JPH11249383A - 帯電手段、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フッ素樹脂を含む物質を用いた帯電ローラ最
外層の厚みと表面粗さを適正に保つことによって、安定
した画像を得つつ、耐久穴あきを防止する。 【解決手段】 帯電ローラ１を、金属またはプラスチッ
ク製のシャフト状導電性支持体２、カーボンを分散し導
電性を付与したウレタンフォームの弾性層３、水分散性
アクリル樹脂にカーボンを分散し抵抗を調整した抵抗層
４、および水分散性フッ素樹脂からなる保護層５から構
成し、保護層５の厚みを２．５μｍ以上１３μｍ以下
で、かつ、表面粗さＲｚを１μｍ以上８μｍ以下とす
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、被帯電体としての
電子写真感光体に接触させて帯電を行う帯電手段、該帯
電手段を有する、複写機やプリンタなどの電子写真方式
を用いた画像形成装置、および該画像形成装置に着脱自
在に装着される前記帯電手段を備えたプロセスカートリ
ッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真の帯電手段としてコロナ
帯電器が使用されてきたが、近年になって、これに代わ
り接触帯電装置が実用化されてきている。これは、低オ
ゾン、低電力を目的としており、中でも特に帯電手段と
して導電ローラを用いたローラ帯電方式が、帯電の安定
性という点で好ましく、広く用いられている。

【０００３】ローラ帯電方式では、導電性の弾性ローラ
を被帯電体に加圧当接させ、これに電圧を印加すること
によって放電により被帯電体への帯電を行う。具体的に
は、放電開始電圧（被帯電体としてのＯＰＣ感光体に対
して帯電ローラを加圧当接させた場合には、約５５０
Ｖ）に、必要とされる感光体表面電位Ｖｄを足したＤＣ
電圧を印加することで帯電を行うＤＣ帯電方式と、環境
・耐久変動等による電位の変動を改善する目的として、
必要とされる感光体表面電位Ｖｄに相当するＤＣ電圧に
放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を持つＡＣ成分
を重畳した電圧を接触帯電部材に印加することで帯電を
行うＡＣ帯電方式がある。

【０００４】しかしこの接触ローラ帯電方式において
も、感光体に接触させるという性格上、感光体に付着し
た微粉トナー、外添剤などにより帯電ローラ表層が汚染
され、特に低温低湿環境において付着物の抵抗上昇によ
る帯電不良が発生し、濃度ムラや白部へのトナーの付着
（カブリ）などが発生する場合があった。

【０００５】特に、近年の市場の高画質化の要求によ
り、トナーが小粒径化し微粉トナーの割合も増加し、そ
れに伴い帯電ローラの汚染の度合いも悪化している。ま
た、長寿命化、カラー化などの要求により、帯電ローラ
および感光体を含むプロセスカートリッジの目標耐久寿
命値が延びており（これはカラー化により１枚の出力を
得るための動作時間が長くなるためである）、それによ
り付着物の堆積量が大きくなり、以前の耐久枚数では発
生しなかった画像不良が耐久後半で顕在化してくるよう
になった。

【０００６】この帯電ローラの表層汚染に関しては、帯
電ローラの表層離型の改良、特に、帯電ローラ最外層の
材料として、防汚性に優れるフッ素樹脂を含む物質を用
いることにより、画像出力上問題のないレベルまで改善
することが可能であることが分かっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、帯電ロ
ーラ最外層にフッ素樹脂を含む物質を用いた場合、カー
ボンや酸化金属等の導電材を均一に分散させることが難
しく、抵抗ムラによる部分的な帯電不良を生じないため
には、最外層を極力薄く形成することが好ましい。しか
し、逆に最外層を極端に薄く形成してしまうと、耐久が
進むにつれて、帯電ローラ表面にトナーが付着し、最外
層に食い込み、穴状になってしまう現象（以下「耐久穴
あき」という）が発生することが分かっている。

【０００８】この耐久穴あきの原因については、以下の
二つのメカニズムが考えられる。

【０００９】１．帯電ローラ最外層の厚みが不十分であ
る場合、帯電ローラ最外層の強度が足りず、クリーニン
グ装置からすり抜けてきたトナーが、帯電ローラ表面に
付着した際に、感光ドラムと帯電ローラの圧接力で帯電
ローラに埋め込まれ、穴状になってしまう。

