(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、表面に大きな機械的圧力がかかっても、感光層を含む積層膜が剥離しない感光体及びその製造方法を提供することにある。【解決手段】  本発明は、端部が除去されることにより露出された下層膜の断面を覆うように最上層膜が塗布されることで、下層膜の断面を覆う。これにより、最上層膜が下層膜の断面を保護することができる。したがって、表面に大きな機械的圧力がかかっても、最上層膜が下層膜の端部断面を保護し、感光体を有する積層膜の剥離が発生しない。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上と、
前記導電性支持体上に塗布された後に端部が除去された下層膜と、
前記端部の除去により露出された前記下層膜の断面を覆うように塗布形成された最上層膜とを備えることを特徴とする感光体。
【請求項２】
前記下層膜は、電荷発生層を含み、
前記最上層膜は、電荷輸送層であることを特徴とする請求項１に記載の感光体。
【請求項３】
前記下層膜は、電荷発生層及び電荷輸送層を含み、
前記最上層膜は、前記下層膜を保護するオーバーコート層であることを特徴とする請求項１に記載の感光体。
【請求項４】
導電性支持体と、前記導電性支持体上に形成される下層膜と、前記下層膜上に形成される最上層膜とを備える感光体の製造方法であって、
前記導電性支持体上に前記下層膜を塗布する工程と、
塗布した前記下層膜を乾燥する工程と、
乾燥した前記下層膜の端部を拭き取り、前記端部を除去する工程と、
前記端部の除去により露出された前記下層膜の断面を覆うように前記最上層膜を塗布する工程と、
塗布した前記最上層膜を乾燥する工程とを含むことを特徴とする感光体の製造方法。
【請求項５】
前記下層膜は、電荷発生層を含み、
前記最上層膜は、電荷輸送層であることを特徴とする請求項４に記載の感光体の製造方法。
【請求項６】
前記下層膜は、電荷発生層及び電荷輸送層を含み、
前記最上層膜は、前記下層膜を保護するオーバーコート層であることを特徴とする請求項４に記載の感光体の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の感光体と、
前記感光体を所定の電位に帯電する帯電部と、
前記感光体に現像剤を供給する現像部とを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の現像装置と、
画像情報に基づいて前記感光体の表面を露光して静電画像を形成する露光部と、
前記現像部により前記静電潜像が現像されて形成される現像剤像を媒体に転写する転写部と、
転写された前記現像剤像を前記媒体に定着させる定着部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光層を含む積層膜を有する感光体に関するものであり、その感光体を具備する現像装置及びその現像装置を具備する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラムを製造する場合、感光体ドラムの支持体を塗布溶液中に浸漬して、塗膜層を形成するのが一般的である。この場合、感光体ドラムの支持体を端部まで塗布液中に浸漬しているため、支持体表面全体に塗膜層が形成される。感光体ドラムを塗布液中から引き上げる際、この塗膜層下端部の膜が厚く形成されてしまうため、拭き取りテープにより塗膜層下端部を除去する必要がある。
【０００３】
しかしながら、単に塗膜層下端部を除去しただけでは、除去断面にバリが発生する。このバリはクリーニングブレード等によって擦られて剥離し、画像欠陥が発生する原因となっていた。そのバリの発生を防ぐため、感光体ドラムの端部表面に感光体ドラムの長手方向と垂直な面に対して溶剤を含浸した拭き取りテープの走行方向を０度より大きい傾斜角を持つように接触させ、塗膜層を拭き取っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９８６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の方法では、この塗膜層の端部を拭き取りテープによって除去するため、積層構造を有する塗膜層の端部断面が露出することになる。
【０００６】
この塗膜層の端部断面には、感光体ドラム表面とクリーニングブレード等との摩擦接触により、大きな機械的圧力が生じるため、塗膜層端部が露出していることにより、感光層の剥離が発生することが大きな問題となっている。さらに、近年、画像形成装置の高速化、長寿命化によって感光層端部にかかる機械的圧力も一層大きくなっており、感光層の剥離を防止することが急務となっている。
【０００７】
そこで、本発明は上記実情に鑑み、表面に大きな機械的圧力がかかっても、感光層が剥離しない感光体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の感光体は、導電性支持体上と、前記導電性支持体上に塗布された後に端部が除去された下層膜と、前記端部の除去により露出された前記下層膜の断面を覆うように塗布形成された最上層膜とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の感光体によれば、端部が除去されることにより露出された下層膜の断面を覆うように最上層膜が塗布されることで、下層膜の断面を覆う。これにより、最上層膜が下層膜の断面を保護することができる。したがって、表面に大きな機械的圧力がかかっても、感光層の剥離が発生しない感光体となる。
