JPH0643731A - 電子写真装置 - Google Patents

電子写真装置

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JPH0643731A
JPH0643731A JP4103196A JP10319692A JPH0643731A JP H0643731 A JPH0643731 A JP H0643731A JP 4103196 A JP4103196 A JP 4103196A JP 10319692 A JP10319692 A JP 10319692A JP H0643731 A JPH0643731 A JP H0643731A
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眞守 曽我
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子写真装置に用いる帯電器の帯電グリッド
の表面をフッ化アルキル基を含む単分子膜をシロキサン
結合によって基材表面と共有結合させることにより、ト
ナー離型性のすぐれた帯電グリッドを提供する。 【構成】 帯電グリッドを、シラン系化学吸着剤の一つ
である例えばヘプタデカフルオロトリデシルトリクロロ
シラン等を溶解した非水系希薄溶液に浸漬し、吸着反応
を起こさせ、次に未反応物を洗浄除去して、フッ化アル
キル基を含むシロキサン結合を介した化学吸着単分子膜
を形成する。この帯電グリッドは、定着ローラ1の表面
にシロキサン結合2を介して、フッ化アルキル基を含有
する単分子膜3が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真の帯電器に関
し、より詳しくは帯電グリッドの表面改質に関する。特
に帯電グリッドに離型性を付与してトナーの付着を防ぐ
ことに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真装置では、一次帯電、画
像露光による静電潜像の形成、静電像とは逆の極性に帯
電したトナーによる現像、普通紙へのトナー像の転写、
定着、クリーニング装置によるドラム上の残存トナーの
除去、強露光によるドラム上の電荷の除去というプロセ
ス繰り返し行われる。
【0003】帯電プロセスにおいては、帯電器によりコ
ロナ放電で均一に感光体表面が帯電される。帯電グリッ
ドは通常ステンレスからできている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の帯電器を用い
た、電子写真装置で帯電プロセスを繰り返すと、帯電グ
リッドにトナーが付着し、繰り返し画像を形成させると
画像乱れや黒い斑点が画像にあらわれ画像品質が低下す
るという課題があった。これは、帯電グリッドにトナー
の離型性がないためである。
【0005】本発明は従来の欠点に鑑みなされたもの
で、トナー離型性の優れた帯電グリッドを用いた、画像
品質の優れた電子写真装置を提供することを目的として
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の電子写真装置は、電子写真感光体を有し、
帯電、像露光、現像、転写、定着及びクリーニングの各
工程を含むプロセスによって複写画像を得るための電子
写真装置において、前記帯電プロセスに用いられ帯電グ
リッドの表面にシロキサン結合を介してフッ化アルキル
基を含有する化学吸着膜を設けたことを特徴とする。
【0007】前記構成においては、化学吸着膜が単分子
膜またはポリマー膜であることが望ましい。
【0008】
【作用】本発明の電子写真装置に用いられる帯電グリッ
ドは、その表面にフッ化アルキル基を含有する化学吸着
膜がシロキサン結合を介して化学結合して形成されてい
るので、離型性がすぐれている。すなわち、前記化学吸
着膜の表層にはフッ化アルキル基が存在するから、離型
性に優れたものとなる。また、前記化学吸着膜の基部
は、シロキサン結合を介して化学結合して形成されてい
るので、耐久性に優れた膜とすることができ、帯電を繰