【００１０】２．クリーニング装置からすり抜けてきた
トナーが帯電ローラに付着したとき、帯電ローラと感光
ドラムの圧接で、帯電ローラにトナーが埋め込まれる力
が働くが、このとき帯電ローラの表面粗さが小さい場
合、トナーの逃げ場がないため、帯電ローラ表面にトナ
ーが食い込んでしまう。

【００１１】上記の原因に対しては、帯電ローラの最外
層の厚みを厚く、また、表面粗さを粗くすることによ
り、耐久穴あきを解消することは可能であるが、帯電ロ
ーラ最外層の厚みを厚くした場合、上述のように帯電ロ
ーラ最外層に抵抗ムラが生じやすくなり、部分的な帯電
不良が生じてしまう。また、帯電ローラ表面粗さを大き
くした場合、帯電ローラがトナーで汚れやすくなるた
め、帯電ローラ汚染による画像不良が発生しやすくなっ
てしまう。

【００１２】従って、本発明の目的は、フッ素樹脂を含
む物質を用いた最外層の厚みと表面粗さを適正に保持す
ることによって、安定した画像を得つつ、耐久穴あきを
防止できる帯電手段、該帯電手段を備えたプロセスカー
トリッジおよび画像形成装置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
帯電部材、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に
て達成される。要約すれば、本発明は、像担持体に接触
し、電圧を印加することにより前記像担持体の表面を一
定電位に帯電処理する帯電手段において、少なくも基材
と表面層との二層を有し、前記表面層は少なくともフッ
素樹脂を含む物質から構成され、その厚みが２．５μｍ
以上１３μｍ以下で、かつ、表面粗さＲｚが１μｍ以上
８μｍ以下であることを特徴とする帯電手段が提供され
る。

【００１４】本発明による他の態様によれば、像担持体
に接触し、電圧を印加することにより前記像担持体の表
面を一定電位に帯電処理する帯電手段において、少なく
も基材と表面層との二層を有し、前記表面層は少なくと
も水系フッ素樹脂を含む物質から構成され、その厚みが
２．５μｍ以上１３μｍ以下で、かつ、表面粗さＲｚが
１μｍ以上８μｍ以下であることを特徴とする帯電手段
が提供される。

【００１５】また、本発明による他の態様によれば、少
なくとも、像担持体と、前記像担持体に接触し、電圧を
印加することにより前記像担持体表面を一定電位に帯電
処理する帯電手段と、現像剤を収容した現像手段とを有
し、画像形成装置に着脱自在に装着されるプロセスカー
トリッジにおいて、前記帯電手段は、少なくも基材と表
面層との二層を有し、前記表面層は少なくともフッ素樹
脂を含む物質から構成され、その厚みが２．５μｍ以上
１３μｍ以下で、かつ、表面粗さＲｚが１μｍ以上８μ
ｍ以下であることを特徴とするプロセスカートリッジが
提供される。

【００１６】本発明による他の態様によれば、少なくと
も、像担持体と、前記像担持体に接触し、電圧を印加す
ることにより前記像担持体表面を一定電位に帯電処理す
る帯電手段と、現像剤を収容した現像手段とを有し、画
像形成装置に着脱自在に装着されるプロセスカートリッ
ジにおいて、前記帯電手段は、少なくも基材と表面層と
の二層を有し、前記表面層は、少なくとも水系フッ素樹
脂を含む物質から構成され、その厚みが２．５μｍ以上
１３μｍ以下で、かつ、表面粗さＲｚが１μｍ以上８μ
ｍ以下であることを特徴とするプロセスカートリッジが
提供される。

【００１７】また、本発明による他の態様によれば、少
なくとも、像担持体と、前記像担持体に接触し、電圧を
印加することにより前記像担持体表面を一定電位に帯電
処理する帯電手段と、現像剤を収容した現像手段とを有
する画像形成装置において、前記帯電手段は、少なくも
基材と表面層との二層を有し、前記表面層は少なくとも
フッ素樹脂を含む物質から構成され、その厚みが２．５
μｍ以上１３μｍ以下で、かつ、表面粗さＲｚが１μｍ
以上８μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置が
提供される。

