JP2003091143A

JP2003091143A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003091143A
Application number: JP2001285533A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nagame; 宏永目; Hidetoshi Kami; 英利紙; Shinji Nosho; 伸二納所
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】環境性能が高く、画像品質の劣化が低く抑え
られ、感光体の耐摩耗性の向上を図られ、長期的に安定
した画像形成が行える画像形成方法及び画像形成装置を
提供する。【解決手段】帯電装置が感光体の下側に位置し、背面
部に吸着、触媒作用を有する部材を付設したコロナ放電
方式の帯電装置であり、感光体の最表層に無機微粒子及
び電荷輸送物質が分散された被覆層が形成され、該感光
体の表面に潤滑剤が付与されることを特徴とする画像形
成装置、及び、これらの装置おいて、感光体の表面に潤
滑剤を付与しながら画像形成を行うことを特徴とする画
像形成方法。

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
画像形成方法に関し、詳しくは、無機微粒子を分散した
被覆層を形成した感光体に、オゾン、ＮＯｘ等のコロナ
生成物の影響を抑制し、かつ配設位置を考慮したコロナ
放電式の帯電器を使用して帯電する複写プロセスによ
り、長期に亘って良好な画像品質を維持する事の出来る
ファクシミリ、レーザービームプリンタ、電子写真複写
機等、電子写真法を使用する画像形成方法及び画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ、レーザービームプリン
タ、複写機などの電子写真法を使用した間接方式の画像
形成装置では、感光体を中心に帯電、画像露光、現像、
転写、分離、クリーニング、除電（必ずしも必要ではな
い）等の各装置が配設され、画像形成が行われる。画像
形成において、感光体には、まず帯電装置により４００
〜１０００ボルトに帯電される。感光体には酸化亜鉛
系、セレン系、アモルファスシリコン系、有機系などの
種類があるが、近年使用される感光体は有機系の感光体
が主で、マイナス帯電で使用されるものが殆どである。
感光体に帯電が行われた後、画像露光され入力信号に応
じた静電潜像が形成される。

【０００３】静電潜像は１成分系もしくは２成分系の現
像剤により現像され顕像化される。２成分系の現像剤は
３０〜１００μｍ径のキャリアに２〜１０μｍのトナー
が３〜１５ｗｔ％程度分散されたもので、現像後、転写
装置によりコピー用紙に転写された後、定着装置でハー
ドコピーとなる。転写後の感光体にはトナーと若干の紙
粉、埃等が付着しているため、クリーニング装置により
清掃され、最後に除電装置で残留潜像が除電され、次の
複写サイクルに入る。ただし、除電は感光層の材料や構
成などによっては必ずしも必要でない。

【０００４】現在、画像形成装置で広く使用される帯電
装置には、導電性ブラシやローラーなどの帯電部材を使
用した接触帯電装置、感光体と帯電部材間を３０〜２５
０μｍ程度隔離した非接触帯電装置、金属ワイヤーや鋸
歯状の電極をシールド電極で囲った構成のコロナ放電装
置などがある。帯電装置には直流電圧、もしくは交流を
重畳した直流電圧が印加される。これらの帯電装置は放
電を伴う帯電手段であるため、電荷以外に、副産物とし
てオゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物が生成される。
コロナ生成物は直流電圧単独の場合より、交流を重畳し
た場合の方が遙かに多くなる。コロナ生成物は複写サイ
クルの繰り返しにより感光体に付着する場合、感光体の
上面に配設されているコロナ放電器では、コロナ放電装
置内に付着したコロナ生成物が停止時にミスト状にな
り、感光体に落下するため特に影響が大きくなる。装置
が作動中の場合は感光体全体に付着するため、影響は感
光体全体に及ぶが、停止時には帯電装置の真下に影響が
強く現れる。

【０００５】磨耗の大きい感光体の場合には、使用中に
コロナ生成物が感光層とともに削れるため、影響は比較
的軽微か、全く起こらない場合が有るが、装置が停止中
の場合にはコロナ放電装置の真下はコロナ生成物の濃度
が高くなるため、画像流れが発生しやすくなる傾向にあ
る。この影響は磨耗しにくい感光体ほど被害が大にな
る。コロナ生成物が感光体表層に付着すると、最初は点
状であるが、ブレードや現像剤等の接触により引き延ば
され島状になり、さらに連なった極薄い皮膜になる。こ
の皮膜が乾燥している場合には、比較的高抵抗を維持す
るため、特に問題とはならないが大気中の湿度が高くな
るにしたがい、吸湿により急速に感光体表面抵抗が低下
するため、解像度が劣化し、さらに進むと画像が形成さ
れなくなる。

【０００６】一方、コロナ生成物の付着によって感光体
表層の摩擦係数が高くなるため、ブレード方式のクリー
ニング装置では、ブレードと感光体間の摩擦抵抗が増大
し、クリーニング性能の低下（クリーニング不良）や、
ブレードエッジの欠けを起こし易くなり、トナー、紙粉
等が感光体上に残留しやすく、トナーや紙粉、コロナ生
成物などの複合作用によるフィルミング現象も起こりや
すくなる。したがって、感光層の摩耗が促進され感光体
寿命が低下する一方、解像度の低下や画像流れ等の画像
品質上の問題が起こる為、帯電の際には可能な限りコロ
ナ生成物の抑制を行う必要がある。

【０００７】コロナ生成物、感光体表面酸化、トナーフ
ィルミング、紙粉付着等が要因として生じる画像流れ
（白抜け）を改善する方法として以下に示す様な公知例
がある。例えば、特開昭６３−４０１８１号公報、特開
昭６２−２９６１８０号公報、特開昭５１−６５９４１
号公報、特開昭６０−９５４６７号公報等には、感光体
を４０〜６０℃に加熱させ表面抵抗低下を防止し、解像
度の低下を抑制する方法が記載されている。また、例え
ば、特開昭５８−１５７５４９号公報、特開昭６０−１
７３５７０号公報等には、感光体表面を水拭きし、表面
に付着したコロナ生成物を除去し、解像度の劣化を防止
する方法が記載されている。また、例えば、ＵＳＰ５２
６４９０３号公報、特開平３−９２８８２号公報等に
は、感光層を活性炭素繊維でクリーニングしコロナ生成
物を除去する方法が記載されている。また、例えば、特
開平５−１５０６９３号公報、特開平５−１３４５８５
号公報、特開平８−２４８８２０号公報等には、極細繊
維の不織布でクリーニングしコロナ生成物を除去する方
法が記載されている。また、特開平９−２３０７６７号
公報には、オゾン、ＮＯｘによる画像上の白抜け、白筋
を回避し、クリーニングブレードの変形を防止し、長期
に亘って安定した画像を維持するために、転写装置側か
ら順にトナー、キャリア等を除去するための残留現像剤
除去部材（クリーニングブレード）、オゾン、ＮＯx等
の固着物を除去する為の強制掻き取り部材（クリーニン
グブレード）を配置することが記載されている。また、
特開平９−９０８３８号公報には、コピー用紙の繊維、
充填材が感光体に附着して生じるフィルミングや筋状模
様を解消するために、クリーニングブレードの前に導電
性ブラシによるクリーニング前処理手段を設け、交流電
圧を印加しながら、感光体に対しリーディング方向で回
転させ、課題を達成することが記載されている。さら
に、特開平９−２９６２５０号公報には、帯電ローラー
を使用した画像形成装置で起こる異常画像（帯電不良に
よる地汚れ、白筋、黒筋など）を回避するために、転写
装置側から順に第１のブレードクリーニング手段、第１
のブレードとは電気抵抗が低目で電圧を印加可能とした
第２のブレードクリーニング手段を配置することが記載
されている。

【０００８】感光体の耐久性を向上させる手段は、感光
体表面層に高耐久化の為の被覆層を積層する事が行われ
る。耐摩耗性の被覆層もしくは保護層を形成する方法と
して、蒸着、プラズマＣＶＤ法などを使用して、１０¹⁰
〜１０¹⁴Ω・cm程度の体積固有抵抗を持つ薄膜を形成す
る方法、高硬度の金属酸化物や粒状樹脂などの微粒子を
分散した樹脂液を浸漬塗工もしくはスプレー塗工などで
感光体表層に塗工する方法などがある。ＣＶＤ法を用い
て非晶質炭素膜（ａ−Ｃ膜）を感光層上に形成する方法
として、特開平１−９２７５６号公報，特開平２−７９
０４７号公報、特開平４−６６９５４号公報等に開示さ
れている。

【０００９】感光体の保護層中もしくは表面層中に導電
性微粒子（フィラー）を分散し、接触帯電法で画像形成
を行う内容については以下のような公知例がある。特開
平０６−０３５２２０号公報には、酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビ
スマス、錫ドープ酸化インジウム等の導電性微粒子を分
散した層を最表面に構成することが記載されている。特
開平０８−１２３０５３号公報には、０．０２〜５μｍ
（好ましくは０．０７〜２．０μｍ）の無機化合物粒子
（例えば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、窒化
アルミニウムなどの金属酸化物、金属硫化物、金属窒化
物）とブタジエン系電荷輸送材料を含有する層を最表面
に構成することが記載されている。特開平０８−２３４
４５５号公報には、厚さ１２μｍ以下の電荷輸送層に１
〜３μｍの粒径のシリコーン樹脂、フェノール樹脂、Ｓ
ｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂、ＺｎＯを分散した層を最表
面に構成することが記載されている。特開平０８−２３
４４６９号報には、熱硬化樹脂中（熱硬化性ポリウレタ
ン）に酸化錫、酸化錫と酸化アンチモンもしくは両者を
含むものからなる金属酸化物を分散した層を最表面に構
成することが記載されている。特開平０８−１４６６４
１号公報には平均粒径が０．０２〜０．５μｍの酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化珪素などの無機化合物微
粒子を１種又は２種ポリカーボネート樹脂中に分散した
層を最表面に構成することが記載されている。特開平０
８−２４８６６３号公報には、０．０１μｍ〜２μｍの
表面粗さの導電性支持体上に形成された表面粗さが０．
１〜０．５μｍの表層中に平均粒径０．０５〜０．５μ
ｍの無機微粒子（疎水化処理したシリカ）を分散した保
護層の厚みを０．０５〜１５μｍとする感光体が記載さ
れている。

