(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体を備えてなるタンデム方式のカラー画像形成装置であって、黒の静電像を記録する感光体への帯電手段が非接触式の帯電器であり、前記黒を除く他の色の静電像を記録する感光体への帯電手段が、接触式の帯電ロールであることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
導電性支持体上に少なくとも電荷輸送層を有する感光体を複数備えてなるタンデム方式のカラー画像形成装置であり、前記黒の静電像を記録する感光体における電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量が、当該黒を除く他の色の静電像を記録する感光体における電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量よりも大きいことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタ等のカラー画像形成装置であって、タンデム方式と呼ばれる複数の感光体に対して帯電を行い、複数の色の異なるトナーを収容する現像器を配置するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タンデム方式と呼ばれるカラー画像形成装置は既に製品化されている（例えばＤｏｃｕ−Ｃｏｌｏｒ４０４０：富士ゼロックス製）が、カラー画像形成装置といっても、実際上カラー印字を行うだけでなく、モノクロ（黒色）での印字も頻繁に行われ、モノクロ印字の方がカラー印字と比べ、使用頻度が多い場合もあり、黒用の感光体は他の色用の感光体に比較して相対的に摩耗が速いという欠点があった。
【０００３】
その対応策として、特開平１０−３３３３９３号公報、特開平１１−２４３５８号公報、特開平１１−５２５９９号公報には、黒用の感光体のみα−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体を用いて寿命を長くし、当該黒を除く他の色用の感光体にはＯＰＣ（有機感光体）を用いることが提案されている。
【０００４】
しかし、上記特開平１０−３３３３９３号公報、特開平１１−２４３５８号公報、特開平１１−５２５９９号公報に使用されるα−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体は帯電性が低いという問題があった。その欠点を解決する方法として、特開平１０−３３３３９３号公報では、感光体の厚みを３０μｍ以上にし、有機感光体との帯電差を２００Ｖ以下にすることが提案されている。また、特開平１１−２４３５８号公報では、α−Ｓｉ感光体に対する印加電圧を有機感光体の１．０５〜２．５０倍にすることが提案されている。更に、特開平１１−５２５９９号公報では、α−ＳｉＣの表面層を付与することにより帯電性を上げている。
【０００５】
このように、黒用の感光体を長く使い、かつ、α−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体の帯電性の低さを補うためには、黒用のみ複雑な帯電の制御を必要とし、結果として余計なコストが必要になってしまう。
また、帯電以外にもα−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体と有機感光体とは光感度や、温度／湿度の影響の受け方が異なるため、黒用のα−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体と黒用以外で用いる有機感光体では、露光量、転写条件等も異なり、黒用の感光体と黒用以外の感光体とでは、別の制御方法を採用しなければならないため、やはり結果として余計なコストが必要になってしまう。
【０００６】
また、特開平１０−３３３３９３号公報、特開平１１−２４３５８号公報、特開平１１−５２５９９号公報に記載のα−Ｓｉ又はα−ＳｉＣ感光体は、生産コストが有機感光体に比較して明らかに高いという問題もある。更に、別な問題として、言うまでもなく黒用のトナーの消耗も多いという問題もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、各色ともほぼ同じ期間、感光体やトナーを使用することができ、かつ、コストの低いカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、黒用の感光体が他の色用の感光体に比較して相対的に摩耗が速いという欠点に鑑み、鋭意検討した結果、黒用の感光体への帯電手段を、当該黒を除く他の色用の感光体への帯電手段と変えることにより、黒用の感光体の寿命を長くさせることができることを見出し、本発明を完成するに至った。また、黒用の感光体のみ電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量を大きくすることにより、黒用の感光体の寿命を長くさせることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。即ち、
＜１＞複数の感光体を備えてなるタンデム方式のカラー画像形成装置であって、黒の静電像を記録する感光体への帯電手段が非接触式の帯電器であり、前記黒を除く他の色の静電像を記録する感光体への帯電手段が、接触式の帯電ロールであることを特徴とするカラー画像形成装置。
＜２＞導電性支持体上に少なくとも電荷輸送層を有する感光体を複数備えてなるタンデム方式のカラー画像形成装置であり、前記黒の静電像を記録する感光体における電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量が、当該黒を除く他の色の静電像を記録する感光体における電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量よりも大きいことを特徴とするカラー画像形成装置。
