JPH09146289A - 電子写真感光体とそれを用いた画像形成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光装置を内部に収納する電子写真感光体に
おいて、帯電能の低下や暗減衰の増加、長時間連続的に
画像形成を行っても、濃度低下やかぶり等の画像欠陥の
生じない電子写真感光体と、それを用いた画像形成方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 絶縁性透明基体上に導電層と感光層を設
けて成る電子写真感光体において、該感光体の中間層が
有機金属化合物、又はシランカップリング剤、若しくは
それからの形成物を含有することを特徴とする電子写真
感光体とそれを用いた画像形成方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等の画像形成に用いられる電子写真感光体、及びそれ
を用いた画像形成方法と画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法等の画像形成装置において、
円筒状透明基体を介して感光体内面側から露光するタイ
プのものが注目されてきている。高画質なカラー画像を
高速で得られ、しかもオフィスの省スペース化を図るた
めコンパクトでなければならないという、最近のユーザ
ーニーズを満たすためには、現在最も優れた構成と考え
られているためである。この方式によれば、現像剤の飛
散による像露光手段の汚れも防止することが出来る。

【０００３】しかし、感光体内面側から露光する場合に
は、露光装置を内部に収納できる大きな径をもつ透明な
感光体用基体が必要になる。従来、電子写真感光体の基
体としては、アルミニウム、スチール、銅、ニッケル等
の金属や、紙、プラスチック等の非金属が使用されてお
り、円筒状基体としてはアースの容易なこと、寸法安定
性がある等の点から、主としてアルミニウムを基体とし
て使用しているのが現状である。

【０００４】しかし、アルミニウムは物流コスト、切断
及び表面研磨コストが高く、加工性に乏しいという難点
がある。この点を考慮して低価格、軽量で加工性等に優
れたプラスチック等の樹脂を円筒状に成形したものを感
光体の基体として使用することが提案されている。

【０００５】一方、感光体内面側から露光する場合は透
明な基体である必要もあり、透明な素材の代表的なもの
として、例えば基体の材質にガラスを用いた場合は、そ
の生産性や精度のほか軽量性、コスト、耐衝撃性に問題
があり、実用化は困難と思われる。

【０００６】そこで、先に本発明の出願人は特願平７−
１３９８３号において、透明で精度の良い基体を軽量で
耐衝撃性にも優れたコストも低い合成樹脂を用いて、作
製する方法を提案した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】絶縁性である樹脂製の
基体に導電性を付与する手段として、導電層の形成があ
り、方法としてはアルミニウムやＩＴＯ（インジュウム
・ティン・オキサイド）等、金属あるいは金属酸化物の
蒸着又はスパッタリングによるものや、ＩＴＯやアルミ
ナ導電性微粒子と樹脂とを混合塗布したものがある。

【０００８】このようにして作製された基体上に中間層
及び感光層を設けることにより電子写真感光体が出来る
が、中間層としてポリアミド樹脂や塩化ビニル／酢酸ビ
ニル樹脂等を使用した場合、帯電能の低下や暗減衰の増
加によるかぶり等の画像欠陥が生じ、連続使用時の繰り
返しによりその傾向がさらにひどくなる傾向があること
がわかった。

【０００９】本発明は、露光装置を内部に収納する電子
写真感光体において、帯電能の低下や電荷の暗減衰、長
時間連続的に画像形成を行っても、濃度低下やかぶり等
の画像欠陥の生じない電子写真感光体と、それを用いた
画像形成方法及び装置を提供する為になされた。

【００１０】

【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って達成される。

【００１１】〔１〕 絶縁性透明基体上に導電層と感光
層を設けて成る電子写真感光体において、該感光体の中
間層が有機金属化合物、又はシランカップリング剤、若
しくはそれらからの形成物を含有することを特徴とする
電子写真感光体。

【００１２】〔２〕 絶縁性透明基体上に設けられた導
電層が金属又は金属酸化物の微粒子を樹脂に分散したも
のからなることを特徴とする〔１〕記載の電子写真感光
体。

【００１３】〔３〕 絶縁性透明基体上に設けられた導
電層が金属又は金属酸化物を蒸着したものからなること
を特徴とする〔１〕記載の電子写真感光体。

【００１４】〔４〕 絶縁性透明基体上に導電層と中間
層が設けられ、中間層の光波長５００〜８００ｎｍにお
ける透過率が、５０％以上であることを特徴とする
〔１〕、〔２〕又は〔３〕記載の電子写真感光体。

【００１５】〔５〕 前記感光体の中間層が下記一般式
（１）で表される有機金属化合物及び下記一般式（２）
で表されるシランカップリング剤の双方、又は双方より
の形成物を含有することを特徴とする〔１〕記載の電子
写真感光体。