【００１０】さらに、感光体表層を低摩擦係数化して耐
摩耗性を向上させる方法には以下の様な公知例がある。
特開平８−２０２２２６号公報には、潤滑剤（ステアリ
ン酸亜鉛など）の塗布量をコントロールしながら、画像
担持体にブラシを介して塗布する装置をクリーニング部
内に設置することが記載されている。特開平８−３０５
２３３号公報には、像担持体上に形成されたトナー像を
検知し、その基準値に応じて潤滑剤を塗布する制御装置
を有する画像形成装置。潤滑剤としてステアリン酸亜鉛
を用いることが記載されている。特開平６−３４２２３
６号公報には、帯電ローラーを介して潤滑剤（ステアリ
ン酸亜鉛など）を画像担持体に塗布することが記載され
ている。特開昭５４−１６３０号公報，特開昭５４−１
４３１４２号公報、特開昭６４−３５４４８号公報、特
開昭６３−２４４０３９号公報等には、感光層の最表層
にシリコーン系もしくはフッ素系の潤滑剤を含有もしく
は塗布させるか、含有した層を感光体に設けることが記
載されている。特開平９−２５１２６３号公報には、塗
布ローラーに固体潤滑剤を当接させ、その固体潤滑剤は
軸方向、垂直方向に揺動させることにより、感光体に潤
滑剤を塗布することが記載されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】解像度低下や画像流れ
等の画像品質低下を回避し、感光体を良好な状態で高耐
久性を図る為には感光体の表面抵抗を低下させ、摩擦係
数を増加させるコロナ生成物の感光体への作用（影響
度）を可能な限り抑制する事が必要である。コロナ生成
物の付着を抑制する事によって、感光体面のフィルミン
グの発生が少なくなり、画像品質の維持並びに感光体の
耐久性向上を図る事が可能となる。

【００１２】感光体を加熱する手段は感光体の画像流れ
を改善するには最も大きな効果を有するが、加熱する手
段を新たに設ける必要があり、加熱源のための電力が必
要であり、感光体材料やトナーによっては加熱出来ない
ことがあり、小口径の感光体ではスペース的に設置が困
難などの問題点がある。この手段ではコロナ生成物を除
去する事は出来ないため、耐久性向上は生じない。加熱
温度が低下すれば、解像度は劣化する。

【００１３】水拭きの場合、トナーフィルミングまでは
改善できないが、有機感光体や無機微粒子を分散した被
覆層を有する感光体等でも簡単に改善が出来、解像度回
復、耐久性向上が可能となる。ただし、コロナ生成物が
吸着し易い非晶質炭素膜（ＤＬＣ=Diamond-Like Carbo
n)等を被覆した感光体の場合は時間がたつにつれ改善困
難に成り有効性は小さい。水拭きの場合、常時水の補給
や部材の交換が必要となり、ハンドリング性という面か
らすると、有効な方法とは云えない。

【００１４】活性炭素繊維（ＡＣＦ=Activated Carbon
Fiber）をクリーニング材に使用した場合、コロナ生成
物などの汚染物質の除去効果は高い。しかし、好適な形
態のものを選定した場合には有効な部材として使用可能
であるが、ＡＣＦは材料自体が硬くて脆いため、強く押
しつけた場合、無機微粒子を分散した樹脂膜やＤＬＣ膜
の様な硬度の高い薄膜であっても、破損した粉末がクリ
ーニング部材や現像部に入り込み、感光体を傷つけた
り、異常画像現象の原因に成ることがあり、適用方法に
よっては逆に感光体の耐久性を短くする可能性を有す
る。

【００１５】極細繊維の不織布をクリーニング部材とし
た場合、開示例にも見られるように、除去した感光体上
の汚染物質は不織布に取り込まれ、再汚染の恐れが小さ
くなるため、極細繊維の不織布を使用することは有効な
手段である。しかし、汚染物質が感光体に強く付着した
場合には、有機感光体であっても固着力が大きく成るた
め、除去しにくくなるので、常時感光体に当接して複写
サイクル毎に汚染物質が除去されるようにすることが望
ましい。強く摺擦すれば、除去能力は高まるが、有機系
感光体は柔らかいため局部的摩耗が生じ易く、画像欠陥
或いは耐久性低下の要因となる場合がある。ただ、有機
感光体の場合、コロナ生成物を除去しても、摩擦係数は
それほど低下しないので、耐摩耗性は向上しない。

【００１６】ＤＬＣ膜を感光体上に被覆することによっ
て高耐久化が達成可能であるが、ＤＬＣ膜は耐摩耗性が
極めて大きく、固着力も大きいため、極細繊維の不織布
のみでは汚染物質の除去能力が不十分で、長期安定性を
求めるためには、他の手段（例えば感光体への加熱処
理）と併用する事が望ましい。

【００１７】この様に帯電時に副産物として生成された
オゾンや窒素酸化物等のコロナ生成物が感光体に作用す
ると、比較的短時間で感光体の表面抵抗を低下させ画像
流れを起こしたり、感光層に滲入した場合にはバルク抵
抗を低下させたり、構造欠陥を増やしたり、分子間結合
を切断させたりするため、画像流れが起こったり、感度
低下の原因を作り出す。

【００１８】コロナ生成物が感光体表面に付着した場合
には、摩擦係数を高めるため、ブレードクリーニングと
の摩擦抵抗が大きくなり、感光層の摩耗が促進されると
云う現象が生じる。特に最近主流として使用されている
有機感光体の場合には元々機械的強度が弱い上、コロナ
生成物の影響を受けやすい為、機械的耐久性が５万枚前
後と短い。

【００１９】感光層の表面層に（高硬度）微粒子を分散
した樹脂層を形成する方法では、耐摩耗性が向上し感光
体寿命を高める事が出来る。微粒子は通常樹脂に対し１
０〜５０％前後添加されるが、この様な感光体を接触帯
電法で使用した場合、フィラー量が少ないと前記したよ
うな現象、すなわち、トナー中の流動制御剤として添加
されるＳｉＯ₂やＴｉＯ₂等の微粉末が感光層表層に食い
込み、膜削れの不均一性、白抜けや、モヤムラなどを生
じやすくなり、多すぎた場合には、残留電位が増加し、
画像品質の低下が促進される。また、添加量が多く感光
体の表層の削れが殆ど無い場合には、表層に付着したコ
ロナ生成物が残留し易くなり、次第に解像度の低下を来
たし、高湿環境になるほど、解像度が低下しやすくな
り、最終的には画像流れに到るという不具合が生じる。
さらに、光の透過率が低下し画像電位レベルが上昇し、
画像濃度が低くなるという不具合が生じる。

【００２０】一方、上記内容とは別に、感光体の耐久性
を向上させる方法として、感光体表面層を耐摩耗性の感
光層にする方法、耐摩耗性の保護層を設ける方法等があ
る。特開平08-20226号公報には、ブラシに一旦塗布した
ものを感光体に移行させることによって、均一塗布性が
向上することが開示され、画像の均一化には好ましい方
法である。潤滑性に優れたステアリン酸亜鉛などを塗布
すると、耐摩耗性にも優れる。ただ、ステアリン酸亜鉛
は感光体に一度付着すると除去しにくいため、効果の持
続性はあるが、多く塗布された場合には帯電過程で生成
されるコロナ生成物（画像流れの主原因）等の異物を巻
き込みやすくなる。また、ステアリン酸亜鉛層が一層形
成されると、クリーニングブレードによる掻き取り効果
が大幅に低下するため、局部的な画像品質低下を起こす
危険性がある。したがってセンサーのＳＮ比を大きくと
り、さらに極薄層とするための制御が必要である。

【００２１】特開平08-305233号公報には、クリーニン
グ装置を構成するクリーニングブラシで潤滑剤（ここで
はステアリン酸亜鉛）を削りながら、像担持体に潤滑剤
を塗布する方法が開示されているが、塗布のタイミング
は像担持体上のトナー像を検知し、その画像品質劣化
（フィルミングなどで感光体がトナー汚染され地汚れす
る事）が生じないように、常に均一塗布を行う装置に関
する。

【００２２】トナーフィルミングは感光体上の摩擦係数
が低下した場合に起こりやすく、この主原因はコロナ生
成物と、トナーを構成する樹脂や顔料等である。したが
って、感光体表面の摩擦係数を低下させ、クリーニング
性能を上げ、また、付着力を弱めることで、抑制が可能
である。

【００２３】ステアリン酸亜鉛は付着しやすく、潤滑性
という面及び一度塗布すると効果が継続するといった優
れた面があるが、前記したように、付着性が良いためク
リーニングブレードと感光体との接触面（あるいは角）
に付着すると、滑りにより感光体面のコロナ生成物、ト
ナーなどの構成物質等を簡単に除去し難いという面があ
る。したがって、問題が起こっても長時間継続する。す
なわち、塗布されたステアリン酸亜鉛は蓄積して厚くな
り、コロナ物を巻き込みやすく、一度巻き込むとコロナ
生成物は蓄積していき、ステアリン酸亜鉛が除去される
まで感光体上に留まるため、画像流れなどの問題点が長
引くという問題がある。

【００２４】したがって、問題が起こらない程度に極薄
く塗布するような制御が必要となる。特開平06-342236
号公報に開示の方法は、潤滑剤を感光体の回転速度とは
線速度を変えた帯電ローラーに一旦塗布し、それを感光
体に再塗布し、感光体に潤滑効果を持たせるものであ
る。此の方法は線速度を変える事によって塗布ムラをな
くし、均一塗布を行う様にしたものであるが、特開平08
-20226号公報に開示された方法と同様にステアリン酸亜
鉛の様なワックス状の固形品を使用しているため、帯電
系に使用する場合には少しでも塗布の不均一性がある
と、電気抵抗にムラを生じ易く、感光体の帯電均一性が
失われ、画像欠陥（例えば、黒点、モヤムラなど）が発
生しやすい危険性がある。

【００２５】また、感光体表層を修飾する方式として、
有機系感光体の表層にフッ素系界面活性剤と硬化性樹脂
からなる保護層を設けたもの(特開昭54-1630号公報)、
フッ素系界面活性剤と潤滑剤を含有する樹脂からなる保
護層を設けたもの(特開昭54-143142号公報)、固体潤滑
剤とシリコーンオイルを含有する表面層を設けたもの
(特開昭64-35448号公報)、感光層の最表層に潤滑剤を含
有する層を設けたもの(特開昭63-244039号公報)などが
知られている。これらの方法は感光体自体に潤滑性を持
たせるため、装置本体のシステム変更がいらないという
大きなメリットがある。

【００２６】しかし、オイルを添加させた場合、その量
が極めて少ない量に限定されてしまう事と、添加させた
オイルは自然と表層に移行し、現像や転写紙、クリーニ
ングで失われるため、潤滑効果の持続性が短く、効果は
初期に留まり、１００枚前後のコピーで効果が無くなる
という問題が有る。

【００２７】一方、感光層の最表層近傍にフッ素系の粉
末を分散した層を設けた感光体での持続性は分散層の膜
厚、削れ量に依存するが、分散する粉末の電気抵抗や分
散性によって、感光体の電子写真特性が損なわれ易く、
残留電位の上昇や、長期に亘って使用する場合、微少な
黒点やモヤムラなどの発生が生じるという問題があり、
また、コロナ物やトナー構成物などの異物の付着は防止
出来ないため、摩擦係数は必然的に上昇し、前記した問
題点の発生は避けられない。

