JP2001290341A

JP2001290341A - 画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2001290341A
Application number: JP2000104441A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Aoto; 淳青戸; Yasuo Suzuki; 康夫鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】複写機、プリンター、ファクシミリ等に用い
られるオゾンの発生が少なく、長期間の使用に対しても
異常画像の発生が抑制された画像形成装置及び画像形成
装置用プロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】静電潜像担持体１を所定の表面電位に帯
電させる帯電手段、潜像を形成させる露光手段３、潜像
を顕像化させる現像手段４及び像を転写材に転写させる
転写手段５を有する画像形成装置であって、該帯電手段
が、該潜像担持体に接触的に又は非接触的に複数配置さ
れ、それぞれの帯電手段と潜像担持体との間における電
界強度が全て同等になるように電圧が供給されているこ
とを特徴とする画像形成装置並びにプロセスカートリッ
ジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置及び
画像形成装置用プロセスカートリッジに関し、さらに詳
しくは、複写機、プリンター、ファクシミリ等に用いら
れるオゾンの発生が少なく、しかも長期間の使用に対し
ても異常画像の発生が抑制された画像形成装置及び画像
形成装置用プロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンター、ファクシミリ等の
電子写真方式による画像形成装置においては、感光体か
らなる静電潜像担持体を、帯電手段により均一に帯電さ
せた後、露光手段によって露光を行って潜像を形成し、
この潜像を現像手段により顕像化させ、この像を転写手
段によって転写材に転写するという構成からなってい
る。転写後は、クリーニング部材でクリーニングされ
る。このような工程において、帯電には、コロナ帯電器
により帯電させる手段が一般的に用いられてきた。しか
しながら、コロナ帯電器方式では、気中に多量のオゾン
を発生し、環境上好ましくないとする近年の動向によ
り、接触帯電装置にバイアス電圧を印加し、感光体との
間の放電により帯電させる帯電方式が主流となってきて
いる。この放電帯電方式においては、帯電効率の向上の
ために、一般的には直流バイアスに交流バイアスを重畳
させる方式がとられている。ところが、交流成分による
帯電ムラや異音を生じるという問題があった。

【０００３】そこで、帯電の均一性や帯電効率を高める
ために、複数個の帯電部材を設けることが提案されてい
る。例えば、感光体に複数個の帯電子を接触させ、感光
体の移動方向の下流側から順に印加バイアスを高めると
いう構成のものが提案されている（特開昭５６−９１２
５３号公報）。また、交流成分と定電庄成分とを重畳さ
せた接触帯電部材と、定電主成分のみを印加する接触帯
電部材とを設けることも提案されている（特開平６−９
５４７８号公報）。さらに、感光体の移動方向の上流側
に、交流と直流を重畳させた接触帯電部材を、下流側に
直流のみのバイアスを印加する接触帯電部材を設け、下
流側では感光体との電位差が２００Ｖ以上であるとし、
加えて下流側の接触帯電部材には、クリーニング機能も
有し、帯電時とは逆バイアスが印加されるクリーニング
モードを有する装置が提案されている（特開平９−８０
８７４号公報）。さらには、第一帯電器により帯電され
た後に、第二帯電器により第一帯電器と同極性のバイア
スで制御レベルの電圧まで帯電させる帯電器を有する装
置で、第一帯電器は感光体カートリッジに格納されてお
り、第二帯電器は感光体カートリッジを本体に格納した
ときに感光体にセットされるようにしたものが提案され
ている（特開平９−１０１６４０号公報）。

