(57)【要約】【課題】クリーナーレス、接触一成分現像方式、さらに小粒径トナーを用いた電子写真装置において、感光体表面の汚染を防ぎ、高品質の画像を得ることができる電子写真感光体を提供する。【解決手段】クリーナーレス、接触一成分現像方式、さらに重量平均粒径が７μｍ以下のトナーを用いた電子写真装置において、感光体表面層の１０点平均表面粗さＲｚが０．１≦Ｒｚ≦１μｍ、最大高さが０．２≦Ｒｙ≦２μｍであることを特徴とする電子写真感光体。【選択図】　　　　図１
2004037640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体及び感光層を有する電子写真感光体を帯電する手段、像露光手段、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段及びトナー像を転写材に転写する手段を有し、転写工程の後に電子写真感光体上に残余するトナーを現像工程により回収し、かつ該トナーが７μｍ以下であり、かつ該現像工程が接触一成分現像方式である電子写真装置における電子写真感光体において、該電子写真感光体表面層の１０点平均表面粗さＲｚが０．１≦Ｒｚ≦１μｍ、最大高さが０．２≦Ｒｙ≦２μｍであることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
導電性支持体及び感光層を有する電子写真感光体を帯電する手段、像露光手段、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段及びトナー像を転写材に転写する手段を有し、転写工程の後に電子写真感光体上に残余するトナーを現像工程により回収し、かつ該トナーが７μｍ以下の粉砕トナーであり、かつ液現像工程が接触一成分現像方式である電子写真装置における電子写真感光体において、該電子写真感光体表面層の１０点平均表面粗さＲｚが０．１≦Ｒｚ≦１μｍ、最大高さが０．２≦Ｒｙ≦２μｍであることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項３】
請求項１記載の電子写真感光体、及び帯電手及び現像手段からなる群より選ばれる少なくとも１つの手段を一体に支持し、電子写真本体に着脱自在であることを特徴とするフプロセスカートリッジ。
【請求項４】
請求項１記載の電子写真感光体、帯電手段、像露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接触現像及びクリーナーレスプロセスで用いる電子写真感光体に閲し、詳しくは導電性支持体及び感光層を有する電子写真感光体を帯電する手段、像露光手段、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段及びトナー像を転写材に転写する手段を有し、転写工程の後に電子写真感光体上に残余するトナーを現像工程により回収し、かつ該トナーが７μｍ以下であり、かつ該現像工程が接触一成分現像方式である電子写真装置における電子写真感光体において、該電子写真感光体表面層の１０点平均表面粗さＲｚが０．１≦Ｒｚ≦１μｍ、最大高さが０．２≦Ｒｙ≦２μｍであることを特徴とする電子写真感光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転写式電子写真装置は一般的には次のような手段構成・作像プロセスのものである。即ち、像担持体として回転ドラム型を一般的とする、セレン・硫化カドミウム・酸化亜鉛・アモルファスシリコン・有機光導電体などの電子写真感光体を用い、該感光体表面を帯電手段を帯電手段で所定の極性・電位に一様に帯電させ、帯電後の感光体表面を像露光手段で像露光して露光像に対応した静電潜像を形成させ、現像手段で該静電潜像に現像剤のトナーを付着させてトナー像として現像させ、そのトナー像を転写手段で被転写材に転写させる。トナー像を転写させた被転写材は定着手段でトナー像の定着処理をして画像形成物（コピー、プリント）として排出させる。また、被転写材に対するトナー像転写後の回転感光体はクリーニング手段（クリーナー）で転写残の除去を受けて繰り返して作像に供される。
【０００３】
近年、装置の小型化、低コスト化、エコロジーの観点から、クリーナーレス方式の電子写真装置が提案されている。このクリーナーレス方式の画像形成装置は、転写手段と帯電手段の間に配設する、転写後の感光体表面から転写残トナーを除去する専用のクリーニング手段を省略し、転写後の感光体表面に残存する転写残トナーを現像手段にて次の工程以降の現像時に、現像手段の現像時に現像手段のトナー担持体に印加する電圧と感光体表面の電位差によって除去、回収させる。よって、スペース面での利点が大きく画像形成装置の小型化、低コスト化を図ることができる、廃トナーが出ない、クリーニングプレード等のクリーニング部材による感光体表面の劣化が少ない、等の利点がある。
【０００４】
しかしながら、従来、電子写真方式を用いた画像形成装置の現像工程において、磁性一成分現像剤を用いた、ジャンピング現像が広く用いられている。クリーナーレス方式においてこのジャンピング現像を用いると、現像手段が感光体表面と離れているために感光体表面に残存する転写残トナーを現像手段で回収しにくい。そのため、クリーナーレス方式をジャンピング現像と組み合わせて用いると、転写残トナーが現像器に十分回収されずに、ゴーストやかぶりが発生するという問題点があった。
