(57)【要約】【課題】放電生成物の分解能を飛躍的に向上させ、コロナ放電を利用した帯電器から発生する放電生成物、特にＮＯｘが感光体表面に付着することで生じる、濃度ムラ、画像ボケなどの異常画像を防止できるコロナ帯電器及びそれを利用した画像形成装置を提供すること。【解決手段】コロナ放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器であって、該帯電グリッドは金属酸化物粒子、抵抗調整剤、及びバインダ樹脂を含む被覆層を有するものであり、該金属酸化物粒子は、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、またはＺｒＯ２から選択される１種または２種以上を含み、かつロジウムを担持するものであることを特徴とするコロナ帯電器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロナ放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器であって、該帯電グリッドは金属酸化物粒子、抵抗調整剤、及びバインダ樹脂を含む被覆層を有するものであり、該金属酸化物粒子は、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、またはＺｒＯ２から選択される１種または２種以上を含み、かつロジウムを担持するものであることを特徴とするコロナ帯電器。
【請求項２】
前記被覆層はロジウム担持金属酸化物粒子に加えて、プラチナ、パラジウム、またはランタンを担持する金属酸化物粒子を１種または２種以上を含むものであることを特徴とする請求項１に記載のコロナ帯電器。
【請求項３】
前記被覆層は金属酸化物粒子を５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下含有するものであることを特徴とする請求項１または２に記載のコロナ帯電器。
【請求項４】
前記被覆層は、バインダ樹脂含有率が５ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコロナ帯電器。
【請求項５】
電子写真感光体、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置を有する画像形成装置であって、前記帯電装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載のコロナ帯電器であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
複数の電子写真感光体を備え、該複数の電子写真感光体上に形成されたトナー像を、順次被転写媒体に順次転写することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
電子写真感光体及びコロナ帯電器を有し、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジであって、該コロナ帯電器が請求項１乃至４のいずれかに記載のコロナ帯電器であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項５または６に記載の画像形成装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コロナ帯電器、特に電子写真方式を利用した画像形成装置に利用されるコロナ帯電器、特にグリッド電極を有するコロナ帯電器及びそれを利用した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に電子写真装置は、一様に帯電された感光体上に、画像データにより変調された書込光を照射して、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像が形成された感光体に現像部によりトナーを供給し感光体上にてトナー画像を形成して現像し、感光体上のトナー画像を転写部で転写紙（記録紙、或いは中間転写体）に転写した後、定着部で転写紙上に転写し、転写したトナー像を加熱・加圧して定着させる。
また、感光体表面に残留したトナーを、クリーニング部でクリーニングブレードにより掻き取る等の方法により回収する。
【０００３】
被帯電体である感光体を帯電する帯電手段として、コロナ放電を用いたコロナ帯電器が広く用いられている。ここで、コロナ放電は、不均一な電界中で行われる局所的な空気の絶縁破壊によって生じる持続的な放電である。
【０００４】
コロナ放電の放電形態は、印加電圧の極性により大きく左右される。正コロナ放電の場合は、コロナワイヤ面に均一な放電が形成される。負コロナ放電の場合は、ストリーマ放電が点在する形の放電形態となる。正コロナ放電は帯電の均一性がかなり良いが、負コロナ放電では放電ムラが発生するため、正コロナ放電よりも劣る。
