JPH0926681A

JPH0926681A - 接触帯電方法及び該方法を利用した画像形成方法

Info

Publication number: JPH0926681A
Application number: JP17501195A
Authority: JP
Inventors: Teruaki Azumaguchi; 照昭東口
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明の接触帯電法は、導電性基体上に高電
気抵抗層が設けられてなる接触帯電ローラと、透明導電
性基体上に感光層が設けられてなる感光体を使用し、接
触帯電ローラを移動する感光体の感光層と接触させなが
ら回転させ、且つマイナスの直流電圧を該ローラに印加
すると同時に、感光体の透明導電性基体側から光照射す
ることにより、感光層表面をプラスの電位に帯電させる
ことを特徴とする。【効果】この方法では、感光体に印加する電圧が帯電
開始電圧以下であるため、帯電に際して放電を生ぜず、
オゾンの発生が全くない。また感光体の表面状態の影響
をほとんど受けずにしかも高いバイアス電圧を印加する
ことなく、感光体を正極性に帯電させることができる。
従って、感光体の表面特性が低下した場合にも安定に帯
電が行われ、また高電圧が感光体に印加されないので、
感光体の絶縁破壊等の問題を生じることもない。この帯
電方法は、電子写真法による画像形成プロセスを行う場
合の主帯電に特に有利に適用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法における感
光体の帯電方法及び該帯電方法を用いての画像形成方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方法による画像形成方法におい
ては、感光体表面を一様に帯電し、画像露光を行って感
光体表面に原稿画像に対応する静電潜像を形成し、この
静電潜像を現像し転写することによって画像形成が行わ
れる。このような画像形成方法において、一般に感光体
表面の帯電（主帯電）は、コロナ帯電によって行われて
いたが、この方法ではオゾンの発生という環境汚染の問
題を免れない。最近になって、オゾンの発生を回避する
ために、導電性ゴムロラを帯電ローラとして使用し、該
ゴムローラに直流電源を接続し、該ゴムローラを感光体
表面に摩擦接触させ且つ該ゴムローラを介して感光体に
バイアス電圧を印加することにより、感光体表面の主帯
電を行う方法が提案されている（特開昭63−149669号及
び特開平１−267667号）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述した
導電性ゴムローラを用いての帯電方法では、未だ解決し
なければならない種々の問題がある。例えば、この帯電
では、ゴムローラを介して感光体に印加するバイアス電
圧に一定のしきい値がある。このしきい値は帯電開始電
圧と呼ばれ、この値よりも大きな電圧を印加しなけれ
ば、目的とする電位に感光体表面を帯電できない。因み
に、このしきい値は、通常の有機感光体で６００Ｖ程度
であり、他の感光体においても大体、この程度である。
従って、画像形成に必要な静電像の形成のためには、上
記ゴムローラにかなりの高電圧を印加しなければなら
ず、この結果として、感光層の絶縁破壊を生じたり、ま
た感光体表面にピンホール等の欠陥が存在していた場
合、ピンホール部分に導電性ローラが直接接触している
ため、該部分に大電流が流入し、電源の出力や帯電不良
を生じ、感光体の欠陥部分に対応して画像に明瞭な白筋
等が発生するという問題を避け得ない。また感光体の帯
電開始電圧以上の高電圧を印加しての微小空隙での放電
による帯電であることから、オゾン発生量を完全にゼロ
にすることはできず、少量のオゾンが発生する。

【０００４】さらに上述した従来の接触帯電法では、感
光体表面に導電性ローラを接触させての微小空間での放
電による帯電であるため、均一に帯電を行うためには導
電性ローラと感光体表面との接触が均一に保持されてい
なければならない。従って、感光体表面の劣化等によっ
て帯電能が低下するという不都合を回避し得ない。

【０００５】従って本発明の目的は、感光体の絶縁破壊
等が有効に防止され、また感光体表面にピンホール等の
欠陥があった場合にも、該欠陥部分への大電流の流入が
防止されると共に、オゾンの発生が全くなく、感光体表
面の劣化に影響を受けることなく、安定して長期間にわ
たって均一に感光体の帯電を行うことが可能な新規な接
触帯電方法を提供することにある。また本発明の他の目
的は、上記接触帯電方法を利用した画像形成方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電性
基体上に高電気抵抗層が設けられてなる接触帯電ローラ
と、透明導電性基体上に感光層が設けられてなる感光体
を使用し、接触帯電ローラを移動する感光体の感光層と
接触させながら回転させ、且つマイナスの直流電圧を該
ローラに印加すると同時に、前記感光体の透明導電性基
体側から光照射することにより、感光層表面をプラスの
電位に帯電させることを特徴とする接触帯電方法が提供
される。

