JPH086282A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オゾンによる電子写真感光体の劣化、画像ボケ
を防止する。 【構成】感光体１表面に滑性付与部材及び導電性微粒子
１２ａを含む電荷注入層１２を設ける。この感光体１表
面に、固定的に配置した１×１０⁷ Ω以下の接触帯電部
材２を摺擦させる。この帯電部材２に電圧を印加し、感
光体１との接触部位で２×１０⁸ Ｖ／ｍ以下の電界で注
入帯電を行う。放電現象を伴うことなく帯電を行え、オ
ゾンの発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体を備え
た複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
いては、像担持体としての電子写真感光体（以下単に
「感光体」という。）の帯電装置として、一般に、コロ
ナ帯電器が使用されてきた。

【０００３】近年は、コロナ帯電器の欠点を解消すべ
く、低オゾン化・低電力化を図った帯電装置、すなわち
被帯電体に当接させた帯電部材に電圧を印加して帯電を
行う接触帯電装置が実用化されてきている。特に、帯電
部材として導電ローラを使用したローラ帯電方式の接触
帯電装置は、帯電の安定性が優れているため、好ましく
用いられている。

【０００４】ローラ帯電方式の接触帯電装置では、帯電
部材としての導電性の弾性ローラを被帯電体に加圧当接
させ、これに電圧を印加することによって被帯電体を帯
電処理している。このときの帯電は、被帯電体に対する
帯電部材からの放電現象を利用するものであり、ある閾
値電圧（帯電開始電圧Ｖ_th）に対し、これ以上の電圧を
印加することによって帯電が開始される。例えば、被帯
電体としての厚さ２５μｍのＯＰＣ感光体に対して、帯
電ローラを加圧当接させて帯電処理を行わせる場合、帯
電ローラに約６４０Ｖ以上の電圧を印加することによ
り、感光体の表面電位が上昇し始め、上昇開始以降の表
面電位は、印加電圧に対して傾き１で線形に増加する。
すなわち、帯電に必要とされる感光体表面電位Ｖ_d を得
るためには、帯電ローラには、それよりもＶ_thだけ高い
ＤＣ電圧を印加することが必要となる。このように、Ｄ
Ｃ電圧のみを印加する接触帯電方式を、以下「ＤＣ帯電
方式」とする。

【０００５】しかし、ＤＣ帯電方式においては、環境変
動等によって接触帯電部材の抵抗値が変動するため、ま
た被帯電体としての感光体表面が削れることによって膜
厚が変化するとＶ_thが変動するため、感光体の電位を所
望の値にすることが難しかった。

【０００６】このため、さらなる帯電の均一化を図るた
めに、特開昭６３−１４９６６９号公報等に開示される
ように、所望のＶ_d に相当するＤＣ電圧に、帯電開始電
圧Ｖ_thの２倍以上のピーク間電圧を持つＡＣ成分を重畳
した振動電圧を接触帯電部材に印加して被帯電体の帯電
を行う「ＡＣ帯電方式」が用いられる。これはＡＣによ
る電位のならし効果を目的としたものであり、被帯電体
の電位はＡＣ電圧のピークの中央であるＶ_d に収束し、
環境等の外乱にはほとんど影響されることはない。

【０００７】しかしながら、上述のＡＣ帯電方式も、そ
の本質的な帯電機構がＤＣ帯電方式と同様に被帯電体に
対する帯電部材からの放電現象を利用しているため、帯
電時の電圧として被帯電体表面電位以上の値が必要とさ
れ、微量のオゾンが発生する。ＡＣ帯電方式では、これ
に加え、ＡＣ電圧の電界に基づく帯電部材と被帯電体の
振動騒音（ＡＣ帯電音）の発生、また放電による被帯電
体表面の劣化等が顕著になり新たな問題点となってい
た。

【０００８】このため、被帯電体への電荷の直接注入に
よる帯電が望まれていた。

【０００９】帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電磁気ブラシ
等の接触導電部材に電圧を印加し、被帯電体表面にある
トラップ準位に電荷を注入して接触注入帯電を行う方法
は、Ｊａｐａｎ Ｈａｒｄｃｏｐｙ ９２年論文集Ｐ２
８７の「導電性ローラを用いた接触帯電特性」等に記載
がある。これらの方法は被帯電体としての暗所絶縁性の
感光体に対して電圧を印加した低抵抗の帯電部材で接触
帯電を行うものである。このときの条件として、帯電部
材の抵抗値が十分に低く、さらに、帯電部材に導電性を
もたせる材質（導電フィラ−等）が表面に十分に露出し
ていることなどがあげられている。

【００１０】このため、上述の文献においても帯電部材
としては、アルミ箔や、高湿環境下で十分抵抗値が下が
ったイオン導電性のものが好ましいとされている。

【００１１】以上、帯電ローラ、帯電ブラシ等の接触導
電部材に電圧を印加し、感光体表面にあるトラップ準位
等に電荷を注入して接触注入帯電を行う方法は、現在の
ところ注入効率等が悪い等のため、実用化に至っていな
いのが現状である。

【００１２】そこで、低電圧化が図られ、オゾン発生が
なく、感光体表面の劣化を大幅に減少させる電子写真装
置及びプロセスカートリッジが特開平６−３９２１号公
報に開示されている。これによると、感光体の上に電荷
注入層を設け、この電荷注入層に電圧を印加した接触帯
電部材を接触させ直接電荷注入を行うことで従来の放電
を用いた帯電方式に比べて、低電圧化が図れ、さらにオ
ゾン発生、接触ＡＣ帯電による帯電音、放電による感光
体表面の劣化などを、大幅に減少させることが可能にな
った。

【００１３】また、感光体上に形成したトナー像を転写
材上に転写する転写装置においても同様の理由から、接
触転写方式、特に転写ローラを用いたローラ転写方式が
転写性、印字精度の点から好ましく用いられている。

【００１４】ローラ転写方式の接触転写方式では、特開
平２−１２３３８５号公報に開示されているように、中
抵抗の弾性ローラを転写部位において転写材を介して感
光体に加圧当接させ、これに転写ローラ抵抗に応じた電
圧を印加することによって転写する方法が優れている。

【００１５】この具体例を示すと、感光体として、前述
の帯電の場合と同様な暗所絶縁性の感光体を使用し、中
抵抗の転写ローラとしては、よく知られているように、
金属酸化物やカーボンを分散させてたスポンジ状のＥＰ
ＤＭゴム、または界面活性剤などを添加し、重合して抵
抗を調整したウレタンゴムエラストマ等によって形成し
た転写ローラを使用する。これらの転写ローラの抵抗値
としては、１０⁷ 〜１０⁹ Ωの範囲で使用するのが一般
的で、抵抗値に応じて転写電流が数μＡ程度になるよう
に、１〜５ｋＶの直流電圧を制御して印加するのが良い
とされている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
注入帯電方式においても、帯電部材と感光体とが接触す
る部位の近傍において、放電現象が発生する可能性があ
る。つまり、接触していた帯電部材と感光体とが離れる
部位に微小空間（空隙）が形成され、この部位で放電現
象が発生してしまう。

