JPH0962082A

JPH0962082A - 電子写真画像形成方法及び装置

Info

Publication number: JPH0962082A
Application number: JP21617195A
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: 1995-08-24
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】トナーリサイクル方式でパッチ検によるトナ
ー濃度制御下に繰り返し画像形成を行った場合でも、画
像濃度低下やトナー飛散による画像ボケ、解像力の低下
等を生ぜず、長期に亙り良質の画像が安定して得られる
画像形成方法と画像形成装置を提供する。【構成】電子写真感光体上に帯電、像露光、現像、
転写、分離及びクリーニングの各工程を繰り返し多数枚
の画像を形成する画像形成方法と画像形成装置におい
て、該感光体が最表面層にモース硬度５以上の無機粒子
を含有し、かつ該現像工程で現像剤のトナー濃度の制御
が感光体上に形成された基準パッチトナー像からの情報
に基づいて行われる画像形成方法と画像形成装置。上
記において、感光体が電荷発生層と、その上に積層さ
れた複数の電荷輸送層とからなる感光層を有し、該感光
層の最表面層の電荷輸送層に前記無機粒子を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式で画像を
形成する方法及び該方法に使用する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真法により画像形成を行
う際に用いられる現像剤としては磁性トナーを主成分と
する一成分系現像剤又は磁性キャリアと非磁性トナーと
からなる二成分系現像剤が用いられるが、現像剤の流動
性、摩擦帯電及び現像性に優れていることから前記二成
分系現像剤が多く用いられている。

【０００３】前記二成分系現像剤ではトナーとキャリア
の混合比率、即ち現像剤中のトナー濃度が、得られる画
像に与える影響が大である。即ち、現像剤中のトナー濃
度が不足すると得られる画像の濃度低下を招き、また、
トナー濃度が多すぎると画像かぶりを生じたりトナー飛
散を生じて画像の解像力が低下する。

【０００４】そこで、例えば、特開昭５５−７０８６１
号公報には、所謂Ｌ検と言われるトナー濃度検知装置が
提案されている。

【０００５】前記Ｌ検は、現像剤のトナー濃度の変化に
より生じるインダクタンスの差を利用して現像剤から直
接トナー濃度を測定する装置であり、現像器内の現像剤
のトナー濃度が不足した場合、即ち基準トナー濃度より
低くなった場合、該装置の出力信号によりトナー補給装
置を駆動して前記現像器にトナー補給がなされる。

【０００６】しかしながら、感光体上に形成されるトナ
ー像、ひいては最終画像の画像濃度は前記現像剤のトナ
ー濃度の外に、感光体の特性変化、環境雰囲気の温湿度
変化等の種々の要因により変化する。

【０００７】従って、Ｌ検により現像剤のトナー濃度の
みをいくら正確に制御しても、要因全体を含むトナー濃
度制御が行われないため、良好な画像が得られないとい
う問題が生ずる。

【０００８】さらには、特開平５−３４１６４５号公
報、特開平６−５９５０１号公報等に記載されるトナー
リサイクル方式の画像形成プロセスの場合、トナーリサ
イクル中に現像剤中に塵埃、紙粉、感光層摩耗粉等の不
純物が多くなり、Ｌ検ではトナー濃度の測定自体が不正
確となるという問題を生ずる。

【０００９】そこで、例えば、特開昭５７−１９５２５
６号公報には、感光体上に形成されるパッチトナー画像
（基準濃度パターン）を光電的に検知し、その検知信号
によりトナー補給装置を駆動してトナー補給を行う所謂
パッチ検が提案されている。このパッチ検によれば、感
光体の特性変化や環境変化等、要因全体をカバーしたト
ナー補給がなされるという利点を生ずる。

【００１０】しかしながら、感光体として有機感光体を
用いた場合、繰り返し画像形成を行う過程で感光体が摩
耗、損傷し易く、電子写真特性が劣化し、とくには感光
体の電位低下が大となる。

【００１１】このため、画像形成の過程でパッチ検を用
いてトナー濃度の制御を行った場合、感光体の電位低下
による画像濃度低下を補うため現像剤に過大なトナー補
給が行われるようになり、トナー飛散、画像ボケの発生
を招き易いという問題がある。

