JP2002123046A

JP2002123046A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2002123046A
Application number: JP2000313939A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Arataira; 文弘荒平; Shuichi Aida; 修一會田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2000-10-13
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】補助帯電工程での帯電ムラによる磁気ブラシ
帯電工程でのスジ状の帯電ムラを防止し、スジ状の画像
不良、前回の画像パターンの履歴の影響によるゴースト
画像の発生を防止することができ、良好な画像が得られ
る画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供するこ
とにある。【解決手段】帯電部材が、平均粒径が５〜１００μｍ
の範囲である磁性粒子２−１で構成される磁気ブラシで
あり、感光体１の移動方向において帯電手段よりも上流
側でかつ転写手段４よりも下流側に、感光体に接触し、
帯電手段により帯電する極性と逆極性の電圧が印加され
ることによって感光体を逆極性に帯電する補助帯電部材
６を有し、補助帯電部材が弾性を有し、体積抵抗値が１
×１０⁴〜１×１０⁹Ω・ｃｍであり、かつ感光体と接触
する表面が連続相であり、表面の１０点平均表面粗さＲ
ｚが１５μｍ以下である画像形成装置及びプロセスカー
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、例えば電子写真方
式、あるいは静電記録方式を用いて像担持体に静電潜像
を形成し、この潜像を現像剤により現像してトナー像と
なし、これを記録材等に記録する画像形成装置に関する
ものであり、更に、電子写真感光体の周囲に、該電子写
真感光体に接触配置された磁性粒子からなる帯電部材に
電圧を印加することにより該電子写真感光体を帯電する
帯電手段を有し、現像手段、及び転写手段からなる群よ
り選ばれる少なくとも一つの手段が、補助帯電手段と一
体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在であるプロ
セスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により電子写真感光体上に電気的潜像を形成し、
次いで該潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要
に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、熱・
圧力等により転写材上にトナー画像を定着して複写物を
得るものである。また、転写材上に転写されずに電子写
真感光体上に残ったトナー粒子は、クリーニング工程に
より電子写真感光体上より除去される。

【０００３】従来、このような電子写真の帯電装置とし
ては、コロトロンやスコロトロンと呼ばれるコロナ放電
を利用した帯電方法が使用され、近年、これに代って、
ローラ、ファーブラシ又はブレード等の帯電部材を電子
写真感光体表面に接触させ、その接触部分近傍の狭い空
間での放電を形成することによりオゾン発生を極力抑え
た帯電方法が開発され実用化に至っている。

【０００４】しかし、コロナ放電を利用した帯電方法に
おいては、コロナ放電特に負又は正コロナを生成する際
に多量のオゾンを発生することから、電子写真装置にオ
ゾン捕獲のためのフィルターを具備する必要性があり、
装置の大型化又は、ランニングコストが増加する等の問
題点があった。

【０００５】更に、狭い空間に放電を形成することによ
りオゾン発生を極力抑さえた帯電方法のうち、ブレード
やローラー帯電方式等の電子写真感光体と接触させて帯
電を行う方式においては、電子写真感光体上へのトナー
融着と言った問題が発生し易い傾向にある。

【０００６】そのため電子写真感光体に近接させて、直
接の接触を避けて用いる方法も検討されている。電子写
真感光体を帯電させる部材としては、前記のローラ又は
ブレード又は、ブラシ、細長い導電性板状物に抵抗層を
施した部材等が挙げられるが、その際、近接距離の制御
が難しいという問題点があり実用化に難点があった。

【０００７】そのため、比較的電子写真感光体への接触
負荷の小さい、磁性粒子を磁石体にて保持した所謂磁気
ブラシを帯電部材として用い、電子写真感光体を帯電さ
せる技術が検討されており、特開平８−６３５３号公
報、特開平８−４４１５２号公報及び特開平８−６９１
４９号公報には、表面層に電荷注入層を有した電子写真
感光体を用いることで放電に依存しない電子写真感光体
への帯電が磁気ブラシからの電荷注入により、帯電均一
性も向上する帯電方法が開示されている。

【０００８】また、画像形成方法として、電子写真感光
体の長寿命化、装置の小型化、さらには、エコロジーの
観点より、トナーの有効活用という意味で廃トナーの生
じない画像形成方法が望まれていた。

【０００９】そのような電子写真方法による画像形成方
法の１つとして、現像工程時に現像と転写されずに残っ
た転写残トナーのクリーニングを同時に行う方法、クリ
ーナーレスシステムという技術がある。

【００１０】従来、現像同時クリーニング又はクリーナ
ーレスと呼ばれた技術の開示は、特開昭５９−１３３５
７３号公報、特開昭６２−２０３１８２号公報、特開昭
６３−１３３１７９号公報、特開昭６４−２０５８７号
公報、特開平２−５１１６８号公報、特開平２−３０２
７７２号公報、特開平５−２２８７号公報、特開平５−
２２８９号公報、特開平５−５３４８２号公報及び特開
平５−６１３８３号公報等がある。これらの公知の技術
は、コロナ、あるいはブラシ、ローラを用いており、電
子写真感光体に接触して帯電を行うため、上記のような
クリーナーレスシステムにおいては、転写残トナーがそ
のまま接触帯電部材を直接に汚してしまい、耐久により
電子写真感光体の帯電不良による画像汚れの発生、また
帯電不均一性等を全てを満足するには到っていない。

【００１１】そのため、比較的電子写真感光体への接触
負荷の小さい、磁性粒子を磁石体にて保持した所謂磁気
ブラシを帯電部材として用いるクリーナーレス技術が検
討されており、例えば、特開平４−２１８７３号公報に
おいては、放電限界値を超えるようなピーク値を有する
交流電圧を印加した磁気ブラシを用いてクリーニング装
置を不要とするような画像形成装置が開示されている。
更に、特開平６−１１８８５５号公報において、独立の
クリーニング装置のない磁気ブラシ帯電クリーニング装
置を搭載した画像形成方法が開示されている。

【００１２】しかしながら、このようなクリーナーレス
の画像形成装置においては、前回の画像の残像が次回の
画像形成時に現れるゴースト画像の問題があった。この
ようなゴースト画像を防止するために特開平６−３２５
５７８号公報及び特開平１１−３０５５２１号公報に、
転写と帯電工程の間に電子写真感光体にファーブラシを
接触させて、ファーブラシに帯電に印加する帯電バイア
スの極性とは逆極性の電圧を印加し、プラス、マイナス
が混在した転写残トナーの極性を帯電バイアスの極性と
は逆に揃え、帯電器上流側で静電気力により一旦、転写
残トナーを磁気ブラシ帯電器内に取り込むことで、磁気
ブラシと電子写真感光体との接触部分での電子写真感光
体への帯電の転写残トナーによる阻害を防止し、前回の
画像パターンによる帯電状態の違いが生じず、取り込ま
れた転写残トナーは磁気ブラシとの摺擦により正規な極
性に制御されたトナーとなって前回の画像パターンを残
すことなく均一に吐き出されゴースト画像を防止する画
像形成方法が開示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な電子写真感光体と磁気ブラシ帯電装置、ファーブラシ
による補助帯電手段による画像形成装置においては、画
像出しが進み、転写残トナーによって（クリーナーから
のすり抜け等）磁気ブラシ中に転写残トナーが溜まり始
めると縦スジ状の画像不良が生じてしまう。これは、例
えば帯電工程でマイナス極性を印加する場合、補助帯電
手段であるファーブラシにプラスを印加すると、電子写
真感光体の表面がプラスに帯電したスジ状に不均一な帯
電状態になり、その状態で帯電工程に突入した場合、磁
気ブラシ中に混入し、磁性粒子との摺擦によってマイナ
ス極性になったトナーがスジ状のプラス帯電の部分に静
電気的な力で集中してしまい、磁気ブラシと電子写真感
光体の接触部分での磁性粒子と電子写真感光体との接触
を阻害してしまい、帯電が行えず、縦スジ状にそのまま
帯電が不十分となり、磁気ブラシに混入した転写残トナ
ーが縦スジ状に吐き出され、現像部でも帯電が不十分の
ために回収不足によりそのまま転写されてしまい縦スジ
状の画像不良が生じてしまう問題が生じていた。このよ
うな問題は、転写残トナーが直接、磁気ブラシに突入す
るクリーナーレスによる画像形成装置で発生し易く、ま
た電荷注入層を有した電子写真感光体を用いた場合に、
ファーブラシによる補助帯電工程でスジ状の帯電ムラが
顕著に現れ、そのために縦スジ状の画像不良が発生し易
い問題を有していた。

【００１４】本発明の目的は、補助帯電工程での帯電ム
ラによる磁気ブラシ帯電工程でのスジ状の帯電ムラを防
止し、スジ状の画像不良、前回の画像パターンの履歴の
影響によるゴースト画像の発生を防止することができ、
良好な画像が得られる画像形成装置及びプロセスカート
リッジを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、導電性
支持体上に感光層を有する電子写真感光体、該電子写真
感光体に接触配置された帯電部材に電圧を印加すること
によって該電子写真感光体を帯電する帯電手段、露光を
行うことによって該電子写真感光体上に静電潜像を形成
する潜像形成手段、該静電潜像をトナー担持体上のトナ
ーによって可視化する現像手段、該可視化像を転写材に
転写する転写手段を備える反転現像方式の画像形成装置
において、該帯電部材が、体積抵抗値が１×１０⁴〜１
×１０⁹Ω・ｃｍ、平均粒径が５〜１００μｍの範囲で
ある磁性粒子で構成される磁気ブラシであり、該電子写
真感光体の移動方向において該帯電手段よりも上流側で
かつ該転写手段よりも下流側に、該電子写真感光体に接
触し、該帯電手段により帯電する極性と逆極性の電圧が
印加されることによって該電子写真感光体を該逆極性に
帯電する補助帯電部材を有し、該補助帯電部材が弾性を
有し、体積抵抗値が１×１０⁴〜１×１０⁹Ω・ｃｍであ
り、かつ該電子写真感光体と接触する表面が連続相であ
り、表面の１０点平均表面粗さＲｚが１５μｍ以下であ
ることを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００１６】また、本発明に従って、電子写真感光体、
該電子写真感光体に接触配置され、電圧を印加されるこ
とによって該電子写真感光体を帯電する帯電部材を一体
に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセス
カートリッジにおいて、該帯電部材が、体積抵抗値が１
×１０⁴〜１×１０⁹Ω・ｃｍ、平均粒径が５〜１００μ
ｍの範囲である磁性粒子で構成される磁気ブラシであ
り、該電子写真感光体の移動方向において該帯電手段よ
りも上流側でかつ該転写手段よりも下流側に、該電子写
真感光体に接触し、該帯電部材により帯電する極性と逆
極性の電圧が印加されることによって該電子写真感光体
を該逆極性に帯電する補助帯電部材を有し、該補助帯電
部材が弾性を有し、体積抵抗値が１×１０⁴〜１×１０⁹
Ω・ｃｍであり、かつ該電子写真感光体と接触する表面
が連続相であり、表面の１０点平均表面粗さＲｚが１５
μｍ以下であることを特徴とするプロセスカートリッジ
が提供される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１８】図１は本発明に従う画像形成装置の一例の
概略図である。

