JP2003162075A - 画像形成装置における像担持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】横方向の電荷のリークをより確実に抑制して、
安定した帯電または除電を行うとともに、簡単に作製す
ることができるようにする。 【解決手段】誘電体層２ｂの表面に多数の凹部２ｂ₁を
それぞれ互いに独立分散して予め形成し、これらの凹部
２ｂ₁を含む誘電体層２ｂの表面に導電材２ｃ₁をコーテ
ィングする。その後、コーティングされた導電材２ｃ₁
を研磨することにより、独立分散した多数の導電部２ｃ
が簡単に形成される。したがって、像担持体２を簡単に
製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真、ファク
シミリ等の画像形成装置に用いられ、誘電体層を有し、
電荷を付与または除去することで帯電または除電される
ようになっている像担持体の技術分野に属し、特に、誘
電体の表層にそれぞれ互いに独立分散して形成された多
数の導電部を有する像担持体の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】静電潜像が形成される像担持体に電荷を
注入することにより像担持体を帯電させるようになって
いる画像形成装置が、特開平６−３９２１号公報におい
て提案されている。この公開公報に開示されている画像
形成装置は、感光体ドラムの光導電層上に電荷注入層を
有し、この電荷注入層に接触帯電部材を接触させて接触
帯電部材から電荷注入層に電荷を注入することにより、
感光体ドラムを一様帯電するようにしている。電荷注入
層は、ホスファゼン樹脂からなるバインダー樹脂中にＳ
ｎＯ₂からなる導電性フィラーを分散させて所定膜厚に
形成されている。

【０００３】一方、従来の静電潜像の書込装置として電
極を用い、この電極により像担持体の表面に静電潜像を
書き込む画像形成装置が特開昭５９−３３９６９号公報
において提案されている。この公開公報に開示されてい
る画像形成装置は多数のピン電極を備えているととも
に、記録ドラムが表面に誘電体膜を塗布した金属ドラム
で構成されており、この記録ドラムに非接触で配置され
たピン電極と記録ドラムとの間でピン電極を全ピン駆動
して全ピン放電を起こさせて、１ライン分のべた黒潜像
を記録ドラムの表面に形成するようになっている。

【０００４】また、他の従来の静電潜像の書込装置とし
てイオンフロー方式により記録媒体の表面に静電潜像を
書き込む画像形成装置が特開平６−８５１０号公報にお
いて提案されている。この公開公報に開示されている画
像形成装置はコロナ荷電器を備えており、このコロナ荷
電器のワイヤから発生したコロナイオンのイオン流をア
パーチャ電極で制御し、この制御されたイオン流により
静電潜像を記録媒体の表面に形成するようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の特開
平６−３９２１号公報に開示されて像担持体では、感光
体ドラムの光導電層上の広範囲に電荷注入層が形成され
ているとともにバインダー樹脂中に導電性フィラーであ
るＳｎＯ₂を分散させているが、このＳｎＯ₂の分散量が
多過ぎると、電荷注入層の表面抵抗値が低くなりすぎ
て、潜像電荷の横流れが発生してしまう。また、ＳｎＯ
₂の分散量が少な過ぎると、電荷注入層の表面にＳｎＯ₂
が十分に現れず、電荷の注入が十分になされないため、
部分的な帯電不良を発生する。このように、潜像電荷の
横方向のリークが確実に防止できないばかりでなく、Ｓ
ｎＯ₂の分散量の設定が面倒であり、安定した帯電が行
うことが難しく、更には像担持体の作製も難しい。

【０００６】一方、特開昭５９−３３９６９号公報およ
び特開平６−８５１０号公報に開示されている画像形成
装置では、いずれも放電を利用して帯電書込を行うた
め、印加電圧が非常に高くなってしまう。しかも、キャ
リヤが放電によるイオンであるため、温度や湿度等の環
境によって放電によるイオン化が異なることから、書き
込む潜像の位置に歪みが生じてしまう。したがって、安
定した帯電が行うことが難しいという問題がある。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、横方向の電荷のリークを
より確実に抑制して、安定した帯電または除電を行うこ
とができるとともに、簡単に作製することのできる像担
持体を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明の像担持体は、誘電体層を有し、電
荷移動制御手段との間で電荷が移動することで帯電また
は除電されるようになっている像担持体において、前記
誘電体層の表層に、電荷移動制御手段との間の電荷移動
により帯電または除電される多数の導電部がそれぞれ互
いに独立分散して配置された低抵抗層が形成されている
ことを特徴としている。

