(57)【要約】【課題】本発明の目的は、非駆動時においても省エネルギー化を実現できる感光体ドラム及び電子写真画像形成装置を提供することにある。【解決手段】本発明に係る感光体ドラムは、円筒状の導電性支持体と、該導電性支持体の外周面に形成された感光層とを有する電子写真用の感光体ドラムであって、前記導電性支持体内に潜熱性の蓄熱材が充填されたことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の導電性支持体と、該導電性支持体の外周面に形成された感光層とを有する電子写真用の感光体ドラムであって、前記導電性支持体内に潜熱性の蓄熱材が充填されたことを特徴とする感光体ドラム。
【請求項２】
前記潜熱性の蓄熱材は、電力供給することなく感光体ドラムの表面温度を少なくとも１時間に亘って３５℃以上に保持可能であることを特徴とする請求項１に記載の感光体ドラム。
【請求項３】
前記潜熱性の蓄熱材は、３５〜４５℃に融点を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の感光体ドラム。
【請求項４】
前記潜熱性の蓄熱材は、酢酸ナトリウム水和物、硫酸ナトリウム水和物、チオ硫酸ナトリウム水和物若しくは塩化カルシウム水和物又はこれらの混合物を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の感光体ドラム。
【請求項５】
前記潜熱性の蓄熱材は、パラフィン系材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の感光体ドラム。
【請求項６】
前記潜熱性の蓄熱材は、カプセル内に内包して形状安定化されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の感光体ドラム。
【請求項７】
前記潜熱性の蓄熱材は、粒子状であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の感光体ドラム。
【請求項８】
前記導電性支持体の内壁に接するように加温用ドラムヒーターが配置されており、前記潜熱性の蓄熱材は該加温用ドラムヒーターの内側に充填されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の感光体ドラム。
【請求項９】
前記潜熱性の蓄熱材の他に、発熱可能な発熱材が前記導電性支持体の内部に充填されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の感光体ドラム。
【請求項１０】
前記発熱材は、少なくとも金属粉末及び金属酸化物粉末を含むことを特徴とする請求項９に記載の感光体ドラム。
【請求項１１】
前記発熱材は、通気性の収納袋に収容されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の感光体ドラム。
【請求項１２】
前記感光層は、アモルファスシリコンを主成分とする感光性材料から構成されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の感光体ドラム。
【請求項１３】
前記感光層は、有機系の感光性材料から構成されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の感光体ドラム。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の感光体ドラムを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１５】
導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真用感光体の上に静電潜像を形成し、現像、転写、定着を行なう電子写真画像形成方法において、
前記電子写真用感光体が請求項１乃至１３のいずれか記載の感光体ドラムであり、
駆動時に前記潜熱性の蓄熱材を加温し、
非駆動時に該加温された前記潜熱性の蓄熱材からの放熱によって、電力供給することなく前記電子写真用感光体の表面温度を少なくとも１時間に亘って３５℃以上に保持することを特徴とする、電子写真画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体ドラム及びそれを用いた電子写真画像形成装置並びに電子写真画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高硬度の表面層を有する感光体ドラムは、その高耐久性を生かし、ランニングコストの低減や連続画像出力時の画質安定性の改善を図る目的で、高速複写機やレーザービームプリンター等に使用されている。しかしながら、高硬度の表面層を有する感光体ドラムを用いた電子写真画像形成装置においては、特に高湿環境において感光体ドラムの表面上に吸着する放電生成物に起因する、画像流れが発生する場合がある。この画像流れは、感光体ドラムの表面温度が例えば３５℃以上に保温された状態であれば発生しにくいことが分かっており、画像流れを防止するために、感光体ドラムの円筒状導電性支持体の内側に、加温用のヒーターを設けることが実施されている。
【０００３】
しかし、近年、電子写真画像形成装置において省エネルギー化を求められる傾向にあり、その中で感光体ドラムの加温用ドラムヒーターに使用される電力を低減化する必要が生じてきている。容易に実施できる方法として、例えば、電子写真画像形成装置の画像形成動作が休止している状態において、加温用ドラムヒーターの電源を落とし、非動作時の待機電力を低減化する方法が挙げられる。しかし、この方法では、感光体ドラムが十分には加温されない為に休止直後に出力される画像において画像流れが発生する場合がある。そのため、単純に消費電力低減を狙って加温用ドラムヒーターの電源を落とすことは難しいのが現状である。
【０００４】