【００１０】
更に、前記課題を解決するための手段は、以下の態様が好ましい。即ち、
＜３＞  総ての感光体が、同一の層構成からなる感光層を有する有機感光体である前記＜１＞に記載のカラー画像形成装置である。
＜４＞  各色の静電像を記録する感光体に、それぞれ現像器が備えられ、黒用の現像器におけるトナーを収容する容器が、当該黒を除く他の色用の現像器におけるトナーを収容する容器よりも大きい前記＜１＞、＜３＞のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。
＜５＞  各色の静電像を記録する感光体と該感光体に備えられた現像器とが、カートリッジにより形成されてなる前記＜４＞に記載のカラー画像形成装置である。
＜６＞  前記黒の静電像を記録する感光体のみ、保護層を有する前記＜２＞に記載のカラー画像形成装置である。
＜７＞  前記保護層が、導電性微粒子を含有する前記＜６＞に記載のカラー画像形成装置である。
＜８＞  前記黒の静電像を記録する感光体における電荷輸送層の層厚が、前記黒を除く他の色の静電像を記録する感光体における電荷輸送層の層厚より厚い前記＜２＞、＜６＞、＜７＞のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。
＜９＞  各色の静電像を記録する感光体に、それぞれ現像器が備えられ、黒用の現像器におけるトナーを収容する容器が、当該黒を除く他の色用の現像器におけるトナーを収容する容器よりも大きい前記＜２＞、＜６＞から＜８＞のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。
＜１０＞  各色の静電像を記録する感光体と該感光体に備えられた現像器とが、カートリッジにより形成されてなる前記＜９＞に記載のカラー画像形成装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳しく説明する。
［第１の発明］
第１の発明は、複数の感光体を備えてなるタンデム方式のカラー画像形成装置であって、黒の静電像を記録する感光体への帯電手段が非接触式の帯電器であり、当該黒を除く他の色の静電像を記録する感光体への帯電手段が接触式の帯電器であることである。非接触式の帯電器は、接触式の帯電器に比べ摩耗率が少ない。非接触式の帯電器としては、例えばコロトロンが好ましく挙げられる。一方、摩耗率が相対的に大きい接触式の帯電器としては、帯電ロールが適用される。接触式の帯電器が、相対的に摩耗が大きい理由は、帯電する際、帯電器が感光体表面に接触することによる摩耗等が考えられる。
【００１２】
第１の発明においては、総ての感光体が、同一の層構成からなる感光層を有する有機感光体であることが、低コストなカラー画像形成装置とすることができる点で好ましい。また、タンデム方式で使用する有機感光体の感光層が総て同じ層構成であれば、各色とも同じ制御で使用することができるため、開発コストや生産コストも抑制することができる。
【００１３】
第１の発明においては、各色の静電像を記録する感光体に、それぞれ現像器が備えられ、黒用の現像器におけるトナーを収容する容器が、当該黒を除く他の色用の現像器におけるトナーを収容する容器よりも大きいことが好ましい。その理由は、黒用の感光体の使用可能期間が長くなるに伴い、黒用の現像器におけるトナー容量も大きくすることにより、両方をバランスよく使用することができるためである。即ち、黒用の感光体の使用可能期間が、当該黒を除く他の色用の感光体の使用可能期間とほぼ同じになったとしても、黒のトナー使用量は他色のトナーの使用量より多いため、トナー容量が各色とも同じであると、ユーザーは黒のみ頻繁にトナーを追加しなければならないので、使用する上では手間がかかってしまう。そこで、黒のトナー容量を大きくすることにより、各色ともバランスよく追加できるので、手間が最小限ですむ。
【００１４】
第１の発明においては、各色の静電像を記録する感光体と該感光体に備えられた現像器とが、カートリッジにより形成されてなることが好ましい。その理由は、黒のトナー容量を大きくして感光体とトナーを含んだ現像器とを一体として、感光体の使用可能期間に合わせたトナー量を入れたカートリッジにすることにより、感光体及びトナーの両方とも無駄なく有効に使用でき、各色のカートリッジがほぼ同時期に交換できるため、手間が最小限で済む。また、カートリッジにすることにより、ユーザーはトナーにより手や衣服の汚れから回避することもできる。
【００１５】
第１の発明のカラー画像形成装置における他の構成は、従来公知のカラー画像形成装置に使用されるものを用いることができる。例えば、従来公知の、給紙トレイ、給紙ローラ、定着器、搬送ベルト、搬送ローラ、転写ローラ、感光体、現像器、画像入力器、帯電器、クリーニングブレード等を用いることができる。後述する第１の参考例及び第２の発明についても同様である。尚、感光体の構成については、以下に詳しく説明する。
【００１６】
［第１の参考例］
第１の参考例は、導電性支持体上に少なくとも電荷輸送層を有する感光体を複数備えてなるタンデム方式のカラー画像形成装置であって、黒の静電像を記録する感光体における電荷輸送層の層厚が、当該黒を除く他の色の静電像を記録する感光体における電荷輸送層の層厚より厚いことを特徴とするカラー画像形成装置である。
このように黒用の感光体のみ電荷輸送層の層厚を厚くすることにより、黒用の感光体の耐久性を、他の色用の感光体より向上させることができる。黒用の感光体における電荷輸送層の層厚は、当該黒を除く他の色用の感光体における電荷輸送層の層厚より、２μｍ以上厚いことが好ましく、５μｍ以上厚いことがより好ましい。２μｍ未満では、黒以外の他の色用の感光体より十分な耐久性が得られないことがある。ここで、総ての感光体が、同一の材料及び組成からなることが、制御の点でコストを抑えることができ好ましい。
