JPH11249493A

JPH11249493A - 電子写真装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JPH11249493A
Application number: JP10049354A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tanaka; 博幸田中; Akio Maruyama; 晶夫丸山; Kazunari Nakamura; 一成中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、良好な注入帯電を行うこと
ができ、優れた画像を得ることができ、かつ感光体の耐
久寿命の長い電子写真装置及びプロセスカートリッジを
提供することにある。【解決手段】電子写真感光体及び該電子写真感光体に
接触配置され、電圧を印加されることにより電子写真感
光体を帯電する帯電部材、露光手段、現像手段及び転写
手段を備えた電子写真装置において、電子写真感光体の
表面層が導電性粉体を含有し、かつ前記導電性粉体にお
いて表面層の膜厚以上の粒径の粒子が存在し、かつ帯電
が注入帯電である電子写真装置並びに電子写真感光体と
帯電部材とを一体化させたプロセスカートリッジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置及び電子
写真感光体と帯電部材とを一体化させたプロセスカート
リッジに関し、より詳しくは特定の構成よりなる電子写
真感光体を用い、特定の帯電を行う電子写真装置及びプ
ロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真装置の帯電手段としては
コロナ帯電器が一般的に使用されてきた。また近年、低
オゾン等の利点を有することから、接触帯電装置、即ち
電子写真感光体に接触配置された帯電部材に電圧を印加
することによって電子写真感光体の帯電を行う装置も実
用化されている。しかしながらコロナ帯電は無論、接触
帯電も帯電は帯電部材から電子写真感光体への放電によ
って行われるため、放電開始電圧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、膜厚２５μｍ
の電子写真感光体を帯電ローラを用いて接触帯電するた
めには、帯電ローラに対して少なくとも約６４０Ｖ以上
の電圧を印加しなければならない。約６４０Ｖ以上の電
圧を印加することによって初めて放電が開始され、感光
体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧の増加
に対して線形に感光体の表面電位が上昇する。以後、こ
の放電開始電圧をＶthと定義する。つまり、電子写真プ
ロセスに必要とされる感光体表面の電位Ｖd を得るため
には帯電ローラにはＶｄ＋ＶthのＤＣ電圧が必要とな
る。このようにＤＣ電圧のみを帯電部材に印加すること
によって電子写真感光体の帯電を行う帯電方式をＤＣ帯
電方式と称する。

【０００３】このＤＣ帯電方式では装置周辺の温度湿度
の変動等により接触帯電部材の抵抗値が変動するため、
あるいは感光体が使用に伴って削られることによって膜
厚が変化するとＶthが変動するため、感光体の電位を所
望する値にすることが困難であった。このため更なる帯
電の均一性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Ｖd に相当するＤＣ電
圧に２×Ｖth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感光体の帯電を
行う所謂ＡＣ帯電方式が用いられる。この帯電方式では
感光体の表面電位は、環境や感光体削れ等の外的要因に
影響されることもほとんどなく、Ｖd に収束する。

【０００４】しかしながら、上述のような接触帯電装置
においても、その本質的な帯電機構は帯電部材から電子
写真感光体へのエアギャップを介した放電現象を用いて
いるため、先に述べたように帯電に必要とされる電圧は
感光体の表面電位を超える値であり、微量であるがオゾ
ンも発生する。また、帯電均一化のためにＡＣ帯電方式
を用いた場合には、オゾン発生量の増加、ＡＣ電圧の電
界による振動音の発生及び放電による感光体表面の劣化
が顕著になる等の問題点が発生していた。

【０００５】そこでＥＰＡ０５７６２０３公報やＥＰＡ
０６１５１７７公報等には、実質的に放電を利用せずに
帯電部材から電子写真感光体の表面に直接電荷を注入す
る帯電、所謂注入帯電が提案されている。また本注入帯
電においては前記公報に示されるように、電子写真感光
体としてその表面に導電性粉体を含有する層を有するも
のを用いた場合に良好な帯電が可能となった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来注入帯電
に用いる試みがなされた電子写真感光体は表面層の膜厚
に比べて含有される導電性粉体の粒径は非常に小さく、
従って表面層の最表面に導電性粉体が十分露出している
わけではなく、注入帯電を良好に行うためには帯電部材
と感光体表面との接触面積を十分確保し、かつ接触圧を
高くして帯電に十分長い時間をかける必要があった。