【００１０】
本発明の感光体の製造方法は、導電性支持体と、前記導電性支持体上に形成される下層膜と、前記下層膜上に形成される最上層膜とを備える感光体の製造方法であって、前記導電性支持体上に前記下層膜を塗布する工程と、塗布した前記下層膜を乾燥する工程と、乾燥した前記下層膜の端部を拭き取り、前記端部を除去する工程と、前記端部の除去により露出された前記下層膜の断面を覆うように前記最上層膜を塗布する工程と、塗布した前記最上層膜を乾燥する工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の感光体の製造方法によれば、下層膜を塗布して形成し、下層膜の端部を除去することによって下層膜断面を露出させた後、最上層膜を塗布する。これにより、下層膜の断面が最上層膜によって覆われる。これにより、最上層膜が下層膜の断面を保護することができる。したがって、この方法によって、表面に大きな機械的圧力がかかっても、感光層の剥離が発生しない感光体が製造できる。
【００１２】
また本発明の現像装置は、上述した感光体と、前記感光体を所定の電位に帯電する帯電部と、前記感光体に現像剤を供給する現像部とを備えることを特徴とする。したがって、現像装置に備えられる感光体の表面に大きな機械的圧力がかかっても感光層が剥離しない。そのため、長期にわたって高品質な画像を得ることができる現像装置を提供できる。
【００１３】
さらにまた本発明の画像形成装置は、上述の現像装置と、画像情報に基づいて前記感光体の表面を露光して静電画像を形成する露光部と、前記現像部により前記静電潜像が現像されて形成される現像剤像を媒体に転写する転写部と、転写された前記現像剤像を前記媒体に定着させる定着部とを備えることを特徴とする。上述の現像装置の感光体は、表面に大きな機械的圧力がかかっても感光層が剥離しない。そのため、長期にわたって高品質な画像を得ることができる画像形成装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、端部が除去されることにより露出された下層膜の断面を覆うように最上層膜が塗布されることで、下層膜の断面を覆う。これにより、最上層膜が下層膜の断面を保護することができる。したがって、表面に大きな機械的圧力がかかっても、最上層膜が下層膜の端部断面を保護し、感光体の剥離が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体としての感光体（以下、単に「感光体ドラム」）を備える現像装置及び転写装置を用いて用紙上に転写し、この転写した現像剤画像を定着装置を用いて用紙上に定着し、所定のスタッカに排出するものである。このとき、現像装置内部に設けられた感光体ドラムは、後述する構造を備えるものであり、薄膜化による耐久性の低下を防止した感光体ドラムである。
【００１７】
まず、画像形成装置１の構成及び印刷時の動作について詳細な説明をする。
【００１８】
画像形成装置１は、図１に示すように、画像情報に基づく現像剤画像を現像する現像装置１０と、用紙Ｐを現像装置１０に繰り出す給紙機構１１と、給紙機構１１から繰り出された用紙Ｐを所定の用紙搬送経路に沿って搬送する搬送装置１２と、用紙Ｐ上に現像剤画像を用紙Ｐ上に転写する転写部としての転写装置１３と、転写装置１３において用紙Ｐ上に転写された現像剤画像を用紙Ｐ上に定着させる定着部としての定着装置１４と、定着装置１４において現像剤画像が定着した用紙Ｐを画像形成装置１外部に排出する排出機構１５と、後述する現像装置１０の感光体ドラム２０表面に画像情報に基づく潜像画像を露光する露光部としての露光装置１６とによって構成されている。
【００１９】
給紙機構１１は、用紙Ｐを堆積させる給紙スタッカ１１ａと、給紙スタッカ１１ａ上に形成され、バネ１１ｂからの付勢より用紙Ｐを上方に移動させる給紙ステージ１１ｃと、給紙ステージ１１ｃによって上方に移動された用紙Ｐを１枚ずつ画像形成装置１内部に繰り出す給紙ローラ１１ｄとによって構成される。
【００２０】
このような給紙機構１１においては、ユーザが給紙スタッカ１１ａ上に用紙Ｐを堆積させ、画像形成装置１に情報処理装置から画像情報が送信されると、図示しない印刷制御部によって給紙ステージ１１ｃは上方に移動される。給紙ステージ１１ｃが上方に移動することにより用紙Ｐは給紙ローラ１１ｄに接触し、給紙ローラ１１ｄが回転することにより用紙Ｐは画像形成装置１内部に繰り出される。画像形成装置１内部に繰り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路上を搬送装置１２によって現像装置１０まで搬送される。
【００２１】
