JP2003107825A

JP2003107825A - 導電部材、電子写真装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2003107825A
Application number: JP2001301561A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Tsujimura; 政史辻村; Hiroyuki Osada; 弘行長田; Seiji Tsuru; 誠司都留; Noriaki Kuroda; 紀明黒田; Hiroshi Inoue; 宏井上; Tomoji Taniguchi; 智士谷口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】高温高湿の環境下に放置前後において不可逆
的な抵抗変化を抑えた導電部材、それを用いた電子写真
装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。【解決手段】少なくとも支持体及び該支持体の上方に
設けた被覆層とを有する導電部材において、該被覆層に
表面処理された粒子を含有し、該粒子の疎水化度が２０
％以上、平均一次粒径が０．５μｍ以下、比表面積が２
０ｍ²／ｇ以上であることを特徴とする導電部材、該導
電部材を備えた電子写真装置及びプロセスカートリッ
ジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を採
用した電子写真装置における帯電部材、現像剤担持部
材、転写部材、クリーニング部材、除電部材等、電気的
に被接触物をコントロールする導電部材、それを用いた
電子写真装置及びプロセスカートリッジに関し、より詳
しくは、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に接触させ
て、被帯電体を帯電する接触帯電部材である導電部材、
それを用いた電子写真装置及びプロセスカートリッジに
関する。

【０００２】

【従来の技術】便宜上、電子写真方式のレーザービーム
プリンタ、複写機及びファクシミリ等の電子写真装置を
例にして説明する。

【０００３】従来、電子写真プロセスにおける帯電プロ
セスでは、金属ワイヤーに高電圧（直流電圧６〜８ｋ
Ｖ）を印加して発生するコロナシャワーにより被帯電体
である感光体面を所定の極性・電位に一様帯電させるコ
ロナ帯電器が広く利用されていた。しかし、高圧電源を
必要とする、比較的多量のオゾンが発生する等の問題が
ある。

【０００４】これに対して帯電部材を感光体に接触させ
ながら電圧を印加して、感光体表面を帯電させる接触帯
電方式が実用化されている。これは、感光体に、ローラ
型、ブレード型、ブラシ型又は磁気ブラシ型等の電荷供
給部材としての帯電部材を接触させ、この接触帯電部材
に所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定の極性
・電位に一様帯電させるものである。

【０００５】この帯電方式は、電源の低電圧化とオゾン
の発生量が少ないという利点を有している。この中でも
特に接触帯電部材として導電性ローラ（帯電ローラ）を
用いたローラ帯電方式が、帯電の安定性という点から好
ましく用いられている。しかしながら、帯電の均一性に
関してはコロナ帯電器と比較してやや劣っている。

【０００６】この帯電均一性を改善するために、特開昭
６３−１４９６６９号公報に開示されるように、所望の
被帯電体表面電位Ｖｄに相当する直流電圧に帯電開始電
圧（Ｖ_TH）の２倍以上のピーク間電圧を持つ交流電圧成
分（ＡＣ電圧成分）を重畳した電圧（交番電圧・脈流電
圧・振動電圧；時間とともに電圧値が周期的に変化する
電圧）を接触帯電部材に印加する「ＡＣ帯電方式」が用
いられる。

【０００７】これは、ＡＣ電圧による電位のならし効果
を目的としたものであり、被帯電体の電位はＡＣ電圧の
ピークの中央である電位Ｖｄに収束し、環境等の外乱に
は影響されることはなく、接触帯電方法として優れた方
法である。

【０００８】しかしながら、特開昭６３−１４９６６９
号公報では、直流電圧印加時における帯電開始電圧（Ｖ
_TH）の２倍以上のピーク間電圧である高圧の交流電圧を
重畳させるため、直流電源とは別に交流電源が必要とな
り、装置自体のコストアップを招く。

【０００９】更には、交流電流を多量に消費することに
より、帯電ローラ及び感光体の耐久性が低下するという
問題点があった。

【００１０】これらの問題点は、帯電ローラに直流電圧
のみを印加して帯電を行うことにより解消されるもの
の、一方で以下に示す別の問題点が発生した。

【００１１】従来の帯電部材に直流電圧のみを印加する
と、ドラム表面のピンホールから電流がリークして電圧
降下が起こってしまい、感光体表面において局所的に所
望の帯電電位が得られない。

【００１２】このような問題の発生する従来の帯電ロー
ラを用いて、反転現像方式を用いた電子写真装置により
画像出力を行うと、画像中に「横抜け」及び「にじみ」
が生じてしまう。

【００１３】この問題は、ローラ抵抗値をある所定の範
囲に設定することで解決されることから、ＤＣ帯電プロ
セスにおいては、抵抗値の環境変動が小さいローラが望
まれる。