【０００４】しかしながら、上記各装置では、次のよう
な問題があった。特開昭５６−９１２５３号公報に記載
のものでは、複数の帯電子全てに高周波の交流電圧を印
加しているため、高周波による異音が発生する。また、
複数部分に高電圧高周波のバイアスが印加されるため
に、感光体の感光体の感光層の機械強度の劣化が促進さ
れ、膜の摩耗が激しくなる。特開平６−９５４７８号公
報に記載のものでは、上流側の帯電装置で帯電し、下流
側の帯電器では放電は行わず、帯電を均一化するという
構成をとっている。つまり、主に感光体を帯電させるの
は上流側の帯電器であり、感光体を帯電すする過程につ
いては、単一の帯電器を用いた方式と同じ条件である。
すなわち、一つの帯電器で感光体表面を所望の電位に帯
電させるためハイコントラストな画像を達成するために
は、従来の単一帯電器を用いた場合と同様、この帯電器
に高いバイアスを印加する必要がある。このため、感光
体への負荷が大きく、感光層の機械強度の劣化が促進さ
れ、膜の摩耗が激しくなる。摩耗して感光層が薄くなる
と帯電電界による電界強度が強まり、局部的に放電破壊
が起き、ネガポジ現像方式では、地肌に黒い斑点（以
下、黒ポチと称することがある）が発生する異常画像と
なる。また、近年、潜像の書き込みの高解像度化のため
に、感光層の一層の薄膜化が要求されているが、感光層
を薄膜化すると、帯電の均一性や帯電効率の向上に対し
て、余裕度を狭めることとなる。特開平９−８０８７４
号公報に記載のものでは、第一帯電器と第二帯電器の両
方で帯電が行われるが、第二帯電器と感光体の電位差は
低くしており、やはり、第一帯電器により主に帯電が行
われている。つまり、特開平６−９５４７８号公報と同
じ問題が生じるのである。特開平９−１０１６４０公報
に記載のものにおいても、同様に第一帯電器に高電界の
交流と直流電界が印加されており、同様の問題が発生す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題を克服し、複写機、プリンター、ファクシミ
リ等に用いられるオゾンの発生が少なく、しかも長期間
の使用に対しても異常画像の発生が抑制された画像形成
装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供す
ることをその課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために帯電手段に着目して鋭意検討を重ねた
結果、帯電手段を複数配置し、直流放電電界によって潜
像担持体を帯電させ、かつそれぞれの界強度が全て同等
になるようにすることによって、オゾンの発生が少な
く、しかも長期間の使用に対しても異常画像の発生が抑
制された画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカー
トリッジとすることができるということを見出し、この
知見に基づいて本発明を完成するに到った。すなわち、
本発明によれば、少なくとも静電潜像担持体を所定の表
面電位に帯電させる帯電手段、潜像を形成させる露光手
段、潜像を顕像化させる現像手段及び像を転写材に転写
させる転写手段を有する画像形成装置であって、該帯電
手段が、該潜像担持体に接触的に又は非接触的に複数配
置され、該潜像担持体との間における直流放電電界によ
って該潜像担持体を帯電させるものであり、かつ該複数
のそれぞれの帯電手段と潜像担持体との間における電界
強度が全て同等になるように電圧が供給されていること
を特徴とする画像形成装置並びに少なくとも静電潜像担
持体を所定の表面電位に帯電させる帯電手段、潜像を形
成させる露光手段、潜像を顕像化させる現像手段及び像
を転写材に転写させる転写手段を有する画像形成装置用
プロセスカートリッジであって、該帯電手段が、該潜像
担持体に接触的に又は非接触的に複数配置され、該潜像
担持体との間における直流放電電界によって該潜像担持
体を帯電させるものであり、かつ該複数のそれぞれの帯
電手段と潜像担持体との間における電界強度が全て同等
になるように電圧が供給されていることを特徴とする画
像形成装置用プロセスカートリッジが提供される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、まず、少なくとも静電
潜像担持体を所定の表面電位に帯電させる帯電手段、潜
像を形成させる露光手段、潜像を顕像化させる現像手段
及び像を転写材に転写させる転写手段を有する画像形成
装置であって、該帯電手段が、該潜像担持体に接触的に
又は非接触的に複数配置され、該潜像担持体との間にお
ける直流放電電界によって該潜像担持体を帯電させるも
のであり、かつ該複数のそれぞれの帯電手段と潜像担持
体との間における電界強度が全て同等になるように電圧
が供給されていることを特徴とする画像形成装置を提供
する。

