JPH0219951B2

JPH0219951B2 -

Info

Publication number: JPH0219951B2
Application number: JP55099498A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Yanagawa; Toyoji Ishikawa; Koichi Hirokawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-07-21
Filing date: 1980-07-21
Publication date: 1990-05-07
Also published as: DE3128766A1; GB2080566B; GB2080566A; US4378416A; DE3128766C2; JPS5723944A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子写真複写用感光体に関するもの
である。

電子写真複写用感光体として、酸化亜鉛や無定
形セレンや有機光導電体（OPC）等が用いられ
ている。電子写真複写用感光体は、導電性支持体
上に上記した材料よりなる感光層を形成させた二
層構造のものか、若しくは、絶縁性支持体上に導
電層を、さらにこの上に感光層をそれぞれ形成さ
せた三層構造のものとなつており、この電子写真
複写用感光体は、少なくとも、導電層と感光層と
を含んでいて、その構成は、ドラム状のものやあ
るいは無端のベルト状のものとなつている。

斯る電子写真複写用感光体を用いてなされる複
写プロセスにおいて、種々の問題があり、例え
ば、帯電プロセスにおいて、原稿の、複写すべき
有効画像部に対応する感光体表面領域のみを帯電
せしめればよいのであるが、実際には、上記有効
画像部の先端が帯電チヤージヤーに相対的に進入
するときに、帯電を開始させるのでは、遅く、ま
た、帯電開始時機を上記進入時機に正確に対応さ
せることが困難であること等から、その前に帯電
を開始させており、このため、有効画像部以外の
感光層部分に電荷がのつてしまい、この部分にト
ナーが付着し黒べた部を生じたりする。また、現
像時やクリーニング時の負荷が増加すると共に、
トナーの消費量も増える。このため、有効画像部
以外の感光層領域の電荷を、例えば、クエンチン
グランプの光照射によつて除去するような工夫が
なされているが、このための装置をわざわざ準備
しなければならず装置構成をいたずらに複雑にす
る。

ところで、電子写真複写用感光体として、有機
光導電体を主要構成とする無端のベルト状の、所
謂、OPC感光体ベルトを用いるものがある。こ
のOPC感光体ベルトは、例えば、ポリエステル
フイルムなどからなる絶縁性支持体上にアルミニ
ウム導電層を設け、かつこの上にOPC感光層を
設けた三層の積層構造のものとなつている。

通常、斯る感光体においては、導電層を接地さ
せることに関し、極めて重要な要件となつてお
り、OPC感光体ベルトにおいては、表面感光層
に対し、導電層を一部、外部に露呈せしめ、この
露呈導電層に、アース用ブラシを接触せしめ、導
電層の接地を行なつている。接地方式の手段とし
ては、種々の方法が提案されているが、今のとこ
ろ、ブラシを用いた接地方式が安価でかつ、コン
パクトであることから、種々の接地方式中、最適
なものとなつている。

しかし乍ら、このブラシ接地方式は、回転する
OPC感光体ベルトの露呈導電層に、例えば、金
属ブラシやカーボンブラシ等を摺接せしめてアー
スを取る方式であるから、どうしても、導電層の
摩耗という問題につきあたる。上記導電層は通
常、アルミニウム等の蒸着によつて形成せられ
る、厚さが400乃至100Å程度の極めて薄い層であ
つて、ブラシの長期間にわたる摺接作用によつて
導電層が過度に摩耗し、アース不良を生じたり、
場合によつては、絶縁支持体が露呈し、露呈絶縁
層に電荷が乗つてトナーが付着してしまう。

本発明は、上で述べた諸課題を解決し得る、新
規な電子写真複写用感光体を提供することを目的
とする。

以下、図面を参照し乍ら本発明の電子写真複写
用感光体に関して説明する。

第１図は本発明の電子写真複写用感光体を用い
た電子写真複写機の一例を示しており、本発明を
理解する上で得策的である点から、まず、図の複
写機において行なわれる複写プロセスについて説
明する。