【００１９】１は像担持体としての電荷注入層を表面に
有したドラム型の電子写真感光体であり、２は電子写真
感光体１に接触させた帯電装置であり、マグネットロー
ル２−３を内包した磁性粒子担持体２−２上に磁性粒子
を担持させた磁気ブラシ帯電装置、３は現像装置であ
り、マグネットロール３−３を内包したトナー担持体３
−２上にトナーを担持させた現像装置で、４は電子写真
感光体に接触させたローラ型の転写装置、５は紙等の転
写材、６は電子写真感光体に接触したローラ型の補助帯
電装置であり、６−１は芯金、６−２は導電性弾性層、
６−３は表面層である。

【００２０】また、７は露光光であり、帯電部材に印加
する電圧はマイナス、転写、補助帯電部材に印加する電
圧はプラス、トナーはマイナス帯電性のトナーを用いた
反転現像による画像形成装置である。

【００２１】電子写真感光体１は、所定の周速度で回転
駆動され、その回転過程において帯電装置２により電子
写真感光体はマイナスに帯電され、露光光７により静電
潜像が形成され、現像装置３のマイナス極性のトナーに
より可視化され、プラス印加の転写装置４により転写材
５に転写され、転写材は電子写真感光体から分離されて
定着装置１０により転写材上にトナーが定着され複写物
として装置外へ排出される。転写されずに電子写真感光
体上に残ったプラス・マイナス極性が混在した転写残ト
ナーは、プラス電圧印加の補助帯電手段６により極性を
マイナスに揃えられ磁気ブラシに一旦取り込まれ、摺擦
によりマイナスに揃えられたトナーが均一に吐き出され
現像部に到達して、現像装置のトナー担持体に電子写真
感光体の暗部電位と明部電位との間の現像バイアス（直
流電圧）が印加され、転写残トナーは、静電潜像の暗部
電位と現像スリーブに印加される直流電圧との電位差で
あるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋにより暗部電位部から
現像スリーブへ回収される。この転写残トナーのスリー
ブへの回収と同時に、現像スリーブから静電潜像の明部
電位部へトナーの現像が行われる。このように現像装置
で現像同時クリーニングを行うことで転写残トナーは現
像剤として再利用される。

【００２２】本実施例においては、前記補助帯電部材が
表面の１０点平均表面粗さＲｚが１５μｍ以下であるこ
とを特徴とする。

【００２３】上述したようにネガ帯電ドラム、ネガトナ
ーを用いた反転現像クリーナーレス画像形成装置の場
合、補助帯電手段がファーブラシ、つまり補助帯電手段
の表面が不連続相、あるいは表面粗さが粗い場合、電子
写真感光体とブラシが接触している部分と、接触してい
ない部分が存在する不均一な接触状態であるために、補
助帯電部分でプラスに帯電したスジ状の不均一な帯電状
態になってしまい、耐久が進むとスジ状の画像不良が発
生してしまう。

【００２４】そのために、表面性が均一な補助手段を用
いることで、電子写真感光体への接触性を均一にするこ
とでスジ状の帯電ムラを防止させ、帯電工程でのトナー
の集中による帯電阻害を防止させることが必要になる。

【００２５】表面粗さが１５μｍを超えると電子写真感
光体との接触性が不均一になり補助帯電手段で電子写真
感光体上にスジ状の帯電ムラが発生してしまうので好ま
しくない。より好ましくは５μｍ以下である。

【００２６】表面粗さの測定には、小坂研究所社製、表
面粗さ測定器ＳＥ−３０Ｈを用い、補助帯電部材を表面
粗さ測定器に固定し、表面粗さ測定仕様として、補助部
材の軸方向に測定長：４ｍｍ、測定針移動速度：０．３
ｍｍ／ｓ、カットオフ値：０．８ｍｍに設定し、ローラ
やベルト形状の場合は円周上で１２０ｄｅｇごとに、中
央と両端付近の合計９点のＲｚ測定を行い、その平均値
を計算により求め、プレートやブレード状態のものは、
中央、両端部の合計３点の平均値をＲｚとする。

【００２７】また、補助帯電部材は弾性を有していなけ
ればならず、弾性体でないと、電子写真感光体の膜厚ム
ラ等に対応して均一に接触することが困難になり、上述
と同様に補助帯電手段で電子写真感光体上にスジ状の帯
電ムラが発生してしまうので好ましくない。

【００２８】好ましい硬度としては、ＪＩＳＫ６３０
１Ａ硬度計により規定された硬度にて３５°〜７５°
が好ましく、より好ましくは４５°〜６０°である。３
５°未満では表面のタック性が増し、また電子写真感光
体との張り付きが強くなり、電子写真感光体のトルクが
増し、モーター等に負担がかかり易い欠点が生じる、耐
久による補助帯電部材表面が汚染し易く、それによって
転写残トナーの帯電量が制御し難くなり、ゴースト画像
が発生し易いので好ましくない。

【００２９】補助帯電部材の体積抵抗値は、１×１０⁴
〜１×１０⁹Ω・ｃｍでなければならない。１×１０⁴Ω
・ｃｍ未満であると電子写真感光体に欠陥が存在した場
合、そこに電流が集中してしまい、転写残トナーの摩擦
帯電量を電子写真感光体の長手方向に均一に制御するこ
とが困難となり、１×１０⁹Ω・ｃｍを超えると抵抗が
高すぎるので転写残トナーの摩擦帯電量を制御するのに
十分な電圧が印加されないので好ましくない。より好ま
しくは１×１０⁶〜１×１０⁸Ω・ｃｍである。

【００３０】体積抵抗値の測定方法は、温度２２．５℃
／湿度５５％ＲＨの条件下で、電圧を印加する部位と電
子写真感光体と接触する補助帯電部材の表面との間で１
００Ｖの電圧を印加し、流れた電流値、電極面積等から
算出する。

【００３１】例えば、芯金上に形成されたローラ形状の
場合、補助帯電部材の表面にアルミニウム箔のような良
導電性の薄膜を幅１ｃｍ、長さ１０ｃｍに切り、それを
帯電部材の表面に押し当て（ローラの場合は巻き付け
て）、芯金と薄膜の両端にディジタルメグオームハイテ
スタ（ＨＩＯＫＩ製）を接続し、直流電圧２５０Ｖ印加
し、１０秒後の値を読み取とり、部材の厚さと電極面積
から体積抵抗値を算出する。

【００３２】補助帯電部材の構成としては例えば、電圧
を印加する導電性支持体上に、弾性を有する中抵抗層が
形成された構造が挙げられ、中抵抗層の中に抵抗を調整
する抵抗制御層や、表面層を積層した構成にしても構わ
ない。弾性を有する中抵抗層の材料としては、例えば、
ウレタン、ＳＢＲ、ＥＶＡ、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＩ
Ｓ、ＴＰＯ、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、ＮＢＲ、ＩＲ、ＢＲ、
シリコンゴム及びエピクロルヒドリンゴム等の樹脂やゴ
ム類等があり、必要な抵抗値に応じて、例えば、カーボ
ンブラック、カーボン繊維、金属酸化物、金属粉及び過
塩素酸塩等の固体電解質や界面活性剤等の導電性付与剤
を添加したもの等がある。

【００３３】上記導電性支持体としては、通常の画像形
成装置が備える電子写真感光体に用いられる導電性支持
体と同様のものを用いることができる。具体的には、
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、金及び銀等の金属や合
金、あるいはそれらの酸化物やカーボン、導電性樹脂等
の導電性材料を成形加工した導電性支持体や、所望の形
状及び物性の基材表面に前記導電性材料を適当な方法で
塗布したり蒸着して得られる導電性支持体が使用可能で
ある。

【００３４】また、補助帯電手段の形状としては、ロー
ラあるいはベルト状で、電子写真感光体と接触する部分
で電子写真感光体の回転方向と同方向に回転するのが好
ましい。回転することで補助帯電工程で制御された転写
残トナーがそのまますり抜けて帯電工程に到達し易く好
ましい。一方、プレートやブレード状態、あるいはロー
ラやベルトでも電子写真感光体上に固定して均一に接触
している場合、転写残トナーが部材と電子写真感光体と
のニップ部に挟まり易く、電子写真感光体と補助部材の
接触性が不均一になり、スジ状の帯電ムラが生じ易く、
上述のようなスジ状の画像不良が生じ易い。

【００３５】更に、逆方向への回転であると、転写残ト
ナーが補助帯電部材に付着し易く、補助帯電部材の表面
を汚染し耐久が進むと、転写残トナーの帯電量を制御し
難くなり易く、また補助帯電部材によって電子写真感光
体から転写残トナーが剥がれ易くなり、ボタ落ち等によ
るポチ画像不良を招き易い。

【００３６】また、回転は電子写真感光体の回転速度以
上の速度をもって回転させた方が好ましい。そうするこ
とで補助部材に電圧を印加し、転写残トナーの摩擦帯電
量を制御する他に補助部材と転写残トナーが摺擦するこ
とでより摩擦帯電量が高くなり制御し易く、更に従動の
場合は前回の画像パターンがそのまま補助帯電部材を抜
けるのに対して、周速差を設けると前回の画像パターン
を散らす効果もあり、ゴースト画像の発生を防止するの
で好ましい。電子写真感光体の回転速度未満では補助帯
電部材の表層が転写残トナーで汚染し易く、また補助帯
電部材で転写残トナーが堰き止められてしまうことによ
りボタ落ち画像が発生し易いので好ましくない。

【００３７】補助帯電部材に印加する電圧は、直流電圧
が好ましい。直流電圧の方が、交流を重畳した電圧より
も転写残トナーの帯電極性を印加電圧の極性に制御し易
いので好ましい。

【００３８】また、前記補助帯電手段、特にローラは、
部材汚染防止、転写残トナーの帯電量制御の観点から表
面層を有した部材の方が好ましく、特に表面層がフッ素
樹脂やシリコーン樹脂を含有することが好ましい。