このような課題に対して、電子写真画像形成装置の画像形成動作時、あるいは定着器動作時に感光体表面温度を本体主電源以外のエネルギー源により保持することにより省エネルギー化を図る試みが行なわれている（特許文献１、特許文献２）。また、特許文献１では、パラフィンパックをドラムヒーターと感光体ドラムの間に層として配置した技術が記載されている。当該技術では、定着ローラ用ヒーターのＯＮ時には本体からの電力供給をストップして、パラフィンパック内のパラフィンの凝固熱によりアモルファスシリコン感光体の温度を４２℃前後に安定させている。
【０００５】
他方、感光体ドラムの表面温度が高くなりすぎると、帯電特性が低下し、感光体ドラム表面に所望の静電潜像が形成できなくなるという現象が知られている。そのため、通常は冷却ファン等で所定の温度以上にならないように冷却する方策も採られている。冷却ファン等の複雑な機構を必要とせずに感光体ドラムの温度上昇を抑えることが特許文献３に提案されている。特許文献３では、感光体ドラムの導電性支持体内に水等の熱吸収体を設けることで、感光体ドラムの温度上昇が抑制されるとしている。
【特許文献１】特開平０１−２８４８６９号公報
【特許文献２】特開平０１−２８２５７０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８７５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２の発明においては、画像形成動作の非駆動時において、ヒーターによる感光体ドラムの加温を行なっており、さらなる省エネルギー化が求められている。また、感光体とドラムヒーターとの間にパラフィンパックを配置した技術は、定着ローラが駆動している際の電力供給をストップするために考えられたものであり、定着ローラの駆動時間はそう長くはなく、１時間程度電力供給しなくても感光体ドラムの表面温度を保持できる技術が望まれている。
【０００７】
また、特許文献３において、熱吸収体として使用されている水は比熱の大きな物質としてよく知られており、一旦暖めると冷めにくいことから、蓄熱効果が期待できる。しかしながら、水のような顕熱性の物質は、一旦冷えてしまうと暖めるのに大きな熱量を必要とすることから、例えば、夜間の長時間の休止後から所定の動作温度まで立ち上げるのに時間が掛かったり、エネルギーを多消費してしまう。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題を鑑み、非駆動時においても省エネルギー化を実現できる感光体ドラム及び電子写真画像形成装置並びに電子写真画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る感光体ドラムは、
（１）円筒状の導電性支持体と、該導電性支持体の外周面に形成された感光層とを有する電子写真用の感光体ドラムであって、前記導電性支持体内に潜熱性の蓄熱材が充填されたことを特徴とする感光体ドラム。
【００１０】
（２）前記潜熱性の蓄熱材は、電力供給することなく感光体ドラムの表面温度を少なくとも１時間に亘って３５℃以上に保持可能であることを特徴とする（１）に記載の感光体ドラム。
【００１１】
（３）前記潜熱性の蓄熱材は、３５〜４５℃に融点を有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の感光体ドラム。
【００１２】
（４）前記潜熱性の蓄熱材は、酢酸ナトリウム水和物、硫酸ナトリウム水和物、チオ硫酸ナトリウム水和物若しくは塩化カルシウム水和物又はこれらの混合物を含むことを特徴とする（１）乃至（３）に記載の感光体ドラム。
【００１３】
（５）前記潜熱性の蓄熱材は、パラフィン系材料であることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の感光体ドラム。
【００１４】
（６）前記潜熱性の蓄熱材は、カプセル内に内包して形状安定化されていることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の感光体ドラム。
【００１５】
（７）前記潜熱性の蓄熱材は、粒子状であることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載の感光体ドラム。
【００１６】
（８）前記導電性支持体の内壁に接するように加温用ドラムヒーターが配置されており、前記潜熱性の蓄熱材は該加温用ドラムヒーターの内側に充填されていることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の感光体ドラム。
【００１７】
（９）前記潜熱性の蓄熱材の他に、発熱可能な発熱材が前記導電性支持体の内部に充填されていることを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の感光体ドラム。
【００１８】
（１０）前記発熱材は、少なくとも金属粉末及び金属酸化物粉末を含むことを特徴とする（９）に記載の感光体ドラム。
【００１９】
（１１）前記発熱材は、通気性の収納袋に収容されていることを特徴とする（９）又は（１０）に記載の感光体ドラム。
【００２０】
（１２）前記感光層は、アモルファスシリコンを主成分とする感光性材料から構成されることを特徴とする（１）乃至（１１）のいずれかに記載の感光体ドラム。
【００２１】
（１３）前記感光層は、有機系の感光性材料から構成されることを特徴とする（１）乃至（１１）のいずれかに記載の感光体ドラム。
【００２２】
（１４）（１）乃至（１３）のいずれかに記載の感光体ドラムを有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【００２３】
（１５）導電性支持体上に少なくとも感光層を有する電子写真用感光体の上に静電潜像を形成し、現像、転写、定着を行なう電子写真画像形成方法において、
