(57)【要約】【課題】  放電を用いることなく均一な帯電電位を得ることを可能とする帯電部材を提供する。【解決手段】  被帯電体に接触配置され、電圧を印加させることにより該被帯電体を帯電する帯電部材３において、帯電部材３は、基体１２と導電性接着層１１とブラシ部１０とを有し、前記ブラシ部が、長さ１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるナノ炭素繊維の層で構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体に接触して配置され電圧を印加させることにより、該被帯電体を帯電させるための帯電部材において、
前記帯電部材は、基体と導電性接着層とブラシ部とを有し、前記ブラシ部の繊維が、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内から選択された長さを有するナノ炭素繊維であることを特徴とする帯電部材。
【請求項２】
前記ブラシ部の外周面でのナノ炭素繊維の配置密度が、１×１０５本／ｍｍ２以上１×１０９本／ｍｍ２以下の範囲内から選択される配置密度であることを特徴とする請求項１に記載の帯電部材。
【請求項３】
前記ブラシ部のナノ炭素繊維１本当たりの抵抗値が、１×１０８Ω以上１×１０１６Ω以下の範囲内から選択される抵抗値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の帯電部材。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の帯電部材と、
前記帯電部材により帯電され潜像が形成される感光体と、
を有する画像形成装置。
【請求項５】
１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内から選択された長さを有するナノ炭素繊維を有するブラシ部材の製造方法において、
基板上に形成された１ｍｍ以上の長さを有するナノ炭素繊維の層の表面側を接着剤を介して基体上に接合し、前記基板を剥離することにより、前記ナノ炭素繊維の層を前記基体に転写する工程を含むことを特徴とするブラシ部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触帯電における帯電部材と、それを用いた画像形成装置及びブラシ部材の製造方法に関するものである。特に、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体などの像担持装体を、所望の電位に一様に帯電させる帯電装置に用いられる帯電部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
低オゾン・低電力等の利点があることから、コロナ帯電器に代わり、接触方式の帯電装置が実用化されている。接触帯電の帯電機構（帯電メカニズム、帯電原理）には、（１）放電帯電機構と（２）直接注入帯電機構の２種類の帯電機構が混在しており、どちらが支配的であるかにより各々の特徴が現れる。
【０００３】
直接注入帯電機構は、接触帯電部材から被帯電体へ電荷が直接注入されることで、被帯電体表面を帯電するものである。接触帯電部材としての帯電ブラシを使用した帯電装置は、機構的に簡易であり、コスト的にも帯電ローラを使用したローラ帯電方式より有利なため実用化されつつある。しかしながら、接触注入帯電を行う帯電方法では、注入効率などの点で未だ十分な特性が得難い。
【０００４】
帯電ブラシによる帯電では、感光体表面にブラシ毛（ブラシ繊維）を均一に接触させる必要があり、パイルの植込み密度をあげたり、繊維の形状を工夫したりしている。それにもかかわらず、植込み密度の増加については、基布の糸径に制限があり、また繊維形状については、その工夫にも限度があり、均一接触の達成は困難である。
【０００５】
特許文献１には、基体である金属芯の円周面に垂直に触媒層を介して、ナノ炭素繊維としての長さ２０μｍ以上のカーボンナノチューブが保持された帯電ブラシを使用することが記載されている。そして、速い注入速度で感光体表面に十分な帯電電圧を与えることが可能になると開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２２１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、画像形成装置に望まれる高速化や高画質化の注入帯電条件では、後述する理由により、感光体表面に十分な帯電電圧を与えることが期待できない。
【０００８】
また、特許文献１に記載されている帯電ブラシは、基体である金属芯と触媒層とカーボンナノチューブからなる。したがって、感光体表面に接触する部分のカーボンナノチューブの抵抗制御が難しい。
