| 【発明の名称】 |
画像形成方法、画像形成装置、及び電子写真感光体 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉沢 英男
【氏名】伊丹 明彦
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| 【要約】 |
【課題】本発明は繰り返し多数枚の画像を形成する有機電子写真感光体を用いた画像形成方法において、良好な画質をコンスタントに得ることのできる画像形成方法を提供することであり、更に詳しくはパッチ画像を用いた画質安定化方法を改良し、高温高湿、低温低湿環境下においても、安定で、高画質が得られる画像形成方法を提供することであり、該画像形成方法を用いた画像形成装置、及び該画像形成方法に用いられる電子写真感光体を提供することである。
【解決手段】電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及びクリーニング工程を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成方法において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が10%以下であることを特徴とする画像形成方法。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及びクリーニング工程を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成方法において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が下記評価条件の下で10%以下であることを特徴とする画像形成方法。 評価条件10℃ 20%RHの環境条件下、黒化率5%の文字チャートをオリジナルに用い、A4中性紙上に連続10000以上の画像を形成する。 光沢度の測定法:電子写真感光体表面に入射した光の正反射で検出する。 入射光はスポット光を用い、該スポット径は幅2mm、長さ10mmの長方形とした。電子写真感光体は感光層が水平面と平行に成るように置き、入射光は水平面に対し45°の角度で入射し、45°の反射光で光沢度を測定した。このとき前記スポット光の幅は前記電子写真感光体長さ方向(該感光体がドラムの場合は円周方向)と一致させ、入射光は前記電子写真感光体幅方向(該感光体がドラムの場合は軸方向)が水平面に対する垂直面にはいるようにして測定した。光沢度の算出はJISZ8741の4.3の計算方法に従って算出した。 光沢度変化量=|評価スタート時の感光体の光沢度−連続10000以上の画像形成後の光沢度|÷(総画像形成枚数/10000) 【請求項2】 電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及び残留トナーをクリーニングする工程を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成方法において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であり、該有機電子写真感光体上にパッチ画像を形成し、該パッチ画像の濃度情報を光学的検知手段により検出し、該検出された濃度情報により、帯電、像露光、及び現像工程の少なくとも1つの工程の出力値を制御して実画像の画像形成条件を設定することを特徴とする画像形成方法。 【請求項3】 前記有機電子写真感光体が保護層として電荷輸送性能を有する構造単位を有し、且つ架橋構造を有する樹脂層を有する請求項1又は2に記載の画像形成方法。 【請求項4】 前記帯電工程の帯電手段が接触帯電手段であり、且つ前記クリーニング工程のクリーニング手段がゴム弾性ブレードを用いたクリーニングブレードを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。 【請求項5】 前記現像工程に用いられるトナーの形状係数が1.0〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 【請求項6】 前記現像工程に用いられるトナーの体積平均粒径が4〜12μmであり、且つ3.18μm以下のトナーの含有率が6.0個数%以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成方法。 【請求項7】 電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及びクリーニング手段を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成装置において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であることを特徴とする画像形成装置。 【請求項8】 電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及びクリーニング手段を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成装置において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であり、該有機電子写真感光体上にパッチ画像を形成し、該パッチ画像の濃度情報を光学的検知手段により検出し、該検出された濃度情報により、帯電、像露光、及び現像の少なくとも1つの手段の出力値を制御して実画像の画像形成条件を設定することを特徴とする画像形成装置。 【請求項9】 導電性支持体上に電荷発生物質、電荷輸送物質を含有する有機電子写真感光体において、光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であることを特徴とする有機電子写真感光体。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体、画像形成方法、及び画像形成装置に関し、更に詳しくは、複写機やプリンターの分野で用いられる電子写真感光体、画像形成方法、及び画像形成装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、電子写真感光体は有機光導電性物質を含有する有機電子写真感光体(以下有機感光体、感光体とも云う)が最も広く用いられている。有機電子写真感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料が開発し易いこと、環境汚染のない材料を選択できること、製造コストが安いこと等が他の電子写真感光体に対して有利な点であるが、セレンやアモルファスシリコン等の無機感光体に比し、機械的強度が弱く、多数枚の複写やプリント時に感光体表面の劣化や傷の発生がある事である。 【0003】一方、近年、高画質化、及び画質安定化の観点で、感光体表面に画像評価用のパッチ画像を形成し、該パッチ画像に形成された濃度情報等から、画像形成条件の修正を行い、得られる画質を良好に保つ機構を有する画像形成方法が知られている。この画像形成方法では、パッチ画像を検出する機構として、露光源と光学センサを組み合わせた検出方法が主に用いられている。しかしながらこれらのパッチ画像の濃度情報検出方法においては、パッチ画像自体が種々の外乱により変動し、パッチ画像の濃度の検出精度が低下し、その結果実画像が不安定になるという問題点があった。該外乱としてはセンサーの汚れ、感光体表面の荒れと汚れ、前記露光源の光量変動等があるが、特に感光体表面の荒れ、汚れはパッチ画像の濃度情報を変動させる最も大きな要因であった。 【0004】一般に、カールソン法の画像形成方法においては、感光体を一様に帯電させた後、露光によって画像様に電荷を消去して静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーによって現像、可視化し、次いでそのトナーを紙等に転写、定着させる。続いて、感光体上の残留トナーはクリーニングブレード(ブレードとも云う)等のクリーニング手段により除去され、繰り返し画像形成が行われる。 【0005】しかしながら、繰り返し画像形成を行う課程で、従来の有機電子写真感光体の表面には単にトナー像のみならず、転写紙成分の紙粉の付着や、帯電器から発生するオゾン、NOX等の活性ガスが付着しやすく、トナーや紙粉のフィルミングが発生しやすい。一方、該フィルミングの発生を防止する為には、該感光体表面をクリーニング手段によりコンスタントに削ることが行われてきた。上記いずれの場合も、高温高湿や低温低湿条件下において、有機感光体表面の物性は大きく変動し、前記パッチ画像の光沢度の安定性を妨げていた。 【0006】特に接触帯電形式の画像形成装置の場合には、接触帯電部材が感光体表面を傷つけやすく、このようなパッチ画像の検出により画像安定を図る装置で長期にわたって安定に画質を保つことができず問題となっていた。 【0007】一方、前記パッチ画像の濃度情報による実画像安定化方法の代わりに、画像形成装置内部のメモリに記録した画像制御情報で実画像の画質制御を行う方法が知られている。この場合には、前記のようなパッチ画像の濃度情報の不安定化は起こらないものの、メモリに記録されている画質安定化の情報と、個々の電子写真装置に用いられている有機感光体、現像剤等の特性変動とが乖離しやすく、繰り返し画像形成時に、次第に画質が低下してしまうといった問題が発生した。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は繰り返し多数枚の画像を形成する有機電子写真感光体を用いた画像形成方法において、良好な画質をコンスタントに得ることのできる画像形成方法を提供することであり、更に詳しくはパッチ画像を用いた画質安定化方法を改良し、高温高湿、低温低湿環境下においても、安定で、高画質が得られる画像形成方法を提供することであり、該画像形成方法を用いた画像形成装置、及び該画像形成方法に用いられる電子写真感光体を提供することである。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明者等は上記問題点について検討を重ねた結果、表面光沢度が変化しにくい有機感光体を開発し、該感光体をパッチ画像を用いた画質安定化技術に適用することにより本発明の目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。 【0010】即ち、下記構成の何れかをとることにより本発明の目的が達成されることを見いだした。 【0011】1.