JP2004054001A

JP2004054001A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2004054001A
Application number: JP2002212280A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Itami; 伊丹　明彦; Masanari Asano; 浅野　真生
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】本発明は、中間転写体を用いた画像形成方式のトナーの転写性を改善し、中抜けや文字チリ等の画像欠陥を発生させない画像形成方法、画像形成装置を提供することを課題目的にする。
【解決手段】現像により顕像化されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写工程と、該中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写工程とを備え、記録材にトナー像を転写後、電子写真感光体上の残留トナーをクリーニング工程で除去する画像形成方法において、該電子写真感光体の表面粗さＲａが０．０２〜０．１μｍであり、前記中間転写体の表面粗さＲｚが０．４μｍ〜２．０μｍであり、該電子写真感光体の表面に、表面エネルギー低下剤を供給し、画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンター、ファクシミリ等に用いられる画像形成方法、画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真感光体（以下、単に感光体とも云う）上のトナー像を最終画像の記録材に転写する方式としては、電子写真感光体上に形成されたトナー像を記録材に直接転写する方式が知られている。一方、中間転写体を用いた画像形成方式が知られており、この方式は電子写真感光体から記録材にトナー像を転写する工程内に、もう一つの転写工程を入れ、電子写真感光体から中間転写体に一次転写した後、中間転写体の一次転写像を記録材に二次転写することで最終画像を得る。このうち、上記中間転写方式は、色分解された原稿画像をブラック、シアン、マゼンタ、イエロー等のトナーによる減色混合を用いて再現する、いわゆるフルカラー画像形成装置における各色トナー像の重ね転写方式として採用されることが多い。
【０００３】
しかし、上記いずれの方式においても、多数枚のコピーやプリントを行うと電子写真感光体上や中間転写体上にトナーフィルミングが発生したり、電子写真感光体や中間転写体の表面エネルギーが大きくなり、トナーとの付着力が増大し、電子写真感光体から記録材或いは中間転写体から記録材へのトナーの転写性が低下し、最終画像に画像欠陥を発生しやすい。特に中間転写体を用いる画像形成方式では電子写真感光体から中間転写体へのトナー像の一次転写を行う一次転写手段の転写工程と中間転写体から記録材へのトナー像を転写する二次転写手段の転写工程の２回の転写工程を有することから、転写性の低下は最終画像の品質を著しく低下させる。
【０００４】
即ち、中間転写体を用いる画像形成方式でトナーの転写性が低下すると、トナー像の一部が転写されない、いわゆる「中抜け」や「文字チリ」を発生しやすい。
【０００５】
この「中抜け」や「文字チリ」の原因となる転写性の改善やトナーフィルミングの防止、或いはクリーニング不良を改善するために、電子写真感光体の表面層に微粒子を含有させて、表面に凹凸をつけ、感光体表面のトナーの付着力を低減し、転写性を改良したり、ブレードとの摩擦力を低減させるなどの技術が検討されてきた。例えば特開平５−１８１２９１号公報では感光層にアルキルシルセスキオキサン樹脂微粒子を含有させることが報告されている。しかし、アルキルシルセスキオキサン樹脂微粒子は吸湿性があり、高湿環境下では感光体の表面の濡れ性、即ち表面エネルギーが大きくなり、転写性が低下しやすいといった問題が発生する。一方、特開昭６３−５６６５８号公報では感光体表面を低表面エネルギー化するために、フッ素樹脂粉体を含有させた電子写真感光体が報告されている。しかしながらフッ素樹脂粉体では十分な表面強度が得られず、感光体表面の傷に起因したスジ故障は発生し易いという問題があった。
【０００６】
一方、中間転写体の転写性を改善する為には、中間転写体に固形の潤滑剤を供給し、中間転写体の表面エネルギーを低下させる技術が公開されている。例えば特開平６−３３７５９８号公報、特開平６−３３２３２４号公報、特開平７−２７１１４２号公報等に記載されるものがある。しかしながら、このような中間転写体の表面の表面エネルギーの低下は、反面感光体から中間転写体へのトナーの転写率を低下させる原因ともなり、２回の転写工程を有する中間転写体を用いた画像形成方式のトータルの転写性の改良には、尚不十分であり、特に高温高湿や長期のコピー画像の形成等に対しては尚一層の改善が必要であることが見出された。
【０００７】
