(57)【要約】【課題】  簡便かつ長期に渡って安定した均一注入帯電を実現する帯電装置、及び該帯電装置を備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  被帯電体の表面に接触配置される低揮発性のゲル状導電性媒体に帯電用電圧を印加することで該被帯電体を帯電させる帯電装置。被帯電体、該被帯電体表面を一様に帯電させる上記帯電装置、被帯電体上に静電潜像を形成する露光装置、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、およびトナー像を被転写体に転写する転写装置を備えた画像形成装置。【選択図】図１
2006064738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が移動する被帯電体の該表面に接触配置されるゲル状の導電性媒体に帯電用電圧を印加することで該被帯電体を帯電させる帯電装置であって、該ゲル状導電性媒体が低揮発性であることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記ゲル状導電性媒体が少なくとも水よりも低い蒸気圧をもつ溶媒から構成されることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記ゲル状導電性媒体がイオン性液体を含むゲルであることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記帯電装置が、被帯電体表面の移動方向においてゲル状導電性媒体より下流側で被帯電体に対し非接触または接触の状態で配置される保持材をさらに備え、該保持材がゲル状導電性媒体をせき止め保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項５】
表面が移動する被帯電体、該被帯電体を一様に帯電させる請求項１〜４のいずれかに記載の帯電装置、被帯電体上に静電潜像を形成する露光装置、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、およびトナー像を被転写体に転写する転写装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は帯電装置、特に接触帯電装置、及び該帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真装置等の画像形成装置において、電子写真感光体等の被帯電体を帯電する手段として、コロナ放電を利用したコロナ帯電器が主に用いられてきた。コロナ帯電器は、被帯電体と非接触に配置し、例えばワイヤ電極や針電極等に高電圧を印加してコロナ放電を起こして、その放電電流の一部を被帯電体に流すことで被帯電体を所定の電位に帯電させるものである。
【０００３】
しかしながら、このコロナ帯電器はコロナ放電を利用するため、多量のオゾンが発生して人体に悪影響を及ぼし、またコロナ放電による放電生成物が被帯電体表面に付着して被帯電体の寿命を短くするという問題があった。更に高電圧電源が必要であり、電源コストが高いという欠点もあった。
【０００４】
近年、コロナ帯電器と比べて低オゾン、低電力などの利点があることから接触帯電器が多数提案、実用化されている。
【０００５】
接触帯電器は、被帯電体に接触させた導電性の電極に所定の帯電バイアスを印加して、被帯電面を所定の極性・電位に帯電させるものである。電極としては、例えば帯電ローラ、ファーブラシ、磁気ブラシ、ブレード等が用いられる。
【０００６】
接触帯電の帯電機構には２種類あることが知られている。一つは放電による帯電機構であり、もう一つは電極から被帯電体へ直接電荷が注入される機構である。
【０００７】
放電帯電機構では、被帯電体と電極との微小な間隙で起こる放電現象を利用する。このため、コロナ帯電に比べて低電圧で帯電できるものの、所望の帯電電位にしきい電圧を加えた電圧を電極に印加する必要がある。また、コロナ帯電に比べてオゾン発生量は減少するものの、放電現象を利用した帯電方式であるため放電生成物による弊害は避けられない。
【０００８】
注入帯電機構では、接触電極から被帯電体に、放電現象を介さずに直接電荷が注入される。電極に印加した電圧が放電しきい値以下の電圧であっても、被帯電体表面を印加電圧にほぼ等しい電圧に被帯電体を帯電できるので、上記の放電現象を利用した接触帯電よりも更に低い電圧で利用できる。また、放電が起きずイオンの発生を伴わないため、放電生成物による弊害がない。
【０００９】
注入帯電機構で具体的には、被帯電体への電荷移動媒体として液体、粉体およびゲル等の流動体を用いる方法が知られている（特許文献１）。電荷移動媒体として流動体を用いることで、電荷移動媒体が被帯電体面に密な接触を維持できるため、均一性に優れ、かつ帯電能の高い直接注入帯電を行うことができるようになるので、上記接触電極による被帯電体の接触帯電は直接注入帯電が有効である。さらに流動体としてゲルを用いることで液体や粉体を用いる場合より、揮発や飛び散り、漏洩など問題を生じることなく、取扱いおよび加工が容易となることが知られている。
【特許文献１】特開平９−３０５００３号公報
【特許文献２】特開２００４−１３３３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の帯電用ゲルは水を溶媒とするハイドロゲルが用いられており、以下の問題があった。
（１）溶媒の揮発によるゲルの容量減少が生じやすく、被帯電体への接触面積減少などのために安定した帯電を維持できない；および
