JPH1010879A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH1010879A
JPH1010879A JP8159362A JP15936296A JPH1010879A JP H1010879 A JPH1010879 A JP H1010879A JP 8159362 A JP8159362 A JP 8159362A JP 15936296 A JP15936296 A JP 15936296A JP H1010879 A JPH1010879 A JP H1010879A
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JP
Japan
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drum
forming apparatus
image forming
intermediate transfer
latent image
Prior art date
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Application number
JP8159362A
Other languages
English (en)
Inventor
Naohito Yoshida
尚人 吉田
Hiroshi Kusuda
宏 楠田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH1010879A publication Critical patent/JPH1010879A/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写体の歩留まりが良く、かつクリーニ
ング装置が簡単で安価にすることができる画像形成装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 潜像担持体2の周りに、帯電器3、露光
光学系4、現像器5、潜像担持体用クリーナー6、除電
器7などを配設した画像形成装置において、中間転写体
8が導電性円筒状のドラム8aとこのドラム8aの表面
を覆うベルト状の半導電性フィルム8bとからなり、こ
の構成により歩留まりが良く、またクリーニング装置を
簡単で安価にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術を用
いた複写機、プリンター等の画像形成装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、事務所等のオフィスオートメーシ
ョン化に伴い、画像形成装置は複写機、プリンタ等の出
力装置として普及している。特に、高解像度、高画質、
高速印字に対する要求が高まっている。
【0003】以下に従来の画像形成装置について説明す
る。図4は従来の画像形成装置の断面図、図5は従来の
画像形成装置の中間転写体の層構成の断面図である。
【0004】2は潜像担持体であり、画像形成装置本体
1に回転できるように配置されている。潜像担持体2の
表面にはセレン(Se)あるいは有機光導電体(OP
C)等の感光性受容層が塗布されている。3は帯電器で
あり、コロナ放電を用いて潜像担持体2を一様に帯電す
る。4は露光光学系であり、ホストコンピュータからの
情報で制御されたレーザーをオンオフして潜像担持体2
上に所定のカラー成分に対応する静電潜像を形成する。
5は現像器であり、ブラック(B)、イエロー(Y)、
マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の現像剤であるカ
ラートナーを収納し、潜像担持体2の周りに順次脱着自
在に配置されている。6は潜像担持体用クリーナーであ
り、潜像担持体2に残留するトナーを取り除く。7は発
光ダイオード等を備えた除電器であり、残留トナーが取
り除かれた後、潜像担持体2に残留する潜像電荷を光照
射することにより取り除く。潜像担持体2の周りには、
帯電器3、露光光学系4、現像器5、潜像担持体用クリ
ーナー6、除電器7が配置されている。
【0005】8は中間転写体であり、潜像担持体2の左
側に接触するように配置されている。中間転写体8の上
部には中間転写体用クリーナー9bが配置されている。
中間転写体用クリーナー9bはブラシクリーナーであ