【００３９】フッ素樹脂の場合、樹脂の離型性が高く、
転写残トナーによる部材表面の汚染防止効果が高く、ま
た転写残トナーの極性をプラスにするには、フッ素樹脂
を用い、マイナスにするにはシリコーン樹脂を用いた方
が好ましい。転写残トナーとそれぞれの樹脂の摺擦によ
り、帯電系列から転写残トナーの帯電極性がプラス、マ
イナスになり易いためである。

【００４０】フッ素樹脂としては、例えば、ポリフッ化
ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチ
レン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロ
ジフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン及び
ポリヘキサフルオロプロピレン等と、他のモノマーが共
重合した溶媒可溶の共重合体が挙げられる。

【００４１】また、シリコーン樹脂としては、例えば、
信越シリコーン社製ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３１
１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５５（ストレートシリコーンワ
ニス）、ＫＲ２１１、ＫＲ２１２、ＫＲ２１６、ＫＲ２
１３、ＫＲ２１７、ＫＲ９２１８（変性用シリコーンワ
ニス）、ＳＡ−４、ＫＲ２０６、ＫＲ５２０６（シリコ
ーンアルキッドワニス）、ＥＳ１００１、ＥＳ１００１
Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ、ＥＳ１００４（シリコーンエポキ
シワニス）、ＫＲ９７０６（シリコーンアクリルワニ
ス）、ＫＲ５２０３又はＫＲ５２２１（シリコーンポリ
エステルワニス）や東レシリコーン社製のＳＲ２１０
０、ＳＲ２１０１、ＳＲ２１０７、ＳＲ２１１０、ＳＲ
２１０８、ＳＲ２１０９、ＳＲ２４００、ＳＲ２４１
０、ＳＲ２４１１、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ又はＳＨ
８４０等が用いられる。

【００４２】その他に、ポリスチレン、スチレン−アク
リル酸アルキル共重合体、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、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、ポリエステ
ル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリオレフィン及び
ポリアミド樹脂等が挙げられる。

【００４３】また、抵抗調整するために、カーボンブラ
ック、酸化チタン及び酸化スズ等の導電性顔料を分散し
ても構わない。

【００４４】本発明の帯電部材である磁性粒子の体積抵
抗値は１×１０⁴〜１×１０⁹Ω・ｃｍでなければならな
い。磁性粒子の体積抵抗値が１×１０⁴Ω・ｃｍ未満だ
と、電子写真感光体表面に傷やピンホール等の欠陥が存
在した場合、そこに集中して電荷が流れてしまい帯電部
材及び電子写真感光体の通電破壊が生じ、１×１０⁹Ω
・ｃｍを超えると電子写真感光体に良好な帯電が行われ
なくなり帯電不良が生じてしまう。

【００４５】磁性粒子の体積抵抗の測定方法は、図２に
示すセルＡに磁性粒子を充填し、該磁性粒子に接するよ
う電極２１及び２２を配し、該電極間に電圧を印加し、
その時流れる電流を測定することで得た。測定条件は、
２３℃／６５％ＲＨの環境で充填磁性粒子と電極との接
触面積２ｃｍ²、厚み１ｍｍ、上部電極に１０ｋｇ、印
加電圧１００Ｖである。

【００４６】帯電部材である磁気ブラシと電子写真感光
体を十分に接触させることによって帯電性も向上し、ま
た転写残トナーの帯電器内への取り込み性も向上し、帯
電器内に混入したトナーを電子写真感光体上に吐き出さ
せる機会も増すことから、磁気ブラシは電子写真感光体
に対して周速差をもって移動させることが好ましい。

【００４７】帯電部材に用いられる磁性粒子の体積平均
粒径は、５〜１００μｍでなければならない。５μｍよ
り小さいと、磁気ブラシに混入した転写残トナーが電子
写真感光体上に吐き出されにくくなり、磁気ブラシ内の
トナー量が多くなり、電子写真感光体への帯電性が低下
し易く、また電子写真感光体への磁気ブラシの付着が生
じ易く、各工程での摺擦により磁性粒子が電子写真感光
体に埋め込まれてしまい、ポチ状の画像不良が生じ易
く、また磁気ブラシとした時の磁性粒子の搬送性に劣
る。１００μｍを超えると磁性粒子と電子写真感光体と
の接触点が減少し注入帯電方法の帯電一様性が劣化する
傾向にあり、磁気ブラシ内に混入した転写残トナーが補
助帯電部材で生じたスジ状の帯電ムラに集中し易いため
に帯電阻害が生じスジ状の画像不良が発生し易いので好
ましくなく、転写残トナーの取り込み、掻き取り力も低
下するので好ましくない。更に好ましくは、１５〜３５
μｍである。

【００４８】磁性粒子の平均粒径及び分布は、レーザー
回折式粒度分布測定装置ＨＥＲＯＳ（日本電子製）を用
いて、０．０５μｍ〜３５０μｍの範囲を３２対数分割
して測定し、体積５０％メジアン径をもって平均粒径と
した。

【００４９】磁気ブラシに印加する電圧は、直流電圧に
交流電圧を重畳した電圧であることが好ましい。交流成
分を重畳することで、転写残トナーの取り込み力が増
し、すり抜け等によるゴースト画像が防止できるので好
ましい。

【００５０】また、磁性粒子を保持する保持部材と電子
写真感光体との間隙は０．２〜２ｍｍの範囲が好まし
い。０．２ｍｍより小さいと磁性粒子がその間隙を通り
難くなり、スムーズに保持部材上を磁性粒子が搬送され
ずに帯電不良や、ニップ部に磁性粒子が過剰に溜り、電
子写真感光体への付着が生じ易くなり、２ｍｍを超える
と電子写真感光体と磁性粒子のニップ幅を広く形成し難
いので好ましくない。特に好ましくは０．２〜１ｍｍ、
更には０．３〜０．７ｍｍが好ましい。

【００５１】本発明に用いられる磁性粒子としては、フ
ェライト粒子が好ましく用いられる。フェライトの組成
としては、銅、亜鉛、マンガン、マグネシウム、鉄、リ
チウム、ストロンチウム及びバリウム等の金属元素を含
むものが好適に使用される。更に好ましくは、銅、マン
ガン又はリチウムと鉄を含むフェライト粒子であり、最
も好ましくは、銅又はマンガンより選択される。

【００５２】その好ましい組成比率は、（Ａ１）_X1・
（Ａ２）_X2 ・・・（Ａｎ）_Xn・（Ｆｅ）_Y・（Ｏ）_Z （ここで、Ａ１〜Ａｎは、元素を表し、Ａ１は、銅、マ
ンガン又はリチウムから選択される。また、Ｘ１〜Ｘｎ
及びＹは酸素以外の含有元素の原子個数比率を示す）０．０２＜Ｘ１／Ｙ＜５であり、好ましくは、０．０３＜Ｘ１／Ｙ＜３．５更に好ましくは、０．０５＜Ｘ１／Ｙ＜１である。

【００５３】Ａ２以降の好ましい元素としては、Ａ１で
使用されない元素で、銅、マンガン、リチウム、亜鉛及
びマグネシウムが挙げられる。

【００５４】更に、本発明のフェライト粒子には、燐、
ナトリウム、カリウム、カルシウム、ストロンチウム、
ビスマス、珪素又はアルミニウム等を含有させることが
できる。

【００５５】帯電用磁性粒子の好ましい構成として、磁
性粒子中の酸素を除く元素の総原子数の内、鉄、銅、マ
ンガン、リチウム、亜鉛及びマグネシウムの含有原子数
が８０原子個数％以上のものが好ましく用いられ、更に
好ましくは９０原子個数％以上、最も好ましくは９５原
子個数％以上である。

【００５６】フェライトは、酸化物の固溶体であり厳密
な化学量論に基づくとは限らないが、銅を用いた場合
は、（ＣｕＯ）_X1・（Ｆｅ₂Ｏ₃）_X1・（Ａ２）_X2・・・（Ａ
ｎ）_Xn・（Ｆｅ）_Y-2X1・（Ｏ）_Z-4X1 で表現可能であり、マンガンを用いた場合は、（ＭｎＯ）_X1・（Ｆｅ₂Ｏ₃）_X1・（Ａ２）_X2・・・（Ａ
ｎ）_Xn・（Ｆｅ）_Y-2X1・（Ｏ）_Z-4X1 であり、更に、リチウムを用いた場合（Ｌｉ₂Ｏ）_X1/2・（Ｆｅ₂Ｏ₃）_5X1/2・（Ａ２）_X2・・
・（Ａｎ）_Xn・（Ｆｅ）_Y-5X1・（Ｏ）_Z-8X1 である。

【００５７】帯電用磁性粒子においては、その特徴的な
使用形態により、銅、マンガン又はリチウムを使用した
粒子において、特に耐久性に優れるという効果がある。
特に、銅又はマンガンを使用した場合の効果が大きい。

【００５８】このメカニズムについては、鋭意検討中で
あるが、電圧が印加されて、電子写真感光体を帯電する
際にフェライトを通して電流の流れるわけであるが、こ
の電流パスが元素により異なり、特に銅又はマンガンで
構成されるフェライトにおいて、電流のパスが多く形成
されるためと推測される。また、表面の状態においても
電子写真感光体との電荷のやり取りがスムーズな表面を
形成しているものと推測される。

【００５９】本発明における帯電用磁性粒子の作製方法
は、例えばＣｕ−Ｚｎフェライトを作製するにあたっ
て、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｕＯ、ＺｎＯをそれぞれ４５〜５５モ
ル％、２０〜３０モル％、２０〜３０モル％の割合で配
合して適当な分散剤、結合剤等と水を加えてスラリーと
した後、適当な方法で造粒、分級し１０００〜１３００
℃程度で焼成することにより、本発明に用いる体積抵抗
値を有する磁性粒子を得ることができる。更に、必要に
応じて解砕、粉砕処理、分級処理を行うことにより所望
のサイズの磁性粒子が得られる。

【００６０】本発明に用いられる接触帯電部材として磁
気ブラシを構成する磁性粒子は、抵抗調整やトナーに対
する摩擦帯電極性を制御する等を行う目的で磁性粒子を
コアとして、その上に表面層を有した形態でも構わな
い。表面層の形態は、該磁性粒子の表面を蒸着膜や、導
電性樹脂膜、導電性顔料分散樹脂膜等でコートしたもの
である。この表面層は必ずしも該磁性粒子を完全に被覆
する必要は無く、本発明の効果が得られる範囲で該磁性
粒子が露出していてもよい。つまり表面層が不連続に形
成されていてもよい。

