(57)【要約】【課題】  現像剤担持体に交番電圧を印加して、像担持体上に形成された静電潜像の可視像化を行う画像形成装置及びプロセスカートリッジにおいて、非接触現像手段における「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制し、かつメモリーがなく長期間に亘って高品位な現像剤像が得られる画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することである。【解決手段】  像担持体と現像剤担持体とを非接触に維持する保持手段とを有し、該像担持体と該現像剤担持体との間に板状部材を挿入し、該板状部材のその一端が実質的な現像領域内に配置され、該板状部材の先端部分が該像担持体と接触配置すると共に、該板状部材が該現像領域内で該現像剤担持体表面に付着している現像剤に接触しないように設置されている画像形成装置において、該像担持体と該板状部材との摩擦係数が０．５以下である画像形成装置、及びプロセスカートリッジ。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と現像剤担持体とを非接触に維持する保持手段とを有し、該像担持体と該現像剤担持体との間に板状部材を挿入し、該板状部材のその一端が実質的な現像領域内に配置され、該板状部材の先端部分が該像担持体と接触配置すると共に、該板状部材が該現像領域内で該現像剤担持体表面に付着している現像剤に接触しないように設置されている画像形成装置において、該像担持体と該板状部材との摩擦係数が０．５以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記板状部材が絶縁性である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体の表面層の表面粗さＲｚｊｉｓが０．１μｍ以上、２．０μｍ以下である請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体の表面層がシロキサンユニットを主鎖にブロック重合させたポリカーボネート共重合体、シロキサンユニットを側鎖にグラフト重合させたポリカーボネート共重合体又はシリコーン側鎖を有するマクロモノマーをグラフト重合した樹脂の少なくとも１種を含有する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤が非磁性１成分現像剤である請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
少なくとも像担持体と現像剤担持体とを非接触に維持する保持手段とを有し、該像担持体と該現像剤担持体との間に板状部材を挿入し、該板状部材のその一端が実質的な現像領域内に配置され、該板状部材の先端部分が該像担持体と接触配置すると共に、該板状部材が該現像領域内で該現像剤担持体表面に付着している現像剤に接触しないように設置されている現像装置と像担持体とを一体に有するプロセスカートリッジにおいて、該像担持体と該板状部材との摩擦係数が０．５以下であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記板状部材が絶縁性である請求項６に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記像担持体の表面層の表面粗さＲｚｊｉｓが０．１μｍ以上、２．０μｍ以下である請求項６又は７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記像担持体の表面層がシロキサンユニットを主鎖にブロック重合させたポリカーボネート共重合体、シロキサンユニットを側鎖にグラフト重合させたポリカーボネート共重合体又はシリコーン側鎖を有するマクロモノマーをグラフト重合した樹脂の少なくとも１種を含有する請求項６又は７に記載のプロセスカートリッジ
【請求項１０】
前記現像剤が非磁性１成分現像剤である請求項６〜９のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の静電記録方式又は電子写真記録方式を利用する画像形成装置、及びこの画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より使用されている一般的な画像形成装置の基本構成を図１４に示す。図１４は、像担持体と、像担持体上の静電潜像を非接触現像するための現像装置、更にクリーニング装置等を具備し、記録材上に画像形成を行う、単色画像形成装置の一例を示す模式図である。
【０００３】
ここでは、像担持体としては、円筒状に形成された感光ドラム１０１が用いられ、像担持体１０１を一様に帯電する接触帯電部材としての帯電ローラ１０２、一成分現像剤Ｔを内包し、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を非接触現像するための現像装置である非接触現像器（現像器）１０３を備える。
【０００４】
感光ドラム１０１は、アルミニウム等から構成される不図示の芯金上に、電荷発生層を形成し、その上層に電荷輸送層を形成した所謂有機感光体である。
【０００５】
帯電ローラ１０２の芯金には、画像形成装置本体に備えられた不図示の電源から芯金に接触させた摺動電極（不図示）を介し、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧（交番電圧）が印加される。
【０００６】