【０００７】しかしながらこのように帯電部材と感光体
表面の接触圧を高くした場合には、繰り返し使用時にお
いて帯電部材と感光体表面との摺擦によって感光体表面
にキズが発生し、また表面が削られ、これによって感光
体の耐久寿命が低下することになる。従って注入帯電に
おいて感光体のさらなる耐久性の向上を図るためには帯
電部材から感光体表面への電荷の注入性を向上させ低い
接触圧でも均一な帯電ができるようにする必要があっ
た。

【０００８】本発明の目的は、良好な注入帯電を行うこ
とができ、優れた画像を得ることができ、かつ感光体の
耐久寿命が充分に長い電子写真装置及びプロセスカート
リッジを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、電子写
真感光体、該電子写真感光体に接触配置され、電圧が印
加されることにより該電子写真感光体を帯電する帯電部
材、露光手段、現像手段及び転写手段を備えた電子写真
装置において、上記電子写真感光体の少なくともその表
面層が導電性粉体を含有し、かつ上記導電性粉体におい
て上記表面層の膜以上の粒径の粒子が存在し、かつ表面
層の表面から露出しており、さらに上記帯電が注入帯電
であることを特徴とする電子写真装置が提供される。ま
た、本発明に従って、電子写真感光体と、該電子写真感
光体に接触配置され、電圧が印加されることにより該電
子写真感光体を帯電する帯電部材とを一体として支持
し、電子写真本体に着脱自在であるプロセスカートリッ
ジにおいて、上記電子写真感光体の少なくともその表面
層が導電性粉体を含有し、かつ上記導電性粉体において
上記表面層の膜厚以上の粒径の粒子が存在し、かつ表面
層の表面から露出しており、さらに上記帯電が注入帯電
であることを特徴とするプロセスカートリッジが提供さ
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】このように、本発明は、特定の構
成を有する電子写真感光体を用いることにより、良好な
注入帯電が可能となり、かつ感光体の耐久寿命を長くす
ることが可能となった。また本発明においては感光体の
注入帯電性が非常に良好であるため、注入性には劣るが
取扱が容易なブレード形状やローラ形状の帯電部材を用
いても良好な注入帯電を行うことが可能となった。

【００１１】尚、帯電がエアギャップでの放電による帯
電か、放電することなしに直接電荷を注入することによ
る帯電かの区別は、前記の通り帯電部材への印加電圧と
感光体の表面電位との関係を調べることにより判断が可
能である。即ち、放電による帯電では、感光体上の帯電
部材への印加電圧に対してしきい値をもち、帯電部材へ
印加するＤＣ電圧を０Ｖから徐々に増加していくと、感
光体の表面電位は、印加電圧数百ボルトまで０Ｖを保っ
た後、放電開始電圧（帯電開始電圧）以降は印加電圧の
増加に対して線形に増加していくのに対して、電荷を直
接注入することによる帯電では、帯電開始電圧が存在し
ないか又は非常に小さく、印加電圧の増加に対して０Ｖ
からほぼ線形に感光体表面電位も増加する。従って、本
発明においては、印加電圧と帯電開始電圧の差が１００
Ｖ以下であるような帯電をすることが可能な装置で、実
質的に放電することなしに行う帯電を注入帯電と定義す
る。

【００１２】本発明に用いられる電子写真感光体は、少
なくともその表面層中に導電性粉体が分散含有され、か
つ上記導電性粉体において前記表面層の膜厚以上の粒径
の粒子が存在することが必要である。表面層中に導電性
微粒子が分散されていない感光体を本発明に用いた場合
には電荷注入の効率が低く帯電が不十分であったり、ま
た電荷注入が不均一である等という現象に起因する画像
欠陥が発生する可能性が高い。

【００１３】本発明で用いる電子写真感光体の構成とし
ては、上記の表面層中への導電性粉体の分散を除いては
特に規制されるものではなく、従来のいかなる構成の感
光体も使用可能であるが、導電性基体上に光半導体より
成る感光層を設け、さらに感光層上に表面保護層をもう
けたものが感光体特性の安定性、生産の容易さの面から
最適であり、本発明の場合はその表面保護層内に前記粒
径の導電性粉体が含有されている。