【００１６】 一般式（１）（ＲＯ）_mＭＸ_n 一般式（２）（Ｚ）_a（Ａ）_bＳｉ（Ｙ）_c （一般式（１）中、Ｒはアルキル基を表し、Ｍはジルコ
ニウム、チタニウムまたはアルミニウムを表し、Ｘはア
セト酢酸エステル残基またはβジケトン残基を表し、
ｍ，ｎは１以上の整数を表す。ただしＭがジルコニウム
またはチタニウムの場合、ｍ＋ｎは４であり、Ｍがアル
ミニウムの場合はｍ＋ｎは３である。

【００１７】一般式（２）中、Ｚは加水分解性基を表
し、Ａはアルキル基またはアリール基を表し、Ｙは−Ｂ
ＯＯＣＣ（Ｒ′）＝ＣＨ₂、−ＢＮＨＲ″または−ＢＮ
Ｈ₂を表す。Ｒ′はアルキル基を表し、Ｒ″はアルキル
基またはアリール基を表し、Ｂはアルキレン基または−
Ｏ−，−ＮＨ−，−ＮＲ′−，−ＣＯ−を含むアルキレ
ン基を表す。ａ，ｃは１以上、ｂは０以上の整数を表
し、ａ＋ｂ＋ｃは４である。） 〔６〕 円筒状の電子写真感光体面に一様帯電し、像露
光、現像、転写、分離、定着及びクリーニングの工程を
繰り返して多色重ね合わせカラー画像を形成する方法に
おいて、〔１〕に記載の電子写真感光体を使用し、感光
体内面側から像露光し、少なくも２色目以後は非接触現
像にて画像形成することを特徴とする画像形成方法。

【００１８】〔７〕 円筒状の電子写真感光体、一様帯
電、像露光、現像、転写、分離、定着及びクリーニング
の機構を有する多色重ね合わせカラー画像を形成する画
像形成装置において、〔１〕に記載の電子写真感光体を
使用し、感光体内面側から像露光し、少なくも２色目以
後は非接触現像にて画像形成することを特徴とする画像
形成装置。

【００１９】本発明における透明基体とは、その感光体
を像露光する光源光を８０％以上透過するものを指し、
例えば現在の画像形成装置において光波長７８０ｎｍの
半導体レーザー光が多く用いられるが、その場合、光波
長７８０ｎｍの光を８０％以上透過するものが本発明に
おける透明基体である。又、絶縁性とは別に導電層を設
けるか、特別な処理等を施さないと電子写真感光体とし
て必要な導電性を確保出来ない程度の抵抗値を有するも
のという程度の極めて広い意味である。

【００２０】先に述べたごとく特願平７−１３９８３号
において、透明で精度の良い基体を軽量で耐衝撃性にも
優れ、コストも低い合成樹脂を用いて作製する方法（遠
心重合法）が提案されている。

【００２１】本発明における画像形成装置用円筒状基体
の製造方法を具体的に説明すると、図１の（ａ）に示す
ごとくである。

【００２２】図１に示した製造工程においてまずメタク
リル酸メチルモノマーを合成し、これを速やかに重合さ
せるため触媒を添加して後円筒状の型に注ぐ、これを型
ごとで回転させると共に、適度に加熱することにより均
一な重合を促進する。重合終了後は冷却し、得られた基
体を型から取り出し、切断及び必要なら仕上げ工程を経
て画像形成装置用円筒状基体の完成となる。図１の
（ｂ）に型の例を断面図としてしめす。円筒状の型１に
モノマー液を注ぎフタ２をする単純な構成である。尚３
は双方を絞つけるためのボルトナットである。

【００２３】円筒状基体は、アルミニウムに匹敵する硬
度と光透過率９０％以上、耐衝撃性能はガラスの１５倍
程度に達するものが得られる。

【００２４】現在広く用いられている成型法である押出
法と比べて、円筒状基体の表面にダイス傷を残さず、特
に内表面は遠心力によって得られた自然な面に成形さ
れ、ガラス面のごとき極めてスムーズな内表面を形成す
る。しかも、押出法によって得られた円筒状基体より強
度が高く、方向性のない安定した機械強度と耐熱性に優
れている。さらに内部応力も少ないところから光を透過
した場合の不均一な光屈折が無いので、静電荷像形成体
（感光体）用円筒状基体として用い、その内部に画像露
光光源を設置する方式の画像形成装置に適用しても、画
像露光が歪む事がなく、画像性能の劣化を起こさない。

【００２５】図１では、ポリメタクリル酸メチルを用い
て説明したが、他にポリメタクリル酸エチル、ポリメタ
クリル酸ブチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル
酸ブチル、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステルあ
るいはポリ塩化ビニル等、又はこれらの共重合体など本
発明の加熱重合が可能である樹脂であれば何れでも使用
出来る。

【００２６】樹脂はメタクリル酸エステル樹脂等を用い
ているが、本発明者等の検討により、導電層を塗設した
後、中間層としてポリアミド樹脂や塩化ビニル／酢酸ビ
ニル樹脂等を使用した場合、帯電能の低下や暗減衰の増
加によるかぶり等の画像欠陥が生じることがあり、連続
使用時の繰り返しによりその傾向がさらにひどくなるこ
とがわかった。