【０００９】
加えて、触媒層が形成された金属芯を７００〜８００℃の反応炉内に直接導入し、前記触媒層上に化学気相成長法によりカーボンナノチューブを形成させるため、前記基体である金属芯には８００℃以上の耐熱性が必要となる。これにより、前記基体である金属芯の材質に大きな制約が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、下記の構成を特徴とする帯電部材と、それを有する画像形成装置と、ブラシ部材の製造方法である。
【００１１】
本発明の骨子は、被帯電体に接触して配置され電圧を印加させることにより、該被帯電体を帯電させるための帯電部材において、前記帯電部材は、基体と導電性接着層とブラシ部とを有し、前記ブラシ部の繊維が、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内から選択された長さを有するナノ炭素繊維であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の別の骨子は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内から選択された長さを有するナノ炭素繊維を有するブラシ部材の製造方法において、基板上に形成された１ｍｍ以上の長さを有するナノ炭素繊維の層の表面側を接着剤を介して基体上に接合し、前記基板を剥離することにより、前記ナノ炭素繊維の層を前記基体に転写する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特定の長さのナノ炭素繊維を用いることにより、感光体表面に十分な帯電電圧を与えることができる。また、感光体表面に接触する部分のナノ炭素繊維の電気抵抗が所望の範囲の値となり、電荷の注入速度の向上により均一な帯電を実現できる。
【００１４】
これとは別に、ナノ炭素繊維を支持する基体の材質の制限が少なく、材料選択の範囲が広い帯電部材又はブラシ部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による帯電部材の概略図である。
【図２】帯電機構別の印加電圧に対する帯電電位を示す図である。
【図３】本発明に用いられるブラシの抵抗測定方法の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による画像形成装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施形態によるブラシ部材（帯電部材３）の断面を模式的に示しており、基体１２の表面に接着層１１を介してナノ炭素繊維の層１０が設けられている。各繊維は、層１０の厚さ方向、即ち、基体１２の表面法線方向に延びている。このブラシ部材は、被帯電体に接触して配置され電圧を印加させることにより、該被帯電体を帯電させる。帯電部材３は、基体１２と導電性接着層１１とブラシ部（ナノ炭素繊維の層１０）とを有している。ブラシ部の繊維は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内から選択された長さを有するナノ炭素繊維である。
【００１７】
本発明者により、数多くの検討が繰り返し重ねられた結果、以下のような課題が判明した。
【００１８】
注入帯電では、ブラシ部材を構成するナノ炭素繊維の先端と感光体が接触したところでのみ帯電が行われるため、基体と感光体が最も離れた状態でもナノ炭素繊維の先端が感光体に接触しなければならない。よって、基体と感光体の隙間の変動範囲よりもナノ炭素繊維の長さを長くする必要がある。また、ナノチューブの長さのバラツキを考慮すると、ナノ炭素繊維の全長は４００μｍ以上が好ましい。
【００１９】
一方、注入帯電では、電位の収束性を確保するため、感光体がブラシ部材と接触しているニップを通過する時間が、ブラシ部材外周表面のナノ炭素繊維の抵抗と感光体の静電容量からなる時定数の約５倍以上になることが望ましい。例えば、ＯＰＣと比べて誘電率の高いアモルファスシリコン感光体を用いた場合のように、２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の周速で使用することがある。この場合、つまり、時定数が２ｍｓｅｃ以下になる場合は、感光体と帯電部材と接触しているニップの感光体回転方向の幅がある程度必要となる。
【００２０】
そのため、一般的な感光体半径と帯電部材の半径の合計から、感光体と帯電部材の回転中心距離の差分である所謂侵入量は６００μｍ以上が好ましい。このため、本発明に用いられるナノ炭素繊維の全長は４００μｍと６００μｍの和である、１０００μｍ（１ｍｍ）以上がより好ましいものとなる。一方、ナノ炭素繊維の形成方法では、安定的に製造可能な長さが数ｍｍ程度であり、１０ｍｍ以上に均質な長さで成長をさせることが難しい。よって、ナノ炭素繊維の長さは１０ｍｍ以下が好ましい。
