JP2000347434A

JP2000347434A - 電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置

Info

Publication number: JP2000347434A
Application number: JP11156649A
Authority: JP
Inventors: Shunkai Sako; 春海酒匂; Shinji Takagi; 進司高木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーナレスシステムにおいても、感光体表
面に傷や摩耗が生じ難く、耐刷性寿命の長い電子写真感
光体を提供し、かつ感光体表面の傷、摩耗による画像不
良を解消し、小型、軽量、低コストで高品質な画像が得
られる電子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置
を提供することにある。【解決手段】電子写真感光体上に少なくとも、帯電工
程、静電潜像形成工程、現像工程及び転写工程を経て転
写材に画像を形成させる電子写真画像形成方法におい
て、前記電子写真感光体表面層が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以
上の体積抵抗率を有し、かつ表面皮膜物性試験における
ユニバーサル硬さ値が２００以上の感光体を複数個配置
し、前記転写工程で一つの転写材に対して各感光体毎に
転写が一回ずつ繰り返され、かつ一回目の転写による転
写材上の画像に二回目以降の感光体上の画像を同期させ
て順次重ね合わせ多重転写する電子写真画像形成方法及
び電子写真画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真画像形成方
法及び電子写真画像形成装置に関し、詳しくは複数の感
光体を用いる多重転写による電子写真画像形成方法及び
電子写真画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真による画像形成に用いら
れる電子写真感光体の材料としては、酸化亜鉛、セレ
ン、硫化カドニウム等の無機材料が知られている。有機
系のポリビニルカルバゾール、フタロシアニン、アゾ顔
料等は、高生産、無公害等の利点が注目され、電子写真
特性、耐久性等には劣る欠点はあるものの広く用いられ
るようになってきた。最近では、それらの欠点も改善さ
れた新規材料が開発されつつあり、特に電子写真特性は
無機系をしのぎつつある。

【０００３】ところで、電子写真感光体の表面には、機
械的外力が直接に加えられるため、それらに対する耐久
性が要求される。例えば、トナー、紙及びクリーニング
部材等との接触による感光体表面の摩耗や傷が発生し易
く、それらに対する耐久性が要求される。

【０００４】電子写真感光体に要求される上記のような
要求を満たすために、各種の保護層を設ける試みがなさ
れている。中でも、樹脂を主成分とする保護層は数多く
提案されている。例えば、特開昭５７−３０８４６号公
報には、樹脂と導電性金属酸化物粒子を含有する表面保
護層が提案されている。これらの表面保護層には、帯電
電荷を保持する体積抵抗率を有することが要求される。
その体積抵抗率は、１×１０¹⁰Ω・ｃｍ未満では、帯電
電荷の保持ができず、それによる電荷の流れ、乱れが生
じるので高品質な画像が得られない。従って、表面層
は、１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有すること
が重要である。

【０００５】しかし、表面層が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上
の体積抵抗率を有する場合、少なからず残留電位が生
じ、またこの残留電位は表面層の膜厚に依存するため、
繰り返し使用により表面層が摩耗すると、残留電位が低
下し、明部電位（Ｖ_L）もそれにつれて低下するという
現象が発生する。

【０００６】近年、カラー画像を忠実に再現できる電子
写真プロセスが要求され、いくつかの方式が提案されて
いる。その中でも図１に示すような、複数の感光体ドラ
ムと転写紙等の転写材を保持する転写部材とを同期させ
る構成とし、三種類の三原色、又はそれらに黒を加えた
四色の画像を、連続的に転写材上に重ねてカラー画像を
再現する複数ドラム多重転写方式を採用した装置が高速
プロセスとして一般的に知られている。

【０００７】このようなプロセスにおける課題の一つと
して、複数の感光体の耐久劣化による画像の変動が挙げ
られる。すなわち、感光体表面が繰り返し使用で摺擦の
ために削れ、像露光透過率の向上や前述の通り残留電位
の低下等が起こり、明部電位（Ｖ_L）の低下が生じる。
その結果、特に反転現像系では画像濃度の上昇となる。

【０００８】カラー画像のように、特に忠実な画像再現
性を求められるものにおいては、この様な電位変動は致
命的であり、これを補うために感光体の電位特性をモニ
タリングしながら潜像条件や現像条件等の画像形成条件
にフィードバックさせて、結果的に画像を安定化する方
法も従来から取られているが、それではコストが高くな
り、低価格のカラー画像電子写真プロセスには不適切で
あった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、繰り
返し使用による画像の変動を防止し、安価で高速、高品
質なカラー画像が得られる電子写真画像形成方法及び電
子写真画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、電子写
真感光体上に少なくとも、像担持体の面を帯電する帯電
工程、その像担持体の帯電面に静電潜像を形成する静電
潜像形成工程、その静電潜像をトナー画像として現像す
る現像工程及びそのトナー画像を像担持体側から転写材
に転写させる転写工程を経て転写材に画像を形成させる
電子写真画像形成方法において、前記電子写真感光体表
面層が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有し、か
つ表面皮膜物性試験におけるユニバーサル硬さ値（Ｈ
Ｕ）が２００以上の感光体を複数個配置し、前記転写工
程で一つの転写材に対して各感光体毎に転写が一回ずつ
繰り返され、かつ一回目の転写による転写材上の画像に
二回目以降の感光体上の画像を同期させて順次重ね合わ
せ多重転写する電子写真画像形成方法が提供される。

【００１１】また本発明に従って、上記電子写真感光体
上に少なくとも、像担持体の面を帯電する帯電手段、そ
の像担持体の帯電面に静電潜像を形成する静電潜像形成
手段、その静電潜像をトナー画像として現像する現像手
段及びそのトナー画像を像担持体側から転写材に転写さ
せる転写手段を経て転写材に画像を形成させる電子写真
画像形成装置が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００１３】転写方式の画像形成装置は、一般に、感光
体側から転写材側へのトナー画像は実際上全てのトナー
が転写されるわけではなく、一部が残留する（転写残り
トナー）。転写残りトナーを感光体上から除去しない
と、繰り返しの作像プロセスにおいて汚れ等のない高品
質な画像を得ることができない。従って、感光体上から
転写残りトナーを除去すること（感光体クリーニング）
が必要となる。一般には、専用のクリーニング装置（ク
リーナー）を配設・具備させて感光体上から転写残りト
ナーを除去する方法が採用されている。

【００１４】クリーニング装置によって感光体上から除
去されたトナーは、廃トナーとなるが、廃トナーは環境
保護等の観点からも発生しないことが望ましい。更に
は、前記のように、クリーニング部材との接触により感
光体表面の摩耗や傷の発生が生じるため、クリーニング
部材そのものが無い方が好ましい。

【００１５】そこでクリーニング装置を無くして、転写
後の感光体上の転写残りトナーは感光体の帯電工程及び
／又は現像工程において帯電工程手段である帯電装置及
び／又は現像工程手段である現像装置に回収して（帯電
同時クリーニング、現像同時クリーニング）、再使用す
るクリーナーレスシステムの転写方式画像形成装置が開
発されている。

【００１６】このようなクリーナーレスシステムの画像
形成装置は、エコロジー上有用であり、画像形成装置の
小型化、軽量化、低コスト化等が可能となると同時に、
感光体の耐刷寿命向上も期待される。

【００１７】本発明において、体積抵抗率の測定は、横
河ヒューレットパッカード（株）製ＰＡメーター４１４
０Ｂを用いて、測定サンプルの櫛形電極の両端に１００
Ｖ印加し、流れた電流値より求めたものである。体積抵
抗率の測定サンプルは、ギャップ１８０μｍ／長さ５９
ｍｍの櫛形電極をポリエチレンテレフタレート上に金蒸
着したものの上にバーコートにより感光体表面層のみを
厚さ３μｍ塗布したものを用いた。

【００１８】また、本発明においてユニバーサル硬さ値
ＨＵは、表面皮膜物性試験方法によって測定算出した数
値であって、硬さＨと圧子の押し込み深さｈとの関係を
示す曲線は変曲点を持たない場合のものである。