【００２７】透明円筒状基体を感光体に用るには、円筒
状基体表面に導電層と光導電体感光層を設けなければな
らない。導電層と光導電体感光層を設けるには、従来用
いられてきた方法を広く利用することが出来る。

【００２８】導電層の形成法としてはアルミニウムやＩ
ＴＯ（インジュウム・ティン・オキサイド）等、金属あ
るいは金属酸化物の蒸着又はスパッタリングによるもの
や、ＩＴＯやアルミナ導電性微粒子と樹脂とを混合した
ものによる導電性樹脂の塗膜形成がその代表的なもので
ある。

【００２９】又、従来は中間層を設ける場合は、ナイロ
ン等ポリアミド系の化合物を用いた樹脂系中間層が広く
用いられてきた。しかし、上記のごとくこれら樹脂系中
間層では、透明基体を用いその裏面より露光する感光体
の場合、十分な効果を期待出来ないことがわかった。

【００３０】本発明に用いられる中間層（下引層）は、
いわゆる硬化型中間層であり、有機金属化合物又はシラ
ンカップリング剤、もしくはそれらから形成されたもの
を主成分とし、溶媒で希釈し塗布液とする。この液を塗
布、乾燥硬化して形成される。

【００３１】硬化型中間層は、前述のごとく、有機金属
化合物又はシランカップリング剤、もしくはそれらから
形成されたものを主成分として含有し、１００％それら
の反応生成物であることが好ましいが、前記反応生成物
の原料その他の成分を含む場合も本発明において好まし
く採用されるものである。

【００３２】有機金属化合物としては、金属アルコキシ
ド及び金属キレート化合物が挙げられる。金属の種類と
しては、チタニウム、ジルコニウム又はアルミニウムな
どが一般的なものとして挙げられる。

【００３３】前記金属アルコキシドとしては、テトラプ
ロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラプロポ
キシアルミニウム、テトラブトキシジルコニウムなどが
挙げられる。

【００３４】前記金属キレート化合物としては、数多く
の種類があり、キレート基の種類としては、 （１）アセチルアセトン、２，４−ヘプタンジオンなど
のβ−ジケトン （２）アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢
酸プロピル、アセト酢酸ブチルなどのケトエステル （３）乳酸、サリチル酸、リンゴ酸などのヒドロキシカ
ルボン酸 （４）乳酸メチル、乳酸エチル、サリチル酸エチル、リ
ンゴ酸エチルなどのヒドロキシカルボン酸エステル （５）オクタンジオール、ヘキサンジオールなどのグリ
コール （６）４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンな
どのケトアルコール （７）トリエタノールアミンなどのアミノアルコール などが挙げられる。それら化合物としては、 ジイソプロポキシチタニウムビス（アセチルアセテー
ト） ジイソプロポキシアルミニウムビス（アセチルアセテー
ト） ブトキシジルコニウムトリ（アセチルアセテート） ジイソプロポキシチタニウムビス（エチルアセトアセテ
ート） ジイソプロポキシアルミニウムビス（エチルアセトアセ
テート） ジイソプロポキシチタニウムビス（ラクテート） ジブトキシチタニウムビス（オクチレングリコレート） ジイソプロポキシチタニウムビス（トリエタノールアミ
ナート） などが例として挙げられる。

【００３５】中でも、β−ジケトン、ケトエステルのキ
レート基を持つ化合物は、電位特性、画像特性とも良好
な特性を示し、特にキレート基とアルコキシ基を両方持
つ化合物が好ましい。

【００３６】有機金属化合物は、以下の構造の化合物が
好ましい。

【００３７】（ＲＯ）_mＭＸ_n Ｒはアルキル基を表し、Ｍはチタニウム、ジルコニウム
又はアルミニウムを表し、Ｘはキレート形成基でアセト
酢酸エステル又はβジケトン残基を表し、ｍ、ｎは１以
上の整数を表す。但し、Ｍがチタニウム又はジルコニウ
ムの場合ｍ＋ｎは４であり、Ｍがアルミニウムの場合ｍ
＋ｎは３である。