【００６１】磁性粒子の被覆用に用いられるバインダー
樹脂としては、スチレン及びクロルスチレン等のスチレ
ン類；エチレン、プロピレン、ブチレン及びイソブチレ
ン等のモノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、安息香酸ビニル及び酪酸ビニル等のビニルエステ
ル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、ア
クリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸ブチル及びメタクリル酸ドデシル
等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸；エステルビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル及びビニルブ
チルエーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン及びビニルイソプロペニルケ
トン等のビニルケトン類の単独重合体あるいは共重合体
等が挙げられ、特に代表的なバインダー樹脂としては、
導電性微粒子の分散性やコート層としての成膜性、生産
性という点等から、ポリスチレン、スチレン−アクリル
酸アルキル共重合体、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、ポリエチレン及びポリプロピレン
が挙げられる。更に、ポリカーボネート、フェノール樹
脂、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリ
オレフィン、フッ素樹脂、シリコーン樹脂及びポリアミ
ド等が挙げられる。

【００６２】例えば、フッ素樹脂としては、例えば、ポ
リフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフル
オロエチレン、ポリクロロトリフロオロエチレン、ポリ
ジクロロジフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチ
レン及びポリヘキサフルオロプロピレン等、他のモノマ
ーが共重合した溶媒可溶の共重合体が挙げられる。

【００６３】また、シリコーン樹脂としては、例えば信
越シリコーン社製ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３１
１、ＫＲ２５５、ＫＲ１５５（ストレートシリコーンワ
ニス）、ＫＲ２１１、ＫＲ２１２、ＫＲ２１６、ＫＲ２
１３、ＫＲ２１７、ＫＲ９２１８（変性用シリコーンワ
ニス）、ＳＡ−４、ＫＲ２０６、ＫＲ５２０６（シリコ
ーンアルキッドワニス）、ＥＳ１００１、ＥＳ１００１
Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ、ＥＳ１００４（シリコーンエポキ
シワニス）、ＫＲ９７０６（シリコーンアクリルワニ
ス）、ＫＲ５２０３、ＫＲ５２２１（シリコーンポリエ
ステルワニス）や東レシリコーン社製のＳＲ２１００、
ＳＲ２１０１、ＳＲ２１０７、ＳＲ２１１０、ＳＲ２１
０８、ＳＲ２１０９、ＳＲ２４００、ＳＲ２４１０、Ｓ
Ｒ２４１１、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ又はＳＨ８４０
等が用いられる。

【００６４】また、抵抗調整のために導電性顔料を分散
させた樹脂被膜を形成させてもよい。

【００６５】本発明に係わる導電性微粒子としては、
銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、金及び銀等の金属あ
るいは酸化鉄、フェライト、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化
アンチモン及び酸化チタン等の金属酸化物、更にはカー
ボンブラック等の電子伝導性の導電粉が挙げられ、更に
イオン導電剤として、過塩素酸リチウム及び４級アンモ
ニウム塩等が挙げられる。

【００６６】また、磁性粒子表面の吸湿を抑制する、ま
た摩擦帯電量を制御するという点からは磁性粒子表面を
親水基と疎水基を有する化合物であるカップリング剤で
表面を被覆し、疎水化処理を行ってもよい。カップリン
グ剤の場合、極薄い被膜（分子レベルで）を磁性粒子表
面に形成するので、磁性粒子の抵抗値に与える影響が少
なく、磁性粒子であるコアの抵抗さえ調整すれば、被覆
層への抵抗調整の処理は行わなくても構わない。

【００６７】カップリング剤としては、例えば、イソプ
ロポキシトリイソステアロイルチタネート、ジヒドロキ
シビス（ラクタト）チタン及びジイソプロポキシビス
（アセチルアセナト）チタン等のチタネート系、例えば
アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等の
アルミニウム系、例えばジメチルアミノプロピルトリメ
トキシシラン、ｎ−オクタデシルジメチルメメトキシシ
ラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、３−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン及びｎ−オクタデシルトリメ
トキシシラン等のシラン系カップリング剤等が挙げら
れ、適宜アミノ基やフッ素等の様々な官能基を導入して
もよい。

【００６８】カップリング剤による磁性粒子の表面被覆
方法は、カップリング剤を適当な溶媒に溶解させて得ら
れる溶液に、磁性粒子を添加し、これを攪拌して磁性粒
子表面にカップリング剤の被膜を形成させた後、加熱し
て溶媒を除去し磁性粒子を取り出し加熱乾燥する方法等
が挙げられる。

【００６９】本発明に係わる電子写真感光体としては、
良好な電荷注入帯電性が得られる表面に電荷注入層を有
する電子写真感光体であることが重要である。と同時
に、十分な帯電性と画像流れを起こさない条件を満足す
るために、電子写真感光体表面の電荷注入層の体積抵抗
値は１×１０⁸Ω・ｃｍ〜１×１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲で
ある電子写真感光体を用いる必要がある。好ましくは画
像流れ等の点から、体積抵抗値が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ〜
１×１０¹⁴Ω・ｃｍ、更に体積抵抗値の環境変動等も考
慮すると、体積抵抗値が１×１０¹²Ω・ｃｍ〜１×１０
¹⁴Ω・ｃｍのものを用いるのがより好ましい。１×１０
⁸Ω・ｃｍ未満では高湿環境で帯電電荷が表面方向に保
持されないため画像流れを生じ、１×１０¹⁵Ω・ｃｍを
超えると帯電部材からの帯電電荷を十分注入、保持でき
ず、帯電不良を生じる傾向にある。このような機能層を
電子写真感光体表面に設けることによって、帯電部材か
ら注入された帯電電荷を保持する役割を果たし、更に光
露光時にこの電荷を電子写真感光体支持体に逃す役割を
果たし、残留電位を低減させる。

【００７０】電荷注入層としては、光透過性の絶縁性の
バインダー樹脂に光透過性でかつ導電性の粒子を適量分
散させて中抵抗とした材料で構成するもの、絶縁性のバ
インダー樹脂に光透過性の高いイオン導電性を持つ樹脂
を混合、もしくは共重合させて構成するもの等が考えら
れるが、これらで構成された電荷注入層がいずれも１０
⁸〜１０¹⁵Ω・ｃｍ程度の抵抗を持つことが特徴であ
る。

【００７１】ここで電荷注入層の体積抵抗値の測定方法
は、表面に導電膜を蒸着させたポリエチレンテレフタラ
ート（ＰＥＴ）フィルム上に電荷注入層を作製し、これ
を体積抵抗測定装置（ヒューレットパッカード社製４１
４０ＢｐＡＭＡＴＥＲ）にて、２３℃／６５％ＲＨの
環境で１００Ｖの電圧を印加して測定するというもので
ある。

【００７２】この電荷注入層は、金属蒸着膜等の無機の
層あるいは導電性微粒子をバインダー樹脂中に分散させ
た導電粉樹脂分散層等によって構成され、蒸着膜は蒸
着、導電粉樹脂分散膜はディッピング塗工法、スプレー
塗工法、ロールコート塗工法、及びビーム塗工法等の適
当な塗工法にて塗工することによって形成される。ま
た、絶縁性のバインダー樹脂に光透過性の高いイオン導
電性を持つ樹脂を混合、もしくは共重合させて構成する
ものでもよいが、容易に作製できる点を考えれば導電性
粒子を分散した電荷注入層が好ましい構成である。導電
性微粒子分散膜の場合、導電性微粒子の添加量はバイン
ダー樹脂１００質量部に対して２〜２５０質量部が好ま
しく、特には２〜１９０質量部であることが好ましい。
２質量部未満の場合には、所望の体積抵抗値を得にくく
なり、また２５０質量部を超えるの場合には膜強度が低
下してしまい電荷注入層が削りとられ易くなり、電子写
真感光体の寿命が短くなる傾向になるからであり、また
抵抗が低くなってしまい、潜像電位が流れることによる
画像不良を生じ易くなるからである。

【００７３】本発明において用いることのできる絶縁性
のバインダー樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレ
タン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、セルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ホスファゼ
ン樹脂、メラミン樹脂及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は単独で
用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもで
きる。特に好ましいのは、硬化させることにより硬度、
強度が発現する光又は熱硬化性のアクリル樹脂である。

【００７４】また、本発明において用いられる導電性粒
子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等
が挙げられる。金属としては、アルミニウム、亜鉛、
銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレス等、及びこれ
らの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したもの等
が挙げられる。金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チ
タン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸
化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチ
モンやタンタルをドープした酸化スズ及びアンチモンを
ドープした酸化ジルコニウム等が挙げられる。これらは
単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いるこ
ともできる。２種以上を組み合わせて用いる場合は、単
に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。

【００７５】本発明において用いられる導電性粒子の平
均粒径は、保護層の透明性の点で０．３μｍ以下が好ま
しい、特には０．１μｍ以下が好ましい。

【００７６】また、本発明においては、上述した導電性
粒子のなかでも透明性等の点で金属酸化物を用いること
が好ましい。特に好ましいのは、酸化スズを主成分とす
る導電性粒子である。

【００７７】また、電荷注入層のバインダー樹脂は下層
のバインダー樹脂と同じとすることも可能であるが、こ
の場合には電荷注入層の塗工時に電荷輸送層の塗工面を
乱してしまう可能性があるため、コート法を特に選択す
る必要がある。

【００７８】また、本発明においては、電荷注入層が滑
材粒子を含有することが好ましい。その理由は、帯電時
に電子写真感光体と注入帯電部材の摩擦が低減されるた
めに帯電ニップが拡大し、帯電特性が向上するため、ま
たクリーナーレスシステムのため帯電部材への転写残ト
ナーの混入を極力少なくするという点からも転写効率の
向上のためにである。特に、滑材粒子として臨界表面張
力の低いフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、又はポリオ
レフィン系樹脂を用いるのがより好ましい。更に好まし
くはフッ素系の樹脂であり、例えば、四フッ化エチレ
ン、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化エチレンプロ
ピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹
脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂又はこれらの共重合体
の中から１種あるいは２種以上を適宜選択するのが好ま
しいが、特に四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）やフッ
化ビニリデン樹脂が好ましく用いられる。この場合、滑
材粒子の添加量は、バインダー樹脂１００質量部に対し
て２〜５０質量部が好ましく、特には５〜４０質量部が
好ましい。２質量部未満では滑材粉末の量が十分ではな
いために、帯電特性の向上が十分でなく、また５０質量
部を超えると、画像の分解能、電子写真感光体の感度が
大きく低下してしまうからである。

【００７９】本発明における電荷注入層の膜厚は０．１
〜１０μｍであることが好ましく、特には１〜７μｍで
あることが好ましい。

【００８０】本発明の電子写真感光体は、導電性支持体
と該支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光
体であり、表面層に電荷注入層を有した電子写真感光体
でもよい。

