JP2862450B2

JP2862450B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2862450B2
Application number: JP4359310A
Authority: JP
Inventors: 秀幸矢野; 修岩崎; 行弘大関; 勝弘境澤; 順治荒矢; 正古屋; 晴美久郷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-26
Filing date: 1992-12-26
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: JPH06202367A; US5587773A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体に静電潜像を形
成し、該静電潜像をトナーによって現像するいわゆる電
子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

〈従来の技術１〉従来、複写装置、コンピュータ等のハ
ードコピーを得る手段として、電子写真方式を採用した
画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置
は、一般に、感光体の周囲に多数の、画像形成を行なう
ための装置を配置して構成されている。すなわち、感光
体の周囲には、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装
置、クリーニング装置等が配置されている。このような
電子写真方式による画像形成プロセスは、感光体を帯
電、露光して感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜
像にトナーを付着させて現像し、現像によって得たトナ
ー像を転写上に転写し、その後、このトナー像を転写紙
上に定着して最終的なプリント画像を得るものである。

【０００３】こうして得られたプリント画像は、他のハ
ードコピー手段、例えば熱転写方式、インクジェット方
式、インパクトプリンティング方式等によって得たプリ
ント画像に比べて、解像度が高いこと、またコントラス
トが大きいこと等に基づき、全体として、高画質なもの
となる。

【０００４】しかし、電子写真方式による画像形成プロ
セスは、上述したように、多数の装置を必要とするた
め、装置全体の構成が大型化・複雑化しがちとなり、小
型化・簡略化を困難にしていた。

【０００５】このため、同じ電子写真方式を用いながら
帯電、露光、現像等のプロセスを複合化し、これらをほ
ぼ同時にほぼ同じ位置で行う方法（以下適宜「簡略化プ
ロセス」という。）がいくつか提案されており、その代
表的なものは、例えば特開昭５８−１５３９５７号公
報、特開昭６２−２０９４７０号公報等に開示されてい
る。これらは、概して、導電トナー、または導電キャリ
ヤと絶縁トナーを用い、（１）前回画像形成時の転写残
トナーのクリーニング、（２）接触帯電、（３）感光体
に対する背面からの画像露光、（４）接触現像、の一連
のプロセスを行うというステップを踏んでいる。そし
て、以上のステップを感光体と、感光体背面露光位置に
対向して感光体表面に接触している磁気ブラシローラと
の現像ニップ内で行うことを特徴としている。

【０００６】具体的には、図２に示すように、まず、現
像装置２の現像スリーブ２２の磁気ブラシとドラム状の
感光体１との現像ニップＮ内における上流側で転写残ト
ナーを掻き取ってクリーニングを行う。この際、使用す
るトナーは磁性トナーであり、現像スリーブ２２内部に
は固定マグネット２３が配置されているため、磁気力に
よってクリーニング効果を高めることができる。次に導
電性の磁気ブラシ（導電トナーもしくは導電キャリヤ）
によって感光体１表面を摺擦し、電荷を注入することに
よって感光体１表面の帯電を行う。これは、感光体１表
面の不純物準位等に電荷をトラップさせることによって
帯電を行うため、十分抵抗値の低い帯電部材を用い、帯
電時間を長く取らなければ必要な帯電がなされない。こ
のため、感光体１としては、表面付近に電荷を保持させ
るような材料を用いることが必要であり、アモルファス
シリコン（以下「ａ−Ｓｉ」という。）、セレン等が好
ましく用いられているが、近年主流である機能分離型の
ＯＰＣ感光体１では表面に電荷を保持する能力が乏し
く、十分な帯電がなされにくいため、あまり用いられな
い。以上説明したクリーニング及び帯電は、感光体１の
回転方向Ｒ１について、現像ニップＮ内における背面露
光位置Ａ（次に説明）の上流側の清掃・帯電領域Ｎ_C に
て同時に行われる。

【０００７】次に、感光体１背面から露光を行う。露光
手段（光源）３としては、ＬＥＤアレイ３１等を用いて
おり、現像スリーブ２２と感光体１とによって形成され
る現像ニップＮ内の定められた位置（背面露光位置）Ａ
に露光を行う。この露光によって感光体１上には、潜像
が形成される。この潜像は、現像ニップＮ内の背面露光
位置Ａ下流側の現像領域Ｎ_D において現像される。導電
トナーを用いる場合には、感光体１上に形成された潜像
によって静電誘導された電荷がトナーの穂を通じて穂先
端のトナーに注入され、この電荷と潜像電荷との間に働
くクーロン力でトナーが穂から離れて現像が行われる。

【０００８】また、同様の構成で２成分現像剤を用い
て、磁性導電キャリヤと絶縁トナーとによって現像を行
う場合には、導電キャリヤの穂が近接電極の役割を果た
して感光体１と現像スリーブ２２との間に印加する電圧
が低くても現像に十分な電界を与えることができるた
め、低電圧で絶縁トナーの現像を行うことが可能であ
る。

【０００９】一般的には、導電トナーでは、電界を用い
た転写が難しいため、後者の絶縁トナーを用いた２成分
現像が好ましいとされている。

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】

〈第１の発明の課題〉しかしながら、従来の技術１で述
べた画像形成プロセスによると、多くのプロセスを感光
体と現像スリーブとの現像ニップ内で行うため、いくつ
かの問題点が生じる。

【００１６】第１は、先には述べたように、導電性の磁
気ブラシを用いて接触帯電を行う場合、感光体１表面に
電荷を注入するため、感光体１として用いる材料が、表
面に電荷をトラップするような準位を持つことが必要と
なる。このため、近年毒性がなく、機能を分離できるた
めに好もしく用いられている有機光半導体（ＯＰＣ）の
使用が難しい。

【００１７】実際に１０⁴ Ω・cmの体積抵抗値を持つ導
電粒子を用いてＯＰＣ感光体１に帯電を行った例を図３
（ａ）に示すが、−６０Ｖの帯電電圧に対して−４０Ｖ
しか帯電を行うことができず、この電位にまで電位を収
束させるためには図２の構成の装置で感光１が５回転す
ることを要した。

【００１８】この現象は、クリーニング性能にも影響を
与える。本プロセスでは先に述べたように感光体１と現
像スリーブ２２との現像ニップＮ内の上流側の清掃・帯
電領域Ｎ_C においてクリーニングを行うが、実際にはク
リーニングと帯電とが同時進行する。

【００１９】クリーニングされるべき転写残トナーに働
く力は感光体１とのファンデルワールス力とクーロン力
とであるが、このプロセスでは反転現像が行われるた
め、露光部に現像されたトナーに働くクーロン力のほう
が非露光部のそれより大きい。

【００２０】したがって、導電磁気ブラシで感光体１の
表面を帯電することによって、より効果的なクリーニン
グ効果が期待できるのだが、帯電性の悪い感光体１を使
用した場合には、清掃・帯電領域Ｎ_C で十分な帯電がな
されないため、クリーニング不良を起こし、画像上では
ポジゴーストが発生する。

【００２１】ここでのポジゴーストの原因は前回の画像
形成時のトナー像のクリーニング不良と、トナー像が存
在することによる帯電不良の両方の要因がある。

【００２２】これに対してａ−Ｓｉ感光体１の上にシリ
コーンカーバイド層を設けた感光体１で同様の試験を行
ったところ、図３（ｂ）に示すように、５５Ｖにまで帯
電を行うことが可能になり、２回帯電を受けるだけでこ
の電位に収束させることが可能になった。