【００１４】本発明において電子写真感光体表面層の膜
厚と表面層に含有される導電性粉体の粒径との関係が電
荷の注入性の点において重要である。すなわち注入帯電
では直接、帯電部材から感光体表面に電荷が注入される
必要があるため、感光体表面層の最表面に導電性粉体が
十分露出していることが必要であり、このためには表面
層膜厚よりも粒径の大きい導電性粉体を表面層に含有さ
せることが有効である。表面層に含有される導電性粉体
の粒径が表面層の膜厚と比較して小さい、従来提案され
ている表面保護層では前述のように表面層の最表面に導
電性粉体が十分露出しているわけではなく、注入帯電を
良好に行うためには帯電部材と感光体表面との接触面積
を十分確保し、かつ接触圧を高くして帯電に十分長い時
間をかける必要があった。これに対して該導電粉体の少
なくとも一部が表面層膜厚よりも大きい粒径の粉体であ
る場合には表面に導電性粉体が露出し、これによって電
荷注入性は飛躍的に向上する。

【００１５】本構成の感光体における表面保護層はバイ
ンダー樹脂中に導電性粉体が分散含有された膜より成る
が、このバインダー樹脂としては、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、フッソ樹
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、アルキ
ド樹脂、塩化ビニール−酢酸ビニル共重合体樹脂等の通
常の市販の樹脂を挙げることができる。

【００１６】また導電性粉体としては、Ｃｕ，Ａｌ，Ｎ
ｉ等の金属、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アンチモン、酸化
チタンあるいはこれら物質の固溶体もしくは溶融体等の
金属酸化物、あるいはポリアセチレン、ポリチオフェ
ン、ポリピロール等の導電性ポリマー等が使用可能であ
るが、透光性の点から透明度の高い導電材料を使用する
ことが好ましい。本発明において、この導電性粉体は上
記保護層の膜厚以上の粒径の粒子を含有する必要があ
り、これにより導電性粉体が表面層の表面の少なくとも
一部で露出する。導電性粉体中における上記保護層の膜
厚以上の粒径の粒子の占める割合は、注入性の点より１
０重量％以上が好ましい。保護層の膜厚は膜強度と電荷
注入性の点より０．５μｍ以上、より好ましくは１．０
μｍ以上である。

【００１７】上記保護層においては導電性微粒子の分散
性の向上、接着性あるいは平滑性の向上を目的として、
種々の添加剤を加えることができる。特に分散性の向上
に関しては、カップリング剤の添加あるいはカップリン
グ剤により導電性微粒子の表面処理を行うことが非常に
有効である。

【００１８】また同様に分散性の向上及び保護層の耐久
性向上の点よりバインダー樹脂として硬化型樹脂を用い
るとさらに特性は向上する。硬化型樹脂を表面保護層に
用いる場合には、導電性微粒子を硬化性樹脂モノマー又
はオリゴマーの溶解液中に分散した塗工液を感光層上に
塗布、製膜後、熱又は光照射によって上記塗布膜を硬化
させて表面保護層とする。このような硬化型樹脂として
は例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられるがこ
れに限ったものではなく塗布、製膜後に光又は熱等のエ
ネルギーを与えることにより化学反応を起こし硬化する
樹脂であれば使用可能である。また上記保護層では耐久
性、クリーニング性等の特性向上を目的としてポリテト
ラフルオロエチレン、フッ化炭素粒子等の含フッ素樹脂
粒子やシリコーン樹脂粒子等の滑剤を分散することもで
きる。

【００１９】上記保護層はバインダー樹脂、導電性微粒
子及び必要な添加剤を適当に溶解及び分散させた溶液を
感光層上に塗布、乾燥することによって得られる。

【００２０】感光層としては従来公知のものを使用で
き、たとえばＳｅ，Ａｓ₂Ｓｅ₃，ａ−Ｓｉ，ＣｄＳ，
ＺｎＯ₂等の無機物光半導体より成るもの、あるいはＰ
ＶＫ−ＴＮＦやフタロシアニン顔料、アゾ顔料等の有機
材料を用いたもの等が使用可能である。

【００２１】さらに、表面保護層と感光層の間に中間層
を設けることもできる。このような中間層は保護層と感
光層の接着性を高め、あるいは電荷のバリアー層として
機能させることを目的とする。中間層としては例えばエ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
スチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の市販
の樹脂材料が使用可能である。

【００２２】前記感光体用の導電性基体としてはアルミ
ニウム、ニッケル、ステンレス、スチール等の金属、導
電性膜を有するプラスチックあるいはガラス、導電化処
理した紙等を用いることができる。