【００１７】例えば、具体的な数値をあげて説明する
と、表面電位が０Ｖの感光体に、−７００Ｖを印加して
帯電部材を接触させると、このときの電位差７００Ｖ
は、Ｐａｓｃｈｅｎ曲線による放電開始電圧（約６μｍ
の空隙で約３６０Ｖ）を超えるので、帯電部材と感光体
間に放電現象が発生する。この放電によるオゾン発生
は、従来例に示した接触帯電による微量のオゾン量と比
較してもさらに微量ではあるが、部分的に感光体を劣化
させるものである。

【００１８】さらに、従来例で示した接触転写方式にお
いても放電現象が発生する。具体的には、例えば反転現
像であれば、白地部の感光体表面電位は約−７００Ｖ
で、接触転写部材に印加する電圧は＋２〜５ｋＶ程度で
あるので、転写材を介しても放電が発生する可能性のあ
る電圧であり、感光体を劣化させるものである。

【００１９】また、放電が発生しない電圧に抑えた場合
でも、転写部材により感光体にプラスの電荷注入を行っ
てしまうことがある。転写ローラなどを代表とする接触
転写部材は、従来、感光体の離型性を考えると、転写時
の文字中ぬけ、転写ぬけを防止するために強い転写電荷
を形成するような転写バイアスを印加しなければなら
ず、プラスの転写メモリが発生し、画像上汚れの原因と
なる。一方、転写電界を弱めれば、プラスメモリは発生
しないが転写ぬけの問題がある。

【００２０】ここで、接触帯電方式、接触転写方式で発
生する放電現象によるオゾンについては、その発生量
は、広く一般に使われているコロナチャージを使用する
コロナ帯電方式に比較すると、トータルでは非常に微量
で装置外では検出できない程度であるが、その発生場所
が感光体表面近傍であるため、微量の割りには感光体を
劣化しがちとなる。これは、近時、電子写真装置が高画
質化、高解像度化するにつれて顕著な問題となってきて
いる。

【００２１】そこで、第１の発明は、帯電時、転写時に
おけるオゾンの発生をなくすとともに、転写時における
電子写真感光体への転写電荷の注入を少なくした画像形
成装置を提供するものである。

【００２２】また、従来例でも示した、特開平６−３９
２１号公報に開示されている感光体の光導電層上に表面
層として導電性微粒子を含む電荷注入層を有する方式
は、感光体を露光しても表面層部分によって保持される
残電位があり、これが明電位にプラスされる。この残電
位は表面層膜厚に比例する傾向があるので、プリントを
重ねることにより表面層がケズレていき、明電位が変化
してしまう。明電位の変化はデジタル式の電子写真装置
で多く用いられているイメージ露光方式では、直接現像
コントラストに影響してしまい、文字のライン幅、画像
濃度といった画質に直接影響する要素である。このた
め、プリントを重ねることによる表面層のケズレにより
文字のライン幅が徐々に太くなるという問題がある。

【００２３】そこで、第２の発明は、耐久を含め常に一
定のコントラストを保ち、画像濃度、ライン幅の安定化
を図るようにした画像形成装置を提供するものである。

【００２４】

【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、第１の発明は、電子写真感
光体と、該電子写真感光体を帯電する帯電手段と、前記
電子写真感光体上に形成したトナー像を転写材上に転写
する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記電
子写真感光体が、感光層と、該感光層を被覆するととも
に少なくとも滑性付与部材及び導電性微粒子を含有する
表面層とを有する、ことを特徴とする。

【００２５】また、前記帯電手段が、固定的に配置され
て前記電子写真感光体表面に接触するとともに該電子写
真感光体の回転に伴って該電子写真感光体表面に摺擦す
る接触帯電部材を有するようにしてもよい。

【００２６】さらに、前記転写手段が、前記電子写真感
光体表面に接触するとともに該電子写真感光体の回転に
伴って回転し該電子写真感光体上に現像されたトナー像
を転写材に転写する接触転写部材を有するものであって
もよい。

【００２７】加えて、前記接触帯電部材と前記電子写真
感光体との間に印加する帯電電界について、前記接触帯
電部材と前記電子写真感光体とが接触する帯電部位近傍
の前記帯電電界を、２×１０⁸ （Ｖ／ｍ）以下に設定す
るとよい。

【００２８】次に、前記接触転写部材と前記電子写真感
光体との間に印加する転写電界について、前記接触転写
部材と前記電子写真感光体とが接触する転写部位近傍の
前記転写電界を、２×１０⁸ （Ｖ／ｍ）以下に設定する
とよい。

【００２９】次に、前記接触帯電部材に、直流電圧と、
最小放電開始電圧の２倍のピーク間電圧以下の範囲内で
振動する交流電圧とを重畳した重畳電圧を印加すること
ができる。

【００３０】第２の発明は、電子写真感光体と、該電子
写真感光体を帯電する帯電手段と、前記電子写真感光体
上に形成したトナー像を転写材上に転写する転写手段と
を備えた画像形成装置において、前記電子写真感光体
が、感光層と、該感光層を被覆するとともに少なくとも
滑性付与部材及び導電性微粒子を含有する表面層とを備
え、前記帯電手段が、前記電子写真感光体表面に周速差
をもって接触する接触帯電部材を有し、バックグランド
露光を行う露光手段及び正規現像を行う現像手段を有す
ることを特徴とする。

【００３１】次に、帯電時の前記接触帯電部材に流れる
注入帯電電流を検知する検知手段と、前記注入帯電電流
の変化に応じて明電位を一定に保つように前記露光手段
の画像形成時の露光量を制御する制御装置とを備えるこ
とができる。

【００３２】次いで、帯電時の前記接触帯電部材に流れ
る注入帯電電流を検知する検知手段と、前記注入帯電電
流の変化に応じて一定のコントラスト電位を得るように
前記接触帯電部材の帯電電位、前記現像手段の現像バイ
アス電圧を制御する制御装置とを備えるようにしてもよ
い。

【００３３】

【作用】以上構成に基づいて、第１の発明によると、電
子写真感光体の感光層が、滑性付与部材及び導電性微粒
子を含有しているので、転写性を向上させることがで
き、また弱い電界で転写を行うことができる。

【００３４】さらに、固定式の接触帯電部材を用いるこ
とにより、感光体表面との密着性を高めることがでる。

【００３５】これらにより、オゾンの発生を低減するこ
とが可能である。

【００３６】次に、第２の発明によると、耐久等による
電荷注入層の削れで生じる膜厚の変化にかかわらず、現
像コントラストを一定に保つことができる。

【００３７】

【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。 〈実施例１〉図１に、画像形成装置の一例の概略構成を
図示する。同図に示す画像形成装置は、転写式電子写真
プロセスを利用したレーザビームプリンタ（以下単に
「プリンタ」という。）である。以下、まず、プリンタ
を構成する各部材の概略について説明する。

【００３８】このプリンタは、像担持体として、回転ド
ラム型の電子写真感光体（以下単に「感光体」とい
う。）１を備えている。感光体１は、例えば、直径３０
ｍｍのＯＰＣ感光体によって構成し、矢印Ｒ１方向に、
１００ｍｍ／sec のプロセススピード（周速度）をもっ
て回転駆動される。

