JPH09190005A - 電子写真感光体と画像形成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電性の低下、電荷保持性の低下及びかぶり
発生がない優れた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】 非導電性支持体、導電層、中間層、感光
層を有する電子写真感光体において、該導電層の仕事関
数Ｗ（ｅＶ）と該中間層のイオン化ポテンシャルＩｐ
（ｅＶ）との間に、下記一般式（１）のごとき関係を有
することを特徴とする電子写真感光体。 一般式（１） Ｉｐ＞Ｗ＋０．５（ｅＶ）

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
等に用いられる電子写真感光体とそれを用いた画像形成
装置及び画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真感光体の感光材料とし
て、セレン及びセレン合金、酸化亜鉛、硫化カドニウム
等の無機系光導電性物質が主に用いられてきた。

【０００３】最近では高生産性、無公害、安価に加え、
目的性能に応じて多種の材料から、目的に合ったものを
選択できる有機系の感光材料を用いたものが使用され始
めている。その中で、電荷発生物質と電荷輸送物質とを
組み合わせて用いる機能分離型の感光体は、従来、有機
系光導電性物質を用いた感光体の欠点であった感度を大
幅に向上させることができ、特に注目されている。

【０００４】ところがこの様な機能分離型の高感度感光
体をいわゆるカールソンプロセスに適用した場合、導電
層からの電荷の注入によって表面電荷が減少してしま
う。すなわち、帯電性が低くなると共に電荷保持性が悪
くなり、その上繰り返し使用によって、これらの特性が
更に劣化する傾向にある。従って画像に濃度ムラやかぶ
りを生じ、又、反転現像の場合地汚れを生ずるという問
題があり、繰り返し使用や長期使用により、次第にひど
くなるのが普通であった。

【０００５】そこで、これらの問題を改良する方策とし
て、従来から導電層と感光層の間に中間層を設けるとい
う手段が多く検討されている。例えば、ナイロン系樹
脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、酸
化アルミニウムを分散した樹脂、酸化スズを分散した樹
脂等の材料を用いた中間層が検討されている。又、最近
では有機金属化合物とシランカップリング剤等を用い
た、いわゆるセラミック系の中間層も開発されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な中間層を採用した場合でさえ、導電層との組み合わせ
が適正でない限り、初期及び繰り返し使用によって導電
性の低下、暗減衰率の上昇及び長期使用におけるかぶり
発生がみられ、問題解決が十分でないことを示してい
た。

【０００７】本発明の目的は、上記問題を解決し、初期
及び繰り返し使用時の帯電性の低下、電荷保持性の低下
及びかぶり発生がない優れた電子写真感光体と、それを
用いた画像形成方法及び装置を提供することにある。

【０００８】

【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り達成される。

【０００９】〔１〕 非導電性支持体、導電層、中間
層、感光層を有する電子写真感光体において、該導電層
の仕事関数Ｗ（ｅＶ）と該中間層のイオン化ポテンシャ
ルＩｐ（ｅＶ）との間に、下記一般式（１）のごとき関
係を有することを特徴とする電子写真感光体。

【００１０】一般式（１） Ｉｐ＞Ｗ＋０．５ 〔２〕 導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ）と該中間層のイオ
ン化ポテンシャルＩｐ（ｅＶ）との間に、下記一般式
（２）、（３）のごとき関係を有することを特徴とする
〔１〕記載の電子写真感光体。

【００１１】一般式（２） ７＞Ｉｐ＞Ｗ＋０．５ 一般式（３） ３．５＜Ｗ＜６．０ 〔３〕 導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ）と該中間層のイオ
ン化ポテンシャルＩｐ（ｅＶ）との間に、下記一般式
（４）のごとき関係を有することを特徴とする〔１〕記
載の電子写真感光体。

【００１２】一般式（４） ７＞Ｉｐ＞Ｗ＋０．７ 〔４〕 非導電性支持体が、ポリエチレンテレフタレー
ト樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアクリル
酸樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、ポリスチレン樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂又はガラスであるこ
とを特徴とする〔１〕記載の電子写真感光体。

