JP2001337482A

JP2001337482A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2001337482A
Application number: JP2001085052A
Authority: JP
Inventors: Shogo Sato; 正吾佐藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2001-12-07
Also published as: US20010028815A1

Abstract

(57)【要約】【課題】１つの印刷処理において、任意のウォーター
マークを任意のページに簡易かつ確実に印刷し得る、画
像形成制御装置、その画像形成制御装置によって制御さ
れる画像形成装置、その制御方法およびその方法が記録
されている記憶媒体を提供すること。【解決手段】プリンタ７を制御するプリンタドライバ
３の画像情報設定プログラム６にウォーターマーク設定
プログラムを格納して、このウォーターマーク設定プロ
グラム中に、ウォーターマークを作成し得るウォーター
マーク作成プログラムと、１つの印刷ジョブにおいて、
任意のウォーターマークを任意のページに付加して印刷
処理するためのウォーターマーク個別付加プログラムと
を備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電した非磁性１
成分現像剤によって画像を形成する画像形成装置に関
し、特に電荷発生体が分散された感光層を有する感光体
ベルトと非磁性１成分現像剤との接触により現像が行わ
れるカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、表面に静電潜像が形成される
感光ドラム等の静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の
表面にトナー等の現像剤を搬送して前記静電潜像を現像
する現像手段と、該現像手段に現像剤を供給する供給手
段とを備えた画像形成装置が知られている。

【０００３】この種の画像形成装置においては、４色の
現像剤をそれぞれ備えた４個の現像手段を用いることに
より、カラー画像を形成することも可能である。一例と
しては、４個の現像手段を回転軸の周りに配し、回転さ
せることによって現像手段を順に感光体に対向させるロ
ータリー式のカラー画像形成装置を挙げることができ
る。しかしながら、前記ロータリー式を採用した場合に
は、現像手段の切り換えスピードに限界があり、高速化
に適さないという問題があった。

【０００４】また、感光体として移動可能な感光体ベル
トと、感光体ベルトの移動方向に沿って並設され且つ異
なる色のトナーを収容した複数の現像器とを備えたカラ
ー画像形成装置が知られている。各現像器は、感光体ベ
ルトに対して近接または離間するように構成されてお
り、現像時には、各現像器が、順次、感光体ベルトに近
接して現像を行う。このような構造によれば、現像器の
切り換え速度を増すことができ、高速なカラー画像形成
を行うことができる。

【０００５】前記感光体ベルトとしては、導電性を有す
るシート、例えば表面にアルミニウム蒸着膜を形成した
ＰＥＴフィルム等の上に、感光層を形成したものが用い
られる。感光層は、シート上に２〜３μｍの層厚で形成
された電荷発生層と、この電荷発生層の上に形成された
２０μｍ程度の厚さの電荷輸送層とから構成された２層
構造のものが一般的である。しかしながら、前記２層構
造の感光層は、感光体ベルトのような大面積を有する部
材に塗布するのに手間が掛かり過ぎるという問題点があ
った。また、内側の電荷発生層は極めて薄いため、基材
の導電性シートにほんの僅かでも凹凸があったりする
と、良好な電荷発生層が形成できないという問題があ
り、製品の歩留まりを下げる要因となっていた。また、
２層構造の感光層は、以下のような不都合もあった。正
帯電の２層構造の感光体を構成するためには、電荷輸送
層の上に電荷発生層を設けなければならないという構造
上の制限がある。もし、電荷発生層の上に電荷輸送層を
設けたならば、露光された電荷発生層の部分に発生した
ホールと電子の対のうち、電子を電荷輸送層を通って感
光体表面まで輸送し、それによって感光体表面上のプラ
ス電荷と相殺して表面電位を低下させる必要がある。し
かし、一般的に電荷輸送層はホールしか搬送しないた
め、上記構造では表面電位を低下させることができな
い。従って、露光部分で表面電位を低下させるためには
電荷輸送層の上に電荷発生層を設ける必要がある。しか
しながら、薄い電荷発生層が感光体表層にあると、現像
剤との摩耗によって電荷発生層がダメージを受け、表面
電位が不安定となって印字不良が発生してしまうという
問題があった。

【０００６】特開平６−２５８９６０号は、耐熱性感光
性フィルムベルトを使用した画像形成装置を開示してい
る。この画像形成装置は、心材と外殻から構成されたカ
プセルトナーを用いて、耐熱性感光性フィルムベルトに
よりそのトナー像の転写工程と定着工程を同時に実行し
ている。この文献は、感光性フィルムの材料の一例とし
て、導電性支持体上に電荷発生機能及び電荷輸送機能を
有する材料及びバインダからなる感光層を有する単層型
感光体を挙げている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような単層型感光体を、トナーと感光体とをすり合わせ
て現像するタイプのカラー画像形成装置に用いる場合に
は、トナーやトナー添加剤との組み合わせを十分に検討
しなければ、印字かぶりを生じ易いという問題があっ
た。

