JPH0962160A

JPH0962160A - 電子写真画像形成方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0962160A
Application number: JP7214693A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Matsuura; 克巳松浦; Yoshihiko Eto; 嘉彦江藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】トナーリサイクル方式を用いて繰り返して画
像形成を行った場合でも、カブリ発生や感度、濃度、解
像性等の低下を伴うことなく、終始良質の画像が安定し
て得られる画像形成方法を提供する。【構成】電子写真感光体上に帯電、像露光、現像、
転写及びクリーニングの各工程を繰り返して多数枚の画
像を形成する画像形成方法において、最表面層にモース
硬度５以上の無機粒子を含有する感光体を用い、かつ該
クリーニング工程で回収されたトナーを該現像工程に搬
送して再利用する画像形成方法及び装置。感光体が電
荷発生層とその上に積層された複数の電荷輸送層を有す
る前記の画像形成方法。感光体の最表面層の膜強度
が先端半径０．３ｍｍのダイヤモンド針を用いて２００
ｇの垂直荷重をかけたときの傷の深さが０．１〜１．０
μｍである前記又はの画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式で画像を
形成する方法及び該方法に使用する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、クリーニング工程で回収されたト
ナーはトナー回収箱に捕集されたのち廃棄されるのが通
例である。この場合通常の複写機では転写効率は７０
〜８０％であり、現像剤中のトナーの２０〜３０％が有
効に利用されずに廃棄されることとなり、無駄が多くコ
スト高を招く、トナー回収箱が必要となり、装置のコ
ンパクト化を阻害する、ユーザーによる廃トナーの廃
棄が必要となり操作が厄介となり、かつユーザーの手や
衣服を汚すなどの問題を生ずる。

【０００３】また、近時、複写機では高速での大量コピ
ーが要請され前記の問題は益々障害となっている。

【０００４】それで、例えば、特公昭５５−１８８４３
号公報、特開平５−３４１６４５号公報及び特開平６−
５９５０１号公報には、クリーニング工程で回収された
トナーを例えばスクリュー、バネコイル等により現像工
程の現像手段に搬送して再使用する所謂トナーリサイク
ル手段を有する画像形成方法及びその装置が提案されて
いる。

【０００５】しかしながら、前記トナーリサイクル方式
ではクリーニングトナーが繰り返し再使用されるため、
現像剤中に紙粉、塵埃、感光層の摩耗粉、シリカの凝集
体等の異物が多くなり、これらが現像、転写、クリーニ
ング等の工程で感光体表面に多数の傷を発生し、画像を
劣化せしめる。さらには、前記感光体に発生した多数の
傷にはトナーその他の異物が埋め込まれてトナーフィル
ミングを発生し易く、前記画像劣化をさらに増大せしめ
る。

【０００６】このような傾向は、有機感光体においてよ
り顕著に現れる。

【０００７】一方、有機感光体の耐傷性を向上せしめる
方法として、例えば特開昭５９−２２３４４３号公報、
特開昭６０−５７８４７号公報、特開昭６１−１６３３
４５号公報等が提案されている。即ち前記各公報には、
有機感光体の最表面層例えば保護層又は電荷輸送層に無
機粒子を含有させることにより耐傷性に優れた感光体が
得られることが記載されている。

【０００８】しかしながら、これらの公報には最表面層
に無機粒子を含有させた感光体がどのような画像形成方
法において、その効果を発揮し得るのかの記載なく、特
にトナーリサイクル方式を用いた画像形成方法に関して
全く記載されていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みて提案するものであり、その目的は、トナーリサイク
ル方式を用いて繰り返して画像形成を行った場合でも、
カブリ発生や感度、濃度、解像性等の低下を伴うことな
く、終始良質の画像が安定して得られる画像形成方法及
び画像形成装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討の
結果、トナーリサイクル方式で画像形成を行う際、発生
する画像劣化の問題が、最表面層に後述する特定の物性
を有する無機粒子を最表面層に含有させた感光体を前記
トナーリサイクル方式と組み合わせて用いることにより
解決されることを見出し本発明を完成したのである。