り、中間転写体8に付着したトナーを回収する導電性ブ
ラシ9b1と導電性ブラシ9b1に付着したトナーを回
収するための導電性シャフト9b2と導電性シャフト9
b2に付着したトナーを回収するためのブレード9b3
及びブレード9b3から落ちたトナーを回収するトナー
回収部9b4で構成されている。11は転写材10を収
納した用紙カセット、12は給紙ローラであり、画像形
成装置1の下側に配置されている。13はレジストロー
ラ、14は転写器、15は分離器、16は搬送ガイド、
17は定着器、18は搬送ローラであり、中間転写体8
の左側に配置されている。19は排紙トレーであり、画
像形成装置本体1上部に配置されている。転写器14は
転写時以外は中間転写体8から離れている。
【0006】次に、中間転写体8について図5を用いて
説明する。8aはアルミニウムで形成された導電性円筒
状のドラムであり、8dは表面をフッ素樹脂をコートし
た半導電性の高分子樹脂の弾性体のベルトであり、ドラ
ム8aの表層に直接あるいは接着剤を介して装着してい
る。ベルト8dの内径は前記ドラム8aの外径よりわず
かに小さくしており、一端前記ベルト8dを伸ばしてか
らドラム8aに装着する。
【0007】以上のように構成された従来の画像形成装
置について、以下その動作を図4を用いて説明する。ま
ず、帯電工程として、高圧電源に接続された帯電器3内
でコロナ放電を行わせ、潜像担持体2の表面を一様に帯
電させる。次に、露光工程として、潜像担持体2を駆動
装置によって矢印A方向に回転させ一様に帯電された潜
像担持体2の表面に複数のカラー成分の所定の色、例え
ばブラック(B)の画像に相当するレーザービーム等の
露光光線を照射すると、潜像担持体2上の照射された部
分は電荷が消え、潜像が形成される。次に、現像工程と
して現像に寄与するブラックの現像剤が収納されている
ブラック用現像器5はホストコンピュータからの色選択
信号により潜像担持体2に当接し黒色トナーの現像が行
われる。現像が終了したブラック用現像器5は再び潜像
担持体2との当接位置から離間位置へ移動される。ブラ
ック用現像器5の現像中はそれ以外の現像器5は潜像担
持体2から離間している。
【0008】次に、例えばシアン(C)の色が選択され
るとシアン用現像器5は潜像担持体2へ当接され、シア
ントナーの現像を開始する。この潜像担持体2に形成さ
れたトナー像は各色毎に順次中間転写体8に転写され、
その後転写されずに潜像担持体2に残った残留トナー
は、クリーニング工程として潜像担持体用クリーナー6
により潜像担持体2上の残留トナーが取り除かれ、さら
に除電工程として、除電器7により潜像担持体2の残留
静電潜像が除電され、1つのトナーの画像形成工程が終
了する。4色を使用する複写機あるいはプリンタの場合
は上記の画像形成工程を4回順次繰り返し行い、中間転
写体8上に4色B、C、M、Yのトナー像を重ねたトナ
ー合成像を形成する。
【0009】このようにして形成されたトナー合成像は
転写工程として転写ローラに転写バイアスを印加して転
写材10に一括転写される、このとき転写材10は帯電
して、中間転写体8に密着する。そこで、分離工程とし
て分離器15のコロナ放電器のワイヤに交流バイアスを
印加して中間転写体8から転写材10を分離する。その
後転写されずに中間転写体8に残った残留トナーは、ク
リーニング工程として中間転写体用クリーナー9bによ
り中間転写体8上の残留トナーが取り除かれる。
【0010】残留トナーの除去は、導電性ブラシ9b1
のシャフトに電圧を加えて導電性ブラシ9b1にトナー
を付着させ、導電性ブラシ9b1に付着したトナーを導
電性シャフト9b2に電圧を加えて導電性シャフト9b
2に付着させ、導電性シャフト9b2に付着したトナー
をブレード9b3でかき取り、トナー回収部9b4にト
ナーを回収する。次に、転写材10は搬送ガイド16を
通過して、定着器17に搬送される。次に、定着工程と
して定着器17によってトナー像が転写材10に定着さ
れ、その後排紙トレー19に排紙される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の中間転写体の構成では、導電性円筒状のドラムに弾
性体ベルトを装着する際、気泡をかみ易く、歩留まりが
悪い、また中間転写体の表面が弾性体のため軟らかく中
間転写体上の残留トナー除去のとき、構造が簡単でコス
トが安いブレードクリーナーでは残留トナーを除去でき
