(57)【要約】【課題】ベルト状中間転写体を採用し、クリーニング性に優れ、汚染がなく、耐久性が高い電子写真感光体を採用し、且つ、未定着トナー画像の転写性が良好で、転写時の中抜け、転写ズレ、画像ムラがない画像形成装置を提供する。【解決手段】導電性支持体上に感光層、表面層を順次積層した電子写真感光体と、該感光体上に静電潜像を形成する手段と、該感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、該電子写真感光体上に現像されたトナー像を用紙に転写するための弾性層を有する中間転写体ベルトを用いた転写手段と、該電子写真感光体上に滑材が供給される手段を備えた画像形成装置において、該電子写真感光体の表面層が少なくともラジカル重合性官能基を有する金属酸化物粒子と、該ラジカル重合性官能基と化学結合を形成可能なラジカル重合性化合物とを反応させて得られる組成物からなる電子写真感光体を用いた画像形成装置。【選択図】図１
2011242572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に感光層、表面層を順次積層してなる電子写真感光体と、該電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、該電子写真感光体上に現像されたトナー像を画像支持体に転写するための中間転写体を用いた転写手段とを有する画像形成装置において、該電子写真感光体の表面層が少なくともラジカル重合性官能基を有する金属酸化物粒子と、該ラジカル重合性官能基と化学結合を形成可能なラジカル重合性化合物とを反応させて得られる組成物からなる電子写真感光体であり、中間転写体は弾性層を有するものであり、かつ、該電子写真感光体上に滑材を供給する手段を備えた、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電子写真感光体のラジカル重合性官能基を有する金属酸化物粒子が、反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するシラン化合物により表面処理された金属酸化物粒子であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ラジカル重合性化合物がアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するアクリル系モノマーまたはオリゴマーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するアクリル系モノマーまたはオリゴマーの分子量（Ｍ）と該アクリロイル基又はメタクリロイル基の数（Ａｃ）の比（Ａｃ／Ｍ）が下記の関係にあることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
０．００５＜Ａｃ／Ｍ＜０．０１２
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体の表面層が少なくともラジカル重合性官能基を有する金属酸化物粒子と、該ラジカル重合性官能基と化学結合を形成可能なラジカル重合性化合物とを反応させて得られる組成物からなる電子写真感光体と弾性層を有する中間転写体を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真感光体を用いる画像形成装置においては、高生産性、低コストであり、多種の材料から素材を選択できるため環境対策上も有利である有機感光体が、広く用いられる様になっている。
【０００３】
しかしながら、従来、電子写真感光体（以後、単に感光体ということあり）、特にいわゆる有機感光体に用いられる熱可塑性樹脂層は、その表面に傷が付きやすく感光体表面傷による画像キズ故障や、感光層の不均一な摩耗による画像濃度ムラ故障が問題となることが多かった。
【０００４】
この課題に対する解決策として、表面に樹脂表面層を設置する改善が試みられ、特に表面硬度を上げるために熱や光などのエネルギーを利用し、樹脂を架橋反応により高強度化する検討が行われてきた（特許文献１）。架橋密度の向上には様々な手段があるが、架橋反応の進行度合いの観点では、光による架橋反応が好適である（特許文献２）。
【０００５】
一方、高速で画像形成する装置、特に通常シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｂ）画像を形成し、重ね合わせる必要のあるカラー画像形成装置においては、中間転写体を用いその上に上記各色の画像を重ね合わせて転写し、カラー画像を作ることが広く行われている。
【０００６】
従って、電子写真感光体を用いる画像形成装置においては、架橋反応させた表面層を有する有機感光体を用い、中間転写体を用いその上に重ね合わせカラー画像を形成させる方式が採用されることが多くなっている（特許文献３及び４）。確かに、この組み合わせは優れていて今後主流になると考えられるが、なお残る問題が無いわけではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２８１７３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２５２９７号公報
【特許文献３】特開２００６−１７１０７５号公報
【特許文献４】特開２００８−９６５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明者の検討によると、架橋反応させた表面層を有する有機感光体を用い、中間転写体を用いその上に重ね合わせカラー画像を形成させる方式を採用した場合、年々グレードアップする耐久性レベルと高画質の維持を両立させるためには、下記の問題を解決する必要がある。
【０００９】
最終画像の画質を長期間に亘って高いレベルに保つためには、中間転写体への転写時の中抜け、画像ムラを無くす必要があり、それには、感光体表面の硬度をより均一にし、現像剤ブラシやクリーニング部材等との摩擦による局部的減耗ムラを無くす必要がある。又、中間転写体は、感光体面に少々の凹凸があっても均一に圧接されるよう弾性層を有する必要がある。かつ、比較的低い圧力でクリーニング部材を押圧しても感光体面と中間転写体を十分クリーニングして清浄に保つことが出来、その表面の摩耗やキズを押さえることが出来る方策が必要であることが判明した。
【００１０】
即ち、本発明の目的は、ベルト状中間転写体を採用した画像形成装置でありながら、クリーニング性に優れ、汚染がなく、耐久性が高い電子写真感光体を採用し、且つ、未定着トナー画像の転写性が良好で、転写時の中抜け、転写ズレ、画像ムラがない画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の構成は、上記知見を基に更に検討した結果得られたものである。
【００１２】
感光体表面の凹凸発生を極力抑える為には、感光体の表面硬度をより均一化する必要があり、そのためには光による架橋反応の中でも、ラジカル重合性官能基を持つ化合物で表面処理を施した金属酸化物粒子を、反応硬化させた表面層を有する感光体とすること、並びに、少々の凹凸があっても感光体表面に密着する中間転写体とするため、弾性層を有する中間転写体を組み合わせる必要があること、更には、上記感光体と中間転写体の表面のクリーニングを容易にし、凹凸やキズを作らないため、滑材を均一に供給する必要があることを突き止めた。
【００１３】
即ち、本発明の目的は、下記の構成を採ることにより達成される。
【００１４】
（１）
導電性支持体上に感光層、表面層を順次積層してなる電子写真感光体と、該電子写真感光体上に静電潜像を形成する画像露光手段と、該電子写真感光体上に形成された静電潜像を現像する現像手段と、該電子写真感光体上に現像されたトナー像を画像支持体に転写するための中間転写体を用いた転写手段とを有する画像形成装置において、該電子写真感光体の表面層が少なくともラジカル重合性官能基を有する金属酸化物粒子と、該ラジカル重合性官能基と化学結合を形成可能なラジカル重合性化合物とを反応させて得られる組成物からなる電子写真感光体であり、中間転写体は弾性層を有するものであり、かつ、該電子写真感光体上に滑材を供給する手段を備えた、ことを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（２）
前記電子写真感光体のラジカル重合性官能基を有する金属酸化物粒子が、反応性アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するシラン化合物により表面処理された金属酸化物粒子であることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１６】
（３）
前記ラジカル重合性化合物がアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するアクリル系モノマーまたはオリゴマーであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