【００１９】本発明における感光体表面層の表面皮膜物
性試験は、薄膜、硬化皮膜、有機皮膜等の硬度の解析が
可能であり、測定においては図６に示すように四角錐の
ダイヤモンド圧子で対面角度が１３６°に規定されてい
るダイヤモンド圧子６２を使用し、アルミニウムシリン
ダー上に１０μｍの厚さに作成した表面層６１に対し測
定荷重を段階的にかけて皮膜に押し込んでいったときの
荷重をかけた状態での押し込み深さを電気的に検出して
読み取り、硬さ値Ｈは試験荷重をその試験荷重で生じた
圧痕の表面積で除した比率で表示される（図８）。

【００２０】また、ユニバーサル硬さ値ＨＵは、設定最
大押し込み深さでの硬さ値で表される。各々、数値が高
いほど膜硬度が高いことを意味する。ただし、本発明に
おいては、表面皮膜物性試験における硬さＨと圧子の押
し込み深さｈとの関係を示す曲線において、押し込み深
さｈで硬度の急激な変化を示す変曲点を持たないことが
条件で、図７に表されるような変曲点ｉをもつものは、
押し込み深さｈの時点で皮膜が破壊、割れが生じたこと
を意味する。このように表面が割れる皮膜は、もろいた
め結果的に摩耗し易い。

【００２１】

【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明する。

【００２２】（実施例１）本発明における電子写真画像
形成装置の一例を図１に示す。Ａはプリンター本体、Ｂ
はその上に搭載設置したイメージリーダー（画像読取装
置）であり、１は感光体ドラム、７は転写部材を示す。

【００２３】感光体ドラムと転写部材とは、ギア、ベル
ト等で連動して駆動させてよいし、それぞれ独立した同
期する駆動系を採用することもできる。いずれにして
も、感光体ドラムと転写部材とは、一色目及び二色目以
降の各画像を転写時に重ねる必要があり、同期させるた
めの制御が行われる。

【００２４】本発明のカラー画像形成装置における処理
工程は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、ク
リーニング工程及び除電工程をこの順に行うことを基本
とし、これらを各感光体ドラムで順次反復することによ
り色重ねを行いカラー画像が再現される。まず、コロト
ロン、スコロトロン等の帯電器３にて感光体表面に電荷
を与えた後、読み取り装置、またはコンピューター等の
情報処理装置、記憶装置、通信装置等から送られてくる
デジタル画像信号により制御されたレーザー、ＬＥＤ、
液晶シャッター等の光源からドット状に微小光像が感光
体上に照射される。前記光像は、感光体中に電荷のキャ
リアを発生させ、感光体に表面電荷を消去することによ
りドット状の微小な静電潜像を形成する。前記画像信号
は、シアン、マゼンタ、イエローの三色、又はそれらに
黒を加えた四色に色分解されており、それぞれの色に対
応した感光体に静電潜像が形成された後、それぞれの色
に対応した現像器にて順次色現像される。

【００２５】現像剤により現像された像は、転写工程で
転写紙等の転写材に転写される。一枚の転写材に、三色
又は四色の像を多重転写するために、転写材は転写部材
７に表面に静電的又は機械的に固定される。また、多重
転写時に各色画像のずれがないように、各感光体ドラム
１と転写部材７の画像始点及び画像域は、少なくとも同
一画像の同一転写材への多重転写工程中には必ず同期し
て制御される。

【００２６】以下に本発明のカラー画像形成方法をより
詳細に説明する。

【００２７】（１）イメージリーダーＢイメージリーダーＢにおいて、１０は固定の原稿台（ガ
ラス等の透明板）であり、この原稿台１０の上面に原稿
Ｇを複写すべき面を下側にして載置し、その上に不図示
の原稿圧着板を被せてセットする。

【００２８】９は、原稿照射用ランプ９ａ、短焦点レン
ズアレイ９ｂ、ＣＣＤセンサー９ｃ等を配設した画像読
取ユニットである。このユニット９は、コピー開始信号
が入力されると、原稿台１０の下側において原稿台の左
辺側のホームポジションから右辺側に原稿台下面に沿っ
て往動駆動され、所定の往動終点に達すると復動駆動さ
れて始めのホームポジションに戻る。

【００２９】ユニット９の往動駆動過程において、原稿
台１０上の載置セット原稿Ｇの下向き画像面がユニット
９の原稿照射用ランプ９ａにより左辺側から右辺側にか
けて順次に照明走査され、その照明走査光の原稿面反射
光が短焦点レンズアレイ９ｂによってＣＣＤセンサー９
ｃに結像入射する。

【００３０】ＣＣＤセンサー９ｃは、受光部、転送部、
出力部より構成されている。ＣＣＤ受光部において光信
号が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同
期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号
を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出
力する。このようにして得られたアナログ信号は、周知
の画像処理がなされてデジタル信号に変換されプリンタ
ー本体Ａに送られる。すなわち、イメージリーダーＢに
より原稿Ｇの画像情報が、時系列電気デジタル画素信号
（画像信号）として光電読取りされる。

【００３１】（２）プリンター本体Ａａ）１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光
体である。この感光体１は、中心支軸を中心に所定の周
速度（プロセススピード）をもって矢印の時計方向ａに
回転駆動される。本例の感光体１は、直径６０ｍｍの感
光体であり、周速度１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動され
る。この感光体１については、後記（３）項で詳述す
る。

【００３２】ｂ）感光体１はその回転過程において、本
例ではコロナ帯電装置３によって所定の極性・電位に一
様に一次帯電処理される。本例では、ほぼ−７００Ｖに
一様に一次帯電処理される。

【００３３】ｃ）そして回転感光体１の一様帯電面に対
して、レーザー露光手段（レーザースキャナー）２によ
り、イメージリーダーＢ側からプリンター本体Ａ側に送
られた画像信号に対応して変調されたレーザー光Ｌによ
る走査露光がなされることで、回転感光体１面にはイメ
ージリーダーＢにより光電読み取りされた原稿Ｇの画像
情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。

【００３４】レーザー露光手段２は、固体レーザー素子
２ａ、回転多面鏡（ポリゴンミラー）２ｂ、ｆ−θレン
ズ群２ｃ、偏向ミラー２ｄ等からなる。入力された画像
信号に基づき、発光信号発生器（不図示）により固体レ
ーザー素子２ａが所定タイミングでＯＮ／ＯＦＦ発光制
御される。固体レーザー素子２ａから放射されたレーザ
ー光は、コリメーターレンズ系により略平行な光束に変
換され、高速回転する回転多面鏡２ｂにより走査される
と共にｆ−θレンズ群２ｃ・偏向ミラー２ｄを介して感
光体１にスポット状に結像される。

【００３５】この様なレーザー光走査により感光体１面
には画像一走査分の露光分布が形成され、更に感光体１
が回転することによる副走査で、回転感光体面上に画像
信号に応じた露光分布が得られる。すなわち、回転感光
体１の一様帯電面に画像信号に対応してＯＮ／ＯＦＦ発
光制御される固体レーザー素子２ａの光を、高速で回転
する回転多面鏡２ｂによって走査することにより、回転
感光体１面には走査露光パターンに対応した静電潜像が
順次に形成されていく。すなわち、回転感光体１面に
は、レーザー光が照射された露光部の電位が落ち（明部
電位）、照射されなかった非露光部の電位（暗部電位）
とのコントラストにより、露光パターンに対応した静電
潜像が形成されていく。

【００３６】ｄ）その回転感光体１面の形成静電潜像
が、現像装置４により順次にトナー画像として本例の場
合は反転現像されていく。現像装置４の構成について
は、後記（５）項で詳述する。

【００３７】ｅ）一方、給紙カセット５内に積載収納さ
れている転写材Ｐが、給紙ローラ５ａにより一枚宛繰り
出されて給送され、レジストローラ５ｂにより所定の制
御タイミングにて感光体１と転写手段としての転写装置
７との接触ニップ部である転写部７ｅに給紙され、転写
材Ｐ面に感光体１面側のトナー画像が静電転写される。

【００３８】本例における転写装置７はベルト転写装置
であり、無端状の転写ベルト７ａを駆動ローラ７ｂ及び
従動ローラ７ｃ間に懸架し、矢印の反時計方向ｄに感光
体１の回転周速度と略同じ周速度で回動駆動させる。無
端状転写ベルト７ａの内側には転写帯電ブレード７ｄを
備え、このブレード７ｄでベルト７ａの上行側のベルト
部分の略中間部を感光体ドラム１面に接触させて転写部
（転写ニップ部）７ｅを形成させてある。