ず、クリーニング装置としてブラシクリーナーを用いる
必要があるため構造が複雑かつコストが高くなるという
問題点を有していた。
【0012】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、中間転写体の歩留まりが良く、かつクリーニング装
置が簡単で安価にすることができる画像形成装置を提供
することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、潜像
担持体と、この潜像担持体の周囲に配置された帯電、露
光、現像、転写、クリーニング及び除電等のプロセス手
段と、前記潜像担持体に当接しトナー画像を一端保持す
る中間転写体と、この中間転写体との間に転写材を搬送
し前記転写材に前記トナー画像を転写する転写器と、前
記転写材に前記トナー像を定着する定着器を備えた画像
形成装置であって、前記中間転写体が導電性円筒状のド
ラムと前記ドラムの表面を覆うベルト状の半導電性フィ
ルムからなることを特徴としたものである。
【0014】請求項2の発明は、請求項1記載の画像形
成装置において、半導電性フィルムの体積抵抗率が10
7〜1012Ωcmとしたものである。
【0015】請求項3の発明は、請求項2記載の画像形
成装置において、半導電性フィルムがフッ素樹脂あるい
はポリカーボネートに導電性付与剤を添加したものであ
る。
【0016】請求項4の発明は、請求項3記載の画像形
成装置において、導電性付与剤がカーボンブラックある
いはアルミニウム等の導電性金属としたものである。
【0017】請求項5の発明は、潜像担持体と、この潜
像担持体の周囲に配置された帯電、露光、現像、転写、
クリーニング及び除電等のプロセス手段と、前記潜像担
持体に当接しトナー画像を一端保持する中間転写体と、
前記中間転写体との間に転写材を搬送し前記転写材に前
記トナー画像を転写する転写器と、前記転写材に前記ト
ナー像を定着する定着器を備えた画像形成装置であっ
て、前記中間転写体が導電性円筒状のドラムとこのドラ
ムの表面を覆う半導電性樹脂からなるものである。
【0018】請求項6の発明は、請求項5記載の画像形
成装置において、半導電性樹脂の体積抵抗率が107
1012Ωcmとしたものである。
【0019】請求項7の発明は、請求項6記載の画像形
成装置において、前記半導電性樹脂がフッ素樹脂あるい
はポリカーボネートに導電性付与剤を添加した。
【0020】請求項8の発明は、請求項7記載の画像形
成装置において、導電性付与剤がカーボンブラックある
いはアルミニウム等の導電性金属である。
【0021】請求項9の発明は、請求項8記載の画像形
成装置において、ドラム表面の10点平均粗さRzを
1.0μm以下にしたものである。
【0022】
【発明の実施の形態】請求項1の発明によれば、ドラム
にベルト状の半導電性フィルムを装着の際、気泡を発生
せずに、容易に収縮圧着できるために歩留まりが向上
し、また、中間転写体の表面が硬いため、クリーニング
装置として構造が簡単でコストが安いブレードクリーナ
ーが使用できるために、低コスト化、システムの簡易化
を可能にすることができる。
【0023】請求項2の発明によれば、半導電性フィル
ムの体積抵抗率が転写に最適な条件であるため、高い転
写効率が得られる。
【0024】請求項3の発明によれば、フッ素樹脂ある
いはポリカーボネートはトナーの離けい性が良いので高
い転写効率が得られる。
【0025】請求項4の発明によれば、カーボンブラッ
クあるいはアルミニウム等の導電性金属は半導電性フィ
ルムの抵抗を安定に制御するので常に高い転写効率が得
られる。
【0026】請求項5の発明によれば、ドラムに前記半
導電性樹脂を塗布の際、気泡を発生せずに、容易に塗布
できるために歩留まりが向上し、また、中間転写体の表
面が硬いため、クリーニング装置として構造が簡単でコ
ストが安いブレードクリーナーが使用できるために、低
コスト化、システムの簡易化を可能にすることができ
る。
【0027】請求項6の発明によれば、半導電性樹脂の
体積抵抗率が転写に最適な条件であるため、高い転写効
率が得られる。
【0028】請求項7の発明によれば、フッ素樹脂ある
いはポリカーボネートはトナーの離けい性が良いので高
い転写効率が得られる。
【0029】請求項8の発明によれば、カーボンブラッ
クあるいはアルミニウム等の導電性金属は半導電性樹脂
の抵抗を安定に制御するので常に高い転写効率が得られ
る。
