(57)【要約】【課題】軽量・小型化が可能なベルト感光体でありながら、懸架駆動が簡単であり、画像領域での現像器やクリーニング部材等との高い間隔位置精度が確保できるベルト感光体を用いた電子写真方式の画像形成装置を提供する。【解決手段】可撓性を有する支持体上に感光層を有する電子写真感光体を用い、一様帯電、像露光により形成した潜像をトナーにて現像し、像形成する画像形成装置において、該支持体が肉厚０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下のアルミニウム管内部に、該アルミニウム管の内径より大きな外径を有し、かつ、有効画像幅よりも広い接触幅を有する充填材が装着されていることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2012058636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する支持体上に感光層を有する電子写真感光体を用い、一様帯電、像露光により形成した潜像をトナーにて現像し、像形成する画像形成装置において、該支持体が肉厚０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下のアルミニウムベルト管であり、管内部に該アルミニウムベルト管の内径より大きな外径を有し、かつ、有効画像幅よりも広い接触幅を有する充填材が装着され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】
本発明は薄い肉厚のベルト状支持体を用いた電子写真感光体（以後、単に感光体ということがある）を装填した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、画像形成装置のカラー化が進み、電子写真方式でカラー画像を形成する場合には、通常シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）と４本の感光体が必要となり、それだけ感光体を作製する費用や工数が嵩んでいる。また、これを画像形成装置に組み込むには、それに対応したスペースが必要であり、駆動するにはそれだけ動力が必要なため、感光体はできるだけ小径で軽量なものとし、またコスト的にも低く抑える必要性が高まっている。
【０００３】
一方、電子写真方式の画像形成装置において、ベルト感光体を用いることは知られていたし、その実用化を通じて種々の利点を有することも確認されている。
【０００４】
しかし、通常ベルト感光体は張架ローラにてベルトを張り回しているため、１つの感光体に複数本の張架ローラが必要で、その点ではコスト的な問題が出やすく、その作製工数も要する傾向がある。又、画像形成装置としては複数のローラ間での蛇行制御が難しいという問題もあった。
【０００５】
その解決策としては、ベルト感光体といえども径を小さくすること、支持体の肉厚を下げること、ベルト感光体を支持する方法を簡便化すること等が考えられる（特許文献１及び２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２５１３４号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の様な状況の中で、画像形成装置の軽量・小型化に有利な感光体を如何にしてさらに軽量化することが出来るかを検討した中でなされたものである。
【０００８】
実際に支持体の肉厚を薄くしてみると、感光体ベルト背面の張架部材の凹凸の影響が出やすく、また、画像形成領域に背面から押圧されていない部分があると、現像時あるいはクリーニング時に用いている現像器やクリーニング部材との間隔位置精度が出にくいことも明らかになってきた。
【０００９】
即ち、本発明の目的は、軽量・小型化が可能なベルト状の感光体でありながら、懸架駆動が簡単であり、画像領域での現像器やクリーニング部材等との高い間隔位置精度が確保できるベルト感光体を用いた電子写真方式の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】
【００１０】
本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成される。
【００１１】
（１）
可撓性を有する支持体上に感光層を有する電子写真感光体を用い、一様帯電、像露光により形成した潜像をトナーにて現像し、像形成する画像形成装置において、該支持体が肉厚０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下のアルミニウムベルト管であり、管内部に該アルミニウムベルト管の内径より大きな外径を有し、かつ、有効画像幅よりも広い接触幅を有する充填材が装着されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、軽量・小型化が可能なベルト感光体でありながら、懸架駆動が簡単であり、画像領域での現像器やクリーニング部材等との高い間隔位置精度が確保できるベルト感光体を用いた電子写真方式の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係わる内部に充填材を充填された感光体支持体を説明する図。
【図２】本発明の電子写真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】
【００１４】
本発明につきさらに説明する。
【００１５】
本発明の構成は、可撓性を有する支持体上に感光層を有する電子写真感光体を用い、該支持体が肉厚０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下のアルミニウムベルト管内部に、該アルミニウムベルトの内径より大きな外径を有し、かつ、有効画像幅よりも広い接触幅を有する充填材を装着されている感光体を用いた画像形成装置、というものである。
【００１６】
即ち、画像形成装置の感光体は設置位置の精度を確保し、回転させるためにしっかり保持する必要があるが、本発明では感光体の軸或いは感光体の端部に設置したフランジにより保持し、設置位置精度を確保する。さらに感光体支持体の内部から内径より大きな外径を有し、かつ、有効画像幅よりも広い接触幅を有する充填材を装着することにより内部より感光体支持体面を押圧し、現像装置あるいはクリーニング装置との位置精度を確保することができる。