【００１２】一方、感光体の摩耗、損傷対策が、例え
ば、特開昭６０−５７８４７号公報、特開昭５９−２２
３４４３号公報、特開昭６１−１６３３４５号公報等で
提案されている。

【００１３】即ち、これらの公報には、有機感光体の最
表面層、例えば保護層又は電荷輸送層に無機粒子を含有
させることにより、耐摩耗性及び耐傷性に優れた感光体
が得られることが記載されている。

【００１４】しかしながら、前記特開昭６０−５７８４
７号公報、特開昭５９−２２３４４３号公報及び特開昭
６１−１６３３４５号公報には、最表面層に無機粒子を
含有させた感光体がどのような画像形成方法においてそ
の効果を発揮するのか記載がなく、特にトナー補給にパ
ッチ検を用い、かつトナーリサイクル方式を用いた画像
形成方法に関して全く記載されていない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みて提案するものであり、その目的は、トナーリサイク
ル方式で、かつパッチ検によるトナー濃度制御下に繰り
返し画像形成を行った場合でも、トナー飛散や画像ボケ
による解像力の低下を招くことなく終始良質の画像が安
定して得られる画像形成方法及び画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討の
結果、繰り返し画像形成の過程で摩耗、損傷による特性
劣化を生じ易い例えば有機感光体を用い、現像剤中に塵
埃、紙粉、感光層摩耗粉等の不純物が混入蓄積し易いト
ナーリサイクル方式を用いて、パッチ検によるトナー濃
度制御下に画像形成を行ったときに発生するトナー飛
散、画像ボケの発生が、前記感光体として最表面層に無
機粒子を含有させた感光体を前記トナーリサイクルでか
つパッチ検によるトナー濃度制御を行う画像形成プロセ
スと組み合わせて用いることにより解決することを見い
出し前記本発明の技術課題を解決したのである。

【００１７】即ち、前記本発明の目的は、電子写真感光
体上に帯電、像露光、現像、転写、分離及びクリーニン
グの各工程を繰り返して、多数枚の画像を形成する画像
形成方法において、前記感光体が最表面層にモース硬度
５以上の無機粒子を含有し、かつ前記現像工程における
現像剤のトナー濃度の制御が感光体上に形成された基準
パッチトナー像からの情報に基づいて行われることを特
徴とする画像形成方法によって達成される。

【００１８】さらにまた、前記本発明の目的は、電子写
真感光体及びその外周に帯電、像露光、現像、転写、分
離及びクリーニングの各手段を有し、前記感光体及び各
手段を用いて繰り返し多数枚の画像形成を行う画像形成
装置において、前記感光体がその最表面層にモース硬度
５以上の無機粒子を含有し、前記感光体上に形成された
基準パッチトナー像からの情報に基づいて、前記現像手
段における現像剤のトナー濃度の制御を行うトナー濃度
制御手段を有することを特徴とする画像形成装置によっ
て達成される。

【００１９】なお、本発明の好ましい態様によれば、前
記感光体が電荷発生層と、その上に積層された複数の電
荷輸送層とからなる感光層を有し、該感光層の最表面層
となる電荷輸送層に前記無機粒子が含有される。上記態
様の感光体が好ましい理由は以下のとおりである。

【００２０】即ち、感光体の最表面層としての保護層中
に無機粒子を含有させた前記特開昭５５−７０８６１号
公報及び特開昭５７−１９５２５６号公報の例では、繰
り返し画像形成を行う過程で感度低下及び残電上昇を生
じ画像が劣化する傾向がある。また、感光体の感光層の
最表面層に無機粒子としてコロイダルシリカを含有させ
た前記特開平５−３４１６４５号公報の例では、コロイ
ダルシリカはバインダー樹脂中への均一分散が難しく、
感光体に必ずしも十分な膜強度を与えることができな
い。

【００２１】また、感光体の電荷輸送層全体に無機粒子
を含有させた特開平６−５９５０１号公報及び特開昭５
７−１９５２５６号公報の例では、像露光時、感光層内
の光散乱が多くなり画像形成時解像性が悪く、画像ボケ
が生じ易い等の問題があり、好ましくは電荷発生層上に
複数の電荷輸送層を設け、最表面層となる電荷輸送層に
無機粒子を含有させた前記構成とするのが好ましい。

