(57)【要約】【課題】本発明は、耐汚染性に優れ長期間その性能を維持することができる電子写真感光体及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】感光体ドラム１９の感光層である電荷発生層１０２及び電荷輸送層１０３の外表面にコーティング層１０４を被覆する。コーティング層１０４は、一般式 ： ＲＳｉ（ＯＲ′）3〔式中、Ｒは炭素数１〜８の有機基、Ｒ′は炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕で表わされるオルガノアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含有する。【選択図】図２
2006003591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と、該導電性支持体上に積層された光導電性感光層と、該光導電性感光層の表面を被覆する保護層とを備えた電子写真感光体において、保護層の少なくとも表面には一般式 ： ＲＳｉ（ＯＲ′）3〔式中、Ｒは炭素数１〜８の有機基、Ｒ′は炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕で表わされるオルガノアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含有するコーティング層が形成されていることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
請求項１に記載された電子写真感光体を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体及びそれを備えた画像形成装置に関し、さらに詳細には、耐汚染性及び耐久性に優れた電子写真感光体及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に広く用いられており、代表的な電子写真方式としてカールソンプロセスが挙げられる。カールソンプロセスでは、電子写真感光体表面に帯電工程、露光工程により静電潜像を形成してトナーで現像し、現像されたトナー像を用紙に転写することで画像形成が行われる。
【０００３】
したがって、電子写真感光体がプロセスの中心的な役割を担っており、電子写真感光体の性能が画像形成装置の信頼性を左右する重要な要因となっている。そのため、電子写真感光体の性能を高めるためにさまざまな提案がなされている。特に、長期間にわたって高画質を維持できる高い信頼性を実現するための改良工夫が行われている。例えば、特許文献１では、電子写真感光体の保護層にフッ素原子含有樹脂微粒子を含有させことで耐久性に優れ低い摩擦係数が維持される点が記載されている。特許文献２では、電子写真感光体の保護層が、結着樹脂としてアクリルポリオールとポリイソシアネートで反応させたポリウレタン樹脂を含み、該結着樹脂中に金属酸化物粉末とフッ素含有樹脂粉末とを分散したもので構成し、耐磨耗性、耐汚染表面潤滑性に優れ、かつ残留電位の低い電子写真感光体が記載されている。特許文献３では、電子写真感光体の保護層にワックス、好ましくは更に合成樹脂、界面活性剤及び研磨材の少なくとも１種を含有させた点が記載されている。
【特許文献１】特開平５−４５９２０号公報
【特許文献２】特開平８−３０００８号公報
【特許文献３】特開２０００−１３７３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した先行文献では、電子写真感光体の保護層に様々な物質を含有させて感光体の耐久性、耐磨耗性、耐汚染性といった性能を向上させるようにしているが、フッ素系樹脂を含有させて感光体表面に汚れがつきにくくする耐汚染性に関してはその作用が長期間持続しないといった難点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、耐汚染性に優れ長期間その性能を維持することができる電子写真感光体及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子写真感光体は、導電性支持体と、該導電性支持体上に積層された光導電性感光層と、該光導電性感光層の表面を被覆する保護層とを備えた電子写真感光体において、保護層の少なくとも表面には一般式 ： ＲＳｉ（ＯＲ′）3〔式中、Ｒは炭素数１〜８の有機基、Ｒ′は炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕で表わされるオルガノアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含有するコーティング層が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の電子写真感光体を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような構成を有することで、電子写真感光体の保護層の表面に形成されたコーティング層により汚れの付着がつきにくくなり、耐汚染性が格段に向上する。すなわち、コーティング層に用いる物質は、特開平７−８２５４８号公報に記載されているように、基材表面に塗布することで化学的に安定した強固な塗膜で被覆することができると共に、埃や塵等の付着防止に優れており、その付着防止効果は長期間にわたって持続するものであることは既に検証されている。そして、本発明は、この物質を電子写真感光体に用いたところ、感光体表面の耐汚染性が向上するとともにその持続性が認められ、その結果高画質の画像形成を長期間にわたって維持することが可能となり、より信頼性の高い画像形成装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１０】
図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排出トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。
【００１１】
給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１１の右端部には、ピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。
【００１２】
給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、清掃手段１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光装置（レーザスキャナユニット）２１及び定着ローラ２２が備えられている。清掃手段１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物を捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。コロナ帯電器１８は、コロナ放電部材からのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光装置２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排出トレイ１０に搬出される。
