JPH09101651A

JPH09101651A - 画像形成方法、画像形成装置及び装置ユニット

Info

Publication number: JPH09101651A
Application number: JP25647195A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Eto; 嘉彦江藤; Katsumi Matsuura; 克巳松浦
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】高感度で、かつ感光体の感光層の減耗が少な
く、繰り返し画像形成を行っても感光体の摩耗、損傷及
びオゾンによる劣化、転写不良のない、長期にわたり高
画質が安定して得られる画像形成方法、画像形成装置及
び装置ユニットの提供。【構成】感光体を帯電し、像露光後トナーにて現像
後、転写体上にトナー像を転写し、転写後の感光体をク
リーニングする工程を繰り返し多数枚の画像を形成する
画像形成方法において、該感光体が複数の電荷輸送層を
有し、前記感光体の最表面層にモース硬度５以上の無機
粒子を含有し、最上層の１０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が
０．０５〜１．０μｍである感光体を用い、（１）帯電
工程が複数の放電ワイヤー型帯電器により行われ、放電
ワイヤーの直径が３０μｍ以上８０μｍ未満であり、又
は（２）転写分離工程の転写極がスコロトロン電極を有
する帯電器により行われる、ことを特徴とする画像形成
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーやモノクロの複
写機、プリンタ、ファクシミリ等に用いる電子写真画像
形成方法及び画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カールソン法の電子写真複写機において
は、感光体表面を一様に帯電させた後、露光によって画
像様に電荷を消去して静電潜像を形成し、その静電潜像
をトナーによって現像して後、トナー像を紙等に転写し
てから定着させる。

【０００３】一方、感光体は表面に残留付着したトナー
の除去のためクリーニングや除電が施され、長期に亘っ
て反復使用される。従って、電子写真感光体としては、
帯電特性及び感度が良好で更に暗減衰が小さい等の電子
写真特性は勿論、加えて繰り返し使用での耐刷性、耐摩
耗性、耐湿性等の物理的性質や、露光時の紫外線等への
耐性（耐環境性）においても良好であることが要求され
る。

【０００４】最近においては電子写真感光体としてセレ
ン、酸化亜鉛、硫化カドミウム等の無機感光体に代わっ
て公害対策上好ましく、希望する特性に照らして各機能
を発揮する物質を、広い範囲から選択しうる有機感光体
を実用化する動向にある。

【０００５】このような有機感光体は従来主として負帯
電用として用いられ、特開昭６０−２４７６４７号に記
載されるように支持体上に薄い電荷発生層を設け、この
上に比較的厚い電荷輸送層を設ける構成がとられてい
る。しかしながら、この電荷輸送層は、高分子バインダ
ーやキャリア輸送物質等から構成されているため、使用
時には現像スリーブ、転写紙、クリーニング部材などに
より擦過され徐々に減耗し、初期の帯電特性、光減衰特
性が得られなくなってしまうという問題点があった。

【０００６】この対策として特開昭５９−２２３４４３
号公報（公報１）、特開昭６０−５７８４７号公報（公
報２）、特開昭６１−１６３３４５号公報（公報３）、
特開平１−２０５１７１号公報（公報４）等に開示され
ているごとく、最表面層にコロイダルシリカやその他の
無機粒子を含有させる等により表面に強度を持たせるこ
とが提案されている。

【０００７】しかし、公報１又は４の技術は、感光体の
最表面を保護層とし、その中に無機微粒子を含有させた
感光体であり、この場合繰り返し像形成の過程で、感度
低下、残留電位上昇を引き起こす。公報２の技術は、感
光体の最表面にコロイダルシリカ微粒子を含有させた感
光体であり、コロイダルシリカはバインダー中への均一
分散が難しく、必ずしも十分な機械的強度が得られず、
繰り返し使用により摩耗、損傷により画質が劣化する。
また、公報３は電荷輸送層全体に無機微粒子を含有させ
た感光体であり、感光層内での光り散乱が多くなり、解
像力が低下し画像ボケが発生しやすい。以上のように無
機微粒子を含有させた従来の感光体には、多くの欠点が
あり、感光体の層構成の改良が望まれる。

【０００８】さらに感光体の最表面層に無機微粒子を含
有させることにより、感光体の表面膜強度を上げること
は出来るが、他方表面に凹凸を生じて粗面となり、表面
積が大きくなる。また最表面に比表面積の大きい微粒子
が存在するためオゾン、ＮＯｘ等の放電活性種が吸着し
易く、光導電性物質が破壊され、画像ボケ等の問題が生
じる事がわかった。これは、放電活性種発生量が多いコ
ロナ放電法を用いた場合、特に生じ易い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、先にあ
る程度大きな粒径をもつ無機粒子を感光体の最上層に含
有させる事により、上記の問題点をかなり解決出来る事
を見いだした。

【００１０】しかし、感光体の最上層に粒子を含有させ
ることにより、感光体表面が凹凸の多い粗面となり、表
面積が大きいことからオゾン等の活性ガスの作用を受け
やすくなる。

【００１１】従来、感光体表面の疲労劣化した層は例え
ば現像剤中にシリカ又は酸化セリウム等の研磨剤を含有
させてリファイニングすることが行われている。しかし
ながら、前記のごとき最上層に無機粒子を含有させた感
光体の表面は硬く、凹凸も激しいのでリファイニングし
にくいという問題がある。