【００２２】また、本発明の別の好ましい実施態様とし
ては、前記感光体の最表面層の膜強度が先端半径０．３
ｍｍのダイヤモンド針を用いて２００ｇの垂直荷重をか
けたときの傷の深さが０．１〜１．０μｍである態様が
ある。

【００２３】該傷の深さが０．１μｍより小さいと膜強
度が不足し、繰り返し画像を形成する過程で傷が発生
し、画質が劣化し易い。また、傷の深さが１．０より大
きいと、クリーニングブレードが摩耗、損傷してクリー
ニング不良となり易い。

【００２４】本発明の画像形成方法に用いられる電子写
真感光体は、支持体として、例えばアルミニウム板、ス
テンレス板などの金属板；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；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導電
性支持体を用いることができる。

【００２５】本発明の画像形成方法に用いる電子写真感
光体は、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と電荷輸送物質とを含有する有機感
光体である。

【００２６】有機の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含
有する有機感光体の層構成の好ましい例を図１に示す。
同図に示す感光体は、導電性支持体１上に中間層２を介
して、電荷発生物質を含有する電荷発生層３と、電荷輸
送物質を含有する第１の電荷輸送層４と、電荷輸送物質
を含有する第２の電荷輸送層５とからなる感光層がこの
順に積層されたものである。

【００２７】有機の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含
有する有機感光体の層構成の代表的な例として、図１に
示した層構成を含めて、（イ）導電性支持体上に中間層
を介して電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する層を
積層した感光体、（ロ）導電性支持体上に中間層を介し
て電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する層と保護層
とをこの順に積層した感光体、（ハ）導電性支持体上に
中間層を介して電荷輸送物質を含有する電荷輸送層、電
荷発生物質を含有する電荷発生層をこの順に積層した感
光体、（ニ）導電性支持体上に中間層を介して電荷輸送
物質を含有する電荷輸送層と、電荷発生物質を含有する
電荷発生層と、保護層とをこの順に積層した感光体、
（ホ）導電性支持体上に中間層を介して電荷発生物質を
含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送
層をこの順に積層した感光体、（ヘ）導電性支持体上に
中間層を介して電荷発生物質を含有する電荷発生層と、
電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、保護層とをこの
順に積層した感光体、及び（ト）導電性支持体１上に中
間層を介して電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電
荷輸送物質を含有する第１の電荷輸送層と、電荷輸送物
質を含有する第２の電荷輸送層とがこの順に積層された
感光体が挙げられる。これらのうち、好ましい態様は上
記（ロ）、（ニ）、（ヘ）及び（ト）であり、より好ま
しい態様は上記（ト）である。しかしながら、本発明の
画像形成方法に用いられる電子写真感光体はこれらの層
構成に限定されない。

【００２８】本発明の画像形成方法において、感光体が
保護層を有する場合、保護層は少なくとも樹脂及び本発
明の無機粒子から構成されるが、保護層中に電荷輸送物
質を含有させるいわゆる複数の電荷輸送層からなる層構
成にすること、即ち、上記（ト）の層構成とすること
が、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ことができる点から好ましい。

【００２９】有機の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含
有する有機感光体の感光層に含有される電荷発生物質と
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。

【００３０】前記感光層に含有される電荷輸送物質とし
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は通常バイ
ンダーと共に層形成が行われる。

【００３１】これらの中で特に好ましい電荷輸送物質と
しては下記一般式で示される化合物があげられる。

【００３２】

【化１】

【００３３】（式中、Ａｒ₁、Ａｒ₂及びＡｒ₄は各々そ
れぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基又は複素
環基を表し、Ａｒ₃は各々それぞれ置換若しくは無置換
の２価の芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、Ｒ₂は
水素原子又はそれぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化
水素基若しくは複素環基を表す。ｎは１又は２を表す。
Ａｒ₄とＲ₂は互いに結合して環を形成してもよい。）

【００３４】

【化２】

【００３５】（式中、Ｒ₃及びＲ₄は各々それぞれ置換若
しくは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、Ｒ₃とＲ₄とは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それぞれ置換若しくは
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はそれぞれ置換若しくは無置換の芳香
族炭化水素基又は複素環基を表す。ｍは０又は１を表
す。）