（２）揮発成分が現像部、転写部などの周辺プロセスに悪影響を及ぼし、現像ムラや転写ムラなどを生じ、安定した画像形成を維持できない。
【００１１】
本発明は、簡便かつ長期に渡って安定した均一注入帯電を実現する帯電装置、及び該帯電装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、表面が移動する被帯電体の該表面に接触配置されるゲル状の導電性媒体に帯電用電圧を印加することで該被帯電体を帯電させる帯電装置であって、該ゲル状導電性媒体が低揮発性であることを特徴とする帯電装置に関する。
【００１３】
本発明はまた、表面が移動する被帯電体、該被帯電体を一様に帯電させる上記帯電装置、被帯電体上に静電潜像を形成する露光装置、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、およびトナー像を被転写体に転写する転写装置を備えた画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の帯電装置では、被帯電体への電荷移動媒体としてゲル状導電性媒体を介在させることにより、電極から被帯電体への実質的にオゾンレスな電荷注入を効率的かつ簡便に行うことができる。さらにゲル状導電性媒体として低揮発性のものを用いることで、密閉生を特に高める必要がなく、揮発成分による画質、作業性の悪化や容量変化による影響を抑えて、長期に渡って安定に効率よく均一に被帯電体を帯電できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の帯電装置は少なくとも、被帯電体の表面に接触配置されるゲル状の導電性媒体、および該ゲル状導電性媒体と電気的に導通するように配置されて該ゲル状導電性媒体に帯電用電圧を印加する電極を含んでなるものである。本発明において、ゲル状導電性媒体および電極の構成・配置は、電極によってゲル状導電性媒体に帯電用電圧を印加することで被帯電体表面を一様に帯電できる限り、特に制限されるものではない。
以下、本発明の帯電装置の実施形態を、当該帯電装置を備えた画像形成装置を示す図面を用いて説明するが、本発明の帯電装置は上記のゲル状導電性媒体および電極を有する限り、それらの実施形態に限定されて解釈されるべきでないことは明らかである。
【００１６】
（第１実施形態）
図１（Ａ）は本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図１（Ａ）の画像形成装置は、表面が移動する被帯電体１、該被帯電体を一様に帯電させる帯電装置２、被帯電体上に静電潜像を形成する露光装置３、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置４、およびトナー像を被転写体６に転写する転写装置５を備えてなっている。
【００１７】
被帯電体は表面を移動させながら、その表面で帯電、露光、現像等を行う、いわゆる感光体であり、通常は円筒形状を有し、その軸を中心として回転することによって表面が移動する。被帯電体表面には、ゲル状導電性媒体の付着を長期にわたって防止する観点から、コート処理を施しておくことが好ましい。コート処理はコート材料を溶剤に溶解してなる溶液を被帯電体表面に塗布し、乾燥することによって行われる。コート材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素含有樹脂、ホスファゼン樹脂等が挙げられる。溶剤はコート材料を溶解可能な限り特に制限されず、例えば、メチルエチルケトン、イソプロパノール、ヘキサン、トルエン、ＴＨＦ等が挙げられる。コート厚みは特に制限されず、通常は１〜２０μｍ、特に２〜１０μｍが好適である。
【００１８】
本発明の帯電装置の第１実施形態において、帯電装置２は、図１（Ａ）に示すように、ゲル状導電性媒体２ａが被帯電体１の表面に接触配置され、電極２ｂが被帯電体表面の移動方向においてゲル状導電性媒体２ａより下流側で被帯電体１に対し非接触の状態で配置され、ゲル状導電性媒体２ａを平板状電極２ｂでせき止め保持する平板せき止め型構成を有する。図１（Ｂ）は図１（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの電極、ゲル状導電性媒体および被帯電体の概略見取り図である。このようにゲル状導電性媒体に電圧を印加する電極が被帯電体の移動方向においてゲル状導電性媒体の下流側に配置されるので、該導電性媒体に確実に接触し、電圧を印加できる。また電極がゲル状導電性媒体の保持機能も有するため、ゲル状導電性媒体の保持材を別途設ける必要がなく、装置を簡素化できる。
【００１９】
ゲル状導電性媒体２ａは、被帯電体表面の移動に伴って当該表面に擦られながら、または当該表面との摩擦力により回転して新たな接触・剥離を繰り返しながら、継続的に被帯電体表面と接触して、被帯電体表面を帯電させるものである。図１（Ａ）においてゲル状導電性媒体は電極と接触するように被帯電体表面に載置されればよい。
【００２０】
本発明において「ゲル状」とは、三次元的な網目構造のなかに溶媒が取り込まれた状態のものを意味し、形状や粘度は特に制限されない。
【００２１】
そのようなゲル状の導電性媒体は低揮発性を有するものであり、すなわち溶媒として少なくとも水よりも低い蒸気圧をもつ低揮発性溶媒から構成されるものである。ゲル状導電性媒体を構成する網目構造はポリマーからなっていてもよいし、又は水素結合、静電結合、配位結合、ファンデアワールス結合、分子の絡み合いによる結合等の分子間結合によって網目構造化し得る低分子化合物からなっていてもよい。
