JP2000131865A

JP2000131865A - 電子写真感光体及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2000131865A
Application number: JP10320012A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sugimoto; 勉杉本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】表面に静電潜像を形成する電子写真感光体及
びこれを用いる画像形成装置において、放電現象によら
ずに電子写真感光体をほぼ均一に帯電し、高画質の画像
を長期間にわたって安定して形成する。【解決手段】感光体１は、導体基板１ｅの上に、注入
阻止層１ｄ、電荷発生層１ｃ、電荷輸送層１ｂが順次積
層された多層構造となっており、さらに電荷輸送層１ｂ
の上に、光透過性の導電性材料からなる多数の透光性導
電層１ａがほぼ一定の大きさで規則的に配列されてい
る。これらの透光性導電層１ａに半導電性の接触帯電部
材が安定して接触し、かつ、透光性導電層１ａ間の電荷
輸送層１ｂには接触しないように設置される。接触帯電
部材に電圧が印加されると、誘電分極により透光性導電
層１ａと導体基板１ｅ間に電荷が注入され、感光体１に
表面電位が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、表面に静電潜像
等を形成する電子写真感光体、およびこの電子写真感光
体を用いてトナー像を形成する複写機、プリンターなど
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式の複写機やプリ
ンタなどの画像形成装置では、感光体ドラムなどの像担
持体表面を帯電させ、像光の照射によりその表面に静電
潜像を形成し、現像剤の付着により静電潜像を可視化し
て像担持体上に現像像を形成する。そして、この現像像
を紙などの記録媒体に転写し、定着することによって、
記録媒体上に画像を形成する。このような画像形成装置
では、像担持体に一様に電荷を付与することによりその
表面を帯電させる帯電装置、像担持体に蓄積された電荷
を除去するために像担持体に一様に電荷を付与する除電
装置などが用いられている。帯電装置としては、コロナ
放電などを利用した非接触帯電方式と、微小ギャップで
の放電を利用した帯電ロールなどによる接触帯電方式の
２種類の帯電方式が用いられている。

【０００３】コロナ放電を利用した帯電装置は、電荷を
付与すべき像担持体表面と近接・対向させてワイヤを張
架し、このワイヤに高電圧を印加することにより像担持
体とワイヤとの間にコロナ放電を発生させ、像担持体に
所定の電荷を付与するものである。この方式の帯電装置
は、帯電の均一性に優れているものの、オゾン、ＮＯｘ
などの放電生成物が大量に発生するため、その処理装置
が必要となり、画像形成装置の大型化、高コスト化を招
きやすいという欠点がある。また、空気中のごみやトナ
ー、放電生成物、フューザオイルなどにより電極ワイヤ
が汚れ、帯電が不均一となるため画像欠陥を生じる恐れ
もある。

【０００４】そのため、最近では、コロナ放電方式に代
わり、像担持体に電荷付与部材を直接接触させて帯電す
る、接触帯電方式の帯電装置が用いられている。この接
触帯電装置は、半導電性を有するロール状またはブラシ
状の電荷付与部材を像担持体表面に接触させるように配
置し、その電荷付与部材に電圧を印加して、接触部位近
傍の像担持体上の微小空隙において放電を発生させるこ
とにより、像担持体に電荷を付与するものである。この
方式では、コロナ放電を利用していないので、オゾン発
生量が極めて少ない上、電荷付与部材が像担持体と接触
しているため、装置を小型化、軽量化するのに適してい
る。

【０００５】しかし、このような接触帯電装置は、電荷
付与部材を像担持体に接触させるため、トナー、放電生
成物、空気中のほこり、紙粉などの汚れが電荷付与部材
に付着しやすく、このような汚れが付着すると異常放電
や不安定な放電が発生し、カブリなどの画質欠陥を招き
やすいという問題がある。この汚れの付着による不均一
な帯電は、直流電圧を印加する場合に特に顕著となり、
不均一な帯電による画質欠陥は、特に高画質を目的とす
る画像形成装置にとって致命的な問題となりかねない。