【００１１】前記本発明の目的は、電子写真感光体上に
帯電、像露光、現像、転写及びクリーニングの各工程を
繰り返して、多数枚の画像を形成する画像形成方法にお
いて、前記感光体として最表面層にモース硬度５以上の
無機粒子を含有する感光体を用い、かつ前記クリーニン
グ工程で回収されたトナーを前記現像工程に搬送して再
利用することを特徴とする画像形成方法により達成され
る。

【００１２】また、前記本発明の目的は、電子写真感光
体及びその外周に帯電、像露光、現像、転写及びクリー
ニングの各手段を有し、前記感光体及び各手段を用いて
繰り返し多数枚の画像形成を行う画像形成装置におい
て、前記感光体がその最表面層にモース硬度５以上の無
機粒子を含有し、かつ前記クリーニング手段で回収され
たトナーを前記現像手段に搬送して再利用するトナーリ
サイクル手段を有することを特徴とする画像形成装置に
より達成される。

【００１３】なお、本発明の好ましい実施態様によれば
前記感光体が導電性支持体上に電荷発生層と、その上に
複数の電荷輸送層とを積層して成る感光層を有し、該感
光層の再表面層となる電荷輸送層に前記無機粒子が含有
される。上記構成の感光体が好ましいとされる理由は以
下のようである。

【００１４】即ち、感光体の最表面層としての保護層中
に無機粒子を含有させた前記実公昭５５−１８８４３号
公報又は特開昭５９−２２３４４３号公報の例では、繰
り返し画像形成を行う過程で感度低下及び残電上昇を生
じ画像が劣化する傾向がある。

【００１５】又、感光体の感光層の最表面層に無機粒子
としてコロイダルシリカ（数１０Å〜数百Åの粒径）を
含有させた前記特開平５−３４１６４５号公報の例で
は、コロイダルシリカはバインダー樹脂中への均一分散
が難しく、感光体に必ずしも十分な膜強度を与えること
ができない。

【００１６】又、感光体の電荷輸送層全体に無機粒子を
含有させた特開平６−５９５０１号公報又は特開昭５９
−２２３４４３号公報の例では像露光時、感光層内の光
散乱が多くなり画像形成時解像性が悪く、画像ボケが生
じ易い等の問題がある。そこで、電荷発生層上に複数の
電荷輸送層を設け、最表面層となる電荷輸送層に無機粒
子を含有させた前記構成とするのが好ましい。

【００１７】また、本発明の別の好ましい実施態様は、
前記感光体の最表面層の膜強度が先端半径０．３ｍｍの
ダイヤモンド針を用いて２００ｇの垂直加重をかけた時
の傷の深さが０．１〜１．０μｍの範囲にある事であ
る。

【００１８】前記膜強度を表すダイヤモンド針による傷
の深さが０．１μｍより小さいと、膜強度が不足し、繰
り返し画像を形成する過程で傷が発生し、画質が劣化す
る。又、傷の深さが１．０μｍより大きいと、クリーニ
ングブレードが摩耗、損傷してクリーニング不良を引き
起こす。

【００１９】本発明の画像形成方法に用いられる電子写
真感光体は、支持体として、例えばアルミニウム板、ス
テンレス板などの金属板；紙あるいはプラスチックフィ
ルムなどの支持体上にアルミニウム、パラジウム、金な
どの金属薄層をラミネートもしくは蒸着によって設けた
もの；紙あるいはプラスチックフィルムなどの支持体上
に、導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導
電性化合物の層を塗布もしくは蒸着によって設けた導電
性支持体を用いることができる。

【００２０】本発明の画像形成方法に用いる電子写真感
光体は、セレン、アモルファスシリコン、硫化カドミウ
ム等を用いた無機感光体であってもよいが、好ましくは
有機の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する有機感
光体である。