前記電子写真用感光体が（１）乃至（１３）のいずれか記載の感光体ドラムであり、
駆動時に前記潜熱性の蓄熱材を加温し、
非駆動時に該加温された前記潜熱性の蓄熱材からの放熱によって、電力供給することなく前記電子写真用感光体の表面温度を少なくとも１時間に亘って３５℃以上に保持することを特徴とする、電子写真画像形成方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る感光体ドラムによれば、導電性支持体内に保持された潜熱性の蓄熱材からの放熱により、電子写真画像形成装置の非駆動時でも感光体ドラムの表面温度を保持でき、省エネルギーを実現しつつ、休止直後の画像流れの発生を抑制することができる。また、蓄熱材として潜熱性の蓄熱材を用いることから、長期間の休止後から立ち上げる際に、必要な熱量を低減することが可能となり、その点でも省エネルギーが達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
上述のように、本発明に係る感光体ドラムは、円筒状の導電性支持体と、該導電性支持体の外周面に形成された感光層とを有する電子写真用の感光体ドラムであって、前記導電性支持体内に潜熱性の蓄熱材が充填されたことを特徴とする。
【００２６】
導電性支持体の内部に潜熱性の蓄熱材を配置させることにより、画像形成装置の非動作時においても、蓄熱材からの放熱によって感光体ドラムの温度を保持することができるようになる。
【００２７】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２８】
（感光体ドラム）
本発明に係る電子写真用感光体としての感光体ドラムは、図１に示されるように、円筒状の導電性支持体１０２の外周部に感光層１０１を有し、内部に潜熱性の蓄熱材１０３を有するものである。以下、各構成について説明する。
【００２９】
（導電性支持体）
導電性支持体の材料としては、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、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、又はこれらの合金、例えばステンレス等を用いることができる。また、例えば、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でラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム若しくは酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したものなどが挙げられる。または、例えば、導電性プラスチックも用いることができる。その他にも、例えば、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理したものも用いることができる。
【００３０】
該導電性支持体は、円筒状であり、内部に空間を有する。本発明における感光体ドラムでは、この導電性支持体の内部に潜熱性の蓄熱材を保持させることを特徴とする。
【００３１】
例えば、感光体ドラムの一方の端面にフランジを接着し、感光体ドラム内部に蓄熱材を投入した後に、感光体ドラムの他方の端面にフランジを接着することにより感光体ドラムの内部に蓄熱材を保持する密閉空間が形成される。
【００３２】
（蓄熱材）
前記蓄熱材としては、潜熱性の蓄熱材ならば特に限定されずに用いることができる。潜熱性の蓄熱材は、融解時に熱を潜熱として吸熱し、凝固時に熱を顕熱として放熱できる材料であり、融解と凝固の相変化により温度変化を伴わずに蓄熱し、この蓄熱した熱を必要時に温度変化を伴わずに放出することができる。該潜熱性の蓄熱材としては、例えば、特に限定されるものではないが、有機蓄熱材や無機蓄熱材を挙げることができる。潜熱性を有する有機蓄熱材としては、例えば、パラフィンワックス等のパラフィン系材料、ポリエチレンワックス、高級アルコールおよびその誘導体、直鎖脂肪酸およびその誘導体、ポリエチレングリコール類、多価アルコール類、糖類などが挙げられる。また、潜熱性を有する無機蓄熱材としては、例えば、硫酸ナトリウム水和物、塩化カルシウム水和物、酢酸ナトリウム水和物などの無機系水和塩が挙げられる。これらのうち、特に、酢酸ナトリウム水和物、硫酸ナトリウム水和物、チオ硫酸ナトリウム水和物若しくは塩化カルシウム水和物や、パラフィン系材料等の潜熱性材料が好ましい。特に、これらの材料をマイクロカプセル内に内包して形状安定化した蓄熱材が好ましい。これらの蓄熱材の形態としては、シート状、ペレット状、ゲル状又は粒子状等の様々な形態を選択することが可能であるが、導電性支持体内への充填が容易である観点から粒子状の形態であることがより好ましい。また、潜熱性の蓄熱材としては、上述の中でも、融点が２５℃以上のものが好ましく、３０℃以上のものがより好ましく、３５℃以上のものが特に好ましい。感光体ドラムの温度表面は３５℃以上に保持することが好ましいためである。
【００３３】
例えばｎ−パラフィンを蓄熱材として用いる場合には、炭素鎖数の異なる複数のｎ−パラフィンを混合させることにより所望の融点の蓄熱材を得ることが出来る。また、このような蓄熱材は、市販品が入手可能であり、例えば、三菱製紙製の「サーモメモリー」（商品名）が挙げられる。三菱製紙製の「サーモメモリー」（商品名）は、スラリー状（ＦＳシリーズ）、シート状、ベレット状（ＦＺシリーズ）、ゲル状又は粒子（パウダー）状（ＦＰシリーズ）の各形態の商品が入手可能である。
【００３４】
前記潜熱性の蓄熱材の充填量としては、特に限定されるものではなく、導電性支持体の大きさによっても変わるが、融解による体積膨張も考慮しつつ、なるべく多く充填することが望ましい。
【００３５】
また、前記潜熱性の蓄熱材の種類や量は、加熱手段を用いることなく感光体ドラムの表面温度を少なくとも１時間に亘って３５℃以上に保持可能になるように選択することが好ましい。