【００１４】しかしながら、高温高湿（４０℃／９５％
ＲＨ）の環境下に放置前後において抵抗値が不可逆的に
変化してしまう現象があり、この現象はローラ抵抗値を
制御する上で、克服しなければならない課題である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
に鑑みてなされたものであって、高温高湿の環境下に放
置前後において不可逆的な抵抗変化を抑えた導電部材、
それを用いた電子写真装置及びプロセスカートリッジを
提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、少なく
とも支持体及び該支持体の上方に設けた被覆層とを有す
る導電部材において、該被覆層に表面処理された粒子を
含有し、該粒子の疎水化度が２０％以上、平均一次粒径
が０．５μｍ以下、比表面積が２０ｍ²／ｇ以上である
ことを特徴とする導電部材が提供される。

【００１７】また、本発明に従って、少なくとも電子写
真感光体及び導電部材を一体に保持し、電子写真装置に
着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、該導電部材
が上記導電部材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。

【００１８】更に、本発明に従って、少なくとも電子写
真感光体、該電子写真感光体に接触又は近接して配置さ
れ電圧を印加する導電性部材を有する帯電手段、露光手
段、現像手段及び転写手段とを備える電子写真装置にお
いて、該帯電手段に用いられる導電部材が上記導電部材
であることを特徴とする電子写真装置が提供される。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明において用いられる粒子
は、表面処理がされており、疎水化度が２０％以上、平
均一次粒径が０．５μｍ以下、比表面積が２０ｍ²／ｇ
以上であることを特徴とするものである。

【００２０】表面処理方法は、基体となる粒子と表面処
理剤とを含むスラリーを湿式粉砕して、基体となる粒子
を微細化すると同時に表面処理した後、溶媒を除去して
粒子化することによって行われる湿式表面処理が好まし
い。

【００２１】表面処理剤としては、カップリング剤（珪
素、チタン、アルミニウム又はジルコニウム等で中心元
素は特に選ばない）、オイル、ワニス又は有機化合物等
がよい。特に、フルオロアルキルアルコキシシランカッ
プリング剤及びアルコキシシランカップリング剤が好ま
しい。

【００２２】表面処理する粒子の粉体抵抗率に特に制限
はなく、導電性のものから絶縁性のものまで使用するこ
とができるが、被覆層は一般に高抵抗樹脂に導電剤を添
加してある程度の導電性付与を行うので、表面処理する
粒子として導電性粒子を用いることが好ましい。

【００２３】この場合、表面処理後の粉体抵抗率が１×
１０⁶Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、表面処理前
の粉体抵抗率の高低に制限は無いが、表面処理の欠落や
抵抗配分を考慮した場合、表面処理前後の粉体抵抗率は
近い程よく、表面処理後の粉体抵抗率は表面処理前のそ
れの１０⁴倍以下であることが好ましい。

【００２４】表面処理前の粉体抵抗率は、本発明の規定
を満たせば特に制限はないが、１Ω・ｃｍ以上が特に好
ましい。

【００２５】表面処理される粒子の疎水化度は２０％以
上であり、好ましくは２０〜９８％であり、特に３０〜
７０％が好ましい。疎水化度が２０％未満の場合は、高
温高湿下に放置することで表面に水が吸着し、抵抗の著
しい低下が見られる。一方、疎水化度が９８％を越える
場合は、導電剤としての機能（導電性）のコントロール
が困難になったり、導電剤の凝集が強くなったりするの
で、好ましくない。

【００２６】表面処理される粒子の平均一次粒径は、
０．５μｍ以下である。平均一次粒径が０．５μｍより
大きい場合は、被覆層の表面粗さの増大や、被覆層中で
の結着樹脂と導電剤との抵抗差に起因して、帯電均一性
が不良となる。

【００２７】表面処理される粒子の比表面積としては、
２０ｍ²／ｇ以上である。比表面積が２０ｍ²／ｇより小
さくなる場合としては、平均一次粒径が大きくなる、導
電剤の表面がポーラスでなくなる、２つのケースがある
が、前者の場合、平均一次粒径が０．５μｍより大きく
なると、上述の問題が発生する危険性があり、後者の場
合、被覆層中での導電剤と結着樹脂との接着力が低下す
るため、作製した帯電部材を高湿環境下に長時間放置す
ると、導電剤が移動、凝集しやすくなり、不可逆的な抵
抗低下を起こし、ピンホールリーク性の低下に起因した
「横抜け」及び「にじみ」等の画像不良を生じてしま
う。

【００２８】表層材料としては、特に制限は無く、従来
公知のものを使用することができ、例えば、フッ素樹
脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹
脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチ
レン・ブチレン−オレフィン共重合体（ＳＥＢＣ）及び
オレフィン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体
（ＣＥＢＣ）等を挙げることができる。本発明における
表層材料としては、特にはフッ素樹脂、アクリル樹脂及
びシリコーン樹脂等が好ましい。

【００２９】基層材料としては、特に制限なく従来公知
のものを使用することができ、例えば、ヒドリンゴム、
ＥＰＤＭ、シリコンゴム及びウレタンゴム等を挙げるこ
とができるが、本発明の導電部材をＤＣ電圧のみを印加
して使用する電子写真装置に用いる場合には、表層はウ
レタン結合やアミド結合を有し基層はエーテル結合を有
するものを組み合わせて使用することが、帯電均一性の
面から好ましい。

