JP2004198909A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】板状グリッドを用いたコロナ放電器（帯電器）を搭載した場合に、グリッド表面での錆の発生を有効に防止して、錆の発生に伴う帯電ムラによる画像斑の発生を抑えることができる画像形成装置を安価に提供する。
【解決手段】静電荷像が形成される感光体と、この感光体を帯電させる帯電器１２と、感光体上に形成された静電荷像を顕像化してトナー像を形成する現像器と、トナー像を被転写材に転写させる転写電極と、被転写材にトナー像を定着させる定着器とを備えた画像形成装置であって、帯電器１２は、多数の孔が形成された板状グリッド１２３を有し、かつ、この板状グリッド１２３は、グリッド基材の表面に導電材料としてカーボン及びグラファイトの少なくとも一方を含む導電層を形成してなる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式に基づいて画像を形成するプリンタ、複写機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を採用した画像形成装置にあっては、像担持体である感光体の表面を帯電させる場合にコロナ放電器（帯電器）が広く用いられている。この種の画像形成装置では、コロナ放電器の支持筐体となるシールドケースの開放面を、像担持体である感光体ドラム等の被帯電部材に近接状態で対向させ、上記シールドケース内に張設した帯電ワイヤに放電電流を供給してコロナ放電を発生させることにより、被帯電部材の被帯電面に電荷を付与する。
【０００３】
このようなコロナ放電器には、帯電ワイヤによって付与される電荷量を規制することにより、感光体の表面の帯電電位を制御する制御グリッドが用いられている。コロナ放電器の制御グリッドとしては、主にＳＵＳ（サス）等の板金にエッチング等によって多数の孔（細孔）を形成した板状グリッドを用いたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−４０３１６号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６６５６９号公報
【０００５】
一方、像担持体である感光体については、安価で製造性及び廃棄性の点で優れた利点を有する有機光導電材料を用いた電子写真感光体の研究が活発化している。なかでも、露光により電荷を発生する電荷発生層と、この電荷発生層で発生した電荷を輸送する電荷輸送層とを積層してなる機能分離型の有機積層感光体は、感度、帯電性及びその繰り返し安定性等、電子写真特性の点で優れており種々の提案がなされ、実用化されている。特に、電荷輸送層に含有される電荷輸送材料に関しては、例えば、ベンジジン系化合物とトリアリールアミン系化合物を混合して用いることが提案されている（例えばね特許文献３、４参照）。
【０００６】
【特許文献３】
特開平６−７５４０８号公報
【特許文献４】
特開平６−９５４０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置には次のような欠点があった。すなわち、板状グリッドを用いたコロナ放電器（帯電器）を低湿度環境下で長時間使用すると、帯電器の長手方向で帯電ムラが生じ、それにより濃度ムラ等の画像不良が発生する場合があった。これらの原因を調べたところでは、コロナ放電によって発生する放電生成物との化学反応により、板状グリッドの表面に部分的にＦｅ2 Ｏ3 等の絶縁性の金属酸化物（以下、錆）が発生し、この錆による板状グリッドの絶縁化によって当該板状グリッドへの電荷の流入量が低下したために、像担持体となる感光体方向への電荷が増し、結果として帯電電位にムラが発生していることが判明している。
【０００８】
ＳＵＳは一般的に腐食性が強いものの、活性酸素であるオゾン等がコロナ放電によって発生すると、ＳＵＳに含まれる鉄（Ｆｅ）等がオゾンと反応し、錆の発生に至ったものと推定される。こうした錆の発生に関して具体的に実験を行ったところ、コロナ放電電流を−７００μＡ、グリッド電圧を−７２０Ｖとしたときに、新品の板状グリッドを用いた場合は感光体が−７００Ｖ程度に帯電されるのに対し、錆の発生している部分では感光体の帯電電位が−７３０〜−７４０Ｖとなり、その結果、プリントによって得られた画質、特にハーフトーンに画像斑（画像の濃度ムラ）が発生した。