即ち、中間転写体を用いた画像形成方式では電子写真感光体及び中間転写体の両方の表面エネルギーをバランスやその他の表面特性を改良し、一次転写と二次転写の両方トータルの転写性を改善する事が必要であることが見出された。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のような従来技術の問題点を解決して、中間転写体を用いた画像形成方式のトナーの転写性を改善し、中抜けや文字チリ等の画像欠陥を発生させない画像形成装置、画像形成方法を提供することを課題目的にする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明者等は中間転写体を用いた画像形成方法の上記課題は、電子写真感光体の表面エネルギーを低下させ、感光体上のトナーの中間転写体への一次転写性を向上させること、及び中間転写体から記録紙への二次転写時のトナーの転写性は中間転写体の表面を大きい周期で粗にすることにより、解決できることを見いだし本発明を完成した。即ち、感光体の表面特性を、表面エネルギー低下剤が感光体表面に十分に延展できるようにし、感光体の表面エネルギーを低下させることにより、感光体から中間転写体へのトナーの転写性を大きくすると同時に、中間転写体の表面をより大きい周期で粗にすることにより、中間転写体上のトナーの接触面積を小さくし、中間転写体から記録紙へのトナーの転写性を向上させることにより、中抜けや文字チリの発生、鮮鋭性の劣化を防止し、中間転写体を用いた画像形成方法で良好な電子写真画像を形成することができることを見いだした。
【００１０】
本発明の目的は、以下の構成を持つことにより達成される。
１．電子写真感光体上に形成された潜像を現像剤により現像し、該現像により顕像化されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写工程と、該中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写工程とを備え、記録材にトナー像を転写後、電子写真感光体上の残留トナーをクリーニング工程で除去する画像形成方法において、該電子写真感光体の表面粗さＲａが０．０２〜０．１μｍであり、前記中間転写体の表面粗さＲｚが０．４μｍ〜２．０μｍであり、該電子写真感光体の表面に、表面エネルギー低下剤を供給し、画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
【００１１】
２．前記表面エネルギー低下剤が脂肪酸金属塩であることを特徴とする前記１に記載の画像形成方法。
【００１２】
３．前記脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする前記２に記載の画像形成方法。
【００１３】
４．前記電子写真感光体の表面層に個数平均粒径１ｎｍ〜３００ｎｍの微粒子を含有してい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。
【００１４】
５．電子写真感光体上に形成された潜像を現像剤により現像し、該現像により顕像化されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、該中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写手段とを備え、記録材にトナー像を転写後、電子写真感光体上の残留トナーをクリーニング手段で除去する画像形成装置において、該画像形成装置は電子写真感光体の表面に、表面エネルギー低下剤を供給する剤付与手段を有し、前記電子写真感光体の表面粗さＲａが０．０２〜０．１μｍであり、且つ中間転写体の表面粗さＲｚが０．４μｍ〜２．０μｍであり、前記剤付与手段から表面エネルギー低下剤を電子写真感光体の表面に供給して画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
即ち、本発明の上記構造をとることにより、中抜けや文字チリの発生、鮮鋭性の劣化を防止し、中間転写体を用いた画像形成方法で良好な電子写真画像を形成することができる。
【００１６】
以下、本発明について、詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
【００１７】
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着手段（定着工程でもある）２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００１８】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段（帯電工程でもある）２Ｙ、露光手段（露光工程でもある）３Ｙ、現像手段（現像工程でもある）４Ｙ、一次転写手段（一次転写工程でもある）としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段（クリーニング工程でもある）６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００１９】
無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。
