JPH04198963A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコロナ帯電を不要として露光と現像とかほぼ同
時に行えるように組み合わせた電子写真方式に用いられ
る画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近時、コロナ帯電により帯電を行うカールソン方式に対
して、コロナ放電を不要とする電子写真方式か提案され
ている（特開昭５８−４４４４５号、特開昭５８−１５
３９５７号、特開昭６１−４６９６１号、特開昭６２−
２８０７７２号なと）。

上記提案の電子写真方式によれば、透光性支持体上に透
光性導電層と光導電層とを順次積層したドラム状もしく
はベルト状感光体に対して、透光性支持体側より露光す
るとともにバイアス電圧を印加した導電性磁性トナーを
備えた磁気ブラシでもって感光体表面を慴擦させ、これ
によって帯電と露光と現像をほぼ同時に行う方式である
。

また、このような電子写真方式において、上記感光体の
一端縁近傍にＩＴＯから成る透光性導電層を０．０１〜
１μｍの厚みで形成するか、光導電層を形成しない領域
を設け、その領域に銅、黄銅またはゴムから成る導電性
ローラを転接させ、これにより、感光体に発生したキャ
リアの一部を透光性導電層より導電性ローラを介して導
出させる方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしなから、本発明者等の実験によれば、上記導電性
ローラを透光性導電層の上で回転させた場合、その層が
耐摩耗性に劣るために削られてしまい、これによって接
触が不十分となるとともに摩耗に起因してシート抵抗か
大きくなり、導通不良が発生するという問題点があるこ
とが判明した。

従って本発明の目的は叙上の問題点を解決し、透光性導
電層の摩耗による導通不良のない高信頼性かつ高品質の
画像形成装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の画像形成装置は、感光体と、その感光体に現像
剤を接触させつつ電圧を印加する現像手段と、その感光
体に画像露光を行うための光源とを備えており、上記感
光体においては透光性円筒体上に透光性導電層を形成し
、その透光性導電層の上に光導電層を形成した構成であ
り、更にその感光体の端部付近外周面の透光性導電層上
に光導電層を形成しない領域を設けるとともに、その領
域に集電電極として金属薄体や導電性樹脂を被着するか
、もしくは金属リング体や導電性樹脂リング体を嵌着し
、そして上記集電電極に摺擦するように導電性ローラや
導電性ブラシなとの接触子を配設したことを特徴とする
。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により詳述する。

第１図は本発明画像形成装置による電子写真方法を表す
模式図であり、図中、１はドラム状の感光体、２は光源
としてのＬＥＤヘッド、３は現像器、４は転写ローラで
ある。また第２図は上記感光体１と現像器３の一部分を
表す説明図である。

これらの図において、先ず感光体１はドラム状透光性支
持体５の外周面に透光性導電層６を形成し、更にその透
光性導電層６の上に光導電層７を積層した構成である。

上記透光性支持体５を構成する材料には、パイレックス
ガラス、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラスなど、また石英
、サファイアなどの無機質系、並びに弗素樹脂、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ビニロン、エポキシ、マイラーなどの有機樹脂系か
挙げられる。

上記透光性導電層６を構成する材料にはインジウム・ス
ズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウ
ム、ヨウ化銅などかあり、また半透明になる程度に薄く
したＡ、１．　Ｎｉ、　Ａｕなどから成る金属層を用い
てもよい。その層形成法には真空蒸着法、活性反応蒸着
法、ＲＦスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンス
パッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スプ
レー法、塗布法、浸漬法などがある。そして、この層６
の厚みは０．０１〜３μｍ、好適には０．０３〜１μｍ
がよく、この範囲内であれば、高い光透過率とともに高
い導電性か得られ、しかも、良好な表面状態が得られる
という点て望ましい。

前記光導電層７はアモルファスシリコン、アモルファス
シリコンカーバイド、アモルファスセレン、硫化カドミ
ウム、有機光半導体なとの光半導体材料により形成する
。

上記感光体１のある一部を介して、ＬＥＤヘッド２と現
像器３かほぼ対称的に配置される。

現像器３においては、円柱状の磁極ローラ８と、その外
周に亘って配設されたスリーブ９とから成り、更にトナ
ー受ＩＯに貯蔵された現像剤としての一成分磁性導電性
トナーはスリーブ９の外周へ配送され、磁気ブラシ１１
を形成する。また、スリーブ９と透光性導電層６との間
にはバイアス電源１２か設けられ、その両者６．９の間
に感光体ｌの電位特性に応じて十或いは−の１０〜３０
０Ｖの電圧を印加する。