また、現像器１０３は、感光ドラム１０１に接触し、感光ドラム１の回転に対して順方向の図１４中矢印Ａ方向に回転しながら現像を行う現像剤担持体である現像ローラ１０３ａと、現像ローラ１０３ａの回転とカウンタ方向である図１４中矢印Ｂ方向に回転し、現像剤Ｔを現像ローラ１０３ａに供給する現像剤供給手段としての供給ローラ１０３ｂと、現像ローラ１０３ａ上の現像剤Ｔの塗布量（層厚）及び帯電量を規制する現像剤規制手段としての規制部材である現像ブレード１０３ｃと、現像剤Ｔを供給ローラ１０３ｂに供給すると共に現像剤Ｔの撹拌を行う撹拌部材１０３ｄと、等を備えている。尚、現像器１０３を構成する枠体内の空間は、現像剤Ｔを内包するための現像剤収容部１０３ｅとして利用される。尚、感光ドラム１０１と現像ローラ１０３ａで形成される間隙ｄは、規制コロ１０３ｆによって一定に保たれる。つまり、本画像形成装置においてなされる現像動作は、非接触現像方式を採用したものである。
【０００７】
画像形成工程において、感光ドラム１０１は、現像ローラ１０３ａの回転方向と順方向の図１４中矢印Ｃ方向に回転し、帯電工程として帯電ローラ１０２によりその周面を接触帯電処理されて所定の電荷を得る。
【０００８】
次いで、潜像形成工程にて、感光ドラム１０１の帯電処理面に対して、露光手段（露光用光源）であるレーザスキャナ１０５により走査露光がなされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。
【０００９】
現像工程にて、感光ドラム１０１上に担持された静電潜像が、現像剤Ｔを担持した現像ローラ１０３ａと対向する部位に到達した時に、不図示の電源から現像ローラ１０３ａに対しＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧の印加が行われ、感光ドラム１０１と現像ローラ１０３ａ間に交番電界を形成することにより、感光ドラム１０１表面に形成された静電潜像に対し、現像剤Ｔが飛翔・転移して、現像が行われ、静電潜像は現像剤像となる。
【００１０】
感光ドラム１０１上に形成された現像剤像は、感光ドラム１０１の回転により画像形成装置本体に設けられた転写部１０６にて記録材Ｐに転写され（転写工程）、記録材Ｐは定着部１０７に搬送されて現像剤像が定着され（定着工程）、記録材Ｐ上に定着画像が完成する。
【００１１】
一方、転写時に感光ドラム１０１上に残留した現像剤Ｔは、再び帯電ローラ１０２を通過する前にクリーニングブレード１０８によって掻き落とされ、廃現像剤容器１０９内に蓄積される（クリーニング工程）。
【００１２】
また、図１５に示すように、現像剤補給や感光ドラム交換等のメンテナンスを容易にすることを目的とし、図１４に示した画像形成装置に於ける画像形成工程（プロセス）を実施する各画像形成手段（感光ドラム１０１・帯電ローラ１０２・現像ローラ１０３ａ・現像剤収容部１０３ｅ等）を構成要素として一体化して、プロセスカートリッジ１１０としたものが実用化されている。
【００１３】
以上説明したような従来からの画像形成装置において、現像工程を実施する際に、現像剤像後端部に現像剤が多く集まり、当該部位の濃度が他の部位に比較して濃く現像され、それがそのまま形成画像に現れてしまう「はき寄せ」が発生していた。この問題を改善するための従来の技術として、像担持体である感光ドラム１０１と現像剤担持体である現像ローラ１０３ａの間に、導電性を有する板状の電極部材を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１４】
一方、現像剤担持体に印加する現像電圧を所定の条件に設定することで、上述の「はき寄せ」を改善する手段も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１５】
また、像担持体と現像剤担持体との間に、板状部材を挿入して両部材間の間隙を維持する手段が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１６】
しかしながら、従来の技術で説明したような、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を非接触現像により可視像化する画像形成装置では、現像ローラ１０３ａにＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加するため、現像に作用する現像剤Ｔが現像領域以外へ飛翔してしまう、所謂現像剤飛散が発生し易くなる。
【００１７】
特に、現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１との間隙において、現像域以外へと飛翔した現像剤Ｔは、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転により生じる空気流により、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向（この場合は互いに順方向回転であるため対向部においては同方向）下流側へと運ばれる。従って、現像剤収容部１０３ｅで、現像ローラ１０３ａの下部に設けられた現像器顎部１０３ｇ付近やその下方向に位置する画像形成装置本体の構造物の汚染が生じ易い。尚、現像に用いられず、現像域外へと飛翔しなかった現像剤Ｔは、現像剤担持体１０３ａに回収されて次回の現像に用いられる。
【００１８】
上述した現像剤飛散が悪化すると、レーザスキャナ１０５の走査露光を妨げる等して、出力される画像にまで悪影響を及ぼすことになる。
【００１９】
更に、上述のように現像ローラ１０３ａにＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加することにより、感光ドラム１０１上に形成された静電潜像を非接触現像する画像形成装置においても、前記の「はき寄せ」と呼ばれる画像不良が発生する。