【００３９】転写材Ｐが、ベルト７ａの上行側ベルト部
分の上面に乗って転写部７ｅに搬送される。その搬送転
写材Ｐの先端が、各感光体の転写部７ｅに進入する時点
において、感光体に対応する転写帯電ブレード７ｄに転
写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアスが給電
されることで転写材Ｐの裏側からトナーと逆極性の帯電
がなされて感光体１上のトナー画像が順次に転写材Ｐの
上面に転写されていく。

【００４０】転写部材７は、転写材を支持するために、
フィルム、メッシュ等を円筒状又はベルト状に張ったも
のが一般的である。フィルム、メッシュの材質として
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、
ポリエステル、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリフ
ェニレンオキシド、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチ
レンオキシド、ポリスチレン、ポリアセタール等の各種
樹脂、及びこれらを含むポリマーアロイが用いられる。
また、フィルム、メッシュは金属、金属酸化物、カーボ
ン、導電性ポリマー等の導電材を含んでもよい。

【００４１】ｆ）転写ベルト７ａは、転写部７ｅから定
着装置６への転写材Ｐの搬送手段を兼ねさせてあり、転
写部７ｅを通過した転写材Ｐは回転感光体１面から分離
されて転写ベルト７ａで定着装置６へ搬送・導入され、
トナー画像の熱定着を受けてコピーもしくはプリントと
して排紙トレイ８に排出される。

【００４２】ｇ）本例のプリンター本体Ａは、転写材Ｐ
に対するトナー画像転写後の回転感光体１面に残留して
いる転写残りトナーをクリーニング装置（クリーナー）
にて除去する。

【００４３】（３）感光体１本例で用いた感光体１は下記の要領で製造された、負帯
電極性のＯＰＣ感光体である。

【００４４】導電性酸化チタン１０重量部（酸化スズコート、平均一次粒径０．４μｍ）フェノール樹脂前駆体（レゾール型）１０重量部メタノール１０重量部ブタノール１０重量部をサンドミル分散した後に、外径６０ｍｍ、長さ３４０
ｍｍのアルミニウムシリンダーに浸漬塗布し、１４０℃
で硬化させることで、体積抵抗率５×１０⁹Ω・ｃｍ、
膜厚が２０μｍの導電層を設けた。

【００４５】次に、下記構造式（１）で示されるメトキ
シメチル化ナイロン（メトキシメチル化度約３０％）１
０重量部とイソプロパノール１５０重量部を混合溶解し
た後に、前記導電層上に浸漬塗布し、膜厚が１μｍの下
引層を設けた。

【００４６】

【化１】

【００４７】次に、ＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブ
ラック角（２θ±０．２°）の９．０°、１４．２°、
２３．９°及び２７．１°に強いピークを有するオキシ
チタニウムフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）４重量部とポ
リビニルブチラール（商品名：エスレックＢＭ２、積水
化学製）２重量部及びシクロヘキサノン６０重量部を１
ｍｍφガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分
散した後、エチルアセテート１００重量部を加えて電荷
発生層用分散液を調整した。これを浸漬塗布し、膜厚が
０．３μｍの電荷発生層を設けた。

【００４８】次に、トリフェニルアミン（下記構造式（２））１０重量部ポリカーボネート樹脂（ビスフェノールＺ、分子量２００００）１０重量部モノクロルベンゼン５０重量部ジクロロメタン１５重量部を攪拌混合した後、前記電荷発生層上に浸漬塗布し、膜
厚が２０μｍの電荷輸送層を設けた。

【００４９】

【化２】

【００５０】次に、アクリル系モノマー（下記構造式（３））２０重量部分散前の平均粒径が４００Åの酸化スズ超微粒子５０重量部ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粉末（平均粒径０．１８μｍ）２０重量部光重合開始剤として２−メチルチオキサンソン２重量部エタノール１５０重量部をサンドミルにて６６時間分散した。

【００５１】

【化３】

【００５２】この調合液を、先の電荷輸送層上に浸漬塗
布法により膜を形成し、高圧水銀灯にて３２０ｍＷ／ｃ
ｍ²の光強度で、６０秒間光硬化を行ない、その後１２
０℃にて２時間熱風乾燥して表面層を得た。この時、得
られた表面層の膜厚は３μｍであった。

【００５３】このようにして得られた感光体１の表面体
積抵抗率は２×１０¹²Ω・ｃｍであり、皮膜物性試験に
おけるユニバーサル硬さ値ＨＵは２４０であった。

【００５４】（４）コロナ帯電器３コロナ帯電器３は、本例ではスコロトロンタイプであ
る。このコロナ帯電器３の模式図を図２に示す。

【００５５】１１１は直径６０μｍの表面を金１１５で
覆ったタングステン放電ワイヤー（帯電極）であり、図
面上では紙面に垂直になっている線状１１１の周りには
感光体側を除き三方を板状のステンレスシールド部材１
１４が囲んでいる。１１２はグリット電極で、直径１０
０μｍのステンレスワイヤーを１ｍｍの間隔で配置して
おり、これにより感光体１を均一に帯電する役割を有す
る。

【００５６】この放電ワイヤー及びグリット電極には、
不図示の高圧電極及び帯電バイアス印加電極Ｓ１により
所定の帯電バイアスが印加される。本例では、放電ワイ
ヤーに直流電圧（ＤＣ）：１ＫＶ、グリット電極に直流
電圧（ＤＣ）：０．７２ｋＶを印加して、回転感光体１
面を−７００Ｖに帯電させるようにした。

【００５７】（５）現像装置４一般的に静電潜像の現像方法は、次のような４種類に大
別される。ａ．非磁性トナーについては、ブレード等でスリーブ上
にコーティングし、磁性トナーは磁気力によってコーテ
ィングして搬送して感光体に対して非接触状態で現像す
る方法（１成分非接触現像）。ｂ．上記のようにしてコーティングしたトナーを感光体
に対して接触状態で現像する方法（１成分接触現像）。ｃ．トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したもの
を現像剤として用いて磁気力によって搬送して感光体に
対して接触状態で現像する方法（２成分接触現像）。ｄ．上記の２成分現像剤を非接触状態にして現像する方
法（２成分非接触現像）。画像の高画質化や高安定性の面からｃの２成分接触現像
法が多く用いられている。

【００５８】本例における現像装置４は、２成分接触現
像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）である。図３の模
型図において、４１は矢示の反時計方向ｃに回転駆動さ
れる現像スリーブ、４２は現像スリーブ４１内に固定配
置されたマグネットローラ、４３及び４４は現像剤攪拌
スクリュー、４５は現像剤Ｔを現像スリーブ４１の表面
に薄層を形成するために配置された規制ブレード、４６
は現像容器、４７は補充用トナーホッパー部である。

【００５９】現像スリーブ４１は、少なくとも現像時に
おいては、感光体１に対し最近接領域が約５００μｍに
なるように配置され、現像スリーブ４１の面に形成され
た現像剤Ｔの薄層が感光体１に対して接触する状態で現
像できるように設定されている。ｎ２は、感光体１に対
する現像剤接触領域（現像領域、現像部位）である。

【００６０】本例において用いた２成分現像剤Ｔは、ト
ナー粒子ｔと現像用磁性キャリアｃとの混合物である。
本例では、トナー粒子ｔとして、懸濁重合法によって生
成された、平均粒径６μｍ、負帯電性の球形トナー（ネ
ガトナー）を用いた。また、磁性キャリアｃとして、飽
和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ³の平均粒径３５μｍの磁
性キャリアを用いた。そして、上記の外添トナーと磁性
キャリアｃを重量比６：９４で混合したものを現像剤Ｔ
として用いた。