【００３６】
上記の潜熱性蓄熱材に蓄熱させる方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。（１）電子写真画像形成装置の画像形成動作時に機内で発生する熱を利用する方法、（２）導電性支持体１０２内部に配置されたシート状加温用ドラムヒーター１１０で直接加熱する方法（図２）、（３）導電性支持体の内部に別途発熱材を含有させる方法、等。これらの方法のうち、省エネルギー化の観点から、電子写真画像形成装置の画像形成動作時に機内で発生する熱を利用する方法が好ましい。また、比較的短時間で昇温可能という観点からは、導電性支持体内部に別途発熱材を含有させる方法が好ましい。
【００３７】
前記発熱材としては、感光体の回転や振動で発熱可能な材料であれば特に限定されずに用いることができる。特に制限されるものではないが、例えば、金属粉末及び金属酸化物粉末の混合物が挙げられる。金属酸化物としては、例えば、酸化錫、酸化チタン、酸化第一鉄、酸化第二鉄若しくは二酸化マンガン等を挙げることができる。金属としては、例えば、鉄・アルミニウム等を挙げることができる。また、それらの粉末以外にも、硼素・珪素等の半金属の単体粉末や、フェロシリコン等の粉末を添加することもできる。また、酸化第一鉄、酸化第二鉄若しくは二酸化マンガン等の金属酸化物、カーボンブラック又は鉄粉等を適当な割合で組み合わせたものを好ましく挙げられる。さらに、発熱材は通気性の収納袋に収容されていることが好ましい。
【００３８】
（感光層）
感光層を形成する感光性材料としては、有機系の感光性材料や、アモルファスシリコンに代表される無機系の感光性材料を使用することが好ましい。
【００３９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４０】
図１に、本発明に係る感光体ドラムを内包する電子写真画像形成装置の構成例を示す。図１に示した電子写真画像形成装置は、導電性支持体１０２と感光層１０１を有する感光体ドラム、帯電器１０４、像露光ユニットから照射される画像露光光１０５、トナー現像器１０６、転写ローラ１０９、クリーニングユニット１０８、前露光ユニット１０７を備えている。また、円筒状の導電性支持体１０２の内側には、潜熱性の蓄熱材１０３が充填されている。
【００４１】
画像を形成する手順について順に説明すると、まず、感光体ドラムが回転駆動し、帯電器１０４によって感光体ドラムの表面を帯電させ、画像露光光１０５により感光体ドラム上に静電潜像を形成する。次に、トナー現像器１０６によって静電潜像に従ったトナー画像を感光体ドラム上に形成し、転写ローラ１０９によって不図示の記録媒体に転写する。そして、トナー転写後に感光体ドラム上に残留したトナーをクリーニングユニット１０８で掻きとって清掃し、前露光ユニット１０７によって感光体ドラム上の残存静電潜像を消去する。これら一連の動作を繰り返すことにより、記録媒体上に画像を形成することができ、連続的に所望の印刷物を作成することができる。
【００４２】
そして、本発明においては、画像形成時等の装置駆動時に生じる熱により潜熱性の蓄熱材１０３が加温され、潜熱性の蓄熱材に熱が蓄えられることになる。装置駆動時に生じる熱としては、特に限定されるものではないが、例えば、定着器からの放熱、感光体と感光体クリーニングユニットの摩擦熱、両面印刷時の加温された紙からの放熱等が挙げられる。また、この他にも、上述のように、導電性支持体１０２内部に別途設けられた加温用ドラムヒーターによる熱や、前記発熱材による熱等も挙げられる。
【００４３】
これらの印刷終了後、電子写真画像形成装置は適宜電力供給を一時的に遮断した非駆動状態になる。しかし、本発明では、加温された潜熱性の蓄熱材１０３からの放熱によって、導電性支持体１０２及び感光層１０１が加温されるため、感光体ドラムの表面温度を保持することが可能となり、休止後の起動直後における画像流れの発生を抑制することが可能となる。感光体ドラムの表面温度は、駆動時は３５℃以上であることがより好ましい。
【００４４】
以上のように、本発明では、導電性支持体の内部に潜熱性の蓄熱材を保持させることにより、電子写真画像形成装置の非動作時においても、潜熱性の蓄熱材からの放熱によって感光体ドラムを加熱することができるようになる。
【００４５】
本発明は、電子写真画像形成装置が数時間ごとに数十分間の休止状態になるような使用状況において、特に有効な温度維持手段となる。すなわち、数百〜数千枚の画像形成を行なった後、数十分間の小休止を経て再び画像形成するような状況において、潜熱性の蓄熱材の効果により感光体ドラムの温度を保持することでき、小休止後に画像形成装置の起動直後の画像形成時に安定した画像を出力することができる。
【００４６】
本発明の感光体ドラムとしては、高硬度の表面層を有する有機感光体ドラム、あるいは、高硬度のアモルファスシリコン感光体ドラムとすることが、より促進された効果を期待できるため好ましい。
【００４７】
（有機感光体ドラム）
有機感光体ドラムとしては、例えば、導電性支持体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を単一の層に含有する単層型感光層を有する感光体ドラムが挙げられる。また、例えば、導電性支持体上に電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と電荷発生物質を含有する電荷発生層に機能分離した機能分離型（積層型）感光層を有する感光体ドラムが挙げられる。電子写真特性の観点で、機能分離型（積層型）が好ましく、導電性支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した機能分離型（積層型）感光層がより好ましい。図５に有機感光体ドラムの層構成の一例を表す模式図を示す。
【００４８】
