JPH096100A

JPH096100A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH096100A
Application number: JP7156280A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Matsuura; 克巳松浦; Yoshihiko Eto; 嘉彦江藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】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及び画像形成装置の提
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、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、且つ前記最上層の膜強度
が先端半径０．３ｍｍのダイヤモンド針を用いて２００
ｇの垂直荷重をかけた時の傷の深さが０．１〜１．０μ
ｍであり、感光体を帯電する帯電器のシールド部材に空
気が流通する開口部を有する放電型帯電器であり、かつ
画像形成機器内の空気が排気手段により０．１ｍ³／ｍ
ｉｎ以上の量で排気さ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画像形成法にお
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】この対策として最表面層（最上層）にコロ
イダルシリカや有機微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。しかし、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等の放
電活性種が吸着し易く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、特にその傾向が強い。

【０００７】

【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、この問題をかなり解決出来る事を見
いだした。

【０００８】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多く
受けやすくなることになる。

【０００９】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
光体の表面は硬くなり、凹凸も激しいのでファイニング
しにくくなるという問題がある。

【００１０】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。さらに特開昭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の関連は明確
でなく、十分な解決策となっていない。

【００１１】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及
び画像形成装置の提供にある。

【００１２】

【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。

【００１３】〔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、前記感光体の最上層
（最表面層）にモース硬度５以上の無機粒子を含有し、
且つ前記最上層の膜強度が先端半径０．３ｍｍのダイヤ
モンド針を用いて２００ｇの垂直荷重をかけた時の傷の
深さが０．１〜１．０μｍであり、感光体を帯電する帯
電器のシールド部材が、空気流が流通する開口部を有す
る放電型帯電器であり、かつ画像形成機器内の空気が排
気手段により０．１ｍ³／ｍｉｎ以上の量で排気される
ことを特徴とする画像形成方法。

【００１４】〔２〕前記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、最
上層が電荷輸送物質を含有する層であることを特徴とす
る〔１〕記載の画像形成方法。

【００１５】〔３〕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〕又は〔２〕記載の画像形成方法。

【００１６】〔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、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、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、且つ前記最上層の
膜強度が先端半径０．３ｍｍのダイヤモンド針を用いて
２００ｇの垂直荷重をかけた時の傷の深さが０．１〜
１．０μｍであリ、感光体帯電手段が、空気が流通する
開口部を有するシールド部材を持つ放電型帯電器であ
り、空気流が感光体側から帯電器内を経由して帯電器の
シールド部材開口部から流出する構成としたことを特徴
とする画像形成装置。

【００１７】前記したごとく、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
る画像形成方法及び画像形成装置の提供にある。

【００１８】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帯電器構造との組
み合わせを見いだし本発明に至った。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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以下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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】図１（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(CTM)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
１（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
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。

【００３３】又、図１（ニ）、（ホ）、（ヘ）はそれぞ
れ図１（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。

【００３４】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。

【００３５】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)を含有させるいわゆる複数の電荷輸送
層よりなる層構成にす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。

【００３６】又、帯電手段とは、代表的にはコロトロ
ン、スコロトロン電極等によるコロナ放電帯電器であ
り、帯電器のシールド部材とは、帯電極を取り囲むよう
に配置されている板状の導電性部材である。

【００３７】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。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。又、実際
には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。

【００３８】感光体の膜強度は、ＨＥＩＤＯＮ−１８型
表面性測定器（新東科学社製）を用いて測定することが
出来る。すなわち感光体表面に先端半径０．３ｍｍの半
球状のダイヤモンド針を介して垂直荷重２００ｇをか
け、前記の針を１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で動かして引っ
掻き傷をつけ、その傷の深さをレーザ顕微鏡（Ｌａｓｅ
ｒｔｅｃ社製）で測定し、その深さ（μｍ）を膜強度と
した。

【００３９】前記図１（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。

【００４０】前記感光層６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。

【００４１】これらの中で特に好ましい電荷輸送物質(C
TM)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。

【００４２】

【化１】

【００４３】（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。）

【００４４】

【化２】

【００４５】（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。）

【００４６】

【化３】

【００４７】（式中、Ｙは置換、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
素基または複素環基を表す。ｌは１〜３の整数を表
す。）

