画像形成装置

【課題】コンパクトな画像装置であり、高速で繰返し使用した際に、異常画像発生がなく、安定で解像度の高い画像を出力する画像形成装置を提供する。
【解決手段】少なくとも帯電手段、複数のレーザービームを用いてマルチビーム露光を行う手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を具備してなる画像形成装置において、感光体線速が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上で、電子写真感光体が導電性支持体上に少なくとも電荷ブロッキング層、モアレ防止層および感光層を順に積層してなり、該感光層中に特定の結晶型で、一次粒子の平均粒子サイズが０．２５μｍ以下であるチタニルフタロシアニン結晶を含む画像形成装置である。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも帯電手段、複数のレーザービームを用いて感光体表面に静電潜像を形成するためのマルチビーム露光を行う手段、現像手段、転写手段、及び電子写真感光体を具備してなる画像形成装置において、感光体線速が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上で動作され、且つ電子写真感光体が導電性支持体上に少なくとも電荷ブロッキング層、モアレ防止層および感光層を順に積層してなる電子写真感光体であり、該感光層中にＣｕＫα線の特性Ｘ線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θの回折ピーク（±０．２゜）として、少なくとも２７．２゜に最大回折ピークを有し、更に９．４゜、９．６゜、２４．０゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして７．３゜にピークを有し、７．３°のピークと９．４゜のピークの間にピークを有さず、更に２６．３°にピークを有さない結晶型で、一次粒子の平均粒子サイズが０．２５μｍ以下であるチタニルフタロシアニン結晶を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光層が、電荷発生層と電荷輸送層とを順次積層した積層構成からなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光層もしくは電荷輸送層上に保護層を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置
【請求項４】
前記帯電手段によって感光体表面に施される下記式（Ａ）又は式（Ｂ）で定義される帯電の電界強度が３０（Ｖ／μｍ）以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
１）感光層が感光体の表面にある感光体の場合
電界強度（Ｖ／μｍ）
＝現像位置における感光体未露光部表面電位の絶対値（Ｖ）／（感光層膜厚）（μｍ）
―（Ａ）
２）感光層の表面上に保護層が設けられた感光体の場合
電界強度（Ｖ／μｍ）
＝現像位置における感光体未露光部表面電位の絶対値（Ｖ）／
（感光層膜厚＋保護層膜厚）（μｍ）
―（Ｂ）
【請求項５】
前記電荷ブロッキング層が絶縁性材料からなり、その膜厚が２．０μｍ未満、０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記絶縁性材料がポリアミドであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ポリアミドが、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記モアレ防止層が無機顔料とバインダー樹脂を含有し、両者の容積比が１／１乃至３／１の範囲であることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記バインダー樹脂が熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記熱硬化型樹脂がアルキッド樹脂／メラミン樹脂の混合物であることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記アルキッド樹脂とメラミン樹脂の混合比が、５／５〜８／２（重量比）の範囲であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記無機顔料が酸化チタンであることを特徴とする請求項８乃至１１の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記酸化チタンが平均粒径の異なる２種類の酸化チタンであり、平均粒径が大きい方の酸化チタン（Ｔ１）の平均粒径を（Ｄ１）とし、他方の酸化チタン（Ｔ２）の平均粒径を（Ｄ２）とした場合、０．２＜（Ｄ２／Ｄ１）≦０．５の関係を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記酸化チタン（Ｔ２）の平均粒径（Ｄ２）が、０．０５μｍ＜Ｄ２＜０．２μｍであることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記平均粒径の異なる２種の酸化チタンの混合比率（重量比）が、０．２≦Ｔ２／（Ｔ１＋Ｔ２）≦０．８であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記結晶型のチタニルフタロシアニン結晶を、平均粒子サイズが０．３μｍ以下で、その標準偏差が０．２μｍ以下になるまで分散を行い、その後有効孔径が３μｍ以下のフィルターにて濾過を行い、一次粒子の平均粒子サイズを０．２５μｍ以下とした分散液を使用し、感光層あるいは電荷発生層を塗工したことを特徴とする請求項１乃至１５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記チタニルフタロシアニン結晶が、ＣｕＫαの特性Ｘ線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θの回折ピーク（±０．２゜）として、少なくとも７．０〜７．５゜に最大回折ピークを有し、その回折ピークの半値巾が１゜以上である一次粒子の平均粒子サイズが０．１μｍ以下の不定形チタニルフタロシアニンもしくは低結晶性チタニルフタロシアニンを水の存在下で有機溶媒により結晶変換を行ない、結晶変換後の一次粒子の平均粒子サイズが０．２５μｍより大きく成長する前に、有機溶媒より結晶変換後のチタニルフタロシアニンを分別、濾過したものを用いて得られたものであることを特徴とする請求項１乃至１５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記チタニルフタロシアニン結晶が、ハロゲン化物を含まない原材料を使用して合成されたものであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記チタニルフタロシアニン結晶が不定形チタニルフタロシアニンもしくは低結晶性チタニルフタロシアニンを、水の存在下で有機溶媒により結晶変換を行ったものを用いて得られたものであり、前記チタニルフタロシアニン結晶の結晶変換に際して、使用される不定形チタニルフタロシアニンもしくは低結晶性チタニルフタロシアニンがアシッド・ペースト法により作製され、十分にイオン交換水で洗浄され、洗浄後のイオン交換水のｐＨが６〜８の間及び／又はイオン交換水の比伝導度が８μＳ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１６乃至１８の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記チタニルフタロシアニン結晶が不定形チタニルフタロシアニンもしくは低結晶性チタニルフタロシアニンを、水の存在下で有機溶媒により結晶変換を行ったものを用いて得られたものであり、前記チタニルフタロシアニン結晶の結晶変換に際して、使用される有機溶媒量が不定形チタニルフタロシアニンもしくは低結晶性チタニルフタロシアニンの３０倍（重量比）以上であることを特徴とする請求項１６乃至１９の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記感光層もしくは電荷輸送層が少なくともトリアリールアミン構造を主鎖および／または側鎖に含むポリカーボネートを含有することを特徴とする請求項１乃至２０の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記保護層が比抵抗１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の無機顔料あるいは金属酸化物を含有することを特徴とする請求項３乃至２１の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記保護層が高分子電荷輸送物質を含有することを特徴とする請求項３乃至２２の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記保護層のバインダー樹脂が、架橋構造を有することを特徴とする請求項３乃至２３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記架橋構造を有するバインダー樹脂の構造中に、電荷輸送部位を有することを特徴とする請求項２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記保護層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化することにより形成されることを特徴とする請求項３乃至２１の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記保護層に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーの官能基が、アクリロイルオキシ基及び／又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項２６に記載の画像形成装置。
【請求項２８】
前記保護層に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーにおける官能基数に対する分子量の割合（分子量／官能基数）が、２５０以下であることを特徴とする請求項２６又は２７に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
前記保護層に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の官能基が、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項２６乃至２８の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３０】
前記保護層に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の電荷輸送性構造が、トリアリールアミン構造であることを特徴とする請求項２６乃至２９の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３１】
前記保護層に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式（１）又は（２）の少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項２６乃至３０の何れかに記載の画像形成装置。
【化１】