【００６１】現像スリーブ４１は、現像領域ｎ２におい
て感光体１の回転方向に対して順方向である矢示の反時
計方向ｃに所定の周速度で回転駆動される。その回転に
伴い、マグネットローラ４２のＳ₂極で現像容器４６内
の現像剤Ｔが現像スリーブ４１面に汲み上げられて搬送
され、その搬送される過程において、現像スリーブ４１
に対して垂直に配置された規制ブレード４５によって層
厚が規制され、現像スリーブ４１上に現像剤Ｔの薄層が
形成される。薄層として形成された現像剤が、搬送極Ｎ
₁で現像極Ｓ₁に対応の現像領域ｎ２に搬送されてくると
磁気力によって穂立ちが形成される。この穂状に形成さ
れた現像剤Ｔ中のトナーｔによって、回転感光体１面の
静電潜像が現像領域ｎ２においてトナー画像として現像
される。本例においては、静電潜像は反転現像される。

【００６２】現像領域ｎ２を通過した現像スリーブ４１
上の現像剤薄層は、引き続く現像スリーブ４１の回転に
伴い現像容器４６内に入り、Ｎ₃極・Ｎ₂極の反発磁界に
よって現像スリーブ４１上から離脱して現像容器４６内
の現像剤の溜りに戻される。

【００６３】現像スリーブ４１には、電源Ｓ２から直流
電圧及び交流電圧が印加される。本例では、直流電圧：−４８０Ｖ交番電圧：Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｆ＝３０００Ｈｚが印加されている。

【００６４】一般に２成分現像法においては、交番電圧
を印加すると現像効率が増し、画像は高品位になるが、
逆にかぶりが発生し易くなるという危険も生じる。この
ため、通常、現像装置４に印加する直流電圧と感光体１
の表面電位間に電位差を設けることによって、かぶりを
防止することを実現している。より具体的には、感光体
１の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位のバイ
アス電圧を印加する。

【００６５】このかぶり防止のための電位差をかぶり取
り電位（Ｖｂａｃｋ）と呼ぶが、この電位差によって回
転感光体１面の現像時に感光体１面の非画像領域（非露
光部）にトナーが付着するのを防止する。

【００６６】現像容器４６内の現像剤Ｔのトナー濃度を
検知する不図示のセンサーによりトナー濃度が監視され
ており、現像剤Ｔ内のトナーｔが潜像の現像に消費され
ていくことでトナー濃度が所定の濃度レベルよりも低下
すると、補充用トナーホッパー部４７から現像容器４６
内にトナー補充がなされる。このトナー補充動作により
現像剤Ｔのトナー濃度が常に所定のレベルに維持管理さ
れる。

【００６７】（６）クリーニング装置本例のプリンターＡは、転写材Ｐに対するトナー画像転
写後の回転感光体１面に残留している転写残りトナーを
クリーニング装置（クリーナー）にて除去する。

【００６８】本例では、加熱溶解したウレタンプレポリ
マーに硬化剤である１，４−ブタンジオールとトリメチ
ロールプロパンを混合し、予め板金を装着した金型に注
型し加熱硬化させ切断して作製した、幅１０ｍｍ、全長
３４０ｍｍ、先端部厚み１．２ｍｍのポリウレタン製ク
リーニングブレードを用いた。このクリーニングブレー
ドの断面図を図４（ａ）に示す。ただし、図中の５１は
板金である。クリーニングブレードの感光体に対する線
圧は２０ｇ／ｃｍ²とし、図４（ｂ）に示したように感
光体１の回転方向に対してカウンター方向に当接させ
た。

【００６９】（７）感光体の耐刷性と画像特性上記（６）のように、クリーニング装置によって感光体
表面を摺擦するシステムにおいては、通常、感光体表面
の削れが生じる。感光体表面は、電荷保持のために、１
×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有することが好ま
しいが、そのために生じる残留電位は、感光体表面の削
れと共に減少するので、それにつれて明部電位（Ｖ_L）
も下がり、結果として、特に反転現像系では画像濃度の
上昇となる。この様な電位変動が３０Ｖを越えると、カ
ラー画像のように、特に忠実な画像再現性を求められる
ものにおいては、致命的である。

【００７０】そこで本実施例では、感光体表面層の体積
抵抗率１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上であり、かつ表面皮膜物
性試験におけるユニバーサル硬さ値ＨＵが２００以上
（ただし、硬さＨと圧子の押し込み深さｈとの関係を示
す曲線は変曲点を持たない）である感光体を複数個配置
することで、感光体の摩耗を抑え、画像濃度変動等の発
生を防止したものである。

【００７１】本実施例１では、画像評価用装置として改
造したキヤノン（株）製複写機ＣＬＣ−１０００にて、
感光体１を１０万枚の耐刷試験を行った。ただし、感光
体の削れによる電位変動を補正する手段を用いていな
い。

【００７２】その結果、感光体１の削れ量は１０万枚で
１．８μｍであり、それによるＶ_L変動は２０Ｖであっ
た。すなわち、感光体１は上記表面特性を満足してお
り、事実、１０万枚の耐刷試験において常に良好な画像
が得られた。

【００７３】（実施例２）実施例１の装置において、用
いる感光体１を下記のものに変更し、その他の装置構成
は実施例１の装置と同じにした。実施例２で使用の感光
体２は、アルミニウムシリンダー、導電層、下引層、電
荷発生層、電荷輸送層までの作成は実施例１と同じであ
り、表面層についてはポリテトラフルオロエチレン樹脂
微粉末（平均粒径０．１８μｍ）を３０重量部に変更し
た以外は、感光体１と同様の要領にて作成した。

【００７４】このようにして得られた感光体２の表面の
体積抵抗率は２×１０¹²Ω・ｃｍであり、また皮膜物性
試験におけるユニバーサル硬さ値ＨＵは２１０であっ
た。この感光体２も、実施例１と同様に画像評価装置に
て１０万枚の耐刷試験を行った。その結果、感光体２の
削れ量は１０万枚で２．１μｍ、それによるＶ_L変動は
２５Ｖであり、１０万枚の耐刷試験において、常に良好
な画像が得られた。

【００７５】（実施例３）実施例１の装置において、用
いる感光体１を下記のものに変更し、その他の装置構成
は実施例１の装置と同じにした。実施例３で使用の感光
体３は、アルミニウムシリンダー、導電層、下引層、電
荷発生層、電荷輸送層までの作成は実施例１と同じであ
り、表面層についてはポリテトラフルオロエチレン樹脂
微粉末（平均粒径０．１８μｍ）を１０重量部に変更し
た以外は、感光体１と同様の要領にて作成した。

【００７６】このようにして得られた感光体３の表面の
体積抵抗率は２×１０¹²Ω・ｃｍであり、また皮膜物性
試験におけるユニバーサル硬さ値ＨＵは２９０であっ
た。この感光体３も、実施例１と同様に画像評価装置に
て１０万枚の耐刷試験を行った。その結果、感光体３の
削れ量は１０万枚で１．５μｍ、それによるＶ_L変動は
１０Ｖであり、１０万枚の耐刷試験において、常に良好
な画像が得られた。

【００７７】（実施例４）実施例１の装置において、用
いる感光体１を下記のものに変更し、その他の装置構成
は実施例１の装置と同じにした。実施例４で使用の感光
体４は、アルミニウムシリンダー、導電層、下引層、電
荷発生層、電荷輸送層までの作成は実施例１と同じであ
り、表面層については下記のように変更した以外は感光
体１と同様の要領にて作成した。

【００７８】アクリル系モノマー１５重量部ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粉末（平均粒径０．１８μｍ）１０重量部光重合開始剤として２−メチルチオキサンソン０．８重量部

【００７９】このようにして得られた感光体４の表面の
体積抵抗率は３×１０¹⁰Ω・ｃｍであり、また皮膜物性
試験におけるユニバーサル硬さ値ＨＵは２４０であっ
た。この感光体４も、実施例１と同様に画像評価装置に
て１０万枚の耐刷試験を行った。その結果、感光体３の
削れ量は１０万枚で２．０μｍ、それによるＶ_L変動は
１０Ｖであり、１０万枚の耐刷試験において、常に良好
な画像が得られた。

【００８０】（比較例１）実施例１の装置において、用
いる感光体１を下記のものに変更し、その他の装置構成
は実施例１の装置と同じにした。比較例１で使用の感光
体５は、アルミニウムシリンダー、導電層、下引層、電
荷発生層、電荷輸送層までの作成は実施例１と同じであ
り、表面層についてはポリテトラフルオロエチレン樹脂
微粉末（平均粒径０．１８μｍ）を５０重量部に変更し
た以外は、感光体１と同様の要領にて作成した。

