JPH1195474A

JPH1195474A - 電子写真装置及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JPH1195474A
Application number: JP25211497A
Authority: JP
Inventors: Akio Maruyama; 晶夫丸山; Shoji Amamiya; 昇司雨宮; Hironori Uematsu; 弘規植松; Hiroyuki Tanaka; 博幸田中; Michiyo Sekiya; 道代関谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 1999-04-09
Anticipated expiration: 2017-09-17
Also published as: JP3950524B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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十分長い
電子写真装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】電子写真感光体、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
手段を有する電子写真装置において、該電子写真感光体
の表面層が、反応性アクリル基またはメタクリル基を有
する硬化型アクリル系モノマーまたはオリゴマーが重合
することにより形成される樹脂及び導電性粉体を含有
し、かつ該導電性粉体が反応性アクリル基またはメタク
リル基を有するカップリング剤により表面処理されてお
り、かつ該帯電が注入帯電である電子写真装置及びプロ
セスカートリッジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真装置及びプ
ロセスカートリッジに関し、より詳しくは特定の電子写
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
オゾンなど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２５
μｍ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に
対して傾き１で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の表面電位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湿度の
変動など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
報など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、環境や感光体削れなどの外的要
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
が顕著になるなどの問題点が発生していた。

【０００５】そこで、ＥＰＡ０５７６２０３公報やＥＰ
Ａ０６１５１７７公報などには、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では帯電部材か
ら感光体表面層への電荷の注入性が十分ではなく、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、また表面が削れ、これによって感光
体の耐久寿命が決定されていた。従って、注入帯電にお
いて感光体の更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
耐久寿命の十分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】即ち、本発明は、電子写
真感光体、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有する電子写真
装置において、該電子写真感光体の表面層が、反応性ア
クリル基またはメタクリル基を有する硬化型アクリル系
モノマーまたはオリゴマーが重合することにより形成さ
れる樹脂及び導電性粉体を含有し、かつ該導電性粉体が
反応性アクリル基またはメタクリル基を有するカップリ
ング剤により表面処理されており、かつ該帯電が注入帯
電であることを特徴とする電子写真装置である。

【００１０】また、本発明は、電子写真感光体、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
り該電子写真感光体を帯電する帯電部材を一体に支持
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表面層が、反応性アク
リル基またはメタクリル基を有する硬化型アクリル系モ
ノマーまたはオリゴマーが重合することにより形成され
る樹脂及び導電性粉体を含有し、かつ該導電性粉体が反
応性アクリル基またはメタクリル基を有するカップリン
グ剤により表面処理されており、かつ該帯電が注入帯電
であることを特徴とするプロセスカートリッジである。

【００１１】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いが
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。

【００１２】なお、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
しないかまたは非常に小さく、印加電圧の増加に対して
０Ｖからほぼ線形に感光体の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
１００Ｖ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。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる電子写真感光
体は、その表面層が反応性アクリル基またはメタクリル
基を有する硬化型アクリル系モノマーまたはオリゴマー
が重合することにより形成される樹脂及び導電性粉体を
含有し、かつ該導電性粉体が反応性アクリル基またはメ
タクリル基を有するカップリング剤により表面処理され
ているものを使用する。表面層中に導電性粉体が分散さ
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
均一であるなど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。

【００１４】本発明で用いる電子写真感光体の構成とし
ては、上記の表面層が反応性アクリル基またはメタクリ
ル基を有する硬化型アクリル系モノマーまたはオリゴマ
ーが重合することにより形成される樹脂及び導電性粉体
を含有し、かつ該導電性粉体が反応性アクリル基または
メタクリル基を有するカップリング剤により表面処理さ
れていること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、支持
体上に光半導体よりなる感光層を設け、更に感光層上に
保護層を設けたものが感光体特性の安定性及び生産の容
易さの面から最適であり、この場合はその保護層が反応
性アクリル基またはメタクリル基を有する硬化型アクリ
ル系モノマーまたはオリゴマーが重合することにより形
成される樹脂及び導電性粉体を含有し、かつ該導電性粉
体が反応性アクリル基またはメタクリル基を有するカッ
プリング剤により表面処理されていれば本発明に使用可
能である。