【０００７】また本発明によれば、上記帯電方法により
感光層表面をプラスの電位に帯電させ、次いで画像露光
を行って静電潜像を形成し、この潜像を現像することを
特徴とする画像形成方法が提供される。

【０００８】本発明によれば更に、導電性基体上に高電
気抵抗層が設けられてなる接触帯電ローラと、透明導電
性基体上に感光層が設けられてなる感光体を使用し、接
触帯電ローラを移動する感光体の感光層と接触させなが
ら回転させ、且つマイナスの直流電圧を該ローラに印加
すると同時に、前記感光体の透明導電性基体側から画像
信号に応じて光照射を行ってプラスの電位を有する静電
潜像を形成し、この潜像を現像することを特徴とする画
像形成方法が提供される。

【０００９】上述した本発明の接触帯電方法において
は、前記高電気抵抗層の抵抗値及び接触帯電ローラに印
加する直流電圧は、暗時における感光層の厚み方向の電
位差が該感光層の帯電開始電圧以下の範囲となるように
設定されていることが必要であり、この接触帯電方法を
利用しての画像形成方法においては、高電気抵抗層の抵
抗値及び接触帯電ローラに印加する直流電圧は、暗時に
おける感光層の厚み方向の電位差が、上記の条件に加え
て４００Ｖ以上となるように設定されることが必要であ
る。また本発明方法において、感光体としては、正帯電
型の感光体が使用される。

【００１０】尚、本発明において、感光層の帯電開始電
圧とは、直流電源に接続された導電性ローラを感光層に
接触させ、その電源電圧（印加電圧）を０Ｖから増大さ
せていった時、感光層表面の帯電が始まる時の感光層の
厚み方向の電位差として示される。即ち、この印加電圧
毎に感光層の表面電位を測定すると、図１に示す様な曲
線が得られる。この曲線から、帯電が開始される時の印
加電圧が判るが、感光層の暗時での電気抵抗は導電性ロ
ーラの電気抵抗に比して著しく大きいため、導電性ロー
ラの電気抵抗を無視することができる。従って、電源電
圧、即ち印加電圧は、実質上感光層の厚み方向の電位差
に等しいので、図１の曲線での帯電開始電圧は、感光層
の帯電開始電圧に相当するものである。この感光層の帯
電開始電圧は、感光層の種類や厚みによって若干異なる
が、一般的に６００Ｖ程度であることは先に述べた通り
である。本発明では、感光体に印加する電圧が帯電開始
電圧以下であるため、放電は生ぜず、オゾンの発生を完
全に防止することが可能となる。

【００１１】

【作用】本発明の接触帯電方法の原理を説明するための
図２において、本発明方法において使用される帯電ロー
ラ１は、導電性基体２の表面に高電気抵抗層３を有する
ものである。一方、用いる感光体５は、ガラス等の透明
基板６にＩＴＯ等の透明導電性層６を有し、且つ、この
透明導電性層６上に正帯電型の感光層７が形成されたも
のである。

【００１２】本発明の接触帯電方法は、上記帯電ローラ
１を、移動する感光体５の感光層７に接触して回転せし
め、直流電源１０により導電性基体２を介して感光体に
マイナスの電圧を印加しながら、感光体５の背面、即ち
透明基板６側から光照射を行うことにより、感光体５の
表面（感光層７の表面）を所定の正電位に帯電させると
いうものである。

【００１３】即ち、図２に示される如く、透明基板６側
から光照射を行うと、感光層７内には＋及び−の電荷が
発生する。しかるに、帯電ローラ１にはマイナスの電圧
が印加されているから、帯電ローラ１と感光体５との間
に形成される電界によって−の電荷が透明導電性層６を
通って除去されると共に、＋の電荷が感光層７の表面に
移動する。従って、感光体５が正極性に帯電されるので
ある。

