JP3058421B2 - 電子写真方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子写真方法、すなわち、カールソンプロセ
スを利用した静電複写方法において、感光体表面の劣化
を防止する方法に関する。

［従来の技術］ 従来、電子写真用感光体としては、導電性支持体上に
セレン（Se）ないしセレン合金を主体とする光導電層を
設けたもの、酸化亜鉛、硫化カドミウムなどの無機光導
電材料をバインダー中に分散させたもの、ポリ−Ｎ−ビ
ニルカルバゾールとトリニトロフルオレノンあるいはア
ゾ顔料などの有機光導電材料を用いたもの及び非晶質シ
リコンを用いたもの等が一般に知られている。

ここにいう「電子写真方式］とは一般に光導電性の感
光体をまず暗所で、例えばコロナ放電によって帯電さ
せ、次いで像露光し、露光部のみの電荷を選択的に散逸
せしめて静電潜像を得、この潜像部を染料、顔料などの
着色剤と高分子物質などの結合剤とから構成される検電
微粒子（トナー）で現像し可視化して画像を形成する様
にした画像形成法の一つである。

この様な電子写真法において感光体に要求される基本
的な特性としては （１）暗所で適当な電位に帯電できること。

（２）暗所において電荷の散逸が少ないこと。

（３）光照射によって速やかに電荷を散逸せしめうるこ
と。

などが挙げられる。

近年、電子写真複写機の高速化、大型化が進むなか、
感光体に対して上記特性以外に長期繰返し使用に際して
も高画質を保つことのできる信頼性が強く要求される様
になっている。

現在、感光体の寿命を損なっている主な原因としては
大きく分けて２つ考えられており、ひとつは、現像プロ
セス、クリーニングプロセス、コピー紙などから受ける
機械的なストレスによってひきおこされる摩耗、もうひ
とつは帯電、転写、分離過程等で受けるコロナ放電によ
ってひきおこされる化学的な損傷である。

前者の摩耗を防ぐ方法としては、ａ−Si感光体の様に
非常に硬度が高い感光層を設ける方法、或いは感光体表
面に保護層を設ける技術が知られている。この保護層に
関しては具体的には感光層の表面に有機フィルムを設け
る方法（特公昭38−015446）、無機酸化物層を設ける方
法（特公昭43−014517）、接着層を設けた後絶縁層を積
層する方法（特公昭43−027591）、或いはプラズマCVD
法、光CVD法等によってａ−Si層、ａ−Si:N:H層、ａ−S
i:O:H層等を積層する方法（特開昭57−179859、特開昭5
9−058437）などが開示されている。

さらにこれら保護層に要求される電気特性［保護層が
電子写真的に高抵抗（10¹⁴Ω・cm以上）なものである
と、残留電位の増大や繰返し使用時の蓄積等が問題にな
る。］や光透過性［保護層が感光層の感度を有する波長
領域に光の吸収を持つと実質的に感光体としての感度が
低下する。］といった課題を解決する技術として、保護
層樹脂の組成により抵抗を適正化する方法（特公昭52−
024414）、保護層を光導電層とする方法（特公昭48−03
8427、特公昭43−016198、特公昭49−010258、USP−290
1348）、保護層中に色素やルイス酸に代表される移動剤
を添加する方法（特公昭44−000834、特開昭53−13344
4）、或いは金属や金属酸化物微粒子の添加により保護
層の抵抗を制御する方法（特開昭53−003338）さらに、
特開昭57−030846に提案されている様に平均粒径0.3μ
ｍ以下の金属酸化物微粒子を抵抗制御剤として保護層中
に分散させることにより可視光に対し実質的に透明にす
る方法などが知られている。

上述の様な方法により、機械的なストレスに対する耐
久性に関しては非常に良好なものが得られる様になって
きている。

ところが、機械的な耐久性が向上しても、複写機の中
で長期的に繰返し使用された場合、高湿下或いは急激な
湿度上昇の環境下でコピー画像が流れる、いわゆる「画
像ボケ」と呼ばれる現象が発生するという問題があるこ
とが明らかになってきている。

この問題はａ−Si系の感光体で特に激しく、上述の様
な保護層を設けた感光体でも発生してしまうものであ
る。

この現象の原因はいまだ明確になっていないが、感光
体が繰返しコロナ放電にさらされるとコロナ放電により
発生するオゾンや各種イオンにより感光層表面もしくは
保護層樹脂が酸化劣化を受け、SiO₂等の親水性物質に変
化したり、構造が切断されたり、ラジカルが形成される
様になる。一方、コロナ放電によるオゾンや各種イオン
はまた、空気中の水分、炭酸ガス等の不純物と反応し、
窒素化合物、カルボキシル基、アルデヒド基等を含む親
水性の化合物を形成する。これらは保護層表面の劣化部
分に強く化学的に吸着するので、高湿下や急激に湿度が
上昇する様な場合には感光体表面に水分が多量に吸着さ
れて表面の２次元方向の抵抗が低下し、画像流れを発生
すると考えられている。

