CN1771467A - 电子照相感光体以及具有该感光体的成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供如下的一种采用非接触式带电法的电子照相感光体，通过规定其表面物性，使其耐磨耗寿命优良，在形成的图像上长期不产生划痕和浓度不均。该采用非接触式带电法的电子照相感光体在温度为25℃，相对湿度为50％的环境下，在表面上负荷压入最大负重30mN的情况下的蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，优选在3.00％或3.00％以上，且表面的维氏硬度(HV)在20以上25以下。该电子照相感光体1的柔软性优良，具有不会过于软质也不会变脆可塑性，在长期使用时，由于磨耗引起的膜磨损量减少，且表面平滑性优良，在形成的图像上不产生划痕和浓度不均。

Description

电子照相感光体以及具有该感光体的成像装置

技术领域

本发明涉及一种用于电子照相方式成像的电子照相感光体，以及具有该感光体的成像装置。

背景技术

电子照相方式的成像装置不仅是在复印机中，而且在近年来需求不断增长的作为计算机等输出设备的打印机中也得到了广泛的应用。在电子照相方式的成像装置中，安装在该装置中的电子照相感光体的感光层通过带电器均匀地带电，例如，通过与图像信息对应的激光束等曝光，称作调色剂的微粒状显影剂从显影器被供应到通过曝光形成的静电潜影，以形成调色剂图像。

用转印设备将调色剂图像转印到记录纸等转印材料上，该调色剂图像是通过把作为显影剂成分的调色剂粘附到电子照相感光体的表面上而形成的。然而，在电子照相感光体表面上的调色剂没有完全地转印到记录纸上，一部分残留在电子照相感光体的表面。此外，在显影时与电子照相感光体接触的记录纸的纸粉有时可能粘附在电子照相感光体上而残留下来。

由于电子照相感光体表面上残留的调色剂和粘附纸粉对形成的图像品质产生不良影响，因而用清洁装置清除，而且近年来，无清洁器化技术正在发展，通过不具有单独的清洁装置、而是附加于显影设备上的清洁功能回收残留调色剂，即通过所谓的显影兼清洁系统而除去。由于在电子照相感光体中反复地进行带电、曝光、显影、转印、清洁和除电的操作，因此要求对电子和机械外力的耐久性。具体地说，要求相对于由摩擦电子照相感光体表面而引起的磨损或损伤、以及由带电器带电时产生的臭氧和NOx等活性物质的粘附引起的表面层的恶化等具有耐用性。

为了实现电子照相方式的成像装置的成本减少化和免维护化，电子照相感光体具有充分的耐久性以及能长时间稳定地运行是很重要的。电子照相感光体的耐久性和长时间运行稳定性与构成电子照相感光体的表面层的物性有很大的关联。

硬度不仅是评价电子照相感光体表面物性的指标，还是评价许多材料的物性、特别是机械性质的指标之一。硬度的定义是材料相对于压头的压入所产生的应力。目前尝试用硬度作为研究材料的物性的物理参数，对要构成电子照相感光体表面的膜的机械性质进行定量化。作为测定硬度的试验方法，已知的有例如，划痕强度试验、铅笔硬度试验和维氏硬度试验等。

然而，在任一种硬度试验中，当测定如由有机物构成的膜这种显示出组合了可塑性、弹性(含有延迟成分)和蠕变性的复杂表现的材料的机械性质时都存在问题。例如，维氏硬度是通过测定膜的压痕程度进行评价的，这仅能够反映膜的可塑性，对于像有机物这种具有包含很大比例弹性形变的变形形式的物质，不能正确地评价其机械性质。因此，对于由有机物构成的这种膜的机械性质，必须考虑到多种性质而进行评价。

作为评价具有有机感光层的电子照相感光体表面层物性的现有技术之一，提出了采用按照DIN50359-1中规定的通用硬度试验而得到的通用硬度值(Hu)和塑性形变率的方法(例如可以参照特开2000-10320号公报)。在该现有技术中，通过将Hu和塑性形变率限定在规定的范围内，使得感光体表面层的机械老化难以产生。然而，特开2000-10320号公报中所公开的弹性的限定范围中，几乎包含了所有的具有电荷输送层的感光体，这些感光体的电荷输送层中使用现在一般采用的高分子粘合剂，因此，其问题在于没有能够限定出一个实际上适合的范围。

此外，作为评价电子照相感光体表面层的物性的另一项现有技术，公开了对于采用接触带电法的电子照相方式成像装置中设置的感光体，通过将前述通用硬度值(Hu)和作为硬度以外的机械性质的杨氏模量同时限定在规定范围内，可以改善感光体的耐划伤性(例如可以参照特开2001-125298号公报)。

然而，这项现有技术仅限定于用于接触带电法的情况。对于采用电子照相感光体成像的电子照相方式，在使感光体带电的方法大致分为，如该项现有技术所示的接触带电和、采用例如スコロトロン(scorotron)的非接触带电这2种。由于接触带电和非接触带电的带电方式不同，对于其分别使用的感光体所要求的性能也必然产生差异。因此，问题在于，对于采用接触式带电法的电子照相感光体适合的表面物性值的限定范围，不能直接地适用于采用非接触式带电法的电子照相感光体的表面物性。