【０００５】
そこで、クリーナーレス方式を用いる電子写真装置において、現像手段と感光体表面を接触させる接触一成分現像方式を用いることが提案されている。この接触一成分現像方法は現像ローラと電子写真感光体が接触しているために、クリーナーレス方式を用いた電子写真装置において、容易に転写残トナーを現像手段に回収することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリーナーレス方式においては、感光体の表面が凸凹していると、転写残トナーが現像器に完全には回収されず、感光体表面に残ってしまう。これは、トナーと感光体表面との接触面積が増えるため、トナーの感光体表面への付着力が大きくなるためと考えられる。
【０００７】
また、粉砕トナーは平坦な面を持っているため、感光体との接触面積が大きい。したがって、感光体の表面が凸凹していると、転写残トナーはより現像器に回収されにくい。
【０００８】
さらには、接触一成分現像方式においては、トナー担持体と感光体が接触しているため、感光体表面が凸凹していると、繰り返し画像形成を行ううちにトナーやトナー外添剤が感光体凹面とトナー担持体の間で摺擦され感光体表面粗さが粗くなる。さらには、感光体凹面にトナーが付着して感光体を汚染してしまう。特に粉砕トナーでは感光体の表面が荒れやすいため、転写残トナーが更に回収されにくく、画像にゴ−ストと呼ばれる画像欠陥を引き起こしてしまう。
【０００９】
更に近年、電子写真技術として高画質化が求められ、トナーの小粒径化が進んでいる。
【００１０】
トナーが小粒径になるほど、感光体表面の粗さもより小さくなることが求められる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性支持体及び感光層を有する電子写真感光体を帯電する手段、像露光手段、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段及びトナー像を転写材に転写する手段を有し、転写工程の後に電子写真感光体上に残余するトナーを現像工程により回収し、かつ該トナーが７μｍ以下であり、かつ該現像工程が接触一成分現像方式である電子写真装置における電子写真感光体において、該電子写真感光体表面層の１０点平均表面粗さＲｚが０．１≦Ｒｚ≦１μｍ、最大高さが０．２≦Ｒｙ≦２μｍにすることにより、上記目的を達することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
はじめに感光体について説明する。本発明の電子写真感光体の構成は電荷発生物質と電荷輸送物質の双方を同一の層に含有する単層型、あるいは電荷発生層と電荷輸送層を導電性支持体上に積層した積層型のいずれかである。以下に積層型の感光層について説明する。積層型の感光層の構成としては、導電性支持体上に電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積層したものと、逆に電荷輸送層、電荷発生層の順に積層したものがある。
【００１３】
本発明で用いる導電性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、ステンレス等の金属をドラムまたはシート状に成型したもの、アルミニウムや銅等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、酸化スズ等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ともに塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム、紙等が挙げられる。
【００１４】
積層型感光体の電荷輸送層は主鎖または側鎖にビフェニレン、アントラセン、ピレン、フェナントレン等の構造を有する多環芳香族化合物、インドール、カルバゾール、オキサジアゾール、ビラゾリン等の含窒素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、トリアリールアミン化合物等の電荷輸送物質を成膜性を有する樹脂に溶解させた塗工液を用いて形成される。
【００１５】
このような成膜性を有する樹胎としてはポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレンおよびポリメタクリル酸エステルなどが挙げられる。電荷輸送層の厚さは５〜４０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍである。また、膜を均一に塗布する方法としては浸せき法で塗布する方法が挙げられる。
【００１６】
