JPH11143292A - 電子写真用感光体及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像露光光や装置本体の端部よりの入射光や機
内の給送部等よりの反射光の基体を通しての内部への入
射を防止し、感光体の除電や光劣化が防止される電子写
真用感光体と、これを用いた画像ボケのない画像形成装
置を提供すること。 【解決手段】 電子写真用感光体の内部に、円筒状基体
の内壁に沿って弾性のある遮光部材を設けることを特徴
とする電子写真用感光体及びこれを用いた画像形成装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等のに用いられる円筒状の電子写真用感光体
とこれを用いた電子写真方式の画像形成装置とに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画
像形成装置に用いられる円筒状（ドラム状）の電子写真
用感光体の基体としては、真円度や強度を保証するため
アルミニウム等の金属材料を用いて作られているものが
多い。

【０００３】一方、プラスチックは、軽量、低コスト等
から好ましい材料であると考えられるが、電子写真用感
光体を精度良く、しかも工業的に効率良く製造すること
は容易ではない。その大きな要因は、直径５０〜２００
ｍｍの円筒状の基体を、画像形成に必要とされる３０μ
ｍ程度の円筒度、真円度で精度良く、簡単に作る方法が
見いだせなかったことによる。このため、従来は円筒状
基体を成型後、表面を切削、研磨する等により精度を確
保せねばならず、生産性の低下、コストアップを招いて
いた。また、熱や溶剤に弱い欠点も有し、基体表面の精
度以外に、強度、経時変化も問題となる。

【０００４】上記の電子写真用感光体のプラスチックを
用いた透光性の円筒状基体として、円筒状の型に、プラ
スチック材料モノマーを合成し、重合させるための触媒
を添加した後、円筒状の型に注ぎ、これを高速に回転さ
せると共に、適度に加熱することにより均一な重合を促
進させ、重合後冷却して、透光性の円筒状基体を製造す
る方法と、この円筒状基体に感光体層として二層構成の
有機感光層を用いた電子写真用感光体を本願発明者らが
特開平９−１１４１０５号公報にて提案した。

【０００５】一方、多色のカラー画像を形成する方法の
１つとして、１つの感光体（電子写真用感光体）の一回
転以内に各色毎の帯電、像露光ならびに現像を順次行っ
てカラー画像を形成するカラー画像形成装置が知られて
いる。

【０００６】しかし前記のカラー画像形成装置は、多色
のカラー画像を形成する方法としては、高速の画像形成
を可能とするものの、感光体の一回転内に帯電手段、像
露光手段と現像手段を複数組配設する必要があること、
像露光手段が近接する現像手段から洩れるトナーによっ
て汚れて画質を損なうおそれがあり、これを避けるため
像露光手段と現像手段の間隔を大きくとる必要があるこ
とから必然的に感光体の径が大きくなって装置を大型化
する欠点がある。この欠点を避ける目的から、感光体の
基体を透明の素材によって形成し、その内部に複数の像
露光手段を収容して、画像を前記基体を通してその外周
に形成した感光体層に露光する形態の装置が、例えば、
特開平５−３０７３０７号公報によって提案されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
二層構成の有機感光層を有する透光性の円筒状基体を用
いると、有機感光層に用いられる薄い電荷発生層は特に
透光性が高いことから、像露光光や装置本体の端部より
の入射光や機内の給送部等よりの反射光が基体を通して
内部に入射され、感光体の除電が行われてしまったり、
感光体の光劣化を起こすという問題が生じ、これを用い
た上記提案による画像形成装置においては、像露光光や
装置本体の端部よりの入射光や機内の給送部等よりの反
射光が基体を通して内部へ入射することにより、画像ボ
ケが起こるという問題が生じる。

【０００８】この入射光を防止する対策として、基体材
料に遮蔽部材を入れて成型すると、多量に入れる必要が
あることから、混練が必要となりコストアップとなった
り、特性が変化し高精度がでなくなる。また基体の物性
が変化し感光体特性が変動するという問題が生じる。同
様な問題が感光体層の導電層についても生じる。

【０００９】本発明はこの点を解決すべく改良した結
果、像露光光や装置本体の端部よりの入射光や機内の給
送部等よりの反射光の基体を通しての内部への入射を防
止し、感光体の除電や光劣化が防止される電子写真用感
光体と、これを用いた画像ボケのない画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、透光性の円
筒状基体と、前記円筒状基体の外周面に設けられた感光
体層とを有する電子写真用感光体において、前記電子写
真用感光体の内部に、前記円筒状基体の内壁に沿って弾
性のある遮光部材を設けることを特徴とする電子写真用
感光体によって達成される（第１の発明）。

【００１１】また、上記目的は、円筒状の電子写真用感
光体の外周辺に帯電手段、現像手段及び像露光手段を配
設し、前記電子写真用感光体に対し前記帯電手段による
帯電と前記像露光手段による像露光での潜像の形成と前
記現像手段による前記潜像の現像とによりトナー像を形
成する画像形成装置において、前記電子写真用感光体が
透光性の円筒状基体と感光体層とを有すると共に、前記
電子写真用感光体の内部に、前記円筒状基体の内壁に沿
って弾性のある遮光部材を設けることを特徴とする画像
形成装置によって達成される（第２の発明）。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本願の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【００１３】本発明にかかわる電子写真用感光体の透光
性の円筒状基体としては、光学ガラスやプラスチックを
材料とする円筒状基体が用いられるが、以下にプラスチ
ックを材料とする透明な円筒状基体と、これを用いた電
子写真用感光体とについて説明する。

