JPH06313976A

JPH06313976A - 画像形成装置の感光体

Info

Publication number: JPH06313976A
Application number: JP10438593A
Authority: JP
Inventors: Masanori Nakamura; 正憲中村; Akio Tsujita; 明夫辻田; Tsutomu Maekawa; 勉前川
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、複写機及びプリンタ等の静
電プロセスを利用する画像形成装置の感光体において、
シート状ＯＰＣ感光体の繰り返し使用における摩耗劣化
を防止するための感光体支持体を提供するものである。【構成】静電プロセスを利用する画像形成装置の感光
体において、シート状ＯＰＣ感光体１を設置する感光体
支持体２の少なくとも一部を弾性体材料１２とすること
で、印刷プロセス中の感光体１に作用する抗力及び感光
体１の内部応力を低減することで感光体１の摩耗劣化を
少なくし、感光体１の長寿命化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機及びプリンタ等の
静電印加方式を利用する画像形成装置の感光体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】静電印加方式の画像形成装置では、感光
体の周囲に帯電、転写、除電の各プロセス段階に対し、
コロナ放電器よりなる帯電装置が配置されている。ま
た、前記感光体は、この印刷プロセスにおいて現像剤、
用紙、クリーニングブラシ等による摩擦を受ける。特
に、感光体に有機光導電体（ＯＰＣ：Ｏｒｇａｎｉｃ
Ｐｈｏｔｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を用いている場合は、
その表面硬度が低いことから、上記した接触部分にて感
光体は摩耗される。感光体は摩耗による膜厚低減のため
表面電位の減少や光感度の低下が生じ、寿命を短いもの
としていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記問題点の解決のた
め、感光体との接触が避けられない現像系（２成分接触
現像方式）、転写系、清掃系では、その設定条件の最適
化に非常に大きな労力を要していた。また、シート状の
ＯＰＣ感光体を用いることで、感光体の交換回数を低減
することも行われている。しかし、これら従来の方法で
は、感光体の摩耗量を低減することができず、製造コス
トが安価であるＯＰＣ感光体の利点を十分に活かすこと
ができなかった。

【０００４】本発明は、製造コストが安価であるＯＰＣ
感光体（特にシート状ＯＰＣ感光体）の印刷プロセス中
の摩耗を低減し、感光体の寿命を伸ばすことを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
より、感光体と感光体支持体の間に弾性体を設置するこ
とで解決される。また、本発明では上記課題の解決のた
めに、前記弾性体の静的弾性率が５〜５０ｋｇｆ／ｃｍ
²であることを提案する。弾性体の弾性係数が５ｋｇｆ
／ｃｍ²以下の場合、弾性体の変形度が小さいため、感
光体表面上に作用する押し付け力を十分に吸収すること
ができず、感光体摩耗の防止効果が小さい。また、弾性
体の弾性係数が５０ｋｇｆ／ｃｍ²以上の場合は、弾性
体の変形度が大きすぎるため変形時の感光体の内部応力
が大きくなり、感光体にひび割れ等の破壊が生じやすく
なる。

【０００６】ここで、弾性体の体積抵抗率が１０¹²Ωｃ
ｍ以上である場合、露光時における感光体表面電位の除
去が不十分となり、残留電位の増大を生じるためカブリ
等の印刷品質に低下を招くことが予想される。そこで、
本発明ではＯＰＣ感光体の電荷輸送層を有機溶剤にて除
去し表面に露出した電荷発生層をアースに落したり、電
荷輸送層と電荷発生層を有機溶剤にて除去し表面に露出
したアルミシートをアースに落すことで残留電位の増大
を防止できる。また、弾性体として導電性のものを用い
た場合、コスト高となるため好ましくない。

【０００７】また、弾性体をアルミ管の外周に設置した
構造とする感光体支持体においては、弾性体の層の厚み
を０．５μｍ〜１０ｍｍとすることを提案する。弾性体
の厚みが０．５μｍ以下の場合は、弾性体の変形度が小
さいため、感光体表面上に作用する押しつけ力を十分に
吸収することができず、感光体摩耗の防止効果が小さ
い。また、弾性体の厚みが１０ｍｍ以上の場合は、弾性
体の変形度が大きすぎるため変形時の感光体の内部応力
が大きくなり、感光体にひび割れ等の破壊が生じやすく
なる等の問題が生じる。