【００２０】
「はき寄せ」は、以下に述べるメカニズムにより起こると考えられる。
【００２１】
図１６は、ＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧を印加した現像ローラ１０３ａと、感光ドラム１０１との間隙において形成される、電気力線Ｈを示す模式図である。これら電気力線Ｈが作用する領域は、ほぼ感光ドラム１０１上において静電潜像の現像に作用する領域、つまり現像領域αに相当する。
【００２２】
図１６に示されるように、現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１との間隙の中心部（ａ）、即ち現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１の両部材が最も近接する部位では、電気力線Ｈがほぼ直線状に形成される。
【００２３】
一方、（ａ）の両側、即ち現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１間の距離が広い部位（ｂ）及び（ｃ）では、電気力線Ｈが曲線状に形成される。
【００２４】
このような電気作用が施される現像ローラ１０３ａと対向した感光ドラム１０１の表面に、静電潜像Ｒｂが存在する際、図１７に示すように、現像ローラ１０３ａと感光ドラム１０１との間隙において、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に形成された電界の作用力により、現像剤Ｔが移動する。
【００２５】
そして、この移動した現像剤Ｔの様子を、図１８を使って説明する。現像剤Ｔは、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に形成された曲線状の電気力線Ｈ１上の点ａ１で、その接線方向にベクトル速度Ｖ１を持ち、更に外側の曲線Ｈ２上の点ａ２に移動する。
【００２６】
続いて、現像剤Ｔが点ａ２に到達した時点で、現像剤Ｔには点ａ２での電気力線Ｈ２の接線方向にベクトル速度Ｖ２を与えられる。すると、現像剤Ｔは点ａ２から、これらの合成ベクトル（Ｖ１＋Ｖ２）の方向に一時的に飛翔する。
【００２７】
つまり、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）では、現像ローラ１０３ａに担持された現像剤Ｔは、図１７に示すように、感光ドラム１０１と現像ローラ１０３ａとの間で徐々に外側へと向う飛翔軌跡Ｑ１のように電気力線Ｈに沿った往復運動を繰返す。
【００２８】
そして、図１９に示すように、感光ドラム１０１上の静電潜像が形成されない非画像部Ｒａ（表面電位を−６００Ｖとする）と、引続き上流側に形成された静電潜像Ｒｂ（表面電位を−１００Ｖとする）との境界部Ｒｃが、電気力線の曲線状に形成された現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に達すると、静電潜像Ｒｂよりも下流側にある現像ローラ１０３ａ上の現像剤Ｔが飛翔軌跡Ｑ２に示すように飛翔し、静電潜像Ｒｂに対向する側へと移動する。よって、境界部Ｒｃに現像剤Ｔが集中し、これらの現像剤Ｔが再び現像ローラ１０３ａの上流側に戻るため、現像ローラ１０３ａの当該部位に現像剤Ｔの大きな溜りＳが出来る。
【００２９】
また、図２０に示すように、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に静電潜像Ｒｂが位置した状態になると、現像ローラ１０３ａ上の現像剤Ｔは飛翔軌跡Ｑ３のように感光ドラム１０１との間で徐々に外側へと向う往復運動を繰返す。よって、現像ローラ１０３ａが回転するにも関わらず、現像ローラ１０３ａ上の上流側の一定位置に現像剤Ｔの大きな溜りＳが形成され続ける。
【００３０】
更に、図２１に示すように、感光ドラム１０１の回転により、静電潜像Ｒｂとその上流側に連なる非画像部Ｒｄとの境界部Ｒｅが、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向上流側端部（ｂ）に達すると、電界は境界部Ｒｅに集中し、現像ローラ１０３ａ上に形成された現像剤Ｔの大きな溜りＳの現像剤Ｔは、境界部Ｒｅに引き寄せられる。よって、現像剤溜りＳの現像剤Ｔが現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の間を、飛翔軌跡Ｑ４のように往復運動しながら、境界部Ｒｅの移動に伴って下流側に移動し、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の間隙を通過する。
【００３１】
その後、図２２に示すように、現像ローラ１０３ａ及び感光ドラム１０１の回転方向下流側端部（ｃ）において、現像剤Ｔの大きな溜りＳの現像剤Ｔが、飛翔軌跡Ｑ５のように、静電潜像Ｒｂの後端に付着することで、「はき寄せ」画像が形成される。
【００３２】
本発明者らは検討の結果、像担持体と現像剤担持体との間の現像領域内に板状部材を挿入し、板状部材の先端部分が像担持体と接触するように配置することで、上述の現像剤飛散やはき寄せを抑制することができることを見出した。
【００３３】
しかしながら、像担持体と板状部材とが常に接触しているため、像担持体と板状部材との接触時あるいは放置中の振動等による摩擦帯電により、像担持体と板状部材とが互いに逆極性に帯電することによる帯電メモリーの発生が問題となる。特に、板状部材が絶縁性の場合、より顕著な現象となる。
