JPH09325562A

JPH09325562A - 帯電装置及び電子写真装置

Info

Publication number: JPH09325562A
Application number: JP13869996A
Authority: JP
Inventors: Akio Maruyama; 晶夫丸山; Noboru Kashimura; 昇樫村; Kazunari Nakamura; 一成中村; Shoji Amamiya; 昇司雨宮; Susumu Nagahara; 晋永原; Haruyuki Tsuji; 晴之辻; Michiyo Sekiya; 道代関谷; Noriyuki Takagi; 則行高木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-16
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: JP3296536B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ブラシの長手端部の磁性粉体が、感光体
に電気的な力で付着することによって生じる帯電不良、
更にそれによる画像不良の発生をを防止した帯電装置及
び該帯電装置を有する電子写真装置を提供する。【解決手段】回転可能な電子写真感光体に、電圧を印
加した導電性磁性粉体を有する磁気ブラシを接触させて
帯電を行う帯電装置において、該電子写真感光体が電荷
発生層及び電荷輸送層を有し、かつ該電子写真感光体の
回転軸方向における電荷発生層幅より、電圧を印加した
導電性磁性粉体を接触させて帯電を行う幅が大きく、か
つ該帯電を行う幅より電荷輸送層幅が大きい帯電装置及
び該帯電装置を有する電子写真装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体を
帯電処理（除電処理も含む）する帯電装置に関し、より
詳しくは電子写真感光体に電圧を印加した導電性磁性粉
体を接触させて帯電を行う接触方式の帯電装置に関す
る。また、本発明は、電子写真感光体に電圧を印加した
導電性磁性粉体を接触させて帯電を行う工程を含む作像
プロセスを適用して画像形成を実行する、電子写真方式
の複写機及びプリンター等の電子写真装置に関する。

【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、電子写真感光体の帯電手段としてはコロナ帯電器
が使用されてきた。

【０００３】しかし、近年はこれに代わって、低オゾン
や低電力等の利点を有することから、接触帯電装置、即
ち感光体に電圧を印加した帯電部材を当接させて感光体
の帯電を行う方式の装置が実用化されている。特に、帯
電部材として導電ローラを用いたローラ帯電方式の装置
が帯電の安定性という点から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
部材として導電性の弾性ローラを感光体に加圧当接さ
せ、これに電圧を印加することにより感光体を帯電処理
する。具体的には、帯電は帯電部材から感光体への放電
によって行われるため、あるしきい値電圧以上の電圧を
印加することによって帯電が開始される。例を示すと、
感光体として膜厚２５μｍの感光体に対して帯電ローラ
を加圧当接させて帯電処理するためには、帯電ローラに
対して約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光体の表面
電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１
で線形に感光体表面電位が上昇する。以後、このしきい
値電圧をＶthと定義する。つまり、電子写真に必要とさ
れる感光体表面電位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帯
電のみを接触帯電部材に印加して感光体の帯電を行う接
触帯電方式をＤＣ帯電方式と称する。

【０００５】しかし、ＤＣ帯電方式では装置周辺の温湿
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、また感光体としての感光体が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 ｃ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にしたものであり、感光体の電位は
Ｖd に収束し、環境や感光体削れ等の外的要因に影響さ
れることはない。

【０００６】しかしながら、こ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感光体
への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表面電位以上の値が必要と
され、微量のオゾンは発生する。また、帯電均一化のた
めにＡＣ帯電方式を用いた場合には、更なるオゾン発生
量の増加、ＡＣ電圧の電界による帯電部材と感光体の振
動音の発生、また放電による感光体表面の劣化が顕著に
なる等新しい問題点となっていた。