【００１７】
上記構成において、支持体（基体ともいう）が肉厚０．０５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下のアルミニウムベルトを用いているが、軽量であるが支持体背面の凹凸の影響等を防止するための硬度を有するためには、素材としては軽量のアルミニウムを用い肉厚は当然薄くする必要がある。しかし、肉厚が０．０５ｍｍ未満では強度や膜厚の均一性に問題があり、一方、０．５ｍｍを超える場合は強度や膜厚の均一性という問題はなくなるが、軽量化やコスト的にも問題が出てくる。尚、素材としてのアルミニウムは延展など加工し易く、電子写真性能の面からも安定した特性を有する。
【００１８】
しかし、上記肉厚範囲の可撓性を有するアルミニウムベルトは、背面からの凹凸の影響を有効に防止する硬度を有しているが、強度の面ではなお問題があることが判明した。即ち、現像器やクリーニングブレードの突き当てにより撓みを生じ、その対応策が必要になる。発明者の検討によると、アルミニウムベルトの内部に充填材を装着するのが有効であることが判明したが、充填材の外径はアルミニウムベルトの内径より大きく、かつ、有効画像幅よりも広い接触幅を有することが必須である。
【００１９】
充填材の外径をアルミニウム管の内径より大きくしなければ、撓みを防止するに十分な抗力を有しない。また、その充填されている幅は、必ずしも感光体支持体の全幅である必要はないが、有効画像幅よりも広い接触幅を有していないと、充填材が充填されていない領域では多少とも撓みを生じて問題がでることがある。
【００２０】
尚、感光体の交換時期がくれば、可撓性を有する支持体上に感光層を有する電子写真感光体のみを、感光体の軸或いは感光体の端部に設置したフランジより取り外して、交換することもでき、これにより感光体の軸又はフランジはそのまま繰り返し使用することが出来る。
【００２１】
〔アルミニウムベルト〕
本発明に用いるアルミニウムベルトの素材としては、純アルミニウムのほか所謂アルミニウム合金と呼ばれる一群のものはいずれも用いることができる。具体的には１０００系（純アルミニウム系）、２０００系（Ａｌ−Ｃｕ系）、３０００系（Ａｌ−Ｍｎ系）、４０００系（Ａｌ−Ｓｉ系）、５０００系（Ａｌ−Ｍｇ系）、６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）、７０００系（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系）等のいずれの合金も使用することができる。
【００２２】
さらにアルミニウムベルト管の作製方法については、特開２００１−２２５１３４号公報あるいは特開２００２−２１０５３１号公報に記載の技術を参考にすることができる。
【００２３】
アルミニウムベルト管の内径とは、アルミニウムベルト管の駆動回転軸に垂直な面で円を形成した時の内接円の中の直径である。
【００２４】
〔充填材〕
充填材とは、感光体支持体内に充填することが出来、それにより該支持体面外側からの押圧力に対する抗力を付与しうるものであれば、その材質に特に限定があるわけではない。しかし、通常は適度な弾性を有する又は弾性を有する様に加工された高分子樹脂材料である。本発明で、弾性を有するとは、印加された応力が解消されると、形状が復元する構成であることをいい、材料自体が弾性を有するもののほか、材料が可撓性を有し、発泡、メッシュ状、或いは織物状にして復元性を持たせたり、袋状を密閉構造にし、内部に空気等のガスを封入して、形状の弾性を付与したもの等があげられる。
【００２５】
具体的な材料としては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ウレタンゴム等が例示される。これらの中でも好ましくは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴムが挙げられる。
【００２６】
これらの材料は単独で又は複数種を組み合わせて用いることができる。また、これらの材料の発泡体を充填材に用いても良い。更に、これらの材料の中に気体を封入することで弾性を持たせても良い。
【００２７】
充填材は、単に弾性材料の機能のほかに、感光層の温度上昇を抑えるための放熱材とするか、熱容量を高めて温度上昇を抑制する材料、構成にすることが好ましい。放熱部材とする場合には、充填材の間に空気を流通する空間を設けることが好ましい。
【００２８】
また、別の機能としては、感光体の回転質量を増加させ、回転安定性を付与する為に、比重の高い、金属或いは金属酸化物を含有させた弾性材料が好ましい。
【００２９】
充填材の外径とは、充填材を無負荷状態で放置した時の、充填材を感光体駆動回転軸に垂直な面で切断した断面の外接円の直径である。
【００３０】
充填材の外径をアルミニウムベルトの内径より大きくとは、支持体面外側からの押圧力に対する抗力を付与しうる大きさのものという意味であり、通常はアルミニウム管の内径より５．０％以上大きいものをいう。上限は充填材の硬さにもよるが３０％以下がよい。
【００３１】
尚、感光体の有効画像幅よりも広い接触幅とは、感光体の幅方向の長さが現像により画像が形成される幅よりも充填材の接触幅の最少幅が広いことを意味する。好ましくはクリーニングブレード等のクリーニング部材が当接する幅の両端より、さらに１．０ｍｍ程度は外側にはみ出した構成が、クリーニング不良が起きにくく好ましい。
【００３２】
従来感光体の内側に静音効果を狙った重量物を付加した感光体は知られていたが（特開平６−９５５６０号公報）、本発明とは異なり、これらは、音を発するような剛直な支持体についてであり、かつその部材の挿入幅は、有効画像領域の一部でしかない。本発明の様な薄肉の支持体の場合、有効画像幅よりも短い充填材で、充填材のない部分の支持体が変形し、現像不良やクリーニング不良を発生し問題となる。したがって本発明の場合には、有効画像幅以上の幅を有する充填材を有していることが必須となる。
【００３３】
アルミニウムベルトの内径より大きな外径を有し、かつ、有効画像幅よりも広い接触幅を有する充填材を装着されている感光体の可撓性を有する支持体の形状例を図１に示す。
