JPH0915877A

JPH0915877A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH0915877A
Application number: JP16392395A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Eto; 嘉彦江藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-17

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、感光体の帯電時間や画像露光から現像までの時間が
短くても画像濃度が安定した画像形成方法、画像形成装
置及び装置ユニットを提供する。【構成】感光体を帯電し、像露光後トナーにて現像
し、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もつ画像形成方法において、帯電
時間が０．１１秒以下か、又は像露光後現像間での時間
が０．１５秒以内であり、最表面層が無機粒子を含有す
る感光体を使用す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高速の電子写
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た後、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、
帯電特性およ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】感光体の最表面層、例えば電荷輸送層の結
着樹脂としては、電子写真特性、機械的強度等の観点か
らポリカーボネート樹脂が好まれて使用されているが、
耐傷性、耐摩耗性において未だに充分な性能が得られて
いないのが現状である。また、ポリカーボネート樹脂に
対して、フェニレン環間の炭素にフッ素を有する置換基
の導入（特開昭６３−６５４４４号）、フェニレン環へ
のアルキル基、ハロゲン原子の置換（特開昭６２−１４
８２６３号）、或いは両方のフェニレン環にフェニル基
を、又はシクロヘキシル基を置換したモノマーの共重合
体（特開平１−２６９９４２号、同１−２６９９４３
号）等が提案されている。しかし、未だ充分な表面強度
がなく、摩耗、傷に弱く、反復使用において画質の低下
が起こり、また摩耗による膜厚減少による感度低下等の
問題点を有している。

【０００７】さらに、最近は高速の画像形成プロセスや
小型の画像形成装置を求めるため、感光体の帯電時間や
像露光後現像までの時間を極めて短くする必要に迫られ
ている。この傾向は上記問題解決を一層困難にしてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高感
度で、画質低下、感度劣化の少ない感光体を用いた高速
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。

【０００９】

【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。

【００１０】（１）感光体を０．１１秒以下の時間で
帯電し、像露光後トナーにて現像し、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
もつ画像形成方法において、最表面層が無機粒子を含有
する感光体を使用することを特徴とする画像形成方法。

【００１１】（２）感光体、該感光体を０．１１秒以
下の時間で帯電する手段、像露光手段、トナーにて現像
する手段、転写体上にトナー像を転写する手段、感光体
クリーニング手段をもつ画像形成装置において、最表面
層が無機粒子を含有する感光体を使用することを特徴と
する画像形成装置。

【００１２】（３）前記画像形成装置の感光体と、帯
電手段、像露光手段、現像手段、転写手段、或いはクリ
ーニング手段の少なくとも一つが、装置本体から一体的
に着脱可能にユニット化されていることを特徴とする
（２）記載の画像形成装置。

【００１３】（４）感光体を帯電し、像露光後、トナ
ーにて０．１５秒以内に現像し、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もつ
画像形成方法において、最表面層が無機粒子を含有する
感光体を使用することを特徴とする画像形成方法。

【００１４】（５）感光体、該感光体を帯電する手
段、像露光手段、像露光後トナーにて０．１５秒以内に
現像する手段、転写体上にトナー像を転写する手段、感
光体クリーニング手段をもつ画像形成装置において、最
表面層が無機粒子を含有する感光体を使用することを特
徴とする画像形成装置。

【００１５】（６）前記画像形成装置の感光体と、帯
電手段、像露光手段、現像手段、転写手段、或いは感光
体クリーニング手段の少なくとも一つが、装置本体から
一体的に着脱可能にユニット化されていることを特徴と
する（５）記載の画像形成装置。

【００１６】（７）前記無機粒子は体積平均粒径が
０．０５〜２．０μｍであることを特徴とする（１）又
は（４）記載の画像形成方法。

【００１７】本発明の目的が、上記構成により達成され
る理由については必ずしも明らかではない。しかし、感
光体の最表面層に無機粒子を含有させることにより、感
光体の耐摩耗性が極めて上がり、又感光層の形成要素の
変質を防ぐことが寄与していることは間違いないであろ
う。繰り返し使用によっても感光層膜厚の減少、性能劣
化が少ないため、感光体の帯電工程での急速十分な帯電
や露光による急速な電荷消去を長期使用後も可能にして
いるためと考えられる。