【０００８】そこで、本発明の第１の目的は、従来技術
の問題点を解決し、単層型感光体ベルトを用いる場合
に、印字かぶりの発生を防止して良好なカラー画質を得
ることができる新規なカラー画像形成装置を提供するこ
とにある。また、本発明の第２の目的は、良好なカラー
画質を長期間に渡って維持することができる新規なカラ
ー画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
うカラー画像形成装置は、正帯電性の有機感光層を有す
る感光性ベルトと、該感光性ベルトに対向して配置され
前記有機感光層を帯電させる帯電装置と、該感光性ベル
トに対向して配置され前記帯電された有機感光層を露光
して静電潜像を形成する露光装置と、該感光性ベルトに
対向して並設され、前記有機感光層の表面に形成された
静電潜像に非磁性一成分の現像剤を付着させてカラー可
視像を現像する現像装置と、該カラー可視像を転写媒体
に転写する転写装置と、を備え、前記非磁性一成分の現
像剤には粒径３０ｎｍ以上の外添剤が添加されており、
前記有機感光層は、電荷輸送層中に電荷発生体を分散し
て有する単層の感光層である。

【００１０】従来の２層構造を有する正帯電型感光体は
表層に電荷発生層を有するために、粒径３０ｎｍ以上の
流動性向上用の外添剤を現像剤に用いると、摩擦によっ
て表層が削れて表面電位が不安定となり印字不良を起こ
していた。本発明者は、現像剤と感光体とを接触させて
現像するタイプのカラー画像形成装置に単層型の有機感
光層を有する感光体ベルトを用いた場合に、非磁性一成
分の現像剤に粒径３０ｎｍ以上の外添剤を添加すること
により良好な画質を長期間に渡って得ることができるこ
とを見出した。粒径３０ｎｍ以上の外添剤は、現像剤で
あるトナー中に埋もれることがなく、トナー表面に部分
的に露出することができる。トナーから露出している外
添剤は、現像の際に、感光体の表面との摩擦により感光
体表面をわずかに削る。感光体表面に分散された電荷発
生体は時間の経過と共に劣化するが、外添剤が感光体表
面をわずかに削るために新たな感光体表面が露出され、
有機層の電荷発生機能が長期間に渡って維持される。ま
た、粒径３０ｎｍ以上の外添剤はトナー中に埋もれるこ
とないため、外添剤の本来の機能であるトナーの流動性
促進機能を果たすことができる。

【００１１】前記外添剤の平均粒径は、３０ｎｍ〜１μ
ｎｍにし得、特に、３０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。
外添剤は、シリカ、アルミナ及び酸化チタンからなる群
から選ばれた一種にし得る。現像剤は、正帯電性のスチ
レン−アクリル系樹脂をバインダとするトナーにし得
る。現像剤は、さらに、スチレン−アクリル系樹脂から
構成された電荷制御剤を含んでもよい。

【００１２】前記帯電装置は、スコロトロン型の帯電器
にし得る。スコロトロン型の帯電器は感光性ベルトを極
めて均一に帯電することができる。また、スコロトロン
型の帯電器は、前記正帯電性の有機感光層と相俟って、
オゾンの発生量を少量に抑えることができ、環境的にも
優れる。

【００１３】前記感光性ベルトは、樹脂製のベルトと、
該ベルト上に形成された導電層と、該導電層上に設けら
れた前記有機感光層とを備え得る。ベルトは、その両端
部を接合することにより無端状に形成され得る。この場
合、導電層をアース層として使用することが可能であ
り、シート自体を導電性にしてアース層とする場合に比
べて、シートに安価な材料を用いることが可能である。

【００１４】前記有機感光層は１８μｍ以上の厚さを有
し得る。有機感光層を１８μｍ以上の厚さに形成する
と、光が感光層に吸収されて、光の干渉縞による露光ム
ラを目立たなくすることが可能である。

【００１５】本発明の第２の態様に従うカラー画像形成
装置は、正帯電性の有機感光層を有する感光性ベルト
と、該感光性ベルトに対向して配置され前記有機感光層
を帯電させる帯電装置と、該感光性ベルトに対向して配
置され前記帯電された有機感光層を露光して静電潜像を
形成する露光装置と、該感光性ベルトに対向して並設さ
れ、感光性ベルトに現像剤を接触させることによって前
記形成された静電潜像に現像剤を付着させてカラー可視
像を現像する現像装置と、該カラー可視像を転写媒体に
転写する転写装置と、を備え、前記現像剤はスチレン−
アクリル系樹脂から構成された非磁性一成分型の現像剤
であり、前記有機感光層は電荷輸送層中に電荷発生体を
分散して有する単層の感光層であることを特徴とする。