发明内容

本发明旨在提供一种采用非接触式带电法的电子照相感光体，通过规定表面物性，该电子照相感光体的耐磨耗寿命优良，在形成的图像上长期不产生划痕和浓度不均。

本发明还涉及如下的一种电子照相感光体，通过在非接触方式而带电的表面上以对应图像信息的光曝光形成静电潜影，通过使静电潜影显影而形成调色剂图像，将调色剂图像转印到转印材料上后，从表面上除去包含调色剂的异物，其特征在于：在温度为25℃，相对湿度为50％的环境下，在表面上负荷压入最大负重30mN的情况下的蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，且表面的维氏硬度(HV)在20以上25以下。

此外，本发明的特征还在于：前述蠕变值C_Iτ在3.00％或3.00％以上。

根据本发明，将电子照像方式的成像中使用的通过非接触式带电法带电的电子照相感光体的表面物性设定为，在温度为25℃，相对湿度为50％的环境下，在表面上负荷压入最大负重30mN的情况下的蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，优选在3.00％或3.00％以上，且表面的维氏硬度(HV)在20以上25以下。由此，保证了形成电子照相感光体表面层的膜的柔软性，且可以使前述膜的可塑性处于不会过于软质也不会变脆的良好状态。因此，即使反复地进行带电、曝光、显影、转印、清洁和除电的成像，在长时间使用时膜的磨损量减少，且膜划伤的发生也减少，保证了感光体的平滑性，可以防止在形成的图像上产生划痕和浓度不均。

此外，本发明还涉及一种成像装置，其特征在于，包含：其表面通过非接触方式带电的电子照相感光体，该电子照相感光体在温度为25℃，相对湿度为50％的环境下，在表面上负荷压入最大负重30mN的情况下的蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，且表面的维氏硬度(HV)在20以上25以下；通过非接触的方式使电子照相感光体的表面带电的带电机构；通过以对应图像信息的光对带电的电子照相感光体的表面进行曝光而形成静电潜影的曝光机构；将静电潜影显影而形成调色剂图像的显影机构；将调色剂图像从电子照相感光体的表面转印到转印材料的转印机构；以及对转印了调色剂图像后的电子照相感光体的表面进行清洁的清洁机构。

此外，本发明的特征还在于：前述电子照相感光体的前述蠕变值C_Iτ在3.00％或3.00％以上。

通过本发明，由于具有耐磨耗寿命和耐划伤性优良的电子照相感光体，因此可以实现长期在形成的图像上不产生划痕和浓度不均的成像装置。

附图说明

通过以下详细的说明并结合附图，可以进一步明确本发明的目的、特点和优点。

图1是简略化地表示本发明第1实施方式的电子照相感光体1的结构的局部剖视图。

图2是简略化地表示具有图1所示的电子照相感光体1的本发明另一实施方式的成像装置2的结构的安装侧视图。

图3A和3B是说明蠕变值C_Iτ的求解方法的图。

图4是表示维氏硬度HV和塑性形变硬度Huplast之间的关系的图。

图5是简略化地表示本发明第2实施方式的感光体53的结构的局部剖视图。

图6是表示感光体的C_Iτ和膜磨损量之间的关系的图。

具体实施方式

下面参照附图，详细地说明本发明的优选实施例。

图1是简略化地表示本发明第1实施方式的电子照相感光体1的结构的局部剖视图。图2是简略化地表示具有图1所示的电子照相感光体1的作为本发明另一实施方式的成像装置2的结构的安装侧视图。

电子照相感光体1(以下简称为感光体)包括由导电材料制成的导电支持体3，层叠在导电支持体3上的底涂层4，层叠在底涂层4上且含有电荷产生物质的电荷产生层5，和进一步层叠在电荷产生层5上且含有电荷输送物质的电荷输送层6。电荷产生层5和电荷输送层6构成了感光层7。

导电支持体3优选使用具有圆筒状的，通过在(a)如铝、不锈钢、铜、镍等金属材料，或(b)如聚酯薄膜、酚醛树脂管、纸管等绝缘物质的表面上设置铝、铜、钯、氧化锡或氧化铟的导电层而得到的支持体，优选具有体积电阻为10¹⁰Ω·cm或10¹⁰Ω·cm以下的导电性的支持体。可以氧化导电支持体3的表面以调整前述体积电阻。导电支持体3起到作为感光体1的电极的作用，同时也作为其它层4、5、6的支撑部件。导电支持体3的形状并不限于圆筒状，还可以是板状、膜状或带状等任何形状。

底涂层4可由例如聚酰胺、聚氨酯、纤维素、硝化纤维、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、铝阳极氧化膜、明胶、淀粉、酪蛋白或N-甲氧基甲基化尼龙形成。也可以将氧化钛，氧化锡，氧化铝等颗粒分散在底涂层4中。底涂层4的膜厚形成为约0.1～10μm。该底涂层4起到导电性支持体3和感光层7的接合层的作用，同时也作为抑制电荷从导电支持体3流入感光层7的阻挡层。这样，底涂层4能够保持感光体1的充电特性，可以延长感光体1的寿命。