【００１７】
第１の参考例は、黒の静電像を記録する感光体のみ、保護層を有することが好ましい。保護層を有することにより、更に黒用の感光体の耐久性を、黒以外の色用の感光体より向上させることができる。
前記保護層としては、絶縁性樹脂保護層や低抵抗保護層等が挙げられる。前記低抵抗保護層としては、例えば、絶縁性樹脂中に導電性微粒子等の抵抗調整剤等を分散した保護層が挙げられる。
前記導電性微粒子としては、電気抵抗が、１０9Ω・cm以下で、白色、灰色又は青白色を呈する微粒子が好ましい。該導電性微粒子の平均粒径としては、０．３μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がより好ましい。該導電性微粒子としては、例えば、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸化錫、酸化チタン、酸化インジウム、酸化錫と、アンチモン又は酸化アンチモンとの固溶体の担体又はこれらの混合物、あるいは単一粒子中にこれらの金属酸化物を混合したもの、あるいは被覆したものが挙げられる。これらの中でも、酸化錫、酸化錫とアンチモン又は酸化アンチモンとの固溶体は、電気抵抗を適切に調節することが可能で、かつ、前記表面保護層を、実質的に透明にすることが可能であるため好ましい（特開昭５７−３０８４７号、特開昭５７−１２８３４４号の各公報)。
【００１８】
前記絶縁性樹脂保護層及び低抵抗保護層に用いられる絶縁性樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート等の縮合樹脂や、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミドのようなビニル重合体等が挙げられる。
【００１９】
第１の参考例は、前記第１の発明と同様に、各色の静電像を記録する感光体に、それぞれ現像器が備えられ、黒用の現像器におけるトナーを収容する容器が、当該黒を除く他の色用の現像器におけるトナーを収容する容器よりも大きいことが好ましい。また、第１の参考例は、前記第１の発明と同様に、各色の静電像を記録する感光体と該感光体に備えられた現像器とが、カートリッジにより形成されてなることが好ましい。
【００２０】
［第２の発明］
第２の発明は、導電性支持体上に少なくとも電荷輸送層を有する感光体を複数備えてなるタンデム方式のカラー画像形成装置であって、黒の静電像を記録する感光体における電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量が、当該黒を除く他の色の静電像を記録する感光体における電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量よりも大きいことを特徴とするカラー画像形成装置である。
このように黒用の感光体のみ電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量を大きくすることにより、黒用の感光体の耐久性を他の色用の感光体より向上させることができる。黒用の感光体における電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量は、黒以外の色用の感光体における電荷輸送層に用いられる結着樹脂の粘度平均分子量よりも、５，０００以上大きいことが好ましく、１０，０００以上大きいことがより好ましい。５，０００未満では、黒用の感光体の耐久性を他の色用の感光体の耐久性より、十分向上させることができないことがある。ここで、総ての感光体が、電荷輸送層を除く感光層について、同一の材料及び組成からなることが、制御の点でコストを抑えることができ好ましい。
【００２１】
第２の発明は、前記第１の参考例と同様の理由で、黒の静電像を記録する感光体のみ、保護層を有することが好ましく、該保護層は、前述した導電性微粒子を含有することが好ましい。また、第２の発明は、前記第１の参考例と同様の理由で、黒の静電像を記録する感光体における電荷輸送層の層厚が、黒を除く他の色の静電像を記録する感光体における電荷輸送層の層厚より厚いことが好ましい。
【００２２】
更に、第２の発明は、前記第１の発明と同様に、各色の静電像を記録する感光体に、それぞれ現像器が備えられ、黒用の現像器におけるトナーを収容する容器が、当該黒を除く他の色用の現像器におけるトナーを収容する容器よりも大きいことが好ましく、また、各色の静電像を記録する感光体と該感光体に備えられた現像器とが、カートリッジにより形成されてなることが好ましい。
【００２３】
以下に、前記第１〜第２の発明及び第１の参考例に用いられる感光体の構成について、詳しく説明する。
［感光体］
前記第１の発明に用いられる感光体は、導電性支持体上に、少なくとも感光層を有し、更に必要に応じて、その他の層を有してなる。前記第１の参考例及び第２の発明に用いられる感光体は、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層を有し、更に必要に応じて、その他の層を有してなる。
【００２４】
〔感光層〕
前記感光層は、単層構造であってもよいし、電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離された積層構造であってもよい。後者の場合、電気的特性（感度、繰り返し安定性）の点で有利である。
前記積層構造の感光体の場合、前記電荷発生層及び前記電荷輸送層の前記導電性支持体上への積層順序としては特に制限はなく、いずれの層が上層であってもよいが、電荷輸送層を上層とした場合が、感度、繰り返し安定性、環境安定性の点で好ましい。