【００１８】本発明において帯電時間とは、感光体面が
有効に帯電されている時間であり、コロナ帯電において
は図１に示すごとく、帯電極の幅ｌを通過する時間がこ
れに当たり、下式の通りである。

【００１９】帯電時間（ｓｅｃ）＝ｌ（ｍｍ）／ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）又、像露光後トナーにて現像するまでの時間とは、図２
に示すごとく感光体が露光された位置（図中、１３１は
露光光でもし幅があるならその中心）から、現像領域の
中心部まで感光体面が動く時間をいい、下記の式で表さ
れる。

【００２０】像露光後トナーにて現像するまでの時間
（ｓｅｃ）＝ｍ（ｍｍ）／ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）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、レーザビーム等後述
する像露光手段が代表的なものと言える。さらに現像手
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。

【００２１】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、好ましくはモース硬度で４以
上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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。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係数
を低減することができる。これらの効果は、従来用いら
れていた有機微粒子、つまり０．０５μｍ未満の有機粒
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。

【００２５】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。

【００２６】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。さらに、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。

【００２７】又、脂肪酸及びその金属塩としては、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。

【００２８】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。

【００２９】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、さら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。

【００３０】このようなシリカ粒子としては、示差走査
熱量分析法で４０〜２００℃の範囲に吸熱ピークを有
し、かつＲＨ８０％の環境下において、該吸熱ピークの
エネルギーの変化量ΔＨが２０Ｊ／ｇ以下のものとされ
る。さらに好ましくは前記シリカ粒子を前記シランカッ
プリング剤等の疎水化処理剤で処理して前記エネルギー
変化量ΔＨが１０Ｊ／ｇ以下としたものが用いられる。

【００３１】前記シリカ粒子の疎水化処理は、シリカ表
面のシラノール基を化学反応により前記した疎水化処理
剤と反応させることにより達成される。

【００３２】前記シリカ粒子の疎水化処理方法として
は、例えばシラノール基を高圧下でトリメチルクロロシ
ランと反応させる方法（Ｋｏｌｌｏｉｄ−Ｚ，１４９，
３９（１９５６））、アルコールとのエステル化（ＤＢ
Ｐ１０７４５５９）オートクレーブ中でのエステル
化、（Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．４９（１
２），３３８９（１９７６））などがしられているが、
特にシランカップリング剤による処理法が一般的であ
る。シランカップリング剤による処理方法については例
えば「シランカップリング剤」（信越化学工業）、「技
術資料Ｎｏ．Ｚ００３」（東芝シリコーン）等に記載さ
れている方法によって行う事ができる。

【００３３】前記したような吸湿性が小さく、表面の活
性種の少ないシリカ粒子は例えば化学炎ＣＶＤ（Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法に
より製造されるが、その中でも金属ケイ素粉末を燃焼用
混合ガス中に投入し、爆発的に燃焼、反応させて製造す
るのが好ましい。

【００３４】この製造法の詳細は例えば特開昭６０−２
５５６０２号、特開平５−１９３９０８号、同５−１９
３９０９号、同５−１９３９１０号、同５−１９３９２
８号、同５−１９６６１４号、同６−１０７４０６号の
各公報に詳細に記載されている。

【００３５】前記各号公報記載の製造方法では、予め原
料となる硅素金属素材を高純度の水で複数回洗浄して溶
解成分を除去すると共に、加熱処理して気相成分を除去
して高純度の硅素微粉末を得る。次に製造装置頭部のバ
ーナーにＬＰＧ等の可燃ガスと酸素ガス等の支燃ガスを
導入して着火用の火炎を形成しておき、該着火用の火炎
中に前記高純度の硅素粉末を分散含有する空気等のキャ
リアガスを導入して着火燃焼を開始する。その後前記支
燃ガスを多段に供給して前記硅素粉末を爆発的に酸化燃
焼させて高純度のシリカ粒子を得るようにしている。

【００３６】以上の製造方法によれば、前記示差走査熱
量分析法での吸熱ピークのエネルギー変化量ΔＨが通常
１０Ｊ／ｇ以下であり、かつシャープな粒度分布を有す
る高純度のシリカ粒子をうることができると共に、目的
に応じて前記粒度分布を広範囲に変化させて製造するこ
とができる。