【００１５】本発明においては、電子写真感光体表面層
の樹脂と表面層に含有される導電性粉体の表面処理剤と
の関係が電荷の注入性の点において重要であった。即
ち、注入帯電では直接、帯電部剤から感光体表面に電荷
が注入される必要があるため、感光体表面層の樹脂中の
導電性粉体の分散状態が重要であり、注入性のよい導電
性粉体の分散状態を再現性よく達成するためには、表面
層用の樹脂として反応性アクリル基またはメタクリル基
を有する硬化型アクリル系モノマーまたはオリゴマーが
重合することにより形成される樹脂を用い、かつこれに
導電性粉体の表面処理剤として特殊な構造をもつカップ
リング剤を組み合わせることが有効であった。表面層用
の樹脂及び導電性粉体の表面処理剤が上記組み合わせと
異なる、従来提案されている表面層では前述のように表
面層の最表面に効率良く均一に導電性粉体が露出してい
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。
これに対して表面層用の樹脂として反応性アクリル基ま
たはメタクリル基を有する硬化型アクリル系モノマーま
たはオリゴマーが重合することにより形成される樹脂を
用い、かつ該導電性粉体が反応性アクリル基またはメタ
クリル基を有するカップリング剤により表面処理されて
いれば、樹脂と導電性粉体の相溶性が非常に優れ、表面
に導電性粉体が十分にかつ均一に露出し、これによって
電荷注入性は飛躍的に向上する。

【００１６】本発明に用いる感光体の表面層に用いるバ
インダー樹脂を形成するための硬化型アクリル系モノマ
ーまたはオリゴマーは、反応性アクリル基またはメタク
リル基を有する。反応性アクリル基及びメタクリル基と
は各々

【００１７】本発明において、表面層用のバインダー樹
脂を形成するために用いる、反応性アクリル基またはメ
タクリル基を有する硬化型アクリル系モノマーまたはオ
リゴマーは、耐久性向上のために、１分子中に２個以上
の反応性アクリル基またはメタクリル基を有することが
好ましい。

【００１８】本発明において、表面層用のバインダー樹
脂を形成するために用いる、反応性アクリル基またはメ
タクリル基を有する硬化型アクリル系モノマーまたはオ
リゴマーは単独で用いても、２種類以上を混合して用い
てもよい。また、他の硬化型モノマーやオリゴマーと混
合して共重合樹脂を形成することもできる。このとき、
反応性アクリル基またはメタクリル基を有する硬化型ア
クリル系モノマーの割合は好ましくは２０重量％以上、
更に好ましくは３０重量％以上である。

【００１９】更に、本発明の硬化型アクリルモノマーは
オリゴマーを他の樹脂と混合して用いることもできる。

【００２０】他の樹脂としては、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、フッ素樹脂、
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
脂及び塩化ビニール−酢酸ビニル共重合体樹脂などの通
常の市販の樹脂を挙げることができる。

【００２１】また、導電性粉体としては、Ｃｕ、Ａｌ及
びＮｉなどの金属、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アンチモン
及び酸化チタンあるいはこれら物質の固溶体もしくは融
着体などの金属酸化物、あるいはカーボンブラック、ポ
リアセチレン、ポリチオフェン及びポリピロールなどの
導電性ポリマーなど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。ま
た、カップリング剤との反応性の観点から金属酸化物が
特に好ましい。

【００２２】本発明において上記導電性粉体は反応性ア
クリル基またはメタクリル基を持つカップリング剤によ
って表面処理される。ここで使用されるカップリング剤
としては、例えばシランカップリング剤、チタネート系
カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジル
コアルミネート系カップリング剤及びリン酸エステル系
カップリング剤が挙げられ、その構造中に反応性アクリ
ル基またはメタクリル基を有するものであればいずれの
ものも使用可能である。

【００２３】この中でも、特に下記式（１）で示される
シラン化合物を用いた場合には膜の耐久性、導電性粉体
の分散性及び電荷の注入性などに特に優れた表面層を形
成することができる。

