JP2005010631A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー画像を形成する画像形成装置に関し、特に、いわゆるタンデム型と称される、複数の像担持体それぞれの上で各トナー画像を形成して重ね合わせることによって画像を形成するタイプの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、円筒状の感光体を像担持体として用い、その感光体を回転させながら表面に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像することによってトナー画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、感光体の表面に残留したトナー成分などをクリーニングする手段として、ウレタンゴムなどからなるクリーニングブレードを感光体表面に、回転方向に逆らうように当てる方式が多く採用されている。感光体表面とクリーニングブレードの摺察を適正に保つには、潤滑剤として作用するものが感光体の表面に存在していること必要であり、例えば、トナー粒子や、そのトナー粒子にまぶされた外添剤粒子などが潤滑剤として作用する。これらのトナー粒子などが少ないと感光体表面とクリーニングブレードとの摩擦力が高くなりすぎて感光体表面層の過度の摩耗や、ブレードエッジの摩耗やカケが発生し、長期にわたる良好なクリーニング特性を維持することが困難となって感光体や装置の寿命が低下する。
【０００３】
特に、複数の感光体を有するタンデム型の画像形成装置においては、多量の画像であっても高速に形成することができるので、単一の画像が多量に作成される場合が多く、この場合には、複数の感光体の一部ではほとんど作像されないことも多い（例えば、名刺や、ある特定色もしくは白黒のチラシなどを作成するとき）。このため、そのようにほとんど作像されない感光体ではクリーニング特性が低くなる場合や、感光体の寿命も短くなる場合が生じやすい。
【０００４】
作像に寄与する感光体がこのように偏った場合にクリーニングブレードのエッジを保護するために、従来は、設定した出力枚数毎や、画像密度と感光体回転数の累積値の比が所定比に達したときにトナーバンドを作像して、潤滑剤として作用するトナー粒子などを感光体表面に供給するという対策が提案されている。しかし、トナーバンドを頻繁に作成すると生産性が低下したりトナー消費量が増加してしまうことから十分な効果が得られるほどのトナーバンドが作成できない場合が多い。この為、トナーバンドを作成していてもその効果が不充分で感光体表面層の摩耗量の増大やブレードエッジの摩耗やカケが発生する恐れがある。さらに、トナーバンドを多く作成する事で作像時間が長くなり、感光体表面をスクーンコロトロンや接触帯電器などが帯電させる時間も長くなり、オゾンの生成や感光体表面自体の劣化が促進されて摩擦係数が上昇し、クリーニングブレードエッジの劣化を促進させていた。
【０００５】
これに対し、ＺｎＳｔなどを含んだ金属石鹸を固形潤滑剤として感光体表面に塗布し、転写性やクリーニング性等を補助する方法が従来より提案されている（例えば特許文献１、および特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５１−２２３８０号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４１１１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような固形潤滑剤を感光体に供給する場合、供給量と掻き取り量とで感光体表面上の塗布厚が決まるが、クリーニングブレードへのトナー突入量が多いと潤滑剤の掻き取り量が多くなって塗布効果が薄れることが知られている。多量のトナーが感光体上に供給される場合には、そのトナー自身が潤滑剤として作用するので固形潤滑剤の塗布効果は薄くてもよいが、タンデム型の画像形成装置で、ほとんど作像されない感光体があった場合に、他の感光体で作像されたトナー像からトナーの一部が移ってくるリトランスファーや、静電潜像を現像する現像器周辺に浮遊するかぶりトナーやクラウドトナーなどによって意図しないトナーが供給されてしまう。これにより、潤滑剤の塗布厚が減少してしまい、感光体表面層の摩耗速度が増加したり、クリーニングブレードエッジ部の摩耗やカケが発生しやすくなるといった問題が生じる。タンデム型であることの構造上、常に感光体には現像器が対向しており、非画像形成時でもかぶりトナーやクラウドトナーなどの粒子が移行しており、固形潤滑剤の塗布効果が薄れてしまっている。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、クリーニング特性が長期間維持されて像担持体や装置の寿命が長い画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、表面に画像を担持して循環移動する像担持体、像担持体の表面に所定の電荷を付与する帯電器、帯電器による電荷付与後の像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光器、トナーを含んだ現像剤を、静電潜像が通過する現像位置を経路させて循環させるとともに、現像位置で現像電圧を印加することによって静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像器、トナー像を像担持体の表面から他へ転写する転写器、像担持体の移動における転写器の下流側かつ帯電器の上流側で像担持体の表面に当接してその表面からトナーを除去するクリーニングブレード、および像担持体の表面に個体潤滑剤を塗布する塗布器をそれぞれが備えた、複数色のトナーそれぞれに対応した複数の画像形成部と、
原画像が上記複数色に色分解されてなる複数の色分解画像それぞれを、複数の画像形成部それぞれによってトナー画像として形成させる色分解制御部と、
複数の画像形成部それぞれによって形成され、転写器によって転写されたトナー画像を最終的に記録媒体上で重ね合わせて定着させる重畳定着部と、
複数の画像形成部のうち、所定の画像サイズに換算した原画像数に対するトナー使用量の比率が所定比率以下である画像形成部について、対応する色の色分解画像が形成不要であるときに、像担持体の循環移動を維持したまま現像器による現像剤の循環を休止する休止動作を行わせる休止制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、「像担持体」は回転ドラムの表面層であってもよく、あるいは循環移動するベルトや回転する筒（スリーブ）であってもよい。
【００１１】
また、「原画像数に対するトナー使用量の比率」は、例えば１ジョブごとなどに確認される。
【００１２】
本発明の画像形成装置によれば、休止動作によって現像剤の循環が止まるので、かぶりやクラウドによるトナーや外添剤の意図しない供給が回避され、クリーニングブレードによる個体潤滑剤の過分な掻き取りも回避される。この結果、クリーニング特性が長期に渡って維持され、像担持体や装置の寿命が長い。
【００１３】
さらには、画像形成に寄与しない時に現像剤の循環を止めることで現像剤の劣化が抑制され、転写効率の低下や、かぶりトナーおよびクラウドトナーの増加等を回避することもできる。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、上記休止制御部が、上記休止動作として、現像器による現像剤の循環を休止するとともに、帯電器による電荷の付与を休止し、現像器による現像電圧の印加も休止する動作を行わせるものであることが好適である。
【００１５】
電荷付与や現像電圧の印加も休止することにより、像担持体表面の劣化による摩擦係数の上昇が低減されてクリーニング特性が維持される。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置は、上記休止制御部が、Ａ４サイズに換算したときの原画像数４００枚に対するトナー使用量が６０％ハーフトーンの３０ｍｍ幅トナーバンドの１本分以下であるときに休止動作を行わせるものであることが好ましく、さらには、
上記休止制御部が、Ａ４サイズに換算したときの原画像数１００枚に対するトナー使用量が６０％ハーフトーンの３０ｍｍ幅トナーバンドの１本分以下であるときに休止動作を行わせるものであることがより好ましい。
【００１７】
Ａ４サイズに換算したときの原画像数４００枚に対するトナー使用量が６０％ハーフトーンの３０ｍｍ幅のトナーバンド１本分を下回るとクリーニングブレードのカケなどが急激に増大するので、カケなどが増大する前に休止動作を行わせることが好ましい。また、Ａ４サイズに換算したときの原画像数１００枚に対するトナー使用量が６０％ハーフトーンの３０ｍｍ幅のトナーバンド１本分を下回るとクリーニングブレードのカケなどの発生個数が増大し始めるので、カケなどが生じ始める前に休止動作を行わせることによってクリーニング特性を長期間維持することができる。
【００１８】
更に、本発明の画像形成装置は、上記塗布器が、像担持体の表面に固形潤滑剤を塗布する回転ブラシと、回転ブラシに平行な回動軸を介して回動自在に支持され、固形潤滑剤を支持して固形潤滑剤を回転ブラシに回動軸回りのモーメントによって当接させるホルダとを有するものであることが好適である。
【００１９】
金属石鹸類などに代表される固形潤滑剤を像担持体表面に塗布する方法としては、従来より、直接固形潤滑剤を感光体表面に押し当てる方法や、固形潤滑剤を感光体表面に当接している回転ブラシ等に押し当てて感光体表面に供給する方法などが一般に用いられてきている。しかし直接当接させる方法では感光体表面に傷が発生したり、固形潤滑剤の塗布量の不均一が生じやすい。また回転ブラシなどの供給手段によって固形潤滑剤を供給する場合には、従来はガイドによって固形潤滑剤をブラシ上に保持し、固形潤滑剤の自重で回転ブラシに押し当てている。
【００２０】
しかしながら、回転ブラシの回転に伴い固形潤滑剤が回転ブラシの軸方向や上下方向に振動して、ガイドに保持された固形潤滑剤の位置が偏ったり、あるいは回転ブラシの毛の巻き方向に偏りが存在していたりといった原因によって固形潤滑材の消費が不均一になり、使用時間の経過によ固形潤滑材の断面形状が不均一になって、そのため回転ブラシに付着する固形潤滑材の量も不均一になってくる。回転ブラシに付着する固形潤滑材の量が不均一であると、像担持体に塗布される潤滑材も不均一となりその結果クリーニングブレードの像担持体に対する接触抵抗が像担持体の軸方向で不均一となって、クリーニングブレードのエッジに磨耗や欠けを生じ、像担持体の残留トナーをクリーニングできなくなるという問題を生じる場合がある。
【００２１】
これに対し、上記回転ブラシとホルダとを有する塗布器では固形潤滑剤の傾きが防止され、像担持体に塗布される潤滑材が均一となるので、像担持体の残留トナーを長期に渡って安定してクリーニングすることができる。
【００２２】
また、本発明の画像形成装置は、上記塗布器が、Ａ４サイズ１枚の面積に対して２μｇ以上２０μｇ以下の固形潤滑剤を塗布するものであることが好ましく、さらには、
上記塗布器が、Ａ４サイズ１枚の面積に対して４μｇ以上１５μｇ以下の固形潤滑剤を塗布するものであることがより好ましい。
【００２３】
Ａ４サイズ１枚の面積に対する固形潤滑剤の量が２μｇを下回ると、像担持体の摩耗レートが急激に増大し、２０μｇを上回ると、像流れなどの画質劣化が急激に増加するので、Ａ４サイズ１枚の面積に対して２μｇ以上２０μｇ以下の固形潤滑剤を塗布することが望ましい。また、Ａ４サイズ１枚の面積に対する固形潤滑剤の量が４μｇ以上１５μｇ以下であるときには、任意の量においてほぼ同等に、像担持体は長寿命となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するプリンタの主要部を示す概略構成図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態のプリンタ１には、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが備えられており、各画像形成部には、それぞれ、感光体ロール１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、帯電器１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、露光器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、現像ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、一次転写ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、およびクリーニング装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋが備えられている。感光体ロール１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、本発明にいう像担持体の一例に相当し、現像ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋは、本発明にいう現像器の一例を構成するものであり、一次転写ロール１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、本発明にいう転写器の一例に相当する。また、後述するように、クリーニング装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋは、本発明にいうクリーニングブレードの一例および本発明にいう塗布器の一例を内蔵している。
【００２７】
尚、このプリンタ１は、フルカラーの印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の画像形成用の構成要素であることを示している。
【００２８】
また、このプリンタ１には、中間転写ベルト３０、中間転写ベルトクリーナ３１、二次転写ロール３２、定着器３３、およびテンションローラ３４が備えられており、これらによって、本発明にいう重畳定着部の一例が構成されている。更にこのプリンタ１には、本発明にいう色分解制御部の一例と本発明にいう休止制御部の一例とを兼ねた制御部３５も備えられている。
【００２９】
このプリンタ１の画像形成における基本動作について説明する。
【００３０】
先ず、画像がイエロー、マゼンタ、シアン、および黒に色分解された色分解画像を表す画像データが、制御部３５によって、対応する画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに与えられる。
【００３１】
次に、イエローの画像形成部１０Ｙによるトナー像形成が開始され、矢印Ａ方向に回転する感光体ロール１１Ｙ表面に、帯電器１２Ｙにより所定の電荷が付与される。次に、露光器１３Ｙにより感光体ロール１１Ｙ表面に、イエローの色分解画像に相当する露光光が照射されて静電的な潜像（静電潜像）が形成される。その静電潜像は、現像ロール１４Ｙによって循環供給される現像剤に含まれたイエローのトナーで、現像ロール１４Ｙと感光体ロール１１Ｙとの間の現像位置に印加された現像電圧によって現像されて感光体ロール１１Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。そのトナー像は一次転写ロール１５Ｙにより中間転写ベルト３０に転写される。
【００３２】
中間転写ベルト３０は矢印Ｂ方向に循環移動しており、中間転写ベルト３０上に転写されたイエローのトナー像が次の色の画像形成部１０Ｍの一次転写ロール１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、次の色のマゼンタのトナー像が一次転写ロール１５Ｍに到達するように、マゼンタの画像形成部１０Ｍによるトナー像形成が行われる。こうして形成されたマゼンタのトナー像は、一次転写ロール１５Ｍにおいて中間転写ベルト３０上のイエローのトナー像の上に重ねて転写される。
【００３３】
続いて、シアンおよび黒の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋによるトナー像形成が上記と同様のタイミングで行われ、一次転写ロール１５Ｃ、１５Ｋにおいて中間転写ベルト３０のイエローおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。
【００３４】
こうして、中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写ロール３２により用紙２００上に二次転写され、多色トナー像は用紙２００とともに矢印Ｃ方向に搬送され、定着器３３により用紙２００上に定着されることによりカラー画像が形成される。
【００３５】
ここで、クリーニング装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの構造について説明するが、説明の便宜上、イエロー画像形成部１０Ｙに備えられたクリーニング装置１６Ｙを代表として用いて説明する。
【００３６】
図２は、クリーニング装置の構造を示す図である。
【００３７】
この図２に示すように、クリーニング装置１６Ｙは、ハウジング２１の前部に取り付けられたクリーニングブレード２２と、感光体ロール１１Ｙの回転方向に対してクリーニングブレード２２より上流側に位置する回転ブラシ２３と、この回転ブラシ２３に接触する金属石鹸２４を指示するホルダ２５とを備えている。この金属石鹸２４は、本発明にいう固形潤滑剤の一例に相当し、ここではステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）が用いられている。また、回転ブラシ２３とホルダ２５によって、本発明にいう塗布器の一例が構成されている。
【００３８】
回転ブラシ２３によって金属石鹸２４が削られて感光体ロール１１Ｙに塗布されることによってクリーニングブレード２２の接触抵抗が減少する。
【００３９】
ホルダ２５は、板状の支持部２５ａと、この支持部２５ａに付いた回動軸２５ｂとで構成されており、金属石鹸２４は支持部２５ａの下面に取り付けられている。ホルダ２５の回動軸２５ｂは回転ブラシ２３の回転軸に平行で、ハウジング２１等の固定部分に設けられた軸受けによって回動自在に支持されている。
【００４０】
ホルダ２５のこのような構成によって、支持部２５ａおよび金属石鹸２４の自重により回動軸２５ｂの回りにモーメントＭが生じ、このモーメントＭによって、金属石鹸２４は回転ブラシ２３に所定の圧力で接触する。この圧力の大きさは、支持部２５ａの重量および金属石鹸２４の重量が大きい程大きくなるので、これらの重量を適宜に設定することによって、金属石鹸２４の回転ブラシ２３に対する接触圧力を設定することができる。
【００４１】
図２に示すように、回転ブラシ２３に金属石鹸２４を接触させ、回転ブラシ２３を矢印Ｄ方向に回転させ、感光体ロール１１Ｙに潤滑材を塗布してクリーニングブレード２２の接触抵坑を低減し、感光体ロール１１Ｙの表面の残留トナーをクリーニングブレード２２で掻き落す。回転ブラシ２３に付いたトナーはフリッカ２６で払われて回収される。
【００４２】
金属石鹸２４を支持するホルダ２５は、回動軸２５ｂで周方向以外の動きが規制されているので、金属石鹸２４の回転ブラシ２３に対するニップ量（食い込み量）は回動軸２５ｂに沿う方向における任意の部分で常に等しい。これにより、金属石鹸２４の消費が均一となり、回転ブラシ２３に付着する金属石鹸２４の量も軸方向で均一になる。そのため、感光体ロール１１Ｙに塗布される潤滑材も均一となり、その結果、クリーニングプレード４２の磨耗や欠けが生じにくくなってクリーニング特性が安定し、感光体ロール１１Ｙの残留トナーを確実にクリーニングすることができる。
【００４３】
また、固形潤滑材を支持するホルダ２５は、回動軸２５ｂの回りにモーメントＭを生じさせるので、金属石鹸２４をモーメントＭによって回転ブラシ２３に所定の接触圧で接触させることができる。これにより、回転ブラシ２３の回転にともなった金属石鹸２４の跳ね上がり等といったランダムな動きが抑制され、一定のニップ量で長期にわたり安定した量の金属石鹸２４が供給される。このように金属石鹸２４が安定供給されることは、金属石鹸２４のより多くの供給が必要な場合などに特に有効である。金属石鹸２４の有効な塗布量については後で詳細に説明する。
【００４４】
なお、金属石鹸２４の回転ブラシ２３に対する接触圧力をより大きく設定したい場合は、例えば、ホルダ２５の回動軸２５ｂにネジリコイルバネを装着してモーメントＭを増大させる構造を採用することができる。また、ホルダ２５の支持部２５ａを上から押圧する押圧ばねを設けてモーメントＭを増大させる構造を採用することもできる。さらにまた、ホルダ２５の支持部２５ａ上に重りを取り付けてモーメントＭを増大させる構造を採用することもできる。
【００４５】
ところで、図１に示すプリンタ１では、上述した基本動作の他に、以下説明する現像休止動作が実行される。即ち、現像休止動作では、４つの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのうち色分解画像の画像データが与えられた画像形成部において、上記と同様にトナー画像が形成されるとともに、色分解画像の画像データが与えられなかった画像形成部においては、感光体ロールの回転を維持したまま、帯電器による電荷付与、現像ロールによる現像剤の循環供給、および現像位置における現像電圧の印加が休止される。
【００４６】
図３は、基本動作と現像休止動作をプリント時に使い分ける処理を表すフローチャートである。
【００４７】
この図３に示すフローチャートの処理は、図１に示す制御部３５によって制御されて実行される。
【００４８】
ユーザの操作などに従ってプリントが開始されると、先ず、プリント出力に用いられる用紙のサイズを表す信号が確認され（ステップＳ１）、上述した色分解画像を表す各画像データが読み込まれる（ステップＳ２）。次に、用紙のサイズを、例えばＡ４サイズなどといった所定の基準サイズに換算したときに、その換算された用紙の所定枚数分に対するトナー消費量の予測値（即ち、基準サイズに占めるトナー画像部分の比率Ｓ）が各色分解画像毎に算出される（ステップＳ３）。そして、それらの比率Ｓが所定の基準比率Ｓ０と比較され、いずれの色分解画像に基づいた比率Ｓもすべて基準比率Ｓ０よりも大きいと判定され、安定的なクリーニングに十分なトナーが画像形成に伴って供給される場合（ステップＳ４：Ｎｏ）には、上述した基本動作による画像形成が実行される（ステップＳ５）。その後、次のジョブの有無が確認され（ステップＳ６）、ジョブが存在する場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）には上記ステップＳ１に戻る。
【００４９】
上述したステップＳ４における比較の結果、いずれかの比率Ｓが基準比率Ｓ０以下であると判定され、感光体ロール上の固形潤滑剤が過度に掻き取られてクリーニング特性が不安定化する場合には、上述した現像休止動作が実行され、今回のジョブで色分解画像を表す画像データが与えられない画像形成部では、帯電器による電荷付与、現像ロールによる現像剤の循環供給、および現像位置における現像電圧の印加が休止される。これにより、現像ロールからのかぶりトナーが防止されて、固形潤滑剤の過度の掻き取りが防止される。また、循環供給に伴う現像剤の劣化や、電荷付与や電圧印加に伴う感光体ロールの劣化も防止される。
【００５０】
以下、基準比率Ｓ０として望ましい設定範囲と、上述した金属石鹸の適切な塗布量について説明する。まず、基準比率Ｓ０として望ましい設定範囲について説明する。
【００５１】
図１に示す概略構成と同じ構成に改造した富士ゼロックス（株）製のＤｏｃｕＣｏｌｏｒ２０６０Ｖを用いて、６０％ハーフトーンの３０ｍｍ幅のトナーバンドを、Ａ４用紙の所定枚数毎に１回、感光体ロールの回転軸に沿う方向に形成した。Ｈ／Ｈ（２８℃，１５％）環境下でＡ４用紙の２０万枚分の稼働を続け、そのときのクリーニングブレードのブレードエッジにおける欠けの発生を観察したところ、下記の表に示す結果が得られた。
【００５２】
【表１】
この表に示すように、金属石鹸が供給されない場合には、どの頻度でトナーバンドを形成しても、２０μｍ以上の欠けが７個以上発生しており、Ａ４用紙の２０万枚分の稼働後にハーフトーン画像およびイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の各色のベタ画像を形成してみたところ、いずれの画像でもクリーニング不良画像が確認された。
【００５４】
一方、金属石鹸が供給された場合には、１００枚毎に１回の頻度では２０μｍ以上の欠けが全く発生せず、２０μｍ未満の欠けについては１０個程度発生していた。また、トナーバンドの形成頻度がもっと増えても、欠けの発生状況は同程度であった。また、Ａ４用紙の２０万枚分の稼働後にハーフトーン画像およびイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の各色のベタ画像を形成してみたところ、いずれの画像も良好な画像であった。
【００５５】
トナーバンドの形成頻度が１００枚毎に１回の頻度よりも低下すると、欠けの発生数が徐々に増加し、２００枚毎に１回のときには２０μｍ以上の欠けが３個発生し、４００枚毎に１回のときには２０μｍ以上の欠けが７個発生した。その後にも、上記と同様にハーフトーン画像および各色のベタ画像を形成してみたところ、ベタ画像でややクリーニング不良の画像が見られたものの、ハーフトーン画像は正常であった。
【００５６】
トナーバンドの形成頻度が４００枚毎に１回の頻度よりもさらに低下すると、２０μｍ以上の欠けの発生数は急激に増加し、クリーニング不良画像がハーフトーン画像および各色のベタ画像の全てで観測されるようになった。
【００５７】
以上の実験結果から、上述した基準比率Ｓ０としては、「６０％ハーフトーンの３０ｍｍ幅のトナーバンド１本／Ａ４用紙１００枚」に設定するのが最も好適であり、「６０％ハーフトーンの３０ｍｍ幅のトナーバンド１本／Ａ４用紙４００枚」に設定するのも実用的であることがわかる。
【００５８】
ところで、金属石鹸が適度な量で塗布できている場合であっても、感光体ロールの摩耗やブレードエッジの欠け等のダメージをさらに低減するには、トナーや外添剤粒子がクリーニングブレードと感光体ロール表面との界面に存在することが望ましい。金属石鹸の塗布量が適正量で、かつ、現像剤粒子がブレードエッジ近傍に存在するときに金属石鹸の塗布効果が最も有効に作用する。これは、金属石鹸の塗布によって感光体ロール表面のクリーニング性が向上しているときに現像剤粒子の供給が全くないと、ブレードエッジ先端でのトナー粒子や外添剤の存在量が減少してしまい、ゴムが感光体ロールの表面に直に接するため、かえって摩擦力が増加してしまう事と考えられる。
【００５９】
ＹＭＣＫ４色に偏りがある同一画像パターンが連続して作像される場合には、金属石鹸の掻き取り量が画像形成部の相互間で異なるため金属石鹸の塗布量が異なり、その結果として感光体ロール表面層の摩耗量にバラツキが生じる。このバラツキを低減するためには、上述したように、現像剤の供給が少ない画像形成部について感光体ロールを回転させながら現像剤の供給などを休止すると塗布量が均一化するが、その後に現像剤の供給などを再開するに当たってハーフトーンバンドを作成すると現像剤粒子がブレードエッジに存在できるため、クリーニング性の維持、ブレード欠け防止、感光体ロール表面層の摩耗量の偏りの低減等に、より効果的である。
【００６０】
次に、金属石鹸の適切な塗布量について説明する。
【００６１】
金属石鹸が極めて多量に塗布されている場合はトナーなどが無くとも感光体ロールとクリーニングブレードとの摺察は低摩擦となるが、感光体ロール表面の摩耗が低すぎて像流れが発生しやすい。一方、感光体ロール表面への金属石鹸塗布量が少なすぎると感光体ロールの摩耗レートが高く、ブレードエッジのダメージも大きい。
【００６２】
図４は、金属石鹸の塗布量に対する、感光体ロールの摩耗レートおよび像流れの発生状況示すグラフである。
【００６３】
この図４に示すグラフの横軸は、Ａ４サイズ１枚分の面積に対する消費量で金属石鹸の塗布量を表しており、縦軸は、感光体ロールの摩耗レートを表している。また、図中の斜線領域Ｒは、像流れが発生した領域を表している。
【００６４】
