JP4879631B2 - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、電子写真記録方式を用いた複写機・プリンタ・ファクシミリに関するものであり、さらに詳しくは高画質で、耐久性に非常に優れた画像形成装置に関する。

近年、電子写真記録方式を用いた画像形成装置には小型化、高画質化、高耐久化が望まれている。高画質化を達成するためには、トナー粒子の粒径制御が容易で、解像度に優れることから、重合トナーに代表される球形トナーの使用を前提とした画像形成装置が開発され、上市されている。しかし、重合トナーのような球形のトナーは、転写後にトナーが感光体上に残存しやすい。従って、球形のトナーを用いる電子写真記録装置は、転写残のトナーをクリーニングするための複雑なシステムを有する場合が多い。例えば従来のクリーニングブレードに加えてファーブラシを当接させたり、そのファーブラシに潤滑剤を塗布させてクリーニングブレードの能力を高めたり、クリーニングの前にコロナ放電器を配置してトナーの電荷をそろえてクリーニングしやすくしたりする等の方法が実用化されている。

しかしながら、これらの方法は機械のコストダウン、更には小型化には不向きな方法である。また、これらの方法に用いるシステムは複雑であることから、制御に費やす時間がかかり、トルク上昇・新規バイアス印加などで消費電力が大きくなるために、省電力化が困難で環境負荷低減にも不向きなものであった。更に、廃トナーを収容するためのスペースが必要な上に、搬送するための機構も必要とするので、小型化の実現が困難で、低コスト化も難しかった。特に近年普及しつつあるカラー複写機やカラープリンタでは、速度の優位性が要求されるため４連タンデム方式が主流となりつつあるが、この場合は廃トナースペース・搬送経路がさらに複雑化するので、機械の大型化とコストアップを強いられることになっていた。

また、画像形成装置の小型化を達成するためには感光体の小径化は不可欠である。しかし、小径化された感光体は耐摩耗性に劣り、感光体寿命が短く、その交換頻度が増えるという問題を生じていた。しかも従来から行なわれてきた感光体クリーニングの方法、例えばクリーニングブレードに加えてファーブラシを当接させる方法では、入り込んだ異物が、感光体表面に傷を発生させる要因となり、この傷に起因する異常画像の発生という不都合が生じていた。さらに上述のような球形トナーを用いた場合では、そのクリーニング能力を高めるために、感光体とクリーニングブレードとの当接圧を強くすると、感光体の傷がより発生しやすくなり、異常画像が発生する要因となっていた。

一方、複写機、プリンタ等の電子写真記録装置に応用されている電子写真用感光体に対して要求される基本的な特性としては、暗所で適当な電位に帯電できること、暗所に於いて電荷の散逸が少ないこと、光照射によって速やかに電荷を散逸できること等が挙げられるが、近年は更に画質特性等の長期信頼性や低公害性、コストの低さ等も要求されるようになった。具体的には、電子写真方式に於いて使用される感光体として、従来は導電性支持体上にセレンないしセレン合金を主体とする光導電層を設けたもの、酸化亜鉛・硫化カドミウム等の無機系光導電材料をバインダー中に分散させたもの、及び非晶質シリコン系材料を用いたもの等が一般的に使用されてきた。しかし、近年ではコストの低さ、感光体設計の自由度の高さ、無公害性等から有機系感光体が広く利用されるようになってきている。しかしながら有機系感光体を従来の画像形成装置に組み入れた場合、繰返使用すると感光体が摩耗して帯電能が低下したり、表面にできた傷などによって異常画像が発生したりするという欠点が現れる。この有機系感光体の特性を改善する技術として有機系感光体のバインダー樹脂を改良したもの、例えば特開平５−２１６２５０公報（特許文献１）や、高分子型の電荷輸送物質を用いたもの、例えば特開昭５１−７３８８８号公報（特許文献２）、特開昭５４−８５２７号公報（特許文献３）、特開昭５４−１１７３７号公報（特許文献４）、特開昭５６−１５０７４９号公報（特許文献５）、特開昭５７−７８４０２号公報（特許文献６）、特開昭６３−２８５５５２号公報（特許文献７）、特開平１−１７２８号公報（特許文献８）、特開平１−１９０４９号公報（特許文献９）、特開平３−５０５５５号公報（特許文献１０）、特開平４−２２５０１４公報（特許文献１１）、特開平５−３３１２３８公報（特許文献１２）等が開示され注目されている。

しかしながら近年、耐摩耗性だけでなく、電子写真複写機の高速化、高耐久化等が進むなか、感光体に対しても長期にわたり繰返し使用した場合であっても、高画質を保つことのできる信頼性が強く要求されるようになってきている。又、単に耐摩耗性だけに優れる感光体では、その摩耗量の少なさが災いして、帯電時に発生する放電生成物などの付着に起因する画像異常、即ち潜像形成時の電荷拡散による画像流れや、微少付着物による局所的な画像欠陥が発生する場合が見られる。また帯電時に発生するオゾンや、石油ファンヒーターなどの暖房器具から発生するＮＯｘガスなどの影響で感光体表面が汚染、酸化されることにより帯電電位の低下や画像流れなどの異常画像が発生するという問題が見られる。このような現象は感光層に用いられる電荷輸送材料により差が顕著にあらわれる。

したがって、小型化が可能であり且つ高画質で高耐久な電子写真特性を満足するためには、従来のクリーニングブレードなどに依存しない新規なクリーニングシステムからなる画像形成装置と、繰り返し使用した場合であっても、帯電部から発生する放電生成物などの影響を受けにくく、更にオゾン、ＮＯｘなどの酸化性ガスの存在下にあっても、異常画像発生の生じない感光体が必要となる。しかしながら、これまでの電子写真方式を用いた画像形成装置は、小型化、長寿命、高信頼性を高いレベルで達成するためには不充分なものであり、改良が強く望まれている。

また、従来の画像形成装置、特にカラー画像形成装置においては、感光体やトナー回収装置等の交換が複雑で、ユーザーが自分では交換することができないために、交換をサービス形態で契約したり、別にサービスマンを呼んで交換するなどの手間が必要であった。その結果、ユーザーには金額的な負担をかけることとなり、カラーＬＰやカラーＭＦＰの普及率を下げる原因ともなっていた。従って、ユーザーが自分で簡単に感光体やトナー回収装置等を交換することができる画像形成装置、その部品としての感光体やトナー回収装置が組み込まれたプロセスカートリッジが望まれていた。

特開平５−２１６２５０公報 特開昭５１−７３８８８号公報 特開昭５４−８５２７号公報 特開昭５４−１１７３７号公報 特開昭５６−１５０７４９号公報 特開昭５７−７８４０２号公報 特開昭６３−２８５５５２号公報 特開平１−１７２８号公報 特開平１−１９０４９号公報 特開平３−５０５５５号公報 特開平４−２２５０１４公報 特開平５−３３１２３８公報

従って、本発明は、小型化、低コスト化、高性能、長寿命、高信頼性が高いレベルで達成されており、特に画質再現性、耐久性に優れ、小型化が容易で設置性に優れ、しかも安価な画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。