【００１７】
（４）
前記アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するアクリル系モノマーまたはオリゴマーの分子量（Ｍ）と該アクリロイル基又はメタクリロイル基の数（Ａｃ）の比（Ａｃ／Ｍ）が下記の関係にあることを特徴とする（３）に記載の画像形成装置。
【００１８】
０．００５＜Ａｃ／Ｍ＜０．０１２
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、ベルト状中間転写体を採用した画像形成放置でありながら、クリーニング性に優れ、汚染がなく、耐久性が高い電子写真感光体を採用し、且つ、未定着トナー画像の転写性が良好で、転写時の中抜け、転写ズレ、画像ムラがない画像形成装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係わる中間転写体の断面構成図。
【図２】本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図。
【図３】本発明の有機感光体を用いたカラー画像形成装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の構成と用いる素材、及び画像形成装置につき更に説明する。
【００２２】
本発明の組み合わせによりなぜ顕著な効果が得られるかについては、下記の如く推測される。
【００２３】
本発明のように弾性層を有する中間転写体を用いると、ベルトのフレキシブル性が大きいために感光体表面の凹凸の影響を低減することが可能になり、かつ中間転写体側の凹凸の影響を軽減でき、クリーニング部材などの押圧もやりやすい。しかし、クリーニング部材の押圧力が高いとベルト表面の摩耗度も大きくなり、摩耗も不均一になりやすい。反対にクリーニング材の押圧力が低いとベルト表面の摩耗度合いも小さくなるが、クリーニング不良を起こす可能性があります。
【００２４】
感光体については、本発明の様に、表面層が少なくともラジカル重合性官能基を有する金属酸化物粒子と、該ラジカル重合性官能基と化学結合を形成可能なラジカル重合性化合物とを反応させて得られる組成物であると、表面硬度が高く摩耗しにくく、かつ特に金属酸化物粒子の分布が一様になるため、表面層中での各々箇所の硬度もバラツキが少なく均一である。このため長期使用においても表面の摩耗が少なく、かつ平滑性が低下しない。又、本発明の感光体は表面への滑材取り込み性が良いので、感光体クリーニング性は良好に保たれる。
【００２５】
さらに、供給された滑材の取り込み量の大きな平滑な感光体に弾性中間転写体ベルトを当接すれば、感光体面と転写体面の接触面積は大きく、しかもその力が均一になり、滑材の転写体ベルトへの移行も均一に行われるであろう。
【００２６】
結局、長期的に繰り返し使用されても感光体面の平滑性は保持され、かつ感光体と転写体ベルトのクリーニング性は良好に保たれことになる。これが本発明の構成により、本発明効果が顕著に得られる理由と考えられる。
【００２７】
以下、本発明の構成素材等につき更に説明する。
【００２８】
〔本発明に用いられる金属酸化物粒子〕
本発明の金属酸化物粒子は遷移金属も含めたいずれかの金属酸化物粒子であればよく、例えば、シリカ（酸化ケイ素）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、アルミナ（酸化アルミニウム）、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガン、酸化セレン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化錫、チタニア（酸化チタン）、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム等の金属酸化物粒子が例示されるが、中でも、酸化チタン、アルミナ、酸化錫の粒子が好ましい。
【００２９】
本発明の金属酸化物粒子の製造方法は、特に限定はないが、例えば、ＪＩＳ  Ｋ１４１０に記載された間接法（フランス法）、直接法（アメリカ法）又はプラズマ法などが挙げられる。
【００３０】
本発明で用いられる金属酸化物粒子は、プラズマ法により生成された金属酸化物粒子が、平均粒径が他の製法と比較して小さく且つ、粒形が比較的揃った晶癖の微粒子であり好ましい。
【００３１】
プラズマ法により金属酸化物粒子を生成する方法としては、直流プラズマアーク法、高周波プラズマ法、プラズマジェット法などの方法が挙げられる。
【００３２】
直流プラズマアーク法では、金属原料を消費アノード電極とする。そして、カソード電極からプラズマフレームを発生させる。そして、アノード側の金属原料を加熱、蒸発させ、金属原料の蒸気を酸化、冷却することにより、金属酸化物粒子を用いるのが望ましい。
【００３３】
高周波プラズマ法では、大気圧力のもとでガスを高周波誘導放電によって加熱したときに発生する熱プラズマを利用する。このうちプラズマ蒸発法では、不活性ガスプラズマ中心に固体粒子を注入し、プラズマ中を通過する間に蒸発させ、この高温蒸気を急冷凝縮することにより超微粒子を生成することができる。
【００３４】
プラズマ法は、不活性ガスのアルゴン、および２原子分子ガスである水素や窒素、酸素雰囲気中でアーク放電すると、アルゴンプラズマ、水素プラズマなどが得られるが、とくに２原子分子ガスが熱解離して生じた水素（窒素、酸素）プラズマは分子状ガスに比べてきわめて反応性に富んでいるので、不活性ガスのプラズマと区別して反応性アークプラズマとも呼ばれている。このうち酸素プラズマ法は金属酸化物粒子を生成する方法として効果的である。
【００３５】
本発明の金属酸化物粒子の数平均一次粒径は１〜３００ｎｍの範囲が好ましい。特に好ましくは３〜１００ｎｍである。
【００３６】
上記金属酸化物粒子の数平均一次粒径は、走査型電子顕微鏡（日本電子製）により１００００倍の拡大写真を撮影し、ランダムに３００個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像（凝集粒子は除いた）を自動画像処理解析装置ＬＵＺＥＸ  ＡＰ（（株）ニレコ）ソフトウエアバージョン  Ｖｅｒ．１．３２を使用して数平均一次粒径を算出した。
【００３７】
（反応性有機基を有する表面処理剤）
本発明の金属酸化物粒子は、反応性有機基を有する表面処理剤により表面処理することにより、表面処理済み粒子間またはラジカル重合性化合物との結合が強固になる。
【００３８】
次に金属酸化物粒子の表面処理に用いる表面処理剤について記載する。
【００３９】
上記金属酸化物粒子の表面処理に用いる表面処理剤としては、金属酸化物粒子の表面に存在する水酸基等と反応性を有する表面処理剤であればよい。このような、反応性を有する表面処理剤としては、下記に記すような化合物が例示される。
【００４０】
Ｓ−１      ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２      ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−３      ＣＨ２＝ＣＨＳｉＣｌ３
Ｓ−４      ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−５      ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−６      ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−７      ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−８      ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−９      ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
Ｓ−１０    ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１１    ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）３ＳｉＣｌ３
Ｓ−１２    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−１３    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１４    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−１５    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−１６    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１７    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）２ＳｉＣｌ３
