(57)【要約】【課題】  現像剤の飛散やはき寄せを抑制するシート部材を配置しても、感光体表面へのトナー融着に起因する画像欠陥が発生せず良好な特性を有す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。【解決手段】  現像装置は、現像剤担持体を感光体と対向して非接触に保持し、感光体と現像剤担持体との間の現像領域に板状部材を挿入し、板状部材の一端が現像領域内に配置され、板状部材の先端部分が感光体と接触配置すると共に、板状部材が現像領域内で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、  感光体は、最表面層の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］が３．５×１０９≦Ｅ’≦６．０×１０９であり、  帯電装置は、感光体上に弾性ローラを接触させて電荷を付与する所謂直接帯電方式であり、帯電ローラに５０Ｖの印加時に０．１５〜１．５ＭΩ、かつ２００Ｖの印加時に０．１２〜１．０ＭΩの抵抗を有する、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】
少なくとも、表面に静電潜像が形成される電子写真感光体と、該電子写真感光体上に静電電荷を付与する帯電装置と、該静電潜像を現像する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
該現像装置は、現像剤担持体を該電子写真感光体と対向して非接触に保持し、該電子写真感光体と該現像剤担持体との間の現像領域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電子写真感光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、
該電子写真感光体は、最表面層を周波数１［Ｈｚ］温度２５［℃］の条件下で動的粘弾性測定を行った際の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］が、３．５×１０９≦Ｅ’≦６．０×１０９であり、
該帯電装置は、該電子写真感光体上に弾性ローラを接触させて電荷を付与する所謂直接帯電方式であり、温度２５［℃］湿度５０［％］の条件下で該帯電ローラに５０Ｖの電圧が印加された場合には０．１５〜１．５ＭΩの電気抵抗を有し、かつ２００Ｖの電圧が印加された場合には０．１２〜１．０ＭΩの電気抵抗を有する、
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】
前記電子写真感光体の最表面層を周波数１［Ｈｚ］温度２５［℃］の条件下で動的粘弾性測定を行った際の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］が、４．０×１０９≦Ｅ’≦６．０×１０９である請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
前記板状部材が絶縁性である請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４】
前記板状部材を電子写真感光体と現像剤担持体との最接近部より上流側に接触して配置した請求項１〜３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５】
少なくとも、表面に静電潜像が形成される電子写真感光体と、該電子写真感光体上に静電電荷を付与する帯電装置と、該静電潜像を現像する現像装置と、現像されたトナー像を該電子写真感光体から転写材上に転写する転写装置を有する画像形成装置において、
該現像装置は、現像剤担持体を該電子写真感光体と対向して非接触に保持し、該電子写真感光体と該現像剤担持体との間の現像領域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電子写真感光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、
該電子写真感光体は、最表面層を周波数１［Ｈｚ］温度２５［℃］の条件下で動的粘弾性測定を行った際の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］が、３．５×１０９≦Ｅ’≦６．０×１０９であり、
該帯電装置は、該電子写真感光体上に弾性ローラを接触させて電荷を付与する所謂直接帯電方式であり、温度２５［℃］湿度５０［％］の条件下で該帯電ローラに５０Ｖの電圧が印加された場合には０．１５〜１．５ＭΩの電気抵抗を有し、かつ２００Ｖの電圧が印加された場合には０．１２〜１．０ＭΩの電気抵抗を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記電子写真感光体の最表面層を周波数１［Ｈｚ］温度２５［℃］の条件下で動的粘弾性測定を行った際の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］が、４．０×１０９≦Ｅ’≦６．０×１０９である請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記板状部材が絶縁性である請求項５又は６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記板状部材を電子写真感光体と現像剤担持体との最接近部より上流側に接触して配置した請求項５〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びこの装置に着脱自在なプロセスカートリッジに関するものである。