【００８１】上記導電性支持体としては、通常の画像形
成装置が備える電子写真感光体に用いられる導電性支持
体と同様のものを用いることができる。具体的には、
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、金及び銀等の金属や合
金、あるいはそれらの酸化物やカーボン、導電性樹脂等
の導電性材料を成形加工した導電性支持体や、所望の形
状及び物性の基材表面に前記導電性材料を適当な方法で
塗布したり蒸着して得られる導電性支持体が使用可能で
ある。形状としてはドラム状、ベルト状及びシート状等
が挙げられるが、本発明においてはドラム状の導電性支
持体が好ましく用いられる。

【００８２】上記、感光層は少なくとも上記導電性支持
体に接する側に光キャリアを生成する電荷発生材料とキ
ャリアを輸送する電荷輸送材料とを共に含有する層（以
下電荷発生・輸送層と称す）を有し、その上に表面層と
して上記電荷注入層を設けてもよい。前記電荷発生・輸
送層の代わりに光キャリアを生成する電荷発生材料を含
有する電荷発生層とキャリアを輸送する電荷輸送材料を
含有する電荷輸送層とが積層された構成を用いてもよ
い。その場合、電荷発生層と電荷輸送層のどちらを導電
性支持体に接する側に形成してもよい。

【００８３】更に、上記電荷発生・輸送層と導電性支持
体との間に導電性支持体側から順に導電層及び下引き層
を設けることができる。また、導電層と下引き層は１つ
の層にまとめることもできる。ここで本明細書において
感光層とは、上記導電性支持体上に形成される全ての層
をまとめた概念として用いられる。

【００８４】上記電荷発生材料として、具体的には、フ
タロシアニン顔料、アゾ顔料、アモルファスシリコン及
びトリフェニルメタン色素等が挙げられる。

【００８５】上記電荷輸送材料として、具体的には、ピ
レン化合物、カルバゾール化合物、ヒドラゾン化合物、
トリフェニルアミン化合物、スチリル化合物及びスチル
ベン化合物等が挙げられる。

【００８６】また、バインダー樹脂として、具体的に
は、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、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及びブチラー
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。

【００８７】上記電荷発生・輸送層を電荷発生層と電荷
輸送層の２層構造に代えることが可能である。前記電荷
発生層は、上記電荷発生材料のみで構成される場合もあ
るが、それ以外の場合には上記バインダー樹脂等を含有
することができる。

【００８８】電荷発生層における電荷発生材料の含有量
は、層構成材料全量に対して３０〜１００質量％である
ことが好ましい。また、電荷発生層の厚さは、好ましく
は０．１〜０．５μｍ程度である。

【００８９】上記、電荷輸送層は、バインダー樹脂と、
前記バインダー樹脂に対して、好ましくは３０〜１２０
質量％の電荷輸送材料とを含有し、更に、必要に応じて
通常の電荷輸送層が含有するのと同様な各種任意成分を
含有することができる。電荷輸送層の厚さは、１０〜３
０μｍ程度であることが好ましい。

【００９０】また、上記任意に設けられる下引き層は、
例えば導電性支持体から注入される電荷が感光層表面に
帯電される電荷に影響を及ぼすのを防ぐために設けられ
る層であり、主に上記同様のバインダー樹脂から構成可
能であり前記導電性材料やアクセプターを含有してもよ
い。下引き層の厚さは、０．１〜１．０μｍ程度である
ことが好ましい。

【００９１】更に、上記導電層は例えば上記導電性支持
体の表面状態を改善するために設けられる層であり、上
記同様のバインダー樹脂に前記導電性材料が分散された
構成を採ることが可能である。導電層の厚さは、１０〜
２０μｍ程度であることが好ましい。

【００９２】本発明に用いられる電子写真感光体を製造
する方法としては、通常、導電性支持体上に、導電層、
下引き層、電荷発生、輸送層、電荷注入層を蒸着、塗布
等で積層する方法が用いられる。積層の方法について
は、具体的には塗布には、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、静電塗布又は粉体塗布等が用いられる。上記塗布方
法は、各層毎にその構成成分を有機溶媒等に溶解、分散
させた溶液、分散液等を上記の方法より塗布した後、溶
媒を乾燥等によって除去することによって行うことがで
きる。あるいは、反応硬化型のバインダー樹脂を用いる
場合には、各層構成成分を樹脂原料成分及び必要に応じ
て添加される適当な有機溶媒等に溶解、分散させた溶
液、分散液等を、上記の方法により塗布した後、例えば
熱や光等により樹脂原料を反応硬化させ、更に必要に応
じて溶媒を乾燥等によって除去すればよい。

【００９３】また、シリコン原子を母体とする非単結晶
材料で構成された光導電層を有するアモルファスシリコ
ン系電子写真感光体も良好な電荷注入性を発揮するので
用いることができる。

【００９４】現像手段としては特に選ばないが、通常の
画像形成装置において通常用いられる現像手段と同様の
構成とすることができる。

【００９５】具体的には、接触２成分現像手段及び接触
１成分現像手段等が好適な現像手段として挙げられる。
ここで接触２成分現像手段とは、トナーに対して磁性キ
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
って搬送して電子写真感光体の表面に対して接触状態で
現像する手段である。

【００９６】また、接触１成分現像手段では、非磁性ト
ナーについてはこれを単独で現像剤としてブレード等で
スリーブ上にコーティングし、磁性トナーについては、
やはりこれを単独で現像剤として接触状態で現像する手
段である。

【００９７】このようにして現像剤、つまり、接触２成
分現像手段においては、トナーに対して磁性のキャリア
を混合したもの、接触１成分現像手段においては、トナ
ーそれ自体と転写残余トナーが電子写真感光体の表面に
おいて接触している場合、静電的力に摺擦力が加わり、
効果的に転写残余トナーを現像手段にて回収できる傾向
にあり、良好な画像が得られるので好ましい。

【００９８】本発明に用いる現像手段が例えば接触２成
分現像手段である場合には、具体的には、以下の構成の
現像器等が挙げられる。

【００９９】すなわち、トナーと現像用磁性キャリアの
混合物からなる現像剤を担持する回転可能なドラム状の
現像スリーブ（トナー担持体）と、現像スリーブ内に固
定配置されたマグネットローラと、現像剤を現像スリー
ブの表面に薄層に形成するために配置された規制ブレー
ドと、現像剤を貯留する現像容器と、現像容器内の現像
剤を攪拌する現像剤攪拌スクリューと、必要に応じて現
像容器内にトナーを供給する補充用トナーホッパー部と
を備える現像器が挙げられる。

【０１００】上記現像スリーブは、少なくとも現像時に
おいては、電子写真感光体の表面と最も近い箇所での間
隙が約２００〜８００μｍになるように配置されること
が好ましく、該現像スリーブの面に形成された現像剤の
薄層が電子写真感光体の表面に対する現像剤接触領域
（現像領域、現像部位）は１．０〜１０．０ｍｍになる
ように設計されることが好ましい。また、通常、上記現
像ブレードは少なくとも現像時においては回転運動する
ものである。

【０１０１】上記接触２成分現像手段で用いられる現像
用磁性キャリアとして、具体的にはＣｕ−Ｚｎフェライ
ト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、磁性粉分散型樹脂粒子等か
らなる磁性粒子やこれらの表面をシリコーン樹脂、アク
リル樹脂、フッ素樹脂等で被覆処理したもの等が挙げら
れる。これらの磁性粒子については、体積平均粒子径が
好ましくは２０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜８
０μｍのものが用いられる。

【０１０２】また、２成分現像剤におけるトナーと現像
用磁性キャリアの混合比としては、具体的には質量比で
トナー：現像用磁性キャリアとして４：１００〜１２：
１００程度を挙げることができる。

【０１０３】本発明の画像形成装置の有する電子写真感
光体、帯電手段、潜像形成手段、現像手段、転写手段及
び補助帯電手段のうち補助帯電手段、電子写真感光体、
帯電手段、現像手段については以上に説明した通りであ
る。

【０１０４】本発明の画像形成装置における像露光を行
うことにより該電子写真感光体表面に静電潜像を形成さ
せる潜像形成手段、及び現像手段により得られるトナー
画像を転写材に転写する転写手段については、通常の画
像形成装置に通常用いられる潜像形成手段及び転写手段
と同様のものを用いることができる。

【０１０５】なお、転写手段については、転写材を介し
て電子写真感光体の表面に接触する部材を有し、転写が
該部材により転写材を電子写真感光体の表面に接触させ
て行われる接触転写のための転写手段であることが好ま
しい。

【０１０６】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に示す
が、本発明がこれら実施例に限定されるものではない。

【０１０７】先ず、本発明の画像形成装置に使用される
接触帯電部材である磁気ブラシを構成する磁性粒子、電
子写真感光体、トナー、補助帯電部材の製造例について
説明する。

【０１０８】＜現像剤製造例＞ポリエステル樹脂１００質量部含金属アゾ染料２質量部低分子量ポリプロピレン４質量部カーボンブラック５質量部

【０１０９】上記をヘンシェルミキサーを用いて混合
し、二軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミ
ルで粗粉砕し、クリプトロンで微粉砕したのち分級して
質量平均７．３μｍのトナー粒子を得た。

【０１１０】トナー粒径は、コールターカウンターＴＡ
−ＩＩ型（コールター社製）を用い、個数分布、体積分
布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＰＣ９
８０１パーソナルコンピューター（ＮＥＣ製）を接続
し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ
水溶液を調製した｛例えばＩＳＯＴＯＮＲ−ＩＩ（コ
ールターサイエンティフィックジャパン社製）｝。測定
方法としては、前記電界水溶液１００〜１５０ｍｌ中に
分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼン
スルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を
２〜２０ｍｇ加え、試料を懸濁した電界液は超音波分散
器で約１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウ
ンターＴＡ−ＩＩ型によりアパチャーとして１００μｍ
アパチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数
を測定して体積分布と個数分布を算出し、本発明に係わ
る体積分布から求めた体積基準の質量平均粒径（Ｄ４：
各チャンネルの中央値をチャンネルの代表値とする）を
求めた。

【０１１１】上記トナー粒子からトナーを製造するにあ
たり、トナー粒子１００質量部に対して、シリカ母体の
表面をシランカップリング剤及びシリコーンオイルで疎
水化処理した疎水性シリカ（体積平均粒径１０ｎｍ）を
１．５質量部をヘンシェルミキサーＦＭ１０Ｂにて３分
間外添してトナーを作製した。また、外添後の平均粒径
は、トナー粒子の平均粒径とほとんど変化は見られなか
った。

