JPH046567A - 電子写真法 - 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］ 本発明は電子写真感光体に帯電用部材を接触させて帯電
を行なう電子写真法に関し、さらに詳しくは、上記帯電
用部材の温度を比較的高温に保つことにより安定して帯
電を実施する電子写真法に関する。

［従来の技術］ 従来、電子写真感光体に用いる光導電性材料として、セ
レン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機光導電性材
料が知られている。これらの光導電性材料は、数多くの
利点、例えば、暗所で適当な電位に帯電できること、暗
所で電荷の逸散が少ないこと、あるいは光照射によって
速やかに電荷を逸散できることなどの利点をもっている
反面各種の欠点を有している。例えば、セレン系感光体
では、温度、湿度、ごみ、圧力などの要因で容易に結晶
化が進み、特に雰囲気温度が４０℃を越えると結晶化が
著しく成り、帯電性が低下したり画像に白い斑点が発生
するといった欠点がある。硫化カドミウム系感光体では
、多湿の環境下で安定した感度が得られないという欠点
がある。また酸化亜鉛系感光体ではローズベンガルに代
表される増感色素による増感効果を必要としているが、
このような増感色素が帯電による帯電劣化や露光光によ
る光接合を生じるため長期にわたって安定した画像を与
えることができないという欠点を有している。

一方、特定の有機化合物が光導電性を示すことが発見さ
れてきた。たとえばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポ
リビニルアントラセンなどの有機光導電性ポリマー、カ
ルバゾール、アントラセン、ピラゾリン類、オキサジア
ゾール類、ヒドラゾン類、ボリアリールアルカン類など
の低分子の有機光導電体のばかフタロシアニン顔料、ア
ゾ顔料、シアニン染料、多環キノン顔料、ペリレン系顔
料、インジゴ染料、チオインジゴ染料あるいはスクエア
リック酸メチン染料などの有機顔料や染料が知られてい
る。特に光導電性を有する有機顔料や染料は無機材料に
比べて合成が容易で、しかも適当な波長域に光導電性を
示す化合物を選択できるバリエーションが拡大されたこ
となどから、数多く提案されている。例えば米国特許筒
４１２３２７０、同第４２５１６１３号、同第４２５１
６１４号、同第４２５６８２１号、同第４２６０６７２
号、同第４２６８５９６号、同第４２７８７４７号、同
第４２９３５２８号などに開示されているように、電荷
発生層と電荷輸送層に機能分離した感光層における電荷
発生物質として光導電性を示すジスアゾ顔料を用いた電
子写真感光体などが知られている。

このような電子写真感光体を用いた電子写真プロセスに
おける帯電プロセスは、従来より殆ど金属ワイヤーに高
電圧（ＤＣ５〜８　ｋＶ）を印加し、発生するコロナに
より帯電を行なっている。しかしこの方法では、コロナ
発生時にオゾンやＮＯｘ等のコロナ生成物により感光体
表面を変質させ、画像ボケや劣化を進行させたり、ワイ
ヤーの汚わが画像品質に影響し、画像白抜けや黒スジを
生じる等の問題があった。

一方、電力的にも、感光体に向かう電流はその５〜３０
％にすぎず、殆どがシールド板に流れ、帯電手段として
は効率の悪いものであった。

こうした欠点を補うために従来から直接帯電させる方法
が研究され、多数提案されている（特開昭５７−１７８
２６７号、同５６−１０４３５１号、同５ｇ−４０５６
６号、同５８−１３９１５６号、同５８−１５０９７５
号等）。

［発明が解決しようとする課題］ しかし実際には感光体を上記のような接触帯電法により
帯電処理しても、感光体表面の各部の均一な帯電はなさ
れず、斑点状帯電ムラを生じる。

特に環境の変化によって帯電特性が変化し、低温状態に
おいては均一な帯電はなされず、斑点状の帯電ムラが激
しくなる。また接触帯電方法に於ても帯電の際に放電が
おこり、コロナ帯電の場合よりもｌ／ｌ　Ｏ〜１／１０
０と少ないがオゾンやＮＯｘ等が発生する。オゾンやＮ
Ｏｘ等は感光体及び帯電用部材を劣化させる。