第１図において、図示されない原稿を原稿載置
ガラス３上の所定位置に載置し、同じく図示され
ないプリント釦を押すと、照明ランプ８、反射板
９、集束性光伝送体アレイ１０等で構成された露
光光学系と、帯電チヤージヤー１２と、このチヤ
ージヤー１２用の高電圧発生装置１３とを具備す
るスキヤナーユニツト１４が、始発位置Stから矢
印方向に往動を始めて、ストロークＬだけ移動
し、往動終了位置Ｅに達する。この間、帯電チヤ
ージヤー１２によつて、本発明の電子写真複写用
感光体の一例であつてOPC感光体からなる感光
体ベルト１５のベルト表面が帯電させられると同
時に、照明ランプ８と集束性光伝送体アレイ１０
とによつて、帯電面が露光走査されて、ａ，ｂ間
位置に原稿像に対応する静電潜像が形成される。
この場合、ベルト１５は停止した状態にある。

スキヤナーユニツト１４がＥ位置に至る頃、今
まで静止状態にあつたベルト１５は、矢印方向に
回動を始め、ａ点がｃ点位置に、また、ｂ点がｄ
点位置に至つた状態で、ベルト１５は一旦停止す
る。一方、ベルト１５が矢印方向に回動を始める
と、ときを同じくしてユニツト１４がＥ位置から
復動し、ベルトが回動を停止する直前にSt位置に
戻る。なお、ベルトの直線状部分におけるａ，ｂ
間距離とｃ，ｄ間距離とは相等しくなつており、
また、ベルトの、支持ローラ１６を巻き付けられ
る部分におけるａ，ｄ間距離と、ベルトの、支持
ローラ１７，１８に巻き付けられる部分における
ｃ，ｄ間距離とは相等しくなつている。このよう
な条件を満足し得るようにベルトの周長L_Bを定
めるとして、先にも述べたように、ベルトが矢印
方向に回動を始め、ａ点がｃ点に達するというこ
とは、ベルトが1/2L_Bだけ間欠的に回動したこと
になる。

上記した理由に基づき、ベルト１５が1/2L_Bだ
け回動すると、この間、ａ，ｂ間領域に形成せら
れた静電潜像は、現像装置２１によつて可視像化
され、この可視像（以后、第１可視像と呼ぶ）
は、ベルトの上下直線状部分の内の下部の直線状
部分において、一旦、待機する。一方、ベルト１
５が1/2L_Bだけ回動して、一旦、停止すると、直
ちに、スキヤナーユニツト１４はSt位置から２回
目の往動を開始し、ベルトの上部直線状部分に
は、次の静電潜像が形成される。

そして、この静電潜像形成時においては、ベル
ト１５は停止しており、この間、第１可視像は待
機している。スキヤナーユニツト１４が２回目の
往動を開始し、Ｅ位置に至る頃、ベルト１５は、
再度、回動開始して、1/2L_Bだけ回動する。この
間、次の静電潜像が現像装置２１によつて可視像
化され、この可視像（以后、第２可視像と呼ぶ）
は、ベルトが停止した状態で同ベルトの下部直線
状部分において一旦、待機する。

ここで、説明を元に戻して、ベルト１５が再
度、回動を開始すると、給紙カセツト５，６のう
ちの、例えば、一方の給紙カセツト５から給送せ
られた複写シートには、前記待機せられた第１可
視像が転写チヤージヤー２６のコロナ放電によつ
て転写される。そして、これ以后第２可視像が待
機せられる。なお、上記複写シートは、主給紙ロ
ーラ２２と補助ローラ２３とによつてレジストロ
ーラ対２４，２５に向けて送られ、レジストロー
ラ対２４，２５を経て、シート先端が転写チヤー
ジヤー２６とベルト１５との間の転写部に達し、
以后、上述の第１可視像が複写シートに転写され
る。そして、この複写シートは、シート自体の腰
の強さと、分離除電チヤージヤー２７および補助
分離爪２８による分離補助作用とにより感光体ベ
ルト１５から分離せしめられ、かつ、搬送ベルト
２９によつて送られ、この間、定着装置３１によ
つて定着され、ローラ３２および排出ローラ３
３，３４を経て、排紙トレー７に排出される。