【０００９】
この対策として従来においては、主に防錆の目的で、板状グリッドのグリッド基材の表面（素地面）に金めっきを施すことが提案されているが、その場合は、金めっきによって板状グリッドの部品単価が大幅に上昇する、ピンホールが発生しやすい、などの別の問題を招いてしまう。
【００１０】
したがって本発明の第１の目的は、板状グリッドを用いたコロナ放電器（帯電器）を搭載した場合に、グリッド表面での錆の発生を有効に防止して、帯電ムラによる画像斑の発生を抑えることができる画像形成装置を安価に提供することにある。
【００１１】
一方、感光体の電荷輸送層にベンジジン系化合物、トリアリールアミン系化合物、またそれらの混合物を含有させたものでは、光感度、印刷特性、耐久性等の点で十分な特性を示しており、通常の複写機やレーザープリンターに用いて数千枚程度のプリント（印刷）を行う範囲では全く問題がないものの、プリント枚数が数万枚を越えると感光体の劣化によって画像流れやカブリなどが発生し、印刷の画質が低下するという問題があった。また、感光体の劣化による画質の低下は、特に高温高湿の環境下で顕著になる傾向にあった。
【００１２】
こうした印刷不良の発生原因の詳細は不明であるが、コロナ放電によって発生するオゾン、窒素酸化物(ＮＯｘ)等やその窒素酸化物に基づく硝酸塩等の放電生成物が影響しているものと考えられている。
【００１３】
この対策として、例えば、特開昭６１−１４４６７０号公報には、窒素酸化物を吸着する反応性金属粒子（Ni、Ag、Cu、Zn、Pb）を含む導電性塗料をコロナ放電器の板状グリッドの表面に塗布して導電層を形成することにより、コロナ放電によって生じた窒素酸化物を板状グリッドで吸着し、これによっって窒素酸化物による感光体の劣化を防止する技術が提案されている。しかしながら、この技術ではプリント枚数が数万枚を越えた辺りで反応性金属の吸着機能が使い尽くされて消失し、さらには絶縁物である硝酸塩が蓄積されることにより、上記グリッド表面の錆と同様に画質、特に低湿環境下でハーフトーンに画像斑が発生する問題があった。
【００１４】
したがって、本発明の第２の目的は、数十万枚程度のプリントを繰り返し行った場合でも、感光体の劣化による画像流れやカブリ、さらには帯電ムラによる画像斑などが発生せず、安定した画質を維持することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、静電荷像が形成される感光体と、この感光体を帯電させる帯電手段と、前記感光体上に形成された静電荷像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写材に転写させる転写手段と、前記被転写材に前記トナー像を定着させる定着手段とを備えた画像形成装置であって、前記帯電手段は、多数の孔が形成された板状グリッドを有し、かつ、前記板状グリッドは、グリッド基材の表面に導電材料としてカーボン及びグラファイトの少なくとも一方を含む導電層を形成してなるものである。
【００１６】
上記構成の画像形成装置においては、帯電手段の板状グリッドの表面が導電層で覆われることにより、低湿環境下でのグリッド基材の錆の発生が防止されるとともに、導電層中の導電材料が、放電生成物の一種であるＮＯｘに対して化学的に反応性の低い（化学的に不活性な）カーボン、グラファイト等であるため、コロナ放電によって発生するＮＯｘに長期間晒されても、ＮＯｘとの化学反応によって板状グリッドが絶縁化されることがなくなる。
【００１７】
また、上記構成の画像形成装置に適用される感光体は、電荷発生層と電荷輸送層を含む少なくとも２層の感光層を有し、かつ、前記電荷輸送層は、少なくとも上記一般式（Ｉ）で示されるトリアリールアミン系化合物、上記一般式（II）で示されるベンジジン系化合物及び酸化防止剤を含有するものであることが好ましい。
【００１８】