【００１４】かかる本発明の帯電方法において、帯電ロ
ーラ１に印加する直流電圧及び高電気抵抗層３の抵抗値
は、暗時での感光層７の厚み方向における電位差が該感
光層の帯電開始電圧以下となるように設定されることが
必要である。

【００１５】即ち、本発明にしたがって接触帯電を行う
と、図２に示されている様に、直流電源１０、帯電ロー
ラ１及び感光層７を含む電気回路が形成されるが、高電
気抵抗層３での暗時電位差をＶ₁，感光層７の暗時電位
差をＶ₂、及び高電気抵抗層３の電気抵抗をＲ₁，感光
層７の暗時抵抗をＲ₂とすると、帯電ローラ１に直流電
源１０の電源電圧をＶとして、回路に流れる電流値Ｉ
は、下記式（１）：Ｉ＝Ｖ／（Ｒ₁＋Ｒ₂）（１）で表される。

【００１６】従って、感光層７での暗時電位差Ｖ₂は、
下記式（２）：Ｖ₂＝ＩＲ₂ ＝Ｖ・〔Ｒ₂／（Ｒ₁＋Ｒ₂）〕（２）で表されるから、帯電開始電圧をＶ₀とすると、上記
（２）式から、前述した条件は、下記式（３）で表され
ることになる。Ｖ・〔Ｒ₂／（Ｒ₁＋Ｒ₂）〕≦Ｖ₀ （３）

【００１７】しかるに、上記式（３）において、Ｒ₂及
びＶ₀は感光層の種類や厚みによって定まる値であるか
ら、式（３）の条件を満足させるためには、感光体の種
類等に応じて、印加電圧Ｖ及び高電気抵抗層３の電気抵
抗Ｒ₁を組み合わせて設定すればよいのである。

【００１８】本発明において、前記（３）式の条件が満
たされていない場合、即ち感光層７での暗時電位差Ｖ₂
が帯電開始電圧Ｖ₀より高く設定されていると、高電気
抵抗層３を介しての電荷の注入により感光層７の表面が
−に帯電されているため、光照射によって感光層７の表
面に移動した正電荷が中和されてしまい、目的とする正
帯電を行うことができなくなる。

【００１９】また本発明の接触帯電方法は、電子写真法
における画像形成サイクルでの感光体の主帯電や除電等
に適用することができるが、特に主帯電に適用する場合
には、感光層７での暗時電位差Ｖ₂を４００Ｖ以上に設
定することが好ましい。

【００２０】即ち、光照射を行った時の感光層７の明時
抵抗Ｒ₂'は、暗時抵抗Ｒ₂に比して著しく低下し、従っ
て感光層７の明時電位差Ｖ₂'も暗時電位差Ｖ₂に比して
著しく低下する。ところで、上記接触帯電方法によって
帯電される感光層表面の帯電電位は、暗時電位差Ｖ₂と
明時電位差Ｖ₂'との差（Ｖ₂−Ｖ₂'）に相当し、明時電
位差Ｖ₂'よりも遙に大きい暗時電位差Ｖ₂が画像濃度に
対して支配的となっている。従って、暗時電位差Ｖ₂が
４００Ｖよりも低いと、感光層７が正極性に帯電された
としても、その表面電位が低く、画像形成を有効に行う
ことが困難となってしまうのである。

【００２１】上述した条件を、３０μm の厚みの正帯電
型有機感光層（暗時比抵抗；１０×１０¹³Ωcm，明時比
抵抗；１０¹⁰Ωcm，帯電開始電圧：６００Ｖ）を有する
感光体を使用し、電源電圧（Ｖ）を−１０００Ｖに設定
した場合を例にとって示す。即ち、この場合において、
帯電ローラの高電気抵抗層の抵抗値毎に感光層の暗時電
位差Ｖ₂を算出すると、図３に示す曲線が得られる。
尚、感光層の明時比抵抗とは、感光層に十分な強度の光
を照射して比抵抗が最小となる時の値である。この図３
から明らかな通り、電源電圧（Ｖ）を−１０００Ｖとし
た場合には、高電気抵抗層の抵抗値は、３×１０¹⁰乃至
７×１０¹⁰Ωに設定すればよいことが理解される。

