JP2003084476A - 画像形成装置及び該装置に用いられるプロセスカートリッジ - Google Patents
画像形成装置及び該装置に用いられるプロセスカートリッジInfo
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Abstract
やバンディングといった異常画像の発生を長期に渡って
防止することである。 【解決手段】 電子写真感光体は、導電性支持体101
上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層103
と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層104と
が、積層されて構成される。そして、少なくとも電荷輸
送層104の表面部位にフィラー材料と結着樹脂を含有
する。また、この感光体表面の静止摩擦係数はオイラー
ベルト法で0.1〜0.7であり、感光体の表面速度と
中間転写体の表面速度の差が1%以下に設定されてい
る。
Description
タ、ファクシミリなどの画像形成装置及び該装置に用い
られるプロセスカートリッジに係り、詳しくは、静電潜
像を担持するための潜像担持体と、該潜像担持体表面を
帯電させるための帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜
像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像
してトナー像化するための現像手段と、該潜像担持体上
のトナー像を被転写体上に転写するための転写手段とを
有する画像形成手段を複数個備え、且つ、該複数個の画
像形成手段の各潜像担持体の表面に順次対向するように
該被転写体表面を移動させる被転写体表面移動手段を備
えた画像形成装置及び該装置に用いられるプロセスカー
トリッジに関するものである。
求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カ
ラーのものが多くなってきている。カラー電子写真装置
には、1つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備
え、それらの現像装置でトナーを付着して感光体上に合
成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシー
トにカラー画像を記録する、いわゆる1ドラム型のもの
がある。また、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個
別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー
画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して
シートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム
型のものとがある。
前者は、感光体が1つであるから、比較的小型化でき、
コストも低減できる利点はあるものの、1つの感光体を
用いて複数回(通常4回)画像形成を繰り返してフルカ
ラー画像を形成するため、画像形成の高速化には困難で
ある欠点がある。一方、後者は、装置が大型化し、コス
ト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易
である利点がある。最近は、フルカラー画像もモノクロ
画像並みのスピードで形成する要求が高まっていること
から、タンデム型が注目されてきている。
いて、感光体から被転写体にトナー画像を転写する方式
としては、バイアスローラを感光体下流に配置する間接
転写方式と、バイアスローラである弾性ローラによって
被転写体を挟んでこれを直接感光体に圧接する直接印加
方式とがある。ここで、タンデム型の画像形成装置で
は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色画像
形成用に4つの感光体を並列することから多くのスペー
スを必要とする。そのため、装置の小型化、省コスト化
を目指すためには、ドラム状の感光体を小径化し、4つ
の感光体間の距離を短くする必要がある。そのため、直
接転写方式は間接転写方式よりも優れているといえる。
この点について図12を参照しつつ説明する。
を用いた間接転写方式のタンデム型画像形成装置の要部
を示す概略構成図である。図示では、4つの感光体のう
ち、ブラック画像用の感光体40BKと、これに隣接す
るイエロー画像用の感光体を40Yの部分のみを示して
いる。なお、これらの感光体に共通に接する中間転写ベ
ルトを符号10で示す。また、感光体40BKについて
中間転写ベルト10の表面移動方向上流側から間接的に
中間転写ベルト10を押し上げてこれを感光体40BK
に押し当てているバイアスローラを符号603BKで示
し、その下流側から押し上げている補助ローラを符号6
03BK’で示している。また、同様に、感光体40Y
についてのバイアスローラを符号603Y、補助ローラ
を符号603Y’で示す。この画像形成装置において、
補助ローラ603BK’,603Y’はそれぞれ接地さ
れており、バイアスローラ603BK,603Yはそれ
ぞれバイアス電源604BK,604Yに接続されてい
る。また、バイアスローラ603BKから感光体40B
Kに流れ込む電流を符号i1で示し、このバイアスロー
ラ603BKから接地された補助ローラ603Y’側に
向かう電流i2で示している。感光体40BKに流れ込
む電流i1に対して接地側に流れ込む電流i2が大きくな
ると、感光体40BKに流れ込む電流i1を一定に保つ
ことが困難となってくる。特に、中間転写ベルトとして
中抵抗の材質のものを使用すると、環境により抵抗値や
静電容量が変動するため、電流i2が変動しやすく電流
i1を一定に保つことで転写の条件を一定に維持するこ
とが非常に難しい。しかも、感光体40BKと感光体4
0Y間の距離Lが小さくなるほど、電流i1をに対する
電流i2の割合が大きくなりさらに電流制御が困難にな
ってくる。そのため、間接転写方式を採用する場合に
は、これを回避するに、他の感光体に極力影響を与えな
いように各感光体間の距離を十分に確保する必要があ
る。
合、感光体との間で中間転写ベルトを挟むようにバイア
スローラを配置するため、バイアスローラからの電流が
感光体以外の部材に流れ込むことが少なくなる。よっ
て、感光体に流れ込む電流を一定に保つことが比較的容
易である。しかし、直接印加方式を採用すると、バイア
スローラが中間転写ベルトを感光体に押しつけるため、
感光体上のトナーに大きな圧力が加わり、トナー像が凝
集しやすい。そのため、トナー像の一部が転写されずに
感光体上に残留し、最終転写材である転写紙上での画像
についても画像の一部が欠落したいわゆる虫食い画像が
発生しやすいという問題がある。
に、感光体と被転写体との間で表面速度差を設ける方法
が知られている。しかし、この方法では、感光体上のト
ナー像が被転写体上に転写される際の転写精度を悪化さ
せてしまい、ドット再現性や細線再現性が劣化してしま
うという不具合がある。特に、タンデム型の画像形成装
置の場合、複数の感光体と被転写体の表面移動速度につ
いて高い精度が求められる。これは、タンデム型の画像
形成装置の場合、それぞれ個々の駆動系の回転ムラや回
転速度のズレなどが、即座に色ズレやバンディング画像
となってしまうからである。しかし、駆動系の回転ムラ
や回転速度のズレなどの要因で、各感光体の表面速度と
被転写体の表面速度との間には少なからず速度差が生じ
る。したがって、上記従来の方法のように意図的に感光
体と被転写体との間で面速度差を設けようとすれば、な
おさら画質の劣化を招くことになる。
は、各感光体が利用するトナーの種類や付着量、各感光
体の現像回数、各感光体に接触する部材の材質や当接圧
のバラツキなどの影響で、4本の感光体の表面摩耗量は
経時的には一律でない。そのため、経時的に各感光体の
周長には差が生じ、各感光体表面速度と被転写体表面速
度との間の速度差もその周長差の拡大によって大きくな
る。このように各感光体間における周長差の拡大する
と、被転写体にひずみが蓄積される。そして、その蓄積
されたひずみによる力の大きさが感光体と被転写体との
間の静止摩擦力を越えると、これらの間でスリップが発
生する。このスリップによるズレが大きいと、バンディ
ング画像が発生し、画質を劣化させることになる。
であり、その目的とするところは、タンデム型画像形成
装置について、色ズレやバンディングといった異常画像
の発生を長期に渡って防止することができる画像形成装
置及び該装置に用いられるプロセスカートリッジを提供
することである。
に、請求項1の発明は、静電潜像を担持するための潜像
担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手
段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像
形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するため
の現像手段と、該潜像担持体上のトナー像を被転写体上
に転写するための転写手段とを有する画像形成手段を複
数個備え、且つ、該複数個の画像形成手段の各潜像担持
体の表面に順次対向するように該被転写体表面を移動さ
せる被転写体表面移動手段を備えた画像形成装置におい
て、上記潜像担持体表面の静止摩擦係数がオイラーベル
ト法で0.1〜0.7であり、該潜像担持体の表面速度
と上記被転写体の表面速度の差が1%以下であって、上
記潜像担持体が少なくともフィラーと結着樹脂からなる
最表層を有することを特徴とするものである。また、請
求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上
記潜像担持体上のトナー像を直接印加方式により上記被
転写体に転写して、該被転写体上に複数のトナー像を重
ね合わせた画像を形成することを特徴とするものであ
る。また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形
成装置において、導電性支持体上に感光層を設けて上記
潜像担持体を構成し、該潜像担持体の最表層のフィラー
含有率が、該導電性支持体側よりも表面側で高く設定さ
れていることを特徴とするものである。また、請求項4
の発明は、請求項1、2又は3の画像形成装置におい
て、上記被転写体が中間転写体であり、上記複数の潜像
担持体上に現像されたトナー像を該中間転写体上に順次
重ね合わせて一次転写したのち、該中間転写体上に一次
転写された重ね合わせトナー像を記録材上に一括して二
次転写する中間転写手段を有することを特徴とするもの
である。また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成
装置において、上記中間転写体が、シームレスベルト状
で、かつ、少なくとも外周面部を弾性部材で構成した弾
性ベルトであることを特徴とするものである。また、請
求項6の発明は、帯電手段、露光手段、現像手段、転写
手段及びクリ−ニング手段のうちの少なくとも1つと、
潜像担持体とを備えた画像形成装置用のプロセスカート
リッジにおいて、上記潜像担持体表面の静止摩擦係数が
オイラーベルト法で0.1〜0.7であり、上記潜像担
持体が少なくともフィラーと結着樹脂からなる最表層を
有することを特徴とするものである。請求項1の画像形
成装置において、潜像担持体表面は、転写紙や中間転写
体などの被転写体やクリーニング部材等(以下、「接触
部材」ともいう)が接触し摺擦される。この画像形成装
置では、潜像担持体が最表層にフィラーを含有している
ため、上記接触部材は該最表層を構成する結着樹脂その
他の部材と共に該フィラーにも接触する。上記フィラー
は、上記接触部材と比べて十分硬く摩耗し難いので、上
記最表層の摩耗を妨げ、耐摩耗性が向上すると考えられ
る。これにより、上記潜像担持体を繰り返し使用しても
摩耗による外径変化を抑えることができ、該潜像担持体
の外径変化に起因する色ズレやバンディングといった異
常画像の発生を防止し、長期に渡って良好な画像が得ら
れる。また、請求項1の画像形成装置においては、潜像
担時体と被転写体の表面速度差は1%以下と非常に小さ
くなっており、色ズレの抑制、ドット再現性の向上を達
成している。表面速度差が1%を越えると、その部分で
は、感光体上のトナー像が被転写体に転写される際に、
転写位置が大きくズレて顕著な色ズレとなってしまった