り返しても、前記化学吸着膜は帯電グリッド表面から容
易に剥離しない。さらに本発明の化学吸着膜は、ナノメ
ータないしオングストローム単位の極薄い膜であるの
で、帯電グリッドの機械的強度などの特性を損ねること
が無い。
【0009】また、化学吸着膜が単分子膜であるという
本発明の好ましい構成によれば、均一な厚さの薄い膜と
することができるので、帯電グリッドの寸法精度に影響
を与えない。さらに化学吸着ポリマー膜を用いた場合
は、単分子膜よりやや厚さが厚くなるが、緻密膜とする
ことができる。
【0010】
【実施例】以下実施例を用いてより具体的に本発明を説
明する。本発明の電子写真装置は図1に示すように、帯
電グリッド1の表面にシロキサン結合2を介して、フッ
化アルキル基を含有する単分子膜3が形成された帯電グ
リッドを用いる。
【0011】帯電グリッドの材料としては、たとえばス
テンレスがよく用いられる。本発明の電子写真装置に用
いる帯電グリッド表面に設けられる化学吸着膜はフッ化
アルキル基を有するクロロシラン系界面活性剤から構成
されている。
【0012】フッ化アルキル基(フルオロアルキル基)
を有するクロロシラン系界面活性剤としては、例えばC
3 (CF2 7 (CH2 2 SiCl3 ,CF3 CH
2 O(CH2 15SiCl3 ,CF3 (CH2 2 Si
(CH3 2 (CH2 15SiCl3 ,CF3 (C
2 3 (CH2 2 Si(CH3 2 (CH2 9
iCl3 ,F(CF2 8 (CH2 2 Si(CH3
2 (CH2 9 SiCl3,CF3 COO(CH2 15
SiCl3 ,CF3 (CF2 5 (CH2 2 SiCl
3 等のようなトリクロロシラン系界面活性剤を始め、例
えばCF3 (CF27 (CH2 2 SiCln (CH
3 3-n ,CF3 (CF2 7 (CH2 2SiCln
(C2 5 3-n ,CF3 CH2 O(CH2 15SiC
n (CH33-n ,CF3 CH2 O(CH2 15Si
Cln (C2 5 3-n ,CF3 (CH2 2 Si(C
3 2 (CH2 15SiCln (CH3 3-n ,F
(CF24 (CH2 2 Si(CH3 2 (CH2
9 SiCln (C2 5 3-n ,F(CF2 8 (CH
2 2 Si(CH3 2 (CH2 9 SiCln (CH
33-n ,CF3 COO(CH2 15SiCln (CH
3 3-n ,CF3 (CF25 (CH2 2 SiCln
(CH3 3-n (但し式中のnは何れも1又は2)等の
ような低級アルキル基置換のモノクロロシラン系あるい
はジクロロシラン系界面活性剤が挙げられる。
【0013】これらの中でも特にトリクロロシラン系化
学吸着剤は、親水性基と結合したクロロシリル結合以外
のクロロシリル結合が、隣合うクロロシラン基とシロキ
サン結合で分子間結合を形成するため、より強固な化学
吸着膜となる。この、理由からトリクロロシラン系化学
吸着剤は、好ましい化学吸着膜の材料である。また、C
3 (CF2 n CH2 CH2 SiCl3 (但し式中の
nは整数であり、3〜25程度が最も扱いやすい)が、
化学吸着性と潤滑性等の機能性との釣合が取れているた
め好ましい。
【0014】さらにまた、フッ化アルキル鎖部分にビニ
ル基(C=C)やアセチニル基(エチニル基)基を組み
込んでおけば、化学吸着膜形成後5メガラド程度の電子
線照射で架橋できるのでさらに化学吸着膜自体の硬度を
向上させることも可能である。本発明に供されるクロロ
シラン系界面活性剤は、上述に例示したように直鎖状だ
けではなく、分岐した形状でも、又は末端の珪素にフッ
化アルキル基もしくは炭化水素基が置換した形状(例え
ばR、R1 、R2 、R3 をフッ化アルキル基又は炭化水
素基として一般式R2 SiCl2 、R3 SiCl、R1
2 SiCl2もしくはR1 2 3 SiCl等)であ
ってもよいが、吸着密度を高めるためには一般には直鎖
状が好ましい。
【0015】さらに、内層膜として例えばSiCl4
SiHCl3 、SiH2 Cl2 、Cl(SiCl2 O)
n SiCl3 (但し式中nは自然数)、SiClm (C
