(57)【要約】【課題】  クリーナーレス画像形成装置において、画像流れなどを防止して、安定した高画質画像形成を行なう。【解決手段】  感光ドラムの表層表面粗さＲａを、１ｎｍ〜９ｎｍレベルまで平滑とし、かつ、表面硬度を高硬度とした感光ドラムを採用し、長期に渡り高画質高安定画像形成装置を提供する。【選択図】図１
2007108420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電式画像形成装置において、像担持体表面のビッカース硬度が、714000〜1326500N／ｃｍ2，該像担持体の10ｕｍ×10ｕｍの範囲内における表面平均粗さRaが、1.0ｎｍ以上〜9.0ｎｍ以下であり、像担持体表面に残留する未転写トナーを掻き落とすクリーニング部材を省略した、クリーニングレスシステムを配置してなる画像形成装置。
【請求項２】
前記請求項１における、クリーニングシステムにおいて、転写部材〜帯電部材間に、少なくとも1つの補助帯電部材を配設することを特徴とする、請求項1記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記請求項1における、画像形成剤であるトナーの球形化度が、0.95〜0.99の範囲にあることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記請求項1における、像担持体加熱手段が省略されていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記請求項1における、像担持体表面自由エネルギーが、35ｍN/m〜55ｍN／ｍであることを特徴とする請求項1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、静電転写プロセスを利用する静電複写機、静電プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
静電転写プロセスを利用する画像形成装置においては、高速高画質かつ高耐久安定性を低ランニングコストにて提供可能な、いわゆるPODマシーン（大容量コピーボリュームオンデマンド画像形成装置）の開発が、市場にて要望されている。これに対し、近年、像担持体の表面を高感度かつ高硬度を保証する、非晶質系感光ドラムであるアモルファス感光ドラムなどの実用化が顕著になってきている。
また、トナー剤としては、転写効率および転写性に優れる球形トナー（重合系／乳化重合系）の採用も顕著となってきた。
【０００３】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２と特許文献３をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２０００−８１７２６号公報
【特許文献２】特開２００３−２１９４９号公報
【特許文献３】特開２００２−４０７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、アモルファス感光ドラムは、表層にSiを含有しているため、高湿環境下では、水分を吸収しやすく、感光ドラム表面の抵抗値を低下させ、画像がぼやけてしまう、いわゆる画像流れが発生しやすく、さらに、帯電時に発生する、窒素酸化物などが、感光ドラム上に付着堆積すると、さらに画質低下をきたしてしまうという重大な課題を抱えてた。
【０００５】
さらに、高画質低ランニングコストを保証する、球形トナーは、感光ドラム上の未転写トナーを除去するクリーニング性が、従来トナーに比較して、低下することが顕著であり、感光体内部や外周近傍部に、加熱手段をもうけたり、クリーナーレスシステムの採用が一般的になってきたが、クリーナーレス化により、従来、感光ドラム表面に付着した、窒素酸化物などのいわゆるナックスの除去能力が低下し、加熱手段の効果を相殺してしまうといった問題が生じている。
【０００６】
そこで、クリーニング部材を高当接圧にて設計した場合、感光体や部材へのダメージが増大し、寿命が低下してしまう問題が顕在化している。
【０００７】
さらに、近年、環境対応としての省エネルギー化へ対応が強く求められており、加熱手段自体を省略した設計が強く求められてきている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、感光ドラムの最表層面を高平滑化し、かつ、高硬度化することにより、画像流れの起因となる、ナックスや未転写トナーの感光ドラム表面への付着自体を、長期にわたり、抑制することを可能とした。
【０００９】
また、転写効率を100％に近似可能とする、球形化度95〜100％のトナーを使用することにより、感光ドラム表面に残留する未転写トナー量を可能な限りに低減させることにより、感光ドラム表面に付着し汚染する、未転写トナーの量自体を低減させることを可能とした。