【００３０】最も好ましい構成としては、基層に３元共
重合エピクロルヒドリンゴム、表層にアクリルポリオー
ルをＨＤＩ又は／及びＩＰＤＩを用いて架橋した材料が
挙げられる。

【００３１】このとき、基層の抵抗を５×１０⁴〜９×
１０⁵Ωに調整するために、共重合比を調整したり、４
級アンモニウム過塩素酸塩等の電解質を添加するのが好
ましい。

【００３２】また、被覆層は薄いほど好ましいが、基層
からの染み出しを防止するためには０．１μｍ以上が好
ましく、帯電能の面からは５０μｍ以下が好ましい。

【００３３】被覆層中に含まれる粒子量は、被覆層断面
の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）像を画像解析（２値化）
した画像において、被覆層断面積中に占める粒子断面積
の割合から規定する。本発明では、この割合が１０％以
上であることを特徴とする。

【００３４】上記のような様々な検討により、導電部材
の被覆層に少なくとも表面処理された粒子を含有し、該
粒子の疎水化度が２０％以上、平均一次粒径が０．５μ
ｍ以下、比表面積が２０ｍ²／ｇ以上とすることで、抵
抗値の環境変動が小さい帯電部材に至ったものである。

【００３５】次に、本発明の電子写真装置の概略構成に
ついて説明する。

【００３６】（１）電子写真装置図１は本発明に従う電子写真装置の概略構成図である。
本例の電子写真装置は、転写式電子写真利用の反転現像
方式、接触現像方式の装置である。

【００３７】像担持体としての回転ドラム型の電子写真
感光体１は、矢示の方向に所定の周速度（プロセススピ
ード）で回転駆動される。

【００３８】電子写真感光体の帯電手段としての帯電ロ
ーラ２（導電性ローラ）は、電子写真感光体１に所定の
押圧力で接触させてあり、本例では帯電ローラを駆動
し、電子写真感光体１と等速回転する。この帯電ローラ
２に対して帯電バイアス印加電源Ｓ１から所定の直流電
圧（この場合−１３００Ｖとした）のみが印加されるこ
とで回転電子写真感光体１の面が所定の極性電位（暗部
電位−７００Ｖとした）に一様に接触帯電方式・ＤＣ帯
電方式で帯電処理される。

【００３９】３は露光手段であり、例えばレーザービー
ムスキャナーである。回転電子写真感光体１の一様帯電
処理面に該露光手段３により目的の画像情報に対応した
露光Ｌがなされることにより、電子写真感光体帯電面の
露光明部の電位（明部電位−１２０Ｖとした）が選択的
に低下（減衰）して静電潜像が形成される。

【００４０】反転現像手段４は、電子写真感光体面の静
電潜像の露光明部に、電子写真感光体の帯電極性と同極
性に帯電（現像バイアス−３５０Ｖ）しているトナー
（ネガトナー）を選択的に付着させて静電潜像をトナー
画像として可視化する。

【００４１】転写手段としての転写ローラ５は、電子写
真感光体１に所定の押圧力で接触させて転写ニップ部を
形成させてあり、電子写真感光体の回転と順方向に電子
写真感光体の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転する。
また、転写バイアス印加電源Ｓ２からトナーの帯電極性
とは逆極性の転写電圧が印加される。転写ニップ部に対
して不図示の給紙機構部から転写材Ｐが所定の制御タイ
ミングで給紙され、その給紙された転写材Ｐの裏面が転
写電圧を印加した転写ローラ５によりトナーの帯電極性
とは逆極性に帯電されることにより、転写ニップ部にお
いて電子写真感光体１面側のトナー画像が転写材Ｐの表
面側に静電転写される。

【００４２】転写ニップ部でトナー画像の転写を受けた
転写材は、回転電子写真感光体面から分離されて、不図
示のトナー画像定着手段へ導入されてトナー画像の定着
処理を受けて画像形成物として出力される。両面画像形
成モードや多重画像形成モードの場合は、この画像形成
物が不図示の再循環搬送機構に導入されて転写ニップ部
へ再導入される。

【００４３】本電子写真装置は、転写されず電子写真感
光体上に残存したトナーを回収するクリーナー装置６を
有する。

【００４４】転写バイアスにより生じた電子写真感光体
上の電荷を除電するための前露光手段としての光照射部
材７は、前記転写工程後かつ帯電工程前の領域に照射さ
れるように配置される。前記光照射部材からの除電光
は、現像工程後かつ転写工程前の領域に照射されるよう
に前記光照射部材を配置されてもよい。また、光照射部
材からの除電光は、クリーニング工程後かつ帯電工程前
の領域に照射されるように前記光照射部材を配置されて
もよい。前記光照射部材からの除電光は前記カートリッ
ジに設けることも可能であり、更に、前記電子写真装置
本体に設けることも可能である。

【００４５】（２）帯電ローラ例えば、帯電部材は図２に示すようにローラ形状であ
り、導電性支持体２ａと、その外周に一体に形成された
弾性層２ｂと、該弾性層の外周に形成された表面層２ｃ
から構成されている。