【００１４】本発明にかかわる電子写真用感光体のプラ
スチックを材料とする透光性の円筒状基体の製造方法を
図１及び図２を用いて説明する。図１は、電子写真用感
光体の円筒状基体の製造方法の工程を示す図であり、図
２は、図１の製造装置の一実施例を示す断面図である。

【００１５】図２の製造装置で、１０１は円筒部で内面
は研磨されて良好で高精度の円筒面を形成している。１
０２は右蓋、１０３は左蓋であり、左右蓋１０３，１０
２で円筒部１０１を左右より挟み、ネジ１５１によりネ
ジ止めして型１００が構成され、挟んだ状態では型１０
０内側にある液体は漏れないようになっている。１０２
ｂは注入口で注入口１０２ｂから重合性液状材料を注入
する。１０２ｃは温度計で型１０１内部の温度が測定さ
れる。

【００１６】左蓋１０３の円筒部１０３ａに予めフラン
ジ部材としての左フランジ１０ａの中心孔が嵌込まれ、
また、右蓋１０２の円筒部１０２ａに予めフランジ部材
としての右フランジ１０ｂの中心孔が嵌込まれて型１０
０が組立てられる。

【００１７】型１００の円筒部１０１を挟んだ左右蓋１
０３，１０２に設けられた軸１０３ｄ，１０２ｄがベア
リング固定台Ｈ上に設けられたベアリングＢ１，Ｂ２に
挟み込まれ、型１００が回転可能にベアリング固定台Ｈ
上に装着される。また、型１００が装着されたベアリン
グ固定台Ｈが加熱炉としてのスチームチェンバＳＣ内に
挿入される。

【００１８】軸１０３ｄに固定されたタイミングプーリ
ＴＰにタイミングベルトＴＢが掛けられ、不図示の駆動
モータの駆動によりタイミングベルトＴＢが駆動回転さ
れて、ベアリングＢ１，Ｂ２を受けとして型１００が高
速に回転される。

【００１９】スチームチェンバＳＣに設けられた吸気口
ＳＣ１よりスチームがスチームチェンバＳＣ内に送り込
まれ型１００を加熱、成型した後、スチームが排気口Ｓ
Ｃ２より排気される。

【００２０】また、透光性の円筒状基体である円筒状プ
ラスチック基体１の成型後は吸気口ＳＣ１より冷気がス
チームチェンバＳＣ内に送り込まれ型１００を冷却した
後、冷気が排気口ＳＣ２より排気される。

【００２１】成型後、スチームチェンバＳＣを外しベア
リング固定台Ｈより型１００を取外し、左右蓋１０３，
１０２を取外し、左右のフランジ部材としての左右フラ
ンジ１０ａ，１０ｂが一体成型された透光性の円筒状プ
ラスチック基体１が取出される。

【００２２】成型は以下に説明する遠心重合法による。

【００２３】図１に示す製造工程において、まず、重合
性液状材料例えばメタクリル酸メチルエステルモノマー
を合成し、これを速やかに重合させるため触媒を添加し
て粘度が１０ｃｐ以上４００ｃｐ以下の状態に調整し、
円筒状の型１００に注ぐ。

【００２４】粘度１０ｃｐ以下では液状材料を型１００
に注入する工程での液ダレや液での重合度が低い為硬化
に時間がかかり生産性が悪い。一方４００ｃｐ以上では
粘度が高すぎて注入のムラが起こったり気泡が抜けにく
い。

【００２５】この円筒状の型１００は内径が５０ｍｍ以
上２００ｍｍ以下で、長さが２００ｍｍ以上２０００ｍ
ｍ以下であることが必要である。

【００２６】内径５０ｍｍ以下では円筒状プラスチック
基体１と型１００との剥離が困難であり、内径２００ｍ
ｍ以上では剥離時に型１００と円筒状プラスチック基体
１の熱膨張率の違いから起こる変形が大きく特に真円度
が悪くなる。長さ２００ｍｍ以下では通常の画像形成に
大きさが不足し、２０００ｍｍ以上では冷却後型１００
より円筒状プラスチック基体１を剥離する際に変形が起
こり長さ方向に均一性を欠くようになり特に真直度が低
下する。

【００２７】不図示の駆動モータを回転させ型１００を
回転させると共に、適度に加熱することにより均一な重
合を促進する。重合終了後、更にその温度にて円筒状プ
ラスチック基体全体の歪の除去のためのアニール処理を
行う。一定時間のアニール処理の後、吸気口ＳＣ１より
冷気がスチームチェンバＳＣ内に送り込まれ型１００を
冷却した後、排気口ＳＣ２より排気され、冷気により円
筒状プラスチック基体１を冷却する。

【００２８】この際、冷気による冷却が型１００の一方
側、本実施形態においては図２に示す吸気口ＳＣ１の設
けられた右側より左側に向かって行われ、円筒状プラス
チック基体１の外周表面の剥離が右側より左側に向かっ
て徐々に行われ、剥離時の内部応力が右側より左側に向
かって一様に加わってゆき、内部応力歪による凹凸や皺
等が発生することなく表面性が一様で高精度の真円度が
維持されて円筒状プラスチック基体１が冷却、剥離され
る。

【００２９】円筒状プラスチック基体１が剥離された
後、スチームチェンバＳＣを外しベアリング固定台Ｈよ
り型１００を取外し、左右フランジ１０ａ，１０ｂが一
体成型された円筒状プラスチック基体１を型１００から
取り出し、仕上げ工程としてバフ研磨を行い、必要に応
じて再度アニール処理を行い電子写真用感光体（像形成
体ともいう）に用いられる左右フランジ１０ａ，１０ｂ
が一体成型された円筒状プラスチック基体１が完成され
る。左右フランジ１０ａ，１０ｂが一体成型されて完成
された円筒状プラスチック基体１に後述するＯＰＣ（有
機感光層）の塗布が行われて、後述する電子写真方式の
画像形成装置（図５に示す）に用いられる像形成体とし
ての感光体ドラム１０が形成される。ＯＰＣ塗布後の乾
燥時の加熱をバフ研磨後のアニールに代えてもよい。