【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の一例を図４に示す。図４は、感光体と、感光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、円筒状に形成された感光体１０１が用いられ、感光体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、感光体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】
感光体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、感光体１０１に接触し、感光体１０１の回転に対して順方向の矢印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、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、感光体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。
【０００７】
画像形成工程において、感光体１０１は、現像ローラ１０３ａの回転方向と順方向の矢印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、感光体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、感光体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、感光体１０１と現像ローラ１０３ａ間に交番電界を形成することにより、感光体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】
感光体１０１上に形成された現像剤像は、感光体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、転写時に感光体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５に示すように、現像剤補給や感光体交換等のメンテナンスを容易にすることを目的とし、図４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（感光体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体１０１と現像剤担持体である現像ローラ１０３ａの間の現像領域内に侵入するように、シート状の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】
現像ローラ１０３ａ表面と感光体１０１表面の間隙は非常に狭く、一方が自由端であるシート部材は現像ローラ１０３ａ表面に接触し易い。シート部材が現像ローラ１０３ａ表面に接触すると、現像ローラ１０３ａ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。
【００１５】
そこで、シート部材の自由端が感光体に接触し、且つ現像ローラ表面に接触しないよう、シート部材取り付け位置の高さを充分高くして位置決めを行った。その一例を図２に示す。
【００１６】
シート部材１１の自由端が感光体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ている。シート部材１１を所定の押圧力をもって積極的に感光体９に押付けることで、現像剤ローラ６側へのシート部材１１の倒れが抑えられ、現像ローラ６表面へのシート部材の接触を防止する。シート部材は、感光体に接触させて配置させることで、現像剤担持体上の現像剤コート層が乱され濃度むら等の画像欠陥が生じるのを防止することが出来る。
【特許文献１】特許第３３６６９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記シート部材は感光体に接触した状態で配置されているので、装置の繰り返し使用において、シート部材と感光体の間に挟まったトナー等に起因するトナー融着が発生し、画像上白抜けとなる欠陥が発生することがある。
【００１８】
本発明の目的は、感光体表面層のトナー融着に起因する画像欠陥が発生せず、良好な電子写真特性を維持することができる画像形成装置、及びこの画像形成装置に着脱自在な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】
【００１９】
本発明に従って、少なくとも、表面に静電潜像が形成される電子写真感光体と、該電子写真感光体上に静電電荷を付与する帯電装置と、該静電潜像を現像する現像装置と、現像されたトナー像を該電子写真感光体から転写材上に転写する転写装置を有する画像形成装置において、
該現像装置は、現像剤担持体を該電子写真感光体と対向して非接触に保持し、該電子写真感光体と該現像剤担持体との間の現像領域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電子写真感光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、
該電子写真感光体は、最表面層を周波数１［Ｈｚ］温度２５［℃］の条件下で動的粘弾性測定を行った際の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］が、３．５×１０９≦Ｅ’≦６．０×１０９であり、
該帯電装置は、該電子写真感光体上に弾性ローラを接触させて電荷を付与する所謂直接帯電方式であり、温度２５［℃］湿度５０［％］の条件下で該帯電ローラに５０Ｖの電圧が印加された場合には０．１５〜１．５ＭΩの電気抵抗を有し、かつ２００Ｖの電圧が印加された場合には０．１２〜１．０ＭΩの電気抵抗を有する、