【００２５】
前記感光層は、前記単層構造の場合には、例えば、電荷発生材料、電荷輸送材料又はそれらの両者を含有する結着樹脂の塗膜により形成され、前記積層構造の場合には、前記電荷発生層は、例えば、電荷発生材料を含有する結着樹脂の塗膜により形成され、前記電荷輸送層は、例えば電荷輸送材料を含有する結着樹脂の塗膜により形成される。
以下に、前記積層構造の感光層の詳細について説明するが、該積層構造の感光層において用いた結着樹脂等の素材は、前記単層構造の感光層において使用することもできる。
【００２６】
（電荷発生層）
前記電荷発生層は、例えば、少なくとも電荷発生材料を有し、更に必要に応じて、結着樹脂等のその他の成分を含有してなる。
【００２７】
−電荷発生材料−
前記電荷発生材料としては、例えば、非晶質セレン・結晶性セレン・セレン−テルル合金・セレン−ヒ素合金・その他のセレン化合物及びセレン合金、酸化亜鉛・酸化チタン等の無機系光導電体、無金属フタロシアニン、チタニルフタロシアニン、銅フタロシアニン、錫フタロシアニン、ガリウムフタロシアニン等の各種フタロシアニン顔料、スクエアリウム系、アントアントロン系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノン系、ピレン系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の各種有機顔料及び染料等が挙げられる。また、これらの有機顔料は、一般に、数種の結晶型を有しており、特に、前記フタロシアニン顔料では、α型、β型等の種々の結晶型が知られているが、所望の感度が得られれば特に問題はなく、いずれの結晶型の材料も、好適に用いることができる。また、これらの電荷発生材料は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
−結着樹脂等のその他の成分−
前記結着樹脂としては、例えば、ポリエステル重合体、ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、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−アルキド樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、スチレン-アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等が挙げられる。これらの結着樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
前記電荷発生材料と前記結着樹脂との配合比（電荷発生材料：結着樹脂）としては、重量比で、１０：１〜１：１０が好ましい。
前記結着樹脂に対する前記電荷発生材料の配合比が、前記数値範囲に満たない場合には、前記電荷発生層の感度が不十分となることがある一方、前記数値範囲を超える場合には、前記電荷発生層の厚みが均一にならないことがある。
【００３０】
前記電荷発生材料を、前記結着樹脂中に分散させる方法としては、特に制限はなく、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、ダイノーミル、サンドミル、コロイドミル等を用いた公知の方法が挙げられる。
【００３１】
前記電荷発生層の厚みとしては、一般には、０．０１〜５μｍが好ましく、０．０５〜２．０μｍがより好ましい。
前記厚みが、０．０１μｍに満たない場合には、前記電荷発生層の感度が不十分となることがある一方、５μｍを超える場合には、暗減衰が大きくなることがある。
【００３２】
前記結着樹脂以外のその他の成分としては、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添加させることができる、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤が挙げられる。
【００３３】
前記酸化防止剤としては、特に制限はなく、酸化防止剤として公知の化合物を適宜選択して使用することができるが、例えば、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系化合物、有機硫黄系酸化防止剤、有機燐系酸化防止剤等が好ましく挙げられる。
前記有機硫黄系酸化防止剤及び前記有機燐系酸化防止剤は、２次酸化防止剤であるため、前記フェノール系酸化防止剤又はアミン系の酸化防止剤等の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。
【００３４】
前記光安定剤としては、特に制限はなく、光安定剤として、公知の化合物を適宜選択して使用することができるが、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等の光安定剤が好適に挙げられる。
【００３５】
また、前記酸化防止剤として、そのほか、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やニッケルジブチル-ジチオカルバメート等が挙げられる。
【００３６】
また、感度の向上、残留電位の低減、及び、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、電子受容性物質を１種以上含有させることができる。
前記電子受容性物質としては、特に制限はなく、公知の電子受容正物質を適宜選択して使用することができ、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、フタル酸等が挙げられる。これらの中でも、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、特に好適である。