【００３０】上記に基づいた本発明の製造方法により真
円度、真直度等の寸法精度の良く、表面性が一様で円筒
度、真円度とも１０μｍ〜３０μｍ以内の高精度の透光
性の円筒状基体（円筒状プラスチック基体）が得られ、
左右のフランジ部材のそれぞれの中心孔を回転中心とし
て回転される際の円筒状プラスチック基体の外周面の振
れも３０μｍ以下とされ、フランジ部材により位置出し
される像形成体の回転振れが極めて小さく押さえられる
が、図１の点線にて示すように、必要に応じて旋盤によ
る端部加工や、更に、外周面を基準として左右のフラン
ジ部材の中心孔の切削加工を施すことにより一層回転振
れを少なくして生産することができる。再度アニール処
理を行い像形成体の左右のフランジ部材が一体成型され
た円筒状プラスチック基体が完成され、完成された円筒
状プラスチック基体にＯＰＣ（有機感光層）の塗布が行
われて、後述する画像形成装置用の像形成体としての左
右のフランジ部材が一体成型された電子写真用感光体が
形成される。ＯＰＣ塗布後の乾燥時の加熱を旋盤加工後
のアニールに代えてもよい。

【００３１】また、必要に応じて官能性モノマーや架橋
剤を添加して熱硬化させてやると耐熱性や耐溶剤性が更
に向上してＯＰＣの塗布や乾燥時の溶剤や熱の影響によ
る寸法精度の悪化をより少なくすることができる。

【００３２】かかる製造工程によって得られた透光性の
円筒状プラスチック基体は、内部歪みもなく、アルミニ
ウムに匹敵する硬度と光透過率９０％以上、耐衝撃性能
はガラスの１５倍程度に達するものが得られる。

【００３３】上記の遠心重合法は現在広く用いられてい
る成型法である押出法と比べて、円筒状プラスチック基
体の表面にダイス傷を残さず、特に内表面は遠心力によ
って得られた自然な面に成形され、ガラス面のごとき極
めてスムーズな内表面を形成する。しかも、押出法によ
って得られた円筒状プラスチック基体より強度が高く、
方向性のない安定した機械強度と熱変形温度に優れてい
る。さらに内部応力も少ないところから光を透過した場
合の不均一な光屈折が無いので、像形成体（感光体ドラ
ム）用の透明な円筒状プラスチック基体として用い、そ
の内部に画像露光光源を設置する方式の画像形成装置に
適用しても、画像露光が歪む事がなく、画像性能の劣化
を起こさない。円筒状プラスチック基体の透明とは基体
内部に配設され像露光を行う画像形成装置の像露光手段
の像露光光に対して透光性を有することである。

【００３４】遠心重合によって成型される透光性の円筒
状プラスチック基体の素材としては、上記のごとくメタ
クリル酸メチルエステルモノマーを用い重合したもの
が、透光性、強度、精度、表面性等において最も良い
が、その他ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸
ブチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチ
ル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステルあるいは
ポリ塩化ビニル等、又はこれらの共重合体などが使用さ
れ得る。遠心重合法では真円度が成型に用いられる型で
決まるので、高精度の円筒状プラスチック基体を得るこ
とができる。また、偏肉は重合時の回転ムラや粘度や重
合時の加熱条件で変化する。更に、ポリブチレンテレフ
タレート（ＰＢＴ），ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ），ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ），ナイロ
ンなどのエンジニアリングプラスチックの成型品が金属
材料の代替えとして用いられつつある。

【００３５】型１００により成型される、円筒状プラス
チック基体の内径が５０〜２００ｍｍであることが、後
述する画像形成装置においての、像形成体用基体として
好ましく、５０ｍｍ未満であると、該円筒状プラスチッ
ク基体を用いた像形成体の内部に配置される複数の像露
光手段が入らなかったり、像形成体の外周に設けられる
複数の現像手段や帯電手段等が配置できない。２００ｍ
ｍを越えると、複数の現像手段やクリーニング装置の押
圧により円筒状プラスチック基体が変形される。

【００３６】また、基体の厚さは１ｍｍ以上、５ｍｍ以
下が好ましく、基体の厚さが１ｍｍ未満で薄いと、電子
写真用基体として強度が不十分で、変形や破損を生じ易
く、また、重合が局所的に進み厚さムラが生じる。５ｍ
ｍを越えて厚いと、均一な素管形成が困難である。円筒
状プラスチック基体の真円度は後述する等倍結像素子の
焦点深度より１００μｍ以下が要求されるが、円筒状プ
ラスチック基体の厚さが厚いと円筒状プラスチック基体
の厚さムラが大きくなり（真円度のバラツキが大きくな
り）１００μｍを越えてしまい、等倍結像素子の焦点深
度内に収まらない。

【００３７】また、上記の遠心重合方法において、型１
００の内径により成型される円筒状プラスチック基体の
素管の外径と材料となる重合性液状材料の条件は、円筒
状プラスチック基体の外径が５０〜２００ｍｍであり、
重合性液状材料の液粘度が１０〜３００ミリパスカル・
秒の重合性液状材料を用いて成型することが好ましい。
液粘度が１０ミリパスカル・秒未満より低いと、回転す
る型１００の円筒上部に付着する液が下部に垂れたり流
れたりしてしまい、内壁が均一にならない。液粘度が３
００ミリパスカル・秒を越えて高いと、回転時に液の重
合の不均一さにより液面が変化せず、厚みムラが生じ厚
さが不均一となる。