Ｓ−１８    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−１９    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３ＳｉＣｌ３
Ｓ−２０    ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２１    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２２    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−２３    ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２４    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２
Ｓ−２５    ＣＨ２＝ＣＨＳｉ（ＣＨ３）Ｃｌ２
Ｓ−２６    ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２７    ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−２８    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−２９    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−３０    ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
Ｓ−３１    （ＳＨ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−３２    （ＳＨ）ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ３）３
Ｓ−３３    （ＳＨ）ＣＨ（ＣＨ３）ＯＣＯＯ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３
【００４１】
【化１】
2011242572.tif 000003
【００４２】
【化２】
2011242572.tif 000004
【００４３】
本発明の反応性有機基は、少なくとも１つがラジカル重合性基であることが好ましく、ラジカル重合性基が炭素−炭素二重結合を有する基であると更に好ましい。また、ラジカル重合性基がアクリロイル基又はメタクリロイル基であると、表面層の耐摩耗性を、高温高湿環境下等で発生しやすい画像流れや画像ボケを改善の効果が高く特に好ましい。
【００４４】
金属酸化物粒子への処理量は、処理前の金属酸化物粒子１００質量部に対して０．１〜２００質量部が好ましく、添加混合方法としては反応性有機基を有する表面処理剤と同様である。
【００４５】
〔反応性有機基を有する表面処理剤により表面処理された金属酸化物粒子の製法〕
以下、反応性有機基を有する表面処理剤により表面処理された金属酸化物粒子の製造方法を、酸化チタン粒子を例にして説明する。
【００４６】
本発明に係わる表面処理済み酸化チタン粒子は、酸化チタン粒子を、反応性有機基を有するシラン化合物等を用いて表面処理することにより、得ることが出来る。該表面被覆処理するに際、処理前の酸化チタン粒子１００質量部に対し、シラン化合物を表面処理剤として０．１〜２００質量部、溶媒５０〜５０００質量部を用いて湿式メディア分散型装置を使用して処理することが好ましい。
【００４７】
以下に、均一で、しかもより微細にシラン化合物で表面被覆処理された酸化チタン粒子を製造する表面処理方法を述べる。
【００４８】
即ち、酸化チタン粒子とシラン化合物の表面処理剤とを含むスラリー（固体粒子の懸濁液）を湿式粉砕することにより、酸化チタン粒子を微細化すると同時に酸化チタン粒子の表面処理が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化するので、均一で、しかもより微細なシラン化合物により表面処理された酸化チタン粒子を得ることができる。
【００４９】
本発明において用いられる表面処理装置である湿式メディア分散型装置とは、容器内にメディアとしてビーズを充填し、さらに回転軸と垂直に取り付けられた撹拌ディスクを高速回転させることにより、金属酸化物粒子の凝集粒子を砕いて粉砕・分散する工程を有する装置であり、その構成としては、金属酸化物粒子に表面処理を行う際に金属酸化物粒子を十分に分散させ、かつ表面処理できる形式であれば問題なく、たとえば、縦型・横型、連続式・回分式など、種々の様式が採用できる。具体的にはサンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、ダイナミックミル等が使用できる。これらの分散型装置は、ボール、ビーズ等の粉砕媒体（メディア）を使用して衝撃圧壊、摩擦、専断、ズリ応力等により微粉砕、分散が行われる。
【００５０】
上記サンドグラインダーミルで用いるビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール、フリント石などを原材料としたボールが使用可能であるが、特にジルコニア製やジルコン製のものが好ましい。また、ビーズの大きさとしては、通常、直径１〜２ｍｍ程度のものを使用するが、本発明では０．１〜１．０ｍｍ程度のものを用いるのが好ましい。
【００５１】
湿式メディア分散型装置に使用するディスクや容器内壁には、ステンレス製、ナイロン製、セラミック製など種々の素材のものが使用できるが、本発明では特にジルコニアまたはシリコンカーバイドといったセラミック製のディスクや容器内壁が好ましい。
【００５２】
以上のような湿式処理により、表面処理剤で表面処理された酸化チタン粒子を得ることができる。
【００５３】
以上、酸化チタン粒子で説明したが、アルミナ、酸化亜鉛、酸化錫、シリカ等の金属酸化物粒子も、酸化チタンと同様に表面に水酸基を有しているので、酸化チタンと同様に表面処理剤で表面処理された金属酸化物粒子を得ることができる。
【００５４】
〔ラジカル重合性化合物〕
次に、本発明で用いるラジカル重合性化合物について記載する。
【００５５】
上記ラジカル重合性化合物は、紫外線や電子線等の活性線照射により重合（硬化）して、ポリスチレン、ポリアクリレート等、一般に感光体のバインダー樹脂として用いられる樹脂となるモノマーが好適である。特には、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、Ｎ−ビニルピロリドン系モノマーが好ましい。
【００５６】
中でも、少ない光量あるいは短い時間での硬化が可能であることからアクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯ−）またはメタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３ＣＯ−）を有するラジカル重合性化合物が特に好ましい。
【００５７】
本発明においては、これらラジカル重合性化合物は単独で用いても、混合して用いてもよい。
【００５８】
以下にラジカル重合性化合物の例を示す。以下にいうＡｃ基数（アクリロイル基数）又はＭｃ基数（メタクリロイル基数）とは、アクリロイル基またはメタクリロイル基の数を表す。
【００５９】
【化３】
2011242572.tif 000005
【００６０】
【化４】
2011242572.tif 000006
【００６１】
【化５】
2011242572.tif 000007
【００６２】
【化６】
2011242572.tif 000008
【００６３】
【化７】
2011242572.tif 000009
【００６４】
【化８】
2011242572.tif 000010
【００６５】
【化９】
2011242572.tif 000011
【００６６】
但し、上記においてＲは下記で示される。
【００６７】
【化１０】
2011242572.tif 000012
【００６８】
【化１１】
2011242572.tif 000013
【００６９】
【化１２】
2011242572.tif 000014
【００７０】
【化１３】
2011242572.tif 000015
【００７１】
【化１４】
2011242572.tif 000016
【００７２】
【化１５】
2011242572.tif 000017
【００７３】
【化１６】
2011242572.tif 000018
【００７４】
【化１７】
2011242572.tif 000019
【００７５】
但し、上記においてＲ′は下記で示される。
【００７６】
【化１８】
2011242572.tif 000020
【００７７】
【化１９】
2011242572.tif 000021
【００７８】
