JPH06138687A

JPH06138687A - 電子写真画像形成方法

Info

Publication number: JPH06138687A
Application number: JP4286344A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ikesue; 龍哉池末; Noboru Kashimura; 昇樫村; Shunkai Sako; 春海酒匂; Shoji Amamiya; 昇司雨宮; Masaaki Yamagami; 雅昭山上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-05-20
Anticipated expiration: 2019-06-07
Also published as: JP3535532B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は初期から繰り返し使用後まで高品位
の画像を安定して得ることができる電子写真画像形成方
法を提供することを目的とする。【構成】導電性支持体上に、有機光導電体を含む感光
層及び表面保護層を少なくとも有すると共に、前記表面
保護層にフッ素原子含有樹脂微粒子を含有する電子写真
感光体を用い、前記電子写真感光体に形成された静電潜
像を、研摩物質の含有するトナーで現像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真画像形成方法
に関し、特に表面保護層を有する電子写真感光体を用い
た電子写真画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真感光体として有機光導電
体からなる感光層を有する有機感光体が広く用いられる
ようになってきている。従来は感度、耐久、耐オゾン
性、耐窒素酸化物性等の点で問題があった。しかしなが
ら近年電荷発生材、電荷輸送材、結着樹脂等の材料の改
良、最適化により、上記の欠点が克服されてきている。

【０００３】電子写真感光体を搭載する電子写真装置
も、原稿を光源で照射し、その反射光を感光体に導びい
て静電潜像を形成するアナログ複写機から、原稿からの
反射光を画像データとして取り込みデジタル処理するデ
ジタル複写機、デジタルフルカラー複写機及び、レーザ
ーを光源として潜像を形成するレーザービームプリンタ
ー等がある。レーザーを光源としたものは潜像をドット
で形成するため、従来のアナログ形式と比較して高精細
な画像が得られる。だが潜像を顕像化するトナーと呼ば
れる樹脂粒子粉体の径が大きいと現像された画像が太っ
てしまい優れた画質が得られない。

【０００４】そこで、潜像に忠実な再現をするためにト
ナーの粒径を小径化することが考えられる。しかしなが
ら小径化により高精細の画像はえられるが不具合も生じ
る。第１に従来のトナーと同一の画像濃度を得るために
は感光体の付着量を増加しなければならない。更にこの
様に増加したトナーを記録紙上に転写しなければならな
い。第２は未転写のトナーを感光体表面から清掃する際
に生じる。即ち、従来の清掃手段の圧接力ではトナーが
小粒径のため感光体表面から清掃できずにすりぬけるこ
とがある。

【０００５】第１の問題点を解決する手段としては、ト
ナー自体の帯電量を下げる、あるいは転写帯電の出力を
上げる等が考えられるが、前者ではトナーの機内飛散の
問題、後者では記録紙上でのトナーの飛び散り、及び帯
電メモリを生じ好ましくない。

【０００６】第２の問題点を解決する手段としては、清
掃手段の圧接力を上げることが考えられるが、その場合
感光体の削れ量増加、クリーニングブレードのめくれ等
の不具合を生じる。

【０００７】そこで、小粒径のトナーの不具合点を解決
する手段として離形性の高い保護層を感光体に形成する
ことが考えられる。離形性が高い保護層を設けると効率
もあがり、未転写トナーも減少して清掃手段の軽圧化が
図られる。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】しかし、表面保護
層の形成により削れ量が減少し、清掃手段で清掃できな
いＯ₃ 、Ｎｏ_X 等の帯電生成物や紙、粉の成分が感光体
表面に推積し易くなり、感光体と清掃手段との摩擦抵抗
が高くなる。そのため感光体回転時、異音を生じたり、
感光体と清掃手段との密着性が悪化し、保護層表面でム
ラ削れを生じる、あるいは高温高湿下で清掃手段が反転
する等の不具合を生じる。

【０００９】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、電子写真感光体の耐久性を向上させることのできる
電子写真画像形成方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電子写真画像形
成方法は、導電性支持体上に、有機光導電体を含む感光
層及び表面保護層を少なくとも有すると共に前記表面保
護層にフッ素原子含有樹脂微粒子を含有する電子写真感
光体を用い、前記電子写真感光体に形成された静電潜像
を、研摩物質の含有するトナーで現像するものである。