本発明によれば、以下に示す画像形成装置及びプロセスカートリッジが提供される。
〔１〕感光体と、この感光体を一様に帯電させるための帯電装置と、潜像を形成するための露光装置と、潜像に選択的にトナーを付着させる現像装置と、感光体上のトナー像を次工程に転写するための転写手段とを有する画像形成装置において、前記感光体中に、少なくとも下記一般式（Ｉ）で表わされる電荷輸送物質と下記一般式（III）で表される電荷輸送物質とを含み、且つこの感光体上の転写手段の下流側に、トナー極性に対して逆に帯電した逆帯電トナーを確保するための、トナー極性と同極性のバイアスが印加されたトナー回収手段が設けられ、該トナー回収手段で回収されたトナーを画像印字時以外の動作時に感光体上に戻すことを特徴とする画像形成装置。

〔２〕感光体と、この感光体を一様に帯電させるための帯電装置と、潜像を形成するための露光装置と、潜像に選択的にトナーを付着させる現像装置と、感光体上のトナー像を次工程に転写するための転写手段とを有する画像形成装置において、前記感光体中に、少なくとも下記一般式（II）で表わされる電荷輸送物質と下記一般式（III）で表される電荷輸送物質とを含み、且つこの感光体上の転写手段の下流側に、トナー極性に対して逆に帯電した逆帯電トナーを確保するための、トナー極性と同極性のバイアスが印加されたトナー回収手段が設けられ、該トナー回収手段で回収されたトナーを画像印字時以外の動作時に感光体上に戻すことを特徴とする画像形成装置。

｛ただし、式中、Ｒ_１、Ｒ_２は、それぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１、Ｒ_１２、Ｒ_１３、Ｒ_１４はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、水酸基、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、ｎは繰り返し単位であり、１から１００までの整数を表す。｝

｛式中、Ｒ _１５ 、Ｒ _１６ は、それぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ _１７ 、Ｒ _１８ 、Ｒ _１９ 、Ｒ _２０ はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、水酸基、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表す。｝

〔３〕一次転写手段として中間転写体を有し、前記感光体上に戻された逆帯電トナーを該現像装置で回収することを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載の画像形成装置。
〔４〕一次次転写手段として中間転写体を有し、前記感光体上に戻された逆帯電トナーを該中間転写体に転写させることを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載の画像形成装置。
〔５〕前記中間転写体に中間転写体クリーニング手段を有し、該中間転写体上に転写された逆帯電トナーを該中間転写体クリーニング手段で回収すること特徴とする前記〔４〕に記載の画像形成装置。
〔６〕前記トナー回収手段が前記感光体と一体化されており、前記〔１〕または〔２〕に記載の画像形成装置に一体交換可能に用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
〔７〕機械本体中に、前記〔６〕に記載のプロセスカートリッジとは別体として構成されたトナーボトルを有し、該トナーボトルからトナーを該プロセスカートリッジ側にトナー搬送手段によって搬送し、該トナーボトル単体で交換できることを特徴とする画像形成装置。

以下の詳細かつ具体的説明から明らかなように、本発明の画像形成装置は、小型化、低コスト化、高性能、長寿命、高信頼性が高いレベルで達成されており、特に画質再現性、耐久性に優れ、設置性に優れ、しかも安価であるという極めて優れた効果を奏するものである。

以下、本発明の画像形成装置について、まず、感光体について説明し、次に該感光体が装備された本発明の画像形成装置について説明する。
図１は本発明の画像形成装置に用いられる感光体の断面の模式図である。図１において、（１２１）は導電性支持体を、（１２３）は感光層をそれぞれ表す。
本発明に用いられる感光体は、図１に示すように、導電性支持体（１２１）と導電性支持体（１２１）に形成された感光層（１２３）等からなり、該感光層（１２３）中に前記一般式（Ｉ）、もしくは一般式（II）で表わされる構造を有する化合物を含有する。一般式（Ｉ）、もしくは一般式（II）で表わされる電荷輸送物質を感光層に含有させることにより、これまでの電子写真装置では不可能であった長期にわたる静電的な安定性、即ち帯電電位と露光部電位の差、所謂静電コントラストを安定に保ち続ける電気的な耐久性を向上させ、その結果長期の繰返し使用においても安定的に高画質な画像を得ることが出来る電子写真装置が実現可能となった。

また、この一般式（Ｉ）、もしくは一般式（II）で表わされる電荷輸送物質物は、オゾンや窒素酸化物ガスといった活性ガスに対して非常に安定性が高く、帯電器からこのような活性ガスが発生する電子写真装置に用いるには非常に有利となっている。これは分子構造的にＮ位の塩基性が強いためもあって、上述のようなガスに対して耐性を有するものと考えられる。即ち前述の機械的耐久性、電気的耐久性に加え化学的な耐久性に関しても非常に優れた電子写真装置を得ることが出来る。従って各種電子写真方式画像形成装置を設計する上では大型化や高コスト化を防止でき、安価で設置性の良い機械をユーザーに提供することが可能となる。尚、図１に示す態ようにおいては、感光層は単層の構成であり、電荷発生及び電荷輸送を単一の層でおこなうが、電荷輸送を電荷発生層、電荷輸送を電荷輸送層とそれぞれ独立した層とする構成（図示せず）も採ることができる。また、後述するように保護層（図示せず）を感光層（１２３）の上に形成することも可能であり、また導電性支持体（１２１）と感光層（１２３）の間に中間層（図示せず）を設けることも出来る。

ここで用いる一般式（Ｉ）で表わされる電荷輸送物質の式中、Ｒ_１、Ｒ_２は、それぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、水酸基、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表す。

該置換又は無置換のアルキル基としては、炭素数１〜２５、好ましくは炭素数１〜１０の炭素原子を有するアルキル基、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ペプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基といった直鎖状のもの、ｉ―プロピル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、メチルプロピル基、ジメチルプロピル基、エチルプロピル基、ジエチルプロピル基、メチルブチル基、ジメチルブチル基、メチルペンチル基、ジメチルペンチル基、メチルヘキシル基、ジメチルヘキシル基等の分岐状のもの、アルコキシアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルキルカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、エステル化されていてもよいカルボキシル基で置換されたアルキル基、シアノ基で置換されたアルキル基等が例示できる。なお、これらの置換基の置換位置については特に限定されず、上記置換又は無置換のアルキル基の炭素原子の一部がヘテロ原子（Ｎ、Ｏ、Ｓ等）に置換された基も置換されたアルキル基に含まれる。

該置換又は無置換のシクロアルキル基としては、炭素数３〜２５、好ましくは炭素数３〜１０の炭素原子を有するシクロアルキル環、具体的には、シクロプロパンからシクロデカンまでの同属環、メチルシクロペンタン、ジメチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、テトラメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルシクロヘキサン等のアルキル置換基を有するもの、アルコキシアルキル基、モノアルキルアミノアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、ハロゲン置換アルキル基、アルコキシカルボニルアルキル基、カルボキシアルキル基、アルカノイルオキシアルキル基、アミノアルキル基、ハロゲン原子、アミノ基、エステル化されていてもよいカルボキシル基、シアノ基等で置換されたシクロアルキル基等が例示できる。なお、これらの置換基の置換位置については特に限定されず、上記置換又は無置換のシクロアルキル基の炭素原子の一部がヘテロ原子（Ｎ、Ｏ、Ｓ等）に置換された基も置換されたシクロアルキル基に含まれる。