【００３９】感光体１の上方には、接触帯電部材（帯電
手段）２が配設されている。接触帯電部材２は、感光体
１表面に接触するようにして、感光ドラム１上方に固定
的に配置されている。この接触帯電部材２には、帯電バ
イアス印加電源（不図示）によって−７００ＶのＤＣ帯
電バイアスが印加されており、このバイアスの印加によ
って、感光体１の外周面は、約−６８０Ｖに一様に帯電
処理される。

【００４０】感光体１の帯電処理面は、画像情報に応じ
た走査露光Ｌがなされる。レーザダイオード、ポリゴン
ミラー等を有するレーザビームスキャナ（いずれも不図
示）からは、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素
信号に対応して（強度）変調されたレーザビームが出力
され、これにより、感光体１表面に走査露光Ｌがなさ
れ、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。

【００４１】静電潜像は、現像装置（現像手段）３によ
って現像される。レーザービームの走査露光Ｌによって
感光体１表面に形成された静電潜像は、磁性一成分絶縁
ネガトナーを用いた現像装置３によりトナー画像として
反転現像される。現像装置３は、マグネットを内包する
直径１６ｍｍの非磁性現像スリーブ３ａを有する。この
現像スリーブ３ａ表面に上述のネガトナーをコートし、
感光体１表面との距離を３００μｍ隔てた状態で感光体
１と等速で回転させ、さらに、現像スリーブ３ａに現像
バイアス電源（不図示）によって現像バイアス電圧を印
加する。現像バイアス電圧は、−５００ＶのＤＣ電圧
と、周波数１８００Ｈｚでピーク間電圧１６００Ｖの矩
形のＡＣ電圧とを重畳した重畳電圧を用い、現像スリー
ブ３ａと感光体１の間でジャンピング現像を行わせる。

【００４２】一方、給紙部（不図示）からは画像形成対
象となる転写材Ｐが給送されて、感光体１と、これに所
定の押圧力で当接された帯電手段としての転写ローラ
（接触転写部材）４との圧接部（転写部位）Ｔに所定の
タイミングにて導入される。転写ローラ４は、転写バイ
アス印加電源（不図示）から所定の転写バイアス電圧が
印加されるとともに、矢印Ｒ４方向に従動回転する。本
実施例では、ローラ抵抗値が１×１０⁸ Ωの転写ローラ
４を用い、＋１ｋＶのＤＣ電圧を印加して転写を行っ
た。

【００４３】転写部位Ｔに導入された転写材Ｐは、この
転写部位Ｔを挟持搬送されて、その表面側に感光体１上
のトナー画像が静電力と押圧力とによって順次に転写さ
れていく。

【００４４】トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、感
光体１表面から分離されて熱定着方式等の定着装置５に
導入されてトナー画像の定着を受け、画像形成物（プリ
ント、コピー）として装置外へ排出される。

【００４５】また、転写材Ｐに対するトナー画像転写後
の感光体１表面は、 クリーニング装置６により残留ト
ナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃され、繰り返し
て作像に供される。

【００４６】以上で、画像形成装置全体の概略の説明を
終え、次に、感光体１、接触帯電部材２、接触転写部材
４について、順に詳述する。

【００４７】上述の感光体１は、負帯電のＯＰＣ感光体
であり、φ３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上
に、つぎの第１〜第５の５層の機能層をドラム基体側か
ら順に設けたものである。

【００４８】第１層は下引き層であり、ドラム基体の欠
陥等をならすため、またレーザ露光の反射によるモアレ
の発生を防止するために設けられている厚さ約２０μｍ
の導電層である。

【００４９】第２層は正電荷注入防止層であり、ドラム
基体から注入された正電荷が感光体１表面に帯電された
負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン
樹脂と、メトキシメチル化ナイロンによって１０⁶ Ω・
cm程度に抵抗調整された厚さ約１μｍの中抵抗層であ
る。

【００５０】第３層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の
顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層であり、レ
ーザ露光を受けることによって正負の電荷対を発生す
る。

【００５１】第４層は電荷輸送層であり、ポリカーボネ
ート樹脂にヒドラゾンを分散させたものであり、Ｐ型半
導体である。したがって、感光体１表面に帯電された負
電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層で発
生した正電荷のみを感光体１表面に輸送することができ
る。

【００５２】第５層は本発明の特徴である電荷注入層
（表面層）であり、バインダーとしての光硬化性のアク
リル樹脂にＳｎＯ₂ 超微粒子及び平滑付与部材としての
テフロンを分散させた材料の塗工層である。具体的に
は、アクリル樹脂に光透過性の導電フィラーであるアン
チモンをドーピングして低抵抗化（導電化）した粒径約
０．０３μｍのＳｎＯ₂ 粒子を、樹脂に対して７０ｗｔ
％分散させ、さらに、表面の離型性向上のために粒径１
μｍ以下、好ましくは０．３μｍのテフロン、ここで
は、ルブロン（商品名、ダイキン製）を３０ｗｔ％分散
させた材料の塗工層である。

【００５３】実際には先に述べたように、十分な帯電性
と画像流れをおこさない条件を満足するために電荷注入
層の抵抗値は１×１０¹⁰〜１×１０¹⁴Ω・cmである必要
があり、このためにＳｎＯ₂ の添加量はバインダーに対
して２〜１００ｗｔ％の範囲に納まっていることが好ま
しい。

【００５４】このようにして調合した塗工液をディッピ
ング塗工法、スプレー塗工法、ロールコート塗工法、ビ
ームコート塗工法等の適当な塗工法にて厚さ約３μｍに
塗工して電荷注入層とした。

【００５５】電荷注入層のバインダーは電荷輸送層のバ
インダーと同じとすることも可能であるが、この場合に
は電荷注入層の塗工時に電荷輸送層の塗工面を乱してし
まう可能性があるため、コート法を特に選択する必要が
ある。

【００５６】これによって、感光体１表面の抵抗は、電
荷輸送層単体が１×１０¹⁵Ω・cmだったのに比べ、１×
１０¹¹Ω・cmにまで低下した。

【００５７】次に、接触帯電部材２について説明する。
上述の接触帯電部材２は、導電性基体２ｃとしての金属
板（ＳＵＳ、リン青銅等）からなる電極に、第２抵抗体
層２ｂとして、５ｍｍ厚のカーボンブラックを分散した
ＥＰＤＭゴムを導電性の両面テープで貼付し、さらに第
２抵抗体層２ｂの面のうち電極とは反対側の面に被覆層
として第１抵抗体層２ａを塗布して構成されている。バ
イアス電圧は直流−７００Ｖを印加した。

【００５８】この第１抵抗層２ａ（被覆層）は、ＥＰＤ
Ｍからのオイルの染み出しを防止し、また環境変化にお
ける抵抗変動が少なく、また帯電部材の硬度を上げない
材料である１００％モジュラスが約１８０ｋｇ／cm² で
ある水系のウレタン樹脂に、抵抗制御のために酸化スズ
を３７ｗｔ％分散し、ポリオレフィンを２０ｗｔ％添加
した液を吹き付けにより約１００μｍの厚さに塗工した
ものである。帯電部材２は吹き付け塗工後、加熱乾燥す
ることにより、第１抵抗体層２ａを形成する。

【００５９】また、安定して、均一な帯電性能を確保す
るために、第１抵抗体層２ａ、第２抵抗体層２ｂの各抵
抗値はそれぞれ、１０⁷ 〜１０⁹ Ω／cm² 、１０⁵ 〜１
０⁶Ω／cm² 前後であり、常に抵抗値が（第１抵抗体層
２ａ）＞（第２抵抗体層２ｂ）という関係に制御されて
いるものを使用する。