現像装置１０は、画像形成装置１より着脱自在に形成されており、情報処理装置等の上位装置から送信された画像情報に基づく潜像画像を現像する部材である。また、現像装置１０は、内部を空洞としたカートリッジケース１０ａにより一体的に形成されており、カートリッジケース１０ａ内部には、表面に画像情報に基づく潜像画像が露光される感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０に所定のバイアス電圧を印加する帯電部としての帯電ローラ１０ｂと、感光体ドラム２０表面に残存した現像剤を除去するクリーニングブレード１０ｃと、感光体ドラム２０表面の潜像画像上に現像剤画像を現像する現像ローラ１０ｄと、現像ローラ１０ｄに現像剤を供給する供給部としての供給ローラ１０ｅと、カートリッジケース１０ａに供給する現像剤を保管する現像剤カートリッジ１０ｆと、現像ローラ１０ｄの表面に付着した現像剤を一様化する現像ブレード１０ｇと、現像ブレード１０ｇによって除去された現像剤を現像剤カートリッジ１０ｆまで搬送する搬送装置１０ｈと、カートリッジケース１０ａ内部の現像剤を攪拌する攪拌部材１０ｉとが形成されている。
【００２２】
このような現像装置１０においては、情報処理装置から画像情報が送信されると、この画像情報は図示しない印刷制御部によって所定形式の信号に変換され、露光装置１６に供給される。露光装置１６は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を複数個配列して構成されるものであり、図示しない印刷制御部から供給された信号に基づいて発光素子を発光させることで１ライン分の潜像画像を露光し、これらの動作を感光体ドラム２０の回転と同期させて行う。このとき感光体ドラム２０は、帯電ローラ１０ｂによって表面にバイアス電圧が印加されており、詳細は後述するが、露光装置１６によって露光された箇所のバイアス電圧は中和することとなる。その後、この露光された箇所が、現像ローラ１０ｄと接触することで、この露光された箇所に現像剤が付着し、感光体ドラム２０表面に画像情報に基づく現像剤画像が現像されることとなる。その後、現像装置１０は、図示しない電圧電源により表面が印加された転写装置１３と共に、用紙Ｐを挟持搬送することで感光体ドラム２０表面に現像された現像剤画像を用紙Ｐ上に転写する。現像剤画像が表面に転写された用紙Ｐは、さらに搬送装置１２によって定着装置１４まで搬送される。
【００２３】
定着装置１４は、用紙Ｐ上に付着した現像剤画像を、熱を用いて用紙Ｐ上に定着させる部材である。定着装置１４は、内部に図示しない熱源を備える定着ローラ１４ａと、定着ローラ１４ａと共に用紙Ｐを挟持搬送する加圧ローラ１４ｂとによって構成される。このような定着装置１４に用紙Ｐが搬送されると、予め図示しない熱源によって加熱された定着ローラ１４ａ及び加圧ローラ１４ｂによって用紙Ｐを挟持搬送し、定着ローラ１４ａの熱及び定着ローラ１４ａと加圧ローラ１４ｂとの圧力によって用紙Ｐ上の現像剤を溶解し、定着させる。その後、表面に現像剤が定着した用紙Ｐは、排出機構１５に搬送され、排出機構１５によって画像形成装置１外部に排出され、ユーザに提供されることとなる。
【００２４】
次に、感光体ドラム２０の構造について詳細な説明をする。
【００２５】
感光体ドラム２０は、現像装置１０に対して着脱自在であり、図２に示すように、カートリッジケース１０ａに両端が回動支持されたシャフト２０２を軸として回転する部材である。具体的には、感光体ドラム２０は、後述する材料を円筒状に形成したドラム体２０１と、導電体からなる金属製のシャフト２０２と、ドラム体２０１の一端を閉塞するフランジ２０３と、ドラム体２０１の他端を閉塞する支持部材２０４と、シャフト２０２を駆動するギア２０５と、ギア２０５に駆動力を伝達する駆動ギア２０６と、図示しない駆動源からの駆動力を駆動ギア２０６に伝達する固定軸２０７と、フランジ２０３とカートリッジケース１０ａとの間に配設されたカラー２０８とによって構成される。さらにこのような感光体ドラム２０は、現像装置１０を画像形成装置１内部に装着する際に、現像装置１０を装着する為のフレーム２０９に装着される。フレーム２０９には、長穴２１０ａ、２１０ｂが形成されており、現像装置１０をフレーム２０９に装着する場合はシャフト２０２の両端を長穴２１０ａ、２１０ｂに係止する。
【００２６】
シャフト２０２は、感光体ドラム２０の回転軸となる部材であり、感光体ドラム２０とともに現像装置１０から着脱可能に形成される。さらに、シャフト２０２は、ギア２０５の中心部に形成された穴に挿通され、固定される。さらに、シャフト２０２の一端近傍は、カートリッジケース１０ａに形成された軸受け穴２１１ｂに挿通され、さらに長穴２１０ｂ内部に収められる。一方、シャフト２０２の他端近傍は、カートリッジケース１０ａに形成された軸受け穴２１１ａに挿通され、さらに長穴２１０ａ内部に収められる。さらにシャフト２０２の他端は、カートリッジケース１０ａに固定されたバネ部材２１２と接触している。
【００２７】
フランジ２０３は、ドラム体２０１の一端近傍に圧入された部材であり、非導電性の接着剤を用いてドラム体２０１の内部に固定される。また、フランジ２０３の中心部近傍にはシャフト２０２が挿通されており、フランジ２０３はシャフト２０２に対して回動可能に取り付けられている。このようなフランジ２０３の材料としては、例えばポリアミド、ポリカーボネート、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ  Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ  Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂、ポリアセタール等の合成樹脂が用いられ、これらの材料に金属粉、カーボンブラック、グラファイト等の導電性粉末を配合することでフランジ２０３は導電化される。