ことを特徴とする画像形成装置、及びこの画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジが提供される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、現像剤の飛散やはき寄せといった問題を抑制するシート部材を配置した画像形成装置、及びこれらの装置に着脱自在なプロセスカートリッジにおいても、感光体表面へのトナー融着に起因する画像欠陥が発生せず良好な電子写真特性を有する画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【００２２】
本発明に用いる電子写真感光体は、最表面層を周波数１［Ｈｚ］温度２５［℃］の条件下で動的粘弾性測定を行った際の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］が、３．５×１０９≦Ｅ’≦６．０×１０９である感光体を用いる。
【００２３】
＜感光体表面層の動的粘弾性及びその測定方法＞
動的粘弾性とは物体に周期的に変化する歪み又は応力を加えたときに観測される粘弾性である。弾性率の定義に従い、応力と歪の比σ＊／γ＊は複素弾性率Ｅ＊で表され、ここで、Ｅ＊＝Ｅ’＋ｉＥ’’と表されるとき、実数部Ｅ’を貯蔵弾性率（ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｏｄｕｌｕｓ）、虚数部Ｅ’’を損失弾性率（ｌｏｓｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）という。一周期の間に粘弾性体に貯えられる弾性エネルギーがＥ’に比例し、粘弾性体が熱として失うエネルギーがＥ’’に比例するために、それぞれ貯蔵弾性率、損失弾性率と呼ばれる。Ｅ’：貯蔵弾性率は物質の弾性要素、即ち高分子膜における応力に比例するものと考えることができ、Ｅ’’：損失弾性率は物質の粘性要素、即ち高分子膜における粘りの強さを表すものと考えられる。またｔａｎδ：損失正接は弾性要素と粘性要素のバランスを表しており、大きいほど液体に近く（ゾルの性質が強い）、小さいほど固体に近い性質（ゲルの性質が強い）であることが示される。
【００２４】
尚、上記の動的粘弾性の測定は、粘弾性アナライザーＲＳＡ  ＩＩ（レオメトリック・サイエンティフィック社製）を用いて行った。また、測定サンプルについては、アルミニウムシート上にバーコーター等を用いて感光体表面層単体膜を成膜した後、アルミニウムシート上から膜を単離し、適当な形状にカッターナイフ等で切り出して作製した。具体的には、ＲＳＡ  ＩＩの測定時における周波数を１Ｈｚとし、サンプル形状は膜厚２５μｍの単体膜を３．５ｍｍ×７０ｍｍになるように加工した。
【００２５】
本発明に用いる帯電装置は、該電子写真感光体上に弾性ローラを接触させて電荷を付与する所謂直接帯電方式であり、温度２５［℃］湿度５０［％］の条件下で該帯電ローラに５０Ｖの電圧が印加された場合には０．１５〜１．５ＭΩの電気抵抗を有し、かつ２００Ｖの電圧が印加された場合には０．１２〜１．０ＭΩの電気抵抗を有する。
【００２６】
感光体表面層の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］と帯電ローラの電圧印加時の電気抵抗を上述の範囲内にすることで、感光体表面上にトナー融着が発生し難く、長期にわたって高画質な画像を安定して形成することができる。
【００２７】
例えば図４の現像手段のように、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る所謂ジャンピング現像方式を用いた現像手段は、現像ローラと感光体が接触した接触現像方式や二成分現像方式よりも繰り返し使用における感光体表面への摺擦が少なく、シート部材により発生した感光体表面へのトナー融着に関しては、剥ぎ取りが起こり難くなる。
【００２８】
しかし、本発明の画像形成装置は、このような現像方式を用いた現像手段を有していても、感光体表面へのトナー融着を低減することができ、好ましい。更に、シート部材に絶縁性材料を使い簡単な設置構成とすることで現像装置機構を簡略にすることができる。
【００２９】
また、高印字率の画像を連続して形成する際や、高温環境において繰り返し使用される場合も、シート部材による感光体表面へのトナー融着が発生し易いが、本発明の画像形成装置に用いられる感光体は、このような場合にも、感光体表面へのトナー融着の発生を著しく低減することができ、好ましい。
【００３０】
更に、感光体上に形成された現像剤像が記録材に直接転写される転写方式を有する画像形成装置においては、例えば記録紙を用いた場合その紙紛が感光体に付着し、シート部材と感光体の間に挟まった紙紛に起因する感光体表面へのトナー融着が発生し易くなるが、本発明の画像形成装置に用いられる感光体は、このような場合にも、感光体表面へのトナー融着の発生を著しく低減することができ、好ましい。
【００３１】
次に本発明の画像形成装置について、図１を用いて詳しく説明する。
【００３２】
前記に説明したように、感光体９の周囲に、感光体９表面を一様な電位に帯電するローラ帯電装置１２と、感光体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。
【００３３】
現像器の一例として、露光用光源１３を設置した位置に対し、感光体９の回転方向下流側に非接触現像器（現像器）１が配置されている。
【００３４】
