JP3892432B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、現像同時クリーニング方式を採用し、黒筋、黒点等の画像欠陥を生じないランニング特性に優れた電子写真感光体を備えた画像形成装置に関する。

従来から、画像形成装置として、電子写真感光体及びその周囲に配置された帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段から構成されるものが一般的に用いられている（例えば、特許文献１）。
このような構成の画像形成装置では、電子写真感光体に接触して弾性ブレードが備えられており、電子写真感光体のドラム表面における未転写トナーを回収するクリーニング工程が行われる。しかし、弾性ブレードによるクリーニング工程を有する画像形成装置では、弾性ブレードを一定の圧力で直接電子写真感光体の表面に接した状態で摺動させるため、感光体への機械的な負荷が大きく、感光体における感光層の摩擦量が大きくなり、複写枚数の増加とともに早期に帯電能や感度が悪化するという問題がある。また、このような画像形成装置は、弾性ブレードを有するクリーニング手段を具備するため、装置全体が大きくなり小型化が困難であった。
そこで、クリーニング工程において、弾性ブレードを使用せず、ブラシなどで転写後のトナーをほぐし、現像手段で回収する現像同時クリーニング方式が採用されている（例えば、特許文献２及び３）。

特開２００２−２６８４９１号公報 特開２０００−２０６７４５号公報 特開平８−３０５０７４号公報

クリーニング工程において、弾性ブレードを用いない場合には、装置の小型化とともに、感光層の耐磨耗性が損なわれず、長寿命な画像形成装置を得ることができる。その一方、被転写材である用紙を所定のサイズに切断する際に生じた紙粉や、用紙が各種の搬送ローラを通過する際にローラとの摩擦等により発生した紙粉等が、電子写真感光体表面に静電引力によって引き付けられ、感光体からの紙粉の除去がきわめて困難となる。また、複写枚数を重ねるとともに、引き付けられた紙粉が、感光体の表面に強固に付着し、これに起因して、黒筋や黒点などの画像欠陥が生じやすいという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性ブレードを用いない画像形成装置において、紙粉に起因する黒筋、黒点等の画像欠陥を生じないランニング特性に優れた電子写真感光体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、導電性基体上に、少なくとも電荷発生剤、正孔輸送剤及び電子輸送剤を含むバインダ樹脂により感光層が形成されてなる電子写真感光体と、該電子写真感光体の表面に帯電させる帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像にトナーを供給して現像し、前記電子写真感光体の表面に残存するトナーを回収する現像手段と、該現像手段により現像された前記電子写真感光体のトナーを被転写部材に転写させる転写手段とを備えるクリーナーレスの画像形成装置であって、前記バインダ樹脂が、一般式（１）

（式中、Ｒ ₁ 、Ｒ _２ は、一方が水素で、他方がメチル基である。）で示される構成単位を含むポリカーボネートを含有することを特徴とする。

本発明によれば、電子写真感光体に使用するバインダ樹脂として、少なくとも、一般式（１）で表される特定の構成単位を含むポリカーボネート樹脂を使用することにより、紙粉の電子写真感光体への付着自体を有効に低減させるとともに、一旦付着した紙粉を容易に除去することができ、紙粉の付着に起因する黒筋や黒点などの画像欠陥を防止することができる。よって、ランニング特性に優れた画像形成装置を提供することが可能となる。
また、一般式（１）で表される特定の構成単位を特定の割合（即ち、ｍ＋ｎが１であり、０．０１≦ｎ≦０．２５）で含むポリカーボネート樹脂を使用することにより、紙粉の電子写真感光体への付着をより顕著に低減することができる。

本発明の画像形成装置は、少なくとも、電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段とを備えて構成される。また、本発明の画像形成装置は、電子写真感光体に残存したトナーを除去するために、ブレード等の感光体表面に感光体の磨耗をもたらすような押圧されるクリーニング部材を用いることのない、いわゆるクリーナーレス方式、言い換えると、現像手段により電子写真感光体の表面に残存するトナーを回収するクリーニング方式を採用する。