この図４のグラフには、３つのグラフ曲線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が示されており、これらのグラフ曲線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、それぞれ、感光体ロールの累積回転数が２００ｋｃｙｃｌｅ時、４００ｋｃｙｃｌｅ時、６００ｋｃｙｃｌｅ時における摩耗レート特性を表している。いずれのグラフ曲線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３も、金属石鹸の塗布量が少なくなるにつれて摩耗レートが上昇することを示すとともに、ある程度以下の塗布量に達すると急激に摩耗レートが上昇してクリーニング特性が不安定化することを示している。２００ｋｃｙｃｌｅ時、４００ｋｃｙｃｌｅ時および６００ｋｃｙｃｌｅ時のグラフ曲線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３では、約２μｇ／枚以下に達すると急激に摩耗レートが上昇する。
【００６５】
また、像流れの発生領域Ｒの境界線は、金属石鹸の塗布量が約２０μｇ／枚を越えると急激に上昇し、感光体ロールの累積回転数が２００ｋｃｙｃｌｅ程度でも像流れが発生することがわかる。
【００６６】
さらに、３つのグラフ曲線Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が示すように、感光体ロールの累積回転数が上昇するに連れて加速度的にグラフ曲線が領域Ｒに近づくことがわかる。これは、クリーナブレードが感光体ロールの表面に当接することによる永久変形（ヘタリ）によると考えられる。このようにグラフ曲線が領域Ｒに近づくことにより、累積回転数が６００ｋｃｙｃｌｅを越えると、金属石鹸の塗布量の許容範囲が急速に狭まるので、装置の寿命としては６００ｋｃｙｃｌｅがほぼ上限に近いことがわかる。この６００ｋｃｙｃｌｅ時におけるグラフ曲線Ｇ３と領域Ｒとの境界における金属石鹸の塗布量は約１５μｇ／枚である。
【００６７】
このようなグラフの示す結果から、金属石鹸の塗布量としては、２μｇ／枚以上２０μｇ／枚以下が適切であることがわかる。この塗布量の範囲であれば、像流れの発生や摩耗レートの急激な上昇を避けることができる。また、装置の長寿命化を図る場合には、金属石鹸の塗布量は、４μｇ／枚以上１５μｇ／枚以下が適切である。この塗布量の範囲であれば、６００ｋｃｙｃｌｅという長寿命を得ることができるし、更に塗布量の範囲を限定してもメンテナンスフリーでの大幅な寿命延長は見込めない。
【００６８】
以上説明したような値や範囲で、基準比率Ｓ０や金属石鹸の塗布量を設定することによって、安定したクリーニング特性を長期に渡って維持することができる。
【００６９】
なお、上記説明では、本発明にいう重畳定着部の一例として中間転写ベルトを用いる機構が示されているが、本発明にいう重畳定着部は、例えば、一次転写ロールで用紙上に直接トナー画像を転写して重ね合わせる機構であってもよい。
【００７０】
また、上記説明では、本発明にいう画像形成部の一例として、イエロー、マゼンタ、シアン、および黒の４色それぞれに対応した画像形成部が示されているが、本発明にいう画像形成部は、５色以上の色に対応した画像形成部であってもよく、あるいは３色以下の色に対応した画像形成部であってもよく、さらには、他の色の組み合わせそれぞれに対応した画像形成部であってもよい。
【００７１】
また、上記説明では、本発明にいう塗布器の一例として、クリーニングブレードの上流側で潤滑剤を塗布するものが示されているが、本発明にいう塗布器は、クリーニングブレードの下流側で潤滑剤を塗布するものであってもよい。また、上記説明では、本発明にいう固形潤滑剤の一例として金属石鹸が示されているが、本発明にいう固形潤滑剤は金属石鹸に限られるものではない。
【００７２】
さらに、上記説明では、本発明にいう休止動作の開始判断をジョブ毎に行う例が示されているが、本発明にいう休止動作は、所定の枚数毎に開始判断がされて実行されるものであってもよい。
【００７３】
最後に、本発明を構成する各構成部分において採用可能な種々の形態について付記する。
【００７４】
＜現像剤＞
本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、特に製造方法により限定されるものではなく、例えば結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等により得られるものが使用できる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法など、公知の方法を使用することができるが、形状制御、粒度分布制御の観点から水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法が好ましく、乳化重合凝集法が特に好ましい。
【００７５】
トナー粒子は結着樹脂と着色剤、離型剤等とからなり、必要であれば、シリカや帯電制御剤を用いてもよい。体積平均粒径は２〜１２μｍの範囲が好ましく３〜９μｍの範囲がより好ましい。また、トナーの平均形状指数（ＭＬ２／Ａ：ＭＬはトナー粒子の絶対最大長、Ａはトナー粒子の投影面積を各々示す）が１１５〜１４０の範囲のものを用いることにより、高い現像、転写性、及び高画質の画像を得ることができる。
【００７６】
使用される結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【００７７】
また、トナーの着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして例示することができる。
【００７８】
離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
【００７９】
また、トナーには必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減との点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。本発明におけるトナーは、磁性材料を内包する磁性トナー、および磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
【００８０】
本発明に用いるトナーに添加される潤滑剤としてはグラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の固体潤滑剤；ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類；カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのような動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス；及びそれらの変性物が使用でき、これらを単独で使用するか、あるいは併用しても良い。
【００８１】
特にトナーに添加する潤滑剤（外添剤）としては劈開性を有することから摩擦低減効果の高い脂肪酸金属塩、特にはステアリン酸亜鉛が良い。ステアリン酸亜鉛の添加量は０．０１〜２．０％重量部が好ましく、更に０．０５〜０．５％重量部がより好ましい。０．０１％より少ない場合は十分な潤滑効果を発揮できず、２．０％よりも多い場合は像担持体の付着量が過剰となり、高温高湿下で像流れが発生し易くなる上、トナーその物の帯電特性に悪影響を与えてしまう。
【００８２】
本発明に用いるトナーには、電子写真感光体表面の付着物、劣化物除去の目的等で、無機微粒子、有機微粒子、該有機微粒子に無機微粒子を付着させた複合微粒子などを加えることができるが、研磨性に優れる無機微粒子が特に好ましい。無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。また、上記無機微粒子に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のチタンカップリング剤、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、ヘキシルトエリメトキシシラン、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等のシランカップリング剤などで処理を行っても良い。また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩による疎水化処理も好ましく行うことができる。
【００８３】
有機微粒子としては、スチレン樹脂粒子、スチレンアクリル樹脂粒子、ポリエステル樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子等を挙げることができる。これらの粒子径としては、小さすぎると研磨能力に欠け、また、大きすぎると電子写真感光体表面に傷を発生しやすくなるため、平均粒子径で５〜１０００ｎｍの範囲、好ましくは５〜８００ｎｍの範囲、より好ましくは５〜７００ｎｍの範囲のものが使用される。また、前記滑性粒子の添加量との和が、０．６質量％以上であることが好ましい。
【００８４】
トナーに添加されるその他の無機酸化物としては、粉体流動性、帯電制御等のため、１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機酸化物を、更に付着力低減や帯電制御のため、それより大径の無機酸化物を挙げることができる。これらの無機酸化物微粒子は公知のものを使用することができるが、精密な帯電制御を行うためには、シリカと酸化チタンとを併用することが好ましい。また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性を向上させる効果が大きくなる。
【００８５】
本発明におけるトナーは、前記トナー粒子及び上記外添剤をヘンシェルミキサー、あるいはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナー粒子を湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【００８６】
また、本発明におけるトナーをカラートナーとして用いる場合には、キャリアと混合して使用されることが好ましいが、該キャリアとしては、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉、またはそれ等の表面に樹脂コーテイングを施したものが使用される。また、キャリアとトナーとの混合割合は、適宜設定することができる。
【００８７】
＜クリーニングブレード＞
本発明の画像形成装置に用いられるクリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等を用いることができる。その中で耐摩耗性に優れていることからポリウレタン弾性体を用いる事が好ましい。ポリウレタン弾性体としては、一般にイソシアネートとポリオール及び各種水素含有化合物との付加反応を経て合成されるポリウレタンが用いられており、ポリオール成分として、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテル系ポリオールや、アジペート系ポリオール、ポリカプロラクタム系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール等のポリエステル系ポリオールを用い、ポリイソシアネート成分として、トリレンジイソシアネート、４，４′ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、トルイジンジイソシアネート、等の芳香族系ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネートを用いてウレタンプレポリマーを調製し、これに硬化剤を加えて、所定の型内に注入し、架橋硬化させた後、常温で熟成することによって製造されている。上記硬化剤としては、通常、１，４−ブタンジオール等の二価アルコールとトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の三価以上の多価アルコールとが併用される。クリーニングブレードの物性としては、例えば硬度（ＪＩＳＡスケール）５０〜９０，ヤング率（ｋｇ／ｃｍ２）４０〜９０，１００％モジュラス（ｋｇ／ｃｍ２）２０〜６５，３００％モジュラス（ｋｇ／ｃｍ２）７０〜１５０，引っ張り強さ（ｋｇ／ｃｍ２）２４０〜５００，伸（％）が２９０〜５００，反発弾性（％）３０〜７０，引裂強さ（ｋｇ／ｃｍ２）２５〜７５，永久伸（％）が４．０以下の物が使用可能である。またブレードの圧接力は１０〜６０（ｇｆ／ｃｍ）当接セット角度は１７〜３０（°）が好ましい。
【００８８】
＜帯電手段＞
本発明の画像形成装置に用いられる帯電方式としては公知の帯電方式が適応可能で、例えばコロトロン帯電方式や接触帯電方式などが挙げられる。また接触帯電方式ではローラー状の帯電部材、ブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材、磁気ブラシ状の帯電部材などが適応可能である。特にローラー状の帯電部材、ブレード状の帯電部材については感光体に対し、接触状態またはある程度の空隙（１００μｍ以下）を有した非接触状態として配置しても構わない。
【００８９】
ローラー状の帯電部材、ブレード状の帯電部材、ベルト状の帯電部材は帯電部材として有効な電気抵抗（１０３Ω〜１０８Ω）に調整された材料から構成される物であり、単層又は複数の層から構成されていても構わない。材質としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリンゴム等の合成ゴムやポリオレフィン、ポリスチレン、塩化ビニル等からなるエラストマーを主材料とし、導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の任意の導電性付与剤を適量配合し、帯電部材として有効な電気抵抗を発現させ用いることができる。さらにナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーン等の樹脂を塗料化し、そこに導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の任意の導電性付与剤を適量配合し、得られた塗料をデイッピング、スプレー、ロールコート等の任意の手法により、積層して用いる事ができる。
【００９０】
＜転写手段＞
また本発明の画像形成装置に用いられる転写手段としては公知の転写方式が適応可能であり、例えば転写コロトロンや転写ロール等を用いた直接転写方式、中間転写ベルトや中間転写ドラム等の中間転写体を用いた中間転写方式、記録材を静電的に吸着して搬送し像担持体上の画像を転写する転写ベルト方式などが挙げられる。
【００９１】
＜感光体＞
導電性基材としては、アルミニウム・銅・鉄・ステンレス・亜鉛・ニッケルなどの金属ドラムとしてもよいし、シート・紙・プラスチック又はガラス上にアルミニウム・銅・金・銀・白金・パラジウム・チタン・ニッケルークロム・ステンレス鋼・銅・インジウム等の金属を蒸着したり酸化インジウム・酸化錫などの導電性金属化合物を蒸着したものとしてもよいし、金属箔をラミネートしたり、或いは、カーボンブラック・酸化インジウム・酸化錫・酸化アンチモン粉・金属粉・沃化銅等を結着樹脂に分散し、塗布することによって導電処理したもの等が用いられる。また、導電性基材の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。尚、導電性基材を金属パイプとした場合、表面は素管のままであってもよいし、事前に鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理が行われていてもよい。
【００９２】
導電性支持体の上には、所望に応じて下引き層が形成されてもよい。
用いられる材料としてはジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤などの有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤などの有機チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲルマニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコンアルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物、とくに有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。また、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス２メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシ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−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロ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トリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、従来より下引き層に用いられるポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。また、下引き層中には電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、特開昭４７−３０３３０号公報に記載のペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料が、電子移動性が高いので好ましく使用される。電子輸送性顔料は多すぎると下引き層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため９５重量％以下、好ましくは９０重量％以下で使用される。
【００９３】
また、下引層はリーク耐性獲得のために適切な抵抗をもつ金属酸化物微粒子を含有させても良い、ここで用いられる金属酸化物微粒子としては金属酸化物であればいかなるものでも使用可能であるが、１０２〜１０１１Ω・ｃｍ程度の粉体抵抗を有する金属酸化物である、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物微粒子が好ましく用いられる。尚、上記範囲の下限よりも金属酸化物微粒子の抵抗値が低いと十分なリーク耐性が得られず、この範囲の上限よりも高いと残留電位上昇を引き起こしてしまう懸念がある。
【００９４】
また、金属酸化物微粒子は表面処理の異なるものあるいは粒子径の異なるものなど２種以上混合して用いることもできる。
【００９５】
金属酸化物微粒子は必要に応じて表面処理を行ったものも用いられる。表面処理にあたっては、カップリング剤などを用いることができる。カップリング剤としては所望の感光体特性を得られるものであればいかなる物でも用いることができる。具体的なカップリング剤の例としてはビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらのカップリング剤は２種以上を混合して使用することもできる。
【００９６】
表面処理方法は公知の方法であればいかなる方法でも使用可能であるが、乾式法あるいは湿式法を用いることができる。乾式法にて表面処理を施す場合には金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接あるいは有機溶媒または水に溶解させたカップリング剤を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に処理される。添加あるいは噴霧する際には５０℃以上の温度で行われることが好ましい。添加あるいは噴霧した後、さらに１００℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。乾式法においては金属酸化物微粒子をカップリング剤による表面処理前に加熱乾燥して表面吸着水を除去することができる。この表面吸着水を処理前に除去することによって、金属酸化物微粒子表面に均一にカップリング剤を吸着させることができる。金属酸化物微粒子はせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら加熱乾燥することも可能である。
【００９７】
湿式法としては、金属酸化物微粒子を溶剤中に攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、カップリング剤溶液を添加し攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に処理される。溶剤除去後にはさらに１００℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。湿式法においても金属酸化物微粒子をカップリング剤による表面処理前に表面吸着水を除去することができる。この表面吸着水除去方法には、乾式法と同様に加熱乾燥による除去の他に、表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法等により実施される。
【００９８】
金属酸化物微粒子に対する表面処理剤の量は所望の電子写真特性が得られる量であることが必須である。電子写真特性は表面処理処方後に金属酸化物微粒子に付着している量によって影響され、その付着量は蛍光Ｘ線分析におけるＳｉ強度と該金属酸化物の主たる金属元素強度から求められる。蛍光Ｘ線分析における好ましいＳｉ強度は該金属酸化物の主たる金属元素強度の１．０×１０−５〜１．０×１０−３の範囲である。この範囲を下回った場合かぶりなどの画質欠陥が発生しやすく、この範囲を上回った場合残留電位の上昇などの欠陥が発生しやすい。
【００９９】
下引層形成用塗布液のバインダ樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などを用いることができる。中でも上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく用いられる。
【０１００】
下引層形成用塗布液には電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を用いることができる。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールや２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）１，３，４オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、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。シランカップリング剤は金属酸化物の表面処理に用いられるが、添加剤としてさらに塗布液に添加して用いることもできる。ここで用いられるシランカップリング剤の具体例としてはビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどである。ジルコニウムキレート化合物の例として、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【０１０１】
チタニウムキレート化合物の例としてはテトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
【０１０２】
アルミニウムキレート化合物の例としてはアルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などが挙げられる。
【０１０３】
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。
【０１０４】
下引層の混合／分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等をもちいる常法が適用される。混合／分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なるものでも使用できる。例えば、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、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、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、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。下引き層の厚みは一般的には、０．１〜３０μｍ、好ましくは０．２〜２５μｍが適当である。また、下引き層を設けるときに用い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、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布したものを乾燥させて下引き層を得るが、通常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った基材は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、中間層を形成することが好ましい。
【０１０５】
本発明において、電荷発生材料としては、公知の電荷発生物質なら何でも使用できる。赤外光用ではフタロシアニン顔料、スクアリリウム、ビスアゾ、トリスアゾ、ペリレン、ジチオケトピロロピロール、可視光用としては縮合多環顔料、ビスアゾ、ペリレン、トリゴナルセレン、色素増感した金属酸化物微粒子等を用いる。これらの中で、特に優れた性能が得られ、好ましく使用される電荷発生物質として、フタロシアニン系顔料が用いられる。これを用いることにより、特に高感度で、繰り返し安定性の優れる電子写真感光体が得られることができる。また、フタロシアニン顔料は一般に数種の結晶型を有しており、目的にあった感度が得られる結晶型であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いることができる。特に好ましく用いられる電荷発生物質としては、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン、オキシチタニルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン等が挙げられる。
【０１０６】
本発明に用いるフタロシアニン顔料結晶は公知の方法で製造されるフタロシアニン顔料を、自動乳鉢、遊星ミル、振動ミル、ＣＦミル、ローラーミル、サンドミル、ニーダー等で機械的に乾式粉砕するか、乾式粉砕後、溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。上記の処理において使用される溶剤は、芳香族類（トルエン、クロロベンゼン等）、アミド類（ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等）、脂肪族アルコール類（メタノール、エタノール、ブタノール等）、脂肪族多価アルコール類（エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等）、芳香族アルコール類（ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等）、エステル類（酢酸エステル、酢酸ブチル等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン等）、ジメチルスルホキシド、エーテル類（ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等）、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系があげられる。使用される溶剤は、顔料結晶に対して、１〜２００部、好ましくは１０〜１００部の範囲で用いる。処理温度は、−２０ ℃〜溶剤の沸点以下、好ましくは−１０〜６０ ℃の範囲で行う。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料に対し０．５〜２０倍、好ましくは１〜１０倍用いればよい。また、公知の方法で製造されるフタロシアニン顔料結晶を、アシッドペースティングあるいはアシッドペースティングと前述したような乾式粉砕あるいは湿式粉砕を組み合わせることにより、結晶制御することもできる。アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましく、濃度７０〜１００％、好ましくは９５〜１００％のものが使用され、溶解温度は、−２０〜１００ ℃好ましくは−１０〜６０ ℃の範囲に設定される。濃硫酸の量は、フタロシアニン顔料結晶の重量に対して、１〜１００倍、好ましくは３〜５０倍の範囲に設定される。析出させる溶剤としては、水あるいは、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられる。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。