【００３４】
図１において、アルミニウムベルト１の中に挿入された発泡ウレタンの弾性体２の端部が、該ベルトの両端部からハミ出した形態を有している。尚、３は駆動用の軸である。
【００３５】
図１（Ａ）において、支持体であるアルミニウムベルト１の中に挿入された発泡ウレタンの弾性体（充填材）２の端部が、該ベルトの両端部からハミ出した形態を有している。３は駆動用の軸である。尚、この図において、有効画像幅はアルミニウムベルトの幅より狭いから、充填材の接触幅は有効画像幅より広いことになる。
【００３６】
図１（Ｂ）は、上記図１（Ａ）とは異なる本発明の実施態様の図である。この場合は、アルミニウムベルト１より、弾性体（充填材）２の充填されている幅が短いため充填材はその両端部までアルミニウムベルト１の内部に隠れた形となり、有効画像幅はそれより短い形態をとっている。
【００３７】
〔感光体の構成〕
本発明において、感光体のその他構成や使用素材については、特に限定はなく一般に使用されているものでよい。
【００３８】
しかし、今日、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所謂有機感光体が極めて多く、以下の説明では、主に本発明に用いられ得る有機感光体についての説明を行う。
【００３９】
本発明の感光体は、導電性支持体上に、少なくとも感光層を有し、あるいは更に保護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。
【００４０】
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、及び保護層を順次積層した層構成、
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、及び保護層を順次積層した層構成。
【００４１】
以下、上記１）を中心に、有機感光体の層構成の説明を記述する。
【００４２】
（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。
【００４３】
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。
【００４４】
また、中間層の抵抗調整の目的で各種の微粒子（金属酸化物粒子等）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。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微粒子を用いることができる。
【００４５】
これら金属酸化物を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。また、これらの金属酸化物粒子は、無機化合物や有機化合物で表面処理されていてもよい。
【００４６】
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、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−ブタノール等の炭素数１〜４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、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
中間層の膜厚は、０．１〜３０μｍが好ましく、０．３〜１５μｍがより好ましい。
【００５２】
（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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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ることもできる。
【００５９】
（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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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号公報等に記載のものがよい。
【００６７】
（保護層）
本発明の感光体に用いられる保護層は、バインダー樹脂に無機微粒子を添加して調製した塗布液を電荷輸送層の上に塗布して形成したものである。尚、保護層には酸化防止剤や滑剤等を含有させてもよい。
【００６８】
無機微粒子としては、シリカ、アルミナ、チタン酸ストロンチウム、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、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を好ましく用いることが出来る。特に表面を疎水化した疎水性シリカや疎水性アルミナ、疎水性ジルコニア、微粉末焼結シリカ等が好ましい。
【００６９】
無機微粒子の数平均一次粒径は、１〜３００ｎｍのものが好ましく、５〜１００ｎｍが特に好ましい。無機微粒子の数平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡観察によって１００００倍に拡大し、ランダムに３００個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によりフェレ径の数平均径として測定値を算出して得られた値である。
【００７０】
保護層に用いられるバインダー樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂何れの樹脂かを問わない。例えば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、メラミン樹脂等を挙げることが出来る。
【００７１】