【０００６】そこで、上記の汚れの問題に対する解決手
段として、特開平５−５３４１３号公報、特開平５−２
６５３０７号公報には、電荷付与部材表面に汚れを取り
除くためのクリーニング手段を設ける技術が開示されて
いる。また、特開平４−３０３８６１号公報、特開平６
−３４２２３６号公報などには、電荷付与部材表面に潤
滑剤を含有させる方法が開示されている。これらの手段
は、電荷付与部材へのトナー付着量を低減させる効果が
あり、汚れの付着による不均一帯電をある程度抑制する
ことが可能である。しかしながら、クリーニング手段を
設けることにより、装置全体が複雑化し、製造コストを
引き上げたり、また潤滑剤を使用することにより、像担
持体に潤滑剤が転移して画質に悪影響を及ぼしやすいと
いった欠点を有している。

【０００７】また、上記の汚れの問題に対する別の解決
手段として、特公平５−０１６０３３公報には、被帯電
体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有する交
流電圧を重畳した直流電圧を印加する方法が開示されて
いる。しかし、この方法では帯電効率が低く、被帯電体
が必要以上の放電を受けることによってその表面が劣化
されやすく、被帯電体の摩耗量の増加やトナーの固着等
を引き起こす。

【０００８】これら放電型の帯電装置の問題を解決する
ために、特開平５−１１９５８３号公報、特開平９−２
２１６０号公報などには、スポンジ状部材等に含浸させ
た液状ガリウムやイオン伝導液等の液体電極を被帯電体
に接触させ、該液体電極に電圧を印加することによっ
て、放電現象を用いずに被帯電体を直接帯電する技術が
開示されている。

【０００９】さらに、特開平６−３９２１号公報等にお
いては、被帯電体の表面に、樹脂中に導電性の微粒子を
分散させた電荷注入層を設け、さらに導電性のブラシ等
の接触帯電装置を接触させて電圧を印加することによっ
て、同じように放電現象を用いずに被帯電体を直接帯電
する技術が開示されている。これらの方法では、オゾン
の発生がなく、低い電圧で帯電が可能であるという長所
がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようないわゆる直接帯電方式の装置では、次のような問
題点がある。上記の特開平５−１１９５８３号公報、特
開平９−２２１６０号公報等に開示された液体電極を用
いる方式では、液体が被帯電体へ転移したり、また揮発
性の液体を用いる場合には蒸発を防止することが難しい
という問題がある。

【００１１】また、特開平６−３９２１号公報等に開示
された被帯電体の表面に電荷注入層を設ける方式では、
接触帯電装置が接触している被帯電体の近傍のみが帯電
されるため、接触帯電装置の接触状態が帯電電位に反映
しやすく、帯電が不均一になりやすい。例えば、導電性
のブラシを用いて帯電させる場合には、ブラシの掃きめ
が画像に出やすくなり、画質を劣化させてしまう。

【００１２】本願発明は、上記のような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、液体電極等を用いず
に、かつ帯電装置の接触状態に影響させることなくほぼ
均一な帯電が可能な電子写真感光体を提供すること、さ
らにこの電子写真感光体を用いて高画質の画像を長期間
にわたって安定して形成することができる画像形成装置
を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記のような問題点を解
決するために、請求項１に記載の発明は、所定の電位
に設定された導電性の基体と、前記基体上に積層さ
れ、露光によって表面付近の帯電電荷が減衰する感光体
層と、光透過性の導電性材料からなり、前記感光体層
の表面で分散独立して形成された多数のセグメントと、
を有することを特徴とする電子写真感光体を提供するも
のである。

【００１４】請求項２に記載の発明は、前記セグメン
トは微小な平板状となっており、前記感光体層の表面よ
り突出するように形成されているものとする。

【００１５】請求項３に記載の発明は、前記多数のセ
グメントは、各々がほぼ一定の大きさで規則的に配列さ
れているものとする。

【００１６】このような電子写真感光体では、多数のセ
グメントに帯電部材を接触させて電圧を印加することに
より、各セグメントと導電性の基体間に誘電分極により
電荷が注入される。そして帯電部材がセグメントから離
れると、各セグメントと導電性の基体間に電荷が蓄えら
れ、電子写真感光体に表面電位が発生する。このとき表
面電位が発生するのは、帯電部材が接触しているセグメ
ント上のみであり、帯電部材が接触していない各セグメ
ント間の感光体層は帯電されない。