【００２２】また上記の感光体を用い、感光層の暗時電
位差Ｖ₂が６００Ｖ（帯電開始電圧に相当）になる時の
印加電圧（電源電圧）を、高電気抵抗層の抵抗値に対し
てプロットした線図を図４に示す。この図４から明らか
な通り、例えば印加電圧を−２６００Ｖに設定する場合
には、高電気抵抗層の抵抗値は少なくとも１０¹¹Ω以下
であることが必要であり、また−８００Ｖに設定する場
合には１０¹⁰Ω以下とすることが必要となる。

【００２３】上述した本発明の接触帯電方法により、感
光体の帯電を行う場合、感光層の表面特性の影響を殆ど
受けないという顕著な利点がある。即ち、帯電に際して
は、感光層に一定の電界が形成されていれば十分なた
め、例えば感光層表面が汚れていたり、或いは長期間に
わたる画像形成プロセスの実行等により感光層表面が摩
耗している場合にも、安定に所望の帯電を行うことがで
きるのである。またかかる接触帯電方法では、感光層の
明時電位Ｖ₂'は、接触帯電時に照射される光の強度によ
っても調整できる。

【００２４】また本発明の接触帯電方法を利用しての画
像形成は、所謂アナログ方式によっても行い得るし、ま
たデジタル方式によって行うこともできる。アナログ方
式による場合には、上記の方法によって感光層の全面を
正極性に帯電させた後、画像露光を行って感光層表面に
静電像を形成し、この静電像を公知の方法によって現像
すればよい。またデジタル方式による場合には、上記接
触帯電に際しての光照射を、ＬＥＤアレイを用いてコン
ピューター等からの画像信号によって行うことにより、
感光層表面の帯電と静電像の形成とが同時に行われると
いう顕著な利点がある。静電像が形成された後は、上記
と同様に該潜像の現像を行えばよい。またこの方法によ
る時には、バックグラウンド部には光が照射されず、実
質上帯電が行われないため、バックグラウンド部へのト
ナー付着、即ちカブリを有効に防止できる。更に、接触
帯電時に照射される光の強度によって帯電電位を調整で
きるので、このデジタル方式による場合には、露光強度
をビット毎に代えることにより、階調性の高い画像が得
られる点でも有利である。

【００２５】

【発明の好適態様】

（帯電ローラ）本発明の接触帯電に用いる帯電ローラ１
は、図２に関して既に説明した通り、ローラ状の導電性
基体２の表面に高電気抵抗層３を有するものである。こ
の導電性基体としては、アルミ等の各種金属が一般的で
あるが、体積抵抗が１０^-2Ωcm以下であれば、各種の導
電剤を配合した樹脂乃至ゴムも使用することができる。

【００２６】かかる樹脂としては、ポリエステル系エラ
ストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系
エラストマー、軟質塩化ビニル樹脂、スチレン−ブタジ
エン−スチレンブロック共重合体エラストマー、アクリ
ル系エラストマー等の各種熱可塑性エラストマーが好適
であるが、他にナイロン６、ナイロン6,6 、ナイロン６
−ナイロン6,6 共重合体、ナイロン6,6 −ナイロン6,10
共重合体や、メトキシメチル化ナイロン等のアルコキシ
メチル化ナイロンの如きポリアミド、コポリアミド或い
はそれらの変性体、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラ
ール等のアセタール樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、アイオノマー等も使用できる。ゴ
ムとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンゴ
ム、ブタジエン−スチレンゴム、ニトリル−ブタジエン
ゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−
プロピレン−非共役ジエン共重合体ゴム、クロロプレン
ゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ア
クリルゴム等が好ましい。またニッケル、アルミニウ
ム、銅、黄銅あるいはスズ等の金属箔を使用することも
できる。

