(57)【要約】【課題】帯電促進粒子を用いた注入帯電クリーナレスにおいて、ドラム削れを防ぎつつ、高速帯電を可能にする。【解決手段】感光体層内に弾性層を持たせて、接触帯電部材のアスカーＣ硬度の１０倍よりも感光体表面のアスカーＣ硬度を小さくする。ベルト感光体を用いる。【選択図】　　　　図１
2004101634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に、像担持体を帯電する帯電工程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する現像工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、
ａ．像担持体を帯電する帯電工程手段は、帯電部材を像担持体に接触させて像担持体を帯電する接触帯電装置であり、少なくとも帯電部材と像担持体との接触部に像担持体の帯電を促進させるための帯電促進粒子が介在していること、
ｂ．像担持体として感光体下層に弾性変形可能な弾性層を有するドラム体を用いること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に、像担持体を帯電する帯電工程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する現像工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、
ａ．像担持体を帯電する帯電工程手段は、帯電部材を像担持体に接触させて像担持体を帯電する接触帯電装置であり、少なくとも帯電部材と像担持体との接触部に像担持体の帯電を促進させるための帯電促進粒子が介在していること、
ｂ．像担持体として感光体下層に弾性変形可能な弾性層を有するベルト体を用いること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１において、感光体表面のアスカーＣ硬度が接触帯電部材表面のアスカーＣ硬度の１０倍より小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１，２，３において、接触帯電部において接触帯電部材の押圧力で像担持体を弾性変形させながら帯電を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。より詳しくは、接触帯電方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置において、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体を所要の極性・電位に一様に帯電処理（除電も含む）する帯電装置としてはコロナ帯電器（コロナ放電器）が使用されていた。
【０００３】
コロナ帯電器は非接触型の帯電装置であり、例えば、ワイヤ電極等の放電電極と該放電電極を囲むシールド電極を備え、放電開口部を被帯電体である像担持体に対向させて非接触に配設し、放電電極とシールド電極に高圧を印加することにより生じる放電電流（コロナシャワー）に像担持体面をさらすことで像担持体面を所定に帯電させるものである。
【０００４】
近時は、像担持体等の被帯電体の帯電装置として、コロナ帯電器に比べて低オゾン・低電力等の利点があることから接触帯電装置が多く提案され、また実用化されている。
【０００５】
接触帯電装置は、像担持体等の被帯電体に、ローラ型（帯電ローラ）、ファーブラシ型、磁気ブラシ型、ブレード型等の導電性の帯電部材を接触させ、この帯電部材（接触帯電部材・接触帯電器、以下、接触帯電部材と記す）に所定の帯電バイアスを印加して被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【０００６】
接触帯電の帯電機構（帯電のメカニズム、帯電原理）には（１）放電帯電機構と（２）直接帯電機構の２種類の帯電機構が混在しており、どちらが支配的であるかにより各々の特性が現れる。
【０００７】
（１）放電帯電機構
接触帯電部材と被帯電体との微小間隙に生じる放電現象により被帯電体表面が帯電する機構である。
【０００８】
放電帯電機構は接触帯電部材と被帯電体の間に一定の放電しきい値を有するため、帯電電位より大きな電圧を接触帯電部材に印加する必要がある。また、コロナ帯電器に比べれば発生量は格段に少ないけれども放電生成物を生じることが原理的に避けられないため、オゾンなど活性イオンによる弊害は避けられない。
【０００９】
（２）注入帯電機構
接触帯電部材から被帯電体に直接電荷が注入されることで被帯電体表面が帯電する機構である。直接帯電あるいは注入帯電と称される（以下、注入帯電と称する）。