【００１０】
さらに、感光ドラム内外部に加熱手段を配置することを省略し、高速画像形成時の未転写トナーの融解付着を抑制し、同時に、画像形成装置の省エネ化を可能とした。
【００１１】
また、感光ドラム表面の自由エネルギーを35Ｎ／ｃｍ2〜55ｍN／ｃｍ2に調整することにより、未転写残留トナーなどの付着性を感光ドラムの製造範囲内において、可能とした。
【発明の効果】
【００１２】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、感光ドラムの表面を高硬度かつ平滑にすることにより、画像不良の起因をなす、ナックス等の感光ドラム上の残留物の付着を長期に渡り抑制することが可能となり、感光ドラム表面を研磨するクリーニング部材の設置をすることなく、画像流れなどを防止して、安定した高画質画像形成が可能となった。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項1における画像形成システムにおいて、転写後の残留未転写トナーが、感光ドラムへの静電付着を抑制し、かつ、現像部に静電付着させて回収させる機構を設けることにより、さらに、感光ドラムのトナー汚染劣化を防止することにより、さらに、感光ドラムの寿命と高画質画像形成を達成することが可能となった。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、感光ドラムへの、未転写残留トナーが物理的に付着することを、トナーを球形にすることにより、抑制したものであり、請求項2と併用すると、画像不良の防止、感光ドラムの長寿命化、転写効率上昇による、高画質画像形成が長期に渡り、達成が可能となった。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、感光ドラム内外において、加熱ヒーターの設置を省略させることにより、特に、高温高湿環境下での高速画像形成を連続して行う場合に、発生しやすい、未転写残留トナーの感光ドラム表面への融着を抑制し、画像不良の発生を未然に防ぎ、あわせて、省エネルギーを達成することが可能となった。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、最適な表面自由エネルギーの範囲指定をすることにより、画像不良の起因であるナックスの付着量を抑制することが可能となり、請求項1の効果をさらに、改善することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図３は本発明に係る画像形成装置の一形態である４色フルカラー画像形成装置（複写機）の断面図であり、図示のフルカラー画像形成装置は画像形成装置本体（以下、単に装置本体と称する）１００の内側に紙等の転写材の搬送方向上流側（同図右側）から下流側（同図左側）に沿って順に４個の画像形成部として第１〜第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを備えている。
【００１９】
図１は最上流側の第１の画像形成部Ｐａの拡大断面図である。尚、他の第２、第３、第４の画像形成装置Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの構成は第１の画像形成部Ｐａとほぼ同様であるため、それらについての説明は省略する。
【００２０】
図１に示すように、第１の画像形成部Ｐａは、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと称する）１ａを備えている。感光ドラム１ａとしては、図2のとおり、円筒状のアルミニウム基体104の表面に、下引き層106及び電荷注入阻止層105を積層し、キャリア発生層（ＣＧＬ）103とキャリア輸送層102（ＣＴＬ）とを有する感光層をキヤリア輸送層（ＣＴＬ）の厚みが４０μｍとなるようにコートし、さらに高硬度表面層101を施してなる。
【００２１】
詳細例を以下に記載する。
【００２２】
＜支持体104＞
本発明において使用される感光体の導電性支持体としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート、ガラス、セラミックス等の電気絶縁性支持体の少なくとも光受容層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。更に、光導電層を形成する側とは反対側の表面も導電処理することがより好ましい。
【００２３】