【０１０７】
電荷発生層に用いる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂をあげることができるが、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。これらの中で特にポリビニルアセタール樹脂が好ましく用いられる。
【０１０８】
また、電荷発生物質と結着樹脂との配合比（重量比）は、１０：１〜１：１０の範囲が好ましい。塗布液を調整するための溶媒としては公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等から任意で選択することができる。例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、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、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を用いることができる。
また、これらの分散に用いる溶剤は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤としてバインダー樹脂を溶かす事ができる溶剤であれば、いかなるものでも使用することが可能である。
【０１０９】
分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカーなどの方法を用いることができる。さらにこの電荷発生層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワ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、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
さらにこの分散の際、粒子を０．５μｍ以下、好ましくは０．３μｍ以下、さらに好ましくは０．１５μｍ以下の粒子サイズにすることは高感度・高安定性に対して有効である。
【０１１０】
さらに、電荷発生材料は電気特性の安定性向上、画質欠陥防止などのために表面処理を施すことができる。表面処理剤としてはカップリング剤などを用いることができるがこれに限定されるものではない。表面処理に用いるカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。これらのなかでも特に好ましく用いられるシランカップリング剤としてはビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が上げられる。
【０１１１】
また、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどの有機ジルコニウム化合物も用いることができる。また、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどの有機チタン化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などの有機アルミニウム化合物も用いることができる。
【０１１２】
さらに、この電荷発生層用塗布液には電気特性向上、画質向上などのために種々の添加剤を添加することもできる。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールや２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）１，３，４オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、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。シランカップリング剤の例としてはビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどである。ジルコニウムキレート化合物の例として、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。
【０１１３】
チタニウムキレート化合物の例としてはテトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。
アルミニウムキレート化合物の例としてはアルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などが挙げられる。
【０１１４】
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。
【０１１５】
さらにこの電荷発生層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワ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、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【０１１６】
本発明において、電荷輸送層に含有される電荷輸送物質としては、公知のものならいかなるものでも使用可能であるが、下記に示すものを例示することができる。２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−ピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ（Ｐ−メチル）フェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベンジルアニリン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）フルオレノン−２−アミンなどの芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４’ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジンなどの１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］（１−ナフチル）フェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質。クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールや２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）１，３，４オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送物質。あるいは上記化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などがあげられる。これらの電荷輸送材料は、１種又は２種以上を組み合せて使用できる。
【０１１７】
電荷輸送層の結着樹脂は公知のものであればいかなるものでも使用することが出来るが、電機絶縁性のフィルム形成可能な樹脂が好ましい。例えば、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、スチレンーブタジエン共重合体、塩化ビニリデンーアクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−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、フェノールーホルムアルデヒド樹脂、スチレンーアルキッド樹脂、ポリーＮ―カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシーメチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等があげられるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、単独又は２種類以上混合して用いられるが、特に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、アクリル樹脂が電荷輸送材との相溶性、溶剤への溶解性、強度の点で優れ好ましく用いられる。結着樹脂と電荷輸送物質との配合比（重量比）はいずれの場合も任意に設定することができるが、電気特性低下、膜強度低下に注意しなくてはならない。電荷輸送層の厚みは５〜５０μｍ、好ましくは１０〜４０μｍが適当である。さらにこの電荷輸送層を設けるときに用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワ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、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。塗布に用いる溶剤としては、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
さらに、本発明の電子写真感光体には電子写真装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤・光安定剤などの添加剤を添加する事ができる。
【０１１８】
たとえば、酸化防止剤としてはヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
【０１１９】
酸化防止剤の具体的な化合物例として、フェノール系酸化防止剤では２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチル フェノール、スチレン化フェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル ４’−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチル フェノール）、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニル アクリレート、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチル−フェノール）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル ６−ｔ−ブチル フェノール）、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチル ベンジル）イソシアヌレート、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシ−フェニル）プロピオネート］−メタン、３，９−ビス［２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチル フェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチル エチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。ヒンダードアミン系化合物ではビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ［４，５］ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイミル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，３，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６，−ペンタメチル−４ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物などが挙げられる。有機イオウ系酸化防止剤としてジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネート、２−メルカプト ベンズイミダゾールなどが挙げられる。有機燐系酸化防止剤としてトリスノニルフェニル フォスフィート、トリフェニル フォスフィート、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチル フェニル）−フォスフィートなどが挙げられる。
【０１２０】
有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は２次酸化防止剤と言われフェノール系あるいはアミン系などの１次酸化防止剤と併用することにより相乗効果を得ることができる。
【０１２１】
光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
【０１２２】
ベンゾフェノン系光安定剤として２−ヒドロキシ−４−メトキシ ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシ ベンゾフェノン、２，２’−ジ−ヒドロキシ−４−メトキシ ベンゾフェノンなどが挙げられる。ベンゾトリアゾール系系光安定剤として２−（−２’−ヒドロキシ−５’メチル フェニル−）−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３’’，４’’，５’’，６’’−テトラ−ヒドロフタルイミド−メチル）−５’−メチルフェニル］−ベンゾトリアゾール、２−（−２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル ５’−メチルフェニル−）−５−クロロ ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル ５’−メチルフェニル−）−５−クロロ ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ｔ−ブチルフェニル−）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチル フェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ ３’，５’−ジ−ｔ−アミル フェニル−）−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。その他の化合物として２，４，ジ−ｔ−ブチルフェニル ３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケル ジブチル−ジチオカルバメートなどがある。
【０１２３】
また感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも１種の電子受容性物質を含有せしめることができる。本発明の感光体に使用可能な電子受容性物質としては、例えば無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸などをあげる事ができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ，ＣＮ，ＮＯ２等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特によい。
【０１２４】
また、電荷輸送層にはシリカやフッ素系樹脂のような微粒子を含有させることもできる。フッ素系樹脂の電荷輸送層中含量は、電荷輸送層全量に対し、０．１〜４０ｗｔ％が適当であり、特に１〜３０ｗｔ％が好ましい。含量が１ｗｔ％未満ではフッ素系樹脂粒子の分散による改質効果が十分でなく、一方、４０ｗｔ％を越えると光通過性が低下し、かつ、繰返し使用による残留電位の上昇が生じてくる。
【０１２５】
本発明で用いるフッ素系樹脂粒子としては、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂およびそれらの共重合体の中から１種あるいは２種以上を適宜選択するのが望ましいが、特に、４フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が好ましい。
【０１２６】
また塗布液には塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加することもできる。
【０１２７】
また表面層の磨耗、傷などに対する耐性を持たせるため、高強度表面層を設けることもできる。この高強度表面層としては、バインダー樹脂中に導電性微粒子を分散したもの、通常の電荷輸送層材料にフッ素樹脂、アクリル樹脂などの潤滑性微粒子を分散させたもの、シリコンや、アクリルなどのハードコート剤を使用することができるが、強度、電気特性、画質維持性などの観点から、電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなるものが好ましく、このうち特に、一般式 （Ｉ） で示される構造のものが強度、安定性に優れ好ましい。一般式 （Ｉ）におけるＦは、光キャリア輸送特性を有する構造として、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合や、およびキノン系化合物、フルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物などが挙げられる。
【０１２８】
Ｇ−Ｄ−Ｆ：一般式（Ｉ）
Ｇ：無機ガラス質ネットワークサブグループ
Ｄ：可とう性有機サブユニット
Ｆ：電荷輸送性サブユニット
一般式 （Ｉ） におけるＧ、特に好ましくは反応性を有するＳｉ基は、互いに架橋反応を起こして３次元的な Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、すなわち無機ガラス質ネットワークを形成するためのものである。
【０１２９】
一般式 （Ｉ） におけるＤとは、電荷輸送性を付与するためのＦを、３次元的な無機ガラス質ネットワークに直接結合で結びつけるためのものである。また、堅さの反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークに適度な可とう性を付与し、膜としての強度を向上させるという働きもある。
【０１３０】
一般式（Ｉ） で表される化合物と結合可能な基とは、一般式（Ｉ） で表される化合物を加水分解した際に生じるシラノール基と結合可能な基を意味し、具体的には、−Ｓｉ （Ｒ１）（３−ａ） Ｑａで示される基、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、ハロゲンなどを意味する。これらのうち、−Ｓｉ （Ｒ１）（３−ａ） Ｑａで示される基、エポキシ基、イソシアネート基が有する化合物がより強い機械強度を有するため好ましい。さらに、これらの基を分子内に２つ以上持つものが硬化膜の架橋構造が３次元的になり、より強い機械強度を有するため好ましい。
【０１３１】
膜の成膜性、可とう性を調整するなどの目的から、他のカップリング剤、フッ素化合物と混合して用いても良い。このような化合物として、各種シランカップリング剤、および市販のシリコン系ハードコート剤を用いることができる。
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシド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トリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、等を用いることができる。市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４０−２２３９ （以上、信越シリコーン社製）、およびＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８ （以上、東レダウコーニング社製）、などを用いることができる。また、撥水製などの付与のために、（トリデカフルオロ −１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン、などの含フッ素化合物を加えても良い。シランカップリング剤は任意の量で使用できるが、含フッ素化合物の量は、フッ素を含まない化合物に対して重量で０．２５以下とすることが望ましい。これを越えると、架橋膜の成膜性に問題が生じる場合がある。
【０１３２】
また、膜の強度を向上させるために、−Ｓｉ （Ｒ１）（３−ａ） Ｑａで示される加水分解性基を有する置換ケイ素基を２個以上有している化合物を同時に用いることがより好ましい。
【０１３３】
これらのコーティング液の調整は、無溶媒で行うか、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等が使用できるが、好ましくは沸点が１００℃以下のものであり、任意に混合しての使用もできる。溶剤量は任意に設定できるが、少なすぎると一般式（Ｉ）で示される化合物が析出しやすくなるため、一般式（Ｉ）で示される化合物１部に対し０．５〜３０部、好ましくは、１〜２０部で使用される。反応温度および時間は原料の種類によっても異なるが、通常、０〜１００℃、好ましくは１０〜７０℃、特に好ましくは、１５０〜５０℃の温度で行うことが好ましい。反応時間に特に制限はないが、反応時間が長くなるとゲル化を生じ易くなるため、１０分から１００時間の範囲で行うことが好ましい。
【０１３４】
さらに、硬化触媒としては、以下の様なものをあげることができる。
【０１３５】
塩酸、酢酸、リン酸、硫酸などのプロトン酸、アンモニア、トリエチルアミン等の塩基、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクトエート、オクエ酸第一錫等の有機錫化合物、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物、アルミニウムトリブトキシド、アルミニウムトリアセチルアセトナートなどの有機アルミニウム化合物、有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩等が挙げられるが、保存安定性の点で金属化合物が好ましく、さらに、金属のアセチルアセトナート、あるいは、アセチルアセテートが好ましく、特にアルミニウムトリアセチルアセトナートが好ましい。硬化触媒の使用量は任意に設定できるが、保存安定性、特性、強度などの点で加水分解性ケイ素置換基を含有する材料の合計量に対して０．１〜２０ｗｔ％が好ましく、０．３〜１０ｗｔ％がより好ましい。硬化温度は、任意に設定できるが、所望の強度を得るためには６０℃以上、より好ましくは８０℃以上に設定される。硬化時間は、必要に応じて任意に設定できるが、１０分〜５時間が好ましい。また、硬化反応を行ったのち、高湿度状態に保ち、特性の安定化を図ることも有効である。さらに、用途によっては、ヘキサメチルジシラザンや、トリメチルクロロシランなどを用いて表面処理を行い、疎水化することもできる。
【０１３６】
電子写真感光体の表面架橋硬化膜には、帯電器で発生するオゾン等の酸化性ガスによる劣化を防止する目的で、酸化防止剤を添加することが好ましい。感光体表面の機械的強度を高め、感光体が長寿命になると、感光体が酸化性ガスに長い時間接触することになるため、従来より強い酸化耐性が要求される。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては２０重量％以下が望ましく、１０重量％以下がさらに望ましい。
【０１３７】
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマイド、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、２，４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−ｏ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、２−ｔ−ブチル−６−（３−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、などが挙げられる。
【０１３８】
また、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長などの目的でアルコールに溶解する樹脂を加えることもできる。アルコール系溶剤に可溶な樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂などのポリビニルアセタール樹脂（たとえば積水化学社製エスレックＢ、Ｋなど）、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂などがあげられる。特に、電気特性上ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。上記樹脂の分子量は２０００〜１０００００が好ましく、５０００〜５００００がさらに好ましい。分子量は２０００より小さいと所望の効果が得られなくなり、１０００００より大きいと溶解度が低くなり添加量が限られてしまったり、塗布時に製膜不良の原因になったりする。添加量は１〜４０％が好ましく、さらに好ましくは１〜３０％であり、５〜２０％が最も好ましい。１％よりも少ない場合は所望の効果が得られにくくなり、４０％よりも多くなると高温高湿下での画像ボケが発生しやすくなる。
【０１３９】
更に、電子写真感光体表面の耐汚染物付着性、潤滑性を改善するために、各種微粒子を添加することもできる。それらは、単独で用いることもできるが、併用してもよい。微粒子の一例として、ケイ素含有微粒子を挙げることができる。ケイ素含有微粒子とは、構成元素にケイ素を含む微粒子であり、具体的には、コロイダルシリカおよびシリコーン微粒子等が挙げられる。ケイ素含有微粒子として用いられるコロイダルシリカは、平均粒子径１〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜３０の酸性もしくはアルカリ性の水分散液、あるいはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。最表面層中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、製膜性、電気特性、強度の面から最表面層の全固形分中の０．１〜５０重量％の範囲、好ましくは０．１〜３０重量％の範囲で用いられる。
【０１４０】
ケイ素含有微粒子として用いられるシリコーン微粒子は、球状で、平均粒子径１〜５００ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍの、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、シリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。シリコーン微粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐摩耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。本発明の電子写真感光体における最表面層中のシリコーン微粒子の含有量は、最表面層の全固形分中の０．１〜３０重量％の範囲であり、好ましくは０．５〜１０重量％の範囲である。
【０１４１】
また、その他の微粒子としては、４弗化エチレン、３弗化エチレン、６弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系微粒子や”第８回ポリマー材料フォーラム講演予稿集 ｐ８９”に示される様な、前記フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる微粒子、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の半導電性金属酸化物をあげることができる。また、同様な目的でシリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。シリコンオイルとしては、たとえば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコンオイル、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリフェニルシクロトリシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、１，３，５，７，９−ペンタメチル−１，３，５，７，９−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、３−（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルシクロトリシロキサン等のフッ素含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサンなどのヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサンなどのビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等をあげることができる。