【００３７】
前記電荷発生層の形成方法としては、前記電荷発生材料を、真空蒸着により形成する方法、有機溶剤及び前記結着樹脂と共に分散し塗布して形成する方法等が好適に挙げられる。
【００３８】
（電荷輸送層）
前記電荷輸送層は、少なくとも電荷輸送材料と結着樹脂とを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有してなる。
【００３９】
−電荷輸送材料−
前記電荷輸送材料としては、例えば、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等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)ピラゾリン等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−アミン等の芳香族第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’−ジアミン等の芳香族第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，−トリアジン等の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−１，１，１−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−１，１，１−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等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル-キナゾリン等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）-ベンゾフラン等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等の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等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体等の正孔輸送物質、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、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オキサジアゾール等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、ジフェノキノン化合物等の電子輸送物質、又は以上に示した化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等が挙げられる。これらの電荷輸送材料は、1種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等が挙げられる。
【００４１】
前記電荷輸送材料と前記結着樹脂との配合の比（電荷輸送材料：結着樹脂）としては、１０：１〜１：５が好ましい。
前記結着樹脂に対する前記電荷輸送材料の配合の比が、前記数値範囲に満たない場合には、電荷輸送能力が不十分であるため、残留電位が大きくなることがある一方、前記数値範囲を超える場合には、電荷輸送材料が析出したり、前記本発明の電子写真感光体の機械的強度が不十分となることがある。
【００４２】
前記電荷輸送層は、前記導電性支持体上に、前記電荷輸送材料と前記結着樹脂とを適当な溶媒中に配合させた塗布液を塗布した後、乾燥して形成される。
前記溶媒としては、特に制限はなく、公知の有機溶媒、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−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、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、クロロホルム、ジクロルメタン、ジクロルエタン、四塩化炭素、トリクロルエチレン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル類、あるいはベンゼン、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン等の芳香族類等が挙げられる。これらは、１種単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。また、塗布液には平滑性向上のためのレベリング剤として、シリコーンオイル等を微量添加することもできる。
これらの溶媒は、前記電荷発生層や後述する下引き層及び保護層の塗布液にも用いることができる。
【００４３】
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、感光体の形状や用途に応じて、公知の塗布方法から適宜選択することができる。例えば、浸漬塗布法、リング塗布法、スプレー塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、ローラー塗布法等の塗布方法が挙げられる。
前記乾燥の方法としては、室温で指触乾燥した後、加熱乾燥するのが好ましい。該加熱乾燥の温度としては、３０〜２００℃が好ましく、また、該乾燥の時間としては、５分〜２時間が好ましい。
【００４４】
前記電荷輸送層の厚みとしては、一般には、５〜５０μｍが好ましく、１０〜３０μｍがより好ましい。
