、実施例1の帯電ロール(以
下、「帯電ロール(1)」と略す)を得た。帯電ロール
(1)表面の暗所における水接触角は68度であった
が、ブラックライト照射(光強度0.7mW、10分間
照射)後の水接触角は27度であり、光を照射すること
により帯電ロール(1)表面が親水性を示した。また、
帯電ロール(1)のロール抵抗値は、7.5×10
5Ω、アスカーC硬度は38度であった。
にディップ塗布した後、加熱・乾燥させることにより膜
厚2μmの表面層を形成し、実施例1の帯電ロール(以
下、「帯電ロール(1)」と略す)を得た。帯電ロール
(1)表面の暗所における水接触角は68度であった
が、ブラックライト照射(光強度0.7mW、10分間
照射)後の水接触角は27度であり、光を照射すること
により帯電ロール(1)表面が親水性を示した。また、
帯電ロール(1)のロール抵抗値は、7.5×10
5Ω、アスカーC硬度は38度であった。
【0085】<実施例2>表面層の形成に際し、下記組
成物からなる分散液を用いた以外は、実施例1と同様に
して実施例2の帯電ロール(以下、「帯電ロール
(2)」と略す)を得た。 ・酸化チタン配合のシリコーン樹脂(フレッセラP:松
下電工社製):100質量部 ・マルチウォールカーボンナノチューブ(本荘ケミカル
社製):5質量部 ・2−ブタノン:100質量部
成物からなる分散液を用いた以外は、実施例1と同様に
して実施例2の帯電ロール(以下、「帯電ロール
(2)」と略す)を得た。 ・酸化チタン配合のシリコーン樹脂(フレッセラP:松
下電工社製):100質量部 ・マルチウォールカーボンナノチューブ(本荘ケミカル
社製):5質量部 ・2−ブタノン:100質量部
【0086】帯電ロール(2)表面の暗所における水接
触角は73度であったが、ブラックライト照射(光強度
0.7mW、10分間照射)後の水接触角は30度であ
り、光を照射することにより帯電ロール(2)表面が親
水性を示した。また、帯電ロール(2)のロール抵抗値
は、2.6×105Ω、アスカーC硬度は41度であっ
た。
触角は73度であったが、ブラックライト照射(光強度
0.7mW、10分間照射)後の水接触角は30度であ
り、光を照射することにより帯電ロール(2)表面が親
水性を示した。また、帯電ロール(2)のロール抵抗値
は、2.6×105Ω、アスカーC硬度は41度であっ
た。
【0087】<比較例1>表面層の形成に際し、下記組
成物からなる分散液を用いた以外は、実施例1と同様に
して比較例1の帯電ロール(以下、「帯電ロール
(A)」と略す)を得た。 ・酸化チタン配合のシリコーン樹脂(フレッセラP:松
下電工社製):100質量部 ・カーボンブラック(Regal 660R:Cabo
t社製):5質量部 ・2−ブタノン:100質量部
成物からなる分散液を用いた以外は、実施例1と同様に
して比較例1の帯電ロール(以下、「帯電ロール
(A)」と略す)を得た。 ・酸化チタン配合のシリコーン樹脂(フレッセラP:松
下電工社製):100質量部 ・カーボンブラック(Regal 660R:Cabo
t社製):5質量部 ・2−ブタノン:100質量部
【0088】帯電ロール(A)表面の暗所における水接
触角は61度であったが、ブラックライト照射(光強度
0.7mW、10分間照射)後の水接触角は26度であ
り、光を照射することにより帯電ロール(A)表面が親
水性を示した。また、帯電ロール(A)のロール抵抗値
は、8.3×105Ω、アスカーC硬度は35度であっ
た。
触角は61度であったが、ブラックライト照射(光強度
0.7mW、10分間照射)後の水接触角は26度であ
り、光を照射することにより帯電ロール(A)表面が親
水性を示した。また、帯電ロール(A)のロール抵抗値
は、8.3×105Ω、アスカーC硬度は35度であっ
た。
【0089】<比較例2>表面層の形成に際し、下記組
成物からなる分散液を用いた以外は、実施例1と同様に
して比較例2の帯電ロール(以下、「帯電ロール
(B)」と略す)を得た。 ・ポリウレタン樹脂(ニッポラン3160:日本ポリウ
レタン工業社製):100質量部 ・イソシアネート架橋剤(コロネートHL:日本ポリウ
レタン社製):2質量部 ・マルチウォールカーボンナノチューブ(本荘ケミカル
社製):3質量部 ・2−ブタノン:100質量部
成物からなる分散液を用いた以外は、実施例1と同様に
して比較例2の帯電ロール(以下、「帯電ロール
(B)」と略す)を得た。 ・ポリウレタン樹脂(ニッポラン3160:日本ポリウ
レタン工業社製):100質量部 ・イソシアネート架橋剤(コロネートHL:日本ポリウ
レタン社製):2質量部 ・マルチウォールカーボンナノチューブ(本荘ケミカル
社製):3質量部 ・2−ブタノン:100質量部
【0090】帯電ロール(B)表面の水接触角は75度
であり、帯電ロール(B)表面は親水性を有さないもの
である。また、帯電ロール(B)のロール抵抗値は、
4.6×104Ω、アスカーC硬度は42度であった。
であり、帯電ロール(B)表面は親水性を有さないもの
である。また、帯電ロール(B)のロール抵抗値は、
4.6×104Ω、アスカーC硬度は42度であった。
【0091】(画像出力テスト)各々の実施例および比
較例で得た帯電ロールを、画像形成装置(Able32