また、放電により発生するオゾン量は、負コロナ放電の方が正コロナ放電よりも一桁程度多く、環境に対する負荷も大きい。
【０００５】
コロナ帯電器とその特徴を簡単に説明する。
前記コロナ帯電器は、一般には、アルミなどの一部が開口したシールドケース中に微小径のワイヤを張り、その開口部からコロナイオンが放出される構成となっており、コロトロン型コロナ帯電器とスコロトロン型コロナ帯電器とに大別される。
【０００６】
（１）コロトロン型コロナ帯電器
コロトロン型コロナ帯電器とそれを用いた帯電法の構成を図１（ａ）に示す。
コロトロン型コロナ帯電器は直径５０〜１００μｍのタングステンワイヤを１ｃｍ程度離して金属でシールドした構成である。開口面を被帯電体に対向して配置した状態で、コロナワイヤに５〜１０ｋＶの高電圧を印加し、これによって発生した正または負イオンを被帯電体表面に移動させて帯電する。
図２（ａ）に示すように、コロトロン型コロナ帯電器は一定量の電荷発生を行うので、被帯電体表面を均一に一定電圧に帯電することは必ずしも得意ではない。一定電荷を記録紙に与えることを目的とする転写用の帯電器としては特に有効である。
【０００７】
（２）スコロトロン型コロナ帯電器
スコロトロン型コロナ帯電器は、被帯電体表面の帯電電位のムラを少なくするために考案されたものである。図１（ｂ）に示すようにコロトロンの開口面に数本のワイヤ或いはメッシュをグリッド電極として配置した構成である。このスコロトロン型帯電器の開口面を被帯電体に対向させ、グリッド電極にバイアス電圧を印加する。
スコロトロン型コロナ帯電器の帯電特性を図２（ｂ）に示す。
スコロトロン型コロナ帯電器の特徴は、帯電時間が長くなってもグリッド電極に印加された電圧によって帯電電位が規制され、表面電位が飽和することである。この飽和値は、グリッド印加電圧により制御できる。スコロトロン型コロナ帯電器は、コロトロン型に比べて構造が複雑で帯電効率が劣るが、帯電電位の均一性に優れ、広く使用されている。
【０００８】
電子写真方式の画像形成装置におけるグリッド電極は、帯電グリッドと呼ばれる。
負のコロナ放電を行うコロナ帯電器を用いた場合、放電により空気中の物質が反応し放電生成物を生成する。放電生成物の中には、酸素が酸化されたオゾン（Ｏ３）や、オゾンによって窒素が酸化された一酸化炭素（ＮＯ）および二酸化窒素（ＮＯ２）等の窒素酸化物（ＮＯｘ）が含まれている。
これらの放電生成物は、被帯電体である感光体に付着、更には浸透し、濃度ムラ、画像ボケ等の不具合を発生させることがある。
【０００９】
（濃度ムラ）
コロナ帯電器から発生する放電生成物により起こる問題としては、まず長時間放電後に放置したときに生じるコロナ帯電器直下の濃度ムラがある。これは、作像動作中の放電により発生した放電生成物が、コロナ帯電器の内壁に付着し、画像形成装置が停止している間に、前記放電生成物が徐々に被帯電体である感光体表面を汚染し、感光体のコロナ帯電器直下部とそれ以外の部分とで表面電位に差が生じ、結果として画像濃度ムラが発生するという問題である。
【００１０】
このような現象は、前述の帯電グリッドを有するスコロトロン型コロナ帯電器において顕著であり、２０％ＲＨ程度の低湿環境下でより顕著に発生する。
【００１１】
図３（ａ）は、コロナ帯電器直下の濃度ムラが発生した場合の画像の様子を示す図であり、図３（ｂ）は、該画像に対応する感光体表面電位を示す図である。
図３（ａ）に示すように、転写紙の搬送方向（通紙方向）において、所定間隔で画像濃度が異なるライン状の異常画像（ＡＰ）が発生する。この異常画像の発生箇所は、図３（ｂ）に示される感光体の表面電位が上昇した凹部（Ｘ）の箇所で発生する。
【００１２】
（画像ボケ）
コロナ帯電器から発生する放電生成物により起こりうるもう一つの問題としては、高温高湿下において発生するコロナ帯電器直下の画像ボケがある。これは、作像動作中の放電により発生した放電生成物が、コロナ帯電器の内壁に付着し、画像形成装置が停止している間に、放電生成物が水分を含み、被帯電体である感光体表面に徐々に付着することに起因する。
放電生成物はイオン性物質であることから、感光体表面の抵抗が低下し、結果として画像がぼやける画像ボケと呼ばれる現象が発生するという問題である。
このような現象は、前述の帯電グリッドを有するスコロトロン型コロナ帯電器において顕著であり、７０％ＲＨ程度の高湿環境下でより顕著に発生する。
【００１３】
これら濃度ムラ、画像ボケ等の異常画像の発生は、どのような感光体においても発生することが確認されているが、特に、保護層として表面に架橋性の硬化膜を設けた感光体は、感光体表面が更新され難く、放電生成物が蓄積し易いため画像濃度ムラの発生が顕著である。
【００１４】
放電生成物による被帯電体の汚染を防止するために、放電後コロナ帯電器と被帯電体間に遮蔽物を入れたり、またはコロナ帯電器及び被帯電体を移動させたりすることが考えられるが、コロナ帯電器と被帯電体との間は、安定した帯電が行われるように１〜２ｍｍ程度の一定間隔を設けて固定されていることが多く、複雑な構成が必要になり、装置が大型化してしまう。