【００２３】これと同時に反転現像系の場合には、感光
体１表面とトナーが同極性であるため、反発力を生じ、
クリーニング効果が顕著に得られた。

【００２４】このように、従来、良好な帯電をさせるた
めには、感光体１の材料を選択しなければならず、設計
の自由度が低いという第１の問題点があった。

【００２５】その他にも、ａ−Ｓｉ感光体１を用いた場
合でも、導電磁気ブラシの抵抗値が１０³ Ω以上では電
荷注入性が悪く、帯電不良を起すため、もっと電荷注入
性の良い感光体材料を使うことが好ましい。

【００２６】また、コストの点からもａ−Ｓｉ感光体１
は製造上蒸着工程等が必要で、このために感光体１の透
明基板としては耐熱性のある材料が必要とされ、安価に
製造が可能であるＯＰＣ等の感光体１を用いることが望
まれていた。

【００２７】そこで、第１の発明は、感光体の表面に電
荷注入層を形成することによって、電荷注入性に優れ、
しかも安価な感光体を備えた画像形成装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、光が透過する導電基体上に
感光層を設けた感光体と、該感光体に対向して該感光体
との間に現像ニップを形成するとともに該現像ニップに
てクリーニング、帯電、現像を行う磁気ブラシローラ
と、前記現像ニップにて前記感光層を背面側から露光す
る露光手段とを備えた画像形成装置において、前記感光
体は、前記感光層の表面に、絶縁性のバインダーと該バ
インダー内に分散させた導電粒子とを含みその表面が前
記磁気ブラシローラにより帯電される電荷注入層を有
し、前記磁性ブラシローラは、磁性導電キャリヤと磁性
絶縁トナーとによって構成されている、ことを特徴とす
る。また、前記感光層が有機光導電体からなる、ことを
特徴とする。さらに、前記導電粒子が着色粒子である、
ことを特徴とする。

【００３６】この場合、前記感光層が有機光導電体から
なるようにしてもよく、また、前記電荷注入層が、絶縁
性のバインダーと、該バインダー内に分散させた導電粒
子とを有するようにしたり、前記導電粒子が着色粒子で
あったりしてもよい。〈第２の発明の手段〉また、第２の発明によると、透明
導電基体上に光導電性感光層を設けた像担持体と、該像
担持体の背面側から前記光導電性感光層に光を照射して
静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の前面側
から前記静電潜像を現像する現像装置とを備えた画像形
成装置において、現像が行われる前記像担持体の表面層
に、前記露光手段から発せられた露光光の入射光の正反
射を阻止する反射阻止層を設けてなる、ことを特徴とす
る。

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【作用】〈第１の発明の作用〉以上構成に基づき、第１の発明によると、感光層表面に
電荷注入層を形成することによって、感光層自体が電荷
をトラップするような準位をもてない場合であっても、
この電荷注入層が電荷をトラップするので、例えば感光
層がＯＰＣ等であっても、良好な帯電を行うことができ
る。例えば、電荷注入層として、絶縁性の樹脂に導電性
の粒子を分散させたものを使用すると、感光層を誘電
体、導電性粒子を微少なフロート電極とするコンデンサ
ーとして作用するので、導電性の磁気ブラシによって容
易に電荷注入、充電を行うことができる。。

【００４２】また、クリーニングと帯電を同時に行うの
で帯電性が向上することによってクリーニング性能の向
上も図れる。

【００４３】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。〈第１の発明の実施例１〉実施例１では、図２に示すよ
うな感光体背面露光、クリーニング、帯電、現像同時プ
ロセス（簡略化プロセス）において、感光体として機能
分離型負帯電ＯＰＣ（有機光導電体）を用い、その表面
層に新たに電荷注入層を設けたことを特徴とする。

【００４４】まず、図１、図２に示す本発明で用いた画
像形成装置の概略について説明する。

【００４５】感光体１は、直径３０ｍｍの透明ガラスシ
リンダー１１の上に、感光層を積層させたものである。
シリンダーとしては、ガラスに限らず、透明であって、
寸法安定性が良好であれば樹脂等で形成してもよく、さ
らに、その他にポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂等
で形成したものでも使用可能である。

【００４６】次に、透明導電層として導電基体（ＩＴＯ
層）１２を厚さ１μｍ程度塗工する。この上に積層させ
る感光層を以下に述べる。

【００４７】この感光層は、下層から順に、導電基体１
２からの正電荷の注入を防止する注入阻止層（ＵＣＬ：
膜厚約２０μｍ、体積抵抗値１０⁶ Ω・cm）１３、電荷
発生層（ＣＧＬ：膜厚約１μｍ、ポリビニルブチラール
樹脂バンイダ−＋ジスアゾ系顔料）１４、Ｐ型の電荷輸
送層（ＣＴＬ：膜厚約２μｍ、ポリカーボネート樹脂バ
インダー＋ヒドラゾン）１５の各層を積層した機能分離
型の通常ＯＰＣ感光層である。そして、この感光層の表
面に、さらに本発明の電荷注入層１６を積層する。

【００４８】本実施例で用いた電荷注入層１６は、絶縁
性のバインダーとしてのホスファゼン樹脂に導電粉体
（導電粒子、導電フィラー）１７としてＳ_n ０₂ を７０
ｗｔ％均一分散したものを厚さ１０μｍで塗工したもの
である。ここで用いたＳ_n Ｏ₂はアンチモンをドーピン
グして導電化処理したものであり、この他にもインジウ
ムをドーピングしたＩＴＯ等を用いることも可能であ
る。

【００４９】このような導電粉体１７を感光体１表面に
存在させることによって感光体１を微少なコンデンサー
の集合体として用いることができる。つまり、感光体１
の導電基体１２と導電粉体１７とを極板とし、電荷輸送
層１５を誘電体と見なし、感光体１表面を導電ブラシで
摺察することによって極板に電荷を充電するわけであ
る。

【００５０】ここで、電荷注入層１６内のＳ_n Ｏ₂ の分
散条件についてであるが、その分散量が多すぎると、電
荷注入層１６の表面抵抗値が低くなりすぎて、像露光を
行った後の潜像電荷の横流れが発生することがあり、特
に高温高湿環境下においてはこの現象が顕著となる。逆
に、その分散量が少なすぎると、電荷注入層１６表面に
Ｓ_n Ｏ₂ が十分に現れず、電荷の注入が十分なされない
ため、部分的に帯電不良となってしまい、具体的には反
転現像系においてはベタ白画像（画像露光しない部分）
で砂地状の黒ポチ、全面かぶり等が発生し、画像不良と
なってしまう。

【００５１】これらの問題点を防止するためには、電荷
注入層１６中のＳ_n Ｏ₂ の分散量は２〜１００ｗｔ％の
範囲にあることが望ましい。

【００５２】次に、図２を参照して、現像装置２につい
て説明する。

【００５３】現像装置に２は、現像剤Ｄを収納する現像
容器２１と直径３０ｍｍの回転可能な現像スリーブ２２
と、その内側に配置した固定マグネット２３とによって
構成されており、現像スリーブ２２は感光体１が矢印Ｒ
１方向（同図中、反時計回り）に回転するのに対して、
矢印Ｒ２方向（同図中、時計回り）に６倍の周速で駆動
回転する。したがって、感光体１と現像スリーブ２２と
の接触ニップＮにおいて、両者の表面は同方向に移動
し、このときの現像スリーブ２２の表面の移動速度が感
光体１のそれの６倍となる。本実施例では、画像形成プ
ロセスのプロセススピードは、感光体１の周速で５０ｍ
ｍ／sec としているため、現像スリーブ２２の周速は３
００ｍｍ／sec となる。