【００１７】このような電子写真感光体では、多数のセ
グメントがほぼ一定の大きさで規則的に配列されている
ことにより、これらのセグメントにほぼ均一に電荷を注
入することができ、放電現象を用いることなく電子写真
感光体を安定して帯電することができる。また、導電性
のセグメントを採用することにより、帯電部材がセグメ
ントの一部に接触すれば、そのセグメントのすべてをほ
ぼ均一に帯電することができる。

【００１８】請求項４に記載の発明は、表面に静電電
位の差による静電潜像が形成される像担持体と、前記
像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置と、前記像
担持体に像光を照射する像露光装置と、前記像担持体
の静電潜像にトナーを転移させて可視化する現像装置と
を有する画像形成装置において、前記像担持体は、
所定の電位に設定された導電性の基体と、前記基体上
に積層され、露光によって表面付近の帯電電荷が減衰す
る感光体層と、光透過性の導電性材料からなり、前記感
光体層の表面で分散独立して形成された多数のセグメン
トと、を有するものであり、前記帯電装置は、帯電用
の電圧が印加された導電性部材を前記セグメントに接触
させるものであることを特徴とする画像形成装置を提供
するものである。

【００１９】このような画像形成装置では、像担持体の
表面に形成された多数のセグメントに導電性部材を接触
させ、帯電用の電圧を印加することにより、各セグメン
トと導電性の基体間に誘電分極により電荷が注入され、
像担持体に表面電位が発生する。これにより、放電現象
を用いずに像担持体を直接帯電させることが可能であ
る。そして、帯電された像担持体に像光を照射すること
によって、像光はセグメントを透過して感光体層に達
し、これにより電荷が導電性の基体に流れて像担持体の
表面電位が減衰する。このような工程によって像担持体
表面に静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置に
よりトナーを選択的に転移させることによって、像担持
体上にトナー像が形成される。

【００２０】ここで、上記導電性材料からなる多数のセ
グメントは、各々電気的に孤立していること、つまり、
各セグメント間で電荷のやりとりがないことが必要であ
る。孤立していない場合には、隣りあったセグメント間
で電荷のリークが起こり、静電潜像がぼけてしまうから
である。

【００２１】請求項５に記載の発明は、前記像露光装
置は、前記像担持体上に形成される像のトナーが付着し
ない背景部に光を照射するものであることを特徴とす
る。

【００２２】上記像担持体では、各セグメント間の非接
触部は帯電されないため、像担持体の表面電位の減衰し
た部分を現像する方式では、その非接触部も現像しやす
く、かぶりを発生してしまう。このため、像担持体の背
景部に像光を照射し、表面電位が減衰しないで残った部
分を現像する方式を採用することが望ましい。このと
き、像露光装置により照射される像光が導電性のセグメ
ントの一部にあたれば、そのセグメントの表面電位をほ
とんどすべて減衰させることが可能である。このため、
像露光装置による像光の照射位置に高い精度が要求され
ず、像担持体上に位置ずれのない良好な静電潜像を安定
して形成することができる。

【００２３】上記帯電装置の導電性部材は、像担持体の
セグメントに安定して接触することができるものであれ
ば、その構成は適宜に設定することができる。例えば、
請求項６に記載したような導電性の樹脂等からなるフィ
ルム状部材、請求項７に記載したような導電性のゴム弾
性体を用いた帯電ロール、または請求項８に記載したよ
うな導電性材料からなる繊維を束ねたブラシ状部材な
ど、上記セグメントとの接触が確実であるものが望まし
い。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施の形態を
図に基づいて説明する。図１は、請求項４、請求項５又
は請求項６に記載の発明の一実施形態である画像形成装
置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、帯電
後にレーザー光を照射することにより表面に静電潜像が
形成される感光体（像担持体）１と、この感光体１の周
囲に、該感光体１の表面を帯電する帯電装置２と、帯電
された感光体１にレーザー光を照射して静電潜像を形成
する露光装置３と、感光体１上の静電潜像にトナーを転
移して可視化する現像装置４と、感光体１上に形成され
たトナー像を用紙上に転写する転写装置５と、トナー像
の転写後に感光体１の表面を清掃するクリーニング装置
６と、感光体１の表面を除電する除電装置７とを備えて
いる。さらに装置内には、用紙カセット８内の用紙９を
一枚づつ感光体１と転写装置５との対向位置に案内する
ペーパーガイド１０と、用紙上に転写されたトナー像を
定着する定着装置１１とを備えている。