【００３６】

【化３】

【００３７】（式中、Ｙは、それぞれ置換若しくは無置
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、ジフェニル基又は４，４′−ア
ルキリデンジフェニル基を表し、Ａｒ₆及びＡｒ₇は各々
それぞれ置換若しくは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。）

【００３８】

【化４】

【００３９】（式中、Ａｒ₈、Ａｒ₉、Ａｒ₁₀及びＡｒ₁₁
は各々それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基
又は複素環基を表し、Ａｒ₁、Ａｒ₂及びＡｒ₃は前述の
通りである。）これらのうち、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。

【００４０】

【化５】

【００４１】

【化６】

【００４２】

【化７】

【００４３】

【化８】

【００４４】

【化９】

【００４５】

【化１０】

【００４６】前記単層構成の感光層並びに積層構成の電
荷発生層及び電荷輸送層に含有させ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。

【００４７】本発明に係る電子写真感光体の最上層に含
有させ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
ものが良い。好ましいバインダー樹脂として下記一般式
（Ｉ）、（II）、（III）又は（IV）で表される構造単
位を有するポリカーボネート樹脂が挙げられる。

【００４８】

【化１１】

【００４９】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₈は、各々水素原子、ハロ
ゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１０のアル
キル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、又は
置換若しくは無置換のアリール基、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を表
す。）

【００５０】

【化１２】

【００５１】（式中、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₈は、各々水素原子、ハ
ロゲン原子、アルキル基又はアリール基を表す。）

【００５２】

【化１３】

【００５３】（式中、Ｒ₂₁〜Ｒ₂₈は、各々水素原子、ハ
ロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１０のア
ルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、又
は置換若しくは無置換のアリール基を表す。）

【００５４】

【化１４】

【００５５】（式中、Ｒ₃₁〜Ｒ₄₆は、各々水素原子、ハ
ロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基又は置換
若しくは無置換のアリール基を表し、ｋ及びｍは各々正
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（Ｉ）〜（IV）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
３００００以上である。

【００５６】前記感光体の支持体上の各層を形成する際
に用いられる溶媒又は分散媒としては、例えば、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。

【００５７】前記感光体において、電荷発生層中の電荷
発生物質とバインダー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０．０５〜２μｍが好ましい。電荷輸
送層は電荷輸送物質とバインダー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。電荷輸送物質とバインダー樹脂との混合割合は重量
比で１０：１〜１：１０が好ましい。電荷輸送層の膜厚
は５〜５０μｍ、特に１０〜４０μｍが好ましい。

【００５８】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バインダー樹脂に分散及
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。

【００５９】本発明の電子写真感光体は、その最表面層
にモース硬度５以上の無機粒子を含有することを特徴の
ひとつとする。該最表面層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、感光層の上に保護層が積層
され、該保護層が最表面層である場合は、該保護層でも
よい。該無機粒子としては、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以上の硬質の粒子で
あって、電子写真性能に悪影響を与えないものから選ば
れる。

【００６０】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種又は必要に応
じて２種以上が用いられる。

【００６１】前記無機粒子は体積平均粒径が０．０５〜
２．０μｍが適当であり、好ましくは長径／短径の比が
２．０未満の実質的球形粒子である。該体積平均粒径が
０．０５μｍ未満であると感光体表面の十分な機械的強
度が得られず、また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感光体表面
が摩耗、損傷して電子写真性能が劣化する。また、該体
積平均粒径が２．０μｍを越え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。ここで、前記「実質的球形粒
子」とは、電子顕微鏡で表面形状が判別できる大きさ
（径１〜１０ｍｍ）に拡大したとき、粒子が不定形では
なく長径／短径の比が２．０未満の球形と見做されるも
のである。無機粒子としてこのような実質的球形粒子を
用いた場合、感光体表面の摩耗係数を低減することがで
きる。この効果は、従来用いられていた有機微粒子、つ
まり体積平均粒径が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、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）により測定することができ
る。

【００６２】また、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。

【００６３】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。また、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挙げられる。

【００６４】また、高分子脂肪酸としては、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
挙げられる。

【００６５】これらの疎水化処理剤は、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、これらの疎水化処理
剤はは２種以上を組み合わせて使用することもでき、通
常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。

【００６６】本発明において、電子写真感光体の最表面
層中に含有させる無機粒子としてはシリカ粒子が特に好
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。