積層型感光体の電荷発生層はスーダンレッド、ダイアンプルーなどのアゾ顔料；ピレンキノンおよびアントアントロン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴおよびチオインジゴ等のインジゴ顔料；およびフタロシアニン顔料等の電荷発生物質をポリビニルブチラール、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニルおよびアクリル樹胎等の結着剤樹脂に分散させて、この分散液を塗工するか、前記顔料を真空蒸着することによって形成する。このような電荷発生層の膜厚は、５μｍ以下、好ましくは０．０５〜３μｍである。また、本発明においては、導電性支持体と感光層の間にバリアー機能と接着機能をもつ下引層を設けることもできる。下引層は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレンーアクリル酸コポリマー、アルコール可溶アミド、ポリウレタンおよびゼラチン等によって形成できる。下引層の膜厚は０．１μｍ〜３μｍが好ましい。
【００１７】
本発明の電子写真感光体は、複写機、レーザープリンター、ＬＥＤプリンター、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用し得るだけではなく、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版およびファクシミリ等の装置にも幅広く適用し得るものである。
【００１８】
支持体の形状としてはドラム状、シート状及びベルト状などが挙げられるが、適用される電子写真装置に最も適した形状にすることが好ましい。
【００１９】
次に本発明のデロセスカートリッジ並びに電子写真装置について説明する。図１に本発明の電子写真感光体を用いた電子写真装置の概略構成を示す。図において、１はドラム状の本発明の電子写真感光体であり軸を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。該感光体１は、その回転過程で該感光体に接触配置された一次帯電手段２によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで露光部３にて不図示の像露光手段により光像露光Ｌ（スリット露光・レーザービーム走査露光など）を受ける。これにより感光体局面に露光像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【００２０】
形成された静電潜像は、次いで該感光体に接触配置された現像手段４でトナー現像され、このトナー現像像は、不図示の給紙部から感光体１と転写手段５との間に感光体１の回転と同期取りされて給送された転写材６に転写手段５により順次転写されていく。像転写を受けた転写材６は感光体面から分離されて像定着手段７へ導入されて像定着を受けて複写物（コピー）として機外ヘプリントアウトされる。像転写後の転写残トナーは、次の工程以降の現像時に現像手段の現像時に現像手段のトナー担持体に印加する電圧と感光体表面の電位差によって現像手段４によって除去、回収される。
【００２１】
本発明においては、上述の感光体１、一次帯電手段２、現像手段４の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真本体に対して着脱可能に構成してもよい。例えば、一次帯電手段２、現像手段４の少なくとも１つを感光体１とともに一体に支持してカートリッジ化し、装置本体のレール等の案内手段を用いて装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとすることができる。また、画像露光光３は、電子写真装置が複写機やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過光を用いる、あるいは、センサーで原稿を読みとり、信号化し、この信号に従って行われるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動及び液晶シャッターアレイの駆動等により照射される光である。
【００２２】
（実施形態１）
２４φ、２４６ｍｍのＡｌシリンダーを支持体として、それに以下の材料より構成される塗料を支持体上に漫積法で塗布し１４０℃、３０分熱硬化して１５μｍの導電層を形成した。
【００２３】
導電性顔料：ＳｎＯ２コート処理硫酸バリウム　　　　　　　１０部
抵抗調節用顔料：酸化チタン　　　　　　　　　　　　　　　　２部
バインダー樹脂：フェノール樹胎　　　　　　　　　　　　　　６部
レベリング材：シリコーンオイル　　　　　　　　　　０．００１部
溶剤：メタノール／メトキシプロパノール０．２／０．８　　２０部
次にこの上にＮメトキシメチル化ナイロン３部および共重合ナイロン３部をメタノール６５部、ｎブタノール３０部の混合溶媒に溶解した溶液を漫積法で塗布し０．５μｍの中間層を形成した。
【００２４】
次にＣｕＫαのＸ線回折スペクトルにおける回折角２θ±０．２°が９．０°、１４．２°、２３．９°、２７．１°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン（下記化合物１）４部とポリビニルプチラール（商品名：エスレックＢＭ２、積水化学製）２部およびシクロヘキサノン６０部をφ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散した後、エチルアセテート１００部を加えて電荷発生層用分散液を調製した。これを浸せき法で塗布し０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【００２５】