【００３８】上記の図２の遠心重合方法による透光性の
円筒状基体の製造方法において、フランジ部材を一体と
して成型したが、フランジ部材を一体とせずに円筒状基
体のみを成型するものでもよく、以下図２の装置により
遠心重合方法を用いて円筒状基体の成型後にフランジ部
材を取付け、電子写真用感光体を形成するものについて
説明する。

【００３９】次に、上記透光性の円筒状基体を用いた本
発明の電子写真用感光体の構成を図３または図４を用い
て説明する。図３は、本発明にかかわる電子写真用感光
体の構成の一実施例を示す断面図であり、図４は、電子
写真用感光体の斜視図である。

【００４０】図３または図４によれば、電子写真用感光
体（像形成体ともいう）としての感光体ドラム１０は、
図１にて説明した遠心重合によって成型された透明なプ
ラスチックの円筒状基体としての円筒状プラスチック基
体１と、円筒状プラスチック基体１の外周面に形成され
た導電層２と、導電層２の外周に形成された光導電性の
感光体層としての有機感光層（ＯＰＣ）３とにより構成
される。

【００４１】前述した円筒状プラスチック基体１の素材
として、メタクリル酸メチルエステルモノマーを用い重
合したものが、透光性、強度、精度、表面性等において
最も良いが、その他ポリメタクリル酸エチル、ポリメタ
クリル酸ブチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル
酸ブチル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステルあ
るいはポリ塩化ビニル等、又はこれらの共重合体などの
プラスチック部材が使用され、更に、ポリブチレンテレ
フタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ナ
イロンなどのエンジニアリングプラスチックの成型品が
金属材料の代替えとして用いられる。

【００４２】導電層２としては、インジウム錫酸化物
（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、アルミ
ナ、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどからなる
導電性微粒子と樹脂とを混合した透明な導電性樹脂溶液
が用いられ、成膜法としては、浸漬塗工法、スプレー塗
布法などが好ましく利用される。透明な導電層２の膜厚
は１〜５μｍが好ましい。

【００４３】導電層２の透光性を高めるには、導電層２
を構成する微粒子の径の大きさを、像露光による光散乱
が殆どないレイリー散乱（波長の１０分の１以下の径の
大きさの微粒子による散乱）領域の、６００オングスト
ローム以下に制御することが望ましい。導電性微粒子の
構成素材として、１次粒子径が６００オングストローム
以下の微粒子を用い、かつ、中心半径を１００オングス
トローム以下に制御することが透光性に加え、液の分散
安定性から好ましい。

【００４４】光導電体感光層としての有機感光層３は、
電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成分とする電荷発生層（Ｃ
ＧＬ）４と電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分とする電荷
輸送層（ＣＴＬ）５とに機能分離された二層構成の感光
層とされる。二層構成の有機感光層は、ＣＴＬが厚いた
めに有機感光層としての耐久性が高く本発明に適する。
なお有機感光層３は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸
送物質（ＣＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とさ
れてもよく、該単層構成又は前記二層構成の感光層に
は、通常バインダー樹脂が含有される。

【００４５】前記二層構成の有機感光層を有する感光体
ドラムにおいて、ＣＧＬ４に含有されるＣＧＭとして
は、金属または無金属フタロシアニン化合物、ビスアゾ
化合物、トリスアゾ化合物等のアゾ化合物、スクエアリ
ウム化合物、アズレニウム化合物、ペリレン系化合物、
インジコ化合物、キナクリドン化合物、多環キノン系化
合物、シアニン色素、キサンテン染料、ポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾールとトリニトロフルオレノンなどからなる
電荷移動錯体等が挙げられるがこれらに限定されるわけ
ではない。またこれらは必要に応じて二種以上混合して
用いてもよい。ただし本発明の目的を最も高いレベルで
達成するために、ＬＥＤ，ＬＤ等の光源光に感光性を有
するアゾ系顔料、アズレニウム顔料、フタロシアニン系
顔料、ペリレン系顔料が用いられ、なかでも赤外光（６
００ｎｍ〜８５０ｎｍ）に感光するＯＰＣ感光体のＣＧ
Ｍとしては、銅フタロシアニン顔料やチタニルフタロシ
アニン（ＴｉＯＰｃ）顔料等が好ましく用いられる。

【００４６】ＣＧＬ４に用いられるバインダー樹脂とし
ては、例えばポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリメタクリル
樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ
ビニルブチラール樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリシリコー
ン樹脂、ポリメラミン樹脂、並びにこれら樹脂の繰り返
し単位のうち二つ以上を含む共重合体樹脂、例えば塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビ
ニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、また高分子有機半
導体、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等が挙げら
れるがこれらに限定されるわけではない。上記のうちＣ
ＧＭとしてイミダゾールペリレン化合物を用いた場合に
好ましいバインダーとしては、ポリビニルブチラール樹
脂が、ＴｉＯＰｃを用いた場合に好ましいバインダーと
しては、ポリシリコーン樹脂及びポリビニルブチラール
樹脂、あるいは両方を混合したものなどが挙げられる。
ポリビニルブチラール樹脂又はポリカーボネート樹脂は
感度、繰り返し使用時の電位変化等において優れる。こ
れらのバインダー樹脂は、単独であるいは２種以上の混
合物として用いることができる。

【００４７】ＣＧＬ４の形成に用いられる溶媒あるいは
分散媒としては、ケトン系又はハロゲン系溶剤が好まし
く用いられ、感度、繰り返し使用時の電位変化等が更に
良好となる。また、これらの溶媒は単独あるいは２種以
上の混合溶媒として用いることもできる。