【０００８】本発明の画像形成装置を、図面に基づいて
説明する。図１は、従来の画像形成装置を示す概略図で
ある。ここでは、感光体１を、帯電ローラ２により所望
の電位に帯電させた後、露光３によって潜像が形成さ
れ、現像器４によりトナー像が形成される。トナー像
は、バイアスを印加された転写ローラにより転写材
（紙）５に転写される。転写されずに感光体１上に残っ
たトナーは、クリーニング部材６によりクリーニングさ
れる。このような従来の画像形成装置においては、感光
体は単一の帯電器により帯電されるもので、ハイコント
ラストの高品質画像を得るために、感光体には−９００
Ｖ程度の電位が必要とされる。図２は、画像形成装置に
用いられる２５μｍの感光層を有する感光体における帯
電ローラ印加電圧（帯電ローラバイアス）と帯電電位と
の関係を示すものである。これによると、−９００Ｖの
帯電電位を得るには、帯電ローラバイアスとしては、−
１６００Ｖ程度が必要となることが分かる。電界強度と
して、およそ６４Ｖ／μｍがかかることになる。この程
度の電界強度では、初期的には良質な画像が得らるもの
の、感光体への電気的負荷が大きいため、長期使用によ
る感光体の摩耗が促進され、短い寿命で電界強度が増大
して、黒ポチ異常画像が発生することとなる。また、良
質な高解像度の潜像を形成するために感光層の膜厚を薄
くすると、初期的にも高い電界強度がかかり、黒ポチ異
常画像が発生してしまうものである。

【０００９】図３には、本発明の画像形成装置を示す概
略図である。ここでは、感光体１は、第一帯電ローラ７
によりまず帯電させられ、次いで第二帯電ローラ８によ
って所定の帯電電位まで帯電させられる。以降のプロセ
スは、図１と同様である。この本発明の画像形成装置に
おいては、第一帯電ローラ７に印加される帯電バイアス
をＶ１、これにより帯電させられた感光体電位をＶ２、
第二帯電ローラに印加される帯電バイアスをＶ３、これ
により帯電させられた感光体電位をＶ４、感光体の膜厚
をｄとするとき、下記式（１）Ｖ１／ｄ＝（Ｖ３−Ｖ２）／ｄ（１）となるよう、つまり、（第一帯電ローラによる電界強度）＝（第二帯電ローラ
による電界強度）となるように設定されることが好ましい。ここで、帯電
強度は、全く同一であるのが最良であるが、同等であれ
ばよく、３Ｖ／μｍ程度の差は、許容範囲とすることが
できる。例えば、Ｖ４を−９００Ｖになるようにするに
は、Ｖ２が−４５０ＶになるようにＶ１を設定する。す
なわち、図２より、約−１１４０Ｖとなるのである。電
界強度は、４６Ｖ／μｍとなる。第二帯電ローラには、
上記式（１）にしたがい、Ｖ３＝Ｖ１＋Ｖ２＝−１５９０Ｖを印加する。

【００１０】このようにすることにより、各帯電ローラ
と感光体との間における電界強度を低下させることがで
き、感光体の膜厚化への余裕度が広がり、長寿命とする
ことがでるものである。ここにおいて、第一帯電ローラ
７と第二帯電ローラ８ヘ印加するための電源は、図３に
示すように独立していてもよく、単独の電源から抵抗を
介して両方の帯電ローラに分配されるようにしてもよ
い。また、帯電部材は、帯電ローラのみに限定されるも
のではなく、ブラシ、ブレード、等の形状であってもよ
い。さらに、帯電ローラは、感光体との間の放電雷界に
より帯電すればよく、必ずしも感光体（潜像担持体）と
接触している必要はない。しかしながら、感光体との微
小ギャップの制御は困難であるので、接触式を採用する
ことが好ましい。第一帯電ローラ７と第二帯電ローラ８
とは、必ずしも同一部材である必要はない。しかし、異
なる部材とする場合、この帯電部材の抵抗値、静電容量
の違いを考慮して、露光体との間の電界強度が同等にな
るように設定することが好ましい。

【００１１】図４は、本発明の画像形成装置に用いる帯
電ローラの１例を示す概略図である。帯電ローラは、図
４に示すように、導電性基体９の上に、抵抗値を調整し
たゴム層１０を形成し、その上に抵抗値を調整した樹脂
層１１を順次積層したものが好ましい。ゴム層１０は、
ＥＰＤＭ、ポリウレタン、エピクロルヒドリン、シリコ
ーン等のゴムに、カーボンや金属酸化物等導電性粒子や
過塩素酸リチウム等のイオン性導電化剤を配合したもの
により形成される。樹脂層１１は、ポリウレタン、シリ
コーン、ポリアミド、フッ素樹脂等を単独で又はこれに
導電粒子やイオン性化導電剤を配合して抵抗値を調整し
たものにより形成される。