【０００７】そこで、新たな帯電方式として、感光体へ
の電荷の直接注入による帯電方式が、特開平０６−００
３９２１に開示されている。この帯電方式は、帯電ロー
ラ、帯電ブラシ及び帯電磁気ブラシ等の接触導電部材に
電圧を印加し、感光体表面にある電荷注入層の電荷トラ
ップ準位、あるいは導電性粒子に電荷を直接注入して帯
電を行う方法である。この帯電方式では、放電現象を用
いないため、帯電に必要とされる電圧は所望する感光体
表面電位分のみであり、オゾンの発生もない。更に、Ａ
Ｃ電圧を印加しないので、帯電音の発生もなく、ローラ
帯電方式と比べると、オゾンレスかつ低電力の優れた帯
電方式である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例において接触帯電部材として磁気ブラシを用いた場
合は、ブラシの長手端部の磁性粉体であるキャリアが、
磁気ブラシと感光体の当接部であるニップ内では図１の
Ｃ領域からＤ領域（長手外側）へ押し出されてしまう
（矢印Ａの方向）。このＤ領域は、ブラシが感光体に常
時接触していないため、感光体表面が均一に帯電されて
おらず、感光体の表面電位としては帯電電位よりもかな
り低くなっている。ところが、磁気ブラシには帯電電位
分の電圧（例；−７００Ｖ）が印加されているので、磁
気ブラシと感光体表面の間には電位差が生じ、キャリア
にスリーブより電荷が注入されて生じる力（矢印Ｂの方
向）により、キャリアが磁気ブラシから感光体へ移動し
てしまう。この現象は、中抵抗の磁性粉体により構成さ
れる磁気ブラシで帯電する注入帯電に特有の現象であ
り、高抵抗の磁気ブラシや、単に磁気ブラシで摺擦した
場合には生じない。

【０００９】また、二成分現象等の磁気ブラシの場合
は、通常、現象コントラスト（現像電位とドラム表面電
位の差）は帯電コントラスト（帯電電位と感光体表面電
位の差）よりも小さいので、感光体へのキャリア付着
は、磁気ブラシを帯電に用いた場合ほど顕著ではない。
更に、現象に磁気ブラシを用いた場合は、磁気ブラシ内
にトナーが存在し、キャリアよりも先にトナーが感光体
に付着する。これは、トナーの方がキャリアよりも軽
く、かつ、抵抗が高いために保持電荷も高いことによっ
て、トナーが電気的な力で感光体に付着し易くなる。そ
のため、キャリアが感光体に付着することは少ない。

【００１０】磁気ブラシ帯電において感光体へのキャリ
ア付着が生じると、帯電部材である磁気ブラシのキャリ
アが徐々に減少し、徐々に帯電不良等による画像不良が
生じるため長期に渡って使用できないという欠点があっ
た。

【００１１】本発明の目的は、磁気ブラシの長手端部の
磁性粉体が、感光体に電気的な力で付着することによっ
て生じる帯電不良、更にそれによる画像不良の発生をを
防止した帯電装置及び該帯電装置を有する電子写真装置
を提供することにある。電子写真用ユニット及び電子写
真装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転可能な電
子写真感光体に、電圧を印加した導電性磁性粉体を有す
る磁気ブラシを接触させて帯電を行う帯電装置におい
て、該電子写真感光体が電荷発生層及び電荷輸送層を有
し、かつ該電子写真感光体の回転軸方向における電荷発
生層幅より、電圧を印加した導電性磁性粉体を接触させ
て帯電を行う幅が大きく、かつ該帯電を行う幅より電荷
輸送層幅が大きいことを特徴とする帯電装置である。

【００１３】また、本発明は、回転可能な電子写真感光
体に、電圧を印加した導電性磁性粉体を有する磁気ブラ
シを接触させて帯電を行う工程を含む作像プロセスを適
用して画像形成を実行する画像形成装置において、該電
子写真感光体が電荷発生層及び電荷輸送層を有し、かつ
該電子写真感光体の回転軸方向における電荷発生層幅よ
り、電圧を印加した導電性磁性粉体を接触させて帯電を
行う幅が大きく、かつ該帯電を行う幅より電荷輸送層幅
が大きいことを特徴とする電子写真装置である。

【００１４】このように構成することにより、感光体の
長手端部の磁気ブラシの端部外側に相当する位置の感光
体と磁気ブラシの間に電位差が生じにくくなるので、磁
気ブラシを構成する磁性粉体が、電気的な力で感光体に
付着することがなくなる。よって、磁気ブラシの磁性粉
体が減少することもなくなり、長期の使用においても、
帯電不良等のない高品位な画像を得ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図２に本発明の帯電装置の概略図
を示す。図２に示すように磁気ブラシの端部Ａより内側
に電荷発生層があり、磁気ブラシ端部の外側まで電荷輸
送層が形成されている。