【００２０】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体としての用紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段（二次転写工程でもある）としての二次転写ローラ５Ａに搬送され、用紙Ｐ上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Ｐは、定着手段２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００２１】
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ５Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００２２】
画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに圧接する。
【００２３】
二次転写ローラ５Ａは、ここを用紙Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。
【００２４】
また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ，８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
【００２５】
筐体８は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。
【００２６】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１，７２，７３，７４を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ、及びクリーニング手段６Ａとから成る。
【００２７】
図２は中間転写体のクリーニング手段の一例である。
中間転写体のクリーニング手段６Ａは図２で示されるように支軸６３の周りに回転可能に制御されるブラケット６２に取り付けられたブレード６１で構成され、バネ荷重或いは重り荷重を変えることにより、ローラ７１へのブレード押圧力を調整することが出来るようにしてある。
【００２８】
筐体８の引き出し操作により、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とは、一体となって、本体Ａから引き出される。
【００２９】
筐体８の図示左側の支持レール８２Ｌは、無端ベルト状中間転写体７０の左方で、定着手段２４の上方空間部に配置されている。筐体８の図示右側の支持レール８２Ｒは、最下部の現像手段４Ｋの下方付近に配置されている。支持レール８２Ｒは、現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを筐体８に着脱する動作に支障を来さない位置に配置されている。
【００３０】
筐体８の感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの図示右方は、現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにより囲まれ、図示下方は、帯電手段２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、及びクリーニング手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ等により囲まれ、図示左方は、無端ベルト状中間転写体７０により囲まれている。
【００３１】
その中で感光体、クリーニング手段及び帯電手段等は一つの感光体ユニットを形成し、現像手段及びトナー補給装置等は一つの現像ユニットを形成している。
【００３２】
図３は感光体と無端ベルト状中間転写体と一次転写ローラとの位置関係を示す配置図である。一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０の背面から各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋへ押圧するが、図３の配置図にも示すように、押圧しない時の中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０と各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの接触点よりも感光体回転方向下流側に一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを配置し各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋへ押圧する。このとき中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０は各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの外周に沿うように曲げられ、感光体と無端ベルト状中間転写体７０の接触領域の最も下流側に一次転写ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが配置される構成となる。