【００１５】
特許文献１の特開２００３−９１１４３号公報には、帯電器を感光体の下側に配置させ、シリカゲル、活性ジルコニア、ゼオライト、活性アルミナ、活性炭、活性炭素繊維、Ti-Si-Zr系の酸化物、二酸化チタン-アルミン酸石灰-マンガン酸化物系、テルペノイド系、Cu-Mn系、アルミナ-シリカゲル系等のオゾン及びＮＯｘに対して吸着作用を有する材料を帯電器の背面部（下部）に配置し、コロナ生成物の感光体への付着を抑制する方法が開示されている。
【００１６】
また、特許文献２の特開平１１−２８２３１８号公報、特許文献３の特許第４１７６９２７号公報には、コロナチャージャのケーシング内壁に酸化チタン等のｎ型半導体からなる光触媒を設けて、チャージャ付近の放電により発生したオゾンやＮＯｘをケーシング内で効率よく分解する手段が開示されている。
これらの方法では、帯電グリッドに放電生成物が付着することを防止できず、帯電グリッド上に付着した放電生成物の一部は、感光体に付着するため、異常画像の発生を完全には抑制することができず、特に長期に亘って帯電器を使用することにより、帯電グリッド上に放電生成物が蓄積した際や、特に高温高湿環境下においては、像担持体の劣化を引き起こしてしまうという問題を有する。
【００１７】
特許文献４の特開２００５−２２７４７０号公法には、グラファイト粒子、ニッケル粒子、アルミニウム化合物粒子等の放電生成物吸収剤を帯電グリッドに塗布し、生成した放電生成物を導電性皮膜が吸収することで被帯電体の汚染を抑制すると共に、放電生成物による制御電極の腐食を抑止することが開示されている。
しかし、放電生成物吸収剤の放電生成物吸収可能量は、前記粒子の吸着サイトの数で決まってしまうため、経時での使用においては吸着サイトが埋もれてしまい、長期にわたり被帯電体の汚染を抑制することはできない。
【００１８】
特許文献５の特開２００７−１２１４６０号公報には、金、白金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、およびパラジウム等をグリッドワイヤにコーティングすることにより、グリッドワイヤへの放電生成物の吸着を抑制でき、帯電ムラを防止できるとする帯電器が開示されている。
しかし、具体的な実施形態は開示されておらず、その作用・効果は明確でない。
【００１９】
特許文献６の特開２０１１−５９６４７号公報には、ゼオライト、金属触媒、導電剤、及びバインダ樹脂を含む層を表面に形成した帯電グリッドを有するコロナ帯電器が開示されており、これは長期に亘り、被帯電体の汚染を抑制できる点で優れるものであるが、吸着剤としてのゼオライトを含有する必要があり、金属触媒の放電生成物の除去能が未だ充分ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、放電生成物の分解能を飛躍的に向上させ、コロナ放電を利用した帯電器から発生する放電生成物、特にＮＯｘが感光体表面に付着することで生じる、濃度ムラ、画像ボケなどの異常画像を防止できるコロナ帯電器及びそれを利用した画像形成装置を提供することを目的する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明者らは前述の課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、またはＺｒＯ２から選択される１種または２種以上を含む金属酸化物粒子にロジウムを担持させることにより、放電生成物の分解能が飛躍的に向上し、前記ロジウム担持金属酸化物粒子、抵抗調整剤、及びバインダ樹脂を含む被覆層を、帯電グリッドに設けることにより、長期に亘り、放電生成物が感光体表面に付着することで生じる濃度ムラ、画像ボケなどの異常画像の発生を防止できることを見出した。
【００２２】
上記課題は、本発明の、下記（１）〜（８）によって解決される。
（１）「コロナ放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器であって、該帯電グリッドは金属酸化物粒子、抵抗調整剤、及びバインダ樹脂を含む被覆層を有するものであり、該金属酸化物粒子は、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、またはＺｒＯ２から選択される１種または２種以上を含み、かつロジウムを担持するものであることを特徴とするコロナ帯電器」、
（２）「前記被覆層はロジウム担持金属酸化物粒子に加えて、プラチナ、パラジウム、またはランタンを担持する金属酸化物粒子を１種または２種以上を含むものであることを特徴とする前記第（１）項に記載のコロナ帯電器」、
（３）「前記被覆層は金属酸化物粒子を５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下含有するものであることを特徴とする前記第（１）項または前記第（２）項に記載のコロナ帯電器」、