【００１２】一方、感光体のオゾン劣化対策として装置
面からの検討もなされている。例えば、特開昭６２−９
２９７１号には、画像形成装置に排気用ファンを取り付
け、帯電器内のオゾンを含む空気を強制的に排出する方
法が開示されている。更に特開昭５８−１９０９６７
号、特開昭６４−５７２７７号等にも関連する技術が開
示されているが、これらと感光体の構成とを組み合わせ
た対策ではなく、十分な解決策となっていない。

【００１３】本発明の目的は、繰り返し画像形成を行っ
ても感光体の摩耗、損傷及びオゾンによる劣化のない、
長期にわたり高画質が安定して得られる画像形成方法、
画像形成装置及び装置ユニットの提供にある。

【００１４】さらに本発明のもう一つの目的は、最表面
層に無機微粒子を含有させた感光体では、通常行われて
いるコロトロン電極を用いて放電を行うと、感光体表面
の凹凸により局部的な過放電を生じ易く、特に転写電極
では、感光体側から転写材に転写されたトナーがハジキ
を起こして画像むらが発生し易い。

【００１５】このため前工程まで感光体上に良質なトナ
ー像が形成されていても、転写分離工程で画像ムラが生
じてしまい、結果として高画質な画像が得られないとい
う問題があった。

【００１６】従って、最上層に無機粒子を含有させ機械
的強度を付与した感光体と、転写分離工程においてトナ
ーハジキ等による転写むらを発生させず、かつ転写、分
離特性に優れた転写分離電極との組み合わせを見いだす
ことにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成の何れかを採ることにより達成される。

【００１８】〔１〕感光体を帯電し、像露光後トナー
にて現像後、転写体上にトナー像を転写し、転写後の感
光体をクリーニングする工程を繰り返し多数枚の画像を
形成する画像形成方法において、該感光体が電荷発生層
上に電荷輸送物質を含有する複数の層を積層した構成を
有し、感光体の最上層が電荷輸送物質を含有する層で、
モース硬度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上層の１
０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μｍであ
る感光体を用い、帯電工程が複数の放電ワイヤーによる
放電型帯電器により行われ、放電ワイヤーの直径が８０
μｍ未満であることを特徴とする画像形成方法。

【００１９】〔２〕前記感光体の最表面層に含有され
る無機粒子が体積平均粒径０．０５〜２μｍであること
を特徴とする〔１〕記載の画像形成方法。

【００２０】〔３〕前記感光体の周速が画像形成中３
００ｍｍ／ｓｅｃ以上で回転されることを特徴とする
〔１〕又は〔２〕記載の画像形成方法。

【００２１】〔４〕感光体、感光体帯電手段、像露光
手段、トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写する
手段、転写後の感光体クリーニング手段をもつ多数枚の
画像を形成する画像形成装置において、該感光体が電荷
発生層上に電荷輸送物質を含有する複数の層を積層した
構成を有し、感光体の最上層が電荷輸送物質を含有する
層で、モース硬度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上
層の１０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μ
ｍである感光体を用い、帯電手段は直径が３０μｍ以上
で８０μｍ未満である複数の放電ワイヤーを用いた放電
ワイヤー型帯電器により行われる構成としたことを特徴
とする画像形成装置。

【００２２】〔５〕感光体、感光体帯電手段、像露光
手段、トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写する
手段、転写後の感光体クリーニング手段をもつ多数枚の
画像を形成する画像形成装置における装置ユニットにお
いて、該感光体が電荷発生層上に電荷輸送物質を含有す
る複数の層を積層した構成を有し、感光体の最上層が電
荷輸送物質を含有する層で、モース硬度５以上の無機粒
子を含有し、前記感光体の最上層にモース硬度５以上の
無機粒子を含有し、前記感光体の最上層にモース硬度５
以上の無機粒子を含有し、且つ最上層の１０点平均表面
粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μｍである感光体を用
い、帯電手段は直径が３０μｍ以上で８０μｍ未満であ
る複数の放電ワイヤーを用いた放電ワイヤー型帯電器に
より行われる構成とし、前記感光体と前記各手段の少な
くとも１つを一体的に装置ユニットとし、装置本体に着
脱自在に装着することを特徴とする画像形成装置用の装
置ユニット。

【００２３】〔６〕感光体を帯電し、像露光後トナー
にて現像後、転写体上にトナー像を転写し、転写後の感
光体をクリーニングする工程を繰り返し多数枚の画像を
形成する画像形成方法において、該感光体が電荷発生層
上に電荷輸送物質を含有する複数の層を積層した構成を
有し、感光体の最上層が電荷輸送物質を含有する層で、
モース硬度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上層の１
０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μｍであ
る感光体を用い、転写工程がスコロトロン放電極型転写
器により行われることを特徴とする画像形成方法。

【００２４】〔７〕前記感光体の最表面層に含有され
る無機粒子が体積平均粒径０．０５〜２μｍであること
を特徴とする〔５〕又は〔６〕記載の画像形成方法。

【００２５】〔８〕前記感光体の周速が画像形成中３
００ｍｍ／ｓｅｃ以上で回転されることを特徴とする
〔６〕又は〔７〕記載の画像形成方法。

【００２６】

〔９〕感光体、感光体帯電手段、像露光
手段、トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写する
手段、転写後の感光体クリーニング手段をもつ多数枚の
画像を形成する画像形成装置において、該感光体が電荷
発生層上に電荷輸送物質を含有する複数の層を積層した
構成を有し、感光体の最上層が電荷輸送物質を含有する
層で、モース硬度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上
層の１０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μ
ｍである感光体を用い、転写する手段がスコロトロン放
電極型転写器により行われる構成としたことを特徴とす
る画像形成装置。