【００４６】本発明に用いられる導電性芯金２ａは、
鉄、銅、ステンレス、アルミニウム及びニッケル等の金
属材料の丸棒を用いることができる。更に、これらの金
属表面に防錆や耐傷性付与を目的としてメッキ処理を施
しても構わないが、導電性を損なわないことが必要であ
る。

【００４７】帯電ローラ２において、弾性層２ｂは被帯
電体としての電子写真感光体１に対する給電や、帯電ロ
ーラ２の電子写真感光体１に対する良好な均一密着性を
確保するために適当な導電性と弾性を持たせてある。ま
た、帯電ローラ２と電子写真感光体１の均一密着性を確
保するために弾性層２ｂを研磨によって中央部を一番太
く、両端部に行くほど細くなる形状、いわゆるクラウン
形状に形成することも多い。一般に使用されている帯電
ローラ２が、支持体２ａの両端部に所定の押圧力を与え
て電子写真感光体１と当接されているので、中央部の押
圧力が小さく、両端部ほど大きくなっているために、帯
電ローラ１の真直度が十分であれば問題ないが、十分で
ない場合には中央部と両端部に対応する画像に濃度ムラ
が生じてしまう場合がある。クラウン形状はこれを防止
するために形成する。

【００４８】弾性層２ｂの導電性は、ゴム等の弾性材料
中にカーボンブラック、グラファイト及び導電性金属酸
化物等の電子伝導機構を有する導電剤、及びアルカリ金
属塩や四級アンモニウム塩等のイオン伝導機構を有する
導電剤を適宜添加することにより１０¹⁰Ω・ｃｍ未満に
調整されるのがよい。弾性層２ｂの具体的弾性材料とし
ては、例えば、天然ゴムやＥＰＤＭ、ＳＢＲ、シリコー
ンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、Ｉ
Ｒ、ＢＲ、ＮＢＲ及びＣＲ等の合成ゴム、更にはポリア
ミド樹脂、ポリウレタン樹脂及びシリコーン樹脂等も挙
げられる。

【００４９】直流電圧のみを印加して、被帯電体の帯電
処理を行う帯電部材においては、帯電均一性を達成する
ために、特に中抵抗の極性ゴム（例えば、エピクロルヒ
ドリンゴム、ＮＢＲ、ＣＲ及びウレタンゴム等）やポリ
ウレタン樹脂を弾性材料として用いるのが好ましい。こ
れらの極性ゴムやポリウレタン樹脂は、ゴムや樹脂中の
水分や不純物がキャリアとなり、僅かではあるが導電性
をもつと考えられ、これらの導電機構はイオン伝導であ
ると考えられる。但し、これらの極性ゴムやポリウレタ
ン樹脂に導電剤を全く添加しないで弾性層を作製し、得
られた帯電部材は低温低湿環境（Ｌ／Ｌ）において、抵
抗値が高くなり１０¹⁰Ω・ｃｍを超えてしまうものもあ
るため帯電部材に高電圧を印加しなければならなくな
る。

【００５０】そこで、Ｌ／Ｌ環境で帯電部材の抵抗値が
１０¹⁰Ω・ｃｍ未満になるように、前述した電子伝導機
構を有する導電剤やイオン伝導機構を有する導電剤を適
宜添加して調整するのが好ましい。しかしながら、イオ
ン伝導機構を有する導電剤は抵抗値を低くする効果が小
さく、特にＬ／Ｌ環境でその効果が小さい。そのためイ
オン伝導機構を有する導電剤の添加と併せて電子伝導機
構を有する導電剤を補助的に添加して抵抗調整を行って
もよい。

【００５１】また、弾性層２ｂはこれらの弾性材料を発
泡成型した発泡体であってもよい。抵抗層２ｃは、弾性
層に接した位置に形成されるため弾性層中に含有される
軟化油や可塑剤等の帯電部材表面へのブリードアウトの
防止及び帯電部材全体の電気抵抗の調整のために設け
る。

【００５２】（３）トナー本発明に用いるトナーは、フロー式粒子像分析装置によ
る平均円形度が０．９５０〜０．９９０であることが良
好な流動性を得るために好ましい。更に、フロー式粒子
像分析装置による円形度の標準偏差が０．０３５以下で
あることが好ましい。

【００５３】本発明において、平均円形度及び円形度の
標準偏差は、東亜医用電子株式会社製フロー式粒子像分
析装置ＦＰＩＡ−１０００にて測定した。測定は、フィ
ルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として
１０^-3ｃｍ³の水中に測定範囲（例えば、円相当径０．
６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満）の粒子数が２０個
以下の水中にノニオン型界面活性剤（和光純薬社製、コ
ンタミノンＮ）を数滴加えた水溶液１０ｍｌ中に、トナ
ー５ｍｇを加え、超音波分散機としてＳＴＭ社製ＵＨ−
５０で分散処理を行なって調製した試料分散液を用い
て、０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の円相当径
を有する粒子の粒度分布を測定する。