【００３８】上記のジルコニウム、チタニウム、アルミ
ニウムの中でも、ジルコニウムは塗布液を調液後時間が
経つと析出物を生じやすいなど、実用上不都合な点もあ
る。

【００３９】それに対し、チタニウム、アルミニウムは
塗布液の安定性にも優れており、この点で特に好ましい
ものと言える。

【００４０】シランカップリング剤は、以下の構造の化
合物が好ましい。

【００４１】（Ｚ）_a （Ａ）_b Ｓｉ （Ｙ）_c Ｚ：加水分解性基（例えばアルコキシ基、ハロゲン原子
又はアミノ基） Ａ：アルキル基又はアリール基 Ｙ：有機官能基 ａ，ｂ，ｃ：ａ，ｃは１以上、ｂは０以上の整数を表
し、ａ＋ｂ＋ｃ＝４である。その特性を大きく左右する
有機官能基Ｙの末端基の種類としては、 γ−メタクリロキシ基 γ−アミノ基 Ｎ−フェニル−γ−アミノ基 Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノ基 γ−グリシドキシ基 β−（３，４エポキシシクロヘキシル）基 γ−クロロ基 γ−メルカプト基 等が挙げられ、化合物としては、 γ−アミノプロピルトリメトキシシラン Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン β−（３，４エポキシシクロヘキシル）トリメトキシシ
ラン γ−クロロプロピルトリメトキシシラン γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン 等が挙げられる。中でも、γ−メタクリロキシ基、γ−
アミノ基、Ｎ−フェニル−γ−アミノ基を末端に有する
有機官能基を持つ化合物は、電位特性、画像特性とも良
好な特性を示す。

【００４２】シランカップリング剤として好ましいの
は、有機官能基Ｙが、−ＢＯＯＣ（Ｒ′）Ｃ＝ＣＨ₂、
ＢＮＨＲ″又は−ＢＮＨ₂であり、Ｒ′はアルキル基、
Ｒ″はアルキル基又はアリール基を表し、Ｂはアルキレ
ン基又は−Ｏ−、−ＮＨ−、−ＣＯ−を含むアルキレン
基を表す。

【００４３】以上に示した有機金属化合物、シランカッ
プリング剤は一例であり、これらに限定されるものでは
ない。又、好ましいとして示した化合物も、本発明の目
的を特に高いレベルで達することができるものというこ
とで挙げたものであり、これ以外の化合物でも本発明の
目的を達するものは存在する。

【００４４】中間層は、有機金属化合物及びシランカッ
プリング剤の双方より形成されるものを含有して形成さ
れることが好ましく、その際は、特に優れた電位特性、
画像特性を示す。

【００４５】本発明において中間層は、上記の有機金属
化合物又はシランカップリング剤、もしくはそれらから
形成されたものを含み、必要に応じては上記のもののみ
の中から、或いは上記以外のものも含有することができ
る。又必要に応じて、樹脂等、その他の化合物を必要量
だけ含有することもできる。

【００４６】本発明の中間層は、中間層の構成材料、つ
まり有機金属化合物とシランカップリング剤を溶剤に溶
かした溶液（前記で塗布液と呼んでいたもの）を導電層
上に塗布し、乾燥硬化して形成される。該溶剤として
は、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブ
タノール等のアルコール類、トルエン等の芳香族炭化水
素類、酢酸エチル、セルソルブアセテート等のエステル
類等が挙げられるが、これらに限られるわけではない。
またこれらは単独、あるいは混合して用いられる。また
必要に応じて水を混合してもよい。

【００４７】塗布液の塗布方法としては、浸漬コーティ
ング法、スプレーコーティング法、ブレードコーティン
グ法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング
法、カーテンコーティング法等を用いることができる。

【００４８】塗布膜の乾燥条件は、乾燥温度としては１
０〜２５０℃、好ましくは９０〜２００℃が、乾燥時間
としては５分〜５時間、好ましくは２０分〜２時間の時
間で、送風乾燥、あるいは静止乾燥により行うことがで
きる。

【００４９】中間層の上には感光層が設けられるが、感
光層は、単層構造でも積層構造でもよい。

【００５０】感光層の形成には、無機光導電体層を蒸着
等により形成しても良いが、有機光導電体層、特に電荷
輸送物質と電荷発生物質を双方含有する機能分離型、特
に各々を別々に重層したタイプの有機感光体を塗布して
形成することが望ましい。

【００５１】電荷発生層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）を
必要に応じてバインダー樹脂中に分散させて形成され
る。ＣＧＭとしては、金属または無金属フタロシアニン
化合物、ビスアゾ化合物、トリスアゾ化合物等のアゾ化
合物、スクエアリウム化合物、アズレニウム化合物、ペ
リレン系化合物、インジコ化合物、キナクリドン化合
物、多環キノン系化合物、シアニン色素、キサンテン染
料、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールとトリニトロフルオ
レノンなどからなる電荷移動錯体等が挙げられるがこれ
らに限定されるわけではない。またこれらは必要に応じ
て二種以上混合して用いてもよい。ただし本発明の目的
を最も高いレベルで達成するためには、ペリレン化合物
の一種、イミダゾールペリレン化合物や金属フタロシア
ニン化合物の一種、チタニルフタロシアニン（ＴｉＯＰ
ｃ）が好ましい。