【０００９】また、請求項２の発明は、前記多数の導電
部が点状に分散配置されていることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記多数の導電部のうち、少
なくとも一部が、表面に露出していることを特徴として
いる。

【００１０】更に、請求項４の発明は、前記低抵抗層の
電気抵抗が、前記低抵抗層の面方向に直交する方向（縦
方向）の抵抗 ＜ 前記低抵抗層の面方向（横方向）の抵
抗となる異方性を有することを特徴としている。更に、
請求項５の発明は、前記低抵抗層の膜厚が、１μｍ以下
に設定されていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】このように構成された本発明の像担持体におい
ては、誘電体層の表層に多数の導電部がそれぞれ互いに
独立分散して配置された低抵抗層が形成されて、像担持
体が多層構造に形成される。そして、これらの導電部と
電荷移動制御手段との間で電荷移動による像担持体の帯
電あるいは除電が行われるようになる。従来のような放
電による帯電あるいは除電に比べて、印加電圧が大幅に
低くなる。

【００１２】また、多数の導電部が独立分散しているこ
とにより、導電部に移動した電荷が横方向にリークする
ことがなく、また帯電されている導電部の電荷が横方向
にリークして他の導電部に移動することもなくなる。し
たがって、電荷移動制御手段の電荷移動制御により、安
定した像担持体の帯電または除電が行われるようにな
る。

【００１３】更に、多数の導電部が点状に分散配置され
ることにより、安定した像担持体の帯電または除電がよ
り高精度に行われるようになる。更に、多数の導電部の
少なくとも一部が表面に露出することにより、安定した
像担持体の帯電または除電がより確実に行われるように
なる。

【００１４】更に、像担持体の低抵抗層の電気抵抗にお
いて、縦方向の抵抗が横方向の抵抗より小さく設定され
るので、低抵抗層において電荷の横方向のリークがより
確実に抑制されて、電荷移動制御手段と低抵抗層との間
で効果的に電荷が移動するようになり、像担持体に対し
て確実に帯電または除電が可能となる。となる。

【００１５】更に、低抵抗層の膜厚が１μｍ以下に設定
されることにより、低抵抗層の膜厚を単に薄く形成する
だけで、簡単に横方向の抵抗と縦方向の抵抗との差がよ
り大きく設定されるようになる。これにより、静電潜像
の電位コントラストがより大きくなり、潜像書込の精度
が更に一層向上する。なお、低抵抗層の膜厚は１μｍよ
り大きく設定しても電荷移動による像担持体の帯電また
は除電が可能であるが、低抵抗層の膜厚を１μｍ以下に
設定することが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る像担
持体の実施の形態の一例が用いられる画像形成装置の基
本構成を模式的に示す図、図２は図１に示す画像形成装
置の基本構成を部分的に示す部分斜視図である。

【００１７】図１に示すように、この例の画像形成装置
１は、静電潜像および現像剤像が形成される像担持体２
と、像担持体２に接触してこの像担持体２に静電潜像を
書き込む書込装置３と、像担持体２上の静電潜像を現像
ローラ４ａで担持・搬送された現像剤で現像する現像装
置４と、この現像装置４で現像された像担持体２上の現
像剤像を紙等の転写材５に転写ローラ６ａで転写する転
写装置６とを少なくとも備えている。

【００１８】図２に示すように、像担持体２は中心部近
くに位置し、アルミニウム等の導電性材料からなり、か
つ接地されている導電性基材２ａと、この導電性基材２
ａの外周に形成された誘電体層２ｂと、この誘電体層２
ｂの表層部に形成された多数の導電部２ｃを有する低抵
抗層とから多層構造のドラム状に形成されている。な
お、像担持体２はベルト状に形成することもできる。

【００１９】図３（ａ）および（ｂ）に示すように、多
数の導電部２ｃは誘電体層２ｂの表層にそれぞれ互いに
電気的に独立しかつ分散した導電性の海島構造に形成さ
れている。すなわち、誘電体層２ｂの表層に粗いギザギ
ザ形状の多数の凹部２ｂ₁が互いに独立分散して形成さ
れており、このギザギザ形状の凹部２ｂ₁に、導電性樹
脂あるいは導電性フィラー等の導電材２ｃ₁（後述の図
４に示す）を充填させることにより、誘電体層２ｂの表
層に互いに独立分散した局所的導電性部分からなる、海
に浮かんだ島のような多数の導電部２ｃが形成されてい
る。