【００２３】次に、帯電部材について説明する。

【００２４】帯電部材の形状としてはローラ、ブレー
ド、ブラシ、導電性液体及び導電性粉体等を電子写真感
光体表面に接触させるもの等が挙げられる。帯電部材を
構成する材料としては特に限定されるものではなく、た
とえば金、銀、及び水銀等の金属、樹脂にカーボンブラ
ック等の導電性粉体を分散したもの、導電性高分子化合
物、イオン電導処理したゴム材料及び磁性粉体等が使用
可能である。電荷の注入性を向上させるためには帯電部
材と電子写真感光体の表面との接触面積を大きくするこ
とが好ましく、この点からスポンジローラ、ブラシ、液
体及び粉体形状が好ましい。またローラやブラシの場合
には、帯電部材を電子写真感光体に対して周速差をもっ
て回転させることにより、感光体表面に接触する帯電部
材の面積を増加させることができ、その結果、電荷注入
性を向上させることができる。

【００２５】また、本発明においては帯電部材の電気抵
抗の範囲は１×１０⁴〜１×１０⁹Ω／ｃｍ²であるこ
とが好ましい。帯電部材の抵抗が１×１０⁹Ω／ｃｍ²
を越える場合には帯電不良が発生し易く、１×１０⁴Ω
／ｃｍ²を下回る場合にはピンホール周辺における帯電
不良やピンホールの拡大、帯電部材の通電破壊が生じ易
くなる。

【００２６】本発明における帯電部材の抵抗は以下のよ
うに測定することができる。

【００２７】まず、帯電部材を直径３０ｍｍのアルミニ
ウムシリンダーにニップ幅が３ｍｍとなるように接触す
る。次に、この帯電部材の電圧印加部分（実際の電子写
真装置において帯電部材に電圧を印加する場所。例えば
帯電ローラの芯金）に外部より１００ＶのＤＣ電圧を印
加し、帯電部材とアルミシリンダーとの間に流れる電流
を測定する。この電流値をＩ（Ａ）とし、下記式から得
られる値を帯電部材の抵抗値とした。

【００２８】帯電部材の抵抗（Ω/cm²）＝１００(V) ／
（Ｉ(A) ×ニップ面積（cm² ））（ニップ面積（cm²）＝０．３（cm）×帯電部材とアル
ミニウムシリンダーの接触長さ（cm））尚、本発明における露光手段、現像手段、転写手段及び
クリーニング手段等の通常の電子写真プロセスを行うた
めに必要な手段は、何ら限定されるものではなく、従来
使用しようされているものが用いられる。

【００２９】

【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。実施例１：画像形成装置例図１は本発明のプロセスカートリッジを有する電子写真
装置の概略構成の例を示す図である。本例の電子写真装
置は、レーザービームプリンターである。

【００３０】図１において、１は直径３０ｍｍのドラム
状の電子写真感光体である。感光体１は、矢印方向に１
００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動される。２は感光
体１に接触配置された帯電部材としての回転ブラシロー
ラ（帯電ブラシ）であり、この帯電ブラシ２には帯電バ
イアス電源Ｓ１から−７００ＶのＤＣ電圧が印加され、
感光体１の表面がほぼ−６８０Ｖに一様に注入帯電され
る。この感光体１の帯電処理面に対して不図示のレーザ
ービームスキャナから出力されるレーザービームによる
走査露光Ｌ（露光手段）がなされ、感光体１の周面に目
的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。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反転
現像手段３によりトナー画像として反転現像される。

【００３１】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
上記のネガトナーをコートし、感光体１表面との距離を
３００μｍに固定した状態で感光体１と等速で回転さ
せ、スリーブ３ａに現像バイアス電源Ｓ２より現像バイ
アスを印加する。電圧は−５００ＶのＤＣ電圧と、周波
数１８００Ｈｚ、ピーク間電圧１６００Ｖの矩形のＡＣ
電圧を重畳したものを用い、ジャンピング現像を行う。
一方、不図示の給紙部から記録材としての転写材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せ
た接触転写手段としての、中抵抗の転写ローラ４との圧
接ニップ部（転写部）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Ｓ３から
所定の転写バイアスが印加される。本実施例ではローラ
抵抗値が５×１０⁸Ω／ｃｍ²の転写ローラ４を用い、
＋２０００ＶのＤＣ電圧を印加して転写を行った。転写
部Ｔに導入された転写材Ｐはこの転写部Ｔにおいて、そ
の表面に感光体１の表面に形成されているトナー画像を
静電力と押圧力にて転写される。トナー画像の転写を受
けた転写材Ｐは感光体１から分離されて熱定着方式等の
定着手段５へ導入されてトナー画像の定着を受け、画像
形成物（プリントあるいはコピー）として装置外へ排出
される。また、転写材Ｐに対するトナー画像転写後の感
光体表面はクリーニング手段６により残留トナー等の付
着物の除去を受けて清掃される。