ここで、図１を用いて非接触現像器１の構成を説明する。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、感光体９に対向した、感光体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と感光体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。
【００３９】
間隙ｄまで搬送された現像剤Ｔは、現像用電源から現像ローラ１２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、感光体９と現像ローラ６間を往復する間に、感光体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、これらの値は感光体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。
【００４０】
また、感光体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。
【００４１】
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、その外径部を感光体９に当接することにより現像ローラ６表面と感光体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表面と感光体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。
【００４２】
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。
【００４３】
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を用いたが、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。
【００４４】
ここで、感光体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配置した。
【００４５】
非接触現像器１では、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。この貼り付け部分がシート１１の固定端となる。なお、本発明の画像形成装置においてはＰＥＴシートを用いたが、例えばウレタン等のように絶縁性を有するものであれば、同様の効果が得られる。
【００４６】
台座１０に固定されていないＰＥＴシート１１の固定端に対してもう一方の自由端は、現像ローラ６と感光体９の間隙ｄにある現像領域に侵入し、台座１０から垂れ下がるようにして配置される。
【００４７】
但し、現像ローラ６表面と感光体９表面の間隙は３００μｍと非常に狭く、一方が自由端である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。
【００４８】
そこで、非接触現像器１が感光体９に対向した際、ＰＥＴシート１１の自由端が感光体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感光体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。
【００４９】
なお、上記本発明の画像形成装置に用いられるトナーとしては従来公知の任意のものを用いることができ、特に限定されない。即ち、本発明におけるトナーは、磁性トナーであっても非磁性トナーであってもよく、またトナーのみからなる一成分現像剤として用いても、キャリアと混合して二成分現像剤として用いてもよく、目的とされる画像形成装置の構成に応じて適宜選択すればよい。
【００５０】
次に、本発明で用いられる感光体について説明する。
【００５１】
感光体に用いられる導電性支持体は、従来感光体に用いられる任意のものを用いることができ、特に限定されない。具体的には、アルミニウムやステンレス等の導電体からなる円筒状のドラムや、円筒状に成型されたプラスティック上に金属膜を形成してなるものが用いられる。また、その形状は円筒状に限定されず、ベルト状のものであってもよく、これらは所望の感光体形状に従って適宜選択される。
【００５２】
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設けることが好ましい。これは、カーボンブラックや金属粒子等の導電性粉体を結着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５〜４０μｍが好ましく、特には１０〜３０μｍが好ましい。
【００５３】
更に、必要に応じて接着機能及びバリアー機能を有する下引き層を設けることができる。下引き層の材料としては、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。下引き層の膜厚は０．０５〜５μｍが好ましく、特には０．３〜１μｍが好ましい。
【００５４】
本発明において、電荷発生層に用いられる電荷発生材料は従来電子写真感光体に用いられている公知のものを用いることができ、特に限定されないが、好ましい電荷発生材料としては、例えば以下のような物質が挙げられる。これらの電荷発生材料は単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５５】
（１）モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ系顔料
（２）インジゴ、チオインジゴ等のインジゴ系顔料
（３）金属フタロシアニン、非金属フタロシアニン等のフタロシアニン系化合物