【００６０】その他、被覆層としては、平滑性の良いこ
とで知られるフッ化ビニリデン重合体を主体する導電性
樹脂組成物が挙げられる。フッ化ビニリデン重合体とし
ては、単独重合体、６フッ化プロピレン、４フッ化エチ
レン、３フッ化塩化エチレンなどとの共重合体が市販さ
れており、いずれのものを用いてもよい。なお、さらに
潤滑性を高めるために、ＰＴＦＥ、シリコン樹脂、グラ
ファイト、フッ化グラファイト及び硫化モリブデン等か
ら選ばれた少なくとも１種の潤滑性微粒子を添加する方
法が考えられる。

【００６１】つづいて、帯電の原理について説明する。

【００６２】本実施例は、中抵抗の接触帯電部材２で、
中抵抗の表面抵抗を持つ感光体１表面に電荷注入を行う
ものであるが、本実施例は感光体１表面を構成する部材
のもつトラップ電位に電荷を注入するものではなく、電
荷注入層の導電粒子に電荷を充電して帯電を行う原理で
ある。

【００６３】具体的には、図２に、上述の５層のうち、
第５層（電荷注入層）を１２、他の１〜４層を１１、ド
ラム基体を１０として示すように、感光体１の電荷輸送
層１１を誘電体、ドラム基体１０と電荷注入層１２内の
導電粒子１２ａとを両電極板とする微小なコンデンサー
に、接触帯電部材２で電荷を充電する理論に基づくもの
である。

【００６４】このとき、導電粒子１２ａは互いに電気的
には独立であり、一種の微小なフロート電極を形成して
いる。このため、マクロ的には感光体１表面は均一電位
に充電・帯電されているように見えるが、実際には微小
な無数の充電されたＳｎＯ₂粒子１２ａが感光体１表面
を覆っているような状況となっている。

【００６５】このため、レーザーによって画像露光を行
った場合でも、それぞれのＳｎＯ₂粒子１２ａは電気的
に独立なため、静電潜像を保持することが可能になる。

【００６６】したがって、本実施例では、従来の通常の
感光体表面に少ないながらも存在していたトラップ準位
をＳｎＯ₂ 粒子で代用したものであり、このために電荷
注入性、電荷保持性が向上する。

【００６７】従来の感光体で良好な電荷注入帯電を行い
たい場合には、少ないトラップ点に効率良く電荷注入を
しなければならいため、接触帯電部材２の抵抗値は１×
１０³ Ω以下でなければならず、通常の感光体表面材質
の抵抗値は１×１０¹⁵Ω・cm程度である。

【００６８】これに対して、電荷注入層１２を設けた場
合には、感光体１表面に電荷を保持できる領域が増加す
るため、もっと高い抵抗値の接触帯電部材２を用いても
良好な帯電が行える。

【００６９】実際には電荷注入層１２の抵抗値が１×１
０¹⁰〜１×１０¹⁴Ω・cmの範囲であれば１×１０⁷ Ωの
帯電部材であっても、印加電圧に対して帯電される感光
体表面電位が９０％以上であるような良好な効率で帯電
が可能である。

【００７０】本実施例の固定式の接触帯電部材２は、感
光体１との接触の状態が特開平６−３９２１で開示され
ている帯電ローラ、帯電ブラシを使用する場合と本質的
に異なる。

【００７１】この接触帯電部材２の場合は、感光体１と
密着している部分のニップ面積が大きく、周方向のニッ
プ長でいえば、約８ｍｍほど確保してある。したがっ
て、帯電に必要な電荷注入が行われやすい、一方、帯電
ローラではニップ長約２ｍｍ、帯電ブラシでは点または
線で接しているので、ニップ面積はごく僅かである。

【００７２】図２に固定式の接触帯電部材２、図３に帯
電ローラ５１、図４に帯電ブラシ５２のそれぞれ感光体
１に接触する様子を示す。各図の帯電部位において斜線
を付けた部分は、Ｐａｓｃｈｅｎ曲線から放電の可能性
があると考えられる領域である。

【００７３】Ｐａｓｃｈｅｎ曲線を図５に示す。Ｐａｓ
ｃｈｅｎ曲線から、帯電における約７００Ｖの電位差で
放電が発生する空隙幅は５〜６０μｍ程度の範囲である
と考えられる。

【００７４】本発明の固定式の接触帯電部材２では、図
２に示す通り、感光体１に密着しているので放電が全く
発生していないとみることができるが、図３の帯電ロー
ラ５１の場合はニップの上、下流に、また、帯電ブラシ
５２の場合は１本１本の毛の感光体１への接点のまわり
に、それぞれ約７００Ｖの電位差で放電可能な領域がで
きる。

【００７５】ここで、図２における接触帯電部材２の上
下流端部の処理についてであるが、本実施例での接触帯
電部材２の感光体接触面は平面であるので、上下流端部
では、感光ドラム面との間に空隙が生じて放電の可能性
がある。そこで本実施例では上下流端部、図２において
２ｄの黒く示される部分の抵抗値を第１抵抗層２ａ部分
と比べて１〜２ケタ高い値、すなわち、１０⁹ Ω程度に
することにより、この空隙部分での放電を防止してい
る。

【００７６】抵抗値を高くする具体的方法は、例えば、
２ｄ部分の酸化スズ分散量を５〜１０ｗｔ％程度と、２
ａ部分の分散量より少なくすることにより達成される。

【００７７】このように本実施例における固定式の接触
帯電部材２は、非常に放電が発生しにくいことがわか
る。本発明者らの実験によれば本実施例の装置を使用し
て、一次帯電印加電圧を上昇させたところ、−１２００
Ｖ以上において放電が発生し、微量のオゾンの発生が検
出された。

【００７８】したがって、この電圧をＰａｓｃｈｅｎ曲
線で最も放電の起きやすい６μｍの空隙幅で電界に直せ
ば２×１０⁸ 「Ｖ／ｍ］以下であれば本発明による固定
接触帯電部材によって放電現象を起こすことなく注入帯
電がなされると考えられる。

【００７９】本実施例の装置が放電現象によらず、注入
によって帯電がなされていることを確認するために、帯
電印加バイアス電圧と実際に感光体１が帯電された電位
との関係を調べた。図６にその関係のグラフを示す。

【００８０】本実施例では、印加バイアスの約９７％の
電位に感光体１が帯電されており、この関係は０Ｖから
−８００Ｖの間で成り立っている。もし、放電による現
電が主であれば、放電開始電圧−３６０〜−５５０Ｖ付
近のある電圧から帯電を開始するか、その電圧から帯電
の効率が急に改善されるか、どちらかの現象が発生する
はずである。本実施例ではバイアス電圧により帯電の効
率が変化する点がみられないので電荷注入によって帯電
が行われていると考えられる。

【００８１】次に、転写ローラ４について説明する。

【００８２】従来、一般的に用いられてきたコロナ帯電
器による転写手段では、反転現象を行った場合の感光体
１への転写プラスメモリは比較的軽微であったが、近年
低オゾンなどの観点から実用化されてきた転写ローラ等
の接触転写部材４を用いた場合、接触転写部材４から感
光体１へは直接放電が行われるため、プラスメモリが発
生しやすい。