り、表面の移動方向にひずんで転写され、移動方向に延
びた画像となったりしてしまう。また、潜像担時体表面
の静止摩擦係数がオイラーベルト法で0.1〜0.7と
低いものとなっている。このため、潜像担時体表面と被
転写体表面との間でスリップが発生しやすい。よって、
バンディング画像の発生を防止している。なお、該潜像
担時体の表面摩擦係数が0.1より小さいと、バンディ
ング画像の抑制効果は期待できるが、摩擦係数が小さす
ぎるため、現像時にトナーがつきにくくなり、所望の画
像が得られなくなってしまう場合がある。
写機に適用した実施形態の一例について説明する。図1
は、この発明の実施形態の一例を示すもので、タンデム
型間接転写方式のカラー電子写真複写機の概略構成図で
ある。このカラー電子写真複写機は、複写装置本体10
0、この複写機本体を載せる給紙テーブル200、複写
装置本体上に取り付けるスキャナ300、さらにその上
に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)400から主
に構成されている。
端ベルト状の中間転写体10を設ける。そして、図1の
例では、中間転写体10を3つの支持ローラ14,1
5,16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とし
ている。この図示例では、3つの支持ローラ14,1
5,16のうち第2の支持ローラ15の左に、画像転写
後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する
中間転写体クリーニング装置17を設ける。また、3つ
の支持ローラ14,15,16のうち第1の支持ローラ
14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体
10上には、その搬送方向に沿って、ブラック,イエロ
ー,マゼンタ,シアンの4つの画像形成手段18を横に
並べて配置してタンデム画像形成装置20を構成する。
そして、このタンデム画像形成装置20の上には、図1
に示すように、さらに露光装置21を設ける。
像形成装置20と反対の側には、2次転写装置22を備
える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ
23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け
渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ロー
ラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像を
シートに転写する。また、2次転写装置22の横には、
シート上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。
定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加
圧ローラ27を押し当てて構成する。
後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送
機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置22とし
て、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよ
く、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備
えることは難しくなる。なお、図示例では、このような
2次転写装置22および定着装置25の下側に、上述し
たタンデム画像形成装置20と平行に、シートの両面に
画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置28
を備える。
いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置400の原
稿台30上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送
装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス
32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉
じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッ
チを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットし
たときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと
移動して後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセッ
トしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走
行体33および第2走行体34を走行する。そして、第
1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面か
らの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第
2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通し
て読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
と、不図示の駆動モータで支持ローラ14,15,16
の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転
し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画
像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体4
0上にそれぞれ、ブラック,イエロー,マゼンタ,シア
ンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬
送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写
体10上に合成カラー画像を形成する。
と、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択
回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセッ
ト44の1つからシートを繰り出し、分離ローラ45で
1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で
搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジ
ストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ロー
ラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出
し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路5
3に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止め
る。
像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転
し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシート
を送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカ
ラー画像を記録する。画像転写後のシートは、2次転写
装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装
置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切
換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙ト
レイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り
換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び
転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ロ
ーラ56で排紙トレイ57上に排出する。
間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転
写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画
像形成装置20による再度の画像形成に備える。
接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去
のためにバイアスを印加することも可能である。一般的
に中間転写方式は紙粉が感光体にまで移動しづらいた
め、紙粉転写を考慮する必要が少なくアースになってい
ても良い。また、印加電圧として、DCバイアスが印加
されているが、これはシートをより均一帯電させるため
DCオフセット成分を持ったAC電圧でも良い。このよ
うにバイアスを印加したレジストローラ49を通過した
後の紙表面は、若干マイナス側に帯電している。よっ
て、中間転写体10からシートへの転写では、レジスト
ローラ49に電圧を印加しなかった場合に比べて転写条
件が変わり転写条件を変更する場合がある。
において、個々の画像形成手段18は、詳しくは、例え
ば図2に示すように、ドラム状の感光体40のまわり
に、帯電装置60、現像装置61、1次転写装置62、
感光体クリーニング装置63、除電装置64などを備え
てなる。
ポリカーボネート樹脂,ポリイミド樹脂等が使用されて
きていたが、近年ベルトの全層や、ベルトの一部の層を
弾性部材にした弾性ベルトが使用されてきている。
像の転写は以下の課題がある。カラー画像は通常4色の
着色トナーで形成される。1枚のカラー画像には、1層
から4層までのトナー層が形成されている。トナー層は
1次転写(感光体から中間転写ベルトへの転写)や、2
次転写(中間転写ベルトからシートへの転写)を通過す
ることで圧力を受け、トナー同士の凝集力が高くなる。
トナー同士の凝集力が高くなると文字の中抜けやベタ部
画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくなる。樹脂ベル
トは硬度が高くトナー層に応じて変形しないため、トナ
ー層を圧縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすく
なる。
紙、例えば和紙や意図的に凹凸を付けや用紙に画像を形
成したいという要求が高くなってきている。しかし、平
滑性の悪い用紙は転写時にトナーと空隙が発生しやす
く、転写抜けが発生しやすくなる。密着性を高めるため
に2次転写部の転写圧を高めると、トナー層の凝縮力を
高めることになり、上述したような文字の中抜けを発生
させることになる。
ベルトは樹脂ベルトより硬度が低いため、転写部でトナ
ー層、平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり、
局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため、過
度にトナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な
密着性が得られ文字の中抜けの無い、平面性の悪い用紙
に対しても均一性の優れた転写画像を得ることが出来
る。
ポリカーボネート、フッ素系樹脂(ETFE,PVD
F)、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−
メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチ
レン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重
合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アク