置換または無置換のアラルキル基としては、上述の置換または無置換のアルキル基に芳香族環が置換した基が挙げられ、炭素数６〜１４のアラルキル基が好ましい。より具体的には、ベンジル基、ペルフルオロフェニルエチル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、ターフェニルエチル基、ジメチルフェニルエチル基、ジエチルフェニルエチル基、ｔ−ブチルフェニルエチル基、３−フェニルプロピル基、４−フェニルブチル基、５−フェニルペンチル基、６−フェニルヘキシル基、ベンズヒドリル基、トリチル基などが例示できる。

更に具体的には、下記式（２）乃至式（６）で表わされる電荷輸送物質が得られるが、画像が高品質である点で好ましい。尚、式中Ｍｅはメチル基を示す。

具体的に該一般式（Ｉ）で表わされる電荷輸送物質の合成、製造方法としては、下記の方法が例示できる。
ナフタレンカルボン酸は公知の合成方法（例えば、米国特許６７９４１０２号公報、Industrial Organic Pigments 2nd edition, VCH, 485 （1997) など）に従い、下記反応式より合成される。

「式中、ＲｎはＲ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６を表し、ＲｍはＲ_７、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０を表す。」

本発明における上記一般式（I）の電荷輸送物質は、上記のナフタレンカルボン酸若しくはその無水物をアミン類と反応させ、モノイミド化する方法、ナフタレンカルボン酸若しくはその無水物を緩衝液によりｐＨ調整してジアミン類と反応させる方法等により得られる。モノイミド化は無溶媒、若しくは溶媒存在下でおこなう。溶媒としては特に制限はないが、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロナフタレン、酢酸、ピリジン、メチルピリジン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルエチレンウレア、ジメチルスルホキサイド等原料や生成物と反応せず５０℃〜２５０℃の温度で反応させられるものを用いるとよい。pH調整には水酸化リチウム、水酸化カリウム等の塩基性水溶液をリン酸等の酸との混合により作製した緩衝液を用いる。カルボン酸とアミン類やジアミン類とを反応させて得られたカルボン酸誘導体脱水反応は無溶媒、若しくは溶媒存在下でおこなう。溶媒としては特に制限はないがベンゼン、トルエン、クロロナフタレン、ブロモナフタレン、無水酢酸等原料や生成物と反応せず５０℃〜２５０℃の温度で反応させられるものを用いるとよい。いずれの反応も、無触媒若しくは触媒存在下でおこなってよく、特に限定されないが例えばモレキュラーシーブスやベンゼンスルホン酸やｐ−トルエンスルホン酸等を脱水剤として用いることが例示できる。

尚、上述の式（２）で表わされる電荷輸送物質は、下記の方法により製造した。
＜第一工程＞
２００ｍｌ ４つ口フラスコに、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物５．０ｇ（１８．６ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ５０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、２−アミノヘプタン２．１４ｇ（１８．６ｍｍｏｌ）とＤＭＦ２５ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体Ａ ２．１４ｇ（収率３１．５％）を得た。
＜第二工程＞
１００ｍｌ ４つ口フラスコに、モノイミド体Ａ ２．０ｇ（５．４７ｍｍｏｌ）と、ヒドラジン一水和物０．１３７ｇ（２．７３ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸１０ｍｇ、トルエン５０ｍｌを入れ、５時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／酢酸エチルにより再結晶し、式（２）で表わされる化合物 ０．６６８ｇ（収率３３．７％）を得た。質量分析（FD-MS）において、Ｍ／ｚ＝７２６のピークが観測されたことにより目的物であると同定した。元素分析は計算値、炭素６９．４１％、水素５．２７％、窒素７．７１％に対し、実測値で炭素６９．５２％、水素５．０９％、窒素７．９３％であった。

尚、上述の式（３）で表わされる電荷輸送物質は、下記の方法により製造した。
＜第一工程＞
２００ｍｌ ４つ口フラスコに、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物１０ｇ（３７．３ｍｍｏｌ）とヒドラジン一水和物０．９３１ｇ（１８．６ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸２０ｍｇ、トルエン１００ｍｌを入れ、５時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／酢酸エチルにより再結晶し、二量体Ｃ ２．８４ｇ（収率２８．７％）を得た。
＜第二工程＞
１００ｍｌ ４つ口フラスコに、二両体Ｃ ２．５ｇ（４．６７ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ３０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、２−アミノプロパン０．２７８ｇ（４．６７ｍｍｏｌ）とＤＭＦ１０ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体Ｃ ０．５５６ｇ（収率３８．５％）を得た。
＜第三工程＞
５０ｍｌ ４つ口フラスコに、モノイミド体Ｃ ０．５０ｇ（１．６２ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ１０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、２−アミノヘプタン０．１８６ｇ（１．６２ｍｍｏｌ）とＤＭＦ５ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／ヘキサンにより再結晶し、上記式（３）で表わされる化合物０．２４３ｇ（収率２２．４％）を得た。質量分析（FD-MS）において、Ｍ／ｚ＝６７０のピークが観測されたことにより目的物であると同定した。元素分析は計算値、炭素６８．０５％、水素４．５１％、窒素８．３５％に対し、実測値で炭素６８．２９％、水素４．７２％、窒素８．３３％であった。

尚、上述の式（４）で表わされる電荷輸送物質は、下記の方法により製造した。
＜第一工程＞
２００ｍｌ ４つ口フラスコに、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物５．０ｇ（１８．６ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ５０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、２−アミノプロパン１．１０ｇ（１８．６ｍｍｏｌ）とＤＭＦ２５ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体Ｂ ２．０８ｇ（収率３６．１％）を得た。
＜第二工程＞
１００ｍｌ ４つ口フラスコに、モノイミド体Ｂ ２．０ｇ（６．４７ｍｍｏｌ）と、ヒドラジン一水和物０．１６２ｇ（３．２３ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸１０ｍｇ、トルエン５０ｍｌを入れ、５時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／酢酸エチルにより再結晶し、式（４）で表される電子輸送物質 ０．８１０ｇ（収率３７．４％）を得た。質量分析（FD-MS）において、Ｍ／ｚ＝６１４のピークが観測されたことにより目的物であると同定した。元素分析は計算値、炭素６６．４５％、水素３．６１％、窒素９．１２％に対し、実測値で炭素６６．２８％、水素３．４５％、窒素９．３３％であった。