电荷产生层5可包含公知的电荷产生物质。作为电荷产生物质，只要其能够吸收可见光而产生自由电荷，则可以使用任何的无机颜料、有机颜料和有机染料。无机颜料可以列举硒及其合金、砷-硒、硫化镉、氧化锌、非晶硅及其它无机光电导体。有机颜料可以列举酞菁系化合物、偶氮系化合物、喹吖酮系化合物、多环醌系化合物、苝系化合物等。有机染料可以列举噻喃鎓盐和方芳基鎓盐等。在上述电荷产生物质中，优选使用有机颜料和有机染料等有机光导电性化合物，进而在有机光导电性化合物中，优选使用酞菁系化合物，最优选使用钛氧酞菁化合物，可以得到良好的感光度特性、充电特性和再现性。

除以上列举的颜料和染料之外，电荷产生层5中还可以添加化学增感剂或光学增感剂。化学增感剂可以列举电子接收性物质，例如，四氰乙烯和7，7，8，8-四氰基喹啉并二甲烷等氰化合物、蒽醌和对苯醌等醌类，2，4，7-三硝基芴酮和2，4，5，7-四硝基芴酮等硝基化合物。光学增感剂可以列举呫吨色素、噻嗪色素和三苯甲烷色素等色素。

电荷产生层5是通过把前述电荷产生物质和粘合剂树脂一起分散在合适的溶剂中，在底涂层4上积层、干燥或固化而形成的。粘合剂树脂具体可以列举聚烯丙基化物、聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、苯氧基树脂、环氧树脂、硅氧烷、聚丙烯酸酯等。溶剂可以列举异丙醇、环己酮、环己烷、甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、四氢呋喃、二氧六环、二氧戊环、乙基溶纤剂、乙酸乙酯、乙酸甲酯、二氯甲烷、二氯乙烷、一氯代苯、乙二醇二甲醚等。

另外溶剂并不限制于前述的材料，也可以是选自醇系、酮系、酰胺系、酯系、醚系、烃系、氯化烃系和芳香族系中的任一种溶剂，其可以单独使用，也可以混合使用。然而，考虑到由于电荷产生物质在粉碎和研磨时的晶体变换所引起的感光度降低，以及由于贮存期引起的特性降低，优选使用环己酮、1，2-二甲氧基乙烷、甲乙酮和四氢化醌中的任一种，它们能较少地引起无机或有机颜料中的晶体变换。

电荷产生层5的形成可以采用例如真空沉积法、溅射法、CVD法等气相沉积法或涂布法。在使用涂布法时，将通过用球磨机、砂磨机、涂料振动器、超声分散机粉碎的电荷产生物质分散于溶剂中，必要时加入粘合剂树脂，而获得涂布溶液，通过公知的涂布法涂布到底涂层4上。当形成了底涂层4的导电基材3为圆筒状时，涂布方法可以采用喷涂法、垂直环涂法、浸渍涂布法等。电荷产生层5的膜厚优选为0.05～5μm，更优选为0.1～1μm。

当形成了底涂层4的导电基材3的形状为薄板时，涂布法可以采用敷料器涂布法、条涂法、流延法、旋涂法等。

电荷输送层6可以包含公知的电荷输送物质和粘合剂树脂而构成。只要是具有能够接收电荷产生层5中所含的电荷产生物质产生的电荷并输运它们的能力的物质即可。电荷输送物质可以列举如聚-N-乙烯基咔唑及其衍生物、聚-g-咔唑基乙基谷氨酸酯及其衍生物、聚乙烯芘、聚乙烯菲、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、9-(对二乙氨基苯乙烯基)蒽，1，1-二(4-二苄基氨基苯基)丙烷、苯乙烯基蒽、苯乙烯基吡唑啉、吡唑啉衍生物、苯腙、腙衍生物、三苯胺系化合物、四苯基二胺化合物、芪系化合物、具有3-甲基-2-苯并噻唑啉环的吖嗪化合物等电子提供性物质。

作为构成电荷输送层6的粘合剂树脂，只要与电荷输送物质具有相容性即可，可以列举例如聚碳酸酯和共聚碳酸酯、聚烯丙基化物、聚乙烯醇缩丁醛、聚酰胺、聚酯、环氧树脂、聚氨酯、聚酮、聚乙烯酮、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂、苯氧基树脂、聚砜树脂以及它们的共聚物树脂。这些树脂可以单独使用，也可以混合2种以上使用。在这些粘合剂树脂中，聚苯乙烯、聚碳酸酯和共聚碳酸酯、聚烯丙基化物，以及聚酯具有10¹³Ω或10¹³Ω以上的体积电阻，并且在成膜性和电压特性等方面优良。

作为溶解这些材料的溶剂，可以使用甲醇和乙醇等醇类；丙酮、甲乙酮和环己酮等酮类；乙醚、四氢呋喃、二噁烷和二氧戊环等醚类；氯仿、二氯甲烷和二氯乙烷等脂肪族卤代烃；以及苯、氯苯和甲苯等芳香族类。

用于形成电荷输送层6的电荷输送层用涂布液是通过把电荷输送物质溶解在粘合剂树脂溶液中而制备的。电荷输送物质在电荷输送层6中所占的比例优选为30～80％重量。电荷输送层6在电荷产生层5上的形成是以与电荷产生层5在底涂层4上的形成同样的方式进行的。电荷输送层6的膜厚优选为10～50μm，更优选15～40μm。