リル酸エステル共重合体(スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル
酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル
共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合
体(スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ア
クリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレ
ンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合
体)、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹
脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変
性アクリル樹脂(シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビ
ニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂
等)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合
体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレ
イン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリ
デン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共
重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、
ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等
からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使
用することができる。ただし、上記材料に限定されるも
のではないことは当然である。
ム、エラストマーとしては、ブチルゴム,フッ素系ゴ
ム,アクリルゴム,EPDM,NBR,アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチ
レン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリ
マー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレ
ン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタク
チック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系
ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノ
ルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラス
トマー(例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポ
リ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリ
ウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系)等からなる群
より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用すること
ができる。ただし、上記材料に限定されるものではない
ことは当然である。
電剤に特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、
グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、
酸化錫,酸化チタン,酸化アンチモン,酸化インジウ
ム,チタン酸カリウム,酸化アンチモン−酸化錫複合酸
化物(ATO),酸化インジウム−酸化錫複合酸化物
(ITO)等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物
は、硫酸バリウム,ケイ酸マグネシウム,炭酸カルシウ
ム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電
剤に限定されるものではないことは当然である。
へのトナーの付着力を小さくして2次転写性を高めるも
のが要求される。例えば、ポリウレタン,ポリエステ
ル,エポキシ樹脂等の1種類あるいは2種類以上を使用
し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料,たと
えばフッ素樹脂,フッ素化合物,フッ化炭素,2酸化チ
タン,シリコンカーバイト等の粉体,粒子を1種類ある
いは2種類以上または粒径を異ならしたものを分散させ
使用することができる。
行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ表面エネ
ルギーを小さくさせたものを使用することもできる
のではない。例えば、 ・回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成す
る遠心成型法 ・表層の薄い膜を形成させるスプレイ塗工法 ・円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディ
ッピング法 ・内型,外型の中に注入する注型法 ・円筒形の型にコンパウンドを巻き付け,加硫研磨を行
う方法 等があるが、これらの方法に限定されるものではない。
また、上記複数の製法を組み合わせて弾性ベルトを製造
することができるのは当然である。
て、伸びの少ない芯体樹脂層にゴム層を形成する方法
や、芯体層に伸びを防止する材料を入れる方法等がある
が、これらの方法に限定されるものではない。
例えば、綿、絹、などの天然繊維、ポリエステル繊維、
ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポ
リビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩
化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール
繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維などの
合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維などの無
機繊維、鉄繊維、銅繊維などの金属繊維からなる群より
選ばれる1種あるいは2種以上を用い織布状あるいは糸
状のものができる。もちろん上記材料に限定されるもの
ではない。
たもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方で
あってもよい。また、例えば上記材料群から選択された
材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電
処理を施して使用することもできる。一方織布は、メリ
ヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であ
り、もちろん交織した織布も使用可能であり当然導電処
理を施すこともできる。
ものではない。例えば、筒状に織った織布を金型等に被
せ、その上に被覆層を設ける方法、筒状に織った織布を
液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面あるいは両面に被覆
層を設ける方法、糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に
巻き付け、その上に被覆層を設ける方法等を挙げること
ができる。
が、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり表層に亀裂が発
生しやすくなる。又、伸縮量が大きくなることから画像
に伸びちじみが大きくなること等から厚すぎる(およそ
1mm以上)ことは好ましくない。
5゜(JIS−A)である。ベルトの層厚によって最適硬
度の調整は必要となる。硬度10゜(JIS−A)より下
のものは寸法精度良く成形する事が非常に困難である。
これは成型時に収縮・膨張を受け易いことに起因する。
また柔らかくする場合には基材へオイル成分を含有させ
るのが一般的な方法であるが、加圧状態で連続作動させ
るとオイル成分が滲みだして来るという欠点を有してい
る。これにより中間転写体表面に接触する感光体に滲み
出したオイル成分が付着し横帯状ムラを発生させること
が判った。一般的に離型性向上のために表層を設けてい
るが、完全に浸みだし防止効果を与えるためには表層は
耐久品質等要求品質の高いものになり、材料の選定、特
性等の確保が困難になってくる。これに対して、硬度6
5゜(JIS−A)よりも大きいものは硬度が上がった分
精度良く成形できるのと、オイル成分を含まない若しく
は少なく抑えることが可能となるので、感光体に対する
オイル付着は低減可能であるが、文字の中抜け等転写性
改善の効果が得られなくなる。また、張架ローラへの張
架が困難となる。
ち、帯電装置60は、図2の例ではローラ状につくり、
感光体40に接触して電圧を印加することによりその感
光体40の帯電を行う。勿論、非接触のスコロトロンチ
ャージャで帯電を行うことも出来る。
もよいが、図2の例では、磁性キャリアと非磁性トナー
とよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成
分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ65に二
成分現像剤を供給付着させる攪拌部66と、その現像ス
リーブ65に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感
光体40に転移する現像部67とで構成し、その現像部
67より攪拌部66を低い位置とする。攪拌部66に
は、平行な2本のスクリュ68を設ける。2本のスクリ
ュ68の間は、両端部を除いて仕切り板69で仕切る
(図5参照)。また、現像ケース70にトナー濃度セン
サ71を取り付ける。
開口を通して感光体40と対向して現像スリーブ65を
設けるとともに、その現像スリーブ65内にマグネット
72を固定して設ける。また、その現像スリーブ65に
先端を接近してドクタブレード73を設ける。
8で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給
する。現像スリーブ65に供給された現像剤は、マグネ
ット72により汲み上げて保持され、現像スリーブ65
上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリー
ブ65の回転とともに、ドクタブレード73によって適
正な量に穂切りされる。切り落とされた現像剤は、攪拌
部66に戻される。
トナーは、現像スリーブ65に印加する現像バイアス電
圧により感光体40に転移してその感光体40上の静電
潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ65上
に残った現像剤は、マグネット72の磁力がないところ
で現像スリーブ65から離れて攪拌部66に戻る。この
繰り返しにより、攪拌部66内のトナー濃度が薄くなる
と、それをトナー濃度センサ71で検知して攪拌部66
にトナーが補給される。
し、中間転写体10を挟んで感光体40に押し当てて設
ける。別に、ローラ状に限らず、導電性のブラシ形状、
非接触のコロナチャージャなどであってもよい。また、
転写装置を感光体下流に配置する間接印加方式、直接感
光体に圧接する直接印加方式のどちらでもよいが、前述
したとおり、装置の小型化、省コスト化等の理由より直
接印加方式の方が好ましい。感光体クリーニング装置6
3は、先端を感光体40に押し当てて、例えばポリウレ
タンゴム製のクリーニングブレード75を備える。クリ
ーニング性を高めるために外周を感光体40に接触ブラ