上記感光体を適用した画像形成装置においては、感光体の感光層を電荷発生層と電荷輸送層を含む少なくとも２層の構成とし、さらに電荷輸送層を、上記一般式（Ｉ）で示されるトリアリールアミン系化合物、上記一般式（II）で示されるベンジジン系化合物及び酸化防止剤を含有するものとしたことにより、コロナ放電によって放電生成物（オゾン、ＮＯｘ等）が発生しても、この放電生成物による感光体の特性劣化（印刷特性、光感度、帯電性、繰り返し安定性などの諸特性の劣化）が有効に抑えられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置１０は、感光体１１と、帯電器１２と、レーザー書き込み装置（レーザーＲＯＳ；Laser Raster Output Scanner）１３と、現像器１４と、転写電極１５と、分離電極１６と、搬送機構１７と、定着器１８と、クリーナー１９とを備えて構成されている。
【００２１】
感光体１１は、全体的にドラム状に形成され、画像形成時に所定の速度で回転駆動される。帯電器１２は、画像形成時に感光体１１を帯電させるもので、コロナ放電器を用いて構成されている。レーザー書き込み装置１３は、帯電器１２によって帯電された感光体１１の表面をレーザー光（レーザービーム）によって露光走査することにより、感光体１１の表面に静電荷像を形成するものである。
【００２２】
現像器１４は、レーザー書き込み装置１３によって感光体１１に形成された静電荷像を顕像化してトナー像（可視像）を形成するものである。転写電極１５は、現像器１４によって感光体１１に形成されたトナー像を用紙等の被転写材に転写するものである。分離電極１６は、感光体１１に密着した被転写材を、当該感光体１１から分離するものである。
【００２３】
搬送機構１７は、分離電極１６によって感光体１１から分離した被転写材を搬送するものである。定着器１８は、搬送機構１７によって搬送された被転写材を加熱、加圧することにより、転写電極１５によって被転写材に転写されたトナー像を定着させるものである。クリーナー１９は、転写後に感光体１１に残留している残留トナーを除去するものである。
【００２４】
図２は上記画像形成装置１０に適用される帯電器１２の構成例を示す組立斜視図であり、図３は当該帯電器１２の構成例を示す分解斜視図である。図示した帯電器１２は、支持筐体１２１と、帯電ワイヤ１２２と、板状グリッド１２３と、バネ１２４とを用いて構成されている。
【００２５】
支持筐体１２１は、電気的なシールド作用をなすもので、一面を開放した細長い箱形に形成されている。この支持筐体１２１は、開放面を上記感光体１１の外周面に対向させた状態で配置される。帯電ワイヤ１２２は、コロナ放電を行うもので、支持筐体１２１の内部に当該支持筐体１２１の長手方向と略平行に張設されている。帯電ワイヤ１２２としては、例えば線径が０．０３ｍｍ（３０μｍ）のタングステンワイヤに金メッキ処理を施して耐久性を高めたものを用いることが好ましい。
【００２６】
板状グリッド１２３は、感光体１１の表面の帯電電位を制御するもので、支持筐体１２１の開放面に取り付けられている。この板状グリッド１２３は、上記感光体１１の外周面に近接して配置される。また板状グリッド１２３には図示しない電圧印加手段によってグリッド電圧が印加される。板状グリッド１２３に印加されるグリッド電圧は、感光体１１の表面の電位を検出する電位検出器（電位センサー等）の検出信号に基づいて制御（フィードバック制御等）される。
【００２７】
バネ１２４は、引っ張りコイルバネからなるもので、支持筐体１２１の開放面で板状グリッド１２３を張設するために用いられる。すなわち、支持筐体１２１の開放面では、板状グリッド１２３の長手方向の一端側が支持筐体１２１の一端部に係止されるとともに、板状グリッド１２３の長手方向の他端側が２つのバネ１２４を介して支持筐体１２１の他端部に係止される。
【００２８】
ここで、上記板状グリッド１２３は、ステンレス鋼等からなる薄板状の板金にエッチング等によって多数の貫通孔を形成したグリッド基材を有し、このグリッド基材の表面に導電材料を含む導電層を形成したものが用いられている。また、導電層形成のための導電材料には、帯電ワイヤ１２２からのコロナ放電によって発生する放電生成物に対して化学的に不活性な材料、すなわちカーボン及びグラファイトのうちの少なくとも一方が含まれている。
【００２９】
板状グリッド１２３を被覆する導電層は、例えば、上記導電材料を含む導電性塗料をグリッド基材の表面（全面）に塗布することにより得られる。その際、導電性塗料には、予め粒状又は粉末状にした上記導電材料に、バインダ（結着剤）となる樹脂を混合したものが用いられる。また、バインダとなる樹脂材料には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等が用いられる。