【００２２】
ゲル状導電性媒体の揮発性は低いほど好ましく、本発明においてはゲル状導電性媒体の蒸気圧が水より低ければよい。詳しくは２５℃における蒸気圧が３１６７．５Ｐａ以下、好ましくは３００Ｐａ以下、さらに好ましくは３Ｐａ以下であることが好ましい。
【００２３】
ゲル状導電性媒体の導電性は体積抵抗率が１×１０１０Ωｃｍ以下であればよい。被帯電体を十分に帯電できるためである。画像形成装置をプロセススピード１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の高速で使用する場合であっても十分な帯電量を確保する観点からは、ゲル状導電性媒体の体積抵抗率は１×１０８Ωｃｍ以下、特に１×１０６Ωｃｍ以下であることが好ましい。一方、ゲル状導電性媒体の体積抵抗率の下限は特に限定されないが、０．０１Ωｃｍ以上であれば、被帯電体表面に過度な電流が流れることなく、安定な帯電を行うことができる。好ましくは０．１Ωｃｍ以上、特に１Ωｃｍ以上である。
【００２４】
本明細書中、体積抵抗率はＴＯＡ製超高精度導電率計（製品名：デジタル超絶縁／微少電流計）によって測定された値を用いている。しかし、上記装置によって測定されなければならないというわけではなく、上記装置と同様の原理・原則に従って測定可能な装置であればいかなる装置によって測定されてもよい。
【００２５】
ゲル状導電性媒体の有するそのような導電性は、溶媒に導電性のものを使用する方法、網目構造構成分子に導電性のものを使用する方法、およびゲル状媒体に導電性粉体を分散させる方法等によって達成可能である。好ましくは、溶媒に導電性のものを使用する方法、およびゲル状媒体に導電性粉体を分散させる方法が採用される。これらの方法は単独または組み合わせて採用されてよい。
【００２６】
導電性溶媒としていわゆるイオン性液体が使用可能である。イオン性液体としてイミダゾリウム塩、ピリジニウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。イオン性液体の具体例として、例えば、エチルメチルイミダゾリウムカチオンと（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−からなる塩、Ｎ−メチル−Ｎ’−メトキシメチルイミダゾリウムブロミド、Ｎ−メチル−Ｎ’−メトキシエチルイミダゾリウムブロミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド等が挙げられる。これらのイオン性液体は例えば特願２０００−１８４２９８号公報で開示された方法に従って合成することができる。イオン性液体を使用することにより、ゲル状導電性媒体の高導電性と低揮発性とを同時に実現できる。
また導電性溶媒として、後述の非導電性溶媒に支持電解質を溶解した電解液も使用できる。支持電解質としては例えば、アルカリ金属イオン、第４アルキルアンモニウム、ハロゲンイオン、硫酸イオン、過塩素酸イオンなどが利用できる。
導電性溶媒は互いに相溶する２種類以上のものを組み合わせて使用してもよい。
【００２７】
網目構造を構成し得る導電性分子として導電性ポリマーおよび導電性低分子化合物が使用可能である。
導電性ポリマーとして、例えば、π電子共役系ポリマー、後述の非導電性ポリマーにＩ２やＢｒ２などをドープして導電性を高めたもの、高分子電荷移動錯体などが挙げられる。π電子共役系ポリマーはπ電子共役系ユニットを主鎖に有する直鎖状または分枝状ポリマー、π電子共役系ユニットを側鎖に有する分枝状ポリマー、およびそれらの３次元架橋体等である。そのような導電性ポリマーの具体例として、例えば、ポリアセチレン、ポリチオフェン、Ｉ２をドープしたポリエチレン、セグメント化ポリウレタン等が挙げられる。
導電性ポリマーはオレフィン類やアセチレン類の重合、芳香族ジハロゲン化物の重縮合、ピロール、チオフェン、アニリンなどの酸化重合などによって得られる。また得られたポリマーのヨウ素ドーピングにより導電度を上げることができる。
高分子電荷移動錯体としては、例えば、ポリビニルカルバゾール−トリニトロフルオレノン系、ポリビニルピリジン−ヨウ素系、ポリカチオンイオノマー−テトラシアノキノジメタン系などが挙げられる。
【００２８】
導電性低分子化合物として、有機電荷移動錯体およびイオンラジカル塩、またはグライム類が挙げられている。有機電荷移動錯体として例えば、テトチアフルバレン−テトラシアノキノジメタン錯体などが挙げられる。また、イオンラジカル塩として例えば、アンモニウムイオン−テトラシアノキノジメタン錯体などが挙げられる。またグライム塩としては例えば、ジエトキシエタン、プロポキシエタンなどが挙げられる。
導電性分子は２種類以上のものを組み合わせて使用してもよい。
【００２９】
導電性粉体としては、例えば、導電性カーボン、金属粉、導電性酸化亜鉛などの金属酸化物等が挙げられる。導電性粉体の平均一次粒径としては、粒子の製造コスト、分散性の観点から、０．０１〜１００μｍ、特に０．０２〜５０μｍが好適である。導電性粉体は２種類以上のものを組み合わせて使用してもよい。
【００３０】
ゲル状導電性媒体の調製に際しては、得られるゲル状導電性媒体が所望の導電性および低揮発性を有する限り、非導電性分子および非導電性溶媒が使用されてもよい。
【００３１】
非導電性分子は網目構造を構成し得る非導電性の分子であり、非導電性ポリマーおよび非導電性低分子化合物が使用可能である。