尚、上述の式（５）で表わされる電荷輸送物質は、下記の方法により製造した。
＜第一工程＞
２００ｍｌ ４つ口フラスコに、上述した二量体Ｃ ５．０ｇ（９．３９ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ５０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、２−アミノヘプタン １．０８ｇ（９．３９ｍｍｏｌ）ＤＭＦ２５ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体Ｄ １．６６ｇ（収率２８．１％）を得た。
＜第二工程＞
１００ｍｌ ４つ口フラスコに、モノイミド体Ｄ １．５ｇ（２．３８ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ５０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、２−アミノオクタン０．３０８ｇ（２．３８ｍｍｏｌ）とＤＭＦ１０ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／ヘキサンにより再結晶し、式（５）で表わされる電荷輸送物質 ０．３２８ｇ（収率１８．６％）を得た。質量分析（FD-MS）において、Ｍ／ｚ＝７４０のピークが観測されたことにより目的物であると同定した。元素分析は計算値、炭素６９．７２％、水素５．４４％、窒素７．５６％に対し、実測値で炭素６９．５５％、水素５．２６％、窒素７．３３％であった。

尚、上述の式（６）で表わされる電荷輸送物質は、下記の方法により製造した。
＜第一工程＞
２００ｍｌ ４つ口フラスコに、上述した二量体Ｃ ５．０ｇ（９．３９ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ５０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、２−アミノヘプタン １．０８ｇ（９．３９ｍｍｏｌ）ＤＭＦ２５ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、モノイミド体Ｄ １．６６ｇ（収率２８．１％）を得た。
＜第二工程＞
１００ｍｌ ４つ口フラスコに、モノイミド体Ｄ １．５ｇ（２．３８ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ５０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、６−アミノウンデカン０．４０８ｇ（２．３８ｍｍｏｌ）とＤＭＦ１０ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、反応容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／ヘキサンにより再結晶し、上述した式（６）で表わされる電荷輸送物質 ０．２７６ｇ（収率１４．８％）を得た。質量分析（FD-MS）において、Ｍ／ｚ＝７８２のピークが観測されたことにより目的物であると同定した。元素分析は計算値、炭素７０．５７％、水素５．９２％、窒素７．１６％に対し、実測値で炭素７０．７７％、水素６．１１％、窒素７．０２％であった。

一般式（Ｉ）で表わされる化合物の含有率は、感光層全体の総固形分に対して好ましくは１０ｗｔ％〜７０ｗｔ％、より好ましくは３０ｗｔ％〜６０ｗｔ％である。添加量が多すぎると、耐摩耗性の低下や帯電電位の低下、及び暗減衰の上昇などの問題が現れることがあり、添加量が少なすぎると十分な静電コントラストを得られなかったり、異常画像抑制効果が十分に発揮されなくなったりするなどの問題が生じる場合がある。

また本発明で用いる上記一般式（II）で表される電荷輸送物質は主に以下の２とおりの合成方法によって合成される。

一般式（II）で表される化合物の繰り返し単位ｎは１から１００の整数である。
繰り返し単位ｎは、重量平均分子量（Ｍｗ）から求められる。すなわち化合物は分子量に分布をもった状態で存在する。ｎが１００をこえると化合物の分子量が大きくなり、各種溶媒に対する溶解性が落ちるため、１００以下が好ましい。
一方、例えばｎが１の場合はナフタレンカルボン酸の三量体であるが、Ｒ_１、Ｒ_２の置換基を適切に選択することにより、オリゴマーでも優れた電子移動特性が得られる。このように繰り返し単位ｎの数により、オリゴマーからポリマーまで幅広い範囲のナフタレンカルボン酸誘導体が合成される。
オリゴマー領域の分子量が小さい範囲では、段階的に合成することで、単分散の化合物を得ることができる。分子量が大きい化合物の場合は、分子量に分布を持った化合物が得られる。
一般式（II）で表される電荷輸送物質としては具体的に以下の化合物が例示できる
（ただし、いずれも式中、両端の末端基はＭｅ（メチル基）を表す。）

尚、上述の一般式（II-A）で表される電荷輸送物質は、下記の方法により製造した。
＜第一工程＞
２００ｍｌ４つ口フラスコに、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物５．０ｇ（１８．６ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ５０ｍｌを入れ、加熱還流させた。これに、2−アミノペンタン１．６２ｇ（１８．６ｍｍｏｌ）とＤＭＦ２５ｍｌの混合物を攪拌しながら滴下した。滴下終了後、６時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣にトルエンを加え、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製した。更に回収品をトルエン／ヘキサンにより再結晶し、モノイミド体Ｅ ３．４９ｇ（収率４５．８％）を得た。

＜第二工程＞
１００ｍｌ４つ口フラスコに、モノイミド体Ｅ ３．０ｇ（７．３３ｍｍｏｌ）と、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物０．９８３ｇ（３．６６ｍｍｏｌ）、ヒドラジン一水和物０．３６８ｇ（７．３３ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸１０ｍｇ、トルエン５０ｍｌを入れ、５時間加熱還流させた。反応終了後、容器を冷却し、減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて２回精製した。更に回収品をトルエン／酢酸エチルにより再結晶し、構造式（II-A）で表される化合物 ０．９３９ｇ（収率１３．７％）を得た。
質量分析（ＦＤ−ＭＳ）において、Ｍ／ｚ＝９３４のピークが観測されたことにより目的物であると同定した。元素分析は計算値、炭素６６．８１％、水素３．６７％、窒素８．９９％に対し、実測値で炭素６６．９２％、水素３．７４％、窒素９．０５％であった。

またこれらの電荷輸送物質に加えて、上記構造式（III）で表される電荷輸送物質をさらに加えることにより、電荷輸送能を低下させることなく成膜時における収縮を緩和し、アルミ蒸着したＰＥＴシートやニッケルベルト等のフレキシブルなシートを支持体とした場合、一般にカールと称される反りが減少させることが可能となる。また添加により膜が緻密となるため酸性ガスによる影響をさらに受けにくくなるという利点、即ち耐ガス性がより向上するという効果がある。
一般式（III）で表される電荷輸送物質としては具体的に以下の化合物が例示できる。

（ただし、式中、両端の末端基はＭｅ（メチル基）を表す。）

（ただし、式中、両端の末端基はＭｅ（メチル基）を表す。）

これらの電荷輸送物質の添加量としては特に限定されるものではないが、好ましくは電荷輸送物質全体量に対して１％から５０％程度であり、より好ましくは５％〜３０％である。添加量が１％未満であると膜質改善が軽微で明確な効果が見られず、５０％以上となると電荷輸送能がやや低下する傾向がみられる場合があるからである。

次に本発明に用いられる導電性支持体（１２１）としては、体積抵抗１０^１０Ω以下の導電性を示すもの、例えばアルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金、鉄などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの酸化物を、蒸着またはスパッタリングによりフィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙等に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研磨などで表面処理した管などを使用することができる。

次に、本発明で用いることが可能な中間層について説明する。
中間層は樹脂単独、もしくは無機化合物および結着樹脂を主成分として形成されるが、一般に、その上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。中でもとりわけアルキッド樹脂とメラミン樹脂を用いた場合その特性上良好な膜を得ることができる。