【００２０】なお、多数の導電部２ｃは、その一部が誘
電体層２ｂの表面に露出し、その他部が誘電体層２ｂの
表層に埋没して設けることもできる。すなわち、多数の
導電部２ｃは、それらの少なくとも一部が表面に露出す
るように設けることもできる。導電部２ｃが表面に露出
していると、安定した像担持体の帯電または除電をより
確実に行うようにすることができる。

【００２１】誘電体層２ｂはコンデンサー内部の役目を
果たし、電荷をスポットに像担持体２に載せる機能を有
しているので、電気抵抗が１０¹⁵Ω以下に設定されるこ
とが好ましい。この誘電体層２ｂに用いられる材料とし
ては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
エチレン樹脂、フッ素樹脂、セルロース、塩化ビニル樹
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、アルキド樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン）等の樹脂
を用いることができる。

【００２２】一方、導電部２ｃの材質は、電気抵抗が最
大１０¹⁰Ω程度以下の誘電体層２ｂの抵抗より低い低抵
抗領域の材質が用いられる。その場合、導電部２ｃの電
気抵抗が大き過ぎると、書込に時定数遅れの影響が出て
潜像書込不良が起こるので、導電部２ｃの電気抵抗は、
プロセススピードが速いほど低い方が好ましい。

【００２３】この導電部２ｃに用いられる材料として、
導電性樹脂あるいは導電性フィラーが用いられる。これ
らの導電性樹脂／導電性フィラーに用いられる材料とし
ては、ポリアセチレンにヨウ素をドーピングして高分子
錯体にしたもの、ポリチオフィンにヨウ素をドーピング
して高分子錯体にしたもの、ポリピロールにヨウ素をド
ーピングして高分子錯体にしたもの等の導電性高分子粉
末、およびこれらのうち、適宜の材料を組み合わせたも
のを用いることができる。その場合、導電性微粒子／導
電性フィラーの含有量は１０〜１００％ｗｔとして抵抗
調整したものである。

【００２４】これらの多数の導電部２ｃに書込電極（本
発明の電荷移動制御手段に相当）３ｂが接触することに
より、導電部２ｃと書込電極３ｂとの間で電荷の注入が
行われるようになっている。この電荷の注入は、電荷が
書込電極３ｂから導電部２ｃに注入（移動）される場合
と電荷が導電部２ｃから書込電極３ｂに注入（移動）さ
れる場合とがあり、前者の場合には像担持体１が帯電さ
れ、また後者の場合には像担持体１が除電されることは
言うまでもない。

【００２５】更に、導電部２ｃの電気抵抗は、縦方向の
電気抵抗（つまり、導電部２ｃの面方向に直交する厚み
方向）＜横方向の電気抵抗（つまり、導電部２ｃの面方
向）と設定されていて、方向によって異なる異方性を有
している。これにより、書込電極３ｂと導電部２ｃとの
間の電荷注入の際、電荷が横方向には移動し難い、つま
りリークし難いようにして、縦方向に効果的に移動する
ようにしている。これにより、像担持体２に対して確実
に帯電または除電が可能となる。

【００２６】その場合、横方向の抵抗と縦方向の抵抗と
の差（つまり横方向抵抗／縦方向抵抗の比）が大きい方
が好ましい。更には、横方向抵抗／縦方向抵抗の比＞１
０⁵の関係にすることが好ましい。

【００２７】次に、このように構成された像担持体２の
製造方法について説明する。図４は、本発明に係る像担
持体の製造方法の一例について説明する図である。ま
ず、図４（ａ）に示すようにＡｌ等の導電性基材２ａを
用意し、図４（ｂ）に示すようにこの導電性基材２ａ上
に誘電体層２ｂをコーティングする。次に、図４（ｃ）
に示すように誘電体層２ｂの表面にブラスト処理等の表
面処理することで、誘電体層２ｂの表層に、適当な粗さ
の多数の凹部２ｂ₁をそれぞれ互いに独立分散して形成
する。その場合、これらの凹部２ｂ₁は整列されて形成
されていてもよいし、分散独立していさえすればアット
ランダムに形成されてもよい。