電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及びクリーニング工程を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成方法において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であることを特徴とする画像形成方法。 【0012】2.電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及び残留トナーをクリーニングする工程を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成方法において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であり、該有機電子写真感光体上にパッチ画像を形成し、該パッチ画像の濃度情報を光学的検知手段により検出し、該検出された濃度情報により、帯電、像露光、及び現像工程の少なくとも1つの工程の出力値を制御して実画像の画像形成条件を設定することを特徴とする画像形成方法。 【0013】3.前記有機電子写真感光体が保護層として電荷輸送性能を有する構造単位を有し、且つ架橋構造を有する樹脂層を有する前記1又は2に記載の画像形成方法。 【0014】4.前記帯電工程の帯電手段が接触帯電手段であり、且つ前記クリーニング工程のクリーニング手段がゴム弾性ブレードを用いたクリーニングブレードを有することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。 【0015】5.前記現像工程に用いられるトナーの形状係数が1.0〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上であることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 【0016】6.前記現像工程に用いられるトナーの体積平均粒径が4〜12μmであり、且つ3.18μm以下のトナーの含有率が6.0個数%以下であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の画像形成方法。 【0017】7.電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及びクリーニング手段を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成装置において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であることを特徴とする画像形成装置。 【0018】8.電子写真感光体上に少なくとも、帯電、像露光、現像、転写、及びクリーニング手段を繰り返し、多数枚の実画像を形成する画像形成装置において、該電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であり、該有機電子写真感光体上にパッチ画像を形成し、該パッチ画像の濃度情報を光学的検知手段により検出し、該検出された濃度情報により、帯電、像露光、及び現像の少なくとも1つの手段の出力値を制御して実画像の画像形成条件を設定することを特徴とする画像形成装置。 【0019】9.導電性支持体上に電荷発生物質、電荷輸送物質を含有する有機電子写真感光体において、光沢度変化量が前記評価条件の下で10%以下であることを特徴とする有機電子写真感光体。 【0020】以下本発明について詳細に説明する。本発明の感光体上に形成するパッチ画像を用いた画像形成方法を図1を用いて説明する。 【0021】ここでパッチ画像とは感光体上に形成したトナー画像であり、該トナー画像の濃度情報(検出信号によっては電位情報、電流情報等で得られる。トナー付着量も濃度情報の一種)を検出して、実画像の画像形成条件の制御に反映させる為のトナー画像である。パッチ画像は一般的には均一濃度が得られるフラット画像として感光体上に形成される。 【0022】前記実画像とは本発明の画像形成方法、又は画像形成装置を用いて実際に得られる複写画像、プリント画像等を云う。以下該複写画像、プリント画像のことを単にプリントとも云う。 【0023】図1は本発明の画像形成方法の1例としての画像形成装置の断面図である。図1において50は感光体ドラム(感光体)で、該感光体ドラムは有機感光層をドラム上に塗布し、その上に本発明の保護層を塗設した有機感光体ドラムで、接地されて時計方向に駆動回転される。52はスコロトロンの帯電器で、感光体ドラム50周面に対し一様な帯電をコロナ放電によって与えられる。この帯電器52による帯電に先だって、前画像形成での感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた帯電前露光部51による露光を行って感光体周面の除電をしてもよい。 【0024】感光体への一様帯電ののち像露光器53により画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の像露光器53は図示しないレーザーダイオードを露光光源とする。回転するポリゴンミラー531、fθレンズ等を経て反射ミラー532により光路を曲げられた光により感光体ドラム上の走査がなされ、静電潜像が形成される。 【0025】その静電潜像は次いで現像器54で現像される。感光体ドラム50周縁にはトナーとキャリアとから成る現像剤を内蔵した現像器54が設けられていて、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ541によって現像が行われる。現像器54内部は現像剤攪拌部材544、現像剤搬送部材543、搬送量規制部材542等から構成されており、現像剤は攪拌、搬送されて現像スリーブに供給されるが、その供給量は該搬送量規制部材542により制御される。該現像剤の搬送量は適用される有機電子写真感光体の線速、現像剤比重によっても異なるが、一般的には20〜200mg/cm2の範囲である。 【0026】現像剤は、例えばフェライトをコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、スチレンアクリル系樹脂を主材料としてカーボンブラック等の着色剤と荷電制御剤と低分子量ポリオレフィンからなる着色粒子に、シリカ、酸化チタン等を外添したトナーとからなるもので、現像剤は搬送量規制部材によって現像スリーブ541上に100〜600μmの層厚に規制されて現像域へと搬送され、現像が行われる。この時通常は感光体ドラム50と現像スリーブ541の間に直流バイアス、必要に応じて交流バイアス電圧をかけて現像が行われる。また、現像剤は感光体に対して接触あるいは非接触の状態で現像される。 【0027】記録紙Kは画像形成後、転写のタイミングの整った時点で給紙ローラー57の回転作動により転写域へと給紙される。 【0028】転写域においては転写のタイミングに同期して感光体ドラム50の周面に転写ローラー(転写器)58が圧接され、給紙された記録紙Kを挟着して転写される。 【0029】次いで記録紙Kは転写ローラーとほぼ同時に圧接状態とされた分離ブラシ(分離器)59によって除電がなされ、感光体ドラム50の周面により分離して定着装置60に搬送され、熱ローラー601と圧着ローラー602の加熱、加圧によってトナーを溶着したのち排紙ローラー61を介して装置外部に排出される。なお前記の転写ローラー58及び分離ブラシ59は記録紙Kの通過後感光体ドラム50の周面より退避離間して次なるトナー像の形成に備える。 【0030】一方記録紙Kを分離した後の感光体ドラム50は、クリーニング器62のブレード621の圧接により残留トナーを除去・清掃し、再び帯電前露光部51による除電と帯電器52による帯電を受けて次なる画像形成のプロセスに入る。 【0031】尚、70は感光体、帯電器、転写器、分離器及びクリーニング器が一体化されている着脱可能なプロセスカートリッジである。 【0032】次に、本発明の画像濃度調整について説明する。図2(a)及び(b)は画像濃度調整の概略についての説明図である。 【0033】制御回路31は、像露光器53、グリッド電圧電源32、現像スリーブ駆動回路34及び現像バスアス電源35等を制御して、感光体ドラム50上にパッチ画像Pを形成する。 【0034】パッチ画像Pは、図2(a)に示す如くクリーニング器62の感光体ドラムの回転方向の上流側に位置するパッチ検知ユニット100によってその反射率すなわちパッチ画像の画像濃度が検出される。 【0035】パッチ検知ユニット100は、図2(b)に示すようにLEDからなる発光部101とフォトトランジスタからなる受光部102から構成されていて、感光体ドラム50に形成されたパッチ画像Pの反射率を検出し、その反射率に応じた出力信号を検知回路33に送る。 【0036】検知回路33は、制御回路31にパッチ検知ユニット100が検知したパッチ画像の反射率に応じた出力信号を電圧に変換して出力する。 【0037】制御回路31は、後述する方式に基づいて、グリッド電圧電源32、現像スリーブ駆動回路34又は現像バイアス電源35を調整して、パッチ画像Pのトナー付着量(画像濃度)が所定の値になるように制御する。このように制御されることによって、結果的に感光体ドラム50上に形成される画像信号による実画像のトナー付着量が一定になるように制御される。 【0038】パッチ画像Pのトナー付着量が所定の値になるように制御する方法の1例として、現像器54の現像スリーブ541の周速を調整した場合について説明する。 【0039】なお、現像バイアス及びグリッド電圧についても、現像スリーブの周速の制御と同様に検知回路33の出力電圧に対応して制御することにより、パッチ画像Pのトナー付着量を所定の値に制御することが可能である。 【0040】図3(a)〜(c)はトナー付着量、現像スリーブの周速、及びパッチ検知ユニットの出力電圧の関係を示すグラフである。 【0041】検知回路33の出力電圧は、パッチ画像Pのトナー付着量に対して図3(a)に示すような関係にあって、制御の対象とする範囲のトナー付着に対しては、図示の如くトナー付着量に対してほぼ直線的に減少する出力電圧が得られるようになっている。 【0042】一方パッチ画像Pのトナー付着量は現像器54の現像スリーブ541の周速に対して図3(b)に示すような比例関係にあることから、図3(c)に示す如く現像スリーブ541の周速を前述した検知回路33の出力電圧に比例させて変化させることによりパッチ画像Pのトナー付着量を所定の値に制御することが可能となる。 【0043】制御回路31によって現像スリーブ駆動回路34を制御して、現像スリーブ541の周速度を調整することにより、パッチ画像Pのトナー付着量が所定の値に制御され、結果として画像信号によるトナー像のトナー付着量が一定になるように制御される。 【0044】したがって、画像信号によるトナー像の画像濃度の的確な制御を実現することが可能となる。 