【００１２】感光体１としては、従来公知の無機又は有
機の感光体が使用可能であるが、現在、汎用の有機感光
体が好ましく用いられる。有機感光体には、アルミニウ
ム等の導電性基体の上に、感光層を設けた単層タイプ
と、電荷発生層と電荷輸送層とを積層した機能分離タイ
プがある。また、これらには導電性基体上に中間層を設
けたもの、最表層に保護層を設けたものもある。図５
は、機能分離タイプの感光体を示す概略断面図である。
本発明においては、この機能分離タイプの感光体が好ま
しく用いられている。この感光体においては、導電性基
体９上に、中間層１２、電荷発生層１３、電荷輸送層１
４が順次、積層されている。導電性基体９は、体積抵抗
１０¹⁰Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アル
ミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、
白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化
物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もし
くは円筒状のプラスチックや紙に被覆したもの又はアル
ミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等
の板及びそれらを押し出し、引き抜き等の工法により素
管化後、切削、超仕上げ、研磨等の表面処理を施した管
等により形成される。また、特開昭５２−３６０１６号
公報に開示されているエンドレスニッケルベルト、エン
ドレスステンレスベルトも、導電性基体９として用いる
ことができる。この外、上記基体に、導電性粉体を適当
な結着樹脂に分散して塗工したものも用いることができ
る。

【００１３】この導電性粉体としては、カーボンブラッ
ク、アセチレンブラック又はアルミニウム、ニッケル、
鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀等の金属粉、導電性酸化チ
タン、導電性酸化スズ、ＩＴＯ等の金属酸化物粉等が挙
げられる。また、同時に用いられる結着樹脂としては、
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、アルキッ
ド樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹
脂を挙げることができる。このような導電性層は、これ
らの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テト
ラヒドロフラン、ジクロロメタン、２−ブタノン、トル
エン等に分散して塗布することにより設けることができ
る。さらに、適当な円筒基体上に、ポリ塩化ビニル、ポ
リプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化
ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録
商標）等の素材に上記導電性粉体を含有させた熱収縮チ
ューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の
導電性基体９として好適である。

【００１４】中間層５２には、酸化チタンと共に結若樹
脂が含有されるが、この樹脂としては、ポリビニルアル
コール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム、共重合
ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等の熱可塑性樹
脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アル
キッド樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。本発
明の中間層１２に含有される酸化チタン（Ｐ）と結着樹
脂（Ｒ）との比率Ｐ／Ｒは、体積比で０．９／１〜２／
１の範囲であることが好ましい。中間層１２のＰ／Ｒ比
が０．９／１未満では、中間層の特性が結着樹脂の特性
に左右され、特に、温湿度の変化及び繰り返しの使用に
対し、感光体特性が大き変化し、Ｐ／Ｒ比が２／１を越
えると、中間層の層中に空隙が多くなり、電荷発生層１
３との接着性が低下する上に、３／１を越えると空気が
溜まるようになって、これが、感光層の塗布乾燥時にお
いて気泡の原因となり、塗布欠陥となるので望ましくな
い。中間層１２には、酸化チタンの外にモアレ防止、残
留電位の低減等のために、酸化アルミニウム、シリカ、
酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化インジウム等の金属酸
化物の微粉末顔料を加えてもよい。さらに本発明の中間
層１２には、シランカップリング剤、チタンカップリン
グ剤、クロムカップリング剤、チタニルキレート化合
物、ジルコニウムキレート化合物、チタニルアルコキシ
ド化合物、有機チタニル化合物を配合してもよい。中間
層１２は、上記の感光層と同様、適当な溶媒による分
散、塗工法を用いて形成することができる。この外、本
発明の中間層１２は、Ａｌ₂Ｏ₈を陽極酸化にて設けたも
のやポリパラキシリレン等の有機物、ＳｉＯ₂、Ｓｎ
Ｏ₂、ＴｉＯ₂、ＩＴＯ、ＣｅＯ₃等の無機物を、真空薄
膜形成法により設けたものも好適なものとして用いるこ
とができる。中間層１２の膜厚は、０〜２０μｍが適当
である。また、必要に応じてこの上にさらに共重合ナイ
ロン、メトキシメチル化ナイロン等の樹脂を積層しても
よい。