【００２８】
支持部材２０４は、ドラム体２０１の他端近傍に圧入された部材であり、フランジ２０３と同様に、シャフト２０２に対して回動可能に取り付けられ、ドラム体２０１の内部に固着されている。また、支持部材２０４におけるドラム体２０１の外部に露出する面にはギア２０５が固着されている。このような支持部材２０４は、ギア２０５と同期して回転することにより、感光体ドラム２０全体を回転させる部材である。具体的には、ギア２０５がシャフト２０２を軸として回転することにより、支持部材２０４はギア２０５と同期して回転し、さらに支持部材２０４が回転することによりドラム体２０１が回転することとなる。
【００２９】
ギア２０５、及び駆動ギア２０６は、図３に示すように、所謂はすば歯車によって形成され、歯のねじり角が互いに逆方向に設定されている。このようなギア２０５及び駆動ギア２０６は、駆動ギア２０６が固定軸２０７を軸として図３中矢印Ａ方向に回転することにより、ギア２０５がシャフト２０２を軸として矢印Ｂ方向に回転する。ギア２０５は、矢印Ｂ方向に回転することにより、シャフト２０２の他端はバネ部材２１２に押圧する方向に付勢される。シャフト２０２がバネ部材２１２を押圧することで、シャフト２０２の他端とバネ部材２１２との接触を良好にしている。
【００３０】
カラー２０８は、フランジ２０３とカートリッジケース１０ａの間に配設された、導電性を備える部材である。また、カラー２０８は、略円筒状に形成され、内部にはシャフト２０２が挿通され、シャフト２０２に対して回転可能に、且つ、シャフト２０２の軸方向にスライド可能に取り付けられている。
【００３１】
フレーム２０９は、シャフト２０２を支持する部材であり、フレーム２０９の外側にはバネ部材２１２がピン２１３により固定されている。バネ部材２１２はアースに接続されており、内側方向に付勢力を有する。カートリッジケース１０ａが装着されていない場合、バネ部材２１２は図２に示す位置よりやや内側に位置しているが、バネ部材２１２の上端を外側に傾斜することで、上方からのカートリッジケース１０ａの装着が可能である。装着状態ではバネ部材２１２は、シャフト２０２に圧接している。
【００３２】
ドラム体２０１は、露光装置１６によって表面に静電画像が露光される部材であり、図４に示すように他の部材のベースとなる導電性支持体５０と、下引き層５１、電荷発生層７２、電荷輸送層７３とによって構成されている。
【００３３】
導電性支持体５０は、図４Ａのように、例えば長さｌが３０ｃｍ〜１００ｃｍ、外径ｒが１．５ｃｍ〜２０ｃｍの円筒状の部材で、従来公知の各種のものを使用することができる。例えば、アルミニウム、黄銅、ステンレス等の金属材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロン、ポリスチレン、フェノール樹脂等の高分子材料、また、硬質紙等のその他の材料を円筒状に成形して使用することができる。
【００３４】
高分子材料等の絶縁体材料を導電性支持体５０に使用する場合、導電性処理を行う。この導電性処理としては、導電物質の含浸、金属箔の積層、金属の蒸着等の方法が挙げられる。
【００３５】
導電性支持体５０上には、図４Ｂ（図４Ａの領域Ａ部分の拡大断面図）のように、ハレーション防止用の下引き層５１が形成される。この下引き層５１の厚さとしては、０．５μｍ〜１．０μｍが好ましい。この下引き層５１があまり厚くなりすぎると電荷発生層７２で発生した電荷が導電性支持体５０に流れなくなる。そして、２μｍ以上になると、露光後の感光体の残留電位が高くなり、感光体の繰り返し使用時の特性が不安定となる。
【００３６】
この下引き層５１には、無機層や有機層が適用可能である。無機層としては、例えばアルミニウム陽極酸化被膜、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。有機層としては、例えば、ポリアミド、共重合ナイロン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、フェノール樹脂、カゼイン、セルロース、ゼラチン等が挙げられ、特にアルコール可溶性の共重合ナイロンが多く用いられる。そして、有機層を適用する場合、これらを水や各種有機溶剤に分散させる。各種有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール類の単独の溶剤、水とアルコール類との混合溶剤、２種以上のアルコール類の混合溶剤、アセトンやジオキソラン等とアルコール類との混合溶剤、ジクロロエタン、クロロホルム、トリクロロエタン等の塩素系溶剤とアルコールとの混合溶剤などが挙げられる。
【００３７】