支持体の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状又は板状無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの電子写真用感光体を形成し得るように適宜決定するが、電子写真用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体に製造上及び取り扱い上、機械的強度等の点から通常は１０μｍ以上とされる。
【００２４】
特にレーザー光等の可干渉性光を用いて像記録を行う場合には、可視画像において現れる、いわゆる干渉縞模様による画像不良を解消するために、支持体表面に凹凸を設けてもよい。また、レーザー光等の可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による画像不良を解消する別の方法として、支持体表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。すなわち、支持体の表面が電子写真用感光体に要求される解像力よりも微妙に凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるものである。支持体表面に設けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、公知の方法により作成される。
【００２５】
＜光導電層103＞
本発明においては、シリコンを母体とするアモルファスシリコンのような非単結晶材料で光導電層を形成することが望ましい。光導電層は前述したごとく、単層構成でも良いし機能分離型構成でもよい。機能分離型の場合は電荷輸送層、電荷発生層を有するのが望ましい。
【００２６】
＜電荷輸送層102＞
アルモファスシリコン系感光体の電荷輸送層は、例えば支持体側に設けられ、電荷発生層で発生したキャリアを輸送するための層である。とはいうものの、電荷輸送層は電荷保持特性、電荷発生特性がないわけではなく、設計に応じて所望の諸特性を有するものである。電荷輸送層としては例えばシリコン原子と炭素原子と水素原子及び必要に応じてフッ素原子を含有するアモルファスシリコン（ａ−ＳｉＣ（Ｈ、Ｆ））が好適に使用される。しかしながら炭素に代えて酸素や窒素を含有させても良く、これらから２種以上が含有されてよい。以下炭素を例にとって説明する。
【００２７】
前記電荷輸送層に含有される炭素原子は層厚方向に均一であっても良いが分布状態を形成するのが望ましく、その場合、炭素の分布は前記支持体の表面に各々平行な面内では実質的に均一であり、層の厚み方向には不均一である。含有される炭素原子の含有量としては、前記支持体の設けてある側の表面又は表面近傍で０．５％原子以下であれば前述の支持体又は他の層との密着性向上及び、電荷の注入阻止の機能が悪化し、更に静電容量の減少による帯電能向上の効果が無くなる。また５０原子％以上では残留電位が発生してしまう。但し、電荷注入阻止層や密着層等を設けた場合はこの限りではない。しかしながら総合的な見地から好ましくは０．５〜５０原子％、より好ましくは１〜４０原子％であり、最適には１〜３原子％とされるのが望ましい。
【００２８】
また、本発明において電荷輸送層中に水素原子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性及び電荷保持特性を向上させるために必須不可欠であるからである。特に炭素原子が含有された場合、膜質を維持するためにより多くの水素原子が必要となるため、炭素含有量にしたがって含有される水素量が調整されることが望ましい。よって、支持体表面の水素原子の含有量は好ましくは１〜４０原子％、より好ましくは５〜３５原子％、最適には１０〜３０原子％とされるのが望ましい。
【００２９】
電荷輸送層に含有される弗素原子については、電荷輸送層に含有される炭素原子、水素原子の凝集を抑制し、バンドギャップ中の局在準位密度を低減させるため、ゴースト、ガサツキを改善し、層品質の均一性の向上に効果を発揮する。弗素含有量が１原子ｐｐｍより少ないと、弗素原子によるゴースト、ガサツキの改善効果が充分発揮されない場合があり、また、９５原子ｐｐｍを越えると逆に脂質が低下し、ゴースト現象を生じるようになってしまう場合がある。従って、弗素原子の含有量は好ましくは１〜９５原子ｐｐｍ、より好ましくは３〜８０原子ｐｐｍ、最適には５〜５０原子ｐｐｍとされるのが望ましい。
【００３０】
本発明において、電荷輸送層は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。具体的には、例えばグロー放電法（低周波ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ法又はマイクロ波ＣＶＤ法等の交流放電ＣＶＤ法、あるいは直流放電ＣＶＤ法等）、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の数々の薄膜堆積法によって形成することができる。