【0030】請求項9の発明によれば、前記ドラム表面
の表面粗度が転写に最適な条件であるため、濃度むらの
ない画像が得られる。
【0031】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図1は本発明の実施の形態1による
画像形成装置の断面図、図2は同画像形成装置の中間転
写体の層構成の断面図である。
【0032】2は潜像担持体であり、画像形成装置本体
1に回転できるように配置されている。潜像担持体2の
表面にはセレン(Se)あるいは有機光導電体(OP
C)等の感光性受容層が塗布されている。3は帯電器で
あり、コロナ放電を用いて潜像担持体2を一様に帯電す
る。4は露光光学系であり、ホストコンピュータからの
情報で制御されたレーザーをオンオフして潜像担持体2
上に所定のカラー成分に対応する静電潜像を形成する。
5は現像器であり、ブラック(B)、イエロー(Y)、
マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の現像剤であるカ
ラートナーを収納し、潜像担持体2の周りに順次脱着自
在に配置されている。6は潜像担持体用クリーナーであ
り、潜像担持体2に残留するトナーを取り除く。7は発
光ダイオード等を備えた除電器であり、残留トナーが取
り除かれた後、潜像担持体2に残留する潜像電荷を光照
射することにより取り除く。潜像担持体2の周りには、
帯電器3、露光光学系4、現像器5、潜像担持体用クリ
ーナー6、除電器7が配置されている。
【0033】8は中間転写体であり、潜像担持体2の左
側に接触するように配置されている。中間転写体8の上
部には中間転写体用クリーナー9aが配置されている。
中間転写体用クリーナー9aはブレードクリーナーであ
り、中間転写体に付着したトナーを回収するためのブレ
ード9a1及びブレード9a1から落ちたトナー回収す
るトナー回収部9a2で構成されている。11は転写材
10を収納する用紙カセット、12は給紙ローラであ
る。13はレジストローラ、14は転写器、15は分離
器、16は搬送ガイド、17は定着器、18は搬送ロー
ラであり、中間転写体8の左側に配置されている。19
は排紙トレーであり、画像形成装置本体1上部に配置さ
れている。転写器14は転写時以外は中間転写体8から
離れている。
【0034】次に、中間転写体8について図2を用いて
説明する。8aはアルミニウムで形成された導電性円筒
状のドラムであり、8bはドラム8aの表面を覆うベル
ト状の半導電性フィルムである。半導電性フィルム8b
の内径はドラム8aの外径よりわずかに大きく、半導電
性フィルム8bをドラム8aに挿入後、加熱収縮させて
前記ドラムに密着する。半導電性フィルムはフッ素樹脂
あるいはポリカーボネートに導電性のカーボンブラック
あるいはアルミニウム等の導電性金属を添加して体積抵
抗率を107〜1012Ωcmに調整している。またドラ
ム8a表面の10点平均粗さRzは10μm以下であ
る。
【0035】次に、以上のように構成された画像形成装
置の動作を説明する。まず、帯電工程として、高圧電源
に接続された帯電器3内でコロナ放電を行わせ、潜像担
持体2の表面を一様に帯電させる。次に、露光工程とし
て、潜像担持体2を駆動装置によって矢印A方向に回転
させ一様に帯電された潜像担持体2の表面に複数のカラ
ー成分の所定の色、例えばブラック(B)の画像に相当
するレーザービーム等の露光光線を照射すると、潜像担
持体2上の照射された部分は電荷が消え、潜像が形成さ
れる。次に、現像工程として現像に寄与するブラックの
現像剤が収納されているブラック用現像器5はホストコ
ンピュータからの色選択信号により潜像担持体2に当接
し黒色トナーの現像が行われる。現像が終了したブラッ
ク用現像器5は再び潜像担持体2との当接位置から離間
位置へ移動される。ブラック用現像器5の現像中はそれ
以外の現像器5は潜像担持体2から離間している。
【0036】次に、例えばシアン(C)の色が選択され
るとシアン用現像器5は潜像担持体2へ当接され、シア
ントナーの現像を開始する。この潜像担持体2に形成さ
れたトナー像は各色毎に順次中間転写体8に転写され、
その後転写されずに潜像担持体2に残った残留トナー
は、クリーニング工程として潜像担持体用クリーナー6
により潜像担持体2上の残留トナーが取り除かれ、さら
に除電工程として、除電器7により潜像担持体2の残留
静電潜像が除電され、1つのトナーの画像形成工程が終