電荷発生層７２は、下引き層５１上に形成される。この電荷発生層７２は、電荷発生物質及びバインダー樹脂を主成分とする。この電荷発生層７２に使用される電荷輸送物質としては、各種有機顔料、染料が使用できるが、中でも無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、若しくはバナジウム等の金属、又はその酸化物、若しくは塩化物の配位したフタロシアニン類、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、若しくはポリアゾ類等のアゾ顔料を用いることが好ましい。また、電荷発生層７２はこれらの物質の微粒子を、例えばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、又はセルロースエーテル等の各種バインダー樹脂で結着した形の分散層で使用してもよい。この場合の使用比率はバインダー樹脂１００重量部に対して３０から５００重量部の範囲で使用し、その膜厚は０．１μｍ〜２μｍであることが好ましい。これは、次の理由による。膜厚が０．１μｍよりも小さい場合、安定した膜を形成することが困難であり、帯電性にばらつきが生じやすくなってしまう。一方、膜厚が２μｍよりも大きい場合、電荷発生層７２中に取り残された電荷、いわゆる残留電荷により帯電電位が変動し、露光に対する感度低下が発生してしまう。具体的には、例えば、感光体ドラム２０を負極性に帯電させる場合を考えると、電荷発生層７２で発生した電子は導電性支持体５０に向かって移動するが、電荷発生層７２で発生した電子は移動度が小さい場合は、電荷発生層７２中に残留しやすくなる。これにより、感光体ドラム２０の感度低下が発生してしまう。電荷発生層７２には必要に応じて塗布性を改善するためのレベリング剤、酸化防止剤、又は増感剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。また電荷発生層は上記電荷発生物質の蒸着膜であってもよい。
【００３８】
電荷輸送層７３は、電荷発生層７２上に形成される。この電荷輸送層７３は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を主成分とする。この電荷輸送層７３に使用される電荷輸送物質としては、例えばカルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、若しくはチアジアゾール等の複素環化合物、又はアニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、若しくはこれらの化合物からなる基を主鎖又は側鎖を有する重合体等の電子供与性物質が使用することが好ましい。
【００３９】
さらに、電荷輸送層７３に使用されるバインダー樹脂としては、例えばポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、若しくはポリ塩化ビニル等のビニル重合体、又はポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂、若しくはこれらの共重合体を使用することが好ましい。また部分的架橋硬化物等を単独又は混合物として使用してもよく、特にポリカーボネートを使用することが好適である。ポリカーボネートは、電荷輸送物質との相溶性が良いため、感光体として良好な電気特性が得られるためである。さらに、ポリカーボネートは、機械的なストレスに対して強いため、電荷輸送層７３の耐摩耗性を向上させることができるためである。また電荷輸送層７３には、必要に応じて酸化防止剤、増感剤等の各種添加剤を含んでいても良い。さらに電荷輸送層７３の膜厚は、例えば５μｍ〜３０μｍで使用される。
【００４０】
本発明では、導電性支持体５０上の感光層として、電荷発生層７２上に電荷輸送層７３を積層させた積層型感光層を適用した例について説明するが、これだけに限られるものではない。例えば、電荷輸送層上に電荷発生層を積層させた逆二層型感光層、又は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を含有する層中に電荷発生物質を分散させた分散型感光層であってもよい。
【００４１】
各層は、各層に含有させる物質を溶剤に分散又は溶解して得られた塗布液を、導電性支持体５０上に順次塗布することで形成される。円筒状の導電性支持体５０は、図５に示された塗布装置によって、塗布液６６を塗布することができる。この塗布装置は、塗布槽６１と、塗布液タンク６２と、塗布循環機構とを備えている。塗布槽６１は、塗布液６６を充填する。そして、図示しない支持体昇降装置によって、導電性支持体５０が塗布槽６１に浸漬され、導電性支持体５０が塗布槽６１から引き上げられる。塗布液タンク６２は、塗布槽６１から溢れた塗布液６６を一時的に貯蔵する。塗布循環機構は、塗布槽６１と塗布液タンク６２とを繋ぎ、塗布槽６１から溢れた塗布液６６を塗布液タンク６２に送るオーバーフロー配管系６７と、循環ポンプ６３を有し、塗布液タンク６２から塗布槽６１に塗布液６６を送る供給配管系６８とにより構成されている。
【００４２】
まず、オーバーフローによって塗布液６６の液面が一定に維持された塗布槽６１中に、導電性支持体５０を垂直に降下させて浸漬する。次いで、導電性支持体５０を垂直に引き上げる。その際、導電性支持体５０の降下及び上昇速度を、例えば２０ｍｍ／ｓ以下となるように制御することにより、導電性支持体５０の周りにある塗布液面の振動を防止し、塗布欠陥（流れムラ）を防止することができる。
【００４３】