【００３７】前記のようにして製造されたシリカ粒子は
含有される不純物が極めて少なくアルミニウム成分が１
０００ｐｐｍ以下、好ましくは２００〜１ｐｐｍ、カル
シウム成分が３００ｐｐｍ以下、好ましくは５０〜１ｐ
ｐｍ、鉄成分が１０００ｐｐｍ以下、好ましくは２００
〜１ｐｐｍの範囲とされる。なお前記シリカ粒子中のＡ
ｌ及びＦｅはＩＣＰ発光分析法により、Ｃａはフレーム
レス原子吸光法により測定される。

【００３８】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。

【００３９】本発明の最表面層とは電子写真感光体の最
表面に位置する感光層でもよいし、さらにその上に積層
された保護層でもよい。

【００４０】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３に示す。

【００４１】図３（イ）は導電性支持体１上に中間層２
を介して電荷発生物質（ＣＧＭ)と電荷輸送物質（ＣＴ
Ｍ）を共に含有する単層構成の感光層６を有する感光体
であり、図３（ロ）は導電性支持体１上に中間層２を介
して電荷輸送物質（ＣＴＭ）を主成分として含有する電
荷輸送層（ＣＴＬ）３と電荷発生物質（ＣＧＭ）を主成
分として含有する電荷発生層（ＣＧＬ）４とをこの順に
積層して成る感光層６を有する感光体であり、図３
（ハ）は導電性支持体１上に中間層２を介して電荷発生
層（ＣＧＬ）４と電荷輸送層（ＣＴＬ）３とをこの順に
積層して成る感光層６を有する感光体である。

【００４２】又、図３（ニ）、（ホ）、（ヘ）はそれぞ
れ図３（イ）、（ロ）、（ハ）の感光層の上に保護層５
を積層した構成を示す。上記（イ）、（ロ）、（ハ）、
（ニ）、（ホ）、（ヘ）の各図は有機感光体の代表的な
構成を示したものであり、本発明はこれらの層構成に限
定されるものではない。例えばこれらの図で示された中
間層２は必要でなければ設けなくてもよい。

【００４３】上記層構成の内、本発明の最も好ましい態
様は、（ニ）、（ホ）、（ヘ）で示されるように感光層
の上にさらに保護層５を積層し、これら保護層中に本発
明の無機粒子を含有させたものである。

【００４４】保護層は、設けられた場合少なくとも樹脂
及び本発明の無機粒子より構成されるが、保護層中に電
荷輸送物質（ＣＴＭ）を含有させる事がより好ましい。
これら保護層中に電荷輸送物質（ＣＴＭ）を含有させる
事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。

【００４５】前記図３（イ）〜（ヘ）の各感光体の感光
層６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。

【００４６】前記感光層６に含有される電荷輸送物質
（ＣＴＭ）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。

【００４７】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。

【００４８】

【化１】

【００４９】（式中、Ａｒ₁、Ａｒ₂、Ａｒ₄は各々置
換、無置換の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、
Ａｒ₃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は水素原子もしくは各々置換、無置換
の芳香族炭化水素基または複素環基を表す。ｎは１もし
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。）

【００５０】

【化２】

【００５１】（式中、Ｒ₃、Ｒ₄は各々置換、無置換の芳
香族炭化水素基、複素環基また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は水素原子また
は各々置換、無置換の芳香族炭化水素基、複素環基もし
くはアルキル基を表し、Ａｒ₅は各々置換、無置換の芳
香族炭化水素基または複素環基を表す。ｍは０もしくは
１である。）

【００５２】

【化３】

【００５３】（式中、Ｙは各々ｌ価の置換、無置換はフ
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または複素環基を表す。ｌは１
〜３の整数を表す。）

【００５４】

【化４】

【００５５】（式中、Ａｒ₈、Ａｒ₉、Ａｒ₁₀、Ａｒ₁₁は
各々置換、無置換の芳香族炭化水素基または複素環基を
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。

【００５６】

【化５】

【００５７】

【化６】

【００５８】

【化７】

【００５９】

【化８】

【００６０】

【化９】

【００６１】

【化１０】

【００６２】前記単層構成の感光層６及び積層構成の場
合の電荷発生層（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。

【００６３】なお前記図３（イ）〜図３（ヘ）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、かつ電子写真性能
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あげられる。

【００６４】

【化１１】

【００６５】（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。）

【００６６】

【化１２】

【００６７】（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。）

【００６８】

【化１３】

【００６９】（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。）

【００７０】

【化１４】

【００７１】（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、無置換アルキル基も
しくはアリール基を表し、ｋおよび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。