【００４８】ＣＧＬ４中のＣＧＭとバインダー樹脂との
重量比は１００：１〜１０００とされ、該ＣＧＬ４の膜
厚は０．０１〜１０μｍとされ、該ＣＧＬ４の形成のた
めの塗布方法としては、ブレード塗布、ワイヤーバー塗
布、スプレー塗布、ディップ塗布、スライドホッパー塗
布等の各塗布方法がある。

【００４９】次に前記ＣＴＬ５に含有されるＣＴＭとし
ては、ヒドラゾン系化合物、スチリル系化合物、ベンジ
ジン系化合物、スチルベン系化合物等が用いられ、例え
ばカルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジ
アゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘
導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミ
ダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾ
リジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピ
ラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾ
ール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、
アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベ
ン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジア
ミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレ
ン、ポリ−９−ビニルアントラセン等が挙げられるがこ
れらに限定されるわけではない。またこれらは単独で
も、二種以上の混合で用いてもよい。

【００５０】前記ＣＴＬ５に用いられるバインダー樹脂
としては、広範囲な絶縁性樹脂から適時選択して使用す
ることができ、例えばポリカーボネート樹脂、ポリアク
リレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、
スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタク
リル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル
共重合体樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるわ
けではない。また、好ましい結着樹脂としては、シリコ
ン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹
脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の絶
縁性樹脂を挙げることができ、これらの結着樹脂は単独
あるいは２種以上混合して用いることができる。

【００５１】バインダー樹脂とＣＴＭとの配合比は１：
１０〜５００とされ、さらには１：２０〜１５０が好ま
しい。ＣＴＬ５の膜厚は１：１００μｍとされるが、さ
らに５〜５０μｍが好ましい。

【００５２】塗布方法としては、ＣＧＬと同様な方法を
用いることができる。

【００５３】又、有機感光層３と導電層２との間に必要
により中間層が設けられるが、中間層としては、例えば
塩ビ酢ビ共重合体、塩ビ酢ビマレイン酸共重合体、エチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、共重合タ
イプ若しくは変性タイプのアルコール可溶性ポリアミド
樹脂等の０．０１〜２μｍ厚の樹脂層とされる。

【００５４】６は遮光部材であり、図１にて説明した遠
心重合によって成型された透明な円筒状プラスチック基
体１と、円筒状プラスチック基体１の外周面に形成され
た導電層２と、光導電性の感光体層としての有機感光層
（ＯＰＣ）３とによて構成された電子写真感光体として
の感光体ドラム１０の内周面に、感光体ドラム１０の外
側より照射される像露光光の透過や使用される画像形成
装置の機外からの光の透過を防止するために設けたもの
である。

【００５５】遮光部材６としては、感光体ドラム１０の
内周面に、機外からの光や像露光光を内部に透過しない
遮蔽性のある部材で、図４に示すように弾性のあるシー
ト状の、例えば黒色の紙または黒色のフィルムや感光体
ドラム１０と接する面に黒色の塗装を施した厚さの薄い
金属板や厚さの薄い黒色のプラスチック板等が、さらに
好ましくは非光沢表面としたものが用いられ、感光体ド
ラム１０の内部に遮光部材６を挿入し、円筒状プラスチ
ック基体１の内壁部に接触又は近接して遮光部材６を配
設し、感光体ドラム１０の両端に感光体ドラム１０を支
持する左右フランジ１０ａ，１０ｂを嵌め込み、感光体
ドラム１０を形成したものである。シート状の部材は弾
性があることから感光体ドラム１０の内側で広がろうと
するので、特に該部材の固定手段を設けなくとも、内周
面に均一に密着する。また感光体ドラム１０を回転させ
てもずれることがない特徴を有する。

【００５６】上記の遮光部材により像露光光や装置本体
の端部よりの入射光や機内の給送部等よりの反射光の基
体を通しての電子写真用感光体の内部への入射が防止さ
れ、電子写真用感光体の除電や光劣化が防止される。ま
た該電子写真用感光体を用いることにより後述する画像
形成装置において、像露光光や装置本体の端部よりの入
射光や機内の給送部等よりの反射光の基体を通しての内
部への入射が防止されて、画像ボケのない画像形成装置
が提供される。

【００５７】前記の製造方法によって造られた透光性の
円筒状基体（円筒状プラスチック基体）を用いることに
より、肉厚が均一で、円筒状の基体の円筒度、真円度に
優れ、後述する電子写真用感光体の内部よりの像露光光
の焦点ズレのない電子写真用感光体が提供される。

【００５８】また繰り返し使用した際の疲労劣化を少な
くするために、あるいは耐久性を向上させるために、感
光体ドラムの各層いずれにでも従来公知の酸化防止剤、
紫外線吸収剤、電子受容性物質、表面改質剤、可塑剤
等、環境依存性低減剤などを、必要に応じて適当量添加
して用いることができる。

【００５９】また耐久性向上のために、必要に応じて感
光層以外に保護層等の非感光層を設けてもよい。

【００６０】上記の如く、電子写真用感光体の円筒状基
体として透光性のプラスチックを用いたものが好ましい
が、その他光学ガラスを円筒状基体として用い電子写真
用感光体としたものでもよい。

【００６１】これらの透光性の円筒状基体は従来からあ
る電子写真方式の複写機、プリンタに搭載することで良
好な画像が得られ、特に寸法精度が不良の場合におこる
濃度ムラ、色ムラのない画像が得られる。