【００５２】また、電荷発生層に使用可能なバインダー
樹脂としては、例えばポリスチレン樹脂、ポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリメ
タクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹
脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリフェノール樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
シリコーン樹脂、ポリメラミン樹脂、並びにこれら樹脂
の繰り返し単位のうち二つ以上を含む共重合体樹脂、例
えば塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル
／酢酸ビニル／無水マレイン酸共重合体樹脂、また高分
子有機半導体、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、
等が挙げられるがこれらに限定されるわけではない。上
記のうちＣＧＭとしてイミダゾールペリレン化合物を用
いた場合に好ましいバインダーとしては、ポリビニルブ
チラール樹脂が、ＴｉＯＰｃを用いた場合に好ましいバ
インダーとしては、ポリシリコーン樹脂及びポリビニル
ブチラール樹脂、あるいは両方を混合したものなどが挙
げられる。

【００５３】電荷輸送層は、電荷輸送物質（ＣＴＭ）を
単独で、あるいはバインダー樹脂とともに構成される。
ＣＴＭとしては、例えばカルバゾール誘導体、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、イミダゾリジン
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、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘
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、トリアリールアミン誘
導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、
ベンジジン誘導体、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
等が挙げられるがこれらに限定されるわけではない。ま
たこれらは単独でも、二種以上の混合で用いてもよい。

【００５４】また、電荷輸送層に使用可能なバインダー
樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリアク
リレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、
スチレン／アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタク
リル酸エステル樹脂、スチレン／メタクリル酸エステル
共重合体樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるわ
けではない。

【００５５】また繰り返し使用した際の疲労劣化を少な
くするために、あるいは耐久性を向上させるために、感
光体の各層いずれにでも従来公知の酸化防止剤、紫外線
吸収剤、電子受容性物質、表面改質剤、可塑剤等、環境
依存性低減剤などを、必要に応じて適当量添加して用い
ることができる。

【００５６】また耐久性向上のために、必要に応じて感
光層以外に保護層等の非感光層を設けてもよい。

【００５７】基体は、感光体基体用として架橋剤、導電
性付与剤、着色剤等を重合性液状材料と混合して用いる
ことにより、より好ましい物性を実現することができ
る。例えば、架橋剤の添加により耐熱性、耐溶剤性、強
度の向上が、導電性付与剤により、ゴミなどの静電気的
汚れの防止、導電層の代替が可能となる。これらは使用
中に外力、熱がかかったり、基体上に溶液を塗布する感
光体に対して有効である。

【００５８】次に本発明の画像形成装置の実施態様を、
図２のカラー画像形成装置を用いて説明する。図２体を
適用した画像形成装置の一例を示すカラー画像形成装置
の断面構成図である。

【００５９】本発明の画像形成装置は機構上、少なくも
二色目以降の画像形成に当たっては、非接触現像（感光
体面に形成された潜像と現像スリーブ上の現像剤層が現
像領域で接触しない条件で行われる現像方式）で行う必
要がある。この場合は両者が接触はしないが、離れ過ぎ
もしない条件に正確に設定しなければ成らず、感光体の
基体寸法精度はより厳しく要求される。

【００６０】１０はドラム状の感光体で、透明性の高い
重合体樹脂によって形成される円筒状の基体の外周に透
明導電層，電荷発生層と電荷移動層とからなる機能分離
型有機感光層を形成したものである。１１０Ｙ，１１０
Ｍ，１１０Ｃおよび１１０Ｋはイエロー（Ｙ），マゼン
タ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）の各色の画像形
成プロセスに用いられるスコロトロンコロナ帯電装置
で、感光体１０の前述した有機感光層に対し所定の電位
の電荷を保持させるためコロナ放電によって帯電作用を
行い、感光体１０に対し一様な電位を与える。

【００６１】１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃおよび１２Ｋは、
感光体１０の軸方向に配列した発光素子をアレイ状に一
列に並べたＦＬ（蛍光体発光），ＥＬ（エレクトロルミ
ネッセンス），ＰＬ（プラズマ放電），ＬＥＤ（発光ダ
イオード）や、ランプと光シャッタ機能をもつ素子を一
列に並べたＬＩＳＡ（光磁気効果光シャッタアレイ），
ＰＬＺＴ（透過性圧電素子シャッタアレイ），ＬＣＳ
（液晶シャッタ）等の露光素子と、等倍結像素子として
のセルフオックレンズとによりユニットとして構成され
た像露光装置である露光光学系で、別体の画像読み取り
装置によって読み取られた各色の画像信号がメモリより
順次取り出されて前記の露光光学系１２Ｙ，１２Ｍ，１
２Ｃおよび１２Ｋにそれぞれ電気信号として入力され
る。前記の露光光学系１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃおよび１
２Ｋは何れも円柱状の保持部材２０に取り付けられて前
記感光体１０の基体内部に収容される。

【００６２】１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｋはイ
エロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒
色（Ｋ）の各現像剤を収容する非接触現像法を用いた現
像装置である現像器で、それぞれ感光体１０の周面に対
し所定の間隙を保って同方向に回転する現像スリーブ１
３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃおよび１３０Ｋを備えてい
る。