了する。4色を使用する複写機あるいはプリンタの場合
は上記の画像形成工程を4回順次繰り返し行い、中間転
写体8上に4色B、C、M、Yのトナー像を重ねたトナ
ー合成像を形成する。
【0037】このようにして形成されたトナー合成像は
転写工程として転写ローラ20に転写バイアスを印加し
て転写材10に一括転写される、このとき転写材10は
帯電して、中間転写体8に密着する。そこで、分離工程
として分離器15のコロナ放電器のワイヤに交流バイア
スを印加して中間転写体8から転写材10を分離する。
その後転写されずに中間転写体8に残った残留トナー
は、クリーニング工程として中間転写体用クリーナー9
aにより中間転写体8上の残留トナーが取り除かれる。
前記残留トナーの除去は、トナーをブレード9a1でか
き取り、トナー回収部9a2にトナーを回収する。次
に、転写材10は搬送ガイド16を通過して、定着器1
7に搬送される。次に、定着工程として定着器17によ
ってトナー像が転写材10に定着され、その後排紙トレ
ー19に排紙される。
【0038】以上のように本実施の形態1では、ドラム
8aに半導電性フィルム8bを装着の際、気泡を発生せ
ずに、容易に収縮圧着できるために歩留まりが向上し、
また、中間転写体8の表面が硬いため、クリーニング装
置として構造が簡単でコストが安いブレードクリーナー
が使用できるために、低コスト化、システムの簡易化を
可能にすることのできるので、容易に安価な高画質の画
像形成装置を得ることができる。
【0039】また、高画質を得るためには転写効率とし
て90%以上が望ましい。体積抵抗率が1010Ωcmの
とき、転写効率は90%以上である。しかし、体積抵抗
率が1012Ωcmを越えると中間転写体8の表面が帯電
し過ぎてしまい、重なったトナーを転写するとき転写効
率が低下し80%より小さくなる。一方、体積抵抗率が
107Ωcmより小さいと転写材にトナーを転写すると
きに転写電界が足りずに、転写効率が低下し80%より
小さくなる。従って、半導電性フィルムの体積抵抗率は
107〜1012Ωcmが望ましい。
【0040】次に、本発明の実施の形態2について説明
する。図3は本発明の実施の形態2による画像形成装置
の中間転写体の層構成の断面図である。なお、画像形成
装置の全体構成は図1と同じであって、中間転写体8以
外は同様の構成である。
【0041】8aはアルミニウムで形成された導電性円
筒状のドラムであり、8cはドラム8aの表面を覆う半
導電性樹脂である。ドラム8aに半導電性樹脂8cをデ
ィッピング法や吹き付け法で被覆する。半導電性樹脂8
cはフッ素樹脂あるいはポリカーボネートに導電性付与
剤のカーボンブラックあるいはアルミニウム等の導電性
金属を添加して体積抵抗率を107〜1012Ωcmに調
整している。また前記ドラム8a表面の10点平均粗さ
Rzは1.0μm以下である。以上のように構成された
画像形成装置の動作は実施の形態1と同様である。
【0042】以上のように本実施の形態2では、ドラム
8aに半導電性樹脂8cを塗布の際、気泡を発生せず
に、容易に形成できるために歩留まりが向上し、また、
中間転写体8の表面が硬いため、クリーニング装置とし
て構造が簡単でコストが安いブレードクリーナーが使用
できるために、低コスト化、システムの簡易化を可能に
することのできるので、容易に安価な高画質の画像形成
装置を得ることができる。
【0043】また、体積抵抗率が107Ωcmのとき、
転写効率は90%以上である。しかし、体積抵抗率が1
12Ωcmを越えると中間転写体8の表面が帯電し過ぎ
てしまい、重なったトナーを転写するとき転写効率が低
下し80%より小さくなる。一方、体積抵抗率が107
Ωcmより小さいと転写材にトナーを転写するときに転
写電界が足りずに、転写効率が低下し80%より小さく
なる。従って、半導電性樹脂の体積抵抗率は107〜1
12Ωcmが望ましい。
【0044】また、ドラム8a表面の10点平均粗さR
zが1.0μmでは画像の濃度むらはOKであるが、1
0点平均粗さRzが2.0μmでは画像の濃度むらはN
Gである。従って、ドラム8a表面の10点平均粗さR
zが1.0μm以下が望ましい。以上の本実施の形態
1,2では中間転写体8のクリーニング工程としてブレ
ードクリーナーを用いているが、ブラシクリーナーを用
いても画質には問題ない。
【0045】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、中間転写