この塗布装置は、感光体ドラム２０を製造するために、導電性支持体５０上に形成される層の種類に相当する数が備えられている。ここで説明する積層型感光層を導電性支持体５０上に形成するために、下引き層５１形成用、電荷発生層７２形成用、電荷輸送層７３形成用の３種の塗布装置が備えられ、各塗布装置でそれぞれの塗布液６６が導電性支持体５０に塗布される。
【００４４】
塗布液が塗布された導電性支持体５０は、搬送ラインのパレットに搭載されて乾燥工程に送られる。この乾燥工程での乾燥は、従来公知の方法で乾燥することができる。例えば、昇温乾燥法や自然乾燥法が挙げられる。
【００４５】
昇温乾燥法は、空気対流式乾燥装置（熱風式乾燥装置）を使用し、塗布液が塗布された導電性支持体５０の温度を所定の温度まで昇温して塗布液の乾燥を行う方法である。この昇温乾燥法では、昇温速度を、例えば３〜１０℃／ｍｓとなるように制御することで、所謂泡欠陥の発生を防止することができる。
【００４６】
自然乾燥法は、カバーでシールされた空間内に塗布液が塗布された導電性支持体５０を静止させて自然乾燥する方法である。この自然乾燥法では、シールされた空間内の溶媒蒸気の濃度を、例えば飽和濃度に対して５０〜６０％となるように制御することで、乾燥速度が調節され、厚さムラの発生を防止することができる。
【００４７】
以下、感光体ドラム２０の製造について図６及び図７を用いて詳細に説明する。まず、図７Ａのように、導電性支持体５０に下引き層５１を形成する。ステップ１において、上述した塗布装置を用いて、下引き層５１を形成する塗布液を導電性支持体５０に塗布する。塗布液が塗布された導電性支持体５０は、図示しないチャック装置にて保持され、搬送ラインのパレットに移載されて乾燥工程に送られる。そして、ステップ２において、導電性支持体５０の外周面を乾燥する。これにより、下引き層５１が導電性支持体５０上に形成される。
【００４８】
導電性支持体５０に下引き層５１が形成された後、図７Ｂのように、導電性支持体５０に電荷発生層７２を形成する。ステップ３において、下引き層５１と同様に、電荷発生層７２を形成する塗布液を導電性支持体５０に塗布する。塗布液が塗布された導電性支持体５０は、図示しないチャック装置に保持され、搬送ラインのパレットに移載されて乾燥工程に送られる。そして、ステップ４において、導電性支持体５０の外周面を乾燥する。これにより、電荷発生層７２が下引き層５１上に形成される。
【００４９】
導電性支持体５０に電荷発生層７２が形成された後、公知技術により、拭き取りテープを下引き層５１と電荷発生層７２の端部に接触させ、ステップ５において、下引き層５１と電荷発生層７２の端部の膜除去を行い、図７Ｃのように端部が除去されることで、下引き層５１と電荷発生層７２に断面が露出する。この拭き取りテープの材質としては、合成樹脂繊維からなる不織布であって、少なくともその表面部分の繊維同士を熱溶着したものを使用するのが好ましい。不織布を構成する繊維としては、ナイロン−６、ナイロン−６，６等のポリアミド、ポリエステル、アイソタクチックポリプロピレン、ポリエチレンが挙げられ、特にナイロンが好ましい。また、不織布の繊維同士を溶着させるには、熱風炉や加熱ヒータを備えた所謂オーブン等の非接触方式の加熱手段が使用される。この加熱手段においては、不織布を構成する各繊維の全体を溶かすことなく、その表面のみを溶かす程度の温度で加熱される。各繊維の表面のみを溶かす程度の温度とは、繊維の太さや処理時間によっても相違するが、例えば、繊維の溶融温度よりも約１０℃高い温度が挙げられる。また、拭き取りによる端部の膜除去を行う際、膜を除去する幅はこの感光体ドラム２０を使用する画像形成装置において有効となる印字領域にかからない範囲であれば良い。
【００５０】
下引き層５１と電荷発生層７２の端部の膜除去が行われた後、図７Ｄのように、導電性支持体５０に電荷輸送層７３を形成する。ステップ６において、下引き層５１と同様に、電荷輸送層７３を形成する塗布液を導電性支持体５０に塗布する。塗布液が塗布された導電性支持体５０は、図示しないチャック装置に保持され、搬送ラインのパレットに移載されて乾燥工程に送られる。そして、ステップ７において、導電性支持体５０の外周面を乾燥する。これにより、電荷発生層７２と下引き層５１の露出した断面を覆う電荷輸送層７３が導電性支持体５０上に形成される。
【００５１】
導電性支持体５０に電荷輸送層７３が形成された後、下引き層５１と電荷発生層７２の端部の膜除去と同様に、ステップ８において、電荷輸送層７３の端部の膜除去を行い、図７Ｅのような端部が除去された電荷輸送層７３を形成する。このとき、拭き取りによる端部の膜除去を行う際、膜を除去する幅は、下引き層５１と電荷発生層７２の端部断面が露出しない範囲であればよい。図７Ｅに示すように、最上層膜である電荷輸送層７３が下層膜である下引き層５１及び電荷発生層７２の端部断面を覆っている。したがって、下引き層５１及び電荷発生層７２の断面が露出していないため、積層膜の剥離が発生しない。
【００５２】
このように、導電性支持体５０上に下引き層５１、電荷発生層７２、電荷輸送層７３を積層させたドラム体２０１には、円筒状の導電性支持体５０の一端近傍に上述したフランジ２０３が圧入され、その導電性支持体５０の他端近傍にギア２０５が固着されて感光体ドラム２０が製造される。製造された感光体ドラム２０は上述のように、現像装置１０に備えられる。そして、感光体ドラム２０を備える現像装置１０は、画像形成装置１に備えられる。