【００１６】まず、帯電部材である磁気ブラシについて
説明する。

【００１７】電荷の注入性及び帯電の均一性は帯電部材
の形状及び抵抗等に大きく依存する。十分な電荷注入性
及び帯電の均一性を得るためには、帯電部材と感光体表
面の接触を十分に行わせることが重要であり、この十分
な接触を図る上で本発明で用いる磁気ブラシは非常に優
れている。磁気ブラシを形成するためには、マグネタイ
ト及びフェライト等の導電性磁性粉体をマグネット棒の
周りにブラシ状に配する。

【００１８】磁性粉体の粒径は細かい程、電荷注入性が
向上するが、細か過ぎるとマグネットから感光体表面上
への粒子の移動・付着が増加する。従って、粒径は０．
１〜５０μｍが好ましく、１〜３０μｍがより好まし
い。

【００１９】また、磁気ブラシは感光体に対して周速差
をもって回転させることにより、ブラシと感光体表面と
の接触が増し、電荷注入性を向上させることができる。

【００２０】次に、本発明における磁気ブラシの電気抵
抗と帯電性能の関係は、磁気ブラシの抵抗が高過ぎた場
合には帯電不良が発生し、低過ぎる場合にはピンホール
周辺の帯電不良やピンホールの拡大、磁気ブラシの通電
破壊が生じる。本発明においては磁気ブラシの電気抵抗
の範囲１×１０⁴〜１×１０⁷Ωｃｍで特に良好な帯電
性が得られた。

【００２１】なお、このときの磁気ブラシの電気抵抗は
金属製のφ３０、長さ２５０ｍｍのドラムにニップ幅３
ｍｍ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。

【００２２】次に、電子写真感光体について説明する。

【００２３】本発明に用いる感光体は電荷発生層と電荷
輸送層とを積層した機能分離型の感光体であればよく、
特に他に制約を受けるものではない。ただし、磁気ブラ
シで帯電する場合の耐久性及び電位安定性等の特性か
ら、導電性支持体上に電荷発生層、電荷輸送層をこの順
に積層した感光体が優れ、更にその上に保護層を積層し
た感光体は磁性ブラシと感光体を周速差をもたせて回転
させて用いる場合に、耐キズ性や耐削れ性の点からより
好ましい。

【００２４】また、本発明では磁気ブラシから感光体表
面への電荷注入性を向上させる目的で、感光体表面に
金、銀及び銅等の金属；酸化スズ、酸化亜鉛、酸化イン
ジウム、酸化チタン及び酸化アンチモン等の金属酸化
物；ポリチオフェン、ポリアニリン及びポリアセチレン
等の導電性高分子等の導電性粒子を含有させることもで
きる。これによって電荷注入性は飛躍的に向上し、帯電
の均一性及び繰り返し使用時の電位安定性は大幅に改善
される。また同様に、電子受容性化合物を感光体表面僧
に含有させることも電荷注入性を向上させる上で非常に
効果的である。ここで使用可能な電子受容性化合物と
は、カロメル電極を参照電極として測定した還元電位が
０．５Ｖ以下の化合物であり、例えばテトラシアノキノ
ジメタン、トリニトロフルオレノン及びクロラニル等で
ある。なお、還元電位の測定方法は下記の通りである。

【００２５】（還元電位の測定法）飽和カロメル電極を
参照電極とし、０．１Ｎ−（ｎ−Ｂｕ）₄Ｎ⁺Ｃ１０₄
^-アセトニトリル溶液を用い、ポテンシャルスイーパに
よって作用電極の電位をスイープし、得られた電流−電
位曲線のピーク位置をそのまま還元電位の値として求め
た。詳しくは、サンプルを０．１Ｎ−（ｎ−Ｂｕ）₄Ｎ
⁺Ｃ１０₄ ^-アセトニトリル溶液の電解液に１０ｍｍｏ
ｌ％程度の濃度になるように溶解する。そして、このサ
ンプル溶液に作用電極によって電圧を加え、高電位（０
Ｖ）から低電位（−１．０Ｖ）に直線的に電圧を変化さ
せた時の電流変化を測定し、電流−電位曲線を得る。こ
の電流−電位曲線における電流ピーク（ピークが複数の
場合には最も高電位側）に達した電位値の絶対値を本発
明における還元電位とした。