【００２８】次に、図４（ｄ）に示すようにこれらの凹
部２ｂ₁を含む誘電体層２ｂの表面に導電性樹脂や導電
性フィラー等の導電材２ｃ₁をコーティングし、その
後、図４（ｅ）に示すように少なくともコーティングさ
れた導電材２ｃ₁の表面を研磨して、凹部２ｂ₁内に導電
材２ｃ₁を残存させることにより、多数の局所的導電材
部分を形成する。こうして、導電性基材２ａ上に形成さ
れた適当な所定膜厚（例えば、１０〜３０μｍ）の誘電
体層２ｂと、図４（ｆ）に示すようにこの誘電体層２ｂ
の表層に独立分散して形成された多数の局所的導電材部
分つまり導電部２ｃとを有する像担持体２が形成され
る。

【００２９】その場合、図４（ｇ）に示すように各導電
部２ｃの表面積Ａ₁を、書込電極３ｂが誘電体層２ｂの
表面に接触したときの書込電極３ｂの接触面積Ａ₂およ
び現像装置４から誘電体層２ｂの表面に供給されるトナ
ーの接触面積Ａ₃のいずれよりも小さく設定する。

【００３０】図５は、本発明に係る像担持体の製造方法
の他の一例について説明する図である。まず、図５
（ａ）に示すようにＡｌ等の導電性基材２ａを用意し、
図５（ｂ）に示すようにこの導電性基材２ａの表面にブ
ラスト処理等の表面処理することで、導電性基材２ａの
表層に適当な粗さの多数の凹部２ａ₁をそれぞれ互いに
独立分散して形成する。次に、図５（ｃ）に示すように
導電性基材２ａ上に誘電体層２ｂをコーティングする。
このとき、導電性基材２ａの多数の凹部２ａ₁により誘
電体層２ｂの表面は適当な表面粗さになって、誘電体層
２ｂの表層には互いに独立分散した多数の凹部２ｂ₁が
形成される。以後、前述の例の製造方法の図４（ｄ）以
降の各工程と同様の工程を行うことにより、独立分散し
た多数の局所的導電材部分つまり導電部２ｃをこれらの
凹部２ｂ₁内に形成する。

【００３１】その場合、同様にして各導電部２ｃの表面
積Ａ₁を、書込電極３ｂが誘電体層２ｂの表面に接触し
たときの書込電極３ｂの接触面積Ａ₂および現像装置４
から誘電体層２ｂの表面に供給されるトナーの接触面積
Ａ₃のいずれよりも小さく設定する。

【００３２】なお、図４および図５に示す例では、誘電
体層２ｂの表面に導電性樹脂や導電性フィラー等の導電
材２ｃ₁をコーティングしているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、他の材料を用いることもでき
る。例えば、導電材２ｃ₁として、バインダー樹脂内に
導電性微粒子や導電性フィラー等を適当量分散させて形
成された塗液を用い、この塗液を凹部２ａ₁が形成され
た誘電体層２ｂの表面にコーティングし、前述の図４お
よび図５に示す例と同様にしてコーティング層を研磨す
ることにより、導電性基材２ａ上に形成された誘電体層
２ｂとこの誘電体層２ｂの表層に独立分散して形成され
た多数の局所的導電材部分つまり導電部２ｃとを有する
像担持体２を形成することもできる。

【００３３】その場合、バインダー樹脂に用いられる材
料として、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂、セルロース、塩化ビニ
ル樹脂、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、アルキド樹脂、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン）等の
樹脂を用いることができ、また、導電性微粒子／導電性
フィラーに用いられる材料として、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ等
の金属粉末、ＺｎＯ、酸化錫、酸化アンチモン、ＴｉＯ
₂（導電性処理したもの）等の金属酸化粉末、およびポ
リアセチレンにヨウ素をドーピングして高分子錯体にし
たもの、ポリチオフィンにヨウ素をドーピングして高分
子錯体にしたもの、ポリピロールにヨウ素をドーピング
して高分子錯体にしたもの等の導電性高分子粉末、およ
びこれらのうち、適宜の材料を組み合わせたものを用い
ることができる。その場合、導電性微粒子／導電性フィ
ラーの含有量は１０〜１００％ｗｔとして抵抗調整した
ものである。

【００３４】そして、表１に示すようにバインダー分散
系で均一分散の導電部２ｃであれば、導電部２ｃの膜厚
は薄い方が前述の抵抗の異方性を実現するようになる。

【００３５】

【表１】

【００３６】この表１に示す値は、バインダー樹脂とし
てポリアミド樹脂｛（株）鉛市製商品名ＦＲ−１０
４｝、導電性フィラーとして導電性酸化チタン｛チタン
工業（株）製、商品名ＥＣ−３００｝を重量比１：１.
３の割合で混合し、エタノール溶媒とともに超音波分散
して、Ａｌ基材の１〜１００μｍ塗布して、抵抗測定を
行った結果である。その場合、抵抗測定は三菱油化
（株）製ハイレスタを用いて行った。