34-m 、SiClm (C2 5 4-m (但し式中m
は1〜3の整数)、HSiClr (CH3 3-r 、HS
iClr (C2 5 3-r (但し式中lは1又は2)等
のようなクロロシリル結合を複数個含む物質を化学吸着
させた後水と反応させると、表面のクロロシリル結合が
親水性のシラノール結合に変わり、分離爪表面が親水性
となる。なお、このクロロシリル基を複数個含む物質の
中でも、テトラクロロシラン(SiCl4 )は反応性が
高く分子量も小さいためより高密度にシラノール結合を
付与できるため好ましい。この内層膜の上に、フッ化ア
ルキル基を含むクロロシラン系界面活性剤を化学吸着で
き、このようにして得た化学吸着膜はより高密度化され
るため、離型性の機能がより高められる。
【0016】本発明の電子写真装置に用いられる帯電グ
リッドの表面にシロキサン結合を介してフッ化アルキル
基を含有する化学吸着膜を形成する方法は、帯電グリッ
ドを非水系の有機溶媒に浸漬して、この表面にクロロシ
ラン系界面活性剤を化学吸着させ、シロキサン結合を介
してフッ化アルキル基を含有する化学吸着膜を形成する
工程を含む。
【0017】本発明の帯電グリッドの表面にシロキサン
結合を介してフッ化アルキル基を含有する化学吸着膜を
形成する方法に用いる非水系溶媒は、クロロシラン系界
面活性剤と反応する活性水素を持たない有機溶媒であれ
ばよい。その例として例えば1,1−ジクロロ,1−フ
ルオロエタン、1,1−ジクロロ,2、2、2−トリフ
ルオロエタン、1,1−ジクロロ,2,2,3,3,3
−ペンタフルオロプロパン、1,3−ジクロロ,1,
1,2,2,3−ヘプタフルオロプロパン、トリフッ化
アルキルアミン、パーフルオロフランおよびそのフッ化
アルキル誘導体等のフッ素系溶媒、例えばヘキサン、オ
クタン、ヘキサデカン、シクロヘキサン等の炭化水素系
溶媒、例えばジブチルエーテル、ジベンジルエーテル等
のエーテル系溶媒、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢
酸イソプロピル、酢酸アミル等エステル系溶媒の何れか
が好ましい。
【0018】また、本発明の電子写真装置に用いられる
帯電グリッド表面に形成される化学吸着膜は、単分子化
学吸着膜一層だけでも充分に機能が発揮される。単分子
化学吸着膜を一層だけ形成するには、クロロシラン系界
面活性剤又はクロロシリル基を複数個含む物質を化学吸
着した後、水分に接触させないで非水系の溶剤で洗浄す
るだけでよく、特別な工程を要しなく簡便に行える。ま
た、化学吸着膜は単分子膜が累積していても良いこと勿
論である。このように、化学吸着膜が単分子膜を形成す
ると、付与された機能性を示す基が配向し、密度も向上
するためより高機能を発揮できる。
【0019】次に具体的実施例を用いて本発明を説明す
る。 実施例1 幅1.5cm、長さ360mmのステンレス製帯電グリ
ッドをヘプタデカフルオロデシルトリクロロシランの1
-2mol /リットルのシクロヘキサン溶液に室温、窒素
雰囲気下で120分間浸漬し、引き続いて未反応のヘプ
タデカフルオロデシルトリクロロシランをシクロヘキサ
ンで洗浄して、しかる後純水で洗浄し、フッ化アルキル
基を含むシロキサン結合を介した化学吸着単分子膜を帯
電グリッド表面に形成した。
【0020】実施例2 実施例1と同じステンレスグリッドを、まず1wt%の
テトラクロロシラン溶液[溶媒:トリ(nーノナフルオ
ロブチル)アミン]に窒素雰囲気下で室温で60分間浸
漬し、引き続いて未反応のテトラクロロシランをトリ
(nーノナフルオロブチル)アミンで洗浄して、しかる
後純水で洗浄し、乾燥した試料を用いて、フッ化アルキ
ル基を含むクロロシラン系界面活性剤としてヘプタデカ
フルオロデシルトリクロロシランを用い、濃度10-2mo
l /リットルのトリ(n−ノナフルオロブチル)アミン
溶液に窒素雰囲気下室温で120分間浸漬し、引き続い
て未反応のヘプタデカフルオロデシルトリクロロシラン
をトリ(n−ノナフルオロブチル)アミン溶媒で洗浄し
て、しかる後純水で洗浄し、フッ化アルキル基を含むシ