【００１０】
より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が被帯電体に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電を基本的に用いないで被帯電体表面に直接電荷注入を行うものである。よって、接触帯電部材への印加電圧が放電しきい値以下の印加電圧であっても、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯電することができる。この注入帯電機構はイオンの発生を伴わない放電生成物による弊害は生じない。
【００１１】
しかし、直接帯電であるため、接触帯電部材の被帯電体への接触性が帯電性に大きく効いてくる。そこで接触帯電部材はより密に構成し、また被帯電体との速度差を大きく持ち、より高い頻度で被帯電体に接触する構成をとる必要がある。
【００１２】
（Ａ）ローラ帯電
接触帯電装置は、接触帯電部材として導電ローラ（帯電ローラ）を用いたローラ帯電装置が帯電の安定性という点で好ましく、広く用いられている。このローラ帯電ではその帯電機構は前記（１）の放電帯電機構が支配的である。
【００１３】
帯電ローラは、導電あるいは中抵抗のゴム材あるいは発泡体を用いて作成される。さらにこれらを積層して所望の特性を得たものもある。
【００１４】
帯電ローラは被帯電体（以下、感光体と記す）との一定の接触状態を得るために弾性を持たせているが、そのため摩擦抵抗が大きく、多くの場合、感光体に従動あるいは若干の速度をもって駆動される。従って、直接帯電しようとしても、絶対的帯電能力の低下や接触性の不足やローラ上のムラや感光体表面の付着物による帯電ムラは避けられないため、従来のローラ帯電ではその帯電機構は放電帯電機構が支配的である。
【００１５】
図４は接触帯電における帯電効率を表したグラフである。横軸に接触帯電部材に印加したバイアス、縦軸はその時得られた感光体帯電電位を表すものである。
【００１６】
従来のローラ帯電の場合の帯電特性はＡで表される。即ち凡そ−５００Ｖの放電しきい値を過ぎてから帯電が始まる。従って、−５００Ｖに帯電する場合には−１０００Ｖの直流電圧を印加するか、あるいは、−５００Ｖの直流の電圧に加えて、放電しきい値以上の電位差を常に持つようにピーク間電圧１２００Ｖの交流電圧を印加して感光体電位を帯電電位に収束させる方法が一般的である。
【００１７】
より具体的に説明すると、厚さ２５μｍのＯＰＣ感光体に対して帯電ローラを加圧当接させて帯電処理を行わせる場合には、帯電ローラに対して約６４０Ｖ以上の電圧を印加すれば感光体の表面電位が上昇し始め、それ以降は印加電圧に対して傾き１で線形に感光体表面電位が増加する。以降、このしきい値電圧を帯電開始電圧Ｖｔｈと定義する。つまり、電子写真に必要とされる感光体表面電位Ｖｄを得るためには帯電ローラにはＶｄ＋Ｖｔｈという必要とされる以上のＤＣ電圧が必要となる。
【００１８】
このようにしてＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して像担持体の帯電を行う方式を「ＤＣ帯電方式」と称する。しかし、ＤＣ帯電方式においては環境変動等によって接触帯電部材の抵抗が変動するため、また像担持体としての感光体が削れることによって膜厚が変化するとＶｔｈが変動するため、感光体の電位を所望の値にすることが難しかった。
【００１９】
このため更なる帯電の均一化を図るために特開昭６３−１４９６６９公報等に開示されるように、所望のＶｄに相当するＤＣ電圧に２×Ｖｔｈ以上のピーク間電圧を持つＡＣ成分を重畳した振動電圧を接触帯電部材に印加して像担持体の帯電を行う「ＡＣ帯電方式」が用いられる。これはＡＣによる電位のならし効果を目的としたものであり、像担持体の電位はＡＣ電圧のピークの中央であるＶｄに収束し、環境等の外乱には影響されることはない。
【００２０】
しかしながら、このような接触帯電装置においても、その本質的な帯電機構は帯電部材から像担持体への放電現象を用いているため、先に述べたように帯電に必要とされる電圧は像担持体表面電位＋放電しきい値以上の値が必要とされ、微量のオゾンは発生する。また、帯電均一化のためにＡＣ帯電を行った場合にはさらなるオゾンの発生、ＡＣ電圧の電界による接触帯電部材と感光体の振動騒音（ＡＣ帯電音）の発生、また、放電による感光体表面の劣化等が顕著になり、新たな問題点となっていた。
【００２１】
（Ｂ）ファーブラシ帯電
ファーブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性繊維のブラシ部を有する部材（ファーブラシ対帯電器）を用い、その導電性繊維ブラシ部を被帯電体としての感光体に接触させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【００２２】