【００６７】本発明ではこれらの無機粒子は電子写真感
光体の最表面層に少なくともバインダーと共に含有させ
るが該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。

【００６８】本発明において、電子写真感光体の最表面
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ときの傷の深さが０．
１〜１．０μｍであることが好ましい。該最表面層の膜
強度は、ＨＥＩＤＯＮ−１８型表面性測定器（新東科学
社製）を用いて測定した値である。すなわち感光体の最
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）で測定し、
その深さ（μｍ）を膜強度とするものである。

【００６９】本発明の画像形成方法において、帯電ない
しクリーニングの各工程に用いる手段は任意であり、例
えば帯電手段としてコロトロン、スコロトロン電極等に
よるコロナ放電帯電器を用いることができ、像露光手段
として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を用いることができ、現像手段とし
て、１成分であれ２成分であれ電子写真現像法に基づく
現像手段を用いることができ、転写及び感光体のクリー
ニングの手段も公知の手段を含めて通常用いられる手段
を適用することができる。また、実際には転写の後に転
写材を感光体から引きはがす分離工程があるが、その手
段も通常用いられる手段を適用することができる。

【００７０】次に、本発明の画像形成方法を、図２を参
照して説明する。図２は本発明の画像形成方法を実施す
るための画像形成装置の一具体例の概略構成を示す図で
ある。同図中、１０は矢印方向に回転する本発明に係る
有機感光体ドラムであり、その周縁部にスコロトロン帯
電器１１、像域外除電器ＣＥＬ１２、像露光部２０、現
像器３０、転写極１３、分離極１４、パッチセンサ４
０、クリーニング部５０、ＰＣＬ（除電ランプ）１６、
等が設けられている。

【００７１】像露光部２０は原稿Ｄ₀を載置する原稿台
２１、原稿照明ランプ２３、反射ミラー２４Ａ、２４
Ｂ、２４Ｃ及び２４Ｄと結像ランプ２５を有する。ここ
で、照明ランプ２３と反射ミラー２４Ａは第１光学ユニ
ット２６に、反射ミラー２４Ｂ、２４Ｃ及びレンズ２５
は第２光学ユニット２７に取付けられ、第１光学ユニッ
ト２６と第２光学ユニット２７とは矢印方向に２：１の
速度比で移動、走査し、原稿像が感光体ドラム１０上に
結像され、静電潜像が形成される。

【００７２】回転する感光体ドラム１０は帯電器１１に
より一様の帯電が付与され、像露光前にＣＥＬ１２によ
り画像部以外の除電が行われる。

【００７３】現像器３０ではトナー補給用カートリッジ
３１が装着され、該カートリッジ３１中のトナーはトナ
ー補給スクリュー３２及びトナー搬送スクリュー３３に
より現像室に搬送、補給される。補給されたトナーは補
助撹拌スクリュー３４及び主撹拌装置の撹拌羽根３５に
より現像剤と撹拌混合され、マグネットロール３７を内
蔵し、矢印方向に回転するスリーブ３６に付着搬送され
て感光体ドラム１０上の静電潜像を現像してトナー像が
形成される。

【００７４】転写紙Ｐは給紙ローラ１５及び同期搬送ロ
ーラ１７により、タイミングを合わせて転写部に搬送さ
れ、前記トナー像が転写極１３の作用で転写され、分離
極１４の作用で分離され、図示しない定着器により定着
され、機外に排出される。

【００７５】転写後の感光体はクリーニング部５０のク
リーニングブレード５１により清掃され、ＰＣＬ１６に
より除電されて次の画像形成に備えられる。

【００７６】前記クリーニング部５０では、掻き取られ
たトナーはトナー補集スクリュー５２で端部に集めら
れ、リサイクルスクリュー５３（又はコイルバネ）によ
り現像器３０へと搬送され、新たに補給されたトナーＴ
と共に現像器３０内の現像剤Ｄと混合される。

【００７７】ここでトナーＴの補給は原稿台２１の後部
下面に設けたバッチ画像２２（ＮｅｕｔｒａｌＤｅｎ
ｓｉｔｙ１．０）からの光情報により感光体ドラム１
０上に形成された基準パッチトナー像を光電的に検知
し、得られた検知信号によりトナー補給スクリュー３２
を駆動してトナー補給がなされる。

