JPH08146710A - 接触帯電部材 - Google Patents

接触帯電部材

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JPH08146710A
JPH08146710A JP28991594A JP28991594A JPH08146710A JP H08146710 A JPH08146710 A JP H08146710A JP 28991594 A JP28991594 A JP 28991594A JP 28991594 A JP28991594 A JP 28991594A JP H08146710 A JPH08146710 A JP H08146710A
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JP
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charging member
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hydroxides
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JP28991594A
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English (en)
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Hisayo Aoki
尚代 青木
Kazue Sakurai
和重 櫻井
Hiroshi Sato
博 佐藤
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一な導電性と環境安定性を保つことが可能
であるため、長期にわたり良好な画像が得られる接触帯
電部材を提供する。 【構成】 アルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土類金
属の水酸化物を1種類以上含有する接触帯電部材。更に
N−アルコキシメチル化ナイロンを含有する前記接触帯
電部材、更にN−アルコキシメチル化ナイロン及び有機
酸を含有する前記接触帯電部材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真画像形成装置
に用いる接触帯電部材に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用帯電部材は、最近感光体に直
接当接させて帯電する接触帯電部材が、従来より用いら
れているコロナ帯電方式に比較して、低い印加電圧で使
用し得ることやオゾン発生量が少ないことなどの利点を
有していることが認められている。そこで、例えば特開
昭63−167380号公報、特開平3−59683号
公報に記載されているごとく、種々の樹脂を用いた接触
帯電部材が多数提案されている。しかし、これらの樹脂
を帯電部材に用い、直流電圧あるいは、直流電圧に交流
電圧を重畳した電圧を印加して放電を繰り返すと、コロ
ナ帯電方式よりは微量ながら、帯電部材表面に窒素酸化
物が吸着し、それが空気中の水分と反応して、硝酸を生
成する。そのため、帯電部材表面のpHが低下し、表面
の極性が強くなるなどして、放電面の物性に微妙な変化
を与えることから、帯電部材の電気抵抗が不安定にな
り、画像不良の原因となる。
【0003】このように、導電性を長期にわたり均一に
保つ耐久性の点で、またどのような環境条件にも左右さ
れない環境安定性の点で、満足できる帯電部材がないの
が現状である。
【0004】本発明の目的は、上記の課題を解決するこ
とであり、外部環境及び材料の経時変質を防ぎ、抵抗変
動がなく、長期にわたり均一な導電性を保つ接触帯電部
材を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ア
ルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土類金属の水酸化物
を1種類以上含有することを特徴とする接触帯電部材で
ある。
【0006】また、本発明は、アルカリ金属の水酸化物
又はアルカリ土類金属の水酸化物を1種類以上、及びN
−アルコキシメチル化ナイロンを含有する上記接触帯電
部材である。
【0007】更に、本発明は、アルカリ金属の水酸化物
又はアルカリ土類金属の水酸化物を1種類以上、有機
酸、及びN−アルコキシメチル化ナイロンを含有する上
記接触帯電部材である。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。
【0009】本発明の接触帯電部材は、ローラー、ブレ
ード、ベルトなど、いかなる形状をとってもよく、更
に、感光体と接触していても、感光体との空隙が100
0μm以下のいわゆる非接触近接帯電が可能な位置に設
置してもよい。
【0010】帯電部材の層構成としては、例えばローラ
ーであれば図1に示すように、芯金の周りに弾性層、抵
抗層、導電層、表面層などのように、それぞれの目的に
応じて、各層を任意の順序で組み合わせることが可能で
ある。また、図2に本発明の帯電部材を用いた画像形成
装置の1例を示す。
【0011】アルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土類
金属の水酸化物、有機酸、N−アルコキシメチル化ナイ