かくして上記構成の画像形成装置によれは、回転する感
光体１の透光性支持体５にＬＥＤヘッド２より画像露光
の光を照射し、光導電層７の内部に正孔と電子を発生さ
せると、現像器３側に十のバイアス電圧を印加してあれ
ば、そのバイアス電圧によって電子は光導電層７の表面
側へ移動し、磁気ブラシ１１の末端の正電荷と打ち消し
合い、感光体１の表面に導電性トナーが付着される。そ
して、その導電性トナーは転写ローラ４により記録紙１
３上に転写され、次いで定着される。

このような画像形成装置において、本発明に係る上記感
光体Ｉを第３図〜第５図により説明する。

先ず第３図に示す感光体１の端部付近を表す断面図によ
れば、透光性支持体５の外周面全体に亘って透光性導電
層６を形成し、次いで感光体ｌの端部付近を除いて光導
電層７を形成し、これにより、上記端部付近の外周面に
は透光性導電層６か露出され、外部導通領域１４を形成
する。そして、この領域１４を透光性導電層６に比べて
高い硬度を有する材料により被覆するか、もしくは第３
図に示すようにその材料から成るリング体１５により嵌
着する。

また、透光性導電層６を一般的に用いられる■ＴＯによ
り形成した場合、その鉛筆硬度は１〜２Ｈであり、この
値はビッカース硬度ＨｖてｌＯ〜３０ｋｇ／ｍｍ２に相
当するか、これに比べて高硬度な金属もしくは樹脂の材
料として下記か挙げられる。

即ち、金属としてＣｕ　（Ｈｖ　：　４０〜１２０　ｋ
ｇ／ｍｍ２）、ＣｕにＺｎ、　Ｓｎ、　Ｎｉ、　Ａｆｆ
ｉ、　Ｍｇ、　Ｆｅ。

Ｍｎ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｂｅなどを添加したＣｕ
合金（Ｈｖ　：　ｔｏｏ　〜４５０　ｋｇ／ｍｍ２）、
ＡＩもしくはそれにＭｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎ
ｉ、　　Ｆｅ、　Ｃｒ、　Ｔｉ、　　Ｐｕ、　　Ｂｉ、
　Ｚｒ、　Ｂ。

Ｖなどを添加したＡｆ金合金　Ｈｖ　：　１０〜７０　
ｋｇ　／ｍｍす、Ｓ　Ｕ　Ｓ　（Ｈｖ　：　１００〜２
００　ｋｇ／ｍｍりなどがあり、或いは半田を用いても
よく、また導電性樹脂として高硬度なアクリル、ウレタ
ン、アクリル−ウレタン、ポリオレフィン、エポキシ、
フェノール、ポリエステル、ゴム等にＡｇ、　　ＣＬｌ
、　Ｎｉ、カーボンブラック、グラファイト等を混合し
たもの、或いは高硬度なポリアセチレンにＢｒ、Ｃｉ、
　　１．　　Ｌｉ、　Ｎａ、　Ｋ、　５ｂＦｓ、　　Ｃ
Ｉ！０４．　　ＰＦ２等をドープしたものかあり、この
ような混合もしくはドープにより、１０１〜１０５（０
０ｍ）　−’の導電性が得られるとともにＨｖか４０〜
４００　ｋｇ／ｍｍ２である高硬度特性が得られる。

そこて、このような導電性かつ高硬度特性を備えた金属
や樹脂により上記領域１４を被覆するか、もしくはリン
グ体を形成して嵌着する。

かかる感光体１に対して第４図または第５図に示すよう
に電気的に外部導出用の導電性ブラシ１６または導電性
ローラ１７を配設する。このようなブラシ１６またはロ
ーラ１７は一般的にＣｕ、真ちゅうＳＵＳなどにより作
られる。

また上記領域１４の幅は２〜３０ｍｍであればよく、こ
の範囲内であれば、接触による導通を容易にがっ安定し
て取ることができ、また、必要以上に無駄な非画像領域
を設けないという点で望ましい。

次に本発明を個々の実施例により詳述する。

（例１） 外形３０ｍｍ、長手寸法２６０　ｍｍの透光性円筒体の
外周面全体に亘って活性反応蒸着法によりＩＴＯ層を厚
みＩ、　０００人で形成し、次いて一方の端部がら５ｍ
ｍの幅の外周面全体に亘ってＡＩ箔を覆い、そのままの
状態て容量結合型グロー放電分解装置に装着し、第１表
に示す成膜条件によりＩＴＯ層上に順次アモルファスシ
リコンから成るキャリア注入阻止層、アモルファスシリ
コン光導電層及びアモルファスシリコンカーバイド表面
層を成膜した。