【００３３】
図４はバックアップローラと無端ベルト状中間転写体と二次転写ローラとの位置関係を示す配置図である。二次転写ローラ５Ａは図４の配置図にも示すように、該二次転写ローラ５Ａで押圧しない時の中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０とバックアップローラ７４との接触中央部よりもバックアップローラ７４の回転方向上流側に配置されていることが望ましい。
【００３４】
中間転写体は、ポリイミド、ポリカーボネート、ＰＶｄＦ等の高分子フィルムや、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムにカーボンブラック等の導電性フィラーを添加して導電化したもの等が用いられ、ドラム状、ベルト状どちらでもよいが、装置設計の自由度の観点からベルト状が好ましい。
【００３５】
本発明は、又中間転写体の十点表面粗さＲｚを０．４〜２．０μｍにすることを特徴とする。中間転写体の表面粗さＲｚをこの範囲にすることで、中間転写体上のトナー付着力を低下させ、中間転写体から記録紙へのトナーの二次転写の転写率を向上させることが容易になる。中間転写体の表面粗さＲｚが０．４未満では、中間転写体から記録材へのトナーの二次転写率が低下しやすく、反面中間転写体の表面粗さＲｚが２．０μｍより大きいと、中間転写体の表面の荒れが大きくなりすぎ、記録材上の画像に白ヌケ等の画像欠陥を発生しやすい。
【００３６】
中間転写体の表面を荒らす方法としては、約０．２〜１０μｍの微粒子や導電性フィラーを高分子フィルムや、合成ゴムに添加して粗面化する方法、微細な粒子を支持体表面に衝突させることによる、サンドブラスト加工の方法等がある。しかし、中間転写体の表面を荒らす方法としてはこれらに限定されるものではない。
【００３７】
本発明は電子写真感光体の表面に表面エネルギー低下剤を供給する剤付与手段を有することを特徴とする。剤付与手段は電子写真感光体周辺の適当な位置に設置することができるが、設置空間を有効利用するには、図１記載の帯電手段、現像手段、クリーニング手段の一部を利用して、設置しても良い。以下、クリーニング手段に剤付与手段を併用した例を挙げる。
【００３８】
図５は本発明の感光体に設置されるクリーニング手段の構成図である。
該クリーニング手段は図１の６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ等のクリーニング手段として用いられる。図５のクリーニングブレード６６Ａが支持部材６６Ｂに取り付けられている。該クリーニングブレードの材質としてはゴム弾性体が用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で特に好ましい。
【００３９】
一方、支持部材６６Ｂは板状の金属部材やプラスチック部材で構成される。金属部材としてはステンレス鋼板、アルミ板、或いは制震鋼板等が好ましい。
【００４０】
本発明において、感光体表面に圧接するクリーニングブレードの先端部は、感光体の回転方向と反対方向（カウンター方向）に向けて負荷をかけた状態で圧接することが好ましい。図５に示すようにクリーニングブレードの先端部は感光体と圧接するときに、圧接面を形成することが好ましい。
【００４１】
クリーニングブレードの感光体への当接荷重Ｐ、当接角θの好ましい値としては、Ｐ＝５〜４０Ｎ／ｍ、θ＝５〜３５°である。
【００４２】
当接荷重Ｐはクリーニングブレード６６Ａを感光体ドラム１に当接させたときの圧接力Ｐ′の法線方向ベクトル値である。
【００４３】
又当接角θは感光体の当接点Ａにおける接線Ｘと変形前のブレード（図面では点線で示した）とのなす角を表す。６６Ｅは支持部材を回転可能にする回転軸であり、６６Ｇは荷重バネを示す。
【００４４】
又、前記クリーニングブレードの自由長Ｌは図５に示すように支持部材６６Ｂの端部Ｂの位置から変形前のブレードの先端点の長さを表す。該自由長の好ましい値としてはＬ＝６〜１５ｍｍ、である。クリーニングブレードの厚さｔは０．５〜１０ｍｍが好ましい。ここで、本発明のクリーニングブレードの厚さとは図５に示すように支持部材６６Ｂの接着面に対して垂直な方向を示す。
【００４５】
図５のクリーニング手段には剤付与手段を兼ねたブラシロール６６Ｃが用いられている。該ブラシロールは感光体１に付着したトナーの除去、クリーニングブレード６６Ａで除去されたトナーの回収機能と共に、表面エネルギー低下剤を感光体に供給する剤付与手段としての機能を有する。即ち該ブラシロールは感光体１と接触し、その接触部においては感光体と進行方向が同方向に回転し、感光体上のトナーや紙粉を除去すると共に、クリーニングブレード６６Ａで除去されたトナーを搬送し、搬送スクリュー６６Ｊに回収する。この間の経路はブラシロール６６Ｃに除去手段としてのフリッカ６６Ｉを当接させることにより、感光体１からブラシロール６６Ｃに転移したトナー等の除去物を除去することが好ましい。更にこのフリッカに付着したトナーをスクレーパ６６Ｄで除去し、トナーを搬送スクリュー６６Ｊに回収する。回収されたトナーは廃棄物として外部に取り出されるか、或いはトナーリサイクル用のリサイクルパイプ（図示せず）を経由して現像器に搬送され再利用される。フリッカ６６Ｉの材料としてはステンレス、アルミニウム等の金属管が好ましく用いられる。一方、スクレーパ６６Ｄとしては、リン青銅板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネート板等の弾性板が用いられ、先端がフリッカの回転方向に対し鋭角を形成するカウンター方式で当接させるのが好ましい。