【0045】具体的なトナー像の画像濃度制御方法を以下に示す。パッチ画像Pは所定のインターバル、例えば3〜1000枚のプリント毎に形成され、その都度パッチ画像Pの画像濃度(反射率)の検出信号にもとづいて微小な画像濃度の調整を行い、その検出ならびに調整の動作を頻繁に反復することによってパッチ画像の濃度を基準値に近いレベルに維持するように構成している。該パッチ画像の濃度情報に基づいて実画像の画像形成条件を制御し、実画像が良好な画像濃度を得られることを可能にしている。 【0046】前述した画像濃度調整のプロセスを図4に示すフローチャートによって説明する。プリントスタートにより(1)パッチ画像Pが形成され、その画像濃度がパッチ検知ユニット100によって検出されて(2)検知回路により出力電圧とされる(3)。 【0047】この出力電圧はパッチ画像が標準濃度の場合の出力電圧の基準値と比較され(4)その差が規定の値より小さい時にはパッチ画像及び実画像の画像濃度の調整は行われず、規定の値より大きい時にはパッチ画像及び実画像の濃度調整信号を現像スリーブ周速の微小量の制御を行うよう制御回路に出力する(5)。 【0048】図5は現像スリーブの周速を制御するプログラムの一例である。前記の微小量の制御を行う制御回路は、検知回路の出力電圧に対し現像スリーブ541の周速を図5に示すように階段状に変化させることの出来るプログラムを備えていて、前述した濃度調整信号が入力されると現像スリーブ541の周速を前記プログラムに従って何段階かUPもしくはDOWNするよう単位時間当りの回転数(以下、単に回転数という)が制御される。すなわち例えばパッチ画像Pの画像濃度が小さく従って出力電圧が基準値より大きい場合には、現像スリーブ541の周速をUPすることによってパッチ画像及び実画像の画像濃度の調整が行われ、この動作を反復することによりフィードバックが行われ、検知回路の出力電圧は常に前述した基準値に近づけられるよう画像濃度の調整が行われる。 【0049】尚、上記例ではパッチ画像及び実画像の画像形成条件を現像スリーブの周速制御により調整したが、画像形成条件の制御手段は前記したように複数の手段が挙げられる。以下帯電工程、像露光工程、現像工程の詳細と各工程の画像形成制御手段について記載する。 【0050】次に、本発明の画像形成方法、画像形成装置の各工程と画像濃度制御手段について例を挙げて説明する。 【0051】・帯電前露光工程(直前の画像形成で感光体上に残留する電荷を消去する為の露光):帯電前露光工程としてはLED等による光照射が用いられる。帯電前露光は感光体の応答の遅れによる残留電位の上昇や露光パターンに起因するメモリーの発生を抑制できる。但し、本発明の電子写真感光体は帯電前露光のない系でも長期に亘って安定した画像を得ることができる。 【0052】・帯電工程:コロナ帯電、接触帯電方式のいずれも好適に用いることができる。特に接触帯電方式は直接帯電部材が電子写真感光体と接触するため、感光体がダメージを受けやすく、本発明の感光体の効果が顕著に現れる。感光体上への帯電電位は使用する感光体により適宜決定されるが、帯電電圧で300〜1500Vになるようにこの帯電工程で帯電される。 【0053】帯電工程の画像制御手段としては帯電器がスコロトロン帯電器の場合はグリッド電圧或いは帯電電流を制御する。接触帯電の場合は直流電流のみの印加の場合には、印加電圧値を、直流に交流を重畳した場合には、直流成分の印加電圧値を制御する、等が挙げられる。 【0054】・像露光工程:露光光源は白色光、LED、LDいずれも好適に用いることができる。デジタル画像の場合は像露光光源はLED、LDが好ましい。 【0055】像露光工程の画像制御手段としては、露光強度をパッチ濃度が一定になるように制御する等が挙げられる。 【0056】・現像工程:現像工程には一成分、二成分のいずれの現像剤も使用可能であり、磁性、非磁性トナーのいずれも好適に用いることができる。特に前記像露光工程から該現像工程までのプロセス時間が短い高速の画像形成方法や画像形成装置、或いは直径の小さい円筒状感光体を用いた画像形成方法や画像形成装置において、高硬度で且つ時間応答性が良好な本発明の感光体はその特徴を発揮することができる。 【0057】現像工程の画像制御手段としては現像スリーブの周速、現像バイアス電圧の制御等が挙げられる。 【0058】・転写工程:転写工程にはコロナ転写、ローラー転写、中間転写体を用いる転写方式のいずれも好適に用いられるが、コロナ転写では紙粉の静電的な付着が起こりやすくなるため本発明の感光体の効果が顕著に現れる。 【0059】・分離工程:特に大径の円筒状支持体に形成された電子写真感光体では分離性が劣るため、爪分離が有効である。しかしながら爪分離方式では電子写真感光体が分離爪の接触により発生する爪傷の影響を受けやすいため、本発明の電子写真感光体は爪分離のプロセスにおいては顕著な効果を示す。 【0060】・クリーニング工程:通常クリーニングブレードが好適に用いられ、更にクリーニングの補助部材としてファーブラシやローラーを用いることができる。クリーニング条件は感光体の減耗に大きく影響するため、本発明の電子写真感光体を用いることにより、幅広いクリーニング工程に対応することができる。 【0061】・定着工程:加熱定着が好ましい。例えば加熱ローラー定着、フラッシュ定着等が用いられる。 【0062】本発明の感光体が適用される画像形成方法は上記に記した画像形成工程を基本として、応用、展開したプロセスにも適用される。 【0063】たとえば、カラー現像では帯電器、或いは現像器が複数感光体周辺に配置される画像形成方法にも本発明の感光体は適用される。 【0064】又、転写工程では中間転写体を使用するような工程にも適用される。クリーニング工程ではクリーニングの補助機構や紙粉除去機能を有する工程が付加されてもよい。 【0065】次に、上記画像形成工程の中で特に感光体の膜厚減耗、フィルミング等の本発明の効果に重要な関連を有するクリーニング工程と現像剤について記載する。 【0066】・クリーニングブレードの特性と当接条件本発明では感光体に圧接配置されたブレード状のクリーニング部材を備えた装置を用いて、転写されず感光体上に残留したトナーをクリーニングするのが好ましい。クリーニングブレードの感光体に対し、カウンター方向に当接し、該当接条件は、クリーニング性を向上させる観点から5〜50g/cmの線圧で当接することが好ましい。線圧が5g/cm未満だとトナーのすり抜けが発生しやすくなり、50g/cmより大きいとブレードメクレが発生し易くなる。 【0067】なおクリーニング工程の前段階においては、クリーニングを容易にするために感光体表面を除電する除電工程を付加する事が好ましい。この除電工程は、例えば交流コロナ放電を生じさせる除電器により行われる。 【0068】本発明に用いられるクリーニングブレードの硬度は65°〜75°、反発弾性が15%〜60%(20℃、50±5%RHの条件下)のゴム弾性体が好ましい。反発弾性が15%未満だとブレードのバウンディングが起こりや易くなり、低温環境でのクリーニング性の確保が難しく、60%を越えると逆にブレードの追随性が大きくなりブレードメクレが発生し易くなる(前記クリーニングブレードに用いられる弾性体ゴムブレードの物性値;硬度と反発弾性はJISA硬度及び反発弾性として、JISK6301の加硫ゴム物理試験方法に基づいて測定される)。 【0069】本発明に用いられるクリーニングブレードはシリコンゴム、ウレタンゴム等が用いられるが、ウレタンゴムで作られたものが最も好ましい。 【0070】本発明の電子写真感光体は電子写真複写機、レーザープリンター、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。 【0071】本発明は高温高湿や低温低湿条件の下においても、電子写真感光体の表面反射特性の変化を小さくすることにより、該パッチ画像の反射特性が電子写真感光体の表面物性の変化に影響されないようしたものであり、このことにより、感光体上に形成されるパッチ画像が画像形成時の帯電条件、像露光条件、現像条件、転写条件等の条件の変化を正確に反映したものとなり、該パッチ画像からの情報を下に実画像の正確な画像形成条件の制御をフィードバックすることができる。 【0072】本発明において、電子写真感光体が有機電子写真感光体であり、該有機電子写真感光体の光沢度変化量が下記評価条件の下で10%以下である。 【0073】評価条件10℃ 20%RHの環境条件下、黒化率5%の文字チャートをオリジナルに用い、A4中性紙上に連続10000以上の画像を形成する。 【0074】光沢度の測定法:電子写真感光体表面に入射した光の正反射で検出する。 入射光はスポット光を用い、該スポット径は幅2mm、長さ10mmの長方形とした。 【0075】電子写真感光体は感光層が水平面と平行に成るように置き、入射光は水平面に対し45°の角度で入射し、45°の反射光で光沢度を測定した。このとき前記スポット光の幅は前記電子写真感光体長さ方向(該感光体がドラムの場合は円周方向)と一致させ、入射光は前記電子写真感光体幅方向(該感光体がドラムの場合は軸方向)が水平面に対する垂直面にはいるようにして測定した。光沢度の算出はJISZ8741の4.3の計算方法に従って算出した。 【0076】光沢度変化量=|評価スタート時の感光体の光沢度−連続10000以上の画像形成後の光沢度|÷(総画像形成枚数/10000)。 【0077】尚、前記JISZ8741の4.3の計算方法は下記式で示される。 Gs(θ)=(ψs/ψos)・Gos(θ) ここに、ψs:規定された入射角θに対する感光体面からの反射光束ψos:規定された入射角θに対する標準面からの反射光束Gs(θ):感光体面の光沢度(%) Gos(θ):標準面の光沢度(%) 上記標準面としては日本電子工業(株)の標準板(45°入射角の光沢度が84.0%)を用いた。又、上記規定された入射角θは本発明では45°である。 【0078】本発明の画像形成方法において、表面光沢度が変化しにくい有機感光体とは該有機感光体の表面層が変化しにくい特性を有することでもある。このような感光体として、本発明は摩耗しにくく、且つ表面自由エネルギーが小さい表面層を有する有機感光体を用いることが必要である。このような摩耗しにくく、且つ表面自由エネルギーが小さい表面層を有する有機感光体は以下のようにして作製することができる。 【0079】摩耗しにくく、且つ表面自由エネルギーが小さい表面層を有する有機感光体は保護層としてシロキサン系樹脂層を有する以下のような有機感光体によって達成することができる。 【0080】本発明において、有機電子写真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電子写真感光体を全て含有する。 