その成膜後に上記ＡＩ！箔を取り除くことにより一方端
部に透光性導電層が露出した感光体が得られた。

Ｃ以下余白〕 次にこの感光体の導電層露出部に真ちゅう製の厚み１ｍ
ｍのリング体を嵌合して固定させた。そして、第１図に
示す画像形成装置に装着し、しかも、第４図に示すよう
な銅製のブラシを上記リング体に当接させた。

かくして得られた画像形成装置において、透光性導電層
６とスリーブ９との間に２００Ｖの電圧を印加しながら
波長６６０ｎｍ　、露光量０．９　ｕＪ／ｃｍ’の条件
で画像露光を行い、感光体上にトナー像を形成し、その
トナー像を記録紙に転写し、熱定着を行ったところ、画
像濃度及び解像度に優れ、バックのかぶりのない良好な
画像を得ることかできた。

また、Ａ４用紙ｌＯ万枚のランニングコピー試験を行っ
た゛ところ、感光体の導電部に何等磨滅か見られず、良
好な導通状態であった。

（例２） （例１）と同様に一方端部に透光性導電層か露出された
感光体を作り、次いて、その導電層露出部に溶融した半
田液を塗布して冷却し、厚み０．５ｍｍの半田層からな
る導電部を形成した。この感光体を（例１）と同様に画
像形成装置に装着し、第５図に示すように金属製の導電
製ローラの接触により導通を取り、Ａ４用紙１０万枚の
ランニングコピー試験を行ったところ、試験後も導電部
に特に摩耗は見られず、良好な導通を維持していた。

（例３） （例２）と同様に感光体の導電層露出部に、無電解メツ
キ法により厚み０．１ｍｍのニッケル層からなる導電部
を形成した。この感光体を（例１）と同様に画像形成装
置に装着し、第５図に示すように金属製の導電性ローラ
の接触により導通を取り、Ａ４用紙１０万枚のランニン
グコピー試験を行ったところ、試験後も導電部に特に摩
耗は見られず、良好な導通を維持していた。

（例４） （例３）と同様に感光体の導電層露出部に、塗布法によ
り厚み０．３ｍｍのカーボンを含有する熱硬化性導電性
樹脂層からなる導電部を形成し、この感光体を（例３）
と同様に金属製の導電性ローラの接触により導通を取り
、Ａ４用紙１０万枚のランニングコピー試験を行ったと
ころ、試験後も導電部に特に摩耗は見られず、良好な導
通を維持していた。

（例５） （例３）と同様に感光体の導電層露出部に、塗布法によ
り厚み０．５ｍｍのカーホンを含有する導電性ゴム層か
らなる導電部を形成し、この感光体を（例３）と同様に
金属製の導電性ローラの接触により導通を取り、Ａ４用
紙ｌＯ万枚のランニングコピー試験を行ったところ、試
験後も導電部に特に摩耗は見られず、良好な導通を維持
していた。

（例６） （例１）の感光体において、導電層露出部に何も形成せ
ず、ＩＴＯ層か露出した状態で（例１）と同様に銅製の
ブラシて接触により導通を取り、ランニングコピー試験
を行ったところ、Ａ４用紙２、０００枚後にはＩＴＯ層
が摩耗して導通か取れなくなった。

また、同様の感光体を（例３）と同様に金属製の導電製
ローラの接触により導通を取り、ランニングコピー試験
を行ったところ、Ａ４用紙８．０００枚後にはＩＴＯ層
か摩耗して、導通か取れなくなった。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、透光性導電層の上に高硬
質な集電電極を被着し、これに接触子を摺擦するように
配設しており、これによって高信頼性かつ高品質の画像
形成装置を提供することかできた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子写真方法を表す模式図、第２
図は感光体の働きを表す模式図、また第３図は感光体の
端部付近の破断面図であり、第４図及び第５図はそれぞ
れ感光体に対する接触子の配設状態を表す斜視図である
。 １：感光体 ２：ＬＥＤヘッド ３：現像器 ４：転写ローラ ６：透光性導電層 ７：光導電層 １５・リング体 １６、導電性ブラシ １７：導電性ローラ 特許出願人６３）京セラ株式会社 代表者　　伊　藤　謙　介 ε 第２図 ン 一／〆一 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性円筒体の外周面上に透光性導電層を形成し
   、該透光性導電層の上に形成した光導電層とから成る感
   光体と、該感光体の上記光導電層側に現像手段を配設す
   るとともに、上記感光体に現像剤による画像を形成させ
   るべく上記透光性円筒体の内部から照射する光源とから
   成る画像形成装置において、 前記感光体の端部付近の透光性導電層上に該透光性導電
   層の硬度よりも大きな硬度を有する集電電極を被着する
   とともに、該集電電極に導電性ローラや導電性ブラシ等
   の接触子を慴擦するように配設せしめたことを特徴とす
   る画像形成装置。