本発明の目的は上述の如き欠点を解決し、温度、湿度等
の環境の変化に対しても安定した帯電特性を維持し、オ
ゾン等の影響を受けにく（する電子写真法を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電子写真法は電子写真感光体に帯電用部材を接
触させて電圧を印加することにより該感光体表面を帯電
させる帯電プロセスを用いる電子写真法において、該帯
電用部材の温度を３５℃〜５５℃の範囲に維持して実施
することを特徴とする。

本発明の電子写真法における直接帯電の方法は特定の方
法に限定されるものではない。帯電用部材の形状として
はローラー、ブラシ（磁気ブラシも含む）、ブレード、
ベルトなどいずれの形状であってもよく、電子写真装置
の仕様、形態にあわせて選択可能である。またこの帯電
用部材の材質として、アルミニウム、鉄、銅等の金属；
ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導
電性高分子材料；カーボン、金属等を分散させて導電性
処理したゴムや人工繊維；又はポリカーボネート、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチ
レンテレフタレート、アクリル樹脂等の絶縁性物質の表
面を金属や他の導電性物質によってコートしたものなど
を用いることができる。電子写真感光体に接触させるこ
れらの帯電用部材の抵抗率は良好な帯電と絶縁、破壊防
止の点から好ましくは１０°〜１０′２ΩＣｍ、最適に
は１０”〜１０Ｉ０Ω・ｃｍの範囲である。

また、電子写真感光体に絶縁破壊等の欠陥がある場合に
過剰電流が流れて電圧降下が生じるのを低減させるため
に帯電用部材の表面層をたとえばアルコキシメチル化ナ
イロンなどのような体積抵抗率１０６〜１０１２Ω・ｃ
ｍ程度の樹脂層として多層構成とすることもできる。特
に導電性高分子材料やアルコキシメチル化ナイロンなど
を用いた場合には低温環境下において帯電特性の低下が
起こりやすいので、それを防止するのに本発明は有効で
ある。

本発明の電子写真法において電子写真感光体に接触させ
る帯電用部材の設置方式についても特定の方法に限定さ
れるものではなく、帯電用部材は固定方式、あるいは電
子写真感光体と同方向または逆方向等の回転等による移
動方式のいずれの方式を用いて設置してもよい。さらに
帯電用部材を電子写真感光体上のトナークリーニング装
置として機能させることも可能である。

本発明の電子写真法における直接帯電による帯電用部材
への印加電圧は直流、交流のいずれも採用でき、直流に
交流を重畳させた形で印加することもできる。さらにそ
の印加方法に関しては各々の電子写真装置の仕様にもよ
るが、瞬時に所望する電圧を印加する方式の他に、電子
写真感光体の保護の目的で段階的に印加電圧を上げてい
く方式、直流に交流を重畳させた形で印加の場合ならば
直流−交流または交流−直流の順序で電圧を印加する方
式をとることができる。電子写真感光体表面の各部を均
一に帯電させるために、また斑点状の帯電ムラなどを防
ぐために直流に交流を重畳させた形で印加する方式が好
ましい。

直流に交流を重畳させた形で印加する場合には、電流が
ふえるため、オゾン、ＮＯｘ等の生成物が直流印加の場
合よりも多く発生し、電子写真感光体の劣化及び帯電用
部材の劣化をおこしやすいので、これを防止するのに本
発明はさらに有効である。

また、近年複写機及びレーザープリンター等は、高速化
へとすすんでおり、速いプロセススピード（電子写真感
光体の周速）の場合には、電子写真感光体表面を均一に
帯電させるのに必要な電流が増え、その結果オゾン、Ｎ
Ｏｘ等が多く発生し、電子写真感光体の劣化、帯電用部
材の劣化を起こしやすくなり、また帯電用部材の帯電特
性の変化の影響をうけやすくなる。これを防止するのに
本発明は有効であり、特に電子写真感光体の周速（プロ
セススピード）が４０　ｍｍ／ｓｅｃ以上である場合に
非常に有効である。

帯電用部材の温度は３５℃〜５５℃の範囲が適当である
。なぜなら３５℃未満であると低温特性を良好にする効
果が薄く、また５５℃を超えるとクリーナーよりすりぬ
けた現像剤（トナー）の帯電用部材及び電子写真感光体
への融着の問題がでてくるからである。