【0081】前記シロキサン系樹脂層は電荷輸送性能を有する構造単位を有し、且つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂層であることが好ましい。 【0082】一般にシロキサン系樹脂層は硬化性有機ケイ素化合物の加水分解生成物を脱水縮合して得られる。代表的には下記一般式(1)で表される有機ケイ素化合物を原料とした塗布組成物を塗布乾燥することにより形成される。これらの原料は親水性溶媒中では加水分解とその後に生じる縮合反応により、溶媒中で有機ケイ素化合物の縮合物(オリゴマー)を形成する。これら塗布組成物を塗布、乾燥することにより、3次元網目構造を形成したシロキサン系樹脂層を形成することができる。 【0083】 一般式(1) (R)n−Si−(X)4-n式中、Siはケイ素原子、Rは該ケイ素原子に炭素が直接結合した形の有機基を表し、Xは水酸基又は加水分解性基を表し、nは0〜3の整数を表す。 【0084】一般式(1)で表される有機ケイ素化合物において、Rで示されるケイ素に炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含(メタ)アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、1,1,1−トリフルオロプロピル、ノナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げられる。特にはメチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基が好ましい。又Xの加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基が挙げられる。特には炭素数6以下のアルコキシ基が好ましい。 【0085】又一般式(1)で表される有機ケイ素化合物の具体的化合物で、nが2以上の場合、複数のRは同一でも異なっていても良い。同様に、nが2以下の場合、複数のXは同一でも異なっていても良い。又、一般式(1)で表される有機ケイ素化合物を2種以上を用いるとき、R及びXはそれぞれの化合物間で同一でも良く、異なっていても良い。 【0086】又前記一般式(1)で表される有機ケイ素化合物の中でもは、nが1と2の化合物を併用した塗布液から形成されたシロキサン系樹脂層は機械的耐摩耗性が高く、クリーニング性の良好な保護層を形成することができる。 【0087】前記一般式(1)で表される有機ケイ素化合物の中でもは、nが1と2の下記一般式(2)及び一般式(3)の有機ケイ素化合物を併用した塗布液から形成されたシロキサン系樹脂層は良好な表面物性を備えた保護層を形成することができる。 【0088】 一般式(2) R1Si(X)3一般式(3) R1R2Si(X)2(式中、R1、R2は炭素数1〜10のアルキル基、アリール基、ビニル基、アミノ基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−メタクリルオキシプロピル基、CnF2n+1C2H4−を表す。nは1〜6の整数、Xは水酸基、又は加水分解性基を表す。) 前記一般式(2)及び一般式(3)で表される有機ケイ素化合物若しくはこれらの加水分解生成物、或いは該加水分解生成物から得られる縮合物を使用してえられた前記シロキサン系樹脂層は弾性と剛性を備え、且つ表面自由エネルギーの小さい、トナーや紙粉のフィルミングが発生しにくい表面物性を備えた保護層を形成することができる。 【0089】前記一般式(2)の有機ケイ素化合物の具体例としては下記の化合物が挙げられる。 【0090】即ち、トリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン、n−プロピルトリクロロシラン、n−ブチルトリクロロシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、トリメトキシビニルシラン、エチルトリメトキシシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、3、3、3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、トリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、ベンジルトリクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−アリルチオプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−ブロモプロピルトリエトキシシラン、3−アリルアミノプロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビス(エチルメチルケトオキシム)メトキシメチルシラン、ペンチルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。 【0091】前記一般式(3)の有機ケイ素化合物の具体例としては下記の化合物が挙げられる。 【0092】ジメチルジクロロシラン、ジメトキシメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチル−3,3,3−トリフルオロプロピルジクロロシラン、ジエトキシシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3−クロロプロピルジメトキシメチルシラン、クロロメチルジエトキシシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジメトキシ−3−メルカプトプロピルメチルシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルメチルジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジクロロシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシメチルシラン、t−ブチルフェニルジクロロシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−(3−シアノプロピルチオプロピル)ジメトキシメチルシラン、3−(2−アセトキシエチルチオプロピル)ジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチル−2−ピペリジノエチルシラン、ジブトキシジメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、ジエトキシ−3−グリシドキシプロピルメチルシラン、3−(3−アセトキシプロピルチオ)プロピルジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチル−3−ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシメチルオクタデシルシラン等が挙げられる。 【0093】本発明の最も好ましいシロキサン系樹脂層は該シロキサン系樹脂層自体が電荷輸送性を有し、且つ表面自由エネルギーが小さく、該シロキサン系樹脂層の隣接層との接着性や脆弱性が改質されたシロキサン系樹脂層である。 【0094】このようなシロキサン系樹脂層は電荷輸送性能を有する構造単位を有し、且つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂層である。該電荷輸送性能を有する構造単位を有し、且つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂層は、具体的には下記一般式(4)で示された電荷輸送性化合物と前記有機ケイ素化合物又は該縮合物等との縮合反応により形成される。そして該シロキサン系樹脂層は残留電位上昇が小さく、表面自由エネルギーが小さく、トナーや紙粉のフィルミングが発生しにくい、且つ隣接層との接着性や脆弱性を改質された膜物性を有する最も好ましい保護層を形成できる。 【0095】 一般式(4) B−(R1−ZH)m式中、Bは電荷輸送性能を有する構造単位を含む1価又は多価の基を表し、R1は単結合又は2価のアルキレン基を表し、Zは酸素原子、硫黄原子又はNHを表し、mは1〜4の整数を表す。 【0096】一般式(4)のBは電荷輸送性化合物構造を含む1価以上の基である。ここでBが電荷輸送性化合物構造を含むとは、一般式(4)中の(R1−ZH)基を除いた化合物構造が電荷輸送性能を有しているか、又は前記一般式(4)中の(R1−ZH)基を水素原子で置換したBHの化合物が電荷輸送性能を有する事を意味する。 【0097】尚、前記の電荷輸送性化合物とは電子或いは正孔のドリフト移動度を有する性質を示す化合物であり、又別の定義としてはTime−Of−Flight法などの電荷輸送性能を検知できる公知の方法により電荷輸送に起因する検出電流が得られる化合物として定義できる。 【0098】前記シロキサン系樹脂層中に電荷輸送性能を有する構造単位を有する本発明のシロキサン系樹脂層は前記有機ケイ素化合物と電荷輸送性化合物との縮合反応により形成できれる。本発明のシロキサン系樹脂層は前記一般式(4)で示された電荷輸送性化合物に代えて前記有機ケイ素化合物と反応性を有する電荷輸送性化合物を用いることもできる。 【0099】前記シロキサン系樹脂層中に5nm〜500nmの無機金属酸化物粒子を含有させることが好ましい。即ち、前記シロキサン系樹脂層は水酸基或いは加水分解性基を有する有機ケイ素化合物、又は該有機ケイ素化合物の縮合生成物と水酸基を有する電荷輸送性能化合物、及び5nm〜500nmの無機金属酸化物粒子を含有する組成物と塗布、乾燥させて得られる電荷輸送性を有する複合化された樹脂層が好ましい。 【0100】前記5nmから500nmの金属酸化物粒子は通常は液相法によって合成される。金属原子の例としてはSi、Ti、Al、Cr、Zr、Sn、Fe、Mg、Mn、Ni、Cuなどが挙げられる。これらの金属酸化物粒子はコロイド粒子として得ることができる。 【0101】又、前記金属酸化物粒子は該粒子表面に前記有機ケイ素化合物と反応性を有する化合物基を有することが好ましい。該反応性を有する化合物基としては、例えば水酸基、アミノ基等が挙げられる。このような反応性基を有する金属酸化物粒子を用いることにより、本発明の保護層は前記シロキサン系樹脂と該金属酸化物粒子表面が化学結合をした複合化されたシロキサン系樹脂層を形成し、強度と弾性を増強した樹脂層となり、該シロキサン系樹脂層を感光体の保護層として用いるとブレードクリーニング等の擦過に対して摩耗しにくい、電子写真特性の良好な膜を形成する。 