【００５４】固定マグネット２３は、ロール状に形成さ
れ、その磁極配置は、図２に示すように等極の８極であ
り、８極のうちの１極のピーク位置は、感光体１と現像
スリーブ２２との互いの中心を結んだ線上に位置するよ
うに配置されている。ピーク位置での現像スリーブ２２
上の磁束密度は８００ガウスである。

【００５５】現像剤Ｄは、図１に示すように２成分であ
り、磁性導電キャリヤ（以下適宜単に「キャリヤ」とい
う）Ｃと、磁性絶縁トナー（以下適宜単に「トナー」と
いう。）Ｔの組み合わせである。磁性導電キャリヤＣ
は、感光体１上の転写残トナーのクリーニングと、感光
体１表面の帯電と、トナーＴの搬送とに寄与している。
キャリヤＣの粒径は２５μｍ、抵抗値は１０³ Ω・cmで
あり、ポリエステル樹脂中にマグネタイト及び導電化の
ためのカーボンブラックを分散した樹脂キャリヤであ
る。一方、トナーＴは、ネガトナーで、粒径７μｍ、抵
抗値１０¹⁴Ω・cmである。このトナーＴとキャリヤＣと
をＴ／Ｄ比（トナーＴ対現像剤Ｄ全体の重量比）１５％
で混合し、現像容器２１に収納する。この結果、現像剤
全体の抵抗値は１×１０⁴ Ωとなった。現像容器２１内
では、現像スリーブ２２表面の現像剤Ｄのコート厚を規
制するための金属板ブレード２４が現像スリーブ２２と
対向しており、現像スリーブ２２上の現像剤Ｄの層厚は
約１ｍｍとなる。また、現像スリーブ２２と感光体１と
は不図示の端部突き当てコロによって間隔０．５ｍｍに
保持されている。この状態では感光体１と現像スリーブ
２２とを所定の速さで回転させた場合、現像剤Ｄによる
両者の現像ニップＮが７ｍｍ程度となるように設定され
ている。

【００５６】現像スリーブ２２と感光体１との間に印加
する電圧は−６０Ｖであり、ネガトナーとの組み合わせ
で反転現像を行う。

【００５７】露光手段３は、ＬＥＤアレイ３１を有し、
円筒状の感光体１の内側に配置されて、現像ニップＮの
位置に背面露光を行う。露光照射位置Ａは現像ニップＮ
内の最下流側から２ｍｍの位置で行う。すなわち、７ｍ
ｍの現像ニップＮは、露光照射位置Ａを基準として、感
光体１回転方向（矢印Ｒ１方向）上流側１５ｍｍの清掃
・帯電領域Ｎ_C と、下流側２ｍｍの現像領域Ｎ_D とに分
けられる。この露光照射位置Ａが上流側により過ぎる、
つまり清掃・帯電領域Ｎ_C が狭すぎると、露光によって
形成された潜像がキャリヤＣによって再帯電を受け、潜
像コントラストが小さくなってしまうので、画像濃度が
稼げない。逆に所定の位置より下流側に寄り過ぎると、
現像に寄与する現像領域Ｎ_D が狭くなってしまうので、
同様に画像濃度が稼げないといった問題が生じる。

【００５８】以上のような装置を使って実際に画像形成
を行った例を示す。

【００５９】まず、感光体１と現像スリーブ２２とによ
って形成される現像ニップＮ内の上流側で、前回の画像
形成時に感光体１上に残されたトナーＴが現像スリーブ
２２によって早回しされている磁気ブラシによって掻き
取られる。と同時に導電キャリヤＣと感光体１とが接触
することによって、感光体１の電荷注入層１６の導電粉
体１７に電荷が注入され、帯電が行われる。本実施例で
は、−６０Ｖの電圧を現像スリーブ２２に印加したとこ
ろ−５５Ｖの電位が得られる。

【００６０】ここでは、帯電とクリーニングとが同時に
進行することによって、トナーＴと帯電を受けた感光体
１表面との反発力が生じ、より一層クリーニング性能が
向上する。

【００６１】そして、露光照射位置Ａでは感光体１内側
からＬＥＤアレイ３１にて露光を行うことにより、露光
部電位を−５Ｖにまで低下させる。露光後の現像ニップ
Ｎでは、電界による接触現像を行う。本実施例では暗部
電位−５５Ｖ、明部電位−５Ｖであるため、現像コント
ラストは５０Ｖとることができ、導電キャリヤＣによる
穂立ちが感光体１とほとんど接触していることもあり、
トナーＴにかかる現像電界は非常に大きいものとなり画
像濃度を高くすることができる。実際には反射濃度で
１．３程度の濃度を出すことができ、高画像濃度、高解
像度の画像を出力することができた。

【００６２】このようにして現像されたトナー像は、図
２に示す転写ローラ５によって転写紙Ｐ上に転写され
る。本実施例で用いた転写ローラ５の抵抗値は５×１０
⁸ Ωであり、印加バイアス（転写電圧）は＋５００Ｖで
あった。転写部で転写されなかったトナーは次の画像形
成時に現像ニップＮ内の上流側で再び掻き取られるた
め、次回の画像形成に影響は及ばさない。その後、転写
紙Ｐは、定着ローラ６によってトナー像が定着された
後、装置外部に排出される。

【００６３】ここで、本実施例の構成と、従来の技術と
を比較すると以下の表１のようになる。

【００６４】また、ＯＰＣ感光体１では、コスト、製造
条件等もａ−Ｓｉと比較して有利になるため、安価で簡
単な画像形成装置を構成することができるようになっ
た。〈第１の発明の実施例２〉本実施例では、感光層の上に
設ける電荷注入層１６を着色（黒色を含む）のものとし
て、外光による感光体１の劣化を防止する。具体的な手
法としては、電荷注入層１６に用いる導電粉体１７に、
色を持つものを用いる方法（カーボンブラック等で黒色
に、酸化チタン等で白色に着色する）を用い、導電粉体
１７に電荷注入と遮光の二つの機能を併せ持たせる。

【００６５】一般的に光半導体は長時間、もしくは強い
光を照射した場合光メモリをもつ、あるいは不可逆の光
劣化を起こす。

【００６６】このため、従来は感光体１を外光から遮断
するようにドラムシャッターを設ける等の対策を講ずる
必要があったが、装置のメンテナンス時等で本体を解放
する場合にはこの対策も十分ではなかった。

【００６７】また、画像形成時においても装置本体内部
で発生する迷光（露光装置、前露光装置、定着器のハロ
ゲンヒータ、電気基板のＬＥＤ等から発生する光）によ
って画像が乱れる等の問題が生じていた。