電子写真感光体は、導電性基体上に、少なくとも単層型感光層が形成されてなる。感光層は、電荷発生剤、正孔輸送剤及び電子輸送剤を含むバインダ樹脂により形成される。
導電性基体は、基体の表面が導電性を有していればよく、必ずしも基体自体が導電性を有するものでなくてもよい。導電性基体としては、例えば、鉄、アルミニウム、銅、スズ、白金、銀、バナジウム、モリブデン、クロム、カドミウム、チタン、ニッケル、パラジウム、インジウム、ステンレス鋼、真鍮等の金属単体や、これら金属が蒸着又はラミネートされたプラスチック材料、ヨウ化アルミニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で被覆されたガラス等が挙げられる。形状は、使用される画像形成装置の構造に合わせて、シート状、ドラム状等のいずれであってもよい。また、導電性基体は使用に際して十分な機械的強度を有するものが好ましい。

感光層を構成するバインダ樹脂としては、一般式（１ａ）で示される構成単位、また、一般式（１ａ）で示される構成単位と一般式（１ｂ）で示される構成単位、さらに、一般式（１ａ）、（１ｂ）及び（２）でそれぞれ示される構成単位を含むポリカーボネートが好適に使用される。

（式中、R₁及びR₂はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基又は炭素数３〜５のシクロアルカン基であり、R₃〜R₈はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３のアルキル基、炭素数３〜６のシクロアルカン基又は炭素数６〜１２のアリール基であり、R₉〜R₁₂はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜３のアルキル基もしくはアルコキシ基又はフェニル基であり、X₁〜X₃はそれぞれ独立に、―(CH₂)_p―であり、pは１〜６の整数を示し、ｓは０〜２００の整数を示す）。

なお、ポリカーボネートが一般式（１ａ）と（１ｂ）との構成単位から構成される場合には、ｍ＋ｎが１であり、０．０１≦ｎ≦０．２５である。また、ポリカーボネートが一般式（１ａ）と（１ｂ）と（２）との構成単位から構成される場合には、ｍ＋ｎ＋ｋが１であり、０．０１≦ｎ≦０．２５かつ０．０５≦ｋ≦０．１０である。
ここで、炭素数１〜５のアルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチル、ｉ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ペンチル等が挙げられる。
炭素数３〜５のシクロアルカン基としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。

炭素数１〜３のアルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル等が挙げられる。
炭素数３〜６のシクロアルカン基としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン等が挙げられる。
炭素数６〜１２のアリール基としては、フェニル、トリル、キシリル、クメニル、メシチル、ナフチル、ビフェニル等が挙げられる。
炭素数１〜３のアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｉ−プロポキシ等が挙げられる。
なかでも、R₁とR₂の炭素数の総和が５以下であることが好ましく、さらに、R₁が水素で、R₂がメチル基、あるいは、R₁がメチル基でR₂が水素であることがより好ましい。

一般式（１ａ）の構造単位の具体的例としては、例えば、以下のものが挙げられる。

また、一般式（１ｂ）の構造単位の具体的例としては、例えば、以下のものが挙げられる。

さらに、一般式（２）の構造単位の具体的例として、例えば、以下のものが挙げられる。

なお、バインダ樹脂には、これらのポリカーボネートが主成分として含有されていればよく、他に、従来から感光層に使用されている種々の樹脂が用いられていてもよい。これらの樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アクリル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アルキド樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルホン、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、その他架橋性の熱硬化性樹脂、エポキシアクリレート、ウレタン−アクリレート等の光硬化型樹脂等が挙げられる。

バインダ樹脂は、１種又は２種以上をブレンド又は共重合して使用してもよい。これらのバインダ樹脂は、５，０００〜４００，０００程度、さらに１０，０００〜２００，０００程度の重量平均分子量であることが好ましい。また、バインダ樹脂は、感光層の全重量に対して、５０ｗｔ％以上、７０ｗｔ％以下程度であることが好ましい。このようなバインダ樹脂は、例えば、Journal of Applied Polymer Science, Vol. 56, 1-8(1995)に記載された方法、特開平１１−１３０８５７号公報、特開平２００１−２１５７３９号公報等に記載された方法によって製造することができる。

電荷発生剤としては、例えば、無金属フタロシアニン、オキソチタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ビスアゾ顔料、ジオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、トリスアゾ顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、ピリリウム顔料、アンサンスロン顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料等の有機光導電体；セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコン等の無機光導電材料等の公知の電荷発生剤が挙げられる。これらの電荷発生剤は、所望の領域に吸収波長を有するように、単独又は２種以上をブレンドして使用してもよい。