【0102】前記水酸基又は加水分解性基を有する有機ケイ素化合物、及び水酸基又は加水分解性基を有する有機ケイ素化合物から形成された縮合物との総量(H)と前記一般式(4)の化合物の量(I)の組成比としては、質量比で100:3〜50:100であることが好ましく、より好ましくは100:10〜50:100の間である。 【0103】また前記金属酸化物粒子の添加量(J)は前記総量(H)+化合物の量(I)の総質量100部に対し(J)を1〜30質量部を用いることが好ましい。 【0104】前記総量(H)成分が前記の範囲内で使用されると、本発明の感光体表面層の硬度が高く且つ弾力性がある。一方、前記化合物の量(I)が前記の範囲内で使用されると感度や残留電位特性等の電子写真特性が良好であり、前記感光体表面層の硬度が高い。 【0105】又、トナーフィルミング等が発生しにくい感光体を作製するには本発明の保護層のシロキサン系樹脂層中に相対的に有機基成分の含有量を増やし、或いは硬化条件を変化させて架橋構造を適性化することが有効である。たとえば二官能の有機ケイ素化合物のように有機基を複数持つ有機ケイ素化合物や前記一般式で示された反応性の電荷輸送性化合物を用いて、電荷輸送性基を持つ構造をシロキサン系樹脂構造中に組み込むことにより、表面自由エネルギーを小さくする事ができる。又、前記有機ケイ素化合物、又は前記反応性の電荷輸送性化合物中にフッ素原子を有する化合物を用いることも表面エネルギーを小さくする手段として有効である。 【0106】[ギブス表面自由エネルギー]次に感光体表面の自由エネルギーに付いて述べる。感光体表面と残留トナー等の異物の付着は、物理結合の範疇であり分子間力(van der Waals力)が原因である。その分子間力が最表面において起こす現象としては一般にギブス表面自由エネルギー(γ)を用いて説明することができる。ギブス表面自由エネルギー(γ)と濡れ性に関して、Youngの式から物質1と物質2との関係は、下記のように表すことができる。 【0107】 γ1=γ2・COSθ12+γ12・・・式(1) γ1:物質1の表面自由エネルギーγ2:物質2の表面自由エネルギーγ12:物質1/物質2の界面自由エネルギーθ12:物質1/物質2の接触角上式において、画像形成装置内の感光体表面への異物や水分等の付着を考える場合は、物質1を感光体、物質2を異物とすればよい。 【0108】式(1)より、濡れ難くする、つまりθ12を大きくする為には、感光体とトナーの濡れ仕事であるところの感光体表面の表面自由エネルギーγ1を大きくし、γ2とγ12を小さくしてやることが有効である。 【0109】北崎寧昭、畑敏雄らは、日本接着協会紙8(3)、131〜141(1972)で、界面自由エネルギー(界面張力と同義)に関し、非極性な分子間力について述べたForkesの理論に対し、さらに極性、又は水素結合性の分子間力による成分にまで拡張できることが示されている。この拡張Forkes理論により、各物質の表面自由エネルギーを2乃至3成分で求めることができる。下に、付着濡れの場合を例に3成分の理論について記す。この理論は下記の如き仮定の基で成り立っている。 【0110】 1.表面自由エネルギー(γ)の加算則γ=γd+γp+γh・・・式(2) γd:双極子成分(極性によるぬれ=付着)、γp:分散成分(非極性のぬれ=付着)、γh:水素結合成分(水素結合によるぬれ=付着) これをForkeS理論に適用して、2つの物質の界面自由エネルギーγ12は、下記の様になる。 【0111】 【数1】
【0112】さらに、【0113】 【数2】
【0114】表面自由エネルギーの測定方法は、p,d,hの表面自由エネルギーを測定し、加算することで算出できる。p,d,hの表面自由エネルギー各成分は既知の試薬を使用し、該試薬との付着性を測定し、算出することが出来る。具体的には、試薬に純水、ヨウ化メチレン、α−ブロモナフタレンを使用し、協和界面(株)製の接触角計CA−SROLLを使用して上記各試薬の感光体表面への接触角を測定し、同社製表面自由エネルギー解析ソフトEG−11にて表面自由エネルギーγを算出した。試薬は上記のほかにも、p、d、hの各成分が適宜な組み合わせのものを使用すればよい。また測定方法も、上記の他にも一般的な手法の、例えばウィルヘルミ法(つり板法)、ドゥ・ヌイ法等で測定することにより、行うことができる。本発明では感光体の保護層としてシロキサン系樹脂層を用い、該シロキサン系樹脂層の表面自由エネルギー(γ)を40〜80mN/mの範囲に設計することが好ましい。このような表面エネルギーの小さい感光体は該感光体の表面とトナーや紙粉の付着力がちいさくなり、クリーニング性が改善され、前記トナーフィルミングの発生が防止される。 【0115】更には前記シロキサン系樹脂層の製造過程の乾燥温度を80℃以上の高温で行うこと、更に乾燥後のシロキサン系樹脂層を30℃〜100℃で数時間以上の再加熱を行うこと等が表面エネルギーを低下させる手段として有効である。 【0116】前記のシロキサン系樹脂層を形成するには縮合反応を促進するために縮合触媒としては以下のような縮合触媒が好ましい。 【0117】具体的な縮合触媒としては酸、金属酸化物、金属塩、金属キレート化合物、アルキルアミノシラン化合物など従来シリコンハードコート材料に用いられてきた公知の触媒を用いることができるが、燐酸、酢酸の他、チタンキレートやアルミニウムキレート及びスズ有機酸塩(スタンナスオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマリエート等)等が好ましい。 【0118】以下に前記一般式(4)で表される好ましい化合物例をあげるが、本発明においては下記化合物には限定されない。 【0119】 【化1】
【0120】 【化2】
【0121】 【化3】
【0122】前記シロキサン系樹脂層には酸化防止剤を含有させることが好ましい。該酸化防止剤とは、その代表的なものは有機電子写真感光体中ないしは有機電子写真感光体表面に存在する自動酸化性物質に対して、光、熱、放電等の条件下で酸素の作用を防止ないし、抑制する性質を有する物質である。代表的には下記の化合物群が挙げられる。 【0123】 【化4】
【0124】 【化5】
【0125】 【化6】
【0126】次に、前記保護層以外の本発明の感光体構成について記載する。本発明の有機電子写真感光体の層構成は、特に限定はないが、電荷発生層、電荷輸送層、或いは電荷発生・電荷輸送層(電荷発生と電荷輸送の機能を同一層に有する層)等の感光層とその上に保護層を塗設した構成をとるのが好ましい。 【0127】以下に本発明に用いられる感光体の構成について記載する。 導電性支持体本発明の感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状、円筒状のどちらを用いても良いが、画像形成装置をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の方が好ましい。 【0128】本発明の円筒状導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒状の支持体を意味し、真直度で0.1mm以下、振れ0.1mm以下の範囲にある導電性の支持体が好ましい。この真円度及び振れの範囲を超えると、良好な画像形成が困難になる。 【0129】導電性の材料としてはアルミニウム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗103Ωcm以下が好ましい。 【0130】本発明で用いられる導電性支持体は、その表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場合、硫酸濃度は100〜200g/L、アルミニウムイオン濃度は1〜10g/L、液温は20℃前後、印加電圧は約20Vで行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常20μm以下、特に10μm以下が好ましい。 【0131】中間層本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることもできる。 【0132】本発明においては導電性支持体と前記感光層のとの接着性改良、或いは該支持体からの電荷注入を防止するために、該支持体と前記感光層の間に中間層(下引層も含む)を設けることもできる。該中間層の材料としては、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂が挙げられる。これら下引き樹脂の中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さくできる樹脂としてはポリアミド樹脂が好ましい。又、これら樹脂を用いた中間層の膜厚は0.01〜0.5μmが好ましい。 【0133】又本発明に最も好ましく用いられる中間層はシランカップリング剤、チタンカップリング剤等の有機金属化合物を熱硬化させた硬化性金属樹脂を用いた中間層が挙げられる。硬化性金属樹脂を用いた中間層の膜厚は、0.1〜2μmが好ましい。 【0134】感光層本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造の感光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(CGL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取ることが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好ましい感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体構成である。 【0135】以下に機能分離負帯電感光体の感光層構成について説明する。 電荷発生層電荷発生層:電荷発生層には電荷発生物質(CGM)を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。 【0136】電荷発生物質(CGM)としては公知の電荷発生物質(CGM)を用いることができる。例えばフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料などを用いることができる。これらの中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるCGMは複数の分子間で安定な凝集構造をとりうる立体、電位構造を有するものであり、具体的には特定の結晶構造を有するフタロシアニン顔料、ペリレン顔料のCGMが挙げられる。例えばCu−Kα線に対するブラッグ角2θが27.2°に最大ピークを有するチタニルフタロシアニン、同2θが12.4に最大ピークを有するベンズイミダゾールペリレン等のCGMは繰り返し使用に伴う劣化がほとんどなく、残留電位増加小さくすることができる。 