【００３０】
このように帯電器１２が備える板状グリッド１２３の構成として、グリッド基材の表面（素地面）に導電材料としてカーボン及びグラファイトの少なくとも一方を含む導電層を形成することにより、グリッド基材の表面（全面）が導電層で覆われるため、低湿環境下でのグリッド基材の錆（金属酸化物）の発生を防止することができる。さらに、導電層に含まれる導電材料として、ＮＯｘと化学的に反応性が低い（化学的に不活性な）カーボン、グラファイト等を用いているため、コロナ放電によって生成されるＮＯｘに晒されても、このＮＯｘとの化学反応による導電性の劣化（絶縁化）を防止することができる。したがって、長期にわたって帯電ムラのない安定した帯電特性を維持することができる。
【００３１】
次に、帯電器１２に用いられる板状グリッド１２３の具体的な実施例と比較例について説明する。
【００３２】
［実施例］
まず、本発明を適用した板状グリッドを以下の方法によって製造した。すなわち、予めエッチング等により多数の孔を形成したステンレス鋼等のグリッド基材に導電塗装を施す。このとき使用する導電性塗料には、導電材料としてグラファイトを含むＤａｇ２１３（日本アチソン株式会社製）を用い、このＤａｇ２１３をスプレー法によってグリッド基材の表面（全面）に均一に塗布した。その際、グリッド基材と導電性塗料との密着性を高める目的で、予めグリッド基材を脱脂処理し、この脱脂処理後のグリッド基材に導電性塗料を塗布した。この場合、塗布の前処理として、脱脂処理の他に、例えばパーカー処理（リン酸亜鉛被膜処理）などを行って、さらなる密着性の向上を図るようにしてもよい。
【００３３】
グリッド基材の表面に導電性塗料を塗布した後は、この塗布によって形成された導電層を常温で乾燥させてもよいが、本実施例では、より強固な導電層を実現するために、上記Ｄａｇ２１３で推奨されている熱処理（１８０℃、６０分で焼成）を施して導電層を乾燥させた。その結果、グリッド基材の表面に、厚さが２５μｍで、表面抵抗率（シート抵抗）が７００Ω／□の導電層が形成された板状グリッドを得た。
【００３４】
［比較例］
上記実施例とは、導電層の形成に用いられる導電性塗料に含まれる導電材料を上記グラファイトに代えてニッケルを採用し、このニッケルを導電材料として含む導電性塗料を上記実施例と同様の手法（スプレー法）でグリッド基材に塗布し、乾燥させることにより、グリッド基材の表面に、厚さが２５μｍで、表面抵抗率（シート抵抗）が７００Ω／□の導電層が形成された板状グリッドを得た。
【００３５】
このようにして作成した実施例の板状グリッドと比較例の板状グリッドをそれぞれ帯電器１２に装着するとともに、この帯電器１２をデジタル複合機（DCC500、富士ゼロックス株式会社製）に装着し、錆やその他の析出物が発生しやすい低温低湿環境（１０℃、１５％ＲＨ）で、１０万枚プリント相当、３０万枚プリント相当、５０万枚プリント相当の放電実験を行って、感光体の初期の帯電電位と所定枚数プリント相当後の帯電電位との差を調べた。そうしたところ、以下の表１に示すような結果が得られた。
【００３６】
【表１】

【００３７】
上記表１から分かるように、実施例の板状グリッドを用いた場合と比較例の板状グリッドを用いた場合では、１０万枚プリント相当後の電位差はあまり変わらないものの、３０万枚プリント相当後では、実施例のものが電位差５Ｖであるのに対し、比較例のものでは電位差３０Ｖと非常に大きくなり、５０万枚プリント相当後では、実施例のものが電位差１５Ｖに抑えられているものの、比較例のものは電位差７５Ｖと非常に大きくなっている。
【００３８】
また、実際に画像の形成を行って画質を評価してみた結果、実施例のものでは、５０万枚プリント相当後でも錆や析出物などの発生がなく、画質も何ら問題なかった。これに対して、比較例のものでは、１０万枚プリント相当後までは特に問題なかったものの、３０万枚プリント相当後ではハーフトーン画質に斑が発生し始め、５０万枚プリント相当後では錆状の析出物が発生した箇所で画像の白抜けが認められた。以上の結果からも、本発明の実施形態に係る板状グリッド１２３を用いた帯電器１２を画像形成装置に搭載することにより、帯電特性を長期にわたって良好に維持できることが確認された。
【００３９】