21:富士ゼロックス社製)の帯電器に装着し、高温高
湿(28℃・80RH%)および低温低湿(15℃・3
0RH%)の環境下にて、20万枚の画像出力テストを
実施し画像濃度ムラを評価した。なお、画像出力テスト
の初期(100枚以下)および20万枚画像出力後に、
前記画像形成装置の感光体表面の帯電電位が測定できる
ように改造した同型の画像形成装置に帯電ロールを取り
つけて帯電電位、電位バラツキおよび帯電効率を評価し
た。
較例で得た帯電ロールを、画像形成装置(Able32
21:富士ゼロックス社製)の帯電器に装着し、高温高
湿(28℃・80RH%)および低温低湿(15℃・3
0RH%)の環境下にて、20万枚の画像出力テストを
実施し画像濃度ムラを評価した。なお、画像出力テスト
の初期(100枚以下)および20万枚画像出力後に、
前記画像形成装置の感光体表面の帯電電位が測定できる
ように改造した同型の画像形成装置に帯電ロールを取り
つけて帯電電位、電位バラツキおよび帯電効率を評価し
た。
【0092】−帯電電位および帯電効率評価試験−
−420Vの直流電圧を帯電ロールの導電性支持体に印
加し、帯電ロールの表面に紫外線を照射しながら、帯電
ロールと接触する外径30mmの感光体表面に電荷を注
入し、上記画像形成装置を作動させ、現像剤担持体の位
置で感光体表面の帯電電位を連続して測定した。この時
の、感光体一周分の帯電電位の平均値、一周中の最大電
位と最低電位との差(電位ばらつき)、および帯電効率
を表1に示す。なお、前記帯電効率は、下式(3)によ
り求めた。 ・式(3) 帯電効率(%)=100×帯電電位/印加
電圧(−420V)
加し、帯電ロールの表面に紫外線を照射しながら、帯電
ロールと接触する外径30mmの感光体表面に電荷を注
入し、上記画像形成装置を作動させ、現像剤担持体の位
置で感光体表面の帯電電位を連続して測定した。この時
の、感光体一周分の帯電電位の平均値、一周中の最大電
位と最低電位との差(電位ばらつき)、および帯電効率
を表1に示す。なお、前記帯電効率は、下式(3)によ
り求めた。 ・式(3) 帯電効率(%)=100×帯電電位/印加
電圧(−420V)
【0093】−画質評価試験−
初期及びテストチャートを20万枚出力後にハーフトー
ン画像を出力し、濃度ムラを確認した。なお、濃度ムラ
の判断は以下の基準により行った。 ・全くムラがないレベル ・・・ ○ ・わずかにムラがあるが、品質上問題ないレベル ・・
・ △ ・品質上問題となるムラのレベル ・・・ × 結果を表1に示す。
ン画像を出力し、濃度ムラを確認した。なお、濃度ムラ
の判断は以下の基準により行った。 ・全くムラがないレベル ・・・ ○ ・わずかにムラがあるが、品質上問題ないレベル ・・
・ △ ・品質上問題となるムラのレベル ・・・ × 結果を表1に示す。
【0094】(評価結果)表1の結果を、以下に示す基
準にて評価した結果および帯電効率の画像出力初期の最
小値を表2に示す。なお、表2からわかるように、実施
例1および2は、いずれの項目の結果も良好であること
がわかる。一方、帯電部材表面に針状導電性物質を含有
しない比較例1では、帯電効率の温湿度依存性が悪い。
また、帯電部材表面に親水性物質を含有していない比較
例2では、電位バラツキが大きく、初期からハーフトー
ン画像濃度ムラの評価結果も不充分であった。
準にて評価した結果および帯電効率の画像出力初期の最
小値を表2に示す。なお、表2からわかるように、実施
例1および2は、いずれの項目の結果も良好であること
がわかる。一方、帯電部材表面に針状導電性物質を含有
しない比較例1では、帯電効率の温湿度依存性が悪い。
また、帯電部材表面に親水性物質を含有していない比較
例2では、電位バラツキが大きく、初期からハーフトー
ン画像濃度ムラの評価結果も不充分であった。
【0095】−帯電効率の温湿度変化依存性評価基準−
○:同一枚数の画像出力後において、高温高湿下の帯電
効率の値を100とした 時、低温低湿下の帯電効率の値が87以上。 ×:同一枚数の画像出力後において、高温高湿下の帯電
効率の値を100とした 時、低温低湿下の帯電効率の値が87未満。
効率の値を100とした 時、低温低湿下の帯電効率の値が87以上。 ×:同一枚数の画像出力後において、高温高湿下の帯電
効率の値を100とした 時、低温低湿下の帯電効率の値が87未満。
【0096】−帯電効率の経時劣化評価−
○:同一の温湿度において、20万枚出力後の帯電効率
の低下が、初期の値に対して15%以内。 ×:同一の温湿度において、20万枚出力後の帯電効率
の低下が、初期の値に対して15%よりも大きい。
の低下が、初期の値に対して15%以内。 ×:同一の温湿度において、20万枚出力後の帯電効率
の低下が、初期の値に対して15%よりも大きい。
【0097】−電位バラツキ−
○:温湿度および画像出力枚数によらず、30V以内。
×:温湿度および画像出力枚数によらず、30Vよりも
大きい。
大きい。
【0098】−ハーフトーン画像濃度ムラ−
○:20万枚形成後の高温高湿および低温低湿下におけ
る表1の評価が○あるいは△。 ×:20万枚形成後の高温高湿または低温低湿下におけ
る表1の評価が×あるいは−(評価せず)。