また、中間層を構成する無機化合物としては酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物などが挙げられ、これらをボールミル等の粉砕方法を用いて微粉末にしたものが用いられる。
中間層は適当な溶媒、塗工法を用いて浸漬塗工法やスプレーコート、ブレードコート法などの湿式塗工することにより形成することができる。中間層の膜厚は特に限定されないが１〜２０μｍが適当である。

次に、本発明で用いられる感光体を構成する感光層（１２３）について説明する。感光層（１２３）にはまず、前記一般式（Ｉ）で表わされる電荷輸送物質が必須であるが、これに加え電荷発生を担う電荷発生材料、及び電荷輸送材料、バインダー樹脂などを併用することが出来る。電荷発生材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、銅フタロシアニン、鉄フタロシアニン、チタニルフタロシアニンなどの金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。
これらの電荷発生物質は二種以上混合して用いることもできる。

感光層（１２３）に用いることのできるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが用いられる。これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。また、電荷発生層のバインダー樹脂として上述のバインダー樹脂の他に、つぎのようなヒンダードアミン構造とヒンダードフェノール構造の両構造を有する化合物（特開２００４−１２６３６７号公報に記載）が良好に用いられる。

感光層に用いることの出来る電荷輸送物質には、一般に正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。

正孔輸送物質としては、以下に表わされる電子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。たとえば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。

感光層（１２３）を形成する方法には、主に溶液分散系からのキャスティング法が挙げられる。キャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などを用いて行なうことができる。

感光層（１２３）に使用できるバインダー樹脂としては、ポリカーボネート（ビスフェノールＡタイプ、ビスフェノールＺタイプ）、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリスチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、アルキッド樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、フェノキシ樹脂などが用いられる。これらのバインダーは、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
また必要により、感光層（１２３）には可塑剤やレベリング剤等を適量添加することもできる。
該可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
上記レベリング剤としては、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等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０〜１重量部程度が適当である。
感光層（１２３）の膜厚は、５〜１００μｍ程度が適当であり、好ましくは、１０〜４０μｍ程度が適当である。

また本発明を構成する感光体には、感光層保護の目的で、保護層が感光層（１２３）の上に設けられることもある。
保護層に使用される材料としてはＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層にはその他、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコーン樹脂、及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、アルミナ等の無機材料を分散したもの等を添加することができる。保護層の形成法としては通常の塗布法が採用される。なお保護層の厚さは０．１〜２０μｍ程度が適当であり、好ましくは２〜７μｍ程度である。

本発明の画像形成装置は、前述した感光体と、この感光体を一様に帯電させるための帯電装置と、潜像を形成するための露光装置と、潜像に選択的にトナーを付着させる現像装置と、感光体上のトナー像を次工程に転写するための転写手段とを有する。本発明の画像形成装置においては、前記感光体が、特定の化合物を含有すると共に、該感光体上の転写手段の下流側にトナー極性に対して逆に帯電したトナーを確保するためのトナー極性と同極性のバイアスが印加されたトナー回収手段が設けられ、該トナー回収手段で回収されたトナーを画像印字時以外の動作時に感光体上に戻すことができる。本発明の画像形成装置は、このようにトナークリーニング構成を採用しているので、従来のクリーニングブレードを用いた構成のように、クリーニングブレードと感光体との摺擦により発生していた感光体表面傷の発生がない。従って、この感光体傷に起因する様々な異常画像の発生を防ぐことが可能となり、高耐久で高画質な画像形成装置を得ることが可能となった。

次に、本発明の画像形成装置の一例を示す図２に基づいて、本発明の装置について具体的に説明する。
図２において、（１）は感光体であり、この感光体（１）の表面を一様に帯電させるための帯電手段（４）が感光体（１）に対抗配置されている。またこの帯電手段（４）を清掃するための清掃部材（５）が、帯電部材（４）に接触するように構成されている。ここで一様に帯電された感光体（１）に、露光装置（３４）から露光光（３）が照射されて静電潜像が形成される。一方、トナーボトル（２０）に貯蔵されたトナーが、必要に応じて現像器（３０）に搬送される。現像器（３０）の内部には現像剤があらかじめ充填されておりそこにトナーが入り、トナーと現像剤は、十分に攪拌された後に現像ローラ（２）によって静電潜像に選択的に付着させられる。感光体（１）上でトナー層となった可視像は中間転写ベルト（８）に転写される。ここで転写されずに残ったトナーはクリーニングブレード（６）によって回収され排トナー搬送スクリュウ（７）によって排トナー容器（図示せず）に搬送される。中間転写ベルト（８）には順次、各色のトナーが転写され２次転写ローラ（１１）によって記録紙に転写される。記録紙上のトナーは定着器（１２）によってハードコピー化される。また中間転写ベルト（８）が２次転写ローラ部（１１）を通り過ぎても、中間転写ベルト（８）の上に転写残となったトナーは中間転写体クリーニング部（９）でクリーニングされ中間転写ベルト排トナースクリュウ（１０）によって排トナー容器まで搬送される。これらの動作を繰り返すことでカラー画像が出力される。本発明の画像形成装置は、このように従来使用されていたクリーニングブレードを使用しないので、安価で安定した画像を形成することができる作像システムである。また本発明の画像形成装置は、このように構成されているので、操作性に優れ、トナー飛散等の心配がない。

本発明の画像形成装置においては、次転写工程として中間転写体を有し、該感光体上に戻された逆帯電トナーを該現像装置で回収することが好ましい。
このように構成すると、前記したように電子写真記録方式の優位性を利用したカラープロッタとして一般的になりつつある、図２に一例を示すような４連タンデム方式において色合わせに有利となる。しかし、４連タンデム方式では排トナー排出が４個必要でありさらに中間転写ベルトの排トナーを含めると５箇所必要となる。このような機構を採用する場合、機械の大型化や高コストはもちろん、交換作業の複雑さやトナー飛散等の不具合も誘発することになる。そこでこのような不具合を解決するために、感光体上に戻された逆帯電トナーを前記現像装置で回収させることが好ましい。

また、一次転写手段（工程）として中間転写体を有し感光体上に戻された逆帯電トナーを中間転写体に転写させると、中間転写体を有する画像形成装置の特徴を利用して経時的にも安定して良好な画像が得られる画像形成装置となる。

本発明の画像形成装置においては、一次転写手段として中間転写体を有し、該感光体上に戻された逆帯電トナーを中間転写体に転写させることが好ましい。即ち、中間転写体がクリーニング手段を有し、中間転写体上に転写された逆帯電トナーを該中間転写体に設けられたクリーニング手段で回収することで、従来の画像形成装置をそのまま利用することにより、簡単かつ安価に本発明の画像形成装置を提供することができる。

次に、本発明のプロセスカートリッジについて説明する。
本発明のプロセスカートリッジは、前記トナー回収手段が前記感光体と一体化されており、本発明の画像形成装置に一体交換可能に用いられるものである。かかる構成のプロセスカートリッジは、ユーザーが自分で簡単に交換することができる。従って、本発明のプロセスカートリッジを使用する画像形成装置、特にカラー画像形成装置は、感光体等の交換をサービス形態で契約し、別にサービスマンを呼んで交換するなどの手間が必要ないので、ユーザーに金額的な負担をかけることがない。