【0137】電荷発生層にCGMの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコン樹脂、シリコン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂100質量部に対し20〜600質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の膜厚は0.01μm〜2μmが好ましい。 【0138】電荷輸送層電荷輸送層:電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)及びCTMを分散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質としては必要により酸化防止剤等の添加剤を含有しても良い。 【0139】電荷輸送物質(CTM)としては公知の電荷輸送物質(CTM)を用いることができる。例えばトリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用いることができる。これら電荷輸送物質は通常、適当なバインダー樹脂中に溶解して層形成が行われる。これらの中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるCTMは高移動度で、且つ組み合わされるCGMとのイオン化ポテンシャル差が0.5(eV)以下の特性を有するものであり、好ましくは0.25(eV)以下である。 【0140】CGM、CTMのイオン化ポテンシャルは表面分析装置AC−1(理研計器社製)で測定される。 【0141】電荷輸送層(CTL)に用いられる樹脂としては、例えばポリスチレン、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、シリコン樹脂、メラミン樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂。又これらの絶縁性樹脂の他、ポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられる。 【0142】これらCTLのバインダーとして最も好ましいものはポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネート樹脂はCTMの分散性、電子写真特性を良好にすることにおいて、最も好ましい。バインダー樹脂と電荷輸送物質との割合は、バインダー樹脂100質量部に対し10〜200質量部が好ましい。又、電荷輸送層の膜厚は10〜40μmが好ましい。 【0143】保護層感光体の保護層として、前記シロキサン系樹脂層を設けることにより、本発明の最も好ましい層構成を有する感光体を得ることができる。 【0144】本発明の中間層、感光層、保護層等の層形成に用いられる溶媒又は分散媒としては、n−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではないが、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の混合溶媒として用いることもできる。 【0145】次に本発明の有機電子写真感光体を製造するための塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、感光層の上層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させないため、又、均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は円形量規制型(円形スライドホッパ型がその代表例)塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。なお本発明の保護層は前記円形量規制型塗布加工方法を用いるのが最も好ましい。前記円形量規制型塗布については例えば特開昭58−189061号公報に詳細に記載されている。 【0146】感光体とトナー間の付着力は感光体上に付着しているトナーの特性によっても著しく異なってくる。例えば、感光体上に付着したトナーの粒径が著しく小さい場合には、トナーの感光体への付着力は大きくなり、トナーフィルミングは発生し、その結果感光体上に形成される前記パッチ画像の光沢度が変化しやすくなる。以下本発明に好ましく用いられる現像剤について記載する。 【0147】本発明に用いられるトナーの粒径は、体積平均粒径で4〜12μmが好ましい。即ち、前記ギブス表面自由エネルギー(γ)が小さい特性を有する本発明の有機感光体では、該有機感光体上に形成されたトナー像のトナーの平均粒径が3μm未満になるとトナーのクリーニング性が不十分と成りやすく、トナーや紙粉からなるフィルミングが有機感光体表面に生成し、画像ボケ等の画像欠陥が発生しやすい。一方、体積平均粒径が12.0μmより大きいトナーを用いると該有機感光体上の残留トナーのクリーニング性は比較的容易であるが、該有機感光体上にデジタル画像を形成するとドット画像が太りやすく、細線の解像性等が不十分となりやすい。トナーの平均粒径および粒度分布は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザー、SLAD1100(島津製作所社製レーザー回折式粒径測定装置)等を用いて測定することができる。コールターカウンターTA−II及びコールターマルチサイザーではアパーチャー径=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径分布を測定し求めたものである。 【0148】更に、前記トナーは3.0μm未満のトナー粒子が10個数%以下であることが好ましく、より好ましくは6個数%以下である。このトナーを製造する方法としては特に限定されるものでは無い。粉砕分級法でも粉砕時に過粉砕を抑制しつつ粉砕を行うことでもよい。さらに、繰り返し分級する方法を採用してもよい。さらにいわゆる重合法トナーの製造方法は懸濁重合法や融着法によるトナーの製造方法も好ましい。 【0149】尚、重合法では必要に応じて、樹脂粒子の分散液中での遠心分離などによる微粒子除去等によっても達成できる。 【0150】いずれにしろ、粉砕法トナーであれ重合法トナーであれ上記本発明の要件を満たすものであれば、本発明の目的を達成できる。 【0151】〈トナーの形状係数〉本発明に用いられるトナーは形状係数が1.0〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合を65個数%以上とすることが好ましく、より好ましくは、70個数%以上である。さらに好ましくは、この形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合を65個数%以上とすることであり、より好ましくは、70個数%以上である。 【0152】前記トナーの「形状係数」は、下記式により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示す。 【0153】 形状係数=〔(最大径/2)2×π〕/投影面積ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。 【0154】本発明では、この形状係数は、走査型電子顕微鏡により2000倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づいて「SCANNING IMAGE ANALYZER」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、100個のトナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したものである。 【0155】トナー形状係数の本発明に対する効果1.0〜1.6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上の形状係数を有するトナーを用いると、トナー粒子が破砕しにくくなって微粒子トナーの発生が減少し、このことはクリーニング不良による有機感光体のトナーフィルミングを防止する。 【0156】この形状係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、トナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、トナーを溶解しない溶媒中に添加し旋回流を付与する方法等により、形状係数を1.0〜1.6または1.2〜1.6にしたトナー粒子を調製し、これを通常のトナー中へ本発明の範囲内になるように添加して調整する方法がある。また、いわゆる重合法トナーを調製する段階で全体の形状を制御し、形状係数を1.0〜1.6または1.2〜1.6に調整したトナー粒子を同様に通常のトナーへ添加して調整する方法がある。 【0157】上記方法の中では重合法トナーが製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比較して表面の均一性に優れる点等で好ましい。 【0158】次に本発明に用いられる二成分現像剤について説明する。このトナーを製造する方法としては特に限定されるものでは無い。粉砕分級法でも粉砕時に過粉砕を抑制しつつ粉砕を行うことでもよい。さらに、繰り返し分級する方法を採用してもよい。さらにいわゆる重合法トナーの製造方法は懸濁重合法や融着法によるトナーの製造方法も好ましい。 【0159】尚、重合法では必要に応じて、樹脂粒子の分散液中での遠心分離などによる微粒子除去等によても達成できる。 【0160】いずれにしろ、粉砕法トナーであれ重合法トナーであれ上記本発明の要件を満たすものであれば、本発明の目的を達成できる。 【0161】〈本発明に使用されるトナーの製造方法〉本発明に使用されるトナーの製造方法は、最も一般的に用いられている粉砕法、即ちバインダー樹脂と着色剤、その他必要により添加される種種の添加剤を混練粉砕後分級して作製しても良いし、離型剤、着色剤を含有した樹脂粒子を媒体中で合成作製して製造してもよい。 【0162】水系媒体中で融着させる方法として、例えば特開昭63−186253号公報、同63−282749号公報、特開平7−146583号公報等に記載されている方法や、樹脂粒子を塩析/融着させて形成する方法等をあげることができる。 【0163】ここで用いられる樹脂粒子は重量平均粒径50〜2000nmが好ましく、これらの樹脂粒子は乳化重合、懸濁重合、シード重合等のいずれの造粒重合法によっても良いが、好ましく用いられるのは乳化重合法である。 【0164】以下、樹脂の製造に用いられる単量体は、いずれの製造方法においても、従来公知の重合性単量体を用いることができる。