帯電用部材の温度を３５℃〜５５℃に加温して使用する
ことにより、低温、低湿環境においての帯電不良を防止
し、環境の変化に対しても安定した性能を維持すること
ができる。また、３５℃〜５５℃に加温して使用するこ
とにより、放電により発生したオゾンやＮＯｘの帯・重
用部材への付着を防ぎ、分解を促進し、帯電用部材及び
電子写真感光体の汚染、劣化を防ぐことができる。

本発明の電子写真法において帯電用部材を加温する手段
としてはその温度を前記の範囲とすることができる限り
任意の手段を採用し得る。例えば、帯電用部材近傍に、
又はその内部に熱源を設ける方法や、熱定着装置等から
の熱を熱源として帯電用部材を加温する手段等を採用し
得る。温度の調節はサーモスタット等の公知の温度調節
部材を使用して行なえばよい。

本発明の電子写真法における電子写真感光体はＳｅ、　
ＣｄＳ、アモルファスシリコンなどの無機系感光体でも
有機系感光体でもよい。例えば、有機系感光体の場合に
は、導電性支持体としてアルミニウム、アルミニウム合
金、ステンレスなどの金属；導電性物質を単独又は適当
なバインダーと共に塗布して導電層を設けた金属；ある
いは導電処理したプラスチックや紙などをドラム状又は
シート状に成形したものなど、従来公知のいずれのもの
も用いることができる。

電荷発生層は、アゾ顔料、キノン顔料、キノシアニン顔
料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン顔料
などの電荷発生物質を、ポリビニルブチラール、ポリス
チレン、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル
、ポリカーボネートなどの結着性樹脂に分散含有させて
形成することができ、また、真空蒸着装置によって真空
蒸着膜として形成することもできる。電荷発生層の膜厚
は０．０１〜３μｍが好ましい。

電荷輸送層は、スチリル系化合物、ヒドラゾン系化合物
、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール系化合物
、オキサゾール系化合物、ピラゾリン系化合物などの電
荷輸送物質を、ボリアリレート、ポリスチレン、アクリ
ル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネートなどの結着性
樹脂に分散含有させて形成することができる。電荷輸送
層の好ましい膜厚は１０〜３０μｍである。

また、感光層の構成としては電荷発生層、電荷輸送層の
順、又は、その逆に積層する。または、前述の電荷発生
物質と電荷輸送物質とを一緒に含有させた単一層型であ
ってもよい。さらに、導電性支持体と感光層との間には
、接着性及びバリヤ性を向上させるために下引き層など
の中間層を設けてもよい。

又、色素、顔料、有機電荷輸送物質などは、般に紫外線
、オゾン、オイルなどによる汚れ、金属などに弱いため
、必要に応じて保護層を設けてもよい。この保護層上に
静電潮像を形成するためには表面抵抗率がＩＱＩＩΩ・
０１１１以上であることが望ましい。

本発明で用いる保護層はポリビニルブチラール、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、ナイロン、ポリイミド、ボリアリレート、ポリウ
レタン、スチレン−ブタジェンコポリマー、スチレン−
アクリル酸コポリマー、スチレン−アクリロニトリルコ
ポリマーなどの樹脂を適当な有機溶剤によって溶解した
液を感光層の上に塗布、乾燥して形成することができる
。この際、保護層の膜厚は、一般に０．０５〜２０μｍ
の範囲である。この保護層中に紫外線吸収剤などを含ま
せてもよい。

有機系感光体は、無機系感光体に比べてオゾン、ＮＯｘ
等の影響をうけやすいので、これを防止するのに本発明
は特に有効である。

本発明の電子写真法は、複写機だけでなく、レーザープ
リンタ、ＬＥＤプリンタやＣＲＴプリンター、電子写真
式製版システムなど電子写真応用分野に広く用いること
ができる。

［実施例］ 次に、本発明を実施例により具体的に説明するが本発明
はこれらによって限定されるものではない。

実施例１，２．３及び比較例１．２ キヤノン製レーザビームプリンタ［レーザショットＬＢ
Ｐ−Ａ４０８］を第１図に示すように改造した。第１図
において１はレーザショット用有機感光体、２は直接帯
電を行なうための帯電用部材、３は半導体レーザ露光、
４は現像器、５は給紙ローラーと給紙ガイド、６は転写
帯電器、７はクリーナー、８は前露光である。