【００８３】さらに、これと従来の接触帯電部材を組み
合わせた場合、接触帯電装置は従来のコロナ帯電装置に
比べて帯電領域が狭いためプラスメモリによる部分的な
帯電不良が避けられず、転写ローラの抵抗値を最適化す
る、転写バイアス等の複雑な制御を行う等の必要性が生
じていた。

【００８４】プラスメモリの発生するメカニズムは以下
のように考えられる。まず、転写帯電器によって帯電さ
れたプラス電荷が感光体１内部に移動し、感光体１のド
ラム基体１０にぬけることができず、電荷輸送層１１内
部に滞留してしまう。そして、次の一次帯電時に感光体
１表面を一様に負に帯電しても、感光体１内部に滞留し
ていたプラス電荷が表面に再度移動してきて、表面の負
電荷を打ち消してしまうために部分的な帯電不良が生じ
てしまうものである。

【００８５】しかしながら、本発明のように電荷注入層
１２を表面に持つ感光体１を使用した場合には、プラス
メモリが発生しにくい。これは、転写帯電器から受けた
プラスメモリが感光体１内部に移動せず、電荷注入層１
２に保持されるため、一次帯電時にすみやかにプラス電
荷がキャンセルされて、均一な負帯電が可能になるため
である。

【００８６】電荷注入層１２を持つ感光体１の場合、こ
の現象は転写ローラ４によるプラス電荷の注入が多い場
合に顕著になる。特に従来例でも示した通り、転写時の
転写ぬけを防止するために感光体１と転写ローラ４との
間に強い転写電界を設けるのが一般的であったため、こ
のままではプラス電荷の帯電が行われてしまい、メモリ
が発生する。

【００８７】本発明による電荷注入層１２を持つ感光体
１の場合、表面離型性が良いために、従来より弱い転写
バイアスで転写レベルは良好なレベルであった。本実施
例では、転写ローラ４は、感光体１に接触従動回転する
ようにして、周速差を０とした。周速差をなくしたこと
により、転写ローラ４のプラス電荷の感光体１への注入
帯電は防止でき、プラスメモリによる画像汚れは発生し
なかった。

【００８８】また、転写ローラ４による感光体１への放
電の可能性であるが、感光体１の表面離型性が良いため
に、約１ｋＶの転写バイアスで良い転写が良られ、１ｋ
Ｖ印加しても転写ローラ４の抵抗は１０⁸ Ω程度で接触
帯電部材２より１〜２ケタ高いので放電現象はみられな
かった。このとき、前述のＰａｓｃｈｅｎ曲線による最
も放電の発生しやすい６μｍ程度の空隙幅での電界は、
約２×１０⁸ Ｖ／ｍである。すなわち、この値以下の電
界において転写ローラ４を使用すれば放電のおそれがな
いといえる。

【００８９】ここで、本発明の帯電電界、転写電界を満
たすための帯電部材、転写部材のそれぞれの抵抗値と印
加バイアスの関係を調べてみた。図７にグラフで示すよ
うに、帯電・転写ともに同様の結果であった。各抵抗値
のローラにより、印加電圧を徐々に大きくしたいった場
合の放電現象が確認された電圧をプロットしたものであ
る。１０⁷ Ω以下の抵抗値であれば１２００Ｖ以下、そ
れ以上の抵抗値の場合では、例えば、１０⁹ Ωの抵抗値
では２４００Ｖ以下で使用すれば本発明にあてはまるこ
とがわかる。ここでの抵抗値は実機で使用状態での値で
ある。

【００９０】以上のように、本実施例の構成によれば、
電荷注入層１２を有する感光体において、放電現象を防
止し、オゾンの発生による感光体１の劣化、それに伴う
高湿度環境における画像のボケを完全に防止できる。

【００９１】また、上述の実施例では、接触帯電部材２
の表面が平面状のものを使用したが、これに限るもので
なく、表面が感光体１と同じ曲率Ｒをもった凹型の形状
に形成してもよい。図８に示すように、凹型にすると、
接触帯電部材２２が感光体１とピッタリ合うために、さ
らにニップ幅を広くしても放電を起こす可能性が小さ
い。ニップ幅は約１５ｍｍと広くした。これによって、
注入帯電はさらに良くなされ確実なものとなった。

【００９２】図８に示す固定式の接触帯電部材２２は、
導電性基体２２ｃとしての金属板（ＳＵＳ、りん青銅
等）からなる電極に、第２抵抗体層２２ｂとして５ｍｍ
厚のカーボンブラックを分散したＥＰＤＭゴムを導電性
の両面テープで貼付し、さらに電極とは反対側の第２抵
抗体層２２ｂの表面に、被覆層として第１抵抗体層２２
ａを塗布して構成されている。バイアス電圧は直流−７
００Ｖを印加した。

【００９３】凹型の場合は接触帯電部材２２の上下流端
部でも、感光体１表面と確実に密着できるので、前述の
図２の２ｄで示したような高抵抗部分は設ける必要はな
い。

【００９４】凹型の例においても平面の場合と、同様な
実験を行ったが、放電の開始する電界強度については同
様な結果が得られた。 〈実施例２〉図９は、第１の発明の実施例２の接触帯電
装置の概略構成図である。

【００９５】本実施例では、接触帯電部材２６の第２抵
抗層２６ｂの厚さを感光体１の回転方向についての上流
側で厚く、下流側で薄くした点において、特徴がある。
なお、接触帯電部材２６の、感光体１に接触る部分の形
状については、前述の実施例１の後半部分で示した凹型
のものを使用した。他の点については、前述の実施例１
と同様で、２６ａは帯電部材の第１抵抗層、２６ｃは導
電性の金属板である。

【００９６】第２低抗層２６ｂの厚さは、最も上流側で
は、実施例１より厚く９ｍｍ、最も下流側では５ｍｍと
した。このように、上流側の厚さを厚くすることによ
り、第２抵抗層２６ｂの上流側の抵抗が高くなり、感光
体１に対する電位が低くなるため、感光体１を帯電部材
上流側から、はじめは弱い電界で、徐々に強い電界で帯
電していくことが可能である。

【００９７】本実施例では、−７００Ｖのバイアスを電
極２６ｃに印加したところ、帯電部材表面の電位は下流
部分ではバイアスと同じ−７００Ｖであったが、上流部
分では−４００Ｖ程度に弱められていた。したがって、
感光体１表面が０Ｖの状態を帯電しても放電の発生する
可能性がさらに小さくなることがわかる。

【００９８】本実施例では第２抵抗層２６ｂの抵抗を上
下流で変えるために厚さを変化させたが、これに限るも
のでなく、第２抵抗層２６ｂの抵抗値自体を変化させる
ことももちろん可能である。この場合は、第２抵抗層２
６ｂのＥＰＤＭ内のカーボン分散量を変化させることに
より調整することができる。 〈実施例３〉図１０は、第１の発明の実施例３の接触帯
電装置の概略構成図である。