此外，电荷输送层6可包含1种或1种以上电子接收性物质或色素，以提高感光度并抑制反复使用时剩余电位的增加和所产生的疲劳。电子接收性物质可以列举琥珀酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、4-氯萘二酸酐等酸酐；四氰乙烯、对苯丙二腈等氰化合物；4-硝基苯甲醛等醛类；蒽醌、1-硝基蒽醌等蒽醌类；2，4，7-三硝基芴酮、2，4，5，7-四硝基芴酮等多环或杂环硝基化合物。这些可用作化学增感剂。

色素可以列举例如呫吨系色素、噻嗪色素、三苯甲烷色素、喹啉系颜料、酞菁铜等有机光电导化合物。这些可用作光学感光剂。

电荷输送层6可进一步含有公知的增塑剂以提高成形性、柔性和机械强度。增塑剂可以列举二元酸酯、脂肪酸酯、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、氯化石蜡、环氧型增塑剂等。此外，必要时，感光层7可含有如聚硅氧烷等用于防止橘皮皱纹的流平剂，用于提高耐用性的苯酚化合物、氢醌化合物、生育酚化合物、胺系化合物等抗氧化剂、紫外线吸收剂等。

如前述构成的感光体1的表面膜物性、即形成膜状的感光层7的表面膜物性被设定为，在温度为25℃，相对湿度为50％的环境下，在表面上负荷压入最大负重30mN的情况下的蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，优选在3.00％或3.00％以上，且表面的维氏硬度(HV)在20以上25以下。

下面对蠕变值C_Iτ进行说明。一般固体材料即使是在比较低负重时，伴随着负载重量的保持时间的经过，表现出缓慢地连续形变现象，即所谓的蠕变。特别是有机高分子材料会出现显著的蠕变。蠕变含有大致可分为延迟弹性形变成分和塑性形变成分，用作表现材料的柔软性的指标。图3A和图3B是说明感光体的蠕变值C_Iτ和维氏硬度HV的求解方法的图。蠕变值C_Iτ是评价在通过压头使感光体的表面一定时间负载预定重量的负重状态下，感光体表面外膜相对于压头的压入量的变化量、即相对于压入负重的缓和程度的参数。

图3A和图3B所示的滞后曲线8表示了如下的历程：在感光体1的表面上开始压入负载，直至到达预定的压入最大负重Fmax时的压入过程(A→B)，在压入最大负重Fmax下保持一定时间t的负载保持过程(B→C)，开始去载直至达到零负重(0)完成去载的去载过程(C→D)的变形(压入深度变化)。蠕变值C_Iτ被定义为在负载保持过程(B→C)中压入量的变化量。

在本实施方式中，蠕变值C_Iτ是在温度为25℃、相对湿度为50％的环境下，采用方锤形的金刚石压头(维氏压头)，压入最大负重Fmax＝30mN，负载保持一定时间t＝5秒的条件下进行测定的。蠕变值C_Iτ具体地如式(1)所示。

C_Iτ＝100×(h2-h1)/h1         ...(1)

其中，h1：到达最大负重30mN时(B)的压入深度

h2：在最大负重30mN下保持时间t时(C)的压入深度

该蠕变值C_Iτ可以通过例如フィッシャ—スコ—プH100V(株式会社フィッシャ—·ィンストルメント制造)求得。

下面对限定感光体1表面的蠕变值C_Iτ的原因进行说明。当受到清洁部件等的按压时所产生的能量使感光体1的表面产生形变，通过使蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上付与其柔软性，由于形变产生的内部能量被缓和(分散)，磨耗的进行得到抑制。即感光体的耐磨耗寿命提高。若蠕变值C_Iτ不足2.70％，则感光体表面的柔软性较差，对于清洁部件等的擦刮的耐磨耗性降低，寿命缩短。

另外，蠕变值C_Iτ的上限没有特别的限定，优选设定在5.0％或5.0％以下。若蠕变值C_Iτ超过5.0％，则感光体过于柔软，当例如清洁部件擦刮时的压入形变量增大，得不到充分的清洁效果。

下面对维氏硬度HV进行说明。维氏硬度(HV)是材料的可塑性的指标，根据日本工业标准(JIS)Z2244求得。在本实施方式中的维氏硬度(HV)是如下求得的：首先在求出蠕变值C_Iτ时的滞后曲线8上，根据去载过程(C→D)中得到的去载曲线上C点的切线与压入深度轴交叉的片段hr，以及压入最大负重Fmax求出塑性形变硬度Huplast，求出该塑性形变硬度Huplast对应的值。塑性形变硬度Huplast具体可以由式(2)得到。

Huplast＝Fmax/A(hr)    ...(2)

其中A(hr)是称为反抗压入深度的前述片段hr对应的压痕表面积，A(hr)＝26.43·hr²。

图4是表示维氏硬度HV和塑性形变硬度Huplast之间的关系的图。如图4所示，由于维氏硬度HV和塑性形变硬度Huplast之间具有极高的相关性，因而可以求出对应塑性形变硬度Huplast的维氏硬度HV，换言之就是可以进行换算。维氏硬度HV可以与之前的蠕变值同样地，通过例如フィッシャ—スコ—プH100V求出，也可以由塑性形变硬度Huplast换算为维氏硬度HV。

下面对限定感光体1表面的维氏硬度HV的原因进行说明。若HV不足20，则作为用于电子照相方式的感光体表面的机械强度不够。此外若HV超过25，则感光体表面变脆，在感光体表面上产生的划伤增加，耐久性变差。因此，维氏硬度HV控制在20以上25以下。