また、オキセタン化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
【００７９】
【化２０】
2011242572.tif 000022
【００８０】
【化２１】
2011242572.tif 000023
【００８１】
エポキシ化合物としては、芳香族エポキシド、脂環式エポキシド及び脂肪族エポキシドを挙げることができる。
【００８２】
本発明においては、ラジカル重合性化合物は官能基（反応性基のこと）が３以上の化合物を用いることが好ましい。又、ラジカル重合性化合物は、２種以上の化合物を併用してもよいが、この場合でも、ラジカル重合性化合物は官能基が３以上の化合物を５０質量％以上用いることが好ましい。
【００８３】
本発明に用いられるラジカル重合性化合物を反応させる際には、電子線開裂で反応する方法、ラジカル重合開始剤を添加して、光、熱で反応する方法などが用いられる。重合開始剤は光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。
【００８４】
これら光硬化性化合物のラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤が好ましく、中でも、アルキルフェノン系化合物、或いはフォスフィンオキサイド系化合物が好ましい。特に、α−ヒドロキシアセトフェノン構造、或いはアシルフォスフィンオキサイド構造を有する化合物が好ましい。また、カチオン重合を開始させる化合物としては、例えば、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ６Ｆ５）４−、ＰＦ６−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−塩などのイオン系重合開始剤やスルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物或いは、鉄アレン錯体等の非イオン系重合開始剤を挙げることができる。特に、非イオン系重合開始剤であるスルホン酸を発生するスルホン化物、ハロゲン化水素を発生するハロゲン化物が好ましい。
【００８５】
下記に好ましく用いられる光重合開始剤を例示する。
【００８６】
α−アミノアセトフェノン系の例
【００８７】
【化２２】
2011242572.tif 000024
【００８８】
α−ヒドロキシアセトフェノン系化合物の例
【００８９】
【化２３】
2011242572.tif 000025
【００９０】
アシルフォスフィンオキサイド系化合物の例
【００９１】
【化２４】
2011242572.tif 000026
【００９２】
その他のラジカル重合開始剤の例
【００９３】
【化２５】
2011242572.tif 000027
【００９４】
非イオン系重合開始剤
【００９５】
【化２６】
2011242572.tif 000028
【００９６】
イオン系重合開始剤
【００９７】
【化２７】
2011242572.tif 000029
【００９８】
一方、熱重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド系化合物、パーオキシケタール系化合物、ハイドロパーオキサイド系化合物、ジアルキルパオキサイド系化合物、ジアシルパーオキサイド系化合物、パーオキシジカーボネート系化合物、パーオキシエステル系化合物等が用いられ、これらの熱重合開始剤は企業の製品カタログ等で公開されている。
【００９９】
本発明には、これらの熱重合開始剤を、前記の光重合開始剤と同様に、処理済みの金属酸化物粒子と必要に応じてラジカル重合性化合物とを含有する組成物と混合して、表面層の塗布液を作製し、該塗布液を感光層の上に塗布後、加熱乾燥して、本発明に係わる表面層を形成する。熱重合開始剤としては、前記その他のラジカル重合開始剤等を用いることができる。
【０１００】
これらの重合開始剤は１種または２種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、アクリル系化合物の１００質量部に対し０．１〜２０質量部、好ましくは０．５〜１０質量部である。
【０１０１】
又、本発明の表面層には、さらに各種の電荷輸送物質や酸化防止剤を含有させることも出来るし、各種の滑剤粒子を加えることができる。例えば、フッ素原子含有樹脂粒子を加えることができる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこ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好ましいが、特に四フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。表面層中の滑剤粒子の割合は、アクリル系樹脂１００質量部に対して、好ましくは５〜７０質量部、より好ましくは１０〜６０質量％である。滑剤粒子の粒径は、平均一次粒径が０．０１μｍ〜１μｍのものが好ましい。特に好ましくは、０．０５μｍ〜０．５μｍのものである。樹脂の分子量は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。
【０１０２】
表面層を形成するための溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ベンジルアルコール、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、１−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１０３】
本発明の表面層は、塗布後、自然乾燥または熱乾燥を行った後、活性線を照射して反応させることが好ましい。
【０１０４】
塗布方法は、感光層と同様の、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法などの公知の方法を用いることができる。
【０１０５】
本発明の感光体は、塗膜に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、硬化樹脂を生成することが好ましい。活性線としては紫外線や電子線が特に好ましい。
【０１０６】
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ（パルス）キセノン等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常５〜５００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは５〜１００ｍＪ／ｃｍ２である。ランプの電力は、好ましくは０．１ｋＷ〜５ｋＷであり、特に好ましくは、０．５ｋＷ〜３ｋＷである。
【０１０７】
電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような電子線照射用の電子線加速機として、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子線照射の際の加速電圧は、１００〜３００ｋＶであることが好ましい。吸収線量としては、０．５〜１０Ｍｒａｄであることが好ましい。
【０１０８】
必要な活性線の照射量を得るための照射時間としては、０．１秒〜１０分が好ましく、作業効率の観点から０．１秒〜５分がより好ましい。
【０１０９】
活性線としては、紫外線が使用しやすく特に好ましい。
【０１１０】
本発明の感光体は、活性線を照射する前後、及び活性線を照射中に乾燥を行うことができ、乾燥を行うタイミングはこれらを組み合わせて適宜選択できる。
【０１１１】
乾燥の条件は、溶媒の種類、膜厚などのよって適宜選択できる。乾燥温度は、好ましくは室温〜１８０℃であり、特に好ましくは８０℃〜１４０℃である。乾燥時間は、好ましくは１分〜２００分であり、特に好ましくは５分〜１００分である。
【０１１２】
表面層の膜厚は好ましくは０．２〜１０μｍであり、より好ましくは０．５〜６μｍである。
【０１１３】
〔有機感光体の構成〕
以下に、前記表面層以外の有機感光体の構成を記載する。
【０１１４】
本発明において、有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機感光体を全て含有する。
【０１１５】
本発明の有機感光体は、導電性支持体上に、少なくとも感光層と前記したような表面層を順次積層したものであるが、具体的には、以下に示すような層構成を例示することができる。
【０１１６】
１）導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び表面層を順次積層した層構成。
【０１１７】
２）導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層、及び表面層を順次積層した層構成。
【０１１８】
上記１）を中心に、本発明の有機感光体の層構成を記載する。
【０１１９】
（導電性支持体）