【００２１】
このように、本発明に用いられるナノ炭素繊維は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内から選択された長さを有することが好ましい。また、本発明に用いられるナノ炭素繊維は、２０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲から選択された太さを有することが望ましい。
【００２２】
本発明に用いられるナノ炭素繊維としては、所謂カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、グラファイトナノファイバー（ＧＮＦ）などと呼ばれる炭素繊維が用いられる。一本のナノ炭素繊維はナノメートルオーダーの径（太さ）を有するものである。その構造としては、単一のグラフェンからなる円筒状のチューブであるシングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）が挙げられる。それ以外にも、２つ以上の径の異なるグラフェンからなる円筒状のチューブが重なったマルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）であってもよい。また、炭素繊維の長さ方向にグラフェンが積層した構造のグラファイトナノファイバーであってもよい。
【００２３】
本発明に用いられるナノ炭素繊維は、内部が空洞のチューブであっても、炭素原子等が充填されたチューブであってもよい。
【００２４】
例えば、２００ｍｍ／ｓｅｃの周速で使用する場合などは、帯電ブラシ先端と感光体との接触点を著しく増加させる必要がある。このため、ナノ炭素繊維を用いた場合には、必要に応じて、帯電ブラシ外周面でのチューブ（繊維）の配置密度（植毛密度）を１×１０５本／ｍｍ２以上にするとよい。
【００２５】
また、植毛密度が高すぎると、隣り合うナノ炭素繊維の間で電流が流れ、感光体への局所的な過電流が発生するため、上限は必要に応じて、１×１０９本／ｍｍ２以下にすることが好ましい。
【００２６】
以上から、帯電ブラシ外周面でのチューブの配置密度は、１×１０５本／ｍｍ２以上１×１０９本／ｍｍ２以下が好ましい選択範囲である。
【００２７】
本発明にもちいられる、ブラシ部材を構成するナノ炭素繊維の１本当たりの抵抗値は、感光体の一部への電流集中による感光体破壊を防止するため１×１０８Ω以上が好ましい。また、時定数が２ｍｓｅｃ以下になる注入帯電条件でも帯電電位を安定させるためには、必要に応じて、抵抗値を１×１０１６Ω以下にすることが好ましい。
【００２８】
以上から、ブラシ部材を構成するナノ炭素繊維の１本当たりの抵抗値は、１×１０８Ω以上１×１０１６Ω以下が好ましい選択範囲である。
【００２９】
本発明に用いられる導電性接着層の抵抗率の選択範囲は、１．０×１０２Ωｃｍ以上１．０×１０８Ωｃｍ以下である。本発明に用いられる導電性接着層は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等の接着性樹脂中に導電性物質である導電性粒子、導電性フェラー等を分散させた導電性接着層が挙げられる。
【００３０】
本発明に用いられる基体としては、金属、合金などの導電性材料が好ましく用いられるが、絶縁体や半導体に導電性金属をコートした基体であってもよい。具体的には、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ＡｌやＡ１合金、ＦｅやＦｅ合金、ＣｕやＣｕ合金、ＮｉやＮｉ合金等であり得る。あるいは前記金属や合金の表面に導電性ゴム層を設けたものであってもよい。
【００３１】
ここで直接注入帯電機構について述べるに、接触帯電部材から被帯電体へ電荷が直接注入されることで、被帯電体表面を帯電する機構が、直接注入帯電機構である。換言するに、中抵抗の接触帯電部材が被帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電機構を基本的に用いないで、被帯電体表面に直接電荷注入を行う機構である。よって、接触帯電部材への印加電圧が放電閾値以下であって、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯電することができる（図２参照）。この直接注入帯電機構はイオンの発生を伴わないため放電生成による弊害は生じない。
【００３２】