对于蠕变值C_Iτ和维氏硬度HV设定在特定范围内的感光体1，保证了形成其表面层、即感光层7的膜的柔软性，且可以使膜的可塑性不会过于软质也不会变脆。因此，即使反复地进行带电、曝光、显影、转印、清洁和除电的成像以及在长期使用时，膜的磨损量减少，且膜划伤的发生也减少，保证了感光体的平滑性，可以防止在形成的图像上产生划痕和浓度不均。通过控制构成感光层7的电荷输送材料和粘合树脂的种类和配比、感光层7的积层结构例如电荷产生层5的厚度和电荷输送层6的厚度的组合、还有电荷产生层5和电荷输送层6形成的热处理条件等，可以实现对感光体1表面的蠕变值C_Iτ和维氏硬度HV的调整。

下面对感光体1的静电潜影的形成动作简单地进行说明。用带电器等使感光体1上形成的感光层7均匀地带电例如负电。当具有吸收波长的光照射到带电状态的电荷产生层5时，在电荷产生层5中产生电子或者空穴的电荷。空穴通过电荷输送层6中所含的电荷输送物质移动到感光体1表面中和表面的负电荷。电荷产生层5中的电子移动到感应正电荷的导电支持体3侧而中和正电荷。由此，在感光层7中，曝光部分的带电量和未被曝光部分的带电量之间产生差值，形成静电潜影。

下面参考图2，说明具有前述感光体1的成像装置2的结构和成像动作。作为本发明实施方式所示的成像装置2是数字复印机2。

数字复印机2大致是由扫描部分11和激光记录部分12构成的。扫描部分11包括由透明玻璃制成的原稿放置台13、用于自动地将原稿送到原稿放置台13上的对应双面的自动原稿输送器(RADF)14、以及作为原稿图像读取单元的扫描单元15，用于扫描和读取放在原稿放置台13上的原稿的图像。用该扫描部分11读出的原稿图像作为图像数据被送到后述的图像数据输入部分，对图像数据进行规定的图像处理。在RADF14中，一次性地将多份原稿放置在RADF14上装设的原稿托盘(图中没有示出)。RADF14是将这些原稿一张接一张地自动地供应到原稿放置台13上的装置。为了使扫描单元15能够根据操作者的选择读取原稿的一面或者两面，RADF14也可以包括用于单面原稿的输送路径，用于双面原稿的输送路径、切换输送路径的机构、用于掌握和管理通过每个部分的原稿的状态的传感器组、控制部分等。

扫描单元15包括：用于曝光原稿表面的灯反射器组件16；安装有用于反射从原稿反射的光的第一反射镜17的第一扫描单元18，其用于将原稿的反射光图像引导到光电转换元件(简称CCD)23；安装有第二和第三反射镜19、20的第二扫描单元21，用于将第一反射镜17的反射光图像引导到CCD 23；用于在CCD 23上形成图像的光学透镜22，所述CCD 23通过前述各反射镜17、19、20将来自原稿的反射光图像转换为电图像信号；以及前述CCD 23。

扫描部分11通过与RADF14和扫描单元15的关联操作，将需要被读取的原稿顺次供应并安放到原稿放置台13上，并沿着原稿放置台13的下面使扫描单元15移动，读取原稿图像。第一扫描单元18以固定的速度V在原稿图像的读取方向(在图2中朝向纸表面的方向从左向右)沿着原稿放置台13扫描。第二扫描单元21在同样方向以该速度V的一半(V/2)速度平行扫描。通过第一和第二扫描单元18、21的动作，安放在原稿放置台13的原稿图像能够逐行顺次地在CCD 23上形成图像而读取图像。

用扫描单元15读取原稿图像获得的图像数据被送往后述的图像处理部分，经过各种图像处理后，暂时存储在图像处理部分的存储器里。根据输出指令读出存储器里的图像数据，读出的图像数据被送至激光记录部分12，在作为记录介质的记录纸上形成图像。

激光记录部分12具有记录纸输送系统33、激光写入单元26和用于成像的电子照相处理部分27。激光写入单元26包括：依据由扫描单元15读取并存储在存储器中然后从存储器中读出的图像数据、或者从外部装置输入的图像数据而发射激光的半导体激光源；以等角速度偏转激光的多角镜；用于校正以等角速度偏转的激光的f-θ透镜，以使激光束在电子照相处理部分27中设置的感光体1上以等角速度偏转。

在电子照相处理部分27中，在前述感光体1的周围，沿着箭头32所示的感光体1的旋转方向上，从上游侧到下游侧按照带电器28、显影器29、转印器30和清洁器31的顺序安装。如前所述，用带电器28使感光体1均匀地带电，并在带电状态下通过从激光写入单元26中发射的对应于原始图像数据的激光而曝光。通过曝光形成于感光体1表面上的静电潜影由显影器29供应的调色剂显影，以形成作为可见图像的调色剂图像。在感光体1表面上形成的调色剂图像通过转印器30被转印到由后述的传送系统33供应的作为记录材料的记录纸上。

调色剂图像被转印到记录纸上以后，沿箭头32方向旋转的感光体1的表面由设在清洁器31上的清洁板31a擦过。在感光体1表面上形成调色剂图像的调色剂有时没有全部地转印到记录纸上，少量地残留在感光体1的表面上。该残留在感光体表面上的调色剂称为残留调色剂。残留调色剂的存在是引起形成的图像品质变差的原因，因而，通过按压感光体表面的前述清洁板31a，从感光体表面上将其与纸粉等其它异物一起清理除去。