非導電性ポリマーとして、例えば、シリコーン、セルロース、ポリブタジエン、ポリエーテル、ポリエステル、アクリルおよびそれらの共重合体および３次元架橋体等が挙げられる。エチルセルロースはエトセル（日新化成製）として、アクリルはメタクリル酸２−ジメチルアミノエチル（和光製）として、シリコーンはＫＳＧ−１５（信越シリコーン製）として入手可能である。
【００３２】
非導電性低分子化合物としては水素結合などの分子間相互作用による繊維状会合体の形成および、ファンデアワールス力などによる会合体間の結合・三次元化が可能である化合物が使用可能である。
非導電性低分子化合物の具体例として、例えば、一般式（Ｉ）；
【化１】
2006064738.tif 000003
（式中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立して炭素数２以上のアルキル基を示し、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立して炭素数２〜２０のアルキレン基を示し、Ｒ５は下記式（１）〜（９）：
【化２】
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からなる群から選ばれる糖アミド基を示す。またｎは１又は２の整数を示す。）で表される有機化合物、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α，β−ビス−ｎ−ブチルアミド、１，２，３，４−ジベンジリデン−Ｄ−ソルビトール、１２−ヒドロキシステアリン酸、コレステロール誘導体、シクロヘキサンジアミン誘導体等が挙げられる。中でも、一般式（ＩＩ）；
【化３】
2006064738.tif 000005
で表される有機化合物、およびＮ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α，β−ビス−ｎ−ブチルアミドが好ましい。
【００３３】
一般式（Ｉ）により表される有機化合物は、各種の合成法を利用することによって調製することができる。例えば、一般式（Ｉ）におけるＲ１〜Ｒ４に対応するエーテル基を有する第一アミンとアミノ基を保護されたアミノ酸の二つのカルボキシル基とを反応させて二組のアミド結合を形成し、得られた化合物の保護基を除去した後、これにグルコノラクトンを反応させて糖アミド部分（Ｒ５）を形成する。
【００３４】
例えば、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α，β−ビス−ｎ−ブチルアミドおよび１２−ヒドロキシステアリン酸は和光純薬から市販されている。
非導電性分子は２種類以上のものを組み合わせて使用してもよい。
【００３５】
非導電性溶媒は前記蒸気圧を有する低揮発性のものが使用され、例えば、イソパラフィンおよびパラフィン類などの炭化水素系液体、ジメチルポリシロキサンなどのシリコーン液体、フッ素化合物液体、植物油、トリエチレングリコールなどの低蒸気圧溶媒等が挙げられる。非導電性溶媒は互いに相溶する２種類以上のものを組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
ゲル状導電性媒体は網目構造構成分子を溶媒および所望により導電性粉体と混合することによって調製可能である。
網目構造構成分子と溶媒との使用割合は、通常、重量比（網目構造構成分子／溶媒）で１／１〜１／５００、特に１／１０〜１／１００が好ましい。
【００３７】
導電性分子、導電性溶媒および導電性粉体の使用量はゲル状導電性媒体が所望の導電性を有する限り特に制限されない。
例えば、導電性溶媒を使用することだけでゲル状導電性媒体の導電性を達成する場合、導電性溶媒の使用量は通常、ゲル状導電性媒体全量に対して５０〜９９．９重量％、特に８０〜９９重量％が好適である。
また例えば、導電性粉体を使用することだけでゲル状導電性媒体の導電性を達成する場合、導電性粉体の使用量は通常、ゲル状導電性媒体全量に対して０．０１〜５０重量％、特に０．１〜３０重量％が好適である。
【００３８】
帯電装置に使用されるゲル状導電性媒体の量は、本発明の目的を達成できる限り特に制限されず、例えば、軸方向長さ２５０ｍｍおよび直径３０ｍｍの円筒状被帯電体を使用する場合で通常、１〜５０ｇ、特に５〜３０ｇが好適である。
【００３９】
電極２ｂは、図示しない電源と電気的に連結されてゲル状導電性媒体に帯電用電圧を印加可能な限りいかなる材料からなっていてよく、例えば、アルミなどの金属、導電性ポリウレタンなどの導電性樹脂等が挙げられる。
【００４０】
電極２ｂと被帯電体１との間隙（ｙ１；図１参照）はゲル状導電性媒体をせき止め保持可能であって、かつ放電が起こらない限り特に制限されず、ゲル状導電性媒体の流動性に依存するが、通常０〜２０ｍｍ、特に０．０５〜１０ｍｍが好適である。
【００４１】
電極２ｂによってゲル状導電性媒体２ａに印加される帯電用電圧は特に制限されるものではない。例えば、直流電圧で−８００〜−３００Ｖが好ましいが、この範囲に限定されるものではない。また帯電用電圧は直流電圧に交流電圧を重畳された帯電バイアスであってもよい。その場合は、ＡＣピーク間電圧は５０〜２０００Ｖ、周波数は５００〜２０００Ｈｚ、直流電圧は−８００〜−３００Ｖが好ましい。本発明においては電極によってゲル状導電性媒体に電圧を印加すると、印加された電圧がそのまま、ゲル状導電性媒体と被帯電体との接触領域における被帯電体表面に印加され、当該被帯電体表面が当該電圧電位に一様に帯電される。そのような帯電は、被帯電体表面が連続して移動するときでもゲル状導電性媒体に電圧を印加し続けることによって継続して可能である。