【００１６】本発明者は、正帯電性の現像剤、特にスチ
レン−アクリル系樹脂から構成されたトナーと感光体と
を接触させて現像するタイプのカラー画像形成装置に、
単層型の有機感光層を有する感光体ベルトを用いること
で印字かぶりを有効に防止することに成功した。従来、
ドラム型で且つ電荷発生体を分散した単層の感光体を備
えた画像形成装置に、正帯電性の現像剤であるスチレン
−アクリル系樹脂から構成されたトナーを用いた場合に
印字かぶりが発生していた。これは、本発明者の研究に
よると、以下のような現象に基づくことがわかった。図
４（ａ）に示したように、現像工程にて、静電潜像が形
成された感光体３００の表面３００ａが、トナー４０が
付着した現像ローラ４３と接触する。この際に、感光体
表面３００ａは、図４（ｂ）に示すように、帯電器によ
り予め電位Ｖ_０に帯電されており、露光器により露光さ
れた感光体表面３００ａの一部は放電して電位がＶ_Ｌに
低下している。現像ローラ５２には、現像バイアス電位
Ｖ_Ｂが予め印加されている。図４（ｂ）には、それらの
電位値を例示した。

【００１７】ここで、感光体とトナーとは異なる速度で
移動しているために、感光体がトナーと接触した際に、
感光体表層とトナー間で電荷の移動が生じる。これは、
感光体の表層に電荷発生体が分散されている単層型の感
光体に特有の問題と考えられる。この電荷移動の結果、
感光体表面３００ａの電位がＶ_０からＶ_０’に低下す
る。一方、バイアス電位Ｖ_Ｂの現像ローラ５２の表面に
はトナー４０が付着しているが、トナー４０は予め正
（＋）に帯電している。それゆえ、トナー４０の電荷分
だけトナーが付いた現像ローラ５２の表面の電位は上昇
する。これに加えて、スチレン−アクリル系樹脂から形
成された正帯電型のトナーの場合、トナーが感光体と接
触したときに摩擦帯電によりトナーの帯電量が増加す
る。この摩擦帯電によりトナーに生じた帯電量増加の分
だけ現像ローラ５２の表面の電位はさらに上昇する。こ
れらのトナーの電荷による現像ローラ５２の表面電位の
上昇分をΔＶとすると、実効的な現像バイアス電位はＶ
_Ｂ＋ΔＶとなる。この結果、図４（ｂ）に示すように、
感光体表面の低下した帯電電位Ｖ_０’と実効的な現像バ
イアス電位（Ｖ_Ｂ＋ΔＶ）が接近し、一部のトナー４０
が感光体表面３００ａの露光されていない部分に付着す
ることが起こり得る。これにより、静電潜像が形成され
ていない感光体部分が現像されてしまい、結果的に印字
かぶりを生じてしまう。特に、従来のドラム型の感光体
の場合にはトナーが感光体上で擦られる力が強いため
に、帯電電位の低下及び現像バイアス電位の上昇をもた
らしていたと考えられる。

【００１８】一方、本発明では、単層型の感光体として
ベルト状の感光体を用いているので、ドラム型に比べて
トナーにかかる押圧力またはせん断力が小さい。この押
圧力またはせん断力は、ベルトの押圧力または付勢力
を、例えば、９．８Ｎ以下、望ましくは１．９６Ｎ以下
に調節することで有効に調節して印字かぶりを防止する
ことができる。また、現像ローラの感光体ベルトに対す
る周速比を、１．３〜２．０の値に調節することにより
トナーに良好なせん断力をもたらすこともできる。周速
比が１．３未満であると、現像ローラから感光体へのト
ナーの供給が不十分となり得る。周速比が２．０を超え
ると、せん断力が大きくなりすぎ、印字かぶりが発生し
やすくなる。また、感光体の削れる度合いが著しくな
る。

【００１９】本発明において、現像剤が、さらに、スチ
レン−アクリル系樹脂から構成された電荷制御剤を含み
得る。このような電荷制御剤を含む場合においても、有
効に印字かぶりが防止される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面の図１乃至図３に基づいて説明する。

【００２１】図１は、本発明が適用されたカラー画像形
成装置としてのカラーレーザプリンタの概略側断面図で
ある。

【００２２】図１に例示するカラー画像形成装置１は、
露光装置としてスキャナユニット２と、感光体ベルト３
と、４個の現像器からなる現像器ユニット４と、中間転
写ベルト５と、クリーニング器６と、帯電器７と、定着
ユニット８と、給紙ユニット９と、排紙トレイ１０とを
備えている。

【００２３】スキャナユニット２は、図示しないレーザ
ー光源、ポリゴンミラー２１、レンズ２２、各ミラー２
３等から構成されており、描画データに応じたレーザー
光を感光体ベルト３の表面上に照射する。

【００２４】感光体ベルト３は、一例として、図２に示
すように、表面にアルミニウム蒸着膜３０ａを形成した
ＰＥＴフィルム等の基材シート３０上に、単層構造であ
って正帯電性の感光層３１が形成されている。この感光
層３１は、電荷輸送層３２に、電荷発生層を形成する部
材３３を粒状にして分散させた構造となっている。