画像形成時の画像入力がレーザー光の場合は、散乱による干渉縞防止、または、支持体の傷を被覆することを目的とした導電層５０６を導電性支持体１０２上に設けてもよい。これは、カーボンブラック、金属粒子、金属酸化物粒子などの導電性粒子を結着樹脂に分散させて形成することができる。導電層５０６の膜厚は、５〜５０μｍが好ましく、１０〜４０μｍがより好ましい。
【００４９】
また、導電性支持体１０２、あるいは上記の導電層５０６の上に、接着機能や支持体１０２からの電荷注入を防止する機能を有する中間層５０２を設けてもよい。中間層５０２の材料としては、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、カゼイン、ポリウレタン又はポリエーテルウレタンなどが挙げられる。また、これらの樹脂中に金属酸化物を混合させて電荷注入阻止能を向上させることも可能である。これらの材料は適当な溶剤に溶解及び分散して塗布され、加熱乾燥することで、所望の中間層５０２を作製することができる。中間層５０２の膜厚は、０．０５〜５μｍが好ましく、０．３〜１μｍがより好ましい。
【００５０】
電荷発生層５０５を構成する電荷発生物質としては、通常電荷発生物質として知られているものが使用可能である。例えば、セレン−テルル、ピリリウム、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、アントアントロン、ジベンズピレンキノン、トリスアゾ、シアニン、ジスアゾ、モノアゾ、インジゴ又はキナクドリン化合物などの各種顔料が挙げられる。これらの顔料は、０．３〜４倍の質量の結着樹脂および溶剤ともに、ホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ミル、サンドミルアトライター、ロールミル又は液衝突型高速分散機などを使用して、良く分散した分散液とする。この液を塗布し、乾燥することによって電荷発生層５０５を形成できる。
【００５１】
電荷発生層５０５の膜厚は、十分な光感度を発現させるために０．０５〜５μｍであることが好ましく、熱生成キャリアに起因する暗減衰を低減するために０．１〜２μｍがより好ましい。
【００５２】
電荷輸送層５０３は、電荷輸送物質を溶剤に溶解させ電荷輸送層用塗布液とし、この塗布液を電荷発生層５０５上に塗布後、乾燥することによって作製される。
【００５３】
使用する電荷輸送物質としては、例えばアリールアミン系化合物又はヒドラゾン系化合物等を挙げられるが、繰り返し使用時での材料劣化が少ないことから、アリールアミン系化合物が好ましい。アリールアミン化合物の中でも、トリアリールアミン系化合物やビフェニレンジアリールアミン系化合物が好ましい。
【００５４】
また、電荷輸送層５０３は、電荷輸送物質自身が結着性を有している場合は、結着樹脂は必ずしも必要としないが、機械的強度や電子写真特性の観点から、電荷輸送層５０３に結着樹脂を含有していることが好ましい。また、結着樹脂は絶縁性であることが好ましい。
【００５５】
塗布液中の電荷輸送物質と結着樹脂の比率（電荷輸送物質／結着樹脂）は、質量比で１／１０〜１２／１０が好ましく、電子写真感光体の電荷輸送特性、あるいは電荷輸送層の強度といった観点より、２／１０〜１０／１０がより好ましい。
【００５６】
電荷輸送層５０３を構成する結着樹脂としては、通常電荷輸送層として使用可能であることが知られている樹脂ならば特に制限なく使用できる。例えば、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、ポリメタクリレート樹脂又はポリアクリレート樹脂など、いずれの樹脂も使用可能である。電荷輸送層５０３が電子写真感光体の最表面である場合には、樹脂の透過性、成膜性又は耐摩耗性の観点からも、ポリカーボネートあるいはポリアリレート樹脂が好ましい。また、最表面にさらに保護層を有する場合には、透過性の観点から、ポリスチレン樹脂又はポリカーボネート樹脂が好ましい。また、これらの樹脂の粘度平均分子量（Ｍｖ）は、２００００以上１５００００以下であることが好ましい。
【００５７】
また、耐反応性ガス性を向上させる等の目的で、酸化防止剤を混合することも可能である。混合する酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、有機リン系酸化防止剤又は有機硫黄系酸化防止剤等が挙げられるが、中でもヒンダードフェノール系酸化防止剤とヒンダードアミン系酸化防止剤が好ましい。
【００５８】
電荷輸送層５０３が有機感光体ドラムの最表面である場合、必要に応じて、潤滑剤や微粒子を使用してもよい。潤滑剤あるいは微粒子としては、ポリテトラフルオロエチレン微粒子若しくはポリスチレン微粒子といった樹脂微粒子、シリカ微粒子、アルミナ微粒子若しくは酸化スズ微粒子といった金属酸化物微粒子、又はそれらの微粒子に表面処理を施した微粒子等を挙げることができる。また、その他にも、例えば、ステアリン酸亜鉛といった固体潤滑剤、アルキル基により置換されたシリコーン、フッ化アルキル基を有する脂肪族系オイル又はワニスなどを挙げられる。
【００５９】
電荷輸送層５０３の膜厚は、５〜４５μｍが好ましく、１２〜３２μｍがさらに好ましい。
【００６０】
また、有機感光体ドラムの表面層として、電荷輸送層５０３を保護するための層、すなわち、保護層５０４を電荷輸送層５０３上にさらに設けてもよい。
【００６１】
保護層５０４に使用する樹脂としては、高分子量の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂が好ましい。より具体的には、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂がより好ましい。また、これらの高分子樹脂の原材料であるモノマーに上述のアリールアミン系官能基を予め結合させておくことで、高い電荷輸送性と高耐久性を実現することも可能である。また、残留電位の低減あるいは膜強度のさらなる向上を目的として、導電性粒子や潤滑剤を含有させてもよい。