【００２８】特開平09-251263号公報に開示の方法は、
固体潤滑剤（材料名は不明）を揺動させながら塗布ロー
ラーに当接し、最終的に感光体に潤滑剤を塗布する方式
で、本発明の目的はこの揺動により潤滑剤の寿命を延ば
すものである。機構が複雑になるのでコストアップは避
けられないが、効果面や欠点は前記に示す開示例にほぼ
同等と考えられる。

【００２９】したがって、本発明の目的は、環境性能が
高く、画像品質の劣化が低く抑えられ、感光体の耐摩耗
性の向上を図られ、長期的に安定した画像形成が行える
画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は次の手段によ
り、上記の課題が解決される。すなわち、請求項１に係
る発明は、感光体を中心に帯電装置、画像露光系、現像
装置、転写装置、分離装置、及び、クリーニング装置を
順に配設した画像形成装置において、帯電装置が感光体
の下側に位置し、該帯電装置が背面部に吸着、触媒作用
を有する部材を付設したコロナ放電方式の帯電装置であ
り、該感光体の最表層に無機微粒子及び電荷輸送物質が
分散された被覆層が形成され、該感光体の表面に潤滑剤
が付与されることを特徴とする画像形成装置である。

【００３１】請求項２に係る発明は、吸着、触媒作用を
有する部材が活性炭素繊維からなることを特徴とする請
求項１に記載の画像形成装置である。

【００３２】請求項３に係る発明は、帯電装置に付設さ
れた吸着、触媒作用を有する部材が立方体状で、通気性
を有する構造体である事を特徴とする請求項１又は２に
記載の画像形成装置である。

【００３３】請求項４に係る発明は、帯電装置の背面
に、さらに排気系が配設されていることを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置であ
る。

【００３４】請求項５に係る発明は、感光体に形成され
た被覆層に分散される無機微粒子がアルミナ、又は、酸
化チタンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の画像形成装置である。

【００３５】請求項６に係る発明は、無機微粒子を１０
〜３０重量％分散した被覆層を有する感光体であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像
形成装置である。

【００３６】請求項７に係る発明は、潤滑剤がステアリ
ン酸亜鉛、又は、ポリテトラフルオロエチレンであるこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画
像形成装置である。

【００３７】請求項８に係る発明は、感光体を中心に帯
電装置、画像露光系、現像装置、転写装置、分離装置、
及び、クリーニング装置を順に配設して、作動させる事
によって画像形成を行う画像形成方法において、帯電装
置が感光体の下側に位置し、該帯電装置が背面部に吸
着、触媒作用を有する部材を付設したコロナ放電方式の
帯電装置であり、該感光体の最表層に無機微粒子及び電
荷輸送物質が分散された被覆層が形成され、該感光体の
表面に潤滑剤を付与しながら画像形成を行うことを特徴
とする画像形成方法である。

【００３８】請求項９に係る発明は、潤滑剤を付与する
ことによって、感光体の表面の摩擦係数を０．２〜０．
５として、画像形成を行うことを特徴とする請求項８記
載の画像形成方法である。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置の複写プロ
セスを図１の概略図を用いて説明する。本発明に使用さ
れる画像形成装置は、感光体１を中心に、帯電装置２、
画像露光系３、現像装置４、転写装置５、分離装置６、
クリーニング装置７を配置し、順に作動させることによ
って画像形成を行う。クリーニング装置の次に必要に応
じて除電装置が設けられる。画像形成にあたって、感光
体には感光体の下側に設置されたコロナ放電装置２を用
いて、画像形成に必要な表面電位に帯電される。帯電々
位は有機感光体では感光層の厚みや、解像性、コロナ生
成物等を考慮して決定されるが、通常は−４００〜−８
００Ｖ程度に設定される。帯電装置にはコロナ生成物を
吸着、分解する部材が背面に付設されており、さらに排
気する為の装置に接続される。帯電工程を経た後、ＣＣ
Ｄ（電荷結合素子）で読みとられた画像、或いはパーソ
ナルコンピューターなどから送信された信号が青色から
赤色までの間の何れかの波長のＬＤ或いはＬＥＤ素子を
用い、光信号に変換され、凸レンズ、ポリゴンミラー、
シリンドリカルレンズで、５０μｍ前後のドット径に絞
り込まれたパターンが感光体上に画像露光として順次照
射され静電潜像が形成される。

【００４０】静電潜像は１成分もしくは２成分の現像剤
から成る現像装置４を用いて顕像化（トナー像）され、
ローラー状、ベルト状、或いはコロナ放電法等の転写装
置５、分離装置６によりコピー用紙（普通紙）９に転写
される。このコピー用紙９は定着装置８に搬送されハー
ドコピーとなる。

【００４１】転写後の感光体にはトナーのほか、トナー
に含有されるシリカ、キャリア、および紙粉等の残留物
（次回以降の複写に際して汚染物質となる）が残留して
いるため、クリーニング装置７で清掃され、次の複写サ
イクルに入る。好ましくは、感光体は、クリーニング装
置７の清掃後、除電装置で除電される。

【００４２】なお、図１は１本の感光体に単色の現像剤
による複写プロセスを示したものであるが、４本の感光
体を使用するタンデム方式の複写装置でも基本的には図
１に基づいて説明した複写プロセスが使用される。

【００４３】本発明の好ましい使用感光体は有機感光体
である。以下、本発明で使用される有機感光体について
説明する。有機感光体は近年感光体の主流として数多く
使用されており、帯電能が高く、高感度設計が可能、安
価で、スプレー方式やディッピング方式で容易に作製可
能、無公害である等の多くのメリットを有する反面、樹
脂製のため硬度が低く、脆いため、耐久性が短いという
問題点がある。ただし、この耐久性に関しては、複写シ
ステムや、感光体構成を適正化する事により向上させる
事が可能である。

【００４４】具体的な感光体構成は図２の様に、導電性
支持体１ａ上に順に下引き層１ｂ、電荷発生層１ｃ、電
荷輸送層１ｄ及び被覆層１ｆを積層した感光体である。
帯電極性はマイナスである。

【００４５】図３は電荷発生層と電荷輸送層が一体型に
なった感光体で、プラス帯電で使用可能な感光体構成で
ある。以下、感光体構成は図２に示す本発明で主に使用
する機能分離型の感光体構成で説明する。

【００４６】導電性支持体の基体は超仕上げ、鏡面仕上
げ等の加工を施したアルミニウムが一般的に使用される
が、電気、機械、化学的などの諸特性を満足するもので
有れば良く、ステンレス、銅、真鍮などの金属の他、圧
縮紙や樹脂或いはガラスに、金やアルミ、白金、クロム
等を蒸着或いはスパッタリングした導電層、さらにはカ
ーボン、錫等の微粒子を分散した導電層を塗工したもの
であっても良い。

【００４７】電気抵抗は体積固有抵抗で、１０⁶Ω・ｃ
ｍオーダー以下の値で有れば問題はない。形状はドラム
状で、肉厚は直径や材質にも因るが、アルミニウムを使
用する場合、０．５〜５ｍｍ程度のものが使用される。
２４〜８０ｍｍφの感光体であれば０．８〜３ｍｍ程度
の肉厚の導電性支持体が使用出来る。

【００４８】下引き層は導電性支持体からの電荷注入阻
止による帯電特性の維持、デジタル変換された画像露光
の感光層内で乱反射による潜像乱れ阻止を行うため、及
び導電性支持体、電荷発生層の両層の塗工性、接着性等
を良好にするために形成される。下引き層はアルミナ蒸
着膜、分散系の場合にはＴｉＯ₂やＳｎＯ₂などの金属酸
化物をアルキッド樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、ポ
リビニールアルコール、カゼイン等に分散し、導電性支
持体上に、浸漬法、スプレー法、リングコート法等を用
いて１〜１０μｍの厚さに塗布する。下引き層が厚すぎ
ると繰り返し残留電位の増加を起こしやすく、薄い場合
にはＳＮ比が悪化し、長時間使用によりノイズ（黒斑点
や、地肌汚れ等）の増加を招く。通常は１０⁹〜１０¹²
Ω・ｃｍ程度の体積抵抗の下引き層を３〜８μｍの膜厚
で均一に形成する事で、良好な電子写真特性を達成でき
る。

【００４９】電荷発生層は電荷発生材をバインダー樹脂
に分散したものである。有機感光体の場合、電荷発生材
としては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、カルバゾール、トリフェニール
アミン、フルオレノン、オキサジアゾール等の骨格を有
するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントアンスロンなど
のキノン顔料、ペリレン顔料、ベンゾキノン及びナフト
キノン系顔料、多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料
等を単独もしくは２種以上混合して使用できる。また、
必要に応じて低分子輸送物質を添加しても良い。

【００５０】バインダー樹脂としてはポリアミド樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチ
レン樹脂、などが使用できる。

【００５１】また、正孔輸送材料として、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、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、スチリル
アントラセン、スチリルピラゾリン、トリフェニールア
ミン誘導体、フェニルヒドラゾン、α−フェニルスチル
ベン誘導体、アクリジン誘導体等が単独もしくは２種以
上混合して使用される。

【００５２】これらの電荷発生材とバインダー樹脂をテ
トラヒドラフラン、トルエン、シクロヘキサノン、ジク
ロルエタンなどを分散液として、ボールミル、サンドミ
ル、振動ミルなどで均一に分散し、スプレー塗工法、浸
漬法等を用いて、下引き層上に０．０５〜５μｍ、好ま
しくは０．２〜１μｍの厚さで塗工する。必要以上に厚
くすると、空間電荷の増大を招き、光減衰特性、残留電
位等に影響が生じる。

【００５３】電荷輸送層は電荷輸送物質をバインダー樹
脂中に分散したものである。低分子の電荷輸送物質には
オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダ
ール誘導体、トリフェニールアミン誘導体、α−フェニ
ールスチルベン誘導体、トニフェニールメタン誘導体、
アントラセン誘導体などを使用することが出来る。

【００５４】バインダー樹脂としてはポリカーボネート
樹脂（ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＣタイ
プ、ビスフェノールＺタイプ或いはこれらの共重合
体）、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリス
チレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルホルマール樹
脂、ポリビニルトルエン樹脂、フェノール樹脂、メラミ
ン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂アクリル樹脂ア
ルキッド樹脂等、単独もしくは２種以上混合して用いる
ことが出来る。

【００５５】溶剤はテトラヒドラフラン、ジオキサン、
トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼン、塩化メ
チレン、ジクロルエタンなどが使用できる。