【００９９】本実施例では、接触転写部材として転写ロ
ーラ４でなく導電性の転写ベルト４４を使用したことが
特徴である。他の点は前記実施例１と同様である。

【０１００】本実施例では、転写ベルト４４から感光体
へのプラス注入帯電を軽減するために転写ベルト４４は
感光体に等速従動回転するようにしている。転写ベルト
４４の抵抗値は実施例１の転写ローラ４の場合と同様、
１×１０⁸ Ωとした。

【０１０１】転写ローラ４と転写ベルト４４との違いに
ついて図１１に示す。転写効率、転写性を向上させるに
は、転写材Ｐが感光体１から離れるときに、トナーを転
写材Ｐに引きつける電界が必要であるが、一般的には、
同図（ａ）に示すように、感光体１の外径より、転写ロ
ーラ４の外径の方が小さいので、転写材Ｐが感光体１表
面を離れる時点では、転写材Ｐはすでに転写ローラ４を
離れている。このため、転写ローラ４からは放電を起こ
す程度の強い電界を発生させなければならない（同図
（ａ）の矢印）。

【０１０２】一方、図１１（ｂ）に示す転写ベルト４４
の場合は、矢印Ｒ４４方向に移動する転写ベルト４４上
の転写材Ｐが感光体１を離れる時点においても、転写材
Ｐと転写ベルト４４は、まだ密着しているので、転写ロ
ーラ４の場合ほど強い電界を形成する必要がない。本実
施例では転写バイアスを＋５００Ｖとした。

【０１０３】上述したように、本実施例では転写ベルト
４４を使用しているの、転写材Ｐが転写部位を過ぎ、感
光体１と離れた後も、しばらくの間、転写ベルト４４と
接して、転写バイアスが印加されているので、感光体１
と離間時に転写材Ｐ上の画像が乱れることがない点にお
いて優れている。

【０１０４】転写ベルト４４と感光体１とのニップ幅
は、転写ローラ４より広くなるが、転写ベルト４４に印
加するバイアスを転写ローラ４の場合と比べて弱くして
あるので、プラス注入帯電が問題となることはなかっ
た。

【０１０５】また、放電に関しては、実施例１と同様な
実験を行ったが、放電開始の電界強度について同様な結
果が得られた。

【０１０６】以上により、電荷注入層１２を有する感光
体１に、固定式の接触帯電部材２及び感光体１と等速の
転写ローラ４または転写ベルト４４を使用する電子写真
装置では良好な結果を得ることができた。 〈実施例４〉第１の発明の実施例４では、接触帯電部材
２に直流バイアスのみでなく、放電開始電圧の２倍のピ
ーク間電圧の範囲内の電圧で振動する交流電圧を直流電
圧に重畳して印加することが特徴で、他の点では前述の
実施例１と同様で再度の説明は省略する。

【０１０７】本実施例で使用した帯電バイアスは、直流
電圧−７００Ｖに、周波数１ｋＨｚ、ピーク間電圧６０
０Ｖの交流電圧を重畳して印加した。Ｐａｓｃｈｅｎの
曲線によれば、大気圧の下の空気において、最小破壊電
圧は約３６０Ｖであるのでこの２倍の電圧以下であれば
放電は発生しない。この程度のピーク間電圧では重畳バ
イアスの電圧の振動範囲は−４００Ｖから−１０００Ｖ
であり、感光体１の電位は０Ｖから−７００Ｖの範囲で
あるので帯電時に放電の発生はみられなかった。

【０１０８】本実施例では、前述の実施例１に対して、
交流によるならし注入効果が作用するために帯電電位の
収束効果が大きくなる。

【０１０９】また、本実施例では接触帯電部材２に実施
例１と同様なものを使用したが、これに限るものでな
く、実施例２で使用した凹型の接触帯電部材でも使用可
能である。

【０１１０】この場合、ニップ幅を広くとることがで
き、帯電電位収束性がさらに向上する。 〈実施例５〉図１２に、第１の発明の実施例５の、接触
帯電部材３０の概略構成を示す。本実施例では、接触帯
電部材３０の電極を上流部と下流部とに２分割して、上
流側には直流電圧のみ、下流側には直流と交流とを重畳
したバイアスを印加することが特徴である。接触帯電部
材３０は、表面が凹型のものを使用し、２分割してある
点以外は、前述の実施例２と同様である。

【０１１１】図１２において、固定式の接触帯電部材３
０は、上流部３２と下流部３３とに２分割され、それぞ
れ実施例１と同様に導電性基体３２ｃ、３３ｃとしての
金属板（ＳＵＳ、リン青銅等）からなる電極に、第２抵
抗体層３２ｂ、３３ｂとして５ｍｍ厚のカーボンブラッ
クを分散したＥＰＤＭゴムを導電性の両面テープで貼付
し、さらに電極とは反対側の第２抵抗体層３２ｂ、３３
ｂの表面に被覆層として第１抵抗体層３２ａ、３３ａを
塗布して構成されている。

【０１１２】印加バイアスとしては、上流部３２には、
直流−７００Ｖを印加し、下流部３３には直流−７００
Ｖに交流成分周波数１ｋＨｚ、ピーク間電圧６００Ｖを
重畳したバイアスを印加した。

【０１１３】本実施例では、まず、上流部３２の直流部
分で注入帯電により感光体１をほぼ−６８０Ｖ付近に帯
電しておき、下流部３３の直流、交流重畳部分でより完
全に電位をならすという２段階で感光体１を帯電する。

【０１１４】出願人らの実験では、本実施例に基づく装
置を使用して、約−６８０Ｖの一様な帯電を得ることが
できた。 〈実施例６〉図１３に、第２の発明の実施例６に基づく
画像形成装置の概略構成を示す。この画像形成装置は、
転写式電子写真プロセス利用のアナログ式複写機であ
り、露光方式が、蛍光灯光源４２からの光が原稿台４１
上の原稿により反射され、ミラー４３により感光体１上
に送られるバックグランド露光であることと、現像方式
が正に帯電したポジトナーを使用した正規現像であるこ
とが特徴である。これに伴い、バイアス等に変更点があ
り以下に説明する。

【０１１５】１は像担持体としての回転ドラム型の感光
体で、本実施例では実施例１で使用したものと同じもの
である。この感光体１は、矢印Ｒ１方向に１００ｍｍ／
secのプロセススピード（周速度）をもって回転駆動さ
れる。

【０１１６】２は感光体１に当接させた固定式の接触帯
電部材である。この接触帯電部材２は、帯電バイアス印
加電源（不図示）から−７００ＶのＤＣ帯電バイアスが
印加されていて、感光体１の表面は、ほぼ−６８０Ｖに
一様に帯電処理される。

【０１１７】この感光体１の帯電処理面に対して、原稿
に反射されたバックグランド露光により感光体１表面に
対して目的の画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。

【０１１８】その静電潜像は磁性一成分絶縁ポジトナー
を用いた正規現像を行う現像装置３によりトナー画像と
して正規現像される。３ａはマグネットを内包する直径
１６ｍｍの非磁性現像スリーブであり、この現像スリー
ブ３ａに上述のポジトナーをコートし、感光体１表面と
の距離を３００μｍ隔てて固定した状態で、感光体１と
等速で回転させる。このとき、現像スリーブ３ａには、
現像バイアス電源（不図示）より現像バイアス電圧を印
加する。電圧は−３００ＶのＤＣ電圧と、周波数１８０
０Ｈｚ、ピーク間電圧１６００Ｖの矩形のＡＣ電圧を重
畳したものを用い、現像スリーブ３ａと感光体１との間
でジャンピング現像を行わせる。