（４）「前記被覆層は、バインダ樹脂含有率が５ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至前記第（３）項のいずれかに記載のコロナ帯電器」、
（５）「電子写真感光体、帯電器、露光装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置を有する画像形成装置であって、前記帯電器は前記第（１）項乃至前記第（４）項のいずれかに記載のコロナ帯電器であることを特徴とする画像形成装置」、
（６）「複数の電子写真感光体を備え、該複数の電子写真感光体上に形成されたトナー像を、順次被転写媒体に順次転写することを特徴とする前記第（５）項に記載の画像形成装置」、
（７）「電子写真感光体及びコロナ帯電器を有し、画像形成装置に脱着可能なプロセスカートリッジであって、該コロナ帯電器が前記第（１）項乃至前記第（４）項のいずれかに記載のコロナ帯電器であることを特徴とするプロセスカートリッジ」、
（８）「前記第（５）項または前記第（６）項に記載の画像形成装置を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成方法」。
【発明の効果】
【００２３】
以下の詳細かつ具体的な説明から理解されるように、本発明によれば、放電生成物の分解能が飛躍的に向上し、コロナ放電を利用した帯電器から発生する放電生成物、特にＮＯｘが感光体表面に付着することで生じる、濃度ムラ、画像ボケなどの異常画像を防止できるグリッド電極を有するコロナ帯電器及びそれを利用した画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】コロトロン型コロナ帯電器及びスコロトロン型コロナ帯電器の構成を示す模式図である。
【図２】コロトロン型コロナ帯電器及びスコロトロン型コロナ帯電器の帯電特性を示す図である。
【図３】コロナ帯電器直下濃度ムラを示す図である。
【図４】本発明の画像形成装置の構成例を示す図である。
【図５】コロナ帯電器の要部拡大図である。
【図６】本発明のプロセスカートリッジの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のコロナ帯電器について詳細に説明する。
本発明のコロナ帯電器は、コロナ放電電極と帯電グリッドとを有するコロナ帯電器であって、該帯電グリッドは金属酸化物粒子、抵抗調整剤、及びバインダ樹脂を含む被覆層を有するものである。
【００２６】
＜金属酸化物粒子＞
前記金属酸化物粒子は、ロジウムを担持するものであり、金属酸化物粒子を形成する金属酸化物としては、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの金属酸化物を使用できる。
前記金属酸化物粒子の粒子径は、１μｍ以下であることが好ましく、特に０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが、表面層の強度、透光性の観点から好ましい。
【００２７】
前記金属酸化物粒子に担持されるロジウムの粒子径は、表面積を大きくし、十分な活性が得られるよう小粒径であることが好ましいが、凝集により触媒活性が低下するため、２ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることがより好ましい。
金属酸化物粒子に担持されるロジウムの量は、放電生成物除去触媒としての効果の発現性、持続性の観点から、金属酸化物粒子に対し０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％であることが好ましい。
【００２８】
金属酸化物粒子にロジウムを担持させるロジウムの原料としては、ロジウムを含む化合物を利用することができ、例えば、硝酸ロジウム、塩化ロジウム、酢酸ロジウム、ヘキサアンミンロジウム等を好適に使用できる。また、金属酸化物粒子にロジウムを担持させる方法としては、ゾルゲル法、アルコキシド法、逆ミセル法、水熱合成法等が挙げられる。
【００２９】
前記被覆層は、ロジウムを担持した金属酸化物粒子に加えて、プラチナ、パラジウム、ランタンの何れか１種または２種以上を担持した金属酸化物粒子を含有することが、放電生成物除去率向上の点で好ましい。
一つの金属酸化物粒子にロジウムと、前記プラチナ等の他の触媒を担持させてもよいが、ロジウムと前記プラチナ等は完全に分離された状態である方が放電生成物の除去率が向上する。
前記プラチナ、パラジウム、ランタンの何れか１種または２種以上を担持した金属酸化物粒子の含有量は、金属酸化物粒子中６０ｗｔ％以下であることが好ましい。
【００３０】
被覆層中の金属酸化物粒子の含有量は、帯電グリッドと被覆層との接着性と放電生成物除去能、及び、透明性の観点から５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であることが好ましい。
５ｗｔ％未満では放電生成物除去能が低下することがあり、５０ｗｔ％を超えると被覆層と帯電グリッドとの接着性が低下することがある。