シを併用する。図2の例では外周を感光体40に接触導
電性のファーブラシ76を矢印方向に回転自在に備え
る。また、ファーブラシ76にバイアスを印加する金属
製電界ローラ77を矢示方向に回転自在に備え、その電
界ローラ77にスクレーパ78の先端を押し当てる。さ
らに、除去したトナーを回収する回収スクリュ79を設
ける。
に回転するファーブラシ76で、感光体40上の残留ト
ナーを除去する。ファーブラシ76に付着したトナー
は、ファーブラシ76に対してカウンタ方向に接触して
回転するバイアスを印加された電界ローラ77に取り除
かれる。電界ローラ77に付着されたトナーは、スクレ
ーパ78でクリーニングされる。感光体クリーニング装
置63で回収したトナーは、回収スクリュ79で感光体
クリーニング装置63の片側に寄せ、詳しくは後述する
トナーリサイクル装置80で現像装置61へと戻して再
利用する。除電装置64は、例えばランプであり、光を
照射して感光体40の表面電位を初期化する。
帯電装置60で感光体40の表面を一様に帯電し、次い
でスキャナ300の読取り内容に応じて上述した露光装
置21からレーザやLED等による書込み光Lを照射し
て感光体40上に静電潜像を形成する。その後、現像装
置61によりトナーが付着され静電潜像を可視像化し、
その可視像を1次転写装置62で中間転写体10上に転
写する。画像転写後の感光体40の表面は、感光体クリ
ーニング装置63で残留トナーを除去して清掃し、除電
装置64で除電して再度の画像形成に備える。
大図である。同図においては、タンデム画像形成装置2
0の各画像形成手段18、その画像形成手段18の各感
光体40、各現像装置61、各感光体クリーニング装置
63、および各画像形成手段18の感光体40にそれぞ
れ対向して設ける各1次転写装置62の各符号の後に、
それぞれブラックの場合はBKを、イエローの場合はY
を、マゼンタの場合はMを、シアンの場合はCを付して
示す。
間で、中間転写体10のベース層側(内周面側)に接触
して導電性ローラ74が設けられている。この導電性ロ
ーラ74は、転写時に各1次転写装置62により印加す
るバイアスが、中抵抗のベース層を介して隣接する各画
像形成手段18に流れ込むことを阻止するものである。
クル装置80を示す。図4に示すとおり、感光体クリー
ニング装置63の回収スクリュ79には、一端に、ピン
81を有するローラ部82を設ける。そして、そのロー
ラ部82に、トナーリサイクル装置80のベルト状回収
トナー搬送部材83の一側を掛け、その回収トナー搬送
部材83の長孔84にピン81を入れる。回収トナー搬
送部材83の外周には一定間隔置きに羽根85を設けて
なり、その他側は、回転軸86のローラ部87に掛け
る。回収トナー搬送部材83は、回転軸86とともに、
図5に示す搬送路ケース88内に入れる。搬送路ケース
88は、カートリッジケース89と一体につくり、その
現像装置61側の端部に、現像装置61の前述した2本
のスクリュ68の1本を入れてなる。
クリュ79を回転するとともに、回収トナー搬送部材8
3を回転搬送し、感光体クリーニング装置63で回収し
たトナーを搬送路ケース88内を通して現像装置61へ
と搬送し、スクリュ68の回転で現像装置61内に入れ
る。その後、上述したとおり、2本のスクリュ68です
でに現像装置61内にある現像剤とともに攪拌しながら
搬送循環し、現像スリーブ65に供給してドクタブレー
ド73により穂切りして後、感光体40に転移してその
感光体40上の潜像を現像する。
スリーブ状の形状を持ち、内部には複数のマグネット7
2を配設している。マグネット72は、固定されている
ために現像剤が所定の場所を通過するときに磁力を作用
させられるようになっている。図示例では、現像スリー
ブ65の直径をφ18とし、表面はサンドブラストまた
は1〜数mmの深さを有する複数の溝を形成する処理を
行いRzが10〜30μmの範囲に入るように形成され
ている。
ド73の箇所から現像スリーブ65の回転方向にN1、
S1、N2、S2、S3の5磁極を有する。現像剤は、
マグネット72により磁気ブラシを形成され、現像スリ
ーブ65上に担持される。現像スリーブ65は、現像剤
の磁気ブラシを形成した、マグネット72のS1側の領
域に、感光体40に対向して配設されている。
置17に、クリーニング部材として2つのファーブラシ
90,91を設ける。それぞれのファーブラシ90,9
1には、不図示の電源から各々異なる極性のバイアスを
印加する。これらのファーブラシ90,91には、それ
ぞれ金属ローラ92,93を接触して順または逆方向に
回転するように設ける。そして、この例では、中間転写
体10の回転方向上流側の金属ローラ92に電源94か
ら(−)電圧を印加し、下流側の金属ローラ93に電源
95から(+)電圧を印加する。それらの金属ローラ9
2,93には、それぞれブレード96,97の先端を押
し当てる。
転とともに、はじめ上流側のファーブラシ90を用いて
例えば(−)のバイアスを印加して中間転写体10表面
のクリーニングを行う。仮に、金属ローラ92に−70
0V印加すると、ファーブラシ90は−400Vとな
り、中間転写体10上の(+)トナーをファーブラシ9
0側に転移する。除去したトナーをさらに電位差により
ファーブラシ90から金属ローラ92に転移し、ブレー
ド96により掻き落とす。
上のトナーを除去するが、中間転写体10上にはまだ多
くのトナーが残っている。それらのトナーは、ファーブ
ラシ90に印加される(−)のバイアスにより、(−)
に帯電される。これは、電荷注入または放電により帯電
されるものと考えられる。
を用いて今度は(+)のバイアスを印加してクリーニン
グを行うことにより、それらのトナーを除去することが
できる。除去したトナーは、電位差によりファーブラシ
91から金属ローラ93に転移し、ブレード97により
掻き落とす。ブレード96,97で掻き落としたトナー
は、不図示のタンクに回収する。
れた後は、ほとんどのトナーが除去されるが、中間転写
体10上にはまだ少しのトナーが残っている。それらの
中間転写体10上に残ったトナーは、上述したようにフ
ァーブラシ91に印加される(+)のバイアスにより、
(+)に帯電される。(+)に帯電されたトナーは、1
次転写位置で印加される転写電界により感光体40側に
転写され、感光体クリーニング装置63で回収すること
ができる。最初の1次転写部で最も感光体側へトナーは
転写される。
るものではなく、画像形成装置の持つ狙いや特性によっ
て異なってくる。
体40を有し、前記画像形成手段18を構成する部分の
全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、この
プロセスカートリッジを複写機本体100に対して一括
して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにし
てもよい。
面に沿って説明する。図8は、本発明の電子写真感光体
を表わす断面図であり、導電性支持体101上に、電荷
発生物質と電荷輸送物質とを主成分とする単層感光層1
02が設けられている。図9は、導電性支持体101上
に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層103と、
電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層104とが、積
層された構成をとっている。図10は、導電性支持体1
01上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする
単層感光層102が設けられ、更に感光層表面に保護層
105が設けられてなる。図11は、導電性支持体10
1上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層103
と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層104とが積
層された構成をとっており、更に電荷輸送層上に保護層
105が設けられてなる。
抗率が1010Ωcm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、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの
金属酸化物を、蒸着また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、紙に被覆したも
の、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッ
ケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、
引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩
などの表面処理した管などを使用することができる。ま
た、特開昭52−36016号公報に開示されたエンド
レスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導
電性支持体101として用いることができる。
を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、
本発明の導電性支持体101として用いることができ
る。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、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニ
クロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸
化スズ、ITOなどの金属酸化物粉体などがあげられ
る。また、同時に用いられる結着樹脂には、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、アルキッド樹脂な
どの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げ
られる。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、メチルエチルケトン、トルエンなどに
分散して塗布することにより設けることができる。
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)などの素材に前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、
本発明の導電性支持体101として良好に用いることが
できる。
荷輸送層に分散させた単層型でも、電荷発生層と電荷輸
送層を順次積層させた積層型でもよい。はじめに電荷発
生層103と電荷輸送層104を順次積層させた積層型
感光体について説明する。
分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を用いるこ
ともある。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系
材料を用いることが出来る。無機系材料には、結晶セレ
ン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−
テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファ
ス・シリコンなどが挙げられる。アモルファス・シリコ
ンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲ
ン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原
子などをドープしたものが良好に用いられる。
用いることが出来る。例えば、金属フタロシアニン、無
金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズ
レニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバ
ゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格
を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ
顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フル
オレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格
を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔
料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔
料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペ
リレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔
料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフ
ェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系
顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系
顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられ
る。これらの電荷発生物質は、単独または2種以上の混
合物として用いることが出来る。
るバインダー樹脂としては、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、ポ
リアリレート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビ
ニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケ
トン、ポリスチレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、
ポリアクリルアミドなどが用いられる。これらのバイン
ダー樹脂は、単独または2種以上の混合物として用いる
ことが出来る。また、必要に応じて低分子電荷輸送物質
を添加してもよい。
質には電子輸送物質と正孔輸送物質とがある。電子輸送
物質としては、たとえばクロルアニル、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
キサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの
電子輸送物質は、単独または2種以上の混合物として用
いることが出来る。
子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。たとえ
ば、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、トリフェニルアミン誘導体、9−
(p−ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1
−ビス−(4−ジベンジルアミノフェニル)プロパン、
スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニル
ヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾ
ール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、
アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダ
ゾール誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。こ
れらの正孔輸送物質は、単独または2種以上の混合物と
して用いることが出来る。
及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、
分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添
加剤が含まれていても良い。
空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが
大きく挙げられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロ
−放電分解法、イオンプレ−ティング法、スパッタリン
グ法、反応性スパッタリング法、CVD法などが用いら
れ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成出来
る。また、キャスティング法によって電荷発生層を設け
るには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を
必要ならばバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、
シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタ
ノンなどの溶媒を用いてボールミル、アトライタ−、サ
ンドミルなどにより分散し、分散液を適度に希釈して塗
布することにより、形成出来る。塗布は、浸漬塗工法や
スプレ−コ−ト法、ビ−ドコ−ト法などを用いて行なう
ことが出来る。以上のようにして設けられる電荷発生層
103の膜厚は、0.01〜5μm程度が適当であり、
好ましくは0.05〜2μmである。
ンダー成分を主成分とする混合物ないし共重合体を適当
な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥すること
により形成出来る。電荷輸送層104の膜厚は、10〜
100μm程度が適当であり、解像力が要求される場
合、10〜30μm程度が適当である。
いることのできる高分子化合物としては、例えば、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、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、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、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、アルキド樹脂などの熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。これら
の高分子化合物は単独または2種以上の混合物として、
また、電荷輸送物質と共重合化して用いることができ
る。
料は、上述の低分子型の電子輸送物質、正孔輸送物質が
挙げられる。電荷輸送物質の使用量は高分子化合物10
0重量部に対して20〜200重量部、好ましくは50
〜100重量部程度である。
る分散溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、ア
セトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等
のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチル
セロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなど
の芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタンなどのハ
ロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類等
を挙げることができる。
層になる場合には、少なくとも電荷輸送層104の表面
部位にフィラー材料を含有する。フィラー材料として
は、有機性フィラー材料と無機性フィラー材料とがあ
る。有機性フィラー材料としては、ポリテトラフルオロ
エチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコ−ン樹脂粉
末、a−カーボン粉末等が挙げられ、無機性フィラー材
料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなど
の金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、
アルミナ、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビス
マス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化
錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フ
ッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金
属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などの無機材
料が挙げられる。
らなるフィラーに比べ硬度が高いため、潜像担持体の最
表層の耐摩耗性をより向上させることができる。これに
より、上記潜像担持体の最表層の摩耗をより防ぐことが
できる。ところが、一般的に、潜像担持体の耐摩耗性を
向上させると該潜像担持体の表面部はほとんど摩耗しな
くなるが、帯電時に発生するオゾン、NOx等の反応性
ガスによって該表面部が低抵抗化し、次第に該表面部の
静電荷が保持されなくなり、該静電荷が表面方向に移動
してしまう。その結果、静電潜像が滲んでしまい、該静
電潜像がトナーなどで現像されたときに見られる画像ボ
ケや画像流れと呼ばれる異常画像が起こるようになる。
そこで、本発明で用いるフィラーは1010Ωcm以上と
いう高い抵抗を有することが好ましい。このようなフィ
ラーを用いることで、潜像担持体の最表層の低抵抗化が
抑えられ、上記異常画像の発生を大幅に抑制することが
できる。特に、シリカ、酸化チタン、アルミナは、他の
金属酸化物微粒子に比べ価格が安く入手も容易なため、
潜像担持体の製造コスト低減を図ることが可能であり有
効に使用できる。また、これらのフィラー材料は単独も
しくは2種類以上を混合して用いられる。その中でも高
い絶縁性を有し、熱安定性が高い上に、耐摩耗性が高い
六方最密構造であるα型アルミナは、画像ボケの抑制や
耐摩耗性の向上の点から特に有用である。これらのフィ
ラー材料は、電荷輸送物質や結着樹脂、溶媒等とともに
適当な分散機を用いることにより分散できる。また、フ
ィラーの一次粒径の平均は、0.01〜1.0μm、好
ましくは0.05〜0.5μmである。フィラーの平均
一次粒径が0.01μmよりも小さすぎると耐摩耗性が
不十分となる場合がある。一方、フィラーの平均一次粒
径が0.5μmよりも大きすぎると潜像担持体に照射さ
れる光書き込み光が該フィラーで散乱して透過率が低下
し、画像ボケや文字太りが生じてしまうことがある。
ー種により、また感光体を使用する電子写真プロセス条
件によっても異なるが、5〜60重量%が好ましい。ま
た、これらのフィラーを電荷輸送層全体に含有させるこ
とも可能であるが、露光部電位が高くなるような場合が
あるため、電荷輸送層104の最表面側が最もフィラー
含有率が高く、導電性支持体101側が低くなるように
フィラー濃度傾斜を設けたり、電荷輸送層104を複数
層にして、導電性支持体101側から表面側に向かい、
フィラー濃度が順次高くしたりするような構成にするこ
とが好ましい。例えば、電荷輸送層104を複数層に構
成する場合には、フィラー量が異なる電荷輸送層形成用
塗工液を複数用いて、導電性支持体101側から表面側
に向かって、フィラー量の少ない塗工液から順次積層塗
工するなどすればよい。この場合、電荷輸送層104の
うち最表層側の層においては、全固形分に対するフィラ
ーの比は3重量%以上、50重量%以下が好ましく、よ
り好ましくは3重量%以上、30重量%以下である。一
方、電荷輸送層104のうち最も導電性支持体101側
の層においては5重量%以上、30重量%以下が好まし
く、より好ましくは5重量%以上、10重量%以下であ
る。
る。単層感光層102は、電荷発生物質、電荷輸送物質
および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これ
を塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要
により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加する
こともできる。
で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層103で挙げた