【００６３】前記の現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃおよ
び１３Ｋは、前述したコロナ帯電装置１１０Ｙ，１１０
Ｍ，１１０Ｃおよび１１０Ｋによる帯電，露光光学系１
２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃおよび１２Ｋによる像露光によっ
て形成される感光体１０上の静電潜像を現像バイアス電
圧の印加により非接触の状態で反転現像する。

【００６４】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像あるい
は、コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃおよ
びＫの各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納
される。

【００６５】画像記録のスタートにより感光体駆動モー
タの始動により感光体１０を時計方向へと回転し、同時
にコロナ帯電装置１１０Ｙの帯電作用により感光体１０
に電位の付与が開始される。

【００６６】感光体１０は電位を付与されたあと、前記
の露光光学系１２Ｙにおいて第１の色信号すなわちイエ
ロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号による露光が
開始されドラムの回転走査によってその表面の感光層に
原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像を
形成する。

【００６７】前記の潜像は現像器１３Ｙにより現像スリ
ーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ド
ラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成
される。

【００６８】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上にさらにコロナ帯電装置１１０Ｍ
の帯電作用により電位を付与され、露光光学系１２Ｍの
第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応
する電気信号による露光が行われ、現像器１３Ｍによる
非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナ
ー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせ
て形成していく。

【００６９】同様のプロセスによりコロナ帯電装置１１
０Ｃ、露光光学系１２Ｃおよび現像器１３Ｃによってさ
らに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像
が、またコロナ帯電装置１１０Ｋ、露光光学系１２Ｋお
よび現像器１３Ｋによって第４の色信号に対応する黒色
（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体
ドラム１０の一回転以内にその周面上にカラーのトナー
像が形成される。

【００７０】これ等露光光学系１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ
および１２Ｋによる感光体ドラム１０の有機感光層に対
する露光は基体の内部より前述した透明の基体を通して
行われる。従って第２、第３および第４の色信号に対応
する画像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響
を全く受けることなく行われ、第１の色信号に対応する
画像と同等の静電潜像を形成することが可能となる。な
お露光光学系１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃおよび１２Ｋの発
熱に対する感光体ドラム内の温度の安定化及び温度上昇
の防止は、前記保持部材２０に熱伝導性の良好な材料を
用い、低温の場合はヒータを用い、高温の場合はヒート
パイプを介して外部に放熱する等の措置を講ずることに
より支障のない程度迄抑制することができる。また現像
器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｋによる現像作用
に際しては、それぞれ現像スリーブ１３０Ｙ，１３０
Ｍ，１３０Ｃおよび１３０Ｋに対し直流、あるいは、さ
らに交流を加えた現像バイアスが印加され、現像器の収
容する一成分或いは二成分現像剤によるジャンピング現
像が行われて、透明電導層を接地する感光体１０に対し
てトナーと同極性の直流バイアスを印加して、露光部に
トナーを付着させる非接触の反転現像が行われるように
なっている。

【００７１】かくして、感光体ドラムの周面上に形成さ
れたカラーのトナー像は、転写器１４ａにおいて、給紙
カセット１５より送り出しローラ１５ａにより送り出さ
れ、搬送ローラ対１５ｂ、１５ｃによりタイミングロー
ラ１６へ搬送され、タイミングローラ１６の駆動によっ
て、感光体１０上のトナー像と同期して給紙される転写
材である転写紙Ｐに転写される。

【００７２】トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、除電
器１４ｂにおいては帯電の除去を受けてドラム周面より
分離した後、搬送駆動ローラ１４ｃ、従動ローラ１４ｄ
間に張り渡された搬送ベルト１４ｅにより定着装置１７
へ搬送される、定着装置１７において定着ローラ１７
ａ、圧着ローラ１７ｂ間で加熱・圧着されトナーを転写
紙Ｐ上に溶着・定着したのち、定着出口ローラ対１７ｄ
により定着装置１７より排出され、排紙搬送ローラ対１
８ａにより搬送されて排紙ローラ１８を介して装置上部
の排紙トレイ２００上に排出されるが、上述した本発明
の円筒状基体上に感光層を設けた感光体ドラム１０を用
いたものは鮮明で極めて良好な画像が得られた。

【００７３】一方、転写紙を分離した感光体１０はクリ
ーニング装置１９においてクリーニングブレード１９ａ
によって感光体１０面を摺擦され残留トナーを除去、清
掃されて原稿画像のトナー像の形成を続行するかもしく
は一旦停止して新たな原稿画像のトナー像の形成にかか
る。クリーニングブレード１９ａによって掻き落とされ
た廃トナーは、トナー搬送スクリュウ１９ｂによって、
図示せぬ廃トナー容器へと排出される。