【００２４】また、表１にシラン化合物の具体例を示
す。ただし本発明において使用可能なシラン化合物はこ
れに限ったものではない。

【００２５】

【化３】（式中、Ｒ₁乃至Ｒ₃は同一または異なって、水素原
子、アルキル基、アリール基、アルキル置換アリール
基、塩素原子、メトキシ基及びエトキシ基を示し、かつ
Ｒ₁乃至Ｒ₃のうち少なくとも１つは塩素原子、メトキ
シ基及びエトキシ基を示す。Ｒ₄は炭素数１〜６個のア
ルキレン基を示す。Ｒ₅は水素原子及びメチル基を示
す。）

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】表面処理の方法としては、湿式及び乾式の
二通りがある。湿式では導電性粉体とカップリング剤と
を溶剤中で分散し、該カップリング剤を粉体表面に付着
させる。分散の手段としてはボールミル及びサンドミル
など一般の分散手段を使用することができる。次に、こ
の分散溶液を乾燥機により乾燥させ溶剤を取り除いた
後、更に熱処理を行って該カップリング剤を導電性粉体
表面に固着させる。

【００２９】以上に示したように表面処理は該カップリ
ング剤を導電性粉体表面に固着させることによって完了
するが、必要によって処理後の粉体に粉砕処理を施して
もよい。乾式処理においては溶剤を用いずに該カップリ
ング剤と導電性粉体とを混合し混練を行うことによって
カップリング剤を粉体表面に付着させる。その後は湿式
処理と同様に熱処理や粉砕処理などを施して表面処理を
完了する。

【００３０】本発明における導電性粉体に対するカップ
リング剤の割合は、粉体の粒径やカップリング剤中のメ
トキシ、エトキシ基数及び塩素原子数などに依存する
が、好ましくは１〜５０重量％、より好ましくは３〜４
０重量％である。

【００３１】本発明に用いる表面層は前記のシラン化合
物で表面処理された導電性粉体を前記反応性アクリル基
またはメタクリル基を有する硬化型アクリル系モノマー
またはオリゴマーの溶液中に分散し、これに熱硬化の場
合には過酸化物触媒を、光で樹脂を硬化させる場合には
以下に例示するような光ラジカル発生剤を添加した溶液
を塗布溶液として、塗布後乾燥、硬化させて表面層を形
成する。

【００３２】

【化４】

【００３３】表面層の膜厚は膜強度と電荷注入性の点よ
り好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．０μ
ｍ以上である。

【００３４】表面層においては導電性粉体の分散性の向
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、耐久性及びクリー
ニング性などの特性向上を目的としてポリテトラフルオ
ロエチレンやフッ化炭素粒子などの含フッ素樹脂粒子や
シリコーン樹脂粒子などの滑剤を分散することは非常な
有効である。

【００３５】本発明で用いる電子写真感光体の構成とし
ては、支持体及び感光層、または支持体、感光層及び保
護層をこの順に有していればよい。これを除いては特に
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。

【００３６】感光層としては従来公知のものを使用で
き、例えばＳｅ、Ａｓ₂Ｓｅ₃、ａ−Ｓｉ、ＣｄＳ及び
ＺｎＯ₂などの無機物光半導体よりなるもの、あるいは
ＰＶＫ−ＴＮＦやフタロシアニン顔料及びアゾ顔料など
の有機材料を用いたものなどが使用可能である。

【００３７】更に、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、アクリル樹脂及びシリコーン樹脂などの
市販の樹脂材料が使用可能である。

【００３８】前記感光体用の支持体としてはアルミニウ
ム、ニッケル、ステンレス及びスチールなどの金属、導
電性膜を有するプラスチックあるいはガラス及び導電化
処理した紙などを用いることができる。

【００３９】次に、本発明に用いる帯電部材について説
明する。

【００４０】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などを電子写真
感光体表面に接触させるものなどが挙げられる。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、例えば金、銀、及び水銀などの金属あるいは樹脂に
カーボンブラックなどの導電性粉体を分散したもの、導
電性高分子、イオン電導処理したゴム材料及び磁性粉体
などが使用可能である。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
周速差を持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。

【００４１】また、本発明においては帯電部材の電気抵
抗の範囲が１×１０⁴〜１×１０⁹Ωｃｍ²であること
が好ましい。帯電部材の抵抗が１×１０⁹Ωｃｍ²を超
える場合には帯電不良が発生し易く、１×１０⁴Ωｃｍ
²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。