【００２７】また体積抵抗値を調整するために、上記の
樹脂乃至ゴムに配合される導電剤としては、導電性カー
ボンブラックや、銀、金、銅、黄銅、ニッケル、アルミ
ニウム、ステンレススチール等の金属粉や、酸化スズ系
導電剤等の粉末導電剤を用いることができ、他に、非イ
オン系、陰イオン系、陽イオン系、両性系等の有機導電
剤や、有機スズ系導電剤を用いることもできる。一般
に、これらの導電剤粒子が樹脂乃至ゴム中でチェーンス
トラクチュアを形成しているほうがより高い導電性が得
られるが、この場合には、電圧を印加したときに点状の
高電位部が発生し、帯電ムラを生じるおそれがある。従
って、これらの導電剤は、樹脂乃至ゴム中に一様且つ微
細に分散させることが好ましく、このためには、導電剤
配合樹脂乃至ゴムを十分に混練することが重要である。
また、導電剤の均一分散を有効に行うためには、アクリ
ル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等のエチレン系不
飽和カルボン酸等を共重合させた酸変性樹脂乃至ゴムを
一部使用することも有効である。

【００２８】上記導電性基体２上に設けられる高電気抵
抗層３としては、導電剤の配合と層厚により適当な抵抗
値を有する様に調整された樹脂乃至ゴムが使用される。
この樹脂乃至ゴムや導電剤の種類は、前述したものと同
様のものであってよいが、これら以外にも、フッ素系の
樹脂乃至ゴム、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
体（ＰＴＦＥ・ＨＦＰ）、パーフルオロアルコキシ系フ
ッ素樹脂等が好適に使用される。特にこれらフッ素系の
樹脂乃至ゴムを使用すると、不活性でしかも摩擦係数が
小さいため、被帯電体である感光体の寿命及び帯電ロー
ラの寿命の点で大きなメリットがある。

【００２９】また高電気抵抗層３の表面は、可及的に平
滑であることが好ましく、例えばＪＩＳＢ０６０１に
よる平均粗さが５μm 以下、特に１μm 以下であること
が望ましい。

【００３０】尚、高電気抵抗層３の抵抗値は、図３の例
などからも理解されるように、印加電圧に応じて前述し
た式（３）の条件を満足するように設定されるものであ
るが、一般的には１０⁹乃至１０¹¹Ω、特に１０¹⁰乃至
１０¹¹Ω程度のものである。

【００３１】（感光体）本発明の接触帯電方法が適用さ
れる感光体は、図２に示される様に、ガラスや透明フィ
ルム等の透明基板５上にＩＴＯ等の透明導電性層６が設
けられ、さらにその上に正帯電可能な感光層７が形成さ
れているものである。透明基板５及び透明導電性層６の
厚みは、前述した光照射によって、その上の感光層６が
導電性を示すようなものであれば、特に制限はない。

【００３２】また正帯電可能な感光層７は、それ自体公
知のものであり、正帯電型有機感光層、ａ−Ｓｉ感光
層、ａ−ＳｅＴｅ感光層等があり、本発明では何れのも
のであってもよいが、一般的にはコスト等の見地から、
正帯電型有機感光層が好適である。正帯電型有機感光層
は、電荷発生剤と電荷輸送剤とが単層の樹脂中に分散さ
れた所謂単層型のものであってもよいし、また電荷発生
剤が分散された電荷発生層上に電荷輸送剤が分散された
電荷輸送層が形成されている積層型のものであってもよ
い。これら感光層７の厚みは、その種類によっても異な
るが、通常、１０乃至５０μm である。

【００３３】（接触帯電）上述した帯電ローラ１及び感
光体２を用いての接触帯電は、図２に示されている様
に、移動する感光体２の感光層７に帯電ローラを接触さ
せて回転させ、直流電源１０によりマイナスの直流電圧
を帯電ローラ１を介して感光層７に印加し、同時に感光
層７の背面（即ち透明基板５側）から光を照射すること
によって行われる。

【００３４】この場合、直流電源１０の出力電圧、即ち
印加電圧は、暗時における感光層７の厚み方向電位差Ｖ
₂が、感光層７の帯電開始電圧以下となるように、帯電
ローラ１の高電気抵抗層３の抵抗値に応じて設定され
る。またこの接触帯電を、画像形成プロセスの主帯電に
利用する時には、上記電位差Ｖ₂が４００Ｖ以上となる
ように印加電圧が調整される。

【００３５】この場合、照射する光の強度によって、感
光層７の比抵抗が暗時比抵抗値から明時比抵抗値の間で
変化するので、この範囲で、光強度により帯電電位を調
整することもできる。