【００１８】さらに、本発明による他の態様によれば、
少なくとも、像担持体と、前記像担持体に接触し、電圧
を印加することにより前記像担持体の表面を一定電位に
帯電処理する帯電手段と、現像剤を収容した現像手段と
を有する画像形成装置において、前記帯電手段は、少な
くも基材と表面層との二層を有し、前記表面層は少なく
とも水系フッ素樹脂を含む物質から構成され、その厚み
が２．５μｍ以上１３μｍ以下で、かつ、表面粗さＲｚ
が１μｍ以上８μｍ以下であることを特徴とする画像形
成装置が提供される。

【００１９】上記発明において、前記帯電手段はその形
状がローラ状であることが好ましい。前記現像剤の体積
平均粒子径は６μｍ以下であることが好ましい。少なく
とも、前記像担持体と前記帯電手段とをプロセスカート
リッジとして一体的に画像形成装置本体に着脱自在と
し、かつ、複数の前記現像手段をそれぞれプロセスカー
トリッジとして画像形成装置本体に着脱自在としたこと
が好ましい。 〔発明の詳細な説明〕

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る帯電手段、プ
ロセスカートリッジおよび画像形成装置を図面に則して
更に詳しく説明する。

【００２１】実施例１ 本発明の第１実施例について図１および図２により説明
する。

【００２２】まず、図２を参照して本発明が適用される
電子写真方式の画像形成装置について説明する。同図に
おいて、画像形成装置は、像担持体たる感光ドラム６、
感光ドラム６を一様に帯電するための帯電手段たる帯電
ローラ１、帯電した感光ドラム６に静電潜像を形成する
ための露光装置８、静電潜像をトナー像として顕像化す
るための現像装置９、感光ドラム６上のトナー像を紙な
どの転写材１０に転写するための転写装置１１、転写材
１０に転写されたトナー像を定着するための定着装置１
２、そして、転写材１０にトナー像を転写後に、感光ド
ラム６上に若干残ったトナーを掻き取り、次回の画像形
成に供するためのクリーニング装置１３を備えている。

【００２３】感光ドラム６は、直径３０ｍｍのアルミニ
ウムシリンダ上に下引層、該下引層上に電荷発生層、該
電荷発生層上に樹脂としてビスフェノールＺ型ポリカー
ボネート樹脂を用いた電荷輸送層を有する有機感光体を
有する。

【００２４】また、帯電ローラ１は、その長手方向両端
において、不図示の帯電ローラ端子およびバネによって
感光ドラム６に対し、片側７００ｇ重（合計１４００ｇ
重）の力で押圧されている。

【００２５】また、本画像形成装置においては、トナー
として、磁性一成分トナーで粒径が５．８μｍのものを
使用している。

【００２６】上記構成の画像形成装置において、図示矢
印方向に回転する感光ドラム６は帯電ローラ１によりそ
の表面を一様に帯電され、露光装置８により画像情報に
対応した静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置
９によりトナー像として可視像化される。トナー像は転
写部に給紙された転写材１０に転写装置１１により転写
され、定着装置１２において転写材１０に定着される。
定着を終えた転写材１０は機外に排出される。一方、転
写後の感光ドラム６はクリーニング装置１３によって残
トナーなどが除去され、次回の画像形成に供される。

【００２７】つぎに、本実施例の帯電手段たる帯電ロー
ラ１について、図１により説明する。

【００２８】本実施例の帯電ローラ１は、図１に示すよ
うに、給電電極を兼ねた金属あるいはプラスチック製で
シャフト状の導電性支持体２を有し、その上に弾性層３
が設けられている。本実施例においては、カーボンを分
散し、導電性を付与したウレタンフォームを用いてい
る。

【００２９】弾性層３上の抵抗層４は、帯電ローラ１に
適正な抵抗を付与するために設けられる層であり、抵抗
層４の材料としては、水分散性アクリル樹脂にカーボン
を分散し、抵抗を調整した塗料を用い、ディッピング法
にて厚さ２００μｍに形成している。

【００３０】抵抗層４上の保護層５は、主に、帯電ロー
ラ１の表面性を確保するため、また、抵抗層４の材料が
にじみ出し、感光体表面を汚染することを防止するため
に設けられる層である。

【００３１】保護層５としては、カーボンを分散したテ
トラフルオロエチレンからなる水分散系フッ素樹脂に増
粘剤を加えたものを用い、ディッピング法にて厚さ３．
５μｍに形成している。

