JPH012084A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光層を表面に有するドラム表面上に形成し
た静電潜像をトナーで現像し、その転写後、該ドラム上
の残留トナーをクリーニング部材で除去するタイプの電
子写真装置、特にドラムへのトナー供給体、クリーニン
グ部材、帯電器等に設けた位置出し部材をドラムに突き
当てるようにした上記タイプの電子写真装置の改良に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、電子写真装置では光導電性の電子写真感光体ド
ラムの周囲に帯電器、像露光部（走査レーザー・ビーム
の断続、液晶シャッタアレイやＬＥＤアレイなどによる
断続光などで画像情報を有する光スポットを発生するも
のも含む）、現像装置、転写装置、クリーニング装置や
除電露光装置などが所定の電子写真プロセスに従って配
置されている。第４図はこれを例示したもので、矢印方
向に回る電子写真感光体ドラムｌは帯電器２で帯電され
、光学部３で像露光される。現像装置４においては、磁
性トナー５が磁性体６の作用により円筒状のトナー供給
体・７の表面に付着し、ドクターブレード８により厚み
を規制されて現像部９に運ばれる。現像部で現像された
感光体ドラム上のトナー像は転写帯電器１２により転写
紙１３に転写される。この転写部で転写されなかった残
りのトナーはクリーナーのブレード１４により感光体ド
ラムから取り払われる。

この様な電子写真装置では、感光体ドラムは感光層を直
接に、あるいはバリヤー層や導電層などの中間層を介し
て金属円筒体の上に設けたものから成っている。

上記のような電子写真装置では、現像工程においては、
感光体ドラムの表面上の静電荷像に応じてトナー粒子を
付着させる際に、トナー粒子を保持しているトナー供給
体と感光体ドラムとの間隔が重要であり、この間隔は、
感光体ドラムとトナー供給体の各部について一様でなけ
ればならない。この間隔が広すぎる場合には、トナーが
現像されにくくなるため、画像濃度が低下し、一方狭す
ぎる場合には、余分にトナーが付着しゃすくなるため、
細線の画像が太くなったり、現像されるべきでない部分
にトナーが付着して、地かぶりが発生したりする。

特にいわゆるジャンピング現像法の場合には、特開昭５
４−４２１４１号公報や特開昭５５−１８６５９号公報
等に記載されているように、感光体ドラムの回転による
トナー供給体との間隔の変動による影響が大きいので、
−様に保たねばならない。

またクリーニング工程においては転写工程で転写されな
かったトナーを感光体ドラムの表面よりクリーニングす
る際に、ゴムブレード、ワイヤブラシ等のクリーニング
部材との接触圧力が重要であり、この接触圧力が常に一
定でなければならない。このためにはクリーニング部材
のホルダーと感光体ドラムとの間隔が常に一定でなけれ
ばならない。圧力が高すぎると感光体ドラムにキズ等の
破損が発生しやすく、一方低すぎるとクリーニング不良
を起こし画像によごれが発生する。

また、帯電工程においては、帯電ワイヤーと感光ドラム
間の距離が重要であり、この距離を常に一定に保たなけ
ればいけない。この距離が大きいと感光ドラムへの帯電
量が小さくなり、距離が小さいと帯電量が大きくなるた
め、いずれの場合も画像濃度の変動をきたすものである
。

以上のような問題を解決するたるの手段として現像装置
のトナー供給体やクリーナーのクリーニング部材あるい
は帯電器に設けた位置出し部材を感光体ドラムに突き当
てることにより、トナー供給体と感光体ドラムとの間隔
、またクリーニング部材と感光体ドラムとの接触圧力、
また帯電ワイヤーと感光ドラムとの間隔をそれぞれ一定
に保つことが知られている。

しかしながら、そのような方法でもいくつかの欠点があ
り、画像のむらや汚れが発生したり、耐久性が劣ったり
して実用上の問題点を多く残している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、位置出し部材を用いた現像装置、クリ
ーニング装置、あるいは帯電装置を備えた電子写真装置
において前記の諸問題を解決し、常にシャープな汚れの
ない画像を形成し、さらに感光体ドラムの寿命を伸ばす
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明の電子写真装置は、支持体上に中間層
を介して感光層を有する電子写真感光体及び該感光体の
端部に配置されている位置出し部材を備えた電子写真装
置において、該中間層の硬度が該支持体より大きくなっ
ており、該感光体の端部における中間層露出部に直接該
位置出し部材が接触、配置されていることを特徴として
いる。