【０００８】

【作用】本発明となる画像形成装置では、画像形成部に
おいて、静電印加方式による画像が感光体ドラム上に形
成される。印刷プロセスにおいて感光体は帯電、露光、
現像、転写、清掃の工程を行う。その際、感光体は現像
部においては現像剤、転写部においては用紙、そして清
掃部ではクリーニングブラシによる摩擦を受け、感光体
は、その表面の摩耗を生じる。（特に表面硬度が小さい
ＯＰＣ感光体では摩耗量は大きい）ここで、本発明にお
ける感光体にはシート状のＯＰＣ感光体を用い、感光体
支持体は少なくとも一部が弾性体とした。通常、感光体
支持体の材質にはアルミニウムが採用されるが、アルミ
製の感光体支持体上にシート状ＯＰＣ感光体を取付けて
印刷を行った場合、アルミ製支持体の硬度が大きいた
め、現像、転写、清掃部分で受ける抗力が直接に感光体
へ作用し、感光体表面の摩耗が著しく大きくなる。

【０００９】本発明である弾性体の感光体支持体を画像
形成装置に使用した場合、印刷プロセス中で感光体が受
ける抗力を弾性体が吸収し、感光体と感光体支持体が弾
性変形する。この変形のため感光体膜（ＯＰＣ）自体に
作用する抗力が小さくなり、その結果、感光体表面上の
摩擦力を低減することができる。これにより、印刷プロ
セスで起こる感光体の摩耗量を大幅に低減でき、感光体
部品のランニングコストの低減が図れる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明である感光体支持体を用いた画像形成
装置の概略図の一例、図２は感光体支持体の断面図の一
例である。図３は本発明であるシート状感光体のアルミ
支持体への取付け断面図及び取付け時のシート状感光体
の断面図である。図中１は像担持体であるＯＰＣ感光体
（シート状）であり、円筒状の感光体支持体２の上に設
置され使用される。また、感光体１の周りには帯電器
３、現像機４及びクリーニングブラシ、ブレード、ブロ
ワー等からなるクリーニング装置６等の画像形成にあた
ってのプロセス機器が配設されている。また、現像機４
の図中左側で感光体１の一側には転写器５が設置され、
転写器５の下側には給紙用リトラクタ７が、上側には排
紙用リトラクタ８が配設されている。また、感光体１の
図中右下側にはレーザ（半導体レーザー）、ポリゴンミ
ラー、レンズ等からなるスキャナユニット９が配設され
ている。

【００１１】帯電器３により一様に帯電（約−７００
Ｖ）された感光体１にスキャナユニット９から画像光Ｂ
が露光されると、感光体１の表面には静電潜像が形成さ
れる。そして、静電潜像は感光体１の回転に伴い現像機
４の方に向けられ、現像機４によりトナーが供給されて
トナー像として顕像化される。感光体１上のトナー像は
転写器５により用紙１０上に転写される。ここで、用紙
１０は給紙用リトラクタ７により転写器５及び感光体１
の方へ搬送される。転写の終了した用紙１０は排紙用リ
トラクタ８により図示しない定着装置の方に送られ、定
着装置によりトナー像は永久像として定着される。更
に、転写の終了した感光体１は、イレーズランプ１１に
より表面を除電された後、残留トナーをクリーニング装
置６によりクリーニングされ、次の画像形成に備えられ
る。

【００１２】ここで、感光体１には有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）を用いた。ＯＰＣ感光体は加工性や量産性に優れ、
イニシャルコストが安い、安全性が高い等の特長があ
り、更に半導体レーザの波長域にまで増感しやすいこと
から、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ：ＬａｓｅｒＢ
ｅａｍＰｒｉｎｔｅｒ）から普通紙複写機（ＰＰＣ：
ＰｌａｉｎＰａｐｅｒＣｏｐｉｅｒ）まで数多く用
いられている。しかし、ＯＰＣ感光体はその低い表面硬
度のため、繰り返しの使用により現像機４部においては
現像剤、転写器５部においては用紙、そしてクリーニン
グ装置６部ではクリーニングブラシによる摩擦を受け、
膜厚の減少や表面の傷の発生が起こる。感光体１の膜厚
が減少すると静電特性（帯電能、光感度）が変化し、ま
た、表面傷の大きなものはクリーニング不良による黒ス
ジの原因となり、感光体１の寿命を短くする。