前記厚みが、５μｍ未満の場合には、リークが起こりやすく、使用時に層の厚みが減少することにより、本発明に用いられる感光体の寿命が短くなることがある一方、５０μｍを超える場合には、残留電位が増加し、また、前記電荷輸送層の厚みが不均一となることがある。
【００４５】
−その他の成分−
前記その他の成分としては、前記電荷発生層で述べた、結着樹脂以外のその他の成分と同様の成分が好適に挙げられる。
【００４６】
〔導電性支持体〕
前記導電性支持体としては、一般に電子写真感光体の導電性支持体として用いられているものであれば特に制限はなく、公知の支持体、例えば、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属類、蒸着により、アルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム、酸化インジウム、酸化錫等の薄膜を設けた、紙、プラスチック又はガラス、金属箔をラミネートしたり、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た塗布液を塗布して導電処理した各種の支持体が好適に挙げられる。
【００４７】
前記導電性支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドラム状、シート状、プレート状、パイプ状等が挙げられる。
【００４８】
前記導電性支持体には、必要に応じて、鏡面切削、エッチング処理、陽極酸化処理処理、粗切削処理、センタレス研削処理、サンドブラスト処理、ウエットホーニング処理等の各種の表面処理等を行うことができる。
前記表面処理によって、支持体表面を粗面化することにより、レーザービームのような可干渉光源を用いた場合に発生し得る感光体内での干渉光による木目状の濃度斑を防止することができる。特に、前記導電性支持体が、金属製のパイプ基材を用いる場合に、有効である。
【００４９】
〔その他の層〕
前記その他の層としては、下引き層や保護層等が挙げられる。
（下引き層）
前記下引き層としては、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、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-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物や、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、マンガン又はシリコン化合物等の有機金属化合物等が挙げられる。これらのうち、シリコーン化合物、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、及び有機アルミニウム化合物が好適に挙げられる。これらの化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよく、複数化合物の重縮合物として用いてもよい。
更に、これらの化合物の中でも、ジルコニウム又はシリコンを含有する有機金属化合物を用いた場合には、残留電位を低下させることができるため、環境による電位変化が少なく、繰り返し使用による電位の変化が少ない等、優れた性能を得ることができる。
【００５０】
前記下引き層中には、電気特性の向上や光散乱性の向上等を目的として、必要に応じて、各種の有機又は無機微粉末を含有させることができる。前記有機又は無機微粉末としては、特に制限はなく、公知の有機又は無機微粉末から適宜選択して用いることができるが、特に、前記無機微粉末の中では、酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料や、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料としての無機顔料が好ましい。また、前記有機微粉末の中では、テフロン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が好ましい。
前記有機又は無機微粉末の粒径としては、０．０１〜２μｍが好ましい。
前記無機微粉末の添加量としては、前記下引き層の固形分に対して、重量比で１０〜８０重量％が好ましく、３０〜７０重量％がより好ましい。
【００５１】
前記有機又は無機微粉末を、前記下引層中に分散・含有させるには、前記有機又は無機微粉末を、前記樹脂成分等が溶解された溶液中に添加した後、分散処理して行う。前記分散処理は、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等を用いて行う。
【００５２】
前記下引き層の厚みとしては、０．１〜１０μｍが好ましい。
前記厚みが、０．１μｍ以下の場合には、前記導電性支持体の隠蔽が不十分となるため、黒点や白点が発生することがある一方、１０μｍを超える場合には、残留電位が増加することがある。
【００５３】
（保護層）
また、前記その他の層として、前記第１の発明においては、総ての感光体に保護層を設けてもよい。一方、前記第１の参考例及び第２の発明においては、前述の通り、黒用の感光体にのみ保護層を設けることが好ましい。
【００５４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。
（実施例１）
［感光体の作製］
長さ３４０ｍｍ、内径φ８２ｍｍ、外径φ８４．５ｍｍの円筒状のアルミ素管（材質Ａ１０５０）を用意し、その素管を旋盤にて切削加工を行った。その時の切削条件は、回転数３０００ｒｐｍ、１回転当たりの旋盤の送り速度０．４ｍｍで行い、長さ３４０ｍｍ、内径φ８２ｍｍ、外径φ８４．０ｍｍの円筒状のアルミ切削管を得た。
このアルミ切削管の表面をホーニング処理により粗面化し、界面活性剤及び純水により洗浄を行い、その水を乾燥させるため１３５℃で５分間の乾燥を行った。その後、２４℃の冷却エアーを１０ｍ／ｓｅｃで５分間吹き付け、導電性支持体を作製した。
【００５５】
４重量部のポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学社製）を溶解したｎ−ブチルアルコール１７０重量部、有機ジルコニウム化合物（アセチルアセトンジルコニウムブチレート）２０重量部及び有機シラン化合物の混合物（γ−アミノプロピルトリメトキシシラン）１０重量部を混合撹拌し、これを下引き層の塗布液とした。この塗布液を上記導電性支持体上に塗布し、室温で５分間の風乾を行った後、１０分間で５０℃に昇温した後、５０℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽中に入れて２０分間加湿硬化促進処理を行い、次いで１５０℃で１０分間熱風乾燥機中で乾燥させて、層厚１μｍの下引き層を形成した。
【００５６】
電荷発生材料として、クロロガリウムフタロシアニン１５重量部、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニカー）１０重量部、及びｎ−ブチルアルコール３００重量部からなる混合物をサンドミルにより４時間分散させた。この液を上記下引き層上に浸漬塗布・乾燥して、層厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
次に、電荷輸送材料として、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４重量部と、結着樹脂として、ビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量２万）６重量部とをクロルベンゼン８０重量部を加えて溶解した。この溶液を浸漬塗布装置で上記電荷発生層上に塗布することにより、層厚２０μｍの電荷輸送層を形成し、１１０℃、４０分間の乾燥処理を行って、３層からなる感光体を作製した。
【００５７】
［画像形成装置の作製］
図１に示すような画像形成装置１（カラープリンター）を作製した。即ち、画像形成装置１は、上記で得られた感光体が各色（Ｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン））に対応して設けられ（図示してないが、感光体に固定されたフランジも含む）、各色に対応した感光体９に対して、それぞれ現像器１０、画像入力器１１、及びクリーニングブレード１４が配置されている。そして、黒用の感光体に対してのみ非接触式帯電器１３（コロトロン）を配置し、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光体に対しては、接触式帯電器１２（帯電ロール）を配置した。各色に対応する現像器１０は、感光体９上に形成される静電像に対してトナーを供給し、カラートナー画像を形成する。
【００５８】
更に、画像形成装置１は、装置本体の下部に配置された給紙トレイ２から、給紙ローラ３により用紙を用紙搬送路４を通って搬送させる。そして、搬送ベルト６を介して感光体９と反対側に設けられた転写ローラ８により画像が転写された用紙を、定着器５を通して定着し、プリントとして完成した用紙を排出させる。また、各感光体９は、一般の電子写真方式を用いた画像形成装置と同様なプロセス装置を配置している。
【００５９】
＜画像評価方法＞
上記画像形成装置１を用いてカラー画像（イエロー、マゼンタ及びシアンの各色ともトナーカバレッジ５％）を２枚プリントした後、黒の画像（トナーカバレッジ５％）を１枚プリントする方法で連続プリントのテストを行った。また、トナーの追加は各色とも、１０００枚あたり３０ｇを追加してテストを行った。
この際、黒用の非接触式帯電器１３（コロトロン）では、直流電圧を−５ｋＶ印加することにより、感光体の表面電位を−６００Ｖに帯電した。一方、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の接触式帯電器１２（帯電ロール）では、直流電圧を−６５０Ｖ印加し、更に交流成分として電流を１ｍＡ、最大電圧差２ｋＶ、周波数５００Ｈｚを重ねて印加することにより、感光体の表面電位を−６００Ｖに帯電した。
【００６０】
＜評価結果＞
７０００プリントでは、カラー画像／黒の画像とも特に問題はなかったが、１００００プリント過ぎから、カラー画像／黒の画像とも各色のトナーによる「かぶり」が発生した。
【００６１】
（実施例２）
実施例１において、図１に示す画像形成装置を図２に示す画像形成装置に代えた以外は、即ち、各色に対応した感光体９と現像器１０とが一体となったカートリッジ１５を用い、黒用のカートリッジ１５には３００ｇのトナーを入れ、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用のカートリッジ１５には、それぞれ２００ｇの各色のトナーを入れた以外は、実施例１と同様に画像形成装置を作製し、同様の評価を行った。
【００６２】
＜評価結果＞
１００００プリントまでは、カラー画像／黒の画像とも特に問題はなかったが、１００００プリントを過ぎるあたりから、カラー画像／黒の画像とも各色のトナーによる「かぶり」が発生し、また、トナー不足による画像の「かすれ」も発生した。但し、各色のカートリッジを交換するとカラー画像／黒の画像とも、またもとの画像に回復した。カートリッジを交換する際は、トナーによる手や衣服の汚れはなかった。
【００６３】
（比較例１）
実施例１において、図１に示す画像形成装置を図３に示す画像形成装置に代えた以外は、即ち、黒用の感光体９に対して配置した非接触式帯電器１３（コロトロン）を、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光体９に対して配置した接触式帯電器１２（帯電ロール）と同じものに代えた以外は、実施例１と同様に画像形成装置を作製した。そして、帯電量、露光量、現像電位、転写電圧等を同一の条件とし、実施例１と同様の評価を行った。
【００６４】
＜評価結果＞
７０００プリントのあたりから、カラー画像／黒の画像とも黒のトナーによる「かぶり」が発生した。
【００６５】
（参考例１）
［感光体の作製］
実施例１において、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光体９に対して配置した接触式帯電器１２（帯電ロール）を、黒用の感光体９に対して配置した非接触式帯電器１３（コロトロン）と同じものに代え、黒用の感光体９における電荷輸送層の層厚のみを２０μｍから２５μｍに変更した以外は、実施例１と同様に画像形成装置を作製した。
【００６６】
＜画像評価方法＞
上記画像形成装置を用いて、カラー画像（イエロー、マゼンタ及びシアンの各色ともトナーカバレッジ５％）を２枚プリントした後、黒の画像（トナーカバレッジ５％）を１枚プリントする方法で連続プリントのテストを行った。また、トナーの追加は各色とも、１０００枚あたり３０ｇを追加してテストを行った。この際、帯電量、露光量、現像電位、転写電圧等を総て同一の条件とした。
【００６７】
＜評価結果＞
１万プリントでは、カラー画像／黒の画像とも特に問題はなかったが、１５０００プリント過ぎから、カラー画像／黒の画像とも各色のトナーによる「かぶり」が発生した。
【００６８】
（参考例２）
［感光体の作製］
参考例１において、黒用の感光体にのみ、以下の保護層を設けた以外は、参考例１と同様に画像形成装置を作製し、同様の評価を行った。
導電性微粒子であるＳｂ2Ｏ3ドープＳｎＯ2粒子（Ｔ−１、三菱マテリアル社製）９重量部を、ポリビニルアセタール樹脂（エスレックＫＳ−１、積水化学社製）６重量部をｎ−ブチルアルコール１００部に溶解した液に混ぜ、サンドミルにより４時間分散した。得られた分散液にブロック型イソシアネート（コロネート２５０７、日本ポリウレタン工業社製）８重量部を加え、黒用の感光体における電荷輸送層上に浸漬塗布を行い、１６０℃で１時間の乾燥硬化処理を施し、該電荷輸送層上に７μｍの表面層を形成した。
【００６９】
＜評価結果＞
１万プリントでは、カラー画像／黒の画像とも特に問題はなかったが、１５０００プリント過ぎから、カラー画像のカラートナーによる「かぶり」が発生した。
【００７０】
（実施例３）
［感光体の作製］
参考例１において、黒用の感光体における電荷輸送層の層厚を、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光体における電荷輸送層の層厚と同じ２０μｍに変更し、黒用の感光体における電荷輸送層に用いられたビスフェノールＺポリカーボネート樹脂のみを粘度平均分子量２万から３万に変更した以外は、参考例１と同様に画像形成装置を作製し、同様の評価を行った。
【００７１】
＜評価結果＞
１万プリントでは、カラー画像／黒の画像とも特に問題はなかったが、１５０００プリント過ぎから、カラー画像／黒の画像とも各色のトナーによる「かぶり」が発生した。
【００７２】
（参考例３）
［感光体の作製］
参考例１において、各色に対応した感光体と現像器とが一体となったカートリッジを用い、黒用のカートリッジには４５０ｇのトナーを入れ、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用のカートリッジには、それぞれ３００ｇの各色のトナーを入れた以外は、参考例１と同様に画像形成装置を作製し、同様の評価を行った。
【００７３】
＜評価結果＞
１５０００プリントまでは、カラー画像／黒の画像とも特に問題はなかったが、１５０００プリントを過ぎたあたりから、カラー画像／黒の画像とも各色のトナーによる「かぶり」が発生し、また、トナー不足による画像の「かすれ」も発生した。但し、各色のカートリッジを交換するとカラー画像／黒の画像とも、またもとの画像に回復した。カートリッジを交換する際は、トナーによる手や衣服の汚れはなかった。
【００７４】
（比較例２）
参考例１において、黒用の感光体における電荷輸送層の層厚を、イエロー用、マゼンタ用及びシアン用の感光体における電荷輸送層の層厚と同じ２０μｍに変更した以外は、参考例１と同様に画像形成装置を作製し、同様の評価を行った。
【００７５】
＜評価結果＞
１万プリントのあたりから、カラー画像／黒の画像とも黒のトナーによる「かぶり」が発生した。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、各色ともほぼ同じ期間、感光体やトナーを使用することができ、かつ、コストの低いカラー画像形成装置を提供することができる。また、カートリッジ方式を採用すれば、カートリッジを交換することにより手を汚すことなく半永久的にカラープリントを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施例１の画像形成装置を示す概略説明図である。
【図２】図２は、実施例２の画像形成装置を示す概略説明図である。
【図３】図３は、比較例１の画像形成装置を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置
２  給紙トレイ
３  給紙ローラ
４  用紙搬送路
５  定着器
６  搬送ベルト
７  搬送ローラ
８  転写ローラ
９  感光体（フランジ含む）
１０  現像器
１１  画像入力器
１２  接触式帯電器（帯電ロール）
１３  非接触式帯電器（コロトロン）
１４  クリーニングブレード
【図１】
0003587094.tif 000002
【図２】
0003587094.tif 000003
【図３】
0003587094.tif 000004