【００５３】
このように、本発明は、感光体ドラム２０の感光層を形成する際に、下層膜となる下引き層５１と電荷発生層７２を形成した後、下引き層５１と電荷発生層７２の端部を除去し、最上層膜となる電荷輸送層７３を形成する。そのため、下引き層５１と電荷発生層７２の積層膜断面が露出せずに最上層膜の電荷輸送層７３によって覆われる構造となっている。したがって、感光体ドラム２０の表面に大きな機械的圧力がかかっても、感光層の剥離が発生することがない。そのため、長期にわたって高品質な画像を得ることができる現像装置及び画像形成装置となる。
【００５４】
本発明は、上述したものに限られない。例えば、上述した感光体ドラムの電荷輸送層上にオーバーコート層が形成されても良い。以下、このオーバーコート層を最上層膜とした例について図８及び図９を用いて説明する。
【００５５】
電荷輸送層７３上には、クリーニングブレード１０ｃによって磨耗する感光層を保護するオーバーコート層７４が形成される。このオーバーコート層７４の厚さは、例えば５〜１０μｍである。これは次の理由による。オーバーコート層７４の下層に形成される電荷輸送層７３は、通常、印刷動作を繰り返すことによって表面が削られ、膜厚が徐々に薄くなる。その膜減り量は、感光体ドラム２０を寿命（例えば、直径３０ｍｍの感光体ドラムでＡ４サイズの印刷を約２万枚）まで使用した場合に約５〜１０μｍとなる。この膜減り量を見込んで電荷輸送層７３を予め厚く形成することも可能であるが、電荷輸送層７３が厚くなると露光に対する感度が低下してしまう。そこで、電荷輸送層７３上にオーバーコート層７４を形成し、電荷輸送層７３の露光に対する感度を確保しつつ、電荷輸送層７３の膜減り量を防止する。そのため、オーバーコート層７４の厚さは、感光体ドラム２０を寿命まで使用した場合の電荷輸送層７３の膜減り量と略同等であればよい。また、オーバーコート層７４が電荷輸送層７３よりも耐磨耗性に優れる材料で構成される場合には、オーバーコート層７４の厚さは電荷輸送層７３の膜減り量よりも薄い膜厚であってもよい。
【００５６】
このオーバーコート層７４には、従来公知の材料が使用でき、例えばフッ素化されたポリマー、シロキサンポリマー、フルオロシリコンポリマー、シラン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、アクリレーティッドポリウレタン、アクリレーティッドエポキシ樹脂又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５７】
また、オーバーコート層７４の代わりとして、電荷輸送層７３の電荷輸送物質の量を減らした膜を形成しても良い。このとき、電荷輸送物質の量は、電荷輸送層７３に含まれている電荷輸送物質の量よりも少なければ、量に制限はない。電荷輸送物質の量を減らした膜を最上層に形成することにより、耐刷性が向上する。本発明では、この電荷輸送物質の量を減らした膜もオーバーコート層に含まれるものとする。
【００５８】
このオーバーコート層７４が形成された感光体ドラム２０は、以下のように製造できる。まず、上述と同様に、ステップ１及びステップ２において、図９Ａのように、導電性支持体５０に下引き層５１を形成する。これにより、下引き層５１が導電性支持体５０上に形成される。
【００５９】
導電性支持体５０に下引き層５１が形成された後、上述と同様に、ステップ３及びステップ４において、図９Ｂのように、導電性支持体５０に電荷発生層７２を形成する。これにより、電荷発生層７２が下引き層５１上に形成される。
【００６０】
導電性支持体５０に電荷発生層７２が形成された後、図９Ｃのように、導電性支持体５０に電荷輸送層７３を形成する。ステップ５において、下引き層５１と同様に、電荷輸送層７３を形成する塗布液を導電性支持体５０に塗布する。塗布液が塗布された導電性支持体５０は、図示しないチャック装置に保持され、搬送ラインのパレットに移載されて乾燥工程に送られる。そして、ステップ６において、導電性支持体５０の外周面を乾燥する。これにより、電荷輸送層７３が電荷発生層７２上に形成される。
【００６１】
導電性支持体５０に電荷輸送層７３が形成された後、拭き取りテープを下引き層５１と電荷発生層７２と電荷輸送層７３の端部に接触させ、ステップ７において、下引き層５１と電荷発生層７２と電荷輸送層７３の端部の膜除去を行い、図９Ｄのような端部が除去されることで、下引き層５１と電荷発生層７２と電荷輸送層７３に断面が露出する。拭き取りによる端部の膜除去を行う際、膜を除去する幅はこの感光体ドラム２０を使用する画像形成装置において有効となる印字領域にかからない範囲であれば良い。
【００６２】
下引き層５１と電荷発生層７２と電荷輸送層７３の端部の膜除去が行われた後、図９Ｅのように、導電性支持体５０にオーバーコート層７４を形成する。ステップ８において、下引き層５１と同様に、オーバーコート層７４を形成する塗布液を導電性支持体５０に塗布する。塗布液が塗布された導電性支持体５０は、図示しないチャック装置に保持され、搬送ラインのパレットに移載されて乾燥工程に送られる。そして、ステップ９において、導電性支持体５０の外周面を乾燥する。これにより、電荷輸送層７３と電荷発生層７２と下引き層５１の露出した断面を覆うオーバーコート層７４が導電性支持体５０上に形成される。