【００３２】本実施例の電子写真装置においては、感光
体１、帯電部材２、現像手段３、クリーニング装置６が
プロセスカートリッジ２０として一体に支持されてお
り、プロセスカートリッジは、電子写真装置本体から一
括して着脱自在である。なお、現像手段３やクリーニン
グ手段は一体化されていなくてもよい。

【００３３】本実施例における電子写真感光体１は負帯
電用の有機光半導体が用いられており、表面を陽極酸化
によって粗面化することによってレーザによるモアレの
発生を防止したφ３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上
に下記の３層を有している。

【００３４】なお、以下の原料の「部」は特に指示がな
い限り重量部で表される。

【００３５】第１層はアルコール可溶性共重合ナイロン
樹脂（平均分子量２９０００）１０部、メトキシメチル
化６ナイロン樹脂（平均分子量３２０００）３０部をメ
タノール２６０分とブタノール４０分との混合溶媒中に
溶解した。この調合液を浸漬塗布して１μｍの下引き層
とした。次に下記構造式のジスアゾ顔料４部、ポリビニ
ルブチラール樹脂（ブチラール化率６８％、平均分子量
２４０００）２部及びシクロヘキサノン３４部をサンド
ミル装置にて１２時間分散した電荷発生層用分散液を調
製し、これを用いて前記下引き層上に浸漬塗布により
０．２μｍの電荷発生層を形成した。

【００３６】

【化１】次に電荷輸送層として下記構造式

【００３７】

【化２】で示されるトリアリールアミン化合物１０部及びポリカ
ーボネート樹脂（ユーピロンＺ−２００、三菱ガス化学
（株）社製）１０部をジクロルメタン２０部及びモノク
ロルベンゼン５０部の混合溶媒中に溶解した溶液を前記
の電荷発生層上に浸漬塗布し、１２０℃で６０分間乾燥
することによって、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成し
た。

【００３８】次に、表面保護層用の分散液を下記の手順
により用意した。

【００３９】バインダー樹脂としての下記式

【００４０】

【化３】で示されるアクリル系硬化性モノマー２５部、光重合開
始剤としての２−メチルチオキサントン２．０部、平均
粒径１．２μｍで２．０μｍ以上の粒径のものが１５ｗ
ｔ％存在する粒度分布を示すアンチモン含有酸化スズ微
粒子４５部及びトルエン３００部を混合してサンドミル
装置で７２時間分散した分散液に四フッ化エチレン樹脂
粒子（ルブロンＬ−２、ダイキン工業製）２５部及びフ
ッ素系シランカップリング剤（Ｃ₄Ｆ₉ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓ
ｉ（ＯＣＨ₃）₃）２０部を混合してサンドミル装置で
さらに４時間分散することにより、保護層用の分散液を
得た。この分散液を前記電荷輸送層上にスプレー塗布
し、乾燥後、高圧水銀灯にて８００ｍＷ／ｃｍ²の光強
度で２０秒間紫外線照射することによって、膜厚２．０
μｍの保護層を形成した。

【００４１】本実施例の接触帯電部材としての帯電ブラ
シ２は、導電性レーヨン繊維（ユニチカ（株）製、商品
名ＲＥＣ−Ｃ）をパイル地にしたテープを直径６ｍｍの
金属製の芯金２ａにスパイラル状に巻きつけて外径１４
ｍｍのロールブラシとしたもので、６００デニール／１
００フィラメント、１平方インチ当たり１０，０００フ
ィラメントの密度で、ブラシの抵抗値は１×１０⁵Ω／
ｃｍ²である（金属製の直径φ３０ｍｍのドラムにニッ
プ幅２ｍｍで当接させ、１００Ｖの電圧を印加したとき
に流れる電流値から換算したもの）。この抵抗値の帯電
ブラシ２を用いることにより、感光体１上にピンホール
等の欠陥が生じた場合でも、この部分に過大なリーク電
流が流れ込むことを防止することが可能であった。