【００１５】電荷発生層１３は、電荷発生物質と結着樹
脂を含有する。電荷発生層１３には、電荷発生物質とし
ては、無金属フタロシアニンやチタニルフタロシアニン
顔料の外に、モノアゾ顔料、ビスアゾ顔料、非対称ジス
アゾ顔料、トリスアゾ顔料、テトラアゾ顔料等のアゾ顔
料、ピロロピロール顔料、アントラキル顔料、ペリレン
顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、スクエアリウム
顔料、ピレン顔料、ジフェニルメタン系顔料、アジン顔
料、キノリン系顔料、ペリノン系顔料等の公知の物質を
用いることができ、これらは単独で用いてもよく、混合
物として用いてもよい。中でも、フタロシアニン系顔料
は好適な電荷発生物質である。電荷発生層１３に用いら
れる結着樹脂としては、重量基準で５０％以上用いる主
成分としてブチラール樹脂を用いるが、ポリアミド、ポ
リウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネ
ート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルホル
マール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−ビニ
ルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベン
ザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポ
リビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を必要によ
りら併用してもよい。結着樹脂の量は、重量基準で電荷
発生物質１００部に対し、通常は、１０〜５００部、好
ましくは、２５〜３００部である。ここで用いられる溶
剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチ
ル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベン
ゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイ
ン等が挙げられる。電荷発生層１３は、これら成分を溶
剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波
等を用いて分散し、これを中間層１２上に塗布し、乾燥
することにより形成される。電荷発生層１３の膜厚は、
通常は、０．０１〜５μｍ、好ましくは、０．１〜２μ
ｍである。

【００１６】電荷輸送層１４は、電荷輸送物質と結着樹
脂を含有する。電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔
輸送物質とがあり、帯電極性によって、それぞれが使い
分けられる。電子輸送物質としては、例えば、クロルア
ニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシ
アノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フル
オレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオ
レノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、
２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−
トリニトロ−４Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］チオフェン
−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェ
ン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電
子受容性物質を挙げることができる。

【００１７】正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリル
エチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルム
アルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレ
ン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾ
ール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘
導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘
導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、
α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジ
アリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９
−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジ
ビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘
導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体、ビススチルベ
ン誘導体、エナミン誘導体、その他、ポリマー化された
正孔輸送物質等公知の物質が挙げられる。

【００１８】電荷輸送層１４に用いられる結着樹脂とし
ては、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、ポリ酢酸ピニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリアリレート、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、アルキッ
ド樹脂、特開平５−１５８２５０号公報、特開平６−５
１５４４号公報記載の各穂ポリカボネート共重合体等の
熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が挙げられる。また、必
要に応じて、シリコーンオイル等の平滑剤やテフロン微
粒子等の滑剤を添加してもよい。電荷輸送物質の量は、
重量基準で結着樹脂１００部に対し、通常は、２０〜３
００部、好ましくは、４０〜１５０部である。また、電
荷輸送層１４の膜厚は、５〜５０μｍ程度とすることが
好ましい。

【００１９】本発明は、次に少なくとも静電潜像担持体
を所定の表面電位に帯電させる帯電手段、潜像を形成さ
せる露光手段、潜像を顕像化させる現像手段及び像を転
写材に転写させる転写手段を有する画像形成装置用プロ
セスカートリッジであって、該帯電手段が、該潜像担持
体に接触的に又は非接触的に複数配置され、該潜像担持
体との間における直流放電電界によって該潜像担持体を
帯電させるものであり、かつ該複数のそれぞれの帯電手
段と潜像担持体との間における電界強度が全て同等にな
るように電圧が供給されていることを特徴とする画像形
成装置用プロセスカートリッジを提供する。