る表1の評価が○あるいは△。 ×:20万枚形成後の高温高湿または低温低湿下におけ
る表1の評価が×あるいは−(評価せず)。
【0099】
【表1】
【0100】
【表2】
【0101】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
帯電効率の経時および温湿度変化に対する依存性が小さ
く、被帯電体の帯電電位のバラツキの小さい帯電部材を
提供することができる。
帯電効率の経時および温湿度変化に対する依存性が小さ
く、被帯電体の帯電電位のバラツキの小さい帯電部材を
提供することができる。
【図1】 本発明の帯電部材が帯電ロールとして組み込
まれた画像形成装置の一例を示す全体断面図である。
まれた画像形成装置の一例を示す全体断面図である。
【図2】 図1中の帯電器(帯電装置)13の拡大図で
ある。
ある。
【図3】 (a)は被帯電部材がロール状からなる場合
における、時間(被帯電部材の周方向)に対する被帯電
部材表面の帯電電位の変化の一例を示すグラフである。
(b)は被帯電部材がロール状からなる場合における、
時間(被帯電部材の周方向)に対する被帯電部材表面の
帯電電位の変化の他の例を示すグラフである。
における、時間(被帯電部材の周方向)に対する被帯電
部材表面の帯電電位の変化の一例を示すグラフである。
(b)は被帯電部材がロール状からなる場合における、
時間(被帯電部材の周方向)に対する被帯電部材表面の
帯電電位の変化の他の例を示すグラフである。
【図4】 印加電圧に対する、被帯電部材表面の帯電電
位の変化の一例を示したグラフである。
位の変化の一例を示したグラフである。
【図5】 二次元六角格子における2つの基本ベクトル
a1およびa2について示す説明図である。
a1およびa2について示す説明図である。
1 帯電ロール(帯電部材)
1a 導電性支持体1a
1b 導電性弾性体層
1c 抵抗層
1d 表面層
11 感光体ドラム(被帯電体)
12 レーザ書込装置
13 帯電器(帯電装置)
14 現像器
15 転写器
16 クリーニング装置
17 給紙トレイ
18 用紙取出ロール
19 用紙搬送ロール
20 用紙ガイド
21 定着装置
22、24 搬送路
23 排出ロール
25 排出トレイ
26 紫外線照射装置
31 支持部材
32 加圧スプリング
35 直流電源
36 交流電源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高山 拓
神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ
ックス株式会社内
Fターム(参考) 2H200 FA01 FA02 HA03 HA28 HB12
HB45 HB46 HB47 MA01 MA04
MA06 MA20 MB01 MC20
3J103 AA02 AA14 AA32 AA51 BA41
EA02 EA11 GA02 GA57 GA58
GA60 HA04 HA20 HA31 HA47
HA52
Claims (5)
- 【請求項1】 被帯電体表面に接触させて前記被帯電体
を帯電させる帯電部材であって、 該帯電部材の表面が、親水性を有し、少なくとも親水性
物質と導電性物質とを含有することを特徴とする帯電部
材。 - 【請求項2】 前記帯電部材の表面に光を照射し、被帯
電体表面に接触させて前記被帯電体を帯電させる帯電部
材であって、 前記親水性物質が、光触媒物質を含むことを特徴とする
請求項1に記載の帯電部材。 - 【請求項3】 前記光触媒物質が、酸化チタンであるこ
とを特徴とする請求項2に記載の帯電部材。 - 【請求項4】 前記親水性物質が、親水性基を有する化
合物が結合したケイ素原子を含むシリコーン樹脂を含む
こと特徴とする請求項1に記載の帯電部材。 - 【請求項5】 前記導電性物質が、カーボンナノチュー
ブであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つ
に記載の帯電部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071460A JP2003270907A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 帯電部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002071460A JP2003270907A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 帯電部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003270907A true JP2003270907A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29201732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002071460A Pending JP2003270907A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 帯電部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003270907A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057560A1 (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | 導電性弾性層の表面処理液及び表面処理方法、表面処理された導電性部材 |