【００２５】電荷輸送層３２としては、ヒドラゾン誘導
体、ピラゾリン誘導体、オキサンジアゾール誘導体、ア
リールアミン誘導体、スチリル誘導体等を挙げることが
できる。好ましくは、アリールアミン誘導体である。

【００２６】電荷発生層を形成する部材３３としては、
ペリレン顔料、多環キノン系顔料、アントアンスロン系
顔料、トリスアゾ系顔料、フタロシアニン顔料、ビスア
ゾ顔料、トリスアゾ顔料、スクエアリウム顔料等が挙げ
られる。好ましくは、ペリレン顔料、フタロシアニン顔
料である。

【００２７】この単層の感光層３１の厚さは、１８μｍ
以上に形成されている。また、前記アルミニウム蒸着膜
による導電層３０ａは、アース層として用いられてい
る。

【００２８】また、本実施形態の感光体ベルト３は、以
上のように基材シート３０上に、電荷輸送層３２に電荷
発生層を形成する部材３３を粒状にして分散させて感光
層３１を形成してシート状体を形成し、このシート状体
の両端部を接合することによって環状に形成したもので
ある。しかし、感光体ベルト３は、以上のような基材シ
ート３０をシート状体の両端部を接合することによって
環状に形成したものに、感光層３１を形成したものでも
良い。

【００２９】現像装置としての現像器ユニット４は、マ
ゼンタトナーを収容したマゼンタ現像器５１Ｍ、シアン
トナーを収容したシアン現像器５１Ｃ、イエロートナー
を収容したイエロー現像器５１Ｙ、及びブラックトナー
を収容したブラック現像器５１Ｂｋが、感光体ベルト３
のベルトの移動方向に沿って並設されている。各現像器
は、図１に矢印で示す方向に往復移動可能に構成されて
おり、各色の現像時に、感光体ベルト３に接触し、現像
工程が終了すると感光体ベルト３から離間するように構
成されている。

【００３０】各現像器には、現像ローラ５２が備えられ
ている。現像ローラ５２は、導電性シリコンゴムを基材
として円柱状に構成され、更に、表面にフッ素を含有し
た樹脂またはゴム材のコート層が形成されている。な
お、現像ローラ５２は、必ずしも基材を導電性シリコン
ゴムで構成しなくてもよく、導電性ウレタンゴムで構成
しても良い。そして、表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、
５μｍ以下に設定しており、トナーの平均粒径である９
μｍよりも小さくなるように構成している。また、現像
ローラ５２には所定の電圧、例えば、４００Ｖが印加さ
れており、感光体ベルト３との間に所定の電位差を有す
るように構成されている。

【００３１】各現像器には、また、供給ローラ５３が備
えられている。供給ローラ５３は、導電性のスポンジロ
ーラであり、現像ローラ５２に対してスポンジの弾性力
によって押圧接触するように配置されている。なお、供
給ローラ５３としては、この他にも、導電性シリコンゴ
ムあるいはウレタンゴム等の適宜の部材を使用すること
ができる。

【００３２】各現像器には、更に、層厚規制ブレード５
４が備えられている。層厚規制ブレード５４は、ステン
レス鋼等で形成され、基端が現像器ケース５５に固定さ
れた支持部５４ａと、その支持部５４ａの先端に設けら
れ、導電性のシリコンゴムや導電性のフッ素含有ゴムま
たは樹脂で形成された接触部５４ｂとを備えている。接
触部５４ｂは支持部５４ａの弾性力により現像ローラ５
２に圧接される。接触部５４ｂの形状は、図１に示すよ
うに、断面が略半月状の凸形状となるように形成してい
る。また、本実施形態においては、層厚規制ブレード５
４に対しても所定の電圧を印加している。

【００３３】また、現像器ケース５５に収納されるトナ
ーは、正帯電性の非磁性１成分現像剤であり、懸濁重合
によって球状に形成したスチレン−アクリル系樹脂に、
カーボンブラック等の周知の着色剤、及びニグロシン、
トリフェニルメタン、４級アンモニウム塩等の荷電制御
剤、または、４級アンモニウム塩基を有するスチレン−
アクリル系樹脂等の荷電制御樹脂を添加してなる平均粒
径９μｍのトナー母粒子を有している。そして、前記ト
ナーＴは、そのトナー母粒子の表面にシリカを外添剤と
して添加して構成されている。また、前記外添剤として
のシリカには、シランカップリング剤、シリコーンオイ
ル等による周知の疎水化処理が施され、平均粒径が１０
ｎｍで、その添加量はトナー母粒子の０．６重量％であ
る。各色の現像器毎に異なる色のトナーが収容されてい
る。