【００３２】上記のように、保護層５にフッ素樹脂を含
んだ物質を用いることにより、帯電ローラ１表面の離型
性を向上し、トナーによる帯電ローラ１の汚染を効果的
に防止することができる。

【００３３】また、特に、水系フッ素樹脂を使用するこ
と、すなわち、水系の材料を使用することによれば、有
機溶剤を用いることが原因のフォームの膨張による帯電
ローラ１の表面性劣化を防止するとともに、有害な有機
溶剤を管理するためのコストが不要であること、環境汚
染もないことといった付随的な利点がある。

【００３４】この帯電ローラの表面粗さは、ＪＩＳ１０
点平均粗さＲｚスケールで１．０μｍであった。

【００３５】この画像形成装置を用いて、温度１５℃、
相対湿度１０％の環境で連続１００００枚の画像出しを
行ったところ、文字画像、ハーフトーン画像上特に異常
は認められなかった。

【００３６】また、耐久試験終了後に、帯電ローラ１を
取り外し、トナーをふき取って帯電ローラ１表面を観察
したところ、いくつかの直径０．１ｍｍ程度の穴様の欠
陥（以下、単に「穴」という）が見られたものの、画像
には特に影響がなかった。

【００３７】以下、本実施例との比較例について説明す
る。

【００３８】比較例１第１比較例では、第１実施例にお
いて、保護層５の材料中の増粘剤量を減少させることに
より、ディッピング時の保護層５の材料の粘度を下げた
材料を使用した。この帯電ローラ１は、導電性支持体
２、弾性層３、抵抗層４までは第１実施例と同様である
が、保護層５の厚みが２μｍであることが異なる。

【００３９】この帯電ローラ１の表面粗さは、第１実施
例の帯電ローラ１と同様、ＪＩＳ１０点平均粗さスケー
ルで１．０μｍであった。

【００４０】このローラに関しては、第１実施例と同様
に、温度１５℃、相対湿度１０％の環境において連続１
００００枚の通紙を行ったところ、初期画像に関しては
特に異常がなく、通紙後も帯電ローラ表面全体のトナー
による汚染は発生しなかったが、７０００枚程度で、画
像上に帯電ローラ周期の黒ポチが多数観察された。ま
た、画像出し後に帯電ローラ１表面を観察したところ、
多数の、直径０．１〜０．２ｍｍ程度の「穴」が観察さ
れた。黒ポチの発生原因は、「穴」部では帯電ローラ１
の帯電能力が著しく損なわれ、帯電が不十分であったた
めである。

【００４１】比較例２ 第２比較例では、第１実施例において、保護層５の材料
中の増粘剤量を増加させることにより、ディッピング時
の保護層５の材料の粘度を上げた材料を使用した。この
帯電ローラ１は、導電性支持体２、弾性層３、抵抗層４
までは第１実施例と同様であるが、保護層５の厚みが１
４μｍであることが異なる。

【００４２】この帯電ローラ１の表面粗さは、第１実施
例の帯電ローラ１と同様、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚス
ケールで１．０μｍであった。

【００４３】この帯電ローラを、第１実施例と同様の電
子写真方式を用いた画像形成装置に適用して、温度１５
℃、相対湿度１０％の環境で画像出ししたところ、初期
よりハーフトーン上にモヤのような画像が見られた。こ
れは、帯電ローラ１の保護層５の厚みが厚くなりすぎた
ため、帯電ローラ１の抵抗が上がり、さらに、帯電ロー
ラ１の表面抵抗のムラが目立ちやすくなって、部分的な
帯電ムラを起こしているためである。

【００４４】さらに通紙を続け、１００００枚まで連続
画像出しを行ったが、初期のモヤの他は不具合は発生し
なかった。

【００４５】比較例３ 第３比較例では、第１実施例において、保護層５の材料
に分散させるカーボンの導電率が特に低いものを選択す
ることによって、保護層５の表面粗さをさらに小さくし
た帯電ローラ１を試みた。カーボンは、導電率が低いも
のを大量に材料中に分散させることによって、完成した
帯電ローラ１の表面粗さが小さくなることがわかってい
る。

【００４６】本比較例では、第１実施例の帯電ローラ１
に比較して、保護層５のカーボンの導電率が半分程度の
ものを使用した。

【００４７】また、本比較例の帯電ローラ１は、導電性
支持体２、弾性層３、抵抗層４までは第１実施例と同様
であるが、保護層５の表面粗さが、ＪＩＳ１０点粗さＲ
ｚスケールで０．４μｍであることが異なる。