【００４２】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。まず、帯電部材を直径３０
ｍｍ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、帯電部材とアルミニウムシリンダ
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。

【００４３】帯電部材の抵抗（Ωｃｍ²）＝１００
（Ｖ）×ニップ面積（ｃｍ² ）／Ｉ（Ａ）（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））なお、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など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い。

【００４４】以下に本発明を実施例により説明する。（実施例１）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。

【００４５】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。

【００４６】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５×１０⁸Ωｃｍ²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などの
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により残留トナーなどの
付着物の除去を受けて清掃される。

【００４７】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及びクリーニング装置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。

【００４８】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り、レーザーによるモアレ
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４層を設けた。

【００４９】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（重量部、以下同様）及び
メトキシメチル化６ナイロン樹脂（平均分子量３２００
０）３０部をメタノール２６０部及びブタノール４０部
の混合溶媒中に溶解した。この調合液を浸漬コーティン
グ法によって塗布して、膜厚が１μｍの下引き層を形成
した。

【００５０】次に、下記式のジスアゾ顔料４部、

【００５１】

【化５】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よって１２時間分散して電荷発生層
用分散液を調製し、この分散液を前記下引き層上に浸漬
コーティング法によって塗布して、膜厚が０．２μｍの
電荷発生層を形成した。

【００５２】次に、下記式で示されるヒドラゾン化合物
７部

【００５３】

【化６】及びポリスチレン樹脂１０部をモノクロルベンゼン５０
部に溶解し、この溶液を前記電荷発生層上に浸漬コーテ
ィング法によって塗布して、膜厚が２０μｍの電荷輸送
層を形成した。

【００５４】次に、感光層の上に保護層を形成する。ま
ず、下記式のアクリルモノマー６０部、

【００５５】

【化７】表１のＮｏ．５のシラン化合物（対酸化錫重量比１５
％）を用い湿式処理法によって表面処理された酸化錫超
微粒子（平均粒径０．０２μｍ）３０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１０
０部及びメチルセルソルブ２００部をサンドミルにて４
８時間分散を行って保護層用の調合液を得た。次に、こ
の調合液を前記電荷輸送層上にスプレーコーティング法
によって塗布して膜を形成し、乾燥した後、高圧水銀灯
を用い８ｍＷ／ｃｍ²の光強度で２０秒間光照射するこ
とによって硬化させて、膜厚３μｍの保護層を形成し
た。

【００５６】本実施例の接触帯電部材としての帯電ブラ
シ２は、ユニチカ（株）製の導電性レーヨン繊維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つけて外径１４ｍｍのロール
ブラシとしたもので、６００デニール／１００フィラメ
ント、１平方インチ当り１００００フィラメントの密度
で、ブラシの抵抗値は１×１０⁵Ωｃｍ² である。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
にピンホールなど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
である。

【００５７】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逆方向に１５０％の
周速で回転させて感光体表面を帯電処理した。

【００５８】以上のような構成の本実施例のプリンター
で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。このとき、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
の発生及び感光体表面の劣化を防止することができた。

【００５９】（比較例１及び２）次に、実施例１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
光体の表面層に導電性粉体が含有されていない他は実施
例１で用いた感光体と全く同様の感光体を比較例１の感
光体として、実施例１で用いた感光体の表面層内の導電
性粉体として表面処理を行っていないものを用いた他は
実施例１で用いた感光体と全く同様の感光体を比較例２
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１×１０¹¹Ωｃｍ² 、１×１０⁸
Ωｃｍ² 、１×１０⁵ Ωｃｍ² 及び１×１０²Ωｃｍ²
としたものを用意し、各々の組み合わせにおける帯電
性、電荷注入性及び耐ピンホール性を検討した。結果を
表２に示す。