【０１１２】更に、平均径５０μｍのニッケル亜鉛フェ
ライトに、シリコーン樹脂をコートしたもの１００質量
部に対し、トナー６質量部を混合し現像剤とした。

【０１１３】＜電子写真感光体製造例１＞電子写真感光
体は、負帯電用の有機光導電性物質を用いた電子写真感
光体（以下ＯＰＣ電子写真感光体）であり、φ３０ｍｍ
のアルミニウム製のシリンダーを導電性支持体として用
い、その上に機能層を５層設けた。

【０１１４】第１層は導電層であり、アルミニウムシリ
ンダーの欠陥等を均すため、またレーザー露光の反射に
よるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ
約２０μｍの導電性粒子分散樹脂層である。前記導電性
微粒子分散樹脂層は、バインダー樹脂としてフェノール
樹脂を用い、前記バインダー樹脂に、これに対して１０
０質量％の導電性微粒子（酸化スズ）を均一に分散させ
た層である。

【０１１５】第２層は正電荷注入防止層（下引き層）で
あり、アルミニウム支持体から注入された正電荷が電子
写真感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止
する役割を果たし、６−６６−６１０−１２−ナイロン
樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０⁶Ω・ｃ
ｍ程度に抵抗調整された厚さ約１μｍの中抵抗層であ
る。

【０１１６】第３層は電荷発生層であり、バインダー樹
脂としてポリビニルブチラールを用い、前記バインダー
樹脂に、これに対して６６質量％の顔料（オキシチタニ
ウムフタロシアニン）を分散した厚さ約０．３μｍの層
であり、レーザー露光を受けることによって正負の電荷
対を発生する。

【０１１７】第４層は電荷輸送層であり、ポリカーボネ
ート樹脂にこれに対して１００質量％のヒドラゾンを分
散した厚さ１５μｍの層であり、Ｐ型半導体である。従
って、電子写真感光体表面に帯電された負電荷はこの層
を移動することはできず、電荷発生層で発生した正電荷
のみを電子写真感光体表面に輸送することができる。

【０１１８】第５層は電荷注入層であり、光硬化性のア
クリル樹脂にＳｎＯ₂超微粒子、更に接触帯電部材と電
子写真感光体との接触時間を増加させて、均一な帯電を
行うために４フッ化エチレン樹脂粒子を分散したもので
ある。詳しくは、アクリル系モノマー（商品名：Ｒ６０
４、日本化薬社製）１５部、処理量７％のアンチモンド
ープ酸化スズ微粒子２０部、メチルハイドロジェンシリ
コーンオイル（商品名：ＫＦ９９、信越シリコーン
（株）製）で処理した（処理量２０％）アンチモンドー
プ酸化スズ微粒子３０部及びエタノール１５０部をサン
ドミルで６６時間分散した。次に、この分散液にポリテ
トラフルオロエチレン微粒子（平均粒径０．１８μｍ）
１５部を添加しマイクロフルイダイザーで分散した後、
光重合開始剤として２−メチルチオキサンソン１部を添
加した。この溶液を用いて、前記電荷輸送層上に浸漬塗
布して膜を形成し、高圧水銀灯にて１５０ｍＷ／ｃｍ²
の光強度で、６０秒間光硬化を行い、その後１２０℃で
２時間熱風乾燥し、膜厚が３μｍの保護層を形成して電
子写真感光体を作製した。使用した前記分散液は、分散
性が良く層表面はムラのない均一な電荷注入層となっ
た。

【０１１９】これによって電子写真感光体表面層の体積
抵抗値は、電荷輸送層単体の場合の１．２×１０¹⁵Ω・
ｃｍであったのに比べ、電子写真感光体表面の抵抗は、
２×１０¹²Ω・ｃｍにまで低下した電子写真感光体を得
た。

【０１２０】＜電子写真感光体製造例２＞鏡面加工を施
したφ３０ｍｍのアルミニウムシリンダーにグロー放電
法を用いて、阻止層、光導電層、表面層からなるアモル
ファスシリコン電子写真感光体を作製した。

【０１２１】先ず、反応室を約５×１０^-3Ｐａに排気し
てから、２５０℃に調温されたアルミニウムシリンダー
表面に、ＳｉＨ₄、ＰＨ₃、ＮＯ及びＨ₂の各種ガスをフ
ロー式で反応室に送り込んだ。３０Ｐａ程度の内圧に達
したところでグロー放電を生起させ、５μｍの阻止層を
形成した。

【０１２２】次に、阻止層の形成と同様な方法で、Ｓｉ
Ｈ₄及びＨ₂ガスを使用し、約５０Ｐａの内圧条件下で２
０μｍの光導電層を形成した。

【０１２３】更に、ＳｉＨ₄、ＣＨ₄及びＨ₂ガスを使用
し、約６０Ｐａの内圧条件下でグロー放電させて、膜厚
０．５μｍのＳｉとＣからなる表面層を形成し、アモル
ファスシリコン電子写真感光体を作製した。電子写真感
光体の表面抵抗は、８×１０ ¹²Ω・ｃｍである。

【０１２４】｛一次帯電用磁性粒子製造例１｝Ｆｅ₂Ｏ₃
５３モル％、ＣｕＯ２４モル％、ＺｎＯ２３モル％にリ
ンを０．０７５質量％添加し、分散剤及びバインダー剤
と水を加えボールミルにて分散混合し、スプレードライ
ヤーにより造粒成形を行った。次いで、１１５０℃の条
件下で６時間の焼成を行った。焼成物をハンマーミルに
て解粉し、分級を行い、平均粒径２０μｍのフェライト
粒子を得た。

【０１２５】上記磁性粒子１００質量部に対してアミノ
シランカップリング剤、ｎｎ−ジメチルアミノプロピル
トリメトキシシラン０．１質量部及びメチルエチルケト
ン２０質量部を溶解した溶液を添加し、攪拌しながら７
０℃に保ち、溶媒を蒸発させた後に、１９０℃のオーブ
ンに入れ、キュアリングを行った。体積抵抗値が２×１
０⁷Ω・ｃｍ、平均粒径２０．８μｍである磁性粒子１
を得た。

【０１２６】｛一次帯電用磁性粒子製造例２｝分級工程
で調整を行い、平均粒径が１２１μｍ、体積抵抗値が８
×１０⁶Ω・ｃｍであること以外は、磁性粒子１と同様
して磁性粒子２を得た。

【０１２７】｛一次帯電用磁性粒子製造例３｝分級工程
で調整を行い、平均粒径が３．８μｍ、体積抵抗値が９
×１０⁷Ω・ｃｍあること以外は、磁性粒子１と同様し
て磁性粒子３を得た。

【０１２８】｛一次帯電用磁性粒子製造例４｝カップリ
ング剤処理を行わなかった以外は、磁性粒子１と同様し
て磁性粒子４を得た。体積抵抗値は２×１０⁷Ω・ｃｍ
であった。

【０１２９】＜補助帯電部材製造例１＞「ゴムコンパウンド調整」エピクロルヒドリンゴム三元共重合体１００質量部 (エピクロルヒドリン：エチレンオキサイド：アリルグリシジルエーテル＝４０ｍｏｌ％：５６ｍｏｌ％：４ｍｏｌ％) 軽質炭酸カルシウム３０質量部可塑剤(分子量８０００) ８質量部ステアリン酸１質量部老化防止剤（ＭＢ）０．９質量部酸化亜鉛４質量部４級アンモニウム塩６質量部

【０１３０】以上の材料を４５℃に調節した密閉型ミキ
サーにて１０分間混練し、原料コンパウンドを調整し、
このコンパウンドに原料のゴムのエピクロルヒドリンゴ
ム１００質量部に対し、加硫剤としての硫黄２質量部、
加硫促進剤としてのＤＭ１質量部及びＴＳ０．５質量部
を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１０分間混
練し、ゴムコンパウンドを作製した。

【０１３１】φ４ｍｍステンレス製の芯金を用いて、外
径φ８ｍｍのローラ状になるように前記ゴムコンパンド
を押出し成型機にて押出しローラを作製し、１５０℃で
２時間加熱加硫し、ローラを作製した。

【０１３２】表層用塗料としてトルエン／メチルエチル
ケトン（質量比＝１：１）混合溶媒にフッ素アクリル樹
脂（ポリパーフロロアルキルメタクリレート／ポリメチ
ルメタクリレート共重合体）とフッ素アクリル樹脂１０
０質量部に対して酸化チタン２０質量部を添加し、ペイ
ントシェーカーで３時間分散させた導電性フッ素アクリ
ル樹脂の塗料を作製した。

【０１３３】上記のローラに上記の表層をディッピング
により厚さ１５μｍになるように塗布した後、１２０℃
で１時間乾燥させた補助帯電ローラ１を得た。

【０１３４】＜補助帯電部材製造例２＞ゴム層に添加す
る可塑剤の量を２５部、加硫剤であり硫黄の添加量を１
部とした以外は、補助帯電ローラ１と同様して補助帯電
ローラ２を得た。

【０１３５】＜補助帯電部材製造例３＞ゴム層に添加す
る可塑剤の量を２部、加硫剤であり硫黄の添加量を４部
とした以外は、補助帯電ローラ１と同様して補助帯電ロ
ーラ３を得た。

【０１３６】＜補助帯電部材製造例４＞補助帯電ローラ
１の表面を紙ヤスリ（＃１０００）で擦り、表面粗さを
粗くした以外は、補助帯電ローラ１と同様して補助帯電
ローラ４を得た。

【０１３７】＜補助帯電部材製造例５＞補助帯電ローラ
１の表面を紙ヤスリ（＃１５０）で擦り、表面粗さを粗
くした以外は、補助帯電ローラ１と同様して補助帯電ロ
ーラ５を得た。

【０１３８】＜補助帯電部材製造例６＞ゴム層に添加す
る４級アンモニウム塩の量を２５質量部とした以外は、
補助帯電ローラ１と同様して補助帯電ローラ６を得た。

【０１３９】＜補助帯電部材製造例７＞ＥＰＤＭ１００質量部高級脂肪酸１質量部パラフィンオイル１０質量部ステアリン酸１質量部酸化亜鉛５質量部

【０１４０】以上の材料を４５℃に調節した密閉型ミキ
サーにて１０分間混練し、原料コンパウンドを調整し、
このコンパウンドに原料のゴムの１００質量部に対し、
加硫剤としての硫黄２質量部、加硫促進剤としてのＭＢ
Ｔ１質量部及びＴＭＴＤ１．５質量部、ＺｎＭＤＣ１．
５質量部を加え、２０℃に冷却した２本ロール機にて１
０分間混練し、ゴムコンパウンドを作製した。