本発明で用いる支持体は導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
【０１２０】
（中間層）
本発明においては、導電層と感光層の中間にバリアー機能と接着機能をもつ中間層を設けることもできる。種々の故障防止等を考慮すると、中間層を設けるのが好ましい態様といえる。
【０１２１】
中間層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、ポリウレタン及びゼラチンなどのバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し、浸漬塗布などによって形成できる。中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。
【０１２２】
また、中間層の抵抗調整の目的で各種の導電性微粒子や金属酸化物粒子を含有させることができる。例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス等の各種金属酸化物粒子。スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどの超微粒子を用いることができる。
【０１２３】
これら金属酸化物粒子を１種類もしくは２種類以上混合して用いてもよい。２種類以上混合した場合には、固溶体または融着の形をとってもよい。このような金属酸化物粒子の平均粒径は好ましくは０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。
【０１２４】
中間層に使用する溶媒としては、無機粒子を良好に分散し、ポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール等の炭素数２〜４のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。また、保存性、粒子の分散性を向上するために、前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
【０１２５】
バインダー樹脂の濃度は、中間層の膜厚や生産速度に合わせて適宜選択される。
【０１２６】
無機粒子などを分散したと時のバインダー樹脂に対する無機粒子の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して無機粒子２０〜４００質量部が好ましく、さらに好ましくは５０〜２００部である。
【０１２７】
無機粒子の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。
【０１２８】
中間層の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
【０１２９】
中間層の膜厚は、０．１〜１５μｍが好ましく、０．３〜１０μｍがより好ましい。
【０１３０】
（電荷発生層）
本発明に用いられる電荷発生層は、電荷発生物質とバインダー樹脂を含有し、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散、塗布して形成したものが好ましい。
【０１３１】
電荷発生物質は、スーダンレッド及びダイアンブルーなどのアゾ原料、ピレンキノン及びアントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの電荷発生物質は単独、もしくは公知の樹脂中に分散する形態で使用することができる。
【０１３２】
電荷発生層のバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内２つ以上を含む共重合体樹脂（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂）及びポリ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１３３】
電荷発生層の形成は、バインダー樹脂を溶剤で溶解した溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。
【０１３４】
電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、１−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１３５】
電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。
【０１３６】
バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷発生物質１〜６００質量部が好ましく、さらに好ましくは５０〜５００部である。電荷発生層の膜厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは０．０１〜５μｍ、より好ましくは０．０５〜３μｍである。なお、電荷発生層用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。前記顔料を真空蒸着することによって形成すこともできる。
【０１３７】
（電荷輸送層）
本発明の感光体に用いられる電荷輸送層は、電荷輸送物質（ＣＴＭ）とバインダー樹脂を含有し、電荷輸送物質をバインダー樹脂溶液中に溶解、塗布して形成される。
【０１３８】
電荷輸送物質は、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン及びポリ−９−ビニルアントラセン、トリフェニルアミン誘導体等を２種以上混合して使用してもよい。
【０１３９】
電荷輸送層用のバインダー樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂及びスチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられるが、ポリカーボネートが好ましい。更にはＢＰＡ、ＢＰＺ、ジメチルＢＰＡ、ＢＰＡ−ジメチルＢＰＡ共重合体等が耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。
【０１４０】
電荷輸送層の形成は、バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。
【０１４１】
上記バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０１４２】
バインダー樹脂に対する電荷輸送物質の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷輸送物質１０〜５００質量部が好ましく、さらに好ましくは２０〜１００質量部である。
【０１４３】
電荷輸送層の膜厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは５〜４０μｍで、さらに好ましくは１０〜３０μｍである。
【０１４４】
電荷輸送層中には酸化防止剤、電子導電剤、安定剤等を添加してもよい。酸化防止剤については特開２０００−３０５２９１号、電子導電剤は特開昭５０−１３７５４３号、同５８−７６４８３号等に記載のものがよい。
【０１４５】
〔トナー及び現像剤〕
本発明の有機感光体上に形成された静電潜像は現像によりトナー像として顕像化される。現像に用いられるトナーは、粉砕トナーでも、重合トナーでもよいが、本発明に係わるトナーとしては、安定した粒度分布を得られる観点から、重合法で作製できる重合トナーが好ましい。
【０１４６】
重合トナーとはトナー用バインダーの樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマーの重合と、必要によりその後の化学的処理により形成されるトナーを意味する。
【０１４７】
より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と、必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て形成されるトナーを意味する。
【０１４８】
なお、トナーの体積平均粒径、即ち、上記５０％体積粒径（Ｄｖ５０）は２．０〜９．０μｍ、より好ましくは３．０〜７．０μｍであることが望ましい。この範囲とすることにより、解像度を高くすることができる。さらに上記の範囲と組み合わせることにより、小粒径トナーでありながら、微細な粒径のトナーの存在量を少なくすることができ、長期に亘ってドット画像の再現性が改善され、鮮鋭性の良好な、安定した画像を形成することができる。
【０１４９】
本発明に係わるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよい。
【０１５０】
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に０．１〜０．５μｍ程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものがあげられ、いずれも使用することができる。