【００２５】図２は、上記画像形成装置に用いられる感
光体１であって、請求項１、請求項２又は請求項３に記
載の発明の一実施形態である感光体の概略構成図であ
る。図２（ａ）には断面図が示されており、図２（ｂ）
には感光体１を上面から見た斜視図が示されている。こ
の感光体１は、図２（ａ）に示すように、導体基板１ｅ
の上に、注入阻止層１ｄ、電荷発生層１ｃ、電荷輸送層
１ｂがこの順で積層されており、さらに電荷輸送層１ｂ
の上に、光透過性の導電性材料からなる多数の微小な透
光性導電層１ａが形成された多層構造となっている。

【００２６】上記導体基板１ｅは、アルミニウム、ニッ
ケル、ステンレス鋼などの金属等の導電性部材からな
り、電気的に接地されている。上記注入阻止層１ｄは、
導電成分が混入された電気的に中抵抗の合成樹脂等から
なり、帯電時の電荷が導体基板１ｅへ逃げることを防止
するために設けられる。

【００２７】上記電荷発生層１ｃは、光が照射されるこ
とによって電荷対を発生するキノン系顔料、ペリレン系
顔料、アゾ系顔料、フタロシアン系顔料等の電荷発生材
料を蒸着等により直接成膜したもの、又はこれらの電荷
発生材料を結着樹脂中に高濃度で分散させたものを塗布
して形成されている。上記電荷輸送層１ｂは、ヒドラゾ
ン系化合物、ベンジジン系化合物、アミン系化合物、ス
チルベン系化合物等の電荷輸送剤を、ポリビニルブチラ
ール、ポリカーボネート等の絶縁性樹脂中に分散させた
ものを塗布して形成されている。この電荷輸送層１ｂ
は、電荷発生層１ｃで発生した電荷対のうち、所定の極
性の電荷のみを感光体表面に輸送するものである。

【００２８】上記透光性導電層１ａは、リフトオフ法に
より、電荷輸送層１ｂの表面に図２（ｂ）に示すよう
に、厚さ５μｍ、直径５０μｍのＩＴＯ（indium tin o
xide）セグメントを、１００μｍ間隔で千鳥状に形成し
たものである。

【００２９】上記帯電装置２は、図３（ａ）に示すよう
に、フィルム状部材を無端移動可能な周面を有するよう
に円筒状に形成した接触帯電部材１２と、この接触帯電
部材１２内に挿入され、接触帯電部材１２の周面を感光
体１に接触させるように支持する支持ロール１３とを備
えている。上記支持ロール１３は電源１４と接続されて
おり、該支持ロールを介して接触帯電部材１２に帯電用
の直流電圧を印加するようになっている。また、支持ロ
ール１３の長手方向における両側には、接触帯電部材１
２のウォークを防止するガイド部材１３ａが設けられて
いる。

【００３０】上記接触帯電部材１２としては、厚さが３
０〜２００μｍ程度の可撓性を有する半導電性のフィル
ム状部材が用いられている。この接触帯電部材１２は、
例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリ
エチレン、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリウ
レタン、ポリフッ化ビニリデン、アクリルなどの高分子
材料から形成されるフィルム中に、カーボンブラックや
金属酸化物などの導電性粒子を混入することにより形成
されており、好ましい体積抵抗率（１０³ Ω・cm 〜１０
¹⁰Ω・cm ）となるように導電性粒子の混入量が調整され
ている。この接触帯電部材１２は、図３（ｂ）に示すよ
うに、感光体１の透光性導電層１ａに安定して接触し、
かつ、透光性導電層１ａの間の電荷輸送層１ｂには接触
しないように支持される必要があり、これを考慮して、
引張弾性率が１０〜２８０kg/mm²程度に設定されてい
る。

