(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシガリウムフタロシアニン又はチタニルフタロシアニンの有機光導電性化合物を有する感光体を帯電工程により帯電し、デジタル露光により静電潜像を前記感光体上に形成し、前記静電潜像を現像バイアスを印加した現像工程により現像して、可視像を得る画像形成方法において、
前記感光体は、熱硬化性樹脂成分を含有する膜厚が０．５μｍ以上、３μｍ以下の表面保護層を有し、且つ、前記デジタル露光の光源は、前記感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長以上で、波長７００ｎｍ以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂成分は、架橋構造を有するシロキサン系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
ヒドロキシガリウムフタロシアニン又はチタニルフタロシアニンの有機光導電性化合物を有する感光体を帯電させ、デジタル露光により静電潜像を前記感光体上に形成し、前記静電潜像を現像して可視像を得る画像形成装置において、
前記感光体は、熱硬化性樹脂成分を含有する膜厚が０．５μｍ以上、３μｍ以下の表面保護層を有し、且つ、前記デジタル露光の光源は、前記感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長以上で、波長７００ｎｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂成分は、架橋構造を有するシロキサン系樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記感光体は、円筒状の感光体ドラム、または、感光体ベルトであることを特徴とする請求項３、または、４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成方法、及び、その装置に関し、特に、感光体の表面保護層、及び、デジタル露光の光源波長に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、有機光導電性化合物を有する感光体を帯電工程により帯電し、デジタル露光により静電潜像を前記感光体上に形成し、前記静電潜像を現像バイアスを印加した現像工程により現像して、可視像を得る画像形成方法、及び、その装置が知られている。この感光体には表面保護層がなく、また、使用されるデジタル露光の光源波長としては約７８０ｎｍが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、感光体に表面保護層がないと、耐久性に乏しく劣化し易いという問題がある。そこで、感光体に表面保護層を設けると、表面保護層により電荷の輸送に乱れが生じ、レーザー露光のスポット径が小さくても、現像後のドットは拡散して所望の解像力を得ることが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明は上記の課題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、良好な画質が得られ、且つ、感光体の耐久性に優れた画像形成方法、及び、その装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的の画像形成方法は、下記の手段により達成できる。
【０００６】
（１）ヒドロキシガリウムフタロシアニン又はチタニルフタロシアニンの有機光導電性化合物を有する感光体を帯電工程により帯電し、デジタル露光により静電潜像を前記感光体上に形成し、前記静電潜像を現像バイアスを印加した現像工程により現像して、可視像を得る画像形成方法において、前記感光体は、熱硬化性樹脂成分を含有する膜厚が０．５μｍ以上、３μｍ以下の表面保護層を有し、且つ、前記デジタル露光の光源は、前記感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長以上で、波長７００ｎｍ以下であることを特徴とする画像形成方法。
【０００７】
上記目的の画像形成装置は、下記の手段により達成できる。
（２）ヒドロキシガリウムフタロシアニン又はチタニルフタロシアニンの有機光導電性化合物を有する感光体を帯電させ、デジタル露光により静電潜像を前記感光体上に形成し、前記静電潜像を現像して可視像を得る画像形成装置において、前記感光体は、熱硬化性樹脂成分を含有する膜厚が０．５μｍ以上、３μｍ以下の表面保護層を有し、且つ、前記デジタル露光の光源は、前記感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長以上で、波長７００ｎｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は実施の形態の画像形成装置の構成を示す図、図２は図１に示す感光体の構成縦断面図である。
【０００９】
以下、本発明の画像形成装置を添付図面に基づいて説明する。図１は、画像形成装置本体、画像読み取り装置、自動原稿送り装置から成る画像形成装置の全体構成図である。
【００１０】