【００４８】この帯電ローラ１に関して、第１実施例と
同様に、連続１００００枚の画像出しを行ったところ、
７０００枚程度で、画像上に帯電ローラ周期の黒ポチが
発生した。画像出し後に帯電ローラ表面を観察したとこ
ろ、帯電ローラ１表面に、画像上の黒ポチに対応する場
所に多数の、直径０．１〜０．２ｍｍ程度の「穴」が観
察された。

【００４９】これは、帯電ローラ１の表面粗さが小さす
ぎるため、トナーが帯電ローラ１表面に付着した際に、
帯電ローラ１と感光ドラム６の間にトナー粒子が入った
場合、トナーの逃げ場がなく、トナーが帯電ローラ１表
面に押しつけられる力が大きくなるため、耐久穴あきに
不利な状態になるためである。

【００５０】比較例４ 第４比較例では、第１実施例において、保護層５の材料
に分散させる導電剤として、カーボンの代わりに酸化錫
を用いた。酸化錫は、粒径３〜４μｍ程度に調整されて
いる。

【００５１】この帯電ローラ１は、導電性支持体２、弾
性層３、抵抗層４までは第１実施例と同様であるが、保
護層５の表面粗さが、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚスケー
ルで８．０μｍであった。

【００５２】この帯電ローラ１を、第１実施例と同様の
電子写真方式を用いた画像形成装置に適用して、温度１
５℃、相対湿度１０％の環境で連続１００００枚画像出
ししたところ、初期画像は特に異常はなかったものの、
５０００枚程度の通紙耐久を行った時点で、ハーフトー
ン上にモヤ状の画像が発生した。

【００５３】これは、帯電ローラ１の表面粗さが大きい
ために、トナーが付着しやすく、帯電ローラ１表面がト
ナーで汚染されたため、帯電ローラ１表面の抵抗値が部
分的に変化し、帯電ムラとなって現れたためである。た
だし、１００００枚の通紙後も、モヤの程度は軽微であ
り、実用的な画像上では問題ない程度であった。

【００５４】また、画像出し後に帯電ローラ表面を観察
したが、「穴」は発生していなかった。

【００５５】比較例５ 第５比較例では、第４比較例の帯電ローラ１の保護層５
の材料に、さらに表面粗さを増すためのウレタン粒子を
加えたものを用いた。ウレタン粒子は粒径５〜６μｍ程
度に調整されている。

【００５６】この帯電ローラ１は、導電性支持体２、弾
性層３、抵抗層４までは第１実施例と同様であるが、保
護層５の表面粗さが、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚで１
０．０μｍであることが異なる。

【００５７】この帯電ローラ１を、第１実施例と同様の
電子写真方式を用いた画像形成装置に適用して、温度１
５℃、相対湿度１０％の環境で画像出ししたところ、初
期画像は特に異常はなかったものの、１０００枚程度の
通紙耐久を行った際に、ハーフトーン上にモヤ状の画像
が発生した。

【００５８】これは、帯電ローラ１の表面粗さが大きい
ために、トナーが付着しやすく、帯電ローラ表面がトナ
ーで汚染されたため、帯電ローラ１表面の抵抗値が部分
的に変化し、帯電ムラとなって現れたためである。

【００５９】また、さらに画像出しを続けたところ、５
０００枚程度の通紙で、ハーフトーン上のモヤは斑状画
像となり、使用に耐えないレベルとなってしまった。

【００６０】連続１００００枚の画像出しが終了した時
点で帯電ローラ表面を観察したところ、「穴」は発生し
ていなかった。

【００６１】上記の結果をまとめると下記の表１のとお
りである。

【００６２】

【表１】

【００６３】この表１から、帯電ローラ１の耐久穴あき
と、トナーによる汚染、および、帯電ローラ１保護層５
の膜厚大による帯電ムラをすべて満足する条件は、 保護層膜厚：３．５〜１３μｍ 保護層表面粗さ：Ｒｚ１μｍ〜８μｍ であることがわかる。