【００３１】次に、本実施形態の感光体１の除帯電特性
を、図４に示すような帯電試験装置を用いて測定した実
験について説明する。この帯電試験装置は、感光体１の
周囲に、感光体表面の電位を検知する２つの表面電位セ
ンサー２５，２６と、感光体表面を除電する除電ランプ
２４とを有し、上記表面電位センサー２５，２６にはそ
れぞれ表面電位計２７，２８が接続されている。感光体
１と対向する２つの表面電位センサーの間には帯電装置
２が配置され、接触帯電部材１２へ電圧を印加するため
の高圧電源２３が接続されている。この高圧電源２３は
電位を任意に変えることができるものであり、これに伴
って変化する感光体１の表面電位を表面電位計２７，２
８で測定するようになっている。また比較のため、同じ
帯電装置２により、従来の感光体、すなわち透光性導電
層を有しない機能分離型感光体の除帯電特性についても
同様に測定した。

【００３２】図５は、本実施形態及び従来の感光体の除
帯電特性の測定結果であって、印加電圧と感光体の表面
電位との関係を示すグラフである。図５（ｂ）に示すよ
うに、従来の感光体では、接触帯電部材１２への印加電
圧が６００Ｖを超えると電位が立ち上がり始める。これ
は、接触帯電部材１２と感光体表面の間にかかる電圧が
放電開始電圧を超えると帯電電流が流れるためである。
このような電圧−電流特性は、逆に言えば、帯電が放電
によって行われていることを示している。これに対し
て、本実施形態の感光体１では、図５（ａ）に示すよう
に、接触帯電部材１２へ電圧を印加すると同時に電位が
立ち上がり始める。このような印加電圧−表面電位特性
は、帯電がいわゆる注入によって行われていることを示
している。

【００３３】本実施形態の感光体１、及び接触帯電部材
１２による注入帯電の帯電機構を、図６を用いて説明す
る。図６（ａ）に示すように、感光体１の回転に伴い、
表面の透光性導電層１ａに電圧が印加された接触帯電部
材１２が接触すると、誘電分極により透光性導電層１ａ
と導体基板１ｅ間に電荷が注入される。その後、図６
（ｂ）に示すように、表面の透光性導電層１ａから接触
帯電部材１２の周面が離れると、透光性導電層１ａと導
体基板１ｅ間に電荷が蓄えられ、感光体１の表面電位が
発生する。このとき、表面電位が発生するのは、接触帯
電部材１２が接触している透光性導電層１ａ上のみであ
り、透光性導電層１ａ間の非接触部（電荷輸送層１ｂの
表面）は帯電しない。

【００３４】次に、図６（ｃ）に示すように、表面の透
光性導電層１ａの一部分が露光装置３からのレーザー光
で露光されると、電荷発生層１ｃで発生した電荷対のう
ちプラス電荷が電荷輸送層１ｂ中を移動し、表層電荷を
中和する。一方、マイナス電荷は導体基板１ｅに流れて
感光体の表面電位が減衰する。実際の画像形成時には、
上記の工程によって感光体１に静電潜像が形成された
後、この静電潜像を現像装置４により現像してトナー像
とする。このときの現像方式としては、感光体の表面電
位の減衰した部分を現像するいわゆるイメージライティ
ング方式と、減衰しないで残った部分を現像するいわゆ
るバックグラウンドライティング方式がある。本実施形
態においては、透光性導電層１ａ間の非接触部は帯電さ
れないため、イメージライティング方式だとその部分が
現像されやすく、かぶりを生じてしまう。そこで、本実
施形態の感光体１、及び接触帯電部材１２を組み合わせ
る現像方式は、バックグラウンドライティングが望まし
い。

【００３５】さらに、本実施形態においては、図７
（ａ）及び（ｂ）に示すように、レーザービーム３ａの
照射位置が多少ずれても、透光性導電層１ａのいずれか
一部分にレーザービーム３ａがあたっていれば、その透
光性導電層１ａ上の表面電位をほとんどすべて減衰させ
ることができる。このことは、レーザービーム３ａの照
射位置に高い精度が要求されないことを意味しており、
露光装置３内の光学的変動や感光体１の回転によりレー
ザービームの照射位置が多少ずれても、静電潜像の位置
にはほとんど影響することがない。これは本実施形態の
もう一つの利点であり、特に、多色のトナーを重ね合せ
るカラーの複写機、プリンターにおいて大きな利点とな
る。