【００１３】〔５〕 導電層が、アルミニウム、銅、
金、銀、白金又は金属酸化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。

【００１４】〔６〕 中間層が、ポリアミド樹脂を含有
することを特徴とする〔１〕記載の電子写真感光体。

【００１５】〔７〕 中間層が、有機金属化合物又はシ
ランカップリング剤を含有する塗布液から得られること
を特徴とする〔１〕記載の電子写真感光体。

【００１６】〔８〕 導電層が、１０⁸Ω／□以下の表
面抵抗値をもつことを特徴とする〔１〕記載の電子写真
感光体。

【００１７】

〔９〕 非導電性支持体が、１０¹⁰Ω／□
以上の表面抵抗値をもつことを特徴とする〔１〕記載の
電子写真感光体。

【００１８】〔１０〕 〔１〕〜

〔９〕のいずれか１項
に記載の電子写真感光体を用い、一様帯電、像露光、現
像、転写材への画像転写、感光体からの転写材分離、転
写画像の定着及び感光体クリーニングの各手段を有する
ことを特徴する画像形成装置。

【００１９】〔１１〕 〔１〕〜

〔９〕のいずれか１項
に記載の電子写真感光体を用い、一様帯電、像露光、現
像、転写材への画像転写、感光体からの転写材分離、転
写画像の定着及び感光体クリーニングの各工程を経て画
像形成することを特徴する画像形成方法。

【００２０】高品位の仕上がり画像を得るために、感光
体としては十分な帯電電位を得、帯電電位の減衰（暗減
衰）が少ないなどの条件を満たさなければならない。

【００２１】中間層を設ける理由の一つは、導電層上に
電荷発生層を直接積層すると導電層からの電荷注入が起
こり、帯電電位が低下してしまうのを抑えることにあ
る。ここで設ける中間層のイオン化ポテンシャルは通
常、電荷発生層のイオン化ポテンシャルより大きいもの
が選ばれる。すなわち、導電層と中間層との電気的障壁
を導電層と電荷発生層の電気的障壁よりも大きくするこ
とによって、電荷注入を防ぐというものである。

【００２２】しかしながら、導電層と中間層間の電気的
障壁がどの程度の大きさであれば電気的障害として十分
で、導電層からの電荷注入を防ぐことができるかと云う
事に関しては、これ迄十分に解明されてはいなかった。
特に、この度本発明者等は、非導電性支持体上に導電層
が形成され、その上に感光層が形成される場合には、導
電層と感光層の間に設けられる中間層は、導電層からの
電荷注入を防止する上で重要な役割を有するものである
ことを突き止め、本発明に至った。

【００２３】以下、本発明の構成を更に詳しく述べる。

【００２４】本発明における感光体は、非導電性支持
体、導電層、中間層及び感光層より成るものである。

【００２５】非導電性支持体としては、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポ
リアクリル酸樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂又はガラ
ス等のドラム状、シート状のもの等を用いることができ
る。本発明における非導電性とは、１０¹⁰Ω／□以上の
抵抗値を有するものをいう。

【００２６】本発明において、表面抵抗値は表面抵抗率
として定義される。抵抗値は試料の形状（厚みや面積
等）によって変化するため、シート材料や半導体の分野
では、表面抵抗率として規格を設け、ＪＩＳにも正式採
用されている（ＪＩＳＫ−６９１１）。

【００２７】本発明においての測定条件は、２３℃、５
０％ＲＨにて、測定装置は三菱油化（株）製のＬｏｒｅ
ｓｔａ ＡＰ（ＭＣＰ−Ｔ４００）を用いた。

【００２８】導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ）と中間層のイ
オン化ポテンシャルＩＰ（ｅＶ）は、主として用いる材
料に支配され、乾燥条件、分散条件などにより、±０．
１ｅＶ程度の範囲でその値を調整することができる。