【００４８】

【化４】

【００４９】（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。

【００５０】

【化５】

【００５１】

【化６】

【００５２】

【化７】

【００５３】

【化８】

【００５４】

【化９】

【００５５】

【化１０】

【００５６】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。

【００５７】なお前記図１（イ）〜（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。

【００５８】

【化１１】

【００５９】（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、Ｒ
₉は炭素原子数１〜９のアルキル基又はアリール基であ
る。）

【００６０】

【化１２】

【００６１】（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。）

【００６２】

【化１３】

【００６３】（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のアルキル基、シクロアルキル基、又はアリー
ル基を表す。）

【００６４】

【化１４】

【００６５】（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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】また、電荷輸送層の膜厚は５〜50μm、特
には10〜40μmが好ましい。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】図２は本発明を用いた画像形成装置であ
リ、これを用いて本発明をさらに説明する。

【００７３】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１２からの像露光光により
感光体面上には静電潜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、感光体は帯電器１
１により像露光前に一様帯電される。

【００７４】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は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。

【００７５】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。

【００７６】これを繰り返す事により多数枚の画像形成
がなされるが、この過程において帯電手段１１である放
電型帯電器周辺では、放電による多量のオゾンが発生し
０．５ｐｐｍ以上の高濃度となる。これが感光体面の分
解や変質をもたらし、感光体の性能劣化を引き起こす。
しかし、本発明のごとく帯電極１１の構造を工夫し排気
用ファン３２等の手段により、機内空気を０．１ｍ³／
ｍｉｎ以上の速度で排出してやれば、性能劣化は極めて
少なくなることがわかった。

【００７７】図２において、３０は排気手段である。本
発明の帯電器１１については図３において説明する。

【００７８】図３は本発明に用いられるスコロトロン帯
電器であり、１１２はそのグリット電極で、これにより
感光体１０を均一に帯電する。図面上では紙面に垂直に
なっている線状の帯電極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。そし
て、本発明に係わる帯電器においてはシールド部材１１
４に開口部１１３を有しており、空気流が感光体側から
帯電器内部を経由して該開口部より流出する機構になっ
ている。その流れを作るため図２に３１で示すガイド板
が取り付けられている。

【００７９】排出方法としては、図４のごとく帯電器背
面の開口部からダクト３５及びファン３２により直接排
気するものもあるが、通常は図２に示す機壁に設けた排
気ファンにより機内全体の空気を排気するものが多く、
この場合は０．５ｍ³／ｍｉｎ以上とするのが好まし
い。

【００８０】又、感光体の疲労劣化の問題のほかに環境
衛生上の問題もある。機外に排出される空気中のオゾン
濃度は０．０５ｐｐｍ以下、好ましくは０．０２ｐｐｍ
以下とするのが良い。そのためたとえば帯電器のシール
ド部材にオゾン分解手段として白金−ロジウム合金の内
張りをしたり、空気流排出経路にオゾン分解フィルタ３
３を設ける等の分解手段を設けるのが望ましい。

【００８１】尚、オゾン分解剤としては、Ｐｔ，Ｎｉ，
Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｐｄ，Ｒｈ等の金属粉又はこれらの
複合体があり、又、Ｍｎ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｗ，Ｚｎ等の金属酸化物がある。
さらにオゾン吸着剤としては活性炭、アルミナ、シリ
カ、ガラス等がある。

【００８２】これらの物質は粒状体でオゾン分解層又は
フイルタを形成するか、メッキ、蒸着、スパッタリング
等によりオゾン分解層又はフイルタを設けても良く、ポ
リビニルアルコール、セルローズ系樹脂等のバインダ中
に分散含有させたものを塗布加工しても良い。

【００８３】本発明は、複写機、レーザープリンタ、LE
Dプリンタ、液晶シャッタ式プリンタ等の電子写真画像
形成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。

【００８４】

【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。

【００８５】（１）感光体の作製感光体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。

【００８６】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。

【００８７】続いて、例示化合物Ｔ−１０１５０ｇ
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。

【００８８】その後、例示化合物Ｔ−１０１５０ｇ
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の表面保護層を
形成した。

【００８９】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。

【００９０】

【化１５】

【００９１】感光体２、３（実施例用）及び感光体４
〜６（比較例）無機粒子の種類及びその添加量を表１のごとくした他は
感光体１と同様にして感光体２〜６を得た。

【００９２】尚、表１の各無機粒子はいずれも理論量の
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。

【００９３】尚、各感光体の膜強度をＨＥＩＤＯＮ−１
８型表面性測定器（新東科学社製）を用いて測定した。
すなわち感光体表面に先端半径０．３ｍｍの半球状のダ
イヤモンド針を介して垂直荷重２００ｇをかけ、前記の
針を１０ｍｍ／ｓｅｃの速度で動かして引っ掻き傷をつ
け、その傷の深さをレーザ顕微鏡（Ｌａｓｅｒｔｅｃ社
製）を測定し、その深さ（μｍ）を膜強度とし表１に示
した。