【００６０】表２に示すように表面層が反応性アクリル
基またはメタクリル基を有する硬化型アクリル系モノマ
ーまたはオリゴマーが重合することにより形成される樹
脂及び導電性粉体を含有し、かつ導電性粉体が反応性ア
クリル基またはメタクリル基を有するカップリング剤に
より表面処理されている感光体では良好な帯電性を示す
のに対して、表面層に導電性粉体を含有していない感光
体ではいずれの抵抗（１×１０²Ωｃｍ² を除く）の帯
電部剤を用いても帯電不良が発生し、表面処理されてい
ない導電性粉体を分散した表面層を有する感光体ではい
ずれの抵抗の帯電部材を用いても分散不均一による帯電
不均一や電荷注入が十分ではないための帯電不良による
カブリが発生した。

【００６１】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１×１０²Ωｃｍ² 以下ではピンホ
ールによるリークが発生し、１×１０¹¹Ωｃｍ² 以上で
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。

【００６２】

【００６３】（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、実施例１のプリンターにお
いて感光体と帯電部材のみを変更した他は実施例１と同
様である。

【００６４】感光体は実施例１の感光体に対して、保護
層のみを変更する。まず、アクリルモノマーを下記式

【００６５】

【化８】のアクリルモノマーに変更し、シラン化合物を表１のＮ
ｏ．８のシラン化合物に変更した。他は実施例１と同様
にして感光体を作成した。

【００６６】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し、スリーブ表面が感光体ドラムの
周速方向と逆に同周速で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５×１０⁴Ωｃｍ ² のもの
を用いた。

【００６７】以上のような構成の本実施例のプリンター
で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。このとき、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
ていたオゾンの発生及び感光体表面の劣化を防止するこ
とができた。

【００６８】（実施例３、４及び５）本実施例では、実
施例２のプリンターにおいて感光体のみを変更した。用
いる感光体としては、実施例１の感光体の表面層の樹脂
及び表面処理剤を表３に示すように変更した他は実施例
１と全く同様にして実施例３〜５の感光体を作成した。

【００６９】以上のような構成の本実施例のプリンター
で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。このとき、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。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及び感光体表面の劣化を防止す
ることができた。また、本実施例のプリンター構成にお
いて、１００００枚の繰り返しの画像出力を行ったとこ
ろ、表４に示すように、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帯電部材と感光
体の構成となった。

【００７０】

【表３】

【００７１】

【表４】

【００７２】（比較例３及び４）次に、比較例として、
実施例１で用いた感光体の保護層の樹脂として熱可塑性
のポリメチルメタクリレート樹脂を用いた他は実施例１
で用いた感光体と全く同様の感光体を比較例３の感光体
として、更に実施例１で用いた感光体の保護層において
導電性粉体の表面処理剤として下記式の化合物ＣＨ₃ Ｓ
ｉ（ＯＣＨ₃ ）₃を用いた他は実施例１で用いた感光体
と全く同様の感光体を比較例４の感光体として、各々実
施例３と同様の評価を行った。この結果、表４に示すよ
うに比較例３、４いずれにおいても若干の帯電不良によ
るカブリが見られ、更に比較例３においては保護層の耐
久削れが非常に大きく、耐久７０００枚においてすでに
保護層全層が削れ、画像にキズ及びカブリが発生した。

【００７３】

【００７４】

【発明の効果】本発明では、電子写真感光体、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
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有する電子写真装置において、該電
子写真感光体の表面層が、反応性アクリル基またはメタ
クリル基を有する硬化型アクリル系モノマーまたはオリ
ゴマーが重合することにより形成される樹脂及び導電性
粉体を含有し、かつ該導電性粉体が反応性アクリル基ま
たはメタクリル基を有するカップリング剤により表面処
理されており、かつ該帯電が注入帯電であることによ
り、従来では両立てきなかった電荷注入による良好な帯
電とピンホールによる帯電欠陥の防止及び感光体の高い
耐久性能を持たせることが可能となった。

【００７５】本発明により、十分な電位収束性を持つ帯
電手段を構成することが可能となり、これにより、良好
な画像を安定して出力させることができる低電圧タイプ
の電子写真装置を構成することができた。

【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例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中博幸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)発明者関谷道代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