【００３７】そして、このハイレスタで体積抵抗率およ
び表面抵抗率を測定し、これらの値と膜厚とハイレスタ
の電極面積とから算出できる縦方向の抵抗、横方向の抵
抗を求めることができ、その結果、おおよそ前述の表１
の通りになることがわかった。また、後述する実験から
も、同じ材質の場合、潜像書込の精度を向上させるため
には、導電部２ｃの膜厚は薄い方が有利であり、この膜
厚は１μｍより厚くしても所期の帯電あるいは除電を行
うことができるが、１μｍ以下に設定することが好まし
い。

【００３８】更に、図６（ａ）および（ｂ）に示すよう
に、例えばアルカリ可溶性の像担持体表層の絶縁性バイ
ンダー層２ｄ（誘電体層２ｂの一部）に、アルカリ液に
導電性微粒子等を分散させた液をインクジェット法によ
り決められた位置に等間隔で吹き付けることで導電部２
ｃを作製することもできる。なお、アルカリ液とアルカ
リ可溶性の絶縁性バインダー層以外の、他の所定の液
と、この所定の液に対して可溶性の絶縁材料からなる誘
電体層２ｂを用いることもできる。このような海島構造
の場合には、前述の各製造方法以外の方法でも、誘電体
層２ｂの表層に独立分散させた多数の導電部２ｃが作製
可能である。

【００３９】そして、書込装置３の各書込電極３ｂが導
電部２ｃに接触して、これらの書込電極３ｂと導電部２
ｃとの間で電荷注入が支配的に行われるようになってい
る。なお、像担持体２の導電性基材２ａが接地されてい
るものとして説明するが、これは説明の便宜上であっ
て、本発明は像担持体２の導電性基材２ａが接地される
ことに限定されるものではなく、後述するように、書込
時に印加される所定電圧Ｖ₀の絶対値より、絶対値で小
さい電圧を印加することもできる。

【００４０】図２に示すように、書込装置３は、ＦＰＣ
（Flexible Print Circuit の略、以下ＦＰＣと称す）
あるいはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレートの略、以
下ＰＥＴと称す）等の絶縁性が高くかつ比較的柔らかく
弾性のある可撓性の基材３ａと、基材３ａに支持されか
つこの基材３ａの撓みによる弱い弾性復元力で像担持体
２上に軽く押圧されて接触して静電潜像を書き込む複数
の書込電極３ｂと、基材３ａに支持された書込電極３ｂ
を作動制御するドライバ１１と、基材３ａの書込電極３
ｂと反対側の端部が画像形成装置本体（不図示）に固定
されている固定部３ｃとからなっている。

【００４１】基材３ａは像担持体２の軸方向に像担持体
２の導電部２ｃの軸方向長さとほぼ同じ長さの矩形の板
状に形成されている。この基材３ａは、図１において左
方から像担持体２の回転方向（矢印で示す時計方向）に
同方向に延びるようにして設けられている。なお、基材
３ａは、逆に図１において右方から像担持体２の回転方
向と対向して延びるようにして設けることもできる。

【００４２】書込電極３ｂの材質は導電性であることが
条件であり、その場合、電気抵抗が１０¹⁰Ω以下に設定
される。電気抵抗が大き過ぎると、前述の導電部２ｃの
場合と同様に、書込電極３ｂでの時定数遅れの影響によ
る潜像書込不良が起こるので、電気抵抗は、プロセスス
ピードが速いほど低い方が好ましい。後述する実験で
は、Ａｌ製書込電極と、このＡｌ製書込電極の上にフッ
素樹脂をコートした電気抵抗１０⁶Ωの書込電極とを用
いているが、実験結果からどちらの場合にも潜像書込を
行うことができるので、電気抵抗１０⁶Ω以下の書込電
極が好ましい。

【００４３】図７および図８は、それぞれ、本発明の実
施の形態の他の例を示し、（ａ）は像担持体の軸方向に
沿った断面を部分的に示す断面図、（ｂ）は像担持体の
外周面を部分的に示す図である。図７（ａ）および
（ｂ）に示す例では、多数の導電部２ｃが点状に分散配
置されている。また、図８（ａ）および（ｂ）に示す例
では、点状に分散配置された多数の導電部２ｃにおい
て、個々の導電部２ｃが所定数の導電性微粒子２ｃ₂が
集まって構成されている。