（４）ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミド等のペリレン系顔料
（５）アンスラキノン、ピレンキノン等の多環キノン系顔料
（６）スクアリリウム色素
（７）ピリリウム塩、チオピリリウム塩類
（８）トリフェニルメタン系色素
（９）セレン、非晶質シリコン等の無機物質
【００５６】
電荷発生材料を含有する層、即ち電荷発生層は前記のような電荷発生材料を適当な結着剤に分散し、これを導電性支持体上に塗工することにより形成することができる。また、導電性支持体上に蒸着、スパッタ及びＣＶＤ等の乾式法で薄膜を形成することによっても形成することができる。
【００５７】
上記結着剤としては広範囲な結着性樹脂から選択でき、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独で又は共重合体ポリマーとして１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
【００５８】
電荷発生層中に含有する樹脂は、８０質量％以下が好ましく、特には４０質量％以下が好ましい。また電荷発生層の膜厚は０．０１μｍ〜２μｍをもつ薄膜層とすることが好ましい。また、電荷発生層には種々の増感剤を添加してもよい。
【００５９】
電荷輸送材料を含有する層、すなわち電荷輸送層は、電荷輸送材料と熱可塑性を有する適当な結着剤（熱可塑性樹脂）とを組み合わせて形成することができる。熱可塑性を有する結着剤としては、優れた耐磨耗性や電気特性を有するポリアリレート樹脂が好ましい。
【００６０】
電荷輸送材料としては、１種類を単独で用いても２種類以上を組み合わせてもよい。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。
【００６１】
このような電荷輸送層を形成する際は、適当な有機溶媒を用い、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラコーティング法、マイヤーバーコーティング法及びブレードコーティング法等のコーティング法を用いて行うことができる。
【００６２】
次に、本発明の画像形成装置用の接触帯電部材の構成について説明する。
【００６３】
接触帯電部材は、５０Ｖの直流電圧が印加された場合に３０〜１００μＡの電流が流れ、２００Ｖの直流電圧が印加された場合に２００〜１０００μＡの電流が流れるものが好ましく、また、その形状はローラ形状が好ましい（いわゆる帯電ローラ）。以下、帯電ローラを例にとって説明する。
【００６４】
帯電ローラに流れる電流値を上記範囲に収めると、帯電ローラの電気抵抗が比較的低い領域になり、放電電位を達成するために必要な電流は大きくなってしまうが、電流を迅速に立ち上げることが可能になり、放電電位を短時間で達成することが可能になる。したがって、ほぼ同じ強度の放電を小刻みに繰り返すことが可能になり、帯電ローラの帯電能が向上するため、帯電による電子写真感光体の表面の電位差の低減に効果がある。
【００６５】
帯電ローラに流れる電流値が大き過ぎると、帯電による電子写真感光体の表面の電位差の低減という効果は大きいが、帯電ローラの電気抵抗が低過ぎて過剰帯電を起こし易くなり、リークによる画像欠陥や、過剰放電による白ポチが発生してしまう場合がある。一方、帯電ローラに流れる電流値が小さ過ぎると、帯電ローラの電気抵抗が高過ぎて帯電能が低下し、帯電による電子写真感光体の表面の電位差の低減という効果が小さくなってしまう。また、黒スジや黒ポチといった帯電不足の画像欠陥が発生してしまう場合がある。
【００６６】
なお、帯電ローラは、電子写真感光体と接触しているため、帯電時における帯電ローラの抵抗は電気的な接触抵抗を含み、なおかつ、帯電ローラと電子写真感光体との接触面積や、帯電ローラの変形具合や、帯電ローラと電子写真感光体との相対的な表面移動速度に依存する。したがって、帯電ローラに流れる電流値は、帯電ローラと電極との接触状態を、画像形成装置搭載時の帯電ローラと電子写真感光体との接触状態と同一にして測定した電流値が、実際の帯電時の状態を反映することになる。
【００６７】
そこで、本発明において、帯電ローラを流れる電流の値の測定は、図３に示すように、円筒電極３０、バイアス電源３１、固定抵抗器３２、記録器（レコーダー）３３等から構成された電流値測定装置を用いて行った。３４は測定対象の帯電ローラである。なお、円筒電極３０には、酸化し難く、変形し難いステンレスを用いた。測定環境は１５℃／１０％ＲＨとし、外部電源より、５０Ｖ及び２００Ｖの直流電圧を印加し、そのときに流れる電流値を測定した。円筒電極３０の形状、円筒電極３０の表面移動速度、帯電ローラの円筒電極３０への押圧力は、それぞれ、画像形成に用いる画像形成装置の電子写真感光体の形状、電子写真感光体の表面移動速度、帯電ローラの電子写真感光体への押圧力と同一である。
【実施例】
【００６８】
以下、具体的な実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、実施例中の「部」は質量部を示す。
【００６９】
（実施例１）
直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダーを支持体とし、これに、以下の材料より構成される塗料を支持体上に浸漬塗布し、１４０℃で３０分間熱硬化し、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。
【００７０】
導電性顔料：ＳｎＯ２コート処理硫酸バリウム              １０部
抵抗調節用顔料：酸化チタン                                ２部