また、本発明の画像形成装置においては、トナーボトルが機械本体中に、上記プロセスカートリッジとは別体として構成され、トナーをプロセスカートリッジ側にトナー搬送手段によって搬送し、トナーボトル単体で交換できるように構成されていることが好ましい。このように構成されていると、トナーが無くなるたびにプロセスカートリッジ全てを交換する必要が無くなる。このことは、本発明の画像形成装置で用いられる感光体は耐久性に富むので、まだ使用することができるにもかかわらず、交換しなければならないという不都合により生ずる資源の無駄遣いを防ぐことが可能となり環境負荷を軽減することにもなる。

次に、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。尚、実施例中使用する部は、すべて重量部を表わす。
まず、従来の画像形成装置の問題点を図面に基づいて説明する。
図６は従来の画像形成装置の感光体周辺を表したものである。感光体上の現像後・転写前Ａポイントでのトナーのｑ／ｍ（帯電量）はほぼ−３０μｃ／ｇという値を示す。しかしこのｑ／ｍは分布を持つもので実際には図７のように大きな広がりを持っている。一方、転写後のＢポイントでは約−２μｃ／ｇの値を示した。転写残のトナーは少量であるがトナー中の帯電不良のものが転写電界に引かれることなく感光体上に残留してしまう。図８は転写残トナーの帯電分布を示したものである。トナーはマイナス帯電するように帯電制御剤等によって帯電系列が制御されているが帯電制御剤の分散不良やトナー同士の摩擦帯電さらに転写バイアスの影響を受けるなどのため未帯電トナーや逆帯電トナーが現れて転写残トナーとなってしまう。従って分布としては図８に示すようにマイナス側もプラス側も持つことになる。

次に、実施例で用いた本発明の画像形成装置における感光体（１）周辺部の構成について、図４を用いて説明する。尚、図４は、感光体（１）とトナー回収手段（１００）とが組み込まれたプロセスカートリッジ（２００）が装着された周辺の画像形成装置の概略図である。
本発明の画像形成装置においては、図４に示すように、感光体（１）上の転写手段の下流側にトナー回収手段（１００）が設けられている。本発明のトナー回収手段においては、トナー極性に対して逆に帯電したトナーを確保するためのトナー極性と同極性のバイアスが印加されている。次に、このことについて具体的に説明する。
該画像形成装置においては、帯電手段として接触方式が採用され、通常画像出力時には感光体（１）上の帯電電位が−７００Ｖになる程度のバイアスが印加されている。このように構成されていると、仮に図８に示す帯電分布における斜線部のプラス帯電トナーがクリーニング部を抜けて帯電手段の位置まで搬送されると、感光体上は帯電する前の電位であるから帯電手段に向けてトナーが付着することになる。帯電手段にトナーが付着すると帯電手段の抵抗や表面性が変わるために帯電開始電圧が変化し同じ印加バイアスでも狙った電位が得られなくなり濃度低下や地肌汚れが発生することになる。つまり図８斜線部のトナーを画像出力時に帯電手段に付着させないことが重要になる。図８斜線部のトナーは処方設計上反対側の帯電トナーである。この例ではトナーは元々マイナス帯電するように設計したがバラツキのため逆にプラス側に帯電してしまったトナーを帯電手段に付けないことが必要となる。

図５に示すように構成することもできる。図５においては、帯電手段に付着する前にトナー回収手段（１００）を設けて図８斜線部の逆極性トナーを確保させる構成となっている。ここでトナー回収手段には電源（１０１）から電圧が印加されるような構成になっており、印加バイアスは図９に示すように通常画像印字時はトナーと同極性のバイアスが印加され逆帯電トナーを確保するような電界となっている。また画像印字時以外のときに、トナー回収手段に確保した逆極性トナーを電源（１０１）から電気的に感光体側に戻すことも可能になる。その場合、印加バイアスは図９のようになる。また図１０及び図１１はプラス帯電トナーの挙動を示したもので画像印字時はトナー回収手段側にプラストナーが付着し、印字時以外の時は吐き出すシステムを構成する。このような方法によって逆極性のトナーを印字時は確保し、印字時以外の時に吐き出すことができるように構成されている。

（実施例１）
まず、感光体を次のように作製した。
実施例１で用いる感光体を以下のように作製した。
まず、電荷発生材料として無金属フタロシアニン顔料（大日本インキ工業株式会社：Fastogen Blue8120B）を３０重量部、シクロヘキサンノン９７０重量とともにボールミル装置にて２時間分散せしめ、電荷発生材料分散液とした。これとは別にテトラヒドロフラン３４０重量部に、ポリカーボネート樹脂(Zポリカ、粘度平均分子量；4.0万、帝人化成社製) ４９重量部、前述の方法で合成した式（２）の電荷輸送物質２０重量部、下記構造式（Ｃ）の電荷輸送物質２９．５重量部、及びシリコーンオイル（KF50-100CS信越化学工業社製）０．１重量部を溶解せしめ、これに前述の電荷発生材料分散液６６．６重量部を添加し撹拌して感光層塗工液とした。

次いで、直径３０ｍｍ、長さ３４０ｍｍのアルミニウムドラム上に、前記感光層塗工液を用いて浸漬塗工をおこない成膜して、乾燥１２０℃で１５分乾燥した。
なお感光層は２５．６μｍの厚さとなるような昇降速度条件で作製した。
上記感光体を図３に示すような装置に組み込んで以下のような通紙試験（耐久評価）を行った。

［通紙試験方法］
画像面積率が６％であるテストパターンチャートの画像出力を最高６万枚まで通紙試験として行った。まず通常常温常湿環境下で通紙試験を２万枚後、引き続きオゾン濃度１０ｐｐｍ環境下で２万枚、その後さらにＮＯ及びＮＯ_２濃度がそれぞれ１０ｐｐｍ環境下で２万枚の通紙試験をおこなった。
上記通紙試験において試験環境の変わる２万枚毎後に、前記感光体の、電位特性（暗部電位）、画像品質の評価をおこなった。
また、次に示す暗部電位、画像品質を総合的に評価した。
暗部電位：一次帯電の後、現像部位置まで移動した際の感光体表面電位
画像品質：画像濃度、解像度、クリーニング不良による局所欠陥、地肌汚 評価結果を表１に示す。

以上の結果が示すとおり、長期間にわたり品質の安定した画像を得ることができた。

（実施例２）
実施例１において、前述の方法で合成した式（２）の電荷輸送物質の替りに、前述の方法で合成した下記式（３）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例１と全く同様に感光体を作製した後、実施例１と全く同様の通紙試験を行い実施例２とした。

（実施例３）
実施例１において電荷発生材料をFastogen Blue8120Bに代えて下記合成例１に従って作製したチタニルフタロシアニンを用いた以外は実施例１と全く同様にして実施例３用の電子写真感光体を作製し、実施例１と同様の評価をおこない実施例３とした。