【００４４】このように多数の導電部２ｃが点状に分散
配置されることにより、像担持体２が安定してかつより
高精度に帯電または除電されるようになる。これらの図
７および図８に示す例においても、前述の例と同様に、
多数の導電部２ｃの少なくとも一部が表面に露出するよ
うに導電部２ｃを設けることが好ましい。

【００４５】図９は、複数の書込電極３ｂを像担持体２
の軸方向に配列した場合の配列パターンを示す図であ
る。図９に示すように、複数の書込電極３ｂの配列パタ
ーンは、各書込電極３ｂが円形に形成されて像担持体２
の軸方向（図９において上下方向）に配置されている。
その場合、書込電極３ｂは２列にかつ千鳥状に配列され
ており、図９には明瞭に記載されていないが、１列目お
よび２列目の互いに隣接する各書込電極３ｂの一部どう
しが像担持体２の像担持体２の軸方向と直交する方向に
オーバーラップするように配列されている。このような
電極３の配列パターンでは、像担持体２の導電部２ｃ表
面に、書込電極３ｂからの電荷注入で書き込まれない非
帯電部は形成されなく、像担持体２の導電部２ｃ表面の
全面が帯電または徐伝可能となっている。

【００４６】また、所定数のドライバ１１が基材３ａ上
に像担持体２の軸方向に延びるようにして設けられてい
る。そして、この例では、隣接する１列目の所定数の書
込電極３ｂと２列目の所定数の書込電極３ｂとを１つの
ドライバ１１に接続した組が複数組像担持体２の軸方向
に配列されている。その場合、各ドライバ１１が、基材
３ａ上に形成されかつ断面矩形状の薄い平板状の例えば
銅（Ｃｕ）箔等からなる導電パターン９により電気的に
接続されているとともに、同様に各ドライバ１１と対応
する各書込電極３ｂとが基材３ａ上に形成された導電パ
ターン９により電気的に接続されている。そして、これ
らの導電パターン９は例えばエッチング等の従来の薄膜
パターン形成方法で形成することができる。そして、潜
像書込時に、図９において上方からラインデータ、書込
タイミング信号および高圧電力が各ドライバ１１に供給
されるようになっており、更に、各ドライバ１１から対
応する各書込電極３ｂに高圧（絶対値で）側の所定電圧
Ｖ₀および低圧（絶対値で）側の接地電圧Ｖ₁が供給され
るようになっている。

【００４７】図１０は、書込電極３ｂに所定電圧Ｖ₀お
よび接地電圧Ｖ₁を切替接続するためのスイッチング回
路を示す図である。図１０に示すように、各書込電極３
ｂは、それぞれ、対応する高電圧スイッチ（High Volta
ge Switch；H.V.S.W.）１５に接続されており、これら
の高電圧スイッチ１５は、それぞれ、対応する書込電極
３ｂを高圧（絶対値で）側の所定電圧Ｖ₀と低圧（絶対
値で）側の接地電圧Ｖ₁とに切替接続するようになって
いる。各高電圧スイッチ１５には、それぞれシフトレジ
スタ（Ｓ.Ｒ.）１６からの画像書込制御信号が入力さ
れ、またこのシフトレジスタ１６には、バッファ１７に
蓄えられている画像信号およびクロック１８からのクロ
ック信号がそれぞれ入力される。そして、シフトレジス
タ１６からの画像書込制御信号はアンド回路１９により
エンコーダ２０からの書込タイミング信号に基づいて各
高電圧スイッチ１５に入力されるようになる。各高電圧
スイッチ１５およびアンド回路１９により各書込電極３
ｂへの供給電圧を切替制御する前述のドライバ１１が構
成されている。

【００４８】図１１は、各書込電極３ｂの各高電圧スイ
ッチ１５をそれぞれ所定電圧Ｖ０または接地電圧Ｖ１に
選択的に切替制御したときの状態を示し、（ａ）は各電
極の電圧状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の電圧状態で正
規現像したときの現像剤像を示す図、（ｃ）は（ａ）の
電圧状態で反転現像したときの現像剤像を示す図であ
る。