【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、電圧を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
手段を有する電子写真装置において、該電子写真感光体
の表面層が、反応性アクリル基またはメタクリル基を有
する硬化型アクリル系モノマーまたはオリゴマーが重合
することにより形成される樹脂及び導電性粉体を含有
し、かつ該導電性粉体が反応性アクリル基またはメタク
リル基を有するカップリング剤により表面処理されてお
り、かつ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】前記カップリング剤が下記式（１）で示
されるシラン化合物である請求項１記載の電子写真装
置。【化１】（式中、Ｒ₁乃至Ｒ₃は同一または異なって、水素原
子、アルキル基、アリール基、アルキル置換アリール
基、塩素原子、メトキシ基及びエトキシ基を示し、かつ
Ｒ₁乃至Ｒ₃のうち少なくとも１つは塩素原子、メトキ
シ基及びエトキシ基を示す。Ｒ₄は炭素数１〜６個のア
ルキレン基を示す。Ｒ₅は水素原子及びメチル基を示
す。）
【請求項３】前記電子写真感光体が支持体、感光層及
び保護層をこの順に有する請求項１または２記載の電子
写真装置。
【請求項４】前記電子写真感光体の表面層が、反応性
アクリル基またはメタクリル基を有する硬化型アクリル
系モノマーまたはオリゴマー、及び反応性アクリル基ま
たはメタクリル基を有するカップリング剤により表面処
理されている導電性粉体を含有する溶液を塗布して塗膜
を形成し、次いで光照射または加熱によって該塗膜中の
アクリル系モノマーまたはオリゴマーを硬化させること
によって形成される請求項１乃至３のいずれかに記載の
電子写真装置。
【請求項５】前記硬化型アクリル系モノマーまたはオ
リゴマーが、１分子中に２個以上の反応性アクリル基ま
たはメタクリル基を含有する請求項１乃至４のいずれか
に記載の電子写真装置。
【請求項６】前記導電性粉体が金属酸化物粉体である
請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真装置。
【請求項７】前記帯電部材の電気抵抗値が１×１０⁴
〜１×１０⁹Ωｃｍ ²である請求項１乃至６のいずれか
に記載の電子写真装置。
【請求項８】電子写真感光体、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該電子写真感
光体を帯電する帯電部材を一体に支持し、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
子写真感光体の表面層が、反応性アクリル基またはメタ
クリル基を有する硬化型アクリル系モノマーまたはオリ
ゴマーが重合することにより形成される樹脂及び導電性
粉体を含有し、かつ該導電性粉体が反応性アクリル基ま
たはメタクリル基を有するカップリング剤により表面処
理されており、かつ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９】前記カップリング剤が下記式（１）で示
されるシラン化合物である請求項８記載のプロセスカー
トリッジ。【化２】（式中、Ｒ₁乃至Ｒ₃は同一または異なって、水素原
子、アルキル基、アリール基、アルキル置換アリール
基、塩素原子、メトキシ基及びエトキシ基を示し、かつ
Ｒ₁乃至Ｒ₃のうち少なくとも１つは塩素原子、メトキ
シ基及びエトキシ基を示す。Ｒ₄は炭素数１〜６個のア
ルキレン基を示す。Ｒ₅は水素原子及びメチル基を示
す。）
【請求項１０】前記電子写真感光体が支持体、感光層
及び保護層をこの順に有する請求項８または９記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項１１】前記電子写真感光体の表面層が、反応
性アクリル基またはメタクリル基を有する硬化型アクリ
ル系モノマーまたはオリゴマー、及び反応性アクリル基
またはメタクリル基を有するカップリング剤により表面
処理されている導電性粉体を含有する溶液を塗布して塗
膜を形成し、次いで光照射または加熱によって該塗膜中
のアクリル系モノマーまたはオリゴマーを硬化させるこ
とによって形成される請求項８乃至１０のいずれかに記
載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】前記硬化型アクリル系モノマーまたは
オリゴマーが、１分子中に２個以上の反応性アクリル基
またはメタクリル基を含有する請求項８乃至１１のいず
れかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】前記導電性粉体が金属酸化物粉体であ
る請求項８乃至１２のいずれかに記載のプロセスカート
リッジ。
【請求項１４】前記帯電部材の電気抵抗値が１×１０
⁴〜１×１０⁹Ωｃｍ²である請求項８乃至１３のいず
れかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１５】更に、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請求項８乃至１４のいずれか
に記載のプロセスカートリッジ。