【００３１】
用いられる有機金属化合物材料としては、金属アルコキシド、金属キレートをあげることができ、さらに、金属キレートとしては、アセチルアセトナートが好ましい。
【００３２】
金属アルコキシドは、一般式で表すとＭ（ＯＲ）n となり、ここでＭはＮａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｙ、Ｅｕ等で、ＲはＣｎＨ2n-1、Ｃ6 Ｈ6 等炭素を含む基である。（ｎは１以上の整数）具体的に本発明においては、Ｓｉを含むアルコキシド、例えばテトラメトキシシラン（ｔｅｔｒａｍｅｃｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）Ｓｉ（ＯＣＨ3 ）4 、テトラエトキシシラン（ｔｅｔｒａｃｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｃ）Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4、ジフェニルメトキシシラン（ｄｉｐｈｅｎｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）（Ｐｈ）2 −Ｓｉ−（ＯＭｅ）、ジフェニルエトキシシラン（ｄｉｐｈｅｎｙｌｄｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）（Ｐｈ）2 −Ｓｉ−（ＯＥｔ）、（３−ヘプタフルオロイソプロポキシ）ポロピルメチルジクロロシラン（（３−ｈｅｐｔａｆｌｕｏｒｏｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙ）Ｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈｙｌｄｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ
）Ｃ7 Ｈ9 Ｃ12Ｆ7 ＯＳｉ、（トリデカフルオロ−１、１、２、２−テトラヒドロオクトル）トリエトキシシラン（（ｔｒｉｄｅｋａｆｌｕｏｒｏ−１、１、２、２−ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｏｃｔｙｌ）ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ  Ｃ14Ｈ19Ｆ13Ｏ3 Ｓｉ、（３、３、３−トリフルオロプロピル）メチルジメトキシシラン（３、３、３−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌ）ｍｅｔｈｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｑｎｅ
Ｃ6 Ｈ13Ｆ3 Ｏ2 Ｓｉ、（３、３、３−トリフルオロプロピル）メチルシクロシロキサン類（ｎ＝３〜４）、（３、３、３−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌ）ｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｓｉｌｏｘａｎｅｓ（Ｃ4 Ｈ7 Ｆ3 Ｏ2 Ｓｉ）3〜4 と、Ａｌを含むアルコキシド、例えばＡｌ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 、Ｚｎを含むアルコキシド、例えば、Ｚｎ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 、Ｔｉを含むアルコキシド、例えば、Ｔｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 があげられる。この金属アルコキシドをアルコールに溶解し、加水分解したものを、たとえばディップ塗布し、溶媒を除去した後に、加熱乾燥させる事で、緻密な金属酸化膜を得ることができる。
【００３３】
金属アルコキシドにフッ素を含有するものを用いた場合、得られた金属酸化膜中にフッ素が残留する為、より高い純水の接触角を得る事が可能となる。
【００３４】
一方、金属キレートを用いる方法としてアセチルアセトナート（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、水、アルコール（ａｌｃｏｈｌ）及び塩酸のゾル状分散液から金属酸化物皮膜を得る方法もある。ゾルゲル状分散液はスプレー法、ディッピング法等公知の塗工方法により塗工後に、溶媒を除去、加熱乾燥させる事で、緻密な金属酸化膜を得る。