【００１３】
また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排紙ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。
【００１４】
図２は、感光体ドラム１９に関する概略断面図を示している。導電性支持体１００は、アルミニウム、ニッケル等の金属からなり、円筒状に形成されている。金属以外でも導電性を付与したプラスチックフィルム等のシート体を用いることもできる。導電性支持体１００の表面には、必要に応じて下引層１０１が形成されている。そして、下引層１０１上には感光層として電荷発生層１０２及び電荷輸送層１０３が積層されている。電荷発生層１０２は、セレン（Ｓｅ）及びセレン合金等の電荷発生材料をポリカーボネート等の合成樹脂中に分散させて形成される。また、電荷輸送層１０３についてもイミダゾール等の電荷輸送材料をポリカーボネート等の合成樹脂中に分散させて形成される。感光層は、こうした積層構造以外に単層構造を用いてもよい。以上説明した感光体ドラム１９の構造は公知のものであり、詳細については省略する。
【００１５】
そして、感光層の表面はコーティング層１０４により被覆されている。コーティング層１０４は、別途感光層に積層された保護層の外表面に形成するようにしてもよい。いずれにしてもコーティング層１０４が最外層となることで、感光体ドラム１９の耐汚染性が向上すると共にその効果が持続されるようになる。コーティング層１０４は、特開平７−８２５４８号公報に記載されているように、以下の化学式
ＲＳｉ（ＯＲ′）3 
〔式中、Ｒは炭素数１〜８の有機基、Ｒ′は炭素数１〜５のアルキル基を示す。〕
で表わされるオルガノアルコキシシランの加水分解部分縮合物を含有する物質からなっている。
【００１６】
上記式のオルガノアルコキシシラン中のＲは、炭素数１〜８の有機基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基などのアルキル基、その他γ−クロロプロピル基、ビニル基、３，３，３−トリフロロプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−メタクリルオキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基、フェニル基、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−アミノプロピル基などが挙げられる。また、オルガノアルコキシシラン中のＲ′は、炭素数１〜５のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基などが挙げられる。
【００１７】
これらのオルガノアルコキシシランの具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシシラン、ｉ−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−クロロプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフロロプロピ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メトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、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、３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシランなどが挙げられる。
【００１８】
これらのオルガノアルコキシシランは１種単独で使用することも、また２種以上を併用することもできる。また、一般式ＲＳｉ（ＯＲ′）3 で表示されるオルガノアルコキシシランのうち、５０モル％以上がＣＨ3 Ｓｉ（ＯＲ′）3 であることが好ましい。さらに、必要に応じて種々のジアルキルジアルコキシシラン、テトラアルコキシシランなどを併用し、共縮合することも可能である。オルガノアルコキシシランは、加水分解によってアルコールを遊離すると共に、重縮合を生起し、オルガノポリシロキサンを生成する。
【００１９】
コーティング層１０４は、上述したアルコキシシランの加水分解部分縮合物単独でも、またコロイド状シリカおよび／またはコロイド状アルミナを併用することもできる。コロイド状シリカ、コロイド状アルミナを併用することで、コーティング層１０４の透明性、硬度、耐汚染性の向上を図ることができる。
【００２０】
コロイド状シリカおよび／またはコロイド状アルミナの無機コーティング材中における割合は、オルガノアルコキシシランの加水分解部分縮合物の固形分１００重量部に対して、固形分換算で好ましくは５〜５０重量部、特に好ましくは８〜４０重量部である。
【００２１】
ここでコロイド状シリカとは、高純度の無水ケイ酸を水または親水性有機溶媒に分散した分散液であり、平均粒子径が５〜３０ｍμ、固形分濃度が１０〜４０％程度のものである。また、コロイド状アルミナとは、通常、水を分散媒とするｐＨ２．５〜６の範囲のアルミナゾル、または親水性有機溶媒に分散したアルミナゾルであり、アルミナ、擬ベーマイト、ベーマイトなどを５〜３０重量％程度含有したもので、通常その平均粒径が５〜２００ｍμ、好ましくは１０〜１００ｍμ程度のものである。
【００２２】
コーティング層１０４は、以上のような材料を、刷毛塗り、スプレーガンなどの塗装手段により、厚さ０．１〜１０μｍ程度の塗膜を形成し、室温〜１００℃程度の温度で１０分〜１２時間程度硬化、乾燥する。このようにして形成されたコーティング層１０４は、感光層表面に対して化学的に安定な強固な塗膜として被覆するように形成される。
【００２３】
そして、特開平７−８２５４８号公報の表１に記載されているように、以上説明した物質は、フッ素系樹脂を含有するコーティング材に比べて格段に汚れが付着しにくいことが検証されている。
【００２４】
こうしてコーティング層が形成された感光体ドラムを用いて画像形成を行ったところ、記録枚数３万枚（市販のＡ４判用紙で２５枚／分の記録速度）を超えても、感光体ドラム表面に紙粉等が付着することなく、高画質の画像形成を持続することが確認された。比較のため、コーティング層が形成されていない感光体ドラムを用いて同様の画像形成を行ったところ、記録枚数３万枚を画像形成すると紙粉の付着による黒い斑点が用紙に付着するようになり、画質の劣化が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。
【図２】本発明に係る感光体ドラムに関する概略断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    画像形成装置
２    給紙部
３    記録部
16    現像器
17    清掃手段
18    コロナ帯電器
19    感光体ドラム
20    転写ローラ
【図１】
2006003591.tif 000003
【図２】
2006003591.tif 000004