【００２１】有機の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含
有する有機感光体の層構成の好ましい例を図１に示す。
同図に示す感光体は、導電性支持体１上に中間層２を介
して、電荷発生物質を含有する電荷発生層３と、電荷輸
送物質を含有する第１の電荷輸送層４と、電荷輸送物質
を含有する第２の電荷輸送層５とからなる感光層がこの
順に積層されたものである。

【００２２】有機の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含
有する有機感光体の層構成の代表的な例として、図１に
示した層構成を含めて、（イ）導電性支持体上に中間層
を介して電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する層を
積層した感光体、（ロ）導電性支持体上に中間層を介し
て電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する層と保護層
とをこの順に積層した感光体、（ハ）導電性支持体上に
中間層を介して電荷輸送物質を含有する電荷輸送層、電
荷発生物質を含有する電荷発生層をこの順に積層した感
光体、（ニ）導電性支持体上に中間層を介して電荷輸送
物質を含有する電荷輸送層と、電荷発生物質を含有する
電荷発生層と、保護層とをこの順に積層した感光体、
（ホ）導電性支持体上に中間層を介して電荷発生物質を
含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送
層をこの順に積層した感光体、（ヘ）導電性支持体上に
中間層を介して電荷発生物質を含有する電荷発生層と、
電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、保護層とをこの
順に積層した感光体、及び（ト）導電性支持体１上に中
間層を介して電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電
荷輸送物質を含有する第１の電荷輸送層と、電荷輸送物
質を含有する第２の電荷輸送層とがこの順に積層された
感光体が挙げられる。これらのうち、好ましい態様は上
記（ロ）、（ニ）、（ヘ）及び（ト）であり、より好ま
しい態様は上記（ト）である。しかしながら、本発明の
画像形成方法に用いられる電子写真感光体はこれらの層
構成に限定されない。

【００２３】本発明の画像形成方法において、感光体が
保護層を有する場合、保護層は少なくとも樹脂及び本発
明の無機粒子から構成されるが、保護層中に電荷輸送物
質を含有させるいわゆる複数の電荷輸送層からなる層構
成にすること、即ち、上記（ト）の層構成とすること
が、電子写真感光体のくり返し使用による残留電位の上
昇や感度の低下を防ぐことができる点から好ましい。

【００２４】有機の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含
有する有機感光体の感光層に含有される電荷発生物質と
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。

【００２５】前記感光層に含有される電荷輸送物質とし
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は通常バイ
ンダーと共に層形成が行われる。

【００２６】これらの中で特に好ましい電荷輸送物質と
しては下記一般式で示される化合物があげられる。

【００２７】

【化１】

【００２８】（式中、Ａｒ₁、Ａｒ₂及びＡｒ₄は各々そ
れぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基又は複素
環基を表し、Ａｒ₃はそれぞれ置換若しくは無置換の２
価の芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、Ｒ₂は水素
原子又はそれぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素
基若しくは複素環基を表す。ｎは１又は２を表す。Ａｒ
₄とＲ₂は互いに結合して環を形成してもよい。）

【００２９】

【化２】

【００３０】（式中、Ｒ₃及びＲ₄は各々それぞれ置換若
しくは無置換の芳香族炭化水素基、複素環基又はアルキ
ル基を表し、Ｒ₃とＲ₄とは互いに連結して環を形成して
もよい。Ｒ₅は水素原子又は各々それぞれ置換若しくは
無置換の芳香族炭化水素基、複素環基若しくはアルキル
基を表し、Ａｒ₅はそれぞれ置換若しくは無置換の芳香
族炭化水素基又は複素環基を表す。ｍは０又は１を表
す。）

【００３１】

【化３】

【００３２】（式中、Ｙは、それぞれ置換若しくは無置
換のフェニル基、ナフチル基、ピリニル基、フルオレニ
ル基、カルバゾリル基、ジフェニル基又は４，４′−ア
ルキリデンジフェニル基を表し、Ａｒ₆及びＡｒ₇は各々
それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基又は複
素環基を表す。ｌは１〜３の整数を表す。）