【００３４】
また、画像形成プロセスにおいて、像担持体と板状部材との間の摩擦帯電による静電潜像の乱れによる画像濃度ムラ、濃度低下等の画像欠陥の発生が課題となる。
【特許文献１】特許第３３６６９６８号公報（第２〜７頁、第１図参照）
【特許文献２】特許第２９７１７１３号公報（第４〜５頁）
【特許文献３】特公平６−４８４０４号公報（第２〜６頁、第１図参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
本発明の目的は、現像剤担持体に交番電圧を印加して、像担持体上に形成された静電潜像の可視像化を行う画像形成装置及びプロセスカートリッジにおいて、非接触現像手段における「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制し、かつメモリーがなく長期間に亘って高品位な現像剤像が得られる画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００３６】
本発明の別の目的は、画像における濃度むら、濃度低下、等の画像欠陥が生じるのを防止した画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明に従って、像担持体と現像剤担持体とを非接触に維持する保持手段とを有し、該像担持体と該現像剤担持体との間に板状部材を挿入し、該板状部材のその一端が実質的な現像領域内に配置され、該板状部材の先端部分が該像担持体と接触配置すると共に、該板状部材が該現像領域内で該現像剤担持体表面に付着している現像剤に接触しないように設置されている画像形成装置において、該像担持体と該板状部材との摩擦係数が０．５以下であることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００３８】
また、本発明に従って、少なくとも像担持体と現像剤担持体とを非接触に維持する保持手段とを有し、該像担持体と該現像剤担持体との間に板状部材を挿入し、該板状部材のその一端が実質的な現像領域内に配置され、該板状部材の先端部分が該像担持体と接触配置すると共に、該板状部材が該現像領域内で該現像剤担持体表面に付着している現像剤に接触しないように設置されている現像装置と像担持体とを一体に有するプロセスカートリッジにおいて、該像担持体と該板状部材との摩擦係数が０．５以下であることを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジは、現像剤飛散やはき寄せを抑制するとともに、像担持体と板状部材との間の摩擦帯電によるメモリーの発生や、静電潜像の乱れによる画像欠陥を防止することができることを見出した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。
【００４１】
図１に示すのは、本実施例である画像形成装置における現像装置の模式図、また図２はこの現像装置における現像剤担持体近傍の拡大図である。
【００４２】
本実施例の画像形成装置は、電子写真方式の非接触現像器１を備え、例えば感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を、像担持体と所定の間隔をもって配置され一方向に回転する現像剤担持体に対し、現像剤担持体及び像担持体の間で作用する交番電界を印加することによって現像を行う。
【００４３】
例えば、最も基本的な構成として、図３に示すような装置構成が本実施例の画像形成装置として使用され、像担持体９としては、例えば外径３０ｍｍのアルミニウム基体９ａ上に、電荷発生層９ｂを形成し、その上層に電荷輸送層９ｃを形成した有機感光ドラムが用いられる。
【００４４】
前記に説明したように、像担持体９の周囲に、像担持体９表面を一様な電位に帯電するローラ帯電装置１２と、像担持体９の回転に併せて一定の間隔で明滅する露光用光源１３が設けられている。
【００４５】
露光用光源１３を設置した位置に対し、像担持体９の回転方向下流側に非接触現像器（現像器）１が配置される。
【００４６】
ここで、図１を用いて非接触現像器１の構成を説明する。
【００４７】
非接触現像器１を構成する枠体内の空間は、現像剤Ｔを内包するための現像剤収容部２として利用される。
【００４８】
現像剤収容部２に充填された現像剤Ｔは、図１中矢印Ｄ方向に回転する撹拌部材３によって、供給ローラ４側へと搬送される。この時、現像剤収容部２と供給ローラ４の間は仕切り板５によって隔てられているので、撹拌部材３の押圧によって仕切り板５を乗越えた現像剤Ｔが、略一定量ずつ供給ローラ４へと搬送される。
【００４９】
供給ローラ４は、現像剤担持体である現像ローラ６に接触しながら、それとカウンタ方向である図１中矢印Ｅ方向へと回転することによって、現像剤Ｔを現像ローラ６に供給する。
【００５０】
矢印Ｆ方向に回転する現像ローラ６に担持された現像剤Ｔは、規制部材である現像ブレード７によって所定の層厚に形成され、引続き図１に破線で示した像担持体９、図１４に示す画像形成装置においては像担持体としての感光ドラム１０１に対向した、像担持体９と現像ローラ６との間隙ｄに位置する現像領域αへと搬送される。ここで、現像ローラ６と像担持体９とは、対向部で同方向に移動する順方向に回転している。
【００５１】
間隙ｄまで搬送された現像剤Ｔは、現像用電源１２から現像ローラ６に印加されるＡＣ電圧とＤＣ電圧を重畳した振動電圧によって、像担持体９と現像ローラ６間を往復する間に、像担持体９表面に形成された静電潜像に付着して現像が行われる。本実施例の非接触現像器１では、ピーク間電圧：２．０ｋＶｐｐ、周波数：２．５ｋＨｚのＡＣ電圧に対し、−３００ＶのＤＣ電圧を重畳させたものを現像電圧として用いたが、これらの値は像担持体９上に形成された静電潜像のコントラストや、現像器１の置かれた環境等の諸条件に応じて適宜調整を行うことも出来る。