【００６４】実施例２ つぎに本発明の第２実施例について、図３により説明す
る。

【００６５】本実施例におけるプロセスカートリッジ１
００は、感光ドラム６、感光ドラム６に一様に帯電する
ための帯電装置１、静電潜像にトナー像を形成するため
の現像装置９、転写材１０にトナー像を転写した後に感
光ドラム６上に残った残トナーを掻き取り、次回の画像
形成に供するためのクリーニング装置１３を、一体のハ
ウジングに組み込み、画像形成装置に着脱自在な構成と
したものである。

【００６６】また、本実施例におけるトナーは、第１実
施例と同様、磁性一成分トナーで粒径が５．８μｍのも
のを使用している。

【００６７】このプロセスカートリッジ１００に、第１
実施例と同様の構成の帯電ローラ１を装着した。

【００６８】本実施例においては、プロセスカートリッ
ジ１００を画像形成装置に装着し、第１実施例と同様
に、気温１５℃、相対湿度１０％の環境中で連続１００
００枚の画像出しを行った。

【００６９】画像においては特に問題は発生しなかっ
た。また、画像出し後に帯電ローラ表面を観察したとこ
ろ、直径０．１ｍｍ程度の「穴」が数カ所見つかった
が、軽微であり、実使用上問題のないレベルであった。

【００７０】比較例６ 第６比較例として、第２実施例のプロセスカートリッジ
に、第１比較例と同様の帯電ローラ１を装着し、第２実
施例と同様に、気温１５℃、相対湿度１０％の環境で連
続１００００枚の画像出しを行ったところ、５０００枚
の通紙を行った時点で、画像上に、帯電ローラ周期の直
径０．１〜０．２ｍｍ程度の黒ポチが発生した。帯電ロ
ーラ１上を観察すると、黒ポチに対応する箇所が「穴」
になっていた。

【００７１】比較例７ 第７比較例として、プロセスカートリッジに、第３比較
例と同様の帯電ローラ１を装着し、第２実施例と同様
に、気温１５℃、相対湿度１０％の環境で画像出しを行
ったところ、５０００枚通紙の時点で、画像上に直径
０．１〜０．２ｍｍ程度の黒ポチが発生した。帯電ロー
ラ上を観察すると、黒ポチに対応する箇所が「穴」にな
っていた。

【００７２】実施例３ つぎに、本発明の第３実施例について図４により説明す
る。

【００７３】本実施例においては、画像形成装置とし
て、図４に示すごとく電子写真方式のフルカラー画像形
成装置を使用することを特徴とする。

【００７４】本実施例の画像形成装置は、イエローＹ、
マゼンタＭ、シアンＣ、黒Ｋの４色に分解した画像デー
タにより順次各色をトナー像形成し、それらを中間転写
体上に重ね合わせて紙などの転写材に一括転写しフルカ
ラー画像を得るものである。

【００７５】図４において、第１の像担持体である感光
ドラム６は、所定の周速度（８０ｍｍ／ｓ）で矢印Ａ方
向に回転駆動され、その表面が帯電手段である帯電ロー
ラ１により一様に（約−６００Ｖに）帯電される。

【００７６】つぎに第１色目（Ｙ）の画像データに応じ
てＯＮ／ＯＦＦ制御された露光手段８による走査が施さ
れ、第１色目の静電潜像が形成される（露光部電位は約
−１００Ｖ）。

【００７７】この第１色目の静電潜像は、第１色目のＹ
トナー（極性−）を内包した第１の現像手段１０４ａに
より現像、可視化される。この可視化された第１のトナ
ー像は感光ドラム６上に所定の押圧力をもって圧接さ
れ、感光ドラム６の周速度と略等速度（８０ｍｍ／ｓ）
をもって矢印Ｂの方向に回転駆動される第２の像担持体
としての中間転写体（アルミ製シリンダー上にＮＢＲゴ
ム等からなる導電弾性層の表面にカーボン、フッ素樹脂
等を分散したウレタン樹脂からなる離型性を有する表層
を形成し、外径を１５３ｍｍとしたもの）１０５とのニ
ップ部において、中間転写体１０５表面に転写（一次転
写）される。

【００７８】この際、中間転写体１０５に対しては、ト
ナーの帯電極性（−）とは逆極性で、予め一意的に設定
された電圧ＶＩｔｒ（＋１００Ｖ）が印加される。

【００７９】一次転写の際に転写されずに感光ドラム６
上に残ったトナーは、感光ドラム６に圧接されたクリー
ニング手段であるクリーニングブレード１５により掻き
取られ、廃トナー容器１０９に回収される。