【０１１９】一方、不図示の給紙部から転写材Ｐが給送
されて、感光体１と、これに所定の押圧力で当接された
接触転写手段としての転写ローラ４との圧接ニップ部
（転写部位）Ｔに所定のタイミングにて導入される。転
写ローラ４には転写バイアス印加電源（不図示）から所
定の転写バイアス電圧が印加される。

【０１２０】本実施例ではローラ抵抗値が１×１０⁸ Ω
の転写ローラ４を用い、−２ｋＶのＤＣ電圧を印加して
転写を行った。

【０１２１】転写部位Ｔに導入された転写材Ｐはこの転
写部位Ｔを挟持搬送されて、その表面側に、感光体１上
のトナー画像が順次に静電力と押圧力にて転写されてい
く。

【０１２２】トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは感光
体１表面から分離され、熱定着方式等の定着装置５へ導
入されてトナー画像の定着を受け、画像形成物（プリン
ト、コピー）として装置外へ排出される。

【０１２３】また、転写材Ｐに対するトナー画像転写後
の感光体１表面はクリーニング装置６によって、残留ト
ナー等の付着汚染部の除去を受けて清掃され、繰り返し
て画像形成に供される。

【０１２４】本実施例で使用した感光体１は、実施例１
のものと同様である。接触帯電部材２に関しても実施例
１と同様で印加電圧は−７００Ｖ、このとき感光体１上
は、放電現象を起こすことなく、約−６８０Ｖに一様に
帯電された。

【０１２５】上述の構成により耐久プリントテストを実
施した結果を、図１４、図１５に示す。図１４は、本発
明によるバックグランド露光および正規現像を行ったも
ので、図１５はレーザビームプリンタなどのデジタル式
電子写真装置に使用されるイメージ露光および反転現像
使用したものである。

【０１２６】これによると、感光体１の表面層の膜厚は
初期値が約３μｍであったが、プリント枚数を重ねるに
従って少しずつ削れていき、２万枚のプリントの後に
は、ほとんどなくなってしまう。この表面層はいわゆる
誘電体層とみなされ、均一帯電後、露光を受けても残電
位と呼ばれる電位差を形成するので、明電位Ｖ_L が残電
位の分だけ大きくなるという現象を生ずる。この残電位
は、表面層の膜厚に関係し、膜厚が削れにより小さくな
るにつれて小さくなり、残電位が小さくなるのに対応し
て、明電位Ｖ_L も小さくなる。電位の変化については、
図１４、図１５に示す通りである。明電位Ｖ_L が変化し
ても、暗電位Ｖ_D 、現像バイアスＶ_DCは一定であるの
で、本実施例による図１４では現像コントラスト（Ｖ_D
−Ｖ_DC）は耐久枚数によらず一定で、ライン幅、濃度等
の画質が安定していた。一方、図１５においては、現像
コントラストが（Ｖ_DC−Ｖ_L ）であるので、耐久枚数に
よって画質が変化してしまう問題がある。実験によれ
ば、初期値で２００μｍのライン幅であった文字画像が
１万枚プリントの後には、現像コントラストが５０Ｖ大
きくなることにより約２３０μｍに太っていた。この文
字の太りは画質に影響を与えるばかりでなく、トナー消
費量の増大を招き、プリント可能枚数の減少にもつなが
る。

【０１２７】また、本実施例ではアナログ式複写機を使
用したが、これに限るものでなくレーザ露光、ＬＥＤ露
光方式を使用したデジタル式複写機、プリンタにおいて
もバックグランド露光、正規現像を用いれば、本実施例
の効果が得られることはもちろんである。 〈実施例７〉図１６に、第２の発明の実施例７の画像形
成装置の概略構成図を示す。本実施例は、前述の実施例
６の構成において、前回転中に感光体１に露光を与え、
この時の注入帯電電流ｉをモニターし、これが所定値と
なるように光量を制御することが特徴である。同図中の
Ａは注入帯電電流をモニターするための電流計であり、
ＨＶは高圧電源で−７００Ｖの直流電圧を接触帯電部材
２に供給する。Ａによりモニターされた値は、ＣＰＵと
示された制御部に取り込まれ、感光体１に対する露光量
を制御する。

【０１２８】プリントを行う場合、まず、画像形成前の
前回転または電源スイッチＯＮ後の前多回転時におい
て、注入帯電をＯＮし、全露光を行う。露光された感光
体１表面電位はＶ_L の状態になり、回転して帯電部位に
きたときに再びＶ_D に帯電される。このとき、接触帯電
部材２を流れる電流をモニターするわけであるが、この
電流値ｉは初期の表面層膜厚が大きいときは、前述した
ように残電があるのでＶ_L の値が大きく（Ｖ_D −Ｖ_L ）
が小さいので、電流値ｉは小さい。

【０１２９】一方、表面層が耐久による削れで膜厚が小
さくなってくると、Ｖ_L の値が小さく（Ｖ_D −Ｖ_L ）が
大きくなるので、電流値ｉは大きくなる。この様子は図
１７にグラフで示す。

【０１３０】図１７は、｜Ｖ_D −Ｖ_L ｜と注入帯電電流
ｉとの関係を示したものである。この関係を実際のプリ
ント耐久に当てはめてみたのが図１８である。２万枚の
プリント耐久により、明電位Ｖ_L が、−２５０Ｖ→−１
５０Ｖに約１００Ｖ変化ているので、注入帯電電流量が
約１．５μＡ→約１．８μＡに変化し、この明電位Ｖ_L
変化を補正するため感光体１の露光量を約２．８μＪ／
cm² →約２．３μＪ／cm² に変化させた。

【０１３１】この制御により感光体１の明電位Ｖ_L は、
初期の値約−２５０Ｖに保たれ、注入帯電電流量も初期
値の約１．５μＡにもどる。

【０１３２】以上本実施例では、制御された露光量によ
ってバックグランド露光を行うことによって、Ｖ_D 、Ｖ
_L を両方とも一定に保つことができ、現像コントラスト
のみでなくバックコントラストも一定に保つことができ
るので、ライン幅、濃度を一定に維持できることはもち
ろん、反転カブリなども初期のレベルに押えることがで
きる。 〈実施例８〉図１９に、第２の発明の実施例８の画像形
成装置の概略構成を示す。本実施例は実施例６の構成
で、前回転中に感光体１に露光を与え、この時の注入帯
電電流ｉをモニターし、これが所定値となるように注入
帯電電圧を決め、さらに、現像バイアスＶ_DCを制御する
ことが特徴である。

【０１３３】同図中のＡは注入帯電電流をモニターする
ための電流計であり、ＨＶは高圧電源で−７００Ｖの直
流電圧を接触帯電部材２に供給する。Ａによりモニター
された値は、ＣＰＵと示された制御部に取り込まれ、こ
こから帯電、現像それぞれの高圧電源ＨＶを制御する。