【００４２】
露光装置３は、帯電装置によって一様に帯電された被帯電体１の表面に、印字データに対応した静電潜像を形成するものである。例えば、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、ｆθ光学素子を内蔵したレーザー露光装置等が使用可能である。
【００４３】
現像装置４は、被帯電体表面に形成された静電潜像に、帯電されたトナーを供給するものである。帯電トナーが供給されると、当該トナーは静電気力によって被帯電体に吸着され、静電潜像が可視化されトナー像が形成される。現像装置に収容されるトナーは、１成分トナー又は２成分トナーのいずれであってもよい。
【００４４】
転写装置５は、被帯電体表面に形成されたトナー像を、用紙等の転写体６に転写するものである。
【００４５】
画像形成装置には、被帯電体移動方向においてゲル状導電性媒体より上流側であって転写装置より下流側に、被帯電体表面をクリーニングするクリーニング部材（図示せず）が設けられていてもよい（他の実施形態においても同様である）。クリーニング部材を設けることによって、ゲル状導電性媒体が残トナーなどに汚染されにくくなり、ゲルの導電性能がより長期間安定する。
【００４６】
（第２実施形態）
第１実施形態においてゲル状導電性媒体２ａは電極２ｂによってせき止め保持されているが、電極と被帯電体との間隙が大きすぎて、電極がゲル状導電性媒体をせき止め保持できない場合は、保持材を新たに設けても良い。すなわち、第２の実施形態においては、図２（Ａ）に示すように、保持材１２ｃが被帯電体表面の移動方向において電極１２ｂより下流側で被帯電体１に対し非接触または接触の状態で配置され、該保持材１２ｃによってゲル状導電性媒体１２ａがせき止め保持される。このとき保持材１２ｃはゲル状導電性媒体１２ａと電極１２ｂとの電気的接触を確保しつつ、ゲル状導電性媒体１２ａのせき止め保持を達成できる限り、いかなる位置に配置されてもよいが、通常は電極１２ｂに接触固定される。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの電極、ゲル状導電性媒体、保持材および被帯電体の概略見取り図である。
【００４７】
ゲル状導電性媒体１２ａおよび電極１２ｂは、電極と被帯電体との間隙が大きすぎて、ゲル状導電性媒体が保持材によってせき止め保持されること以外、図１（Ａ）のゲル状導電性媒体２ａおよび電極２ｂと同様である。なお、図２（Ａ）においてゲル状導電性媒体は電極および保持材と接触するように被帯電体表面に載置されればよい。
電極１２ｂと被帯電体１との間隙（ｙ２；図２参照）は、電極とゲル状導電性媒体との電気的接触を確保できる限り特に制限されず、ゲル状導電性媒体の量に依存するが、通常０．０５〜２０ｍｍ、特に０．１〜１０ｍｍが好適である。
【００４８】
保持材１２ｃの構成材料はゲル状導電性媒体をせき止め保持できる限り特に制限されず、導電性を有するものから有しないものまでいかなる材料であってよい。例えば、アルミなどの金属、導電性ポリウレタンなどの導電性樹脂、ウレタンゴムなどの絶縁性ゴム等が挙げられる。
【００４９】
保持材１２ｃと被帯電体１との間隙（ｚ１；図２参照）はゲル状導電性媒体をせき止め保持可能である限り特に制限されず、ゲル状導電性媒体の流動性に依存する。通常、０〜２０ｍｍ、特に０．０５〜１０ｍｍの範囲が好適である。被帯電体表面のクリーニング作用の観点から、保持材は被帯電体と接触して配置されることが好ましい。このとき、クリーニング部材を別途設ける必要がなくなるので、装置を簡素化できる。一方、被帯電体の磨耗低減の観点から、保持材は被帯電体と非接触で配置されることが好ましい。
【００５０】
図２（Ａ）および（Ｂ）の画像形成装置は、帯電装置が上記構成を有する帯電装置１２であること以外、図１（Ａ）および（Ｂ）と同様である。図２（Ａ）および（Ｂ）における図１（Ａ）および（Ｂ）の符号と同じ符号は同様であるため、それらの説明は省略する。
【００５１】
（第３実施形態）
また第２実施形態において保持材が導電性を有する場合は、電極とゲル状導電性媒体との間に保持材を設けても良い。すなわち、第３実施形態においては、図３（Ａ）に示すように、保持材２２ｃが被帯電体表面の移動方向において電極２２ｂより上流側であって、ゲル状導電性媒体２２ａより下流側で被帯電体１に対し非接触または接触の状態で配置され、該保持材２２ｃによってゲル状導電性媒体２２ａがせき止め保持される。このとき保持材２２ｃはゲル状導電性媒体２２ａおよび電極２２ｂと電気的に連結され、導通状態にある。図３（Ｂ）は図３（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの電極、ゲル状導電性媒体、保持材および被帯電体の概略見取り図である。
【００５２】
ゲル状導電性媒体２２ａおよび電極２２ｂは、それらの間に保持材２２ｃが配置され、ゲル状導電性媒体が当該保持材２２ｃによってせき止め保持されること以外、図１（Ａ）のゲル状導電性媒体２ａおよび電極２ｂと同様である。なお、図３（Ａ）においてゲル状導電性媒体は保持材と接触するように被帯電体表面に載置されればよい。
電極２２ｂと被帯電体１との間隙（ｙ３；図３参照）は、電極と保持材との電気的接触を確保できる限り特に制限されず、通常０．０５〜２０ｍｍ、特に０．１〜１０ｍｍが好適である。
【００５３】
保持材２２ｃの構成材料はゲル状導電性媒体をせき止め保持可能で、かつ導電性を有する限り特に制限されず、例えば、アルミなどの金属、導電性ポリウレタンなどの導電性樹脂等が挙げられる。