体を容易にかつ安価に製造でき、クリーニング装置を簡
単で安価にできるため、容易にかつ安価な高画質の画像
形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による画像形成装置の断
面図
【図2】本発明の実施の形態1による画像形成装置の中
間転写体の層構成の断面図
【図3】本発明の実施の形態2による画像形成装置の中
間転写体の層構成の断面図
【図4】従来の画像形成装置の断面図
【図5】従来の画像形成装置の中間転写体の層構成の断
面図
【符号の説明】
1 画像形成装置本体 2 潜像担持体 3 帯電器 4 露光光学系 5 現像器 6 潜像担持体用クリーナー 7 除電器 8 中間転写体 8a ドラム 8b 半導電性フィルム 8c 半導電性樹脂 9a 中間転写体用クリーナー(ブレードクリーナー) 9a1 ブレード 9a2 トナー回収部 10 転写材 11 用紙カセット 12 給紙ローラ 13 レジストローラ 14 転写器 15 分離器 16 搬送ガイド 17 定着器 18 搬送ローラ 19 排紙トレー

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】潜像担持体と、この潜像担持体の周囲に配
    置された帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除
    電等のプロセス手段と、前記潜像担持体に当接しトナー
    画像を一端保持する中間転写体と、この中間転写体との
    間に転写材を搬送し前記転写材に前記トナー画像を転写
    する転写器と、前記転写材に前記トナー像を定着する定
    着器を備えた画像形成装置であって、前記中間転写体が
    導電性円筒状のドラムとこのドラムの表面を覆うベルト
    状の半導電性フィルムからなることを特徴とする画像形
    成装置。
  2. 【請求項2】前記半導電性フィルムの体積抵抗率が10
    7〜1012Ωcmであることを特徴とする請求項1記載
    の画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記半導電性フィルムがフッ素樹脂あるい
    はポリカーボネートに導電性付与剤を添加したものであ
    ることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】前記導電性付与剤がカーボンブラックある
    いはアルミニウム等の導電性金属であることを特徴とす
    る請求項3記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】潜像担持体と、この潜像担持体の周囲に配
    置された帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除
    電等のプロセス手段と、前記潜像担持体に当接しトナー
    画像を一端保持する中間転写体と、前記中間転写体との
    間に転写材を搬送し前記転写材に前記トナー画像を転写
    する転写器と、前記転写材に前記トナー像を定着する定
    着器を備えた画像形成装置であって、前記中間転写体が
    導電性円筒状のドラムとこのドラムの表面を覆う半導電
    性樹脂からなることを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項6】前記半導電性樹脂の体積抵抗率が107
    1012Ωcmであることを特徴とする請求項5記載の画
    像形成装置。
  7. 【請求項7】前記半導電性樹脂がフッ素樹脂あるいはポ
    リカーボネートに導電性付与剤を添加したものであるこ
    とを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】前記導電性付与剤がカーボンブラックある
    いはアルミニウム等の導電性金属であることを特徴とす
    る請求項7記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】前記ドラム表面の10点平均粗さRzを
    1.0μm以下にすることを特徴とする請求項8記載の
    画像形成装置。
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