【００８１】このようにして得られた感光体５の表面の
体積抵抗率は２×１０¹²Ω・ｃｍであり、また皮膜物性
試験におけるユニバーサル硬さ値ＨＵは１９０であっ
た。この感光体５も、実施例１と同様に画像評価装置に
て１０万枚の耐刷試験を行った。その結果、感光体５の
削れ量は１０万枚で３．２μｍ、それによるＶ_L変動は
４０Ｖであり、耐刷試験８万枚あたりから、画像濃度の
著しい上昇による階調性の悪化等の画像不良が起こり始
めた。

【００８２】（比較例２）実施例１の装置において、用
いる感光体１を下記のものに変更し、その他の装置構成
は実施例１の装置と同じにした。比較例２で使用の感光
体６は、アルミニウムシリンダー、導電層、下引層、電
荷発生層、電荷輸送層までの作成は実施例１と同じであ
り、表面層については下記のように変更した以外は、感
光体１と同様の要領にて作成した。

【００８３】アクリル系モノマー１０重量部ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粉末（平均粒径０．１８μｍ）５重量部光重合開始剤として２−メチルチオキサンソン０．５重量部

【００８４】このようにして得られた感光体６の表面の
体積抵抗率は７×１０⁹Ω・ｃｍであり、また皮膜物性
試験におけるユニバーサル硬さ値ＨＵは２４０であっ
た。この感光体６も、実施例１と同様に画像評価装置に
て耐刷試験を行おうとしたが、耐刷初期から画像の乱れ
が生じており、試験に耐え得る画像再現性ではなかった
ので試験を中止した。これは、感光体表面の体積抵抗率
が低いために潜像電荷の流れが生じたものと推察され
る。

【００８５】（実施例５及び６）本実施例においては、
帯電プロセスにコロナ帯電を用いている。しかし、一般
にこの方法ではコロナ発生時にオゾンやＮＯｘ等のコロ
ナ生成物により感光体表面を変質させ画像ボケや劣化を
進行させたり、ワイヤーの汚れが画像品質に影響し、画
像白抜けや黒スジを生じる等の問題がある。

【００８６】また、コロナ帯電では電力的にも感光体に
向かう電流がその５〜３０％にすぎず、殆とがシールド
板に流れ、帯電手段としては効率の悪いものであった。
更に、コロナ帯電による電子写真プロセスを繰り返すこ
とによりオゾン濃度が増加してしまい、快適な使用環境
を提供する上で問題となっていた。

【００８７】このような問題点を補うために、コロナ放
電器を利用しないで接触帯電させる方法が、例えば、特
開昭５７−１７８２６７号公報、特開昭５６−１０４３
５１号公報、特開昭５８−４０５６６号公報、特開昭５
８−１３９１５６号公報、特開昭５８−１５０９７５号
公報等に開示されている。具体的には、感光体表面に１
〜２ｋＶ程度の直流電圧を外部より印加した導電性弾性
ローラ等の帯電用部材を接触させることにより感光体表
面を所定の電位に帯電させるものである。

【００８８】しかしながら、直接帯電方式はコロナ帯電
方式に比べて、帯電の不均性及び電圧を直接印加するこ
とによる感光体の放電絶縁破壊が発生するので不利であ
る。帯電の不均一性により、被帯電面の移動方向に対し
て直角な方向に、長さ２〜２００ｍｍ、幅０．５ｍｍ以
下程度のスジ状の帯電ムラを生じてしまうもので、正現
像方式の場合に起こる白スジ（ベタ黒又はハーフトーン
画像に白いスジが現れる現象）、又は反転現像方式の場
合に起こる黒スジと言った画像欠陥となる。

【００８９】このような問題点を解決して帯電の均一性
を向上させるために、直流電圧に交流電圧を重畳して帯
電部材に印加する方法が提案されている（特開昭６３−
１４９６６８号公報）。この帯電方法は、直流電圧（Ｖ
_DC）に交流電圧（Ｖ_AC）を重畳することによって脈動電
圧を印加して均一な帯電を行うものである。

【００９０】この場合、帯電の均一性を保持して、正現
像方式における白ポチ、反転現像方式における黒ポチ、
カブリと言った画像欠陥を防ぐためには、重畳する交流
電圧が、パッシェンの法則に従う放電開始電圧Ｖｔｈの
２倍以上のピーク間電位差（Ｖ_p-p）を持っていること
が必要である。

【００９１】しかしながら、画像欠陥を防ぐために、重
畳する交流電圧を上げていくと、脈流電圧の最大印加電
圧によって、感光体内部のわずかな欠陥部位において放
電絶縁破壊が起こってしまう。特に、感光体が絶縁耐圧
の低い有機光導電体の場合には、この絶縁破壊が著し
い。この場合、正現像方式においては接触部分の長手方
向にわたって画像が白ヌケし、反転現像方式においては
黒スジが発生してしまう。更に、ピンホールがある場
合、そこの部位が導通路となって電流がリークして帯電
部材に印加された電圧が降下してしまうという問題点が
あった。また更に、微小空隙における放電であるため、
感光体に与えるダメージが大きく、感光体の削れ量が大
きく、耐久性が劣るという問題点があった。

【００９２】これらの問題点を解決するために、電荷を
感光体上に直接注入して帯電を行えるプロセスが採用さ
れつつある。更に、電荷の直接注入のプロセスにおいて
も、ＡＣ電圧を重畳することによりＤＣ電圧のみの印加
の場合より帯電が更に安定することが知られている。電
荷を感光体上に直接注入する帯電が支配的な場合と放電
が支配的な帯電との大きな違いは、前記式（２）で示す
ようにＡＣのピーク間電圧（Ｖ_p-p）が放電開始電圧
（Ｖｔｈ）の２倍より小さいにも関わらず、前記式
（３）及び（４）が成り立つことである。本実施例で
は、このような注入帯電プロセスにおいても本発明の優
位性があることを示す。

【００９３】（８）磁気ブラシ帯電器３’ 接触帯電部材である磁気ブラシ帯電器３’は、本例の場
合はスリーブ回転タイプである。

【００９４】この磁気ブラシ帯電器３’は、図５の模型
図のように、固定のマグネットローラ３’ａと、このマ
グネットローラ３’ａに同心に回転自由に外嵌させて設
けた外径１６ｍｍのアルミニウム等の非磁性スリーブ
３’ｂと、スリーブの外周面に内部のマグネットローラ
３’ａの磁力でブラシ状に付着保持させた帯電用磁性粒
子（磁性キャリア）の磁気ブラシ部３’ｃ等からなる、
感光体１の母線方向に長い横長部材である。

【００９５】磁気ブラシ部３’ｃを所定の接触幅をもっ
て感光体１面に接触させてある。その接触部ｎ１が、帯
電領域（帯電部位）である。本例では、磁気ブラシ部
３’ｃを感光体１に接触させて形成させる帯電領域ｎ１
をその幅が約６ｍｍになるように調整した。

【００９６】非磁性スリーブ３’ｂは、上記したように
不図示の駆動系により矢示の時計方向ｂ、すなわち磁気
ブラシ部３’ｃの感光体１との接触部である帯電部ｎ１
において、感光体１の回転方向に対してカウンター方向
に所定の周速度をもって回転駆動される。本例において
は、感光体１の回転周速度１００ｍｍ／ｓｅｃに対して
非磁性スリーブ３’ｂを１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動
させている。この非磁性スリーブ３’ｂの回転駆動に伴
い、非磁性スリーブ３’ｂの外周面に磁気拘束されて保
持されている磁気ブラシ部３’ｃも非磁性スリーブ３’
ｂと共に非磁性スリーブ３’ｂと同じ方向に回転して帯
電領域ｎ１において感光体１面を摺擦する。