【０１４１】φ４ｍｍステンレス製の芯金を用いて、外
径φ８ｍｍのローラ状になるように前記ゴムコンパンド
を押出し成型機で押出してローラを作製し、１５０℃で
１５分間加熱加硫し、ローラを作製した。表層は補助帯
電ローラ１と同様の表層を用いた補助帯電ローラ７を得
た。

【０１４２】＜補助帯電部材製造例８＞幅１ｃｍのプレ
ート状のステンレス製の導電性支持体上に、補助帯電部
材製造例１で示したゴムを厚さ５ｍｍになるように金型
を用いて成形し、表層に製造例１で示したフッ素アクリ
ルを塗工した弾性部材を抵抗が１０³Ωｃｍ以下である
導電性両面テープを用いて導電性支持体上に形成させ、
プレート状の補助帯電部材８を得た。

【０１４３】＜補助帯電部材製造例９＞製造例１で表層
を塗布しなかったこと以外は、製造例１と同様して補助
帯電部材９を得た。

【０１４４】＜補助帯電部材製造例１０＞ポリプロピレ
ングリコール（ＰＰＧ）とトルエンジイソシアネート
（ＴＤＩ）をＮＣＯ／ＯＨ比が１になるような質量比で
混合し、ポリオールとイソシアネート１００質量部に対
して導電性顔料であるカーボンブラック５質量部と発泡
剤であるＣＣｌ₃Ｆを１０質量部添加し、８０℃で３０
分間加熱発泡させ導電性のウレタン発泡ローラを作製
し、表層は製造例１で示した表面層を塗布した所望のφ
８ｍｍの補助帯電ローラ１０を得た。

【０１４５】＜補助帯電部材製造例１１＞ポリプロピレ
ングリコール（ＰＰＧ）とトルエンジイソシアネート
（ＴＤＩ）をＮＣＯ／ＯＨ比が１になるような質量比で
混合し、ポリオールとイソシアネート１００質量部に対
して導電性顔料であるカーボンブラック５質量部と発泡
剤であるＣＣｌ₃Ｆを１０質量部添加し、８０℃で３０
分間加熱発泡させ導電性のウレタン発泡ローラをもって
所望のφ８ｍｍの補助帯電ローラ１１を得た。

【０１４６】＜補助帯電部材製造例１２＞導電性カーボ
ンを練り込んだアクリル繊維（平均繊維径２５μｍ）を
導電性基布に対しＵ字型に織り（幅５ｍｍ）、繊維密度
５万本／６．４５×１０^-4ｍ²、パイル長５ｍｍのブラ
シ繊維を作製した。このブラシ織物を幅５ｍｍのステン
レス製の導電性支持体に導電性接着剤を介して張り付け
固定ブラシ型の補助帯電部材１２を作製した。

【０１４７】＜補助帯電部材製造例１３＞補助帯電部材
１２のパイル長を０．８ｍｍにしたブラシ織物を、補助
帯電部材９に導電性接着剤を介してスパイラル状に巻き
付けた補助帯電部材１３を得た。

【０１４８】＜補助帯電部材製造例１４＞補助帯電部材
１２のブラシ織物をステンレス製の直径４ｍｍの芯金に
巻き付けたローラブラシ型の補助帯電部材１４を作製し
た。

【０１４９】＜補助帯電部材製造例１５＞ステンレス製
の直径４ｍｍの芯金に補助帯電部材製造例１で調製した
表層を厚さ１０μｍ塗布した補助帯電部材１５を得た。

【０１５０】＜補助帯電部材製造例１６＞補助帯電部材
製造例１１で使用した発泡剤の量を２質量部とした以外
は、製造例１１と同様して補助帯電部材１６を得た。

【０１５１】上記補助帯電部材の物性を表１に示す。

【０１５２】

【表１】

【０１５３】本発明の電子写真装置の概略図を図１に示
す。

【０１５４】本発明の電子写真装置としてレーザービー
ムを用いたデジタル複写機（キヤノン社製：ＧＰ５５）
を用意した。該装置の概略は、電子写真感光体の帯電手
段としてコロナ帯電器を備え、現像手段として１成分ジ
ャンピング現像方法を採用した１成分現像器を備え、転
写手段としてコロナ帯電器、ブレードクリーニング手
段、帯電前露光手段を備える。また、電子写真感光体、
帯電器及びクリーニング手段は一体型のユニットとなっ
ている。プロセススピードは、１５０ｍｍ／ｓである。
該装置を以下のように改造を施した画像形成装置とし
た。

【０１５５】現像部分を１成分のジャンピング現像か
ら、２成分現像剤を使用可能にした改造を施した。現像
剤については、上述の現像剤を用い２成分現像法とし
た。

【０１５６】現像器は、トナーと現像用磁性キャリアの
混合物からなる現像剤を担持する回転可能なドラム状の
現像スリーブ（トナー担持体）と現像スリーブ内に固定
配置されたマグネットローラと現像剤を現像スリーブ表
面に薄層に形成するために配置された規制ブレードと、
現像剤を貯留する現像容器と、現像容器内の現像剤を攪
拌する現像剤攪拌スクリューとを備えている。

【０１５７】現像スリーブは、少なくとも現像時におい
ては電子写真感光体に対し最近接領域が約５００μｍに
なるように配置され、該現像スリーブの面に形成された
現像剤の薄層が電子写真感光体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。

【０１５８】更に、帯電部分にマグネットローラを内包
したφ１６ｍｍ導電性非磁性スリーブを配し、帯電用磁
気ブラシを形成する。更に、コロナ帯電器を用いた転写
手段をローラ転写方式に変更し、クリーニング手段であ
るクリーニングブレードを取り除き、その部分に電子写
真感光体と接触するように調整しながら補助帯電部材を
装着し、帯電前露光手段を取り除いた、マイナス帯電性
の電子写真感光体及びマイナス帯電性のトナーを用いた
反転現像のクリーナーレス画像形成装置を用意した。

【０１５９】帯電部分は、磁気ブラシとして穂立ちさせ
るための非磁性の表面をブラスト処理したアルミニウム
製の導電スリーブと、これに内包されるマグネットロー
ルを用い、該磁性粒子保持スリーブと電子写真感光体と
の間隙は約５００μｍとし、磁性粒子をスリーブ上にコ
ートした。また、マグネットロールは固定、スリーブ表
面が電子写真感光体表面の周速に対して逆方向に回転す
るようにし、電子写真感光体と磁気ブラシが均一に接触
するように設定した。

【０１６０】また、帯電部材である磁性粒子を電子写真
感光体との間に幅約３ｍｍの帯電ニップが形成されるよ
うに導電性非磁性スリーブ上に４０ｇ装着し、この状態
において、該帯電器を１８０ｍｍ／ｓの周速において１
５０ｍｍ／ｓの周速にて回転する電子写真感光体と対向
に回転させ、帯電を行った。

【０１６１】また、補助帯電部材には部材を回転方向、
回転スピードが任意に変更できるようにモーターを端部
に取り付けた。

【０１６２】現像バイアスは、−５００Ｖの直流成分に
１０００Ｖｐｐ／３ｋＨｚの矩形波を重畳する。

【０１６３】一次帯電バイアスは、直流電圧の場合は−
７００Ｖｄｃ（ＤＣ）、交流重畳電圧の場合は−７００
Ｖｄｃに０．７ｋＶｐｐ、１０００Ｈｚの交流成分を重
畳した電圧（ＡＣ）とした。

【０１６４】補助帯電部材に印加する電圧は、直流電圧
の場合は＋６００Ｖｄｃ（ＤＣ）、交流重畳電圧の場合
は＋６００Ｖｄｃに０．５ｋＶｐｐ、１５００Ｈｚの交
流成分を重畳した電圧（ＡＣ）とした。

【０１６５】上記の画像形成装置を温度２３℃／湿度６
０％ＲＨの環境下に置き、以下の評価項目を行った。

【０１６６】また、評価方法に記載のかぶりは反射式濃
度計（ＴＯＫＹＯＤＥＮＳＨＯＫＵＣＯ．，ＬＴＤ
社製、ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲＭＯＤＥＬＴＣ−
６ＤＳ）を用いて測定（プリント後の反射濃度最悪値を
ＤＳ、プリント前の用紙の反射濃度平均値をＤｒ、ＤＳ
−Ｄｒをかぶり量とした）した。

【０１６７】（評価方法１）予め、磁気ブラシを形成す
る磁性粒子内にトナーを磁性粒子１００質量部に対して
２．５質量部、手振り（１分間）で混合させ、帯電部に
装着し、ベタ白画像の画像出しを行い、以下の評価項目
に従い評価を行った。 ◎：スジ状の画像によるかぶりが１％未満 ○：スジ状の画像不良によるかぶりが１〜３％ △：スジ状の画像不良によるかぶりが３〜５％ ×：スジ状の画像不良によるかぶりが５％を超える

【０１６８】（評価方法２）予め、磁気ブラシを形成す
る磁性粒子内にトナーを磁性粒子１００質量部に対して
２．５質量部、手振り（１分間）で混合させ、帯電部に
装着し、Ａ３紙で画像先端がベタ黒、後半がベタ白画像
の画像出しを行い、以下の評価項目に従い評価を行っ
た。 ◎：画像後半のベタ白画像部分のゴースト部のかぶりが
１％未満 ○：画像後半のベタ白画像部分のゴースト部のかぶりが
１〜３％ △：画像後半のベタ白画像部分のゴースト部のかぶりが
３〜５％ ×：画像後半のベタ白画像部分のゴースト部のかぶりが
５％を超える

【０１６９】（評価方法３）Ａ４紙にベタ黒画像５００
枚の画像出しを行ったのち、ベタ白画像の画像出しを行
い、補助帯電部材からのトナーボタ落ちによるポチ画像
評価を以下の項目に従い行った。 ◎：ボタ落ちによる不良画像全くなし ○：ボタ落ちによる１〜５点程度のポチ画像発生 △：ボタ落ちによる６〜１０点程度のポチ画像発生 ×：ボタ落ちによる１１点以上のポチ画像発生

【０１７０】（評価方法４）Ａ４紙にベタ黒画像１００
０枚の画像出しを行ったのち、Ａ３紙で画像先端がベタ
黒、後半がベタ白画像の画像出しを行い、耐久による帯
電電位の低下と、補助帯電部材の汚染によるゴースト画
像の発生を、ゴースト部のかぶりを測定することで評価
し、以下の評価項目に従い評価を行った。 ◎：画像後半のベタ白画像部分のゴースト部のかぶりが
１％未満 ○：画像後半のベタ白画像部分のゴースト部のかぶりが
１〜３％ △：画像後半のベタ白画像部分のゴースト部のかぶりが
３〜５％ ×：画像後半のベタ白画像部分のゴースト部のかぶりが
５％を超える