続いて、本発明の実施形態に係る画像形成装置に適用して好適な感光体の構成について説明する。図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置に適用される感光体の構成例を示す断面図である。図示した感光体１１の構成においては、導電性支持体１１１上に下引き層１１２を介して形成される感光層１１３が、少なくとも電荷発生層１１４と電荷輸送層１１５とを含む２層以上の層（多層）に機能分離された層構成としている。
【００４０】
導電性支持体１１１としては、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、あるいは導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙及びプラスチックフィルム等があげられる。これらの導電性支持体１１１は、ドラム状、シート状、プレート状等適宜の形状のものとして使用されるが、これらに限定されるものではない。さらに必要に応じて導電性支持体１１１の表面は、画質に影響のない範囲で各種の処理を行うことができる。例えば、表面の酸化処理や薬品処理、及び着色処理等又は、砂目立て等の乱反射処理等を行うことができる。
【００４１】
下引き層１１２は、必用に応じて導電性支持体１１１と電荷発生層１１４との間に設けられるものである。この下引き層１１２は、感光層１１３を帯電器１２で帯電させるときに、導電性支持体１１１から感光層１１３への電荷の注入を阻止すると共に、感光層１１３を導電性支持体１１１に対して一体的に接着保持させる接着層としての作用、或いは場合によっては導電性支持体１１１の光の反射光防止作用等を示す。下引き層１１２を構成する樹脂及びその他の材料としては、ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、ニトロセルロース、カゼイン、ゼラチン、ポリグルタミン酸、澱粉、スターチアセテート、アミノ澱粉、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ジルコニウムキレート化合物、チタニルキレート化合物、チタニルアルコキシド化合物その他の有機チタニル化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。下引き層１１２の膜厚は０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜２μｍが適当である。塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティイング法、エアーナイフコーティイング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【００４２】
電荷発生層１１４は、電荷発生材料を結着樹脂中に分散して構成される。電荷発生材料としては、非晶質セレン、結晶性セレン−テルル合金、その他セレン化合物及びセレン合金、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機系光導電性材料、フタロシアニン系、スクアリウム系、アントアントロン系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノン系、ピレン系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の有機顔料及び染料が用いられる。電荷発生層における結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、部分変性ポリビニルアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂等を使用できるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００４３】
電荷発生材料と結着樹脂との配合比（質量比）は、１０：１〜１：１０の範囲が好ましい。また、本発明で用いる電荷発生層の厚みは、一般的には、０．１〜５μｍ、好ましくは０．２〜２．０μｍが適当である。塗布方法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコティング法等の方法を用いることができる。電荷発生層を設ける際に用いる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、クロロホルム等の有機溶剤があげられ、これらを単独又は２種以上混合して用いることができる。