【００２９】以下、導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ）と中間
層のイオン化ポテンシャルＩＰ（ｅＶ）について、個々
にさらに説明する。尚、導電層には仕事関数Ｗ（ｅＶ）
が用いられ、中間層にはイオン化ポテンシャルＩＰ（ｅ
Ｖ）が用いられる。

【００３０】導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ） 導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ）とは、金属や半導体の結晶
表面から１個の電子を表面のすぐ外側に取り出すのに必
要な最小のエネルギーをいう。

【００３１】中間層のイオン化ポテンシャルＩＰ（ｅ
Ｖ） 中間層のイオン化ポテンシャルＩＰ（ｅＶ）とは、気体
中の基底状態にある原子又は分子から１個の電子を無限
遠に引き離し、陽イオンと自由電子とに解離させる為に
要するエネルギーをいう。

【００３２】導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ）と中間層のイ
オン化ポテンシャルＩＰ（ｅＶ）は、例えば（株）理研
計測器製の低エネルギー電子分光装置ＡＣ−１を用いて
測定することができる。

【００３３】本発明において、導電層に好ましく用いら
れるものは下記のごとき仕事関数Ｗ（ｅＶ）をもつもの
であり、例えばアルミニウム：３．８９、銅：４．４
６、金：４．４２、銀：４．４８、白金：５．３０、パ
ラジウム：４．４９及びＩＴＯ：４．７４である。

【００３４】本発明において、導電層は好ましくはアル
ミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウムや酸化スズ、
ＩＴＯ（インジュウム・ティン・オキサイド）等、金属
或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、酸化スズ、ＩＴＯ又はポリピロールのごとき導電性
高分子と樹脂とを混合したもの等があり、これら以外で
も導電層を形成し得るものなら特に限定される事なく用
いることができる。

【００３５】又、導電層の表面抵抗値は、１０⁸Ω／□
以下であることが望ましく、１０⁶Ω／□以下なら更に
よい。

【００３６】中間層としては、ナイロン等ポリアミド樹
脂を用いた樹脂系中間層、又は有機金属化合物とシラン
カップリング剤等を用いたいわゆるセラミック系中間層
が良い。

【００３７】ナイロン等ポリアミド樹脂としては、例え
ば特公昭５８−４５７０７号公報に記載されている様
な、種種の共重合ナイロンがある。具体例としては、ナ
イロン６／６６、ナイロン６／６６／６１０、ナイロン
６／６６／６１０／１２等を挙げることができ、このよ
うな共重合ナイロンは、市販品として入手が可能であ
る。また、他の具体例としては、Ｎ−アルコキシメチル
変性ナイロンのようなホモナイロンを化学的に変成して
なるものもあげることができる。此のようなナイロン
も、例えば東レ（株）製ＣＭ−８０００等、市販品とし
て入手が可能である。

【００３８】本発明に好ましく用いられるもう一つのタ
イプの中間層（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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】有機金属化合物は、以下の構造の化合物が
好ましい。

【００４４】（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。

【００４５】尚、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。

【００４６】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。

【００４７】（Ｚ）_a（Ａ）_bＳｉ（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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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いるこ
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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】本発明において感光層は、好ましくは有機
の電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（ＣＴＭ）と
が含有される有機感光体である。該有機感光体の層構成
例を図１に示す。

【００５４】図１は導電性支持体１上に中間層２を介し
て電荷発生層（ＣＧＬ）３と電荷輸送層（ＣＴＬ）４と
をこの順に積層して得られ感光層６を有する感光体であ
る。

【００５５】又、図１（ロ）は図１（イ）、の感光層の
上に保護層５を積層した構成を示す。上記（イ）、
（ロ）は有機感光体の代表的な構成を示したものであ
り、本発明はこれらの層構成に限定されるものではな
い。

【００５６】前記図１（イ）、（ロ）の各電荷発生層３
に含有される電荷発生物質（ＣＧＭ）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（ＣＧＭ）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。