【００５４】
保持材２２ｃと被帯電体１との間隙（ｚ２；図３参照）はゲル状導電性媒体をせき止め保持可能である限り特に制限されず、ゲル状導電性媒体の流動性に依存する。通常、図２における保持材１２ｃと被帯電体１との間隙（ｚ１）と同様の範囲が好適である。
【００５５】
図３（Ａ）および（Ｂ）の画像形成装置は、帯電装置が上記構成を有する帯電装置２２であること以外、図１（Ａ）および（Ｂ）と同様である。図３（Ａ）および（Ｂ）における図１（Ａ）および（Ｂ）の符号と同じ符号は同様であるため、それらの説明は省略する。
【００５６】
（第４実施形態）
第１実施形態において、ゲル状導電性媒体を回転保持するために軸状の保持材を新たに設けても良い。すなわち、第４の実施形態においては、図４（Ａ）に示すように、保持材３２ｃが被帯電体表面の移動方向において電極３２ｂより上流側でゲル状導電性媒体３２ａを貫通するように配置され、該保持材３２ｃの回転に伴ってゲル状導電性媒体３２ａが該保持材３２ｃを軸として回転保持される。これによって被帯電体１との接触領域に存在するゲル状導電性媒体の流動（入れ替え）が促進され、ゲル状導電性媒体全体をより有効に利用できるため、より安定な帯電が効率よく達成できる。図４（Ｂ）は図４（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの電極、ゲル状導電性媒体、保持材および被帯電体の概略見取り図である。
【００５７】
ゲル状導電性媒体３２ａおよび電極３２ｂは、電極とゲル状導電性媒体との電気的接触を確保できる範囲内で電極と被帯電体との間隙が設定されること以外、図１（Ａ）のゲル状導電性媒体２ａおよび電極２ｂと同様である。なお、図４（Ａ）においてゲル状導電性媒体は保持材に貫通されながら電極と接触するように被帯電体表面に載置されればよい。
電極３２ｂと被帯電体１との間隙（ｙ４；図４参照）は、ゲル状導電性媒体の量に依存するが、通常０〜２０ｍｍ、特に０．０５〜１０ｍｍが好適である。
【００５８】
保持材３２ｃはゲル状導電性媒体３２ａを回転保持可能な限り、いかなる方向および周速で回転していてもよい。保持材３２ｃは好ましくは、被帯電体１との間の領域において被帯電体１と同方向および同周速で回転するように調整される。
【００５９】
保持材３２ｃはゲル状導電性媒体の保持をより有効に達成する観点から、表面に突起やくぼみなどの凹凸（図示せず）を有することが好ましく、あるいは表面粗さを調整することも好ましい。
【００６０】
保持材３２ｃの構成材料はゲル状導電性媒体を回転保持できる限り特に制限されず、導電性を有するものから有しないものまでいかなる材料であってよい。例えば、保持材１２ｃと同様の構成材料が挙げられる。また保持材３２ｃが導電性を有する場合、電極３２ｂのかわりに、あるいは両方に帯電電圧を印加してもよい。前者の場合は、保持材３２ｃを電極３２ｃとし、電極３２ｂを保持材３２ｂとみなし、３２ｂの材質は絶縁性としてもかまわない。
【００６１】
保持材３２ｃと被帯電体１との間隙はゲル状導電性媒体を回転保持可能である限り特に制限されない。
【００６２】
図４（Ａ）および（Ｂ）の画像形成装置は、帯電装置が上記構成を有する帯電装置３２であること以外、図１（Ａ）および（Ｂ）と同様である。図４（Ａ）および（Ｂ）における図１（Ａ）および（Ｂ）の符号と同じ符号は同様であるため、それらの説明は省略する。
【００６３】
（第５実施形態）
第５実施形態において、帯電装置４２は、図５（Ａ）に示すように、軸状電極４２ｂの周りにゲル状導電性媒体４２ａがコートされてなる軸コート型構成を有し、当該帯電装置４２はゲル状導電性媒体４２ａが被帯電体１に対し接触するように配置される。このとき、帯電装置４２は被帯電体表面の帯電を達成可能な限り、いかなる方向および周速で回転していてよく、または固定されていてもよい。通常、帯電装置４２は、被帯電体１との接触領域において同方向および同周速で回転するように調整される。図５（Ｂ）は図５（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの電極、ゲル状導電性媒体および被帯電体の概略見取り図である。
【００６４】
電極４２ｂと被帯電体１との間隙（ｙ５；図５参照）はゲル状導電性媒体のコート厚みに依存して決定され、通常は０．００１〜１０ｍｍ、特に０．１〜５ｍｍが好適である。
【００６５】
ゲル状導電性媒体４２ａおよび電極４２ｂはそれぞれ、上記のような構成・形状を有すること以外、図１（Ａ）のゲル状導電性媒体２ａおよび電極２ｂと同様である。なお、図５（Ａ）においてゲル状導電性媒体は軸状電極をコートしながら被帯電体表面と接触するように配置されればよい。
【００６６】
図５（Ａ）および（Ｂ）において、保持材４２ｃが設けられているが、なくてもよい。保持材４２ｃと被帯電体１との間隙（Ｚ３；図５参照）は通常０〜２０ｍｍ、特に０．０５〜１０ｍｍが好適である。
【００６７】
図５（Ａ）および（Ｂ）の画像形成装置は、帯電装置が上記構成を有する帯電装置４２であること以外、図１（Ａ）および（Ｂ）と同様である。図５（Ａ）および（Ｂ）における図１（Ａ）および（Ｂ）の符号と同じ符号は同様であるため、それらの説明は省略する。
【００６８】
（第６実施形態）
第６実施形態において、帯電装置５２は、図６（Ａ）に示すように、平板状電極５２ｂにおける軸に平行な一方の端面の周りがゲル状導電性媒体５２ａでコートされてなる平板コート型構成を有し、当該帯電装置５２はゲル状導電性媒体５２ａが被帯電体１に対し接触するように配置される。図６（Ｂ）は図６（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの電極、ゲル状導電性媒体および被帯電体の概略見取り図である。