【００４４】
電荷輸送層１１５は、少なくとも上記一般式（Ｉ）で示されるトリアリールアミン系化合物、上記一般式（II）で示されるベンジジン系化合物及び酸化防止剤を必須成分として結着樹脂中に含有し、必要に応じて他の膜質改良剤などを添加して構成される。
【００４５】
トリアリールアミン系化合物とベンジジン系化合物との混合割合は、質量比で１０：９０ないし９０：１０の範囲であるが、トリアリールアミン系化合物の比が３０未満の場合は、耐摩耗性、クリーニング性、クリーニング部材との摺動音が問題となることがあるので、３０：７０ないし９０：１０の範囲とすることが望ましい。トリアリールアミン系化合物とベンジジン系化合物との総和と、結着樹脂との混合割合は、質量比で３０：７０ないし６０：４０の範囲が採用できるが、電気特性、耐摩耗性、クリーニング性、クリーニング部材との摺動性等を良好に保つためには、３５：６５ないし５０：５０の範囲で使用することが好ましい。
【００４６】
酸化防止剤としては、一次酸化防止剤であるヒンダードアミン系酸化防止剤又はヒンダードフェノール系酸化防止剤が特に望ましく、それらは単体で、又は２種以上の混合物として用いられる。酸化防止剤の総添加量は、添加される層全体の１質量％以上、１５質量％以下であるが、層の機械的特性を損なわないためには、トリアリールアミン系化合物とベンジジン系化合物と酸化防止剤との総和が、それを含む層全体の６０質量％を越えないように添加することが望ましい。
【００４７】
電荷輸送層１１５に用いる結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、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、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシランなどの公知の樹脂を用いることができる。また、電荷輸送層１１５の上には、必要に応じて保護層（不図示）を設けてもよい。保護層は、感光層１１３の帯電時における電荷輸送層１１５の化学的変質を防止すると共に、感光層１１３の機械的強度を改善するために有用である。この保護層は、導電材料を適当な結着樹脂中に含有させることにより形成される。
【００４８】
かかる構成の感光体１１を有する画像形成装置では、感光体１１の感光層１１３を電荷発生層１１４と電荷輸送層１１５の２層構成とし、さらに電荷輸送層１１５を、上記一般式（Ｉ）で示されるトリアリールアミン系化合物、上記一般式（II）で示されるベンジジン系化合物及び酸化防止剤を含有するものとしたことにより、コロナ放電によって放電生成物（オゾン、ＮＯｘ等）が発生しても、この放電生成物による感光体１１の特性劣化を有効に抑えることができる。これにより、複写操作の繰り返しによって数万枚〜数十万枚のプリントを行った後でも、画像流れやカブリなどの印刷品位の低下を防止し、優れた繰り返し安定性を実現することができる。
【００４９】
続いて、本発明の実施形態に係る画像形成装置で適用される感光体の具体的な実施例と比較例について説明する。
【００５０】
［実施例］
先ず、アルミニウムドラムからなる導電性支持体１１１上に、下記組成の塗布液を浸漬コーティング法により塗布した後、１５０℃で１０分間加熱乾燥することにより、膜厚０．１μｍの下引き層１１２を形成した。
ジルコニウム化合物 １０部
（オルガチックスＺＣ５４０、マツモト製薬社製）
シラン化合物（A1110、日本ユニカー社製） ５部
I-プロパノール ４０部
【００５１】
次に、下記組成の混合物をガラスビーズと共にサンドミルで１時間分散処理し、得られた塗布液を上記下引き層１１２上に浸漬コーティング法で塗布した後、１００℃で１０分間加熱乾燥して、膜厚２０μｍの電荷発生層１１４を形成した。
Ｘ型無金属フタロシアニン ５部
ポリビニルブチラール樹脂 ５部
（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学社製）
シクロヘキサノン ９０部
【００５２】
次いで、下記組成の塗布液を、上記電荷発生層１１４上に浸漬コーティング法で塗布した後、１２０℃で６０分間加熱乾燥して、膜厚２０μｍの電荷輸送層１１５を形成した。