画像形成装置本体Ａは、回転する像担持体（以下、感光体と称す）１の周囲に、帯電手段２、像露光手段３、現像手段４、転写手段５、除電手段６Ａ、分離爪６Ｂ、及び、クリーニング手段７を配置し、帯電手段２によって感光体１の表面に一様帯電を行った後に、像露光手段３のレーザーによって原稿から読み取られた画像データに基づくビーム光走査を行うことによって静電潜像を形成し、該静電潜像を現像手段４により反転現像して感光体１の表面にトナー像を形成する。
【００１１】
一方、転写紙収納手段８Ａから給紙された転写紙Ｐは転写位置へと送られる。転写位置において転写手段５により前記トナー像が転写紙Ｐ上に転写される。その後に、転写紙Ｐは除電手段６Ａに裏面の電荷が消去され、分離爪６Ｂにより感光体１から分離され、中間搬送部８Ｂにより搬送され、引き続き定着手段９により加熱定着され、排紙手段８Ｃにより排紙皿８Ｄに排出される。
【００１２】
転写紙の両面に画像形成を行う場合には、定着手段９により加熱定着された転写紙Ｐを、搬送路切り替え板８Ｅにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送８Ｆにおいてスイッチバックして表裏反転した後、排紙手段８Ｃにより装置外の排紙皿８Ｄに排出される。
【００１３】
一方、感光体１の画像処理後の表面は、分離爪６Ｂの下流においてクリーニング手段７により表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。
【００１４】
画像形成装置本体Ａの上部には、シートスルー読み取り方式の自動原稿送り装置ＤＤＦが開閉可能に支持されている。
【００１５】
自動原稿送り装置ＤＤＦにおいて、２０は原稿給紙台、２１は給紙ローラ、２２は分離ローラ、２３は搬送ドラム、２４Ａ，２４Ｂはピンチローラ、２５は原稿案内部材、２６Ａ，２６Ｂは搬送路切り替え板、２７Ａ，２７Ｂは排紙ローラ、２８Ａ，２８Ｂは排紙皿である。自動原稿送り装置ＤＤＦは、片面原稿読み取り機能と両面原稿読み取り機能とを有する。
【００１６】
原稿給紙台２０上に画像面を上向きに載置された原稿ｄ１は、給紙ローラ２１、分離ローラ２２により給送され、回転する搬送ドラム２３とピンチローラ２４Ａ，２４Ｂに挟持され、原稿案内部材２５に案内されて、スリット露光用ガラス１３上を通過する。
【００１７】
スリット露光用ガラス１３の下方の初期位置（ホームポジション）に停止した後述の露光ユニット１４は、スリット露光用ガラス１３の表面上を通過する原稿ｄ１に照射露光して、光学系により原稿画像を読み取る。
【００１８】
片面原稿の読み取り時には、スリット露光用ガラス１３上で露光処理された大サイズの原稿ｄ１は、排紙ローラ２７Ａに挟持されて排紙皿２８Ａ上に排出される。小サイズの原稿ｄ１は、排紙ローラ２７Ｂに挟持されて排紙皿２８Ｂ上に排出される
両面原稿の読み取り時には、片面読み取り処理後の原稿ｄ１を、先ず、排紙ローラ２７Ｂにより挟持したまま排紙皿２７Ｂ上に排出する。その後、排紙ローラ２７Ｂを逆回転させ、原稿ｄ１をスイッチバックさせて表裏反転して、回転する搬送ドラム２３とピンチローラ２４Ａ，２４Ｂにより再び挟持し、原稿案内部材２５に案内して、スリット露光用ガラス１３上を通過させる。スリット露光用ガラス１３上の通過時に、露光ユニット１４は原稿ｄ１の裏面を照射露光して、光学系が原稿ｄ１の裏面画像を読み取る。
【００１９】
裏面画像の読み取りを終了した両面原稿は、片面原稿と同様に、排紙皿２８Ａ又は排紙皿２８Ｂ上に排出される。搬送ドラム２３の外周近傍に配置された搬送路切り替え板２６Ａ，２６Ｂは、原稿ｄ１の排紙、反転経路を切り替える。
【００２０】
自動原稿送り装置ＤＤＦによる原稿読み取りは、スリット露光用ガラス上を移動する原稿を読み取る上記のシートスルー読み取り機能と、原稿台ガラス１１上に載置された原稿に対して、露光ユニット１４、及び、Ｖミラーユニット１５を走査させながら行う原稿停止、光学系移動露光機能とがある。
【００２１】
画像読み取り装置Ｂの光学系は、光源１４１と第１ミラー１４２を備える露光ユニット１４、第２ミラー１５１と第３ミラー１５２から成るＶミラーユニット１５、レンズ１６、ＣＣＤイメージセンサ１７により構成されている。
【００２２】
画像読み取り装置Ｂは、スリット露光用ガラス１３の表面上を移動する原稿ｄ１を読み取る原稿移動露光モードと、原稿台ガラス１１上に載置された原稿ｄ２を露光ユニットを走査させることにより読み取る光学系走査露光モードとの２モードを有し、１つの露光ユニットによる露光処理が可能である。
【００２３】
自動原稿送り装置ＤＤＦによる原稿ｄ１の読み取りは、露光ユニット１４がスリット露光用ガラス１３の下方の初期位置（ホームポジション）に停止した位置において行われる。原稿台ガラス１１上の原稿ｄ２の読み取りは、露光ユニット１４とＶミラーユニット１５とから成る光学系ユニットを移動させながら行われる。
【００２４】
ここで、前述の感光体１について図２を参照して詳しく説明する。図２に示すごとく、感光体１は基体１ａより順に下引き層１ｂ、電荷発生層１ｃ、電荷輸送層１ｄ、および表面保護層１ｅが形成されている。
【００２５】
表面保護層１ｅは感光体１の表面を保護する層であり、表面保護層１ｅの成分は表面を確実に保護する熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂は流動性を帯び、比較的分子量の低い高分子に、触媒などを加えて加熱すると硬化して、一度加熱すると再加熱しても戻らないという不可逆的な性質を持った樹脂で、熱硬化性樹脂としてはポリウレタン樹脂、フェノール樹脂等がある。