【００９７】非磁性スリーブ３’ｂには、帯電バイアス
印加電源Ｓ１により所定の帯電バイアスが印加される。
本例では非磁性スリーブ３’ｂに、直流電圧（ＤＣ）：−７００Ｖ、交番電圧（ＡＣ、Ｖｐｐ）：振幅Ｖｐｐ０．７ｋＶを重畳した振動電圧を帯電バイアスとして印加して（Ａ
Ｃバイアス印加方式）、回転感光体１面を−７００Ｖに
接触帯電させるようにした。感光体１と磁気ブラシ帯電
器３’の相対回転速度については、速いほど帯電均一性
が良好になる傾向にある。

【００９８】磁気ブラシ部３’ｃを構成させる帯電用磁
性粒子としては、樹脂中に磁性材料としてマグネタイト
を分散し、導電化及び抵抗調整のためにカーボンブラッ
クを分散して形成した樹脂キャリア、あるいはフェライ
ト等のマグネタイト単体表面を酸化、還元処理して抵抗
調整を行ったもの、あるいはフェライト等のマグネタイ
ト単体表面を樹脂でコーティングし抵抗調整を行ったも
の等が用いられ得る。

【００９９】また、その磁性粒子としては、平均粒径が１０〜１００μｍ、飽和磁化が２０〜２５０ｅｍｕ／ｃｍ³、抵抗が１×１０²〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲のものが好ましく、感光体１にピンホールのよう
な絶縁欠陥が存在することを考慮すると、抵抗１×１０
⁶Ω・ｃｍ以上のものを用いることが好ましい。

【０１００】帯電性能を良くするには、できるだけ抵抗
の小さいものを用いる方がよいので、本実施例において
は、平均粒径：２５μｍ飽和磁化：２００ｅｍｕ／ｃｍ³ 抵抗：５×１０⁶Ω・ｃｍの磁性粒子を用いた。

【０１０１】ここで、帯電用磁性粒子の抵抗値は、底面
積が２２８ｍｍ²の金属セルに磁性粒子を２ｇ入れた
後、６．６ｋｇ／ｃｍ²で加重し、１００Ｖの電圧を印
加して測定している。

【０１０２】本実施例５及び６では、実施例１の装置に
おいて、用いるコロナ帯電器３を上記の磁気ブラシ帯電
器３’に変更し、その他の装置構成は実施例１の装置と
同じにした。

【０１０３】実施例５では感光体１、実施例６では感光
体２を用い、上記の様に磁気ブラシ帯電器に変更した画
像評価装置にて１０万枚の耐刷試験を行った。

【０１０４】その結果、実施例５の感光体１の削れ量は
２．０μｍ、それによるＶ_L変動は２５Ｖであり、１０
万枚の耐刷試験において常に良好な画像が得られた。ま
た、実施例６の感光体２の削れ量は２．３μｍ、それに
よるＶ_L変動は３０Ｖであり、１０万枚の耐刷試験にお
いて常に良好な画像が得られた。

【０１０５】（比較例３）実施例５において、用いる感
光体１を感光体５に変更し、その他の装置構成は実施例
５の装置と同じにし、実施例５と同様の１０万枚の耐刷
試験を行った。その結果、感光体５の削れ量は１０万枚
で３．５μｍ、それによるＶ_L変動は５０Ｖであり、耐
刷試験７万枚あたりから画像濃度の著しい上昇による階
調性の悪化等の画像不良が起こり始めた。

【０１０６】（実施例７及び８）本実施例は、感光体上
に残留する転写残りトナーを除去するために専用のクリ
ーニング装置（クリーナー）を配設・具備させている。

【０１０７】このクリーニング装置によって感光体上か
ら除去されたトナーは廃トナーとなるが、廃トナーは環
境保護等の面からも発生しないことが望ましい。そこで
クリーニング装置を使用しないで、転写後の感光体上の
転写残りトナーを感光体の帯電工程及び／又は現像工程
において、帯電工程手段である帯電装置及び／又は現像
工程手段である現像装置に回収させ（帯電同時クリーニ
ング、現像同時クリーニング）、再用する、クリーナー
レスシステムの転写方式画像形成装置も出現している。
このようなクリーナーレスシステムの画像形成装置は、
エコロジー上有益であると共に、画像形成装置の小型
化、軽量化、低コスト化等ならびに感光体の耐刷性向上
が可能となる。

【０１０８】感光体の帯電工程手段として接触帯電装置
を用いたクリーナーレスシステムの画像形成装置では、
感光体上の転写残りトナーは接触帯電部材と感光体との
接触部（帯電領域）に持ち運ばれて、接触帯電部材に付
着・混入することで接触帯電部材に一時的に回収される
（帯電同時クリーニング）。

【０１０９】接触帯電部材に回収されたトナーは、帯電
極性が整えられて逐次接触帯電部材から感光体上に電気
的に吐き出される。接触帯電部材から感光体上に吐き出
されたトナーは、現像工程手段としての現像装置と感光
体との対向部である現像領域に持ち運ばれて現像装置に
回収され（現像同時クリーニング）、再使用される。

【０１１０】現像同時クリーニングでは、感光体上の転
写残りトナーは、次工程以降の感光体現像時にかぶり取
りバイアス（現像装置の現像部材に印加する直流成分の
感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖ
ｂａｃｋ）によって回収される。

【０１１１】接触帯電部材から感光体上への逐次吐き出
しトナーは、通常、量的には少量で、均一散布状態の極
く薄い層状態であり、次の像露光工程に実質的に悪影響
を及ぼすことはない。また、転写残りトナーパターンに
起因するゴースト像の発生も防止される。

【０１１２】転写材に対するトナー画像転写後の感光体
上の転写残りトナーは、転写時の剥離放電等により、帯
電極性が反転してしまうことが多く、このように、極性
が反転した状態のトナーは、現像装置にて現像と同時に
回収を行うことは困難である。しかし、接触帯電部材
は、そのような帯電極性が反転したトナーを含むトナー
を取り込んで正規帯電トナー化して逐次、感光体上に吐
き出し、現像装置での転写残りトナーの現像同時回収が
可能である。

【０１１３】本実施例では、このような接触帯電クリー
ナーレスシステムにおいては特に本発明の優位性がある
ことを示す。

【０１１４】（９）クリーナーレスシステム本例のプリンターＡ’は、転写材Ｐに対するトナー画像
転写後の回転感光体１面に残留している転写残りトナー
を除去する専用のクリーニング装置（クリーナー）を具
備させず、現像装置４に感光体１面に残留した転写残り
トナーを回収するクリーニング手段を兼ねさせたクリー
ナーレスシステムの装置である。

【０１１５】１．転写材Ｐに対するトナー画像転写後の
回転感光体１面に残留した転写残りトナーは、引き続く
感光体１の回転により感光体１と磁気ブラシ帯電器３’
の磁気ブラシ部３’ｃとの接触部である帯電領域ｎ１に
持ち運ばれる。

【０１１６】２．この帯電領域ｎ１において、感光体１
面は磁気ブラシ帯電器３’の磁気ブラシ部３’ｃで摺擦
されることで、帯電領域ｎ１に運ばれた転写残りトナー
は感光体１面上を攪乱・移動して転写残り時のパターン
が掻き崩されると共に、磁気ブラシ部３’ｃに付着・混
入して磁気ブラシ帯電器３’に一時的に回収される。

【０１１７】３．磁気ブラシ帯電器３’の磁気ブラシ部
３’ｃに付着・混入した転写残りトナーは、磁気ブラシ
部３’ｃを構成している帯電用磁性粒子との摩擦帯電に
よって、帯電極性が反転しているトナーも含めて正規帯
電極性（本例では負極性）に再帯電される。すなわち、
正規帯電トナー化される。

【０１１８】４．そして、その正規帯電トナー化された
磁気ブラシ部３’ｃ中のトナーは、磁気ブラシ帯電器
３’に印加の帯電バイアスによる電気的反発力で感光体
１上に吐き出される。

【０１１９】５．このようにして正規帯電トナー化され
て磁気ブラシ帯電器３’の磁気ブラシ部３’ｃから感光
体１上に吐き出されたトナーは、引き続く感光体１の回
転により感光体１と現像装置４の現像スリーブ４１との
対向部である現像領域ｎ２に運ばれ、現像装置４により
かぶり取り電位Ｖｂａｃｋで回収される（現像同時クリ
ーニング）。