记录纸的传送系统33包括：用于传送记录纸到进行成像的电子照相处理部分27的转印位置的输送部分34，在该转印位置特别设置了转印器30；用于将记录纸送到传送部分34的第一到第三供纸装置35、36、37；用于正确地提供所需尺寸的记录纸的手动供纸装置38；用于固定从感光体1转印到记录纸上的图像、特别是调色剂图像的定影器39；用于在调色剂图像定影后的纸的背面(形成调色剂图像面的反面)上再次形成图像而再送记录纸的再送纸路径40。在传送系统33的转印路径上，设有许多传送辊41，记录纸通过传送辊41传送到传送系统33中规定的位置。

通过定影器39对调色剂图像进行定影处理的记录纸被送到再送纸路径40，用于在背面成像，或者用排纸辊42送到后处理装置43。送到再送纸路径40的记录纸被反复经历前述的步骤以在背面形成图像。送到后处理装置43的记录纸经过后处理，然后根据后处理来确定送纸目标是第一或第二排纸盒44、45中的任一个，由此完成数字复印机2中的一系列成像过程。

数字复印机2中安装的感光体1，形成感光层7的膜的柔软性优良，且膜的可塑性不会过于软质也不会发脆。因而感光体1膜的磨损量减少，且膜划伤的发生也减少，保证了感光体1表面的平滑性，可以实现在形成的图像上不产生划痕和浓度不均的成像装置。

图5是简略化地表示本发明第2实施方式的感光体53的结构的局部剖视图。本实施方式的感光体53与第1实施方式的感光体1类似，对应的部分采用同样的附图标号而省略对其的说明。感光体53中需要注意的是，在导电性支持体3上形成单层的感光层54。

感光层54使用与本发明第1实施方式中所使用的相同的电荷产生物质、电荷输送物质和粘合剂树脂等而形成。将电荷产生物质和电荷输送物质分散于粘合树脂中，或者在含有电荷输送物质的粘合树脂中以颜料颗粒的形态分散电荷产生物质，制备感光层用涂布液，通过与第1实施方式中形成电荷产生层5同样的方法，在导电支持体3上形成单层的感光层。本实施方式的单层型感光体53被涂布的感光层54只有一层，因此，与通过积层电荷产生层和电荷输送层而形成的积层型相比，在制造成本和产量上有利。

(实施例)

下面说明本发明的实施例。

首先，在各种不同条件下，通过在直径30mm，长度346mm的铝制圆筒状导电支持体上形成感光层制成感光体，准备用于实施例和比较例中，对所述感光体进行说明。

(实施例1～3)

(实施例1)：3重量份的氧化钛TTO-MI-1(用Al₂O₃、ZrO₂进行表面处理的树枝状金红石型、钛成分85％；石原产业公司制造)和3重量份的醇溶性尼龙树脂CM8000(东レ公司制造)加入到60重量份的甲醇与40重量份的1，3-二氧戊环的混合溶剂中，用涂料混合器分散处理10小时以制备底涂层用涂布溶液。将该涂布溶液充满涂布槽，浸渍导电支持体后取出，自然干燥形成厚度为0.9μm的底涂层。

将10重量份丁醛树脂S-LEC BL-2(积水化学公司制造)、1400重量份1，3-二氧戊环和15重量份如下述结构式(1)所示的钛氧酞菁在球磨机中分散处理72小时，制备电荷产生层用涂布液。通过与底涂层中同样的浸渍涂布法将该涂布液涂布在底涂层上，自然干燥形成厚度为0.4μm的电荷产生层。

混合100重量份作为电荷输送物质的如下述结构式(2)所示的丁二烯系化合物、分别为48重量份、32重量份、32重量份的3种聚碳酸酯树脂J-500、G-400、GH-503(出光兴产株式会社制造)、48重量份同为聚碳酸酯树脂的TS2020(帝人化成公司制造)以及5重量份スミラィザ—BHT(住友化学株式会社制造)后，溶解于980重量份的四氢呋喃，制备电荷输送层用涂布液。利用浸渍涂布法将该涂布液涂布在电荷产生层上，在130℃下干燥1小时形成层厚28μm的电荷产生层。由此制成实施例1的感光体。

[化学式1]

[化学式2]

(实施例2)：与实施例1同样地形成底涂层和电荷产生层。然后将100重量份作为电荷输送物质的如下结构式(3)所示的烯胺化合物，分别为99重量份、81重量份的2种聚碳酸酯树脂GK-700、GH503(出光兴产株式会社制造)溶解于1050重量份四氢呋喃中，制备电荷输送层用涂布液。使用该涂布液，与实施例1同样地制作实施例2的感光体。

[化学式3]

(实施例3)：除了在形成电荷输送层时，使用99重量份G-400(出光兴产株式会社制造)和81重量份GH503(出光兴产株式会社制造)作为聚碳酸酯树脂以外，其余和实施例2同样地制作实施例3的感光体。

(比较例1～5)