【００５６】また、本発明においては耐環境性を改善す
るために、感度低下、残留電位上昇を抑制するために酸
化防止剤、可塑剤等を添加することが出来る。酸化防止
剤としては、例えば、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−エチルフェノールなどのモノフェノ
ール系化合物、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−ブチルフェニール）な
どのビスフェニール系化合物、１，１，３−トリス−
（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニ
ール）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'−ヒト゛ロキシフェニール）プロ
ピオネート］メタンなどの高分子フェノール系化合物、
２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジ
ドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノ
ン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロ
キノン等のハイドロキノン類等がある。

【００５７】さらに、電荷輸送層には必要に応じてレベ
リング剤を添加することが出来る。レベリング剤として
はジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコー
ンオイル、パーフルオロシリコーンオイルなどがある。

【００５８】電荷輸送層の膜厚は５〜４０μｍの範囲に
設定されるが、好適に使用される膜厚は１５〜２５μｍ
程度が望ましい。電荷輸送層が薄いと、電荷や光子の移
動に歪みが生じることが少なくなり、高解像度を得るの
には優位になる。しかし、塗膜が分散層であるが故に不
均一になり易くなるため、画像欠陥が生じやすく、放電
破壊を起こしやすくなる。また、静電容量が大きくなる
ため、画像形成に必要な表面電位が稼げないので、画像
品質が貧弱になりやすく、薄いが故に機械的耐久性が短
くなる。

【００５９】コピー像の解像度はトナー、キャリアの粒
径、現像方式、原稿像のドット系、転写条件、電荷輸送
層の表面抵抗、バルク抵抗等によっても影響を受けるた
め、静電潜像での解像度は出来るだけ高いレベルに設定
しておくことが望ましい。感光体における静電潜像の解
像度は感光層が厚くなるにしたがい、光子及び電荷の拡
散が生じ易くなるため、解像度は膜厚の増加と共に低下
する。したがって、電荷輸送層の膜厚は好適な範囲に設
定することが必要である。

【００６０】また、本発明の感光体の被覆層は、機械
的、電気的な耐久性を図るために感光層上の感光体最表
層に形成するものであり、高硬度の非晶質炭素膜や、非
晶質シリコン膜、高抵抗の酸化錫膜などの薄膜を１〜５
μｍ程度、真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法等、０．０５〜１μｍ程度の微
粒子をバインダー樹脂中に分散し、感光層上に薄膜塗装
する方法などで形成される。好ましくは、被覆層は、無
機微粒子をバインダー樹脂中に適当量分散した塗工液を
スプレー法やディッピング法などの塗工法を用いて２〜
１０μｍ塗工する方法で形成される。

【００６１】被覆層に分散される無機微粒子としては酸
化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化
インジウム、窒化珪素等があり、特にはアルミナ、つい
で酸化チタンの順で環境安定性が良好であり、好適な無
機微粒子として本発明で使用することが出来る。これら
の無機微粒子にはシランカップリング材、フッ素系シラ
ンカップリング剤を使用して撥水処理する事も可能であ
る。

【００６２】無機微粒子はバインダー樹脂としてポリカ
ーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリウレタン樹
脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等に分散して使用す
ることが出来るが、好ましくは極性依存性が無い、透明
性の良い１０¹⁶〜１０¹⁷Ω・ｃｍ程度に高抵抗のポリカ
ーボネート樹脂が好適である。

【００６３】バインダー樹脂中に無機微粒子を分散する
際に、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂
微粒子を適当量分散することによって撥水性、潤滑性を
高め、環境特性、耐摩耗特性を改善させる事が可能であ
る。

【００６４】また、感光体に形成された被覆層中には、
電荷輸送物質も分散される。電荷輸送物質は低分子電荷
輸送物質が好ましく、例えば、オキサゾール誘導体、オ
キサジアゾール誘導体、イミダール誘導体、トリフェニ
ールアミン誘導体、α−フェニールスチルベン誘導体、
トニフェニールメタン誘導体、アントラセン誘導体など
が挙げられる。

【００６５】無機微粒子の分散量は被覆層を構成するバ
インダー樹脂や低分子電荷輸送物質等の構成材料に対
し、１０〜３０重量％を添加するのが好ましい。好まし
くは１５〜２５重量％である。添加量が多いと、耐摩耗
性は増大するが、反面、光透過率の低下や拡散、電荷の
移動度低下などが生じ、解像度低下、残留電位上昇、感
度低下等を生じやすくなる。さらに、表面に付着したコ
ロナ生成物やトナー成分によるフィルミングなど画像形
成に対して障害となる汚染物質が、摩耗されにくくな
り、解像度低下を起こす要因に成ることもある。一方、
無機微粒子の添加量が少ない場合には、摩擦係数が高く
なり、機械的耐久性が維持できず、現像剤に因るトナー
フィルミング、シリカなどの付着（突き刺さり）などが
起こりやすく、白斑点や、ムラが発生する事がある。

【００６６】したがって、本発明で形成する被覆層の膜
厚は要求される耐久性や複写システムによっても左右さ
れるが２〜８μｍ、好ましくは３〜６μｍ程度に設定さ
れる。

【００６７】被覆層には無機微粒子が分散されているた
め、偏りや粒径の分散不良等が有ると、解像度、残留電
位、機械的耐久性等に影響を与える。被覆層中の無機微
粒子は層中にほぼ均一に、もしくは電荷輸送層側の濃度
分布が低く、表層が高くなるように分散される。

【００６８】以下、本発明に重要な各装置、及び、項目
について説明する。本発明に使用されるコロナ放電方式
の帯電装置は、図４に示されるようなステンレス、ニッ
ケル、タングステンあるいはその他の金属材料を用い
て、エッチングや打ち抜き、切削加工、支持基体への電
極のはめ込み等の方法により、鋸歯状、あるいは針状の
電極を放電電極１１として、シールドケース１３の中央
部に配置したコロナ放電器、あるいは、図５に示される
ような金メッキされた４０〜８０μｍのタングステン線
やニッケル線などを放電電極１１として、シールドケー
ス１３の中央部に１〜３本帳架され構成されたコロナ放
電器が好ましく用いられる。

【００６９】画像形成装置に使用される感光体にはその
構成や使用材料によってマイナス電荷で動作するもの、
プラス電荷で動作するものがあるが、本発明の場合は表
面電位がマイナスになる様な放電電極への印加条件が設
定される。感光体表面の電圧をマイナスにするためには
直流のマイナス電圧、もしくは交流電圧を重畳したマイ
ナスの電圧が印加されるが、マイナス電圧は放電が玉状
に成るため、不均一に成りやすく、感光体にもその影響
が及ぶ。これを改善するため通常は放電電極と感光体間
に導電性の部材によるグリッド１２が設置される。

【００７０】放電電極に印加される電圧は−４０００〜
−６０００Ｖ程度であり、交流を重畳する場合には、交
流電圧は周波数５００〜４５００Ｈｚ、電圧５００〜２
５００Ｖの条件にほぼ設定される。

【００７１】コロナ放電器のシールドケース１３はコの
字形に加工された鉄板に、クロムメッキやニッケルメッ
キを施したものたものが一般的に使用されるが、円筒形
状の一部を加工開口させたものなども使用される。シー
ルドケース１３は感光体の反対側の面にスリットを設け
空気の流れが生じるように、解放するようにするのが望
ましい。解放することによって、オゾンなどのこもりを
少なくすることが出来るほか、本発明のようにコロナ生
成物の除去、分解を促す触媒等を付設することが可能と
なる。

【００７２】コロナ放電器の構造は、放電電極１１（タ
ングステン線、針状電極、鋸歯状電極など）を感光体面
より８〜１２ｍｍ、シールド電極側面から１０〜１５ｍ
ｍ程度、グリッド１２からは５〜１０ｍｍ程度離し設定
される。グリッド１２は０．０５〜０．２ｍｍ程度の厚
みのステンレス板にニッケルメッキや金メッキなどを施
したものであり、感光体面より０．５〜２ｍｍ程度離し
てコロナ放電器側に設置される。

【００７３】グリッド１２に印加される電圧の極性はプ
ラス、マイナス０〜１０００ボルト程度のいずれかの電
圧で、感光体構成、要求される電圧（または電界強
度）、環境安定性等を鑑み設定される。グリッドへの電
圧印加は小型の電源とか、バリスタ、ソリッド抵抗等が
使用される。

【００７４】コロナ放電器には高電圧が印加されるため
に、オゾン、窒素酸化物などのコロナ生成物は多く発生
する。低電圧駆動の接触帯電法と比べると、１０〜１０
０倍程度発生量が多く、対策を行わない場合には臭気が
高くなり、環境上問題がある。

【００７５】コロナ放電器はグリッドと感光体間あるい
はシールドエッジと０．５〜２ｍｍ程度離れているた
め、接触帯電装置の様に、感光層が削られる心配はな
く、感光体にスクラッチが入ることもない。したがっ
て、生成したコロナ生成物が感光体に向かって飛翔する
空間に除去部材を設ける事も出来るため、オゾン、窒素
酸化物の感光体への影響、および臭気を軽減させること
は可能である。鋸歯状電極を有するコロナ放電装置はタ
ングステンワイヤーを使用したコロナ放電器に比べ、放
電効率が高いため、放電電極に印加する電圧を下げるこ
とが出来るため、その分コロナ生成物を押さえることが
可能である。しかし、下記に示す接触帯電装置に比べな
おコロナ生成物は多い。

【００７６】接触帯電法では、コロナ放電方式に比べ低
い直流電圧、もしくは直流電圧に交流電圧（１０００Ｖ
〜２０００Ｖ、５００Ｈｚ〜２．５ＫＨｚ）を重畳した
電圧が帯電部材に印加される。接触帯電法は帯電部材が
感光体にほぼ接触状態で設置されているため、帯電部材
に印加される電圧はコロナ放電方式の１／３〜１／４と
少なくてすむ。従って、オゾンや窒素酸化物等のコロナ
生成物の生成は極めて少なく、コロナ放電法の１／１０
０以下と極めて少ない。したがって、環境上の問題は殆
ど皆無となるが、生成量は微少であっても、接触状態で
配置されているため、生成されたコロナ生成物はほぼ１
００％感光体に作用する。また、触媒等を設置しても有
効に作用させることが出来ない。したがって、感光体の
受けるハザードはコロナ帯電法と同等かそれ以上となる
場合があり、コロナ放電方式に比べ解像度低下、画像流
れ、ハーフトーン画像のモヤムラ等は画像品質上大きな
問題を生じ易く、感光体の耐久性が短くなる事もある。