【０１２０】通常、接触帯電部材としての磁気ブラシ帯
電器３’から感光体１上へ逐次に吐き出されるトナー
は、量的には少量で、均一散布状態の極く薄い層状態で
あり、次の像露光工程に実質的に悪影響を及ぼすことは
ない。また、転写残りトナーパターンに起因するゴース
ト像の発生も防止される。

【０１２１】実施例７及び８では、実施例５の装置にお
いてクリーニング装置を具備させず、クリーナレスシス
テムに変更し、その他の装置構成は実施例５の装置と同
じとした。

【０１２２】実施例７では感光体１、実施例８では感光
体２を用い、上記の様にクリーナレスシステムに変更し
た画像評価装置にて２０万枚の耐刷試験を行った。

【０１２３】その結果、実施例７の感光体１の削れ量は
２０万枚で２．０μｍ、それによるＶ_L変動は２５Ｖで
あり、２０万枚の耐刷試験において常に良好な画像が得
られた。また、実施例８の感光体２の削れ量は２０万枚
で２．４μｍ、それによるＶ _L変動は３０Ｖであり、２
０万枚の耐刷試験において常に良好な画像が得られた。

【０１２４】（比較例４）実施例７において、用いる感
光体１を感光体５に変更し、その他の装置構成は実施例
７の装置と同じにし、実施例７と同様の２０万枚の耐刷
試験を行った。その結果、感光体５の削れ量は２０万枚
で３．６μｍ、それによるＶ_L変動は５０Ｖであり、耐
刷試験１２万枚あたりから画像濃度の著しい上昇による
階調性の悪化等の画像不良が起こり始めた。

【０１２５】

【表１】

【０１２６】以下、本発明に用いる電子写真感光体の構
成について説明する。

【０１２７】ａ）本発明に用いられる感光層は、単層又
は積層構造を有する。積層構造の場合、光キャリアを生
成する電荷発生層と、キャリアが移動する電荷輸送層と
が積層される。表面層を形成するのは、電荷発生層又は
電荷輸送層どちらの場合もある。

【０１２８】電荷発生材料や電荷輸送材料は２０〜８０
重量％含有し、より好ましくは３０〜７０重量％であ
る。積層感光体においては、電荷発生層の膜厚は０．０
０１〜６μｍ、より好ましくは０．０１〜２μｍであ
る。電荷発生材料の量は１０〜１００重量％、より好ま
しくは４０〜１００重量％である。電荷輸送層の膜厚は
５〜１００μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍであ
る。電荷輸送材料の量は２０〜８０重量％、より好まし
くは３０〜７０重量％である。また、単層感光層は５〜
１００μｍの厚さが可能であり、より好ましくは１０〜
６０μｍである。

【０１２９】ｂ）本発明に用いられる電荷発生材料とし
ては、例えば、フタロシアニン顔料、多環キノン顔料、
アゾ顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン
顔料、アズレニウム塩染料、スクアリリウム染料、シア
ニン染料、ピリリウム染料、チオピリリウム染料、キサ
ンテン色素、キノンイミン色素、トリフェニルメタン色
素、スチリル色素、セレン、セレン−テルル、アモルフ
ァスシリコン、硬化カドミニウム等が挙げられる。

【０１３０】ｃ）本発明に用いられる電荷輸送材料とし
ては、例えば、ピレン化合物、カルバゾール化合物、ヒ
ドラゾン化合物、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、
ジフェニルアミン化合物、トリフェニルアミン化合物、
トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、スチリ
ル化合物、スチルベン化合物等が挙げられる。

【０１３１】ｄ）本発明に用いられる電子写真感光体
は、感光層の上に保護層を積層してもよい。保護層の膜
厚は０．０１〜２０μｍが可能であり、より好ましくは
０．１〜１０μｍである。保護層には前述した電荷発生
材料又は電荷輸送材料や、金属及びその酸化物、窒化
物、塩、合金、更にはカーボン等の導電材料等を含有し
てもよい。

【０１３２】保護層に用いるバインダー樹脂としては、
例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレー
ト、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポ
リカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイ
ミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエ
ーテル、ポリアセタール、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられ
る。更に、反応性のエポキシ、（メタ）アクリルモノマ
ーやオリゴマーも混合後硬化して用いることが可能であ
る。

【０１３３】ｅ）本発明に用いられる電子写真感光体
は、トナーとの離型性を高めるために、例えばフッ素系
樹脂粉体をその表面層に均一に分散させる場合もある。

【０１３４】フッ素系樹脂粉体の具体例としては、テト
ラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、トリ
フルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ
化ビニリデン、フッ化ビニル、パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル等の重合体、及びそれらの共重合体が用い
られる。

【０１３５】フッ素系樹脂粉体の粒径は０．０１〜５μ
ｍの範囲で使用可能であり、その分子量は３０００〜５
００００００の範囲で使用可能である。フッ素系樹脂粉
体は、バインダー樹脂と共に感光層組成物として分散さ
れる。分散の方法としては、サンドミル、ボールミル、
ロールミル、ホモジナイザー、ナノマイザー、ペイント
シェイカー、超音波等が使用される。分散時には、補助
的にフッ素系の界面活性剤、グラフトポリマー、カップ
リング剤等を用いてもさしつかえない。

【０１３６】フッ素系樹脂粉体の含有量は、感光体の最
表面層において４〜７０重量％が好ましく、更に好まし
くは１０〜５５重量％である。４重量％未満では表面エ
ネルギーの低下が不十分であり、７０重量％を越えると
表面層の膜強度低下を引き起こす。

【０１３７】フッ素系樹脂粉体を分散するバインダー樹
脂としては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポ
リアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタ
ジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレ
ン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポ
リアリルエーテル、ポリアセタール、フェノール樹脂、
アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア
樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂等
が挙げられる。更に、反応性のエポキシ、（メタ）アク
リルモノマーやオリゴマーも混合後硬化して用いること
が可能である。

【０１３８】ｆ）本発明に用いられる電子写真感光体に
用いられる導電性支持体は、鉄、銅、ニッケル、アルミ
ニウム、チタン、スズ、アンチモン、インジウム、鉛、
亜鉛、金、銀等の金属や合金、あるいはそれらの酸化物
やカーボン、導電性樹脂等が使用可能である。形状は円
筒形、ベルト状やシート状のものがある。また、前記導
電性材料は、成型加工される場合もあるが、塗料として
塗布したり、蒸着してもよい。

【０１３９】ｇ）導電性支持体と感光層との間に、下引
層を設けてもよい。下引層は主にバインダー樹脂からな
るが、前記導電性材料やアクセプターを含有してもよ
い。下引層を形成するバインダー樹脂としては、例え
ば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポ
リエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカー
ボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、
ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアリルエーテ
ル、ポリアセタール、フェノール樹脂、アクリル樹脂、
シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリル樹
脂、アルキッド樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられる。

【０１４０】ｈ）本発明に用いられる電子写真感光体の
製造法は、蒸着、塗布等の方法が用いられる。塗布に
は、例えば、バーコーター、ナイフコーター、ロールコ
ーター、アトライター、スプレー、浸漬塗布、静電塗
布、粉体塗布等が用いられる。

【０１４１】＜その他＞１）本発明は、前述の実施例の形態に限られるものでは
ない。

【０１４２】２）静電潜像の現像方法としては、実施例
においては、２成分接触現像法について述べたが、他の
現像方法でもよい。好ましくは、現像剤が感光体に対し
て接触状態で現像する、１成分接触現像や２成分接触現
像がより現像時の同時回収効果を高めるのに効果があ
る。

【０１４３】３）接触帯電部材としての磁気ブラシ帯電
器３’はマグネットローラ３’ａ−固定、非磁性スリー
ブ３’ｂ−回転の所謂スリーブ回転タイプの帯電器を使
用したが、この帯電器構成に限られるものではない。例
えば、同構成でマグネットローラ３’ａが回転する系や
マグネットローラ３’ａのみの構成でマグネットローラ
自体が回転する系であってもローラ表面を導電性処理を
すること等により使用可能である。接触帯電部材は、磁
気ブラシ帯電器３’でなくともよい。