トリアリールアミン化合物（Ｉ−１９） ４０部
ベンジジン化合物（II−５８） １０部
ヒンダードフェノール系酸化防止剤 ３部
（ＳｕｍｉｌｉｚｅｒＭＤＰ−Ｓ、住友化学社製）
下記一般式（III）で示されるポリカーボネート ４７部
（粘度平均分子量：ＭV ＝３０，０００）
ジメチルポリシロキサン ０．１部
クロロベンゼン ４００部
以上のようにして感光体ドラムを作製した。
【００５３】
【化３】

（ｎ′は上記分子量の範囲の重合度を意味する。）
【００５４】
［比較例１］
上記実施例において、電荷輸送層１１５の形成時に酸化防止剤であるヒンダードフェノール系酸化防止剤：ＳｕｍｉｌｉｚｅｒＭＤＰ−Ｓを添加しない以外は、全く同様にして感光体ドラムを作製した。
【００５５】
［比較例２］
上記実施例において、酸化防止剤として、ＳｕｍｉｌｉｚｅｒＭＤＰ−Ｓの代わりに、有機硫黄系酸化防止剤であるＳｕｍｉｌｉｚｅｒＴＰＭ（住友化学社製）を用いた以外は、全く同様にして感光体ドラムを作製した。
【００５６】
［比較例３］
上記実施例において、電荷輸送材料であるトリアリールアミン化合物及びベンジジン化合物の代わりに、下記一般式（IV）で示されるヒドラゾン系化合物を用いた以外は、全く同様にして電子写真感光体ドラムを作製した。なお、ヒドラゾン化合物の添加量は、トリアリールアミン化合物とベンジジン化合物を合計した量と等しい量にした。
【００５７】
【化４】

【００５８】
上記実施例及び比較例１〜３で作製した感光体ドラムを、本発明の実施形態に係る導電層付き（導電材料にカーボン、グラファイト等を採用）の板状グリッド１２３を用いた帯電器１２を備えるデジタル複合機（DCC500、富士ゼロックス社製）にそれぞれ搭載し、初期においてレーザー非露光時の表面電位ＶH が−７００Ｖ、レーザー露光時の表面電位ＶL が−３００Ｖになるように、スコロトロン及びレーザー露光条件を設定し、除電後の表面電位ＶR を記録した。その条件で、複写操作を繰り返し行って、それぞれ３０万枚、５０万枚プリントした後、非露光時の表面電位ＶH 、露光時の表面電位ＶL 、及び除電後の表面電位ＶR を測定し、プリント前後における変化量を調べた。また、ハーフトーンプリントにより、１０万枚、３０万枚、５０万枚プリント後の画像流れを評価した。画像流れの評価結果を下記表２に示すとともに、プリント前後の電位変化量の測定結果を下記表３に示す。画像流れの評価は、「○；未発生」、「×；発生し１００枚以上プリントしても消えない」、「△；発生し１００枚程度のプリントで消える」の３段階で行った。また、この評価実験は、感光体の劣化が激しいとされる高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）の環境条件で行った。
【００５９】
【表２】

【００６０】
【表３】

【００６１】
これらの表から明らかなように、実施例の感光体を用いた場合は、高温高湿の環境下で３０万枚、５０万枚とプリントしたときでも、カブリや黒点の発生、画像流れの発生などの感光体の劣化に起因する大きな印刷欠陥はなく、さらに帯電器に起因する斑もなく、感光体表面についた機械的傷による若干の筋が発生する程度であった。これらの評価結果は、本発明の画像形成装置で採用する感光体が優れた繰り返し安定性を有していることを示している。
【００６２】
一方、酸化防止剤を添加しなかった比較例１の感光体を使用した場合は、３０万枚のプリント後において、ＶL 及びＶR が大幅に上昇しており、印刷にも全面カブリが大量に発生し、画像流れも発生したため、３０万枚プリントした時点で評価実験を中止した。比較例２の感光体を使用した場合は、比較例１の場合に比較して酸化防止剤の効果が認められるものの、ヒンダーフェノール系酸化防止剤を用いた実施例のものに比較すると、その効果は小さく、５０万枚プリント時で印刷にも全面カブリと画像流れが発生した。ヒドラゾン系化合物を電荷輸送材料に用いた比較例３の感光体を使用した場合は、ＶH が低下し、ＶL 及びＶR が大幅に上昇し、３０万枚プリント後は、印刷にかなりのカブリと画像流れが発生したため、その時点で評価実験を中止した。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像形成装置によれば、感光体を帯電させる帯電手段に板状グリッドを設けるとともに、この板状グリッドのグリッド基材の表面に導電材料としてカーボン及びグラファイトの少なくとも一方を含む導電層を形成したので、グリッド表面での錆の発生やこれに伴う絶縁化を有効に防止することができる。これにより、長期にわたって帯電ムラのない安定した帯電特性を維持し、画像斑の発生を抑えることができる。また、グリッド基材の表面に高価な金メッキを施す必要がないため、画像形成装置を安価に提供することができる。