【００７７】コロナ放電方式の帯電装置ではオゾンが多
く発生することから環境上問題となるが、吸着、触媒作
用を有する部材を含む排気装置をもうけることにより、
外部に排出されるオゾンは殆ど解消させることが出来
る。また、設置方法、排気系、触媒などをコロナ放電器
に用いることにより、感光体に対するハザードを低くす
ることが可能である。ただし、漏れたコロナ生成物の影
響が残るため、さらなる対策が要求される。

【００７８】この対策は次の通りに行われる。コロナ放
電器が通常、感光体の上側に位置するように配設される
ことが多い。動作中は常時コロナ生成物が形成されてお
り、形成されたコロナ生成物はミストの形で感光体に向
かって降り注ぐ。また、形成されたコロナ生成物はシー
ルドケース内に付着堆積する。降り注いだコロナ生成物
は感光体上に付着し、表面抵抗が低下する要因を形成す
る。摩耗しやすい感光体の場合は画像形成装置が動作時
も、停止時も画像劣化を起こす問題は小さいが、耐摩耗
性をあげるための被覆層あるいは保護層を有する感光体
ではクリーニングや現像部でのコロナ生成物の除去率が
少ないため、６０％ＲＨ、あるいはそれ以上の湿度環境
では感光体の表面抵抗が低くなり、解像度低下や画像流
れが起こる可能性が高くなる。画像形成時に解像度低下
が起こらないまでも、画像形成装置が停止時には、コロ
ナ放電器内に付着した汚染物質がミストの形で、感光体
に長時間にわたって降り注ぐため、コロナ放電器に対向
した感光体面はコロナ放電器にほぼ同じ幅で、解像度が
低下するか、画像流れが起こりやすくなる。

【００７９】装置が停止中に起こる画像劣化を解消する
には、コロナ放電器は感光体の下側に配設する事が望ま
しい。すなわち、コロナ放電器内に付着したコロナ生成
物のミストは、感光体側には飛翔し難いため、コロナ汚
染の影響を可能な限り抑えることが可能となる。

【００８０】この配設は本発明に使用される無機微粒子
を分散した耐摩耗性を有する被覆層を形成した感光体に
は特に重要である。

【００８１】このことにより、相対湿度が６０〜７５％
ＲＨで起こるいわゆる常湿ボケ及び、９０％ＲＨ以上の
高湿環境での画像流れはほぼ解消させる事が出来る。た
だ、６００ｄｐｉ以上の高解像度の場合には、少しの解
像度低下も問題になる可能性がある。したがって、この
補償手段が望まれる。この手段として、本発明では、オ
ゾンや窒素酸化物を吸収分解する吸着、触媒作用を有す
る部材が感光体とは反対側のコロナ放電器の背面に設置
する。

【００８２】吸着、触媒作用を有する部材と言われるも
のには、シリカゲル、活性ジルコニア、ゼオライト、活
性アルミナ、活性炭、活性炭素繊維、Ｔｉ−Ｓｉ−Ｚｒ
系の酸化物、二酸化チタン−アルミン酸石灰−マンガン
酸化物系、二酸化チタン−アルミン酸石灰−マンガン酸
化物系、テルペノイド系、Ｃｕ−Ｍｎ系、アルミナ−シ
リカゲル系などがあり、単体もしくは２〜３種組み合わ
せて使用することが出来る。ただ、材料によって除去効
率に差があり、オゾンには有効であっても窒素酸化物は
効能が薄いものもある。

【００８３】上記した各種材料の内、活性炭素繊維はコ
ロナ放電器より生成されるオゾン、窒素酸化物のいずれ
に対しても、他の材料よりは吸着、分解作用が優れてい
る。活性炭素繊維には各繊維に１０〜４０Å径のミクロ
ポアが形成されており、このミクロポアの径がオゾン、
窒素酸化物の吸着、分解には有効と言われる。

【００８４】活性炭素繊維にはさらにポリアクリルニト
リル系繊維、セルロース系繊維、フェノール系繊維、ピ
ッチ系の種類が有るが、この中でも特にはポリアクリル
ニトリル系繊維（ＰＡＮ系繊維）からなる活性炭素繊維
が窒素酸化物の吸着能力に優れている。窒素酸化物の処
理能力が高いのは窒素原子を２〜５％含有する為と云わ
れる。活性炭素繊維にはフェルト、トウ、織物、不織布
等の形態があり、加工することなくカットするだけでメ
ッシュ状のケースに入れ使用する事が可能である。帯電
装置の潤滑剤（フィルター）として使用する場合には、
フェルトや織物のような通気性の有る立方体が特に好ま
しく、表面のみならず内部の方まで１００％活用するこ
とが出来、また、厚いものを使用するとその分、有効時
間を長く保つことが可能となる。

【００８５】図４及び図５は針状電極あるいは鋸歯状電
極（図４）、又は、放電ワイヤー（図５）からなる放電
電極１１を有するコロナ放電方式の帯電装置の背面側に
吸着、触媒作用を有する部材１４をセットした概略図で
あり、２〜５ｍｍ程度の厚さの吸着、触媒作用を有する
部材（活性炭素繊維等）１４を装着出来る構造となって
いる。

【００８６】帯電装置に使用される吸着、触媒作用を有
する部材１４は立方体状で、通気性を有する構造体であ
る事が好ましい。

【００８７】さらに、吸着、触媒作用を有する部材１４
を配置した帯電装置の背面に、さらに排気系が配設され
ていることが好ましい。ここで、排気系とは、排気する
ための装置及びそれに接続するための部材であれば、特
に限定されるものではなく、例えば排気ファン及びそれ
に接続する部材等が挙げられる。

【００８８】また、クリーニング装置は一般にはクリー
ニングブレードのみで行われる場合が多いが、本発明で
はクリーニングブレードにクリーニングブラシが併設し
たものを使用する。ブラシの材料はポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリエステル、ナイロンなどの材料であ
り、絶縁体もしくは導電性とされたブラシのいずれも使
用可能であるが、好ましくは導電性ブラシが望ましく、
導電性はカーボンやイオン性物質などの導電性物質を分
散することによって行われる。導電性ブラシが望ましい
理由は、ブラシが帯電したときに磁性紛等が付着したま
ま、再び感光体に付着する事があるためで、抵抗値は摩
擦帯電もしくは感光体から帯電された電位が帯電と同時
に０Ｖとなるような数値であれば良い。所望される抵抗
値は１０²〜１０¹¹Ω・ｃｍ程度である。通常は１０³〜
１０⁸Ω・ｃｍ程度のブラシが使用され、電圧（接地、
直流、交流のいずれか）を印加して使用しても良い。

【００８９】感光体の除電を主目的とするものでは無い
ので、通常は接地（０Ｖ）でもよいが、交流電圧、キャ
リアの帯電極性とは逆の極性の直流電圧を印加する事に
より改善を図ることも可能である。

【００９０】ブラシは直毛タイプ、ループタイプのいず
れも使用出来るが、除去能力はループ状のものの方が高
い。ブラシの長さは２〜５ｍｍ程度である。ブラシ密度
は例えば、１５０〜８００デニール／１２〜４８フィラ
メントを１２〜２４本程度束にして１単位とし、２００
０〜３００００本／ｉｎｃｈ²植毛したものである。

【００９１】回転方向は感光体に対してカウンター、リ
ーディングのいずれかに設定する。ブラシにはフリッカ
ーバーを設けるが、フリッカーブラシの作用は、ブラシ
に付着した磁性紛、紙粉等の異物をたたき落とす事を目
的とする。フリッカーバーは板状のものでも良いし、櫛
状のものでも良い。櫛状は櫛間を１〜３ｍｍ間隔に設定
し、長さはブラシの長さをカバーする程度あればよい。
櫛形フリッカーブラシはブラシの先端から根元の方に付
着した粉体まで除去しやすくなるが、付着量が微量な場
合は板状のフリッカーバーでも問題は無い。フリッカー
バーの取り付け位置は感光体に対向する反対側が望まし
い。フリッカーバーもしくはフリッカーブラシは絶縁性
でも導電性でも良いが、好ましくは導電性のものが望ま
しく、理由は前記ブラシに記した内容に同じである。

【００９２】フリッカーバーには通常はアルミや真鍮、
ステンレス、カーボン、ポリエステルやポリプロピレン
等の樹脂に炭素繊維、活性炭素繊維、カーボンなどの導
電性微粉末を添加した導電性部材を用い、ブラシは前記
したものが使用される。ただし、ブラシの径は少し太め
の繊維を使用した方が除去効率は高い。

【００９３】クリーニングブレードはＪＩＳ−Ａ硬度６
０〜８０度程度のポリウレタンゴムを好適とし、１．０
〜２．５ｍｍ程度の厚さのゴム板をカウンター方式で４
０〜９０ｍＮ／ｃｍ程度の当接圧で感光体に接触させ
る。当接圧が低いとクリーニング効率、高いと感光体に
傷つけ、ブレードの耐久性を短くする事から、好適には
６０〜８０ｍＮ／ｃｍあればよい。

【００９４】クリーニングブレードをリーディング方式
で設置した場合、ブレードが逃げる方向になるため、感
光体に食い込む力は弱くなり、クリーニング性能は低下
する方向で、トナーが大量に送られてきた場合には、フ
ィルミングやクリーニング不良を起こす危険性大であ
る。

【００９５】一方、キャリアが送られた場合には、ブレ
ードで押さえつけられるため、感光体はダメージを受け
やすくなる。したがって、ブレードの設置方向はカウン
ター方式が望ましい。

【００９６】これらの一連のクリーニング装置を使用す
ることで、感光体上の画像品質を低減化させる汚染物質
を排除するに有効であり、長期的に亘って良好な画像品
質を提供出来る。

【００９７】また、本発明で感光体表面への潤滑剤の適
度な補給は、感光体外観劣化、例えばトナーフィルミン
グ、シリカなどの現像剤添加成分の感光体への突き刺さ
り等の影響を回避することが出来、感光体表面に付着し
やすいコロナ生成物、紙粉、トナー等の異物の接着力を
弱め、感光体表面性を保持し易くすることが出来る。ま
た感光体の摩擦係数の上昇を抑制する作用をなすため、
画像品質の維持、感光体の耐摩耗性を改善させることが
可能となる。

【００９８】潤滑剤を感光体に供給するには、粉末状も
しくはブロック状の潤滑剤を感光体に直接もしくは間接
的に供給する方法がある。例えば、現像剤中に１／１０
０〜１／１０μｍの粉末状ステアリン酸亜鉛やＰＴＦＥ
（ポリテトラフルオロエチレン樹脂）をトナーに対し
０．０１〜０．５％の割合で添加する。