ここで、説明を元に戻すことにして、ベルト１
５が再度、1/2L_Bだけ回動して停止すると、この
状態において、第２可視像は、ベルトの下部直線
状部分で待機する。一方、ベルト１５が停止する
と、直ちにスキヤナーユニツト１４がSt位置から
第３回目の往動を開始し、第３番目の静電潜像が
形成され、ユニツト１４がＥ位置に達する頃、ベ
ルト１５が第３回目の回動を開始し、この回動の
間、第３番目の静電潜像が現像装置２１によつて
可視像化されると同時に、第２可視像が２枚目の
複写シートに転写チヤージヤー２６によつて転写
される。かようなプロセスを反復することによ
り、例えば、１枚の原稿に対し、多数枚のコピー
が連続して得られる。なお、転写后において、感
光体ベルト１５の表面上の残留電荷は、分離除電
チヤージヤー２７によつて除去されるとともに、
その表面上の残留トナーはクリーニング装置３５
によつて除去される。定着装置３１は、例えば、
反射板３８とキセノンランプ３９とから主に構成
され、複写シートを間欠的に移動させ乍ら、キセ
ノンランプ３９を反復閃光させてフラツシユ定着
を行う。

ここで、本発明の電子写真複写用感光体につい
て述べるに、以下の説明にあたつては、一例とし
てOPC感光体を適用するが、これに限定される
ものではなく、種々の感光体に適用され得る。

感光体ベルト１５は、第１図に示すように、支
持ローラ１６，１７，１８に掛け渡されており、
この内の支持ローラ１７は、第２図に示す如く、
支点軸４１を中心にして揺動可能となつており、
かつ図示されないスプリングの力により、得られ
た状態に維持される。また、感光体ベルト１５の
端縁はベルト寄り止めフランジ４２に接するよう
になつており、このフランジ４２によつてベルト
の巾方向の位置が規制される。

次に、斯る感光体ベルトの如き電子写真複写用
感光体の製造工程のあらましについて述べる。ま
ず、第３図に示す、ロール状の感光体を繰り出し
て、ベルトの周長分だけカツトする。第４図はカ
ツトした感光体をモデル的に示すものであつて、
ポリエステルフイルムのような絶縁性支持体５０
の上に、一例としてアルミニウムを蒸着した導電
層５１が形成されていて、さらに、この上に感光
層５２が形成されている。感光体がOPC感光体
であれば、上記感光層５２は、下部が電荷発生層
（CGL層）、上部が電荷移動層（CTL層）で構成
されるものの他、感光層が単層のOPC感光体で
あつてもよい。なお、第４図において、感光体の
長手方向の両端部は、導電層５１が外部に帯状に
露呈している。

このように構成された感光体に対し、第５図に
示す如く、例えば、スクリーン印刷法を用いて導
電性塗料（インキ）を塗布し、導電性物質層５３
を形成する。この導電性物質層５３は、感光層５
２の表面領域のうち、複写すべき有効画像部に対
応する領域以外の、少なくとも、複写工程中に、
実質的に感光体として機能してしまう感光層部分
の上に塗布される。

ここで、上記説明中、「実質的に感光体として
機能してしまう感光層部分」に関して次に具体的
に述べる。今、第９図を着目して見るに、集束性
光伝送体アレイ１０と帯電チヤージヤー１２とは
一体的に始発位置Stから往動を始め、ストローク
Ｌだけ移動して、往動終了位置Ｅに到る。この
間、停止しているベルト１５のａ，ｂ間領域が、
帯電チヤージヤー１２によつて帯電せしめられ
る。

しかし乍ら、帯電領域は図においてＡ領域、Ｂ
領域まで及んでしまうことになる。何故なら、帯
電チヤージヤー１２がａ点に達したとき、チヤー
ジオンしたのでは遅く、また、その時機に所定の
シーケンス制御をもつて正確にチヤージオンさせ
ることは至難のわざであるからである。また、往
動終了位置Ｅの側においても同様なことが言え
る。例えば、帯電チヤージヤー１２や集束性光伝
送体アレイ１０がｂ点位置をオーバーランしたと
きに、始めて、露光オフやチヤージオフさせるこ
とになり、Ｂ領域にも電荷がのつてしまう。