【００５２】
また、像担持体９表面に転移しなかった現像剤Ｔは、再び現像ローラ６に回収されて次回の現像に用いられる。
【００５３】
尚、図２を参照すれば理解されるように、現像ローラ６両端部には、内径部で現像ローラ６に接触し、その外径部を像担持体９に当接することにより現像ローラ６表面と像担持体９表面を所定の間隔に保つ働きをする、リング状の規制コロ８が設けられる。尚、現像ローラ６表面と像担持体９表面の間隔が、規制コロ８によって３００μｍに保たれるように調節を行った。
【００５４】
本実施例の非接触現像器１では、樹脂溶液中にカーボン等を配合して抵抗調整を行った後、外径１５ｍｍのアルミニウム素管上に塗工を行ったものを現像ローラ６として使用した。
【００５５】
また、現像剤Ｔとしては、負極帯電される非磁性一成分トナーが好ましいが、非接触現像に適したもので有れば、磁性・非磁性を問わず利用することが可能である。
【００５６】
ここで、本発明の特徴として、本実施例においては、像担持体９と現像ローラ６とで構成される間隙ｄ、そしてその間隙ｄに存在する現像に作用する領域である現像領域α内に侵入するように、絶縁材質から構成されるシート状の部材１１を、現像ローラ６の回転方向上流側より垂下して配置した。
【００５７】
即ち、本実施例の非接触現像器１では、図２に示すように、現像ブレード７に支持部材としての台座１０を固定し、台座１０に対し厚さ６０μｍ程のＰＥＴシート１１の貼付けを行った。この貼り付け部分１１ａがシート１１の固定端となる。
【００５８】
台座１０に固定されていないＰＥＴシート１１の固定端１１ａに対してもう一方の自由端Ｇは、現像ローラ６と像担持体９の間隙ｄにある現像領域αに侵入し、台座１０から垂れ下がるように垂下して配置される。
【００５９】
尚、本実施例では、重力の作用方向に対してその上方からＰＥＴシート１１を垂れ下げるように取付けるため、この様子を「垂下」と表現した。
【００６０】
ここで、シート部材１１を垂下させるには、固定端１１ａが重力方向上方で、自由端Ｇが下方に配置されることが必要である。そして、それを現像ローラ６と像担持体９との間隙ｄに、現像ローラ６回転方向上流から垂下するため、現像ローラ６の像担持体９の、その間隙ｄにおける回転方向（ここでは両部材は互いに順方向で回転しているため同方向）を重力方向にする。
【００６１】
但し、現像ローラ６表面と像担持体９表面の間隙は３００μｍと非常に狭く、一方が自由端ＧであるＰＥＴシート１１は現像ローラ６表面に接触し易い。ＰＥＴシート１１が現像ローラ６表面に接触すると、現像ローラ６上の現像剤コート層が乱され、濃度むら等の出力画像の欠陥が生じ易くなる。
【００６２】
そこで、非接触現像器１が像担持体９に対向した際、ＰＥＴシート１１の自由端Ｇが像担持体９に接触し、且つ現像ローラ６表面に接触しないよう、台座１０の高さｈを充分高くして位置決めを行った。前述の通り、ＰＥＴシート１１を所定の押圧力をもって積極的に像担持体９に押付けることで、現像剤ローラ６側へシート部材１１の倒れが抑えられ、現像ローラ３表面へのＰＥＴシート接触を防止する。
【００６３】
ここで、現像領域αとは、従来例で図１６を用いて説明したような、現像バイアスによって電気力線Ｈが生じる領域であり、つまり実際に現像に作用する領域である。本実施例における現像領域αは、上述の現像バイアスの条件下において、像担持体９の外径を外径３０ｍｍとした場合、現像領域αは像担持体９及び現像ローラ６の最近接部ｅから、現像ローラ６の回転方向の上下流側にそれぞれ１．５ｍｍ〜１．８ｍｍの範囲、即ち３．０〜３．６ｍｍ程度の幅を持つことが判った。
【００６４】
ここで、ＰＥＴシート１１が現像領域αを遮る量、即ち、図２中に示すδの設定について、像担持体と現像剤担持体とで構成される間隙において、板状部材が遮る領域を、現像領域において現像剤担持体の回転方向上流端側より半分以下にすることで、現像画像の濃度低下を引き起こすこと無く、「はき寄せ」及び現像剤の飛散を抑制することが出来る。
【００６５】
本発明において、像担持体と板状部材との摩擦係数を０．５以下とするためには、像担持体の表面層自体の摩擦係数を下げる方法や、像担持体の表面を粗らすことにより像担持体と板状部材との接触面積を減らすことで摩擦係数を下げる方法等が挙げられる。
【００６６】
前者の方法としては、シリコーン系クシ型グラフトポリマー、フッ素系クシ型グラフトポリマー、フッ素系樹脂粒子、主鎖又は側鎖にシロキサンユニットを含有する樹脂、無機粒子の何れかを像担持体の表面層に含有させることにより可能である。好ましくは、像担持体の表面層に、シロキサンユニットを主鎖にブロック重合させたポリカーボネート共重合体、シロキサンユニットを側鎖にグラフト重合させたポリカーボネート共重合体又はシリコーン側鎖を有するマクロモノマーをグラフト重合した樹脂の少なくとも１種を含有させることである。
【００６７】
後者の方法としては、特に特定は出来ないが、例えば表面層に微粒子を添加する方法、研磨剤を用いたり、サンドブラスト法等による機械的な研磨の方法の他、塗工時の乾燥条件等で表面をゆず肌状にする方法や溶剤に晒す方法等いずれを用いてもよい。
【００６８】
本発明において像担持体表面粗さは、表面の１０点平均粗さＲｚｊｉｓ（ｃ）が０．１μｍ≦Ｒｚｊｉｓ≦２．０μｍ、であることが好ましい。Ｒｚｊｉｓ＞２．０μｍではトナークリーニング不良、潜像ドット再現性の低下、耐久時の傷、削れの増長を招き易くなる。また、Ｒｚｊｉｓ＜０．１μｍでは摩擦係数低減の効果が十分得られない。