ロンは、それぞれいずれの層に用いてもよい。その場
合、用いられる層の目的により、各種の添加剤を加える
ことが可能で、例えば導電層であれば抵抗調整のため、
各種のカーボンブラックや無機酸化物、イオン導電性物
質、界面活性剤などを導電性付与剤として、抵抗層であ
れば抵抗安定化のため、絶縁性顔料などを適宜添加して
よい。また、表面層であれば表面性を改善する添加剤を
加えることもできる。
【0012】帯電部材のバインダー樹脂としては、ポリ
アセタール、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリウレ
タン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリシロキサ
ン、ポリスチレン、ポリビニル、ポリブタジエン、フッ
素化合物などの樹脂や、EPDM、IR、BR、SB
R、クロロプレン、ニトリルなどのゴムなどが挙げら
れ、好ましくはN−アルコキシメチル化ナイロンであ
り、より好ましくはメトキシメチル化6ナイロンであ
る。
【0013】N−アルコキシメチル化ナイロンは、6−
ナイロン、12−ナイロン、6,6−ナイロンなどの各
種ポリアミドに、ホルムアルデヒドと、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール
反応させ、アミド結合の水素をアルコキシ基で置換した
構造を有する化合物で、メトキシメチル化ナイロン、エ
トキシメチル化ナイロン、プロポキシメチル化ナイロ
ン、ブトキシメチル化ナイロンなどがある。これらN−
アルコキシメチル化ナイロンは、酸触媒によりアルコー
ルを脱離して架橋反応を起こし、3次元構造を形成す
る。この架橋が進行し過ぎた場合、著しい抵抗の上昇や
環境変動による導電性の異常などが問題となる。
【0014】この樹脂を帯電部材に用い、直流電圧、あ
るいは直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して放
電を繰り返すと、帯電部材表面に窒素酸化物が吸着し、
空気中の水分との反応により酸が生成すると、通常の樹
脂のようなpHの低下、表面の極性の強化の他、その酸
が触媒となって架橋反応が進行してしまう。そのため、
一層の電気抵抗の上昇及び不安定化が進み、重大な画像
不良の原因となる。
【0015】そこで、あらかじめ樹脂にアルカリ金属や
アルカリ土類金属の水酸化物を添加してこの酸を中和す
ることにより、架橋の進行を抑えることが可能で、使用
中および使用後も架橋度に変化がなく、他の表面物性も
一定であることから、耐久性及び環境安定性に優れた帯
電部材が提供できる。
【0016】更に、アルコキシメチル化ナイロンを使用
して表面層を形成する場合、ある程度まで架橋を均一に
進行させておく方が、表面層の中での抵抗が均一になる
場合が多いため、予め一定量の有機酸を添加し、物性を
安定させておくことも可能である。その場合も、前述の
金属水酸化物を添加すれば、それ以上に架橋が進行し過
ぎることもなく、より一層抵抗の安定化が図れる。有機
酸としては、クエン酸、イタコン酸、グルタール酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、シュウ酸、コハク酸、グリコ
ール酸、マロン酸、クロトン酸、マレイン酸、乳酸、酒
石酸、ジ亜リンなどが挙げられ、好ましくはクエン酸、
酒石酸及びコハク酸であり、より好ましくはクエン酸で
ある。
【0017】また、アルカリ金属の水酸化物又はアルカ
リ土類金属の水酸化物は、LiOH,NaOH,KO
H,RbOH,CsOH,FrOH,Be(OH)2
Mg(OH)2 ,Ca(OH)2 ,Sr(OH)2 ,B
a(OH)2 ,Ra(OH)2など通常用いられるアル
カリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物で、好ましく
は、Ca(OH)2 ,Ba(OH)2 及びMg(OH)
2 である。これらの水酸化物の金属は、電気陰性度が低
く、還元性が強いため、帯電部材の表面に生成した硝酸
と放電時の熱により反応し、自らは酸化され、帯電部材
表面から酸を除去することが可能である。更に、この反
応は、各層間を浸透して他層内にまで拡散していくた
め、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、有
機酸、N−アルコキシメチル化ナイロンは、それぞれ帯
電部材の内部の層に用いても、その効果を損ねるもので
はない。
【0018】これらの金属水酸化物をバインダー樹脂に
添加し、同一、あるいは異なる任意の材料を用いてロー
ラー型、ブレード型、ベルト型などに成形加工した帯電
部材弾性層、好ましくは表面層に、スプレー塗工、ディ
ッピング塗工、印刷などの方法で形成して、帯電部材と
する。添加量は、樹脂固形分に対して好ましくは0.1
〜20重量部、より好ましくは1〜10重量部である。
【0019】このとき、帯電部材の体積抵抗値は、好ま
しくは0.1MΩcm以上100MΩcm未満、より好
ましくは1MΩcm以上10MΩcm未満の範囲であ
る。
【0020】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、材料の組み
合わせ、構成、評価方法などの条件は、下記に限定され
るものではない。 (実施例1)帯電部材として、SBRゴム100重量部
に導電性カーボンブラック5重量部を溶融混練し、中心
にφ6×260mmのステンレス軸を通して成形し、帯
電部材基層とした。次に、メトキシメチル化6ナイロン