【００２６】積層型の感光層の構成としては、導電性支
持体上に電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層した
ものと、逆に電荷輸送層、電荷発生層の順に積層したも
のがある。

【００２７】本発明で用いる導電性支持体は導電性を有
するものであれば、いずれのものでもよく、例えばアル
ミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレス
等の金属をドラムあるいはシート状に成形したもの、ア
ルミニウム及び銅等の金属箔をプラスチックフィルムに
ラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及
び酸化スズ等をプラスチックフィルムに蒸着したもの、
導電性物質を単独またはバインダー樹脂とともに塗布し
て導電層を設けた金属、プラスチックフィルムあるいは
紙等が挙げられる。

【００２８】積層型感光体の電荷輸送層はピラゾリン化
合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物及びトリアリ
ールアミン化合物等の電荷輸送物質を成膜性を有する樹
脂に溶解させた塗工液を用いて形成される。

【００２９】このような成膜性を有する樹脂としてはポ
リエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン及びポリ
メタクリル酸エステル等が挙げられる。電荷輸送層の厚
さは、好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは１０〜
３０μｍである。

【００３０】積層型感光体の電荷発生層はスーダンレッ
ド及びダイアンブルー等のアゾ顔料；ピレンキノン及び
アントアントロン等のキノン顔料；キノシアニン顔料；
ペリレン顔料；インジゴ及びチオインジゴ等のインジゴ
顔料；及びフタロシアニン顔料等の電荷発生物質をポリ
ビニルブチラール、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル及び
アクリル樹脂等のバインダー樹脂に分散させて、この分
散液を塗工するか、前記顔料を真空蒸着することによっ
て形成する。このような電荷発生層の膜厚は、好ましく
は５μｍ以下、より好ましくは０．０５〜３μｍであ
る。

【００３１】本発明においては、感光層と保護層の接着
性をより向上させるために、これらの層の間に、好まし
くは０．１〜５μｍ程度の膜厚の中間層を設けることが
できる。

【００３２】また、本発明においては、導電性支持体と
感光層の間にバリアー機能と接着機能をもつ下引層を設
けることもできる。下引層は、カゼイン、ポリビニルア
ルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コ
ポリマー、アルコール可溶アミド、ポリウレタン及びゼ
ラチン等によって形成できる。下引層の膜厚は０．１μ
ｍ〜０．３μｍが好ましい。

【００３３】本発明の感光体の塗工方法はスプレーコー
ティング、ビームコーティング及び浸漬コーティング等
の方法を用いる。また、本発明の感光体の表面層には必
要に応じて酸化防止剤及び紫外線吸収剤等の添加物を添
加してもよい。

【００３４】このような構成により、帯電不良や画像不
良の発生を防止し、良好な画像を繰り返し出力すること
が可能となる。

【００３５】本発明の帯電装置及び電子写真装置は電子
写真複写機のみならず、レーザープリンター、ＣＲＴプ
リンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター及びレー
ザー製版等の電子写真応用分野にも広く用いることがで
き、更に本発明の帯電装置は前記複写機やプリンターに
用いるカートリッジ内に収容することもできる。

【００３６】

【実施例】

（実施例１）本発明の帯電方式である電荷注入帯電の原
理について説明する。

【００３７】電荷注入帯電とは、中抵抗の接触帯電部材
により、中抵抗の表面抵抗を持つ感光体表面に電荷注入
を行うものであり、感光体表面層の導電性粒子またはト
ラップ準位または電子受容性化合物に電荷を充電して帯
電を行う方式である。

【００３８】具体的に図３に感光体として導電性支持体
上に電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層した感光
層と、更にその上に酸化スズ微粒子を分散・含有させた
保護層を積層したものを用いた場合の例を示す。感光層
１４を誘電体とし、アルミニウム支持体１１と保護層１
６内の導電性粒子１５を両電極板とする微小なコンデン
サーに、磁気ブラシ２で電荷を充電する理論に基づくも
のである。この際、導電性粒子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
電された導電性粒子が感光体表面を覆っているような状
況となっている。このため、レーザーによって画像露光
を行ってもそれぞれの導電性粒子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。