【００２６】
図６（ａ）は表面保護層の膜厚と１ドット面積の関係を示し、膜厚が厚くなると１ドット面積が小さくなる。また、図６（ｂ）は表面保護層の膜厚と拡散度合いの関係を示す。なお、拡散度合い＝（表面保護層なしの１ドット面積−表面保護層ありの１ドット面積）／（表面保護層なしの１ドット面積）である。表面保護層の膜厚は０．５μｍ以上、３μｍ以下が好ましい。下限の条件を超えると、感光体の耐久性が低下し、また上限を超えると、現像後のドットの拡散度合いが大きくなる。
【００２７】
なお、上記図６（ａ）のテスト方法は１ドット孤立点のパターンを図１に示す画像形成装置によりプリント出力して画像データを作製し、プリント出力した画像サンプルの１ドット孤立点をデジタルマイクロスコープで拡大してデジタルデータ化して、このデジタルデータより１ドット面積等を算出したものである。
【００２８】
次に、感光体の表面保護層の有無によるドットの拡散状態を図８に示す。図８（ａ−１）は感光体に表面保護層を設けない場合のドットの模式図であり、図８（ａ−２）は感光体に表面保護層を設けた場合のドットの模式図である。図８（ａ−２）より、表面保護層によって、１ドット孤立点は、潜像の段階で拡散してドットが小さく見えている。また、図８（ｂ−１）は感光体に表面保護層を設けない場合のドットの集合模式図で、図８（ｂ−２）は感光体に表面保護層を設けた場合の集合模式図である。図８（ｂ−２）より、表面保護層によって、１ドット孤立点は、潜像の段階で拡散してドットが小さく見え分布している。さらに、図８（ｃ）は感光体に表面保護層を設けた場合のライン画像で、拡散した像の部分に付着したトナー量が孤立点に比べ多いために線が滲み込んだようにみえ濃度としては濃くなった画像に見える。
【００２９】
次に、図３は感光体の分光感度（吸収スペクトル）を示し、電荷発生化合物はヒドロキシガリウムフタロシアニンであり、吸収スペクトルのピークは約７２０ｎｍ（吸光度１．５３ａｂｓ）である。この感光体に適した光源波長は、下限は感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長約６７８ｎｍ（吸光度１．２３ａｂｓ）であり、上限は波長７００ｎｍである。
【００３０】
また、図４は他の感光体の分光感度（吸収スペクトル）を示し、電荷発生化合物はＸ線回折スペクトルのＣｕ−ｋα線に対するブラッグ角２θ（±０．２°）の９．０°、２７．２°に主ピークを有するチタニルフタロシアニンである。吸収スペクトルのピークは約７６０ｎｍ（吸光度０．８５ａｂｓ）である。この感光体に適した光源波長は、下限は感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長約６０７ｎｍ（吸光度０．５５ａｂｓ）であり、上限は波長７００ｎｍである。
【００３１】
ここで、比較例の感光体について説明する。図５は比較例の感光体の分光感度（吸収スペクトル）を示し、電荷発生化合物はクロロガリウムフタロシアニンであり、吸収スペクトルのピークは約７７６ｎｍ（吸光度１．９４ａｂｓ）である。なお、この感光体に適した光源波長は存在しない例である。
【００３２】
次に、デジタル露光の光源について説明すると、デジタルの露光波長は図７に示すように、露光波長が短くなるにしたがって主走査方向のビーム径は小さくなる。従って、感光体に表面保護層を設ける場合、解像力の劣化をカバーするために、露光波長を短波長にすることが望ましい。光源の使用波長は、下限が感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長以上であり、上限が波長７００ｎｍ以下である。この波長範囲は、感光体に表面保護層を有しても良好な解像度を得るための条件であり、上限を越えると、現像ドット径が大きくなり、逆に、下限を越えると感光体に吸収されない光波長成分が散乱して、像の乱れが生じ、潜像電荷を消去するのにパワーが多く必要となる。
【００３３】
なお、実施の形態では感光体として円筒状の感光体ドラムについて説明したがこれに限定されるものではなく、例えばベルト状の感光体ベルトでもよい。
【００３４】
【実施例】
本発明の実施例について説明する。
【００３５】
（イ）感光体の作製
（下引き層１ｂ）
チタンキレート化合物（ＴＣ−７５０松本製薬製）              ３０ｇ
シランカップリング剤（ＫＢＭ−５０３信越化学社製）          １７ｇ
２−プロパノール                                        １５０ｍｌ
上記塗布液を用いてφ１００ｍｍの円筒形の導電性支持体上に、膜厚０．５μｍとなるように塗布した。
【００３６】
（電荷発生層１ｃ）
Ｙ型チタニルフタロシアニン                                  ６０ｇ
シリコーン変性ブチラール樹脂（Ｘ−４０−１２１１Ｍ：信越化学製）７００ｇ
２−ブタノン                                          ２０００ｍｌ
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。
【００３７】
この塗布液を前記下引き層の上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００３８】
（電荷輸送層１ｄ）