【００４９】図１１に示すように、例えばｎ−２番目、
ｎ−１番目、ｎ番目、ｎ＋１番目、ｎ＋２番目の各書込
電極３ｂが、それぞれの高電圧スイッチ１５が切替制御
されて図１１（ａ）に示す電圧状態になっているとす
る。そこで、このような電圧状態の各電極で像担持体２
に静電潜像の書込を行うとともに、正規現像によりこの
静電潜像を現像すると、現像剤（または、トナー）８が
像担持体２の所定電圧Ｖ ₀部上に付着し、図１１（ｂ）
にハッチング（斜線）で示すような現像剤像（または、
トナー像）が得られる。また、同様にして静電潜像の書
込を行い、反転現像によりこの静電潜像を現像すると、
現像剤８が像担持体２の接地電圧Ｖ₁部上に付着し、図
１１（ｃ）にハッチングで示すような現像剤像が得られ
る。

【００５０】このように構成された画像形成装置１にお
いては、像担持体２に接触している書込装置３の書込電
極３ｂから像担持体２の導電部２ｃに電荷注入すること
により、電荷注入による潜像の書込が支配的に行われて
静電潜像が像担持体２上に書き込まれる。そして、像担
持体２上の静電潜像が現像装置４の現像ローラ４ａによ
って搬送されてくる現像剤で現像され、その現像剤像が
転写装置６で転写材５に転写される。

【００５１】このように、この例の像担持体２によれ
ば、誘電体層２ｂの表層にそれぞれ互いに独立分散して
形成された多数の導電部２ｃを形成するとともに、これ
らの導電部と電荷移動制御手段との間で電荷注入による
像担持体の帯電あるいは除電を支配的に行うようにして
いるので、従来のような放電による帯電あるいは除電に
比べて、印加電圧を大幅に低くできる。

【００５２】また、多数の導電部２ｃが独立分散してい
ることにより、導電部２ｃに付与された電荷が横方向に
リークすることを抑制でき、また帯電されている導電部
２ｃの電荷が横方向にリークして他の導電部２ｃに移動
することも抑制できる。したがって、電荷注入により、
安定した像担持体の帯電または除電を行うことができる
ようになる。

【００５３】更に、導電部２ｃの表面積を電荷移動制御
手段である書込電極３ｂの接触面積およびトナーの接触
面積のいずれよりも小さく設定しているので、電荷注入
による安定した帯電または除電をより効果的に行うこと
ができるとともに、良好な画像をより確実に形成できる
ようになる。特に帯電書込を行う場合には、良好な書込
を行うことができるようになる。

【００５４】一方、この例の像担持体２の製造方法にお
いては、誘電体層２ｂの表面に多数の凹部２ｂ₁をそれ
ぞれ互いに独立分散して予め形成し、これらの凹部２ｂ
₁を含む誘電体層２ｂの表面に導電材２ｃ₁をコーティン
グし、その後コーティングされた導電材２ｃ₁を研磨す
るだけであるので、独立分散した多数の導電部２ｃを簡
単に形成できる。したがって、像担持体２を簡単に製造
することができるようになる。

【００５５】また、この例の像担持体２の他の製造方法
においては、アルカリ可溶性の像担持体２の表層の絶縁
性バインダー層２ｄに、アルカリ液に導電性微粒子等を
分散させた液をインクジェット法により決められた位置
に等間隔で吹き付けることで導電部２ｃを作製している
ので、前述の製造方法と同様に、独立分散した多数の導
電部２ｃを簡単に形成できる。したがって、像担持体２
を簡単に製造することができるようになる。

【００５６】なお、前述の各例では、本発明の像担持体
２を、この像担持体と電荷移動制御手段である書込電極
３ｂとの間の電荷注入による潜像書込が行われる像担持
体に適用して説明しているが、本発明はこれに限定され
るものではない。例えば、従来公知の像担持体と同様
の、潜像の書込前に行われる、電荷移動制御手段による
像担持体の一様帯電や一様除電が行われるような像担持
体にも本発明を適用することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置における像担持体によれば、誘電体層の
表層にそれぞれ互いに独立分散して形成された多数の導
電部をするとともに、これらの導電部と電荷移動制御手
段との間で電荷注入による像担持体の帯電あるいは除電
を支配的に行うようにしているので、従来のような放電
による帯電あるいは除電に比べて、印加電圧を大幅に低
くできる。

【００５８】また、多数の導電部を独立分散させている
ので、導電部に付与された電荷が横方向にリークするこ
とを抑制でき、また帯電されている導電部の電荷が横方
向にリークして他の導電部に移動することも抑制でき
る。したがって、電荷注入により、安定した像担持体の
帯電または除電を行うことができる。