【００４２】この帯電ブラシにＤＣ−７００Ｖの電圧を
印加し、これを芯金両端に５０ｇの加重で感光体１に当
接させ、感光体の回転方向に対して順方向に１０５％の
周速で回転させて感光体表面を帯電処理した。

【００４３】以上のような構成の本実施例のプリンタで
２０，０００枚の画像出力を行ったところ、どのような
環境下においても良好な画像を出力することができた。
この時、帯電部材２に印加する電圧は帯電電位に相当す
る−７００Ｖのみであり、従来の接触帯電装置のように
放電を励起するための余分な電圧を印加する必要がなく
なった。また、このように放電を伴わずに帯電が可能と
なったため、本実施例においては従来放電に起因してい
たオゾンの発生、感光体表面の劣化を防止することがで
きた。比較例：次に本実施例の画像形成装置を用いて帯電性の
比較検討を行った。実施例１で用いた感光体との比較例
として、実施例１で用いた感光体の表面層内に分散され
る酸化スズが平均粒径０．０２μｍから２．０μｍ以上
の粒径の粒子が実質的に含有されていない他は実施例１
で用いた感光体とまったく同様の感光体を比較例の感光
体として用意した。また実施例１の接触帯電ブラシの抵
抗をそれぞれ１×１０¹⁰Ω／ｃｍ²、１×１０⁸Ω／ｃ
ｍ²、１×１０⁵Ω／ｃｍ²、１×１０³Ω／ｃｍ²、
１×１０²Ω／ｃｍ²としたものを用意し、各々の組み
合わせにおける帯電性、電荷注入性、耐ピンホール性を
検討した。結果は下記表１に示す通りである。表１に示
すように実施例１の感光体では良好な帯電性を示すのに
対して、表面層に表面層膜厚以上の粒径の酸化スズ粒子
を含まない比較例の感光体ではいずれの抵抗の帯電部材
を用いても電荷注入は十分ではなく帯電不良による画像
のカブリが発生している。また、帯電部材の抵抗をパラ
メータとした場合には前述の通り１×１０²Ω以下では
ピンホールによるリークが発生し、１×１０¹⁰Ω／ｃｍ
²では実施例１の感光体においても帯電不良が発生して
いる。

【００４４】

【表１】実施例２本実施例では、帯電部材２として導電磁気ブラシを用い
ることを特徴としている。

【００４５】実施例２では、実施例１のプリンタにおい
て感光体と帯電部材のみを変更した。感光体は実施例１
の感光体に対して表面層の膜厚を１．０μｍとし、分散
する酸化スズとして平均粒径０．２μｍ、かつ１．０μ
ｍ以上の粒径の粒子を１０ｗｔ％含有するものに変更し
た他は実施例１と同様にして感光体を作成した。また、
帯電部材としては磁性導電粒子を用いた導電磁気ブラシ
に変更した。導電磁気ブラシは非磁性の導電スリーブ、
これに内包されるマグネットロール及びスリーブ上の磁
性導電粒子によって構成され、マグネットロールは固
定、スリーブ表面が感光体ドラムの周速方向と逆に移動
するように回転される。このときの磁性導電粒子は平均
粒径２０μｍの焼結したマグネタイトを用い、導電磁気
ブラシの抵抗は実施例１と同様の方法で測定したもので
５×１０⁴Ω／ｃｍ²のものを用いた。

【００４６】以上のような構成の本実施例のプリンタで
５０，０００枚の画像出力を行ったところ、どのような
環境下においても良好な画像を出力することができた。
この時、帯電部材２に印加する電圧は実施例１と同様に
帯電電位に相当する−７００Ｖのみであり、従来の接触
帯電装置のように放電を励起するための余分な電圧を印
加する必要がなくなった。また、このように放電を伴わ
ずに帯電が可能となったため、本実施例においては従来
放電に起因したオゾンの発生、感光体表面の劣化を防止
することができた。実施例３：実施例３でも実施例１のプリンタにおける感
光体及び帯電部材を変更する。本実施例の感光体は実施
例１の感光体において表面保護層のみを変更し、本感光
体の表面保護層は以下のように形成した。まず下記構造
式で示されるアクリルモノマー６０部、