【００２７】〔１０〕感光体、感光体帯電手段、像露
光手段、トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写す
る手段、転写後の感光体クリーニング手段をもつ多数枚
の画像を形成する画像形成装置における装置ユニットに
おいて、該感光体が電荷発生層上に電荷輸送物質を含有
する複数の層を積層した構成を有し、感光体の最上層が
電荷輸送物質を含有する層で、モース硬度５以上の無機
粒子を含有し、且つ最上層の１０点平均表面粗さ（Ｒ
ｚ）が０．０５〜１．０μｍである感光体を用い、転写
する手段がスコロトロン放電極型転写器により行われる
構成とし、前記感光体と前記各手段の少なくとも１つを
一体的に装置ユニットとし、装置本体に着脱自在に装着
することを特徴とする画像形成装置用の装置ユニット。

【００２８】本発明者等は鋭意検討の結果、最上層に無
機粒子を含有させ機械的強度を付与した感光体と、感光
体のオゾン劣化を効果的に防止し得る放電帯電器（帯電
極）又は転写器（転写極）構造との組み合わせを見いだ
し本発明に至った。

【００２９】従来放電ワイヤー型の帯電器には、タング
ステンワイヤーやステンレスワイヤー等が用いられてい
る。これら放電ワイヤーは使用時にはピンと張るため張
力をかけられており、直径８０〜１００μｍのものが主
に用いられている。しかしながら、この範囲の直径を持
つワイヤーは表面積が大きくなり過ぎ、放電むらが生じ
やすく、長期にわたり均一に感光体を帯電させることが
困難である。

【００３０】そこで、特開平２−１２１７２号公報に
は、繊維状微細金属組織を有する超高強度鋼極細線（具
体的には４５〜６０μｍ）を用いた放電ワイヤーが提案
されている。このような線径の小さな放電ワイヤーを用
いた帯電器では感光体への帯電が均一で、且つオゾン等
の活性気体により酸化されにくいため、長期にわたり安
定した帯電が可能になるが、他方線径が小さいため放電
電流が少なくなり、近年強い要請のある複写機等の高速
化に対応出来ないという問題を生じている。

【００３１】本発明は前記実情に鑑み提案されたもので
あり、その目的とする繰り返し画像形成を行っても感光
体の摩耗、損傷及びオゾンによる劣化のない、長期にわ
たり高画質が安定して得られる画像形成方法、画像形成
装置及び装置ユニットを提供することにある。具体的構
成としては、直径８０μｍ未満の放電ワイヤーを複数本
用い、耐久性の上から好ましくは、引張り強度１５０ｋ
ｇ／ｍｍ²以上のもので、直径３０μｍ以上のものを帯
電器に用いるのがよい。

【００３２】さらに本発明者等は鋭意検討の結果、最上
層に無機粒子を含有させ機械的強度を付与した感光体を
用い、かつ転写、分離特性に優れた転写分離電極との組
み合わせを見いだし、転写分離工程でのトナーハジキ等
による転写むらを発生しないという、本発明のもう一つ
の目的を達成した。

【００３３】本発明において最上層の１０点平均表面粗
さ（Ｒｚ）の測定方法は、ＪＩＳＢ０６０１（基準長
０．２５ｍｍ）の規定に基づいて測定され、具体的には
小坂研究所の表面粗さ測定器（ＳＥ−３０Ｈ）により測
定される。

【００３４】実際の放電ワイヤーは材質的にはタングス
テン系でＷ、Ｗ−Ｍｏ合金、其のほかモリブデン、ステ
ンレス鋼等、あるいはチタン及び其の合金類等がある。
又、これらの放電ワイヤーには厚さ０．１〜５μｍの
金、銀、白金、ニッケル、ガラス、カーボン等の被覆を
施しても良い。

【００３５】本発明の電子写真感光体の最表面層に含有
される無機粒子としては、膜強度を上げ、それ自身も強
度がある必要からモース硬度で５以上１０以下の硬質の
粒子とされ、電子写真性能に悪影響を与えないものとさ
れる。

【００３６】このような無機粒子としては、例えば酸化
セリウム、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化マグネ
シウム、酸化ケイ素、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化
鉄、酸化チタンなどの酸化物；硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、硫酸アルミニウムなどの硫酸塩；珪酸カルシウ
ム、珪酸マグネシウムなどの珪酸塩；チッ化ホウ素、チ
ッ化チタンなどのチッ化物；炭化ケイ素、炭化チタン、
炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ジルコニウムなど
の炭化物；ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタンなどのホ
ウ化物などが挙げられ、これらのうち１種を、又は必要
に応じて２種以上が用いられる。

【００３７】前記無機粒子は体積平均粒径が０．０５〜
２．０μｍとされ、好ましくは長径／短径の比が２．０
未満の実質的球形粒子とされる。

【００３８】前記無機粒子の体積平均粒径が０．０５μ
ｍを下回ると感光体表面の十分な機械的強度が得られ
ず、又粒子の表面積が大きくなる結果、吸着水量等が増
大し繰り返し像形成の過程で前記感光体表面が摩耗、損
傷して電子写真性能が劣化する。又、２．０μｍを上回
ると感光体表面粗さが大となりクリーニングブレードが
摩耗、損傷してクリーニング特性が悪化し、クリーニン
グ不良を生じ、かつ画像ボケが発生し易くなる。