結着樹脂を混合して用いてもよい。結着樹脂100重量
部に対する電荷発生物質の量は5〜40重量部が好まし
く、電荷輸送物質の量は0〜190重量部が好ましく、
さらに好ましくは50〜150重量部である。単層感光
層102は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質と
ともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタ
ン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散し
た塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコー
トなどで塗工して形成できる。単層感光層102の膜厚
は、5〜25μm程度が適当である。
構成においては、少なくとも感光層表面にフィラーを含
有させる。この場合にも、前述の電荷輸送層104の場
合と同様に、感光層全体にフィラーを含有することもで
きるが、フィラー濃度勾配を設けるか、複数層の感光層
の構成とし、フィラー濃度を順次変えた構成にすること
は有効な手段である。フィラー材料としては前述のもの
を単独、または2種類以上混合して用いることが出来
る。
1に示すように、保護層105が感光層の上に設けられ
ることもある。保護層105に使用される材料としては
ABS樹脂、ACS樹脂、オレフィン−ビニルモノマー
共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイ
ミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブ
チレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメ
チルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシ
ド、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリアリレート、A
S樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹
脂等の樹脂が挙げられる。
層中にフィラー材料を添加する。フィラー材料として
は、前述のものを用いることが出来、また、これらのフ
ィラー材料は単独もしくは2種類以上を混合して用いら
れる。
結着樹脂、溶媒等とともにボールミル、アトライター、
サンドミル、超音波などの従来方法を用いて分散するこ
とができる。フィラーの一次粒径の平均は、0.01〜
0.8μmであることが保護層105等の光透過率や耐
摩耗性の点から好ましい。また、保護層105に電荷輸
送層104で挙げた電荷輸送物質を添加することは、画
質向上に対して有効な手段である。
法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、ス
ピナーコート、リングコート等の従来方法を用いること
ができる。なお保護層105の厚さは0.1〜10μm
程度が適当である。また、保護層105の膜厚によって
は、前述の電荷輸送層104で述べたように、膜中のフ
ィラー濃度に傾斜を設けてもよい。すなわち、保護層1
05の膜厚が厚い場合、電荷輸送層104で述べた理由
で導電性支持体101側から表面側に向かって、フィラ
ー含有量が大きくなるようにすることが好ましい。
摩擦係数の範囲がオイラーベルト法で0.1〜0.7で
ある必要があり、さらに好ましくは0.1〜0.5の範
囲である。ここで、本発明で感光体表面の静止摩擦係数
の定量化方法として採用しているオイラーベルト法につ
いて、以下に説明する。円筒型の感光体の外周部分1/
4に、中厚上質紙(リコー社製TYPE6200)を紙
すき方向が長手方向になるように切断したベルト状測定
部材を接触させ、その一方(下端)に荷重(100g)
をかけ、もう一方にフォースゲージをつないだ後、この
フォースゲージを一定速度で移動させ、ベルトが移動開
始した際のフォースゲージの値を読みとり、下記の数1
に示す式により算出する。
とり値(g)、Wは荷重(100g)である。
面と被転写体表面との間が滑りやすく、上述のような色
ズレやバンディング画像抑制、また転写性向上による虫
食い画像も抑制されることが期待できるが、その反面、
トナーが感光体表面に付きにくくなり、所望の画像が得
られなくなってしまう場合がある。また、感光体表面を
摺擦するクリーニングブレードが滑りやすくなり、帯電
時に発生し感光体表面に付着する低抵抗な放電生成物を
掻き取ることが困難となる。この放電生成物が感光体表
面に存在すると、特に高湿環境下において、画像流れな
どの異常画像を引き起こす要因となる。また、摩擦係数
が0.7より大きい場合は、感光体表面と被転写体表面
が滑りにくくなりすぎて、上述のようなバンディング画
像を引き起こしたり、転写効率の低下による虫食い画像
の原因となる場合がある。
101と感光層との間に、図示しない下引き層を設ける
ことができる。この下引き層は一般には樹脂を主成分と
するが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布す
ることを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の
高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂として
は、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸
ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシ
メチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレ
タン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成す
る硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモア
レ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリ
カ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化イン
ジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えて
もよい。
適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。
更に本発明の下引き層として、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等を使用
することもできる。この他、本発明の下引き層には、A
l2O3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリ
レン(パリレン)等の有機物やSiO2、SnO2、T
iO2、ITO、CeO2等の無機物を真空薄膜作成法
にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知
のものを用いることができる。下引き層の膜厚は0〜2
0μmが適当であり、このましくは2μm〜10μmで
ある。
層105との間に、図示しない中間層を設けることも可
能である。この中間層には、一般にバインダー樹脂を主
成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、
アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラー
ル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなど
が挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく
一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の
厚さは0.05〜2μm程度が適当である。
め、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目
的で、電荷発生層103、電荷輸送層104、下引き層
(不図示)、保護層105、中間層(不図示)等の各層
に、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子
電荷輸送物質およびレベリング剤を添加することが出来
る。これらの化合物の代表的な材料を以下に記す。
ば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるもので
はない。 (a)フェノール系化合物 2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒ
ドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エ
チルフェノール、n-オクタデシル-3-(4'-ヒドロキシ
-3',5'-ジ-t-ブチルフェノール)、2,2'−メチレン
−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、
2,2'−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブ
チルフェノール)、4,4'−チオビス−(3−メチル
−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデン
ビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、
1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−
5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメ
チル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メ
チレン−3−(3',5'−ジ−t−ブチル−4'−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,
3'−ビス(4'−ヒドロキシ−3'−t−ブチルフェニ
ル)ブチリックアッシド]クリコールエステル、トコフ
ェロール類など。
アミン、N,N'−ジ−sec−ブチル−p−フェニレ
ンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−
フェニレンジアミン、N,N'−ジ−イソプロピル−p
−フェニレンジアミン、N,N'−ジメチル−N,N'−
ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
ドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノ
ン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t
−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オ
クタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
アリル−3,3'−チオジプロピオネート、ジテトラデ
シル−3,3'−チオジプロピオネートなど。
フィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリク
レジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキ
シ)ホスフィンなど。
記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。 (a)リン酸エステル系可塑剤 リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリ
オクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロ
ルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチ
ル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリフェ
ニルなど。
ブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタ
ル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチ
ル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジノニル、フ
タル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸
ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシク
ロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチル
ラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチル
デシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなど。
−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなど。
ジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−
オクチル、アジピン酸−n−オクチル−n−デシル、ア
ジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼラ
イン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、
セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸
ジ−n−オクチル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシ
ル、セバシン酸ジ−2−エトキシエチル、コハク酸ジオ
クチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸
ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−n−オクチルな
ど。
ル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトー
ルエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、
トリアセチン、トリブチリンなど。
チル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルク
エン酸トリブチルなど。
アリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキ
システアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジ
ル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキ
シヘキサヒドロフタル酸ジデシルなど。
リコールジ−2−エチルブチラートなど。
チル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなど。
ト、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど。
ド、p−トルエンスルホンエチルアミド、o−トルエン
スルホンエチルアミド、トルエンスルホン−N−エチル
アミド、p−トルエンスルホン−N−シクロヘキシルア
ミドなど。
エン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセ
チルクエン酸トリ−2−エチルヘキシル、アセチルクエ
ン酸−n−オクチルデシルなど。
−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン
酸メチルなど。
記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。 (a)炭化水素系化合物 流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワック
ス、低重合ポリエチレンなど。
酸、アラキジン酸、ベヘン酸など。
ド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステア
ロアミドなど。
ールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなど。
リコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロール
など。
酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸マグネシウムなど。
タロウ、モンタンロウなど。
えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるもの
ではない。 (a)ベンゾフェノン系 2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシ
ベンゾフェノン、2,2',4−トリヒドロキシベンゾ
フェノン、2,2',4,4'−テトラヒドロキシベンゾ
フェノン、2,2'−ジヒドロキシ4−メトキシベンゾ
フェノンなど。
3,5−ジ−t−ブチル4ヒドロキシベンゾエートな
ど。
(2'−ヒドロキシ5'−メチルフェニル)ベンゾトリア
ゾール、(2'−ヒドロキシ5'−メチルフェニル)ベン
ゾトリアゾール、(2'−ヒドロキシ3'−ターシャリブ
チル5'−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾ
ールなど。
ト、メチル2−カルボメトキシ3(パラメトキシ)アク
リレートなど。
レート)ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチ
オカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメー
ト、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートな
ど。
ル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメ
チル−4−ピペリジル)セバケート、1−[2−〔3−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオニルオキシ〕エチル]−4−〔3−(3,5−
ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニ
ルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピリジン、
8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オ
クチル−1,3,8−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデ
カン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,
2,6,6−テトラメチルピペリジンなど。
的に説明するが、これにより本発明の態様が限定される
ものではない。なお、以下の説明中の部は、いずれも重
量基準である。
トM6401−50(大日本インキ化学工業社製))1
5重量部、メラミン樹脂(スーパーベッカミンG−82
1−60(大日本インキ化学工業社製))10重量部を
メチルエチルケトン150重量部に溶解し、これにアル
ミナ、酸化ジルコニウムで表面処理された酸化チタン粉
末(タイペークCR−97(石原産業社製))80重量
部、アルミナで表面処理された酸化チタン(タイペーク
CR−67(石原産業社製))10部を加えボールミル
で24時間分散し、下引層用塗工液を作製した。これを
直径φ30mm、長さ340mm、厚み1mmのアルミ
ニウム管に浸漬塗工法によって塗工し130℃20分間
乾燥して、厚み2μmの下引き層を形成した。
レックHL−S(積水化学工業社製))4重量部をシクロ
ヘキサノン150重量部に溶解し、これを下記構造式
(化1)に示すトリスアゾ顔料10重量部に加え、ボー
ルミルで48時間分散後、さらにシクロヘキサノン21
0重量部を加えて3時間分散を行った。これを容器に取
り出し固形分が1.5重量%となるようにシクロヘキサ
ノンで稀釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液
を前記下引き層上に浸漬塗工法によって塗工し130℃
20分間乾燥し厚み0.2μmの電荷発生層を形成し
た。
に、ビスフェノールZ型ポリカーボネート樹脂10重量
部、シリコンオイル(KF−50(信越化学工業社
製))0.002重量部を溶解し、これに下記構造式
(化2)の電荷輸送物質8重量部を加えて電荷輸送層用
塗工液を作製した。こうして得られた電荷輸送層用塗工
液を電荷発生層上に浸漬塗工法によって塗工し、その後
110℃20分間乾燥し、厚み20μmの電荷輸送層を
形成し、電子写真感光体を作製した。
クロヘキサノン280重量部の混合溶媒に、ビスフェノ
ールZ型ポリカーボネート樹脂4重量部を溶解し、アル
ミナ微粒子0.7重量部を加えて、ボールミルで2時間
分散し、保護層用塗工液を作製した。こうして得られた
保護層用塗工液を電荷輸送層上にスプレー塗工法によっ
て塗工し、その後110℃20分間乾燥し、厚み5μm
の保護層を形成し、電子写真感光体を作製した。この電
子写真感光体のオイラーベルト法で測定した表面の静止
摩擦係数は0.42であった。
し、図1の画像形成装置(中間転写体として、カーボン
を分散したPVDF樹脂ベルトを用いた)に搭載して、
初期画像、及び、A4全面モノクロ(黒色)ハーフトー
ン画像10万枚、A4全面フルカラーハーフトーン画像
10万枚、合計20万枚出力した後の画像について評価
を行った。このとき、感光体表面速度と中間転写体10
の表面速度の速度差が計算上0となるようにして感光体
と中間転写体10を駆動させた。なお、実際は、部品の
誤差や駆動系の誤差などでわずかな速度差が存在するも
のと考えられる。また、初期の感光層の膜厚と20万枚
画像出力後の黒用感光体の感光層の膜厚を渦電流式膜厚
計(フィッシャースコープMMS:フィッシャー製)を
用いて測定し、その差を算出することで感光層の摩耗量
の測定を行ったところ、塗膜の摩耗量は5.9μmであ
った。さらに20万枚画像出力後の静止摩擦係数も測定
したところ、0.58であった。
以下の方法で行った。アルミ板上に上記保護層形成用塗
工液を塗布し、25μmの保護層を形成し、体積抵抗測
定用サンプルを作成した。これを、静電特性測定装置
(EPA−8100:川口電機製)に搭載して、コロト
ロン帯電器で帯電を行い、その通過電荷量と表面電位に
平版コンデンサーモデルを適用して、C=Q/V(C:
静電容量、Q:電荷量、V:表面電位)から静電容量C
を算出する。つぎに、暗所で表面電位の減衰を行い、以
下の近似式を用いて暗抵抗R(Ωcm2)を算出する。 V1=V0・e−αt α=1/RC (Q=CV、−dQ/dt=V/Rより
導かれる) V1:暗減衰t秒後の表面電位 V0:初期表面電位 t:暗減衰時間 R:暗抵抗(Ωcm2) 得られた暗抵抗Rと膜厚25μmから体積抵抗R‘(Ω
cm)を算出した。
上記構造式(化2)の電荷輸送物質3重量部を加えて保
護層用塗工液とし、実施例1と同様にして4本の電子写
真感光体を作成した。これらを図1の画像形成装置に搭
載して実施例1と同様の画像評価、摩耗量測定、静止摩
擦係数の測定を行った。
アルミナ微粒子のかわりに酸化チタン微粒子を用いた以
外は、実施例2と同様にして4本の電子写真感光体を作
成した。これらを図1の画像形成装置に搭載して実施例
2と同様の画像評価、摩耗量測定、静止摩擦係数の測定
を行った。
アルミナ微粒子のかわりにシリカ微粒子を用いた以外
は、実施例2と同様にして4本の電子写真感光体を作成
した。これらを図1の画像形成装置に搭載して実施例2
と同様の画像評価、摩耗量測定、静止摩擦係数の測定を
行った。
0.7部を1.4部にかえた以外は実施例2と同様にし
て4本の電子写真感光体を作成した。これらを図1の画
像形成装置に搭載して実施例2と同様の画像評価、摩耗
量測定、静止摩擦係数の測定を行った。
0.7部を0.14部にかえた以外は実施例2と同様に
して4本の電子写真感光体を作成した。これらを図1の