【００９４】

【表１】

【００９５】性能評価コニカ社製ＫｏｎｉｃａＵ−ＢＩＸ４１５５の帯電器の
側方に空気流が感光体側から帯電器の背面開口部に向か
うようにするためのガイド板（図２の３１）を設けた改
造機を用い、該改造機に表１の各感光体を表２の順序で
装着し、かつ機内排気用ファン（活性炭素のオゾン分解
フィルター付）の空気排出量を表２の如く変化して実施
例１〜５及び比較例１〜４の９種類の静電特性テスト及
び画像形成テストを行った。

【００９６】又機内排気用ファンの位置を下方に移動
（図２の３０から３０′に移動）して空気流が帯電器か
ら感光体側に向かうようにした改造機を用い、該改造機
に表１の感光体Ａ２を装着し、かつ空気排出量を表２の
０．５ｍ³／ｍｉｎとして、実施例６の静電特性テスト
及び画像形成テストを行った。

【００９７】（２）静電特性テスト常温常湿下、反射濃度１．３のベタ黒領域と反射濃度
０．０のベタ白領域を半々に有する原稿を用い、現像位
置に電位計を配置し、帯電、露光の繰り返しを１０万回
行い、初期と１０万回後との黒紙電位の差（｜ΔＶ
_B｜）及び白紙電位の差（｜ΔＶ_W｜）及び残留電位の差
（｜ΔＶ_R｜）を測定し、その結果を表２に示した。

【００９８】なお残留電位の差の測定は、１回目と１０
万回目の測定の際、帯電器をＯＦＦして１回余分に回転
したときの、それぞれの電位の差から求めた。

【００９９】（３）画像評価常温、常湿下、反射濃度１．３のベタ黒、０．３の中間
調、０．０の白紙部を有する原稿（被覆率１０％）を用
いて、それぞれ１０万回づつのコピーテストを行い、最
大濃度、カブリ、感度、新鋭性を目視で評価し、その結
果を表２に示した。

【０１００】

【表２】

【０１０１】表２から実施例ではいづれも電位変動が少
なく、かつコピー画像がすぐれているが、比較例では感
光体の摩耗、損傷による感度低下及びカブリ発生、又は
クリーニング不良による電子写真性能の低下のいづれか
が発生していて、実用性に乏しいことがわかる。

【０１０２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
画像形成方法によれば、繰り返し画像形成を行う過程で
感光体の摩擦、損傷及びオゾン劣化等による画像劣化が
なく長期に亘り高画質が安定して得られる等の効果が奏
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る感光体の層構成を示す断面図。

【図２】本発明を用いた画像形成装置例を表す構成断面
図。

【図３】本発明に係わるスコロトロン帯電器断面図。

【図４】帯電器背面の開口部からダクトとファンにより
直接排気する装置を説明する概要図。

【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１１帯電手段である帯電器１１１帯電極１１２グリット電極１１３開口部１１４シールド部材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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 ５４０Ｇ０３Ｇ 21/00 ５４０

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、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、且つ前記最上層の膜強
度が先端半径０．３ｍｍのダイヤモンド針を用いて２０
０ｇの垂直荷重をかけた時の傷の深さが０．１〜１．０
μｍであり、感光体を帯電する帯電器のシールド部材
が、空気流が流通する開口部を有する放電型帯電器であ
り、かつ画像形成機器内の空気が排気手段により０．１
ｍ³／ｍｉｎ以上の量で排気されることを特徴とする画
像形成方法。
【請求項２】前記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、最上層が
電荷輸送物質を含有する層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】前記感光体の最上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、
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、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、且つ前記最上層の膜強度
が先端半径０．３ｍｍのダイヤモンド針を用いて２００
ｇの垂直荷重をかけた時の傷の深さが０．１〜１．０μ
ｍであリ、感光体帯電手段が、空気が流通する開口部を
有するシールド部材を持つ放電型帯電器であり、空気流
が感光体側から帯電器内を経由して帯電器のシールド部
材開口部から流出する構成としたことを特徴とする画像
形成装置。