特に、半導体レーザー等の光源を使用したレーザービームプリンタやファクシミリ等のデジタル光学系の画像形成装置には、７００ｎｍ以上の波長領域に感度を有する感光体が必要となるため、例えば、無金属フタロシアニン、オキソチタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン等のフタロシニン系顔料が好適に使用される。なお、フタロシアニン系顔料の結晶型については特に限定されず、種々のものを使用することができる。
電荷発生剤は、感光層の総重量に対して０．１〜５０ｗｔ％程度、さらに０．５〜１０ｗｔ％程度含有させることが好ましい。

正孔輸送剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニルベンジジン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニルフェニレンジアミン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニルナフチレンジアミン誘導体、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニルフェナントリレンジアミン誘導体、２，５−ジ（４−メチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、１−フェニル−３−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、トリアゾール系化合物等の含窒素環式化合物や、縮合多環式化合物が挙げられる。

特に、正孔輸送剤は、一般式（３）、一般式（４）、一般式（５）又は一般式（６）で示される化合物を含有することが好ましい。

一般式（３）；

（式中、Ｒ₃₀、Ｒ₃₁、Ｒ₃₂及びＲ₃₃は同一又は異なって、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基又はハロゲン原子を示し、ｒ、ｔ、ｐ及びｑは同一又は異なって０〜３の整数を示す。Ｒ₃₄及びＲ₃₅は同一又は異なって、水素原子又はアルキル基を示す。また、Ｘは、ｏ−、ｍ−もしくはｐ−フェニレン又はナフチレンを示す。）
なお、アルキル、アルコキシ、アリール基及びハロゲン原子は、例えば、上述したものが挙げられる（以下の一般式（４）〜一般式（１３）においても同じ）。アラルキル基としては、ベンジル、フェネチル基等が挙げられる。

一般式（４）；

（式中、Ｒ₄₀、Ｒ₄₂は、同一又は異なって置換基を有してもよいアルキル基を示し、Ｒ₄₁、Ｒ₄₃は、同一又は異なって水素原子又は、置換基を有してもよいアルキル基を示す。）
なお、置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。

一般式（５）；

（式中、Ｒ₅₀、Ｒ₅₁、Ｒ₅₂、Ｒ₅₃及びＲ₅₄は、同一又は異なって、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアルコキシ基を示す。）
なお、置換基としては、上記と同じものが挙げられる。

一般式（６）；

（式中、Ｒ₆₀、Ｒ₆₁、Ｒ₆₂及びＲ₆₃は同一又は異なって、ハロゲン原子、置換基を有してもよい、アルキル基、アルコキシ基又はアリール基を示す。ａ、ｂ、ｃ及びｄは同一又は異なって０〜５の整数を示す。なお、ａ、ｂ、ｃ又はｄが２以上のとき、Ｒ₆₀、Ｒ₆₁、Ｒ₆₂及びＲ₆₃はそれぞれ異なっていてもよい。）
なお、置換基としては、上記と同じものが挙げられる。

正孔輸送剤は、１種のみを使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
電子輸送剤としては、例えば、ジフェノキノン誘導体、ベンゾキノン誘導体のほか、特開２０００−１４７８０６や特開２０００−２４２００９に記載のアゾキノン誘導体、特開２０００−０７５５２０や特開２０００−２５８９３６に記載のモノキノン誘導体、ジナフチルキノン誘導体、テトラカルボン酸ジイミド誘導体、カルボン酸イミド誘導体、スチルベンキノン誘導体、アントラキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、トリニトロチオキサントン誘導体、３，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン誘導体、ジニトロアントラセン誘導体、ジニトロアクリジン誘導体、ニトロアントアラキノン誘導体、ジニトロアントラキノン誘導体、テトラシアノエチレン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸等の電子受容性を有する種々の化合物が挙げられる。

特に、電子輸送剤は、一般式（７）、一般式（８）、一般式（９）、一般式（１０）、一般式（１１）、一般式（１２）又は一般式（１３）で示される化合物を含有することが好ましい。