【００３４】このように、トナーは極めて球状に近い懸
濁重合トナーであり、しかも、平均粒径が１０ｎｍの疎
水性処理したシリカを０．６重量％、外添剤として添加
しているため、極めて流動性に優れている。そのため、
摩擦帯電により十分な帯電量が得られる。更に、粉砕ト
ナーのように角部が存在しないため、機械的な力を受け
にくく、電界に対する追従性に優れ、転写効率が良い。

【００３５】以上のような構成により、現像ローラ５２
と感光体ベルト３との接触部において、感光体ベルト３
上に形成されたプラス極性（正帯電）の静電潜像に対し
て、正に帯電したトナーを反転現像方式で良好に現像す
ることができ極めて高画質な画像を形成できる。

【００３６】但し、懸濁重合トナーは、個々の機械的強
度が弱いことで知られている。また、平均粒径が３０ｎ
ｍ以下の外添剤は、非磁性１成分現像剤の流動性を良好
に高めて極めて高画質な画像形成を可能とするものの、
圧力が加わった時にトナー母粒子に埋まり込み易いこと
で知られている。従って、従来の画像形成装置のよう
に、金属製の層厚規制ブレードを用いた場合には、外添
剤のトナー母粒子への埋まり込みだけでなく、トナーの
層厚規制ブレードへの融着等の問題が発生する恐れがあ
る。

【００３７】そこで、本実施形態では、平均粒径が３０
ｎｍ以上の外添剤（流動促進剤）を、前記トナーに外添
している。なお、外添剤としては前記シリカの他、アル
ミナ、酸化チタン等、種々の外添剤を使用することがで
きる。外添剤の平均粒径は、３０ｎｍ〜１μｎｍにし
得、特に、３０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。

【００３８】中間転写ベルト５は、ポリカーボネイト、
またはポリイミド等の導電性のシートをベルト状に形成
したものである。中間転写ベルト５は、図１に示すよう
に、３つのローラ６０、６１、６２に架け渡されている
が、感光体ベルト３との接触位置におけるローラ６０に
は、所定の電圧が印加されており、感光体ベルト３上に
形成されたトナー像を前記導電性のシートからなる中間
転写ベルト５に転写するように構成されている。また、
トナー像を用紙への転写する位置におけるローラ６１に
は、ローラ６３が対向して設けられており、ローラ６３
にも所定の電位が印加されている。その結果、中間転写
ベルト５上に坦持された４色のトナー像は、用紙に転写
されることになる。

【００３９】クリーニング器６は、掻き取り部材６５
と、ケース６６とから構成されており、感光体ベルト３
上に残留したトナーを掻き取り部材６５によって掻き取
り、ケース６６に収容する。

【００４０】帯電器７は、スコロトロン型の帯電器であ
り、感光体ベルト３の感光層を一様に帯電する。

【００４１】定着ユニット８は、加熱ローラ８２と、加
圧ローラ８１とから構成され、４色のトナー像を坦持し
た用紙を、加熱ローラ８２及び加圧ローラ８１によって
狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、前記ト
ナー像を用紙に定着させる。

【００４２】給紙ユニット９は、用紙を収容する収容ト
レイ９１と、用紙を送り出すピックアップローラ９２と
から構成されている。給紙ユニット９は、スキャナユニ
ット２、現像器ユニット４、感光体ベルト３、及び中間
転写ベルト５による画像形成工程と所定のタイミングを
とって用紙を供給するように構成されている。

【００４３】排紙トレイ１０は、前記定着ユニット８の
排紙側に設けられており、前記定着ユニット８から排出
される用紙を収容するように構成されている。

【００４４】次に、以上のような本実施形態におけるカ
ラー画像形成装置の動作について説明する。まず、感光
体ベルト３の感光層が帯電器７により一様に帯電され、
次に、この感光層は、スキャナユニット２により照射さ
れたマゼンタ色の画像に対応したレーザー光により露光
される。次に、マゼンタ現像器５１Ｍが感光体ベルト３
に接触する位置に移動し、感光体ベルト３の感光層上に
形成された静電潜像にマゼンタトナーを付着させ、マゼ
ンタ色の現像を行う。このようにして形成されたマゼン
タ色のトナー像は、一旦、中間転写ベルト５の表面上に
転写される。

【００４５】次に、転写後の感光体ベルト３上に残った
トナーは、クリーニング器６によって除去され、感光体
ベルト３の感光層は、再び帯電器７により一様に帯電さ
れる。次に、この感光層は、スキャナユニット２により
照射されたシアン色の画像に対応したレーザー光により
露光される。以下、マゼンタ色の現像工程と同様の工程
が行われ、感光体ベルト３上にはシアン色のトナー像が
形成される。

【００４６】このシアン色のトナー像は、前記中間転写
ベルト５に坦持されているマゼンタ色のトナー像に重ね
合わされるように転写され、前記中間転写ベルト５上に
坦持される。