【０１４４】４）接触帯電部材に対する一次帯電交番電
圧成分の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等が適
宜使用可能である。例えば、直流電源を周期的にＯＮ，
ＯＦＦすることによって形成された矩形波の電圧を含
む。現像装置に印加する現像バイアスに交流バイアス成
分を含ませる場合のその交流バイアスについても上記と
同様である。

【０１４５】５）像担持体は、静電記録誘電体等であっ
てもよい。この場合は、誘電体面を所定の極性・電位に
一様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電
手段で選択的に除電して目的の画像情報に対応した静電
潜像を書き込み形成する。

【０１４６】６）像担持体１、帯電手段３、現像装置４
等の任意のプロセス機器を画像形成装置本体に対して一
括して着脱交換自在のプロセスカートリッジ着脱式の装
置構成のものにすることもできる。

【０１４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の感光体を用い多重転写工程を有する画像形成方法
又は画像形成装置において、繰り返し使用による画像の
変動を防止し、安価で高速、高品質な画像が得られる電
子写真画像形成方法及び電子写真画像形成装置を提供す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の画像形成装置の概略構成模式図であ
る。

【図２】コロナ帯電器部分の拡大横断面模型図である。

【図３】現像装置部分の拡大横断面模型図である。

【図４】クリーニングブレード部分の拡大横断面模型図
である。

【図５】磁気ブラシ帯電器部分の拡大横断面模型図であ
る。

【図６】実施例における表面皮膜物性試験の測定方法を
示す図である。

【図７】表面層に対する表面皮膜物性試験における硬さ
Ｈと圧子の押し込み深さｈとの関係曲線で、変曲点ｉを
有する曲線例を説明する図である。

【図８】表面層に対する表面皮膜物性試験における硬さ
Ｈと圧子の押し込み深さｈとの関係曲線で、変曲点ｉを
生じない曲線の例を説明する図である。

【符号の説明】

Ａプリンター本体Ｂイメージリーダー１感光体ドラム（像担持体）２レーザー露光手段３一次帯電器５給紙カセット６定着装置７転写装置８排紙トレイＰ転写材Ｈ表面層の硬さｈ圧子の押し込み深さＯ原点ｉＨ−ｈ曲線における変曲点

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｇ０３Ｇ 15/16 15/16 15/08 ５０７ＢＦターム(参考） 2H003 BB11 CC04 DD03 2H030 AA06 AB02 AC08 AD02 BB23 BB43 2H032 BA01 BA03 BA09 CA01 CA12 CA13 2H068 AA03 AA05 AA06 AA08 BB06 BB31 BB59 CA37 FC15 2H077 AA37 AD36 DA10 DB02 DB08 EA01 FA19 GA12 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体上に少なくとも、像担持
体の面を帯電する帯電工程、その像担持体の帯電面に静
電潜像を形成する静電潜像形成工程、その静電潜像をト
ナー画像として現像する現像工程及びそのトナー画像を
像担持体側から転写材に転写させる転写工程を経て転写
材に画像を形成させる電子写真画像形成方法において、
前記電子写真感光体表面層が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の
体積抵抗率を有し、かつ表面皮膜物性試験におけるユニ
バーサル硬さ値（ＨＵ）が２００以上の感光体を複数個
配置し、前記転写工程で一つの転写材に対して各感光体
毎に転写が一回ずつ繰り返され、かつ一回目の転写によ
る転写材上の画像に二回目以降の感光体上の画像を同期
させて順次重ね合わせ多重転写することを特徴とする電
子写真画像形成方法。
【請求項２】前記帯電工程が接触帯電によって行われ
る請求項１に記載の電子写真画像形成方法。
【請求項３】前記帯電工程に用いられる帯電用部材か
ら前記感光体に直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）のみを印加するこ
とにより感光体表面を帯電させ、かつ該帯電用部材から
感光体へ印加される直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）と前記感光体
暗電位Ｖｄ（Ｖ）との関係式が下記式（１）を満足する
請求項１又は２に記載の電子写真画像形成方法。｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜≦２００（Ｖ） …（１）
【請求項４】前記帯電工程に用いられる帯電用部材か
ら前記感光体に直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）に交番電圧Ｖａｃ
（Ｖ）のピーク間電圧Ｖｐｐ（Ｖ）が下記式（２）を満
足し、Ｖｐｐ＜２Ｖｔｈ …（２） ∴Ｖｔｈ（放電開始電圧Ｖ）＝√（７７３７．７×Ｄ）
＋３１２＋６．２×ＤＤ＝Ｌ（感光層の膜厚μｍ）／Ｋ（感光層の比誘電率）更に、印加電圧Ｖｄｃ、Ｖｐｐ（Ｖ）と感光体暗電位Ｖ
ｄ（Ｖ）との関係が下記式（３）及び（４）を満足する
請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真画像形成方
法。｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜≦２００（Ｖ） …（３）｜Ｖｄ｜＞｜Ｖｐｐ／２｜＋｜Ｖｄｃ｜−｜Ｖｔｈ｜ …（４）
【請求項５】前記現像工程において反転現像を行う請
求項１〜４のいずれかに記載の電子写真画像形成方法。
【請求項６】転写材へのトナー画像転写後の像担持体
面上の転写残りトナーを前記帯電工程、現像工程の一方
又は両方において回収させる請求項１〜５のいずれかに
記載の電子写真画像形成方法。
【請求項７】前記静電潜像形成工程が露光工程である
請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真画像形成方
法。
【請求項８】電子写真感光体上に少なくとも、像担持
体の面を帯電する帯電手段、その像担持体の帯電面に静
電潜像を形成する静電潜像形成手段、その静電潜像をト
ナー画像として現像する現像手段及びそのトナー画像を
像担持体側から転写材に転写させる転写手段を経て転写
材に画像を形成させる電子写真画像形成装置において、
前記電子写真感光体表面層が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の
体積抵抗率を有し、かつ表面皮膜物性試験におけるユニ
バーサル硬さ値（ＨＵ）が２００以上の感光体を複数個
配置し、前記転写手段で一つの転写材に対して各感光体
毎に転写が一回ずつ繰り返され、かつ一回目の転写によ
る転写材上の画像に二回目以降の感光体上の画像を同期
させて順次重ね合わせ多重転写することを特徴とする電
子写真画像形成装置。
【請求項９】前記帯電手段が接触帯電によって行われ
る請求項８に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１０】前記帯電手段に用いられる帯電用部材
から前記感光体に直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）のみを印加する
ことにより感光体表面を帯電させ、かつ該帯電用部材か
ら感光体へ印加される直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）と前記感光
体暗電位Ｖｄ（Ｖ）との関係式が下記式（１）を満足す
る請求項８又は９に記載の電子写真画像形成装置。｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜≦２００（Ｖ） …（１）
【請求項１１】前記帯電手段に用いられる帯電用部材
から前記感光体に直流電圧Ｖｄｃ（Ｖ）に交番電圧Ｖａ
ｃ（Ｖ）のピーク間電圧Ｖｐｐ（Ｖ）が下記式（２）を
満足し、Ｖｐｐ＜２Ｖｔｈ …（２） ∴Ｖｔｈ（放電開始電圧Ｖ）＝√（７７３７．７×Ｄ）
＋３１２＋６．２×ＤＤ＝Ｌ（感光層の膜厚μｍ）／Ｋ（感光層の比誘電率）更に、印加電圧Ｖｄｃ、Ｖｐｐ（Ｖ）と感光体暗電位Ｖ
ｄ（Ｖ）との関係が下記式（３）及び（４）を満足する
請求項８〜１０のいずれかに記載の電子写真画像形成装
置。｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜≦２００（Ｖ） …（３）｜Ｖｄ｜＞｜Ｖｐｐ／２｜＋｜Ｖｄｃ｜−｜Ｖｔｈ｜ …（４）
【請求項１２】前記現像手段において反転現像を行う
請求項８〜１１のいずれかに記載の電子写真画像形成装
置。
【請求項１３】転写材へのトナー画像転写後の像担持
体面上の転写残りトナーを前記帯電手段、現像手段の一
方又は両方において回収させる請求項８〜１２のいずれ
かに記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１４】前記静電潜像形成手段が露光手段であ
る請求項８〜１３のいずれかに記載の電子写真画像形成
装置。