一般式（７）；

（式中、Ｒ₇₀、Ｒ₇₁は、同一又は異なって置換基を有してもよいアルキル基を示す。）
なお、置換基としては、上記と同じものが挙げられる。

一般式（８）；

（式中、Ｒ₈₀、Ｒ₈₁は、同一又は異なって置換基を有してもよい１価の炭化水素基を示す。）
なお、１価の炭化水素基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基が挙げられる。

一般式（９）；

（式中、Ｒ₉₀はハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ₉₁は置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基、又は基：−Ｏ−Ｒ_91aを示す。Ｒ_91aは置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示す。）
なお、置換基としては、上記と同じものが挙げられる。

一般式（１０）；

（式中、Ｒ₁₀₀、Ｒ₁₀₁、Ｒ₁₀₂、Ｒ₁₀₃は、同一又は異なって置換基を有してもよいアルキル基を示す。）

一般式（１１）；

（式中、Ｒ₁₁₀〜Ｒ₁₁₃は、同一又は異なって水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、ハロゲン化アルキル基を示す。）
なお、置換基としては、上記と同じものが挙げられる。

一般式（１２）；

（式中、Ｒ₁₂₀、Ｒ₁₂₁は、同一又は異なって水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、ハロゲン化アルキル基を示す。Ｒ₁₂₂〜Ｒ₁₂₆は、同一又は異なって水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいフェノキシ基、ハロゲン化アルキル基を示し、また、２つ以上の基が結合して環を形成してもよい。置換基は、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基を示す。）
なお、置換基としては、上記と同じものが挙げられる。

一般式（１３）；

（式中、Ｒ₁₃₀〜Ｒ₁₃₃は、同一又は異なって水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、シクロアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、ハロゲン化アルキル基を示す。Ｒ₁₃₄、Ｒ₁₃₅は、同一又は異なって水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基を示す。Ｒ₁₃₆〜Ｒ₁₄₃は、同一又は異なって水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基、ハロゲン化アルキル基を示す。）
なお、置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、水酸基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。

電子輸送剤は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
特に、一般式（３）〜（６）で示される正孔輸送剤、一般式（７）〜（１３）で示される電子輸送剤は極めて移動度が大きいため、少ない含有量で、効率的に正孔又は電子を輸送させることができ、感光体の感度向上に有効である。例えば、正孔輸送剤及び電子輸送剤は、それぞれ、感光層の総重量に対して０．１〜３０ｗｔ％程度、さらに０．５〜１０ｗｔ％程度含有させることが好ましい。
なお、一般式（３）〜（１３）で示される化合物は、例えば、（３）特許第３２７２２５７号公報、（４）特開平１１−１９０９０９号公報、（５）特開平０８−１２７５５９号公報、（６）特開平０７−３２４０５８号公報、（７）特開平１１−３１１８７２号公報、（８）特公平１−３９０９８号公報、（９）特開平９−１５１１５７号公報、（１０）特開平０６−１９４８５３号公報、（１１）（１２）（１３）特開２０００−３１４９６９号公報に記載されており、これらの公報に記載された方法及びそれに準じた方法によって製造することができる。

本発明の画像形成装置に使用される感光層は、例えば、５〜１００μｍ程度、さらに１５〜５０μｍ程度の膜厚を有することが好ましい。
感光層は、バインダ樹脂、電荷発生剤、正孔輸送剤及び電子輸送剤のほかに、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、公知の種々の添加剤、例えば、酸化防止剤、ラジカル補足剤、一重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー等を配合することができる。また、感光層の感度を向上させるために、例えば、テルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。さらに、電荷発生剤、電荷輸送剤等の分散性、感光層表面の平滑性を良くするために、界面活性剤、レベリング剤等を使用してもよい。

また、導電性基体と感光層との間には、感光体の特性を阻害しない範囲でバリア層が形成されていてもよい。
感光層を塗布の方法により形成する場合には、電荷発生剤、電荷輸送剤、バインダ樹脂等を適当な溶剤とともに、公知の方法、例えば、ロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシエーカー、超音波分散機等を用いて分散混合して分散液を調製し、これを公知の手段により塗布して乾燥させればよい。

ここで、分散液を調製するための溶剤としては、種々の有機溶剤が使用可能である。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、ｎ−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらの溶剤は単独で又は２種以上混合して用いることができる。