【００６９】
電極５２ｂと被帯電体１との間隙（ｙ６；図６参照）はゲル状導電性媒体のコート厚みに依存して決定され、通常は０〜２０ｍｍ、特に０．０５〜１０ｍｍが好適である。
【００７０】
ゲル状導電性媒体５２ａおよび電極５２ｂはそれぞれ、上記のような構成・形状を有すること以外、図１（Ａ）のゲル状導電性媒体２ａおよび電極２ｂと同様である。なお、図６（Ａ）においてゲル状導電性媒体は平板状電極の一方の端面をコートしながら被帯電体表面と接触するように配置されればよい。
【００７１】
図６（Ａ）および（Ｂ）の画像形成装置は、帯電装置が上記構成を有する帯電装置５２であること以外、図１（Ａ）および（Ｂ）と同様である。図６（Ａ）および（Ｂ）における図１（Ａ）および（Ｂ）の符号と同じ符号は同様であるため、それらの説明は省略する。
【００７２】
以上の実施形態で示した画像形成装置はいずれも、被帯電体および現像装置をそれぞれ一つずつしか有さないモノクロ用であるが、フルカラー用に適用されてもよい。
【００７３】
フルカラー用画像形成装置としては、例えば、１個の被帯電体の周りに各色の４個の現像装置が備えられているいわゆる４サイクル型、および各色に対応した４個の被帯電体が中間転写体（前記転写体に対応する）の移動方向に沿って並んで備えられているいわゆるタンデム型が挙げられる。これらのどの形式のフルカラー画像形成装置においても、被帯電体表面の帯電を行う帯電器として本発明の帯電装置が備わっていればよく、通常、１個の被帯電体に対して１個の本発明の帯電装置が使用される。
【実施例】
【００７４】
＜ゲル状導電性媒体の調製＞
ゲル状導電性媒体を以下の方法により調製した。
（ゲルＡ）
シリコーンゲル（ＫＳＧ−１６：信越シリコーン製）１００重量部に対して導電性酸化亜鉛（パゼットＣＫ：ハクスイテック製）１０重量部を混合し、ゲルＡを得た。
【００７５】
（ゲルＢ）
まず、前記一般式（ＩＩ）の有機化合物を以下の反応スキームに従って合成した。
【化４】
2006064738.tif 000006
【００７６】
化合物（Ａ）の合成；
２００ｍｌナス型フラスコに３−ラウリルオキシプロピル−１−アミン（アクロス（株）製、Ｍｗ：２４３．４３）４．３ｇ（１７．８ｍｍｏｌ）、ｔ−ブチルオキシカルボニル−Ｌ−グルタミン酸（Ｂｏｃ−Ｌ−Ｇｌｕ−ＯＨ、国産化学（株）製、Ｍｗ：２４７．１１）２．０ｇ（８．１ｍｍｏｌ）、及びトリエチルアミン（キシダ化学（株）製、Ｍｗ：１０１．６）１．８ｇ（１７．８ｍｍｏｌ）を投入し、乾燥テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１５０ｍｌに溶解した。氷冷下攪拌しながらシアノリン酸ジエチル（ＤＥＰＣ、Ａｌｄｒｉｃｈ製、Ｍｗ：１６３．１１）２．９ｇ（１７．８ｍｍｏｌ）を加えた。室温で２日間攪拌後、ＴＨＦを減圧留去し、油状の残滓にクロロホルムを加え、さらに５％炭酸ナトリウム水溶液を加えて２回振とうした。クロロホルム相を分取し、無水硫酸ナトリウムを用いて余分な水分を取り除いた。溶媒のクロロホルムを減圧留去し、残滓にアセトンを加えて再結晶を行い、無色粉末を得た（化合物（Ａ）、収量＝３．７１ｇ、収率＝６５％）。
【００７７】
化合物（Ｂ）の合成；
上記化合物（Ａ）（Ｍｗ：６９８．０７）  ３．７ｇ（５．３  ｍｍｏｌ）を乾燥ジクロロメタン１００  ｍｌに溶解し、攪拌しながらトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ、キシダ化学（株）製、Ｍｗ：１１４．０２）を全体の２０  重量％になるように加え、室温にて３時間攪拌した。その後、トリフルオロ酢酸とジクロロメタンを減圧留去し、油状の残滓にアセトンを加えて溶解し、氷冷下３５  重量％塩酸水溶液を１  ｍｌ加え、生じた沈殿を濾別した。これを酢酸エチルにより再結晶化し、無色粉末を得た（化合物（Ｂ）、収量  ＝  ２．５６  ｇ、収率  ＝７６  ％）。
【００７８】
有機化合物（ＩＩ）の合成；
上記化合物（Ｂ）（Ｍｗ：６３４．４２）２．５６ｇ（４．０ｍｍｏｌ）とトリエチルアミン（キシダ化学（株）Ｍｗ：１０１．６）０．６１ｇ（６．０ｍｍｏｌ）をクロロホルムに溶解し、さらにイオン交換水を加えて振とうした。クロロホルム相を分取し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。クロロホルムを減圧留去し、残滓にエタノールを加えて溶解し、さらにグルコノ−δ−ラクトン（キシダ化学（株）Ｍｗ：１７８．１４）０．５６ｇ（３．１ｍｍｏｌ）を加えた後、環流攪拌した。２日後薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ−ＦＩＤ、ＣＨＣｌ３：ＣＨ３ＯＨ＝１０：１）で分析したところ、原料（化合物（Ｂ））のピークが残っていたので、さらにグルコノ−δ−ラクトン０．５ｇを加えて２日間環流攪拌を行った。環流停止後、氷冷して生じた沈殿を濾別し、エタノールにより再結晶化し、有機化合物（ＩＩ）の無色粉末を得た（収量＝１．４ｇ、収率＝４５％）。
【００７９】
次いで、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド（アクロス製）に有機化合物（ＩＩ）を濃度１０ｍＭとなるように添加し、加熱分散させて６時間静置してゲルＢを得た。