これらの問題を解決する手段としてこれまでの感光層
上にプラズマCVD、光CVD、スパッタ等の方法で酸化劣化
に対し、抵抗力を持つａ−C:H（あるいは無定形炭素
膜、ダイアモンド状炭素膜等とも呼ばれる。）系の膜を
表面層として形成する方法（特開昭57−114146、特開昭
60−012554、特開昭60−061761、特開昭61−094056等）
が提案されている。この方法によれば、ａ−Si系感光層
がむき出しになっている場合よりも良好な耐久性を得る
ことができるが、感光体が要求されている信頼性、高寿
命という点では効果がまだ不充分であった。

また、一方では感光体表面にあらかじめ酸化防止剤を
含有させたワックスを塗布しておくことによりドラム回
りの酸化雰囲気によって分散型感光体の電気特性（感
度、帯電能、残留電位等）が劣化するのを防ぐ方法（特
開昭59−135477）が提案されている。

しかし、この方法でも初期には良好な効果が得られる
が、複写プロセスによる機械的なストレス（クリーニン
グブレード、現象ローラー、転写紙との接触等）のくり
かえしにより、ワックス層が消失してしまうため、その
効果が長期間持続しないという欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ そこで本発明は複写プロセス中で繰返し使用しても、
コロナ放電によるオゾンや各種イオンによって感光体表
面が劣化さされることなく長期間良好な耐環境性、画像
品質を維持することができる電子写真方法を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は、 （１）電子写真感光体の表面に、導電処理された繊維か
らなるブラシを接触させ、そのブラシからヒンダードア
ミン系化合物と共に、ステアリン酸亜鉛またはポリフッ
化ビニリデンを供給する電子写真方法、 （２）電子写真感光体の表面に、ヒンダードアミン系化
合物と共に、ステアリン酸亜鉛またはポリフッ化ビニリ
デンを供給するため、導電処理された繊維からなるブラ
シが接触するように設置された電子写真画像形成装置、 である。

すなわち、本発明は、感光体の最表面に光安定剤を供
給、保持させて、コロナ放電による酸化雰囲気から感光
体表面を守り、親水性物質の形成および吸着を防ぐこと
によって画像品質の低下をまねくことなく長期間安定し
た画像が得られるものである。

本発明において、光安定剤を有効に感光体表面に供給
する接触部材を備えた装置の一例を図面によって説明す
る。

第１図に示すように、感光体２の周囲に、除電ランプ
３、帯電チャージャ４、イレーサ５、画像露光部６、現
像ユニット７、転写前チャージャ８、レジストローラー
９、転写紙10、転写チャージャ11、分離チャージャ12、
分離爪13、クリーニング前チャージャ14、クリーニング
ブレード16、ブラシ構造体17、成形した光安定剤18、バ
イアスローラー19等を備えたものである。

第２図に示す装置は、ブラシ構造体を用いた装置の他
の例であって、成形した光安定剤18をスプリングによっ
てブラシ構造体17に押しつけているものである。

第３図に示す装置は、感光体に供給する光安定剤が粉
末20である場合で、この粉末20が粉末交換用カートリッ
ジ22に収容され、粉末供給ローラー21によって、ブラシ
構造体17に供給され、更に、感光体２に供給されるよう
になっている。

ブラシを構成する材料としては、レーヨン、アセテー
ト、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリウレタン、ふっ素系、綿、羊毛
等の繊維あるいはガラス、金属等を繊維状に加工したも
のが用いられる。

繊維の太さとしては５〜15［デニール／フィラメン
ト］のものが一般的に使用される。

また、ブラシの密度としては１万〜10万［本/inc
h²］、ブラシの毛足長さは１〜10mmが適当である。

更に、ブラシ繊維は導電性処理を施されている。

ブラシ構造体を構成するには、支持体上にブラシ繊維
を直接固定する方法、あるいは、ブラシ繊維の織物（パ
イル）を支持体上に接着等の手段で固定する等の方法が
ある。

ブラシの毛先は、ブラシ繊維が切断された状態であっ
ても、ループ状態になっていてもかまわない。

上記接触部材より感光体表面へ供給されるヒンダード
アミン化合物系光安定剤としては例えば下記表１に示さ
れる物質等が挙げられ、これらの少くとも１種類を用い
る。

なお、ヒンダードアミン化合物系光安定剤に分類され
るものであれば例示化合物に限らず用いることができ
る。

これらのヒンダードアミン化合物系光安定剤を上記ブ
ラシ構造体を用いて感光体表面へ供給する手段として
は、ブラシ構造体へ光安定剤単独あるいは他物質との混
合物から成る粉体を供給して用いる。あるいはブラシ状
構造体を光安定剤単独あるいは他物質との混合物から成
る成形体に接触させて用いる等の方法が挙げられる。