【００４６】
又、表面エネルギー低下剤（ステアリン酸亜鉛等の固形素材）６６Ｋはブラシロールにバネ荷重６６Ｓで押圧されて取り付けられており、ブラシは回転しながら、該表面エネルギー低下剤を擦過して、感光体の表面に表面エネルギー低下剤を供給する。
【００４７】
ブラシロール６６Ｃとしては導電性又は半導電性体のブラシロールが用いられる。
【００４８】
本発明で用いられるブラシロールのブラシ構成素材は、任意のものを用いることができるが、疎水性で、かつ誘電率が高い繊維形成性高分子重合体を用いるのが好ましい。このような高分子重合体としては、例えばレーヨン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステル、メタクリル酸樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリビニルアセタール（例えばポリビニルブチラール）等が挙げられる。これらのバインダ樹脂は単独であるいは２種以上の混合物として用いることができる。特に、好ましくはレーヨン、ナイロン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリプロピレンである。
【００４９】
また、前記ブラシは、導電性又は反導電性のものが用いられ、構成素材にカーボン等の低抵抗物質を含有させ、任意の比抵抗に調整したものが使用できる。
【００５０】
ブラシロールのブラシ毛の比抵抗は、常温常湿（温度２６℃、相対湿度５０％）で、長さ１０ｃｍの１本のブラシ毛の両端に５００Ｖの電圧を印加した状態で測定して、１０^１Ωｃｍ〜１０^６Ωｃｍの範囲内のものが好ましい。
【００５１】
即ち、ブラシロールはステンレス等の芯材に１０^１Ωｃｍ〜１０^６Ωｃｍの比抵抗を持つ導電性又は半導電性のブラシ毛を用いることが好ましい。１０^１Ωｃｍよりも比抵抗が低いと、放電によるバンディング等が発生しやすくなる。また、１０^６Ωｃｍよりも高いと、感光体との電位差が低くなって、クリーニング不良が発生しやすくなる。
【００５２】
ブラシロールに用いるブラシ毛１本の太さは、５〜２０デニールが好ましい。５デニールに満たないと、十分な擦過力が無いため表面付着物を除去できない。また、２０デニールより大きいと、ブラシが剛直になるため感光体の表面を傷つける上に摩耗を進行させ、感光体の寿命を低下させる。
【００５３】
ここでいう「デニール」とは、前記ブラシを構成するブラシ毛（繊維）の長さ９０００ｍの質量をｇ（グラム）単位で測定した数値である。
【００５４】
前記ブラシのブラシ毛密度は、４．５×１０^２／ｃｍ^２〜２．０×１０^４／ｃｍ^２（１平方センチあたりのブラシ毛数）である。４．５×１０^２／ｃｍ^２に満たないと、剛直度が低く擦過力が弱い上に、擦過にムラができ、付着物を均一に除去することができない。２．０×１０^４／ｃｍ^２より大きいと、剛直になって擦過力が強くなるために感光体を摩耗させ、感度低下によるカブリや傷による黒スジ等の不良画像が発生する。
【００５５】
本発明で用いられるブラシロールの感光体に対する食い込み量は０．４〜１．５ｍｍに設定されるのが好ましい。この食い込み量は、感光体ドラムとブラシロールの相対運動によって発生するブラシにかかる負荷を意味する。この負荷は、感光体ドラムから見れば、ブラシから受ける擦過力に相当し、その範囲を規定することは、感光体が適度な力で擦過されることが必要であることを意味する。
【００５６】
この食い込み量とはブラシを感光体に当接したとき、ブラシ毛が感光体表面で曲がらずに、直線的に内部に進入したと仮定した時の内部への食い込み長さを云う。
【００５７】
表面エネルギー低下剤が供給された感光体ではブラシによる感光体表面の擦過力が小さいため、食い込み量が、０．４ｍｍより小さいと、トナーや紙粉などの感光体表面へのフィルミングを抑制することができず、画像上でムラなどの不良が発生する。一方、１．５ｍｍより大きいと、ブラシによる感光体表面の擦過力が大きすぎるために、感光体の摩耗量が大きくなり、感度低下によるカブリが発生したり、感光体表面に傷が発生し、画像上にスジ故障が発生したりして問題である。
【００５８】
本発明のブラシロールに用いられるロール部の芯材としては、主としてステンレス、アルミニウム等の金属、紙、プラスチック等が用いられるが、これらにより限定されるものではない。
【００５９】
本発明で用いられるブラシロールは円柱状の芯材の表面に接着層を介してブラシを設置した構成であることが好ましい。
【００６０】
ブラシロールは、その当接部分が感光体の表面と同方向に移動するように回転するのが好ましい。該当接部分が逆方向に移動すると、感光体の表面に過剰なトナーが存在した場合に、ブラシロールにより除去されたトナーがこぼれて記録紙や装置を汚す場合がある。
【００６１】