【００５７】前記電荷輸送層４に含有される電荷輸送物
質（ＣＴＭ）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（ＣＴＭ）は通常バインダーと共に層形成が行わ
れる。

【００５８】前記、電荷発生層（ＣＧＬ）、電荷輸送層
（ＣＴＬ）に含有され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。

【００５９】なお前記図１（イ）、（ロ）の各感光体の
最上層に含有され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、且つ電子写真性能を阻
害しないものがよい。

【００６０】次に、前記各層を形成する際に用いられる
溶媒又は分散媒の例としては、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、イソプパノール、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。此の中で、特にケトン系溶媒を用いた
場合に感度高く、繰り返し使用時に電位変化等が更に少
なくなる。また、これらの溶媒は単独或いは２種以上の
混合溶媒として用いることもできる。

【００６１】電荷発生層中の電荷発生物質と結合樹脂と
の割合は重量比で１：５〜５：１が好ましい。電荷発生
層の膜厚は５μｍ以下が好ましく、特には０．０５〜２
μｍが好ましい。

【００６２】電荷輸送層は前記の電荷輸送物質と結着剤
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。電荷輸送物質と結着剤樹脂との
混合割合は重量比で１０：１〜１：１０が好ましい。

【００６３】また、電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍ、
特には１０〜４０μｍが好ましい。

【００６４】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結着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。

【００６５】以下本発明の画像形成方法をアナログ方式
の図２の画像形成装置を用いて説明する。しかし、本発
明の画像形成方法はこれに限定されるものではなく、そ
の外デジタル複写機、ＬＥＤプリンター、液晶シャッタ
ープリンター等の電子写真装置一般に適用しうるもので
あり、更には電子写真技術を応用した記録、印刷、ファ
クシミリ等の装置に広く応用しうるものである。

【００６６】図２において、１０は有機感光体ドラムで
矢印方向（時計方向）回転駆動され、帯電器１１により
一様の帯電が付与され、アナログ方式の像露光手段１２
により像露光が施されて静電潜像が形成される。

【００６７】前記像露光手段１２では、図示しない原稿
走査光学系により原稿を光走査して得た像露光が前記感
光体ドラム１０上に施されて前記静電潜像が形成され
る。

【００６８】前記静電潜像は現像器１３により磁気ブラ
シ現像されてトナー像が形成される。ここで現像器１３
には、磁性トナーから成る一成分現像剤または非磁性ト
ナーと磁性キャリアから成る二成分現像剤が充填されて
いてスクリュー１３１、１３２及び撹拌羽根１３３によ
り撹拌、混合された後、磁石体１３５の外周を矢印方向
に回転する現像スリーブ１３４に付着搬送されて磁気ブ
ラシを形成し、該磁気ブラシにより前記静電潜像が現像
される。

【００６９】前記トナー像は、ＰＴＬ１４により転写さ
れ易くされた後、タイミングローラ１７，１８によりタ
イミングを合わせて搬送された転写材Ｐ上に転写極（転
写器）１５の作用で転写され、分離極（分離器）１６に
より分離される。

【００７０】前記分離極１６及び分離爪１８１により分
離された転写材Ｐは搬送ベルト１９により定着器２０に
搬送され、トナー像が転写材Ｐ上に熱定着される。転写
後の感光体ドラム１０はクリーニング装置（クリーニン
グ器）２１によりクリーニングされ、帯電前除電ランプ
ＰＣＬ２２により除電されて次の像形成に備えられる。

【００７１】前記クリーニング装置２１では、ガイドロ
ーラ２１２及びクリーニングブレード２１１により感光
体ドラム１０上の転写残トナーがクリーニングされ、か
つクリーニングされたトナーは前記ガイドローラ２１２
及びガイド板２１３を介して搬出用スクリュー２１４に
送り込まれ、該搬出用スクリューにより外部トナー受け
に排出される。