【００３９】前記無機粒子が実質的に球形とは、電子顕
微鏡で表面形状が判別できる大きさ（径１〜１０ｍｍ）
に拡大した時、粒子が不定形ではなく前記長径／短径の
比が２．０未満の球形と見做されるものである。その場
合感光体表面の摩耗を低減することができる。これらの
効果は、従来用いられていた無機微粒子、つまり０．０
５μｍ以下の無機粒子等については期待できないもので
ある。なお、前記無機粒子の体積平均粒径はレーザー回
折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−７００（掘場製作所
製）により測定される。

【００４０】又、前記無機粒子としては、例えばチタン
カップリング剤、シランカップリング剤、高分子脂肪酸
又はその金属塩等の疎水化処理剤により疎水化されたも
のが好ましい。

【００４１】前記チタンカップリング剤としては、テト
ラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス
（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテート
チタネートなどがある。更に、シランカップリング剤と
しては、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリ
メトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジ
ルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキ
シシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリ
メトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチ
ルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ド
デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ−メチ
ルフェニルトリメトキシシランなどがあげられる。

【００４２】又、脂肪酸としては、ウンデシル酸、ラウ
リン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ペンタデカン酸、ステアリン酸、ヘプタデカン酸、アラ
キン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキ
ドン酸などの長鎖脂肪酸があげられ、その金属塩として
は亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウ
ム、ナトリウム、リチウムなどの金属との塩があげられ
る。

【００４３】これら化合物は、前記無機粒子に対して重
量で１〜１０％添加し被覆することが良く、好ましくは
重量で３〜７％である。また、これらの材料を組み合わ
せて使用することもでき、通常前記無機粒子表面に単分
子層又はそれに近い層で被覆される。

【００４４】本発明においては、前記感光体の最表面層
中に含有される無機粒子としては特にシリカ粒子が好ま
しく用いられ、更には吸湿性が小さく、表面の活性水酸
基が少ないシリカ粒子が好ましく用いられる。

【００４５】本発明ではこれらの無機粒子は少なくとも
電子写真感光体の最表面層にバインダーと共に含有させ
るが最表面層の無機粒子の割合はバインダーに対して通
常は１重量％以上２００重量％以下、望ましくは５重量
％以上１００重量％以下で使用される。なお、本発明の
最表面層とは電子写真感光体の最表面に位置する層であ
る。

【００４６】前記無機粒子を最表面層に含有させて成る
本発明の電子写真感光体の感光層は、セレン、アモルフ
ァスシリコン、硫化カドミウム等を用いた無機感光体で
あってもよいが、好ましくは有機の電荷発生物質（ＣＧ
Ｍ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）とが含有される有機感光
体である。該有機感光体の層構成を図１に示す。

【００４７】本発明に係わる感光体は感光層が複数の電
荷輸送層（ＣＴＬ）を有し、これにより電子写真感光体
のくり返し使用による残留電位の上昇や、感度の低下を
防ぐ事ができる。図１において、１は導電性支持体、２
は中間層、３は電荷発生層であり、４は第一電荷輸送
層、５が第二電荷輸送層である。

【００４８】本発明に係わる像露光手段とは、通常のア
ナログ複写機に用いられるスリット露光は勿論、ＬＥＤ
アレイ、レーザビーム等、像露光光を感光体に照射する
手段である。更に現像手段は、１成分であれ２成分であ
れ電子写真現像法に基づく現像手段を広く指し、転写手
段或いは感光体クリーニング手段についてもこれらの機
能を果たすべく装置に取り付けられている手段を広く指
す。又、転写手段の後に転写材を感光体から引きはがす
分離手段があるのが普通である。

【００４９】本発明に係わる感光体の感光層に含有され
る電荷発生物質（ＣＧＭ）としては、例えばフタロシア
ニン顔料、多環キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、
インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム顔料、
スクワリリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、
チオピリリウム染料、キサンテン色素、トリフェニルメ
タン色素、スチリル色素等が挙げられ、これらの電荷発
生物質（ＣＧＭ）は単独で又は適当なバインダー樹脂と
共に層形成が行われる。

【００５０】前記感光層に含有される電荷輸送物質（Ｃ
ＴＭ）としては、例えばオキサゾール誘導体、オキサジ
アゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘
導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミ
ダゾロン誘導体、イミダゾリン誘導体、ビスイミダゾリ
ジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ベン
ジジン化合物、ピラゾリン誘導体、スチルベン化合物、
アミン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンゾチアゾール
誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導
体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジ
ン誘導体、アミノスチルベン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、ポリ−９−ビ
ニルアントラセン等が挙げられ、これらの電荷輸送物質
（ＣＴＭ）は通常バインダーと共に層形成が行われる。

【００５１】これらの中で特に好ましい電荷輸送物質
（ＣＴＭ）としては下記一般式で示される化合物のもの
があげられる。

【００５２】

【化１】

【００５３】（式中、Ａｒ₁、Ａｒ₂、Ａｒ₄は各々置
換、無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、Ａ
ｒ₃は各々置換、無置換の２価の芳香族炭化水素基又は
複素環基、Ｒ₂は水素原子若しくは各々置換、無置換の
芳香族炭化水素基又は複素環基を表す。ｎは１若しくは
２である。Ａｒ₄とＲ₂は互いに結合して環を形成しても
よい。）

【００５４】

【化２】

【００５５】（式中、Ｒ₃、Ｒ₄は各々置換、無置換の芳
香族炭化水素基、複素環基又はアルキル基を表し、互い
に連結して環を形成してもよい。Ｒ₅は水素原子又は各
々置換、無置換の芳香族炭化水素基、複素環基若しくは
アルキル基を表し、Ａｒ₅は各々置換、無置換の芳香族
炭化水素基又は複素環基を表す。ｍは０若しくは１であ
る。）