【００３６】次に、上記のような画像形成装置の動作に
ついて説明する。帯電装置２の接触帯電部材１２により
感光体１が所定の電位に帯電された後、露光装置３によ
って画像情報に対応したレーザービームが照射され、感
光体１の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像
は、現像装置４によって現像され、感光体１へのトナー
の付着により可視像が形成される。さらに、用紙カセッ
ト８から、用紙９がペーパーガイド１０に沿って感光体
１と転写装置５との間に搬送され、転写装置５により感
光体１上のトナー像が用紙９上に転写される。転写され
たトナー像は定着装置１１で定着され、用紙９上にプリ
ント像が形成される。

【００３７】一方、転写工程後、感光体１の回転に伴
い、感光体１上に残留した未転写トナーは、クリーニン
グ装置６により清掃され、除電ランプ７により感光体１
の表面が除電された後、再び帯電装置２による帯電工程
にはいる。なお、上記工程において、接触帯電部材１２
へ印加する電圧は約−５００Ｖの直流電圧を用いた。ま
た、トナーとしては正極性に帯電されたものを用い、バ
ックグラウンドライティング方式により現像した。

【００３８】このような画像形成装置を用いてプリント
像を形成し、上記感光体１及び接触帯電部材１２のプリ
ントテストを行ったところ、感光体１の帯電電位がほぼ
均一で、画質欠陥のない良好な画像が得られることが確
認された。またこのとき、オゾンの発生は全くなかっ
た。

【００３９】図８は、請求項４、請求項５又は請求項７
に記載の発明の一実施形態の画像形成装置で用いられる
帯電装置を示す概略構成図である。この帯電装置では、
図８（ａ）に示すように、感光体３１を帯電する接触帯
電部材として帯電ロール３２が用いられている。この帯
電ロール３２は、例えば、直径５ｍｍ〜１０ｍｍの金属
製シャフト３２ａのまわりに、シリコーンゴムやＥＰＤ
Ｍゴムに導電性カーボンブラックや金属酸化物等の導電
性フィラーを分散した導電性ゴム層３２ｂを形成し、さ
らにその表面に、アクリル樹脂やナイロン樹脂に導電性
カーボンブラックや金属酸化物等の導電性フィラーを分
散した導電性樹脂層３２ｃを厚さ数十μｍ程コーティン
グしたものである。また、金属製シャフト３２ａには電
源３４が接続され、直流電圧が印加されるようになって
いる。

【００４０】また感光体３１は、図８（ｂ）に示すよう
に、導体基板３１ｅ上に、注入阻止層３１ｄ、電荷発生
層３１ｃ、電荷輸送層３１ｂ、及び多数の微小な透光性
導電層３１ａが積層されたものであり、図２に示す感光
体１と同じ構成である。

【００４１】上記のような帯電ロール３２では、ロール
内部の硬度は軟らかく、表面硬度は比較的高くなるの
で、図８（ｂ）に示すように、感光体３１の透光性導電
層３１ａに安定して接触し、かつ、透光性導電層３１ａ
の間の電荷輸送層３１ｂには接触しないようにすること
ができる。

【００４２】上記帯電装置を図４に示すような帯電試験
装置に組み込んで、感光体３１の除帯電特性を測定した
ところ、先述の実施形態のフィルム状接触帯電部材の場
合と同様に、良好な注入帯電特性を示すことが確認され
た。

【００４３】図９は、請求項４、請求項５又は請求項８
に記載の発明の一実施形態の画像形成装置で用いられる
帯電装置を示す概略構成図である。この帯電装置では、
図９（ａ）に示すように、感光体４１を帯電する接触帯
電部材として帯電ブラシ４２が用いられている。この帯
電ブラシ４２は、例えば、金属製コア４２ａの周囲に、
アクリル樹脂中にカーボンブラックを分散した導電性の
ブラシ繊維をほぼ均等に植毛したものであり、繊度は
６．２５デニール、電気抵抗は１〜１００ kΩcm、密度
は 100,000本/inch²となっている。また、金属製コア４
２ａには電源４４が接続され、直流電圧が印加されるよ
うになっている。