保護層に用いられる滑剤としては、樹脂微粉末（例えば、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂等）、金属酸化物微粉末（例えば、酸化チタン、酸化アルミ、酸化スズ等）、固体潤滑剤（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ボリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等）、シリコーンオイル（例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンポリシロキサン、環状ジメチルポリシロキサン、アルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸変性シリコーンオイル等）、フッ素系樹脂粉体（例えば、四フッ化エチレン樹脂粉体、三フッ化塩化エチレン樹脂粉体、六フッ化エチレンプロピレン樹脂粉体、フッ化ビニル樹脂粉体、フッ化ビニリデン樹脂粉体、フッ化二塩化エチレン樹脂粉体及びそれらの共重合体等）、ポリオレフィン系樹脂粉体（例えば、ポリエチレン樹脂粉体、ポリプロピレン樹脂粉体、ポリブテン樹脂粉体、ポリヘキセン樹脂粉体などのホモポリマー樹脂粉体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体などのコポリマー樹脂粉体、これらとヘキセンなどの三元共重合体、更にこれらの熱変成物の如きポリオレフィン系樹脂粉体等）等が挙げられる。
【００７２】
上記の潤滑剤に用いる各樹脂の分子量や粉体の粒径は適宜選択することが出来る、又粒径に関しては、特には０．１μｍ〜１０μｍが好ましい。これらの潤滑剤を均一に分散するため分散剤をバインダー樹脂に添加してもさしつかえない。
【００７３】
〔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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
なお、トナーの体積平均粒径、即ち、上記５０％体積粒径（Ｄｖ５０）は２〜９μｍ、より好ましくは３〜７μｍ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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
〔画像形成装置〕
次に、本発明に係わる感光体を用いた画像形成装置について説明する。
【００８３】
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。
【００８４】
本発明の画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、発振波長が３５０〜８５０ｎｍの半導体レーザー又は発光ダイオードを、像露光光源として用いるのが望ましい。これらの像露光光源を用いて、書込みの主査方向の露光ドット径を１０〜１００μｍに絞り込み、有機感光体上にデジタル露光を行うことにより、６００ｄｐｉ（ｄｐｉ：２．５４ｃｍ当たりのドット数）から２４００ｄｐｉ、あるいはそれ以上の高解像度の電子写真画像をうることができる。
【００８５】
本発明の有効画像幅とは、レーザーの書き込み幅を意味し、ドラム軸方向の両端ドットの中心間距離をいう。
【００８６】
前記露光ドット径とは該露光ビームの強度がピーク強度の１／ｅ２以上の領域の主走査方向にそった露光ビームの長さ（Ｌｄ：長さが最大位置で測定する）を云う。
【００８７】
用いられる光ビームとしては半導体レーザーを用いた走査光学系及びＬＥＤの固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の１／ｅ２以上の領域を本発明に係わる露光ドット径とする。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋより構成されている。
【００９１】
本発明の感光体は、内部に充填材を有した管構造であり、該感光体と一体の軸又はフランジにより駆動する。駆動力を受ける部分は、軸、又は、ギヤや嵌め合いを有したフランジが担い、感光層が、劣化、摩耗により感光層を交換する場合には、管内部の充填材を除いた、感光層を具備したアルミ管部分のみの交換し、充填材の再利用も可能である。
【００９２】
本発明の充填材は感光体のアルミベルト管よりも長くても短くてもよい。充填材が、感光体よりも長い場合は、コストがやや高くなるものの、位置精度の安定性の観点では好ましい。
【００９３】
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。
【００９４】
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６Ｙ（以下、単にクリーニング手段６Ｙ、あるいは、クリーニングブレード６Ｙ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６Ｙを一体化するように設けている。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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支持体：例えば普通紙、透明シート等）としての転写材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、転写材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転写材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、中間転写体や転写材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。
【０１００】
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ５ｂにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
二次転写ローラ５ｂは、ここを転写材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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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】