このファーブラシ帯電もその帯電機構は前記（１）の放電帯電機構が支配的である。
【００２３】
ファーブラシ帯電器は固定タイプとロールタイプが実用化されている。中抵抗の繊維を基布に織り込みパイル状に形成したものを電極に接着したものが固定タイプで、ロールタイプはパイルを芯金に巻き付けて形成する。繊維密度としては１００本／ｍｍ２程度のものが比較的容易に得られるが、直接帯電により十分な帯電を行うにはそれでも接触性は不十分であり、直接帯電により十分均一な帯電を行うには感光体に対し機械構成としては困難なほどに速度差を持たせる必要があり、現実的ではない。
【００２４】
このファーブラシ帯電の直流電圧印加時の帯電特性は図４のＢに示される特性をとる。従って、ファーブラシ帯電の場合も、固定タイプ、ロールタイプどちらも多くは、高い帯電バイアスを印加し放電帯電機構を用いて帯電を行っている。
【００２５】
（Ｃ）磁気ブラシ帯電
磁気ブラシ帯電は、接触帯電部材として導電性磁性粒子をマグネットロール等で磁気拘束してブラシ状に形成した磁気ブラシ部を有する部材（磁気ブラシ帯電器）を用い、その磁気ブラシ部を被帯電体としての感光体に接触させ、所定の帯電バイアスを印加して感光体面を所定の極性・電位に帯電させるものである。
【００２６】
この磁気ブラシ帯電の場合はその帯電機構は前記（２）の注入帯電機構が支配的である。
【００２７】
磁気ブラシを構成させる導電性粒子として粒径５〜５０μｍのものを用い、感光体と十分速度差を設けることで、均一に直接帯電を可能にする。
【００２８】
図の帯電特性グラフのＣにあるように、印加バイアスとほぼ比例した帯電電位を得ることが可能になる。
【００２９】
しかしながら、機器構成が複雑であること、磁気ブラシを構成している導電性磁性粒子が脱落して感光体に付着する等他の弊害もある。
【００３０】
特開平６−３９２１号公報には感光体表面にあるトラップ準位または電荷注入層の導電性粒子等の電荷保持部材に電荷を注入して接触注入帯電を行う方法が提案されている。放電現象を用いないため、帯電に必要とされる電圧は所望する感光体表面電位分のみであり、オゾンの発生もない。さらに、ＡＣ電圧を印加しないので、帯電音の発生もなく、ローラ帯電方式と比べると、オゾンレス、低電力の優れた帯電方式である。
【００３１】
（Ｄ）クリーナレス（トナーリサイクルシステム）
転写方式の画像形成装置においては、転写後の感光体（像担持体）に残存する転写残現像剤（トナー）はクリーナ（クリーニング装置）によって感光体面から除去されて廃トナーとなるが、この廃トナーは環境保護の面からも出ないことが望ましい。そこでクリーナをなくし、転写後の感光体上の転写残現像剤は現像装置によって「現像同時クリーニング」で感光体上から除去し現像装置に回収・再利用する装置構成にしたクリーナレスの画像形成装置も出現している。
【００３２】
現像同時クリーニングとは、転写後に感光体上に残留した現像剤を次工程以降の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。この方法によれば、転写残現像剤は現像装置に回収されて次工程以降に再利用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。またクリーナレスであることでスペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。
【００３３】
クリーナレスは上記のように転写残トナーを専用のクリーナによって感光体面上から除去するのではなく、帯電手段部を経由させて現像装置に至らせて再度現像プロセスにて利用するものであるため、感光体の帯電手段として接触帯電を用いた場合においては感光体と接触帯電部材との接触部に絶縁性である現像剤が介在した状態でいかにして感光体を帯電するかが課題になっている。上記したローラ帯電やファーブラシ帯電においては、感光体上の転写残トナーを拡散し非パターン化するとともに、大きなバイアスを印加し放電により帯電を用いることが多い。磁気ブラシ帯電においては接触帯電部材として粉体を用いるため、その粉体である導電性磁性粒子の磁気ブラシ部が感光体に柔軟に接触し感光体を帯電できる利点があるが、機器構成が複雑であること、磁気ブラシを構成している導電性磁性粒子の脱落による弊害が大きい。
【００３４】
（Ｅ）接触帯電部材に対する粉末塗布