【００４４】なお、上記感光体４１は、図９（ｂ）に示
すように、導体基板４１ｅ上に、注入阻止層４１ｄ、電
荷発生層４１ｃ、電荷輸送層４１ｂ、及び多数の微小な
透光性導電層４１ａが積層されたものであり、図２に示
す感光体１と同じ構成である。

【００４５】上記のような帯電ブラシ４２を感光体４１
と適切な間隔で支持することにより、帯電ブラシ４２が
感光体４１の透光性導電層４１ａに安定して接触し、か
つ、透光性導電層４１ａの間の電荷輸送層４１ｂには接
触しないようにすることができる。

【００４６】上記帯電装置４２を図４に示すような帯電
試験装置に組み込んで、感光体４１の除帯電特性を測定
したところ、先述の実施形態のフィルム状接触帯電部材
および帯電ロールの場合と同様に、良好な注入帯電特性
を示すことが確認された。

【００４７】図１０は、請求項４、請求項５又は請求項
７に記載の発明の他の実施形態である画像形成装置を示
す概略構成図である。この画像形成装置は、タンデム型
のカラー画像形成装置であり、４つの感光体１０１ａ，
１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ（以下１０１ａ〜１０１
ｄと記載する）を備えている。これらの感光体と対向す
る位置には、複数の支持ロール１１２に張架された中間
転写ベルト１０６が備えられており、所定の方向に周回
移動するように駆動されている。各感光体の周囲には、
接触帯電部材としての帯電ロール１０２ａ〜１０２ｄ
と、露光装置１０３ａ〜１０３ｄと、現像装置１０４ａ
〜１０４ｄと、中間転写ベルト１０６を介して対向配置
される一次転写装置１０５ａ〜１０５ｄとを備えてい
る。さらに装置内には、中間転写ベルト１０６と対向配
置される二次転写装置１０７、用紙１０９を収容する用
紙カセット１０８、ペーパーガイド１１０、及び定着装
置１１１を備えている。

【００４８】上記現像装置１０４ａ〜１０４ｄには、そ
れぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー
が入っている。また、上記感光体１０１ａ〜１０１ｄ
は、図２に示す感光体１と同じものであり、上記帯電ロ
ール１０２ａ〜１０２ｄは、図８に示す帯電ロール３２
と同じものである。

【００４９】このようなカラーの画像形成装置では、Ｙ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブ
ラック）の各色画像形成ユニットにおいて、帯電ロール
１０２ａ〜１０２ｄにより感光体１０１ａ〜１０１ｄが
所定の電位に帯電された後、露光装置１０３ａ〜１０３
ｄによって各色画像情報に対応したレーザー光が照射さ
れ、各色感光体１０１ａ〜１０１ｄの表面に静電潜像が
形成される。この静電潜像は、各色現像装置１０４ａ〜
１０４ｄによって現像され、各感光体上にトナーの付着
により可視化されたトナー像が形成される。この各色ト
ナー像は、一次転写装置１０５ａ〜１０５ｄによって、
中間転写ベルト１０６上に順次転写されて重ね合わされ
る。さらに、用紙カセット１０８から用紙１０９が、ペ
ーパーガイド１１０に沿って中間転写ベルト１０６と二
次転写装置１０７との間に搬送され、二次転写装置１０
７により中間転写ベルト１０６上の４色のトナー像が用
紙１０９上に一括して転写される。転写されたトナー像
は、定着装置１１１で定着され、用紙１０９上にカラー
のプリント像が形成される。

【００５０】このようなカラーの画像形成装置を用いて
カラープリント像を形成し、上記感光体及び帯電ロール
のプリントテストを行ったところ、各感光体１０１ａ〜
１０１ｄの帯電電位が均一で、画質欠陥のない良好な画
像が得られることが確認された。またこのとき、オゾン
の発生は全くなかった。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本願に係る発明で
は、露光を透過する微小な導電性セグメントを表面に多
数有する電子写真感光体を用いているので、該導電性セ
グメントに接触する接触帯電部材により電荷を注入して
帯電することができ、放電によるオゾンや窒素酸化物の
発生を防止することができる。したがって、上記電子写
真感光体を用いて静電潜像を形成する画像形成装置にお
いては、放電生成物の処理装置を省き、コストダウンを
図ることができる。また、露光の照射位置が若干変化し
ても静電潜像の位置は変化しないため、画像の位置ずれ
を防止して高画質の画像を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項４、請求項５又は請求項６に記載の発明
の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図であ
る。