従来の帯電ブラシを使用する方法では、特に誘電率の高いアモルファスシリコン感光体を数１００ｍｍ／ｓｅｃ．の周速で使用すると、時定数が数ｍｓｅｃになり、帯電電位の低下や、電位のムラが大きくなる。被帯電体に接触するブラシ部分の先端を、エッチング繊維や分割繊維とすることで、導電性繊維と感光体との接触面積を増加させ、電荷注入の速度を向上させる方法も考えられる。しかし、ブラシ先端部での導電性繊維の密度は５０〜３００本／ｍｍ２程度であり、しかも静電植毛では、高植毛密度にするために繊維の長さを短くする必要があるため、導電性繊維と感光体との適度な接触を維持することが困難になる。
【００３３】
また、導電性繊維が感光体と接触する機会を確保する方法として、導電性繊維と感光体の速度差を大きくすることで、繊維が摺擦する感光体の範囲を大きくする方法がある。しかし、従来の帯電ブラシでコロナ帯電と同じレベルの帯電均一性を発揮するためには、感光体回転速度の数倍以上の速度でブラシを回転させる必要がある。特に、画像形成装置の高速化においては、ブラシの回転速度が極めて速くなり、摺擦によるブラシや感光体へのダメージが懸念される。
【００３４】
前述の、特許文献１には、金属芯の円周面に垂直に触媒層を介して長さ２０μｍ以上のカーボンナノチューブが保持された帯電ブラシを使用することで、速い注入速度で感光体表面に十分な帯電電圧を与えることが期待されている。
【００３５】
ところで、注入帯電では、ブラシ部材を構成するナノ炭素繊維の先端と感光体が接触したところでのみ帯電が行われるため、基体と感光体が最も離れた状態でもナノ炭素繊維の先端が感光体に接触しなければならない。よって、前述したような長さのナノ炭素繊維が好ましいものである。
【００３６】
本実施形態によれば、特定の長さのナノ炭素繊維を用いることにより、感光体表面に十分な帯電電圧を与えることができる。また、感光体表面に接触する部分のナノ炭素繊維の電気抵抗が所望の範囲の値となり、電荷の注入速度の向上により均一な帯電を実現できる。
【００３７】
そして、本実施形態による帯電部材（ブラシ部材）のナノ炭素繊維は、以下の製造方法により初めて実現できる。
【００３８】
（製造方法）
本発明の一実施形態によるブラシ部材の製造方法は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内から選択された長さを有するナノ炭素繊維を有するブラシ部材の製造方法である。ここで、基板上に形成された１ｍｍ以上の長さを有するナノ炭素繊維の層の表面側を接着剤を介して基体上に接合する。そして、前記基板を剥離することにより、前記ナノ炭素繊維の層を前記基体に転写する。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、ナノ炭素繊維を支持する基体の材質の制限が少なく、材料選択の範囲が広いブラシ部材を提供することができる。
【００４０】
本発明に用いられる基板としては、ガラス、石英ガラス、サファイヤ、表面に酸化シリコン膜を形成したシリコン基板など、絶縁性表面を有する基板が挙げられる。また、本発明に用いられる基体としては、前述した基体が、本発明に用いられる接着剤としては、前述した導電性接着層と同じ材料が用いられるが、帯電部材以外の用途の場合は、その限りではない。
【００４１】
本発明に用いられるナノ炭素繊維は、例えば、次のように形成される。基板の絶縁性表面を、昇華したハロゲン化金属と炭化水素ガスとを含む雰囲気に晒し、ＣＶＤ法により、基板上にナノ炭素繊維を成長させる。ハロゲン化金属としては、塩化第１鉄、塩化第２鉄などの金属塩化物が挙げられる。炭化水素としては、メタン、エタン、プロパン、アセチレンなどのガスが挙げられる。また、必要に応じて、炭化水素に加えて、水素ガスや希ガスを用いることも可能である。
【００４２】
本発明においては、成長したナノ炭素繊維の層の表面の少なくとも一部を、接着剤が付与された基体に接触させ接着した状態で、外力を加えて基板を剥離する。こうすると、基板の絶縁性表面とナノ炭素繊維の層の底部とが剥がれて、ナノ炭素繊維の層が基体に転写される。円柱状や円筒状の基体に転写する場合には、ナノ炭素繊維の層が形成された基板上を基体を転がすようにして転写することも可能である。
【００４３】
或いは、接着剤が付与されたフレキシブルな基体に一旦、ナノ炭素繊維の層を転写する。その後、導電性接着剤が付与された円柱状や円筒状の基体に、フレキシブルな基体からナノ炭素繊維の層を再度転写してもよい。この場合、得られたナノ炭素繊維の層の表面、即ち繊維の自由端は、繊維の成長開始端（成長時の基板の絶縁性表面側）となる。
【００４４】
ナノ炭素繊維の具体的な成長方法は、特開２００９−１９６８７３号公報を参照されたい。本発明の一実施形態によるブラシ部材の製造方法についてより具体的に説明する。
【００４５】