【０１５１】
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いることが出来る。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては１５〜１００μｍ、より好ましくは２５〜８０μｍのものがよい。
【０１５２】
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザー回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【０１５３】
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
【０１５４】
次に、本発明の有機感光体を用いた画像形成方法に用いられる素材や画像形成装置について説明する。
【０１５５】
〔弾性層を有する中間転写体の構成〕
本発明に係わる中間転写体７０は、樹脂等の基体上に弾性層を有するものであり、形状は代表的には無端ベルト状のものである。即ち、その代表的断面構成を示せば、図１の如くである。
【０１５６】
最表面は弾性層１１であってもよいが、上に保護層（表面層）１２を有しその下層に弾性層１１が積層されているものが、最も代表的な実施態様といえる。また、基体１０は特に設けずともよく弾性層１１が存在すれば本発明の態様といえる。
【０１５７】
〔滑材の種類と供給〕
本発明に使用される滑材は感光体にどの様な供給手段により供給されてもよい。感光体に個体の滑材を直接押し付ける方法、トナー中に添加する方法またはトナーに外添する方法が代表的な方法であるが、本発明においてはトナーに外添する方法が添加量や種類により塗布量をコントロールしやすいことから特に好ましい。
【０１５８】
滑材の具体例としては、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等、高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
【０１５９】
滑材の添加量は、トナー全体に対して０．２５質量％以上、１．０質量％以下が好ましい。この範囲にすることで、感光体への塗布量が適正になり、転写性が良好になる。
【０１６０】
滑材の添加方法は、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機などの混合装置を使用する方法が挙げられる。
【０１６１】
〔画像形成装置〕
図２は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
【０１６２】
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、４組の画像形成部（画像形成ユニット）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着手段２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【０１６３】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段（帯電工程）２Ｙ、露光手段（露光工程）３Ｙ、現像手段（現像工程）４Ｙ、一次転写手段（一次転写工程）としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｂｋは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｂｋ、帯電手段２Ｂｋ、露光手段３Ｂｋ、現像手段４Ｂｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｂｋ、クリーニング手段６Ｂｋを有する。
【０１６４】
前記４組の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを中心に、回転する帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋと、像露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋと、回転する現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ、及び、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋをクリーニングするクリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋより構成されている。
【０１６５】
前記画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット１０Ｙを例にして詳細に説明する。
【０１６６】
画像形成ユニット１０Ｙは、像形成体である感光体ドラム１Ｙの周囲に、帯電手段２Ｙ（以下、単に帯電手段２Ｙ、あるいは、帯電器２Ｙという）、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、クリーニング手段５Ｙ（以下、単にクリーニング手段５Ｙ、あるいは、クリーニングブレード５Ｙという）を配置し、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット１０Ｙのうち、少なくとも感光体ドラム１Ｙ、帯電手段２Ｙ、現像手段４Ｙ、クリーニング手段５Ｙを一体化するように設けている。
【０１６７】
帯電手段２Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体ドラム１Ｙにコロナ放電型の帯電器２Ｙが用いられている。
【０１６８】
像露光手段３Ｙは、帯電器２Ｙによって一様な電位を与えられた感光体ドラム１Ｙ上に、画像信号（イエロー）に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段３Ｙとしては、感光体ドラム１Ｙの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したＬＥＤと結像素子とから構成されるもの、あるいは、レーザー光学系などが用いられる。
【０１６９】
本発明の画像形成装置としては、上述の感光体と、現像器、クリーニング器等の構成要素をプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）として一体に結合して構成し、この画像形成ユニットを装置本体に対して着脱自在に構成しても良い。又、帯電器、像露光器、現像器、転写又は分離器、及びクリーニング器の少なくとも１つを感光体とともに一体に支持してプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）を形成し、装置本体に着脱自在の単一画像形成ユニットとし、装置本体のレールなどの案内手段を用いて着脱自在の構成としても良い。
【０１７０】
無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。
【０１７１】
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材（定着された最終画像を担持する画像支持体：例えば普通紙、透明シート等）としての画像支持体Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ５ｂに搬送され、画像支持体Ｐ上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された画像支持体Ｐは、定着手段２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。ここで、中間転写体や画像支持体等の感光体上に形成されたトナー画像の転写支持体を総称して転写媒体と云う。
【０１７２】
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ５ｂにより画像支持体Ｐにカラー画像を転写した後、画像支持体Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６ｂにより残留トナーが除去される。
【０１７３】
画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｂｋは常時、感光体１Ｂｋに当接している。他の一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接する。
【０１７４】
二次転写ローラ５ｂは、ここを画像支持体Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に当接する。
【０１７５】
また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
【０１７６】