【００５６】

【化３】

【００５７】（式中、Ｙは各々置換、無置換のフェニル
基、ナフチル基、ピリニル基、フルオレニル基、カルバ
ゾリル基、ジフェニル基及び４，４′−アルキリデンジ
フェニル基を表し、Ａｒ₆、Ａｒ₇は各々置換、無置換の
芳香族炭化水素基又は複素環基を表す。ｌは１〜３の整
数を表す。）

【００５８】

【化４】

【００５９】（式中、Ａｒ₈、Ａｒ₉、Ａｒ₁₀、Ａｒ₁₁は
各々置換、無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を表
し、Ａｒ₁、Ａｒ₂、Ａｒ₃は前述の通りである。）これらの内、本発明の感光体に好ましく用いられる具体
的化合物例を以下に例示する。

【００６０】

【化５】

【００６１】

【化６】

【００６２】

【化７】

【００６３】

【化８】

【００６４】

【化９】

【００６５】

【化１０】

【００６６】前記積層構成の電荷発生層（ＣＧＬ）、電
荷輸送層（ＣＴＬ）に含有されるバインダー樹脂として
は、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、メタクリル
樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビ
ニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチ
ラール樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブ
タジエン樹脂、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重
合体樹脂、塩化ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、
ウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン
−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ポリシラン樹脂、
ポリビニルカルバゾール等が挙げられる。

【００６７】なお前記図１の各感光体の最上層に含有さ
れるバインダー樹脂は好ましくは機械的衝撃に強く耐摩
耗性が大であり、且つ電子写真性能を阻害しないものが
よい。好ましいバインダー樹脂としては下記一般式
（Ｉ）、（II）、（III）又は（IV）の構造単位を有す
るポリカーボネート樹脂が挙げられる。

【００６８】

【化１１】

【００６９】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₈は水素原子、ハロゲン原
子、各々置換若しくは無置換の炭素数１〜１０のアルキ
ル基、シクロアルキル基又はアリール基、Ｚは４〜１１
の炭素原子数を有する飽和又は不飽和の炭素環形成残
基、Ｒ₉は炭素原子数１〜９のアルキル基又はアリール
基である。）

【００７０】

【化１２】

【００７１】（式中、Ｒ₁₁からＲ₁₈はそれぞれ独立して
水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を
表す。）

【００７２】

【化１３】

【００７３】（式中、Ｒ₂₁〜Ｒ₂₈はそれぞれ独立した水
素原子、ハロゲン原子、各々置換若しくは無置換の炭素
数１〜１０アルキル基、シクロアルキル基、又はアリー
ル基を表す。）

【００７４】

【化１４】

【００７５】（式中、Ｒ₃₁〜Ｒ₄₆はそれぞれ独立して水
素原子、ハロゲン原子、各々置換、無置換アルキル基若
しくはアリール基を表し、ｋ及びｍは正の整数であっ
て、ｋ／ｍが１〜１０になるように選択される。）なお前記一般式で示される構造単位を有するポリカーボ
ネート樹脂は好ましくは重量平均分子量３０，０００以
上のものとされる。

【００７６】次に、前記各層を形成する際に用いられる
溶媒又は分散媒としては、ｎ−ブチルアミン、ジエチル
アミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、
トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロ
メタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロプ
ロパン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−
トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロ
エタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノー
ル、エタノール、イソプロピナール、酢酸エチル、酢酸
ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が
挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではない
が、ケトン系溶媒を用いた場合に感度、繰り返し使用時
に電位変化等が更に良好となる。また、これらの溶媒は
単独或いは２種以上の混合溶媒として用いることもでき
る。

【００７７】本発明に於いて電荷発生層中の電荷発生物
質と結合樹脂との割合は重量比で１：５〜５：１が好ま
しい。また電荷発生層の膜厚は５μｍ以下が好ましく、
特には０．０５〜２μｍが好ましい。

【００７８】又、電荷輸送層は前記の電荷輸送物質と結
着剤樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布乾燥す
ることによって形成される。電荷輸送物質と結着剤樹脂
との混合割合は重量比で１０：１〜１：１０が好まし
い。

【００７９】また、電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍ、
特には１０〜４０μｍが好ましい。

【００８０】感光体が単一層型の場合、上述したような
電荷発生物質と電荷輸送物質を結着樹脂に分散及び溶解
した溶液を塗布乾燥することによって得ることができ
る。

【００８１】次に本発明の電子写真感光体の導電性支持
体としては、１）アルミニウム板、ステンレス板などの金属板、２）紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層をラミネ
ート若しくは蒸着によって設けたもの、３）紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導電性
化合物の層を塗布若しくは蒸着によって設けたもの等が
挙げられる。

【００８２】図２は本発明に係わる画像形成装置であ
リ、これを用いて本発明を更に説明する。

【００８３】画像形成に当たっては、感光体１０が時計
方向に回転を始め像露光手段からの像露光光１２により
感光体面上には静電潛像が形成されていく。尚、書き込
まれる画像情報は図示しない原稿読み取り手段等からも
たらされた情報に基づくものであり、感光体は帯電極１
１により像露光前に一様帯電される。

【００８４】感光体面上の静電潜像は現像手段１３によ
り現像されトナー画像が形成される。トナー画像はタイ
ミングを合わせて給紙手段１７より供給される転写紙
（転写材）に転写手段１５により転写される。分離手段
１６により感光体から引き剥がされた転写紙はトナー画
像をのせて搬送手段１９によって、定着手段２０に運ば
れ、トナー画像を定着された後、画像形成装置内から排
出される。