【００７２】図３においては、レーザー像露光光源によ
るデジタル画像形成装置の場合で説明する。１０は有機
感光体ドラムで矢印方向（時計方向）に回転駆動され、
帯電器１１により一様の帯電が付与され、像露光手段１
２により像露光が施されて静電潜像が形成される。前記
像露光手段では、外部画像信号により、例えばレーザー
光源からのレーザービームを変調し、得られた変調レー
ザービームを高速回転する図示しないポリゴンミラーに
より感光体上を走査して静電潜像を形成する。

【００７３】図３の画像形成装置では、感光体ドラム１
０の１回転目に第１の画像信号（イエロー（Ｙ）画像信
号）により変調されたレーザービームによる像露光が施
されて前記ドラム１０上に静電潜像が形成され、該潜像
はＹトナーを含むＹ現像剤が充填された現像器１３Ｙに
より現像されてＹトナー像が形成される。

【００７４】次に前記感光体ドラム１０の２回転目に第
２の画像信号（マゼンタ（Ｍ）画像信号）により変調さ
れたレーザービームによる像露光が施されて前記ドラム
１０上に静電潜像が形成され、Ｍトナーを含むＭ現像剤
が充填された現像器１３Ｍにより現像されて前記Ｙトナ
ー像が形成されている感光体面上にＭトナー像を重ね合
わせて形成される。

【００７５】以後同様にして前記感光体ドラム１０の３
回転目及び４回転目において、第３の画像信号（シアン
（Ｃ）画像信号）及び第４の画像信号（黒（Ｋ）画像信
号）に基づく像露光が施され、かつＣ現像剤を充填し現
像器１３Ｃ及びＫ現像剤を充填した現像器１３Ｋにより
それぞれ現像されて、前記ドラム１０上に、前記Ｙトナ
ー像及びＭトナー像に重ね合わせてＣトナー像及びＫト
ナー像が形成される。

【００７６】前記のようにして得られた前記ドラム１０
上に４色トナー像から成るカラートナー像は図示しない
給紙装置から給送された転写材Ｐ上に転写、分離ベルト
３４を介して転写極（転写器）１５の作用で転写され、
カラートナー像が転写された転写材Ｐは前記ベルト３４
に吸着搬送分離されて定着装置２０で定着されカラー画
像形成が完了する。

【００７７】トナー像が転写された転写材Ｐは引き続き
前記ベルト３４に静電的に吸着されたまま搬送されるの
で前記転写材は前記ドラム１０に付着することなく分離
される。なお前記ベルト３４は駆動ローラ３６、ガイド
ローラ３２，３３及び３５に掛け渡されて矢印方向に回
転され、前記ガイドローラ３２には正のバイアス電圧が
印加される。

【００７８】転写後の感光体ドラム１０は除電器３７に
より除電された後、クリーニング装置２１のクリーニン
グブレード２１１により清掃され、例えばＬＥＤ除電ラ
ンプ（ＰＣＬ）２２により除電されて次の像形成に備え
られる。

【００７９】また前記画像形成装置では、現像器１３
Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ及び１３Ｋには一成分系現像剤でも
二成分系現像剤の何れでもよいが、好ましくはＹ，Ｍ，
Ｃ及びＫの各トナーとキャリアから成る二成分系現像剤
が用いられる。また前記ドラム１０上に形成された静電
潜像は接触または非接触で、正規現像または反転現像の
何れの現像方法であってもよいが、好ましくは前記ドラ
ム１０上に先に形成された色トナーを後の現像で損傷す
ることがないよう、非接触現像法で、かつ反転現像法が
用いられる。

【００８０】なお前記ベルト３４による転写材の分離方
法は前記方法に限らず、転写、分離ベルトを用いるもの
であれば何れの方法であってもよい、例えば特開平２−
２０８８２号公報に記載されるように転写、分離ベルト
３４として表面に絶縁層を有し、その表面に十分な帯電
が付与されたベルトを用いることにより転写材の吸着搬
送、転写及び分離を行うものであってもよい。