筐体８は、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。
【０１７７】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１、７２、７３、７４を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ、及びクリーニング手段６ｂとから成る。
【０１７８】
次に図３は本発明の有機感光体を用いたカラー画像形成装置（少なくとも有機感光体の周辺に帯電手段、露光手段、複数の現像手段、転写手段、クリーニング手段及び中間転写体を有する複写機あるいはレーザビームプリンタ）の構成断面図である。ベルト状の中間転写体７０は中程度の抵抗の弾性体を使用している。
【０１７９】
１は像形成体として繰り返し使用される回転ドラム型の感光体であり、矢示の反時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。
【０１８０】
感光体１は回転過程で、帯電手段（帯電工程）２により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の像露光手段（像露光工程）３により画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームによる走査露光光等による画像露光を受けることにより目的のカラー画像のイエロー（Ｙ）の色成分像（色情報）に対応した静電潜像が形成される。
【０１８１】
次いで、その静電潜像がイエロー（Ｙ）の現像手段：現像工程（イエロー色現像器）４Ｙにより第１色であるイエロートナーにより現像される。この時第２〜第４の現像手段（マゼンタ色現像器、シアン色現像器、ブラック色現像器）４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋの各現像器は作動オフになっていて感光体１には作用せず、上記第１色目のイエロートナー画像は上記第２〜第４の現像器により影響を受けない。
【０１８２】
無端ベルト状中間転写体７０はローラ７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄ、７９ｅで張架されて時計方向に感光体１と同じ周速度をもって回転駆動されている。
【０１８３】
感光体１上に形成担持された上記第１色目のイエロートナー画像が、感光体１と無端ベルト状中間転写体７０とのニップ部を通過する過程で、１次転写ローラ５ａから無端ベルト状中間転写体７０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界により、無端ベルト状中間転写体７０の外周面に順次中間転写（１次転写）されていく。
【０１８４】
無端ベルト状中間転写体７０に対応する第１色のイエロートナー画像の転写を終えた感光体１の表面は、クリーニング装置６ａにより清掃される。
【０１８５】
以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のクロ（ブラック）トナー画像が順次無端ベルト状中間転写体７０上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した重ね合わせカラートナー画像が形成される。
【０１８６】
２次転写ローラ５ｂで、２次転写対向ローラ７９ｂに対応し平行に軸受させて無端ベルト状中間転写体７０の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【０１８７】
感光体１から無端ベルト状中間転写体７０への第１〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための１次転写バイアスはトナーとは逆極性で、バイアス電源から印加される。その印加電圧は、例えば＋１００Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。
【０１８８】
感光体１から無端ベルト状中間転写体７０への第１〜第３色のトナー画像の１次転写工程において、２次転写ローラ５ｂ及び中間転写体クリーニング手段６ｂは中間転写体７０から離間することも可能である。
【０１８９】
無端ベルト状の中間転写体７０上に転写された重ね合わせカラートナー画像の第２の画像担持体である画像支持体Ｐへの転写は、２次転写ローラ５ｂが無端ベルト状中間転写体７０のベルトに当接されると共に、対の給紙レジストローラ２３から転写紙ガイドを通って、中間転写体７０のベルトに２次転写ローラ５ｂとの当接ニップに所定のタイミングで画像支持体Ｐが給送される。２次転写バイアスがバイアス電源から２次転写ローラ５ｂに印加される。この２次転写バイアスにより無端ベルト状中間転写体７０から第２の画像担持体である画像支持体Ｐへ重ね合わせカラートナー画像が転写（２次転写）される。トナー画像の転写を受けた画像支持体Ｐは定着手段２４へ導入され加熱定着される。
【０１９０】
本発明の画像形成装置は電子写真複写機、レーザプリンター、ＬＥＤプリンター及び液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。
【実施例】
【０１９１】
次に本発明を実際の構成とその効果を示しながら更に説明する。しかし、無論本発明の態様はこれらに限定されるものではない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。
【０１９２】
（感光体１の作製）
下記の様に感光体１を作製した。
【０１９３】
直径６０ｍｍの円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面を細かく粗して導電性支持体を用意した。
【０１９４】
〈中間層〉
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、一夜静置後に濾過（フィルター；日本ポール社製リジメッシュ５μｍフィルター使用）し、中間層塗布液を作製した。
【０１９５】
ポリアミド樹脂ＣＭ８０００（東レ社製）                                １部
酸化チタンＳＭＴ５００ＳＡＳ（テイカ社製）                            ３部
メタノール                                                          １０部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で１０時間の分散を行った。
【０１９６】
上記塗布液を用いて前記支持体上に、乾燥膜厚２μｍとなるよう浸漬塗布法で塗布した。
【０１９７】
〈電荷発生層〉
電荷発生物質：チタニルフタロシアニン顔料（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線回折スペクトル測定で、少なくとも２７．３°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料）                                                                    ２０部
ポリビニルブチラール樹脂（＃６０００−Ｃ：電気化学工業社製）        １０部
酢酸ｔ−ブチル                                                    ７００部
４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン                          ３００部
を混合し、サンドミルを用いて１０時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【０１９８】
〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質（４，４′−ジメチル−４″−（β−フェニルスチリル）トリフェニルアミン）                                                              ２２５部
バインダー：ポリカーボネート（Ｚ３００：三菱ガス化学社製）        ３００部
酸化防止剤（Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０：日本チバガイギー社製）            ６部
ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）                                    １６００部
トルエン                                                          ４００部
シリコーンオイル（ＫＦ−５０：信越化学社製）                          １部