【００６８】これらは、従来の画像形成装置が感光体の
表面側から露光を行っていたことに起因する。つまり、
実際の画像露光と迷光を分離する手段がなかったために
問題が発生したわけである。しかし、本実施例の構成の
ように、感光体１の背面側から画像露光を行う場合に
は、画像露光は感光体１背面側から、一方、外光、迷光
は感光体１表面側から来るため、外光、等の不要な光を
除去するためには感光体１表面には遮光手段を設ければ
よいことになる。

【００６９】そこで、本実施例では、実施例１で示した
電荷注入層１６に分散する導電粉体１７に遮光機能も持
たせて、外光、迷光による光半導体の劣化を防止させる
もので、導電粉体１７に電荷保持機能と遮光機能とを併
せ持たせるものである。

【００７０】電荷保持機能と遮光機能とを併せもつよう
な導電粉体１７としては、黒色にするためには導電カー
ボン（カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチ
レンブラック等）、一酸化チタン等が存在する。また、
外光を反射させる意味で表面を白くさせるためには二酸
化チタン（導電性を制御するためにアンチモンドープの
酸化スズで処理したもの等）などがあげられるが、この
他にも金属、酸化金属等で導電性を示し、光を反射、も
しくは吸収する粉体をバインダーに分散して電荷注入層
１６を形成することが可能である。

【００７１】本実施例では、二酸化チタンを用いて実験
を行った。

【００７２】実施例１と全く同じ構成の装置を用い、感
光体１の電荷注入層１６のみを変更した。バインダーと
してポリプロピレン樹脂を用い、二酸化チタンを重量比
１２０％ｗｔの割合で分散させた。分散量が異なるの
は、酸化スズに比べて二酸化チタンの体積固有抵抗値が
高いためであり、実施例１で述べたように、帯電不良と
画像流れを満たす条件としては二酸化チタンの分散量は
５〜２５０ｗｔ％の範囲に納まっていることが好まし
い。本実施例ではバインダー樹脂としてポリプロピレン
を用いたが、塗工性がよく、電気的絶縁性がよい（吸湿
によって抵抗値が変化しにくいことが好ましい。）材料
であれば問題はなく、遮光性を向上させるためには、樹
脂自体に色があるようなものを用いることがより好まし
い。

【００７３】この分散溶液をディッピング塗工法で前述
の感光体１に塗工し、５μｍの膜厚として電荷注入層１
６を作成した。このようにして作成した感光体１は白色
をしており、通常の使用環境での強度の外光であれば十
分反射することができ、電荷注入層１６より下層の感光
層を光劣化させることがない。

【００７４】このように、本実施例では感光体１に電荷
注入層１６を設け、これに分散させる導電粉体１７に遮
光機能をも併せ持たせることによって、取り扱いが容易
な画像形成装置を構成することができるようになった。

【００７５】なお本実施例は、特に、従来遮光のために
感光体シャッターを設けなければならなかった、いわゆ
る感光体１をカートリッジ方式で交換できるような構成
の画像形成装置において有効である。〈第１の発明の実施例３〉本実施例では、実施例１で用
いた感光体１で、電荷発生層（ＣＧＬ）１４と電荷輸送
層（ＣＴＬ）１５を逆の順序で積層させることによっ
て、Ｐ型の光半導体を用いながら正帯電の感光体１を構
成することを特徴とする。

【００７６】第１の発明の簡略化プロセスでは、暗部電
位と現像電圧が本質的に近いため、非画像部のかぶりの
発生が大きな問題となる。実施例１を例にとると、暗部
電位−５５Ｖに対して現像スリーブ２２の電圧は−６０
Ｖのため、非画像部でもむしろ５Ｖ分の現像電圧をもつ
ことになる。このため、特にトナーのトリボが高い場合
には、非画像部への現像が促進され、かぶりが顕著にな
る。実際にはトナーのチャージアップが起きやすい低温
低湿環境下で問題が発生しやすい。これは、トナーのト
リボが高いため５Ｖ分の現像コントラストで現像されて
しまうことと、感光体１との鏡映力が大きくなったこと
が原因である。

【００７７】このため、この簡略化プロセスでは環境等
によらず安定した低いトリボが必要とされる。

【００７８】第１の発明で使用しているトナーは粉砕ト
ナーであり、樹脂にマグネタイト、荷電制御剤、滑剤を
混ぜて作るが、一般的にトナーに用いられる樹脂である
ポリエステル、スチレンアクリル等は帯電系列が負帯電
性のものが多く、荷電制御剤でトリボを制御してもマイ
ナス方向にチャージアップしやすい傾向にある。このた
め、トリボが低い安定したトナーを作るには正帯電トナ
ーの方が容易である。

【００７９】しかし、耐電圧を確保するために有機光半
導体（ＯＰＣ）を用いようとした場合、現在、安定性の
点から実用化されているｎ型のものはなく、正帯電ＯＰ
Ｃを作ることができない。

【００８０】ｐ型光半導体を用いて正帯電感光体を作る
ためには、一般的な機能分離型の感光体の積層順序（下
層からＣＧＬ層１４、ＣＴＬ層１５の順）を逆にすれば
良いが、ＣＧＬ層は削れやすいため表面保護層を設ける
必要があった。しかし、第１の発明の構成では、電荷注
入層１６は表面保護層の役割も果たしており、従来のよ
うに改めて保護層を設ける必要がないため、容易に正帯
電感光体１を構成することができるわけである。

【００８１】実際に実験を行った例を示す。

【００８２】実験に用いた装置は実施例１で用いたもの
と全く同じであり、感光体とトナーのみを変更した。

【００８３】感光体は、実施例１のもののＣＴＬ層１５
とＣＧＬ層１４の積層順序を単純に逆にしたものであ
る。

【００８４】トナーは、実施例１ではネガトナーであっ
たが、本実施例ではポジトナーを用いた。トナー処方
は、スチレンアクリル樹脂１００部に対してマグタイト
５０部、滑剤としてポリプロピレンを１０部、荷電制御
剤としてコピーブルーを混練、粉砕し、粒系７μｍとし
たものを用いた。外添剤としてシリカを用いている。

【００８５】以上の感光体、トナーを用いて反転現像で
画像出力を行った。まず、実施例１の負帯電感光体とネ
ガトナーで実験を行ったが、通常環境、低温低湿環境の
初期ではトリボは約−１０μＣ／ｇで安定しており、非
画像部のかぶりも１％と問題なかった。しかし、低温低
湿環境で１０分間空回転を行ったところ、トリボは−１
８μＣ／ｇにまで上昇し、転写紙上のかぶりは４％にも
達した。

【００８６】これに対し、本実施例の正帯電感光体とポ
ジトナーの組み合わせを用いたところ、通常環境、低温
低湿環境の初期、耐久後でもトリボは約＋１０μＣ／ｇ
で安定しており、かぶりは１％程度で安定していた。

【００８７】以上のように、ｐ型の有機光半導体を用い
ても本発明のように表面に電荷注入層を設ければ、これ
が表面保護層の役割を果たすため簡単に正帯電感光体を
構成することができ、これとポジトナーとを組み合わせ
ることによって、従来、簡略化プロセスで問題となって
いたトナーのチャージアップに起因する非画像部のかぶ
りを軽減することが可能になった。〈第２の発明の実施例１〉図４は、第２の発明に係る画
像形成装置の像担持体の表面近傍の断面図である。像担
持体としての感光ドラム３０は、光学ガラスあるいはＰ
ＭＭＡ樹脂等透明でかつ強度を有する透明基体３１の上
面に、金属または導電性樹脂を薄層に形成した透明導電
層３２を積層したものを透明導電基体３３とし、その透
明導電層３２面に感光層３５を形成した。感光層３５と
しては、従来の公知であるアモルファス半導体、有機化
合物、微結晶−樹脂分散系等が使用される。この感光層
３５のさらに上側に第２の発明の特徴である反射阻止層
３６を積層して形成し、最後に現像面となる表面３６ａ
を平滑化処理した。