【００８０】そして、上記工程を残りの３色（Ｍ、Ｃ、
Ｋ）についても同様に繰り返し、その都度、第２の現像
手段１０４ｂ、第３の現像手段１０４ｃ、第４の現像手
段１０４ｄにおのおの内包された色の異なる現像剤によ
るトナー像を中間転写体１０５表面に順次静電転写、積
層することによりカラー画像が形成される。

【００８１】このカラー画像は、中間転写体１０５と、
これに所定のタイミングで圧接され、中間転写体１０５
の周速度と略等速度をもって回転される接離可能な転写
装置１１とのニップ部において、給紙部１２０から搬送
されてくる転写材１０表面に一括転写（二次転写）され
る。

【００８２】この際、転写装置１１に対しては、トナー
の帯電極性とは逆極性で、予め一意的に設定された電圧
Ｖｔｒ（＋１０００Ｖ）が印加される。

【００８３】その後この転写材１０は定着手段１２に搬
送され４色のトナー像は永久定着され、排紙部から機外
に排出され、所望のプリント画像が得られる。

【００８４】また、二次転写の際に転写されずに中間転
写体１０５上に残ったトナーは、トナー電荷制御部材１
２０により、帯電極性を制御された後、中間転写体１０
５と感光ドラム６との電位差により感光ドラム６側に戻
され、感光ドラム６上に配設されたクリーニングブレー
ド１５により掻き取られ、廃トナー容器１０９に回収さ
れる。

【００８５】上記感光ドラム６および帯電ローラ１、ク
リーニングブレード１５、廃トナー容器１０９は一つの
プロセスカートリッジ（感光ドラムカートリッジ）とし
て、画像形成装置に対して着脱自在に構成されている。

【００８６】また、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ
の各現像手段１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃはそれぞれ
一つのプロセスカートリッジ（現像カートリッジ）とし
て、回転支持体たる現像ロータリー１１１に着脱可能に
支持され、その消耗度合いにより別々に交換可能となっ
ている。

【００８７】なお、黒Ｋ用現像手段１０４ｄは、固定式
とされ、かつ上記現像手段と同様にプロセスカートリッ
ジ（現像カートリッジ）として装置本体に対して交換可
能に装着されている。

【００８８】上記帯電ローラ１は、第１実施例と同様に
構成され、不図示の軸受および加圧バネにより加圧さ
れ、感光ドラム６に圧接接触し、感光ドラム６の回転に
伴い従動回転する。

【００８９】本実施例の画像形成装置においても、第２
実施例と同様に、気温１５℃、相対湿度１０％環境にて
画像出しを行ったところ、３０００枚のフルカラー画像
形成（モノクロ画像形成装置での１２０００枚通紙相
当）を行っても、画像上特に異常は発生しなかった。

【００９０】また、画像出し後に帯電ローラ表面を観察
すると、数カ所の「穴」が観察されたが、特に問題とな
るレベルではなかった。

【００９１】なお、上記実施例では、本発明の帯電部材
として帯電ローラを例にとり説明したが、これに限られ
るものではなく、ブレード状など、その他の各種形状の
ものも適用可能であり、本発明の帯電手段は接触帯電手
段であれば、特にその形状を限定しない。

【００９２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、帯電手段が、少なくも基材と表面層との二層
を有し、前記表面層が、少なくともフッ素樹脂または水
系フッ素樹脂を含む物質から構成され、その厚みが２．
５μｍ以上１３μｍ以下で、かつ、表面粗さＲｚが１μ
ｍ以上８μｍ以下であることにより、前記帯電手段の最
外層の厚みを適正に保持でき、抵抗ムラがなく、またト
ナー汚れがなく、したがって安定した画像を得つつ、耐
久穴あきを防止することができる帯電手段、該帯電手段
を備えたプロセスカートリッジおよび画像形成装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る帯電部材の断面図である。

【図２】第１実施例の画像形成装置を示す構成図であ
る。

【図３】第２実施例におけるプロセスカートリッジを示
す構成図である。

【図４】第３実施例のフルカラー画像形成装置を示す構
成図である。

【符号の説明】

１ 帯電ローラ（帯電手段） ２ 導電性支持体（基材） ３ 弾性層 ４ 抵抗層 ５ 保護層（表面層） ６ 感光ドラム（像担持体） ９ 現像装置（現像手段） １０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ 現像装置 １００、１１０ プロセス
カートリッジ