【００４７】

【化４】平均粒径４００Åの酸化錫超微粒子２０部、平均粒径３
μｍの酸化スズ粒子を５部、光重合開始剤として２−メ
チルチオキサントン１０部、トルエン１００部及びメチ
ルセルソルブ２００部をサンドミルにて４８時間分散を
行い表面層用の調合液を得た。次に、この調合液を用い
て、実施例１と同様にして電化輸送層上にスプレーコー
ティング法により膜を成膜し、乾燥した後、高圧水銀灯
にて８００ｍＷ／ｃｍ²の光強度で２０秒間光照射して
硬化させて３μｍの膜厚の表面層を形成した。

【００４８】本実施例の接触帯電部材としては、導電処
理したスポンジローラを用いる。カーボン微粒子を分散
した発泡ウレタンを直径６ｍｍの金属製の芯金にローラ
状にコートし外径１５ｍｍのスポンジローラとした。こ
のローラの抵抗は５×１０⁵Ω／ｃｍであった。

【００４９】このローラを実施例１で使用した電子写真
装置に組み込み、５０，０００枚の画像出力を行ったと
ころ、どのような環境下においても良好な画像を出力す
ることができた。この時、帯電部材２に印加する電圧は
実施例１，２と同様に帯電電位に相当する−７００Ｖの
みであり、従来の接触帯電装置のように放電を励起する
ための余分な電圧を印加する必要がなくなった。従って
本実施例においても従来放電に起因していたオゾンの発
生、感光体表面の劣化を防止することができた。また本
実施例に用いた感光体においては表面層を硬化樹脂で形
成しており、表面層の硬度が高いため、繰り返しの画像
出力においても感光体表面に傷の発生がなく、削れがほ
とんどない耐久性の非常に高い感光体となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロセスカートリッジを有する電子写
真装置の概略構成の一例を示す図である。

【符号の説明】

１電子写真感光体２帯電ブラシ３反転現像手段３ａ非磁性現像スリーブ４転写ローラ５定着手段６クリーニング手段２０プロセスカートリッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体、該電子写真感光体に接
触配置され、電圧が印加されることにより該電子写真感
光体を帯電する帯電部材、露光手段、現像手段及び転写
手段を備えた電子写真装置において、該電子写真感光体
の少なくともその表面層が導電性粉体を含有し、かつ該
導電性粉体において該表面層の膜厚以上の粒径の粒子が
存在し、かつ表面層の表面から露出しており、さらに該
帯電が注入帯電であることを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】該導電性粉体において該表面層の膜厚以
上の粒径の粒子の割合が１０重量％以上である第１項記
載の電子写真装置。
【請求項３】該表面層がバインダー樹脂に導電性粉体
を分散した層である第１又は２項記載の電子写真装置。
【請求項４】該表面層の膜厚が０．５μｍ以上である
ことを特徴とする第１〜３項のいずれかに記載の電子写
真装置。
【請求項５】該電子写真感光体が導電性基体上に感光
層及び該感光層上の表面層を有する第１〜４項いずれか
に記載の電子写真装置。
【請求項６】該帯電部材が１×１０⁴〜１×１０⁹Ω
／ｃｍ²の電気抵抗値をもつものであることを特徴とす
る第１〜５項いずれかに記載の電子写真装置。
【請求項７】電子写真感光体と、該電子写真感光体に
接触配置され、電圧が印加されることにより該電子写真
感光体を帯電する帯電部材とを一体として支持し、電子
写真本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおい
て、該電子写真感光体の少なくともその表面層が導電性
粉体を含有し、該導電性粉体において該表面層の膜厚以
上の粒径の粒子が存在し、かつ表面層の表面から露出し
ており、さらに該帯電が注入帯電であることを特徴とす
るプロセスカートリッジ。
【請求項８】該導電性粉体において該表面層の膜厚以
上の粒径の粒子割合が１０重量％以上である第７項記載
のプロセスカートリッジ。
【請求項９】該表面層がバインダー樹脂に導電性粉体
を分散した層である第７又は８項記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項１０】該表面層の膜厚が０．５μｍ以上であ
ることを特徴とする第７〜９項いずれかに記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項１１】該電子写真感光体が導電性基体上に感
光層及び該感光層上の表面層を有する第７〜１０項いず
れかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】該帯電部材が１×１０⁴〜１×１０⁹
Ω／ｃｍ²の電気抵抗値をもつものであることを特徴と
する第７〜１１項いずれかに記載のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項１３】現像手段及びクリーニング手段の少な
くとも一方を有する第７〜１２項いずれかに記載のプロ
セスカートリッジ。