【００８１】また特開平３−６８９７６号公報に記載さ
れるように転写極１５に代えて転写バイアスが印加され
た押圧ローラを用いるようにしてもよい。

【００８２】なお前記の転写、分離ベルト３４は環境雰
囲気の如何にかかわらず、安定した転写、分離を達成す
るため、体積抵抗１０⁷〜１０¹¹Ω・ｃｍとするのが好
ましい。

【００８３】次に本発明に係る画像形成装置の他の好ま
しい実施態様を、図４に示すコンパクトなカラー画像形
成装置の断面図を用いて説明する。

【００８４】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、電荷発生層と電荷輸送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。１１Ｙ，１１Ｍ，
１１Ｃおよび１１Ｋ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
に用いられる帯電器で、感光体１０の前述した感光層に
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。

【００８５】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
のセルフォックレンズとによりユニットとして構成され
た像露光手段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像露光手段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。前記の像露光手段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。

【００８６】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。

【００８７】前記の現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃおよ
び１３Ｋは、前述した帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃお
よび１１Ｋによる帯電、像露光手段１２Ｙ，１２Ｍ，１
２Ｃ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。

【００８８】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
に帯電器１１Ｙの帯電作用により感光体１０に電位の付
与が開始される。

【００８９】感光体１０は電位を付与されたあと、前記
の像露光手段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。

【００９０】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。

【００９１】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帯電器１１Ｍの帯電作用
により電位を付与され、像露光手段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）のトナ一像の上に
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。

【００９２】同様のプロセスにより帯電器１１Ｃ、像露
光手段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）のトナー像が形成され、
また帯電器１１Ｋ、像露光手段１２Ｋおよび現像器１３
Ｋ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。これ等像露光手段１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃおよび１
２Ｋによる感光体ドラム１０の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像露光と同等
の静電潜像を形成することが可能となる。

【００９３】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，１３０Ｍ，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
よる非接触現像にて、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反転現像が行われるようにな
っている。

【００９４】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、転写極１５において、給紙カ
セット１５０より送り出しローラ１５０ａにより送り出
され、把扶ローラ１５０ｂ，１５０ｃによりタイミング
ローラ１７，１８へ搬送され、タイミングローラ１７，
１８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Ｐである転写紙に転写される。

【００９５】トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、分離
極１６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、従動ローラ間に張り渡され
た搬送ベルト１９により定着器２０へ搬送される、定着
器２０において定着ローラ２０ａ、圧着ローラ２０ｂ間
で加熱・圧着されトナーを転写材ｐ上に溶融定着したの
ち、定着器２０より排出され、排紙搬送ローラ対１８０
ａにより搬送されて排紙ローラ対１８０を介して装置上
部の排紙トレイ２００上に排出される。

【００９６】上述した本発明に係る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。

【００９７】一方、転写材を分離した感光体１０はクリ
ーニング装置２１においてクリーニングブレード２１１
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。クリー
ニングブレード２１１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によって、図示せぬ廃トナー
容器へと排出される。

【００９８】前記の感光体ｌ０は、像露光手段をその内
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、前述した複数の帯電器１１Ｙ，１１Ｍ，
１ｌＣおよびｌ１Ｋ、現像器ｌ３Ｙ，ｌ３Ｍ，１３Ｃお
よび１３Ｋ等を配設することか可能であって、外径が３
０〜１５０ｍｍの小径のドラムの使用によって装置の体
積をコンパクトにすることができる。このような画像形
成装置に用いる感光体としても、本発明の電子写真感光
体を好ましく用いることができる。

【００９９】この場合、本発明の非導電性支持体は、像
露光手段の光源に対して、透明である事が必要である。
又、導電層、中間層も透明である必要がある。

【０１００】しかし、本発明に係る素材を用いて、透明
な支持体、導電層、中間層を持つ感光体を作製すること
は可能であり、その上に感光層を設けて、非導電性支持
体側から像露光することができる電子写真感光体を比較
的容易に作ることができる。