【００５９】特に、多数の導電部を点状に分散配置され
ることにより、安定した像担持体の帯電または除電がよ
り高精度に行うことができる。更に、多数の導電部の少
なくとも一部を表面に露出することにより、安定した像
担持体の帯電または除電をより確実に行うことができる
ようになる。

【００６０】更に、像担持体の低抵抗層の電気抵抗にお
いて、縦方向の抵抗を横方向の抵抗より小さく設定して
いるので、低抵抗層において電荷の横方向のリークをよ
り確実に抑制することができ、電荷移動制御手段と低抵
抗層との間で効果的に電荷が移動させることができる。
これにより、像担持体に対して確実に帯電または除電が
可能となる。となる。

【００６１】更に、低抵抗層の膜厚を１μｍ以下に設定
することにより、低抵抗層の膜厚を単に薄く形成するだ
けで、簡単に横方向の抵抗と縦方向の抵抗との差をより
大きく設定することができるようになる。これにより、
静電潜像の電位コントラストをより大きくでき、潜像書
込の精度を更に一層向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る像担持体の実施の形態の一例が
用いられている画像形成装置の基本構成を模式的に示す
図である。

【図２】 図１に示す画像形成装置の基本構成を部分的
に示す部分斜視図である。

【図３】 本発明に係る像担持体の実施の形態の一例を
示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の左右方向に沿
う線の断面図である。

【図４】 本発明に係る像担持体の製造方法の一例につ
いて説明する図である。

【図５】 本発明に係る像担持体の製造方法の他の一例
について説明する図である。

【図６】 本発明の画像形成装置における像担持体の他
の変形例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の左
右方向に沿う線の断面図である。

【図７】 本発明の実施の形態の他の例を示し、（ａ）
は像担持体の軸方向に沿った断面を部分的に示す断面
図、（ｂ）は像担持体の外周面を部分的に示す図であ
る。

【図８】 本発明の実施の形態の更に他の例を示し、
（ａ）は像担持体の軸方向に沿った断面を部分的に示す
断面図、（ｂ）は像担持体の外周面を部分的に示す図で
ある。

【図９】 電極およびドライバの配列パターンと配線パ
ターンとを示す図である。

【図１０】 電極に所定電圧Ｖ₀および接地電圧Ｖ₁を切
替接続するためのスイッチング回路を示す図である。

【図１１】 各電極の各高電圧スイッチをそれぞれ所定
電圧Ｖ０または接地電圧Ｖ１に選択的に切替制御したと
きの状態を示し、（ａ）は各電極の電圧状態を示す図、
（ｂ）は（ａ）の電圧状態で正規現像したときの現像剤
像を示す図、（ｃ）は（ａ）の電圧状態で反転現像した
ときの現像剤像を示す図である。

【符号の説明】

１…画像形成装置、２…像担持体、２ａ…導電性の基
材、２ｂ…誘電体層、２ｂ ₁…凹部、２ｃ…導電部、２
ｃ₁…導電材、２ｃ₂…導電性微粒子、２ｄ…絶縁性バイ
ンダー層、３…書込装置、３ａ…基材、３ｂ…書込電極
（電荷移動制御手段）、４…現像装置、５…転写材、６
…転写装置、８…現像剤（またはトナー）

フロントページの続き (72)発明者 依田兼雄 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ −エプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H068 GA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体層を有し、電荷移動制御手段との
   間で電荷が移動することで帯電または除電されるように
   なっている像担持体において、 前記誘電体層の表層に、電荷移動制御手段との間の電荷
   移動により帯電または除電される多数の導電部がそれぞ
   れ互いに独立分散して配置された低抵抗層が形成されて
   いることを特徴とする画像形成装置における像担持体。
2. 【請求項２】 前記多数の導電部が点状に分散配置され
   ていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置に
   おける像担持体。
3. 【請求項３】 前記多数の導電部のうち、少なくとも一
   部が、表面に露出していることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の画像形成装置における像担持体。
4. 【請求項４】 前記低抵抗層の電気抵抗は、 前記低抵抗層の面方向に直交する方向（縦方向）の抵抗
   ＜前記低抵抗層の面方向（横方向）の抵抗 となる異方性を有することを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれか１記載の画像形成装置における像担持体。
5. 【請求項５】 前記低抵抗層の膜厚は、１μｍ以下に設
   定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れか１記載の画像形成装置における像担持体。