【００３６】（画像形成装置）上述した本発明の接触帯
電方法は、画像形成サイクルの主帯電に利用することが
でき、所謂アナログ式による画像形成、デジタル式によ
る画像形成の何れにも適用できる。

【００３７】図５は、前記接触帯電法を主帯電に適用
し、アナログ式による画像形成を行う装置の一例を示す
図である。図５において、回転感光体ドラム２０の周囲
には、その回転方向に沿って、接触帯電ローラ２１、画
像露光用の光学系２２、現像スリーブ２３ａを内蔵する
現像装置２３、転写器２４、除電用光源２５及びクリー
ニング装置２６が、この順に配置されている。また感光
体ドラム２０の内側には、上記接触帯電ローラ２１と対
面する関係で蛍光灯ランプ等の帯電用光源２７が配置さ
れている。さらに、感光体ドラム２０の隣接して定着器
２８が設けられている。

【００３８】感光体ドラム２０及び接触帯電ローラ２１
の構造は、図２で説明した通りのものとなっている。こ
の場合、感光体ドラム２０の形成に使用される感光層と
しては、通常、短波長に感度を有するものが使用され
る。また接触帯電ローラ２１は、従動回転し得る様に感
光体ドラム２０と接触して設けられており、さらにこの
ローラ２１には直流電源３０が接続され、マイナスの電
圧が印加されるようになっている。

【００３９】かかる画像形成装置においては、先ず直流
電源３０により所定のマイナス電圧を印加し且つ帯電用
光源２７により光照射を行いながら、接触帯電ローラ２
１を用いての接触帯電により、感光体ドラム２０の全面
を正極性に帯電させる。次いで、光学系２２による画像
露光によって感光体ドラム２０表面に静電像が形成され
る。形成された静電像は、現像装置２３内に充填され、
現像スリーブ２３ａによって搬送された現像剤によって
現像されてトナー像が形成される。このトナー像は、転
写器２４によって所定の記録紙３１に転写され、転写ト
ナー像を有する記録紙３１は定着器２８内に導入され、
熱、圧力等によって転写トナー像の定着が行われる。一
方、転写終了後において、除電用光源２５による光照射
によって感光体ドラム２０表面から残留電荷が消去さ
れ、更にクリーニング器２６によって、その表面から残
存トナーや紙粉が除去され、これにより画像形成サイク
ルの一サイクルが完了する。

【００４０】また図６は、前述した接触帯電方法を主帯
電に適用し、デジタル式による画像形成を行う装置の一
例を示す図である。図６では、図５の装置から画像露光
用の光学系２２を取り除いたものであり、且つ帯電用光
源２７として、ＬＥＤアレイが使用される。また感光体
ドラム２０の形成に使用される感光層としては、例えば
レーザプリンタ用の長波長光に感度を有するものが使用
される。

【００４１】この図６の画像形成装置では、画像信号に
応じてＬＥＤアレイ２７から光照射が行われるので、感
光体ドラム２０表面は、画像形成部分のみが正極性に帯
電される。従って、感光体ドラム２０表面の帯電と同時
に静電像の形成が行われるので、別個の行程で画像露光
を行う必要はなく、帯電後、そのまま現像、転写、定
着、除電、クリーニング等の行程が図５の装置と同様に
して行われる。

【００４２】特に図６の装置を用いての画像形成では、
ＬＥＤアレイ２７による光照射に際して、露光強度をビ
ット毎に代えることにより、階調性の高い画像を得るこ
とができる。この場合には、感光体ドラム２０の全面が
帯電されず、画像形成部分のみが帯電されるため、画像
形成部以外の部分へのトナー付着、即ちカブリが有効に
防止される。

【００４３】上述した図５及び図６に示された装置での
画像形成において、現像剤としては、磁性トナーから成
る一成分系磁性現像剤或いは非磁性トナーと磁性キャリ
ヤとから成る二成分系磁性現像剤等のそれ自体公知の現
像剤が使用され、例えば現像スリーブ２３ａによって磁
気ブラシの形で搬送されて感光体ドラム２０上に形成さ
れた静電像の現像が行われる。この磁気ブラシによる現
像は、接触現像でもよいし、非接触現像でもよい。また
通常の場合には、アナログにより画像形成を行う時とデ
ジタルにより画像形成を行う時とではトナーの帯電極性
を変えなければならないが、本発明の帯電方法を採用す
る場合には、アナログ、デジタル、何れの場合にも負帯
電トナーを用いることで対応できる。