【００５４】測定の概略は次のとおりである。試料分散
液は、フラットで偏平な透明フローセル（厚み約２００
μｍ）の流路（流れ方向に沿って広がっている）を通過
させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光
路を形成するように、ストロボとＣＣＤカメラがフロー
セルに対して相互に反対側に位置するように装着され
る。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフロー
セルを流れている粒子の画像を得るために１／３０秒間
隔で照射され、その結果それぞれの粒子はフローセルに
平行な一定範囲を有する２次元画像として撮影される。
それぞれの粒子の２次元画像の面積から、同一面積を有
する円の直径を円相当径として算出する。

【００５５】約１分間で、１２００個以上の粒子の円相
当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及
び規定された円相当径を有する粒子の割合（個数％）を
測定できる。

【００５６】平均円形度は、上記フロー式粒子像分析装
置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定された粒子の円形度
を下式より求め、測定された全粒子の円形度の総和を全
粒子数で除した値を平均円形度と定義する。円形度＝
（粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長）／（粒子の
投影像の周囲長）

【００５７】本発明における平均円形度とは、トナー粒
子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の
場合１．００を示し、トナー形状が複雑になるほど平均
円形度は小さな値となる。

【００５８】（４）電子写真感光体本発明の電子写真感光体は有機感光体であり、最外層の
厚さが５μｍ以上であることが好ましい。また、最外層
に含有される結着樹脂は、式（１）又は式（２）で示さ
れるポリカーボネート樹脂又は式（３）で示されるポリ
アリレート樹脂であることが好ましい。

【００５９】

【化２】

【００６０】本発明で用いる電子写真感光体は、直径３
０ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍのアルミニウムシリンダー
を支持体とし、これに、以下の材料より構成される塗料
を支持体上に浸漬塗布し、１４０℃で３０分熱硬化し、
膜厚が１５μｍの導電層を形成したものである。

【００６１】導電性顔料：ＳｎＯ₂コート処理硫酸バリウム１０部抵抗調節用顔料：酸化チタン２部バインダー樹脂：フェノール樹脂６部レベリング材：シリコーンオイル０．００１部溶剤：メタノール／メトキシプロパノール０．２／０．８２０部

【００６２】次に、この導電層上に、Ｎ−メトキシメチ
ル化ナイロン３部及び共重合ナイロン３部をメタノール
６５部／ｎ−ブタノール３０部の混合溶媒に溶解した溶
液を浸漬法で塗布し、膜厚が０．５μｍの中間層を形成
した。

【００６３】次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラ
ッグ角（２θ±０．２°）の７．５°、９．９°、１
２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２
８．３°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタ
ロシアニン結晶２．５部とポリビニルブチラール（商品
名：エスレックＢＭ２、積水化学製）１部及びシクロヘ
キサノン６０部をφ１ｍｍガラスビーズを用いたサンド
ミル装置で３時間分散したあと、シクロヘキサノン５０
部と酢酸エチル１３０部を加えて希釈し、電荷発生層用
塗料を調製した。下引き層上にこの電荷発生層用塗料を
浸漬塗布し、１００℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．
２μｍの電荷発生層を形成した。

【００６４】次に、電荷輸送層を形成するために、電荷
輸送層用の塗料を調製した。

【００６５】式（１）で示される構成単位を有するポリ
カーボネート樹脂（Ｍｗ＝５００００）１０部と下記式
（４）で示されるのアミン化合物８部

【００６６】

【化３】及び下記式（５）で示されるアミン化合物１部

【００６７】

【化４】をモノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の
混合溶媒に溶解した。この塗料を浸漬法で塗布し、１２
０℃で１時間乾燥し、膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形
成し、感光体を作製した。

【００６８】（実施例１）下記の要領で本発明の帯電部
材としての帯電ローラを作製した。

【００６９】エピクロルヒドリンゴム１００質量部四級アンモニウム塩２質量部炭酸カルシウム３０質量部酸化亜鉛５質量部脂肪酸２質量部

【００７０】以上の材料を６０℃に調節した密閉型ミキ
サーにて１０分間混練した後、エピクロルヒドリンゴム
１００質量部に対してエーテルエステル系可塑剤１５質
量部を加え、２０℃に冷却した密閉型ミキサーで更に２
０分間混練し、原料コンパウンドを調製する。このコン
パウンドに原料ゴムのエピクロルヒドリンゴム１００質
量部に対し、加硫剤としての硫黄１質量部、加硫促進剤
としてのノクセラーＤＭ１質量部、ノクセラーＴＳ０．
５質量部を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１
０分間混練する。得られたコンパウンドを、φ６ｍｍス
テンレス製支持体の周囲にローラ状になるように押出成
型機にて成型し、加熱加硫成型した後、外径φ１２ｍｍ
になるように研磨処理して弾性層を得た。