【００６９】
尚、表面粗さの測定は、例えば、１０点平均表面粗さＲｚｊｉｓの測定は、（株）小坂研究所製の表面粗さ測定器ＳＥ−３４００を用いて行う。より詳しくは、本測定器により、像担持体の任意の６点におけるＲｚｊｉｓを測定し、その６点の平均値をもって、１０点平均表面粗さとする。
【００７０】
本発明において、像担持体と板状部材との摩擦係数が０．５より大きい場合、像担持体と板状部材との摩擦帯電量が大きくなり、帯電メモリーや静電潜像の乱れによる画像濃度ムラや、スジ等の画像欠陥が生じる。
【００７１】
本発明において、像担持体と板状部材の摩擦係数の測定はＨＥＩＤＯＮ−１４（新東科学製）を用いて行った。測定は像担持体上に、板状部材を荷重をかけた状態で設置し、電子写真感光体を１００ｍｍ／ｍｉｎのスキャンスピードで移動させた時に、像担持体と板状部材との間に働く摩擦力を、板状部材側に取付けた歪ゲージの歪量として計測し、引っ張り荷重に換算した。更に、板状部材にかける荷重を変え同様の計測をし、板状部材にかける荷重に対する引っ張り荷重のグラフの傾きより、像担持体と板状部材との摩擦係数を算出した。
【００７２】
像担持体は、導電性支持体上に電荷発生材料を含有する電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電荷輸送層とをこの順に積層した構成を有する。また、必要に応じて表面保護層を電荷輸送層上に設けてもよい。
【００７３】
使用する導電性支持体は、導電性を有するものであればよく、アルミニウム、ステンレス等の金属、あるいは導電層を設けた金属、紙、プラスチック等が挙げられ、形状はシート状、円筒状等が挙げられる。特に、ＬＢＰ等の画像入力がレーザー光の場合は、散乱による干渉縞防止、又は支持体の傷を被覆することを目的とした導電層を必要に応じ設けることができる。これはカーボンブラック、金属粒子等の導電性粉体をバインダー樹脂に分散させて形成することができる。導電層の膜厚は好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。
【００７４】
その上に必要に応じて接着機能及びバリアー機能を有する中間層を設けることができる。中間層の材料としては、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、カゼイン、ポリウレタン及びポリエーテルウレタン等が挙げられる。これらは適当な溶剤に溶解して塗布される。中間層の膜厚は好ましくは０．０５〜５μｍ、より好ましくは０．３〜１μｍである。
【００７５】
導電性支持体あるいは中間層の上には電荷発生層が形成される。電荷発生材料としては、ピリリウム、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラトロン顔料、アゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン系顔料、非対称キノシアニン及びキノシアニン等が挙げられる。
【００７６】
電荷発生層は、電荷発生材料を０．５〜４倍量の結着樹脂及び溶剤と共に、ホモジナイザー、超音波、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター又はロールミル等の方法で十分に分散し、塗布、乾燥されて形成される。その厚みは５μｍ以下が好ましく、特には０．０１〜１μｍの範囲が好ましい。
【００７７】
電荷輸送層は、主として電荷輸送材料とバインダー樹脂とを溶剤中に溶解させた塗料を塗布し、乾燥して形成する。用いられる電荷輸送材料としては、トリアリールアミン系化合物、ヒドラゾン化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合物、トリアリルメタン系化合物及びチアゾール系化合物等が挙げられる。
【００７８】
これらは電荷輸送材料の質量基準で０．５〜２倍量のバインダー樹脂と組み合わされ、塗布し、乾燥して電荷輸送層を形成する。
【００７９】
電荷輸送層のバインダー樹脂としては、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセンの如き有機光導電性ポリマー等を単独もしくは混合して用いてもよい。
【００８０】
電荷輸送層の膜厚は５μｍ以上、４０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１０μｍ以上、２５μｍ以下である。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例において更に本発明を詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は質量部を示す。
【００８２】
（感光体作製例１）
まず、感光体を以下の手順で作製した。
【００８３】
導電性支持体として長さ２６０．５ｍｍ、直径３０ｍｍ、シリンダー部の厚み０．７ｍｍ、最大表面粗さ５．０μｍ、平均表面粗さ１．０μｍのアルミニウムシリンダー（ＪＩＳＡ  ３００３アルミニウムの合金）を用意した。
【００８４】
次に、酸化スズの被覆層を有する硫酸バリウム粒子からなる粉体（商品名：パストランＰＣ１、三井金属鉱業（株）製）６０部、酸化チタン（商品名：ＴＩＴＡＮＩＸ  ＪＲ、テイカ（株）製）６０部、レゾール型フェノール樹脂（商品名：フェノライトＪ−３２５、大日本インキ化学工業（株）製、固形分７０％）７０部、シリコーンオイル（商品名：ＳＨ２８ＰＡ、東レシリコーン（株）製）１０部、シリコーン樹脂（商品名：トスパール１２０、東芝シリコーン（株）製）１０部、２−メトキシ−１−プロパノール６０部及びメタノール６０部からなる溶液を約２０時間、ボールミルで分散し、導電層用分散液を調合した。このようにして調合した導電層用分散液を前述のシリンダー上に浸漬法によって塗布し、１４０℃で３０分間加熱硬化することにより、膜厚が１４．５μｍの導電層を形成した。