【００１１】本発明においては、静電画像を現像する粒
子粉体（トナー）に感光体表面を研摩する研摩物質を含
有すると共に、表面保護層を清掃手段の摩擦抵抗を下げ
るため、清掃手段に、フッ素原子含有樹脂微粒子及びシ
ロキサンゲル微粒子のうちのいずれか一方、又は両方を
分散した樹脂を塗布するとよい。

【００１２】上記の様に感光体を研摩する研摩物質を含
有する小粒径粉体及び高離形性を有する保護層、更には
清掃手段にも滑性化手段を施すことにより、感光体を耐
環境性、高耐久とすることができると共に高精細な画像
を形成することができる。

【００１３】感光体表面を研摩する研摩物質としては、
例えば炭化ケイ素、炭化ホウ素、酸化クロム、酸化鉄、
窒化ホウ素、ジルコニア・アルミナ化合物、酸化セリウ
ム、溶融アルミナ等の無機物質が挙げられる。又表面保
護層の硬度より高いものであれば有機物質でもよく、無
機物質及び有機物質を混合したものでも良い。研摩物質
の含有量はトナーに対して０．０５〜３．０ｗｔ％が好
ましい。

【００１４】含有量が３．０ｗｔ％より多くなるとトナ
ー飛散、トナー帯電量等、現像剤としての特性が損なわ
れる。また、トナーは平均粒径８μｍ以下の粒子で構成
するのが良い。また、トナーの平均粒径は、２μｍ以上
が好ましい。ここでいうトナーの平均粒径は、研摩物質
を含有しない状態での値である。

【００１５】清掃手段としては、ブレード、ファーブラ
シ、ローラー等が挙げられる。

【００１６】清掃手段に塗布するフッ素原子含有樹脂微
粒子としては、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポ
リクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、
（ＣＦ）_X 、（Ｃ₂ Ｆ）_y 等がある。

【００１７】清掃手段に塗布するシロキサンゲル微粒子
としては、例えば、（Ｒ₁ Ｒ₂ Ｒ₃ＳｉＯ_1/2 ）_l （Ｒ₄
Ｒ₅ Ｒ₆ ＳｉＯ_2/2 ）_m （Ｒ₆ ＳｉＯ_3/2 ）_n （Ｓｉ
Ｏ_4/2 ）_p ｌ、ｍ、ｎ、ｐは同時にＯではなくＲ₁ 〜Ｒ₆ のうち少
なくとも１つは炭素数８ケ以下のパーフロロアルキル基
で示されるものが挙げられる。

【００１８】本発明で用いる電子写真感光体の感光層は
少なくとも電荷発生材及び電荷輸送材を含有する。電荷
発生材の例としては、フタロシアニン顔料、多環キノン
顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾ顔料、ペリ
レン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニ
ウム塩染料、スクワリウム染料、シアユン染料、ピリリ
ウムキ染料、チオピリリウム染料、キサンテン色素、キ
ノンイミン色素、トリフェニルメタン色素、スチリル色
素等があげられる。

【００１９】電荷輸送材の例としては、ピレン化合物、
Ｎ−アルキルカルパゾール化合物、ヒドラゾン化合物、
Ｎ、Ｎ−ジアルキルアニリン化合物、ジフェニルアミン
化合物、トリフェニルアミン化合物、トリフェニルメタ
ン化合物、ピラゾリン化合物、スチリル化合物、スチル
ペン化合物、ポリニトロ化合物、ポリシアノ化合物、さ
らに、これらの化合物をポリマー上に固定したペンダン
トポリマーなどが挙げられる。

【００２０】前記の電荷発生材、電荷輸送材などを、そ
れぞれ成膜性を有する結着樹脂バインダー中に分散、含
有させて感光層などを形成する場合が多い。その様な結
着樹脂バインダーとしては、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポ
リプタジエン、ポリカーポネート、ポリアミド、ポリプ
ロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、アリ
ル樹脂、アルキッド樹脂、ポシアミド−イミド、ナイロ
ン、ポリサルフォン、ポリアリルエーテル、ポリアセタ
ール、プチラール樹脂などが挙げられる。