【００９９】添加量が過剰になると、感光体の摩擦係数
が低下しすぎたり、トナーの物理特性（例えばＱ／Ｍ）
が暴れ、コントロールが効かなくなり、トナーが過剰供
給になったり、摩擦係数が低下しすぎコントロール出来
ない可能性が出てくる。通常はトナーに対し、０．０１
〜０．３％の間で添加するのが望ましく、ステアリン酸
亜鉛の場合は０．０５〜０．３％程度、ＰＴＦＥの場合
は０．０３〜０．２％程度が好ましいが、ＰＴＦＥを添
加する場合にはステアリン酸亜鉛より摩擦係数を低減さ
せる効果が高いため、ステアリン酸亜鉛の１／２から１
／３程度の添加とした方が望ましい。潤滑剤の添加量は
トナーによるフィルミングや外観不良が抑制出来る量で
十分である。因みに、クリーニングブレード方式のクリ
ーニング装置を使用し、トナー中に０．０５％添加して
画像形成を行った場合、初期０．６の摩擦係数は０．４
５〜０．５５程度にしか下らないが、クリーニングブラ
シを併用し、トナーの残留物を殆ど排除した場合には、
感光体に潤滑剤が直接作用出来、また、連続的に微量供
給されていれば、徐々に摩擦係数は低下し、ブラシの作
用および感光層の摩耗と供給のバランスで、摩擦係数は
０．３〜０．４程度の値となる。

【０１００】ブロック状やフィルム状の潤滑剤を感光体
表面に外添する方法は摩耗させる部材、例えば、専用の
ブラシやクリーニングブラシ（ファーブラシ）を潤滑剤
に当接させ、ブラシの先端部で擦り取り、感光体に付着
させる。ブラシと潤滑剤の当接圧、ブラシの食い込み量
をコントロールすることにより、感光体に供給する量を
コントロールする。

【０１０１】５０〜２００μｍ程度のフィルム状の潤滑
剤を感光体に当接して供給する方法もある。この方式は
弾力性を有する部材を裏打ちしたフィルムを、感光体に
軽く当接する事によって潤滑剤を感光体に外添する方法
で、潤滑剤の押圧をコントロールする事により、摩擦係
数をコントロールする。これらのいずれも本発明に使用
する事ができる。

【０１０２】トナー中に潤滑剤の微粒子を添加する方法
は簡便であり、摩擦係数もコントロールしやすく、本発
明には好適である。

【０１０３】感光層の機械的耐久性を向上させる上で摩
擦係数は重要な特性である。被覆層を形成しない感光体
の摩擦係数はレベリング剤（例えばシリコーンオイルな
ど）を添加する事によって、０．３〜０．５（後記オイ
ラーベルト方式で測定した値）程度になり、レベリング
剤を添加しない場合は０．６以上であるが、アルミナ等
の無機微粒子を２０〜４０％程度添加した場合にはレベ
リング剤を添加しない場合でも０．４前後の摩擦係数を
示す。しかし、これらの感光体はレベリング剤を添加し
た場合であっても、２０枚程度複写を行えば、摩擦係数
は直ちに０．６をオーバーしてしまう。これはレベリン
グ剤が現像剤やコピー用紙、ブレードクリーニングで失
われるほか、コロナ生成物等の付着によるものと考えら
れる。

【０１０４】摩擦係数が低下すると、クリーニングブレ
ードの摩擦抵抗が上昇するため、感光層が削れやすくな
り、また、シリカやキャリアが刺さりやすくなる傾向が
ある。したがって、感光体を長期にわたって、良好な状
態で維持させるためには、感光体の摩擦係数は低いレベ
ルに維持する必要がある。

【０１０５】摩擦係数は好しくは０．２〜０．５の範
囲、より好ましくは０．３〜０．５の範囲、最も好まし
くは、0.35〜0.45の範囲に維持されることが望ましい。

【０１０６】摩擦係数が０．２以下に下がりすぎると、
クリーニングブレードによるクリーニング性能が著しく
低下するので、コロナ生成物や紙粉、フィルミング等の
汚染物質が除去されにくくなり、現像剤の滑りなども生
じたり、あるいはコロナ生成物の除去が少なかったりす
るため、解像度低下や画像流れなどの画像品質低下も生
じる。

【０１０７】摩擦係数は以下の測定方式で算出する。測
定用の感光体を台座に固定して、幅３０ｍｍ、長さ２９
０ｍｍにカットした厚み８５μｍの上質紙（リコー社
製、タイプ６２００ペーパー、縦目使用）をベルトとし
て用意し、前記上質紙を感光体の上に乗せ、ベルト端部
の一方に１００ｇｒのおもりを取り付け、もう一方の片
端に重量測定用のデジタル・フォース・ゲージを取り付
け、デジタル・フォース・ゲージをゆっくり引き、ベル
トの移動開始時の重量を読みとり、次の式で（静止）摩
擦係数を計算する。 μｓ＝２／π×ｌｎ（Ｆ／Ｗ）ただし、μｓ：静止摩擦係数、Ｆ：読みとり荷重Ｗ：分銅の重さ π：円周率本測定法（オイラー・ベルト方式）については特開平９
−１６６９１９号公報にも記載されている。

【０１０８】

【実施例】以下実施例を用いてさらに詳しく説明する
が、本発明がこれらの実施例によって限定されるもので
はない。なお、実施例において、記載された部は、特に
注釈のない限り重量部を表す。また、％は特に注釈のな
い限り重量％を表すものである。

【０１０９】実施例１＜感光体の作製＞本発明で使用する感光体を以下の要領
で作製した。φ６０ｍｍ、長さ３５０ｍｍ、肉厚１．２
ｍｍのアルミニウムドラムに下記組成の下引き層（Ｕ
Ｌ）用塗工液、電荷発生層（ＣＧＬ）用塗工液、電荷輸
送層（ＣＴＬ）用塗工液を用い、順に浸漬塗工を行い、
加熱乾燥により、３．５μｍの下引き層、０．１５〜
０．２μｍの電荷発生層、２２〜２５μｍの膜厚の電荷
輸送層を塗工し、３層構成の感光体を作製した。この感
光体上にさらに、バインダー樹脂と低分子電荷輸送物
質、分散助剤、無機微粒子（金属酸化物）及び溶媒を硝
子ポットに入れ、ボールミルで２４時間分散させ、平均
粒径（堀場製作所製ＣＡＰＡ５００で測定）約０．４５
〜０．５５μｍの塗工液を作り、スプレー法を用いて１
〜４回の繰り返し塗布を行い、加熱乾燥させて目標の膜
厚の被覆層を形成し電子写真感光体を完成させた。感光
体の作製仕様は以下の通りで、記載した部はいずれも重
量部を表す。〔下引き層用塗工液〕アルキッド樹脂（ベッコゾール１３０７−６０−Ｅ
Ｌ，大日本インキ化学工業社製）６部メラミン樹脂（スーパーベッカミンＧ−８２１−６
０，大日本インキ化学工業社製）４部酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ石原産業社製）４０部メチルエチルケトン２００部〔電荷発生層用塗工液〕下記構造式［化１］のビスアゾ顔料１０部

【化１】ポリビニルブチラール２部２−ブタノン２００部シクロヘキサノン４００部〔電荷輸送層用塗工液〕ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（帝人化成社製：
Ｚポリカ）１０部下記構造式［化２］の低分子電荷輸送物質８部テトラヒドラフラン２００部

【化２】〔被覆層用塗工液〕ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂１０部上記構造式［化２］の低分子電荷輸送物質７部無機微粒子：アルミナ（ＡＡ−０３住友化学工業製）
５．７部分散助剤：（ＢＹＫ−Ｐ１０４ビックケミージャパン
製）０．０８部テトラヒドラフラン７００部シクロヘキサノン２００部

【０１１０】＜帯電装置１＞幅３０ｍｍ、深さが２０ｍ
ｍで、放電電極を付ける面の中央部１０ｍｍ幅を除いた
領域をくりぬいた、コの字型したニッケルメッキしたシ
ールドケースの中央部に元径がφ１ｍｍ、長さが５ｍｍ
のテーパー状ステンレス針を４ｍｍ間隔に、厚さ２ｍｍ
の金属板に３２０ｍｍの長さに亘って植え付けた針状電
極を２ｍｍ厚の絶縁板を介して取り付けた。シールドケ
ースの感光体側の開口部には厚さ０．１ｍｍのステンレ
ス製のφ２ｍｍ径丸穴をエッチングで全面に施したグリ
ッド板を取り付けた。グリッドと放電電極先端との距離
は１０ｍｍである。グリッドとは反対側に３ｍｍ厚のフ
ェルト形態の活性炭素繊維（東邦レーヨン製、ＦＥ２０
０）を取り付け帯電装置を完成させた（図４）。このコ
ロナ放電器には直流電圧約−４５００ボルトを印加し、
グリッドは０ボルトとして、感光体表面電位が−６００
〜−６５０ボルトになるように設定した。作像時の画像
部電位は−６０〜−８０ボルトであった。帯電部材の背
後（図１では下側）に排気系を取り付け、評価用複写機
の背後に取り付けられた活性炭素繊維を主体に形成され
たフィルター及び排気ファンに接続し、外部に気流が流
れるようにした。

【０１１１】＜潤滑剤の供給方法＞リコー製の粒径約
７．５μｍのブラックトナー（流動剤としてＳｉＯ_２＝
０．７％、ＴｉＯ_２＝０．８％添加）に、潤滑剤として
ステアリン酸亜鉛（ＳＺ２０００）を０．０５％添加す
る事によって、現像剤を通して感光体表層に間接的に供
給する方式で行った。なお、このとき使用したキャリア
は粒径６０μｍの磁性キャリア（ＦＰＣ−３００ＬＣ）
である。

【０１１２】＜評価方法＞評価用の画像形成装置にはφ
６０ｍｍ径の感光体が搭載できる複写スピード２８（枚
／分）の電子写真複写機を用意した。評価は通紙ランニ
ング前後の摩擦係数、感光層の摩耗量、常湿環境（２２
℃／６５％ＲＨ）及び高湿環境（３０℃／９０％ＲＨ）
の画像品質、感光体外観の諸特性を評価した。感光層の
摩耗量はフィッシャー社の渦電流式膜厚計（フィッシャ
ースコープＭＭＳ）を使用し、ランニング前後の２６
ポイントの膜厚を測定しその平均値で判定した。画像品
質判定は指定の標準テストチャートにＪＩＳ規格の竹の
子チャートを貼り付けたものを原稿とし解像度、シャー
プ性等の判定を行い、通紙ランニング用の原稿には５％
文字チャートを使用し、１サイクル連続９９枚の割合で
１０万枚ランニングを行い、１晩放置後、数枚作像を行
い、画像流れの有無を確認した。結果を表１に示す。