【００３１】
＜バインダ樹脂＞
本発明におけるバインダ樹脂は、帯電グリッド上に形成する被覆層に含有され、ロジウム担持金属酸化物粒子及び抵抗制御剤と、帯電グリッドとを結着させるものであり、さらに被覆層塗工液の分散安定性を向上させ、均一な膜を形成する役割も担う。
【００３２】
バインダ樹脂の種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂を使用できるが、アルキド樹脂及びアミノ樹脂からなる熱硬化樹脂、あるいはポリアミド樹脂は、耐熱性、帯電グリッドとの接着性、及び金属酸化物粒子の分散性に優れ、長期に亘り帯電グリッド上に組成物を保持することが可能であり、良好に用いることができる。
【００３３】
前記被覆層のバインダ樹脂含有率は、５ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下であることが好ましく、１０ｗｔ％以上３０ｗｔ％未満であることがより好ましい。４０ｗｔ％を超えると、金属酸化物粒子を覆ってしまうことにより、放電生成物除去機能が低下することがあり、５ｗｔ％未満では、被覆層と帯電グリッドの密着性が低下し、膜剥がれが発生し易くなる。
【００３４】
＜抵抗調整剤＞
帯電グリッド基材は、ワイヤまたは金属板の加工品からなり、本来であれば導電性を有するが、ロジウム担持金属酸化物粒子とバインダ樹脂を含む被覆層で覆われるため電気抵抗が大きくなり、表面電位制御能が低下する。
そのため、被覆層に導電性を付与させる目的で、抵抗制御剤をバインダ樹脂中に分散させる。
【００３５】
前記抵抗制御剤としては、例えば、グラファイト、ニッケル、銅、銀等の金属微粒子の類や、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ、アンチモン酸亜鉛等の金属酸化物、活性炭等の導電性の粒子、導電性を示すバインダ樹脂を用いることができ、これらを２種以上用いてもよい。
中でもグラファイトやニッケル等の金属、及び酸化スズ、アンチモン酸亜鉛等の非ドーピング型金属酸化物は、放電に対する耐久性が高く、経時使用及び環境変動に対して安定しており好ましく使用できる。前記抵抗制御剤は、導電性が高く、小粒径であることが好ましい。
【００３６】
前記被覆層の抵抗制御剤含有率は、５ｗｔ％以上５０ｗｔ％が以下であることが好ましく、１０ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下であることがより好ましい。５ｗｔ％未満であると表面電位制御能が低下することがあり、５０ｗｔ％を超えると、被覆層の密着性や放電生成物除去機能が低下することがある。
【００３７】
＜被覆層形成方法＞
被覆層は、金属酸化物粒子、抵抗調整剤、及びバインダ樹脂を含む被覆層塗工液を作製し、該被覆層塗工液を帯電グリッドに塗工し、乾燥することにより形成できる。
また、上記のように予め抵抗制御剤を被覆層塗工液に含有させてもよいが、抵抗制御剤を含まない被覆層塗工液を塗布乾燥した後、抵抗制御剤を塗付したり、打ち込んだりして被覆層を形成してもよい。
被覆層塗工液を帯電グリッドへ塗工する方法としては、ディッピング方式、ローラ塗工、電気泳動電着法等が挙げられるが、スプレー方式が塗工ムラの少なく好ましい。
【００３８】
＜画像形成装置＞
本発明のコロナ帯電器及び該コロナ帯電器用いた画像形成装置について説明する。
まず、本発明のコロナ帯電器を用いた画像形成装置一例を図４に示す。
画像形成装置は、像担持体であるドラム状の感光体（１００）を中心としてその周囲に、感光体（１００）の表面を一様に帯電するスコロトロン型コロナ帯電器（１０１）、感光体（１００）に画像データにより変調された書込み光（Ｌ）を照射して静電潜像を形成する露光装置（１０２）、該露光装置（１０２）によって形成された感光体（１００）表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置（１０３）を備えている。さらに、画像形成装置は、図示しない給紙装置から１枚ずつ搬送される転写紙（１０９）に感光体（１００）の表面に形成されたトナー像を転写する転写装置（１０４）、転写紙（１０９）にトナー像を転写した後の感光体（１００）表面に残存するトナーを感光体（１００）の表面から除去するクリーニングブラシ（１０６）及びクリーニングブレード（１０７）で構成されるクリーニング装置（１０５）及び、クリーニング後の感光体（１００）の表面に残存する電荷を除去する除電装置（１０８）を備えている。
【００３９】
また、画像形成装置は、図示しない給紙装置から１枚ずつ搬送される転写紙（１０９）の搬送を停止し、所定のタイミングで転写紙（１０９）を転写装置（１０４）と感光体（１００）との間に搬送するレジストローラと、転写装置で転写紙（１０９）上に転写されたトナー像を加熱、加圧して、転写紙（１０９）上に定着する定着装置とを備えている。
【００４０】