【００３９】次に、本実施例の電子写真装置について説
明する。

【００４０】図４は電子写真装置の一例の概略構成図で
ある。本実施例の電子写真装置は電子写真プロセス利用
のレーザービームプリンターである。

【００４１】１は感光体としての回転ドラム型の電子写
真感光体である。本実施例は直径３０ｍｍのＯＰＣ感光
体（有機感光体）であり、矢示の時計方向に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。

【００４２】２は回転感光体１に当接された接触帯電部
材としての磁気ブラシであり、回転可能な非磁性の電極
スリーブ２１にマグネット２２の磁力により導電性磁性
粉体２３が付着している。この磁気ブラシ２には帯電バ
イアス印加電源Ｓ１から−７００ＶのＤＣ帯電バイアス
が印加されていて、電荷注入帯電によって感光体１の外
周面がほぼ−７００Ｖに一様に帯電される。

【００４３】この感光体１の帯電面に対してレーザーダ
イオード・ポリゴンミラー等を含む不図示のレーザービ
ームスキャナから出力される目的の画像情報の時系列電
気ディジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ
ービームによる走査露光Ｌがなされ、感光体１の周面に
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。その静電潜像は磁性一成分絶縁トナーを用いた反転
現像装置３によりトナー像として現像される。３ａはマ
グネット３ｂを内包する直径１６ｍｍの非磁性現象のス
リーブであり、この現象スリーブ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より現像バイアス電圧を印加す
る。電圧は、−５００ＶのＤＣ電圧と、周波数１８００
Ｈｚ、ピーク間電圧１６００Ｖの矩形のＡＣ電圧を重畳
したものを用い、スリーブ３ａと感光体１の間でジャン
ピング現象を行わせる。

【００４４】一方、不図示の給紙部から記録材としての
転写材Ｐが供給されて、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電圧が印加される。

【００４５】本実施例ではローラ抵抗値は５×１０⁸Ω
のものを用い、＋２０００ＶのＤＣ電圧を印加して転写
を行った。

【００４６】転写部Ｔに導入された転写材Ｐはこの転写
部Ｔを挟持搬送されて、その表面側に感光体１の表面に
形成担持されているトナー画像が順次に静電気力と押し
圧力にて転写されていく。

【００４７】トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは感光
体１の面から分離されて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。

【００４８】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。

【００４９】本実施例の電子写真装置は、感光体１、磁
気ブラシ２、現像装置３及びクリーニング装置６の４つ
のプロセス機器をカートリッジ２０に抱含させて画像形
成装置本体に対して一括して着脱交換自在のカートリッ
ジ方式の装置であるが、これに限るものではない。

【００５０】次に、本実施例で用いた電子写真感光体に
ついて述べる。

【００５１】本実施例における電子写真感光体１は負帯
電用のＯＰＣ感光体（有機感光体）であり、表面を陽極
酸化によって面を粗しレーザー露光によるモアレの発生
を防止したφ３０ｍｍのアルミニウム製の支持体上に下
記の３層を積層する。

【００５２】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（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
３２０００）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
コーティングすることにより、膜厚１μｍの下引層を形
成した。

【００５３】次に、下記構造式のジスアゾ顔料４部、

【００５４】

【化１】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層上に浸漬コーテ
ィングすることにより、膜厚０．２μｍの電荷発生層を
形成した。

【００５５】次に、表面層として下記構造式で示される
ヒドラゾン化合物７部、

【００５６】

【化２】下記構造式で示される還元電位０．５Ｖ以下の化合物
０．５部

【００５７】

【化３】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、この液を用いて浸漬コーティングすること
により、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。

【００５８】なお、電荷発生層及び電荷輸送層の塗工幅
と磁気ブラシ端部は図２に示すような関係を保ってお
り、磁気ブラシ端部Ａより１０ｍｍ内側を電荷発生層の
端部とし、Ａよりも２０ｍｍ外側まで電荷輸送層を塗布
した。