【０１１３】実施例２ステアリン酸亜鉛の添加量を０．１％とした以外は実施
例１と同様に通紙ランニング前後の摩擦係数、感光層の
摩耗量、常湿環境（２２℃／６５％ＲＨ）及び高湿環境
（３０℃／９０％ＲＨ）の画像品質、感光体外観の諸特
性を評価した。結果を表１に記す。

【０１１４】実施例３ステアリン酸亜鉛の添加量を０．２％とした以外は実施
例１と同様に通紙ランニング前後の摩擦係数、感光層の
摩耗量、常湿環境（２２℃／６５％ＲＨ）及び高湿環境
（３０℃／９０％ＲＨ）の画像品質、感光体外観の諸特
性を評価した。結果を表１に記す。

【０１１５】実施例４ステアリン酸亜鉛の添加量を０．４％とした以外は実施
例１と同様に通紙ランニング前後の摩擦係数、感光層の
摩耗量、常湿環境（２２℃／６５％ＲＨ）及び高湿環境
（３０℃／９０％ＲＨ）の画像品質、感光体外観の諸特
性を評価した。結果を表１に記す。

【０１１６】

【表１】

【０１１７】被覆層中のアルミナ添加量が２５％の感光
層との組み合わせでは、ステアリン酸亜鉛が０．０５％
の時には少し磨耗が多くなり、筋状の削れが目立った
が、それ以外の添加量ではほぼ良好であり、１晩放置後
の画像品質も問題なかった。

【０１１８】実施例５帯電装置の放電ワイヤーをタングステン線に変え、及び
帯電装置を下記帯電装置２に変えた以外は、実施例２と
同じ評価を行った。結果を表２に示す。

【０１１９】＜帯電装置２＞帯電装置はグリッドと放電
ワイヤーの間隔が１０ｍｍとなるような位置に金メッキ
したφ６０μｍのタングステン線（東芝製）を帳架した
以外は帯電部材に同等のコロナ放電装置を作製した。放
電ワイヤーには感光体の表面電位が−６００〜６５０ボ
ルトになる様に直流の−４８００ボルト、グリッドには
＋２００ボルトを印加した。（図５）

【０１２０】実施例６帯電装置の放電ワイヤーをタングステン線に変え、及び
帯電装置を上記帯電装置２に変えた以外は、実施例３と
同じ評価を行った。結果を表２に示す。

【０１２１】実施例７帯電装置の放電ワイヤーをタングステン線に変え、及び
帯電装置を上記帯電装置２に変えた以外は、実施例４と
同じ評価を行った。結果を表２に示す。

【０１２２】

【表２】

【０１２３】帯電装置をタングステン線の構成のものに
置き換えても、画像流れは発生せず、オゾン臭も問題な
かった。

【０１２４】比較例１帯電装置を感光体側のみ解放（片側開放型）の下記帯電
装置３に変えた以外、実施例５の方法で効果確認を行っ
た。

【０１２５】＜帯電装置３＞帯電装置は一般的に使用さ
れる形状の近似のもので、コの字型に加工して作製した
１ｍｍ厚、開口幅３０ｍｍの鉄板にニッケルメッキを施
したシールドケースの中央部に８ｍｍ幅で、２本の金メ
ッキした６０μｍのタングステン線を帳架し、放電電極
とした。グリッドは帯電装置１と同じで、放電電極とグ
リッド間は１０ｍｍとした。放電電極及びグリッドへの
印加条件は実施例５に同等とし、感光体の表面電位は−
６５０Ｖを目標とした。結果を表３に示す。

【０１２６】比較例２帯電装置を感光体側のみ解放（片側開放型）の下記帯電
装置３に変えた以外、実施例６の方法で効果確認を行っ
た。結果を表３に示す。

【０１２７】比較例３帯電装置を感光体側のみ解放（片側開放型）の下記帯電
装置３に変えた以外、実施例７の方法で効果確認を行っ
た。結果を表３に示す。

【０１２８】

【表３】

【０１２９】片側解放型のコロナ放電装置を使用した場
合には、吸着、触媒作用を有する部材を配置していない
ため、オゾン、窒素酸化物の影響は無視できず、感光体
へのコロナ生成物の付着が生じ、一晩放置後の常湿環境
で全体的に黒ベタ画像で、少し白抜け現象、高湿環境で
は明らかな画像流れが見られた。また、コロナ放電装置
の対向部では少しではあるが、黒ベタ画像で更に白抜け
現象が生じ、画像流れの兆候（解像度低下）が生じた。
オゾン臭は殆ど感じられ無かったが、実施例１〜７に比
べると僅かではあるが、漏れ臭が認められた。

【０１３０】比較例４トナー中にステアリン酸亜鉛を添加せず、潤滑剤補給無
しとし、帯電装置１（表４においては、コロナ放電器種
類「放電装置１」と記載）を用いたときの感光層摩耗
性、画像評価を実施した。感光体は実施例１に示す仕様
の感光体と同等なものである。結果を表４に示す。

【０１３１】比較例５トナー中にステアリン酸亜鉛を添加せず、潤滑剤補給無
しとし、帯電装置２（表４においては、コロナ放電器種
類「放電装置２」と記載）を用いたときの感光層摩耗
性、画像評価を実施した。感光体は実施例２に示す仕様
の感光体と同等なものである。結果を表４に示す。

【０１３２】比較例６トナー中にステアリン酸亜鉛を添加せず、潤滑剤補給無
しとし、帯電装置３（表４においては、コロナ放電器種
類「放電装置３」と記載）を用いたときの感光層摩耗
性、画像評価を実施した。感光体は実施例３に示す仕様
の感光体と同等なものである。結果を表４に示す。

【０１３３】

【表４】

【０１３４】潤滑剤を供給しない場合には、磨耗が大き
くなり、感光体の耐久性が大幅に低下し、被覆層が完全
に摩滅した。感光体外観は全面筋だらけになったが、画
像流れは磨耗が進んだ為に実用上の問題は殆ど無かっ
た。ただし、磨耗が進んだことで、帯電々位が約１５０
Ｖ程度低下し、画像濃度の低下が生じ、濃度の低い画像
となった。

【０１３５】比較例７感光体の支持体をφ１００ｍｍ、厚み１．２ｍｍのアル
ミドラムとし、実施例１に記載の下引き層の上に下記仕
様の製法で電荷発生層を約０．１μｍ成膜した。〔電荷発生層用塗工液〕オキソチタニウムフタロシアニン顔料２部ポリビニルブチラール（ＵＣＣ：ＸＹＨＬ）０．２部テトラヒドロフラン５０部

【０１３６】この感光体上に実施例１に記載の電荷輸送
層２２μｍ及び被覆層５μｍを成膜し、感光体を完成し
た。この感光体を帯電装置が感光体の上部に配設される
電子写真複写機（イマジオ６５５０，リコー製）にセッ
トし、帯電々位が−６５０Ｖになる様に調整し、１０万
枚の通紙ランニングを行い、特性評価を実施した。帯電
装置は、前記帯電装置３（表５においては、コロナ放電
器種類「放電装置３」と記載）である。また、潤滑剤
（ステアリン酸亜鉛）量を０．２％とした。評価内容は
実施例１に同じとした。

【０１３７】比較例８比較例８では潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）量を０．４％
とした以外は、比較例７と同様に評価を行った。結果を
表５に示す。

【０１３８】比較例９潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）を０％（添加せず）とした
以外は、比較例７と同様に評価を行った。結果を表５に
示す。

【０１３９】

【表５】

【０１４０】帯電装置を上側に配設した場合には、いず
れも帯電装置の真下が白抜け状態になり、解像度低下が
ひどくなり、画像流れ状態となった。

【０１４１】実施例８実施例１に記載の３層構成の感光体上に、アルミナを１
０％添加した被覆層を有する感光体（いずれも被覆層の
膜厚は中心膜厚５μｍ設定）を作製した。これらの感光
体を実施例１に記載の実験用複写機に搭載し、１０万枚
の通紙評価を行った。結果を表６に示す。

【０１４２】実施例９アルミナ添加量を２０％とした以外は、実施例８と同様
に評価を行った。結果を表６に示す。

【０１４３】実施例１０アルミナ添加量を３０％とした以外は、実施例８と同様
に評価を行った。結果を表６に示す。

【０１４４】実施例１１アルミナを酸化チタン（ＣＲ９７石原産業製）に変
え、添加量を１０％とした以外は、実施例８と同様に評
価を行った。結果を表６に示す。

【０１４５】実施例１２酸化チタン添加量を２０％とした以外は、実施例１１と
同様に評価を行った。結果を表６に示す。

【０１４６】実施例１３酸化チタン添加量を３０％とした以外は、実施例１１と
同様に評価を行った。結果を表６に示す。

【０１４７】

【表６】

【０１４８】被覆層中に添加した無機微粒子の量によ
り、画像部の表面電位は初期値で実施例８，９，１０の
順に−６０、−８０，−１１０ボルトとなり、アルミナ
と酸化チタンではほぼ同等で、１０万枚後の電位も２０
〜４０ボルトの上昇に留まり良好であった。酸化チタン
を３０％添加した場合、少し解像度低下（６．５本／ｍ
ｍ→５．０本／ｍｍ）が生じたが、それ以外の場合は良
好（７．１〜６．３本／ｍｍ）な結果が得られた。

【０１４９】実施例１４実施例１に記載に同等の感光体（被覆層約５μｍ、アル
ミナ添加量２５％）と評価装置を使用し、ステアリン酸
亜鉛の代わりに、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン、ルブロンＬ−２、ダイキン工業製）を０．０５％添
加したトナーを使用し、１０万枚の通紙ランを評価し
た。結果を表７に示す。

【０１５０】実施例１５実施例１に記載に同等の感光体（被覆層約５μｍ、アル
ミナ添加量２５％）と評価装置を使用し、ステアリン酸
亜鉛の代わりに、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン、ルブロンＬ−２、ダイキン工業製）を０．１％添加
したトナーを使用し、１０万枚の通紙ランを評価した。
結果を表７に示す。

【０１５１】実施例１６実施例１に記載に同等の感光体（被覆層約５μｍ、アル
ミナ添加量２５％）と評価装置を使用し、ステアリン酸
亜鉛の代わりに、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン、ルブロンＬ−２、ダイキン工業製）を０．２％添加
したトナーを使用し、１０万枚の通紙ランを評価した。
結果を表７に示す。

【０１５２】実施例１７実施例１に記載に同等の感光体（被覆層約５μｍ、アル
ミナ添加量２５％）と評価装置を使用し、ステアリン酸
亜鉛の代わりに、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン、ルブロンＬ−２、ダイキン工業製）を０．４％添加
したトナーを使用し、１０万枚の通紙ランを評価した。
結果を表７に示す。