接触帯電部材について、帯電ムラを防止し安定した均一帯電を行うために、接触帯電部材に被帯電体面との接触面に粉末を塗布する構成が特公平７−９９４４２号公報に開示されているが、接触帯電部材が被帯電体に従動回転であり、スコロトロン等のコロナ帯電器に比べるとオゾン生成物の発生は格段に少なくなっているものの、帯電原理は前述のローラ帯電の場合と同様に依然として放電帯電機構を主としている。特に、より安定した帯電均一性を得るためにはＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳した電圧を印加するために、放電によるオゾン生成物の発生はより多くなってしまう。よって、長期に装置を使用した場合や、クリーナレスの画像形成装置を長期に使用した場合において、オゾン生成物による画像流れ等の弊害が現れやすい。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
注入帯電機構を用いた場合に、被帯電体と接触帯電部材に周速差を持たせた上で、接触性の向上により帯電を促進させるために、導電性の粒子（以下、帯電促進粒子と称する）を接触帯電部材に塗布あるいは混入させたものを用いる系では、密な接触を行うことが可能であり、接触不足による帯電不良は生じにくく、良好な帯電性を得ることができる。
【００３６】
しかし、さらなる高速帯電が必要となる画像形成装置においては以下のような課題が生じる。
【００３７】
接触帯電部材を用いた放電帯電機構を用いた場合は、接触帯電部材と像担持体と被帯電体である像担持体が接触している部分では帯電を行うことができず、非接触部分において帯電が行われる。そのため、接触帯電部材と被帯電体の接触ニップを長く確保する必要はない。しかし、注入帯電機構を用いた帯電機構においては、接触帯電部材と被帯電体の接触部でのみ帯電が行われるため、帯電スピードに応じた接触領域が必要とされる。必要な接触領域が足りなくなると、帯電不足が生じてしまう。
【００３８】
放電帯電機構を用いた帯電装置のように接触帯電部材と被帯電体の物理的な接触を必要としないものと異なり、注入帯電機構では接触帯電部材と被帯電体の物理的な接触を必要とするため、接触ニップを広げようとすると接触帯電部材と被帯電体の間の圧力が高まってしまう。そのため、接触帯電部材、像担持体の過度の摩耗が生じたり、接触領域で接触圧の不均衡が生じて、接触むらが生じるなどしてしまう。そのため、良好な帯電性を得られなくなることがあった。
【００３９】
本発明の目的は、このような課題を解決し、注入帯電機構を用いて被帯電体である像担持体の帯電を行う画像形成装置において、高速に帯電・印字を行うことが可能にすることである。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を特徴とする。
【００４１】
（１）像担持体に、像担持体を帯電する帯電工程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する現像工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、
ａ．像担持体を帯電する帯電工程手段は、帯電部材を像担持体に接触させて像担持体を帯電する接触帯電装置であり、少なくとも帯電部材と像担持体との接触部に像担持体の帯電を促進させるための帯電促進粒子が介在していること、
ｂ．像担持体として感光体下層に弾性変形可能な弾性層を有するドラム体を用いること、
を特徴とする。
【００４２】
（２）像担持体に、像担持体を帯電する帯電工程、像担持体の帯電面に静電潜像を形成する情報書き込み工程、その静電潜像を帯電した現像剤により現像する現像工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、
ａ．像担持体を帯電する帯電工程手段は、帯電部材を像担持体に接触させて像担持体を帯電する接触帯電装置であり、少なくとも帯電部材と像担持体との接触部に像担持体の帯電を促進させるための帯電促進粒子が介在していること、
ｂ．像担持体として感光体下層に弾性変形可能な弾性層を有するベルト体を用いること、
を特徴とする。
【００４３】
（３）（１），（２）において、接触帯電部において接触帯電部材の押圧力で像担持体を弾性変形させながら帯電を行うことを特徴とする。
【００４４】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本実施例は、帯電促進粒子を現像剤に混入させて、現像装置内から帯電促進粒子を感光体表面を介して、感光体を帯電する部材である導電性弾性ローラに供給し、接触帯電を行う画像形成装置であり、被帯電体であり像担持体である感光ドラムの感光層の下層に弾性層を設けることを特徴とする。
【００４５】
（実施系の説明）
（感光体）