【００８８】このようにして得られた感光体３０を図５
に示すような、内面露光型の画像形成装置に組み込ん
だ。同図のように露光手段としての露光装置３７の露光
光３９の入射方向と現像器５３とが、感光ドラム３０を
挟んで反対側に配設されている関係がある。

【００８９】以下に第２の発明の感光ドラム３０につい
て詳細に説明する。本実施例では、図６に示すように機
能分離型ＯＰＣ感光体３０を形成し、その上に第２の発
明の特徴である反射阻止層３６を設ける。

【００９０】まず、直径４５ｍｍの光学ガラス製シリン
ダー上にディッピング法により、ＩＴＯ膜を塗工し、こ
れを酸素零位気中で焼成し、透明導電膜として積層させ
ることにより、透明導電基体３３を形成した。

【００９１】次に、ＣＧＬ層３５ａとしては、ポリビニ
ル、ブチラール樹脂をバインダーとしたものにジスアゾ
系顔料を１：２の割合で加え、これを溶媒に溶かして液
状にしたものを１μｍ厚に塗工・乾燥して使用した。な
お、塗工はディッピング法によった。

【００９２】さらに、このＣＧＬ層３５ａ上にＰ型半導
体であるＣＴＬ層３５ｂを積層形成した。ＣＴＬ層３５
ｂとしては、ポリカーボネート樹脂にヒドラゾンを１：
１の重量比で混合したものを溶媒に溶かし、液状化させ
たものをディッピング法により２μｍ厚に塗工・乾燥し
て作成した。

【００９３】以上のような手順により作成した感光体３
０上に反射阻止層３６としての光吸収層を樹脂に粉体を
分散させた材料を用いて、積層・形成した。本実施例で
はバインダーとなる樹脂としてホスファゼン樹脂を使用
し、これに光吸収係数の大きな物質である直径０．０５
μｍのカーボンブラック粉体を光吸収性および電気抵抗
調整用に〜５ｗｔ％程度加え、さらに分散剤、安定材お
よび光吸収性調整用に絶縁着色顔料を若干量添加し、こ
れをボールミルにより十分混合した後、アルコール系有
機溶媒に溶かして液状化させ、感光ドラム３０上にディ
ッピング法によって塗工・乾燥した。この結果、感光ド
ラム３０上に約３μｍ厚の黒色の反射阻止層３６である
光吸収層が得られた。現像面となる感光ドラム表面（反
射阻止層表面）３６ａはディッピング法により形成した
ため、乾燥後の状態でＲａ＝０．１μｍ以下の平滑性が
得られた。

【００９４】また、反射阻止層３６である光吸収層の電
気抵抗は、カーボンブラックの添加量および分散性によ
り調節することが可能であり、本実施例においては１０
⁷ 〜１０¹⁵Ω・cmの範囲で使用した。

【００９５】以上のようにして作成した感光ドラム３０
を図５に示す構成からなる内面露光方式の反転現像系画
像形成装置に組み込み、テストパターンを連続的に出力
することによって得られた画像の解像度を評価した。図
７にその結果を示す。

【００９６】表面の反射阻止層３６の電気抵抗は、導電
性材料であるカーボンブラックの添加量により１０³ Ω
・cmまで下げることが可能であるが、画像形成装置の感
光ドラム３０としては、表面に電荷を維持する必要性が
あるため、本実施例では１０⁶ 〜１０¹⁵Ω・cmの範囲に
なるように添加量を調整し、サンプルＡ〜Ｆを作成し
た。なお、比較のために、従来例である、反射阻止層を
持たないサンプルＧを同一の条件により評価した。

【００９７】まず、反射阻止層３６のみの電気抵抗は、
従来のサンプルＧにおいては、４．８×１０¹⁰Ω・cmで
あった。これに対し、第２の発明の実施例であるサンプ
ルＡ〜Ｆでは、カーボンブラックの添加量を０．３〜
４．８ｗｔ％としたとき５．８×１０¹⁵〜２．４×１０
⁶ Ω・cmの抵抗値であった。

【００９８】次に、出力された画像の評価を行った。本
実施例に用いた画像形成装置では、露光光３９のスポッ
ト径が８４μｍであり、潜像としての解像度は理論上
６．０本／ｍｍと考えられる。このときの従来例である
サンプルＧにおいて解像度は平均で４．１本／ｍｍであ
った。すなわち、表面からの反射光により生じた干渉縞
のために理論値に比べて３０％余り解像度が低下してし
まっていることがわかる。

【００９９】本実施例であるサンプルＡ〜Ｆについて、
画像出力を行ったところ、サンプルＢ、Ｃ、Ｄにおいて
は、良好な画像が得られたが、サンプルＡについては、
画像の白地部に砂地状の黒ポチ、全面かぶりが発生して
しまい、さらにサンプルＥでは画像がはっきりせず、サ
ンプルＦにおいては、全く画像が得られなかった。ここ
で、サンプルＡでは、電気抵抗が高すぎるために表面に
帯電された電荷が移動できないことにより電荷の残留が
生じ、砂地状に見えるトナーの付着が生じたためと考え
られ、また、サンプルＥ、Ｆでは逆に表面の電気抵抗が
低すぎるために、像露光を行った後の潜像電荷に横流れ
を生じ、潜像の形が維持できないためと考えられてい
る。したがって、表面の光反射阻止層３６である光吸収
層の電気抵抗は１０⁸ 〜１０¹¹Ω・cmの範囲が適性であ
るといえる。

【０１００】電気抵抗値が適性範囲であるサンプルＢ、
Ｃ、Ｄでは、従来例であるサンプルＧに比べて、解像度
が１０〜３０％向上し、濃淡のはっきりした画像が得ら
れた。また、サンプルＢは、カーボンブラックの添加量
が少なく反射阻止層３６の光吸収特性が不足したため、
サンプルＣ、Ｄに対して、解像度が低くなってしまって
いるものと思われる。

【０１０１】以上のように反射阻止層３６である光吸収
層を設けることにより、内面露光方式において、解像度
を向上させることが可能となるが、第２の発明に使用す
る表面層は、導電性部材としての鉄、アルミニウム、ス
ズ、亜鉛、インジウム、チタン等の金属あるいは、金属
化合物さらにはカーボンブラックやポリアセチレン、ポ
リピロール、ポリアニリン等の導電性樹脂を蒸着法もし
くは結着樹脂中に分散させたものを塗工することで形成
することができた。また、結着樹脂として、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、塩
化ビニール−酢酸ビニル共重合体等の樹脂が使用でき、
さらに光吸収度合いの調整用の顔料および安定剤、分散
剤を加えても問題はなかった。