また、Ａ領域、Ｂ領域には電荷が乗つてしまう
のであるから、当然、クリーニング装置３５が機
能する部分にもなる。これに対し、例えば、クエ
ンチングランプを用いてその部分の電荷消失を行
なわせることもできるが、このような装置を別途
に必要とするし、また、第１図に示す現像装置２
１を適時、感光体ベルト１５を接離させてトナー
を乗せないようにすることもできるが、機構が複
雑となり、そのシーケンス制御も難しい。

このような領域は、複写すべき有効画像部以外
の領域であつて、本来、画像形成に寄与しない部
分であるが、一方、この部分は感光体として実質
的に機能してしまうのである。ここで有効画像部
とは、例えば、最大複写紙サイズのことを言い、
第６図に示す如く、二点鎖線はその最大複写紙サ
イズを示しており、図示の場合は、二点鎖線に若
干の余裕代を設けて導電性物質層を形成させたも
のである。これに対し、二点鎖線の周りに直接、
導電性物質層を形成するようにしてもよい。な
お、第６図の２点鎖線領域の巾は、第９図におけ
る原稿Ｏの巾ｌと対応する。

なお、上述の説明では、有効画像部を最大複写
紙サイズとしたものであるが、この他、第１２図
ａに示す如く、二点鎖線を最大複写紙サイズとし
て、内枠５３ａで囲まれる範囲を複写させる原稿
の有効字画像部とし、この有効字画像部の周りに
導電性物質層を図のように形成するようにしても
よい。この場合には、前述した有効画像部が内枠
５３ａで囲まれる範囲となり、これに対し、最大
複写紙サイズを表わす二点鎖線の部分は、導電性
物質層に若干入り込むことになる。

このように、本発明の電子写真複写用感光体の
導電性物質層５３は、感光層表面領域のうち、複
写すべき有効画像部に対応する領域以外の少なく
とも、複写工程中に、実質的に感光体として機能
してしまう感光層部分の上に形成される。

以上のようにして、本発明の電子写真複写用感
光体５４が、第５図に示す如く、作られる。第７
図はその感光体５４の断面構造を示しており、こ
の感光体５４は、厚さが75μm程度のポリエステ
ルフイルム等の絶縁性支持体５０と、アルミニウ
ム蒸着層で形成される400乃至700Åの厚さの導電
層５１と、22μ程度の厚さの感光層５２と、厚さ
が20μ程度であつて電気抵抗が10^-2乃至10¹⁰Ωcm
の導電性物質層５３とから構成され、かつ、第６
図に示すような２セグメントの感光層領域をもつ
たものに作製される。

第６図に示す一枚の感光体５４は、第８図に示
すように、その端部を、接合部５４ａにおいて、
超音波溶着やレーザ溶着等の方法によつて互に接
着され、無端のベルト状のものに構成される。そ
して、一方の感光層セグメントは、第１図のベル
ト１５のａ，ｂ間領域に対応しており、また、他
方の感光層セグメントはｄ，ｃ間領域に対応し、
この各々の領域に、順次、静電潜像が形成され
る。

なお、第６図において、感光体の長手方向に沿
つた両端部は、導電層５１が帯状に露呈してい
て、この露呈導電層５１と、導電性物質層５３と
が互に接しており、このため、アースは両者のい
ずれからでも取ることができる。例えば、導電性
物質層５３からアースを取る場合には、ベルトの
両端部に、第２図に示す如く、アース用ブラシ５
５を接触せしめる。なお、この種の帯状の露呈導
電層を形成しないで、感光層５２を前面に覆つて
しまつて、導電性物質層５３の両端の一部に対
し、この下に位置する感光層を局部的に取除い
て、導電層５１を部分的に接触させるようにして
もよい。

なお、第６図に示すマークＭは、ベルトの駆動
制御のための検知マークであり、第９図に示す如
く、反射型センサー５６によつてマークＭを検出
する。このマークＭは導電性物質層５３の上に形
成させてもよいし、この部分に導電性物質を塗布
しないで、導電層５１を直接、露呈させるように
してもよい。要はマークＭの判別検出が可能であ
ればよいのである。また、このマーク部に穴を明
け、透過型のセンサーによつてマーク検出を行な
つてもよい。