【００７２】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
単独あるいは２種以上の混合溶媒として用いることもで
きる。

【００７３】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。

【００７４】又、電荷輸送層の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。

【００７５】また、電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍ、
特には１０〜４０μｍが好ましい。

【００７６】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および溶
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。

【００７７】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）紙ある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
ミネートもしくは蒸着によって設けたもの、３）紙ある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もしくは蒸着によって設けたもの
等が挙げられる。

【００７８】次に本発明の電子写真感光体を製造するた
めの塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、
円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光
層の表面層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させない
ため、又均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は
円形量規制型塗布等の塗布加工方法を用いるのが好まし
い。なお前記スプレー塗布については例えば特開平３−
９０２５０号及び特開平３−２６９２３８号公報に詳細
にされ、前記円型量規制型塗布については例えば特開昭
５８−１８９０６１号公報に詳細に記載されている。

【００７９】なお前記スプレー塗布及び円形量規制塗布
によれば、前記浸漬塗布等に比して塗布液の無駄な消費
がなく、下層を溶解、損傷することがなく、かつ均一塗
布が達成される等の利点を有する。

【００８０】本発明においては、更に、支持体と中間層
との間に支持体の表面欠陥を補うための被覆を施すこと
や、特に画像入力がレーザー光の場合には問題となる干
渉縞の発生を防止することなどを目的とした導電層を設
けることができる。この導電層は、カーボンブラック、
金属粒子又は金属酸化物粒子等の導電性粉体を適当な結
着剤樹脂中に分散した溶液を塗布乾燥して形成すること
ができる。導電層の膜厚は５〜４０μｍが好ましく、特
には１０〜３０μｍが好ましい。

【００８１】本発明の感光体は、複写機、レーザープリ
ンター、ＬＥＤプリンター、液晶シャッター式プリンタ
ー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。

【００８２】図４に本発明の電子写真感光体を有する画
像形成装置の概略構成例を示す。

【００８３】図４において１０は感光体ドラムで、有機
感光層をドラム上に塗布し接地されて時計方向に駆動回
転される。１２はスコロトロン帯電器で、感光体ドラム
１０周面に対し一様な帯電をコロナ放電によって与えら
れる。この帯電器１２による帯電に先だって、前画像形
成での感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を
用いた１１による露光を行って感光体周面の除電をして
もよい。

【００８４】感光体への一様帯電ののち像露光手段１３
により画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の
像露光手段１３は図示しないレーザダイオードを発光光
源とし回転するポリゴンミラー１３１、ｆθレンズ等を
経て反射ミラー１３２により光路を曲げられ感光体ドラ
ム上の走査がなされ、静電潜像が形成される。

【００８５】その静電潜像は次いで現像器１４で現像さ
れる。感光体ドラム１０周縁にはイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナーとキ
ャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器１４
が設けられていて、先ず１色目の現像がマグネットを内
蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１４１によ
って行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのま
わりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリ
エステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、
シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもの
で、現像剤は層形成手段によって現像スリーブ１４１上
に１００〜６００μｍの層厚に規制されて現像域へと搬
送され、現像が行われる。この時通常は感光体ドラム１
０と現像スリーブ１４１の間に直流或いは交流バイアス
電位をかけて現像が行われる。

【００８６】カラー画像形成に於いては、１色目の顕像
化が終った後２色目の画像形成行程にはいり、再びスコ
ロトロン帯電器１２による一様帯電が行われ、２色目の
潜像が像露光手段１３によって形成される。３色目、４
色目についても２色目と同様の画像形成行程が行われ、
感光体ドラム１０周面上には４色の顕像が形成される。

【００８７】一方モノクロの電子写真装置では現像器１
４は黒トナー１種で構成され、１回の現像で画像を形成
することができる。

【００８８】記録紙Ｐは画像形成後、転写のタイミング
の整った時点で給紙ローラ１７の回転作動により転写域
へと給紙される。尚、本発明における転写体とは代表的
には記録紙（転写紙）であるが、オーバーヘッドプロジ
ェクター用のＰＥＴベースを始め、未定着トナー画像を
転写出来るものはすべて含まれる。

【００８９】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム１０の周面に転写ローラ１８が圧接さ
れ、給紙された記録紙Ｐを挟着して多色像が一括して転
写される。