【００３３】

【化４】

【００３４】（式中、Ａｒ₈、Ａｒ₉、Ａｒ₁₀及びＡｒ₁₁
は各々それぞれ置換若しくは無置換の芳香族炭化水素基
又は複素環基を表し、Ａｒ₁、Ａｒ₂及びＡｒ₃は前述の
通りである。）これらのうち、本発明の感光体に好まし
く用いられる具体的化合物例を以下に例示する。

【００３５】

【化５】

【００３６】

【化６】

【００３７】

【化７】

【００３８】

【化８】

【００３９】

【化９】

【００４０】

【化１０】

【００４１】前記単層構成の感光層並びに積層構成の電
荷発生層及び電荷輸送層に含有させ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。

【００４２】本発明に係る電子写真感光体の最上層に含
有させ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、かつ電子写真性能を阻害しない
ものが良い。好ましいバインダー樹脂として下記一般式
（Ｉ）、（II）、（III）又は（IV）で表される構造単
位を有するポリカーボネート樹脂が挙げられる。

【００４３】

【化１１】

【００４４】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₈は、各々水素原子、ハロ
ゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１０のアル
キル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、又は
置換若しくは無置換のアリール基、Ｚは４〜１１の炭素
原子数を有する飽和又は不飽和の炭素環形成残基、Ｒ₉
は炭素原子数１〜９のアルキル基又はアリール基を表
す。）

【００４５】

【化１２】

【００４６】（式中、Ｒ₁₁〜Ｒ₁₈は、各々水素原子、ハ
ロゲン原子、アルキル基又はアリール基を表す。）

【００４７】

【化１３】

【００４８】（式中、Ｒ₂₁〜Ｒ₂₈は、各々水素原子、ハ
ロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１０のア
ルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、又
は置換若しくは無置換のアリール基を表す。）

【００４９】

【化１４】

【００５０】（式中、Ｒ₃₁〜Ｒ₄₆は、各々水素原子、ハ
ロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基又は置換
若しくは無置換のアリール基を表し、ｋ及びｍは各々正
の整数であって、ｋ／ｍが１〜１０になるように選択さ
れる。）なお前記一般式（Ｉ）〜（IV）で示される構造単位を有
するポリカーボネート樹脂は好ましくは重量平均分子量
３００００以上である。

【００５１】前記感光体の支持体上の各層を形成する際
に用いられる溶媒又は分散媒としては、例えば、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、イソプロピナー
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。本発明はこれらに限
定されるものではないが、ケトン系溶媒を用いた場合に
感度、繰り返し使用時に電位変化等が更に良好となる。
また、これらの溶媒は単独あるいは２種以上の混合溶媒
として用いることもできる。

【００５２】前記感光体において、電荷発生層中の電荷
発生物質とバインダー樹脂との割合は重量比で１：５〜
５：１が好ましい。また電荷発生層の膜厚は５μｍ以下
が好ましく、特に０．０５〜２μｍが好ましい。電荷輸
送層は電荷輸送物質とバインダー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。電荷輸送物質とバインダー樹脂との混合割合は重量
比で１０：１〜１：１０が好ましい。電荷輸送層の膜厚
は５〜５０μｍ、特に１０〜４０μｍが好ましい。

【００５３】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バインダー樹脂に分散及
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。

【００５４】本発明の電子写真感光体は、その最表面層
にモース硬度５以上の無機粒子を含有することを特徴の
ひとつとする。該最表面層は電子写真感光体の最表面に
位置する感光層でもよいし、感光層の上に保護層が積層
され、該保護層が最表面層である場合は、該保護層でも
よい。該無機粒子としては、膜強度を上げ、それ自身も
強度がある必要からモース硬度で５以上の硬質の粒子で
あって、電子写真性能に悪影響を与えないものから選ば
れる。