【００５９】次に、接触帯電部材について述べる。

【００６０】接触帯電部材としての磁気ブラシは、回転
可能な非磁性の電極スリーブ２１にマグネット２２の磁
力により導電性磁性粉体２３が付着している。スリーブ
上でのマグネットによる磁束密度は８００×１０^-4Ｔ
（テスラ）である。

【００６１】スリーブ上の磁性粉体は厚さ１ｍｍでコー
トして感光体との間に幅約５ｍｍの帯電ニップを形成
し、図３の矢印の方向（感光体表面に対してカウンター
方向）に回転しながら、感光体表面に接触している。本
実施例で磁気ブラシの磁性粉体量は約１０ｇで電極スリ
ーブ２１と感光体１とのニップでのギャップは５００μ
ｍである。ここで、磁気ブラシと感光体との周速比は、
以下の式で定義する。周速比％＝（磁気ブラシ周速−感
光体周速）／感光体周速×１００＊磁気ブラシの周速は
カウンター回転の場合は負の値。

【００６２】周速比は、−１００％は磁気ブラシが停止
している状態なので、磁気ブラシの感光体表面に停止し
た形状がそのまま帯電不良となって画像に出てしまう。
また、順方向の回転は、カウンター方向と同じ周速比を
得ようとすると、磁気ブラシの回転数が高くなってしま
う。磁気ブラシが遅い速度で感光体と順回転で接触する
と、磁気ブラシの磁性粉体が感光体に付着し易くなる。
よって、周速比は−１００％以下が好ましく、本実施例
では−１５０％とした。

【００６３】磁気ブラシの磁性粉体としては、・樹脂とマグネタイト等の磁性粉体を混練して粒子に成
形したもの、もしくはこれに抵抗値調節のために導電性
カーボンを混ぜたもの、・焼結したマグネタイト、フェライト、もしくはこれら
を還元または酸化処理して抵抗値を調節したもの、・上記の磁性粉体を抵抗調整をしたコート材（フェノー
ル樹脂にカーボンを分散したもの等）でコートまたはＮ
ｉ等の金属でメッキ処理して抵抗値を適当な値にしたも
の等が考えられる。これらの磁性粉体の抵抗値としては、
高過ぎると感光体に電荷が均一に注入できず、微小な帯
電不良によるカブリ画像となってしまう。低過ぎると感
光体表面にピンホールがあったとき、ピンホールに電流
が集中して帯電電圧が降下し感光体表面を帯電すること
ができず、帯電ニップ状の帯電不良となる。よって、磁
性粉体の抵抗値としては、１×１０⁴〜１×１０⁸Ωが
望ましい。磁性粉体の抵抗値は、電圧が印加できる金属
セル（底面積２２７ｍｍ²）に磁性粉体を２ｇ入れた後
６．６ｋｇ／ｃｍ²加重し、電圧を１〜１０００Ｖ印加
して測定した。

【００６４】磁性粉体の磁気特性としては、感光体への
磁性粉体付着を防止するために磁気拘束力を高くする方
がよく、飽和磁化が５０（Ａ・ｍ²／ｋｇ）以上が望ま
しい。実際に、本実施例で用いた磁性粉体は、平均粒径
が３０μｍで、抵抗値が１×１０⁶Ω、飽和磁化が５８
（Ａ・ｍ²／ｋｇ）であった。

【００６５】従来、帯電ニップで感光体表面が帯電電位
になっていない長手外側へ押し出されていた磁気ブラシ
の磁性粉体が、磁性粉体に注入された電荷による電気的
な力で感光体付着していたが、本実施例の構成をとるこ
とにより、磁性粉体と感光体の間に電界が小さくなり磁
性粉体が電気的な力で感光体に付着することを防止でき
た。

【００６６】（実施例２）本実施例では実施例１のプリ
ンターにおいて感光体のみを変更する。感光体１として
感光層と保護層の積層構成で、保護層が導電性粒子を含
有したものを用いる。

【００６７】本実施例では、還元電位０．５Ｖ以下の化
合物を含有しないこと以外は実施例１と全く同様にして
感光層を設け、更に該感光層上に保護層を設ける。この
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、