（合成例１）
特開２００１−１９８７１号公報に準じて、顔料を作製した。すなわち、１，３−ジイミノイソインドリン２９．２ｇとスルホラン２００ｍｌを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド２０．４ｇを滴下する。滴下終了後、徐々に１８０℃まで昇温し、反応温度を１７０℃〜１８０℃の間に保ちながら５時間撹拌して反応を行なった。反応終了後、放冷した後析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、つぎにメタノールで数回洗浄し、さらに８０℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを２０倍量の濃硫酸に溶解し、１００倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶を濾過、ついで洗浄液が中性になるまで水洗いを繰り返し（洗浄後のイオン交換水のｐＨ値は６．８であった）、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキ（水ペースト）を得た。得られたこのウェットケーキ（水ペースト）４０ｇをテトラヒドロフラン２００ｇに投入し、４時間攪拌を行なった後、濾過を行い、乾燥して、チタニルフタロシアニン粉末を得た。これを顔料１とする。
上記ウェットケーキの固形分濃度は、１５ｗｔ％であった。結晶変換溶媒のウェットケーキに対する重量比は３３倍である。尚、合成例１の原材料には、ハロゲン化物を使用していない。
得られたチタニルフタロシアニン粉末を、下記の条件によりＸ線回折スペクトル測定したところ、Ｃｕ−Ｋαの特性Ｘ線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θが２７．２±０．２°に最大ピークと最低角７．３±０．２°にピークを有し、かつ７．３°のピークと９．４°のピークの間にピークを有さず、かつ２６．３°にピークを有さないチタニルフタロシアニン粉末を得られた。その結果を図１４に示す。
（Ｘ線回折スペクトル測定条件）
Ｘ線管球：Ｃｕ
電圧：５０ｋＶ
電流：３０ｍＡ
走査速度：２°／分
走査範囲：３°〜４０°
時定数：２秒
なおこのチタニルフタロシアニンを用いた電荷発生層用塗工液中での平均粒子サイズを堀場製作所製CAPA-700で測定したところ０．２９μｍであった

（実施例４）
実施例３において、式（２）の電荷輸送物質の替りに、前述の方法で合成した前記式（３）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例３と全く同様に感光体を作製した後、実施例３と全く同様の通紙試験を行ない実施例４とした。

（実施例５）
実施例３において、式（２）の電荷輸送物質の替りに、前述の方法で合成した下記式（４）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例３と全く同様に感光体を作製した後、実施例３と全く同様の通紙試験を行ない実施例５とした。

（実施例６）
実施例３において、式（２）の電荷輸送物質の替りに、前述の方法で合成した下記式（５）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例３と全く同様に感光体を作製した後、実施例３と全く同様の通紙試験を行ない実施例６とした。

（実施例７）
実施例３において式（２）の電荷輸送材料の替わりに、前述の方法で合成した下記構造式（II−A）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例３と全く同様に感光体を作製した後、実施例３と全く同様の通紙試験をおこない実施例７とした。

ただし、式中、両端の末端基はＭｅ（メチル基）を表す。

（実施例８）
実施例３において式（２）の電荷輸送材料の替わりに、下記構造式（II−Ｂ）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例３と全く同様に感光体を作製した後、実施例３と全く同様の通紙試験をおこない実施例８とした。

ただし、式中、両端の末端基はＭｅ（メチル基）を表す。

（実施例９）
実施例３において式（２）の電荷輸送材料の替わりに、下記構造式（II−Ｃ）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例３と全く同様に感光体を作製した後、実施例３と全く同様の通紙試験をおこない実施例９とした（式中ｎは１〜１００まで数値を表し、これらのものの混合体である。）。

ただし、式中、両端の末端基はＭｅ（メチル基）を表す。

（実施例１０）
実施例３において感光層塗工液に用いた電荷輸送材料である前記式（２）の化合物を２０重量部から１５重量部に変更し、下記式（III−Ａ）の電荷輸送材料を５重量部加えた以外は実施例３と全く同様の通紙試験をおこない実施例１０とした。

ただし、式中、両端の末端基はＭｅ（メチル基）を表す。

（比較例１）
実施例１において、式（２）の電荷輸送物質の替りに、下記構造式（Ｇ）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例１と全く同様に感光体を作製した後、実施例１と全く同様の通紙試験を行い比較例１とした。

（比較例２）
実施例３において、式（２）の電荷輸送物質の替りに、下記構造式（Ｈ）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例１と全く同様に感光体を作製した後、実施例３と全く同様の通紙試験を行い比較例２とした。

（比較例３）
実施例３において、前述の方法で合成した式（２）の電荷輸送物質の替りに、下記構造式（Ｊ）の電荷輸送物質を用いた以外は、実施例３と全く同様に感光体を作製した後、実施例１と全く同様の通紙試験を行い比較例３とした。

実施例２〜１０、比較例１〜３の通紙試験結果を表２に示す。

表１及び表２より、実施例１〜６感光体は繰返し使用時においても帯電性及び光感度に優れ、電気特性の劣化が少なく、高画質の画像（ハードコピー）を長期間安定して得られることがわかる。一方比較例の感光体では電位特性、画像品質のいずれかが大きく劣化した。従って、本発明の画像形成装置の優位性が明らかである。

（実施例１１）
実施例１１においては、請求項２に対応する実験を行なった。図１２は、その説明図である。請求項２に示す画像形成装置においては、吐き出したプラス帯電トナーを現像装置で回収することを特徴としている。帯電手段を帯電させないバイアスにした場合、感光体上の電位は残留電位そのままとなる。本実施例では例として残留電位を−５０Ｖとした。図１２ではプラストナー回収時であるから画像印字時ではない。そのため例えば現像手段をクラッチ等で止め不要な現像を防止する。その状態で印字時のバイアス（例えば−３００Ｖ）を印加すると感光体上は−５０Ｖであるからプラス帯電トナーは積極的に現像手段側に付着することとなる。このような構成にすれば現像装置にトナーを戻すことが可能になりリサイクルシステムが実現することとなる。また新たに排トナー回収手段を設ける必要がなくなり装置の小型化と低コスト化が実現できるようになる。

（実施例１２）
実施例１２においては、請求項３に対応する実験を行なった。図１３は、その説明図である。請求項３に示す画像形成装置においては、プラス帯電トナーを中間転写体に吐き出すことを特徴としている。感光体上の電位は前記した通り−５０Ｖであるから中間転写体裏面の１次転写ローラ５０に−３００Ｖ程度のバイアスを印加することで感光体から中間転写体へプラストナーを移行させる電界が形成される。ここでそのような電界が形成できればバイアスの値は任意でもかまわない。このような方法をとることで元々帯電しにくかったトナーを中間転写体に吐き出すことができるようになり、逆帯電トナーによる異常画像やトナー飛散などの不具合を防止できるようになる。