【００９０】次いで記録紙Ｐはほぼ同時に圧接状態とさ
れた分離ブラシ１９によって除電され感光体ドラム１０
の周面により分離して定着装置２０に搬送され、熱ロー
ラ２０１と圧着ローラ２０２の加熱、加圧によってトナ
ーを溶着したのち排紙ローラ２１を介して装置外部に排
出される。なお前記の転写ローラ１８および分離ブラシ
１９は記録紙Ｐの通過後感光体ドラム１０の周面より退
避離間して次なるトナー像の形成に備える。

【００９１】一方記録紙Ｐを分離した後の感光体ドラム
１０は、クリーニング装置２２のブレード２２１の圧接
により残留トナーを除去・清掃し、再び１１による除電
と帯電器１２による帯電を受けて次なる画像形成のプロ
セスに入る。なお感光体上にカラー画像を重ね合わせる
場合には前記のブレード２２１は感光体面のクリーニン
グ後直ちに移動して感光体ドラム１０の周面より退避す
る。

【００９２】尚３０は感光体、帯電手段、及びクリーニ
ング手段を一体化されている着脱可能なカートリッジで
ある。

【００９３】電子写真装置として、上述の感光体や、ク
リーニング手段等の構成要素のうち、複数のものを装置
ユニットとして一体に結合して構成し、このユニットを
装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。例えば帯
電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも１
つを感光体とともに一体に支持してユニットを形成し、
装置本体に着脱自在の単一ユニットとし、装置本体のレ
ールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成にしても良
い。

【００９４】像露光手段は、電子写真装置を複写機とし
て使用する場合には、原稿からの反射光や透過光を感光
体に照射する手段、或いはセンサーで原稿を読み取り信
号化し、この信号に従ってレーザービームの走査、ＬＥ
Ｄアレイの駆動、または液晶シャッターアレイの駆動を
行い感光体に光を照射する手段をいう。

【００９５】尚、電子写真画像形成装置をファクシミリ
やプリンタとして使用する場合には、像露光手段１３は
受信データをプリントするための露光手段になる。

【００９６】

【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。

【００９７】（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）３０ｇ
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３５５．
５ｍｍのアルミニウムドラム上に、浸漬塗布により厚さ
０．５μｍの中間層を形成した。

【００９８】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）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。

【００９９】続いて、例示化合物Ｔ−３１１００ｇ
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）１５０ｇをジクロロメタン１
０００ｍｌ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。

【０１００】その後、例示化合物Ｔ−３１２０ｇと
ＢＰＺ型ポリカーボネート樹脂パンライトＴＳ−２０５
０（帝人化成（株）社）３０ｇをジクロロメタン１００
０ｍｌ中に溶解した液にシランカップリング剤で処理し
た０．２μｍのシリカ粒子（モース硬度７．０球形）を
１０ｇ添加し、超音波槽中で２０分間分散した。この液
を用いて、上記電荷輸送層上に塗布により厚さ３μｍの
表面保護層を形成した。

【０１０１】最後に、１００℃で１時間加熱乾燥し、中
間層、電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を順次積層
してなる感光体を作製した。

【０１０２】

【化１５】

【０１０３】感光体１−２０．２μｍのシリカ粒子を０．０５μｍのシリカ粒子
（モース硬度７．０球形）に変更した他は感光体１−１
と同様にして感光体を作製した。

【０１０４】感光体１−３０．２μｍのシリカ粒子を２．０μｍのシリカ粒子（モ
ース硬度７．０球形）に変更した他は感光体１−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１０５】感光体１−４０．２μｍのシリカ粒子を２．５μｍのシリカ粒子（モ
ース硬度７．０球形）に変更した他は感光体１−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１０６】感光体１−５０．２μｍのシリカ粒子を０．２μｍのジルコニア（モ
ース硬度７．５）粒子に変更した他は感光体１−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１０７】感光体１−６０．２μｍのシリカ粒子を０．１μｍのシリカ粒子（モ
ース硬度７．０球形）に変更した他は感光体１−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１０８】感光体１−７０．２μｍのシリカ粒子を０．５μｍの酸化チタン粒子
（モース硬度６．０）に変更した他は感光体１−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１０９】感光体１−８０．２μｍのシリカ粒子を０．５μｍのアルミナ粒子
（モース硬度９．０）に変更した他は感光体１−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１１０】感光体１−９粒子を添加しなかった他は感光体１−１と同様にして感
光体を作製した。