これらのブラシ状構造体を感光体表面に接触させるた
めの複写プロセスにおける配置は、感光体上のトナー像
（転写前）を乱さない位置もしくはタイミングであれば
どこであってもかまわない。

また、このブラシ状構造体は複写サイクルの中で常時
連続して感光体と接触させていても、必要な時に適時接
触させる様にしてもかまわない。さらに、ブラシ状構造
体を感光体表面へ接触させる際、ブラシ表面の線速と感
光体表面の線速は同じであってもよいし、接触効率を向
上させるためには、線速差を設けたりカウンター方向に
回転させてもかまわない。

本発明の具体的な実施例を示す。なおブラシ状構造体
を用いて感光体表面へ光安定剤を供給するという目的で
あればすべて本発明に属するものであり、これら実施形
態に何ら限定されるものではない。

［実施例］ 以下に実施例により本発明を詳細に説明する。

なお、実施例に記載の各成分の量（部）は重量部であ
る。

実施例１ 第１図に示した構造の電子写真方法において、ブラシ
状構造体としてブラシ繊維に導電性アクリル繊維（太さ
６［デニール／フィラメント］、密度５［万本/inc
h²］、毛足５［mm］）を使用したもの（外径25mm）を使
用した。

また感光体表面供給物質成形体として、下記組成物の
粉末 表−1No.3の化合物 50部 ステアリン酸亜鉛 50部 をステンレス芯金上にローラー上に加圧成形したものを
用いた。

本構成の電子写真方法により実際に感光体の連続試験
を行った。感光体にはAs₂Se₃感光層上にSnO₂を抵抗制御
剤として分散含有させたポリウレタン樹脂より成る保護
層が積層されているものを用いた。

感光体表面供給物質成形体がある場合とない場合（比
較例１）とでくり返し画像採取を５万枚までおこなっ
た。

画像の評価は５本/mmの解像力チャートがコピー上で
良好に解像しているか否かを特性値としておこなった。
結果を表−２に示す。

この結果から感光体表面供給物質成形体がある場合、
すなわち、ブラシ状構造体により感光体表面に光安定剤
が供給される場合には、５万サイクルのコピー後でも画
像流れが発生せず、これがない場合と比較して長期的に
安定した画像が得られることが明らかである。

実施例２ 第３図に示した構造の装置を使う電子写真方法におい
て、ブラシ状構造体は実施例１と同様のもの、感光体表
面供給物質粉末としては、 表−1No.3の化合物 80部 ポリフッ化ビニリデン 20部 の組成の混合粉末を使用して実施例１と同様に連続試験
を行った。

結果は実施例１と同様５万サイクルをこえても良好な
画像が得られた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の方法によれば感光体表
面が劣化されることがないので長期間にわたって安定し
た高画像品質を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真方法を実施するのに適する装
置の一部の説明図、 第２図〜第３図は光安定剤の供給手段が他のブラシ構造
体である場合の具体的装置の一部の説明図である。 ２……感光体、３……除電ランプ、 ４……帯電チャージャ、５……イレーサ、 ６……画像露光、７……現像ユニット、 ８……転写前チャージャ、９……レジストローラー、 10……転写紙、11……転写チャージャ、 12……分離チャージャ、13……分離爪、 14……クリーニング前チャージャ、 16……クリーニングブレード、 17……ブラシ状構造体、 18……感光体表面供給物質成形体、 19……バイアスローラー、 20……感光体表面供給物質粉末、 21……粉末供給ローラー、 22……粉末交換用カートリッジ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永目 宏 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 六反園 節 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (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 (56)参考文献 特開 平２−176690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−111576（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−73256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−60477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−225870（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−43168（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−200864（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−80582（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子写真感光体の表面に、導電処理された
   繊維からなるブラシを接触させ、そのブラシからヒンダ
   ードアミン系化合物と共に、ステアリン酸亜鉛またはポ
   リフッ化ビニリデンを供給することを特徴とする電子写
   真方法。
2. 【請求項２】電子写真感光体の表面に、ヒンダードアミ
   ン系化合物と共に、ステアリン酸亜鉛またはポリフッ化
   ビニリデンを供給するため、導電処理された繊維からな
   るブラシが接触するように設置されたことを特徴とする
   電子写真画像形成装置。