【００５５】このような無機粒子としては、例えば酸化
セリウム、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化マグネ
シウム、酸化ケイ素、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化
鉄、酸化チタンなどの酸化物；硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、硫酸アルミニウムなどの硫酸塩；珪酸カルシウ
ム、珪酸マグネシウムなどの珪酸塩；チッ化ホウ素、チ
ッ化チタンなどのチッ化物；炭化ケイ素、炭化チタン、
炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ジルコニウムなど
の炭化物；ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタンなどのホ
ウ化物などが挙げられ、これらのうち１種又は必要に応
じて２種以上が用いられる。

【００５６】前記無機粒子は体積平均粒径が０．０５〜
２．０μｍが適当であり、好ましくは長径／短径の比が
２．０未満の実質的球形粒子である。該体積平均粒径が
０．０５μｍ未満であると感光体表面の十分な機械的強
度が得られず、また粒子の表面積が大きくなる結果、吸
着水量等が増大し、繰り返し像形成の過程で感光体表面
が摩耗、損傷して電子写真性能が劣化する。また、該体
積平均粒径が２．０μｍを越えると感光体表面粗さが大
となり、クリーニングブレードが摩耗、損傷してクリー
ニング特性が悪化し、クリーニング不良を生じ、かつ画
像ボケが発生し易くなる。ここで、前記「実質的球形粒
子」とは、電子顕微鏡で表面形状が判別できる大きさ
（径１〜１０ｍｍ）に拡大したとき、粒子が不定形では
なく長径／短径の比が２．０未満の球形と見做されるも
のである。無機粒子としてこのような実質的球形粒子を
用いた場合、感光体表面の摩耗係数を低減することがで
きる。この効果は、従来用いられていた無機微粒子、つ
まり体積平均粒径が０．０５μｍ未満のコロイダルシリ
カのような無機粒子等については期待できないものであ
る。なお、無機粒子の体積平均粒径はレーザー回折／散
乱式粒度分布測定装置ＬＡ−７００（掘場製作所製）に
より測定することができる。

【００５７】また、無機粒子としては、例えばチタンカ
ップリング剤、シランカップリング剤、高分子脂肪酸又
はその金属塩等の疎水化処理剤により疎水化されたもの
が好ましい。

【００５８】前記チタンカップリング剤としては、テト
ラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス
（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテート
チタネートなどがある。また、シランカップリング剤と
しては、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリ
メトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジ
ルアミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキ
シシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリ
メトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチ
ルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ド
デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ−メチ
ルフェニルトリメトキシシランなどが挙げられる。

【００５９】また、高分子脂肪酸としては、ウンデシル
酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、パルミ
チン酸、ペンタデカン酸、ステアリン酸、ヘプタデカン
酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール
酸、アラキドン酸などの長鎖脂肪酸があげられ、その金
属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、
カルシウム、ナトリウム、リチウムなどの金属との塩が
挙げられる。

【００６０】これらの疎水化処理剤は、無機粒子に対し
て重量で１〜１０％添加し被覆することが良く、好まし
くは重量で３〜７％である。また、これらの疎水化処理
剤はは２種以上を組み合わせて使用することもでき、通
常無機粒子表面に単分子層又はそれに近い層で被覆され
る。

【００６１】本発明において、電子写真感光体の最表面
層中に含有させる無機粒子としてはシリカ粒子が特に好
ましく用いられ、さらには吸湿性が小さく、表面の活性
水酸基が少ないシリカ粒子が好ましく用いられる。

【００６２】本発明ではこれらの無機粒子は電子写真感
光体の最表面層に少なくともバインダーと共に含有させ
るが該最表面層の無機粒子の割合はバインダーに対して
通常は１重量％以上２００重量％以下、望ましくは５重
量％以上１００重量％以下で使用される。

【００６３】本発明において、電子写真感光体の最表面
層の膜強度が先端半径０．３ｍｍのダイヤモンド針を用
いて２００ｇの垂直荷重をかけたときの傷の深さが０．
１〜１．０μｍであることが好ましい。該最表面層の膜
強度は、ＨＥＩＤＯＮ−１８型表面性測定器（新東科学
社製）を用いて測定した値である。すなわち感光体の最
表面に先端半径０．３ｍｍの半球状のダイヤモンド針を
介して垂直荷重２００ｇをかけ、前記の針を１０ｍｍ／
ｓｅｃの速度で動かして引っ掻き傷をつけ、その傷の深
さをレーザ顕微鏡（Ｌａｓｅｒｔｅｃ社製）で測定し、
その深さ（μｍ）を膜強度とするものである。