結着樹脂：フェノール樹脂                                  ６部
レベリング材：シリコーンオイル                    ０．００１部
溶剤：メタノール／メトキシプロパノール＝０．２／０．８  ２０部
【００７１】
次に、この導電層上に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン３部及び共重合ナイロン３部をメタノール６５部／ｎ−ブタノール３０部の混合溶媒に溶解した溶液を浸漬法で塗布し、膜厚が０．５μｍの下引き層を形成した。
【００７２】
次に、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学社製）６部をシクロヘキサノン１１４部に溶解し、結着樹脂溶液を得た後、Ｃｕｋαの特性Ｘ線回折におけるブラッグ角２θの７．４°及び２８．２°に強いピークをするヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を、結着樹脂のフタロシアニン顔料に対する比率が５０質量％になるように上記の結着樹脂溶液に加えて、０．８ｍｍφのガラスビーズを用いたサンドミルで４時間分散し、電荷発生層用塗料を得た。これを浸漬法で下引き層上に塗布し、膜厚が０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【００７３】
次に、下記式（１）で示される電荷輸送材料８．１部
【００７４】
【化１】
2005338587.tif 000002
及び下記式（２）で示される電荷輸送材料０．９部
【００７５】
【化２】
2005338587.tif 000003
及び下記式（３）で示される構成単位を有する共重合比がｓ／ｔ＝５／５であるポリアリレート樹脂１０部（Ｍｗ＝１３５，０００）
【００７６】
【化３】
2005338587.tif 000004
をモノクロロベンゼン７０部／ジメトキシメタン３０部の混合溶媒中に溶解して調製した電荷輸送層用塗料を用いて、前記電荷発生層上にこの塗料を浸漬法で塗布し、１２０℃で１時間乾燥し、膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形成し、感光体１を作製した。
【００７７】
次に、帯電ローラを以下の手順で作製した。まず、弾性層を以下の方法で形成した。
【００７８】
エピクロルヒドリンゴム三元共重合体（エピクロルヒドリン：エチレンオキサイド：アリルグリシジルエーテル＝４０ｍｏｌ％：５６ｍｏｌ％：４ｍｏｌ％）１００部、軽質炭酸カルシウム３０部、脂肪族ポリエステル系可塑剤５部、ステアリン酸亜鉛１部、老化防止剤ＭＢ（２−メルカプトベンズイミダゾール）０．５部、酸化亜鉛５部、下記式（４）で示される構造を有する四級アンモニウム塩２部、
【００７９】
【化４】
2005338587.tif 000005
及び、カーボンブラック（表面未処理品、平均粒径：０．２μｍ、体積抵抗率０．１Ω・ｃｍ）５部を、５０℃に調節した密閉型ミキサーにて１０分間混練し、原料コンパウンドを調製した。
【００８０】
この原料コンパウンドに、原料ゴムのエピクロルヒドリンゴム１００部に対して、加硫剤としての硫黄１部、加硫促進剤としてのＤＭ（ジベンゾチアジルスルフィド）１部、ＴＳ（テトラメチルチウラムモノスルフィド）０．５部を加え、２０℃に冷却した二本ロール機にて１０分間混練した。
【００８１】
得られたコンパウンドを、直径６ｍｍステンレス製の芯金に外径１５ｍｍのローラ状になるように押し出し成型機にて成型し、加熱蒸気加硫した後、外径が１０ｍｍになるように研磨加工を行い、弾性層を得た。この研磨加工には、幅広研磨方式を採用した。ローラ長は２３２ｍｍとした。
【００８２】
弾性層の上に表面層を被覆形成した。表面層は、以下に示す表面層用塗布液を浸漬コーティングすることにより形成した。浸漬回数は２回とした。
【００８３】
まず、カプローラクトン変性アクリルポリオール溶液１００部、メチルイソブチルケトン２５０部、導電性酸化スズ（トリフルオロプロピルトリメトキシシラン処理品、平均粒径：０．０５μｍ、体積抵抗率：１０３Ω・ｃｍ）１３０部、疎水性シリカ（ジメチルポリシロキサン処理品、平均粒径：０．０２μｍ、体積抵抗率：１０１６Ω・ｃｍ）３部、変性ジメチルシリコーンオイル０．０８部、及び、架橋ＰＭＭＡ粒子（平均粒径：４．５１μｍ、最大粒径：３８．６μｍ）１００部を用いて、ガラス瓶を容器として混合溶液を作製した。
【００８４】
次に、この混合溶液に、平均粒径０．８ｍｍのガラスビーズを充填率８０％になるように充填して、ペイントシェーカー分散機を用いて１８時間分散した。
【００８５】
次に、この分散溶液に、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）とイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）の各ブタノンオキシムブロック体１：１の混合物を、「ＮＣＯ／ＯＨ＝１．０」となるように添加して、表面層用塗布液を調製した。
【００８６】
この表面層用塗布液を、弾性層上に２回浸漬コーティングし、風乾させた後、１６０℃で１時間乾燥した。
【００８７】
このようにして、帯電ローラを作製した。
【００８８】
作製した帯電ローラに５０Ｖの直流電圧を印加した場合と２００Ｖの直流電圧を印加した場合に該帯電ローラを流れる電流値を上述の方法で測定した。具体的には、直径３０ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍの円筒電極を用い、表面移動速度は９４ｍｍ／ｓとし、帯電ローラの芯金の両端にそれぞれ５００ｇｗ（合計１０００ｇｗ）の負荷を与えて帯電ローラと円筒電極とを当接させ、その当接部の圧力を帯電ローラの円筒電極１１０への押圧力とした。