(比较例1)：与实施例1同样地形成底涂层和电荷产生层。然后混合100重量份作为电荷输送物质的如前述结构式(2)所示的丁二烯系化合物、88重量份的聚碳酸酯树脂G-400(出光兴产株式会社制造)、72重量份同为聚碳酸酯树脂的TS2020(帝人化成公司制造)以及5重量份スミラィザ—BHT(住友化学株式会社制造)，溶解于980重量份的四氢呋喃，制备电荷输送层用涂布液。使用该涂布液，与实施例1同样地制作比较例1的感光体。

(比较例2)：与实施例1同样地形成底涂层和电荷产生层。然后将100重量份作为电荷输送物质的如前述结构式(3)所示的烯胺化合物、99重量份的聚碳酸酯树脂GH-503(出光兴产株式会社制造)、81重量份同为聚碳酸酯树脂的M-300(出光兴产株式会社制造)溶解于1050重量份的四氢呋喃，制备电荷输送层用涂布液。使用该涂布液，与实施例1同样地制作比较例1的感光体。

(比较例3)：除了在形成电荷输送层时，使用180重量份M-300(出光兴产株式会社制造)作为聚碳酸酯树脂以外，其余和比较例2同样地制作比较例3的感光体。

(比较例4)：与实施例1同样地形成底涂层和电荷产生层。然后混合100重量份作为电荷输送物质的如下述结构式(4)所示的苯乙烯系化合物、105重量份的聚碳酸酯树脂G-400(出光兴产株式会社制造)、45重量份同为聚碳酸酯树脂的V290(东洋纺织株式会社制造)以及1重量份スミラィザ—BHT(住友化学株式会社制造)，溶解于980重量份的四氢呋喃，制备电荷输送层用涂布液。使用该涂布液，与实施例1同样地制作比较例4的感光体。

[化学式4]

(比较例5)：与实施例1同样地形成底涂层和电荷产生层。然后将100重量份作为电荷输送物质的如前述结构式(2)所示的丁二烯系化合物、160重量份的聚碳酸酯树脂G-400(出光兴产株式会社制造)溶解于980重量份的四氢呋喃，制备电荷输送层用涂布液。使用该涂布液，与实施例1同样地制作比较例5的感光体。

如上所述，在实施例1～3和比较例1～5的各感光体的制备中，通过改变电荷输送物质和电荷输送层用涂布液中所含的树脂的种类和含量，可以将感光体表面的蠕变值C_Iτ和维氏硬度HV调整到所希望的值。实施例1～3和比较例1～5的感光体表面的蠕变值C_Iτ和维氏硬度HV是在温度为25℃、相对湿度为50％的环境下，采用フィッシャ—スコ—プH100V(株式会社フィッシャ—·ィンストルメント制造)测定的。测定条件为：压入最大负重Fmax＝30mN，达到压入最大负重的负载所需时间为10秒，负重保持时间t＝5秒，去载时间为10秒。

将实施例1～3和比较例1～5中的各感光体安装在具有试验用改装的非接触带电器的复印机AR-450中(夏普株式会社制造)用，使用AR-450用纯正调色剂形成图像，进行耐印刷性和图像稳定性的评价试验。各性能的评价方法如下所述。

[耐印刷性]：根据初始线压，将数字复印机AR-450中安装的清洁器的清洁板与感光体抵接的压力，即所谓的清洁板压力，调整到21gf/cm(2.06×10^-1N/cm)。在温度为25℃，相对湿度为50％的常温/常湿(N/N：Normal Temperature/Normal Humidity)环境下，使用前述复印机，将由夏普公司制造的文字测试图形成在10万张记录纸上，进行耐印刷性试验。

通过光衍射法，使用瞬间多向测光系统MCPD-1100(大塚电子公司制造)测定耐印刷试验开始时和在10万张记录纸上形成测试图后的膜厚，即感光层的层厚，根据耐印刷试验开始时的膜厚和在10万张记录纸上形成测试图后的膜厚之差，求出感光鼓的膜磨损量。膜磨损量越多，耐印刷性评价越低。

[画质稳定性]：使用安装了各感光体的复印机，在10万张记录纸上形成测试图后，进一步形成半色图像。通过目视观察该半色图像，检测图像的浓度不均，评价耐印刷试验后的感光体的画质降低程度，即图像稳定性。

图像不均的评价基准如下所示。

○：良好。在半色图像上没有浓度不均。

△：不会在实际应用中发生问题，半色图像上具有轻微的浓度不均。

×：实际应用中会发生问题，半色图像上存在浓度不均。

此外，结合膜磨损量和半色图像的浓度不均，对感光体性能进行综合评价。综合评价的评价基准如下所示。

◎：膜磨损量不足1.0μm且没有浓度不均。

○：膜磨损量在1.0μm以上2.0μm以下，且没有浓度不均。

△：膜磨损量超过2.0μm或存在轻微的浓度不均。

×：膜磨损量超过2.0μm且存在轻微的浓度不均，或存在浓度不均。

评价结果一并示于表1中。本发明的实施例的感光体，即蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，且表面的维氏硬度HV在20以上和25以下的范围内的感光体的膜磨损量较少，耐印刷性优良，即使在10万张耐印刷试验后的半色图像上也没有观察到浓度不均。特别是在C_Iτ在3.00％或3.00％以上的实施例2和3的感光体的膜磨损量非常少。认为这是由于：构成实施例2和3的感光体表面的感光层反映出具有以蠕变性表示的膜的柔软性，和以维氏硬度HV表示的膜的可塑性具有不会过于软质也不会变脆的中间的物性。