【００２１】次に、本発明で用いる電子写真感光体の層
構成を述べる。導電性基体は、鉄、銅、金、銀、アルミ
ニウム、亜鉛、チタン、鉛、ニッケル、スズ、アンチモ
ン、インジウムなどの金属や合金、あるいは前記金属の
酸化物、カーボン、導電性ポリマーなどが使用可能であ
る。形状は円筒状、円柱状などのドラム形状と、ベルト
状、シート状のものとがある。前記導電性材料は、その
まま成形加工される場合、塗料として用いられる場合、
蒸着される場合や、エッチング、プラズマ処理により加
工される場合もある。塗料の場合には、基体として前記
の金属や合金はもちろん、紙、プラステックなども用い
られる。

【００２２】本発明で用いる感光体における感光層は、
単層構成であっても、積層構成であってもよい。感光層
の厚さは１０〜３５μｍ、好ましくは１５〜３０μｍで
ある。

【００２３】積層構成の場合は少なくとも電荷発生層と
電荷輸送層により構成されるが、導電性基体側に電荷発
生層が設けられる場合と、電荷輸送層が設けられる場合
とでは帯電極性、使用するトナー極性などが異なる。電
荷発生層の膜厚としては、０．００１μ〜６μが可能で
あり、より好ましくは、０．０１μ〜２μである。電荷
発生層に含有される電荷発生材の含有率は、１０〜１０
０重量％であることが可能であり、５０〜１００重量部
である。電荷輸送層の厚さは、前記感光層の膜厚から前
記電荷発生層の膜厚を差し引いたものである。電荷輸送
層中に含まれる電荷輸送材の含有量は、２０〜８０重量
％であるが、より好ましくは３０〜７０重量％である。

【００２４】また、導電性基体と感光層との間に下引き
層を設けても良い。下引き層は、界面での電荷注入制御
や接着層として機能する。下引き層は、主に結着樹脂か
ら成るが、前記金属や合金、またはそれらの酸化物、塩
類、界面活性剤などを含んでいてもよい。下引き層を形
成する結着樹脂の具体例としてはポリエステル、ポリウ
レタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、
ポリプロピレン、ポリイミド、フェノール樹脂、アクリ
ル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、エリア樹脂、
アリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−イミド、ナ
イロン、ポリサルフォン、ポリアリルエーテル、ポリア
セタール、ブチラール樹脂などが挙げられる。下引き層
の膜厚は、０．０５μ〜７μであるが、より好ましくは
０．１μ〜２μである。

【００２５】保護層が必ず感光層の上に設けられる。保
護層は主に樹脂よりなり、その例としてはポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポ
リステレン、ポリブタジエン、ポリカーポネート、ポリ
アミド、ポリプロピレン、ポリイミド、フェノール樹
脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、エ
リア樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド−
イミド、ナイロン、ポリサルフォン、ポリアリルエーテ
ル、ポリアセタール、ブチラール樹脂などが挙げられ
る。

【００２６】保護層の膜厚は０．０５μｍ〜１５μｍの
範囲が好ましい。

【００２７】保護層には電荷輸送性を保持させるために
電荷輸送材及び表面の摩擦抵抗を低下させるためにフッ
素原子含有樹脂微粒子を添加する。

【００２８】保護層に含有する電荷輸送材としては、例
えばピレン化合物、Ｎ−アルキルカルパゾール化合物、
ヒドラゾン化合物、Ｎ、Ｎ−ジアルキルアニリン化合
物、ジフェニルアミン化合物、トリフェニルアミン化合
物、トリフェニルメタン化合物、ピラゾリン化合物、ス
チリル化合物、スチルベン化合物、ポリニトロ化合物、
ポリシアノ化合物、さらに、これらの化合物をポリマー
上に固定したペンダントポリマーなどが挙げられる。

【００２９】表面保護層に含有するフッ素原子含有樹脂
微粒子としては、例えばポリテトラフルオロエチレン、
ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合
体、及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
から群から選ばれた１種または２種以上から構成されて
いるものである。