【０１１１】（２）評価感光体１−１〜１−９をコニカ（株）社製Ｕ−ＢＩＸ４
１５５改造機（帯電時間０．０８２秒）、Ｕ−ＢＩＸ４
１４５改造機（帯電時間０．１０４秒）、及びＵ−ＢＩ
Ｘ３１３５改造機（帯電時間０．１１７秒）に装着し、
下表の通り条件を変えて１０万コピーの実写テストを行
った。像露光−現像時間については、各機とも０．１６
０秒にそろえた。

【０１１２】評価は、実写中の画像不良の有無、実写前
後の表面電位の変化量及び膜厚減耗量により行った。

【０１１３】〈静電特性テスト〉前記複写機の現像器を
取り外し、その位置に表面電位計を配設した改造機を用
い、黒紙電位（Ｖｂ）、白紙電位（Ｖｗ）を測定し、そ
の結果を表１に示した。

【０１１４】なお黒紙電位とは反射濃度１．３の黒紙原
稿を用いて像露光を行ったときの感光体の表面電位であ
り、白紙電位とは反射濃度０．０の白紙原稿を用いて像
露光を行ったときの感光体の表面電位である。又、残留
電位とはクリーニング後除電を行い、再帯電前の電位で
ある。

【０１１５】〈画像評価〉前記９種類の感光体を順次各
複写機に装着し、中間調を有する原稿を用いて１００，
０００回の画像出しを行った。この間クリーニング不良
による地カブリ発生の有無、ブレードクリーニング反転
による画像傷の有無について評価した。

【０１１６】〈膜厚減耗量〉感光体の均一膜厚部分をラ
ンダムに１０ヶ所測定し、その平均値を感光体の膜厚と
する。膜厚測定器ＥＤＤＹ５６０Ｃ（ＨＥＬＭＵＴ
ＦＩＳＣＨＥＲＧＭＢＨＴＣＯ社製）を用いて１回
目と１０万コピー後の膜厚を測定し、その差を膜厚減耗
量とした。

【０１１７】

【表１】

【０１１８】上表の通り、本発明の画像形成方法では、
繰り返し使用に供した時にも感光体の膜厚減耗が少ない
上、画像濃度低下もなく安定した画像が得られることが
わかる。

【０１１９】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）３０ｇ
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３５５．
５ｍｍのアルミニウムドラム上に、浸漬塗布により厚さ
０．５μｍの中間層を形成した。

【０１２０】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）５ｇをＭＥＫ１００
０ｍｌ中に溶解し、更に例示化合物ＣＧＭ−２１０
ｇ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、上記中間層状に浸漬塗布により
厚さ０．５μｍの電荷発生層を形成した。

【０１２１】続いて、例示化合物Ｔ−３１１００ｇ
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）１５０ｇをジクロロメタン１
０００ｍｌ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。

【０１２２】その後、例示化合物Ｔ−３１２０ｇと
ＢＰＺ型ポリカーボネート樹脂パンライトＴＳ−２０５
０（帝人化成（株）社）３０ｇをジクロロメタン１００
０ｍｌ中に溶解した液にシランカップリング剤で処理し
た０．２μｍのシリカ粒子（モース硬度７．０球形）を
１０ｇ添加し、超音波槽中で２０分間分散した。この液
を用いて、上記電荷輸送層上にリング塗布により厚さ３
μｍの表面保護層を形成した。

【０１２３】最後に、１００℃で１時間加熱乾燥し、中
間層、電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を順次積層
してなる感光体を作製した。

【０１２４】

【化１６】

【０１２５】感光体２−２０．２μｍのシリカ粒子を０．０５μｍのシリカ粒子
（モース硬度７．０球形）変更した他は感光体２−１と
同様にして感光体を作製した。

【０１２６】感光体２−３０．２μｍのシリカ粒子を２．０μｍのシリカ粒子（モ
ース硬度７．０球形）に変更した他は感光体２−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１２７】感光体２−４０．２μｍのシリカ粒子を２．５μｍのシリカ粒子（モ
ース硬度７．０球形）に変更した他は感光体２−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１２８】感光体２−５０．２μｍのシリカ粒子を０．２μｍのジルコニア（モ
ース硬度７．５）微粒子に変更した他は感光体２−１と
同様にして感光体を作製した。