【００７１】上記弾性層の上に以下に示すような表面層
を被覆形成した。表面層２ｃの材料として、アクリルポ
リオールのトルエン／メチルエチルケトン（ＭＥＫ）混
合溶液（固形分１０質量％）１００質量部に対して、疎
水化処理した導電性酸化錫８質量部を加えた塗料（Ｐ／
Ｂ＝０．８／１．０）をビーズミルを用いて分散させた
後、イソシアネート（ＨＤＩ）を前記アクリルポリオー
ルの水酸基（ＯＨ）に対しイソシアネート（ＨＤＩ）の
イソシアネート基（ＮＣＯ）の比がＮＣＯ／ＯＨ＝１．
０となるように添加し、溶解して塗料を調製し、ディッ
ピング法にて塗布して膜厚１５μｍの表面層を被覆形成
しローラ形状の帯電部材を得た。なお、前記のＰ／Ｂと
は、導電性粒子／樹脂バインダーの質量比を表すもので
ある。

【００７２】また、導電性酸化錫の疎水化処理剤として
は、トリフルオロプロピルトリエトキシシランを用い、
湿式処理を行った。基体となる酸化錫の疎水化度は０
％、平均一次粒子径は０．０２μｍ、比表面積は７５ｍ
²／ｇ、粉体抵抗率は５Ω・ｃｍである。

【００７３】導電性粒子の表面処理方法としては、導電
性粒子と表面処理剤とを適当な溶剤中で混合、分散し、
表面処理剤を導電性粒子表面に付着させる。分散の手段
としては、ボールミルやサンドミル等の通常の分散手段
を用いることができる。次に、この分散溶液から溶剤を
除去し、導電性粒子表面に表面処理剤を固着させればよ
い。また、必要に応じてこの後更に熱処理を行ってもよ
い。また、処理液中には反応促進のための触媒を添加す
ることができる。更に、必要に応じて表面処理後の導電
性粒子に更に粉砕処理を施すことができる。

【００７４】導電性粒子に対するフッ素原子含有化合物
の割合は、粒子の粒径にも影響を受けるが、表面処理済
の導電性粒子全質量に対し、１〜６５質量％が好まし
く、特には１０〜５０質量％が好ましい。

【００７５】本実施例で用いる粒子の疎水化度は４０
％、平均一次粒子径は、０．０５μｍ、比表面積は、５
１ｍ²／ｇ、粉体抵抗率は１×１０⁴Ω・ｃｍである。ま
た、被覆層の膜厚は１５μｍ、被覆層中に含まれる該粒
子量は７０％であった。

【００７６】「導電剤微粒子の疎水化度の測定」導電剤
微粒子の疎水化度を評価するためにメタノールを用いた
疎水化度測定を次のように行う。微粒子（実施例１の場
合、表面処理酸化錫）０．２ｇを三角フラスコの水５０
ｍｌに添加する。メタノールをビュレットから滴定す
る。この際、フラスコ内の溶液は、マグネチックスター
ラで常時攪拌する。微粒子の沈降終了は、全量が液体中
に懸濁することによって確認され、疎水化度は、沈降終
了時点に達した際のメタノール及び水の液状混合物中に
含まれるメタノールの百分率として表される。

【００７７】「平均一次粒径の測定法」平均一次粒径
は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像より、任意に１００
個選択した粒子断面より測定される平均粒径とした。

【００７８】「粉体抵抗率の測定」Ｌｏｒｅｓｔａ−Ｇ
ＰＭＣＰ−Ｔ６００（三菱化学株式会社）を用いて測
定した抵抗より算出した。印加圧力は１０２ｋｇｆ／ｃ
ｍ²とした。

【００７９】「比表面積の測定法」ＢＥＴ法により算出
した。

【００８０】「高温高湿下抵抗変動の程度を表す数値」
高温高湿下抵抗変動の程度を表す数値として、高温高湿
下放置前後のローラにおける２００Ｖ印加時のローラ抵
抗の比[＝（高温高湿下放置後のローラ抵抗）／（高温
高湿下放置前ローラ抵抗）]を用いる。以下この値を抵
抗変化倍率と表記する。

【００８１】ここで、高温高湿下放置前ローラ抵抗と
は、ローラ作製後、２３℃／６０％ＲＨの環境下に２日
間放置した上で、２３℃／６０％ＲＨの環境下で測定し
た２００Ｖ印加時抵抗であり、高温高湿下放置後ローラ
抵抗とは、高温高湿下放置前ローラ抵抗を測定後、３０
℃／８０％ＲＨ環境下に、７日間放置した上で、２３℃
／６０％ＲＨの環境下に戻し、２日間放置した上で、２
３℃／６０％ＲＨの環境下で測定した２００Ｖ印加時抵
抗である。

【００８２】帯電ローラの抵抗値は、高温高湿下放置前
ローラ抵抗が２００Ｖ印加時１０⁷Ωとなるように調整
した。抵抗変化倍率が０．３３倍以上（ローラ抵抗が
３．３×１０⁶Ω以上）であれば、ピンホールリークに
よる画像の「横抜け」及び「にじみ」は現れない。