本発明における画像形成装置は、例えば、図１に示すように、感光体ドラム１の矢印方向に回転可能に配設されており、その回転方向に沿って、帯電手段２と、露光手段３と、現像手段４と、転写手段５とが配置されて構成される。
感光体ドラム１は、上述したようなポリカーボネートからなる感光層が形成されている。
感光体ドラム１に対向し、接触しないように、所定の間隔を隔てて帯電手段２が配設されている。この帯電手段２は、例えば、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電し、感光体ドラム１の表面を一様に所定の電位に帯電させることができる。なお、電子写真感光体の表面は、その初期帯電電位が、例えば、約８００Ｖ〜９００Ｖ程度になるように設定されている。

感光体ドラム１の回転方向において、帯電手段２の下流側に、露光手段３が配設されている。露光手段は、例えば、レーザービームの高速走査又はアナログ露光等を利用して、帯電した電子写真感光体１の表面に、所定の画像データに基づく静電潜像を形成することができる。このような露光によって、その感光体ドラム１の未露光部分において初期帯電電位が維持され、露光部分において、例えば、約１００Ｖ〜３００Ｖと、減衰される。
露光手段３のさらに下流側に、現像手段４が配設されている。現像手段４は、その内部において正帯電されているトナーを、帯電している電子写真感光体に形成された静電潜像、つまり、一様に帯電されている表面のうち、露光手段３によって露光され、電位が下がっている露光部分に供給し、選択的に電子写真感光体表面に担持することによって、可視像化する。なお、現像手段４として、例えば、２成分の磁気ブラシ現像方式等を採用することができる。また、本発明の画像形成装置においては、感光体ドラム１表面に残存したトナーは、次の現像の際に、現像手段４によって回収する、いわゆるクリーナーレス方式を採用している。この方式においては、通常、現像手段４によって、現像と同時に又は順次残存トナーが回収される。

具体的には、現像手段４と感光体ドラム１との間に、例えば、現像バイアス印加電源により直流電圧の現像バイアスが印加される。この現像バイアス電圧は、通常、感光体ドラム１の露光部と未露光部の中間電位に設定される。この現像バイアス電位と感光体ドラム１の表面電位との電位差が、トナー移動エネルギーとなって、現像手段４から感光体ドラム１の表面の減衰した部分（潜像部分）にトナーが移動する。このとき、同時に感光体表面に残存して薄く付着している未転写トナーのうち、未露光部にあるものは、感光体ドラム１表面から現像手段４に移動して回収される。他方、露光部にあるものは、感光体ドラム１表面から現像手段に移動することなく、逆に現像手段４から露光部にトナーが移動し、感光体ドラム１表面にドナー像を形成する。

例えば、感光体ドラム１の表面電位が露光部で＋２００Ｖ、未露光部で＋８００Ｖであり、現像手段に印加される現像バイアスが＋４００Ｖであるとき、正帯電トナーには、露光部では現像手段４から感光体ドラム１へ＋２００Ｖの電位差による斥力が働く。また、未露光部では感光体ドラム１から現像手段４へ＋４００Ｖの電位差による斥力が働く。これらの電位差による斥力によって、トナーが移動し、潜像の現像とともに残存トナーの回収が行われる。

現像手段４のさらに下流側に、転写手段５が配設されている。転写する際には、被転写部材、例えば、用紙が、感光体ドラム１と転写手段５との間を通る間に、用紙に、感光体ドラム１に担持された可視像が転写されるとともに、この転写によって、感光体ドラム１の表面における未露光部分の転写後の帯電電位が、例えば、約５００Ｖ〜６００Ｖ程度に低下する。

この際の電子写真感光体と用紙との接触により、電子写真感光体の表面に、紙粉が付着するが、その付着した紙粉は、例えば、さらに下流に配設され、感光体ドラム１の表面に、その先端が接触した紙粉とりブラシ６によって物理的に絡めとられる。また、紙粉とりブラシ６には、直流電源から印加されるバイアス電圧が印加され、このバイアス電圧によって、紙粉を電気的に捕捉してもよい。

被転写材に転写されたトナー像は、その後、図示しない定着手段によって、熱及び圧力が加えられて、被転写材表面に溶融定着する。
本発明の画像形成装置においては、上述した紙粉とりブラシ６は、通常、転写手段５と帯電手段２との間に設けられている。この紙粉とりブラシ６は、紙粉を除去する目的のみならず、感光体ドラム１の表面に残存した未転写トナーを分散し、感光体ドラム１表面電荷との静電結合を弱めるように機能させてもよい。これにより、弾性ブレード等によるクリーニング工程を経ずに、現像時に同時にトナーを回収するシステムを採用する装置であっても、現像時のトナーをより効率よく回収することができる。