【００４７】以下、イエロー、ブラックの各色につき、
上述と同様の工程が行われ、結局、中間転写ベルト５上
には、４色のトナー像が形成されることになる。そし
て、この４色のトナー像は、給紙ユニット９から供給さ
れる用紙上に、ローラ６３と中間転写ベルト５との圧接
位置において転写される。そして、このトナー像は、定
着ユニット８において用紙上に定着され、排紙トレイ１
０上に排出される。以上のようにして、４色カラー画像
が形成されることになる。

【００４８】以上のように、本実施形態のカラー画像形
成装置においては、感光体ベルト３を用いているので、
現像器に対向する面を長く取ることができ、上述のよう
に、複数の現像器を縦方向に並設することができる。な
お、この並設方向は横方向であっても良い。従って、ロ
ータリー式に比べて、現像器の切り換え速度を高速にす
ることができるので、印字の高速化を図ることができ
る。

【００４９】また、本実施形態におけるカラー画像形成
装置においては、前記有機感光層３１は、正帯電性なの
で、上述のようにスコロトロン型の帯電器７を使用した
場合のオゾン発生を極めて少量に抑える。しかも、スコ
ロトロン型の帯電器７は、感光体ベルト３上を極めて均
一に帯電することができる。

【００５０】従来は、正帯電の有機感光体を構成するた
めに、電荷輸送層の上に電荷発生層を設ける必要があっ
た。これは、電荷発生層の上に電荷輸送層を設けたので
は、露光部分で電荷発生層に発生したホールと電子の対
のうち、電子が電荷輸送層を感光体表面まで輸送される
ことによって感光体表面上のプラス電荷と相殺して表面
電位を低下させる必要があるが、一般的に電荷輸送層は
ホールしか搬送しないため、表面電位を低下させること
ができない。従って、露光部分で表面電位を低下させる
ためには電荷輸送層の上に電荷発生層を設ける必要があ
るが、薄い電荷発生層が表層にあると、摩耗等によって
電荷発生層がダメージを受け、直ちに表面電位が不安定
となって印字不良が発生してしまう。

【００５１】しかしながら、本実施形態においては、正
帯電性でありながら、電荷輸送層３２に電荷発生体３３
を分散させた分散型の単層有機感光層３１としたで、従
来のように摩耗等が生じても、表面電位が不安定となら
ず、印字不良の発生を防止することができる。

【００５２】また、本実施形態における感光体ベルト３
は、電荷輸送層３２に電荷発生体３３を分散させた分散
型の単層有機感光層３１としたので、導電性の基材シー
ト３０上に従来のように薄い電荷発生層を形成する必要
がないため、大面積のベルト上に感光層を形成する場合
においても、生産の歩留まりを低下させることなく、良
好な感光層を形成することができる。

【００５３】更に、本実施形態においては、上述したよ
うに、分散型の単層有機感光層３１なので、従来の２層
構造の感光層のように摩擦によって削れた場合において
も表面電位が不安定となって印字不良が発生することが
ない。特に、非磁性一成分の現像剤に、上述したように
粒径３０ｎｍ以上の外添剤を添加した場合に、表層の削
れを生じさせるが、単層有機感光層３１の特性を変化さ
せることはない。逆に、単層有機感光層３１の表面は時
間の経過と共にその電荷発生機能が劣化するので、表層
を外添剤によりわずかに擦り減らすことによって、新し
い感光層の表面を露出させることが可能となる。新しい
感光層の表面もまた擦り減る前の表面と同様に電荷発生
体が分散された表面構造を有する。また、粒径３０ｎｍ
以上の外添剤を添加した現像剤を用いることにより、非
磁性一成分の現像剤であっても、トナー母粒子に対する
外添剤の埋まり込みを防ぎ、流動性の低下を防ぐ。

【００５４】特に、中間転写ベルト５を用いる方式で
は、１種類のトナーについて、感光体ベルト３から中間
転写ベルト５への転写工程と、中間転写ベルト５から用
紙への転写工程との２回の転写工程が必要になる。従っ
て、流動性が低下した場合には、画質の劣化は著しい。
しかしながら、本実施形態によれば、以上のように、粒
径３０ｎｍ以上の外添剤を添加した現像剤を用いること
により、トナー母粒子に対する外添剤の埋まり込みを防
ぎ、流動性の低下を確実に防ぐことができる。その結
果、本実施形態のカラー画像形成装置によれば、良好な
画質を得ることができる。