また、要求される特性を満たすように、1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。 【0165】バインダー樹脂としては特に限定されるものではなく、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、エポキシ樹脂等、一般的に知られているバインダー樹脂を使用することができる。 【0166】着色剤としては無機顔料、有機顔料を挙げることができる。無機顔料としては、従来公知のものを用いることができる。具体的な無機顔料を以下に例示する。 【0167】黒色の顔料としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。 【0168】これらの無機顔料は所望に応じて単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは3〜15質量%が選択される。 【0169】有機顔料としても従来公知のものを用いることができる。具体的な有機顔料を以下に例示する。 【0170】マゼンタまたはレッド用の顔料としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。 【0171】オレンジまたはイエロー用の顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。 【0172】グリーンまたはシアン用の顔料としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。 【0173】これらの有機顔料は所望に応じて単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは3〜15質量%が選択される。 【0174】着色剤は表面改質して使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好ましく用いることができる。 【0175】本発明で得られたトナーには、流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものでは無く、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。 【0176】無機微粒子としては、従来公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、チタン、アルミナ微粒子等が好ましく用いることができる。これら無機微粒子としては疎水性のものが好ましい。具体的には、シリカ微粒子として、例えば日本アエロジル社製の市販品R−805、R−976、R−974、R−972、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−720、TS−530、TS−610、H−5、MS−5等が挙げられる。 【0177】チタン微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ社製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−500BS、MT−600、MT−600SS、JA−1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−500、TAF−130、TAF−510、TAF−510T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、IT−OB、IT−OC等が挙げられる。 【0178】アルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産業社製の市販品TTO−55等が挙げられる。 【0179】また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。このものとしては、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用することができる。 【0180】滑剤には、例えば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の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。 【0181】これら外添剤の添加量は、トナーに対して0.1〜5質量%程度が好ましい。トナー化工程は上記で得られたトナー粒子を、例えば流動性、帯電性、クリーニング性の改良を行うことを目的として、前述の外添剤を添加してもよい。外添剤の添加方法としては、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型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。 【0182】トナーは、バインダー樹脂、着色剤以外にトナー用添加剤として種々の機能を付与することのできる材料を加えてもよい。具体的には離型剤、荷電制御剤等が挙げられる。 【0183】尚、離型剤としては、種々の公知のもので、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系ワックスや、これらの変性物、カルナウバワックスやライスワックス等の天然ワックス、脂肪酸ビスアミドなどのアミド系ワックスなどをあげることができる。これらは離型剤粒子として加えられ、樹脂や着色剤と共に塩析/融着させることが好ましいことはすでに述べた。 【0184】荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。 【0185】〈現像剤〉本発明に用いられるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよいが、好ましくは二成分現像剤としてである。 【0186】一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤として前記トナーをそのまま用いる方法もあるが、通常はトナー粒子中に0.1〜5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤として用いる。その含有方法としては、着色剤と同様にして非球形粒子中に含有させるのが普通である。 【0187】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。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25〜60μmのものがよい。 【0188】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。 【0189】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、特に限定はないが、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。 【0190】 【実施例】以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。なお、文中「部」とは「質量部」を表す。 【0191】 実施例1 感光体の作製 「感光体1」 〈下引き層〉 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、乾燥膜厚0.5μmとなるよう塗布した。 【0192】 〈電荷発生層〉 Y型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 最大ピーク角度が2θで27.3) 60g シリコーン変性ブチラール樹脂(X−40−1211M:信越化学社製) 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。この塗布液を前記下引き層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。 【0193】 〈電荷輸送層〉 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(例示化合物1−3) 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の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚25μmの電荷輸送層を形成した。 【0194】 〈保護層〉 メチルトリメトキシシラン 90g ジメトキシジメチルシラン 45g ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン 45g 例示化合物(B−1) 50g 酸化防止剤(例示化合物2−1) 1g 1−ブタノール 225g コロイダルシリカ(30%メタノール溶液) 100g 2%酢酸 106g アルミニウムトリスアセチルアセトナート 1g上記3種のシラン化合物と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、例示化合物(B−1)、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更に室温で1時間撹拌して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乾燥膜厚2.3μmの樹脂層を形成し、この樹脂層を120℃、1時間の加熱硬化を行い、電荷輸送性能を有する構造単位を有し、且つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂層の保護層を形成し感光体1を作製した。 【0195】「感光体2」感光体1において保護層中のジヒドロキシメチルトリフェニルアミンを4−[2−(トリエトキシシリル)エチル]トリフェニルアミンに代え、電荷輸送層の膜厚を20μmにした以外は全く同様にして感光体2を作製した。 【0196】「感光体3」感光体1において保護層を用いない以外は全く同様にして感光体3を作製した。 【0197】「感光体4」感光体1において保護層を下記に変更した以外は全く同様にして感光体4を作製した。 【0198】〈保護層〉ジメチルシロキサン樹脂(オリゴマー化度900)60質量部、イソプロパノール60質量部を加え均一に溶解し、これにジヒドロキシメチルトリフェニルアミン(例示化合物B−1)6質量部、ヒンダードアミン(2−1)0.3質量部、ジブチル錫アセテート0.2質量部を加えて混合し、この溶液を乾燥膜厚1.8μmの保護層として塗布して、120℃、1時間の加熱硬化を行い、感光体4を作製した現像剤の作製下記の現像剤を作製した。 