電荷輸送物質（Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−｛４−（β−フェニルスチリル）フェニル｝）−ｐ−トルイジン    ２２５ｇ
ポリカーボネート（粘度平均分子量３０，０００）            ３００ｇ
酸化防止剤（２，６−ジ−ターシャリ−ブチル−４−フェニルフェノール）６ｇ
ジクロロメタン                                        ２０００ｍｌ
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膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【００３９】
（表面保護層１ｅ）
メチルトリメトキシシラン                                  １８２ｇ
化合物（Ｔ−１）                                            ５０ｇ
酸化防止剤（サノールＬＳ２６２６：三共社製）                  １ｇ
コロイダルシリカ（３０％メタノール溶液）                  １００ｇ
２−プロパノール                                          ２２５ｇ
２％酢酸                                                  １０６ｇ
ジブチル錫アセテート                                          １ｇ
化合物（Ｔ−１）の化学式を化１に示す。
【００４０】
【化１】
0004110711.tif 000002
【００４１】
シラン化合物と１−ブタノール、２％酢酸を混合し、撹拌しながら４０℃の温度で１６時間撹拌した後に、化合物（Ｔ−１）、コロイダルシリカ、酸化防止剤、アルミニウムトリスアセチルアセトナートを加えて室温で１時間撹拌して表面保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に円形量規制型塗布装置により厚さ３μｍの樹脂層を形成し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、架橋構造を有するシロキサン系樹脂層を形成し、感光体１を作製した。
【００４２】
（ロ）試験装置
試験装置は、図１に示す装置を使用し、レーザー光源を交換して行った。使用レーザー光源（ｎｍ）は６３５、６５０、６８５、７８０（比較用）である。感光体の電荷発生層は、Ｙ型チタニルフタロシアニンであり、感度ピークは７８０から８００ｎｍである。図示しない吸収スペクトル曲線よりピーク感度の１／２に相当する波長は６４０ｎｍから６６０ｎｍにあり、従って、露光に最適な波長は６４０ｎｍから７００ｎｍの範囲である。
【００４３】
（ハ）評価
文字画像にて行い、文字の滲み、線の欠け、線が密集している部分での濃度アップ等により評価する。
【００４４】
（ニ）結果
プリント出力されたドットの評価結果を表１に示す。表１中で、「△」印はやや不良、「○」印は良好をそれぞれ示す。
【００４５】
【表１】
0004110711.tif 000003
【００４６】
以上のように、感光体が表面保護層を有し、また、デジタル露光の光源波長が感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長以上で、７００ｎｍ以下であると、良好な画質が得られ、また、感光体の耐久性も優れる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように構成したので下記のような効果を奏する。
【００４８】
請求項１、３に記載の発明によれば、感光体は表面保護層を有し、且つ、デジタル露光の光源波長は感光体の１／２最大分光感度値での短波長側の波長以上で、７００ｎｍ以下としたので、良好な画質が得られ、且つ、感光体の耐久性に優れる。
【００４９】
また、請求項２、４に記載の発明によれば、表面保護層として熱硬化性樹脂成分よりなることにより、架橋構造を作ることができ強度が向上する。
【００５０】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、感光体ドラム、または感光ベルト使用の画像形成装置において上記の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す感光体の構成縦断面図である。
【図３】本発明の感光体の分光感度である。
【図４】本発明の他の感光体の分光感度である。
【図５】比較例の感光体の分光感度である。
【図６】感光体の表面保護層厚と１ドット面積の関係図（ａ）と表面保護層厚と拡散度合いとの関係図（ｂ）である。
【図７】露光波長と主走査方向のビーム径の関係図である。
【図８】感光体の表面保護層の有無によるドットの拡散状態を示す図である。
【符号の説明】
１  感光体
１ｅ  表面保護層
【図１】
0004110711.tif 000004
【図２】
0004110711.tif 000005
【図３】
0004110711.tif 000006
【図４】
0004110711.tif 000007
【図５】
0004110711.tif 000008
【図６】
0004110711.tif 000009
【図７】
0004110711.tif 000010
【図８】
0004110711.tif 000011