【０１０２】また、感光層３５の構成については、図６
に示すように機能分離型でＣＧＬ層３５ａにＣＴＬ層３
５ｂを積層した構成以外にも、図８に示すようにＣＴＬ
層３５ｂ上にＣＧＬ層３５ａを積層した構成や、図９の
ようにＣＧＬ層とＣＴＬ層の機能を混合あるいは、電荷
発生と電荷輸送機能とを単独材料に持たせる等によって
感光層３５を単層化した構成、さらに図１０に示すよう
にＣＴＬ層３５ｂに反射阻止層３６の機能を持たせた構
成等においても同様の解像度向上の効果が見られた。〈第２の発明の実施例２〉以下に第２の発明の実施例２
として、実施例１で述べた反射阻止層３６を、表面に絶
縁層を有する感光体に適用した電子写真プロセス（以下
「ＮＰプロセス」という。）について述べる。

【０１０３】ＮＰプロセスについては、例えば、特公昭
４２−２３９１０号公報、特公昭４３−２４７４８号公
報等に記載されている通りであり、詳細は省略する。

【０１０４】図１１に実施例２の感光ドラム３０の断面
図を示す。また、本実施例に用いたＮＰプロセス方式の
画像形成装置の概要を図１２に示す。

【０１０５】ＮＰプロセス用としての感光ドラム３０
は、図１１のように、透明導電基体３３上に感光層３５
を積層し、さらに絶縁層４１を積層する。実施例では、
絶縁層４１上に、平滑な表面３６ａを有する反射阻止層
３６を形成した。この反射阻止層３６により、露光装置
３７からの露光光３９によって表面３６ａからの反射光
３９ａが防止されて感光層３５に戻らなくなり、結果と
して、スポット径周囲における潜像の干渉じまが防止さ
れる。

【０１０６】また、ＮＰプロセスにおいては、図１２に
示すように、一次帯電器５１による“一次帯電”、
二次帯電器５２と露光装置３７による“逆極性二次帯電
＋同時露光、前面露光装置３７Ａによる“一様露光”
という順序に従って潜像形成を行う。したがって、１度
の潜像形成において２度の露光を行うため、平滑な表面
３６ａからの反射光の影響は、カールソン・プロセス方
式に比べ大きくなる。したがって、第２の発明の特徴で
ある反射阻止層３６を絶縁層４１上に配設することによ
る効果はより顕著で、像周囲にボケのない、解像力の優
れた画像を得ることができる。

【０１０７】以下に実施例２の具体的な構成を述べる。
まず、実施例１と同様に直径４５ｍｍの光学ガラス製シ
リンダー上に透明電極膜を形成し、透明導電基体３３を
作り、次に感光層３５として粒径２μｍのＣｄＳ粒子を
アクリル樹脂に分散させたものを用い、ロールミルによ
って充分に分散させたものを、ディッピング法により透
明導電基体３３上に２０μｍ厚に塗工・形成した。さら
に、絶縁層４１として、ポリウレタン樹脂をディッピン
グ法により２μｍ厚に塗工・積層した。最後に、反射阻
止層３６として光散乱層を形成した。光散乱層として
は、粒径０．３μｍのＴ_i ０₂ 微粒子を光散乱部材とし
て使用し、これをバインダーであるホスファゼン樹脂と
混ぜ、有機溶媒により液状化させたものをディッピング
法により約５μｍ厚に塗工し形成した。また、このとき
電気抵抗調整用にごく微量のＡ_g 超微粒子粉と分散材を
添加した。これにより、灰白色の光散乱層が得られた。

【０１０８】以上のようにして、反射阻止層３６として
光散乱層の電気抵抗を変えた感光ドラム３０を作成し、
これを図１２に示すようなＮＰプロセス法による内面露
光方式の画像形成装置に組み込み、実施例１と同様の画
像評価を行った。図１３に評価を結果を示す。

【０１０９】ＮＰプロセスにおいて、出力画像の解像度
は、反射阻止層３６の抵抗値の低下に伴って悪くなり、
抵抗値が１０⁸ Ω・cm以下であるサンプルＥ、Ｆでは、
全く画像が得られなかった。これは、ＮＰプロセスにお
いても像露光の後の時間により表面での電荷の横流れが
おき、潜像を維持できなくなったものと考えられる。こ
れに対して、反射阻止層３６の抵抗値が高いサンプル
Ａ、Ｂ、Ｃにおいては、像露光後も帯電された表面の電
荷が動けなくなっているため、潜像がにじまず、より高
い解像度が得られるものと考えられる。

【０１１０】本実施例と従来例を比較すると、従来例で
あるサンプルＧが解像度が３．１本／ｍｍであるのに対
し、本実施例では、反射阻止層３６を１０⁹ Ω・cm以上
にすることにより、６〜２２％の解像度の向上が見ら
れ、第２の発明の特徴である反射阻止層３６により、表
面３６ａによる感光層３５への反射光（戻り光）３９ａ
を防止することによる潜像のボケ防止の効果が示され
た。

【０１１１】サンプルＤについては、電荷の横流れによ
る潜像のにじみにより、従来例に対して、解像度の低下
が生じたものと考えられる。しかるに、第２の発明の実
施例２であるＮＰプロセス法への実施にあたっては、反
射阻止層３６の電気抵抗を１０⁹ Ω・cm、望ましくは１
０¹⁰Ω・cm以上にする必要がある。

【０１１２】以上のように反射阻止層３６として、１０
⁹ Ω・cm以上の電気抵抗を有する層を設けることによ
り、ＮＰプロセス法においても、解像度の向上を図るこ
とが可能となった。なお、反射阻止層３６の構成として
は、図１４のように反射阻止層３６と絶縁層４１の機能
を兼ね合わせたもの（同図においては３６で示す。）で
あってもよい。〈第２の発明の実施例３〉以下に、第２の発明の実施例
３を示す。本実施例では感光ドラム３０の画像記録領域
外にも、反射阻止層３６を配設してあることを特徴とす
る。

【０１１３】図１５に、本実施例の感光ドラム３０の断
面図を示す。前述の実施例１、２と同様に、透明導電基
体３３上に感光層３５を形成する。次に感光層３５上に
反射阻止層３６を積層するが、このとき、感光層３５の
長手方向の長さＬ１よりも反射阻止層３６の長さＬ２の
方が長くなるように積層してある。さらに、感光ドラム
３０端部に対しても、端部反射阻止部材３６Ａを配設し
てある。

【０１１４】図１６に示す従来の感光ドラムのように、
内面露光方式においては、露光手段３７と透明導電基体
３３は、擦動による透明導電基体３３の汚れ、傷付きを
防止のために非接触であることが望ましい。しかしなが
ら、露光手段３７と透明導電基体３３との間に空隙があ
ることにより、同図のように漏れ光３９ｂが生じる。

【０１１５】漏れ光３９ｂが感光層３５にあたる、もし
くは、感光ドラム３０外に出て、装置内部で反射を起す
ことにより、感光層３５に対して不要な感光が生じ、特
に感光ドラム３０の端部で帯電電位の不均一な低下をも
たらす。しかしながら、図１５のように透明導電基体３
３の感光層３５上以外の端部を含む領域に反射阻止層３
６および端部反射阻止部材３６Ａを配設することにより
露光装置３７と透明導電基体３３との間の空隙からの漏
れ光３９ｂを吸収して、正反射を防止することにより、
解像度の優れた画像を得ることができる。