１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体である。本実施例の画像形成装置は反転現像を用いており、ネガ感光体を用いている。
【００４６】
本実施例は直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体であり、矢印方向に９４ｍｍ／ｓｅｃの周速度をもって回転駆動される。
【００４７】
（帯電）
２は感光体１に当接させた帯電部材としての導電性弾性ローラである。導電性弾性ローラ２の表面には帯電促進粒子ｍがコートされている。導電性弾性ローラ２は感光体１と接触面において対向方向に１００％の周速で駆動されている。導電性弾性ローラ２には感光体１の外周面がほぼ−７００Ｖに一様に帯電処理されるように、帯電バイアス電源Ｓ１から帯電バイアスを印加する。
【００４８】
（露光）
この感光体１の帯電面に対して、レーザーダイオード及びホリゴンミラー等を含む不図示のレーザービームスキャナからレーザービームによる走査露光Ｌが出力される。
【００４９】
目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して、その走査露光Ｌを強度変調しておくことにより、感光体１の外周面に対して目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５０】
（現像）
その静電潜像は、現像剤として負帯電性の平均粒径６μｍの磁性１成分絶縁現像剤３１を用いた、反転非接触現像装置３により現像剤像として現像される。
【００５１】
本実施例では、現像剤として負帯電性の平均粒径６μｍの磁性１成分絶縁現像剤３１を用いた、反転現像装置３により現像剤像として現像される。
【００５２】
３２はマグネット３３を内包する直径１６ｍｍの非磁性現像スリーブであり、この現像スリーブ３２に上記の現像剤３１をコートし、感光体１表面との距離を５０μｍに固定した状態で、感光体１と等速で回転させ、現像スリーブ３２に現像バイアス電源Ｓ２より現像バイアス電圧を印加する。現像剤３１は現像弾性ブレード３４との摺擦により、摩擦帯電し、電荷を持つ。現像スリーブ３２に所定の現像バイアスを印加することにより、現像スリーブ３２と感光体１の間で１成分ジャンピング現像を行わせる。現像バイアスは周波数１．６ｋＨｚ、ピーク間電圧が１．７ｋＶ、現像バイアスＤＣ成分は−３５０Ｖである。ただし、現像バイアスはこれに限るものではない。
【００５３】
（転写）
一方、不図示の給紙部から記録材としての転写材Ｐが供給されて、感光体１と、これに所定の押圧力で当接させた接触転写手段としての、中抵抗の転写ローラ４との圧接接触部（転写部）Ｃに所定のタイミングにて導入される。転写ローラ４には転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアス電源が印加される。
【００５４】
本実施例ではローラ抵抗値は５×１０８Ωのものを用い、＋３０００ＶのＤＣ電圧を印加して転写を行った。
【００５５】
転写部Ｃに導入された転写材Ｐはこの転写部Ｃを狭持搬送されて、その表面側に感光体１の表面に形成担持されている現像剤画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。
【００５６】
（定着）
現像剤画像の転写を受けた転写材Ｐは感光体１の表面から分離されて熱定着方式等の定着装置５へ導入されて現像剤画像の定着を受け、画像形成物（プリント、コピー）として装置外へ排出される。
【００５７】
（カートリッジ）
本実施例の画像形成装置は、感光体１、接触帯電部材２、現像装置３の３つのプロセス機器をカートリッジＣに包含させて画像形成装置本体に対して一括して着脱交換自在のカートリッジ方式の装置であるが、これに限るものではない。
【００５８】
（実施系で用いた材料の説明）
以下に本実施例で用いた部材について述べる。
【００５９】
（感光ドラム）
感光ドラム１は、鉄・アルミニウム等の導電性剛性材料からなる導電性支持層（ドラム基体）１１とその外周に形成した、カーボンなどの導電性材料を分散させたウレタンゴム・シリコンゴム・ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などのゴム材料、あるいはそれらを発泡させたスポンジ状弾性材料からなる弾性層１２と、さらにその外周に形成したＯＰＣ（有機半導体）・ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）感光体・セレン系感光体などの感光層１３からなる。弾性層１２と感光体層１３との界面には両層間の密着性や導電性を向上させるための接着層を形成する場合もある。なお、本実施例ではスポンジ状弾性材料としてウレタンゴムを用いている。また、感光体表面のアスカーＣ硬度は７０である。