【００６４】本発明の画像形成方法において、帯電ない
しクリーニングの各工程に用いる手段は任意であり、例
えば帯電手段としてコロトロン、スコロトロン電極等に
よるコロナ放電帯電器を用いることができ、像露光手段
として通常のアナログ複写機に用いられるスリット露光
は勿論、ＬＥＤアレイ、レーザビーム等、像露光光を感
光体に照射する手段を用いることができ、現像手段とし
て、１成分であれ２成分であれ電子写真現像法に基づく
現像手段を用いることができ、転写及び感光体のクリー
ニングの手段も公知の手段を含めて通常用いられる手段
を適用することができる。また、実際には転写の後に転
写材を感光体から引きはがす分離工程があるが、その手
段も通常用いられる手段を適用することができる。

【００６５】次に、本発明の画像形成方法を、図２を参
照して説明する。図２は本発明の画像形成方法を実施す
るための画像形成装置の一具体例の概略構成を示す図で
ある。

【００６６】同図中１０は矢印方向に回転する有機感光
体ドラムであり、その周緑部にスコロトロン帯電器１
１、像域外除電器ＣＥＬ１２、像露光部２０、現像器３
０、転写極１３、分離器１４、分離爪１５、クリーニン
グ部５０、ＰＣＬ（除電ランプ）１６等が設けられてい
る。

【００６７】像露光部２０は原稿Ｄ₀を載置する原稿台
２１、原稿照明ランプ２３、反射ミラー２４Ａ、２４
Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄと結像レンズ２５を有する。ここで
照明ランプ２３と反射ミラー２４Ａは第１光学ユニット
２６に、反射ミラー２４Ｂ、２４Ｃ及びレンズ２５は第
２光学ユニット２７に取り付けられ、第１光学ユニット
２６と第２光学ユニットとは矢印方向に２：１の速度比
で移動、走査し、原稿像が感光体ドラム１０上に結像さ
れ、静電潜像が形成される。

【００６８】回転する感光体ドラム１０は帯電器１１に
より一様の帯電が付与され、像域外除電器ＣＥＬ１２に
より像域外除電が行われる。

【００６９】現像器３０内には磁性キャリアと非磁性ト
ナーから成る二成分現像剤Ｄがあって、撹拌スクリュー
３３Ａ、３３Ｂによって撹拌された後、マグネットロー
ラ３２とその外側を回転する現像スリーブ３１の外周に
付着搬送され前記静電潜像を現像してトナー像が形成さ
れる。

【００７０】転写紙Ｐは給紙ローラ１７及び同期給紙ロ
ーラ１８によって搬送され、前記トナー像が転写極１３
の作用で転写され、分離極１４及び分離爪１５の作用で
分離され、図示しない定着器によって定着され機外に排
出される。

【００７１】転写後の感光体はクリーニング部５０では
クリーニングブレード５１により清掃され、ＰＣＬ（除
電ランプ）１６により除電されて次の像形成に備えられ
る。前記クリーニング部５０で掻き取られたトナーはト
ナー捕集スクリュー５２で端部に集められ、リサイクル
スクリュー５３（又はコイルバネ）により現像器３０へ
と搬送され、新たに補給されるトナーＴと共に現像器内
の現像剤Ｄと混合される。

【００７２】なおトナーＴの補給は、トナー濃度センサ
ー（不図示）により検知された信号を信号処理器６０
（標準値との差を演算し、その差を増幅）により処理
し、その出力により掻き落とし板３６及び補給ローラ３
５を駆動してホッパー３４内のトナーを現像器内へ流出
せしめることにより行われる。