【００６４】
さらに、上記帯電手段によって帯電される感光体の構成として、電荷発生層と電荷輸送層を含む少なくとも２層の感光層を有し、かつ、電荷輸送層は、少なくとも上記一般式（Ｉ）で示されるトリアリールアミン系化合物、上記一般式（II）で示されるベンジジン系化合物及び酸化防止剤を含有するものとすることにより、コロナ放電によって発生する放電生成物によって感光体の特性が劣化することを有効に抑えることができる。これにより、画像流れやカブリなどの印刷品位の低下を防止し、優れた繰り返し安定性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置に適用される帯電器の構成例を示す組立斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置に適用される帯電器の構成例を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置に適用される感光体の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…画像形成装置、１１…感光体、１２…帯電器、１３…レーザー書き込み装置、１４…現像器、１５…転写電極、１６…分離電極、１７…搬送機構、１８…定着器、１９…クリーナー、１１１…導電性支持体、１１２…下引き層、１１３…感光層、１１４…電荷発生層、１１５…電荷輸送層、１２１…支持筐体、１２２…帯電ワイヤ、１２３…板状グリッド、１２４…バネ

Claims (3)

1. 静電荷像が形成される感光体と、この感光体を帯電させる帯電手段と、前記感光体上に形成された静電荷像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写材に転写させる転写手段と、前記被転写材に前記トナー像を定着させる定着手段とを備えた画像形成装置であって、
   前記帯電手段は、多数の孔が形成された板状グリッドを有し、かつ、前記板状グリッドは、グリッド基材の表面に導電材料としてカーボン及びグラファイトの少なくとも一方を含む導電層を形成してなることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体は、電荷発生層と電荷輸送層を含む少なくとも２層の感光層を有し、かつ、前記電荷輸送層は、少なくとも下記一般式（Ｉ）で示されるトリアリールアミン系化合物、下記一般式（II）で示されるベンジジン系化合物及び酸化防止剤を含有する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
   

   

   （式中、R1は、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、置換又は未置換のアリール基又はアラルキル基を表し、R2及びR3は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、置換又は未置換のアリール基又はアラルキル基を表し、kは１又は２を示す。）
   

   

   （式中、R4は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表し、R5及びR6は、それぞれハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基又は置換アミノ基を表し、m及びnは、それぞれ０、１又は２を示す。）
3. 前記酸化防止剤がヒンダードアミン系化合物及びヒンダードフェノール系化合物から選択された少なくとも一種である
   ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。

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