【００６０】
（導電性帯電ローラ）
帯電導電性弾性ローラ２は、芯金２１上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層２２を形成することにより作成される。中抵抗層２２は樹脂（本実施例ではウレタン）、導電性粒子（例えばカーボンブラック）、硫化剤、発泡剤等により処方され、芯金２１の上にローラ状に形成した。その後、表面を研磨した。
【００６１】
導電性弾性ローラ２の抵抗値は以下のように測定した。画像形成装置の感光体１をアルミ製のドラムと入れ替える。その後に、アルミドラムと導電性弾性ローラ２の間に１００Ｖの電圧をかけ、その時に流れる電流値を測定することにより、導電性弾性ローラ２の抵抗値を求めた。
【００６２】
本実施例で用いた導電性弾性ローラ２の抵抗値は５×１０６Ωであった。本測定は温度２５℃、湿度６０％の環境下で行った。この測定環境については、本実施例及び他の実施例中の他の測定も同様である。
【００６３】
また、導電性弾性ローラ２表面のアスカーＣ硬度は５０である。
【００６４】
導電性弾性ローラ２の表面における平均セル径は抵抗値それぞれにつき、２０μｍのものを用いた。平均セル径は光学顕微鏡による観察をもって測定した。
【００６５】
（現像剤）
本実施例で用いた現像剤３１はスチレン−アクリル共重合体を主成分とする結着樹脂に、マグネタイトを６０重量％、負性電荷制御材としてモノアゾ染料の金属錯塩を１重量％含有した、体積抵抗率が約１０１３Ω・ｃｍの絶縁性現像剤に、流動性を付与するために疎水化したシリカ微粒子を現像剤重量部に対して０．８％外添したものを用いた。
【００６６】
また、後述する比較例において、現像剤Ａが上で説明した現像剤であり、現像剤Ｂは現像剤Ａとほぼ同じであるが負性電荷制御材であるモノアゾ染料の金属錯塩を１．１重量％に変化させたもの、また現像剤Ｃは同様に０．９重量％に変化させたものである。
【００６７】
現像剤３１には帯電促進粒子ｍを混合してあり、混合量は１００重量部に対して２重量部である。ただし、混合量はこの量に限るものではない。
【００６８】
（帯電促進粒子）
本実施例では帯電促進粒子ｍは、比抵抗が１０７Ω・ｃｍ、平均粒径１μｍの導電性酸化亜鉛粒子を用いた。
【００６９】
粒径は粒子が凝集体として構成されている場合は、その凝集体としての平均粒径として定義した。粒径の測定には、光学あるいは電子顕微鏡による観察から、１００個以上抽出し、水平方向最大弦長をもって体積粒度分布を算出し、その５０％平均粒径をもって決定した。
【００７０】
抵抗測定は錠剤法により測定し正規化して求めた。底面積２．２６ｃｍ２の円筒内に、約０．５ｇの粉体試料を入れ、上下電極に１５ｋｇの加圧を行うと同時に１００Ｖの電圧を印加し抵抗値を計測し、その後正規化して比抵抗を算出した。
【００７１】
本実施例で用いた帯電促進粒子ｍは、潜像露光時に妨げにならないよう、無色あるいは白色の粒子が適切である。また、粒径も現像剤３１の粒径に対して、１／２以下程度でないと画像露光を遮ることがあった。そのため、これより小さい必要がある。
【００７２】
帯電促進粒子ｍの材料として、本実施例では導電性酸化亜鉛粒子を用いたが、これに限るものでなく、粒子の材料としては、他の金属酸化物などの導電性無機粒子や有機物との混合物など各種導電粒子が使用可能である。
【００７３】
（作用の説明）
以下に本実施例の作用について、感光ドラム内に弾性層を持たない比較例と比較しつつ述べる。
【００７４】
本実施例では、帯電装置として帯電促進粒子ｍでコートされた導電性弾性ローラ２を用いている。帯電促進粒子ｍは現像器３内部において、現像剤３１と摺擦される。本実施例では、現像剤３１には負性電荷制御材が外添されているため、帯電促進粒子ｍはそれに対して摩擦帯電し、逆極性のプラス側に電荷を持つ。そのため、現像スリーブ３２上の現像剤３１中の帯電促進粒子ｍは、現像スリーブ３２と感光体１表面間の電位差により、現像スリーブ３２上から感光体１表面に供給される。帯電促進粒子ｍは現像剤３１とは逆極性の電荷を持っているために、（転写部）Ｃにおいて転写されず、導電性弾性ローラ２と感光体１間の接触面Ａへ供給され、結果として、導電性弾性ローラ２表面にコートされる。
【００７５】
このようにして、帯電促進粒子が導電性弾性ローラ２の表面に付着することにより、導電性弾性ローラと感光体１表面間で帯電促進粒子ｍが介在し接触密度を高くする。そのため、良好な帯電性を得ることができる。
【００７６】