【００３０】フッ素原子含有樹脂微粒子は、表面保護層
に対して５〜７０重量％、更には５〜５０重量％含有す
るのが好ましい。

【００３１】本発明で用いる電子写真感光体の製造方法
として蒸着、塗布などの方法が用いられる。塗布による
方法は、薄膜から厚膜まで広い範囲で、しかもさまざま
な組成の膜が形成可能である。具体的には、バーコータ
ー、ナイフコーター、浸漬塗布、スプレー塗布、ビーム
塗布、静電塗布、ロールコーター、アトライター、粉体
塗布などで塗布される。

【００３２】保護層を塗布する際に用いられる塗料は、
結着樹脂及び溶剤中に、前記フッ素原子含有樹脂微粒子
を分散させることにより得られる。分散の方法として
は、ポールミル、超音波、ペイントシェーカー、レッド
デビル、サンドミルなどの方法が用いられる。導電性微
粉や顔料、電荷発生材が顔料の場合も同様の分散方法を
用いることができる。図１を参照して、本発明の電子写
真画像形成方法を実施する電子写真装置について説明す
る。

【００３３】ドラム７は、図示しない駆動系によって矢
印方向に回転し、まず帯電器６によってドラム７の表面
が負に帯電される。次にポリゴンミラー９、ｆθレン
ズ、ミラー４等の光学系を通して半導体レーザーの光が
表面に到達し、静電潜像が形成される。次に現像回転体
１により回転し、ドラム７と正対した現像器３内のトナ
ーと呼ばれる負に帯電した粉体により潜像が現像可視化
される。

【００３４】一方、感光ドラム７と同期回転する転写ド
ラム２３上には、カセット１７より紙搬送部を通った転
写紙が静電吸着される。そして現像されたトナー画像が
転写帯電器２５の出力により転写紙上に転写される。

【００３５】ドラム７上に残存した未転写トナーは、ク
リーナ部８のクリーニングブレードにより圧接除去され
る。次いでドラム表面上に残存している電荷は除電光に
より除電される。

【００３６】以上が１色のプロセスであるが、上記のプ
ロセスが４回なされたのち紙除電器２２により転写紙が
除電され、更に分離帯電器２１により転写ドラム２３か
ら転写紙が引き離された後、搬送部１０を通過して定着
器１４により転写紙上のトナーが定着化される。

【００３７】

【実施例】

（実施例１）１０％の酸化アンチモンを含有する酸化ス
ズで被覆した導電性酸化チタン粉体５０重量部、フェノ
ール樹脂２５重量部、メチルセロソルブ２０重量部、メ
タノール５重量部及びシリコーンオイル（ポリジメチル
シロキサンポリオキシアルキレン共重合体、数平均分子
量３００００）０．００２重量部を、直径１ｍｍガラス
ビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して導電用
塗料を調製した。アルミシリンダー（φ８０×３６０）
上に、上記塗料をディッピング塗工し、１４０℃で３０
分間乾燥して膜厚２０μｍの導電層を形成した。

【００３８】次に、メトキシメチル化ナイロン樹脂（数
平均分子量３２０００）３０重量部とアルコール可溶性
共重合ナイロン樹脂（数平均分子量２９０００）１０重
量部を、メタノール２６０重量部及びブタノール４０重
量部の混合溶媒中に溶解した液を、上記導電層上にディ
ッピング塗工機で塗布し、乾燥後の膜厚が１μｍの下引
層を設けた。

【００３９】次に下記構造式［１］のジスアゾ顔料

【００４０】

【外１】を４重量部、ベンザール樹脂２重量部、及びテトラヒド
ロフラン４０重量部を、φ１ｍｍのガラスビーズを用い
たサンドミル装置で６０時間分散した後、シクロヘキサ
ノン／テトラヒドロフラン混合溶媒で希釈し、電荷発生
層用塗料を得た。この塗工液を、上記の下引き層上にデ
ィッピング塗工機で塗布し、乾燥後の膜厚が０．１μｍ
の電荷発生層を設けた。

【００４１】次に、下記構造式［２］

【００４２】

【外２】の電荷輸送材料１０重量部及びポリカーボネート樹脂
（数平均分子量２５０００）１０重量部を、ジクロルメ
タン２０重量部、モノクロルベンゼン４０重量部の混合
溶媒中に溶解し、この液を前記電荷発生層上にディッピ
ング塗工し、１２０℃で６０分間乾燥して膜厚２０μｍ
の電荷輸送層を形成した。