【００８０】
（ゲルＣ）
金属せっけん（モレスコアンバーＳＢ５０Ｎ：モレスコ製）を２重量％添加したホワイトオイル（松村石油研究所製モレスコホワイトＰ４０）に、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸−α，β−ビス−ｎ−ブチルアミド（和光製）を３重量％混合し、１０分間加熱撹拌後、室温で静置してゲルＣを得た。
【００８１】
（ゲルＤ）
ＰＶＡ（クラレ製ＫポリマーＫＭ−６１８）粉体２４ｇ、純水２７６ｇを７０℃に加熱しながらスターラーで１時間撹拌した。無水四ホウ酸ナトリウム（和光製）１ｇ、純水１６６ｇを７０℃に加熱しながらスターラーで１時間撹拌した。無水四ホウ酸ナトリウム水溶液をＰＶＡ水溶液に（無水四ホウ酸ナトリウム水溶液が）３％ｗｔになるように混合し、撹拌した。
【００８２】
（ゲルの物性）
ゲルＡ：蒸気圧１０Ｐａ、体積抵抗率１×１０６Ωｃｍ
ゲルＢ：蒸気圧０．０１Ｐａ、体積抵抗率２×１０２Ωｃｍ
ゲルＣ：蒸気圧０．８Ｐａ、体積抵抗率１×１０４Ωｃｍ
ゲルＤ：蒸気圧３１６８Ｐａ、体積抵抗率１×１０３Ωｃｍ
【００８３】
＜評価＞
得られたゲルを各種実施形態の画像形成装置に搭載し、以下の項目について評価した。なお被帯電体表面には以下の処理を行った。被帯電体寸法は軸方向長さ２５０ｍｍおよび直径３０ｍｍであった。
（表面処理方法）
ポリカーボネート１００部に対してＰＴＦＥを７０部添加した材料をＴＨＦ／トルエンを９／１で混合した溶剤に溶解した溶液を被帯電体表面に７μｍ厚で塗布し、１２０℃のオーブンで４０分間乾燥することによって表面層を形成した。
【００８４】
（初期および耐久時の平均帯電量）
平均耐電量については、２５℃、５０％ＲＨの環境下で被帯電体の表面電位測定をおこなった。表面電位は、帯電用電極にＤＣ−５００Ｖを印加して被帯電体を帯電させたときの、該被帯電体の表面電位Ｖ０を、トレックジャパン株式会社製の表面電位計ＭＯＤＥＬ３４４、プローブ６０００Ｂ−１６を用いて測定した。測定結果は次の基準で評価し、◎、○を実用上問題ないレベルと判断した。
◎；｜Ｖ０｜＞４７０Ｖ
○；４３０Ｖ≦｜Ｖ０｜≦４７０Ｖ
×；｜Ｖ０｜＜４３０Ｖ
【００８５】
（初期および耐久時の帯電ムラ）
帯電ムラ評価については、２５℃、５０％ＲＨの環境下でハーフ画像の画像形成をおこない、画像のザラツキを官能試験で判断した。画像形成における画像パターンは、２ドット×２ドットのハーフトーンパターンを採用した。画質評価は目視観察結果を次の基準で評価した。
◎；画像ムラが認識されない；
○；画像ムラが認識されるが、実用上問題なし；
×；画像ムラが著しく、実用上問題がある。
【００８６】
結果を以下の表に示す。なお、使用した画像形成装置の構成を示す図番号、装置条件等をまとめて示す。耐久時は２５℃、５０％ＲＨ環境下でＡ４画像５０００枚プリント後を意味する。
【００８７】
【表１】
2006064738.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】（Ａ）は本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の一例の概略構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの概略見取り図である。
【図２】（Ａ）は本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の一例の概略構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの概略見取り図である。
【図３】（Ａ）は本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の一例の概略構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの概略見取り図である。
【図４】（Ａ）は本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の一例の概略構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの概略見取り図である。
【図５】（Ａ）は本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の一例の概略構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの概略見取り図である。
【図６】（Ａ）は本発明の帯電装置を備えた画像形成装置の一例の概略構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）の画像形成装置をｘ方向から見たときの概略見取り図である。
【符号の説明】
【００８９】
１：被帯電体（感光体）、２：１２：２２：３２：４２：５２：６２：帯電装置、２ａ：１２ａ：２２ａ：３２ａ：４２ａ：５２ａ：ゲル状導電性媒体、２ｂ：１２ｂ：２２ｂ：３２ｂ：４２ｂ：５２ｂ：電極、３：露光装置、４：現像装置、５：転写装置、６：被転写体、１２ｃ：２２ｃ：３２ｃ：保持材。
【図１】
2006064738.tif 000008
【図２】
2006064738.tif 000009
【図３】
2006064738.tif 000010
【図４】
2006064738.tif 000011
【図５】
2006064738.tif 000012
【図６】
2006064738.tif 000013