【０１０７】
以下、本発明の代表的な実施態様と効果を示し本発明をさらに説明するが、本発明の態様はこれらに限られるものではない。
【０１０８】
〈支持体１の作製〉
外径３０ｍｍ、肉厚０．２ｍｍ、長さ２６５ｍｍの円筒状アルミニウムの無端ベルトを用いた。
【０１０９】
〈感光体１の作製〉
（中間層の形成）
バインダー樹脂（Ｎ−１）１質量部をエタノール／ｎ−プロピルアルコール／テトラヒドロフラン（４５：２０：３５容量比）２０質量部に加え攪拌溶解後、質量比で５％のメチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理済みのルチル型酸化チタン粒子４．２質量部を混合し、該混合液をビーズミルを用い分散した。この際、平均粒径０．１〜０．５ｍｍのものを用い、充填率８０％、周速設定４ｍ／ｓｅｃ、ミル滞留時間３時間で分散し、中間層塗布液を作製した。同液を５μｍフィルタで濾過した後、該中間層塗布液を上記で準備した「支持体１」を洗浄した後の外周に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚２μｍの「中間層」を形成した。
【０１１０】
【化１】
2012058636.tif 000003
【０１１１】
（電荷発生層の形成）
下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法で中間層の上に塗布し、乾燥膜厚０．３μｍの「電荷発生層」を形成した。
【０１１２】
Ｙ−チタニルフタロシアニン（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線によるＸ線回折のスペクトルでブラッグ角（２θ±０．２°）２７．３°に最大回折ピークを有するチタニルフタロシン顔料）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０質量部
ポリビニルブチラール（ＢＸ−１、積水化学（株）製）・・・・１０質量部
メチルエチルケトン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７００質量部
シクロヘキサノン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３００質量部
（電荷輸送層の形成）
下記成分を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層上に浸漬塗布法で塗布し、１２０℃で７０分乾燥して乾燥膜厚２０μｍの「電荷輸送層」を形成した。
【０１１３】
電荷輸送物質（下記構造）・・・・・・・・・・・・・・・・・５０質量部
ポリカーボネート樹脂「ユーピロン−Ｚ３００」（三菱ガス化学社製）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１００質量部
酸化防止剤（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）・８質量部
テトラヒドロフラン／トルエン（体積比８／２）・・・・・・７５０質量部
感光層を塗布したアルミニウムベルト管に外径３３ｍｍ、硬度１０°、長さ２５０ｍｍのウレタンスポンジを挿入した感光体を作製した。
【０１１４】
【化２】
2012058636.tif 000004
【０１１５】
〈感光体２〜１０の作製〉
同様に各種ベルト管の厚さ、材質、支持体内部の充填材を表１の如く変更し、感光体２〜１０を作製した。
【０１１６】
【表１】
2012058636.tif 000005
【０１１７】
〔性能評価〕
得られた感光体を、コニカミノルタ社製ｍａｇｉｃｏｌｏｒ  １６００Ｗ改造機（有効画像幅２４０ｍｍ）に搭載し、以下の評価を行った。
【０１１８】
ハーフトーン画像部（画像濃度０．３の均一画像部）と白地画像領域を５０％ずつ有する画像パターンを、スタート及び１０万枚終了時の１０枚連続でプリントし、その画像を評価した。この時の実写画像は、全画面均一にトナーを供給するように構成された、英文の印字率５％のテストパターンである。
【０１１９】
〈スジ・ポチの評価〉
◎：スジ及びポチの発生全くなし
○：スジ、又はポチの発生が１枚当たり３個以下
×：スジ、又はポチの発生が１枚当たり４個以上
〈ハーフトーンムラの評価〉
◎：１枚中のハーフトーンのムラの最大値が０．０３以下
○：１枚中のハーフトーンのムラの最大値が０．０３を超え０．０６以下
×：１枚中のハーフトーンのムラの最大値が０．０６より大
〈耐久性テスト〉
◎：１０万コピー後も画像、ベルトの外観上も問題なし
○：１０万コピー後にベルトに一部亀裂、癖が生じるが実用上問題ない
×：１０万コピー後又はそれ以前に、破断或いは破れが生じる。又は、癖が激しく、画像欠陥が発生する。
【０１２０】
【表２】
2012058636.tif 000006
【０１２１】
実施例１〜６は１０万コピーを通じて良好な画像が得られたのに対し、比較例１では、支持体の肉厚が薄く、耐久性テスト中に亀裂が生じ１０万コピー時の画像が一部欠けていた。
【０１２２】
比較例２では、ベルトの裏面に存在する異物の形状が感光層表面形状にも現れ、ハーフトーンのスジ、べた黒部にスジが発生した。
【０１２３】
比較例３では、ベルトの形状が安定せず、ハーフトーンムラが発生した。比較例４では支持体に対し、充填材が一部画像領域の支持体内側に充填材が設置されていない部分があり、その部分でハーフトーンムラが発生した。
【０１２４】
なお、支持体の肉厚０．５ｍｍを超えるものは感光体の軽量化・コスト低減等の条件を満たせず、性能評価は行わなかった。
【符号の説明】
【０１２５】
１  アルミニウムベルト
２  弾性体（充填材）
３  駆動用の軸
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
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ  クリーニング手段
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ  画像形成ユニット
【図１】
2012058636.tif 000007
【図２】
2012058636.tif 000008