【００６２】
保護層５０４の成膜方法は、熱、光若しくは電子線又はこれらの併用による硬化が可能である。保護層には、必要に応じて重合開始剤や添加化合物を含有してもよい。
【００６３】
有機感光体の各層の形成工程において、使用する溶剤としては、クロロベンゼン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、トルエン又はキシレンなどが挙げられ、単独で用いても複数の溶剤を用いてもよい。
【００６４】
また、上記の有機感光体ドラムの電荷発生層５０５や電荷輸送層５０３などの各層を形成するための塗布方法としては、浸漬塗布法、スプレー塗布法又はバーコート法など通常知られている方法が使用できる。
【００６５】
（アモルファスシリコン感光体ドラム）
図６は本発明に使用できるアモルファスシリコン感光体ドラム６０１の層構成の一例を表す模式図である。
【００６６】
アモルファスシリコン感光体ドラム６０１は、導電性支持体１０２上に少なくとも光導電層６０３を有し構成される。図６のアモルファスシリコン感光体ドラムは、導電性支持体１０２上に、下部阻止層６０２、シリコン原子を母体とする非晶質性材料で形成される光導電層６０３、及び非晶質材料で形成される保護層６０４とがこの順に積層された感光体ドラムである。
【００６７】
光導電層６０３は、水素原子（Ｈ）及び／又はハロゲン原子（Ｘ）を含み、シリコン原子を母体とするアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）とも表記する）で構成されている。また、炭素原子、窒素原子、酸素原子、ホウ素原子又はリン原子から選ばれる原子をさらに含有してもよい。また、光導電層６０３は、複数の層を積層した構成とすることも可能であり、電荷発生層、電荷輸送層とを積層した機能分離型の光導電層とすることも可能である。
【００６８】
また、感光体の高帯電性、高光感度等の電子写真特性を実現するために、光導電層６０３の膜厚は、１０〜５０μｍであることが好ましく、２０〜４５μｍであることがより好ましく、２５〜４０μｍであることが特に好ましい。
【００６９】
保護層６０４は、ａ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）で構成され、更に炭素原子、窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１種以上の原子を更に含有することも可能である。あるいは、水素原子（Ｈ）及び／又はハロゲン原子（Ｘ）を含み、炭素原子を母体としたアモルファスカーボン（ａ−Ｃ：（Ｈ，Ｘ）とも表記）で構成され、更に窒素原子及び酸素原子から選ばれる少なくとも１種以上の原子を更に含有することも可能である。このような非晶質材料として、アモルファス炭化珪素、アモルファス窒化珪素、アモルファス酸化珪素、アモルファス炭化窒素又はアモルファスカーボン等が挙げられる。この中でもアモルファス炭化珪素（ａ−ＳｉＣ：（Ｈ、Ｘ））、あるいはアモルファスカーボン（a−Ｃ：（Ｈ，Ｘ））で形成されることが、電子写真特性における高帯電性の観点から好ましい。
【００７０】
また、感光体の高帯電性、低残留電位等の電子写真特性を満足するために、保護層６０４の膜厚は、０．０１〜３μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがより好ましく、０．１〜１μｍであることが最も好ましい。
【００７１】
下部阻止層６０２を設ける場合には、一般的にａ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）で構成され、周期表１３族元素、１５族元素等のドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、導電性支持体１０２からのキャリアの注入阻止能を持たせることが可能である。この場合、必要に応じて炭素原子、窒素原子又は酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子を含有させることで、下部阻止層６０２の応力を調整し、感光層の密着性向上の機能を持たせることもできる。また、下部阻止層６０２の膜厚は、０．０１〜１０μｍであることが好ましい。
【００７２】
また、図６には図示されていないが、光導電層６０３と保護層６０４の間に、上部阻止層を設けることも可能である。上部阻止層を設ける場合には、一般的にａ−Ｓｉ：（Ｈ、Ｘ）で構成され、周期表１３族元素、１５族元素等のドーパントを含有させることにより伝導型を制御し、保護層６０４からのキャリアの注入阻止能を持たせることが可能である。この場合、必要に応じて炭素原子、窒素原子又は酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子を含有させることで上部阻止層の応力を調整し、感光層の密着性向上の機能を持たせることもできる。上部阻止層の膜厚は、伝導性と阻止能を両立させる観点から、０．０１〜１０μｍであることが好ましい。
【実施例】
【００７３】
以下，実施例及び比較例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。なお、実施例中の「部」は質量部を表す。
【００７４】
＜アモルファスシリコン感光体ドラムの製造例＞
まず、本実施例及び比較例で使用したアモルファスシリコン感光体ドラムについて述べる。ＲＦプラズマ処理装置（１３．５６ＭＨｚの帯域の高周波を使用）を用いて、表１に示す製造条件で、鏡面加工を施したアルミニウム製の導電性支持体（直径８４ｍｍ×長さ３８１ｍｍ）上に、図６に示したような下部阻止層、光導電層及び保護層から成るφ８４正帯電用ａ−Ｓｉ感光体ドラム（Ｓ−１）を作製した。
【００７５】
【表１】
2009237281.tif 000002