【００８５】
次に、共重合ナイロン樹脂（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ社製）１０部をメタノール６０部／ブタノール４０部の混合液に溶解した溶液を、前記導電層の上に浸漬塗布し、９０℃で１０分間加熱乾燥し、膜厚が０．５μｍの中間層を形成した。
【００８６】
次に、ＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）の７．５°、９．９°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°に強いピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン１０部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業社製）５部をシクロヘキサノン２５０部に添加し、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミルで１時間分散し、これに２５０部の酢酸エチルを加えて希釈し、これを中間層上に塗布した後、１００℃で１０分間乾燥し、膜厚が０．１６μｍの電荷発生層を形成した。
【００８７】
次いで、電荷輸送材料として下記式（１）で示される化合物４５部、
【００８８】
【化１】
2005338586.tif 000002
下記式（２）で示される化合物５部と、
【００８９】
【化２】
2005338586.tif 000003
下記式（３）で示される構成単位を有するポリアリレート樹脂（Ｍｗ＝１１００００）５０部
【００９０】
【化３】
2005338586.tif 000004
をモノクロルベンゼン４００部に溶解した溶液を、前記電荷発生層の上に浸漬塗布し、１２０℃で１時間加熱乾燥し、膜厚が１８μｍの電荷輸送層を形成し、感光体１とした。作製した感光体について、１０点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）を前述した方法により測定したところ０．１５μｍであった。
【００９１】
（感光体作製例２）
感光体作製例１において、電荷輸送層の結着樹脂として、シリコーン系クシ型グラフトポリマー（商品名：ＧＳ−１０１ＣＰ：東亜合成製）１部を加えた以外は、感光体作製例１と同様にして感光体２を作製した。
【００９２】
（感光体作製例３）
感光体作製例１において、電荷輸送層にポリテトラフルオロエチレン粉体２部（商品名：ルブロンＬ−２：ダイキン製）、下記式（４）で示されるジオルガノポリシロキサン０．４部を加えた以外は、感光体作製例１と同様にして感光体３を作製した。
【００９３】
【化４】
2005338586.tif 000005
【００９４】
（感光体作製例４）
感光体作製例１において、電荷輸送層の結着樹脂を、前記式（３）で示されるポリアリレート樹脂４５部、下記式（５）で示されるシロキサン変性ポリカーボネート樹脂（Ｍｗ＝７５０００）５部とした以外は、感光体作製例１と同様にして感光体４を作製した。
【００９５】
【化５】
2005338586.tif 000006
【００９６】
（感光体作製例５）
感光体作製例１と同様の感光体を作製し、その後機械研磨を行い、十点表面平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）が０．５μｍになるように研磨し、感光体５を作製した。
【００９７】
（感光体作製例６）
感光体作製例１と同様の感光体を作製し、その後機械研磨を行い、十点表面平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）が１．５μｍになるように研磨し、感光体６を作製した。
【００９８】
（感光体作製例７）
感光体作製例１においてコロイドシリカ（触媒化学（製）ＯＳＣＡＬ１２３２）を１０部加えた以外は、感光体作製例１と同様にして感光体７を作製した。
【００９９】
このようにして作製した本発明の感光体と板状部材として用いた厚さ６０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートとの摩擦係数をＨＥＩＤＯＮ−１４（新東科学製）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【０１００】
（実施例１〜５及び比較例１，２）
作製した感光体１〜７について、図９に示す本発明の画像形成装置おいて、「はき寄せ」及び現像剤飛散の抑止効果を確認するため、ａ）ＰＥＴシート１１を取付けた状態と、ｂ）ＰＥＴシート１１を取外した状態で、連続して２０００枚の画像形成を行った。
【０１０１】
出力を行う画像としては、２５ｍｍ×２５ｍｍ角のベタ部（レーザスキャナ１０５により露光を行った後、感光ドラム９上の前記ベタ部潜像電位は−１００Ｖである）を用い、前記ベタ部後端に「はき寄せ」が発生するか否かに着目する。
【０１０２】
その結果、イ）ＰＥＴシート１１を取付けた状態では当該ベタ部に「はき寄せ」が生じなかったのに対し、ロ）ＰＥＴシート１１を取外した状態では明らかな「はき寄せ」が見られた。
【０１０３】
一方、ロ）ＰＥＴシート１１を取外した場合でのみ、現像器顎部１ｇや現像ブレード７、そして転写部１０６周辺に多量の現像剤付着が見られた。