【０１７１】（評価方法５）電子写真感光体に５ｍｍ²
の範囲で支持体のアルミニウム素管が露出するようにし
た電子写真感光体を用いた以外は、評価方法２と同様の
評価を行った。

【０１７２】以下に実施例１〜１５及び比較例１〜１４
において、それぞれ用いた電子写真感光体、一次磁性粒
子、補助帯電部材、補助帯電部材の回転方向（接触部で
電子写真感光体と同方向は同、逆方向は逆、固定は固
定）、補助帯電部材の回転速度（電子写真感光体と従動
は従動、電子写真感光体回転速度以上は高速、未満は低
速）、磁性粒子により形成された磁気ブラシへの印加電
圧、補助帯電部材への印加電圧を表２に示し、評価結果
を表３に示す。

【０１７３】

【表２】

【０１７４】

【表３】

【０１７５】

【発明の効果】以上説明したように、導電性支持体上に
感光層を有する電子写真感光体、該電子写真感光体に帯
電部材を接触させて電圧を印加することによって該電子
写真感光体を帯電する手段、露光を行うことにより該電
子写真感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段、こ
の静電潜像をトナー担持体上トナーによって可視化する
現像工程、これを転写材に転写する手段を備える画像形
成装置において、特に、特に転写工程後の電子写真感光
体上に残余するトナーを現像工程により回収する反転現
像方法によるクリーナーレス画像形成装置、該電子写真
感光体の最外層が電荷注入層の場合に、該帯電部材が、
体積抵抗値が１×１０⁴〜１×１０⁹Ω・ｃｍ、平均粒径
が５〜１００μｍの範囲である磁性粒子で構成される磁
気ブラシであり、電子写真感光体の移動方向において前
記帯電手段よりも上流側でかつ前記転写手段よりも下流
側に、電子写真感光体に接触し、帯電手段により帯電す
る極性と逆極性の電圧を印加されることによって電子写
真感光体を該逆極性に帯電する補助帯電部材を有し、該
補助帯電部材は弾性を有し、体積抵抗値が１×１０⁴〜
１×１０⁹Ω・ｃｍであり、電子写真感光体と接触する
表面が連続相であり、表面の１０点平均表面粗さＲｚが
１５μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置によ
って、補助帯電工程での帯電ムラによる磁気ブラシ帯電
工程でのスジ状の帯電ムラを防止することができ、スジ
状の画像不良、前回の画像パターンの履歴の影響による
ゴースト画像の発生を防止することができ、良好な画像
を提供することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いた画像形成装置の概略図
である。

【図２】帯電部材である磁性粒子の体積抵抗値を測定す
る装置概略図である。

【図３】本発明の実施例によるプロセスカートリッジで
ある。

【符号の説明】

１電子写真感光体２帯電装置２−１磁性粒子２−２磁性粒子担持体２−３マグネットロール３現像装置３−１現像剤３−２現像剤担持体３−３マグネットロール３−４現像剤規制部材４転写ローラ５転写材６補助帯電装置６−１導電性支持体（芯金）６−２導電性弾性層６−３表面層７露光光８トナー（極性を示す）９プロセスカートリッジ１０定着装置２１、２２電極２３ガイドリング２４電流計２５電圧計２６定電圧装置２７測定サンプル２８絶縁物Ａセル

───────────────────────────────────────────────────── 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 ２Ｈ０７７ 15/16 21/00 21/00 15/08 ５０７Ｂ 21/14 21/00 ３７２Ｆターム(参考） 2H003 AA01 BB11 BB13 CC04 EE11 2H027 EA18 ED02 ED03 ED15 EE03 EE06 2H032 AA05 BA01 BA02 2H034 AA00 BA00 FA00 2H068 AA04 AA05 AA06 AA08 BB31 BB33 CA37 DA05 DA23 FA27 FA30 FC01 2H077 AA37 AC16 AD02 AD06 AD13 AD31 AD35 EA01 EA11 GA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に感光層を有する電子写
真感光体、該電子写真感光体に接触配置された帯電部材
に電圧を印加することによって該電子写真感光体を帯電
する帯電手段、露光を行うことによって該電子写真感光
体上に静電潜像を形成する潜像形成手段、該静電潜像を
トナー担持体上のトナーによって可視化する現像手段、
該可視化像を転写材に転写する転写手段を備える反転現
像方式の画像形成装置において、該帯電部材が、体積抵
抗値が１×１０⁴〜１×１０⁹Ω・ｃｍ、平均粒径が５〜
１００μｍの範囲である磁性粒子で構成される磁気ブラ
シであり、該電子写真感光体の移動方向において該帯電
手段よりも上流側でかつ該転写手段よりも下流側に、該
電子写真感光体に接触し、該帯電手段により帯電する極
性と逆極性の電圧が印加されることによって該電子写真
感光体を該逆極性に帯電する補助帯電部材を有し、該補
助帯電部材が弾性を有し、体積抵抗値が１×１０⁴〜１
×１０⁹Ω・ｃｍであり、かつ該電子写真感光体と接触
する表面が連続相であり、表面の１０点平均表面粗さＲ
ｚが１５μｍ以下であることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記補助帯電部材の硬度がＪＩＳＫ６
３０１Ａ硬度計により規定された硬度にて３５°〜７
５°である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記補助帯電部材が電子写真感光体との
接触部分で電子写真感光体の回転方向と同方向に回転す
るローラ、あるいはベルト形状である請求項１又は２に
記載の画像形成装置。
【請求項４】前記補助帯電部材が電子写真感光体の回
転速度以上で回転する請求項１〜３のいずれかに記載の
画像形成装置。
【請求項５】前記補助帯電部材に印加する電圧が直流
電圧である請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記補助帯電部材がローラであり、該ロ
ーラが少なくとも表面層を有する請求項１〜５のいずれ
かに記載の画像形成装置。
【請求項７】前記補助帯電部材の表面層がフッ素樹脂
又はシリコーン樹脂を含有する請求項６記載の画像形成
装置。
【請求項８】前記帯電部材である磁気ブラシに印加す
る電圧が、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である請
求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】前記磁性粒子がコア上に表面層を有する
請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記磁性粒子の表面層がカップリング
剤を含有する請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記帯電部材である磁気ブラシが、電
子写真感光体に対して周速差をもって移動する請求項１
〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記画像形成装置が、転写工程後の電
子写真感光体上に残余するトナーを現像手段により回収
するクリーナーレス画像形成装置である請求項１〜１１
のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記電子写真感光体の表面層が電荷注
入層である請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項１４】前記電荷注入層の抵抗が１×１０⁸〜
１×１０¹⁵Ω・ｃｍである請求項１３に記載の画像形成
装置。
【請求項１５】前記電荷注入層がバインダー樹脂及び
導電性粒子を含有する請求項１３又は１４に記載の画像
形成装置。
【請求項１６】前記電荷注入層に含有される導電性粒
子が、ＳｎＯ₂を含有する請求項１５に記載の画像形成
装置。
【請求項１７】前記電荷注入層が、更に滑材粒子を含
有する請求項１５又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記滑材粒子がフッ素系樹脂、シリコ
ーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選
ばれる樹脂を含有する請求項１７に記載の画像形成装
置。
【請求項１９】前記電子写真感光体が導電性支持体上
にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された
光導電層を有するアモルファスシリコン系電子写真感光
体である請求項１〜１４のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項２０】電子写真感光体、該電子写真感光体に
接触配置され、電圧が印加されることによって該電子写
真感光体を帯電する帯電部材を一体に支持し、画像形成
装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおい
て、該帯電部材が、体積抵抗値が１×１０⁴〜１×１０⁹
Ω・ｃｍ、平均粒径が５〜１００μｍの範囲である磁性
粒子で構成される磁気ブラシであり、該電子写真感光体
の移動方向において該帯電手段よりも上流側でかつ転写
手段よりも下流側に、該電子写真感光体に接触し、該帯
電手段により帯電する極性と逆極性の電圧が印加される
ことによって該電子写真感光体を該逆極性に帯電する補
助帯電部材を有し、該補助帯電部材が弾性を有し、体積
抵抗値が１×１０⁴〜１×１０⁹Ω・ｃｍであり、かつ該
電子写真感光体と接触する表面が連続相であり、表面の
１０点平均表面粗さＲｚが１５μｍ以下であることを特
徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２１】前記補助帯電部材の硬度がＪＩＳＫ
６３０１Ａ硬度計により規定された硬度にて３５°〜
７５°である請求項２０に記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項２２】前記補助帯電部材が電子写真感光体と
の接触部分で電子写真感光体の回転方向と同方向に回転
するローラ、あるいはベルト形状である請求項２０又は
２１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２３】前記補助帯電部材が電子写真感光体の
回転速度以上で回転する請求項２０〜２２のいずれかに
記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２４】前記補助帯電部材に印加する電圧が直
流電圧である請求項２０〜２３のいずれかに記載のプロ
セスカートリッジ。
【請求項２５】前記補助帯電部材がローラであり、該
ローラが少なくとも表面層を有する請求項２０〜２４の
いずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２６】前記補助帯電部材の表面層がフッ素樹
脂又はシリコーン樹脂を含有する請求項２５に記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項２７】前記帯電部材である磁気ブラシに印加
する電圧が、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧である
請求項２０〜２６のいずれかに記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項２８】前記磁性粒子が表面層を有する請求項
２０〜２７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２９】前記磁性粒子の表面層がカップリング
剤を含有する請求項２８に記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項３０】前記帯電部材である磁気ブラシが、電
子写真感光体に対して周速差をもって移動する請求項２
０〜２９のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３１】前記電子写真感光体の表面層が電荷注
入層である請求項２０〜３０のいずれかに記載のプロセ
スカートリッジ
【請求項３２】前記電荷注入層の抵抗が１×１０⁸〜
１×１０¹⁵Ω・ｃｍである請求項３１に記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項３３】前記電荷注入層がバインダー樹脂及び
導電性粒子を含有する請求項３１又は３２に記載のプロ
セスカートリッジ。
【請求項３４】前記電荷注入層に含有される導電性粒
子が、ＳｎＯ₂を含有する請求項３３に記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項３５】前記電荷注入層が、更に滑材粒子を含
有する請求項３３〜３４に記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項３６】前記滑材粒子がフッ素系樹脂、シリコ
ーン系樹脂及びポリオレフィン系樹脂からなる群より選
ばれる樹脂を含有する請求項３５に記載のプロセスカー
トリッジ。
【請求項３７】前記電子写真感光体が導電性支持体上
にシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された
光導電層を有するアモルファスシリコン系電子写真感光
体である請求項２０〜３２のいずれかに記載のプロセス
カートリッジ。