なお、本発明の画像形成装置は、感光体、現像剤等の他の構成部材として、従来から公知のものを利用できるが、本発明においては、帯電グリッドの被覆層に含まれる金属酸化物粒子が放電生成物の高い除去能力を有することから、被帯電体汚染の抑制が可能であり、架橋性の硬化膜を設けた感光体を好ましく使用できる。
【００４１】
＜画像形成方法＞
本発明の画像形成方法について説明する。
まず、帯電器（１０１）により像担持体（１００）を（±）６００〜１４００Ｖに帯電する。電荷の付与（荷電）が行われた後、画像露光系（１０２）により潜像形成を行なう。
ここで、アナログ複写機の場合、露光ランプで照射された原稿像がミラーにより逆像の形で感光体に可視光投影され結像されるのに対し、デジタル複写機の場合にはＣＣＤ（電荷結合素子）で読み取られた原稿像はデジタル信号に変換され、波長４００〜７８０ｎｍのＬＤや ＬＥＤにより投影し感光体上に結像される。したがって、アナログ複写機とデジタル複写機の波長域は異なる。
原稿に応じた潜像が形成された感光体（１００）は、現像装置（１０３）で現像剤により現像され、顕像化（トナー像）される。次に、感光体上のトナー像は転写装置（１０４）に電圧を印加することにより転写紙（１０９）に転写される。
なお、転写で印加する電圧は感光体に流れる電流が一定となるよう定電流制御としてもよい。
一方、トナー像転写後の感光体（１００）は、クリーニング装置（１０５）で、残像するトナーが清掃され、クリーニング後の感光体に残存する潜像（原稿像）を除電装置（一般に赤色光が使用される）（１０８）で除電して感光体表面の電荷を均一化し、次の潜像形成の準備を終え一連の複写プロセスが終了する。
【００４２】
本発明のコロナ帯電器においては、画像形成プロセスによりコロナ帯電器内に蓄積された放電生成物は、画像形成プロセスが終了しても、コロナ帯電器直下の感光体の表面上に付着することなく、図５に示されるように、放電電極（２ａ）と感光体（１）の表面（１ａ）との間に配置された帯電グリッド（２ｄ）に塗布されている被覆層（２ｃ）に吸着・分解される。その結果、コロナ帯電器（２）で発生する放電生成物は、コロナ帯電器に対向する領域の感光体（１）の表面（１ａ）に付着することが抑制されて、濃度ムラの発生を抑制することが可能となっている。
なお、コロナ帯電器は、図示しないが、ワイヤ電極及び帯電グリッドに付着した埃や飛散トナーなどの異物を清掃する手段を有していてもよい。
【００４３】
＜プロセスカートリッジ＞
プロセスカートリッジの一例を図６に示す。プロセスカートリッジは、像担持体（感光体）を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段から選ばれた手段を一体に連結し、画像形成装置本体に着脱可能な１つの装置（部品）である。  したがって、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体から引き出せば、これらの装置の保守、点検及び交換を容易かつ確実に行うことが可能となる。コロナ帯電器（１０１）、現像装置（１０３）、クリーニング装置（１０５）及び除電装置（１０８）は、それぞれ独立して画像形成装置に組み込んでもよいが、上記のようにプロセスカートリッジとすることが好ましい。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明を実施例及び比較例にて更に詳細に説明する。なお、本発明は、ここに例示されるものに限定されない。実施例中の部は重量部を表わす。
【００４５】
（ロジウム担持金属酸化物粒子Ａの調製）
セリア含有ジルコニア粉末（ＣｅＯ２を１０ｗｔ％含有）を硝酸ロジウム水溶液に含浸し、１２０℃で２時間乾燥後、４００℃で１時間焼成した。 次いで、この粉末を水と混合し、ビーズミルを用いて粉砕処理を行い、スラリー溶液を得た。
更に、このスラリー溶液にベーマイトを投入し、充分に混合・攪拌した後、３７０℃で乾燥後、５５０℃で３時間焼成し、ロジウム担持金属酸化物粒子Ａを得た。
得られたロジウム担持金属酸化物粒子は、ロジウム１ｗｔ％−セリア５ｗｔ％−ジルコニア４４ｗｔ％-アルミナ５０ｗｔ％からなる平均粒径０．３μｍの粉末であった。
【００４６】
（ロジウム担持金属酸化物粒子Ｂの調製）γアルミナを硝酸ジルコニル水溶液に含浸し、１５０℃で乾燥後、４００℃で１時間焼成し、ジルコニア含有アルミナ粉末（ＺｒＯ２を３ｗｔ％含有）を得た。
この粉末を硝酸ロジウム水溶液に含浸し、１２０℃で２時間乾燥後、４００℃で１時間焼成し、ロジウム担持金属酸化物粒子Ｂを得た。
得られたロジウム担持金属酸化物粒子は、ロジウム１ｗｔ％−ジルコニア３ｗｔ％−アルミナ９６ｗｔ％からなる平均粒径０．４μｍの粉末であった。
【００４７】
（パラジウム担持金属酸化物粒子の調製）
セリア及び酸化バリウム含有ジルコニア粉末（ＣｅＯ２を１０ｗｔ％、ＢａＯを２ｗｔ％含有）を硝酸パラジウム水溶液に含浸し、１２０℃で２時間乾燥後、４００℃で１時間焼成した。次いで、この粉末を水と混合し、ビーズミルを用いて粉砕処理を行い、メジアン径が１５０ｎｍのスラリー溶液を得た。