【００３５】
アセチルアセトナートとしては、鉄アセチルアセトナート（ｉｒｏｎｔｒｉｓ（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、コバルトアセチルアセトナートｃｏｂａｌｔｂｉｓ（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、ニッケルアセチルアセトナートｎｉｃｋｅｌｂｉｓ（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、銅アセチルアセトナートｃｏｐｐｅｒ  ｂｉｓ（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｉｎａｔｅ）等、及びそれぞれの側鎖にフッ素を含有するアセチルアセトナートがあげられる。
【００３６】
金属酸化物層の厚さは、十分な表面保護硬度及び十分な保護が可能な膜厚であって、表面層に入射する光の不要な吸収や膜厚の増大による感度低下を考慮して決めるのが望ましい。
【００３７】
具体的に膜厚を示せば、好ましくは０．０１μｍ〜５μｍ、より好ましくは０．１μｍ〜３μｍ、更に好ましくは０．２μｍ〜１μｍとするのが望ましい。しかしながら、これら膜厚の範囲は感光体が使用される電子写真装置の使用や感光体に要求される特性に鑑みて決められてよい。ただし、一般的には均一な膜形成の為にそして、金属酸化物層の効果が発揮されるためには少なくとも０．０１μｍ程度は必要であり、たいていの電子写真装置での実使用において、感度低下分を制御可能範囲とするためには５μｍ以下の厚さとするのが良い。また、より均一な厚さと特性を有するためには０．１μｍ以上とするのが良く、更に高い生産性と乾燥時間の短縮までを鑑みれば０．２μｍ〜１μｍとするのが良い。
【００３８】
反応容器内のガス圧も適宜最適範囲が選択されるが、好ましくは１×１０-5〜１０Ｔｏｒｒ、より好ましくは５×１０-5〜３Ｔｏｒｒ、最適には１×１０-4〜１Ｔｏｒｒとするのが好ましい。
【００３９】
ちなみに、不図示の、高周波プラズマＣＶＤ（以下＜ＲＦ／ＶＨＦ−ＰＣＶＤ＞と表記する）法の製造方法について、以下詳述する。
【００４０】
本発明のプラズマ処理に用いるガスは、フッ素を含み、かつ表面を緩やかにエッチングしながらもフッ素に残留させ得るものが好ましい。一般にはフッ化カーボン及びその誘導体が好ましい。例えば、ＣＣｌ3Ｆ、ＣＣｌ2Ｆ2、ＣＢｒＣｌＦ2、ＣＣｌＦ3、ＣＢｒＦ3、ＣＦ4、ＣＨＣｌＦ2、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｃｌ4Ｆ2、Ｃ2Ｃｌ3Ｆ3、Ｃ2Ｃｌ2Ｆ4、Ｃ2ＣｌＦ5、Ｃ2Ｆ6、Ｃ2Ｈ3ＣｌＦ2、Ｃ2Ｈ4Ｆ2、Ｃ2Ｈ4Ｆ2、Ｃ3Ｆ8等を挙げることができる。
【００４１】
これらのガスに不活性ガスやＨ2 を混合してプラズマ処理を行っても良い、好適に使用され得る不活性ガスとしては例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ2、及びＨ2が挙げられる。
【００４２】
更に好ましくは、高純度ガスの入手が容易な、ＣＣｌＦ3、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8に、必要に応じてＡｒ、Ｈｅ及びＨ2を混合したものを用いる。中でもＣＦ4、Ｃ2Ｆ6のみの使用は好ましい。
【００４３】
本発明においては、感光ドラム1の表面層が、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）の薄膜で構成されたものを使用した。表面層を形成した時点での純水との接触角は１１０°であった。
【００４４】
本発明においては、最上層101に、アモルファスシリコン層を10000Å施し、表面層のＪＩＳ表面粗さ（Ｂ６０１）であるＲａ（１０点平均粗さ）が初期状態で8ｎｍ〜10ｎｍ、かつ最上層表面硬度（ビッカース硬度）が約1200000Ｎ／ｃｍ２〜1300000N／ｃｍ2の高硬度ドラムを使用した。ちなみに、表面粗さRaは、（株）小坂研究所製サーフコーダSE-3300を用い、測定は、JIS  B  0601に準拠した。
【００４５】
表面層のRaは、不図示の研磨装置を使用して、回転する感光ドラム1に対して、研磨テープを周巻した弾性ローラーを加圧回転させ、研磨テープの定量送り出しを行いながら、調整を行った。ここで使用した研磨テープは、SiCを砥粒としたラッピングテープLT-C2000を用いたが、砥粒は、AL2O3やFe2O3などを用いても良い。
【００４６】