【０１１６】以下に本実施例の具体的構成について述べ
る。感光ドラム３０の基本的構成については、実施例１
と全く同じであり、感光ドラム３０の端部には端部反射
阻止部材３６Ａが配設されている。本実施例では、端部
反射阻止部材３６Ａは、ドラム回転軸３０ａと駆動用ギ
ア（図示せず）を一体で成形したため、ＰＰＳ（ポリフ
ェニレンサルファイド）樹脂に光吸収用のカーボンブラ
ックをフィラーとして１０ｗｔ％混ぜた光吸収材料を使
用し、射出成型により作成したものを感光ドラム３０端
部に圧入により組み付けた。また、表面の反射阻止層３
６は、端部反射阻止部材３６Ａを組み付けた後、端部反
射阻止部材３６Ａを覆い、感光層３５と端部反射阻止部
材３６Ａとの間隙を埋めるように塗工した。

【０１１７】以上のようにして作成した感光ドラム３０
を内面露光方式の画像形成装置に組み込み、画像出力に
よる評価を行った。また、従来の反射阻止層がない感光
ドラムおよび感光層の画像記録領域のみに光吸収層を設
けた感光ドラム（以下「部分反射阻止ドラム」とい
う。）を、同条件により画像出力を行い、比較を行っ
た。以下、図１７に結果を示す。

【０１１８】装置を暗室内に持ち込み、画像出力中の感
光ドラムを観察した結果、従来例であるサンプルＣは、
感光ドラムの露光部付近が少し明るくなり、最表面での
正反射が生じていることが見られ、また、部分反射阻止
ドラムを用いたサンプルＢでは、ドラムの露光部付近は
暗いものの、ドラム両端部はぼんやりと明るく、漏れ光
が反射していることを示している。これに対し、本実施
例であるサンプルＡでは、全く外部に光が漏れていなか
った。

【０１１９】画像出力の結果、反射阻止層３６を設けた
サンプルＡ、Ｂでは、従来例に比べて解像度、かぶり共
に向上していたが、部分反射阻止ドラムであるサンプル
Ｂは、全面に反射阻止部材３６を配したサンプルＡに比
べ、解像度が少し低下し、また、転写紙Ｐの両端部にお
いてかぶりが増加する傾向が見られた。

【０１２０】以上のように、実施例３に示すように、感
光ドラム全面に反射阻止層３６を配設することにより、
内面露光方式の画像形成装置において、解像度の優れ、
かぶりの少ない品位の高い画像が得られた。

【０１２１】また、端部反射阻止部材３６Ａとしては、
前述した光吸収材料を用いる以外の方法として、端部部
材に対して、単層もしくは多層の誘電体また金属の薄膜
を蒸着することにより、反射阻止層３６を形成する方法
や、サンドブラストもしくはケミカルエッチング処理を
施すことにより光散乱層を形成する方法であっても、前
述の効果を確認することができた。〈第３の発明の実施例１〉図２０、図２１に本発明を適
用した画像形成装置の概略構成図を示す。

【０１２２】感光ドラム６０は、直径３０ｍｍの透明ガ
ラスシリンダー（透光性支持体）６１の上に、感光層を
積層させたものである。シリンダー６１としては、ガラ
ス以外でも透明であり、寸法安定性を確保できれば樹脂
等であってもよく、他に、ポリカーボネート樹脂、ＰＭ
ＭＡ樹脂等でできたものも使用可能である。シリンダー
６１の表面には、透光性導電層６２としてＩＴＯ層（酸
化インジシウムスズ）を厚さ１μｍ程度塗工し、さらに
その上にＯＰＣ感光体層（光導電体層）６３を積層す
る。

【０１２３】次に、現像ユニットについて説明する。現
像ユニットは、回転可能なスリーブと、その中の固定マ
グネットによって構成された現像スリーブ６５を備えて
いる。固定マグネットの磁極配置は等極の８極であり、
そのうちの１極のピーク位置が、感光ドラム６０と現像
スリーブ６５の互いの中心を結んだ線上にくるように配
置され、ピーク位置での現像スリーブ６５上の磁束密度
は８００ガウスである。現像剤は、２成分であり、磁性
導電キャリヤと、磁性絶縁トナーの組み合わせである。
磁性導電キャリヤは、転写残トナーのクリーニングと、
感光ドラム６０表面の帯電と、トナーの搬送に寄与して
いる。粒径は２５μｍ、抵抗値は１０³Ω・cmであり、
ポリエチレン樹脂にマグネタイト、導電化のためのカー
ボンブラックを分散した樹脂キャリヤである。一方、磁
性絶縁トナーは、ネガトナーで、粒径７μｍ、抵抗値１
０¹⁴Ω・cmである。

【０１２４】このトナーとキャリヤをＴ／Ｄ比１５％
（トナー対現像剤全体の重量比）で混合し、現像容器７
１に入れる。現像容器７１内では、現像スリーブ６５表
面のトナーコート厚を規制するための金属板ブレード７
２が現像スリーブ６５と対向しており、トナーの層厚は
約１ｍｍとなる。また、現像スリーブ６５と感光ドラム
６０とは不図示の端部突き当てコロによって間隔０．５
ｍｍに保持されている。この状態で感光ドラム６０と現
像スリーブ６５とを所定の速さで回転させた場合、両者
の接触ニップが７ｍｍとなるように設定されている。

【０１２５】現像スリーブ６５と感光ドラム６０の間に
電源６６によって印加する電圧は−２００Ｖであり、ネ
ガトナーとの組み合わせで反転現像を行う。

【０１２６】露光ユニットはＬＥＤヘッド７３であり、
感光ドラム６０の内側に配置されて現像ニップの位置に
背面露光を行う。露光照射位置は７ｍｍも現像ニップ内
における、最下流側から２ｍｍの位置で行う。

【０１２７】以上のような画像形成装置を使って、実際
に画像形成を行った例を示す。

【０１２８】まず、感光ドラム６０と現像スリーブ６５
とによって形成される現像ニップ内における上流側で、
前回の画像形成時に感光ドラム６０上に残されたトナー
が磁気ブラシによってかきとられる。と同時に導電キャ
リヤと感光ドラム６０とが接触することによって感光体
電荷注入層の導電粉体に電荷が注入され、帯電が行われ
る。本実施例では、−６０Ｖの電圧を現像スリーブ６５
に印加したところ−５５Ｖの電位が得られる。そして、
露光照射位置では感光ドラム６０内面よりＬＥＤ露光を
行うことによって明部電位を−５Ｖにまで低下させる。
露光後の現像ニップでは、電界による接触現像を行う。
本実施例では暗部電位−５５Ｖ、明部電位−５Ｖである
ため、現像コントラストは５０Ｖとることができ、導電
キャリヤによる穂立ちが感光ドラム６０とほとんど接触
していることもあり、トナーにかかる現像電界は非常に
大きいものとなり、画像濃度を高くすることができる。
実際には反射濃度で１．３程度の濃度を出すことがで
き、高画像濃度、高解像度の画像を出力することができ
た。

【０１２９】このようにして現像されたトナー像は転写
ローラ７５によって転写紙Ｐ上に転写される。本実施例
で用いた転写ローラ７５の抵抗値は５×１０⁸ Ωであ
り、印加バイヤスは＋５００Ｖであった。転写部で転写
されたなかったトナーは次の画像形成時に現像ニップ上
流で再び掻き取られるため、次回の画像形成に影響は及
ぼさない。