【0199】「トナー1及び現像剤1」 スチレン:ブチルアクリレート:ブチルメタクリレート=70:20:10の質量比からなるスチレンアクリル樹脂100質量部、カーボンブラック12質量部、低分子量ポリプロピレン(数平均分子量3000)4質量部、とを溶融、混練したのち、機械式粉砕機を使用し微粉砕を行い、風力分球機にて分級し、体積平均粒径が6.8μmの着色粒子を得た。このときの3.18μm以下の微粒成分は個数%で10%であった。この着色粒子に対して疎水性シリカ(疎水化度75/数平均一次粒子12nm)を1.2質量%添加しトナーを得た。これをトナー1とする。トナー1は形状係数1.0〜1.6のトナー粒子含有率は66%であった。 【0200】トナー1にシリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径45μmのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度6%に調整した。これを現像剤1とする。 【0201】「トナー2及び現像剤2」n−ドデシル硫酸ナトリウム=0.90kgと純水10.0Lを入れ撹拌溶解する。この液に、撹拌下、リーガル330R(キャボット社製カーボンブラック)1.20kgを徐々に加え、ついで、サンドグラインダー(媒体型分散機)を用いて、20時間連続分散した。分散後、大塚電子社製・電気泳動光散乱光度計ELS−800を用いて、上記分散液の粒径を測定した結果、重量平均粒径で122nmであった。また、静置乾燥による質量法で測定した上記分散液の固形分濃度は16.6質量%であった。この分散液を「着色剤分散液1」とする。 【0202】ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.055kgをイオン交換水4.0Lに室温下撹拌溶解する。これを、アニオン界面活性剤溶液Aとする。 【0203】ノニルフェノールアルキルエーテル0.014kgをイオン交換水4.0Lに室温下撹拌溶解する。これを、ノニオン界面活性剤溶液Aとする。 【0204】過硫酸カリウム=223.8gをイオン交換水12.0Lに室温下撹拌溶解する。これを、開始剤溶液Aと呼ぶ。 【0205】温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた100Lの反応釜に、数平均分子量(Mn)が3500のポリプロピレンエマルジョン3.41kgとアニオン界面活性剤溶液Aとノニオン界面活性剤溶液Aとを入れ、撹拌を開始する。次いで、イオン交換水44.0Lを加える。 【0206】加熱を開始し、液温度が75℃になったところで、開始剤溶液Aを全量添加する。その後、液温度を75℃±1℃に制御しながら、スチレン10.6kgとアクリル酸n−ブチル3.01kgとメタクリル酸0.94kgとt−ドデシルメルカプタン548gとを投入する。 【0207】さらに、液温度を80℃±1℃に上げて、6時間加熱撹拌を行った。液温度を40℃以下に冷却し撹拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、これをラテックスA1とした。 【0208】なお、ラテックスA1中の樹脂粒子のガラス転移温度は57℃、軟化点は121℃、分子量分布は、重量平均分子量=1.27万、重量平均粒径は120nmであった。 【0209】過硫酸カリウム=200.7gをイオン交換水12.0Lに室温下撹拌溶解する。これを、開始剤溶液Bとする。 【0210】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた100Lの反応釜に、ノニオン界面活性剤溶液Aを入れ、撹拌を開始する。次いで、イオン交換水44.0Lを投入する。 【0211】加熱を開始し、液温度が70℃になったところで、開始剤溶液Bを添加する。この時、スチレン11.0kgとアクリル酸n−ブチル4.00kgとメタクリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン9.02gとをあらかじめ混合した溶液を投入する。 【0212】その後、液温度を72℃±2℃に制御して、6時間加熱撹拌を行った。さらに、液温度を80℃±2℃に上げて、12時間加熱撹拌を行った。 【0213】液温度を40℃以下に冷却し撹拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、この濾液をラテックスB1とした。 【0214】なお、ラテックスB1中の樹脂粒子のガラス転移温度は58℃、軟化点は130℃、分子量分布は、重量平均分子量=23.5万、重量平均粒径は105nmであった。 【0215】塩析剤としての塩化ナトリウム=5.36kgとイオン交換水20.0Lを入れ、撹拌溶解する。これを、塩化ナトリウム溶液Aとする。 【0216】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた100LのSUS反応釜(撹拌翼はアンカー翼)に、上記で作製したラテックスA1=20.0kgとラテックスB1=5.2kgと着色剤分散液1=0.4kgとイオン交換水20.0kgとを入れ撹拌する。ついで、35℃に加温し、塩化ナトリウム溶液Aを添加する。その後、5分間放置した後に、昇温を開始し、液温度85℃まで5分で昇温する(昇温速度=10℃/分)。液温度85℃±2℃にて、6時間加熱撹拌し、塩析/融着させる。その後、30℃以下に冷却し撹拌を停止する。目開き45μmの篩いで濾過し、この濾液を会合液■とする。ついで、遠心分離機を使用し、会合液■よりウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。 【0217】上記で洗浄を完了したウェットケーキ状の着色粒子を、40℃の温風で乾燥し、着色粒子を得た。この着色粒子の体積平均粒径は5.3μmであった。この時、3.18μm以下の微粒成分は個数%で6%であった。さらに、この着色粒子に疎水性シリカ(疎水化度=65、数平均一次粒子径=12nm)を1.0質量%添加し、トナー2を得た。トナー2は形状係数1.0〜1.6のトナー粒子含有率は74%であった。 【0218】トナー2にシリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径45μmのフェライトキャリアを混合し、トナー濃度6%に調整した。これを現像剤2とする。 【0219】上記感光体、現像剤を以下のプロセスに改造した評価機にて画だしを行った。 「評価機1」デジタル複写機コニカ7050(コロナ帯電、レーザ露光、反転現像、静電転写、爪分離、クリーニングブレードを用いたプロセスを有する)を以下のように改造した。帯電装置をコロナ帯電からアスカーC硬度で45°、外形13mmの帯電ローラーに変更し、交流500Hz、Vp−p1.5kVを印加して、感光体の表面電位が800Vになるように直流成分を重畳した。規定濃度(初期濃度で1.35)のパッチ画像を電源投入時に感光体上に形成し、950nmの光源を感光体軸方向に対して45度の角度で入射し、正反射位置(45度)で反射光量を検出し、得られた光量を濃度に変換し、その濃度をベース濃度として、繰り返し画像形成を行った。該パッチ画像は500コピー毎に形成し、各画像形成毎のパッチ画像の反射光量を測定し、該反射光量から得られる濃度情報を前記ベース濃度と比較し、該パッチ画像の濃度が高ければ現像バイアスを低く、濃度が低ければ高く補正するように制御した画像形成装置。 【0220】「評価機2」デジタル複写機 コニカ7050(コロナ帯電、レーザ露光、反転現像、静電転写、爪分離、クリーニングブレードを採用プロセスを有する)を以下の様に改造した。規定濃度(初期濃度1.35)のパッチ画像を電源投入時に感光体上に形成し、950nmの光源を感光体軸方向に対して45度の角度で入射し、正反射位置(45度)で反射光量を検出し、得られた光量を濃度に変換し、その濃度をベース濃度として、繰り返し画像形成を行った。該パッチ画像は画像形成1000枚毎に形成し、各画像形成毎のパッチ画像の反射光量を測定し、該反射光量から得られる濃度を前記ベース濃度と比較し、該パッチ画像の濃度が高ければ露光強度を下げて、濃度が低ければ上げるように制御した画像形成装置。 【0221】上記評価機1、2と前記感光体1〜4及び現像剤1、2とを表1に記載の如く組み合わせてコピー画像の評価を行った。評価は10℃、20%RH条件下で、黒化率5%の文字チャートでA4中性紙上に連続コピー画像形成を行い、2万コピーで感光体表面の光沢度測定を行った。その後10万コピー連続画像形成を行い、各1万コピーごとに画素率が7%の文字画像、人物顔写真、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ1/4等分にあるオリジナル画像のコピー画像形成を行い画像の安定性を評価した。その結果を表1に示した。 【0222】同時に感光体の表面光沢度も前記評価条件で測定した。 【0223】 【表1】
【0224】コピー画像の画質評価基準◎:画像濃度は反射濃度で1.3以上で十分高く、且つカブリの発生もなく、文字の再現性も良好○:画像濃度は反射濃度で1.3未満1.0以上、且つカブリの発生もなく、文字の再現性も良好*1:5万コピーでは文字飛びが発生し、10万コピーではカブリが発生した。 【0225】*2:8万コピー時から濃度低下による文字飛びが発生した。 以上の結果から明らかなように、本発明の光沢度変化量が小さい有機電子写真感光体を用いた画像形成方法は低温低湿下でも安定した画像が得られるのに対し、光沢度が低下しやすい有機電子写真感光体を用いた画像形成方法では、繰り返し使用時の途中から画質低下が発生し、パッチ画像を用いた画質制御が良好でないことがわかる。 【0226】 【発明の効果】前記の実施例より明らかなように、本発明の画像形成方法、画像形成装置、及び電子写真感光体を用いることにより、低温低湿下のような厳しい環境下においても、長期に亘って安定し画像濃度を確保でき、良好な電子写真画像を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000001270 【氏名又は名称】コニカ株式会社
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| 【出願日】 |
平成12年4月25日(2000.4.25) |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開2001−305756(P2001−305756A) |
| 【公開日】 |
平成13年11月2日(2001.11.2) |
| 【出願番号】 |
特願2000−124048(P2000−124048) |
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