【００７３】前記像形成プロセスを繰り返して多数枚の
コピーが作製されるが、本発明特有の感光体を用いるこ
とにより感光体表面の傷の発生及びクリーニング不良の
発生がなく長期に亘り画像ボケがなく高濃度で解像性に
優れた良質の画像が安定して得られる。

【００７４】又トナーリサイクル方式としているため、
トナーの消費量が大幅に節約され、コスト低減を画るこ
とができ、かつユーザーのコピー中の衣服の汚れがなく
操作上の煩雑さが解消される。

【００７５】本発明の画像形成方法のクリーニング工程
は、クリーニングブレードとしてウレタンゴム製ブレー
ドを用い、カウンター当接で５°〜６０°の圧接角（ド
ラム圧接点の接線に対する傾斜角）で１０〜５０ｇ／ｃ
ｍの圧接力で圧接してクリーニングするのが好ましい。

【００７６】本発明の画像形成方法に用いられる現像剤
は磁性キャリアと非磁性トナーから成る二成分系現像剤
あるいは磁性トナーを用いた一成分現像剤が好ましく用
いられる。

【００７７】前記磁性キャリアとしては、３０〜１００
μｍ径の鉄、マグネタイト、フェライト等の強磁性体粒
子又その表面にスチレン樹脂、スチレン−アクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂な
どで被覆して成るものが用いられる。又、前記強磁性体
の０．１〜１μｍ径の微粒子を前記樹脂中に分散含有さ
せて成る粒子等が用いられ、好ましくは球形粒子とされ
る。

【００７８】又、前記非磁性トナーとしては、スチレン
樹脂、アクリル樹脂、スチレンアクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂等のバインダー
樹脂中に１〜２０重量％の例えばカーボンブラック等の
着色剤を分散含有させた５〜３０μｍ径の粒子から成る
ものが用いられる。又、前記トナーには必要により荷電
制御剤、低分子ポリオレフィン等から成るオフセット防
止剤等を含有せしめることができる。前記トナーはキャ
リアに対して１〜１０重量％混合されて二成分系現像剤
が得られる。なお前記現像剤には１〜５重量％のシリカ
等の流動化剤が混合含有される。

【００７９】

【実施例】

実施例１〜５及び比較例６〈感光体１の作製〉径６０ｍｍφのアルミニウムドラム
上にポリアミド樹脂から成る０．３μｍ厚の中間層を設
けた。次いで電荷発生物質（ＣＧＭ）として下記構造の
ペリレン顔料１０重量部とポリビニルブチラール樹脂５
重量部とをメチルエチルケトン１０００重量部に混合
し、サンドミルで２０時間分散して成る塗布液を前記中
間層上に浸漬塗布、乾燥して０．５μｍ厚の電荷発生層
（ＣＧＬ）を形成した。

【００８０】

【化１５】

【００８１】次いで電荷輸送物質（ＣＴＭ）としての例
示化合物（Ｔ−１０）１５０重量部とビスフェノールＺ
型ポリカーボネート樹脂１００重量部とをジクロロメタ
ン１０００重量部に溶解して成る塗布液を前記ＣＧＬ上
に浸漬塗布、乾燥して２０μｍ厚の第１の電荷輸送層
（ＣＴＬ）を作成した。更に前記ＣＴＭ１００重量部と
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂１５０重量部
とをジクロロメタン１０００重量部に溶解した溶液に表
１の無機粒子Ａ１の３０重量部を均一混合して成る塗布
液を円形量規制型塗布機を用いて塗布、乾燥して５．０
μｍ厚の第２のＣＴＬを形成し、感光体１を得た。

【００８２】〈感光体２〜５（実施例用）及び感光体６
（比較例用）の作製〉無機粒子の種類及びその添加量を
表１の如くした他は感光体１と同様にして感光体２〜６
を得た。

【００８３】

【表１】

【００８４】なお表１の各無機粒子はいづれも理論量の
トリメチルシリルメトキシシランで疎水化されたもので
あり、また表１の各感光体の膜強度は前記測定法により
求められた。