15重量部及びメタノール85重量部に、水酸化カルシ
ウム2重量部及び酸化チタン20重量部を添加した樹脂
溶液を作成した。その溶液を帯電部材基層の上にディッ
ピング塗工し、乾燥して膜厚100μmの表面層を形成
し、ローラー状帯電部材を製造した。
【0021】評価方法として、レーザービームプリンタ
ー(商品名:レーザーショットA408、キヤノン社
製)を用い、プリンター本体の現像DCバイアスを−4
00V、ドラムの表面電位を−700Vとするための直
流電圧−550V、及び交流電圧−1.2Kvppを印
加し、4000枚の耐久画像出しを行なった。結果を表
1に示す。
【0022】(実施例2)帯電部材表面層を、エーテル
ウレタンプレポリマー100重量部、TDI20重量部
及びピペラジン必要量に、水酸化ナトリウム3重量部及
びカーボンブラック10重量部を添加した樹脂溶液みよ
り形成した以外は、実施例1と同様に帯電部材を製造し
た。
【0023】評価方法として、モノカラーコピー機(商
品名:NP6030、キヤノン社製)を用い、コピー機
本体の現像DCバイアスを−250V、ドラムの表面電
位を−680Vとするための直流電圧−1400Vとし
て、6万枚の耐久画像出しを行った。結果を表1に示
す。
【0024】(実施例3)帯電部材表面層を、ジメチル
ポリシロキサン100重量部に、水酸化バリウム3重量
部及び酸化錫30重量部を添加した樹脂溶液により形成
した以外は、実施例1と同様に帯電部材を製造し、実施
例2と同様に評価を行なった。結果を表1に示す。
【0025】(実施例4)帯電部材表面層を、クエン酸
2重量部を追加して樹脂溶液を作成して形成した以外
は、実施例1と同様に帯電部材を製造し、実施例2と同
様に評価を行なった。結果を表1に示す。
【0026】(比較例1)樹脂溶液に、水酸化カルシウ
ムを添加しなかった以外は、実施例1と同様に帯電部材
を製造し、実施例1と同様の条件で評価を行なった。結
果を表1に示す。
【0027】(比較例2)樹脂溶液に、水酸化ナトリウ
ムを添加しなかった以外は、実施例2と同様に帯電部材
を製造し、実施例2と同様の条件で評価を行なった。結
果を表1に示す。
【0028】 評価: 〇 異常なし × かぶり(不可)
【0029】
【発明の効果】本発明の接触帯電部材は、微量な窒素酸
化物の生成による表面物性の変化を防止し、均一な導電
性と環境安定性を保つことが可能であるため、長期にわ
たり良好な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のローラー型接触帯電部材の断面図であ
る。
【図2】本発明の接触帯電部材を用いた画像形成装置の
概略構成図である。
【符号の説明】
1 接触帯電部材 1−a 芯金 1−b 弾性層 1−c 表面層 1−d 導電層 1−e 抵抗層 2 感光体 3 現像ユニット 4 転写ユニット 5 クリーニングユニット 6 電源 7 転写材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土
    類金属の水酸化物を1種類以上含有することを特徴とす
    る接触帯電部材。
  2. 【請求項2】 アルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土
    類金属の水酸化物を1種類以上、及びN−アルコキシメ
    チル化ナイロンを含有する請求項1記載の接触帯電部
    材。
  3. 【請求項3】 アルカリ金属の水酸化物又はアルカリ土
    類金属の水酸化物を1種類以上、有機酸、及びN−アル
    コキシメチル化ナイロンを含有する請求項1記載の接触
    帯電部材。
JP28991594A 1994-11-24 1994-11-24 接触帯電部材 Pending JPH08146710A (ja)

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JP28991594A JPH08146710A (ja) 1994-11-24 1994-11-24 接触帯電部材

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JP28991594A JPH08146710A (ja) 1994-11-24 1994-11-24 接触帯電部材

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JPH08146710A true JPH08146710A (ja) 1996-06-07

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6134416A (en) * 1998-01-08 2000-10-17 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus having a transfer electrode

Cited By (1)

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US6134416A (en) * 1998-01-08 2000-10-17 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus having a transfer electrode

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