【００７６】
＜有機感光体ドラムの製造例＞
次に、本実施例及び比較例で使用した有機感光体ドラムについて述べる。
【００７７】
ＳｎＯ2コート処理硫酸バリウム１０部、酸化チタン２部、フェノール樹脂６部、シリコーンオイル０．００１部を２０部のメタノール／メトキシプロパノール＝１／４混合溶剤に加えた塗料を作製した。次に、その塗料をアルミニウム製の導電性支持体（直径８４ｍｍ×長さ３８１ｍｍ）上に浸漬塗布法にて塗布し、１４０℃で３０分間、熱硬化することにより、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。
【００７８】
次に、この導電層上に、Ｎ―メトキシメチル化ナイロン３部及び共重合ナイロン３部をメタノール６５部及びｎ−ブタノール３０部の混合溶剤に溶解した溶液を、浸漬塗布法で塗布し、１００℃で１０分間乾燥することによって、膜厚が０．８μｍの中間層を形成した。
【００７９】
次に、ヒドロキシガリウムフタロシアニン４部と、ポリビニルブチラール２部と、シクロヘキサノン６０部とを、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散後、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。この電荷発生層用分散液を前記中間層上に浸漬法で塗布し、１００℃で１０分間乾燥し、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。なお、用いたヒドロキシガリウムフタロシアニンはＣｕＫαのＸ線回折スペクトルにおける回折角２θ±０．２°の７．４°、２８．２°に強いピークを有した。また、ポリビニルブチラールは、商品名：エスレックＢＸ−１であり、積水化学（株）製である。
【００８０】
次に、アリールアミン化合物として下記式（ＣＴ−１）で示された化合物を８部、結着樹脂として下記式（ＰＣ−１）で示された繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂（重量平均分子量（Ｍｗ）＝１２５０００）１０部を、モノクロロベンゼン１００部に溶解し、電荷輸送層用塗布液を調製した。これを電荷発生層上に浸漬法で塗布し、１２０℃で１時間乾燥して、膜厚が１５μｍの電荷輸送層を形成した。
【００８１】
【化１】
2009237281.tif 000003
【００８２】
【化２】
2009237281.tif 000004
【００８３】
次に、下記式（ＣＴ−２）で示される構造を有する化合物（連鎖重合性官能基であるアクリル基を有する電荷輸送物質）４５部、ポリテトラフルオロエチレン粒子（商品名：ルブロンＬ２、ダイキン（株）製）１０部およびｎ−プロパノール５５部を超高圧分散機で分散混合することによって、保護層用塗布液を調製した。
【００８４】
【化３】
2009237281.tif 000005
【００８５】
この保護層用塗布液を前記電荷輸送層上に浸漬塗布し、これを５分間５０℃で乾燥させた。乾燥後、加速電圧１５０ｋＶ、吸収線量１．５Ｍｒａｄの条件で電子線を照射することによって硬化させ、膜厚が５μｍの保護層を形成した。引き続き、窒素導入して２０ｐｐｍの酸素雰囲気となる条件で１２０℃に加熱し、３分間加熱乾燥処理を行った。次に、大気中において、保護層が１００℃になる条件で１時間加熱処理を行った。
【００８６】
このようにして、本発明の実施例及び比較例に使用する有機感光体ドラム（Ｏ−１）を作製した。
【００８７】
（実施例１）
図２に示すような構成を有する画像形成装置として、キヤノン製ｉＲＣ６８００複写機を改造して画像評価に使用した。アモルファスシリコン感光体ドラム（Ｓ−１）を上述の条件で作製したものに交換し、ドラムヒーターを導電性支持体の内壁に接するように取り付けた。また、潜熱性の蓄熱材１０３として、融点約３６℃のパラフィンパック（炭素数２０のn−パラフィンを主成分とするパラフィンを使用したもの）０．６ｋｇを導電性支持体内に充填して漏れないように密封した。
【００８８】
次に、室温２５℃にて、帯電器１０４の電流量と画像露光光１０５の露光光量の設定を行なった。感光体ドラムの表面電位を現像位置で＋４５０Ｖに帯電させるように、帯電器１０４を調整した。そして直ちに約６６０ｎｍの画像露光光１０５を照射し、現像器１０６位置において感光体表面電位が＋１００Ｖに減衰するように画像露光光量を決定した。この方法で決定した帯電−露光条件のもとで、以下の画像流れ評価を行った。３０℃／８０％の高温高湿環境において、印字率５％の文字チャートを使用した、Ａ４コピー用紙５０００枚の両面コピー耐久を行った後、電源を落として６０分間放置した。この際、電源を落とした休止直後と６０分後の感光体ドラムの表面温度を表面温度計により測定した。温度測定後、直ちにコピー画像を再度出力し、下記に示した基準により、画像流れの評価を行った。結果を表２に示す。
【００８９】
＜画像流れ評価方法＞
画像評価は、白地に全面５ポイントのひらがな文字よりなる文字画像チャートを使用して行なった。複写して得られたコピー画像を観察し、画像上の細線がぼけていないか評価した。但しこの時画像上でむらがある時は、全画像領域で最も画像劣化が激しい部分を評価し、結果を示した。評価基準は次の通りである。
【００９０】
Ａ  ルーペで観察しても画像流れは全く見られず、非常に良好である。
【００９１】
Ｂ  ルーペで観察すると分かる程度の滲みはあるが、文字の判読には全く支障がなく良好である。
【００９２】
Ｃ  画像流れが発生し、一部の文字に滲みが見られる。
【００９３】
Ｄ  画像流れが発生し、一部の文字がしにくいが、実用上問題なし。
【００９４】
（実施例２）
有機感光体ドラム（Ｏ−１）に交換し、帯電器１０４の極性が逆になるように改造し、帯電電位を−４５０Ｖになるように印加する電流を設定し、現像器１０６位置において感光体ドラムの表面電位が−１００Ｖに減衰するように画像露光光量を決定した以外は、実施例１と同様にして画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【００９５】