【００６３】
導電性支持体５０にオーバーコート層７４が形成された後、下引き層５１、電荷発生層７２及び電荷輸送層７３の端部の膜除去と同様に、ステップ１０において、オーバーコート層７４の端部の膜除去を行い、図９Ｆのような端部が除去されたオーバーコート層７４を形成する。このとき、拭き取りによる端部の膜除去を行う際、膜を除去する幅は、下引き層５１と電荷発生層７２と電荷輸送層７３の端部断面が露出しない範囲であればよい。図９Ｆに示すように、最上層膜であるオーバーコート層７４が下層膜である下引き層５１、電荷発生層７２及び電荷輸送層７３の端部断面を覆っている。したがって、下引き層５１、電荷発生層７２及び電荷輸送層７３の断面が露出していないため、積層膜の剥離が発生しない。
【００６４】
このように、導電性支持体５０上に下引き層５１、電荷発生層７２、電荷輸送層７３、オーバーコート層７４を積層させたドラム体２０１には、円筒状の導電性支持体５０の一端近傍に上述したフランジ２０３が圧入され、その導電性支持体５０の他端近傍にギア２０５が固着されて感光体ドラム２０が製造される。製造された感光体ドラム２０は上述のように、現像装置１０に備えられる。そして、感光体ドラム２０を備える現像装置１０は、画像形成装置１に備えられる。
【００６５】
このように、本発明は、最上層膜のオーバーコート層７４で、下引き層５１と電荷発生層７２と電荷輸送層７３の積層膜断面を覆うため、感光体ドラム２０の表面に大きな機械的圧力がかかっても、感光層の剥離が発生することがない。さらに、最上層膜としてオーバーコート層７４を使用しているため、耐摩耗性に優れた感光体ドラム２０となる。このような、耐摩耗性に優れた感光体ドラム２０は、小型化や薄層化されても長期間使用することができる。そのため、長期にわたって高品質な画像を得ることができる現像装置及び画像形成装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の現像装置の要部断面図である。
【図３】本発明の感光体の端部に固定されたギアの斜視図である。
【図４Ａ】本発明の感光体の形状を示す図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＡ部拡大断面図である。
【図５】本発明の感光体の製造で使用する塗布液の塗布装置の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の感光体の製造方法のフロー図である。
【図７Ａ】本発明の製造方法において、下引き層を形成した感光体の断面図である。
【図７Ｂ】本発明の製造方法において、電荷発生層を形成した感光体の断面図である。
【図７Ｃ】本発明の製造方法において、下引き層と電荷発生層の端部を拭き取った感光体の断面図である。
【図７Ｄ】本発明の製造方法において、電荷輸送層を形成した感光体の断面図である。
【図７Ｅ】本発明の製造方法において、電荷輸送層の端部を拭き取った感光体の断面図である。
【図８】本発明の別例の感光体の製造方法のフロー図である。
【図９Ａ】本発明の別例の製造方法において、下引き層を形成した感光体の断面図である。
【図９Ｂ】本発明の別例の製造方法において、電荷発生層を形成した感光体の断面図である。
【図９Ｃ】本発明の別例の製造方法において、電荷輸送層を形成した感光体の断面図である。
【図９Ｄ】本発明の別例の製造方法において、下引き層と電荷発生層と電荷輸送層の端部を拭き取った感光体の断面図である。
【図９Ｅ】本発明の別例の製造方法において、オーバーコート層を形成した感光体の断面図である。
【図９Ｆ】本発明の別例の製造方法において、オーバーコート層の端部を拭き取った感光体の断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
５０  導電性支持体
５１  下引き層
７２  電荷発生層
７３  電荷輸送層
７４  オーバーコート層
【図１】
2007264146.tif 000003
【図２】
2007264146.tif 000004
【図３】
2007264146.tif 000005
【図４Ａ】
2007264146.tif 000006
【図４Ｂ】
2007264146.tif 000007
【図５】
2007264146.tif 000008
【図６】
2007264146.tif 000009
【図７Ａ】
2007264146.tif 000010
【図７Ｂ】
2007264146.tif 000011
【図７Ｃ】
2007264146.tif 000012
【図７Ｄ】
2007264146.tif 000013
【図７Ｅ】
2007264146.tif 000014
【図８】
2007264146.tif 000015
【図９Ａ】
2007264146.tif 000016
【図９Ｂ】
2007264146.tif 000017
【図９Ｃ】
2007264146.tif 000018
【図９Ｄ】
2007264146.tif 000019
【図９Ｅ】
2007264146.tif 000020
【図９Ｆ】
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