２は本発明の電子写真法において直接帯電を実施するの
に用いる帯電用部材であり、クロロピレンゴム１００重
量部に導電性カーボン５重量部を溶融混練し、中心にス
テンレス軸を通し、成型して帯電用部材とした。また帯
電用部材の近傍に熱源９を設けた。レーザビームプリン
タのプロセススピードは４７　ｍｍ／ｓｅｅであった。

帯電用部材の温度を３５℃、４０℃、５０℃に変化させ
た。表１に種々の温度環境における初期電位、初期の画
像及び５０００枚耐久後の画像について示す。比較例１
として加温手段を用いないものも同様に評価した。

表１に示すとおり、帯電用部材を３５℃〜５０℃に加温
使用した場合には、各環境とも初期画像も５０００枚耐
久画像も良好なものが得られた。

一方、比較例１として示した加温手段を設けないものは
、低温低湿においては帯電能が悪く、帯電不良となり、
画像に砂地状の黒ポチが生じた。

２３℃、６０％の環境においても耐久により帯電性が悪
くなっている。

比較例２として帯電用部材を６０℃に加温したものを同
様に評価したが、初期より帯電用部材上及び電子写真感
光体上に、クリーナーよりすりぬけたトナーが融着した
。

実施例４及び比較例３ 実施例１で用いた帯電用部材を以下のものに代え、帯電
用部材の温度を４０℃に加温して使用した以外は実施例
１と同様にして評価を行なった。

帯電用部材として、クロロプレンゴム１００重量部に導
電性カーボン１０重量部を溶融混練し、中心にステンレ
ス軸を通して成型したものを帯電用部材の基層として用
い、次にメトキシメチル化ナイロン１０重量部をメタノ
ール９０重量部に溶解し、これを基層上に浸漬塗工し、
乾燥して膜厚を１００μとしたものを使用した。

比較例３として、同様の帯電用部材を用いたが加温手段
を用いないものを評価した。

表 表２に示すとうり、実施例４においては、各環境とも初
期及び５０００枚耐久においても良好なものが得られた
が、加温手段を設けない比較例３では低温低湿において
帯電能が悪（、帯電不良となり画像に砂地状の黒ポチが
生じた。そのレベルは比較例１と（らべても悪くなって
いる。

実施例５．６及び比較例４．５ 実施例１で使用したキャノン製レーザビームプリンタ［
レーザショットＬＢＰ−Ａ４０８］を改造し、プロセス
スピードを２　ＯｒＩｌｒｎ／ｓｅｃ、９０＋ａｍ／ｓ
ｅｃに変え、実施例４と同様に評価を行ない、それぞれ
実施例５，６とした。また、加温手段を設けないものを
それぞれ比較例４，５とした。

表３に示すとうり、本発明による効果はプロセススピー
ドの速い場合に一層大きいことがわかる。即ち、プロセ
ススピード９０　ｍｍ／ｓｅｅの場合には、比較例５に
おいて低温における帯電特性が一層悪くなり、高温高温
環境下においても本発明の範囲外の条件であると感光体
の劣化により濃度ウス、画像流れは悪くなっている。ま
た、２３℃、６０％環境においても耐久による帯電用部
材の劣化、帯電特性の悪化はプロセススピードの速いも
のほど悪い。一方１本発明による実施例５，６において
は、各環境とも速いプロセスス ピードにおいても良好な画像が得られた。

［発明の効果］ 以上に説明したように帯電用部材の濃度を３５℃〜５５
℃の範囲に維持して使用すると安定した性能を維持する
ことができる。また、帯電用部材及び感光体の劣化を防
ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子写真法に用いる装置の一例を示す
概略図である。 図中、ｌはレーザーショット用有機感光体、２は帯電用
部材、３は半導体レーザ露光、４は現像器、５は給紙ロ
ーラーと給紙ガイド、６は転写帯電器、７はクリーナー
、８は前露光、９は熱源である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子写真感光体に帯電用部材を接触させて電圧を
   印加することにより該感光体表面を帯電させる帯電プロ
   セスを用いる電子写真法において、該帯電用部材の温度
   を３５℃〜５５℃の範囲に維持して実施することを特徴
   とする電子写真法。
2. （２）電子写真感光体の周速を４０ｍｍ／ｓｅｃ以上に
   して帯電プロセスを実施する請求項（１）記載の電子写
   真法。