【００８９】
得られた感光体の表面層を周波数１［Ｈｚ］温度２５［℃］の条件下で動的粘弾性測定を行った際の貯蔵弾性率Ｅ’［Ｐａ］と、得られた帯電ローラに５０Ｖの電圧が印加された場合の電気抵抗、及び２００Ｖの電圧が印加された場合の電気抵抗と、その感光体を搭載した画像形成装置における画像評価結果を表１に示す。画像評価に用いた画像形成装置は、図１に示す構成に改造されたヒューレットパッカード製ＬＢＰ「レーザージェット４０００」（プロセススピード９４．２ｍｍ／秒）とプロセスカートリッジを用いた。この装置に関しての説明は上述した通りである。本実施例においては、感光体暗部電位が−５００Ｖになるよう直流印加電圧を設定した。トナーは、ヒューレットパッカード製カートリッジ「ＥＰ−５２」に搭載されているトナーと同じものを用いた。
【００９０】
本機を温湿度３０℃／８０％ＲＨの環境に設置し、トナーを補給しつつ、Ａ４サイズ紙に面積比率４％印字の文字パターンで連続１０，０００枚の連続画出し試験を行い、初期の画像と１０，０００枚画出し試験後の画像評価（べた白、べた黒、ハーフトーン）を行い、結果を下記の評価基準に従って分類した。
【００９１】
＜画像評価＞
◎：画像不良なく鮮明
○：画像不良なし
×：画像不良発生
【００９２】
（実施例２）
電荷輸送層に用いた電荷輸送材料の代りに、上記式（１）で示される電荷輸送材料１０．８部、及び上記式（２）で示される電荷輸送材料１．２部を用いた以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示す。
【００９３】
（実施例３）
電荷輸送層に用いたポリアリレート樹脂の代わりに、下記式（５）で示される構成単位を有するポリアリレート樹脂１０部（Ｍｗ＝１１０，０００）を用いた以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示す。
【００９４】
【化５】
2005338587.tif 000006
【００９５】
（実施例４）
実施例１と同様にして電荷発生層を形成したのち、上記式（１）で示される電荷輸送材料１０．８部、上記式（２）で示される電荷輸送材料１．２部及び上記式（５）で示される構成単位を有するポリアリレート樹脂１０部（Ｍｗ＝１１０，０００）を用いた以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示す。
【００９６】
（実施例５）
帯電ローラの表面層に含有させる導電性酸化スズの使用量を１７０部に変更した以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示す。
【００９７】
（実施例６）
帯電ローラの表面層に含有させる導電性酸化スズの使用量を８０部に変更した以外は、実施例３と同様にして行った。結果を表１に示す。
【００９８】
（実施例７）
帯電ローラの表面層に含有させる導電性酸化スズの使用量を１９０部に変更した以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示す。
【００９９】
（比較例１）
電荷輸送層に用いたポリアリレート樹脂の代わりに、下記式（６）で示される構成単位を有するポリカーボネート樹脂１０部（Ｍｗ＝５０，０００）を用いた以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示す。
【０１００】
【化６】
2005338587.tif 000007
【０１０１】
（比較例２）
帯電ローラの表面層に含有させる導電性酸化スズの使用量を３０部に変更した以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示す。
【０１０２】
（比較例３）
帯電ローラの表面層に含有させる導電性酸化スズの使用量を３０部に変更した以外は、実施例３と同様にして行った。結果を表１に示す。
【０１０３】
【表１】
2005338587.tif 000008
【０１０４】
表１から明らかなように、本発明によれば現像剤の飛散やはき寄せといった問題を抑制するシート部材を配置した画像形成装置、及びこれらの装置に着脱自在なプロセスカートリッジにおいても、感光体表面へのトナー融着に起因する画像欠陥が発生せず良好な電子写真特性を有する画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】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２】本発明に係る現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】帯電ローラを流れる電流値の測定の一例を示す概略構成図である。
【図４】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】従来の画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  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  感光体
１０  台座
１１  シート部材
ｄ  間隙
Ｔ  現像剤
３０  円筒電極
３１  バイアス電源
３２  固定抵抗器
３３  記録器（レコーダー）
３４  帯電ローラ
【図１】
2005338587.tif 000009
【図２】
2005338587.tif 000010
【図３】
2005338587.tif 000011
【図４】
2005338587.tif 000012
【図５】
2005338587.tif 000013