感光体とブラシロールとが前記のように、同方向に移動する場合に、両者の表面速度比は１対１．１〜１対２の範囲内の値であることが好ましい。ブラシロールの回転速度が感光体よりも遅いとブラシロールのトナー除去能力が低下するためにクリーニング不良が発生しやすく、感光体よりも速いとトナー除去能力が過剰となってブレードバウンディングやめくれが発生しやすくなる。
【００６２】
本発明は上記のような中間転写体を有する画像形成装置において、表面エネルギー低下剤を電子写真感光体表面に付与するため、電子写真感光体の表面に当接して、剤付与手段を設けることが好ましい。
【００６３】
ここで表面エネルギー低下剤とは電子写真感光体の表面に付着し、電子写真感光体の表面エネルギーを低下させる物質を云い、具体的には表面に付着することにより、電子写真感光体の表面の接触角（純水に対する接触角）を１°以上増加させる材料を云う。
【００６４】
表面接触角測定
感光体表面の接触角は純水に対する接触角を接触角計（ＣＡ−ＤＴ・Ａ型：協和界面科学社製）を用いて３０℃８０％ＲＨの環境下で測定する。
【００６５】
ところで、表面エネルギー低下剤としては脂肪酸金属塩或いはフッ素系樹脂が挙げられるが、これらの素材は、該素材中の親水性基や不純物成分の為、高温高湿条件で、含水量が多くなりやすい。この含水量が多くなると、これら表面エネルギー低下剤が均一に感光体の表面に延展されず、前記した本発明の効果を十分に発揮させ得ない。本発明に用いられる表面エネルギー低下剤はこの高温高湿条件の３０℃８０％ＲＨの環境下で、含水量が５．０質量％以下であることが好ましい。
【００６６】
又、表面エネルギー低下剤としては、電子写真感光体の表面の接触角（純水に対する接触角）を１°以上増加させる材料であれば、脂肪酸金属塩或いはフッ素系樹脂等の材料に限定されない。
【００６７】
本発明に用いられる表面エネルギー低下剤としては、感光体表面への延展性及び均一な膜形成性能を有する材料として脂肪酸金属塩が最も好ましい。該脂肪酸金属塩は、炭素数１０以上の飽和又は不飽和脂肪酸の金属塩が好ましい。たとえばステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸インジウム、ステアリン酸ガリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、パルチミン酸アルミニウム、オレイン酸アルミニウム等が挙げられ、より好ましくはステアリン酸金属塩である。
【００６８】
上記脂肪酸金属塩の中でも特にフローテスターの流出速度が高い脂肪酸金属塩は劈開性が高く、本発明の前記感光体表面でより効果的に脂肪酸金属塩の層を形成することができる。流出速度の範囲としては１×１０^−７以上１×１０^−１以下が好ましく、５×１０^−４以上１×１０^−２以下であると最も好ましい。フローテスターの流出速度の測定は島津フローテスター「ＣＦＴ−５００」（島津製作所（株）製）を用いて測定した。
【００６９】
又、上記固形材料の他の例としてはポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂粉末が好ましい。これらの固形材料は必要に応じて圧力をかけ、板状或いは棒状ににして用いることが好ましい。
【００７０】
一方、含水率の測定は、表面エネルギー低下剤の場合はこの素材をシャーレに入れ、３０℃、８０％ＲＨに２４時間放置後、カールフィッシャー水分率計（京都電子工業（株）製；ＭＫＡ−３ｐ）を用いて測定する。
【００７１】
本発明の表面エネルギー低下剤は含水率を５．０質量％以下にする方法としては、材料中の親水成分や不純物の制御、例えば精製や疎水化処理により、高温高湿（３０℃８０％ＲＨ）下の水分量の低減の他に、水分調整剤の混入、高温乾燥処理等により達成できる。上記水分量の含水率は好ましくは０．０１〜５．０質量％、更には０．０５〜３．０質量％が良い。０．０１質量％より小さいと却って複写中の温度上昇等による環境変動、特に像担持体の場所による湿度に左右され易かったり、また材料の選択や疎水性処理が難しい。５．０質量％より大きいと中抜けや文字チリが発生しやすい。
【００７２】
本発明の電子写真感光体は、又表面粗さＲａが０．０２〜０．１μｍであることを特徴とする。感光体の表面に微少な凹凸を形成し、表面粗さＲａを０．０２〜０．１μｍの範囲に形成することにより、剤付与手段等から供給される表面エネルギー低下剤を、感光体表面に均一に延展でき、感光体表面の接触角を均一に高め、表面エネルギーを均一に低下させることができる。その結果、トナーの転写性、クリーニング性を改善し、ブレードめくれやブレード鳴きが発生せず、且つ電子写真感光体の耐摩耗性を改善することができる。一方、感光体の表面粗さＲａが０．０２μｍ未満、或いは０．１より大きい場合は表面エネルギー低下剤が感光体表面に均一に延展できにくく、感光体表面上で表面エネルギー低下剤がむらになって薄膜を形成するために、感光体から中間転写体へのトナーの転写率が低下したり、転写むらが発生したりする。
【００７３】
また、本発明は電子写真感光体の表面を微小な表面粗さＲａを前記のような範囲に構成することにより、小粒径トナーのような感光体に対し付着力の大きいトナーを用いても感光体上のトナーの転写性を向上させ、クリーニング性を改善し、ブレードめくれやブレード鳴きが発生せず、且つ電子写真感光体の耐摩耗性を顕著に改善することができる。
