JP2000181189A - 帯電部材及び電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像評価をせずに帯電部材を層別でき、帯電
性の優れた帯電部材を安定 的且つ安価に提供すること
ができる帯電部材及び該帯電部材を具備した電子写真装
置を提供する。 【解決手段】 少なくとも２層以上の抵抗体層７、９を
積層してなる抵抗体６が、導電性基体５を覆設してなる
帯電部材２と、該帯電部材２に電圧を印加する電源３
と、を備えた接触帯電装置１において、前記抵抗体６に
おける最表面層を第一抵抗体層９とし、該第一抵抗体層
９の抵抗値を第一抵抗値Ｒｓとし、前記導電性基体５と
前記の第一抵抗体層９表面との抵抗体すなわち前記帯電
部材２の抵抗値を第二抵抗値Ｒｔとすると、前記第二抵
抗値Ｒｔが、 １０⁴ 〔Ω〕≦Ｒｔ≦１０⁹ 〔Ω〕 の範囲内であり、且つ前記第一抵抗値Ｒｓと前記第二抵
抗値Ｒｔとの比が ０．０００２≦Ｒｓ／Ｒｔ≦１００００ であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に当接又
は近接されて該像担持体を帯電する帯電部材、及びそれ
を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真装置において帯電装置に
おいて、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置と
して、タングステン等の細いワイヤーに高電圧を印加
し、その結果発生するコロナ放電を利用したコロトロン
帯電器などが一般的である。しかし、高圧電源を必要と
することや、酸化作用が強いため感光体の劣化などの悪
影響を招くオゾンが発生するなどの欠点があった。その
ため、オゾンの発生量の少ない帯電が注目されてきた。
従来より数多くのオゾンレス帯電の方式が提案されてい
るがそれらは主に被帯電体である感光体に導電性の帯電
部材から直接電荷を供給する事で放電電流を極力減少さ
せ、放電の際に発生するオゾンの発生量を減少させるも
のであった。

【０００３】オゾンレス帯電の形態を簡単に分類する
と、例えば帯電部材に関しては弾性ローラーを用いた方
式、ファーブラシを用いた方式、固体放電素子を用いた
方式等がある。また放電電界の形成方式については直流
電圧を帯電部材に印加する方式、交流電圧と直流電圧を
同時に印加する方式がある。

【０００４】しかし現在実用化に至っているのは主に帯
電部材に弾性ローラーを用い、交流電圧と直流電圧を同
時にローラーへ印加する帯電方式である。

【０００５】従来の接触帯電装置を図１に沿って説明す
る。接触帯電装置１は、導電性基体５を抵抗体６により
覆設された構造を有する帯電部材２と電源３とから構成
され、また感光ドラム１０は、Ｒ方向に回転する感光ド
ラム基体１１を感光体１２により覆接された構造をして
いる。帯電部材２は感光体１２に当接し、また電源３を
介して感光体１２と接続されて電気回路が構成されてい
る。電源３により、帯電部材２と感光体１２の当接部
（ニップ部）１３が帯電し、該ニップ部１３が感光体１
２の動きにつれて移動するので感光体１２全体が帯電す
る。

【０００６】このような帯電部材の構成として導電性基
体５上に少なくとも２つ以上の抵抗層を設け、下層の抵
抗層７に被帯電面とのニップ幅を適性にするための適度
な弾性を保持させる。このためにゴムや樹脂などの弾性
体中に、オイルや可塑剤等の軟化剤が添加されるが、こ
れらの軟化剤は一般に移行性があり、これらが帯電部材
の表面に染み出した場合、感光体を汚染したり、トナー
の固着を引き起こしたりする問題があるため、上層に抵
抗層９の被覆が必要となる。上層の抵抗層にはアクリ
ル、ウレタン、アクリルウレタン、ヒドリンやナイロン
などの高分子にカーボンや金属酸化物などの導電性微紛
体を充填した抵抗層を被覆して適度な表面抵抗を保持さ
せ被帯電体の帯電均一性、感光体等の被帯電体表面のピ
ンホール、傷等によるリーク防止等を図ることができ
る。

【０００７】一般に帯電部材２の抵抗が高すぎると感光
体の帯電不良により画像不良が発生し、逆に低すぎると
感光体に流れる電流値が大きくなるために感光体の寿命
を短くする結果となる、など帯電部材２の抵抗にはロー
ラー抵抗として適正な領域が存在する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、帯電部材２の
ローラー抵抗を上述のような抵抗領域になるように帯電
部材２を作成しても、少なくとも２層以上の抵抗体層を
積層してなる抵抗体を使用した帯電部材２では該帯電部
材２を構成する様々な抵抗値を持つ各層の組み合せによ
り、帯電ムラや帯電不良による異常画像が発生する問題
がしばしばあった。