【０１４２】
電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂は、優れた機械強度を有する上に光電特性も十分であるため、これをそのまま積層型感光体の電荷輸送層として用いることもできる。その場合、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、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。ただし、１回の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。複数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行なっても良いし、複数回重ね塗布した後でも良い。
【０１４３】
単層型感光層の場合は、前記の電荷発生物質と結着樹脂を含有して形成される。結着樹脂としては、前記電荷発生層および電荷輸送層に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層中の電荷発生物質の含有量は、１０から８５重量％程度、好ましくは２０から５０重量％とする。単層型感光層には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送物質や高分子電荷輸送物質を添加してもよい。その添加量は５〜５０重量％とすることが好ましい。また、一般式（Ｉ）で示される化合物を加えてもよい。塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記と同様のものを用いることができる。膜厚は５〜５０μｍ程度が好ましく、１０〜４０μｍとするのがさらに好ましい。
【０１４４】
さらに、電子写真感光体の表面層をフッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液を塗布、あるいは浸漬処理こともできる。この場合、さらなるトルク低減が図れるとともに転写効率の向上も図れるため好ましい。
【０１４５】
上記感光体の表面層を処理するフッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液について説明する。
【０１４６】
フッ素系樹脂としては、テトラフルオロエチレンのホモポリマーまたはテトラフルオロエチレンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマー、フッ化ビニリデンのホモポリマーまたはフッ化ビニリデンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマー、クロロトリフルオロエチレンのホモポリマーまたはクロロトリフルオロエチレンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマーなどが挙げられ、特に、テトラフルオロエチレンのホモポリマーまたはコポリマーが好ましく、また、テトラフルオロエチレンのホモポリマーと各種コポリマーを重量比で９５：５〜１０：９０で混合して用いることも好ましい。
【０１４７】
フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂は、水性分散液として用いられるが、この水性分散液にはさらにワックス及び／またはシリコーンを含有させることもできる。ワックス及び／またはシリコーンを含有させることにより、フッ素系樹脂がブレード内部に浸透することを促進するため好ましい。ここで、ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペロトラタムなど、シリコーンとしては、シリコーンオイル、シリコーングリス、オイルコンパウンド、シリコーンワニスなどが挙げられる。
【０１４８】
フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液には、必要によって、フッ素系あるいはその他ノニオン系、カチオン系、アニオン系または両性界面活性剤、ｐＨ調整剤、溶剤、多価アルコール、柔軟剤、粘度調整剤、光安定剤、酸化防止剤などを混合することもできる。
【０１４９】
浸透層の形成は、フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液中に浸漬することにより行うことができるが、フッ素系樹脂の浸透を促進するために、減圧下で行うこともできる。この際の圧力としては、０．９気圧以下、好ましくは、０．８気圧以下、より好ましくは０．７気圧以下にて処理する。また、水性分散液を４０℃以上、好ましくは５０℃以上に加熱することが浸透の促進に効果的である。さらに、０．１気圧以上、好ましくは、０．２気圧以上、より好ましくは０．３気圧以上にて処理することも効果的であり、減圧、加圧、加熱処理を組み合わせることも効果的である。 また、スプレーや、塗布法により付着させたのち、４０℃以上、好ましくは５０℃以上に加熱し、浸透層を形成することもできる。フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液を付着させた後、加熱乾燥を行う前、あるいは行った後にふき取り、あるいは洗浄を行うこともできる。
【０１５０】
【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、クリーニング特性が長期間維持されて、長期にわたり正常な画像を出力することが可能となる。またクリーニングブレードエッジの磨耗及び欠けが発生しにくいことは感光体表面への過剰な摺察をも低減することができ、表面の傷、磨耗量を低減でき適正な画像を出力できる相乗効果を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態に相当するプリンタの主要部を示す概略構成図である。
【図２】クリーニング装置の構造を示す図である。
【図３】基本動作と現像休止動作をプリント時に使い分ける処理を表すフローチャートである。
【図４】金属石鹸の塗布量に対する、感光体ロールの摩耗レートおよび像流れの発生状況示すグラフである。
【符号の説明】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成部
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 感光体ロール
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 帯電器
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 露光器
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ 現像ロール
１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ 一次転写ロール
１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ クリーニング装置
２１ ハウジング
２２ クリーニングブレード
２３ 回転ブラシ
２４ 金属石鹸
２５ ホルダ
２６ フリッカ
３０ 中間転写ベルト
３１ 中間転写ベルトクリーナ
３２ 二次転写ロール
３３ 定着器
３４ テンションローラ
３５ 制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus for forming a toner image, and in particular, a so-called tandem type that forms an image by forming and superimposing each toner image on each of a plurality of image carriers. The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an image in which a cylindrical photosensitive member is used as an image carrier, an electrostatic latent image is formed on the surface while rotating the photosensitive member, and the electrostatic latent image is developed with toner to form a toner image. Forming devices are known. In such an image forming apparatus, as a means for cleaning toner components remaining on the surface of the photoreceptor, a method of applying a cleaning blade made of urethane rubber or the like to the photoreceptor surface so as to oppose the rotation direction is often employed. Yes. In order to keep the surface of the photoconductor and the cleaning blade properly in contact, it is necessary that an agent acting as a lubricant exists on the surface of the photoconductor. For example, toner particles and the toner particles are covered with the toner particles. The external additive particles act as a lubricant. If these toner particles are small, the frictional force between the surface of the photoconductor and the cleaning blade becomes too high, causing excessive wear of the photoconductor surface layer, blade edge wear and chipping, and good cleaning characteristics over a long period of time. It becomes difficult to maintain, and the life of the photoreceptor and the apparatus is reduced.
[0003]
In particular, in a tandem type image forming apparatus having a plurality of photoconductors, even a large amount of images can be formed at high speed, so a single image is often produced in large numbers. In many cases, images are hardly formed on a part of a plurality of photoconductors (for example, when a business card, a specific color or black-and-white flyer, etc. are created). For this reason, a photoreceptor that hardly forms an image tends to have a low cleaning characteristic or a shortened life of the photoreceptor.
[0004]
In order to protect the edge of the cleaning blade when the photoconductor that contributes to image formation is biased in this way, conventionally, the ratio between the set number of output sheets and the cumulative value of the image density and the photoconductor rotation speed is a predetermined ratio. A countermeasure has been proposed in which a toner band is imaged when the toner reaches the surface and toner particles acting as a lubricant are supplied to the surface of the photoreceptor. However, if the toner band is frequently created, the productivity is lowered and the toner consumption amount is increased. Therefore, it is often impossible to create a toner band sufficient to obtain a sufficient effect. For this reason, even if the toner band is formed, the effect is insufficient, and there is a possibility that the wear amount of the surface layer of the photoreceptor increases, the blade edge wears, and chipping occurs. Furthermore, by creating a lot of toner bands, the image formation time becomes longer, and the time for charging the surface of the photoconductor with a scoon corotron or a contact charger becomes longer, which promotes the generation of ozone and the deterioration of the photoconductor surface itself. As a result, the coefficient of friction increased, and the deterioration of the cleaning blade edge was promoted.
[0005]
On the other hand, a method has been conventionally proposed in which metal soap containing ZnSt or the like is applied as a solid lubricant to the surface of the photoreceptor to assist transferability, cleaning properties, and the like (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). reference.).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 51-22380
[Patent Document 2]
JP 2001-34111 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
When such a solid lubricant is supplied to the photoconductor, the coating thickness on the surface of the photoconductor is determined by the supply amount and the scraping amount, but if the amount of toner entering the cleaning blade is large, the scraping amount of the lubricant is reduced. It is known that the effect of application decreases as the number increases. When a large amount of toner is supplied onto the photoreceptor, the toner itself acts as a lubricant, so the effect of applying a solid lubricant may be thin, but almost no image is formed with a tandem type image forming apparatus. When there is a photoconductor, part of the toner is transferred from a toner image created by another photoconductor, or fog toner or cloud toner floating around the developing unit that develops the electrostatic latent image For example, unintended toner is supplied. As a result, the coating thickness of the lubricant decreases, and there arises a problem that the wear rate of the surface layer of the photoreceptor is increased and the cleaning blade edge portion is likely to be worn and chipped. Due to the structure of the tandem type, the developing device always faces the photoreceptor, and particles such as fog toner and cloud toner migrate even during non-image formation, and the effect of applying the solid lubricant is reduced. I'm stuck.
[0008]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the cleaning characteristics are maintained for a long period of time and the life of the image carrier and the apparatus is long.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above object includes an image carrier that carries an image on a surface and circulates, a charger that applies a predetermined charge to the surface of the image carrier, and an image that has been charged by the charger. An exposure unit that exposes the surface of the carrier to form an electrostatic latent image, and a developer containing toner is circulated through a development position through which the electrostatic latent image passes, and a development voltage is applied at the development position. A developing device for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image, a transfer device for transferring the toner image from the surface of the image carrier to another, a downstream side of the transfer device in the movement of the image carrier and a charger A plurality of color toners, each having a cleaning blade that contacts the surface of the image carrier on the upstream side of the image carrier and removes toner from the surface, and an applicator that applies solid lubricant to the surface of the image carrier. Compatible multiple image formation And,
A color separation control unit that forms each of a plurality of color separation images obtained by separating the original image into a plurality of colors as a toner image by each of the plurality of image forming units;
A superimposing fixing unit configured to superimpose and fix the toner image formed by each of the plurality of image forming units and transferred by the transfer unit on the recording medium, and
Among the plurality of image forming units, when the ratio of the amount of toner used to the number of original images converted into a predetermined image size is equal to or less than a predetermined ratio, when the color separation image of the corresponding color is unnecessary, And a pause control unit that performs a pause operation that pauses the circulation of the developer by the developing device while maintaining the circulation movement of the image carrier.
[0010]
Here, the “image carrier” may be a surface layer of a rotating drum, or may be a circulating belt or a rotating cylinder (sleeve).
[0011]
The “ratio of toner usage to the number of original images” is confirmed for each job, for example.
[0012]
According to the image forming apparatus of the present invention, since the circulation of the developer is stopped by the pause operation, the unintended supply of the toner and the external additive by the fog or the cloud is avoided, and the excessive lubricant is scraped off by the cleaning blade. Avoided. As a result, the cleaning characteristics are maintained over a long period of time, and the life of the image carrier and the apparatus is long.
[0013]
Further, by stopping the circulation of the developer when it does not contribute to image formation, the deterioration of the developer is suppressed, and it is possible to avoid a decrease in transfer efficiency, an increase in fog toner, and cloud toner.
[0014]
In the image forming apparatus of the present invention, the pause control unit pauses the circulation of the developer by the developing unit, pauses the charge application by the charger, and pauses the application of the developing voltage by the developing unit as the pause operation. It is preferable that the operation is performed.
[0015]
By stopping the charge application and the development voltage application, the increase in the friction coefficient due to the deterioration of the surface of the image carrier is reduced, and the cleaning characteristics are maintained.