【００４４】また上述した画像形成方法では、接触現像
により帯電された感光体ドラム２０表面の帯電電位は６
００Ｖ以下である。即ち、一般に従来公知の正帯電型有
機感光体を用いての画像形成では、感光体の主帯電電位
が７００〜８００Ｖ程度に設定されているが、本発明に
したがって画像形成を行う場合には、所謂低電位現像に
なるため、良好な画像が形成される様に、現像条件を適
宜変更する。

【００４５】その一例として、次の様な手段が採用され
る。（１）トナーとして比誘電率が4.０以上の高誘電率のも
のを使用し、トナーの帯電量を高める。（２）現像スリーブ２３ａと感光体ドラム２０との相対
速度差を大きく設定し、或いは現像スリーブ２３ａと感
光体ドラム２０との間隔を小間隔として、現像剤と感光
体ドラム２０との接触頻度を高くする。（３）二成分系磁性現像剤を用いる時には、トナー濃度
を比較的高く設定する。

【００４６】また図５及び図６の画像形成装置では、除
電用光源２５がクリーニング器２６の上流側に設けられ
ているが、この除電用光源２５は、クリーニング器２６
の下流側に設けられていてもよいし、上流側と下流側の
両方に設けることもできる。

【００４７】本発明の接触帯電方法を利用しての画像形
成法は、複写機、ファクシミリ、レーザプリンター等の
各種電子写真法による画像形成に有効に適用される。

【００４８】

【実施例】実験例１帯電ローラ、感光体ドラム及び帯電用光源として以下の
ものを使用した。（帯電ローラ）導電性ゴムローラ（１０mm径, 体積抵抗
１０²Ωcm）の表面に、膜厚方向の抵抗が５×１０¹⁰Ω
となるように高絶縁性テフロンをコーティングして帯電
ローラとした。（感光体）内径が７８mmのＩＴＯガラス素菅表面に、短
波長に感度を有する下記の正帯電型有機感光層を形成
し、これを感光体ドラムとした。感光層物性；帯電開始電圧：６００Ｖ暗時比抵抗：１０¹³Ωcm 明時比抵抗：１０¹⁰Ωcm 厚み：３０μm （帯電用光源）蛍光灯ランプを用いた。

【００４９】上記の帯電ローラ、感光体ドラム及び帯電
用光源を用いて図５に示す構造の複写機を組み立てた。
この複写機において、帯電ローラに−１０００Ｖの電圧
を印加し、且つ感光体ドラム背面のガラス面での照度が
３００Lux となるように蛍光灯ランプを点灯させなが
ら、下記の現像条件で画像形成を行った。

【００５０】（現像条件）現像剤：二成分系磁性現像剤キャリヤ；フェライトキャリヤ（平均粒径８０μm ）トナー（負帯電型）；誘電率4.０，平均粒径１０μm トナー濃度； 4.５重量％現像スリーブ：径； φ３０mm 回転方向；順方向（回転方向は互いに逆回転）周速；３５０mm/sec ドラム−スリーブ間隔； 0.８mm 感光体ドラム周速：１５０mm/sec 現像バイアス電圧：＋５０Ｖ

【００５１】この画像形成において、帯電ローラによる
接触帯電を行った直後の感光体ドラムの表面電位を測定
したところ、＋５３０〜＋５７０Ｖの範囲であった。ま
た得られた画像は、通常のコロナ帯電と同等の画質を有
していた。

【００５２】さらに蛍光灯ランプを点灯させずに上記と
同じ画像形成プロセスを実行し、接触帯電直後の感光体
ドラムの表面電位を測定したところ、−３０〜＋４０Ｖ
の範囲でバラついており、画像形成に必要な表面電位は
得られなかった。

【００５３】実験例２帯電ローラ、感光体ドラム及び帯電用光源として以下の
ものを使用した。（帯電ローラ）実験例１と同じものを使用した。（感光体）内径が７８mmのＩＴＯガラス素菅表面に、レ
ーザプリンタ用の長波長光に感度を有する下記の正帯電
型有機感光層を形成し、これを感光体ドラムとした。感光層物性；帯電開始電圧：６００Ｖ暗時比抵抗：３×１０¹³Ωcm 明時比抵抗：９×１０⁹Ωcm 厚み：３０μm （帯電用光源）ＬＥＤアレイ（７５０nm) を用いた。