【００８３】なお、ピンホールリークによる「横抜け」
及び「にじみ」の評価は高温高湿下放置後ローラ抵抗を
測定後、３０℃／８０％ＲＨ環境下に戻し、２日間放置
した上で、３０℃／８０％ＲＨ環境下で行った。

【００８４】得られたローラの抵抗変化倍率は０．５倍
であり、リーク試験で「横抜け」及び「にじみ」等は見
られなかった。

【００８５】（実施例２）下記の要領で本発明の帯電部
材としての帯電ローラを作製した。

【００８６】弾性層及び表面層は、実施例１と同一なも
のを使用した。導電性酸化錫の疎水化処理剤としては、
ヘキシルトリメトキシシランを用い、湿式処理を行っ
た。この粒子の疎水化度は２５％、平均一次粒子径は
０．１μｍ、比表面積は６０ｍ²／ｇ、粉体抵抗率は３
×１０²Ω・ｃｍである。また、被覆層の膜厚は１５μ
ｍ、被覆層中に含まれる該粒子量は７０％であった。

【００８７】得られたローラの抵抗変化倍率は０．４倍
であり、リーク試験で「横抜け」及び「にじみ」等は見
られなかった。

【００８８】（実施例３）下記の要領で本発明の帯電部
材としての帯電ローラを作製した。

【００８９】表面層に含む導電性粒子としてカーボンブ
ラックを使用した以外の材料構成は、実施例１と同一な
ものを使用した。カーボンブラックの疎水化処理剤とし
ては、ヘキシルトリメトキシシランを用い、湿式処理を
行った。この粒子の疎水化度は２５％、平均一次粒子径
は０．４μｍ、比表面積は４０ｍ²／ｇ、粉体抵抗率は
０．８Ω・ｃｍである。また、被覆層の膜厚は１５μ
ｍ、被覆層中に含まれる該粒子量は３０％であった。

【００９０】得られたローラの抵抗変化倍率は０．４倍
であり、リーク試験で「横抜け」及び「にじみ」等は見
られなかった。

【００９１】（実施例４）下記の要領で本発明の帯電部
材としての帯電ローラを作製した。

【００９２】表面層に含む導電性粒子として酸化チタン
を使用した以外の材料構成は、実施例１と同一なものを
使用した。酸化チタンの疎水化処理剤としては、ヘキシ
ルトリメトキシシランを用い、湿式処理を行った。この
粒子の疎水化度は２０％、平均一次粒子径は０．４μ
ｍ、比表面積は２０ｍ²／ｇ、粉体抵抗率は１×１０⁴Ω
・ｃｍである。また、被覆層の膜厚は１５μｍ、被覆層
中に含まれる該粒子量は６０％であった。

【００９３】得られたローラの抵抗変化倍率は０．３３
倍であり、リーク試験で「横抜け」及び「にじみ」等は
見られなかった。

【００９４】（比較例１）下記の要領で本発明の帯電部
材としての帯電ローラを作製した。

【００９５】弾性層及び表面層は、実施例１と同一なも
のを使用した。用いた導電性酸化錫は、未処理物を用い
た。この粒子の疎水化度は０％、平均一次粒子径は０．
０２μｍ、比表面積は７５ｍ²／ｇ、粉体抵抗率は５Ω
・ｃｍである。また、被覆層の膜厚は１５μｍ、被覆層
中に含まれる該粒子量は７０％であった。

【００９６】得られたローラの抵抗変化倍率は０．２倍
であり、リーク試験で「横抜け」及び「にじみ」等が見
られた。

【００９７】（比較例２）下記の要領で本発明の帯電部
材としての帯電ローラを作製した。

【００９８】弾性層及び表面層は、実施例１と同一なも
のを使用した。導電性酸化錫の疎水化処理剤としては、
ヘキシルトリメトキシシランを用い、乾式処理を行っ
た。この粒子の疎水化度は１０％、平均一次粒子径は
０．１μｍ、比表面積は６３ｍ²／ｇ、粉体抵抗率は３
×１０¹Ω・ｃｍである。また、被覆層の膜厚は１５μ
ｍ、被覆層中に含まれる該粒子量は７０％であった。

【００９９】得られたローラの抵抗変化倍率は０．２５
倍であり、リーク試験で「横抜け」及び「にじみ」等が
見られた。

【０１００】（比較例３）下記の要領で本発明の帯電部
材としての帯電ローラを作製した。

【０１０１】弾性層及び表面層は、実施例１と同一なも
のを使用した。導電性酸化錫の疎水化処理剤としては、
トリフルオロプロピルトリメトキシシランを用い、湿式
処理を行った。この粒子の疎水化度は１５％、平均一次
粒子径は０．０５μｍ、比表面積は５７ｍ²／ｇ、粉体
抵抗率は７×１０²Ω・ｃｍである。また、被覆層の膜
厚は１５μｍ、被覆層中に含まれる該粒子量は７０％で
あった。