（実施例１３）
実施例１３においては、請求項４に対応する実験を行なった。図３は、その説明図である。請求項４に示す画像形成装置においては、請求項４に示す画像形成装置において、中間転写体に排出したプラス帯電トナーを中間転写体のクリーニング手段で回収することを特徴としている。図３は中間転写ベルトでの例であるが中間転写ベルトにはクリーニング手段（９）が設けられている。図３ではクリーニング手段としてファーブラシとクリーニングブレードを有したシステムとなっている。さらにそこで回収された排トナーを搬出するためのトナー搬出手段としての排トナースクリュウ（１０）も配置されている。請求項４に示す画像形成装置においては、請求項３に示す画像形成装置において、中間転写体に排出されたプラス帯電トナーを中間転写体のクリーニング手段で回収する。このようなシステムを構成することによって経時的にも異常画像のない良好な画像が得られる画像形成装置が可能になる。

（実施例１４）
実施例１４においては、請求項５に対応する実験を行なった。図４に基づいて実施例１０の画像形成装置について説明する。請求項５に示す画像形成装置においては、トナー回収手段が該感光体と一体化されており、画像形成装置に一体交換可能に用いられることを特徴としている。図４のプロセスカートリッジ（２００）においては、感光体（１）とトナー回収手段（１００）と帯電手段（４）現像手段（２）が一体となっており、一体として交換可能になっている。このような形態にすることでユーザーの交換作業が容易になり、メンテ性が向上するほかに、プロセスカートリッジの交換だけで良好な画像が得られる。

（実施例１５）
実施例１５においては、請求項６に対応する実験を行なった。図３に基づいて実施例１１の画像形成装置について説明する。請求項６に示す画像形成装置においては、トナーボトルがプロセスカートリッジとは別体として設けられているので、通常はトナーボトル（（２０）〜（２３））のみの交換でトナーを補給し、感光体や帯電手段等のプロセスカートリッジ（２００）の交換時期にのみプロセスカートリッジを交換することを特徴としている。図３に示す装置においては、各色のトナーボトルが機械上側に配置されており、下側にある各色のプロセスカートリッジまでトナーを搬送することにより、トナーを補給する構成となっている。このような構成にすることで通常はトナーボトルの交換のみですむためユーザーの出費を低減できるようになる。また装置の他の部分を開け閉めや出し入れの回数が減るためにシャッタ部等でのトナー飛散が防止できるようになり、メンテ性の向上が図られるようになる。

感光体の断面を示す概略図である。 本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。 本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略図である。 感光体とトナー回収手段とが組み込まれたプロセスカートリッジの概略図である。 請求項１のトナー回収手段の構成を表す概略図である。 従来の画像形成装置の感光体周辺を表す概略図である。 転写前のトナーの帯電分布を示す説明図である。 転写残トナーの帯電分布を示す説明図である。 印加バイアスの説明図である。 プラス帯電トナーの挙動を示す説明図である。 プラス帯電トナーの挙動を示す説明図である。 請求項２に示す画像形成装置の感光体周辺部の説明図である。 請求項３に示す画像形成装置の感光体周辺部の説明図である。 合成例１で得られたチタニルフタロシアニン粉末のＸ線回折スペクトルである。

符号の説明

１ 感光体
２ 現像ローラ
３ 露光光
４ 帯電手段
５ 帯電部材
６ 中間転写体クリーニングブレード
７ 排トナー搬送スクリュウ
８ 中間転写ベルト
９ クリーニング部
１０ 排トナースクリュウ
１１ ２次転写ローラ
１２ 定着器
２０ トナーボトル
２１ トナーボトル
２２ トナーボトル
２３ トナーボトル
３０ 現像器
３１ 中間転写体クリーニングブレード
３２ 中間転写体クリーニングブレード
３３ 中間転写体クリーニングブレード
３４ 露光装置
１００ トナー回収手段
１０１ 電源
１２１ 導電性支持体
１２３ 感光層
２００ プロセスカートリッジ
Ａ 現像後・転写前ポイント
Ｂ 転写後ポイント

Claims (7)

1. 感光体と、この感光体を一様に帯電させるための帯電装置と、潜像を形成するための露光装置と、潜像に選択的にトナーを付着させる現像装置と、感光体上のトナー像を次工程に転写するための転写手段とを有する画像形成装置において、前記感光体中に、少なくとも下記一般式（Ｉ）で表わされる電荷輸送物質と下記一般式（III）で表される電荷輸送物質とを含み、且つこの感光体上の転写手段の下流側に、トナー極性に対して逆に帯電した逆帯電トナーを確保するための、トナー極性と同極性のバイアスが印加されたトナー回収手段が設けられ、該トナー回収手段で回収されたトナーを画像印字時以外の動作時に感光体上に戻すことを特徴とする画像形成装置。
   

   

   ｛但し、上記一般式（Ｉ）中、式中、Ｒ_１、Ｒ_２は、それぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、水酸基、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表す。｝
   

   

   ｛式中、Ｒ _１５ 、Ｒ _１６ は、それぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ _１７ 、Ｒ _１８ 、Ｒ _１９ 、Ｒ _２０ はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、水酸基、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表す。｝
   
2. 感光体と、この感光体を一様に帯電させるための帯電装置と、潜像を形成するための露光装置と、潜像に選択的にトナーを付着させる現像装置と、感光体上のトナー像を次工程に転写するための転写手段とを有する画像形成装置において、前記感光体中に、少なくとも下記一般式（II）で表わされる電荷輸送物質と下記一般式（III）で表される電荷輸送物質とを含み、且つこの感光体上の転写手段の下流側に、トナー極性に対して逆に帯電した逆帯電トナーを確保するための、トナー極性と同極性のバイアスが印加されたトナー回収手段が設けられ、該トナー回収手段で回収されたトナーを画像印字時以外の動作時に感光体上に戻すことを特徴とする画像形成装置。
   

   

   
   ｛ただし、式中、Ｒ_１、Ｒ_２は、それぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１、Ｒ_１２、Ｒ_１３、Ｒ_１４はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、水酸基、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、ｎは繰り返し単位であり、１から１００までの整数を表す。｝
   

   

   ｛式中、Ｒ _１５ 、Ｒ _１６ は、それぞれ独立に水素原子、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表し、Ｒ _１７ 、Ｒ _１８ 、Ｒ _１９ 、Ｒ _２０ はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、水酸基、置換又は無置換のアルキル基、置換又は無置換のシクロアルキル基、置換又は無置換のアラルキル基からなる群より選ばれる基を表す。｝
   
3. 一次転写手段として中間転写体を有し、前記感光体上に戻された逆帯電トナーを該現像装置で回収することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 一次次転写手段として中間転写体を有し、前記感光体上に戻された逆帯電トナーを該中間転写体に転写させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記中間転写体に中間転写体クリーニング手段を有し、該中間転写体上に転写された逆帯電トナーを該中間転写体クリーニング手段で回収すること特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記トナー回収手段が前記感光体と一体化されており、請求項１または２に記載の画像形成装置に一体交換可能に用いられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 機械本体中に、請求項６に記載のプロセスカートリッジとは別体として構成されたトナーボトルを有し、該トナーボトルからトナーを該プロセスカートリッジ側にトナー搬送手段によって搬送し、該トナーボトル単体で交換できることを特徴とする画像形成装置。

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