【０１０１】

【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。

【０１０２】〔１〕導電層の仕事関数Ｗ、中間層のイオ
ン化ポテンシャルＩｐ測定 （導電層の試料作製） Ｎｏ． 導電性物質 乾燥条件 １ コルコート２００２（ＳｎＯ₂）コルコート（株）製 ８０℃３０分 ２ コルコート２００２（ＳｎＯ₂）コルコート（株）製 ２５℃３０分 ３ ＳＴポリ（ポリピロール）アキレス（株）製 ８０℃３０分 ４ Ｘ−１０１Ｈ（ＩＴＯ）住友金属鉱山（株）製 ８０℃３０分 ５ アルミニウム蒸着 Ｎｏ．１〜４は、導電性物質を樹脂中に分散した塗布液
をＰＥＴベース上に塗布して、又、Ｎｏ．５は同じくＰ
ＥＴベースに蒸着して導電層を形成した。

【０１０３】 （中間層の試料作製） Ｎｏ．１ チタンキレート化合物ＴＣ−７５０（松本製薬（株）） ２０重量部 シランカップリング剤ＫＢＭ−５０３（信越化学（株）） １３重量部 トルエン １００重量部 の混合溶液をＰＥＴベースに塗布後、１２０℃３０分の
乾燥を行った。

【０１０４】 Ｎｏ．２ アラミンＣＭ８０００（共重合ナイロン：東レ（株）） １０ｇ メタノール ２４００ｍｌ ブタノール ６００ｍｌ の混合溶液をＰＥＴベースに塗布後、１２０℃３０分の
乾燥を行った。

【０１０５】尚、膜厚は導電層Ｎｏ．１〜５の仕事関数
Ｗ、中間層Ｎｏ．１〜２のイオン化ポテンシャルＩｐ測
定用の試料共に１．０μｍに作製した。

【０１０６】（測定方法と結果）低エネルギー電子分光
装置（（株）理研計器製：ＡＣ−１）を用いて、導電層
の仕事関数Ｗ、及び中間層のイオン化ポテンシャルＩｐ
を測定した。

【０１０７】 〔２〕電位特性条件の評価 ＰＥＴベース上に上記導電層Ｎｏ．１〜５の導電層を設
け、その各々の上層に中間層Ｎｏ．１〜２を形成し、さ
らにその上に下記に示すような組成の電荷発生層と電荷
輸送層を塗設した。

【０１０８】 （電荷発生層） Ｙ型チタニルフタロシアニン（Ｇ−１） ４重量部 シリコーン樹脂 ＫＲ−５２４０（信越化学（株）） ４５重量部 ２−ブタノール １００重量部 を混合し、サンドミルにて１０時間分散し、電荷発生層
塗布液を得た。この液を用い前記中間層の上に浸漬塗布
して、厚さ０．２５μｍの電荷発生層を設けた。 （電荷輸送層） 電荷輸送物質（Ｔ−１） 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。この塗布液を
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。

【０１０９】

【化１】

【０１１０】〔評価方法と結果〕上記、各試料をコニカ
（株）製Ｋｏｎｉｃａ９０２８の改良機のドラムに巻き
付けて搭載し、下記方法にて評価した結果を表１に示
す。

【０１１１】

【表１】

【０１１２】（帯電電位）上記Ｋｏｎｉｃａ９０２８改
良機を正常に稼働させた時の現像器位置での感光体電位
を測定した（スコロトロン型コロナ帯電器にて、帯電さ
せた直後の感光体帯電電位に相当する）。

【０１１３】（暗減衰率）上記帯電電位測定後の４０秒
経過後の電位を再び測定し、その減少率がどの程度かを
百分率にて求めた。

【０１１４】（かぶりの発生有無）Ｋｏｎｉｃａ９０２
８改良機を正常に稼働させて、未画像部、モノクロ部と
カラー部の入り混じった原稿を連続４万枚複写し、初期
から４万枚複写までのかぶりの発生の状況を肉眼にて判
定した。尚、複写テストは２０℃、６０％ＲＨの条件に
て実施した。