【００７４】前記の感光体１０は、露光光学系をその内
部に収める関係から、ドラムの径が比較的小さくとも、
その外周面に、前述した複数のコロナ帯電装置１１０
Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃおよび１１０Ｋ、現像器１３
Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｋ等を配設することが可
能であって、外径が３０ｍｍないし１５０ｍｍの小径の
ドラムの使用によって装置の容積をコンパクトにするこ
とが出来る。

【００７５】

【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。

【００７６】１ 円筒状透明基体の作製 基体には、遠心重合法により形成されたメタクリル酸エ
ステル樹脂製の外径１００ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒
状基体を得た。

【００７７】このようにして得た円筒状透明基体は、波
長７８０ｎｍの光に対する透過率が９０％以上の円筒状
基体である。

【００７８】２ 導電層の形成 住友金属鉱山（株）製の導電性塗料Ｘ−１０１Ｈ １０
０重量部に対してトルエンを１００重量部の比率で加え
て希釈した導電層塗布液に、前記の円筒状透明基体を浸
漬塗工した後、８０℃３０分の熱処理を行い、厚さ０．
５μｍの導電層を設けた。

【００７９】３ 中間層の形成 （実施例１）下記組み合わせの有機金属化合物とシラン
カップリング剤を用いて、 （１）チタンキレート化合物ＴＣ−１００（松本製薬（株）） １４０ｇ （２）シランカップリング剤ＫＢＭ−５０３（信越化学（株）） ６０ｇ イソプロピルアルコール ２０００ｍｌ 混合し、中間層液とした。これを上記導電層をもつ円筒
状透明基体上に浸漬塗布し、１２０℃３０分間乾燥し、
厚さ１．０μｍの中間層を得た。

【００８０】（実施例２〜１０）実施例１の（１）及び
（２）を下記のごとく変更して、実施例２〜１０の中間
層液を実施例１と同様に円筒状透明基体上に浸漬塗布
し、１２０℃３０分間乾燥し、厚さ１．０μｍの中間層
を得た。

【００８１】実施例１〜１０の組み合わせを表１に示
す。

【００８２】

【表１】

【００８３】

【化１】

【００８４】実施例１を下記のごとく変更して、比較例
１〜４の中間層液を作製し、実施例１と同様に円筒状透
明基体上に浸漬塗布し、９０℃３０分間乾燥し、厚さ
１．０μｍの中間層を得た。

【００８５】（比較例１） アラミンＣＭ−８０００（共重合ナイロン：東レ製） １０ｇ メタノ−ル ２４００ｍｌ ブタノ−ル ６００ｍｌ （比較例２） ダイアミドＸ−１８７４Ｍ ５ｇ （メトキシメチル化ナイロン：ダイセルヒュルス製） メタノ−ル ２４００ｍｌ ブタノ−ル ６００ｍｌ （比較例３） エルバック４２６０ １０ｇ （エチレン／酢酸ビニル／マレイン酸共重合体：三井デュポンポリケミカル製） トルエン ２０００ｍｌ シクロヘキサン ６００ｍｌ （比較例４） ＭＦ−１０ １０ｇ （塩化ビニル／酢酸ビニル／マレイン酸共重合体：積水化学製） アセトン ２５００ｍｌ シクロヘキサン ５００ｍｌ ４ 感光層の形成 （電荷発生層） Ｇ１ Ｙ型チタニルフタロシアニン ４重量部 シリコーン樹脂 ＫＲ−５２４０（信越化学（株）） ４５重量部 ２−ブタノン １００重量部 を混合し、サンドミルにて１０時間分散して電荷発生層
塗布液を得た。この液を、前記中間層の上に浸漬塗布し
て、厚さ０．２５μｍの電荷発生層を得た。

【００８６】 （電荷輸送層） Ｔ１ 電荷輸送物質 ８重量部 ビスフェノールＺ型ポリカーボネート Ｚ−３００（三菱瓦斯化学（株）） １２重量部 １、２−ジクロロエタン １００重量部 を混合溶解し、電荷輸送層塗布液を得た。この液を、前
記電荷発生層の上に浸漬塗布して、９５℃、１時間の熱
処理を行い、厚さ２５μｍの電荷輸送層を形成した。

【００８７】

【化２】

【００８８】５ 評価方法と結果 このようにして作製した各感光体について、図２に示し
た内面側露光方式のカラー画像形成装置に各感光体を装
着して帯電電位及び画像評価を行った。

【００８９】（１）感光体電位の変動（常温常湿：２０
℃、６０％ＲＨ） 上記画像形成装置に各感光体を装着して、一様帯電後、
未露光部と、露光部（画像濃度１．３０に相当する露光
光を与えた部分）を、現像器位置に設置した電位計に
て、各感光体の未露光部電位（Ｖ_H1）と露光部電位（Ｖ
_L1）として測定した。４０秒後に再び各感光体の同一位
置の電位（Ｖ_H2，Ｖ_L2）を測定し両者の差、 ΔＶ_H＝Ｖ_H1−Ｖ_H2 ΔＶ_L＝Ｖ_L1−Ｖ_L2 を求めた。