画像形成装置に搭載して実施例2と同様の画像評価、摩
耗量測定、静止摩擦係数の測定を行った。
液中にシリコーンオイルSH200(東レ・ダウコーニ
ング・シリコーン社製)0.8部添加した以外は実施例
2と同様にして4本の電子写真感光体を作成した。これ
らを図1の画像形成装置に搭載して実施例2と同様の画
像評価、摩耗量測定、静止摩擦係数の測定を行った。
が、中間転写体10の表面速度よりも計算上1%速くな
るようにして感光体と中間転写体10が駆動するように
した以外は実施例2と同様の画像評価、摩耗量測定、静
止摩擦係数の測定を行った。
いて、中間転写体10を以下の製造例によって作製した
ものを用いた以外は実施例2と同様にして、通紙試験
後、画像評価を行った。
100重量部に対して、カーボンブラック18重量部、
分散剤3重量部、トルエン400重量部を均一に分散さ
せた分散液に円筒形の型を浸け10[mm/s]で静かに
引き上げ室温にて乾燥をさせ75[μm]のPVDFの均
一な膜を形成した。75[μm]の膜が形成されている型
を繰り返し上記条件で溶液に円筒形の型を浸け10[m
m/s]で静かに引き上げ室温乾燥させ150[μm]の
PVDFベルトを形成した。これに、ポリウレタンプレ
ポリマー100重量部、硬化剤(イソシアネート)3重
量部、カーボンブラック20重量部、分散剤3重量部、
MEK500重量部を均一分散させた分散液に上記15
0[μm]PVDFが形成されている円筒形型を浸け30
[mm/s]で引き上げを行い自然乾燥を行った。乾燥後
繰り返しを行い狙いの150[μm]のウレタンポリマー
層を形成させた。さらに表層用にポリウレタンプレポリ
マー100重量部、硬化剤(イソシアネート)3重量
部、PTFE微粉末粉体50重量部、分散剤4重量部、
MEK500重量部を均一分散させた。
が形成されている円筒形型を浸け30[mm/s]で引き
上げを行い自然乾燥を行った。乾燥後繰り返しを行い5
[μm]のPTFEが均一に分散されたウレタンポリマー
の表層を形成させた。室温で乾燥後130[℃]、2時間
の架橋を行い樹脂層;150[μm]、弾性層;150
[μm]、表層;5[μm]の3層構成転写ベルトを得た。
が、中間転写体10の表面速度よりも計算上2%速くな
るようにして感光体と中間転写体10が駆動するように
した以外は実施例2と同様の画像評価、摩耗量測定、静
止摩擦係数の測定を行った。
として、保護層を設けなかった以外は実施例1と同様に
して4本の電子写真感光体を作製し、図1の画像形成装
置に搭載して実施例1と同様の試験を行ったところ、A
4全面モノクロ(黒色)ハーフトーン画像10万枚出力
した段階で、地肌汚れ、バンディング画像の異常画像が
発生した。またこの時の感光体の摩耗量は15μmであ
った。
面にあらかじめステアリン酸亜鉛を塗布した後、図1の
画像形成装置に搭載して実施例1と同様の画像評価を行
ったところ、初期から画像濃度が低い異常画像が出力さ
れた。またこの時の感光体表面の静止摩擦係数は0.0
6であった。
帯電、露光が繰り返し行える試験装置を用いて、あらか
じめ静電疲労を施した後、図1の画像形成装置に搭載し
て実施例1と同様の画像評価を行ったところ、初期から
バンディング画像が発生した。また、この時の感光体表
面の静止摩擦係数は0.81であった。
層の体積抵抗値の測定結果を表1にまとめる。
くともフィラーと結着樹脂からなる最表層を有する感光
体について、感光体表面の静止摩擦係数がオイラーベル
ト法で0.1〜0.7であり、かつ、感光体の表面速度
と中間転写体の表面速度の差が1%以下である場合、色
ズレ、バンディング画像、画像濃度不足等のない、良好
な画像を長期にわたって出力することができる。
ば、潜像担持体としての感光体40の表面の静止摩擦係
数がオイラーベルト法で0.1〜0.7であり、かつ、
その感光体40の表面速度と被転写体としての中間転写
体10の表面速度の差が1%以下に設定されている。ま
た、その感光体40は少なくともフィラーと結着樹脂か
らなる最表層を有している。これにより、長期間使用し
てもバンディング画像のない良好なフルカラー画像を安
定して出力することができる。また、本実施形態の画像
形成装置は、感光体40上のトナー像を直接印加方式に
より中間転写体10に転写して、その中間転写体10上
に複数のトナー像を重ね合わせた画像を形成する。感光
体40から中間転写体10にトナー画像を転写する方式
としては、間接転写方式と直接印加方式とがあるが、上
述したように、間接転写方式の方が、4つの感光体間の
距離をより短くできる。よって、装置の小型化、省コス
ト化を図ることができる。また、本実施形態の画像形成
装置では、導電性支持体101上に感光層102を設け
て感光体40を構成し、その感光体40の最表層のフィ
ラー含有率が、その導電性支持体101側よりも表面側
で高く設定されている。従来提案されてきた技術では、
感光層102中のフィラー濃度が所定濃度を越えて高濃
度化すると(例えば5wt%以上)、静電特性上の不具
合、例えば激しい感度劣化や残留電位上昇を招き、感光
体としての機能を失ってしまうケースが多かった。しか
し、本実施形態の画像形成装置では、感光体40の最表
層のフィラー含有率を導電性支持体101側よりも表面
側で高いため、静電特性上の不具合を解消することが可
能となり、同時に十分な高耐久化が可能となる。また、
本実施形態の画像形成装置は、被転写体が中間転写体1
0であり、複数の感光体40上に現像されたトナー像を
中間転写体10上に順次重ね合わせて一次転写したの
ち、その中間転写体10上に一次転写された重ね合わせ
トナー像を記録材としてのシート上に一括して二次転写
する中間転写手段を有する。これにより、複数色のトナ
ー画像を中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を
形成し、該カラー画像を記録材上に一括で二次転写して
カラー画像を得るという、間接転写方式で画像を形成す
ることができる。上記間接転写方式では、例えば、感光
体40からシートに画像を直接転写する直接転写方式に
比べ、2次転写位置を比較的自由に設定することができ
るので装置の小型化が図れるといった利点がある。ま
た、本実施形態の画像形成装置の中間転写体10は、シ
ームレスベルト状で、かつ、少なくとも外周面部を弾性
部材で構成した弾性ベルトである。カラー画像は通常4
色の着色トナーで形成される。1枚のカラー画像には、
1層から4層までのトナー層が形成されている。トナー
層は1次転写(感光体40から中間転写体10への転
写)や、2次転写(中間転写体10からシートへの転
写)を通過することで圧力を受け、トナー同士の凝集力
が高くなる。トナー同士の凝集力が高くなると文字の中
抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくな
る。特に、従来から用いられている樹脂ベルトでは硬度
が高くトナー層に応じて変形しないため、トナー層を圧
縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすくなる。ま
た、最近はフルカラー画像を様々な用紙、例えば和紙や
意図的に凹凸を付けた用紙に形成したいという要求が高
くなってきている。しかし、平滑性の悪い用紙は転写時
にトナーと空隙が発生しやすく、虫食いと呼ばれる転写
抜けが発生しやすくなる。密着性を高めるために2次転
写部の転写圧を高めると、トナー層の凝縮力を高めるこ
とになり、上述したような文字の中抜けを発生させるこ
とになる。しかし、本実施形態の画像形成装置では、中
間転写体10が弾性ベルトであり、該弾性ベルトは樹脂
ベルトに比べ硬度が低いため、転写部でトナー層や平滑
性の悪い用紙に対応して変形する。つまり、上記弾性ベ
ルトは局部的な凹凸に追従して変形するため、過度にト
ナー層に対して転写圧を高めることなく、良好な密着性
が得られる。これにより、文字の中抜けが無く、しかも
平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を
得ることができる。
るタンデム型画像形成装置について、潜像担持体の経時
的な外径変化を抑えることができ、また、潜像担持体と
被転写体との間でスリップによる大きなズレが生じにく
いため、色ズレやバンディングといった異常画像の発生
を長期に渡って防止することができるという優れた効果
がある。。
略構成図。
(間接転写方式)。
(直接転写方式)。
図。
の断面図。
の断面図。
要部を示す概略構成図。
装置 64除電装置 65現像スリーブ 66攪拌部 67現像部 68スクリュ 70現像ケース 71トナー濃度センサ 76ファーブラシ 77金属製電界ローラ 80トナーリサイクル装置 100 複写装置本体 101 導電性支持体 102 単層感光層 103 電荷発生層 104 電荷輸送層 105 保護層 200 給紙テーブル 300 スキャナ 400 原稿自動搬送装置 603BK、603Y バイアスローラ 603BK’、603Y’ 補助ローラ
Claims (6)
- 【請求項1】静電潜像を担持するための潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該潜
像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段
と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手
段と、該潜像担持体上のトナー像を被転写体上に転写す
るための転写手段とを有する画像形成手段を複数個備
え、且つ、該複数個の画像形成手段の各潜像担持体の表
面に順次対向するように該被転写体表面を移動させる被
転写体表面移動手段を備えた画像形成装置において、上
記潜像担持体表面の静止摩擦係数がオイラーベルト法で
0.1〜0.7であり、該潜像担持体の表面速度と上記
被転写体の表面速度の差が1%以下であって、上記潜像
担持体が少なくともフィラーと結着樹脂からなる最表層
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】請求項1の画像形成装置において、上記潜
像担持体上のトナー像を直接印加方式により上記被転写
体に転写して、該被転写体上に複数のトナー像を重ね合
わせた画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】請求項1又は2の画像形成装置において、
導電性支持体上に感光層を設けて上記潜像担持体を構成
し、該潜像担持体の最表層のフィラー含有率が、該導電
性支持体側よりも表面側で高く設定されていることを特
徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】請求項1、2又は3の画像形成装置におい
て、上記被転写体が中間転写体であり、上記複数の潜像
担持体上に現像されたトナー像を該中間転写体上に順次
重ね合わせて一次転写したのち、該中間転写体上に一次
転写された重ね合わせトナー像を記録材上に一括して二
次転写する中間転写手段を有することを特徴とする画像
形成装置。 - 【請求項5】請求項4の画像形成装置において、上記中
間転写体が、シームレスベルト状で、かつ、少なくとも
外周面部を弾性部材で構成した弾性ベルトであることを
特徴とする画像形成装置。 - 【請求項6】帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段
及びクリ−ニング手段のうちの少なくとも1つと、潜像
担持体とを備えた画像形成装置用のプロセスカートリッ
ジにおいて、上記潜像担持体表面の静止摩擦係数がオイ
ラーベルト法で0.1〜0.7であり、上記潜像担持体
が少なくともフィラーと結着樹脂からなる最表層を有す
ることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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JP2007206626A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Ricoh Co Ltd | 像担持体、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 |
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-
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