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明における位置出し部材とは、感光体ドラムと同時
に回転するコロ、あるいは静止しているスペーサーなど
を意味する。

第２図、第３図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は位置出し部材
としてコロ当てを有する現像装置のトナー供給体と感光
ドラムとの関係を夫々示す図であり、第４図と同一符号
は同一物を示す。まず第２図において、ｌは感光体ドラ
ム、７は円筒状のトナー供給体、１１は金属支持体上に
形成された感光層、１５はトナー供給体に軸支したコロ
であり、図中斜線を施して示した部分Ｃはこれらコロの
当る感光体ドラム１の表面部分を示している。これは金
属支持体上に直接コロを突き当てる方法であるが、この
場合、感光体ドラムの（り返し使用に伴い、■金属支持
体が削れやすい、■金属支持体が特に薄肉の場合、変形
をきたしやすいという欠点があげられる。

いずれの場合もトナー供給体７と感光層１１との間隔が
変化し、画質、画像濃度の変化をきたしてしまう。

また金属支持体が削れることにより発生する金属粉が感
光層上に存在すると、感光層表面に傷が付いたり、トナ
ー現像時の高圧印加の際、リークして画像不良を引き起
こす要因となる。

■については、十分に硬度の高い金属支持体を用いるこ
とにより防止できるが、一般に電子写真感光ドラムに用
いる円筒状の金属支持体は高い表面精度、寸法精度が要
求されるため、円筒素材を切削加工して供することが多
い。

従って素材金属はある程度の切削加工性を有することか
必要であり、そのため位置出し部材との摺擦で削れる程
度の柔らかさの支持体を使わざるを得ないのが実状であ
る。

次に第３図（ａ）においては、上述の欠点を解消するた
め、コロの当たる支持体ｌの端部に支持体より硬度の高
い保護膜１６を設けたものである。

この場合、保護膜は硬化性樹脂等を塗布により形成する
ことが考えられるが、その欠点として、■感光ドラムの
生産工程が煩雑であることがあげられる。またこのよう
な狭い範囲を均一な膜厚で精度良（塗布することは困難
である。具体的には例えば第３図（ｂ）に示すように保
護膜１６が感光層１１まで侵入したり、あるいは第３図
（ｃ）のように感光層１１との間にギャップが生じたり
する。（ｂ）の場合■保護膜が感光層の画像域を侵す、
■感光層が溶剤塗布型の場合、保護膜形成の際、溶剤に
侵される。といった欠点がある。また、（Ｃ）の場合■
感光層と保護膜との間のギャップにトナーや紙粉が詰ま
り、画像域が汚れたり、ドナー供給体７と感光層１１と
の間隔が変化したりするという欠点がある。

以上、現像装置について述べたが、他の位置出し部材を
有するクリーニング装置、帯電装置についても同様の問
題点がある。

しかしながら、本発明によれば前述のような問題点を解
決することができる。

第１図は第２，３図と同様にコロ当てを有する現像装置
のトナー供給体と感光ドラムとの関係を夫々示す図であ
る。円筒状金属支持体１の上に中間層１７を介して感光
層１１が設けられている。一方トナー供給体７と感光層
との間隔は、該中間層にトナー供給体に軸支したコロ１
５が突き当たることによって一定に保たれる。

この中間層は顔料を含む硬化性樹脂を主体として形成さ
れており、硬度が金属支持体より大きくなっているので
くり返し使用でコロが当っても削れることはない。

また、この中間層は支持体全面に塗布されるため、先述
した第３図の例のように端面塗布に伴う製造工程の煩雑
さや膜厚の不安定さを解消できる。

また感光層を塗布にて形成する場合は、中間層の塗布工
程と感光層の塗布工程とは全く同一の装置形態を用いる
ことができるので、連続生産が可能となり、特に好適で
ある。

また、感光体ドラムの軽量化、コスト低減の目的で支持
体の肉厚を薄くする場合には、機械的強度が弱くなり、
突き当てコロによるゆがみが生じやすくなるが、その際
に本発明の中間層が存在することにより、これを防止す
る効果もある。

金属支持体としてはアルミニウム、銅、ステンレスなど
の材料が用いられるが、本発明はアルミニウムまたはア
ルミニウム合金の場合に対して特に有効である。

電子写真感光体の支持体は、先述したように、寸法精度
を向上させるため円筒状素材を切削加工して用いること
が多（、その場合ある程度加工性のあるアルミニウムま
たはアルミニウム合金を使用するのが一般的であるから
である。具体的にはＡＩ！７Ｍｎ合金（分類記号３００
０番系）、ＡＩ！−Ｍｇ−３ｔ合金（分類記号６０００
番系）が好適である。