【００９０】（２）連続画像形成後の特性 連続画像形成１０，０００プリント後の画質をもって評
価した。

【００９１】環境条件は低温低湿（１０℃、２０％Ｒ
Ｈ）、常温常湿（２０℃、６０％ＲＨ）、高温高湿（３
０℃、８０％ＲＨ）の３条件を行い、肉眼目視にて画像
濃度、かぶり、その他の欠陥の有無を調べた。結果は表
２に示した。

【００９２】

【表２】

【００９３】表２から明らかなごとく、本発明内の実施
例１〜１０は全ての特性が良好なのに対し、比較例１〜
４は劣化が大きく実用上問題があることがわかる。

【００９４】

【発明の効果】本発明により、露光装置を内部に収納す
る電子写真感光体において、帯電能の低下や暗減衰の増
加、長時間連続的に画像形成を行っても、濃度低下やか
ぶり等の画像欠陥の生じない電子写真感光体と、それを
用いた画像形成方法及び装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円筒状透明基体の作製例を説明す
る図。

【図２】本発明の画像形成装置の断面構成図。

【符号の説明】

１０ 感光体（感光体ドラム） １２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ イエロー，マゼン
タ，シアン，黒の露光光学系（露光装置） １３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ イエロー，マゼン
タ，シアン，黒の現像装置（現像器） １１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ イエロー，
マゼンタ，シアン，黒のコロナ帯電装置 １５ 給紙カセット １６ タイミングローラ １７ 定着装置 １９ クリーニング装置 Ｐ 転写紙

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/01 １１１ Ｇ０３Ｇ 15/00 １１５ (72)発明者 峯村 宏明 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 佐野 勝 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性透明基体上に導電層と感光層を設
   けて成る電子写真感光体において、該感光体の中間層が
   有機金属化合物、又はシランカップリング剤、若しくは
   それらからの形成物を含有することを特徴とする電子写
   真感光体。
2. 【請求項２】 絶縁性透明基体上に設けられた導電層が
   金属又は金属酸化物の微粒子を樹脂に分散したものから
   なることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
3. 【請求項３】 絶縁性透明基体上に設けられた導電層が
   金属又は金属酸化物を蒸着したものからなることを特徴
   とする請求項１記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】 絶縁性透明基体上に導電層と中間層が設
   けられ、中間層の光波長５００〜８００ｎｍにおける透
   過率が、５０％以上であることを特徴とする請求項１、
   ２又は３記載の電子写真感光体。
5. 【請求項５】 前記感光体の中間層が下記一般式（１）
   で表される有機金属化合物及び下記一般式（２）で表さ
   れるシランカップリング剤の双方、又は双方よりの形成
   物を含有することを特徴とする請求項１記載の電子写真
   感光体。 一般式（１）（ＲＯ）_mＭＸ_n 一般式（２）（Ｚ）_a（Ａ）_bＳｉ（Ｙ）_c （一般式（１）中、Ｒはアルキル基を表し、Ｍはジルコ
   ニウム、チタニウムまたはアルミニウムを表し、Ｘはア
   セト酢酸エステル残基またはβジケトン残基を表し、
   ｍ，ｎは１以上の整数を表す。ただしＭがジルコニウム
   またはチタニウムの場合、ｍ＋ｎは４であり、Ｍがアル
   ミニウムの場合はｍ＋ｎは３である。一般式（２）中、
   Ｚは加水分解性基を表し、Ａはアルキル基またはアリー
   ル基を表し、Ｙは−ＢＯＯＣＣ（Ｒ′）＝ＣＨ₂、−Ｂ
   ＮＨＲ″または−ＢＮＨ₂を表す。Ｒ′はアルキル基を
   表し、Ｒ″はアルキル基またはアリール基を表し、Ｂは
   アルキレン基または−Ｏ−，−ＮＨ−，−ＮＲ′−，−
   ＣＯ−を含むアルキレン基を表す。ａ，ｃは１以上、ｂ
   は０以上の整数を表し、ａ＋ｂ＋ｃは４である。）
6. 【請求項６】 円筒状の電子写真感光体面に一様帯電
   し、像露光、現像、転写、分離、定着及びクリーニング
   の工程を繰り返して多色重ね合わせカラー画像を形成す
   る方法において、請求項１に記載の電子写真感光体を使
   用し、感光体内面側から像露光し、少なくも２色目以後
   は非接触現像にて画像形成することを特徴とする画像形
   成方法。
7. 【請求項７】 円筒状の電子写真感光体、一様帯電、像
   露光、現像、転写、分離、定着及びクリーニングの機構
   を有する多色重ね合わせカラー画像を形成する画像形成
   装置において、請求項１に記載の電子写真感光体を使用
   し、感光体内面側から像露光し、少なくも２色目以後は
   非接触現像にて画像形成することを特徴とする画像形成
   装置。