（化合物１）
【外１】
2004037640.tif 000003
【００２６】
次に下記構造式のアミン化合物９部
【外２】
2004037640.tif 000004
【００２７】
次に下記構造式のアミン化合物１部
【外３】
2004037640.tif 000005
【００２８】
とビスフェノールＺ型ポリカーボネート（商品名：Ｚ−４００、三菱ガス化学製）１０部をモノクロロベンゼン６０部ジクロロメタン４０部の混合溶媒に溶解した。この塗料を浸せき法で塗布し１２０℃１時間乾燥し２４μｍの電荷輸送層を形成した。表面は滑らかで、表面粗さは１０点平均表面粗さＲｚ＝０．１５μｍ、最大高さＲｙ＝０．７μｍであった。なお、表面粗さの潮定はサーフコーダＳＥ−３５００（（株）小坂研究所製）を用い、測定長さ２．５ｍｍ、測定スピード０．１ｍｍ／ｓｅｃで行った。
【００２９】
（実施形態２）
感光体は、電荷発生層までは実施形態１に準じて作成した。電荷輸送層は、化合物２を９部、化合物３を１部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（商品名：Ｚ−４００、三菱ガス化学製）１０部をモノクロロベンゼン６０部ジクロロメタン４０部の混合溶媒に溶解し、更にポリ四ふっ化エチレン粉体（分散粒径０．２μｍ）を総固形分に対して１０重量％添加し、均一に分散した。
この塗料を浸せき法で塗布し１２０℃１時間乾燥し２４μｍの電荷輸送層を形成した。なお、ポリ四ふっ化エチレン粉体の分散粒径はＣＡＰＡ７００（（株）堀場製作所製）で測定した。表面粗さはＲｚ＝０．４μｍ、Ｒｙ＝０．９μｍであった。
【００３０】
（実施形態３）
感光体は、電荷発生層までは実施形態１に準じて作成した。電荷輸送層は、化合物３を１０部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（商品名：Ｚ−４００、三菱ガス化学製〉１０部をモノクロロベンゼン６０部ジクロロメタン４０部の混合溶媒に溶解し、浸せき法で塗布し１２０℃１時間乾燥して２０μｍの電荷輸送層を形成した。更にその上に保護層として化合物３を５部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（商品名：Ｚ−２００、三菱ガス化学製）１０部、ポリ四ふっ化エチレン粉体（分散粒径０．１μｍ）を総固形分に対して２０重量％添加し、均一に分散したものを用い、電荷輸送層の上にスプレーコートした。この時の保護層の膜厚は４μｍであり、表面粗さはＲｚ＝０．８μｍ、Ｒｙ＝１．６μｍであった。
【００３１】
（比較例１）
実施形態１において感光体表面を研唐テープで荒らした他は、実施形態１と同様に感光体を作成した。この時の表面粗さは、Ｒｚ＝２．２μｍ、Ｒｙ＝２．４μｍであった。
【００３２】
（比較例２）
実施形態１において感光体表面を研磨テープで荒らした他は、実施形態１と同様に感光体を作成した。この時の表面粗さは、Ｒｚ＝２．８μｍ、Ｒｙ＝３．０μｍであった。
【００３３】
（比較例３）
実施形態１において感光体表面を研磨テープで荒らした他は、実施形態１と同様に感光体を作成した。この時の表面粗さは、Ｒｚ＝３．５μｍ、Ｒｙ＝３．８μｍであった。
【００３４】
評価は、レーザービームプリンタ（ヒューレットパッカード社製；レーザージェット５Ｌ）を改造したもので行った。改造は、まず一次帯電を直流電圧−１．３ｋＶの定電圧制御とした。次に、プロセスカートリッジの現像器をクリーニングプレードを取り外して現像同時クリーニングシステムとした。さらに現像器のトナー供給体を中抵抗ゴムローラーに変えて感光体に当接するように配設し、トナーを重量平均分子量７μｍの粉砕トナーとした。
【００３５】
評価はこの機械を用い、ゴ一スト画像の評価を行った。評価パターンは感光体１周分だけ２ｃｍ×２．５ｃｍ角のべた黒を１．５ｃｍおきに並べたパターンで、２周目以降は２ドット分の空白と１ドットが図２のように形成されるハーフトーンパターンを出力する画像パターンを用いた。評価方法は、１枚の画像のうち感光体２周目で、１周目で２ｃｍ×２．５ｃｍ角のべた黒が画像形成された場所と、画像形成されなかった場所での反射濃度の差をマクベス反射濃度計で測定した。反射濃度差が小さいほど、ゴーストのレベルはよい。
【００３６】
また、１０００枚評価後の感光体表面の観察も行った。
【００３７】
【表１】
2004037640.tif 000006
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、クリーナーレス、接触一成分現像方式、さらに小粒径トナーを用いた電子写真装置において、転写残トナーの、高品質の画像を得ることができる電子写真感光体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真感光体を有する電子写真装置の概略構成を示す図。
【図２】形成されるハーフトーンパターンを出力する画像パターン。
【符号の説明】
１　感光体
２　一次帯電手段
３　画像露光手段
４　現像手段
５　転写手段
７　定着手段
【図１】
2004037640.tif 000007
【図２】
2004037640.tif 000008