（単層型感光体の作製）
電荷発生剤（Ｘ型無金属フタロシアニン）３．５重量部、以下に示す電子輸送剤（ＥＴＭ−１）３０重量部、以下に示す正孔輸送剤（ＨＴＭ−１）６５重量部、以下に示すバインダ樹脂（ＥＸ−１〜ＥＸ−６）１００重量部を、テトラヒドロフラン７００重量部とともにボールミル中で２４時間分散又は溶解させ、単層型感光層用塗布液を調製した。

得られた塗布液を、支持体としてのアルミニウム素管上にディップコート法にて塗布し、１２０℃、３０分間の熱風乾燥を行い、膜厚３５μｍの単一感光層を有する単層型感光体を作製し、図１に示す画像形成装置に搭載した。なお、バインダ樹脂（ＥＸ−１）を使用した塗布液を塗布したものを実施例１とし、バインダ樹脂（ＥＸ−２〜ＥＸ−６）を使用した塗布液を塗布したものを参考例１〜５とした。

また、比較例として、以下に示す樹脂（Ｃ−１〜Ｃ−５）をバインダ樹脂として用いる以外、同様に塗布液を調製し、これを用いて単層型感光体を作製して、同様に画像形成装置に搭載した。

（印刷試験）
画像形成装置を、主帯電電位を＋８５０Ｖ、現像バイアス電圧を＋４００Ｖに設定し、転写紙（普通紙：Ａ４サイズ）を通して反転現像による画像形成サイクルを２万回繰り返し、黒点の発生を測定した。

なお、参考例６として、比較例１と同じ感光体ドラムを、弾性クリーニングブレードを感光体ドラムに接触させることによりトナーを除去する、いわゆるブレードクリーニング方式を採用する画像形成装置に搭載し、同じ条件で画像形成サイクルを行い、黒点の発生を測定した。
その結果を表１に示す。黒点発生状態は、２万回繰り返しサイクルの後、転写紙上で目視により認識される黒点を、Ａ４サイズ、直径３０ｍｍのドラム１周分紙面の個数を数えることにより測定した。◎はブレードクリーニング方式と同レベルであり、黒点が０〜２０個、○は黒点が２１〜６０個、×は黒点が６１個以上とした。

また、実施例１及び参考例６の感光体ドラムについて、上述した条件にて画像形成サイクルを２万回繰り返した後、感光体ドラム表面の磨耗性を、感光層の膜厚変化によって測定した。
その結果、実施例１では、画像形成装置においてブレードを用いていないため、感光層の膜厚はほとんど変化しなかった。一方、参考例６では、画像形成装置の感光体ドラム表面にブレードが押圧されていたために、感光層が約１〜２μｍ程度減少していることが確認された。

本発明の画像形成装置は、電子写真法を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等、画像形成装置の全てにおいて適用することが可能である。

本発明の画像形成装置の電子写真感光体の周辺を模式的に示した概略図である。

符号の説明

１ 電子写真感光体
２ 帯電手段
３ 露光手段
４ 現像手段
５ 転写手段
６ 除粉ブラシ

Claims (2)

1. 導電性基体上に、少なくとも電荷発生剤、正孔輸送剤及び電子輸送剤を含むバインダ樹脂により感光層が形成されてなる電子写真感光体と、該電子写真感光体の表面に帯電させる帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像にトナーを供給して現像し、前記電子写真感光体の表面に残存するトナーを回収する現像手段と、該現像手段により現像された前記電子写真感光体のトナーを被転写部材に転写させる転写手段とを備えるクリーナーレスの画像形成装置であって、前記バインダ樹脂が、一般式（１）
   

   

   （式中、Ｒ ₁ 、Ｒ _２ は、一方が水素で、他方がメチル基である。）で示される構成単位を含むポリカーボネートを含有することを特徴とする画像形成装置。
2. ｍ＋ｎが１であり、０．０１≦ｎ≦０．２５である請求項１に記載の画像形成装置。

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