フロントページの続き (72)発明者 砂原 賢 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 (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に接触し、電圧を印加すること
   により前記像担持体の表面を一定電位に帯電処理する帯
   電手段において、 少なくも基材と表面層との二層を有し、前記表面層は少
   なくともフッ素樹脂を含む物質から構成され、その厚み
   が２．５μｍ以上１３μｍ以下で、かつ、表面粗さＲｚ
   が１μｍ以上８μｍ以下であることを特徴とする帯電手
   段。
2. 【請求項２】 像担持体に接触し、電圧を印加すること
   により像担持体表面を一定電位に帯電処理する帯電手段
   において、 少なくも基材と表面層との二層を有し、前記表面層は少
   なくとも水系フッ素樹脂を含む物質から構成され、その
   厚みが２．５μｍ以上１３μｍ以下で、かつ、表面粗さ
   Ｒｚが１μｍ以上８μｍ以下であることを特徴とする帯
   電手段。
3. 【請求項３】 形状がローラ状である事を特徴とする請
   求項１または２の帯電手段。
4. 【請求項４】 少なくとも、像担持体と、前記像担持体
   に接触し、電圧を印加することにより前記像担持体表面
   を一定電位に帯電処理する帯電手段と、現像剤を収容し
   た現像手段とを有し、画像形成装置に着脱自在に装着さ
   れるプロセスカートリッジにおいて、 前記帯電手段は、少なくも基材と表面層との二層を有
   し、前記表面層は少なくともフッ素樹脂を含む物質から
   構成され、その厚みが２．５μｍ以上１３μｍ以下で、
   かつ、表面粗さＲｚが１μｍ以上８μｍ以下であること
   を特徴とするプロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 少なくとも、像担持体と、前記像担持体
   に接触し、電圧を印加することにより前記像担持体表面
   を一定電位に帯電処理する帯電手段と、現像剤を収容し
   た現像手段とを有し、画像形成装置に着脱自在に装着さ
   れるプロセスカートリッジにおいて、 前記帯電手段は、少なくも基材と表面層との二層を有
   し、前記表面層は少なくとも水系フッ素樹脂を含む物質
   から構成され、その厚みが２．５μｍ以上１３μｍ以下
   で、かつ、表面粗さＲｚが１μｍ以上８μｍ以下である
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 前記帯電手段はその形状がローラ状であ
   ることを特徴とする請求項４または５のプロセスカート
   リッジ。
7. 【請求項７】 前記現像剤の体積平均粒子径は６μｍ以
   下であることを特徴とする請求項４、５、または６のプ
   ロセスカートリッジ。
8. 【請求項８】 少なくとも、像担持体と、前記像担持体
   に接触し、電圧を印加することにより前記像担持体の表
   面を一定電位に帯電処理する帯電手段と、現像剤を収容
   した現像手段とを有する画像形成装置において、 前記帯電手段は、少なくも基材と表面層との二層を有
   し、前記表面層は少なくともフッ素樹脂を含む物質から
   構成され、その厚みが２．５μｍ以上１３μｍ以下で、
   かつ、表面粗さＲｚが１μｍ以上８μｍ以下であること
   を特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 少なくとも、像担持体と、前記像担持体
   に接触し、電圧を印加することにより前記像担持体表面
   を一定電位に帯電処理する帯電手段と、現像剤を収容し
   た現像手段とを有する画像形成装置において、 前記帯電手段は、少なくも基材と表面層との二層を有
   し、前記表面層は少なくとも水系フッ素樹脂を含む物質
   から構成され、その厚みが２．５μｍ以上１３μｍ以下
   で、かつ、表面粗さＲｚが１μｍ以上８μｍ以下である
   ことを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記帯電手段はその形状がローラ状で
    あることを特徴とする請求項８または９の画像形成装
    置。
11. 【請求項１１】 前記現像剤の体積平均粒子径は６μｍ
    以下であることを特徴とする請求項８、９、または１０
    の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 少なくとも、前記像担持体と前記帯電
    手段とをプロセスカートリッジとして一体的に画像形成
    装置本体に着脱自在とし、かつ、複数の前記現像手段を
    それぞれプロセスカートリッジとして画像形成装置本体
    に着脱自在としたことを特徴とする請求項８〜１１のい
    ずれかの項の画像形成装置。