| JP2009210795A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、現像装置、画像形成装置及び画像形成方法 |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002071460A patent/JP2003270907A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009057560A1 (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-07 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | 導電性弾性層の表面処理液及び表面処理方法、表面処理された導電性部材 |
| JP2009210795A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、現像装置、画像形成装置及び画像形成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2453312B1 (en) | Development roller, process cartridge, and electrophotographic image-forming device | |
| CN102667636B (zh) | 电子照相用辊的制造方法 | |
| JP2004139026A (ja) | 像加熱装置及びこの装置に用いられる加圧ローラ | |
| JP2010231007A (ja) | 帯電ロール並びにこれを用いた交換部品及び画像形成装置 | |
| US6317574B1 (en) | Charging member, process cartridge, and image forming apparatus | |
| US7593670B2 (en) | Charging device including a contact charging member with silica thereon, process cartridge including a contact charging member, and image forming apparatus including such charging member | |
| JP2008058511A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
| JP2003270907A (ja) | 帯電部材 | |
| WO2008001463A1 (en) | Process cartridge and image forming apparatus | |
| JP3382466B2 (ja) | 帯電部材およびそれを用いた電子写真装置 | |
| JP4333133B2 (ja) | 帯電部材及び転写ロール | |
| CN100472349C (zh) | 图像形成装置和图像形成方法 | |
| JP2003248365A (ja) | 帯電部材 | |
| JP5365732B2 (ja) | 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| US9069307B2 (en) | Fuser system for controlling static discharge | |
| CN100576103C (zh) | 带电辊及具有该带电辊的图像形成装置 | |
| JP5147578B2 (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| JP2004093595A (ja) | 帯電部材及びそれを用いた帯電装置、帯電方法 | |
| JPS5887572A (ja) | ロ−ラ転写装置 | |
| JP7358207B2 (ja) | 現像部材、電子写真プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 | |
| JP2011081039A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3397548B2 (ja) | 画像形成装置の加熱定着装置 | |
| JP5145846B2 (ja) | 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
| JP7183029B2 (ja) | クリーニング装置、カートリッジ及び画像形成装置 | |
| JP2010020168A5 (ja) |