【００５５】特に、本実施形態のように、非磁性１成分
現像剤を用い、現像ローラを感光体ベルト３に押圧する
ことによって現像を行う方式を採用した場合には、現像
剤にかかるせん断力が比較的小さいために、印字かぶり
を防止することができる。特に、この効果は、現像剤と
してスチレン−アクリル系樹脂のような正帯電型現像剤
を用いた場合に有効である。特に、せん断力を調節する
ために、現像ローラ５２と感光体ベルト３の速度差を適
宜調節することができる。本発明者の実験によると、感
光体ベルト３に対する現像ローラ５２の周速比として、
１．３〜２．０が望ましい。周速比が１．３未満である
と現像ローラによる現像剤の供給が不十分となる。ま
た、周速比が２．０を超えると、図４（ｂ）との関係で
説明したように、現像剤及び感光体の摩擦帯電が大きく
なり、帯電電位の低下及び現像バイアス電位の上昇を招
くことになり、その結果、印字かぶりが発生し易くな
る。また、ベルトが現像ローラ（または現像ローラに付
着した現像剤）に及ぼす押圧力を適宜調節することで適
切なせん断力を現像剤に与えることができる。本実施の
形態では、現像ローラの軸の両端側において、バネなど
の付勢手段によって、現像ローラを感光体ベルト押圧
し、その押圧力またはベルトの付勢力は、片側のバネで
０．４９Ｎ、両側のバネで０．４９×２＝０．９８Ｎで
ある。そして、押圧力またはベルトの付勢力としては、
９．８Ｎ以下（片側のバネで４．９Ｎ以下、両側のバネ
で９．８Ｎ以下）、望ましくは１．９６Ｎ以下（片側の
バネで０．９８Ｎ以下、両側のバネで１．９６Ｎ以下）
がよい。

【００５６】更に、本実施形態における感光体ベルト３
は、樹脂製のベルトであり、且つ、該ベルト上にアルミ
ニウム蒸着膜からなる導電層３０ａが設けられ、該導電
層３０ａ上に前記有機感光層３１が設けられている。そ
して、この導電層３０ａをアース層として構成してい
る。このような構成を採用することにより、シート自体
を導電性にしてアース層とする場合に比べて、シートに
安価な材料を用いることが可能である。シートに安価な
材料を用いると、アース層の表面の平滑性が低下する
が、上述したように、本実施形態の感光層３１は、単層
型の有機感光層なので、感光層３１の形成に支障が生じ
ることはない。

【００５７】また、本実施形態における感光体ベルト３
は、ベルトの両端部を接合して無端状に形成するので、
初めからシームレス状に形成する場合に比べて、生産が
容易で安価に生産が可能である。この場合、接合部は、
表面の精度が悪くなるが、単層型の有機感光体を用いる
ことにより、表面の精度が悪くても、表面電位の低下に
悪影響を与えることがない。また、接合部を避けて画像
を形成する構成を採用しても良い。

【００５８】なお、本実施形態は、感光体ベルト３に中
間転写ベルト５を直接接触させた構成となっているが、
アース層として用いる導電層３０ａ上には上述したよう
に単層の有機感光層３１が形成されているので、感光体
ベルト３のアース層が露出してしまうことがない。従っ
て、中間転写ベルト５と直接触れても、中間転写ベルト
５からアース層に過電流が流れることがない。

【００５９】更に、本実施形態のカラー画像形成装置に
よれば、感光体ベルト３の単層有機感光層３１は１８μ
ｍ以上の厚さなので、安定して生産することが可能であ
る。

【００６０】単層の感光層の場合には、２層型の感光層
と異なり電荷発生が表面付近に集中しているため、露光
するレーザーの波長の半分程度の感光層の厚さムラがあ
ると、基材の導電性シートによる反射光との光の干渉に
よって、露光ムラが生じてしまうことがある。

【００６１】しかしながら、本実施形態の単層有機感光
層３１は１８μｍ以上の厚さに形成されているので、光
が分散された電荷発生体３３に吸収される。このため、
反射光が感光層の表面付近に到達するまでに光量が十分
に低下して感光層内で干渉が起こりにくくなる。それゆ
え、干渉縞による露光ムラを防止することが可能であ
る。

【００６２】なお、本実施形態は、感光体ベルト３にお
ける有機感光層３１を、電荷輸送層３２に電荷発生体３
３を分散させた単層構造とするものであるが、アース層
として用いる導電層３０ａ上に、図３に示すように、ア
ルマイト層等の保護層３４を形成しても良い。このよう
に構成すれば、例えば、感光体ベルト３と中間転写ベル
ト５の接触位置におけるローラ６０に印加される所定の
電圧値を、ある程度高い値に設定しても、有機感光層３
１が電位によりダメージを受けることがない。

【００６３】なお、本発明は、原稿に反射されたレーザ
ビームによって静電潜像を形成するコピー機等の画像形
成装置にも、また、更に、本発明は、懸濁重合トナー以
外の非磁性１成分現像剤を用いた画像形成装置、例え
ば、乳化重合等によって得られた他の重合トナーを用い
たり、粉砕トナーを用いた画像形成装置にも、同様に適
用することができる。また、現像剤及び画像形成装置を
構成する材料または部品として種々のもの用いることが
できる。