[0016]
Further, in the image forming apparatus of the present invention, when the pause control unit uses the amount of toner for 400 original images when converted to A4 size is equal to or less than one of a 60
The pause control unit causes the pause operation to be performed when the amount of toner used for 100 original images when converted to A4 size is equal to or less than one of a 60
[0017]
When the amount of toner used for 400 original images converted to A4 size falls below one 60% halftone toner band with a width of 30 mm, the size of the cleaning blade increases sharply, so the size of the image increases. It is preferable to perform a pause operation before. Also, if the amount of toner used for 100 original images converted to A4 size falls below one 60% halftone toner band with a width of 30 mm, the number of cleaning blades and the like generated increases. The cleaning characteristics can be maintained for a long period of time by performing the pause operation before the occurrence of the above.
[0018]
Furthermore, in the image forming apparatus of the present invention, the applicator is rotatably supported via a rotating brush that applies a solid lubricant to the surface of the image carrier and a rotating shaft parallel to the rotating brush. It is preferable to have a holder that supports the lubricant and causes the solid lubricant to contact the rotating brush by a moment around the rotation axis.
[0019]
Conventional methods of applying a solid lubricant typified by metal soaps to the surface of the image bearing member include a method of directly pressing the solid lubricant against the surface of the photoconductor, or a method in which the solid lubricant is brought into contact with the surface of the photoconductor. In general, a method of pressing a rotating brush or the like and supplying it to the surface of a photoreceptor has been used. However, the direct contact method tends to cause scratches on the surface of the photoreceptor and uneven application of the solid lubricant. In the case where the solid lubricant is supplied by a supply means such as a rotating brush, the solid lubricant is conventionally held on the brush by a guide and pressed against the rotating brush by its own weight.
[0020]
However, as the rotary brush rotates, the solid lubricant vibrates in the axial direction and the vertical direction of the rotary brush, and the position of the solid lubricant held by the guide is biased or the winding direction of the hair of the rotary brush is biased. The solid lubricant consumption is non-uniform due to the presence of the solid lubricant, and the cross-sectional shape of the solid lubricant becomes non-uniform over time, so the amount of solid lubricant adhering to the rotating brush is not uniform. It becomes uniform. If the amount of the solid lubricant adhering to the rotating brush is non-uniform, the lubricant applied to the image carrier is also non-uniform, and as a result, the contact resistance of the cleaning blade to the image carrier is not uniform in the axial direction of the image carrier. It becomes uniform, and the edge of the cleaning blade is worn or chipped, which may cause a problem that residual toner on the image carrier cannot be cleaned.
[0021]
On the other hand, in the applicator having the rotating brush and the holder, the solid lubricant is prevented from being tilted, and the lubricant applied to the image carrier becomes uniform. It can be cleaned stably.
[0022]
In the image forming apparatus of the present invention, the applicator preferably applies 2 μg or more and 20 μg or less of a solid lubricant with respect to the area of one A4 size sheet.
More preferably, the applicator applies a solid lubricant of 4 μg or more and 15 μg or less to the area of one A4 size.
[0023]
When the amount of the solid lubricant for the area of one A4 size is less than 2 μg, the wear rate of the image carrier increases rapidly, and when it exceeds 20 μg, image quality degradation such as image flow increases rapidly. It is desirable to apply 2 μg or more and 20 μg or less of a solid lubricant with respect to the area of one sheet. In addition, when the amount of the solid lubricant with respect to the area of one A4 size is 4 μg or more and 15 μg or less, the image carrier has a long life almost the same in any amount.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0025]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a printer corresponding to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
[0026]
As shown in FIG. 1, the printer 1 according to the present embodiment includes four
[0027]
The printer 1 is capable of full-color printing, and the symbols Y, M, C, and K added to the end of each of the above components are yellow, magenta, cyan, and black images, respectively. It is a component for formation.
[0028]
Further, the printer 1 is provided with an
[0029]
A basic operation of the printer 1 in image formation will be described.
[0030]
First, image data representing a color separation image obtained by separating the image into yellow, magenta, cyan, and black is given to the corresponding
[0031]
Next, toner image formation by the yellow
[0032]
The
[0033]
Subsequently, toner image formation by the cyan and black image forming units 10C and 10K is performed at the same timing as described above, and sequentially superimposed on the yellow and magenta toner images of the
[0034]
Thus, the multicolor toner image transferred onto the
[0035]
Here, the structure of the
[0036]
FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of the cleaning device.
[0037]
As shown in FIG. 2, the
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
With such a configuration of the
[0041]
As shown in FIG. 2, the
[0042]
Since the movement of the
[0043]
Further, since the
[0044]
In addition, when it is desired to set the contact pressure of the
[0045]
Incidentally, in the printer 1 shown in FIG. 1, in addition to the basic operation described above, a development pause operation described below is executed. That is, in the development pause operation, a toner image is formed in the same manner as described above in the image forming unit to which the image data of the color separation image is given among the four
[0046]
FIG. 3 is a flowchart showing a process for properly using the basic operation and the development pause operation during printing.
[0047]
The processing of the flowchart shown in FIG. 3 is executed under the control of the
[0048]
When printing is started in accordance with a user operation or the like, first, a signal representing the size of the paper used for print output is confirmed (step S1), and each image data representing the color separation image is read (step S2). . Next, when the paper size is converted into a predetermined reference size such as A4 size, for example, a predicted value of toner consumption for the predetermined number of converted paper sheets (that is, the toner image portion occupying the reference size). A ratio S) is calculated for each color separation image (step S3). The ratio S is a predetermined reference ratio S. 0 The ratio S based on any color separation image is all the reference ratio S 0 When the toner is determined to be larger than the predetermined value and sufficient toner for stable cleaning is supplied along with the image formation (step S4: No), the image formation by the basic operation described above is executed (step S5). Thereafter, the presence / absence of the next job is confirmed (step S6). If a job exists (step S6: Yes), the process returns to step S1.
[0049]
As a result of the comparison in step S4 described above, any ratio S is the reference ratio S. 0 If it is determined that the solid lubricant on the photoreceptor roll is excessively scraped and the cleaning characteristics become unstable, the above-described development pause operation is executed, and the color separation image is displayed in the current job. In an image forming unit to which image data to be expressed is not given, charge application by a charger, circulating supply of developer by a developing roll, and application of a developing voltage at a developing position are suspended. As a result, fog toner from the developing roll is prevented and excessive scraping of the solid lubricant is prevented. Further, the deterioration of the developer accompanying the circulation supply and the deterioration of the photoreceptor roll accompanying the charge application or voltage application can be prevented.
[0050]
Reference ratio S 0 A preferable setting range and an appropriate application amount of the above-described metal soap will be described. First, the standard ratio S 0 A desirable setting range will be described.
[0051]
Using DocuColor 2060V manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., modified to the same configuration as shown in FIG. 1, a 60
[0052]
[Table 1]
As shown in this table, when metal soap is not supplied, 7 or more chips of 20 μm or more are generated regardless of how often the toner band is formed, and after operation of 200,000 sheets of A4 paper When a halftone image and a solid image of each color of yellow, magenta, cyan, and black were formed, a defective cleaning image was confirmed in any of the images.
[0054]
On the other hand, when the metal soap was supplied, there was no chipping of 20 μm or more at a frequency of once every 100 sheets, and about 10 chips of less than 20 μm were generated. Further, even when the frequency of toner band formation was further increased, the occurrence of chipping was similar. Further, when halftone images and solid images of each color of yellow, magenta, cyan, and black were formed after operation of 200,000 sheets of A4 paper, all the images were good images.
[0055]
When the toner band formation frequency is lower than the frequency of once every 100 sheets, the number of chippings gradually increases, and once every 200 sheets, three chips of 20 μm or more are generated, and every 400 sheets. At one time, seven chips of 20 μm or more were generated. After that, when a halftone image and a solid image of each color were formed in the same manner as described above, although a slightly poorly cleaned image was seen in the solid image, the halftone image was normal.
[0056]
When the toner band formation frequency is further reduced from the frequency of once every 400 sheets, the number of occurrences of chipping of 20 μm or more increases rapidly, and poorly cleaned images are observed in all halftone images and solid images of each color. It became so.
[0057]
From the above experimental results, the above-mentioned reference ratio S 0 Is most preferably set to “60
[0058]
By the way, even when metal soap is applied in an appropriate amount, in order to further reduce damage such as wear of the photoreceptor roll and chipping of the blade edge, the toner and external additive particles may be exposed to the cleaning blade and the photosensitive blade. It is desirable to exist at the interface with the body roll surface. The application effect of the metal soap works most effectively when the application amount of the metal soap is an appropriate amount and the developer particles are present in the vicinity of the blade edge. This is because the presence of toner particles and external additives at the blade edge tip is reduced if there is no supply of developer particles when the cleaning property of the surface of the photoreceptor roll is improved by the application of metal soap. Therefore, it is considered that the frictional force increases because the rubber is in direct contact with the surface of the photoreceptor roll.
[0059]
When the same image pattern with four colors of YMCK is continuously formed, the scraping amount of the metal soap is different between the image forming portions, so that the coating amount of the metal soap is different, and as a result, the photoreceptor. The amount of wear on the roll surface layer varies. In order to reduce this variation, as described above, the coating amount becomes uniform when the supply of the developer is paused while rotating the photosensitive member roll with respect to the image forming portion where the supply of the developer is small. When the halftone band is created when restarting the supply of the developer, the developer particles can be present at the blade edge, so it is possible to maintain cleaning properties, prevent blade chipping, reduce the uneven wear amount of the photoreceptor roll surface layer, etc. It is effective.
[0060]
Next, an appropriate application amount of the metal soap will be described.
[0061]
When a very large amount of metal soap is applied, the friction between the photoreceptor roll and the cleaning blade is low even if there is no toner, but the wear of the photoreceptor roll surface is too low, and image flow is likely to occur. . On the other hand, if the amount of metal soap applied to the surface of the photoconductor roll is too small, the wear rate of the photoconductor roll is high and the blade edge damage is also large.
[0062]
FIG. 4 is a graph showing the wear rate of the photoreceptor roll and the state of occurrence of image flow with respect to the amount of metal soap applied.
[0063]
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 4 represents the amount of metal soap applied in terms of the amount of consumption for one A4 size area, and the vertical axis represents the wear rate of the photoreceptor roll. A hatched region R in the figure represents a region where image flow has occurred.
[0064]
In the graph of FIG. 4, three graph curves G1, G2, and G3 are shown, and these graph curves G1, G2, and G3 are respectively when the cumulative number of rotations of the photoreceptor roll is 200 kcycle, 400 kcycle, The wear rate characteristics at 600 kcycle are shown. Each of the graph curves G1, G2, and G3 shows that the wear rate increases as the amount of metal soap applied decreases, and when the amount of application reaches a certain amount or less, the wear rate increases suddenly, resulting in poor cleaning characteristics. It shows that it stabilizes. In graph curves G1, G2, and G3 at 200 kcycle, 400 kcycle, and 600 kcycle, the wear rate suddenly increases when it reaches about 2 μg / sheet or less.
[0065]
Further, it can be seen that the boundary line of the image flow generation region R rapidly increases when the amount of metal soap applied exceeds about 20 μg / sheet, and the image flow occurs even when the cumulative number of rotations of the photoconductor roll is about 200 kcycle. .
[0066]
Further, as indicated by the three graph curves G1, G2, and G3, it can be seen that the graph curve approaches the region R at an accelerated rate as the cumulative number of rotations of the photoreceptor roll increases. This is considered to be due to permanent deformation due to the cleaner blade coming into contact with the surface of the photoreceptor roll. As the graph curve approaches the region R in this way, when the cumulative rotation speed exceeds 600 kcycle, the allowable range of the application amount of the metal soap is rapidly narrowed, so that it is understood that 600 kcycle is almost close to the upper limit as the lifetime of the apparatus. . The application amount of the metal soap at the boundary between the graph curve G3 and the region R at the time of 600 kcycle is about 15 μg / sheet.
[0067]
From the results shown in such a graph, it is understood that the amount of metal soap applied is appropriately 2 μg / sheet or more and 20 μg / sheet or less. If the amount is within this range, it is possible to avoid the occurrence of image flow and a rapid increase in wear rate. In order to extend the life of the apparatus, the amount of metal soap applied is suitably 4 μg / sheet or more and 15 μg / sheet or less. If the coating amount is within this range, a long life of 600 kcycle can be obtained, and even if the coating amount range is further limited, significant maintenance-free life extension cannot be expected.
[0068]
With the values and ranges as described above, the reference ratio S 0 In addition, by setting the amount of metal soap applied, stable cleaning characteristics can be maintained over a long period of time.
[0069]
In the above description, a mechanism using an intermediate transfer belt is shown as an example of the superimposing / fixing unit according to the present invention. However, the superimposing / fixing unit according to the present invention is, for example, a toner image directly on a sheet with a primary transfer roll. It is also possible to use a mechanism for transferring and superimposing the images.
[0070]
In the above description, as an example of the image forming unit according to the present invention, an image forming unit corresponding to each of four colors of yellow, magenta, cyan, and black is shown. It may be an image forming unit corresponding to five or more colors, or an image forming unit corresponding to three or less colors, and further image forming corresponding to each combination of other colors Part.
[0071]
In the above description, as an example of the applicator according to the present invention, an applicator that applies lubricant on the upstream side of the cleaning blade is shown. However, the applicator according to the present invention lubricates on the downstream side of the cleaning blade. You may apply | coat an agent. In the above description, metal soap is shown as an example of the solid lubricant referred to in the present invention, but the solid lubricant referred to in the present invention is not limited to metal soap.
[0072]
Furthermore, in the above description, an example in which the start determination of the pause operation according to the present invention is performed for each job is shown. However, the pause operation according to the present invention is executed with a start determination for each predetermined number of sheets. It may be.
[0073]
Finally, various forms that can be adopted in each component constituting the present invention will be additionally described.
[0074]
<Developer>
The toner used in the image forming apparatus of the present invention is not particularly limited by the production method. For example, a binder resin, a colorant, a release agent, and a charge control agent as necessary are kneaded, pulverized, and classified. A kneading and pulverizing method, a method of changing the shape of particles obtained by the kneading and pulverizing method by mechanical impact force or thermal energy, emulsion polymerization of a polymerizable monomer of a binder resin, and a formed dispersion; Emulsion polymerization aggregation method to obtain toner particles by mixing with a colorant, a release agent, and, if necessary, a dispersion of a charge control agent, agglomeration, heat fusion, polymerizable single amount to obtain a binder resin Suspension polymerization method in which a solution of body, colorant, release agent, and charge control agent, if necessary, is suspended in an aqueous solvent and polymerized, binder resin and colorant, release agent, charged as required Obtained by the dissolution suspension method in which a solution such as a control agent is suspended in an aqueous solvent and granulated It can be used. In addition, a known method such as a production method in which the toner obtained by the above method is used as a core, and agglomerated particles are further adhered and heat-fused to give a core-shell structure can be used, but from the viewpoint of shape control and particle size distribution control Suspension polymerization method, emulsion polymerization aggregation method, and dissolution suspension method, which are produced from an aqueous solvent, are preferred, and emulsion polymerization aggregation method is particularly preferred.
[0075]
The toner particles include a binder resin, a colorant, a release agent, and the like. If necessary, silica or a charge control agent may be used. The volume average particle diameter is preferably in the range of 2 to 12 μm, and more preferably in the range of 3 to 9 μm. In addition, the average shape index (ML) of the toner 2 / A: ML is the absolute maximum length of the toner particles, and A is the projected area of the toner particles), and an image with high development, transferability, and high image quality can be obtained. Can do.
[0076]
Binder resins used include styrenes such as styrene and chlorostyrene; monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isoprene; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate; Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate Examples of vinyl polymers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl butyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropenyl ketone; Particularly typical binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene- Mention may be made of maleic anhydride copolymers, polyethylene, polypropylene and the like. Further examples include polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax and the like.
[0077]
In addition, toner colorants include magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, aniline blue, caryl blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, and malachite green oxa. Rate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 can be exemplified as a representative one.
[0078]
Typical examples of the release agent include low molecular polyethylene, low molecular polypropylene, Fischer-Tropsch wax, montan wax, carnauba wax, rice wax, and candelilla wax.
[0079]
In addition, a charge control agent may be added to the toner as necessary. Known charge control agents can be used, but azo metal complex compounds, metal complex compounds of salicylic acid, and resin type charge control agents containing polar groups can be used. When the toner is manufactured by a wet manufacturing method, it is preferable to use a material that is difficult to dissolve in water in terms of controlling ionic strength and reducing wastewater contamination. The toner in the present invention may be either a magnetic toner containing a magnetic material or a non-magnetic toner containing no magnetic material.
[0080]
Lubricants added to the toner used in the present invention include solid lubricants such as graphite, molybdenum disulfide, talc, fatty acids and fatty acid metal salts; low molecular weight polyolefins such as polypropylene, polyethylene and polybutene; have a softening point upon heating Silicones; aliphatic amides such as oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, stearic acid amide; plant waxes such as carnauba wax, rice wax, candelilla wax, wood wax, jojoba oil, etc. Animal waxes such as beeswax; minerals such as montan wax, ozokerite, ceresin, paraffin wax, microcrystalline wax, Fischer-Tropsch wax, and petroleum waxes; and their modified products can be used alone. Or Or it may be used in combination.