【０１１５】 ○：初期から４万枚複写までかぶりなし △：４万枚複写の時点ではかぶりやや発生 ×：初期は問題ないが、１万枚複写以前からかぶりが発
生 又、暗減衰率と（中間層のイオン化ポテンシャルＩｐ）
−（導電層の仕事関数Ｗ）の関係を、図５に示した。

【０１１６】表１及び図５の結果から明らかなごとく、
本発明内の試料ｂ〜ｅ及びｈ〜ｊのものは、帯電電位、
暗減衰率及びかぶり特性共に良好な結果を示すが、本発
明外の試料ａ及びｆ、ｇは少なくとも何れかの特性に問
題があることがわかる。

【０１１７】

【発明の効果】本発明により、帯電性の低下、電荷保持
性の低下及びかぶり発生がない優れた電子写真感光体と
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】本発明に係わる感光体の層構成を示す断面図。

【図２】本発明に係わる画像形成装置の概要断面図。

【図３】本発明に係わるもう一つの画像形成装置の概要
断面図。

【図４】本発明に係る画像形成装置の他の実施態様を示
すコンパクトなカラー画像形成装置の断面図。

【図５】（中間層のイオン化ポテンシャルＩｐ）−（導
電層の仕事関数Ｗ）と電位の暗減衰率の関係。

【符号の説明】

１ 導電性支持体 ２ 中間層 ３ 電荷発生層（ＣＧＬ） ４ 電荷輸送層（ＣＴＬ） ５ 保護層 １１ 帯電器 １３ 現像器 １５ 転写器 ２０ 定着器 ２１ クリーニング器

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非導電性支持体、導電層、中間層、感光
   層を有する電子写真感光体において、該導電層の仕事関
   数Ｗ（ｅＶ）と該中間層のイオン化ポテンシャルＩｐ
   （ｅＶ）との間に、下記一般式（１）のごとき関係を有
   することを特徴とする電子写真感光体。 一般式（１） Ｉｐ＞Ｗ＋０．５
2. 【請求項２】 導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ）と該中間層
   のイオン化ポテンシャルＩｐ（ｅＶ）との間に、下記一
   般式（２）、（３）のごとき関係を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（２） ７＞Ｉｐ＞Ｗ＋０．５ 一般式（３） ３．５＜Ｗ＜６．０
3. 【請求項３】 導電層の仕事関数Ｗ（ｅＶ）と該中間層
   のイオン化ポテンシャルＩｐ（ｅＶ）との間に、下記一
   般式（４）のごとき関係を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（４） ７＞Ｉｐ＞Ｗ＋０．７
4. 【請求項４】 非導電性支持体が、ポリエチレンテレフ
   タレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリア
   クリル酸樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、ポリスチレン樹
   脂、ポリイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂又はガラスで
   あることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
5. 【請求項５】 導電層が、アルミニウム、銅、金、銀、
   白金又は金属酸化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。
6. 【請求項６】 中間層が、ポリアミド樹脂を含有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
7. 【請求項７】 中間層が、有機金属化合物又はシランカ
   ップリング剤を含有する塗布液から得られることを特徴
   とする請求項１記載の電子写真感光体。
8. 【請求項８】 導電層が、１０⁸Ω／□以下の表面抵抗
   値をもつことを特徴とする請求項１記載の電子写真感光
   体。
9. 【請求項９】 非導電性支持体が、１０¹⁰Ω／□以上の
   表面抵抗値をもつことを特徴とする請求項１記載の電子
   写真感光体。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    電子写真感光体を用い、一様帯電、像露光、現像、転写
    材への画像転写、感光体からの転写材分離、転写画像の
    定着及び感光体クリーニングの各手段を有することを特
    徴する画像形成装置。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    電子写真感光体を用い、一様帯電、像露光、現像、転写
    材への画像転写、感光体からの転写材分離、転写画像の
    定着及び感光体クリーニングの各工程を経て画像形成す
    ることを特徴する画像形成方法。