【０００９】そこで本発明は、帯電ムラや帯電不良によ
る異常画像の発生を防止した帯電部材を安定的に提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的は以下の手段
によって達成される。

【００１１】すなわち、本発明は、少なくとも２層以上
の抵抗体層を積層してなる抵抗体が、導電性基体を覆設
してなる帯電部材と、該帯電部材に電圧を印加する電源
とを備えた接触帯電装置において、前記抵抗体における
最表面層を第一抵抗体層とし、該第一抵抗体層の抵抗値
を第一抵抗値Ｒｓとし、前記導電性基体と前記の第一抵
抗体層表面との抵抗体すなわち前記帯電部材の抵抗値を
第二抵抗値Ｒｔとすると、前記第二抵抗値Ｒｔが、 １０⁴ 〔Ω〕≦Ｒｔ≦１０⁹ 〔Ω〕 の範囲内であり、且つ前記第一抵抗値Ｒｓと前記第二抵
抗値Ｒｔとの比が ０．０００２≦Ｒｓ／Ｒｔ≦１００００ である事を特徴とする帯電部材及びそれを具備したこと
を特徴とする電子写真装置を提案するものである。本発
明によれば、帯電部材の抵抗値を第１抵抗値Ｒｓ、第２
抵抗値Ｒｔとすると、第１抵抗値Ｒｓと前記第二抵抗値
Ｒｔとの比（Ｒｓ／Ｒｔ） ０．０００２＜（Ｒｓ／Ｒｔ）＜１００００が の関係を満たすことにより、帯電部材２は帯電ムラや帯
電不良が起こらず、異常画像の発生を防止した接触帯電
装置１を提供することができるものである。

【００１２】前記第一抵抗値Ｒｓと前記第二抵抗値Ｒｔ
との比（Ｒｓ／Ｒｔ）が、上記の範囲より低い場合にお
いても高い場合においても感光体表面の帯電不良によ
り、感光体表面の電位は均一な状態とはならず、ベタ白
及びハーフトーン画像上に白や黒の斑点が散乱した状態
となり画像不良となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照してさ
らに説明する。図１は、本発明に使用される接触帯電装
置の断面図である。

【００１４】本発明は、図１に示すように第３抵抗体層
７と第１抵抗体層９とを積層してなる少なくとも２層以
上の抵抗体層を積層してなる抵抗体６が、導電性基体５
を覆設してなる帯電部材２と、該帯電部材２に電圧を印
加する電源３と、を備えた接触帯電装置１において、前
記抵抗体６における最表面層を第一抵抗体層９とし、該
第一抵抗体層９の抵抗値を第一抵抗値Ｒｓとし、前記導
電性基体５と前記の第一抵抗体層９表面との抵抗体すな
わち前記帯電部材の抵抗値を第二抵抗値Ｒｔとすると、
前記第二抵抗値Ｒｔが、 １０⁴ 〔Ω〕≦Ｒｔ≦１０⁹ 〔Ω〕 の範囲内であり、且つ前記第一抵抗値Ｒｓと前記第二抵
抗値Ｒｔとの比が ０．０００２≦Ｒｓ／Ｒｔ≦１００００ である事を特徴とする帯電部材である。

【００１５】以下、本発明を実施例によりさらに、具体
的に説明する。

【００１６】

【実施例】実施例１ 導電性基体５として直径６ｍｍの金属製芯棒に、導電性
紛体としてカーボンブラックを分散させたＥＰＤＭゴム
を覆設し、直径１２ｍｍになるように研磨砥石にて研磨
後、電気抵抗が２．２＊１０⁴ Ωになるように導電性フ
ィラーとして酸化スズを分散させたアクリルウレタンか
らなる塗液を塗布して第一抵抗体層とし、抵抗が１．０
＊１０⁸ の帯電ローラー１を作成した。帯電ローラー１
の抵抗値Ｒｔとしては、帯電ローラー１を円柱状の金属
ドラムに当接させ、回転させた状態で、導電性基体５と
金属ドラム間に直流１００Ｖの電圧を印加し、金属ドラ
ムと直列に接続した抵抗体にかかる電圧を測定すること
により測定した。また、前記アクリルウレタン液の膜を
アルミシート上に作成し、その抵抗値をもって前記第一
抵抗体層の抵抗値Ｒｓとした。