【００８５】感光体は転写紙を分離された後、クリーニ
ング手段２１により表面に残留するトナー等を除去され
た後、次の画像形成のため再び帯電、像露光以下の工程
を経る。これを繰り返す事により多数枚の画像形成がな
される。

【００８６】尚、感光体と感光体帯電手段、像露光手
段、トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写する手
段、転写後の感光体クリーニング手段等の各手段の少な
くも一つを装置ユニットとし画像形成装置本体に対し一
体的に着脱可能にすることも出来る。図２の３０として
は、感光体と感光体クリーニング手段及び転写手段、分
離手段を一体的な装置ユニットとした例を示した。

【００８７】本発明の帯電極１１については図３に示す
本発明に用いる帯電器の概要図において説明する。

【００８８】図３の（ａ）は本発明に用いられるコロト
ロン帯電器であり、（ｂ）はスコロトロン帯電器であ
る。１１１は放電ワイアー（帯電極）であり、図面上で
は紙面に垂直になっている線状の１１１の回りには感光
体側を除き三方を板状のシールド部材１１４が囲んでい
る。（ｂ）のスコロトロン帯電器において１１２はグリ
ット電極で、これにより感光体１０を均一に帯電する役
割があり、（ｃ）はさらにシールド部材１１４にオゾン
等活性ガスを排気する排気口１１６を有するものであ
る。又、図３の（ｄ）は放電ワイヤー間に中仕切り１１
７を持つ例である。尚、図３の（ｅ）は放電ワイアー
（帯電極）の表面を金、白金等被覆材１１５で覆った例
を示す。

【００８９】本発明は、複写機、レーザープリンタ、Ｌ
ＥＤプリンタ、液晶シャッタ式プリンタ等の電子写真装
置一般に適用し得るものであるが、更には電子写真技術
を応用したディスプレイ、記録、軽印刷、製版、ファク
シミリ等の装置にも広く適用し得るものである。

【００９０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。尚、本文中
「部」とは「重量部」を表す。

【００９１】〔実施例１〕（１）感光体の作製感光体１−１ポリアミド樹脂ＣＭ−８０００（東レ（株）社製）３０
ｇをメタノール９００ｍｌと１−ブタノール１００ｍｌ
の混合溶媒中に投入し５０℃で加熱溶解した。室温に冷
却した後、この液を用いて、外径８０ｍｍ、長さ３５
５．５ｍｍのアルミニウムドラム上に、浸漬塗布により
厚さ０．３μｍの中間層を形成した。

【００９２】次いで、ポリビニルブチラール樹脂エスレ
ックＢＸ−１（積水化学（株）社製）５ｇをメチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ）１０００ｍｌ中に溶解し、更に下記
「化１５」化合物ＣＧＭ−１１０ｇを混合した後、サ
ンドミルを用いて２０時間分散を行った。この液を用い
て、上記中間層上に浸漬塗布により厚さ０．５μｍの電
荷発生層を形成した。

【００９３】続いて、例示化合物（Ｔ−１０）１５０ｇ
とＢＰＺ型ポリカーボネート樹脂パンライトＴＳ−２０
５０（帝人化成（株）社製）１００ｇをジクロロメタン
１０００ｍｌ中に溶解した。この液を用いて、上記電荷
発生層上に浸漬塗布により厚さ２０μｍの第一電荷輸送
層を形成した。

【００９４】その後、例示化合物（Ｔ−１０）１５０ｇ
とＢＰＺ型ポリカーボネート樹脂パンライトＴＳ−２０
５０（帝人化成（株）社製）１５０ｇとをジクロロメタ
ン１０００ｍｌ中に溶解した液に表１の無機粒子Ａ１の
３０ｇを添加し、超音波槽中で２０分間分散した。この
液を用いて円形量規制型塗布機により、上記電荷輸送層
上に円形量規制型塗布機により厚さ５μｍの第二電荷輸
送層を形成した。

【００９５】最後に、１００℃で１時間加熱乾燥し、中
間層、電荷発生層、第一、第二電荷輸送層を順次積層し
てなる感光体を作製した。

【００９６】

【化１５】

【００９７】感光体１−２、３（実施例用）及び感光体
１−４〜６（比較例用）無機粒子の種類及びその添加量を表１の如くした他は感
光体１−１と同様にして感光体１−２〜６を得た。

【００９８】

【表１】

【００９９】尚、表１の各無機粒子は何れも理論量のト
リメチルシリルメトキシシランで疎水化されたものが用
いられた。

【０１００】最上層の１０点平均表面粗さ（Ｒｚ）の測
定方法は、ＪＩＳＢ０６０１（基準長０．２５ｍｍ）の
規定に基づいて測定され、具体的には小坂研究所の表面
粗さ測定器（ＳＥ−３０Ｈ）により測定された。

【０１０１】（２）画像評価テストコニカ（株）社製ＫｏｎｉｃａＵ−ＢＩＸ４１４５の帯
電器の放電ワイヤーに表２のタングステン−モリブデン
合金（Ｗ_0.3，Ｍｏ_0.7合金）線径５０μｍの放電ワイヤ
ーを２本用いた改造機を用い、感光体ドラムを表２の如
く変化して、それぞれ１０万回ずつの画像評価テストを
行った。

【０１０２】即ち、常温、常湿下、ベタ黒、中間調、白
紙部があるＢ４の原稿画像（被覆率１０％）を用いて１
０万回に及ぶコピー実写を行い、コピー画像の最大濃
度、カブリ、鮮鋭性について目視で画像評価を行い、そ
の結果を表２に示した。