ロキサン結合を介した化学吸着単分子膜を帯電グリッド
に形成した。
【0021】実施例3 実施例1においてヘプタデカフルオロデシルトリクロロ
シランを9−(ヘプタデカフルオロデシルジメチルシリ
ル)ノニルトリクロロシランにかえて同様の実験をし
た。
【0022】比較例1 実施例1の帯電グリッドの表面を処理しないものを比較
例とした。実施例1〜3および比較例1の帯電グリッド
を市販の電子写真装置の定着部に装着して、25℃、5
5%RHでコロナ帯電、画像露光、トナーによる現像、
転写、定着およびクリーニングを1万回繰り返し、画像
出しをおこなった。1万回後に得られた画像の品質の評
価結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】表1から明らかなように、比較例の帯電グ
リッドを用いた電子写真装置では、繰り返し連続使用す
ると画像品質が低下したが、本発明の帯電グリッドを用
いた電子写真装置では、繰り返し連続使用しても画像品
質の低下がみられなかった。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明の電子写真装置は、
帯電グリッドの表面にシロキサン結合を介してフッ化ア
ルキル基を含有する化学吸着膜が設けられたものを用い
るので、従来のものに比べて、トナー離型性が著しく優
れている。その結果、連続し使用しても高品質の画像が
得られる。このように本発明は工業的価値の大なるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子写真装置に用いられる帯電グリッ
ドの表面を分子レベルまで拡大した断面概念図である。
【符号の説明】
1 帯電グリッド 2 シロキサン結合 3 化学吸着膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】本発明の帯電グリッドの表面にシロキサン
結合を介してフッ化アルキル基を含有する化学吸着膜を
形成する方法に用いる非水系溶媒は、クロロシラン系界
面活性剤と反応する活性水素を持たない有機溶媒であれ
ばよい。その例として例えば1,1−ジクロロ,1−フ
ルオロエタン、1,1−ジクロロ,2,2,2−トリフ
ルオロエタン、1,1−ジクロロ,2,2,3,3,3
−ペンタフルオロプロパン、1,3−ジクロロ,1,
1,2,2,3−ヘプタフルオロプロパン、トリフッ化
アルキルアミン、パーフルオロフランおよびそのフッ化
アルキル誘導体等のフッ素系溶媒、例えばヘキサン、オ
クタン、ヘキサデカン、シクロヘキサン等の炭化水素系
溶媒、例えばジブチルエーテル、ジベンジルエーテル等
のエーテル系溶媒、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢
酸イソプロピル、酢酸アミル等エステル系溶媒の何れか
が好ましい。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】比較例1 実施例1の帯電グリッドの表面を処理しないものを比較
例とした。実施例1〜3および比較例1の帯電グリッド
を市販の電子写真装置の帯電部に装着して、25℃、5
5%RHでコロナ帯電、画像露光、トナーによる現像、
転写、定着およびクリーニングを1万回繰り返し、画像
出しをおこなった。1万回後に得られた画像の品質の評
価結果を表1に示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真感光体を有し、帯電、像露光、
    現像、転写、定着及びクリーニングの各工程を含むプロ
    セスによって複写画像を得るための電子写真装置におい
    て、前記帯電プロセスに用いられ帯電グリッドの表面に
    シロキサン結合を介してフッ化アルキル基を含有する化
    学吸着膜を設けたことを特徴とする電子写真装置。
  2. 【請求項2】 化学吸着膜が単分子膜またはポリマー膜
    である請求項1に記載のクリーニング装置。
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