【００１７】表１は、上記により作成した帯電ローラー
１を接触帯電装置１に取り付け、帯電ムラや帯電不良に
よる異常画像の発生状況を検討した。接触帯電装置１
は、帯電ローラー１と電源３から構成され、またドラム
状電子写真感光体である感光ドラム１０は、Ｒ方向に回
転可能な感光ドラム基体１１に、ＯＰＣ、アモルファス
シリコン、セレン、酸化亜鉛等の感光体を覆接した構造
のいずれでもよく、本実施例ではＯＰＣの感光体を覆接
した感光ドラムを使用した。その形状はドラム状に限ら
ず、ベルト状若しくは、シート状であってもよい。帯電
ローラー１は感光体１２に当接し、また電源３を介して
感光体１２と接続された電気回路が構成されている。ま
た、帯電電圧２ｋＶｐｐ、４７０Ｈｚの交流電圧に７０
０Ｖの直流電圧を重畳したものを印加し、ＯＰＣ感光体
ドラムの周速度を５０ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００１８】実施例２ 抵抗が４．２＊１０⁴ Ωになるように導電性フィラーと
して酸化スズを分散させたアクリルウレタンからなる塗
液を塗布して第一抵抗体層とし、抵抗が２．１＊１０⁸
の帯電ローラー２を作成した以外は、実施例１と同様で
ある。

【００１９】実施例３ 抵抗が３．４＊１０⁸ Ωになるように導電性フィラーと
して酸化スズを分散させたアクリルウレタンからなる塗
液を塗布して第一抵抗体層とし、抵抗が３．５＊１０⁴
の帯電ローラー３を作成した以外は、実施例１と同様で
ある。

【００２０】実施例４ 抵抗が８．０＊１０⁸ Ωになるように導電性フィラーと
して酸化スズを分散させたアクリルウレタンからなる塗
液を塗布して第一抵抗体層とし、抵抗が１．０＊１０⁵
の帯電ローラー４を作成した以外は、実施例１と同様で
ある。

【００２１】比較例１ 抵抗が４．２＊１０⁴ Ωになるように導電性フィラーと
して酸化スズを分散させたアクリルウレタンからなる塗
液を塗布して第一抵抗体層とし、抵抗が３．１＊１０⁸
の帯電ローラー４を作成した以外は、実施例１と同様で
ある。

【００２２】比較例２ 抵抗が８．０＊１０⁸ Ωになるように導電性フィラーと
して酸化スズを分散させたアクリルウレタンからなる塗
液を塗布して第一抵抗体層とし、抵抗が３．９＊１０⁴
の帯電ローラー４を作成した以外は、実施例１と同様で
ある。

【００２３】

【表１】 １）良好な画像が得られたものを○、ベタ白又はハーフトーン画像上に白又は黒 いずれかの斑点が観察されたものを×と表記した。

【００２４】表１より明らかなように、前記第一抵抗層
または前記第二抵抗層の抵抗値を制御しても良好な画像
が得られる帯電部材２が得られるとは限らず、前記第一
抵抗値Ｒｓと前記第二抵抗値Ｒｔとの比（Ｒｓ／Ｒｔ）
が、 ０．０００２＜（Ｒｓ／Ｒｔ）＜１００００ である時に、帯電不良による不良画像が起こらず良好な
画像が得られた。

【００２５】

【発明の効果】前記第一抵抗値Ｒｓと前記第二抵抗値Ｒ
ｔとの比（Ｒｓ／Ｒｔ）が ０．０００２＜（Ｒｓ／Ｒｔ）＜１００００ である帯電部材を供給することにより、前記第一抵抗値
Ｒｓまたは前記第二抵抗値Ｒｔを制御したことによる帯
電不良を起こしうる帯電部材の作成を防止できるため
に、画像評価をせずに帯電部材を層別でき、帯電性の優
れた帯電部材を安定的且つ安価に提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１、２、３、４及び比較例１、
２に適用される接触帯電装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 接触帯電装置 ２ 帯電部材 ３ 電源 ５ 導電性基体 ６ 抵抗体 ７ 第三抵抗体層 ９ 第一抵抗体層

フロントページの続き (72)発明者 村田 淳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 林 信俊 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 BB11 CC05 EE12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２層以上の抵抗体層を積層し
   てなる抵抗体が、導電性基体を覆設してなる帯電部材
   と、該帯電部材に電圧を印加する電源と、を備えた接触
   帯電装置において、前記抵抗体における最表面層を第一
   抵抗体層とし、該第一抵抗体層の抵抗値を第一抵抗値Ｒ
   ｓとし、前記導電性基体と前記の第一抵抗体層表面との
   抵抗体すなわち前記帯電部材の抵抗値を第二抵抗値Ｒｔ
   とすると、前記第二抵抗値Ｒｔが、 １０⁴ 〔Ω〕≦Ｒｔ≦１０⁹ 〔Ω〕 の範囲内であり、且つ前記第一抵抗値Ｒｓと前記第二抵
   抗値Ｒｔとの比が ０．０００２≦Ｒｓ／Ｒｔ≦１００００ である事を特徴とする帯電部材。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の帯電部材を具備したこ
   とを特徴とする電子写真装置。