【００４３】次にポリテトラフルオロエチレン微粒子
（ルブロンＬ−５、ダイキン工業（株）製）２重量部、
ポリカーボネート樹脂（ビスフェノールＺ型、数平均分
子量４０，０００）４重量部、構造式［２］の電荷輸送
材４重量部及びモノクロロベンゼン２５０重量部、ジク
ロルメタン２５０重量部をサンドミルにて分散し、保護
層塗料を得た。この塗料をスプレー塗工により塗布し、
１２０℃で６０分間乾燥して３０μｍの保護層を形成し
た。

【００４４】以上のようにして得た感光体を図１に示す
電子写真装置に装着し、使用するトナーにＣｅＯ₂ を外
添し２０万枚の耐久試験を行なった。クリーニング手段
は、ポリウレタンブレードで自由長７ｍｍ、侵入量１．
０ｍｍ、線圧２０ｇ／ｃｍ、現像剤はトナー粒径８μ
ｍ、トナー比濃度５．０％とした。

【００４５】添加量とその耐久結果を表１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】（実施例２）トナーの外添剤をアルミナと
し、その他は実施例１と同様にして耐久試験をおこなっ
た。

【００４８】その結果を表２に示す。

【００４９】

【表２】

【００５０】（実施例３）トナーの外添剤をジルコニア
・アルミナ化合物とし、その他は実施例１と同様にして
耐久試験をおこなった。

【００５１】その結果を表３に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】（実施例４）トナー粒径を７μｍとし、ク
リーニング設定を自由長７ｍｍ、侵入量１．２ｍｍ、線
圧２５ｇ／ｃｍとし、その他は実施例１と同様にして耐
久試験を行なった。その結果を表４に示した。

【００５４】

【表４】

【００５５】（実施例５）クリーニングブレード表面
に、ナイロン樹脂中にフッ化カーボンを２０ｗｔ％分散
したものを塗布し、その他は実施例１と同様にして耐久
試験を行なった。その耐久結果を表５に示す。

【００５６】

【表５】

【００５７】（実施例６）クリーニングブレード表面
に、ナイロン樹脂中にポリジクロロフルオロエチレンを
３０ｗｔ％分散したものを塗布し、その他は実施例１と
同様にして耐久試験を行なった。その結果、実施例５と
ほぼ同様の結果が得られた。

【００５８】（実施例７）実施例５において電子写真装
置を３０℃８０％ＲＨという環境下に設置して耐久試験
をおこなった。その結果を表６に示す。

【００５９】

【表６】

【００６０】

【発明の効果】以上の様に、本発明の電子写真画像形成
方法によれば、電子写真感光体の耐久性を向上させるこ
とができ、しかもどのような環境においても品位の良い
画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真画像形成方法を実施する電子
写真装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１現像器回転体３現像器４ミラー６１次帯電器７感光ドラム８ドラムクリーナ部９ポリゴンスキャナモータ１０搬送部１４定着器１７カセット１８給紙ローラ２１分離帯電器２２紙除電器２３転写ドラム２５転写帯電器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者雨宮昇司東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山上雅昭東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に、有機光導電体を含む
感光層及び表面保護層を少なくとも有すると共に、前記
表面保護層にフッ素原子含有樹脂微粒子を含有する電子
写真感光体を用い、前記電子写真感光体に形成された静
電潜像を、研摩物質の含有するトナーで現像することを
特徴とする電子写真画像形成方法。
【請求項２】前記フッ素原子含有樹脂微粒子が前記表
面保護層に対し５〜７０重量％含有する請求項１に記載
の電子写真画像形成方法。
【請求項３】前記表面保護層に、電荷輸送材を含有す
る請求項１に記載の電子写真画像形成方法。
【請求項４】前記トナーが、平均粒径８μｍ以下の粒
子で構成されたものである請求項１に記載の電子写真画
像形成方法。
【請求項５】フッ素原子含有樹脂微粒子及びシロキサ
ンゲル微粒子のうちのいずれか一方、又は両方を塗布し
た清掃手段により、前記電子写真感光体上に残存したト
ナーを圧接除去する請求項１に記載の電子写真画像形成
方法。