【０１２９】感光体２−６０．２μｍのシリカ粒子を０．１μｍのシリカ粒子（モ
ース硬度７．０球形）に変更した他は感光体２−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１３０】感光体２−７０．２μｍのシリカ粒子を０．５μｍの酸化チタン粒子
（モース硬度６．０）に変更した他は感光体２−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１３１】感光体２−８０．２μｍのシリカ粒子を０．５μｍのアルミナ粒子
（モース硬度９．０）に変更した他は感光体２−１と同
様にして感光体を作製した。

【０１３２】感光体２−９無機粒子を添加しなかった他は感光体２−１と同様にし
て感光体を作製した。

【０１３３】（２）評価感光体２−１〜２−９をコニカ（株）製Ｕ−ＢＩＸ４１
５５改造機（像露光−現像時間０．１１３秒）、Ｕ−Ｂ
ＩＸ４１４５改造機（像露光−現像時間０．１４２
秒）、及びＵ−ＢＩＸ３１３５改造機（像露光−現像時
間０．１６０秒）に装着し、下表の通り条件を変えて１
０万コピーの実写テストを行った。尚、帯電時間は各機
とも０．１１７秒とした。

【０１３４】評価は、実写中の画像不良の有無、実写前
後の現像位置で測定したＶｂ、Ｖｗの表面電位の変化量
及び膜厚減耗量により行った。

【０１３５】Ｖｂ：黒紙電位（オリジナル原稿で反射濃
度１．３以上の黒原稿潜像部の電位）Ｖｗ：白紙電位（オリジナル原稿で白紙部分の潜像部の
電位）

【０１３６】

【表２】

【０１３７】上表の通り、本発明の画像形成方法では、
繰り返し使用に供した時にも感光体の膜厚減耗が少な
く、画像濃度も安定した画像が得られることがわかる。

【０１３８】

【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、感光体の帯電時間や画像露光か
ら現像までの時間が短くても画像濃度も安定した画像形
成方法、画像形成装置及び装置ユニットを提供すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における帯電時間を説明する図。

【図２】本発明における像露光後トナーにて現像するま
での時間を説明する図。

【図３】本発明に係わる感光体の層構成を示す断面図。

【図４】本発明に係わる画像形成装置の断面図。

【符号の説明】

１導電性支持体２中間層３電荷輸送層（ＣＴＬ）４電荷発生層（ＣＧＬ）５保護層６感光層１０感光体ドラム１１帯電手段であるスコロトロン帯電器１３像露光手段１４現像手段である現像器１８転写手段である転写ローラ２０定着手段である定着装置２２クリーニング手段である装置３０画像形成装置ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体を０．１１秒以下の時間で帯電
し、像露光後トナーにて現像し、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もつ
画像形成方法において、最表面層が無機粒子を含有する
感光体を使用することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】感光体、該感光体を０．１１秒以下の時
間で帯電する手段、像露光手段、トナーにて現像する手
段、転写体上にトナー像を転写する手段、感光体クリー
ニング手段をもつ画像形成装置において、最表面層が無
機粒子を含有する感光体を使用することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項３】前記画像形成装置の感光体と、帯電手
段、像露光手段、現像手段、転写手段、或いはクリーニ
ング手段の少なくとも一つが、装置本体から一体的に着
脱可能にユニット化されていることを特徴とする請求項
２記載の画像形成装置。
【請求項４】感光体を帯電し、像露光後、トナーにて
０．１５秒以内に現像し、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もつ画像
形成方法において、最表面層が無機粒子を含有する感光
体を使用することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】感光体、該感光体を帯電する手段、像露
光手段、像露光後トナーにて０．１５秒以内に現像する
手段、転写体上にトナー像を転写する手段、感光体クリ
ーニング手段をもつ画像形成装置において、最表面層が
無機粒子を含有する感光体を使用することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項６】前記画像形成装置の感光体と、帯電手
段、像露光手段、現像手段、転写手段、或いは感光体ク
リーニング手段の少なくとも一つが、装置本体から一体
的に着脱可能にユニット化されていることを特徴とする
請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記無機粒子は体積平均粒径が０．０５
〜２．０μｍであることを特徴とする請求項１又は４記
載の画像形成方法。