【０１３０】転写紙Ｐ上に転写された画像は不図示の定
着装置により定着され最終的な画像が得られる。

【０１３１】次に感光ドラム６０について説明する。感
光ドラム６０は図２０に示すように、その幅方向（回転
軸に沿った方向）端部において透光性導電層６２が露出
するように光導電体層６３の未塗工部が形成される。こ
の領域にキャップ状の金属製の電極部材６９を透光性導
電層６２と接触するように嵌込み、感光ドラム６０と一
体となる電極を構成する。一方、現像スリーブ６５にバ
イアスを印加するための電源６６と接続された固定状態
の電極６７が、前記電極部材６９と摺動接触するように
固定されている。以上のように構成することにより、感
光ドラム６０の透光性導電層６２と電源６６との電気的
接続が耐久性のあるものとなり、安定した導通が得られ
るようになった。〈第３の発明の実施例２〉図２２に第３の発明の実施例
２を図示する。本実施例では、ドラム状の透光性支持体
６１の幅方向端部に、まず金属製のキャップ状の電極部
材６９を嵌込み、その後、透光性導電層６２および光導
電体層６３を少なくとも電極部材６９とオーバーラップ
するように塗工したものである。すなわち、電極部材６
９にオーバーラップ部６９ａを設け、このオーバーラッ
プ部６９ａが光導電体層６３の端部と、感光ドラム６０
の軸方向に重なるようにしたものである。

【０１３２】以上のように構成すると、膜厚の薄い透光
性導電層６２のみが露出されることがなくなるため、こ
の部分で周上にキズがついて導通不良となることも防止
することができ、さらに安定した導通が得られるように
なった。〈第３の発明の実施例３〉図２３に実施例３を示す。本
実施例では、透光性導電層６２をドラム状の透光性支持
体６１の内面側まで延長し、キャップ状の電極部材６９
を透光性支持体６１の内側に嵌込んだものである。すな
わち、透光性支持体６１の表面を覆う透光性導電層６２
の端部を延長して、透光性支持体６１の端部にて折り返
し、さらに内面側に折り込んだ状態の折り込み領域６２
ａを形成するものである。

【０１３３】以上のように構成することにより、前述実
施例２とほぼ同様の効果を得ることができる。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
次のような効果がある。〈第１の発明の効果〉第１の発明は、クリーニング、帯
電、現像を現像ニップ内で行うとともに、感光体に対し
て背面露光を行う、いわゆる簡易化プロセスを行う画像
形成装置において、感光体の表面に電荷注入層を設ける
ことにより、電荷保持能力の不足により用いることがで
きなかった感光体材料を使用した場合であっても、良好
な画像を得ることができるようになった。

【０１３５】特に近年、取り扱い、設計の簡単さから主
流とされている有機光半導体を上述の簡易化プロセスで
使用できるようになった。

【０１３６】また、電荷注入性の良い感光体を用いるこ
とは、単に磁気ブラシで感光層表面を帯電できるという
効果だけではなく、クリーニング性能の向上も期待する
ことができ、クリーニングと帯電を行う内面露光同時プ
ロセス特有の効果を得ることができる。

【０１３７】さらに、電荷注入層に用いる導電粉体を着
色粉体とすることによって、感光体の電荷保持能力の向
上と遮光機能とを同時に兼ね備えることができるように
なり、感光体の外側から感光体を照射する不要な光か
ら、感光層を容易に保護することができる。

【０１３８】なお、像担持体の表面層に反射阻止層を設
けることによって、例えば装置を開放したときに外部か
ら侵入する外光や装置内の迷光等が感光層を不要に照射
することも防止することができる。〈第３の発明の効果〉さらに、第３の発明によると、円
筒状の像担持体の透光性導電層と電極とを電気的に接触
させるに際し、この透光性導電層に接触して像担持体と
一体回転する電極部材を介することによって、電極との
摺擦によって透光性導電層が摩耗するのを防止し、像担
持体と電極との電気的接続を長期にわたって安定したも
のとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施例１の感光体及び現像ニップ
の構成を示す断面図。

【図２】同じく簡易化プロセスによって画像形成を行う
画像形成装置の概略を示す断面図。

【図３】（ａ）は、従来の感光体の帯電性を示す図。
（ｂ）は、実施例１の感光体の帯電性を示す図。

【図４】第２発明の実施例１の感光ドラムの表面の断面
図。

【図５】同じく内面露光方式の画像形成装置の概略を示
す断面図。

【図６】同じく感光ドラムの他の構成を示す断面図。

【図７】同じく感光ドラムの解像度の評価を示す表。

【図８】同じく感光ドラムのさらに他の構成を示す図。

【図９】同じく感光ドラムの別の構成を示す図。

【図１０】同じく感光ドラムのさらに別の構成を示す
図。

【図１１】第２の発明の実施例１の感光ドラムの表面の
断面図。

【図１２】同じく内面露光方式の画像形成装置の概略を
示す断面図。

【図１３】同じく感光ドラムの解像度の評価を示す表。

【図１４】同じく感光ドラムの他の構成を示す図。

【図１５】第２の発明の実施例３の感光ドラムの長手方
向に沿った断面図。

【図１６】同じく感光ドラムにおける漏れ光（反射光）
の発生を示す図。

【図１７】同じく感光ドラムの解像度の評価を示す表。

【図１８】従来の内面露光方式の画像形成装置の概略を
示す断面図。

【図１９】同じく感光ドラムの表面の断面図。

【図２０】第３の発明の実施例１の感光ドラムと電源と
の電気的接続を示す断面図。

【図２１】同じく画像形成装置の概略を示す断面図。

【図２２】第３の発明の実施例２の感光ドラムと電源と
の電気的接続を示す断面図。

【図２３】第３の発明の実施例３の感光ドラムと電源と
の電気的接続を示す断面図。

【図２４】従来の感光ドラムと電源との電気的接続を示
す断面図。

【符号の説明】

１感光体３露光手段１１導電基体（ＩＴＯ層）１６電荷注入層１７導電粒子（導電粉体）２２現像スリーブ３０像担持体（感光ドラム）３３透明導電基体３５光導電性感光層３６反射阻止層（光吸収層、光散乱層）３６Ａ端部反射阻止部材３７露光手段（露光装置）５３現像装置６０像担持体（感光ドラム）６１透光性支持体（透明ガラスシリンダー）６２透光性導電層６２ａ折り込み領域６３光導電体層６７電極６９電極部材６９ａオーバーラップ部Ｎ現像ニップＰ転写紙（転写材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者境澤勝弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者荒矢順治東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者古屋正東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者久郷晴美東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭61−208055（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 5/147

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光が透過する導電基体上に感光層を設け
た感光体と、該感光体に対向して該感光体との間に現像
ニップを形成するとともに該現像ニップにてクリーニン
グ、帯電、現像を行う磁気ブラシローラと、前記現像ニ
ップにて前記感光層を背面側から露光する露光手段とを
備えた画像形成装置において、前記感光体は、前記感光層の表面に、絶縁性のバインダ
ーと該バインダー内に分散されて電荷を保持する導電粒
子とを含みその表面が前記磁気ブラシローラにより帯電
される電荷注入層を有し、前記磁性ブラシローラは、磁性導電キャリヤと磁性絶縁
トナーとによって構成されている、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記感光層が有機光導電体からなる、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記導電粒子が着色粒子である、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成
装置。