石英ガラスのような基板の絶縁性表面上に、例えば触媒としてのＦｅＣｌ２のような塩化鉄を載せた状態で、該基板を７００℃〜９００℃の範囲内に設定された電気炉内に設置する。炭化水素としてのアセチレンガスの圧力を１３３Ｐａ〜６６６０Ｐａの範囲内の圧力に設定し、さらに流量は２０ｓｃｃｍ〜５００ｓｃｃｍの範囲内に設定する。こうるすと、昇華した塩化鉄と炭化水素のガスが反応し、化学気相成長法で石英ガラスの基板上に実質的に垂直方向に向かって、２０μｍ／ｍｉｎ〜１００μｍ／ｍｉｎの成長速度でナノ炭素繊維が成長する。
【００４６】
そして、成長時間を制御して、長さが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下のナノ炭素繊維を成長させる。このときのチューブの配置密度は１×１０５本／ｍｍ２以上１×１０９本／ｍｍ２以下の範囲内となる。こうして得られるナノ炭素繊維群をナノ炭素繊維層と呼ぶことにする。
【００４７】
帯電部材の基体となる金属芯を用意して、その表面に導電性接着剤を塗布して、導電性接着層を形成する。
【００４８】
基板の絶縁性表面上に垂直方向に成長したナノ炭素繊維層の自由端側を、導電性接着層に接触させ固定し、導電性接着層を硬化させる。そして、ナノ炭素繊維層を基板の絶縁性表面から剥離して、金属芯にナノ炭素繊維層を転写する。
【００４９】
こうして、帯電部材の基体の表面上に導電性接着層を介してナノ炭素繊維層が配置されたナノ炭素繊維のブラシを有する帯電部材が得られる。
【００５０】
ブラシの抵抗測定について図３に示す。φ８０ｍｍのアルミニウム円筒１０１に対して、ブラシ１０２を、回転軸が平行になるように配置し、ブラシを回転させながら高圧電源１０３で電圧を印加して、電流計１０４で読み取った電流値から抵抗値を算出する。ブラシの侵入量は１ｍｍ、回転速度は１００ｒｐｍ、印加電圧は１００Ｖで測定を行った。
【００５１】
ブラシとアルミニウム円筒が接触している領域は、ブラシの回転方向に約９ｍｍ、回転軸方向には３００ｍｍであり、ナノ炭素繊維の密度は２×１０７本／ｍｍ２ため、測定した抵抗値は約５．４×１０１０本のナノ炭素繊維からなっている。よって、ブラシ状態でのナノ炭素繊維１本当たりの抵抗値は、測定したブラシ抵抗値÷５．４×１０１０により得られる。
【００５２】
ナノ炭素繊維１本当りの抵抗値は、基体である金属芯とナノ炭素繊維の間に設けた導電性接着層の抵抗率とナノ炭素繊維の密度により制御可能である。本発明に用いられる導電性接着層の抵抗率の値は、１．０×１０２Ωｃｍ以上１．０×１０８Ωｃｍ以下が好ましい範囲である。
【００５３】
基体である金属芯表面に形成する導電性接着層は、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系樹脂の接着剤に導電性フィラーを分散させた導電性接着剤をスプレー法によって厚さ５０μｍ〜２００μｍで塗布し、その後熱硬化させて形成する。本発明においては、基体である金属芯表面に導電性接着剤を塗布後、前記導電性接着剤が硬化しない期間内に、ナノ炭素繊維を転写法で前記導電性接着層に形成し、その後導電性接着剤を熱硬化せることで、ナノ炭素繊維を前記導電性接着層に固定させる。
【００５４】
また、本発明において基体である金属芯は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ等の金属や合金、あるいは前記金属や合金表面に導電性ゴム層を設けたものが使用される。
【００５５】
導電性接着層の抵抗率が１．０×１０２Ωｃｍ以下の場合、導電性接着層内の接着剤に対する導電性フィラーの含有量が多くなる。これにより、導電性接着層の強度の低下およびその上に形成するナノ炭素繊維との接着強度の低下が大きくなる。したがって、導電性接着層の抵抗率は１．０×１０２Ωｃｍ以上が好ましい。
【００５６】
また、導電性接着層の抵抗率が１．０×１０８Ωｃｍ以上の場合、ブラシ部材のナノ炭素繊維１本当たりの抵抗値が１×１０１６Ω以上となり、高速での均一帯電が難しくなるため、導電性接着層の抵抗率は１．０×１０８Ωｃｍ以下が好ましい。
【００５７】
（画像形成装置）
図４に示すように、本発明の一実施形態による画像形成装置は、上述した帯電部材と、前記帯電部材により帯電され潜像が形成される感光体と、を有する。
【００５８】
像担持体（感光体）としては、例えば、直径φが８０ｍｍの負帯電性のａ−Ｓｉ系感光ドラム１を用い、感光体の回転速度は３００ｍｍ／ｓｅｃ．である。前露光ランプ２には例えば、波長６６０ｎｍのＬＥＤを用い、帯電直前の感光ドラムの表面電位を均一に低下させるために感光ドラム表面を露光する。帯電装置３は、上述したナノ炭素繊維の帯電ブラシを用いる。画像信号により変調されたレーザー光４により走査露光が行われ、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。