【００７８】なお感光体ドラム１０上に形成された基準
パッチトナー像は、発光素子（例えば近赤外ＬＥＤ光
等）４１により露光され、その反射光が受光素子（例え
ばホトトランジスター等）４２で受光され、前記トナー
像に応じた信号電圧が出力される。この信号電圧は基準
濃度電圧と比較され、それらの差の電圧に応じてトナー
補給がなされる。そのため、トナー補給が感光体ドラム
上の画像濃度を支配する全ての因子を考慮したトナー補
給がなされる。

【００７９】前記像形成プロセスを繰り返して多数枚の
コピーが作製されるが、本発明特有の感光体を用いてい
ることより感光体の摩耗、損傷がなく、高濃度で高解像
力の画像が安定して得られる。

【００８０】又、トナーリサイクル方式とされている
が、パッチ検方式でトナー補給がなされているので常に
適正なトナー補給が達成されると共にトナーの補給量が
大幅に節約され、コスト低減を画ることができ、かつユ
ーザの衣服の汚れがなく、かつ操作上の煩雑さが解消さ
れる。

【００８１】本発明の画像形成方法に用いられる現像剤
としては磁性キャリアと非磁性トナーから成る二成分系
現像剤が好ましく用いられる。

【００８２】前記磁性キャリアとしては、３０〜１００
μｍ径の鉄、マグネタイト、フェライト等の強磁性体粒
子又はその表面にスチレン樹脂、スチレン−アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂な
どで被覆して成るものが用いられる。

【００８３】又、前記強磁性体の０．１〜１μｍ径の微
粒子を前記樹脂中に分散含有させて成る粒子等が用いら
れ、好ましくは球形粒子とされる。

【００８４】又、前記非磁性トナーとしては、スチレン
樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂等のバインダ
ー樹脂中に１〜２０重量％の例えばカーボンブラック等
の着色剤を分散含有させた５〜３０μｍ径の粒子から成
るものが用いられる。又、前記トナーには必要により荷
電制御剤、低分子ポリオフィンから成るオフセット防止
剤等を含有せしめることができる。前記トナーはキャリ
アに対して１〜１０重量％混合されて二成分系現像剤が
得られる。なお前記現像剤には１〜５重量％のシリカ等
の流動化剤が混合含有される。

【００８５】

【実施例】

実施例１〜３及び比較例１〈感光体１の作製〉径８０ｍｍφのアルミニウムドラム
上にポリアミド樹脂から成る０．３μｍ厚の中間層を設
けた。次いで電荷発生物質（ＣＧＭ）として下記構造の
ペリレン顔料１０重量部とポリビニルブチラール樹脂５
重量部とをメチルエチルケトン１０００重量部に混合
し、サンドミルで２０時間分散して成る塗布液を前記中
間層上に浸漬塗布、乾燥して０．５μｍ厚の電荷発生層
（ＣＧＬ）を形成した。

【００８６】

【化１５】

【００８７】次いで電荷輸送物質（ＣＴＭ）としての例
示化合物（Ｔ−１０）１５０重量部とビスフェノールＺ
型ポリカーボネート樹脂１００重量部とをジクロロメタ
ン１０００重量部に溶解して成る添付液を前記ＣＧＬ上
に浸漬塗布、乾燥して２０μｍ厚の第１の電荷輸送層
（ＣＴＬ）を形成した。更に前記ＣＴＭ１５０重量部と
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂１５０重量部
とをジクロロメタン１０００重量部に溶解した溶液に表
１の無機粒子Ａ１の３０重量部を均一混合して成る塗布
液を円形量規制型塗布機を用いて塗布、乾燥して５．０
μｍ厚の第２のＣＴＬを形成し、感光体１を得た。

【００８８】

【表１】

【００８９】〈感光体２及び３（実施例用）並びに感光
体４（比較例用）の作製〉無機粒子の種類及び添加量を
表１の如くした他は感光体１と同様にして感光体２〜４
を得た。

【００９０】なお、表１の各無機粒子はいづれも理論量
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
であり、また表１の感光体の表面膜強度は前記測定法に
より求めた。

【００９１】また、無機粒子の体積平均粒径（μｍ）は
レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−７００（掘
場製作所製）により測定した。