更に、このスラリー溶液にベーマイトを投入し、充分に混合・攪拌した後、３７０℃で乾燥後、５５０℃で３時間焼成し、パラジウム担持金属酸化物粒子を得た。
得られたパラジウム担持金属酸化物粒子は、パラジウム５ｗｔ％−セリア５ｗｔ％−酸化バリウム１ｗｔ％−ジルコニア３４ｗｔ％−アルミナ５５ｗｔ％からなる平均粒径０．３μｍの粉末であった。
【００４８】
（白金担持金属酸化物粒子の調製）
ジルコニア含有セリア粉末（ＺｒＯ２を２０ｗｔ％含有）をジニトロジアミン白金水溶液に含浸し、１２０℃で２時間乾燥後、４００℃で１時間焼成した。
次いで、この粉末を水と混合し、ビーズミルを用いて粉砕処理を行い、メジアン径が１５０ｎｍのスラリー溶液を得た。
更に、このスラリー溶液にベーマイトを投入し、充分に混合・攪拌した後、３７０℃で乾燥後、５５０℃で３時間焼成し、白金担持金属酸化物粒子を得た。
得られた白金担持金属酸化物粒子は、白金１ｗｔ％−ジルコニア１０ｗｔ％−セリア３９ｗｔ％−アルミナ５０ｗｔ％からなる平均粒径０．３μｍの粉末であった。
【００４９】
なお、上記触媒担持金属酸化物粒子を調製する際における乾燥及び焼成に加え、後述する被覆層形成の際における乾燥は、全て空気雰囲気下で行った。
【００５０】
（被覆層塗工液の作製）
バインダ樹脂を溶媒に溶解し、５〜１０ｗｔ％程度のバインダ樹脂溶液を作製し、バインダ樹脂溶液を攪拌しながら、金属酸化物粒子、抵抗制御剤を加え被覆層塗工液を作製した。スプレー塗工の際の塗工液固形分濃度は、３０ｗｔ％以下とした。
【００５１】
（被覆層の形成）
帯電グリッドを長手方向両端からテンションを張り、直径３０ｍｍの円筒状の基盤の長手方向に、両面を塗工するため３ｍｍ程度基盤から浮かせて帯電グリッドを設置し、前記円筒状基盤を周方向に１８０ｒｐｍの速度で回転させ、水平方向にスプレーノズルを１０ｍｍ/ｓの速度で走査させることにより塗工を行った。
スプレー塗工後、１３０℃４０ｍｉｎ加熱し、乾燥することで膜を固定した。塗工膜としては、グリッドの表裏面にそれぞれ３５μｍ厚の塗工膜を形成した。
【００５２】
［実施例１］
以下に示す材料を用いて、帯電グリットコート用塗工液を作製した。
金属酸化物／抵抗制御剤／バインダ樹脂の重量比は、５／３／２とし、液の固形分濃度は、３０ｗｔ％となるように調製した。
・金属酸化物・・・ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ
・抵抗制御剤・・・アンチモン酸亜鉛（セルナックスCX-Z210IP  日産化学工業製）
・バインダ樹脂・・・オイルフリーアルキド樹脂
（ベッコライト46-118  大日本インキ化学工業製）
メラミン樹脂
（スーパーベッカミンG-821-60  大日本インキ化学工業製）
（アルキド樹脂／メラミン樹脂＝３／２  重量比）
・分散媒・・・２−ブタノン
上記塗工液を、市販の画像形成装置（（株）リコー製imagio MP 1350）に用いられているコロナ帯電器の帯電グリッドにスプレーにより塗工した。
【００５３】
［実施例２］
金属酸化物／抵抗制御剤／バインダ樹脂の重量比を４／３／３とした以外は、実施例１と同様にして塗工液を得た。
【００５４】
［実施例３］
金属酸化物として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にして塗工液を得た。
・金属酸化物・・・ロジウム担持金属酸化物粒子Ｂ
【００５５】
［実施例４］
金属酸化物として以下のものを用いた以外は、実施例２と同様にして塗工液を得た。
・金属酸化物・・・ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ＋パラジウム担持金属酸化物粒子
（ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ／パラジウム担持金属酸化物粒子＝２／１  重量比）
【００５６】
［実施例５］
金属酸化物として以下のものを用いた以外は、実施例２と同様にして塗工液を得た。
・金属酸化物・・・ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ＋パラジウム担持金属酸化物粒子
（ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ／パラジウム担持金属酸化物粒子＝９／１  重量比）
【００５７】
［実施例６］
金属酸化物として以下のものを用いた以外は、実施例２と同様にして塗工液を得た。
・金属酸化物・・・ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ＋パラジウム担持金属酸化物粒子＋白金担持金属酸化物粒子
（ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ／パラジウム担持金属酸化物粒子／白金担持金属酸化物粒子＝３／１／１  重量比）