【０１０３】

【表２】

【０１０４】表２から実施例では何れも高濃度、鮮明な
画像が得られたが、比較例は何れも、カブリ発生、帯電
ムラによる画像の不均一、クリーニング不良の何れかの
画像欠陥が発生していて実用性に乏しいことがわかる。

【０１０５】次に感光体１−２の感光体が組み込まれた
前記ＫｏｎｉｃａＵ−ＢＩＸ４１４５の改造機を用い、
放電ワイヤーの材質及び線径を表３の如く変化して成る
９種類の帯電器を順次装着してそれぞれ１０万回ずつ画
像評価テストを行った。

【０１０６】即ち常温常湿下、ベタ黒、中間調、白紙部
があるＢ４の原稿画像（被覆率１０％）を用いてコピー
テストを行い、１０万回に及ぶコピー画像の最大濃度、
カブリ、鮮鋭性、その他について目視で画像評価を行
い、その結果を表３に示した。

【０１０７】

【表３】

【０１０８】表３から実施例では、何れも高濃度、鮮明
な画像が得られたが、比較例では帯電不良、帯電ムラに
より画像不均一などの問題を生じ、実用上好ましくない
ことがわかる。

【０１０９】〔実施例２〕（１）感光体の作製感光体２−１ポリアミド樹脂ＣＭ−８０００（東レ（株）社製）３０
ｇをメタノール９００ｍｌと１−ブタノール１００ｍｌ
の混合溶媒中に投入し５０℃で加熱溶解した。室温に冷
却した後、この液を用いて、外径８０ｍｍ、長さ３５
５．５ｍｍのアルミニウムドラム上に、浸漬塗布により
厚さ０．３μｍの中間層を形成した。

【０１１０】次いで、ポリビニルブチラール樹脂エスレ
ックＢＸ−１（積水化学（株）社製）５ｇをメチルエチ
ルケトン（ＭＥＫ）１０００ｍｌ中に溶解し、更に前記
「化１５」化合物ＣＧＭ−１１０ｇを混合した後、サ
ンドミルを用いて２０時間分散を行った。この液を用い
て、上記中間層上に浸漬塗布により厚さ０．５μｍの電
荷発生層を形成した。

【０１１１】続いて、例示化合物（Ｔ−３１）１５０ｇ
とＢＰＺ型ポリカーボネート樹脂パンライトＴＳ−２０
５０（帝人化成（株）社製）１００ｇをジクロロメタン
１０００ｍｌ中に溶解した。この液を用いて、上記電荷
発生層上に浸漬塗布により厚さ２０μｍの電荷輸送層を
形成した。

【０１１２】その後、例示化合物（Ｔ−１０）１５０ｇ
とＢＰＺ型ポリカーボネート樹脂パンライトＴＳ−２０
５０（帝人化成（株）社製）１５０ｇとをジクロロメタ
ン１０００ｍｌ中に溶解した液に表１の無機粒子Ａ１を
３０ｇ添加し、超音波槽中で２０分間分散した。この液
を用いて円形量規制型塗布機により、上記電荷輸送層上
に円形量規制型塗布機により厚さ５μｍの第二電荷輸送
層を形成した。

【０１１３】最後に、１００℃で１時間加熱乾燥し、中
間層、電荷発生層、第一、第二電荷輸送層を順次積層し
てなる感光体を作製した。

【０１１４】実施例用感光体２−２、３及び比較例用感
光体２−４〜６の作製無機粒子の種類（Ａ２〜Ａ５）及びその添加量を表４に
示す如くし、他は感光体２−１と同様にして、実施例用
感光体２−２、３及び比較例用感光体２−４〜６を作製
した。

【０１１５】

【表４】

【０１１６】（２）性能評価感光体２−１〜９をコニカ（株）社製ＫｏｎｉｃａＵ−
ＢＩＸ４１５５改造機に装着し（図２の転写手段１５に
スコロトロン放電極型の転写器を用いた）、下記表５に
示す転写電極条件にて１０万コピーの実写テストを行っ
た。

【０１１７】評価は、常温常湿（２５℃、６０％ＲＨ）
べた黒、中間調、白紙部があるＢ４サイズの原稿画像
（被覆率１０％）を用いて、実写コピー画像の最大濃
度、かぶり、鮮鋭度について目視で評価を行い、結果を
表５に示した。

【０１１８】なお、前記表５の転写電極の放電ワイヤー
には、直径６０μｍのタングステンワイヤーを用い、Ｄ
Ｃ電源から−６ｋＶの高圧を印加して放電を行うように
した。また、グリッドとしては、図４（Ａ）で示す１０
０μｍ径のステンレスワイヤー２０本を長手方向に配列
しワイヤーグリッドとし、図４（Ｂ−１）で示す片側５
０個の幅２ｍｍのスリットを有する１００μｍ厚のステ
ンレス製グリッド板、図４（Ｂ−２）ではマス目１ｍｍ
のステンレス製網スクリーン型グリッド板を用いた（グ
リッド電圧−１ｋＶ）。表５において転写電極（Ａ’）
は、転写電極（Ａ）のグリッドを除いたものである。

【０１１９】

【表５】

【０１２０】表５に示される如く本発明内のものは実写
中の画像不良がなく良好なのに対し、本発明外のものは
感光体の減耗、損傷、クリーニング不良等による画像劣
化や、転写不良による画像不良等、何れかに問題が生じ
ることがわかる。