另一方面，由于比较例2和3的感光体的C_Iτ在3.00％或3.00％以上，其膜磨损量较少，显示出优良的耐印刷性，但是观察到图像的浓度不均，认为这是由于感光体表面的平滑性变差所引起的。认为这是由于呈现出维氏硬度所表示的膜的脆性而导致的。特别是在比较例3中，由于感光体的表面较硬，感光体被清洁板擦过，在感光体表面上产生许多如模拟记录盘那样的沿着转动方向的细小划痕，耐印刷试验后画质的劣化显著。

比较例4和5的感光体显示出感光体膜的磨损量急剧增大的结果。认为这是由于蠕变值C_Iτ小，感光体表面对清洁板的压接力的缓和效果减少而引起的。此外，还发现在耐印刷试验后感光体表面的平滑性受损，发生轻微的画质的劣化(浓度不均)。

关于比较例4和5的感光体发生浓度不均的原理具体还不清楚，推测是出于以下的原因。即，比较例4的感光体的维氏硬度HV在本发明范围之外，并且更硬，较硬的材料常常容易呈现出脆性，结果产生不均匀的膜损耗，由于曝光激光在不平滑的感光体表面上散射，因而发生浓度不均。此外，认为比较例5的感光体也与比较例4同样地，伴随着表面平滑性的恶化，出现浓度不均。这时，作为表面平滑性恶化的主要原因，认为是根据维氏硬度HV低而推测出的膜结构的致密性受损等原因，具体原因还不清楚。

[表1]

图6是表示感光体的C_Iτ和膜磨损量之间的关系的图。图6表示了对实施例和比较例的感光体测定的C_Iτ和膜磨损量之间的关系。根据图6，可以看出伴随着C_Iτ的增大，膜磨损量明显地减小。虽然具体情况还不清楚，但认为由C_Iτ所表示的感光体表面的柔软性和对感光体表面受到来自于清洁板的压力的缓和程度产生影响，由此显示出特别的膜磨损量、即耐印刷性。

此外，认为如前述的维氏硬度所表示的感光体表面的可塑性伴随着耐印刷对感光体表面的平滑性产生影响。因此，作为决定感光体的耐印刷性和画质稳定性的决定因素，认为蠕变值C_Iτ和维氏硬度HV这2者之间存在很大的关联。

如上所述，本实施方式中感光体表面是由感光层构成的，但是并不限定于此，也可以在感光层的外层上进一步设置表面保护层，将表面保护层蠕变值C_Iτ的和维氏硬度HV设定为所希望的值。

只要不脱离本发明的主旨和主要特征，本发明也可以以其他的各种方式实施。因此前述实施方案只是示意性的表示了一些方面，本发明的范围如权利要求所示，不受到说明书的任何限制。进而，属于权利要求范围内的所有变形和改变都包含在本发明内。

[工业实用性]

根据本发明，将电子照像方式的成像中使用的通过非接触式带电法带电的电子照相感光体的表面物性设定为，在温度为25℃，相对湿度为50％的环境下，在表面上负荷压入最大负重30mN的情况下的蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，优选在3.00％或3.00％以上，且表面的维氏硬度(HV)在20以上和25以下。由此，保证了形成电子照相感光体表面层的膜的柔软性，且可以使前述膜的可塑性处于不会过于软质也不会变脆的良好状态。因此，即使反复地进行带电、曝光、显影、转印、清洁和除电的成像，长期使用时膜的磨损量减少，且膜划伤的发生也减少，保证了感光体的平滑性，可以防止在形成的图像上产生划痕和浓度不均。

此外，根据本发明，由于装设了耐磨耗寿命和耐划伤性优良的电子照相感光体，因而可以实现在长时间内形成的图像上不会产生划痕和浓度不均的成像装置。

Claims (4)

1.一种电子照相感光体，通过在非接触方式而带电的表面上以对应图像信息的光曝光形成静电潜影，通过使静电潜影显影而形成调色剂图像，将调色剂图像转印到转印材料上后，从表面上除去包含调色剂的异物，其特征在于：

在温度为25℃，相对湿度为50％的环境下，在表面上负荷压入最大负重30mN的情况下的蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，且表面的维氏硬度(HV)在20以上25以下。

2.根据权利要求1所述的电子照相感光体，其特征在于：前述蠕变值C_Iτ在3.00％或3.00％以上。

3.一种成像装置，其特征在于，包含：

其表面通过非接触方式带电的电子照相感光体，该电子照相感光体在温度为25℃，相对湿度为50％的环境下，在表面上负荷压入最大负重30mN的情况下的蠕变值C_Iτ在2.70％或2.70％以上，且表面的维氏硬度(HV)在20以上25以下；

通过非接触的方式使电子照相感光体的表面带电的带电机构；

通过以对应图像信息的光对带电的电子照相感光体的表面进行曝光而形成静电潜影的曝光机构；

将静电潜影显影而形成调色剂图像的显影机构；

将调色剂图像从电子照相感光体的表面转印到转印材料的转印机构；以及

对转印了调色剂图像后的电子照相感光体的表面进行清洁的清洁机构。

4.根据权利要求3所述的成像装置，其特征在于：前述电子照相感光体的前述蠕变值C_Iτ在3.00％或3.00％以上。

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