【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる感光体で
あって、請求項１、請求項２又は請求項３に記載の発明
の一実施形態である感光体を示す概略構成図である。

【図３】図１に示す画像形成装置で用いられる帯電装置
を示す概略構成図である。

【図４】図１に示す画像形成装置で用いられる感光体の
帯電試験装置の概略構成図である。

【図５】図１に示す画像形成装置で用いられる感光体と
従来の感光体を用いて行った実験の結果を示す図であっ
て、印加電圧と感光体の帯電電位との関係を示す図であ
る。

【図６】図１に示す画像形成装置で用いられる帯電装置
による帯電機構を示す説明図である。

【図７】図１に示す画像形成装置で用いられる感光体の
露光状態を示す説明図である。

【図８】請求項４、請求項５又は請求項７に記載の発明
の一実施形態である画像形成装置で用いられる帯電装置
を示す概略構成図である。

【図９】請求項４、請求項５又は請求項８に記載の発明
の一実施形態である画像形成装置で用いられる帯電装置
を示す概略構成図である。

【図１０】請求項４、請求項５又は請求項７に記載の発
明の他の実施形態である画像形成装置を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１感光体（像担持体）１ａ透光性導電層１ｂ電荷輸送層１ｃ電荷発生層１ｄ注入阻止層１ｅ導体基板２帯電装置３露光装置３ａレーザービーム４現像装置５転写装置６クリーニング装置７除電装置８用紙カセット９用紙１０ぺーパーガイド１１定着装置１２接触帯電部材（フィルム状部材）１３支持ロール１４電源２３高圧電源２４除電ランプ２５、２６表面電位センサー２７、２８表面電位計３１、４１感光体３２帯電ロール３４、４４電源４２帯電ブラシ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ感光体１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ帯電装
置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ露光装
置１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ現像装
置１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ一次転
写装置１０６中間転写ベルト１０７二次転写装置１０８用紙カセット１０９用紙１１０ペーパーガイド１１１定着装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の電位に設定された導電性の基体
と、前記基体上に積層され、露光によって表面付近の帯電電
荷が減衰する感光体層と、光透過性の導電性材料からなり、前記感光体層の表面で
分散独立して形成された多数のセグメントと、を有する
ことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】前記セグメントは微小な平板状となって
おり、前記感光体層の表面より突出するように形成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光
体。
【請求項３】前記多数のセグメントは、各々がほぼ一
定の大きさで規則的に配列されていることを特徴とする
請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項４】表面に静電電位の差による静電潜像が形
成される像担持体と、前記像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置と、前記像担持体に像光を照射する像露光装置と、前記像担持体の静電潜像にトナーを転移させて可視化す
る現像装置とを有する画像形成装置において、前記像担持体は、所定の電位に設定された導電性の基体と、前記基体上に
積層され、露光によって表面付近の帯電電荷が減衰する
感光体層と、光透過性の導電性材料からなり、前記感光
体層の表面で分散独立して形成された多数のセグメント
と、を有するものであり、前記帯電装置は、帯電用の電圧が印加された導電性部材
を前記セグメントに接触させるものであることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項５】前記像露光装置は、前記像担持体上に形
成される像のトナーが付着しない背景部に光を照射する
ものであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成
装置。
【請求項６】前記帯電装置の導電性部材は、フィルム
状の部材であり、表面が前記セグメントに接触するよう
に支持されていることを特徴とする請求項４に記載の画
像形成装置。
【請求項７】前記帯電装置の導電性部材は、導電性の
ゴム弾性体を用いたロール状の部材であり、周面が前記
セグメントに接触するように支持されていることを特徴
とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記帯電装置の導電性部材は、導電性材
料からなる繊維を束ねたブラシ状部材であり、先端が前
記セグメントの表面を摺擦するように支持されているこ
とを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。