【００９２】〈画像評価〉コニカ（株）製Ｕ−ＢＩＸ２
０２５（パッチ検、トナーリサイクル方式）に表１に記
載の各感光体を順次装着して成る改造機を用い、常温、
常湿下、ベタ黒、中間調及び白紙部がある原稿画像（被
覆率１０％）を用いてそれぞれ３万回づつのコピーテス
トを行い、得られたコピー画像の最高画像濃度（Ｄ）、
解像度（Ｒ本／ｍｍ）及びその他の画像品質（トナー飛
散の状況等）を測定して画像評価を行った。その結果を
表２に示す。

【００９３】なお、コピー画像の最高画像濃度（Ｄ）及
び解像度（Ｒ本／ｍｍ）の測定方法は以下のようであ
る。

【００９４】最高画像濃度（Ｄ）：べた黒画像をサクラ
デンシトメータＰＤＡ６５（コニカ（株）製）で反射濃
度を測定とした。

【００９５】解像度（Ｒ）：１本／ｍｍ〜１０本／ｍｍ
解像度チャートをコピーし、解像度を評価した。

【００９６】５本／ｍｍ以上は：○印で解像度良好とし
た。

【００９７】４〜３本／ｍｍは：△印とした。

【００９８】２〜１本／ｍｍは：×印とした。

【００９９】

【表２】

【０１００】表２より、実施例はいずれも高濃度、高解
力で鮮明な画像が得られたが、比較例は画像濃度、解像
力の低下が著しく実用性に乏しいことがわかる。

【０１０１】〈その他のテスト〉なお、前記複写機に感
光体２を装着し、トナーリサイクルの駆動を停止して同
様３万回のコピーテストを行ったところ、トナーの補給
量がトナーリサイクル方式の場合に比して２５％増加
し、コスト高となった。

【０１０２】以上の説明はアナログ複写機を中心に説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アナ
ログプリンター、デジタル複写機、デジタルプリンタ
ー、その他電子写真方式の画像形成装置に広く適用され
る。

【０１０３】

【発明の効果】本発明によれば、トナーリサイクル方式
で、パッチ検によるトナー濃度制御下に繰り返し画像形
成を行った場合でも、画像濃度低下や、トナー飛散によ
る画像ボケ、解像力の低下等を生ぜず、長期に亙り良質
の画像が安定して得られる画像形成方法及び画像形成装
置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法を実施するための電子写
真感光体の層構成の一具体例を示す概略図である。

【図２】本発明の画像形成装置の一具体例を示す概略図
である。

【符号の説明】

１導電性支持体２下引層３電荷発生層４第１の電荷輸送層５第２の電荷輸送層１０感光体１３転写極１４分離極２０像露光部３０現像器４０センサ４１発光素子５０クリーニング部５１ブレード５２トナー補集スクリュー５３リサイクルスクリュー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体上に帯電、像露光、現
像、転写、分離及びクリーニングの各工程を繰り返して
多数枚の画像を形成する画像形成方法において、前記感
光体が最表面層にモース硬度５以上の無機粒子を含有
し、かつ前記現像工程における現像剤のトナー濃度の制
御が感光体上に形成された基準パッチトナー像からの情
報に基づいて行わ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と、その上に積
層された複数の電荷輸送層とからなる感光層を有し、該
感光層の最表面層となる電荷輸送層に前記無機粒子が含
有され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】電子写真感光体上に帯電、像露光、現
像、転写、分離及びクリーニングの各工程を繰り返し
て、多数枚の画像を形成する画像形成方法において、前
記感光体が最表面層にモース硬度５以上の無機粒子を含
有し、かつ前記現像工程における現像剤のトナー濃度の
制御が感光体上に形成された基準パッチトナー像からの
情報に基づいて行われ、かつ前記クリーニング工程で回
収されたトナーが前記現像工程に搬送されて再利用され
ることを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】電子写真感光体及びその外周に帯電、像
露光、現像、転写、分離及びクリーニングの各手段を有
し、前記感光体及び各手段を用いて繰り返し多数枚の画
像形成を行う画像形成装置において、前記感光体がその
最表面層にモース硬度５以上の無機粒子を含有し、前記
感光体上に形成された基準パッチトナー像からの情報に
基づいて、前記現像手段における現像剤のトナー濃度の
制御を行うトナー濃度制御手段を有することを特徴とす
る画像形成装置。