【００５４】上記の帯電ローラ、感光体ドラム及び帯電
用光源を用いて図６に示す構造の複写機を組み立てた。
この複写機において、帯電ローラに−１０００Ｖの電圧
を印加し、且つＬＥＤアレイにより３００μＷ／cm²の
光強度で画像露光を行いながら、実験例１と同じ現像条
件で画像形成を行ったところ、きれいな線画像が得られ
た。

【００５５】

【発明の効果】本発明の接触帯電方法では、感光体に印
加する電圧が帯電開始電圧以下であるため、帯電に際し
て放電を生ぜず、オゾンの発生が全くない。また感光体
の表面状態の影響をほとんど受けずにしかも高いバイア
ス電圧を印加することなく、感光体を正極性に帯電させ
ることができる。従って、感光体の表面特性が低下した
場合にも安定に帯電が行われ、また高電圧が感光体に印
加されないので、感光体の絶縁破壊等の問題を生じるこ
ともない。この帯電方法は、電子写真法による画像形成
プロセスを行う場合の主帯電に特に有利に適用される
が、特にデジタル式の画像形成に利用した場合、帯電と
同時に静電像の形成が行われ、しかも潜像形成のための
光源は感光体ドラム内部に収容されるので、装置をコン
パクトにできる。またバックグラウンド部に対応する感
光体表面は帯電されないため、カブリを抑制するという
点でも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光層の帯電開始電圧を算出するための線図。

【図２】本発明の接触帯電方法の原理を説明するための
説明図。

【図３】電源電圧を−１０００Ｖに設定したときの感光
層の暗時電位差と帯電ローラの高電気抵抗層の抵抗値と
の関係を示す線図。

【図４】感光層の暗時電位差を６００Ｖに設定したとき
の電源電圧と帯電ローラの高電気抵抗層の抵抗値との関
係を示す線図。

【図５】本発明の接触帯電方法を利用してアナログ式で
画像形成を行うための装置の一例を示す図。

【図６】本発明の接触帯電方法を利用してデジタル式で
画像形成を行うための装置の一例を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に高電気抵抗層が設けられ
てなる接触帯電ローラと、透明導電性基体上に感光層が
設けられてなる感光体を使用し、接触帯電ローラを移動する感光体の感光層と接触させな
がら回転させ、且つマイナスの直流電圧を該ローラに印
加すると同時に、前記感光体の透明導電性基体側から光照射することによ
り、感光層表面をプラスの電位に帯電させることを特徴
とする接触帯電方法。
【請求項２】前記高電気抵抗層の抵抗値及び接触帯電
ローラに印加する直流電圧は、暗時における感光層の厚
み方向の電位差が該感光層の帯電開始電圧以下の範囲と
なるように設定されている請求項１に記載の接触帯電方
法。
【請求項３】接触帯電ローラの導電性基体は、体積抵
抗が１０²Ωcmよりも低い導電性材料で形成されている
請求項１に記載の接触帯電方法。
【請求項４】請求項１に記載の帯電方法により感光層
表面をプラスの電位に帯電させ、次いで画像露光を行っ
て静電潜像を形成し、この潜像を現像することを特徴と
する画像形成方法。
【請求項５】導電性基体上に高電気抵抗層が設けられ
てなる接触帯電ローラと、透明導電性基体上に感光層が
設けられてなる感光体を使用し、接触帯電ローラを移動する感光体の感光層と接触させな
がら回転させ、且つマイナスの直流電圧を該ローラに印
加すると同時に、前記感光体の透明導電性基体側から画像信号に応じて光
照射を行ってプラスの電位を有する静電潜像を形成し、
この潜像を現像することを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】前記高電気抵抗層の抵抗値及び接触帯電
ローラに印加する直流電圧は、暗時における感光層の厚
み方向の電位差が４００Ｖ以上であって且つ該感光層の
帯電開始電圧以下の範囲となるように設定されている請
求項４又は５に記載の接触帯電方法。