【０１０４】
次に、図１に示されるような現像装置と感光体とを一体化した、プロセスカートリッジに、作製した感光体１〜７を、感光体とＰＥＴシートが当接した状態で組み込み、このプロセスカートリッジを梱包箱に入れ、それぞれ振動・落下試験を行った。
【０１０５】
振動試験はＪＩＳ−０２３２に基づき、１０Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数、スイープ時間５分間（１往復）、９．８ｍ／ｓ２の加速度でｘ、ｙ、ｚ方向に各１時間（１２往復）の振動を与えた。落下試験は高さ１ｍの位置から梱包箱の６面４角（底面の角）で落下させた。振動・落下試験後の約２４時間後にプロセスカートリッジを上述の画像形成装置に装着して画像を出力し、不良画像の有無を確認した。画像の評価は以下の様に行った。プリント全面に１ドットを桂馬パターンで印字したハーフトーンのテストチャート帯電メモリー画像の有無を評価した。評価結果を表１に示す。
【０１０６】
【表１】
2005338586.tif 000007
【０１０７】
本実施例の画像形成装置では、台座１０に取付けるシート部材１１としてＰＥＴシート１１を用いたが、例えばウレタン等のように絶縁性を有し、且つ感光ドラム９に接触した際に傷等を生じさせないものであれば、同様の効果が得られる。
【０１０８】
尚、ＰＥＴシート１１の幅は、現像ローラ６が現像剤Ｔを担持する領域である現像領域α全てを覆い、且つ両端部に設けられる規制コロ８よりも内側までとすることで、現像幅全域で「はき寄せ」や現像剤飛散を抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明に係る現像装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置のシート部材取り付け部の一例を示す拡大図である。
【図３】本発明に係る現像装置を動作させる装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る現像装置の像担持体に対する配置を示す説明図である。
【図５】本発明に係る現像装置の像担持体に対する配置を示す説明図である。
【図６】本発明に係る現像装置の像担持体に対する配置の一例を示す概略構成図である。
【図７】本発明に係る現像装置の他の例を示す概略構成図である。
【図８】本発明に係る現像装置のシート部材取り付け部の他の例を示す拡大図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１３】本発明に係るシート部材の一例を示す斜視図である。
【図１４】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図１５】従来の画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図１６】像担持体と現像剤担持体との間の電気力線の様子を示す説明図である。
【図１７】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図１８】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図１９】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図２０】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図２１】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【図２２】像担持体と現像剤担持体との間の掃き寄せの様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  非接触現像器（現像装置）
６    現像ローラ（現像剤担持体）
７    現像ブレード（規制部材）
８    規制コロ
９    像担持体（感光ドラム）
１０  台座（支持部材）
１１、１４、２０、２９  ＰＥＴシート（シート部材）
２７  ハウジング（枠体）
１１０  プロセスカートリッジ
ｄ    間隙
α    現像領域
Ｔ    現像剤
【図１】
2005338586.tif 000008
【図２】
2005338586.tif 000009
【図３】
2005338586.tif 000010
【図４】
2005338586.tif 000011
【図５】
2005338586.tif 000012
【図６】
2005338586.tif 000013
【図７】
2005338586.tif 000014
【図８】
2005338586.tif 000015
【図９】
2005338586.tif 000016
【図１０】
2005338586.tif 000017
【図１１】
2005338586.tif 000018
【図１２】
2005338586.tif 000019
【図１３】
2005338586.tif 000020
【図１４】
2005338586.tif 000021
【図１５】
2005338586.tif 000022
【図１６】
2005338586.tif 000023
【図１７】
2005338586.tif 000024
【図１８】
2005338586.tif 000025
【図１９】
2005338586.tif 000026
【図２０】
2005338586.tif 000027
【図２１】
2005338586.tif 000028
【図２２】
2005338586.tif 000029