【００２０】プロセスカートリッジとは、感光体を有
し、他に帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を
含んだ一つの装置又は部品である。これまでに説明した
画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、プリンタ内に
固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリ
ッジの形態でこれら装置内に着脱自在としたカートリッ
ジであってもよい。本発明によれば、このような画像形
成装置用プロセスカートリッジが提供され、その内容
は、上記画像形成装置と実質上、同様である。図６は、
本発明の画像形成装置用プロセスカートリッジを示す概
略図である。図７は、従来の画像形成装置用プロセスカ
ートリッジを示す概略図である。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、これら実施例によって本発明はなんら限定
されるものではない。なお、「部」とあるのは、重量基
準である。実施例１〔感光体の作製〕酸化チタン（ＣＲＥＬ、石原産業製）
７０部、アルキッド樹脂〔ベッコライトＭ６４０１−５
０−Ｓ（固形分５０％）、大日本インキ化学工業製〕１
５部、メラミン樹脂〔スーパーベッカミンＬ−１２１−
６０（固形分６０％）、大日本インキ化学工業製〕１０
部及びメチルエチルケトン１００部からなる混合物を、
ボールミルにより７２時間分散し、中間層用塗工液を調
製した。この中間層用塗工液を、直径８０ｍｍ、長さ３
５９ｍｍのアルミニウムドラム上に、塗布し、１３０℃
で２０間、乾燥して、膜厚３μｍの中間層を形成した。
次に、Ｙ型オキシチタニウムフタロシアニン、ポリビニ
ルブチラール樹脂（ＸＹＨＬ、ユニオンカーバイド祉
製）及びメチルエチルケトンからなる混合物を、ビーズ
ミルにより分散し、電荷発生層用塗工液を調製した。こ
の電荷発生層用塗工液を上記中間層上に塗布し、６５℃
で２０分間、乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層を
形成した。続いて、下記構造式で示される電荷輸送物質
８部、ポリカーボネート（Ｚタイプ：粘度平均分子量５
万）１０部及びシリコーンオイル（ＫＦ−５０：信越化
学工業社製）０．００２部を、テトラヒドロフラン８０
部に溶解し、電荷輸送層用塗工液を調製した。

【化１】この電荷輸送層用塗工液を、上記電荷発生層上に塗布
し、１３０℃で２０分間、乾燥して、膜厚３０μｍの電
荷輪送層を形成し、電子写真感光体を作製した。この電
子写真感光体を、図３に示す画像形成装置に装備して評
価を行った。

【００２２】帯電ローラ印加バイアスＶ１及びＶ２は、
それぞれ−１１４０Ｖ、−１５９０Ｖに設定した。この
ときの一次帯電電位Ｖ３は−４５０Ｖであり、それぞれ
の帯電ローラと感光体との間の電界強度は、４６Ｖ／μ
ｍとなる。このときの感光体帯電電位Ｖ４は−９００Ｖ
であった。初期画像は、黒ポチ等の異常画像は見られな
い良質の画像であった。これを、黒ポチ異常画像が発生
するまで繰返し使用を行ったところ、約１０万出力時に
異常画像が発生し、このときの膜厚は１５μｍ（電界強
度は１１４０／１５＝７６Ｖ／μｍ）であり、１万枚当
たり１．５μｍ摩耗していた。

【００２３】比較例１実施例１における感光体を、図１に示す画像形成装置に
装備して評価を行った。感光体帯電電位を−９００Ｖに
する帯電ローラ印加バイアスは、−１５９０Ｖであっ
た。このときの電界強度は、６４Ｖ／μｍとなる。初期
画像には、放電破壊による黒ポチは見られなかった。こ
れを、黒ポチ異常画像が発生するまで繰返し使用を行っ
たところ、約２万枚出力時に異常画像が発生し、このと
きの膜厚は１９μｍ（電界強度は１５９０／１９＝８４
Ｖ／μｍ）であり、１万枚当たり３μｍ摩耗していた。

【００２４】実施例２実施例１における感光体の電荷輸送層の膜厚を２０μｍ
とした以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を
作製した。この電子写真感光体を、図６に示すプロセス
カートリッジ式の画像形成装置に装備し、評価を行っ
た。帯電ローラ印加バイアスＶ１及びＶ２は、それぞれ
−１０７５Ｖ、−１５３５帯電ローラと感光体との間の
電界強度は、５４Ｖ／μｍとなる。このときの感光体帯
電電位Ｖ４は−９００Ｖであった。初期画像は、黒ポチ
等の異常画像は見られない良質の画像であった。これ
を、カートリッジの寿命（２万枚）まで繰返し使用を行
っても、黒ポチ等の異常画像の発生は見られなかった。
このときの膜厚は１８μｍ（電界強度は１０７５／１８
＝６０Ｖ／μｍ）であり、１万枚当たり１μｍ摩耗して
いた。