【００６２】また上記の如くに、光学ガラスを用いた
り、プラスチックの原材料を適正に選ぶことで、特にプ
ラスチックの場合、重合性液状材料として前記のメタク
リル酸エステルを含むことによって透光性の良い円筒状
プラスチック基体を得ることができる。これは次に説明
する像形成体の内部から露光する画像形成装置に適用し
て良好な画像を得ることができる円筒状プラスチック基
体であって、該円筒状プラスチック基体の周面に感光層
を設けて電子写真用感光体とし、該電子写真用感光体上
に内部露光を行って画像形成がなされるようにした本発
明の画像形成装置は、本発明による電子写真用感光体を
用いることで優れた特性を有するようになる。

【００６３】次に、本発明にかかわる電子写真用感光体
を用いた画像形成装置の一実施形態について、図５を用
いて説明する。図５は、先に説明した透光性の円筒状基
体で作製した電子写真用感光体を適用した画像形成装置
の一例を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。

【００６４】図５によれば、像形成体（電子写真感光体
ともいう）である感光体ドラム１０は、例えば透光性の
光学ガラスや前述した透光性の高いポリメチルメタアク
リル酸エステル重合体樹脂によって形成される円筒状
（ドラム状）の基体の外周面に導電層、電荷発生層と電
荷輸送層とからなる機能分離型有機感光体層（ＯＰＣ）
を形成したものである。感光体ドラム１０は、図示しな
い駆動源からの動力により透光性の導電層を接地された
状態で支軸５１を中心として図１の矢印で示す時計方向
に感光体ドラム１０が回転される。

【００６５】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１
１、像露光手段としての露光ユニット１２、現像手段と
しての現像器１３は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各色の画像
形成プロセスに用いられ、本実施形態においては、図１
の矢印にて示す感光体ドラム１０の回転方向に対して、
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に配置される。

【００６６】円筒状の感光体ドラム１０の外側に、感光
体ドラム１０を囲むように、感光体ドラム１０と同心円
状に円筒状の支持部材５０が設けられ、円筒状の支持部
材５０に上述した各色毎のスコロトロン帯電器１１、各
色毎の露光ユニット１２、各色毎の現像器１３及びクリ
ーニング手段としてのクリーニング装置１９がそれぞれ
取り付けられる。

【００６７】各色毎の帯電手段としてのスコロトロン帯
電器１１は、コロナ放電電極（符号なし）とシールド部
材であるコの字状のサイドプレート（符号なし）とが取
り付けられ、更にサイドプレートに制御グリッド（符号
なし）が取り付けられて構成され、感光体ドラム１０の
移動方向に対して直交する方向（図１において紙面垂直
方向）に感光体ドラム１０と対峙し近接して取り付けら
れる帯電部材である。このスコロトロン帯電器１１は、
トナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）
のコロナ放電を行うコロナ放電電極と、感光体ドラム１
０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に保持され
た制御グリッドとによって帯電作用（本実施形態におい
てはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し一
様な電位を与える。

【００６８】各色毎の像露光手段としての露光ユニット
１２は、感光体ドラム１０上での露光位置が各色毎のス
コロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１０の回転
方向下流側になるようにして、感光体ドラム１０の内部
に配置される。各色毎の露光ユニット１２は、それぞ
れ、像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオー
ド）を感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレイ状に
並べた線状の露光素子（不図示）と等倍結像素子として
のセルフォックレンズ（不図示）とがホルダに取り付け
られた露光用ユニットとして構成される。露光素子とし
ては、その他ＦＬ（蛍光体発光）、ＥＬ（エレクトロル
ミネッセンス）、ＰＬ（プラズマ放電）等の複数の発光
素子をアレイ状に並べた線状のものが用いられる。

【００６９】露光ユニット１２は、別体のコンピュータ
（不図示）から送られメモリに記憶された各色の画像デ
ータに基づいて、後段において詳述する画像処理を施し
た後、一様に帯電した感光体ドラム１０に像露光を行
い、感光体ドラム１０上に潜像を形成する。この実施形
態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ、Ｍ、Ｃ
のトナーの透光性の高い６８０〜９００ｎｍの範囲のも
のが良好であるが、裏面から像露光を行うことからカラ
ートナーに透光性を十分に有しないこれより短い波長で
もよい。

【００７０】各色毎の現像手段としての現像器１３は、
それぞれ、例えば厚み０．５ｍｍ〜１ｍｍ、外径１５〜
２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ
材で形成された現像剤担持体である現像スリーブ１３１
と、現像ケーシング（符号なし）とを備え、内部にイエ
ロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）若しくは黒
色（Ｋ）の二成分（一成分でもよい）の現像剤を収容し
ている。現像スリーブ１３１は、ＮおよびＳの磁極を交
互に配した固定磁石（不図示）を内包しており、攪拌ス
クリュウ（符号なし）によって攪拌、混合され、供給ロ
ーラ（符号なし）により攪拌部から搬送、供給された二
成分現像剤を現像部へと供給する。この際、現像スリー
ブ１３ａ周面上の二成分現像剤の層厚は、直径３〜１０
ｍｍの磁性体の円形断面の金属材から成り現像スリーブ
１３１の周面に所定の荷重をもって均等に圧接された薄
層形成部材としての薄層形成棒（不図示）によって規制
される。現像部を通過した二成分現像剤は、帯状の長辺
の一端を現像スリーブ１３１に平行に圧接して設けられ
た例えばＳＵＳ、ウレタンゴム等の板状の弾性部材より
なるスクレーパ（符号なし）により現像スリーブ１３１
上から除去され、供給ローラにより攪拌部へ搬送され、
所定のトナー濃度となるように、攪拌スクリュウによっ
て攪拌、混合される。