【００５８】
［実施例７］
金属酸化物として以下のものを用いた以外は、実施例２と同様にして塗工液を得た。
・金属酸化物・・・ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ＋パラジウム担持金属酸化物粒子＋白金担持金属酸化物粒子
（ロジウム担持金属酸化物粒子Ａ／パラジウム担持金属酸化物粒子／白金担持金属酸化物粒子＝８／１／ １  重量比）
【００５９】
［実施例８］
金属酸化物／抵抗制御剤／バインダ樹脂の重量比を６／２／２とした以外は、実施例１と同様にして塗工液を得た。
【００６０】
［比較例１］
金属酸化物として以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にして塗工液を得た。
・金属酸化物・・・パラジウム担持金属酸化物粒子
【００６１】
［比較例２］
金属酸化物として以下のものを用いた以外は、実施例1と同様にして塗工液を得た。
・金属酸化物・・・白金担持金属酸化物粒子
【００６２】
［比較例３］
以下に示す材料を用いて、帯電グリットコート用塗工液を作製した。ゼオライト／抵抗制御剤／バインダ樹脂の重量比は、５／３／２とし、液の固形分濃度は、３０ｗｔ％となるように調製した。
・ゼオライト・・・Y型ゼオライト（HSZ-320HOA  東ソー製）
・抵抗制御剤・・・アンチモン酸亜鉛（セルナックスCX-Z210IP  日産化学工業製）
・バインダ樹脂・・・オイルフリーアルキド樹脂
（ベッコライト46-118  大日本インキ化学工業製）
メラミン樹脂
（スーパーベッカミンG-821-60  大日本インキ化学工業製）
（アルキド樹脂／メラミン樹脂＝３／２  重量比）
・分散媒・・・２−ブタノン
【００６３】
［比較例４］
ロジウム担持金属酸化物粒子Ａの替わりにロジウム微粒子（平均粒径10nm）を用いた以外は、実施例１と同様にして塗工液を得た。
【００６４】
上記実施例1〜８及び比較例1〜４の塗工液を、市販の画像形成装置（（株）リコー製ｉｍａｇｉｏ ＭＰ １３５０）に用いられているコロナ帯電器の帯電グリッドにスプレーにより塗工し、以下に示す評価を行った。
【００６５】
（膜密着性評価）
帯電グリッドに塗工された膜の密着度合いが実使用に耐えられるかを、力を入れて強く擦った時と指を乗せる程度の負荷で塗工面をウエスで30回拭いた時の剥がれ度合いで評価した。以下に、それぞれの記号の程度を示す。
◎・・・擦ってもウエスに付着せず
○・・・擦ると少量ウエスに付着するが、実使用に問題ないレベル
△・・・強く擦ると多量にウエスに付着する
【００６６】
（放電生成物除去機能評価）
帯電グリットコート用塗工液を塗工したコロナ帯電器を（株）リコー製ｉｍａｇｉｏ ＭＰ １３５０に取り付けた。感光体及び現像剤、トナーは、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ １３５０に搭載されているものをそのまま使用した。
作像動作を行うことでコロナ帯電器を５時間放電させた後、機械の電源を切り２０時間放置した。その後、再度機械の電源を入れ、中間調（ハーフトーン）画像を出力、及び全面文字画像の出力によりコロナ帯電器直下の濃度ムラ、像流れの発生有無を確認した。なお、上記評価の環境は、１０℃／１５％ＲＨ、及び３０℃／９０％ＲＨの2種類の環境下において、それぞれ実施した。
◎・・・コロナ帯電器直下濃度ムラ、または画像ボケが発生せず
○・・・コロナ帯電器直下濃度ムラ、または画像ボケが発生するが、許容レベル
×・・・コロナ帯電器直下濃度ムラ、または画像ボケがはっきりと発生し、許容できないレベル
【００６７】
【表１】
2013148693.tif 000003
【符号の説明】
【００６８】
（図４について）
１００  感光体
１０１  コロナ帯電器
１０２  露光装置
１０３  現像装置
１０４  転写装置
１０５  クリーニング装置
１０６  クリーニングブラシ
１０７  クリーニングブレード
１０８  除電装置
１０９  転写紙
（図５について）
１    感光体
１ａ  感光体表面
２    コロナ帯電器
２ａ  放電電極
２ｃ  被覆層
２ｄ  帯電グリッド
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００３−９１１４３号公報
【特許文献２】特開平１１−２８２３１８号公報
【特許文献３】特許第４１７６９２７号公報
【特許文献４】特開２００５−２２７４７０号公法
【特許文献５】特開２００７−１２１４６０号公報
【特許文献６】特開２０１１−５９６４７号公報
【図１】
2013148693.tif 000004
【図２】
2013148693.tif 000005
【図３】
2013148693.tif 000006
【図４】
2013148693.tif 000007
【図５】
2013148693.tif 000008
【図６】
2013148693.tif 000009