【００６４】

【発明の効果】本発明の第１の態様に従うカラー画像形
成装置によれば、単層型の有機感光層を有する感光体ベ
ルトを、粒径３０ｎｍ以上の外添剤を添加した非磁性一
成分の現像剤とともに用いているので良好な画質を長期
間に渡って得ることができる。本発明の第２の態様に従
うカラー画像形成装置によれば、単層型の有機感光層を
有する感光体ベルトを、非磁性一成分の正帯電型現像
剤、特にスチレンーアクリル系樹脂とともに用いている
ので、印字かぶりを防止して良好な画質を得ることがで
きる。特に、感光体ベルトと現像ローラの周速比または
ベルトの付勢力を調節することにより印字かぶりを一層
確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるレーザビームプリン
タの概略側断面図である。

【図２】図１のレーザビームプリンタにおける感光体ベ
ルトの構造を示す断面図である（その１）。

【図３】図１のレーザビームプリンタにおける感光体ベ
ルトの構造を示す断面図である（その２）。

【図４】（ａ）は、現像工程において現像ローラにより
供給されたトナーが感光体と接触する様子を示した概念
図であり、（ｂ）は（ａ）における各部位の電位の関係
を示す図である。

【符号の説明】

１…レーザビームプリンタ３…感光体ベルト５…中間転写ベルト３０…基材シート３０ａ…導電層３１…感光層３２…電荷輸送層３３…電荷発生体（電荷発生層を形成する部材）５２…現像ローラ５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋ…現像器３００…感光体

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/01 Ｇ０３Ｇ 15/01 １１１Ａ１１１ 9/08 ３２５ 15/08 ５０７ 15/08 ５０７Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正帯電性の有機感光層を有する感光性ベ
ルトと、該感光性ベルトに対向して配置され前記有機感光層を帯
電させる帯電装置と、該感光性ベルトに対向して配置され前記帯電された有機
感光層を露光して静電潜像を形成する露光装置と、該感光性ベルトに対向して並設され、感光性ベルトに非
磁性一成分の現像剤を接触させることによって前記形成
された静電潜像に現像剤を付着させてカラー可視像を現
像する現像装置と、該カラー可視像を転写媒体に転写する転写装置と、を備
え、前記非磁性一成分の現像剤には粒径３０ｎｍ以上の外添
剤が添加されており、前記有機感光層は、電荷輸送層中
に電荷発生体を分散して有する単層の感光層であること
を特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記外添剤の平均粒径が３０ｎｍ〜１０
０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のカラー
画像形成装置。
【請求項３】前記外添剤が、シリカ、アルミナ及び酸
化チタンからなる群から選ばれた一種であることを特徴
とする請求項２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】現像剤が、スチレン−アクリル系樹脂か
ら構成されたトナーであることを特徴とする請求項１に
記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】現像剤が、さらに、スチレン−アクリル
系樹脂から構成された電荷制御剤を含むことを特徴とす
る請求項４に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】前記帯電装置は、スコロトロン型の帯電
器であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形
成装置。
【請求項７】前記感光性ベルトは、樹脂製のベルト
と、該ベルト上に形成された導電層と、該導電層上に設
けられた前記有機感光層とを備えており、前記ベルトの
両端部を接合することにより無端状に形成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項８】前記有機感光層は１８μｍ以上の厚さを
有することを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形
成装置。
【請求項９】正帯電性の有機感光層を有する感光性ベ
ルトと、該感光性ベルトに対向して配置され前記有機感光層を帯
電させる帯電装置と、該感光性ベルトに対向して配置され前記帯電された有機
感光層を露光して静電潜像を形成する露光装置と、該感光性ベルトに対向して並設され、感光性ベルトに現
像剤を接触させることによって前記形成された静電潜像
に現像剤を付着させてカラー可視像を現像する現像装置
と、該カラー可視像を転写媒体に転写する転写装置と、を備
え、前記現像剤はスチレン−アクリル系樹脂から構成される
非磁性一成分型の現像剤であり、前記有機感光層は、電
荷輸送層中に電荷発生体を分散して有する単層の感光層
であることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１０】現像装置が、現像剤を感光性ベルトに
供給するための現像ローラを有し、感光体ベルトに対す
る現像ローラの周速比が１．３〜２．０であることを特
徴とする請求項９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】現像剤が、さらに、スチレン−アクリ
ル系樹脂から構成された電荷制御剤を含むことを特徴と
する請求項９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１２】前記帯電装置は、スコロトロン型の帯
電器であることを特徴とする請求項９記載のカラー画像
形成装置。
【請求項１３】前記感光性ベルトは、樹脂製のベルト
と、該ベルト上に形成された導電層と、該導電層上に設
けられた前記有機感光層とを備えており、前記ベルトの
両端部を接合することにより無端状に形成されているこ
とを特徴とする請求項９に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１４】前記有機感光層は１８μｍ以上の厚さ
を有することを特徴とする請求項９に記載のカラー画像
形成装置。