【０１０２】得られたローラの抵抗変化倍率は０．３倍
であり、リーク試験で「横抜け」及び「にじみ」等が見
られた。

【０１０３】

【表１】

【０１０４】

【表２】

【０１０５】

【表３】

【０１０６】

【発明の効果】導電部材に直流電圧を印加させることに
より、被帯電体面を帯電処理する接触帯電装置におい
て、導電部材の被服層に少なくとも表面処理された粒子
を含有し、該粒子の疎水化度が２０％以上、平均一次粒
径が０．５μｍ以下、比表面積が２０ｍ²／ｇ以上であ
ることを特徴とする接触帯電装置を用いることで、高温
高湿下放置前後で電子写真装置でドラムピンホールへの
リークによる画像抜け、スジを抑えることが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置の概略構成を示す図であ
る。

【図２】本発明の導電部材としての帯電ローラの概略構
成を示す図である。

【符号の説明】１像担持体（電子写真感光体）２帯電部材（帯電ローラ）２ａ支持体２ｂ弾性層２ｃ被覆層３露光手段４現像手段４ａ現像ローラ４ｂ現像剤搬送ローラ４ｃ現像ブレード５転写ローラ６クリーニング手段７前露光手段Ｓ１，Ｓ２バイアス印加電源Ｐ転写材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 9/08 Ｇ０３Ｇ 9/08 ２Ｈ１３４ 15/02 １０１ 15/02 １０１２Ｈ２００ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｄ３Ｊ１０３ 15/16 １０３ 15/16 １０３４Ｆ００６ 21/06 Ｃ０８Ｌ 101:00 21/10 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１２ // Ｃ０８Ｌ 101:00 ３４０ (72)発明者都留誠司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)発明者黒田紀明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)発明者井上宏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)発明者谷口智士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） 2H005 AA15 2H035 AA15 AB02 2H068 AA13 AA37 BB26 BB27 FA27 2H071 BA04 BA13 BA43 DA06 DA07 DA08 DA09 DA13 2H077 AD06 BA09 FA13 FA25 2H134 GA01 GB02 HA01 HA03 HA17 HD01 HD03 HD19 KD03 KG01 KG03 KG04 KG05 KG08 2H200 FA01 GA23 GA44 GB12 GB15 HA02 HA28 HB12 HB45 HB46 HB47 HB48 JA01 JA25 JA26 JA27 JA28 MA02 MB01 MB06 MC15 NA02 3J103 AA02 FA01 FA09 GA57 GA58 GA60 HA04 HA20 HA54 4F006 AA31 AB37 AB74 BA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも支持体及び該支持体の上方に
設けた被覆層とを有する導電部材において、該被覆層に
表面処理された粒子を含有し、該粒子の疎水化度が２０
％以上、平均一次粒径が０．５μｍ以下、比表面積が２
０ｍ²／ｇ以上であることを特徴とする導電部材。
【請求項２】前記粒子の表面処理が湿式処理である請
求項１に記載の導電部材。
【請求項３】湿式処理が、基体となる粒子と表面処理
剤とを含むスラリーを湿式粉砕して、基体となる粒子を
微細化すると同時に表面処理をした後、溶媒を除去して
粒子化することによって行われる請求項１又は２に記載
の導電部材。
【請求項４】表面処理後の粒子の粉体抵抗率が１×１
０⁶Ω・ｃｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載
の導電部材。
【請求項５】表面処理後の粉体抵抗率が表面処理前の
１０⁴倍以下である請求項１〜４のいずれかに記載の導
電部材。
【請求項６】被覆層中の粒子量が１０％以上である請
求項１〜５のいずれかに記載の導電部材。
【請求項７】被覆層の厚さが０．１〜５０μｍ以下で
ある請求項１〜６のいずれかに記載の導電部材。
【請求項８】被覆層が表面層である請求項１〜７のい
ずれかに記載の導電部材。
【請求項９】少なくとも電子写真感光体及び導電部材
を一体に保持し、電子写真装置に着脱自在なプロセスカ
ートリッジにおいて、該導電部材が請求項１〜７のいず
れかに記載の導電部材であることを特徴とするプロセス
カートリッジ。
【請求項１０】少なくとも電子写真感光体、該電子写
真感光体に接触又は近接して配置され電圧を印加する導
電性部材を有する帯電手段、露光手段、現像手段及び転
写手段とを備える電子写真装置において、該帯電手段に
用いられる導電部材が請求項１〜７のいずれかに記載の
導電部材であることを特徴とする電子写真装置。
【請求項１１】導電部材に印加される電圧が直流電圧
のみである請求項１０に記載の電子写真装置。
【請求項１２】電子写真感光体上の電荷を除去する前
露光手段を備える請求項１０又は１１に記載の電子写真
装置。
【請求項１３】現像手段に用いられるトナーの平均円
形度が０．９５０〜０．９９０である請求項１０〜１２
のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項１４】電子写真感光体が有機感光体であり、
最外層の厚さが５μｍ以上であり、かつ該最外層に含有
される結着樹脂が式（１）又は式（２）の構成単位で示
されるポリカーボネート樹脂又は式（３）の構成単位で
示されるポリアリレート樹脂である請求項１０〜１３の
いずれかに記載の電子写真装置。【化１】