【０１３４】プリントを行う場合、まず、画像形成前の
前回転または電源スイッチＯＮ後の前多回転時におい
て、注入帯電をＯＮし、全露光を行う。露光された感光
体表面電位はＶ_L の状態になり、回転して帯電部位にき
たときに再びＶ_D に帯電される。このとき、帯電部材を
流れる電流をモニターするわけであるが、この電流値ｉ
は初期の表面層膜厚が大きいときは、前述したように残
電があるのでＶ_L の値が大きく（Ｖ_D −Ｖ_L ）が小さい
ので、電流値ｉは小さい。

【０１３５】一方、表面層が耐久による削れで膜厚が小
さくなってくると、Ｖ_L の値が小さく（Ｖ_D −Ｖ_L ）が
大きくなるので、電流値ｉは大きくなる。この様子は上
述の実施例７と同じ図１７にグラフで示す。

【０１３６】本実施例では、この電流値ｉを所定の値に
なるよにするためにＶ_L の値は表面層の膜厚の変化によ
り変化するままにしておいて、帯電電位Ｖ_D と現像バイ
アスＶ_DCをそれぞれ現像コントラスト（Ｖ_D −Ｖ_DC）、
バックコントラスト（Ｖ_DC−Ｖ_L ）が一定となるよう
に、高圧電源を介して制御する。

【０１３７】前回転後の画像形成中においては、制御さ
れたＶ_D 、Ｖ_DCによってバックグランド露光、正規現像
を行う。現像コントラストのみでなくバックコントラス
トも一定に保つことができるので、ライン幅、濃度を一
定に維持できることはもちろん、反転カブリなども初期
のレベルに押えることができる。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明による
と、感光体表面に滑性付与部材及び導電性微粒子を含む
電荷注入層を設けることにより、例えば、これに対し
て、固定的に配置した１×１０⁷ Ω以下の接触帯電部材
を摺擦させて、電子写真感光体との接触部位で２×１０
⁸ Ｖ／ｍ以下の電界で注入帯電を行うようにすれば、放
電現象を全く発生させることなく帯電を行うことがで
き、オゾンによる電子写真感光体の劣化や画像ボケを防
止することができる。

【０１３９】また、第２の発明によると、感光体表面に
滑性付与部材および導電性微粒子を含む電荷注入層を設
け、これに接触帯電部材により注入帯電を行うことによ
り、バックグランド露光および正規現像方式を用いるこ
とにより、耐久等による電荷注入層の削れが原因で生ず
る膜厚の変化にかかわらず、現像コントラストを一定に
保ち、文字ライン幅、画像濃度を一定に保つことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成図。

【図２】実施例１の感光体及び接触帯電部材の構成を示
す縦断面図。

【図３】接触帯電部材として帯電ローラを用いたときの
帯電の様子を示す図。

【図４】接触帯電部材として帯電ブラシを用いたときの
帯電の様子を示す図。

【図５】Ｐａｓｃｈｅｎの曲線を示す図。

【図６】帯電バイアス電圧と帯電電位の関係を示す図。

【図７】抵抗値と放電発生電圧との関係を示す図。

【図８】実施例１の他の接触帯電部材の構成を示す縦断
面図。

【図９】実施例２の接触帯電部材の構成を示す縦断面
図。

【図１０】実施例３の画像形成装置の概略構成図。

【図１１】（ａ）は、帯電ローラの転写部位の拡大図。
（ｂ）は、転写ベルトの転写部位の拡大図。

【図１２】実施例５の接触帯電部材の構成を示す縦断面
図。

【図１３】実施例６の画像形成装置の概略構成図。

【図１４】プリンタ枚数と感光体表面電位との関係を示
す図。

【図１５】プリンタ枚数と感光体表面電位との関係を示
す図。

【図１６】実施例７の画像形成装置の概略構成図。

【図１７】帯電電位差と注入帯電電流との関係を示す
図。

【図１８】プリンタ枚数と露光量との関係を示す図。

【図１９】実施例８の画像形成装置の概略構成図。

【符号の説明】

１ 電子写真感光体 ２、２２、２６、３０ 帯電手段（接触帯電部材） ２ａ、２２ａ、２６ａ、３２ａ、３３ａ 第１抵抗体層 ２ｂ、２２ｂ、２６ｂ、３２ｂ、３３ｂ 第２抵抗体層 ２ｃ、２２ｃ、２６ｃ、３２ｃ ３３ｃ 導電性の基体 ３ 現像装置 ３ａ 現像スリーブ ４ 転写手段（接触転写部材、転写ローラ） ５ 定着装置 ６ クリーニング装置 １０ ドラム基体 １１ 電荷輸送層 １２ 電荷注入層 １２ａ 電荷注入層内の導電性粒子 ４４ 転写ベルト Ｌ レーザ光（走査露光） Ｐ 転写材

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/04 15/16 １０３ (72)発明者 大釜 裕子 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 伊澤 悟 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 堀田 陽三 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 片岡 洋 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

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体と、該電子写真感光体を
   帯電する帯電手段と、前記電子写真感光体上に形成した
   トナー像を転写材上に転写する転写手段とを備えた画像
   形成装置において、 前記電子写真感光体が、感光層と、 該感光層を被覆するとともに少なくとも滑性付与部材及
   び導電性微粒子を含有する表面層とを有する、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記帯電手段が、固定的に配置されて前
   記電子写真感光体表面に接触するとともに該電子写真感
   光体の回転に伴って該電子写真感光体表面に摺擦する接
   触帯電部材を有する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記転写手段が、前記電子写真感光体表
   面に接触するとともに該電子写真感光体の回転に伴って
   回転し該電子写真感光体上に現像されたトナー像を転写
   材に転写する接触転写部材を有する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記接触帯電部材と前記電子写真感光体
   との間に印加する帯電電界について、前記接触帯電部材
   と前記電子写真感光体とが接触する帯電部位近傍の前記
   帯電電界を、２×１０⁸ （Ｖ／ｍ）以下に設定する、 ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記接触転写部材と前記電子写真感光体
   との間に印加する転写電界について、前記接触転写部材
   と前記電子写真感光体とが接触する転写部位近傍の前記
   転写電界を、２×１０⁸ （Ｖ／ｍ）以下に設定する、 ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記接触帯電部材に、直流電圧と、最小
   放電開始電圧の２倍のピーク間電圧以下の範囲内で振動
   する交流電圧とを重畳した重畳電圧を印加する、 ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 電子写真感光体と、該電子写真感光体を
   帯電する帯電手段と、前記電子写真感光体上に形成した
   トナー像を転写材上に転写する転写手段とを備えた画像
   形成装置において、 前記電子写真感光体が、感光層と、 該感光層を被覆するとともに少なくとも滑性付与部材及
   び導電性微粒子を含有する表面層とを備え、 前記帯電手段が、前記電子写真感光体表面に周速差をも
   って接触する接触帯電部材を有し、 バックグランド露光を行う露光手段及び正規現像を行う
   現像手段を有する、 ことを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 帯電時の前記接触帯電部材に流れる注入
   帯電電流を検知する検知手段と、 前記注入帯電電流の変化に応じて明電位を一定に保つよ
   うに前記露光手段の画像形成時の露光量を制御する制御
   装置と、を備える、 ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 帯電時の前記接触帯電部材に流れる注入
   帯電電流を検知する検知手段と、 前記注入帯電電流の変化に応じて一定のコントラスト電
   位を得るように前記接触帯電部材の帯電電位、前記現像
   手段の現像バイアス電圧を制御する制御装置と、を備え
   る、 ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。