[0081]
In particular, as a lubricant (external additive) added to the toner, a fatty acid metal salt having a high friction reducing effect, particularly zinc stearate is preferable because of its cleavage property. The amount of zinc stearate added is preferably 0.01 to 2.0% by weight, more preferably 0.05 to 0.5% by weight. When the amount is less than 0.01%, a sufficient lubricating effect cannot be exhibited. When the amount is more than 2.0%, the amount of adhesion of the image carrier becomes excessive, and image flow tends to occur under high temperature and high humidity. The charge characteristics of the toner itself are adversely affected.
[0082]
To the toner used in the present invention, inorganic fine particles, organic fine particles, composite fine particles obtained by adhering inorganic fine particles to the organic fine particles, and the like can be added for the purpose of removing deposits and deteriorated matters on the surface of the electrophotographic photosensitive member. Particularly preferred are inorganic fine particles having excellent polishing properties. Inorganic fine particles include silica, alumina, titania, zirconia, barium titanate, aluminum titanate, strontium titanate, magnesium titanate, zinc oxide, chromium oxide, cerium oxide, antimony oxide, tungsten oxide, tin oxide, tellurium oxide, Various inorganic oxides such as manganese oxide, boron oxide, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, silicon nitride, titanium nitride, and boron nitride, nitrides, borides, and the like are preferably used. Further, titanium coupling agents such as tetrabutyl titanate, tetraoctyl titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecyl benzene sulfonyl titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, γ- (2-amino) Ethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane Hydrochloride, hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxy The treatment may be performed with a silane coupling agent such as silane, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, and p-methylphenyltrimethoxysilane. Further, hydrophobic treatment with a higher fatty acid metal salt such as silicone oil, aluminum stearate, zinc stearate, calcium stearate can be preferably performed.
[0083]
Examples of the organic fine particles include styrene resin particles, styrene acrylic resin particles, polyester resin particles, and urethane resin particles. If the particle size is too small, the polishing ability is insufficient, and if it is too large, the surface of the electrophotographic photosensitive member is likely to be damaged. Therefore, the average particle size is in the range of 5 to 1000 nm, preferably 5 to 800 nm. A range, more preferably a range of 5 to 700 nm is used. Moreover, it is preferable that the sum with the addition amount of the said lubricous particle is 0.6 mass% or more.
[0084]
Other inorganic oxides added to the toner are small-diameter inorganic oxides having a primary particle size of 40 nm or less for powder flowability, charge control, etc. Mention may be made of large-diameter inorganic oxides. As these inorganic oxide fine particles, known ones can be used, but in order to perform precise charge control, it is preferable to use silica and titanium oxide in combination. Further, the surface treatment of the small-diameter inorganic fine particles increases the dispersibility and increases the effect of improving the powder fluidity.
[0085]
The toner in the present invention can be produced by mixing the toner particles and the external additive with a Henschel mixer or a V blender. In addition, when the toner particles are produced by a wet method, external addition can be performed by a wet method.
[0086]
In addition, when the toner in the present invention is used as a color toner, it is preferably used by mixing with a carrier. Examples of the carrier include iron powder, glass beads, ferrite powder, nickel powder, or the surface thereof. A resin coating is used. Further, the mixing ratio of the carrier and the toner can be set as appropriate.
[0087]
<Cleaning blade>
As a material of the cleaning blade used in the image forming apparatus of the present invention, urethane rubber, silicon rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, or the like can be used. Among them, it is preferable to use a polyurethane elastic body because of its excellent wear resistance. As the polyurethane elastic body, a polyurethane generally synthesized through an addition reaction between an isocyanate and a polyol and various hydrogen-containing compounds is used. As a polyol component, a polyether-based polyol such as polypropylene glycol or polytetramethylene glycol, Polyester polyols such as adipate polyols, polycaprolactam polyols, polycarbonate polyols are used, and polyisocyanate components include aromatics such as tolylene diisocyanate, 4,4'diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, toluidine diisocyanate, etc. Polyisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, dicyclo It is manufactured by preparing a urethane prepolymer using an aliphatic polyisocyanate such as xylmethane diisocyanate, adding a curing agent to the urethane prepolymer, pouring it into a predetermined mold, crosslinking and curing, and then aging at room temperature. ing. As the curing agent, a dihydric alcohol such as 1,4-butanediol and a trihydric or higher polyhydric alcohol such as trimethylolpropane or pentaerythritol are usually used in combination. The physical properties of the cleaning blade include, for example, hardness (JISA scale) 50 to 90, Young's modulus (kg / cm 2 40-90, 100% modulus (kg / cm 2 ) 20-65,300% modulus (kg / cm 2 ) 70-150, tensile strength (kg / cm 2 ) 240-500, elongation (%) 290-500, impact resilience (%) 30-70, tear strength (kg / cm 2 ) 25-75 and permanent elongation (%) of 4.0 or less can be used. The pressure contact force of the blade is preferably 10 to 60 (gf / cm), and the contact set angle is preferably 17 to 30 (°).
[0088]
<Charging means>
As a charging method used in the image forming apparatus of the present invention, a known charging method can be applied, and examples thereof include a corotron charging method and a contact charging method. In the contact charging method, a roller charging member, a blade charging member, a belt charging member, a brush charging member, a magnetic brush charging member, or the like can be applied. In particular, the roller-shaped charging member and the blade-shaped charging member may be arranged in a contact state or a non-contact state having a certain amount of gap (100 μm or less) with respect to the photoreceptor.
[0089]
The roller-shaped charging member, the blade-shaped charging member, and the belt-shaped charging member are effective electric resistors (10 3 Ω-10 8 Ω), and may be composed of a single layer or a plurality of layers. The material is mainly composed of synthetic rubber such as urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, EPDM, epichlorohydrin rubber, and elastomers such as polyolefin, polystyrene, vinyl chloride, conductive carbon, metal oxide, ion An appropriate amount of an optional conductivity imparting agent such as a conductive agent can be blended to develop and use an effective electrical resistance as a charging member. Furthermore, a resin such as nylon, polyester, polystyrene, polyurethane, silicone, etc. is made into a paint, and an appropriate amount of any conductivity imparting agent such as conductive carbon, metal oxide, ionic conductive agent, etc. is blended there, and the resulting paint is dipped. They can be laminated and used by any method such as spraying or roll coating.
[0090]
<Transfer means>
In addition, as a transfer unit used in the image forming apparatus of the present invention, a known transfer method can be applied. For example, a direct transfer method using a transfer corotron or a transfer roll, an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt or an intermediate transfer drum, or the like. And a transfer belt method in which a recording material is electrostatically attracted and conveyed to transfer an image on an image carrier.
[0091]
<Photoconductor>
The conductive base material may be a metal drum such as aluminum, copper, iron, stainless steel, zinc, nickel, or aluminum, copper, gold, silver, platinum, palladium, titanium, sheet, paper, plastic, or glass. Metals such as nickel-chrome, stainless steel, copper, and indium may be vapor-deposited, conductive metal compounds such as indium oxide and tin oxide may be vapor-deposited, metal foil may be laminated, or carbon black / oxidized. Indium, tin oxide, antimony oxide powder, metal powder, copper iodide and the like are dispersed in a binder resin and applied, and then conductively treated. The shape of the conductive substrate is not limited to a drum shape, and may be a sheet shape or a plate shape. In addition, when the conductive base material is a metal pipe, the surface may be left as it is, and in advance processing such as mirror surface cutting, etching, anodizing, rough cutting, centerless grinding, sand blasting, wet honing, etc. It may be done.
[0092]
An undercoat layer may be formed on the conductive support as desired.
Materials used include zirconium chelate compounds, zirconium alkoxide compounds, organic zirconium compounds such as zirconium coupling agents, titanium chelate compounds, titanium alkoxide compounds, organic titanium compounds such as titanate coupling agents, aluminum chelate compounds, and aluminum coupling agents. In addition to organic aluminum compounds such as antimony alkoxide compounds, germanium alkoxide compounds, indium alkoxide compounds, indium chelate compounds, manganese alkoxide compounds, manganese chelate compounds, tin alkoxide compounds, tin chelate compounds, aluminum silicon alkoxide compounds, aluminum titanium alkoxide compounds, Aluminum zirconium alkoxide compound, etc. Organometallic compounds, particularly organic zirconium compound, an organic titanyl compound, an organic aluminum compound residual potential to show the good electrophotographic properties lower, are preferably used. Also, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris-2-methoxyethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyl Triethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-2-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, γ-mercapropropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, β-3,4-epoxycyclohexyltri It can be used by containing a silane coupling agent such as methoxysilane. Furthermore, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, poly-N-vinylimidazole, polyethylene oxide, ethyl cellulose, methyl cellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyimide, casein, gelatin, polyethylene, conventionally used for the undercoat layer Known binder resins such as polyester, phenol resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, epoxy resin, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyridine, polyurethane, polyglutamic acid, and polyacrylic acid can also be used. These mixing ratios can be appropriately set as necessary. Further, an electron transporting pigment may be mixed / dispersed in the undercoat layer. Examples of the electron transport pigment include organic pigments such as perylene pigments, bisbenzimidazole perylene pigments, polycyclic quinone pigments, indigo pigments, quinacridone pigments described in JP-A-47-30330, cyano groups, nitro groups, Examples thereof include organic pigments such as bisazo pigments and phthalocyanine pigments having electron-withdrawing substituents such as nitroso groups and halogen atoms, and inorganic pigments such as zinc oxide and titanium oxide. Among these pigments, perylene pigments, bisbenzimidazole perylene pigments and polycyclic quinone pigments are preferably used because of their high electron mobility. If the amount of the electron transporting pigment is too large, the strength of the undercoat layer is lowered and a coating film defect is caused, so that it is used at 95% by weight or less, preferably 90% by weight or less.
[0093]
In addition, the undercoat layer may contain metal oxide fine particles having appropriate resistance for obtaining leak resistance. Any metal oxide fine particles may be used as the metal oxide fine particles used here. There are 10 2 -10 11 Metal oxide fine particles such as tin oxide, titanium oxide, and zinc oxide, which are metal oxides having a powder resistance of about Ω · cm, are preferably used. If the resistance value of the metal oxide fine particles is lower than the lower limit of the above range, sufficient leakage resistance cannot be obtained. If the resistance value is higher than the upper limit of the range, there is a concern that the residual potential is increased.
[0094]
Further, two or more kinds of metal oxide fine particles having different surface treatments or different particle diameters can be used in combination.
[0095]
As the metal oxide fine particles, those subjected to surface treatment as necessary may be used. In the surface treatment, a coupling agent or the like can be used. Any coupling agent can be used as long as it can obtain desired photoreceptor characteristics. Specific examples of coupling agents include vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxy. Propyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) ) -Γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, and other silane coupling agents. It is not limited. Moreover, these coupling agents can also be used in mixture of 2 or more types.
[0096]
As the surface treatment method, any known method can be used, but a dry method or a wet method can be used. When surface treatment is performed by a dry method, a metal oxide fine particle is stirred with a mixer having a large shearing force, etc., and a coupling agent dissolved in an organic solvent or water is dropped and sprayed with dry air or nitrogen gas. To uniformly process. The addition or spraying is preferably performed at a temperature of 50 ° C. or higher. After addition or spraying, baking can be performed at 100 ° C. or higher. Baking can be carried out in an arbitrary range as long as the temperature and time allow the desired electrophotographic characteristics to be obtained. In the dry method, the surface adsorbed water can be removed by heating and drying the metal oxide fine particles before the surface treatment with the coupling agent. By removing the surface adsorbed water before the treatment, the coupling agent can be uniformly adsorbed on the surface of the metal oxide fine particles. The metal oxide fine particles can be heat-dried while stirring with a mixer having a large shearing force.
[0097]
As a wet method, metal oxide fine particles are dispersed in a solvent using stirring, ultrasonic waves, a sand mill, an attritor, a ball mill, etc., and a coupling agent solution is added and stirred or dispersed, and then the solvent is removed to remove uniformity. To be processed. After removing the solvent, baking can be performed at 100 ° C. or higher. Baking can be carried out in an arbitrary range as long as the temperature and time allow the desired electrophotographic characteristics to be obtained. Even in the wet method, the surface adsorbed water can be removed before the surface treatment of the metal oxide fine particles with the coupling agent. This surface adsorbed water removal method is implemented by a method of removing by heating and drying in a solvent used for surface treatment, a method of removing by azeotropy with a solvent, etc. in addition to removal by heating and drying as in the dry method. The
[0098]
It is essential that the amount of the surface treatment agent with respect to the metal oxide fine particles is an amount capable of obtaining desired electrophotographic characteristics. The electrophotographic characteristics are affected by the amount attached to the metal oxide fine particles after the surface treatment formulation, and the amount attached is determined from the Si intensity in the fluorescent X-ray analysis and the main metal element intensity of the metal oxide. The preferable Si intensity in the fluorescent X-ray analysis is 1.0 × 10 4 which is the main metal element intensity of the metal oxide. -5 ~ 1.0 × 10 -3 Range. If it falls below this range, image quality defects such as fog are likely to occur, and if it exceeds this range, defects such as an increase in residual potential tend to occur.
[0099]
The binder resin for the coating solution for forming the undercoat layer is acetal resin such as polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol resin, casein, polyamide resin, cellulose resin, gelatin, polyurethane resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin. , Polyvinyl acetate resins, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride resins, silicone resins, silicone-alkyd resins, phenolic resins, phenol-formaldehyde resins, melamine resins, urethane resins, and other known polymer resin compounds, and charge transport properties A charge transporting resin having a group or a conductive resin such as polyaniline can be used. Among them, resins insoluble in the upper layer coating solvent are preferably used, and phenol resins, phenol-formaldehyde resins, melamine resins, urethane resins, epoxy resins, and the like are particularly preferably used.
[0100]
Various additives can be used in the coating liquid for forming the undercoat layer in order to improve electrical characteristics, environmental stability, and image quality. Additives include quinone compounds such as chloranil, bromoanil and anthraquinone, tetracyanoquinodimethane compounds, fluorenones such as 2,4,7-trinitrofluorenone and 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone Compounds, 2- (4-biphenyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole and 2,5-bis (4-naphthyl) -1,3,4-oxadi Azoles, oxadiazole compounds such as 2,5-bis (4-diethylaminophenyl) 1,3,4 oxadiazole, xanthone compounds, thiophene compounds, 3,3 ′, 5,5 ′ tetra-t-butyl Electron transporting substances such as diphenoquinone compounds such as diphenoquinone, electron transporting pigments such as polycyclic condensation systems and azo systems, zirconium chelate compounds, titani Mukireto compounds, aluminum chelate compounds, titanium alkoxide compounds, organic titanium compounds, there can be used a known material such as a silane coupling agent. Although the silane coupling agent is used for the surface treatment of the metal oxide, it can also be used as an additive added to the coating solution. Specific examples of the silane coupling agent used here include vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (Aminoethyl) -γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, and the like. Examples of zirconium chelate compounds include zirconium butoxide, zirconium zirconium acetoacetate, zirconium triethanolamine, acetylacetonate zirconium butoxide, ethyl acetoacetate butoxide, zirconium acetate, zirconium oxalate, zirconium lactate, zirconium phosphonate, zirconium octoate, naphthene. Zirconate, zirconium laurate, zirconium stearate, zirconium isostearate, methacrylate zirconium butoxide, stearate zirconium butoxide, isostearate zirconium butoxide and the like.
[0101]
Examples of titanium chelate compounds include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate, titanium acetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium lactate ammonium salt, Examples include titanium lactate, titanium lactate ethyl ester, titanium triethanolamate, and polyhydroxytitanium stearate.
[0102]
Examples of the aluminum chelate compound include aluminum isopropylate, monobutoxy aluminum diisopropylate, aluminum butyrate, diethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate) and the like.
[0103]
These compounds can be used alone or as a mixture or polycondensate of a plurality of compounds.
[0104]
As a method for mixing / dispersing the undercoat layer, a conventional method using a ball mill, a roll mill, a sand mill, an attritor, an ultrasonic wave, or the like is applied. Mixing / dispersing is carried out in an organic solvent, as long as the organic solvent dissolves a periodical metal compound or resin and does not cause gelation or aggregation when an electron transporting pigment is mixed / dispersed. Anything can be used. For example, methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene Ordinary organic solvents such as toluene can be used alone or in admixture of two or more. The thickness of the undercoat layer is generally 0.1 to 30 μm, preferably 0.2 to 25 μm. In addition, as the coating method used when the undercoat layer is provided, conventional methods such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, and a curtain coating method are used. Can be used. The coated layer is dried to obtain an undercoat layer. Usually, the drying is performed at a temperature at which the solvent can be evaporated to form a film. In particular, the base material that has been subjected to the acidic solution treatment and the boehmite treatment is preferably formed with an intermediate layer because the defect concealing power of the base material tends to be insufficient.