中間層を形成する硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、環状ゴ
ム、メラミン樹脂、アルキド樹脂など一般的な材料が使
用できる。本発明の中間層にはさらに顔料が含まれる。

顔料を含む効果としては次の３点があげられる。■中間
層の主体となる硬化性樹脂は一般に低分子量であるため
、塗布の際の粘度が低く、膜厚を十分得られないこと、
また重力方向に塗膜がダして膜厚が不均一になりやすい
ことといった不都合が生ずる。ここに顔料を分散させる
ことにより増粘してチキソトロピーの傾向を持つように
なるので上記の欠点が解消される。■金属粉、金属酸化
物のような顔料を含むことにより、中間層の硬度をより
高くすることが可能であるという効果がある。■顔料と
して導電性のものを選択することにより中間層を導電化
することができる。これによって金属支持体の欠陥を被
覆することができるので、ドラムの構成の単純化、製造
の容易さの点で重要な効果を生みだすものである。

従って、このような導電性の中間層にするために中間層
に含まれる顔料は導電性のものが好ましく、さらには硬
度を付与させ得るような顔料であればさらに好ましい。

このような材料としては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チ
タン・インジウム、炭素繊維、鉄粉、炭化ケイ素などが
あげられるが、このような単一の材料に限定されるもの
ではなく、非導電性顔料の表面に導電性物質をコートし
た顔料を用いてもよい。

顔料と樹脂は、ボールミル、サンドミル、ロールミル、
ホモジナイザー等の一般的な分散手段を用いて分散する
ことができる。

こうして得られた中間層用塗料を円筒状金属支持体上に
塗布する際には、例えば浸漬コーティング法、スプレー
コーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコ
ーティング法、ブレードコーティング法、カーテンコー
ティング法などのコーティング法などを用いて、支持体
の両端部あるいは一方の端部まで塗希し、用いる樹脂の
硬化条件にあわせて加熱、硬化する。

強度付与が困難となる。また５０μｍ以上の場合は均一
な塗膜を形成することが困難となり、また硬化の際の収
縮ムラにより表面の平滑性が失われやすいという欠点を
生ずる。

中間層の上に設けられる感光層としては、セレン、セレ
ン化ヒ素、セレンーテルルーヒ素合金等のカルコゲナイ
ド化合物やシリコン、ゲルマニウム、フタロシアニン顔
料、硫化カドミ、ラム等を真空蒸着形成させたものや、
又はシリコン、ゲルマニウム等をＣＶＤ法により形成さ
せたもの、又はさらに他の例としては、フタロシアニン
顔料。

ジベンズピレンキノン顔料、アゾ顔料などの電荷発生物
質を必要に応じて結着剤樹脂と共に塗布形成した電荷発
生層とヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、スチルベ
ン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物など
の電荷輸送物質を必要に応じて結着剤樹脂と共に塗布形
成した電荷輸送層を積層した機能分離型の感光層などが
挙げられる。

本発明においては、塗布によって形成される感光層が中
間層と同一工程で製造できる点で好適である。

中間層と感光層の中間に、バリヤー機能と接着機能をも
つバリヤー層を設けることもできる。バリヤー層は、カ
ゼイン、ポリビニルアルコール。

ニトロセルロース、ポリアミド、ポリウレタン。

ゼラチンなどによって形成できる。

バリヤー層の膜厚は、０．１〜５μｍ１好ましくは０．
５〜３μｍが適当である。

実施例１ 金属支持体として、ＡＩ！合金（ＡＩｌ−Ｍｎ系、　Ｊ
ＩＳ呼称番号３００３）製の外径８０　ｍ　ｍ　、肉厚
０　、９　ｍ　ｍ　。

長さ３５０　ｍ　ｍの円筒状のものを用意した。

表面は鏡面加工を施しである。

次に中間層用塗布を次のように調合した。

導電性酸化スズで表面被覆した酸化チタン粉体（チタン
工業社製）１０部（重量部、以下同様）及び酸化チタン
粉体（境化学製）１０部を、フェノール樹脂（商品名ニ
ブライオ−フェンＪ３２５　；大日本インキ■製）１７
部、メタノール３部と２−メトキシエタノール１０部か
ら成る溶液に混合し、次いで、サンドミルにて分散した
。