【００６８】

【化４】平均粒径４００Åの酸化錫超微粒子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１
００部及びメチルセルソルブ２００部を、サンドミルに
て４８時間分散を行い保護層用の調合液を得た。次に、
この調合液を用いて、前記感光層上にスプレーコーティ
ングすることにより成膜し、乾燥した後、高圧水銀灯に
て８ｍＷ／ｃｍ²の光強度で２０秒間光照射し硬化させ
て膜厚３μｍの保護層を形成した。

【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。

【００７０】また、本実施例の構成をとることにより、
磁性粉体が感光体に付着することを防止すると共に電荷
注入が非常に良好であり、繰り返し画像出しにおいても
電位が安定し、良好な画像を長期間保つことができた。

【００７１】（比較例１）実施例１と同様の装置を用
い、感光体として実施例２の感光体において電荷発生層
も磁気ブラシ端部よりも外側まで塗工した他は、全て同
様に作成したものを用いて繰り返し画像出しを行った。

【００７２】その結果、磁性粉体の感光体表面への付着
が発生し、５００枚画像出し以降は帯電部材内の磁性粉
体が不足し、帯電不良による地カブリ等の画像欠陥が発
生した。

【００７３】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば磁
気ブラシ端部に対して積層型感光体の電荷発生層が内側
に、電荷輸送層が外側までカバーするように塗工されて
いるため、磁気ブラシ端部外側の電荷保持性が増し、磁
気ブラシの磁性粉体と、感光体との間の電位差が小さく
なるため、磁性粉体が感光体に電気的な力で付着するこ
とがなくなる。よって、帯電不良や画像不良の発生を防
止し、良好な画像を繰り返し出力することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の問題点をを説明する図

【図２】本発明の実施例を説明する図

【図３】注入帯電の原理を説明する図

【図４】本発明の実施例１の装置の断面図

【符号の説明】

１感光体２磁気ブラシ１１アルミニウム支持体１２電荷発生層１３電荷輸送層１４感光層１５導電性粒子１６保護層２１スリーブ２２マグネット棒２３磁性粉体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者雨宮昇司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)発明者永原晋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)発明者辻晴之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 (72)発明者高木則行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】回転可能な電子写真感光体に、電圧を印
加した導電性磁性粉体を有する磁気ブラシを接触させて
帯電を行う帯電装置において、該電子写真感光体が電荷
発生層及び電荷輸送層を有し、かつ該電子写真感光体の
回転軸方向における電荷発生層幅より、電圧を印加した
導電性磁性粉体を接触させて帯電を行う幅が大きく、か
つ該帯電を行う幅より電荷輸送層幅が大きいことを特徴
とする帯電装置。
【請求項２】前記電子写真感光体が導電性支持体上に
電荷発生層及び電荷輸送層を有する感光層、及び該感光
層上の保護層を有する請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】前記電子写真感光体の表面層が導電性粒
子を含有する請求項１または２記載の帯電装置。
【請求項４】前記電子写真感光体の表面層が電子受容
性化合物を含有する請求項１乃至３のいずれか記載の帯
電装置。
【請求項５】前記磁気ブラシが回転可能なブラシロー
ラである請求項１乃至４のいずれか記載の帯電装置。
【請求項６】回転可能な電子写真感光体に、電圧を印
加した導電性磁性粉体を有する磁気ブラシを接触させて
帯電を行う工程を含む作像プロセスを適用して画像形成
を実行する画像形成装置において、該電子写真感光体が
電荷発生層及び電荷輸送層を有し、かつ該電子写真感光
体の回転軸方向における電荷発生層幅より、電圧を印加
した導電性磁性粉体を接触させて帯電を行う幅が大き
く、かつ該帯電を行う幅より電荷輸送層幅が大きいこと
を特徴とする電子写真装置。
【請求項７】前記電子写真感光体が導電性支持体上に
電荷発生層及び電荷輸送層を有する感光層、及び該感光
層上の保護層を有する請求項６記載の電子写真装置。
【請求項８】前記電子写真感光体の表面層が導電性粒
子を含有する請求項６または７記載の電子写真装置。
【請求項９】前記電子写真感光体の表面層が電子受容
性化合物を含有する請求項６乃至８のいずれか記載の電
子写真装置。
【請求項１０】前記磁気ブラシが回転可能なブラシロ
ーラである請求項６乃至９のいずれか記載の電子写真装
置。