[0105]
In the present invention, any known charge generating material can be used as the charge generating material. For infrared light, phthalocyanine pigments, squarylium, bisazo, trisazo, perylene, dithioketopyrrolopyrrole, for visible light, condensed polycyclic pigments, bisazo, perylene, trigonal selenium, dye-sensitized metal oxide fine particles, etc. are used. Among these, a particularly excellent performance is obtained, and a phthalocyanine pigment is used as a charge generating material that is preferably used. By using this, it is possible to obtain an electrophotographic photosensitive member having particularly high sensitivity and excellent repetitive stability. In addition, phthalocyanine pigments generally have several crystal forms, and any of these crystal forms can be used as long as it is a crystal form capable of obtaining a sensitivity suitable for the purpose. Particularly preferred charge generating materials include chlorogallium phthalocyanine, dichlorotin phthalocyanine, hydroxygallium phthalocyanine, metal-free phthalocyanine, oxytitanyl phthalocyanine, chloroindium phthalocyanine, and the like.
[0106]
The phthalocyanine pigment crystal used in the present invention is mechanically dry pulverized from a phthalocyanine pigment produced by a known method using an automatic mortar, planetary mill, vibration mill, CF mill, roller mill, sand mill, kneader, or the like. It can be produced by wet pulverization using a ball mill, mortar, sand mill, kneader or the like together with a solvent. Solvents used in the above treatment are aromatics (toluene, chlorobenzene, etc.), amides (dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc.), aliphatic alcohols (methanol, ethanol, butanol, etc.), aliphatic polyvalents. Alcohols (ethylene glycol, glycerin, polyethylene glycol, etc.), aromatic alcohols (benzyl alcohol, phenethyl alcohol, etc.), esters (acetic ester, butyl acetate, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), dimethyl sulfoxide, ether (Diethyl ether, tetrahydrofuran, etc.), several mixed systems, and mixed systems of water and these organic solvents. The solvent used is used in an amount of 1 to 200 parts, preferably 10 to 100 parts, based on the pigment crystals. The treatment temperature is −20 ° C. to the boiling point of the solvent, preferably −10 to 60 ° C. In addition, grinding aids such as sodium chloride and sodium nitrate can be used during grinding. The grinding aid may be used 0.5 to 20 times, preferably 1 to 10 times the pigment. Further, phthalocyanine pigment crystals produced by a known method can be controlled by combining acid pasting or acid pasting with dry grinding or wet grinding as described above. As an acid used for acid pasting, sulfuric acid is preferable, and one having a concentration of 70 to 100%, preferably 95 to 100% is used, and a dissolution temperature is in a range of -20 to 100 ° C, preferably -10 to 60 ° C. Is set. The amount of concentrated sulfuric acid is set in the range of 1 to 100 times, preferably 3 to 50 times the weight of the phthalocyanine pigment crystals. As a solvent to be precipitated, water or a mixed solvent of water and an organic solvent is used in an arbitrary amount. The temperature for precipitation is not particularly limited, but it is preferably cooled with ice or the like in order to prevent heat generation.
[0107]
The binder resin used for the charge generation layer can be selected from a wide range of insulating resins, and can be selected from organic photoconductive polymers such as poly-N-vinylcarbazole, polyvinylanthracene, polyvinylpyrene, and polysilane. You can also. Preferred binder resins include polyvinyl acetal resin, polyarylate resin (polycondensate of bisphenol A and phthalic acid, etc.), polycarbonate resin, polyester resin, phenoxy resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, acrylic resin Insulating resin such as polyacrylamide resin, polyvinyl pyridine resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, casein, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin can be used, but is not limited thereto. These binder resins can be used alone or in admixture of two or more. Of these, polyvinyl acetal resin is particularly preferably used.
[0108]
In addition, the blending ratio (weight ratio) between the charge generation material and the binder resin is preferably in the range of 10: 1 to 1:10. The solvent for adjusting the coating solution can be arbitrarily selected from known organic solvents such as alcohols, aromatics, halogenated hydrocarbons, ketones, ketone alcohols, ethers, esters, and the like. . For example, methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran, Usual organic solvents such as methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, and toluene can be used.
Moreover, the solvent used for these dispersion | distribution can be used individually or in mixture of 2 or more types. When mixing, any solvent can be used as long as it can dissolve the binder resin as the mixed solvent.
[0109]
As a dispersion method, methods such as a roll mill, a ball mill, a vibration ball mill, an attritor, a sand mill, a colloid mill, and a paint shaker can be used. Furthermore, as a coating method used when providing this charge generation layer, a normal method such as a blade coating method, a wire bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, or a curtain coating method is used. Can be used.
Further, at the time of dispersion, it is effective for high sensitivity and high stability that the particles have a particle size of 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.15 μm or less.
[0110]
Further, the charge generating material can be subjected to a surface treatment for improving the stability of electrical characteristics and preventing image quality defects. A coupling agent or the like can be used as the surface treatment agent, but is not limited thereto. Examples of coupling agents used for the surface treatment include vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycol. Sidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- ( Examples include silane coupling agents such as aminoethyl) -γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, and γ-chloropropyltrimethoxysilane. Among these, silane coupling agents that are particularly preferably used are vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxysilane), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxy Examples of the silane coupling agent include silane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxysilane.
[0111]
Zirconium butoxide, zirconium zirconium acetoacetate, zirconium triethanolamine, acetylacetonate zirconium butoxide, ethyl acetoacetate zirconium butoxide, zirconium acetate, zirconium oxalate, zirconium lactate, zirconium phosphonate, zirconium octoate, zirconium naphthenate, lauric acid Organic zirconium compounds such as zirconium, zirconium stearate, zirconium isostearate, methacrylate zirconium butoxide, stearate zirconium butoxide, isostearate zirconium butoxide can also be used. Tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate, titanium acetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium lactate ammonium salt, titanium lactate, titanium lactate Organic titanium compounds such as ethyl ester, titanium triethanolamate, polyhydroxy titanium stearate, aluminum isopropylate, monobutoxy aluminum diisopropylate, aluminum butyrate, diethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate) An organoaluminum compound such as can also be used.
[0112]
Furthermore, various additives can be added to the coating solution for charge generation layer in order to improve electrical characteristics and image quality. Additives include quinone compounds such as chloranil, bromoanil and anthraquinone, tetracyanoquinodimethane compounds, fluorenones such as 2,4,7-trinitrofluorenone and 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone Compounds, 2- (4-biphenyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole and 2,5-bis (4-naphthyl) -1,3,4-oxadi Azoles, oxadiazole compounds such as 2,5-bis (4-diethylaminophenyl) 1,3,4 oxadiazole, xanthone compounds, thiophene compounds, 3,3 ′, 5,5 ′ tetra-t-butyl Electron transporting substances such as diphenoquinone compounds such as diphenoquinone, electron transporting pigments such as polycyclic condensation systems and azo systems, zirconium chelate compounds, titani Mukireto compounds, aluminum chelate compounds, titanium alkoxide compounds, organic titanium compounds, there can be used a known material such as a silane coupling agent. Examples of silane coupling agents include vinyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl-tris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltri Methoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl)- γ-aminopropylmethylmethoxysilane, N, N-bis (β-hydroxyethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, and the like. Examples of zirconium chelate compounds include zirconium butoxide, zirconium zirconium acetoacetate, zirconium triethanolamine, acetylacetonate zirconium butoxide, ethyl acetoacetate butoxide, zirconium acetate, zirconium oxalate, zirconium lactate, zirconium phosphonate, zirconium octoate, naphthene. Zirconate, zirconium laurate, zirconium stearate, zirconium isostearate, methacrylate zirconium butoxide, stearate zirconium butoxide, isostearate zirconium butoxide and the like.
[0113]
Examples of titanium chelate compounds include tetraisopropyl titanate, tetranormal butyl titanate, butyl titanate dimer, tetra (2-ethylhexyl) titanate, titanium acetylacetonate, polytitanium acetylacetonate, titanium octylene glycolate, titanium lactate ammonium salt, Examples include titanium lactate, titanium lactate ethyl ester, titanium triethanolamate, and polyhydroxytitanium stearate.
Examples of the aluminum chelate compound include aluminum isopropylate, monobutoxy aluminum diisopropylate, aluminum butyrate, diethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate) and the like.
[0114]
These compounds can be used alone or as a mixture or polycondensate of a plurality of compounds.
[0115]
Furthermore, as a coating method used when providing this charge generation layer, a normal method such as a blade coating method, a wire bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, or a curtain coating method is used. Can be used.
[0116]
In the present invention, any known charge transporting material contained in the charge transporting layer can be used, but the following can be exemplified. Oxadiazole derivatives such as 2,5-bis (p-diethylaminophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 1,3,5-triphenyl-pyrazoline, 1- [pyridyl- (2)]-3 Pyrazoline derivatives such as-(p-diethylaminostyryl) -5- (p-diethylaminostyryl) pyrazoline, triphenylamine, tri (P-methyl) phenylamine, N, N'-bis (3,4-dimethylphenyl) biphenyl Aromatic tertiary amino compounds such as -4-amine, dibenzylaniline, 9,9-dimethyl-N, N′-di (p-tolyl) fluoren-2-amine, N, N′-diphenyl-N, Aromatic tertiary diamino compounds such as N′-bis (3-methylphenyl)-[1,1-biphenyl] -4,4′-diamine, 3- (4′dimethylaminophen L) -5,6-di- (4′-methoxyphenyl) -1,2,4-triazine, 1,2,4-triazine derivatives, 4-diethylaminobenzaldehyde-1,1-diphenylhydrazone, 4-diphenyl Hydrazone derivatives such as aminobenzaldehyde-1,1-diphenylhydrazone, [p- (diethylamino) phenyl] (1-naphthyl) phenylhydrazone, quinazoline derivatives such as 2-phenyl-4-styryl-quinazoline, 6-hydroxy-2, Benzofuran derivatives such as 3-di (p-methoxyphenyl) -benzofuran, α-stilbene derivatives such as p- (2,2-diphenylvinyl) -N, N′-diphenylaniline, enamine derivatives, N-ethylcarbazole, etc. Carbazole derivatives, poly-N-vinylcarbazole and Hole transporting materials such as derivatives thereof. Quinone compounds such as chloranil, bromoanil, anthraquinone, tetracyanoquinodimethane compounds, fluorenone compounds such as 2,4,7-trinitrofluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2- ( 4-biphenyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (4-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5 -Oxadiazole compounds such as bis (4-diethylaminophenyl) 1,3,4 oxadiazole, xanthone compounds, thiophene compounds, 3,3 ′, 5,5′tetra-t-butyldiphenoquinone, etc. Electron transport materials such as diphenoquinone compounds. Or the polymer etc. which have the group which consists of the said compound in a principal chain or a side chain are mention | raise | lifted. These charge transport materials can be used alone or in combination of two or more.
[0117]
Any known binder resin for the charge transport layer can be used, but an electric insulating film-forming resin is preferred. For example, polycarbonate resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer, vinylidene chloride-acrylonitrile copolymer, vinyl chloride-acetic acid Vinyl copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin. Silicon-alkyd resin, phenol-formaldehyde resin, styrene-alkyd resin, poly-N-carbazole, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polysulfone, casein, gelatin, polyvinyl alcohol, ethyl cellulose, phenol resin, polyamide, carboxymethyl cellulose, vinylidene chloride Examples include, but are not limited to, polymer wax and polyurethane. These binder resins are used singly or in combination of two or more. In particular, polycarbonate resins, polyester resins, methacrylic resins, and acrylic resins are compatible with charge transport materials, soluble in solvents, and strong. Excellent and preferably used. The blending ratio (weight ratio) between the binder resin and the charge transport material can be arbitrarily set in any case, but attention must be paid to a decrease in electrical characteristics and a decrease in film strength. The thickness of the charge transport layer is 5 to 50 μm, preferably 10 to 40 μm. Furthermore, as a coating method used when providing this charge transport layer, a usual method such as a blade coating method, a wire bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, or a curtain coating method is used. Can be used. As a solvent used for coating, usual organic solvents such as dioxane, tetrahydrofuran, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene and toluene can be used alone or in admixture of two or more.
Further, the electrophotographic photosensitive member of the present invention includes an antioxidant, a light stabilizer and the like in the photosensitive layer for the purpose of preventing deterioration of the photosensitive member due to ozone, oxidizing gas, or photoheat generated in the electrophotographic apparatus. Additives can be added.
[0118]
Examples of the antioxidant include hindered phenol, hindered amine, paraphenylenediamine, arylalkane, hydroquinone, spirochroman, spiroidanone and their derivatives, organic sulfur compounds, and organic phosphorus compounds.
[0119]
Specific examples of antioxidants include phenolic antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, styrenated phenol, n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di). -T-butyl 4'-hydroxyphenyl) -propionate, 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol), 2-t-butyl-6- (3'-t-butyl) -5'-methyl-2'-hydroxybenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 4,4'-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butyl-phenol), 4,4'-thio-bis -(3-methyl 6-tert-butylphenol), 1,3,5-tris (4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) isocyanurate, tetrakis- [methylene-3- (3 ', 5'Di-t-butyl-4'-hydroxy-phenyl) propionate] -methane, 3,9-bis [2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1 , 1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane. Among hindered amine compounds, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 1- [2- [3 -(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] ethyl] -4- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] -2, 2,6,6-tetramethylpiperidine, 8-benzyl-7,7,9,9-tetramethyl-3-octyl-1,3,8-triazaspiro [4,5] undecane-2,4-dione, 4, -Benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine heavy succinate Compound, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diimyl} {(2,2,6,6-tetramethyl- 4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,3,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2- n-Butylmalonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl), N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine-2,4-bis [N-butyl-N— (1,2,2,6,6, -pentamethyl-4piperidyl) amino] -6-chloro-1,3,5-triazine condensate and the like. Dilauryl-3,3′-thiodipropionate, dimyristyl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis- ( β-lauryl-thiopropionate), ditridecyl-3,3′-thiodipropionate, 2-mercaptobenzimidazole and the like. Examples of organophosphorus antioxidants include trisnonylphenyl phosfete, triphenyl phosfeft, and tris (2,4-di-t-butylphenyl) -phosfte.
[0120]
Organic sulfur-based and organic phosphorus-based antioxidants are referred to as secondary antioxidants, and a synergistic effect can be obtained by using them together with primary antioxidants such as phenols or amines.
[0121]
Examples of the light stabilizer include benzophenone, benzotriazole, dithiocarbamate, and tetramethylpiperidine derivatives.
[0122]
Examples of the benzophenone light stabilizer include 2-hydroxy-4-methoxy benzophenone, 2-hydroxy-4-octoxy benzophenone, and 2,2′-di-hydroxy-4-methoxy benzophenone. 2-(-2′-hydroxy-5′methyl phenyl-)-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′-(3 ″, 4 ″, 5 ″) as a benzotriazole-based light stabilizer , 6 ″ -tetra-hydrophthalimido-methyl) -5′-methylphenyl] -benzotriazole, 2-(-2′-hydroxy-3′-t-
[0123]
Further, at least one kind of electron accepting substance can be included for the purpose of improving sensitivity, reducing residual potential, reducing fatigue during repeated use, and the like. Examples of the electron accepting substance that can be used in the photoreceptor of the present invention include succinic anhydride, maleic anhydride, dibromomaleic anhydride, phthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, o -Dinitrobenzene, m-dinitrobenzene, chloranil, dinitroanthraquinone, trinitrofluorenone, picric acid, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, phthalic acid and the like can be mentioned. Of these, fluorenone, quinone, Cl, CN, NO 2 A benzene derivative having an electron-withdrawing substituent such as is particularly preferable.
[0124]
The charge transport layer can also contain fine particles such as silica and fluorine resin. The content of the fluororesin in the charge transport layer is suitably from 0.1 to 40 wt%, particularly preferably from 1 to 30 wt%, based on the total amount of the charge transport layer. If the content is less than 1 wt%, the modification effect due to the dispersion of the fluororesin particles is not sufficient, while if it exceeds 40 wt%, the light transmission property is lowered and the residual potential is increased by repeated use.
[0125]
Examples of the fluororesin particles used in the present invention include a tetrafluoroethylene resin, a trifluorinated ethylene resin, a hexafluoropropylene resin, a vinyl fluoride resin, a vinylidene fluoride resin, a difluorodiethylene chloride resin, and their It is desirable to appropriately select one or two or more types from among the copolymers, but tetrafluoroethylene resin and vinylidene fluoride resin are particularly preferable.
[0126]
A small amount of silicone oil can also be added to the coating solution as a leveling agent for improving the smoothness of the coating film.
[0127]
In addition, a high-strength surface layer can be provided in order to provide resistance to abrasion and scratches on the surface layer. As this high-strength surface layer, conductive fine particles dispersed in a binder resin, lubricating fine particles such as fluororesin and acrylic resin dispersed in an ordinary charge transport layer material, silicon and acrylic hard A coating agent can be used, but from the viewpoint of strength, electrical characteristics, image quality maintenance, etc., those having a charge transporting property and comprising a siloxane-based resin having a crosslinked structure are preferable. The structure represented by I) is preferred because of its strength and stability. F in the general formula (I) has a structure having photocarrier transport properties, such as triarylamine compounds, benzidine compounds, arylalkane compounds, aryl-substituted ethylene compounds, stilbene compounds, anthracene compounds, hydrazone compounds. And quinone compounds, fluorenone compounds, xanthone compounds, benzophenone compounds, cyanovinyl compounds, ethylene compounds, and the like.