【００７１】現像部では、現像スリーブ１３１は、突き
当てコロ（不図示）により感光体ドラム１０と所定の値
の間隙、例えば１００μｍ〜１０００μｍをあけて非接
触に保たれ、感光体ドラム１０の回転方向と順方向に回
転しており、現像スリーブ１３１に対して現像バイアス
としてトナーと同極性（本実施形態においてはマイナス
極性）の直流電圧あるいは直流と交流との重畳電圧を印
加することにより、感光体ドラム１０の露光部に対して
非接触の反転現像が行われる。この時の現像間隔精度は
画像ムラを防ぐために２０μｍ程度以下が必要である。

【００７２】以上のように現像器１３は、スコロトロン
帯電器１１による帯電と露光ユニット１２による像露光
によって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を、
非接触の状態で感光体ドラム１０の帯電極性と同極性の
トナー（本実施形態においては感光体ドラムは負帯電で
あり、トナーは負極性）により反転現像する。

【００７３】画像形成のスタートにより駆動源が駆動
し、感光体ドラム１０を図１の矢印で示す時計方向へ回
転し、同時にスコロトロン帯電器１１（Ｙ）の帯電作用
により感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。感
光体ドラム１０は電位を付与されたあと、露光ユニット
１２（Ｙ）において第１の色信号すなわちＹの画像デー
タに対応する電気信号による露光が開始されドラムの回
転走査によってその表面の感光層に原稿画像のイエロー
（Ｙ）の画像に対応する静電潜像が形成される。この潜
像は現像器１３（Ｙ）により非接触の状態で反転現像さ
れ、感光体ドラム１０上にイエロー（Ｙ）のトナー像が
形成される。

【００７４】次いで、感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、スコロトロン帯電器１１
（Ｍ）の帯電作用により電位が付与され、露光ユニット
１２（Ｍ）の第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画
像データに対応する電気信号による露光が行われ、現像
器１３（Ｍ）による非接触の反転現像によって前記のイ
エロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー
像が重ね合わせて形成される。

【００７５】同様のプロセスにより、スコロトロン帯電
器１１（Ｃ）、露光ユニット１２（Ｃ）及び現像器１３
（Ｃ）によってさらに第３の色信号に対応するシアン
（Ｃ）のトナー像が、また、スコロトロン帯電器１１
（Ｋ）、露光ユニット１２（Ｋ）及び現像器１３（Ｋ）
によって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像
が順次重ね合わせて形成され、感光体ドラム１０の一回
転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成される。

【００７６】このように、本実施の形態では、Ｙ、Ｍ、
Ｃ及びＫの露光ユニット１２による感光体ドラム１０の
有機感光層に対する露光は、感光体ドラム１０の内部よ
り透光性基体を通して行われる。したがって第２、第３
及び第４の色信号に対応する画像の露光は何れも先に形
成されたトナー像により遮光されることなく静電潜像を
形成することが可能となり、好ましいが、感光体ドラム
１０の外部から露光してもよい。

【００７７】一方、転写材である記録紙Ｐは、転写材収
納手段である給紙カセット１５より、送り出しローラ
（符号なし）により送り出され、給送ローラ（符号な
し）により給送されてタイミングローラ１６へ搬送され
る。

【００７８】記録紙Ｐは、タイミングローラ１６の駆動
によって、感光体ドラム１０上に担持されたカラートナ
ー像との同期がとられ、紙帯電手段である紙帯電器１４
ｃの帯電により搬送ベルト１４ｄに吸着されて転写域へ
給送される。搬送ベルト１４ｄにより密着搬送された記
録紙Ｐは、転写域でトナーと反対極性（本実施形態にお
いてはプラス極性）の電圧が印加される転写手段として
の転写器１４ａにより、感光体ドラム１０の周面上のカ
ラートナー像が一括して記録紙Ｐに転写される。

【００７９】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
転写材分離手段としての紙分離ＡＣ除電器１４ｂにより
除電されて、搬送ベルト１４ｄから分離され、定着手段
としての定着装置１７へと搬送される。そして、内部に
ヒータ（不図示）を有する定着ローラ１７ａと、圧着ロ
ーラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えられることにより
記録紙Ｐ上の付着トナーが定着され、記録紙Ｐが排紙ロ
ーラ１８により送られて、装置上部のトレイへ排出され
る。

【００８０】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは、さらに回転しクリーニング手段であるクリ
ーニング装置１９にいたり、感光体ドラム１０に当接し
たゴム材から成るクリーニングブレード（符号なし）と
クリーニングローラ（符号なし）とによってクリーニン
グ装置１９内に掻き落とされる。クリーニング装置１９
により残留トナーを除去された感光体ドラム１０はスコ
ロトロン帯電器１１（Ｙ）によって一様帯電を受け、次
の画像形成サイクルに入る。

【００８１】実施例 １．円筒状プラスチック基体の作成 メタクリル酸メチルモノマーに重合促進の為の触媒とし
てアゾビスイソブチロニトリルを添加し４０℃にて１時
間加熱処理を行い予備重合を行って粘度１００ｃｐのシ
ロップ状重合性液状材料を得た。左右のフランジ部材は
内装せずに図２にて説明した装置を用い、前記重合性液
状材料を内径１００ｍｍ、内部の長さが３６０ｍｍの円
筒状の型に注入し型を回転させて遠心力により型の内壁
にそって密着させながら水蒸気により型全体を１００℃
で８時間の加熱処理を行って重合させた。更に２時間そ
の温度にてアニール処理を行い、次に、冷気により円筒
状プラスチック基体の型の一方より１０℃／分の速度で
室温まで冷却し、円筒状プラスチック基体の型よりの剥
離を行う。剥離後、型を架台より外し、円筒状プラスチ
ック基体を型から取り出した。得られた基体に端部の加
工、バフ研磨を行って外径１００ｍｍ、長さ３６０ｍｍ
で円筒度、真円度２０μｍ程度、回転振れ３０μｍの円
筒状プラスチック基体を得た。