本発明では、初期感光ドラム表面の自由エネルギーは、40ｍＮ／ｍ〜50ｍN／ｍとした。表面エネルギーの測定は、協和界面科学（株）CA-X  ROLLを使用し、純水滴下後、接触角を測定し、解析ソフトEG-11により、算出を行った。
【００４７】
この感光ドラム１は、装置本体１００によって回転自在に支持されるとともに、不図示の駆動手段によって矢印方向に300ｍｍ／ｓｅｃのプロセス速度で回転駆動される。尚、感光ドラム１は、直径６０ｍｍのものを使用した。
【００４８】
なお、感光体ドラム内部には、温調制御機能を有し、150V通電加熱される弾性面状ヒーターを配置した。
【００４９】
さて、感光ドラム１の上方には、一次帯電器（トナー像形成手段）１２ａが近接配置されており、感光ドラム１表面はこの一次帯電器１２ａによって一様に帯電される。そして、帯電後の感光ドラム１の表面は、画像形成部上方に配置された光学系（トナー像形成手段）からの露光を受けて静電潜像が形成され、その後、ブランク露光器１３ａによって露光を受ける。
【００５０】
続いて、静電潜像は、現像器（トナー像形成手段）２ａによって現像剤中のトナーが付着されてトナー像として現像される。尚、現像剤としては、平均粒径6ｕｍの絶縁性トナーと平均粒径40ｕｍの磁性キャリアを、混合攪拌した現像剤を使用した。
【００５１】
ここで、トナーの球形化度を0.97に調整し、可能な限り球形に近似させたものを採用した。従来の球形度0.95以下のたとえば、0.91〜0.93レベルのトナーにおいては、転写効率が低下傾向を有し、残留未転写トナー量は、10％を超えることが多くなり、クリーナーレス自体の構成が達成されなかった。さらに、転写中ヌケ現象と呼ばれる、ベタ画像の一部が転写されずに、感光ドラム1上に残留し、画像としては、部分的な白抜け画像となる不良の発生が、顕著となっていた。
【００５２】
感光ドラム１上のトナー像が感光ドラム１と転写ブレード３とが対向する転写部位に到来すると、このときまでに転写材給搬送部６（図３参照）から給紙された転写材Ｐが転写ベルト（転写部材）３０の表面に担持されて矢印Ｋ７方向に搬送され、この転写材Ｐは感光ドラム１上のトナー像にタイミングを合わせるようにして転写部位に達し、これとともに転写ブレード３によって形成される電界の作用によってトナー像が感光ドラム１表面から転写材Ｐ上に転写される。尚、転写ベルト３０は、その表面に転写材Ｐを担持した状態で、４個の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのそれぞれの転写部位を通過するように構成されている。
【００５３】
尚、トナー像転写後において転写材Ｐに転写されないで感光ドラム１の表面に残った残留トナーは、転写部を通過後、感光ドラム1の回転下流方向に配置された、第一補助帯電ブラシ41及び第二補助帯電ブラシ42により、負極に帯電され、帯電器12を通過後、現像装置2内に配置された現像スリーブ21により電界捕集される。
【００５４】
以上のように、第１の画像形成部Ｐａによって第１のトナー像が転写された転写材Ｐは搬送ベルト３０によって下流側に搬送され、第２の画像形成部Ｐｂ、第３の画像形成部Ｐｃ、そして第４の画像形成部Ｐｄによってそれぞれ第１の画像形成部Ｐａのときと同様にトナー像が転写材Ｐ上に順次転写される。但し、第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄで転写されるトナー像のトナーの色はそれぞれ異なり、転写材Ｐの表面には４色のトナー像が重ねられ、転写材Ｐが図３に示す定着装置１８を通過することによってトナー像が転写材Ｐ上に定着されて４色のフルカラー画像が形成される。
【００５５】
ところで、４色のトナー像の転写が終了した転写材Ｐは、図３に示す分離帯電器１１によって分離バイアスが印加されて転写ベルト３０から分離され、搬送ベルト３２によって前記定着装置１８に搬送され、ここで定着ローラ１８ａと加圧ローラ１８ｂによる加熱及び加圧を受けて前述のようにトナー像が定着される。このとき、定着ローラ１８ａ表面には離型剤として例えばシリコンオイルが塗布されており、転写材Ｐ上のトナーが定着ローラ１８ａの表面に付着しないようにしている。
【００５６】
表面（第１面）にトナー像が形成された転写材Ｐは、その画像形成が片面の場合にはフラッパー１５の上方を通過して排紙トレイ１４上に排出される。これに対して、画像形成が両面（第１面と第２面）に亘る場合には、第１面にトナー像が定着された転写材Ｐは、フラッパ１５の切り換えによって排紙トレイ１４に排出されないで下方の再給送手段１６に導かれる。そして、転写材Ｐは反転装置１７で表裏を反転された後、再び第１〜第４の画像形成部等Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄに供給され、第２面に４色分のトナー像が転写された後、定着装置１８にてトナー像の定着を受けた後、フラッパ１５の上方を通って排紙トレイ１４上に排出され、これによって両面の画像形成が完了する。尚、以上の動作中における転写ベルト３０の感光ドラム１ａ〜１ｄに対する相対速度は０に設定されている。