【００１３】そこで、本発明においてはＯＰＣ感光体の
構造自由度（弾性）の大きさ及びシート状に成型が可能
であることに着目し、感光体支持体２の少なくとも一部
を弾性体材料１２にすることとした。従来使用していた
シート状ＯＰＣ感光体の構造は、膜厚１００μｍのＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）の上に感光体用アル
ミシート１４があり、この上に電荷発生層１５と電荷輸
送層１６があり、感光体用アルミシート１４から電荷輸
送層１６までの膜厚は１７μｍである。本発明ではＰＥ
Ｔの代わりにゴム状シートを用いる。そして、感光体支
持体２の少なくとも一部に弾性体１２を用いることで感
光体１に作用する印刷プロセス上の抗力を減少し、感光
体１の摩耗や表面の傷を低減し、感光体１のランニング
コストも低減できる。ここで、感光体支持体２に採用す
る弾性体１２の材料にはゴムを使用した。弾性体１２の
静的弾性率は５〜５０ｋｇｆ／ｃｍ²が良好である。本
実施例ではアルミ支持体１３の外側に静的弾性率：２３
ｋｇｆ／ｃｍ²、体積抵抗率：１０¹²Ωｃｍのゴムを３
ｍｍの厚さで設置した感光体支持体２を利用した。そし
て上記したように、電子写真特性において残留電位の増
大を防止するため、有機溶剤にて感光体の電荷輸送層１
６と電荷発生層１５の一部を除去し露出した感光体用ア
ルミシート１４とアルミ支持体１３を導電性テープ１７
で導通させる。ＯＰＣ感光体は巻き取式のアルミ支持体
１３を用いるため、感光体の両端を有機溶剤にて溶か
し、溶けて露出した感光体用アルミシート１４を導電性
テープ１７で供給ロール１８と巻き上げロール１９に貼
り付ける。そして、感光体用アルミシート１４をアース
に落す。

【００１４】印刷時においては、感光体支持体２上にシ
ート状のＯＰＣ感光体１（感光体膜厚：約１７μｍ）を
取付けた後、一連の印刷プロセスを実施した。印刷プロ
セス中、感光体１は現像機３、転写器４、クリーニング
装置６で現像剤、用紙、クリーニングブラシ等の摩擦を
受ける。従来の弾性体材料１２を用いない感光体支持体
２を使用した場合、ＯＰＣ感光体は約２万頁の印刷（Ａ
４タイプ用紙）で感光体が摩耗し、帯電量の低下（７０
０Ｖ→５００Ｖ）や感光体表面の傷による印字品質低下
（黒スジ）が生じた。本発明である弾性体１２を用いた
感光体支持体２での印刷では現像機３、転写器４、クリ
ーニング装置６の各部分の感光体１に作用する抗力を感
光体支持体２の弾性変化により吸収するため、感光体１
の膜中の内部応力の過剰な増大を防ぎ、結果として感光
体１の摩耗及び表面傷の発生を低減させ、約６万頁以上
の印刷でも帯電量の低下等の感光体の劣化は認められな
かった。

【００１５】以上の結果、本発明の感光体支持体２によ
れば、表面硬度が低いＯＰＣ感光体の摩耗による寿命を
伸ばすことができランニングコストを低減することがで
きた。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の画像形成装
置の感光体においては、摩耗による感光体の劣化が防止
でき結果として消耗部品の低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における画像形成装置の概略断面図で
ある。

【図２】本発明における感光体及び感光体支持体の断
面図である。

【図３】本発明におけるシート状感光体の支持体への
取付け断面図及び取付け時のシート状感光体の断面図で
ある。

【符号の説明】

１は感光体、２は感光体支持体、１２は弾性体、１３は
アルミ支持体、１４は感光体用アルミシート、１５は電
荷発生層、１６は電荷輸送層、１７は導電性テープであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電印加方式により感光体上に潜像を形
成し、前記潜像をトナー現像により画像を形成する画像
形成装置において、シート状有機感光体を設置する感光体支持体の少なくと
も一部が弾性体であることを特徴とする画像形成装置の
感光体。
【請求項２】前記弾性体が、天然ゴム、合成イソプレ
ンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、
アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレン−プロピレ
ンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、多硫化ゴム、
フッ素ゴム、アクリルゴム、ケイ素ゴム、ウレタンゴ
ム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエ
チレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレン−アク
リルゴム、エチレン−酢酸ビニルエラストマーゴム、ホ
スファゼンゴムの中から選択されることを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置の感光体。
【請求項３】前記弾性体の静的弾性率が５〜５０ｋｇ
ｆ／ｃｍ²であることを特徴とする請求項１又は２記載
の画像形成装置の感光体。
【請求項４】前記感光体支持体の外周に設置した弾性
体層の厚みが０．５μｍ〜１０ｍｍであることを特徴と
する請求項１、２又は３記載の画像形成装置の感光体。
【請求項５】前記感光体中の電荷をアースに落すこと
を特徴とする請求項１、２、３又は４記載の画像形成装
置の感光体。