【００５９】
現像器５には、マグネットローラを内包した現像スリーブ５１上に、現像剤をコーティングし、図示しない現像器用電源を用いて現像バイアスを印加することによって、感光ドラム上にトナーが現像される。現像剤としては、例えば、粒径が約７μｍの負帯電性トナーと、約３５μｍの現像用磁性粒子を用いる。現像スリーブは、感光ドラムと同方向に回転し、その周速は約４５０ｍｍ／ｓｅｃ．である。感光ドラムに対向しているマグネットローラの磁極は９０ｍＴであり、スリーブと感光ドラムとの隙間は３５０μｍとする。
【００６０】
転写装置６は、φ１６ｍｍの導電性スポンジローラからなり被転写部材を感光体との間に挟んで、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで被転写材上にトナーを移動させる。
【００６１】
クリーナー７としては、厚さ２ｍｍのウレタン製のクリーニングブレード７１を用い、転写残トナーをクリーニングブレードで感光ドラム上から掻き落とすことによりクリーニングを行う。
【００６２】
本実施例で用いる帯電装置３であるブラシは、外径２０ｍｍであり、感光体に対して回転軸を平行になるように配置する。ブラシの半径と感光体半径を加えた値から、各々の回転軸間の距離を引いた値である、所謂侵入量は、１ｍｍとする。ブラシの回転方向は感光体と同じにすることで、感光体とブラシの接触領域ではお互い逆方向に移動するようにし、回転速度は４５０ｍｍ／ｓｅｃ．とする。
【００６３】
帯電のためのバイアスとして、−７００ｖｏｌｔの直流電圧を電源３１より印加する。本実施例では直流のみであるが、正弦波などの交流電圧を重畳してもよい。
【００６４】
以上のように帯電ブラシを搭載した画像形成装置を用いて作像動作を行うことにより、良好な画像出力を行うことが可能となる。
【実施例】
【００６５】
サイズが３４０ｍｍＸ７６ｍｍＸ１ｍｍの石英ガラスからなる基板上に触媒としての塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２）を載せた状態で電気炉内に設置する。そして、電気炉内温度、アセチレンガスの圧力および流量を制御し、化学気相成長法により、長さ２ｍｍのカーボンナノチューブを成長させる。
【００６６】
ＳＵＳ３０４からなる基体である金属芯上に、ウレタン系導電性接着剤をスプレー法にて厚さ１００μｍで塗布する。
【００６７】
その後、前記石英基板上に成長させたカーボンナノチューブを、前記基体である金属芯上に塗布した導電性接着層に直接転写し、帯電ブラシを完成させる。
【００６８】
得られた帯電ブラシを構成するカーボンナノチューブの、ブラシ表面での密度は２×１０７本／ｍｍ２であり、カーボンナノチューブ１本当たりの抵抗値は１×１０９Ωとなる。
【００６９】
上述した方法において、成長温度、ガス流量、塩化鉄の量、圧力などの製造条件を変更する。これにより、カーボンナノチューブの表面での密度が１×１０６本／ｍｍ２であり、カーボンナノチューブ１本当たりの抵抗値が１×１０９Ωである帯電ブラシを作製する。
【００７０】
＜比較例＞
ナノ炭素繊維１本当たりの抵抗値が１×１０１７Ωのブラシで画像形成すると、電位が低下し、白地部にトナーが乗る、所謂かぶりが生じる。また、導電性接着層の厚さムラに起因すると思われる電位のムラが生じ、トナー現像部も濃度のムラが見られる。
【００７１】
ナノ炭素繊維１本当たりの抵抗値が１×１０７Ωのブラシで画像形成すると、感光体の感光層に穴が開き、画像上では斑点状にトナーが乗った画像が出力される。また、そこに対応するブラシ部もカーボンナノチューブの欠損が見られる。
【００７２】
ナノ炭素繊維の密度が５×１０９本／ｍｍ２のブラシで画像形成すると、感光体の感光層に穴が開き、画像上では斑点状にトナーが乗った画像が出力される。
【００７３】
ナノ炭素繊維の密度が１×１０４本／ｍｍ２のブラシで画像形成すると、白地部に、紙の進行方向に沿ってスジ上にトナーがかぶった画像が出力される。また、ハーフトーン部の網目の大きさが乱れ、がさついた画像となる。
【００７４】
ナノ炭素繊維の長さが０．５ｍｍのブラシで画像形成すると、紙の進行方向に対して垂直に、約４ｍｍの周期で白地部のかぶり濃度が変動する画像が出力される。
【符号の説明】
【００７５】
１  感光ドラム
２  前露光ランプ
３  帯電装置
１０  ナノ炭素繊維層
１１  接着層
１２  基体
３１  電源
【図１】
2011123306.tif 000003
【図２】
2011123306.tif 000004
【図３】
2011123306.tif 000005
【図４】
2011123306.tif 000006