（実施例３）
潜熱性の蓄熱材１０３として、パラフィンパックの代わりに、潜熱性の蓄熱性粒子「サーモメモリーＦＰ−３９」（商品名、三菱製紙社製、融点３９℃）０．５ｋｇを充填した以外は、実施例１と同様の方法で画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【００９６】
（実施例４）
潜熱性の蓄熱材１０３として、パラフィンパックの代わりに、蓄熱性粒子「サーモメモリーＦＰ−３９」（商品名、三菱製紙社製）０．５ｋｇを充填した以外は、実施例２と同様の方法で画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【００９７】
（実施例５）
図３に本実施例で用いた、粒子形状の潜熱性の蓄熱材と発熱材を充填された感光体ドラムを具備する電子写真画像形成装置の一例を示す。
【００９８】
ドラムヒーターを除去し、粒子形状の潜熱性の蓄熱材１１１として、パラフィンパックの代わりに潜熱性の蓄熱性粒子「サーモメモリーＦＰ−３９」（商品名、三菱製紙社製）０．４ｋｇを充填し、さらに発熱材１１２として鉄粉０．０１ｋｇと塩化ナトリウム２０％水溶液に浸した活性炭０．００８ｋｇとをパック状に封入したものを導電性支持体の中央付近に内包させた以外は、実施例１と同様の方法で画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【００９９】
（実施例６）
実施例５と同様に、ドラムヒーターを除去し、粒子形状の潜熱性の蓄熱材１１１として、パラフィンパックの代わりに潜熱性の蓄熱性粒子「サーモメモリーＦＰ−３９」（商品名、三菱製紙社製）０．４ｋｇを充填し、さらに発熱材１１２として鉄粉０．０１ｋｇと塩化ナトリウム２０％水溶液に浸した活性炭０．００８ｋｇとをパック状に封入したものを導電性支持体の中央付近に内包させた以外は、実施例２と同様の方法で画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【０１００】
（実施例７）
図４に本実施例で用いた、粒子形状の潜熱性の蓄熱材を充填された感光体ドラムを具備する電子写真画像形成装置の一例を示す。
【０１０１】
ドラムヒーターを除去し、粒子形状の潜熱性の蓄熱材１１１として、パラフィンパックの代わりに潜熱性の蓄熱性粒子「サーモメモリーＦＰ−３９」（商品名、三菱製紙社製）０．５ｋｇを充填した以外は、実施例１と同様の方法で画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【０１０２】
（実施例８）
実施例７と同様に、ドラムヒーターを除去し、粒子形状の潜熱性の蓄熱材１１１として、パラフィンパックの代わりに潜熱性の蓄熱性粒子「サーモメモリーＦＰ−３９」（商品名、三菱製紙社製）０．５ｋｇを充填した以外は、実施例２と同様の方法で画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【０１０３】
（比較例１）
潜熱性の蓄熱材１０３を充填しない以外は、実施例１と同様の方法で画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【０１０４】
（比較例２）
潜熱性の蓄熱材１０３を充填しない以外は、実施例２と同様の方法で画像流れの評価を行なった。結果を表２に示す。
【０１０５】
【表２】
2009237281.tif 000006
【０１０６】
本実施例及び比較例を比べると、蓄熱材を感光体ドラムの内側に充填した場合に、画像形成装置の非駆動時においても感光体ドラムの表面温度を保持でき、休止後であって起動直後の画像形成における画像流れを低減できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る感光体ドラムを具備する電子写真画像形成装置の一例である。
【図２】感光体加温用ドラムヒーターが設置された本発明に係る感光体ドラムを具備する電子写真画像形成装置の一例である。
【図３】本発明の、粒子形状の潜熱性の蓄熱材を充填した感光体ドラムを具備する電子写真画像形成装置の一例である。
【図４】本発明の、粒子形状の潜熱性の蓄熱材と発熱材を内包した感光体ドラムを具備する電子写真画像形成装置の一例である。
【図５】有機感光体ドラムの層構成の一例である。
【図６】アモルファスシリコン感光体ドラムの層構成の一例である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０１    感光層
１０２    導電性支持体
１０３    潜熱性の蓄熱材
１０４    帯電器
１０５    画像露光光
１０６    トナー現像器
１０７    前露光ユニット
１０８    感光体クリーニングユニット
１０９    転写ローラ
１１０    加温用ドラムヒーター
１１１    粒子形状の潜熱性の蓄熱材
１１２    発熱剤
５０１    有機感光体ドラム
５０２    中間層
５０３    電荷輸送層
５０４    保護層
５０５    電荷発生層
５０６    導電層
６０１    アモルファスシリコン感光体ドラム
６０２    下部阻止層
６０３    光導電層
６０４    保護層
【図１】
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【図２】
2009237281.tif 000008
【図３】
2009237281.tif 000009
【図４】
2009237281.tif 000010
【図５】
2009237281.tif 000011
【図６】
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