この塗料を上記基体の上端から下端までに浸漬塗布し、
３０分の加熱硬化により２０μｍの塗膜を形成した。

この中間層塗膜と、支持体のＡＩ！合金とをロックウェ
ル硬さ試験法にて硬度測定したところ、ＡｆがＭ２Ｓ、
中間層塗膜がＭ１３０であった。

感光層は次のようにして形成した。

共重合ナイロン（商品名ＣＭ−８０００、東し■製）５
部をメタノール５０部、ｎ−ブタノール５０部に溶解し
たものを上記中間層上に浸漬塗布して０．６μｍ厚のバ
リヤー層を形成した。

次に下記構造式ジスアゾ顔料を１０部 酢酸酪酸セルロース樹脂（商品名：ＣＡＢ−３８１；イ
ーストマン化学■製）６部およびシクロへキサノン６０
部をサンドミルで２０時間分散した。この分散液にメチ
ルエチルケトン１００部を加えて上記バリヤー層上に浸
漬塗布し、１００℃で１０分間の加熱乾燥をして、０．
１ｇ／ｄの塗布量の電荷発生層をもうけた。

次いで、下記構造式のヒドラゾン化合物を１０部および
スチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂（商品名：Ｍ
Ｓ２００、新日鉄化学■製）１０部をモノクロルベンゼ
ン６０部に溶解させて塗布液とし、電荷発生層上に浸漬
塗布し、１０分間の放置の後、１００℃で１時間加熱乾
燥して、１８μｍ厚の電荷輸送層を形成した。

なお、バリヤー層、電荷発生層、電荷輸送層は、いずれ
も支持体の上端、下端からそれぞれ１２　ｍ　ｍの位置
までは塗布されておらず、中間層が露出した状態にした
。

尚、比較のため、中間層を設けない他は上記実施例と同
様にして作成した感光体を用意した。

これらの感光ドラムを普通紙複写機（キャノン■製ＮＰ
−３２２５）に装着して評価を行った。この複写機にお
いては、現像工程において、第１図に示すようにコロ１
５　（ポリアセクール類）と中間層１７を介して感光層
１１とトナー供給体７を３００μｍの間隙に保持し、ジ
ャンピング現像されるようになっている。。

なお、このコロ材の硬度は、ロックウェル硬さでＭ２Ｓ
であった。

このような条件下でＡ４サイズの転写紙ａｏｏｏ。

枚を通紙１画像出しを行って、画像状態がどのように変
化するかを調べたところ、実施例の感光体ドラムは、３
００００枚通紙後も初期となんら変わらない高品位の画
像が得られた。また感光ドラムを観察したところ、コロ
に突当る部分の中間層膜の崩れはほとんどなかった。

一方中間層を設けない比較感光体は、１５０００枚付近
から画像のカブリやシャープネス解像力不足が目立ち始
め、枚数が進むにつれてその傾向がしだいに顕著になる
とともに、画像の奥９手前での濃度差も出現した。また
耐久終了後の感光ドラムを観察すると、コロに突当る部
分の支持体Ａｎが削られており、その深さは奥側で５０
μｍ１手前側で７０μｍであった。これがカブリ及び奥
１手前ムラの原因と考えられる。

上記の実施例の他に表に示すような顔料と硬化樹脂の組
み合わせによる中間層を設け、同様に感光ドラムを作成
して評価を行ったところ、すべて実施例１と同様に耐久
後も良質の画像が得られた。

３　　炭素繊維　　　　　　エポキシ樹脂　　　　　１
３５〃４　　導電性ＺｎＯフェノール樹脂　　　　１２
５〔発明の効果〕 本発明によれば、トナー供給体、又はクリーニング部材
、帯電器部材に設けた位置出し部材を金属支持体を有す
る感光体ドラムに突き当てるようにしても位置出し部材
の当る部分の傷、削れ。

凹み等による画像のむらや汚れが発生せず、上記ドラム
の耐久性が著しく向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、感光体ドラムと位置出し部材との配
置の関係を示した図、 第４図は電子写真装置を例示した側断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属支持体上に中間層を介して感光層を有する電
   子写真感光体及び該感光体の端部に配置されている位置
   出し部材を備えた電子写真装置において、該中間層の硬
   度が該支持体より大きくなっており、該感光体の端部に
   おける中間層露出部に直接該位置出し部材が接触、配置
   されていることを特徴とする電子写真装置。
2. （２）中間層が硬化型樹脂を主体として形成されている
   特許請求の範囲第１項記載の電子写真装置。
3. （３）中間層が顔料を含有している特許請求の範囲第１
   項記載の電子写真装置。