【０１５３】

【表７】

【０１５４】ＰＴＦＥでは良好な潤滑性が得られ、良好
な耐摩耗性であった。一方、画像は常湿環境、高湿環境
とも良好であったが、ＰＴＦＥを０．４％入れた場合に
は、摩擦係数が下がりすぎ、文字の再現性が低下した
（周方向に筋状に作像される）。したがって、ＰＴＦＥ
の添加量は０．４％以下にとどめた方が望ましいと言え
る。

【０１５５】比較例１０実施例１に記載の製法で作製される感光体の被覆層に低
分子電荷輸送物質を添加せず、無機微粒子としてアルミ
ナを１０％添加した被覆層を有する感光体を作製した。
この感光体を用いて、実施例１に記載の評価機を用い
て、１０万枚の通紙評価を実施した。この結果を表８に
示す。

【０１５６】比較例１１実施例１に記載の製法で作製される感光体の被覆層に低
分子電荷輸送物質を添加せず、無機微粒子としてアルミ
ナを３０％添加した被覆層を有する感光体を作製した。
この感光体を用いて、実施例１に記載の評価機を用い
て、１０万枚の通紙評価を実施した。この結果を表８に
示す。

【０１５７】比較例１２実施例１に記載の製法で作製される感光体の被覆層に低
分子電荷輸送物質を添加せず、無機微粒子として酸化チ
タンを１０％添加した被覆層を有する感光体を作製し
た。この感光体を用いて、実施例１に記載の評価機を用
いて、１０万枚の通紙評価を実施した。この結果を表８
に示す。

【０１５８】比較例１３実施例１に記載の製法で作製される感光体の被覆層に低
分子電荷輸送物質を添加せず、無機微粒子として酸化チ
タンを３０％添加した被覆層を有する感光体を作製し
た。この感光体を用いて、実施例１に記載の評価機を用
いて、１０万枚の通紙評価を実施した。この結果を表８
に示す。

【０１５９】

【表８】

【０１６０】無機微粒子を添加した場合には画像部電位
は１０万枚ラン後４０Ｖ程度増加する程度であるが、低
分子電荷輸送物質を添加しない場合には、大幅な電位増
加が見られ、画像濃度が十分に得られず、濃度の薄い画
像となった。

【０１６１】比較例１４ φ６０ｍｍのアルミ支持体に実施例１記載の仕様で、３
層構成の感光体を作製した。この感光体上にアルミナを
１０％含有する被覆層を約５μｍになるようにスプレー
塗布し、１５０℃２０分で乾燥させ、評価用の感光体を
完成した。評価用装置には、実施例１に記載の帯電装置
を、φ１４ｍｍのローラー帯電方式に置き換えたものを
使用した。この帯電ローラーに−１１６０〜−１２００
ボルトの直流電圧を印加し、感光体の表面電位が−６５
０ボルト程度になる様に設定し、１０万枚の通紙評価を
実施した。結果を表９に示す。

【０１６２】比較例１５ φ６０ｍｍのアルミ支持体に実施例１記載の仕様で、３
層構成の感光体を作製した。この感光体上にアルミナを
２５％含有する被覆層を約５μｍになるようにスプレー
塗布し、１５０℃２０分で乾燥させ、評価用の感光体を
完成した。評価用装置には、実施例１〜４に記載の帯電
装置を、φ１４ｍｍのローラー帯電方式に置き換えたも
のを使用した。この帯電ローラーに−１１６０〜−１２
００ボルトの直流電圧を印加し、感光体の表面電位が−
６５０ボルト程度になる様に設定し、１０万枚の通紙評
価を実施した。結果を表９に示す。

【０１６３】比較例１６ φ６０ｍｍのアルミ支持体に実施例１記載の仕様で、３
層構成の感光体を作製した。この感光体上にアルミナを
３０％含有する被覆層を約５μｍになるようにスプレー
塗布し、１５０℃２０分で乾燥させ、評価用の感光体を
完成した。評価用装置には、実施例１に記載の帯電装置
を、φ１４ｍｍのローラー帯電方式に置き換えたものを
使用した。この帯電ローラーに−１１６０〜−１２００
ボルトの直流電圧を印加し、感光体の表面電位が−６５
０ボルト程度になる様に設定し、１０万枚の通紙評価を
実施した。結果を表９に示す。

【０１６４】

【表９】

【０１６５】帯電ローラーでは感光体に対するハザード
が強くなり、感光層の磨耗がコロナ放電装置の場合に比
して、約２〜３倍となった。

【０１６６】

【発明の効果】請求項１に係る発明では、帯電装置に接
触帯電装置に比較して感光体に対する負荷が低いコロナ
放電方式を用い、無機微粒子を適当量含有させた被覆層
を有する感光体を使用し、前記感光体に潤滑剤を付与さ
せることによって画像形成を行う事によって、画像品質
低下が少なくなり、感光層の磨耗が少なく抑えられるた
め、長期的に安定した画像が提供できる。また、帯電装
置の背面に吸着、触媒作用を有する部材を付設すること
により、帯電装置が作動中に生成されるコロナ生成物を
効率的に吸収分解するため、解像度低下、画像流れなど
の異常現象を抑止でき、またオゾン臭の発生を抑えるこ
とが出来、環境上有利となる。さらに、被覆層中に電荷
輸送物質を添加させることにより、ホール（正孔）の被
覆層中への注入および被覆層中でのホールの移動が停滞
することを防止する。この事により被覆層が感光層と一
体的に働くため、感度が低下するが無くなり、残留電位
が増大していくことが防止できるため、画像品質が安定
的に提供可能である。また、帯電装置を感光体の下側に
配設する事によって、感光体が停止時にも帯電装置に付
着したコロナ生成物がミストとして飛散する事が少なく
なるため、画像流れが生じる発生度が抑えられる。

【０１６７】請求項２〜４に係る発明では、吸着、触媒
作用を有する部材を活性炭素繊維からなるものとし、又
は、その部材を立方体状で通気性を有する構造体とする
ことにより、あるいは、帯電装置の背面に排気系がつな
がるようにすることにより、表面だけでなく内部の方ま
で、長時間にわたって有効に作用させることができる。

【０１６８】請求項５に係る発明では、感光体上にアル
ミナ、又は、酸化チタンを含有してなる被覆層を形成す
ることにより、ブレードや、現像剤による耐摩耗性を向
上させ、潤滑剤を付与した際に摩擦係数が効率よく低減
化することを助ける。

【０１６９】請求項６に係る発明では、潤滑剤としてス
テアリン酸亜鉛、又は、ポリテトラフルオロエチレンを
感光体表面に極微量付与することによって、画像劣化が
殆ど無く、感光体の表面摩擦係数を低減化でき、感光体
の高耐久化に寄与し、また、キャリアなどの異物の刺さ
り等を抑えることが出来るため、感光体の外観不良が少
なくなり、安定した画像が提供できる。

【０１７０】請求項７に係る発明では、無機微粒子を１
０〜３０重量％とすることで、光透過率の低下や拡散、
電荷の移動度低下などが生じずに、機械的耐久性が維持
できる。

【０１７１】請求項８に係る発明では、画像品質低下が
少なくなり、長期的に安定した画像が提供できる。ま
た、解像度低下、画像流れなどの異常現象を抑止でき、
またオゾン臭の発生を抑えることが出来、環境上有利と
なる。さらに、感度が低下するが無くなり、残留電位が
増大していくことが防止できるため、画像品質が安定的
に提供可能である。

【０１７２】請求項９に係る発明では、摩擦係数は潤滑
剤の付与量および、ブレード等で失われる量で決まる
が、付与する量を好適化して、摩擦係数を０．２以上、
０．５以下に抑えるようにすれば、感光層の磨耗は良好
に抑制でき、画像品質の低下も少なくすることが出来、
感光体の高耐久化、良好な作像性を安定して提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置を説明する概略図であ
る。

【図２】本発明に使用される感光体構成図である。

【図３】本発明に使用される別の感光体構成図である。

【図４】針状もしくは鋸歯状電極を放電電極とし、背面
に吸着、触媒作用を有する部材を付設し、その背面が排
気系につながったコロナ放電方式の帯電装置の概略図で
ある。

【図５】タングステン線などのワイヤーを放電電極と
し、背面に吸着、触媒作用を有する部材を付設し、その
背面が排気系につながったコロナ放電方式の帯電装置の
概略図である。

【符号の説明】

１感光体１ａ導電性支持体１ｂ下引き層１ｃ電荷発生層１ｄ電荷輸送層１ｅ感光層１ｆ被覆層２帯電装置３画像露光装置４現像装置５転写装置６分離装置７クリーニング装置８定着装置９コピー用紙１１放電電極１２グリッド１３シールドケース１４吸着、触媒作用を有する部材１５排気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者納所伸二東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H068 AA04 AA08 AA21 CA29 CA33 FA03 FC01 FC20 2H071 DA06 EA04 2H134 HD04 HD06 HD11 HD19 KD08 KG01 KG07 KG08 LA01 2H200 HA12 HA28 HB03 HB06 HB20 HB26 HB28 HB45 HB48 LB21 LB22 LB24 MA01 NA06 NA09 NA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体を中心に帯電装置、画像露光系、
現像装置、転写装置、分離装置、及び、クリーニング装
置を順に配設した画像形成装置において、帯電装置が感
光体の下側に位置し、該帯電装置が背面部に吸着、触媒
作用を有する部材を付設したコロナ放電方式の帯電装置
であり、該感光体の最表層に無機微粒子及び電荷輸送物
質が分散された被覆層が形成され、該感光体の表面に潤
滑剤が付与されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】吸着、触媒作用を有する部材が活性炭素
繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の画像形
成装置。
【請求項３】帯電装置に付設された吸着、触媒作用を
有する部材が立方体状で、通気性を有する構造体である
事を特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】帯電装置の背面に、さらに排気系が配設
されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項に記載の画像形成装置。
【請求項５】感光体に形成された被覆層に分散される
無機微粒子がアルミナ、又は、酸化チタンであることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形
成装置。
【請求項６】無機微粒子を１０〜３０重量％分散した
被覆層を有する感光体であることを特徴とする請求項１
〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】潤滑剤がステアリン酸亜鉛、又は、ポリ
テトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項
１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】感光体を中心に帯電装置、画像露光系、
現像装置、転写装置、分離装置、及び、クリーニング装
置を順に配設して、作動させる事によって画像形成を行
う画像形成方法において、帯電装置が感光体の下側に位
置し、該帯電装置が背面部に吸着、触媒作用を有する部
材を付設したコロナ放電方式の帯電装置であり、該感光
体の最表層に無機微粒子及び電荷輸送物質が分散された
被覆層が形成され、該感光体の表面に潤滑剤を付与しな
がら画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】潤滑剤を付与することによって、感光体
の表面の摩擦係数を０．２〜０．５として画像形成を行
うことを特徴とする請求項８記載の画像形成方法。