【００２５】比較例２実施例２における感光体を、図７に示すプロセスカート
リッジ式画像形成装置に装備し、評価を行った。感光体
帯電電位を−９００Ｖにする帯電ローラ印加バイアス
は、−１５３５Ｖであった。このときの電界強度は、７
７Ｖ／μｍとなる。初期画像から、黒ポチが観察され
た。さらに、カートリッジの寿命（２万枚）まで繰返し
使用を行ったところ、この黒ポチはさらに多数観察さ
れ、地汚れも多い画像であった。このときの膜厚は１３
μｍ（電界強度は１５３５／１５＝１０２Ｖ／μｍ）で
り、１万枚当たり、４，５μｍ摩耗していた。

【００２６】比較例３比較例２における感光体の電荷輸送層の膜厚を２５μｍ
とした以外は、比較例２と同様にした。感光体帯電電位
を−９００Ｖにする帯電ローラ印加バイアスは、−１５
９０Ｖであった。このときの電界強度は、６４Ｖ／μｍ
となる。初期画像には、放電破壊による黒ポチは見られ
なかった。さらに、カートリッジの寿命（２万枚）まで
繰返し使用を行ったところ、黒ポチが発生し、地汚れも
多い画像であった。このときの膜厚は１９μｍ（電界強
度は１５９０／１９＝８４Ｖ／μｍ）であり、１万枚当
たり３μｍ摩耗していた。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、複写機、プリンター、
ファクシミリ等に用いられるオゾンの発生が少なく、し
かも長期間の使用に対しても異常画像の発生が抑制され
た画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッ
ジが提供され、複写機、プリンター、ファクシミリ等の
設計、作製分野に寄与するところはきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の画像形成装置を示す概略図である。

【図２】画像形成装置に用いられる２５μｍの感光層を
有する感光体における帯電ローラ印加電圧（帯電ローラ
バイアス）と帯電電位との関係を示すものである。

【図３】本発明の画像形成装置を示す概略図である。

【図４】本発明の画像形成装置に用いる帯電ローラの１
例を示す概略図である。

【図５】機能分離タイプの感光体を示す概略断面図であ
る。

【図６】本発明の画像形成装置用プロセスカートリッジ
を示す概略図である。

【図７】従来の画像形成装置用プロセスカートリッジを
示す概略図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電ローラ３露光４現像器５転写材６クリーニング部材７第一帯電ローラ８第二帯電ローラ９導電性基体１０ゴム層１１樹脂層１２中間層１３電荷発生層１４電荷輸送層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも静電潜像担持体を所定の表面
電位に帯電させる帯電手段、潜像を形成させる露光手
段、潜像を顕像化させる現像手段及び像を転写材に転写
させる転写手段を有する画像形成装置であって、該帯電
手段が、該潜像担持体に接触的に又は非接触的に複数配
置され、該潜像担持体との間における直流放電電界によ
って該潜像担持体を帯電させるものであり、かつ該複数
のそれぞれの帯電手段と潜像担持体との間における電界
強度が全て同等になるように電圧が供給されていること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】帯電手段と潜像担持体との間における初
期の電界強度が、５５Ｖ／μｍ以下である請求項１に記
載の画像形成装置。
【請求項３】帯電手段と潜像担持体との間における使
用寿命終期の電界強度が、８０Ｖ／μｍ以下である請求
項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】少なくとも静電潜像担持体を所定の表面
電位に帯電させる帯電手段、潜像を形成させる露光手
段、潜像を顕像化させる現像手段及び像を転写材に転写
させる転写手段を有する画像形成装置用プロセスカート
リッジであって、該帯電手段が、該潜像担持体に接触的
に又は非接触的に複数配置され、該潜像担持体との間に
おける直流放電電界によって該潜像担持体を帯電させる
ものであり、かつ該複数のそれぞれの帯電手段と潜像担
持体との間における電界強度が全て同等になるように電
圧が供給されていることを特徴とする画像形成装置用プ
ロセスカートリッジ。
【請求項５】帯電手段と潜像担持体との間における初
期の電界強度が、５５Ｖ／μｍ以下である請求項４に記
載の画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【請求項６】帯電手段と潜像担持体との間における使
用寿命終期の電界強度が、８０Ｖ／μｍ以下である請求
項４又は５に記載の画像形成装置用プロセスカートリッ
ジ。