を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。
【０１９９】
この塗布液を前記電荷発生層の上に円形スライドホッパー塗布機を用いて塗布し、乾燥膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【０２００】
〈表面層〉
金属酸化物粒子として数平均一次粒子径が３０ｎｍのチタン２５質量％をドーピングした酸化アルミニウムを用い、ラジカル重合性官能基を有する化合物として例示化合物（Ｓ−１５）を用い、以下に示すように、ラジカル重合性官能基を有する化合物による表面処理の調製を行った。
【０２０１】
まず、数平均一次粒子径が３０ｎｍの酸化アルミニウム粒子１００部、上記例示化合物（Ｓ−１５）１００部、トルエン／イソプロピルアルコール＝１／１（質量比）の混合溶媒３００部の混合液を、ジルコニアビーズとともにサンドミルに入れ約４０℃で、回転速度１５００ｒｐｍで撹拌し、酸化チタン粒子のラジカル重合性官能基を有する化合物による表面処理を行った。さらに、上記処理混合物を取り出し、ヘンシェルミキサーに投入して回転速度１５００ｒｐｍで１５分間撹拌した後、１２０℃で３時間乾燥することによって、ラジカル重合性官能基を有する化合物による酸化チタン粒子の表面処理を終了し、表面処理済み酸化チタン１を得た。上記のラジカル重合性官能基を有する化合物による表面処理により、酸化チタン粒子の粒子表面はラジカル重合性官能基を有する化合物により被覆されていた。
【０２０２】
この際のラジカル重合性官能基を有する化合物の表面処理量（ラジカル重合性官能基を有する化合物の被覆量）は、チタンをドーピングした酸化アルミニウム粒子に対し１００質量％（つまり、酸化アルミニウム粒子１００質量部に対してラジカル重合性官能基を有する化合物の表面処理量は１００質量部）であった。
【０２０３】
続いて下記のような方法で表面層を形成した。
【０２０４】
表面処理済み酸化アルミニウム粒子１（Ｓ−１５にて表面処理済）        １００部
ラジカル重合性官能基を有する化合物（例示化合物（Ｍｃ−１））        １００部
重合開始剤（イルガキュア３６９：チバ・ジャパン社製）                  ３０部
連鎖移動剤（２−メルカプトベンゾオキサゾール）                        １０部
ｎ−プロピルアルコール                                              ４００部
上記成分を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、表面層塗布液を作製した。該塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、表面層を塗布した。塗布後、メタルハライドランプを用いて紫外線を１分間照射して、乾燥膜厚２．０μｍの表面層を得た。
【０２０５】
（感光体２の作製）
表面層形成用塗布液において、表面処理の際に用いる例示化合物（Ｓ−１５）の代わりに例示化合物（Ｓ−５）、ラジカル重合性官能基を有する化合物（例示化合物（Ｍｃ−１））の代わりに例示化合物（Ａｃ−１）を用いたこと以外は、感光体１と同様にして作製した。
【０２０６】
（感光体３の作製）
表面層形成用塗布液において、金属酸化物としてチタンをドーピングした酸化アルミニウム（Ｓ−１５にて表面処理済）の代わりに酸化スズ（Ｓ−１５にて表面処理済）を用いたこと以外は、感光体１と同様にして作製した。
【０２０７】
（感光体４の作製）
表面層形成用塗布液において、金属酸化物としてチタンをドーピングした酸化アルミニウム（Ｓ−１５にて表面処理済）の代わりに酸化スズ（Ｓ−５にて表面処理済）、ラジカル重合性官能基を有する化合物（例示化合物（Ｍｃ−１））の代わりに例示化合物（Ａｃ−１）を用いたこと以外は、感光体１と同様にして作製した。
【０２０８】
（感光体５の作製）
表面層形成用塗布液において、表面処理の際に用いる例示化合物（Ｓ−１５）の代わりに例示化合物（Ｓ−３１）、ラジカル重合性官能基を有する化合物（例示化合物（Ｍｃ−１））の代わりに例示化合物（４２）を用いたこと以外は、感光体１と同様にして作製した。
【０２０９】
（感光体６の作製）
表面層を形成せず、最表層を電荷輸送層としたこと以外は、感光体１と同様にして作製した。
【０２１０】
（実施例１）
コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製ｂｉｚｈｕｂ  ＰＲＯ  Ｃ６５０１に感光体１を搭載し、弾性層を有する中間転写ベルト、滑材を外添したトナーを用いて評価を行った。
【０２１１】
２３℃／５０％ＲＨ環境で、画像比率６％の文字画像をＡ４横送りで各３００，０００枚両面連続でプリントを行う耐久試験を実施し、耐久試験中或いは耐久試験後に、感光体汚染、クリーニング不良、転写中抜け、転写ズレ、画像濃度の各項目について評価した。尚、評価は、以下に示した指標に従い実施した。
【０２１２】
〈感光体表面汚染の評価〉
転写ベルト起因の析出物質が感光体表面に付着固定化する現象である感光体汚染の評価方法として、プリントされた転写材上に画像欠陥として現れる融着をもとに評価した。耐久試験終了時にＡ３サイズのべた黒画像をプリントし、白抜けの画像欠陥として表れる現象を評価し、以下に示す評価ランクに分類した。
Ａ；融着発生無し
Ｂ；一部に融着発生
Ｃ；全面に融着発生
〈クリーニング不良の評価〉
耐久試験中のプリント面を定期的に観察し、クリーニング不良としてプリント面に現れる、スジ状或いはカスミ状の画像欠陥をもとに評価し、以下に示す評価ランクに分類した。
Ａ；クリーニング不良無し
Ｂ；僅かなクリーニング不良が断続的に発生
Ｃ；継続してクリーニング不良が発生
〈転写中抜け及び転写ズレの評価〉
耐久試験終了時に、縦横ライン共に、２００μｍ、５００μｍ、１ｍｍ、２ｍｍの線幅の繰り返しで構成された８ｍｍ方眼状の升目チャートを１６０ｇ／ｍ２（Ａ４）紙に両面プリントし、２面目プリントの任意の１０箇所を目視及びルーペ（×３０）で観察し、以下に示す評価ランクに分類した。
【０２１３】
〈転写中抜けの評価〉
Ａ；転写中抜けなし
Ｂ；３０倍ルーペを使った観察で、視野の一部に転写中抜けが確認される
Ｃ；目視で転写中抜けが確認される
〈転写ズレの評価〉
Ａ；転写ズレなし
Ｂ；画像後端部の一部に転写ズレが確認される
Ｃ；画像全体の一部に僅かな転写ズレが確認される
〈画像濃度の評価〉
耐久試験終了時点の画像に対し、マクベス反射濃度計（マクベス社製）を用いてＳＰＩフィルターを使用し反射濃度を測定し、以下に示す評価ランクに分類した。
Ａ；１．４５以上
Ｂ；１．４０以上１．４５未満
Ｃ；１．２０以上１．４０未満
Ｄ；０．８以上１．２０未満
Ｅ；０．８未満
評価画像形成装置や諸条件及び評価結果を表１にまとめて示す。
【０２１４】
（実施例２〜５）
上記の評価画像形成装置の設定において、感光体Ｎｏ、中間転写ベルトの弾性層の有無、トナーの滑材外添の有無を表１に示した条件として、実施例１と同様の評価を行った。
【０２１５】
評価画像形成装置諸条件及び評価結果を表１にまとめて示す。
【０２１６】
（比較例１〜５）
上記の評価画像形成装置の設定において、感光体Ｎｏ、中間転写ベルトの弾性層の有無、トナーの滑材外添の有無を表１に示した条件として、実施例１と同様の評価を行った。
【０２１７】
評価画像形成装置諸条件及び評価結果を表１にまとめて示す。
【０２１８】
【表１】
2011242572.tif 000030
【０２１９】
表１より明らかな如く、本発明内の実施例１〜５はいずれの特性も問題はなく、特に実施例１〜４の特性は良好である。しかし、本発明外の比較例１〜５は少なくともいずれかの特性に問題があることがわかる。
【０２２０】
（パッドによる滑材の供給）
感光体面への滑材の供給方法を、トナーへの添加から直接感光体面に滑材含浸パッドを押し当てて供給する方法に替えて、特性を評価してみた。各特性とも上記したトナーへの添加による方法と同等の結果を示した。
【符号の説明】
【０２２１】
１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ  感光体
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ  帯電手段
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋ  露光手段
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ  現像手段
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ  画像形成ユニット
１０  中間転写体の基体
１１  弾性層
１２  表面層（保護層）
７０  中間転写体
Ｐ  画像支持体（転写材ともいわれ、普通紙等）
【図１】
2011242572.tif 000031
【図２】
2011242572.tif 000032
【図３】
2011242572.tif 000033