高速帯電が必要とされる高速機においては、導電性弾性ローラ２と感光体１の間の接触ニップを大きくする必要がある。放電帯電機構を用いた帯電装置では、接触帯電部材と感光体間の物理的な接触は必要とされないが、本実施例のような注入帯電機構を用いた帯電装置を用いている場合には、物理的な接触が必要とされる。
【００７７】
比較例では、導電性弾性ローラと感光体間の接触ニップを大きくした場合、すなわち導電性弾性ローラの感光体への進入量を大きくした場合には、導電性弾性ローラのみの変形で接触が行われるため、導電性弾性ローラと感光体間の接触圧が高くなってしまった。それにより、長期間の印字を行うと感光体の摩耗が進み耐久性が低下してしまった。
【００７８】
それに対して、本実施例では感光体１内に弾性層１２があるために、導電性弾性ローラ２と感光体１の接触ニップではその双方が変形する。そのため、比較例に比べて接触圧が小さく、長期間の印字を行った際にも感光体の摩耗を低く抑えることができた。ただし、接触圧が小さくなる効果を得るためには、感光体表面のアスカーＣ硬度が接触帯電部材である導電性弾性ローラの１０倍よりも小さい必要があった。それよりも大きい場合には、感光体表面の変形の効果はほとんどなく、比較例と違いが見られなかった。
【００７９】
このように、本実施例では感光体内部に弾性層を持たせ、感光体を変形させ注入帯電ニップを確保することで、接触帯電部材である導電性弾性ローラと感光体の接触ニップ間において、接触圧を高めることなく帯電ニップを増やし、良好な帯電性と耐久性を得ることが可能となった。
【００８０】
（実施例２）
本実施例は、帯電促進粒子を現像剤に混入させて、現像装置内から帯電促進粒子を感光体表面を介して、感光体を帯電する部材である導電性弾性ローラに供給し、接触帯電を行う画像形成装置であり、被帯電体である像担持体がベルト体であることを特徴とする。
【００８１】
（実施系の説明）
本実施例で用いた画像形成装置は帯電促進粒子を像担持体の帯電に用いた画像形成装置であり、像担持体がベルト体であることを特徴とする。図２に本実施例で用いた画像形成装置の概略図を示す。以下、実施例１と異なる部材を用いているものについて、説明を行う。
【００８２】
（感光ベルト）
１Ａは可撓性のエンドレスベルト感光体である。４本の支持ローラ６により、矢印の方向に回転駆動されている。周速度は実施例１と同じく９４ｍｍ／ｓである。エンドレスベルト感光体１Ａは可撓性のベースベルトの上に感光体層を形成したものである。
【００８３】
（作用の説明）
本実施例では被帯電体であり、像担持体である感光体を可撓性のエンドレスベルト感光体１Ａとし、支持ローラで接触帯電部材である導電性弾性ローラ２の外周にエンドレスベルト感光体１Ａを巻き付けることにより、接触圧を高めることなく注入帯電ニップを確保することができる。このように感光体を変形させ注入帯電ニップを確保することで、高速帯電が必要とされるような場合においても、接触圧が高くなることに起因する感光体削れを防ぐことが可能となり、良好な帯電性と耐久性を得ることが可能となる。
【００８４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、帯電促進粒子を用いた接触帯電方式において、表面のアスカーＣ硬度が接触帯電部材表面のアスカーＣ硬度の１０倍より小さいような感光体を用いることにより、接触圧を高めることなく注入帯電特性を高めることができ、良好な帯電性と耐久性を得ることができた。
【００８５】
また、感光体としてベルト体を用いて接触帯電装置に巻き付けることにより、接触圧を高めることなく注入帯電特性を高めることができ、良好な帯電性と耐久性を得ることができた。
【００８６】
像担持体として感光体下層に弾性変形可能な弾性層を有するベルト体を用いること、を特徴とする画像形成装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成図
【図２】実施例２の画像形成装置の構成概略図
【図３】帯電効率の概念図
【符号の説明】
１　感光体（像担持体、被帯電体）
１１　導電性支持層
１２　弾性層
１３　感光体層
１Ａ　実施例２で用いたエンドレスベルト感光体
２　帯電ローラ（接触帯電部材）
２１　帯電ローラ芯金
２２　帯電ローラ・スポンジ部
３　現像装置
３１　現像剤
３２　現像スリーブ
３３　マグネット
３４　弾性ブレード
４　転写ローラ
４１　転写ローラ芯金
４２　転写ローラスポンジ部
５　定着装置
６　支持ローラ
Ｃ　カートリッジ
Ｓ１〜Ｓ３　電源
ｍ　帯電促進粒子
Ｌ　画像露光
【図１】
2004101634.tif 000003
【図２】
2004101634.tif 000004
【図３】
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