【００８２】この円筒状プラスチック基体の外周面にバ
インダーとＩＴＯとを混合してなる塗布液により円筒状
プラスチック基体上に浸漬塗布して可視光や赤外光にお
ける透過率が８５％の円筒状プラスチック基体を得た。

【００８３】 塗布液 ＩＴＯ（平均粒径、１００オングストローム） ４重量部 アルコール可溶性ポリアミドＣＭ−８０００（東レ（株）製）１０重量部 メタノール ８０重量部 １−ブタノール ２０重量部 ２．ＯＰＣの塗布 アルコール可溶性ポリアミドＣＭ−８０００（東レ（株）製） ４重量部 メタノール ８０重量部 １−ブタノール ２０重量部 を混合、溶解し下引層塗布液を得た。上記塗布液を円筒
状プラスチック基体に浸漬塗布して厚さ０．５μｍの下
引き層を得た。

【００８４】次に Ｙ型チタニルフタロシアニン ４重量部 シリコーン樹脂溶液ＫＲ−５２４０（信越化学（株）製） ４５重量部 ２−ブタノン １００重量部 を混合し、サンドミルにて１０時間分散して電荷発生層
塗布液を得た。この塗布液を前記下引層の上に浸漬塗布
して厚さ０．２５μｍの電荷発生層を得た。

【００８５】 電荷輸送物質Ｔ−１ ８重量部 ビスフェノールＺ型ポリカーボネートＺ−３００（三菱瓦斯化学（株）製） １２重量部 １，２−ジクロルエタン １００重量部

【００８６】

【化１】

【００８７】を混合、溶解して電荷輸送層塗布液を得
た。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布して９
０℃、１時間の熱処理を行って厚さ２５μｍの電荷輸送
層を形成し、基体内部に図３及び図４にて説明した弾性
のある非光沢の黒色のフィルムを遮光部材として内装し
本発明の電子写真用感光体を得た。

【００８８】３．画像出し評価 上記の電子写真用感光体を装着して、図５にて説明した
構造の本発明の電子写真方式の外部露光式カラー画像形
成装置を形成し画像出しを行ったところ、カブリのない
濃度の十分な画像を得た。特に、画像上での濃度や色あ
いのむらが認められず均一性の優れた画像を得た。かか
る均一性の優れた画像は、連続３万プリントの後も画質
変化は認められなかった。また、前記内装されたフィル
ムは電子写真用感光体の内側で広がって、内壁と密着し
ており電子写真用感光体の回動によってもずれることは
なかった。

【００８９】

【発明の効果】請求項１ないし４によれば、像露光光や
装置本体の端部よりの入射光や機内の給送部等よりの反
射光の基体を通しての内部への入射が防止され、電子写
真用感光体の除電や光劣化が防止される。

【００９０】請求項５ないし８によれば、像露光光や装
置本体の端部よりの入射光や機内の給送部等よりの反射
光の基体を通しての内部への入射が防止されて、画像ボ
ケのない画像形成装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真用感光体の円筒状基体の製造方法の工
程を示す図である。

【図２】図１の製造装置の一実施例を示す断面図であ
る。

【図３】本発明にかかわる電子写真用感光体の構成の一
実施例を示す断面図である。

【図４】電子写真用感光体の斜視図である。

【図５】透光性の円筒状基体で作製した電子写真用感光
体を適用した画像形成装置の一例を示すカラー画像形成
装置の断面構成図である。

【符号の説明】

１ 円筒状プラスチック基体 ２ 導電層 ３ 有機感光層（ＯＰＣ） ４ 電荷発生層（ＣＧＬ） ５ 電荷輸送層（ＣＴＬ） ６ 遮光部材 １０ 感光体ドラム １１ スコロトロン帯電器 １２ 露光ユニット １３ 現像器 Ｐ 記録紙

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性の円筒状基体と、前記円筒状基体
   の外周面に設けられた感光体層とを有する電子写真用感
   光体において、 前記電子写真用感光体の内部に、前記円筒状基体の内壁
   に沿って弾性のある遮光部材を設けることを特徴とする
   電子写真用感光体。
2. 【請求項２】 前記遮光部材は遮蔽性のあるシート部材
   であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真用感
   光体。
3. 【請求項３】 前記感光体層は電荷発生層と電荷輸送層
   とからなる二層構成であることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の電子写真用感光体。
4. 【請求項４】 前記円筒状基体は遠心重合法により成型
   されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記
   載の電子写真用感光体。
5. 【請求項５】 円筒状の電子写真用感光体の外周辺に帯
   電手段、現像手段及び像露光手段を配設し、前記電子写
   真用感光体に対し前記帯電手段による帯電と前記像露光
   手段による像露光での潜像の形成と前記現像手段による
   前記潜像の現像とによりトナー像を形成する画像形成装
   置において、 前記電子写真用感光体が透光性の円筒状基体と感光体層
   とを有すると共に、 前記電子写真用感光体の内部に、前記円筒状基体の内壁
   に沿って弾性のある遮光部材を設けることを特徴とする
   画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記遮光部材は遮蔽性のあるシート部材
   であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装
   置。
7. 【請求項７】 前記感光体層は電荷発生層と電荷輸送層
   とからなる二層構成であることを特徴とする請求項５ま
   たは６に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記円筒状基体は遠心重合法により成型
   されることを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記
   載の画像形成装置。