【０１２１】

【発明の効果】本発明により、高感度で、かつ感光体の
感光層の減耗が少なく、繰り返し画像形成を行っても感
光体の摩耗、損傷及びオゾンによる劣化、転写不良のな
い、長期にわたり高画質が安定して得られる画像形成方
法、画像形成装置及び装置ユニットの提供が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる感光体の層構成を示す断面図。

【図２】本発明に係わる画像形成装置及び装置ユニット
の断面図。

【図３】本発明に係わる帯電器の概要図。

【図４】本発明に係わる転写器の概略図。

【符号の説明】

１導電性支持体２中間層３電荷発生層（ＣＧＬ）４第一電荷輸送層５第二電荷輸送層１０感光体１１帯電手段である帯電器１１１帯電極１１２グリット電極１１４シールド部材１１５被覆材１３現像手段である現像器１５転写手段である転写器２０定着手段である定着器２１クリーニング手段であるクリーニング器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体を帯電し、像露光後トナーにて現
像後、転写体上にトナー像を転写し、転写後の感光体を
クリーニングする工程を繰り返し多数枚の画像を形成す
る画像形成方法において、該感光体が電荷発生層上に電
荷輸送物質を含有する複数の層を積層した構成を有し、
感光体の最上層が電荷輸送物質を含有する層でモース硬
度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上層の１０点平均
表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μｍである感光体
を用い、帯電工程が複数の放電ワイヤーによる放電型帯
電器により行われ、放電ワイヤーの直径が３０μｍ以上
で８０μｍ未満であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記感光体の最表面層に含有される無機
粒子が体積平均粒径０．０５〜２μｍであることを特徴
とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】前記感光体の周速が画像形成中３００ｍ
ｍ／ｓｅｃ以上で回転されることを特徴とする請求項１
又は２記載の画像形成方法。
【請求項４】感光体、感光体帯電手段、像露光手段、
トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写する手段、
転写後の感光体クリーニング手段をもつ多数枚の画像を
形成する画像形成装置において、該感光体が電荷発生層
上に電荷輸送物質を含有する複数の層を積層した構成を
有し、感光体の最上層が電荷輸送物質を含有する層であ
りモース硬度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上層の
１０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μｍで
ある感光体を用い、帯電手段は直径が３０μｍ以上で８
０μｍ未満である複数の放電ワイヤーを用いた放電ワイ
ヤー型帯電器により行われる構成としたことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項５】感光体、感光体帯電手段、像露光手段、
トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写する手段、
転写後の感光体クリーニング手段をもつ多数枚の画像を
形成する画像形成装置における装置ユニットにおいて、
該感光体が電荷発生層上に電荷輸送物質を含有する複数
の層を積層した構成を有し、感光体の最上層が電荷輸送
物質を含有する層である前記感光体の最上層に、モース
硬度５以上の無機粒子を含有し、前記感光体の最上層に
モース硬度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上層の１
０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μｍであ
る感光体を用い、帯電手段は直径が３０μｍ以上で８０
μｍ未満である複数の放電ワイヤーを用いた放電ワイヤ
ー型帯電器により行われる構成とし、前記感光体と前記
各手段の少なくとも１つを一体的に装置ユニットとし、
装置本体に着脱自在に装着することを特徴とする画像形
成装置用の装置ユニット。
【請求項６】感光体を帯電し、像露光後トナーにて現
像後、転写体上にトナー像を転写し、転写後の感光体を
クリーニングする工程を繰り返し多数枚の画像を形成す
る画像形成方法において、該感光体が電荷発生層上に電
荷輸送物質を含有する複数の層を積層した構成を有し、
感光体の最上層が電荷輸送物質を含有する層で、モース
硬度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上層の１０点平
均表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μｍである感光
体を用い、転写工程がスコロトロン放電極型転写器によ
り行われることを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】前記感光体の最表面層に含有される無機
粒子が体積平均粒径０．０５〜２μｍであることを特徴
とする請求項５又は６記載の画像形成方法。
【請求項８】前記感光体の周速が画像形成中３００ｍ
ｍ／ｓｅｃ以上で回転されることを特徴とする請求項６
又は７記載の画像形成方法。
【請求項９】感光体、感光体帯電手段、像露光手段、
トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写する手段、
転写後の感光体クリーニング手段をもつ多数枚の画像を
形成する画像形成装置において、該感光体が電荷発生層
上に電荷輸送物質を含有する複数の層を積層した構成を
有し、感光体の最上層が電荷輸送物質を含有する層で、
モース硬度５以上の無機粒子を含有し、且つ最上層の１
０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が０．０５〜１．０μｍであ
る感光体を用い、転写する手段がスコロトロン放電極型
転写器により行われる構成としたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項１０】感光体、感光体帯電手段、像露光手
段、トナー現像手段、転写体上にトナー像を転写する手
段、転写後の感光体クリーニング手段をもつ多数枚の画
像を形成する画像形成装置における装置ユニットにおい
て、該感光体が電荷発生層上に電荷輸送物質を含有する
複数の層を積層した構成を有し、感光体の最上層が電荷
輸送物質を含有する層で、モース硬度５以上の無機粒子
を含有し、且つ最上層の１０点平均表面粗さ（Ｒｚ）が
０．０５〜１．０μｍである感光体を用い、転写する手
段がスコロトロン放電極型転写器により行われる構成と
し、前記感光体と前記各手段の少なくとも１つを一体的
に装置ユニットとし、装置本体に着脱自在に装着するこ
とを特徴とする画像形成装置用の装置ユニット。