【００８５】〈画像評価〉コニカ（株）製複写機Ｕ−Ｂ
ＩＸ１０１５（トナーリサイクル方式）に表１の各感光
体を順次装着して成る改造機を用い、常温、常湿下で、
ベタ黒、中間調及び白紙部がある原稿画像（被覆率１０
％）を用いてそれぞれ５万回づつのコピーテストを行
い、得られたコピー画像の傷、最大濃度、カブリ鮮鋭性
等について下記評価方法で画像評価を行い、その結果を
表２に示した。

【００８６】評価方法Ｄｍ（最大濃度）：初期から５０，０００枚迄のコピー
を行い、そのベタ黒画像をサクラデンシトメータＰＤＡ
６５（コニカ（株）製）で反射濃度を測定した。

【００８７】カブリ：白紙部で目視判定画像欠陥：初期から５０，０００枚迄のＢ４コピーの画
像を目視評価：画像欠陥（線傷、斑点状欠陥、画像ム
ラ、画像ボケ等）を評価した。

【００８８】解像度：１本／ｍｍ〜１０本／ｍｍ解像度
チャートをコピーし、解像度を評価５本／ｍｍ以上は：○印で解像度良好とした４〜３本／ｍｍは：△印とした２〜１本／ｍｍは：×印とした。

【００８９】

【表２】

【００９０】表２より、各実施例はいづれも画像濃度、
カブリ、解像性等にすぐれて画質良好であったが、比較
例は繰り返しの過程で傷が発生して解像性が低下すると
か、クリーニング不良となるなどの問題があった。

【００９１】（その他のテスト）なお前記複写機に感光
体２を装着し、トナーリサイクルの駆動を停止して同様
５万回のコピーテストを行ったところトナーの補給量が
トナーリサイクル方式の場合に比して２５％増加し、コ
スト高となった。

【００９２】

【発明の効果】トナーリサイクル方式を用いて繰り返し
て画像形成を行った場合でも、カブリ発生や感度、濃
度、解像性等の低下を伴うことなく、終始良質の画像が
安定して得られる画像形成方法及び画像形成装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法を実施するための電子写
真感光体の層構成の一具体例を示す概略図である。

【図２】本発明の画像形成方法を実施するための画像形
成装置の一具体例を示す概略図である。

【符号の説明】

１導電性支持体２下引層３電荷発生層４第１の電荷輸送層５第２の電荷輸送層１０感光体ドラム２０像露光部３０現像器５０クリーニング部５１ブレード５２トナー補集スクリュー５３リサイクルスクリュー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体上に帯電、像露光、現
像、転写及びクリーニングの各工程を繰り返して、多数
枚の画像を形成する画像形成方法において、前記感光体
として最表面層にモース硬度５以上の無機粒子を含有す
る感光体を用い、かつ前記クリーニング工程で回収され
たトナーを前記現像工程に搬送して再利用することを特
徴とする画像形成方法。
【請求項２】前記感光体が電荷発生層と、その上に積
層された複数の電荷輸送層とからなる感光層を有し、該
感光層の最表面層となる電荷輸送層にモース硬度５以上
でかつ体積平均粒径が０．０５〜２．０μｍの無機粒子
が含有されることを特徴とする請求項１記載の画像形成
方法。
【請求項３】前記感光体の最表面層の膜強度が先端半
径０．３ｍｍのダイヤモンド針を用いて２００ｇの垂直
荷重をかけたときの傷の深さが０．１〜１．０μｍであ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成方
法。
【請求項４】電子写真感光体及びその外周に帯電、像
露光、現像、転写及びクリーニングの各手段を有し、前
記感光体及び各手段を用いて繰り返し多数枚の画像形成
を行う画像形成装置において、前記感光体がその最表面
層にモース硬度５以上の無機粒子を含有し、かつ前記ク
リーニング手段で回収されたトナーを前記現像手段に搬
送して再利用するトナーリサイクル手段を有することを
特徴とする画像形成装置。