ところで、第６図において、導電性物質層５３
のうち、ａ領域に相当する部分は、アースを取る
部分であつて、この部分に、金属繊維やカーボン
繊維から成るアースブラシやあるいは導電性ゴム
を接触せしめることにより、連続して回転する感
光体ベルトの接地機能を達成することができる。
通常、この接地方式は、安価であつて、コンパク
トであるなどの点から、極めて有利であつて、一
方、これに代り得るよい条件の接地方式は今のと
ころ見当らない。

このような点に鑑みて、アースブラシ方式等
は、接地手段としては今のところ最適なものであ
るが、一方、ブラシを導電層に摺接せしめるとい
う避けられ得ない作用から、導電層の摩耗という
問題につきあたる。従来の一般的な感光体構造で
は、例えば、導電層と感光層との二層構造のもの
に対し、導電層を一部露呈せしめ、この露呈導電
層にブラシを接触せしめるのであるが、導電層自
体400乃至700Åというような薄層で構成されるた
め、時間の経緯とともに、摩耗しアース不良とな
るおそれがあり、また、摩耗に伴なうブラシとの
ギヤツプによつて、帯電時等にリーク電流が流れ
導電層の放電破壊を起こしたり、さらに水蒸気等
によつて水酸化アルミ化となり導通性が悪くなつ
たりする。また、絶縁性支持体と、導電層と、感
光層とからなる三層構造の感光体においては、ア
ースを取るべき導電層が摩耗して、この下の絶縁
層が露呈してしまい、帯電時、この露呈部分に電
荷が乗つてしまうことになる。

本発明の電子写真複写用感光体によれば、接地
機能に重大な支障を来たす問題やこの他の問題を
一気に解決することができる。何故ならば、本来
の600Å程度の導電層の上にさらに、20μm程度の
導電性物質層が形成されているからである。そし
て、導電性物質層は、アルミニウム導電層の保護
的な機能をも達成する。一方、感光体ベルトに
は、アースブラシのみならず、現像装置の現像ス
リーブや、クリーニング装置のクリーニングブラ
シが接触しており、これらによつても導電層の摩
耗を促進させることになり、本発明の感光体はこ
のような点にも対処し得るものである。

また、感光体としては、導電性物質層の厚さが
付加されることになり、剛性が大になると共に、
第２図のベルト寄り止めフランジ４２に対する接
触圧力は小さくなり、ベルトの端縁の摩耗やその
変形の防止に役立つ。

次に、第６図において、導電性物質層５３のう
ち、ｂ領域に相当する部分は、先にも述べたよう
に、実質的に感光体として機能してしまう感光層
部分の領域であるが、この部分には、導電性物質
層が塗布されるため、この部分で帯電を行なつて
も、電荷が乗ることはない。従つて、現像時に、
この部分にトナーが付着することもないし、この
部分におけるクリーニングも実質的には必要とし
ない。なお、実質的に感光体として機能してしま
う領域が、第６図の領域ａにくい込むこともあ
り、これは、複写紙サイズ巾に対する予備率や、
帯電巾や露光巾に対する予備率等を考慮すること
による。

通常、このような領域に、電荷がのつてしまう
と、この部分は露光されないから、トナーが一様
に付着し黒ベタ部となつてしまう。本発明の感光
体においては、このような点が解消されるのであ
る。また、トナーの消費量は少なくなり、その飛
散も少なくなるし、現像装置やクリーニング装置
の負荷も軽減される。この他、有効字画像部の周
りの電荷消去のためのクエチングランプ等の設備
も何ら必要としない。さらに、現像装置を、感光
体に対し、適時、接離せしめるような機構も必要
としない。

また、第１２図ａに示す如く、二点鎖線で表わ
される最大複写紙サイズに対して、内枠５３ａが
その最大複写紙サイズよりも内側にくるように導
電性物質層５３を形成させると二点鎖線と内枠５
３ａとで囲まれる部分は、コピー画像としては、
所謂、白抜けとなり、例えば、Ｆの部分では感光
体に電荷が乗らないため、転写すべきシートの先
端としては、静電的に吸着されにくくなり、シー
トの先端の分離性が良好となる。例えば、第１図
の補助分離爪２８を軽度の圧接力をもつて感光体
ベルト１５に当接せしめるだけで、シート分離が
良好に行なわれ、また、その当接による感光体の
摩耗や損傷を防止することができる。