【化２】

｛式中、Ｒ₁は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−ＣＯＯＲ₇（Ｒ₇は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基）、ハロゲン化カルボニル基若しくはＣＯＮＲ₈Ｒ₉（Ｒ₈及びＲ₉は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい）を表わし、Ａｒ₁、Ａｒ₂は置換もしくは無置換のアリーレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ａｒ₃、Ａｒ₄は置換もしくは無置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ｘは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Ｚは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル２価基、アルキレンオキシカルボニル２価基を表わす。ｍ、ｎは０〜３の整数を表わす。｝
【請求項３２】
前記保護層に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が、下記一般式（３）の少なくとも一種以上であることを特徴とする請求項２６乃至３１の何れかに記載の画像形成装置。
【化３】

（式中、ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ０又は１の整数、Ｒａは水素原子、メチル基を表わし、Ｒｂ、Ｒｃは水素原子以外の置換基で炭素数１〜６のアルキル基を表わし、複数の場合は異なっても良い。ｓ、ｔは０〜３の整数を表わす。Ｚａは単結合、メチレン基、エチレン基、
【化４】

を表わす。）
【請求項３３】
前記保護層に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーの成分割合が、保護層全量に対し３０〜７０重量％であることを特徴とする請求項２６乃至３２の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３４】
前記保護層に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の成分割合が、保護層全量に対し３０〜７０重量％であることを特徴とする請求項２６乃至３３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３５】
前記保護層の硬化手段が加熱又は光エネルギー照射手段であることを特徴とする請求項２６乃至３４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３６】
前記画像形成装置に用いられる転写手段が、感光体上に形成されたトナー像を直接被転写体に転写する直接転写方式であることを特徴とする請求項１乃至３５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３７】
前記画像形成装置において、非書き込み部における転写後の感光体表面電位が、絶対値として、１００Ｖ以下であることを特徴とする請求項３６に記載の画像形成装置。
【請求項３８】
前記画像形成装置において、光除電機構を用いないことを特徴とする請求項１乃至３７の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項３９】
少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、及び電子写真感光体からなる画像形成要素を複数配列したことを特徴とする請求項１乃至３８の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項４０】
前記マルチビーム露光手段に用いる光源が３個以上の面発光レーザーで構成されていることを特徴とする請求項１乃至３９の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項４１】
前記マルチビーム露光手段に用いる光源が３個以上の面発光レーザーで構成され、かつ面発光レーザーが２次元的に配列されていることを特徴とする請求項４０に記載の画像形成装置。
【請求項４２】
感光体と少なくとも帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段から選ばれる１つの手段とが一体となった、装置本体と着脱自在なカートリッジを搭載していることを特徴とする請求項１乃至４１の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項４３】
請求項１乃至４２の何れかに記載の画像形成装置に搭載されるプロセスカートリッジであって、少なくとも電子写真感光体と、帯電手段、露光手段、現像手段、クリーニング手段から選ばれる少なくとも１つの手段とが一体となった画像形成装置用プロセスカートリッジ。

【図１】