【００５７】
ところで、前記補助帯電装置において、第一補助帯電ブラシ４1によって感光ドラム１表面上の残留トナー（所謂廃トナー）は、ＡＣバイアス印加により、感光ドラム1表面の未転写残留トナーへ正及び負極の帯電により、感光ドラム1からの静電吸着力を低減化され、かつ、感光ドラム表面の残留電荷メモリーをキャンセルされ、下流側に配置された第二の補助帯電ブラシ通過時に、-300ＶのＤＣバイアスを印加されて、感光ドラムおよび残留トナーを、負極に均一帯電し、下流部に配置される、帯電部を通過し、感光ドラム1に磁気ブラシ接触する現像装置2の現像スリーブ表面21に担持された現像剤により、電界吸引後、現像剤中に取り込まれ、攪拌部にて同極の現像剤と攪拌混合され、次なる画像形成に供されることになる。
【００５８】
以上の構成により、感光ドラム1表面を極度に平滑化することにより、画像不良現象である画像流れの起因をなす、ナックスの物理的な付着性を低減させ、かつ、感光ドラム1表面硬度を高硬度化することにより、平滑化の効果を長期に渡り、持続させることが可能となり、従来、高温高湿環境下において、12H放置後、電源立ち上げ直後、回復不能な画像流れが発生していたものが、200K通紙を可能とすることができた。ちなみに、本発明における耐久画像評価は、高温高湿環境槽（温度35℃／湿度85％）に、画像形成装置を設置し、画像DUTY5％の評価画像を使用して、間欠２枚モードにおいて、１日８時間通紙後、１２時間、２４時間、36時間放置後の電源ON直後、スタンバイ状態に入るまでの回復性で判定を行った。
【実施例２】
【００５９】
本発明においては、実施例１の構成において、感光ドラム1表面粗さのＲａが4ｎｍ〜5ｎｍと、さらに平滑化をはかり、かつ、感光ドラム表面硬度を900000Ｎ／ｃｍ2〜1000000N／ｃｍ2と硬度を少しやわらかくし、かつドラムヒーターが省略されていること以外は、同様の構成とした。
【００６０】
本実施の形態では、実施例1と比較して、省エネ対応が求められる、ビジネスユースなどの静電式画像形成装置に好適である。
【００６１】
従来、ドラムヒーターレス化された、アモルファスシリコンドラムを採用した、画像形成装置において、定期メンテ間隔40Ｋ枚を達成することが困難であったが、本発明により、クリーナーレス化による重要課題である、感光ドラム1へのナックスの付着量を、抑制することが可能となり、100K枚通紙を達成することができた。
【実施例３】
【００６２】
本発明では、実施例1の構成において、感光ドラム1の表面硬度を、750000N/cm2〜800000N／ｃｍ2と硬度をやわらかくし、かつ感光ドラム1内部に面状ヒーターを設置した以外は、同様の構成とした。
【００６３】
本発明では、実施例1よりも、適度な耐久寿命を要求されるカートリッジ形態交換性を要求され、かつ、24H室内温調が起動しているコンビニマシーン等に好適であり、従来50K枚未満であった寿命が、画像流れを発生させることなく、100K枚画像形成を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の１つの画像形成部の断面図である。
【図２】感光ドラムの構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置（４色フルカラー複写機）の断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ〜１ｄ  感光ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ  現像装置
3ａ〜3ｄ  転写装置（転写ブレード）
４ａ〜４ｄ  補助帯電装置
４１  第一補助帯電ブラシ（残留トナー補助帯電部材）
４２  第二補助帯電ブラシ（残留トナー補助帯電部材）
12ａ〜12ｄ  帯電器
13ａ〜13ｄ  露光部（ブランク露光器）
14  排紙トレイ
15  フラッパ
16  再給送手段
17  反転装置
18  定着装置
30  転写ベルト
31  搬送ベルト
32  搬送ベルト
100  画像形成装置本体
101  感光ドラム表面層（最上層）
102  電荷輸送層
103  光導電層層
104  支持体（基体）
105  電荷注入阻止層
106  下引き層
【図１】
2007108420.tif 000003
【図２】
2007108420.tif 000004
【図３】
2007108420.tif 000005