さらには、シートの先端にトナーが付着しない
ため、例えば、定着時において、シート先端が溶
融トナーによる吸着力で定着ローラに巻き付くお
それがない。斯る点に鑑みて、第１２図ｂに示す
如く、有効画像部１００（最大複写紙サイズ）の
端部１００ａが導電性物質層５３へ介入するよう
に、その導電性物質層を形成するようにしてもよ
い。また、小サイズの複写紙サイズ１０１に対し
ては、図のような相対位置関係に設定することが
できる。

なお、この種の電子写真複写用感光体に関する
出願としては、特開昭48―64936号、特開昭50―
155237号、特開昭51―24232号、特開昭51―72435
号、特開昭51―146830号、特開昭52―33731号、
実開昭53―53339号、および特開昭53―125850号
等が提案されているが、これらは、いずれも、主
に導電層の接地方式に関する出願であり、本発明
のような、実質的に感光体として機能してしまう
感光層部分に導電性物質層を設けた感光体が奏す
る機能とは異にするものである。特に、実開昭53
―53339号に開示された技術は、感光体の一縁側
に導電性粗面部を設け転写紙の分離を行なわせる
ものであつて、本発明の感光体の機能とは異なつ
ている。

ところで、第１０図ａは、導電性支持体５７の
上に、光導電性物質を含有している溶液を塗布し
て、感光層５８を形成させるようにしたものであ
るが、このような方法では、第１０図ｂおよびｃ
に示す如く、感光層の端部がだれてしまつて、感
光層上に乗るべき電荷の分布が均一でなくなる。
また、第１１図に示す如く、感光層の端部が膨出
してしまう。本発明の感光体では、感光層の上に
導電性物質を枠取りして塗布するため、２セグメ
ントの感光層の端部がだれたりするように不具合
は生じ得ない。なお、本発明の電子写真複写用感
光体としては、導電性支持体上に感光層を設けた
２層構造のものにも適用可能である。

以上本発明の電子写真複写用感光体は、導電層
の上に形成される感光層の表面領域のうち、複写
すべき有効画像部に対応する領域以外の、少なく
とも、複写工程中に、実質的に感光体として機能
してしまう感光層部分の上に導電性物質を設けた
ものであるから、この部分にトナーが付着するこ
とがなく、コピーの黒べた部の発生を防止するこ
とができ、かつ、現像装置やクリーニング装置の
負荷を軽減させることができると共に、トナーの
消費量も少なくなる。また、導電性物質層にブラ
シを接触せしめてアースを取るようにした場合、
本来の導電層の摩耗を防止することができるか
ら、アース不良を生じたり、あるいは、絶縁性支
持体が表面に露呈したりするのを防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真複写用感光体を用い
た電子写真複写機の一例の構成図、第２図は上記
電子写真複写機に具備される、電子写真複写用感
光体としてのOPC感光体ベルトの斜視図、第３
図は本発明の電子写真複写用感光体を製作するに
あたつての感光体素材の図、第４図は上記感光体
素材を定尺の長さに切断した図、第５図は本発明
の電子写真複写用感光体の完成品をモデル的に示
した図、第６図は上記感光体の平面図、第７図は
第６図からＣ―Ｃ線に沿う断面図、第８図は上記
感光体の完成品を無端ベルト状のものにした感光
体構成図、第９図は実質的に感光体として機能し
てしまう感光層部分に関して説明するための、感
光体ベルト周りの図、第１０図ａないしｃは従来
例の感光体とその製作時における不具合態様とを
それぞれ示す図、第１１図は同上感光体の不具合
態様を示す平面図、第１２図ａおよびｂは導電性
物質層の形成態様の別の例をそれぞれ示す図であ
る。５１…導電層、５２…感光層、５３…導電性物
質層、５４…電子写真複写用感光体。

Claims

【特許請求の範囲】

１導電層とこの上に形成される感光層とを含む
無端ベルト状の電子写真複写用感光体において、
前記感光層は、上記導電層の両側縁を除いた領域
に帯状に形成され、上記感光層の有効画像部を、
上記帯状感光層を横切る帯状の導電性物質層と、
上記側縁に設けられ電子写真複写機のアース用ブ
ラシを接触させるための、上記導電性物質層と連
続する帯状の導電性物質層とで区画した電子写真
複写用感光体。