[0128]
GDF: general formula (I)
G: Inorganic glassy network subgroup
D: Flexible organic subunit
F: Charge transporting subunit
G in the general formula (I), particularly preferably a reactive Si group, is for causing a cross-linking reaction with each other to form a three-dimensional Si—O—Si bond, that is, an inorganic glassy network.
[0129]
D in the general formula (I) is for connecting F for imparting charge transporting properties directly to a three-dimensional inorganic glassy network. In addition, the inorganic glassy network, which has firmness but is brittle, is imparted with appropriate flexibility and has an effect of improving the strength as a film.
[0130]
The group capable of binding to the compound represented by the general formula (I) means a group capable of binding to a silanol group generated when the compound represented by the general formula (I) is hydrolyzed. , -Si (R 1 ) (3-a) Q a Means an epoxy group, an isocyanate group, a carboxyl group, a hydroxy group, a halogen and the like. Of these, -Si (R 1 ) (3-a) Q a Since the compound which the group shown by, an epoxy group, and an isocyanate group has stronger mechanical strength is preferable. Furthermore, those having two or more of these groups in the molecule are preferable because the crosslinked structure of the cured film becomes three-dimensional and has higher mechanical strength.
[0131]
For the purpose of adjusting the film formability and flexibility of the film, it may be used by mixing with other coupling agents and fluorine compounds. As such a compound, various silane coupling agents and commercially available silicon-based hard coat agents can be used.
As silane coupling agents, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxy Silane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, Dimethyldimethoxysilane and the like can be used. Commercially available hard coat agents include KP-85, X-40-9740, X-40-2239 (manufactured by Shin-Etsu Silicone), and AY42-440, AY42-441, AY49-208 (manufactured by Toray Dow Corning). Can be used. In addition, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) triethoxysilane, (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane, 3- ( Heptafluoroisopropoxy) propyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroalkyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro Fluorine-containing compounds such as octyltriethoxysilane may be added. The silane coupling agent can be used in any amount, but the amount of the fluorine-containing compound is desirably 0.25 or less by weight with respect to the compound not containing fluorine. Beyond this, there may be a problem with the film formability of the crosslinked film.
[0132]
In order to improve the strength of the film, -Si (R 1 ) (3-a) Q a It is more preferable to use simultaneously the compound which has 2 or more of substituted silicon groups which have a hydrolysable group shown by these.
[0133]
These coating solutions are prepared without a solvent or, if necessary, alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether and dioxane. Although it can be used, it preferably has a boiling point of 100 ° C. or less, and can be used by arbitrarily mixing. The amount of the solvent can be arbitrarily set, but if it is too small, the compound represented by the general formula (I) is likely to be precipitated, so 0.5 to 30 parts, preferably 1 part of the compound represented by the general formula (I) 1-20 parts. Although the reaction temperature and time vary depending on the type of raw material, it is usually 0 to 100 ° C., preferably 10 to 70 ° C., particularly preferably 150 to 50 ° C. Although there is no restriction | limiting in particular in reaction time, Since it will become easy to produce gelation when reaction time becomes long, it is preferable to carry out in 10 minutes to 100 hours.
[0134]
Further, examples of the curing catalyst include the following.
[0135]
Protic acids such as hydrochloric acid, acetic acid, phosphoric acid and sulfuric acid, bases such as ammonia and triethylamine, organotin compounds such as dibutyltin diacetate, dibutyltin dioctoate and stannous oxalate, tetra-n-butyl titanate, tetraisopropyl titanate Examples of organic titanium compounds such as aluminum tributoxide, aluminum triacetylacetonate, etc., iron salts of organic carboxylic acids, manganese salts, cobalt salts, zinc salts, zirconium salts, etc. A metal compound is preferable, and further, metal acetylacetonate or acetylacetate is preferable, and aluminum triacetylacetonate is particularly preferable. The amount of the curing catalyst used can be arbitrarily set, but is preferably 0.1 to 20 wt% with respect to the total amount of the material containing hydrolyzable silicon substituents in terms of storage stability, characteristics, strength, etc. 3-10 wt% is more preferable. The curing temperature can be arbitrarily set, but is set to 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher in order to obtain a desired strength. Although hardening time can be arbitrarily set as needed, 10 minutes-5 hours are preferable. It is also effective to stabilize the characteristics after the curing reaction by maintaining a high humidity state. Furthermore, depending on the application, it can be hydrophobized by surface treatment with hexamethyldisilazane, trimethylchlorosilane, or the like.
[0136]
An antioxidant is preferably added to the surface cross-linked cured film of the electrophotographic photosensitive member for the purpose of preventing deterioration due to an oxidizing gas such as ozone generated by a charger. When the mechanical strength of the surface of the photoconductor is increased and the photoconductor has a long life, the photoconductor is in contact with the oxidizing gas for a long time, and therefore, stronger oxidation resistance is required than before. Antioxidants are preferably hindered phenols or hindered amines, organic sulfur antioxidants, phosphite antioxidants, dithiocarbamate antioxidants, thiourea antioxidants, benzimidazole antioxidants. , Etc., may be used. The addition amount of the antioxidant is preferably 20% by weight or less, and more preferably 10% by weight or less.
[0137]
Examples of the hindered phenol antioxidant include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butylhydroquinone, N, N′-hexamethylene bis (3,5-di). -T-butyl-4-hydroxyhydrocinnamide, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-benzylphosphonate-diethyl ester, 2,4-bis [(octylthio) methyl] -o-cresol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol) 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2-t-butyl-6- (3-butyl-2-hydro Xyl-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), and the like.
[0138]
Also, a resin that dissolves in alcohol can be added for the purposes of discharge gas resistance, mechanical strength, scratch resistance, particle dispersibility, viscosity control, torque reduction, wear amount control, pot life extension, and the like. Examples of resins that are soluble in alcohol solvents include polyvinyl acetal resins such as polyvinyl butyral resin, polyvinyl formal resin, and partially acetalized polyvinyl acetal resin in which a part of butyral is modified with formal or acetoacetal (for example, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.). ESREC B, K, etc.), polyamide resin, cellulose resin, phenol resin and the like. In particular, polyvinyl acetal resin is preferable in terms of electrical characteristics. The molecular weight of the resin is preferably 2000-100000, more preferably 5000-50000. If the molecular weight is less than 2000, the desired effect cannot be obtained. If the molecular weight is more than 100,000, the solubility becomes low and the addition amount is limited, or the film formation is poor at the time of coating. The addition amount is preferably 1 to 40%, more preferably 1 to 30%, and most preferably 5 to 20%. When it is less than 1%, it is difficult to obtain a desired effect, and when it is more than 40%, image blurring under high temperature and high humidity tends to occur.
[0139]
Furthermore, various fine particles can be added in order to improve the antifouling substance adhesion and lubricity on the surface of the electrophotographic photosensitive member. They can be used alone or in combination. Examples of the fine particles include silicon-containing fine particles. Silicon-containing fine particles are fine particles containing silicon as a constituent element, and specific examples include colloidal silica and silicone fine particles. The colloidal silica used as the silicon-containing fine particles is selected from those having an average particle diameter of 1 to 100 nm, preferably 10 to 30 dispersed in an acidic or alkaline aqueous dispersion, or an organic solvent such as alcohol, ketone or ester. A commercially available product can be used. The solid content of colloidal silica in the outermost surface layer is not particularly limited, but is 0.1 to 50% by weight in the total solid content of the outermost surface layer in terms of film forming properties, electrical characteristics, and strength. Is used, preferably in the range of 0.1 to 30% by weight.
[0140]
Silicone fine particles used as silicon-containing fine particles are spherical and have an average particle diameter of 1 to 500 nm, preferably 10 to 100 nm, and are selected from silicone resin particles, silicone rubber particles, and silicone surface-treated silica particles, and are generally commercially available. Can be used. Silicone fine particles are small particles that are chemically inert and excellent in dispersibility in resin, and since the content required to obtain sufficient characteristics is low, the electron does not hinder the crosslinking reaction, The surface properties of the photographic photoreceptor can be improved. In other words, it is possible to improve the lubricity and water repellency of the surface of the electrophotographic photosensitive member while being uniformly incorporated into a strong cross-linked structure, and to maintain good wear resistance and adherence to contaminants over a long period of time. it can. The content of the silicone fine particles in the outermost surface layer in the electrophotographic photosensitive member of the present invention is in the range of 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight in the total solid content of the outermost surface layer. Range.
[0141]
Other fine particles include fluorine-based fine particles such as ethylene tetrafluoride, trifluoride ethylene, propylene hexafluoride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, and the 8th Polymer Material Forum Lecture Proceedings p89. ZnO-Al, a fine particle made of a resin obtained by copolymerizing the fluororesin and a monomer having a hydroxyl group 2 O 3 , SnO 2 -Sb 2 O 3 , In 2 O 3 -SnO 2 ZnO-TiO 2 ZnO-TiO 2 MgO-Al 2 O 3 , FeO-TiO 2 TiO 2 , SnO 2 , In 2 O 3 Examples thereof include semiconductive metal oxides such as ZnO and MgO. For the same purpose, an oil such as silicone oil can be added. Examples of silicone oil include silicone oil such as dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, and phenylmethylsiloxane, amino-modified polysiloxane, epoxy-modified polysiloxane, carboxyl-modified polysiloxane, carbinol-modified polysiloxane, methacryl-modified polysiloxane, and mercapto. Reactive silicone oils such as modified polysiloxanes and phenol-modified polysiloxanes, cyclic dimethylcyclosiloxanes such as hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, 1,3, 5-trimethyl-1,3,5-triphenylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetraphenylsilane Cyclomethylphenylcyclosiloxanes such as rhotetrasiloxane, 1,3,5,7,9-pentamethyl-1,3,5,7,9-pentaphenylcyclopentasiloxane, and cyclic phenylcyclo such as hexaphenylcyclotrisiloxane Hydrosilyl group-containing cyclosiloxanes such as siloxanes, fluorine-containing cyclosiloxanes such as 3- (3,3,3-trifluoropropyl) methylcyclotrisiloxane, methylhydrosiloxane mixtures, pentamethylcyclopentasiloxane and phenylhydrocyclosiloxanes And cyclic siloxanes such as vinyl group-containing cyclosiloxanes such as pentavinylpentamethylcyclopentasiloxane.
[0142]
A siloxane-based resin having a charge transporting property and having a cross-linked structure has excellent mechanical strength and sufficient photoelectric characteristics. Therefore, it can be used as it is as a charge transport layer of a multilayer photoreceptor. In that case, a usual method such as a blade coating method, a Meyer bar coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bead coating method, an air knife coating method, or a curtain coating method can be used. However, when a required film thickness cannot be obtained by a single application, the necessary film thickness can be obtained by applying a plurality of times. When performing multiple times of repeated application, the heat treatment may be performed every time of application, or after multiple times of repeated application.
[0143]
In the case of a single-layer type photosensitive layer, it is formed containing the charge generating material and a binder resin. As the binder resin, the same binder resins as those used for the charge generation layer and the charge transport layer can be used. The content of the charge generating substance in the single-layer type photosensitive layer is about 10 to 85% by weight, preferably 20 to 50% by weight. A charge transport material or a polymer charge transport material may be added to the single-layer type photosensitive layer for the purpose of improving photoelectric characteristics. The addition amount is preferably 5 to 50% by weight. Moreover, you may add the compound shown by general formula (I). The solvent and coating method used for coating can be the same as described above. The film thickness is preferably about 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm.
[0144]
Further, the surface layer of the electrophotographic photosensitive member can be coated with an aqueous dispersion of a modified resin containing a fluorinated resin as an essential component, or can be dipped. This is preferable because the torque can be further reduced and the transfer efficiency can be improved.
[0145]
An aqueous dispersion of a modified resin containing a fluorine-based resin for treating the surface layer of the photoreceptor as an essential component will be described.
[0146]
Fluorocarbon resins include tetrafluoroethylene homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene and olefins, fluorine-containing olefins, perfluoroolefins, fluoroalkyl vinyl ethers, vinylidene fluoride homopolymers or vinylidene fluoride and olefins, fluorine-containing Copolymers with olefins, perfluoroolefins, fluoroalkyl vinyl ethers, homopolymers of chlorotrifluoroethylene or copolymers of chlorotrifluoroethylene with olefins, fluorine-containing olefins, perfluoroolefins, fluoroalkyl vinyl ethers, etc. , Tetrafluoroethylene homopolymers or copolymers are preferred, and tetrafluoroethylene homopolymers and various The polymer in a weight ratio of 95: 5 to 10: it is also preferable to use a mixture with 90.
[0147]
The modified resin containing a fluororesin as an essential component is used as an aqueous dispersion, and the aqueous dispersion may further contain a wax and / or silicone. By containing a wax and / or silicone, it is preferable to promote the penetration of the fluororesin into the blade. Here, examples of the wax include paraffin wax, microcrystalline wax, and perotratam. Examples of the silicone include silicone oil, silicone grease, oil compound, and silicone varnish.
[0148]
For aqueous dispersions of modified resins containing fluorine resin as an essential component, fluorine-based or other nonionic, cationic, anionic or amphoteric surfactants, pH adjusters, solvents, polyhydric alcohols, flexible An agent, a viscosity modifier, a light stabilizer, an antioxidant and the like can also be mixed.
[0149]
The permeation layer can be formed by immersing it in an aqueous dispersion of a modified resin containing a fluororesin as an essential component, but it can also be performed under reduced pressure to promote permeation of the fluororesin. it can. The pressure at this time is 0.9 atm or less, preferably 0.8 atm or less, more preferably 0.7 atm or less. In addition, heating the aqueous dispersion to 40 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher is effective in promoting penetration. Further, it is effective to treat at 0.1 atm or higher, preferably 0.2 atm or higher, more preferably 0.3 atm or higher, and it is also effective to combine decompression, pressurization and heat treatment. is there. Moreover, after making it adhere by spraying or the apply | coating method, it can heat to 40 degreeC or more, Preferably it is 50 degreeC or more, and an osmosis | permeation layer can also be formed. After the aqueous dispersion of the modified resin containing a fluorine-based resin as an essential component is attached, it can be wiped off or washed before or after heat drying.
[0150]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to maintain a cleaning characteristic for a long time and output a normal image for a long time. In addition, the fact that the cleaning blade edge is less likely to be worn and chipped can reduce excessive rubbing on the surface of the photoconductor, and it is expected to produce a synergistic effect that can reduce the amount of scratches and wear on the surface and output an appropriate image. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of a printer corresponding to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a cleaning device.
FIG. 3 is a flowchart showing a process for properly using a basic operation and a development pause operation during printing.
FIG. 4 is a graph showing the wear rate of a photoreceptor roll and the state of occurrence of image flow with respect to the amount of metal soap applied.
[Explanation of symbols]
10Y, 10M, 10C, 10K Image forming unit
11Y, 11M, 11C, 11K photoconductor roll
12Y, 12M, 12C, 12K charger
13Y, 13M, 13C, 13K Exposure unit
14Y, 14M, 14C, 14K Developing roll
15Y, 15M, 15C, 15K Primary transfer roll
16Y, 16M, 16C, 16K Cleaning device
21 Housing
22 Cleaning blade
23 Rotating brush
24 Metal soap
25 Holder
26 Flicker
30 Intermediate transfer belt
31 Intermediate transfer belt cleaner
32 Secondary transfer roll
33 Fixing device
34 Tension roller
35 Control unit
Claims (8)
原画像が前記複数色に色分解されてなる複数の色分解画像それぞれを、前記複数の画像形成部それぞれによってトナー画像として形成させる色分解制御部と、
前記複数の画像形成部それぞれによって形成され、前記転写器によって転写されたトナー画像を最終的に記録媒体上で重ね合わせて定着させる重畳定着部と、
前記複数の画像形成部のうち、所定の画像サイズに換算した原画像数に対するトナー使用量の比率が所定比率以下である画像形成部について、対応する色の色分解画像が形成不要であるときに、前記像担持体の循環移動を維持したまま前記現像器による現像剤の循環を休止する休止動作を行わせる休止制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。An image carrier that carries an image on its surface and circulates, a charger that applies a predetermined charge to the surface of the image carrier, and the surface of the image carrier that has been charged by the charger is exposed to an electrostatic latent image. The developer containing toner and a developer containing toner are circulated through a developing position through which the electrostatic latent image passes, and the developing voltage is applied at the developing position to thereby convert the electrostatic latent image into toner. A developing device that forms a toner image by developing the toner image; a transfer device that transfers the toner image from the surface of the image carrier; and a downstream side of the transfer device and an upstream side of the charger in the movement of the image carrier. Each of the toners of a plurality of colors is provided with a cleaning blade that contacts the surface of the image carrier and removes toner from the surface, and an applicator that applies solid lubricant to the surface of the image carrier. Multiple image formation And,
A color separation control unit that forms each of a plurality of color separation images obtained by separating an original image into the plurality of colors as a toner image by each of the plurality of image forming units;
A superimposing fixing unit that fixes the toner images formed by each of the plurality of image forming units and transferred by the transfer unit by finally superimposing them on a recording medium;
Among the plurality of image forming units, when the ratio of the amount of toner used to the number of original images converted into a predetermined image size is equal to or less than a predetermined ratio, when the color separation image of the corresponding color is not necessary to be formed An image forming apparatus comprising: a pause control unit that performs a pause operation that pauses the circulation of the developer by the developer while maintaining the circulation movement of the image carrier.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |