(57)【要約】【課題】  少なくとも帯電手段、画像露光手段、反転現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段及び電子写真感光体を具備してなる電子写真画像形成装置における電子写真感光体として、黒斑点、黒ポチなどの異常画像の発生が低減された電子写真感光体を提供すること。【解決手段】  金属基体上に少なくとも感光層を有し、前記金属基体を接地して使用する電子写真感光体において、前記金属基体とアース電極とが抵抗体を介して接続し、前記抵抗体の抵抗値が、１×１０3〜１×１０7Ωの範囲とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基体上に少なくとも感光層を有し、前記金属基体を接地して使用する電子写真感光体において、
前記金属基体とアース電極とが抵抗体を介して接続し、前記抵抗体の抵抗値が１×１０3〜１×１０7Ωの範囲であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記電子写真感光体は、感光ドラムであって、該感光ドラムの両端部にフランジが装着され、前記いずれか一方のフランジに前記アース電極が前記抵抗体を介して設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
少なくとも電子写真感光体、接触式帯電用部材または微少ギャップ式帯電用部材を用いる帯電手段、画像露光手段、反転現像手段、転写手段、クリーニング手段、及び除電手段を具備してなる電子写真画像形成装置において、
前記電子写真感光体が請求項１または２記載の電子写真感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
接触式帯電用部材または微少ギャップ式帯電用部材を用いる帯電手段、反転現像手段、転写手段、クリーニング手段の中から選択される少なくとも１つの手段と電子写真感光体とを着脱可能に取り付けてなる画像形成装置用プロセスカートリッジにおいて、
前記電子写真感光体が請求項１または２記載の電子写真感光体であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体、それを用いた画像形成装置およびプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真感光体用の光導電性素材として、Ｓｅ、ＣｄＳ、ＺｎＯ等の無機材料が用いられてきたが、これらは、感度、熱安定性、毒性等の問題を持つことから、近年では有機光導電性材料を用いた電子写真感光体の開発が盛んに行われておリ、多くの複写機およびプリンターにおいては、有機光導電性材料を用いた電子写真感光体が搭載されるようになった。さらに近年は電子写真のデジタル化が急速に進展し、デジタル化に対応した感光体特性が要求されている。
【０００３】
特にプリンター等に用いられる現像プロセスは、ほとんどが反転現像を用いており、この反転現像時に特有の問題として現れる黒斑点・黒ポチといった異常画像を低減することが非常に強く求められている。また、従来、コロナ帯電方式による帯電が用いられてきたが、コロナ帯電による電子写真プロセスを繰り返すとオゾンの発生が増加し、使用環境の安全性が著しく阻害されることから、近年では接触帯電方式が用いられるようになってきている。
【０００４】
接触帯電方式はコロナ帯電方式に比較し、オゾン量の発生が著しく少ないため、環境の問題が改善される。しかしながら、その反面、特有の問題として、直接、感光体に高電圧を印加することにより感光体の放電破壊の発生等があり、画像上においてはコロナ帯電方式よりも黒ポチ状の画像が発生しやすいことがわかっている。従って、環境安全性から接触帯電方式が望まれるものの、これらプロセスに対応する耐久性を有する電子写真感光体が強く求められるようになってきている。
【０００５】
従来、画像欠陥を低減させるためには、使用する電子写真感光体の感光層と支持体との間に中間層を設けることが提案されている。このような中間層としては、ポリアミド（特許文献１、特許文献２参照）、ポリエステル（特許文献３、特許文献４参照）、ポリウレタン（特許文献５、特許文献６参照）、カゼイン（特許文献７参照）、ポリビニルアルコール（特許文献８参照）、ポリビニルピロリドン（特許文献９参照）、ポリビニルブチラール（特許文献１０、特許文献１１参照）、酢酸ビニル−エチレン共重合体（特許文献１２参照）、エチルセルロース（特許文献１３参照）、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン（特許文献１４参照）等の樹脂を用いることが知られている。
【０００６】
しかしながら、これら材料の中間層を用いた電子写真感光体は、画像欠陥は低減するものの残留電位が上昇してしまう。また反対に残留電位上昇は生じないものの黒ポチ等の画像欠陥を抑制する効果が小さいといった問題や、環境による静電特性の変動が大きくなるといった問題があリ、中間層を設けることでは未だ十分なものは得られていない。
【０００７】
またさらに酸化防止剤（ヒンダードフェノール化合物、燐系化合物、硫黄系化合物、アミン系化合物、ヒンダードアミン系化合物等）を感光層中に添加することが提案されている。しかしながら、これら酸化防止剤は効果がすくなかったり、また効果的には十分であっても、その他の特性（感度、残留電位等）を著しく劣化させてしまうといった問題があり、今なお反転現像プロセスに好適に使用される電子写真感光体は得られていない。
【特許文献１】特開昭４６−４７３４４号公報
【特許文献２】特開昭５２−２５６３８号公報
【特許文献３】特開昭５２−２０８３６号公報
【特許文献４】特開昭５４−２６７３８号公報
【特許文献５】特開昭４９−１００４４号公報
【特許文献６】特開昭５３−８９４３５号公報
【特許文献７】特開昭５５−１０３５５５６号公報
【特許文献８】特開昭５２−１００２４０号公報
【特許文献９】特開昭４８−３０９３６号公報
【特許文献１０】特開昭５７−９０６３９号公報
【特許文献１１】特開昭５８−１０６５４９号公報
【特許文献１２】特開昭４８−２６１４１号公報
【特許文献１３】特開昭５５−１４３５６４号公報
【特許文献１４】特開平２−１０８０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする１つ目の課題は、電子写真感光体の基体または下層からの電荷注入による表面電荷の局部的中和による反転現像時の「黒ポチ」画像欠陥を低減することである。２つ目の課題は、接触或いは微少ギャップ帯電方式における感光層の放電破壊に起因する「黒ポチ」画像欠陥を画像上分かりにくくすることである。
【０００９】
本発明は、少なくとも帯電手段、画像露光手段、反転現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段及び電子写真感光体を具備してなる電子写真画像形成装置における電子写真感光体として、黒斑点、黒ポチといった異常画像の発生が低減された電子写真感光体を提供すること、また、前記電子写真感光体を備えた画像形成装置、およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、１．反転現像時、白部画像上の黒ポチ画像の低減、２．接触或いは微少ギャップ帯電における感光層の放電破壊に起因する黒ポチ画像は、金属基体側からの電荷の注入性をある特定範囲に設定することにより飛躍的に低減出来ることを見出した。更に、接触或いは微少ギャップ帯電における感光層の放電破壊が著しく（大きく）発生した際には、その放電破壊部にローラからの放電が集中し、黒帯状の異常画像を生じていたが、その黒帯状の異常画像も、本発明の構成によれば低減できることが判明した。
すなわち、本発明によれば、次の（１）ないし（４）の手段が提供される。
【００１１】
（１）金属基体上に少なくとも感光層を有し、前記金属基体を接地して使用する電子写真感光体において、前記金属基体とアース電極とが抵抗体を経由して接し、前記抵抗体の抵抗値が、１×１０3〜１×１０7Ωの範囲であることを特徴とする。
【００１２】
（２）前記電子写真感光体は、感光ドラムであって、該感光ドラムの両端部にフランジが装着され、前記いずれか一方のフランジに前記アース電極が前記抵抗体を介して設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
ていることを特徴とする。
【００１３】
（３）少なくとも電子写真感光体、接触式帯電用部材または微少ギャップ式帯電用部材を用いる帯電手段、画像露光手段、反転現像手段、転写手段、クリーニング手段、及び除電手段を具備してなる電子写真画像形成装置において、前記電子写真感光体が請求項１または２記載の電子写真感光体であることを特徴とする。
【００１４】
（４）接触式帯電用部材または微少ギャップ式帯電用部材を用いる帯電手段、反転現像手段、転写手段、クリーニング手段のうちの少なくとも１手段と電子写真感光体とを着脱可能に取り付けてなる画像形成装置用プロセスカートリッジにおいて、前記電子写真感光体が請求項１または２記載の電子写真感光体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の電子写真感光体によれば、金属基体とアース電極とが抵抗体を経由して接しており、かつ、前記抵抗体の電気抵抗値を１×１０3〜１×１０7Ωの範囲に設定したことから、金属基体への電荷の注入特性が変わり、放電破壊のようなダメージを感光層が受けても画像上に発生する黒ポチの径を小さくして目立たなくすることができる。また、静電疲労による金属基体側からの電荷注入による黒ポチ画像を低減することができる。
【００１６】
請求項２の電子写真感光体によれば、感光ドラムの両端部にフランジを装着し、一方のフランジにはアース電極が設けられていることから、アース電極と金属基体との間に抵抗体を容易に設けることができ、感光ドラムの内壁から機械側へのアースが、アース電極、軸を介して簡便に行うことができる。
【００１７】
請求項３または４の画像形成装置またはプロセスカートリッジによれば、電子写真感光体として上記請求項１または２記載の電子写真感光体を装着しているので、黒斑点、黒ポチといった異常画像の発生が低減された画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は円筒状の金属基体上に感光層を形成した感光ドラム１、感光ドラムの内側にフランジ部材２を装着固定した図である。フランジ部材２は、図１に示されるように、シリンダ状感光ドラム１の両端内側に挿入される挿入部３と鍔部４を有し、挿入部３は感光ドラム１の内側面に嵌着されてフランジ部材２を感光ドラム１にしっかり固着する役割を負い、鍔部４は感光ドラム１の両端に突当たり感光ドラム１とフランジ部材２の位置関係を固定する役割を有する。フランジ部材２には、感光ドラム１をアース（導通）するための導通部材としてのアース電極板５が設けられている。
【００１９】
感光ドラム１へ圧入するフランジ部材２は一般的に樹脂（有機化合物：重合体）製であって、その樹脂部品に挿入部３及び圧入停止部（例えば突当てのための鍔部）４が設けられており、この場合、感光ドラム１から機械側への電気的な導通（アース）は感光ドラム１内壁部から、電極板５、軸６を介してされている。本発明においては金属基体が特定範囲の抵抗を経て、接地されている必要があるので、例えば、アース電極５と金属基体（１内側）との間に抵抗体を介在させればよい。抵抗体の挿入位置はアース電極５と軸６の間でも、軸６の後部（図示せず）でもかまわない。しかし、構成の簡便さを考慮すると、アース電極５と金属基体（１内側）との間に設けることが好ましい。
【００２０】
本発明に使用出来る抵抗体は、たとえば炭素皮膜抵抗、金属皮膜抵抗、金属酸化物皮膜抵抗、セメント抵抗、巻き線抵抗器、可変抵抗器などが使用でき、その他の材料であってもよいが、その抵抗体の抵抗値は以下の通りである。すなわち、抵抗体の好適な抵抗範囲は１×１０3〜１×１０7Ωである。抵抗値が１×１０3Ωより低くては画像上に発生する黒ポチの大きさを低減することは出来ず、１×１０7Ωより高くては画像濃度の低下が生じ好ましくない。
【００２１】
本発明においては金属基体、電荷発生層、電荷輸送層、必要に応じて設けられる下引き層、表面保護層は従来から公知の物が利用できる。
【００２２】
また、本発明における接触帯電式または微少ギャップ式帯電用部材についても従来と同様の物が利用できる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明を、実施例を用いて具体的に説明する。
【００２４】
［実施例１〜３、比較例１〜３］
〈感光ドラムの製造〉
アルキッド樹脂（ベッコライトＭ６４０１−５０（大日本インキ化学工業社製））１５重量部、メラミン樹脂（スーパーベッカミンＧ−８２１−６０（大日本インキ化学工業社製））１０重量部を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）１５０重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末（タイペールＣＲ−ＥＬ（石原産業社製））９０重量部を加えてボールミルで１２時間分散し、下引層用塗工液を作製した。この塗工液をφ３０ｍｍ（直径３０ｍｍ）、長さ３４０ｍｍの円筒状アルミニウム基体に浸漬塗工法によって塗工し、１３０℃２０分間乾燥して厚み３．５μｍの下引き層を形成した。
【００２５】
次にポリビニルブチラール樹脂（ＸＹＨＬ（ＵＣＣ社製））４重量部をシクロヘキサノン１５０重量部に溶解し、これを下記構造式（１）に示すビスアゾ顔料に１０重量部を加えて、ボールミルで４８時間分散後、さらにシクロヘキサノン２１０重量部を加えて３時間分散を行った。
得られた分散液を容器に取り出し固形分が１．５重量％となるようにシクロヘキサノンで稀釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液を前記中間層上に塗工し、１３０℃２０分間乾燥し厚み０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００２６】
【化１】
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【００２７】
次に、テトラヒドロフラン１００重量部に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂１０重量部、シリコーンオイル（たとえば商品名ＫＦ−５０（信越化学工業社製））０．００２重量部を溶解し、これに下記構造式（２）の電荷輸送物質１０重量部を加えて電荷輸送層用塗工液を作製した。
こうして得られた電荷輸送層用塗工液を電荷発生層上に浸漬塗工法によって塗工し、その後１１０℃２０分間乾燥し、厚み２５μｍの電荷輸送層を形成し、感光ドラムを製造した。
【００２８】
【化２】
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【００２９】
次に図１に示す形状のフランジのアース電極を折り曲げて、アース電極とＡｌ基体とが直接には接触しないようにして、アース電極とＡｌ基体の間に０Ω、１００Ω、１０００Ω、５×１０4Ω、１×１０6Ω、１×１０8Ωの抵抗体をそれぞれ装着し、アース電極とＡｌ基体の抵抗値を変更したフランジを装着した。
【００３０】
感光層には放電破壊が発生したときと同様の状態を作るため、感光層表面からＡｌ基体に到達する凹キズ（φ0.3ｍｍ）を１個ずつ形成した。
【００３１】
このようにして、感光層表面からＡｌ基体に達する凹キズが形成され、かつＡｌ基体とアース電極との間の抵抗値を変えた電子写真感光体サンプルを６本得た。
【００３２】
以上のようにして得た電子写真感光体を、微少ギャップ帯電ローラを有するRicoh製プリンター商品名：Ipsio Coler8000の黒用感光体として、マシンに装着し、画像確認を行った。採取した画像は白紙画像で、感光体凹キズの対応部の黒ポチ径を、ハーフトーン画像で凹キズに起因する横黒帯の有無を調べた。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１から明らかなように、本発明によれば、Ａｌ基体への電荷の注入特性が変わるため、放電破壊のような致命的なダメージを感光層が有していても、画像上に発生する黒ポチの径を小さくして目立たなくすることが出来た。
また、感光層のキズに起因する横黒帯の発生が無くなるので、異常画像が低減し、マシンの信頼性が高まった。
【００３５】
次に、実施例１〜３及び比較例１〜３の画像形成装置それぞれに５万枚プリントを実施し、電子写真感光体に対して静電的な疲労を与えた。経時でのＡｌ基体からの電荷注入による黒ポチの発生を評価するため、帯電電位を−１０００Ｖ（volt）、現像バイアスを−９００
Ｖの過酷な設定にして、黒ポチの発生状況を調べた（前記の放電破壊を想定した表面凹キズ
以外の部分を評価した）。
結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
表２から明らかなように本発明によれば、静電疲労による導電性基体側からの電荷注入に起因する黒ポチ画像を低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の電子写真感光体の端部にフランジを装着した一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    感光ドラム
２    フランジ部材
３    挿入部
４    鍔部
５    アース電極
６    軸
【図１】
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