【００７４】
電子写真感光体の表面粗さＲａを上記範囲に形成するには、感光体の表面層に数平均一次粒子径は好ましくは１ｎｍ以上、３００ｎｍ未満の無機粒子を含有させることが好ましい。更に好ましくは１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下、最も好ましくは１０ｎｍ、１００ｎｍ未満である。表面層に含有される無機粒子の数平均一次粒子径が１ｎｍ未満では感光体表面に微細な凹凸が形成されず、上記トナーの転写性、クリーニング性の改善効果が小さく、３００ｎｍ以上の無機粒子では、表面粗さＲａが０．１より大きくなりやすいと共に、水分子等を表面層に持ち込みやすくなり、クリーニング不良を発生しやすくなる。
【００７５】
本発明に用いられる１ｎｍ以上、３００ｎｍ未満の無機粒子としては、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ、酸化ジルコニウム等の微粒子を好ましく用いることができる。特に表面を疎水化した疎水性シリカや疎水性アルミナ、疎水性ジルコニア、微粉末焼結シリカ等が好ましい。
【００７６】
本発明の無機粒子の数平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡観察によって１００００倍に拡大し、ランダムに３００個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によりフェレ径の数平均径として測定値を算出する。
【００７７】
上記疎水性シリカ等の疎水化度は、メタノールに対する濡れ性の尺度（メタノールウェッタビリティ）で示される疎水化度で５０％以上のものが好ましい。疎水化度が５０％未満であると表面層に水分を吸収しやすくなり、その結果、トナーの付着力が大きくなり、トナーの転写性を低下させ、又クリーニングブレードの摩耗も増大し、クリーニング不良も発生しやすくなる。より好ましい疎水化度は６５％以上、最も好ましくは７０％以上である。
【００７８】
疎水化度を表すメタノールウェッタビリティとは、メタノールに対するシリカ等の微粉末の濡れ性を評価するものである。濡れ性の測定は以下の方法で行う。内容量２５０ｍｌのビーカーに入れた蒸留水５０ｍｌに、測定対象のシリカ等の微粉末を０．２ｇ添加して撹拌する。次にメタノールを先端が液体中に浸漬されているビュレットからゆっくり撹拌した状態でシリカ等の微粉末の全体が濡れるまでゆっくり滴下する。このシリカ等の微粉末を完全に濡らすために必要なメタノールの量をａ（ｍｌ）とした時、下記式（１）により疎水化度を算出する。
【００７９】
式（１）　　　疎水化度＝ａ／（ａ＋５０）×１００
上記疎水性シリカは、公知の湿式法もしくは乾式法で生成されたシリカ粉末をを疎水化することにより得られる。特に乾式法（ケイ素化ハロゲン化合物の蒸気相酸化）により生成されたいわゆるヒュームドシリカと称されるものを疎水化剤で処理したものが、水分吸着サイトが少なく好ましい。これは従来公知の技術によって製造されるものである。例えば四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次のようなものである。
【００８０】
ＳｉＣｌ_４＋２Ｈ_２＋Ｏ_２→ＳｉＯ_２＋４ＨＣｌ
又、この製造工程において例えば、塩化アルミニウム又は、塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能である。
【００８１】
シリカ粉末の疎水化処理は、シリカ微粉末を撹拌等によりクラウド状に分散させたものに、アルコール等で溶解した疎水化処理剤溶液を噴霧するか或いは気化した疎水化処理剤を接触させて付着させる乾式処理、又は、シリカ粉末を溶液中に分散させ、その中に疎水化処理剤を滴下して付着させる湿式処理等の従来公知の方法で行うことが出来る。
【００８２】
疎水化処理剤としては、公知の化合物を用いることが出来、具体例を下記に挙げる。又、これらの化合物は組み合わせて使用しても良い。
【００８３】
チタンカップリング剤としてはテトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート及びビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシアセテートチタネート等が挙げられる。
【００８４】
シランカップリング剤としてはγ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−ビニルベンジルアミノエチル−Ｎ−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｏ−メチルフェニルトリメトキシシラン及びｐ−メチルフェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００８５】
シリコーンオイル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及びアミノ変性シリコーンオイル等が挙げられる。
【００８６】
これらの疎水化処理剤は、シリカ粉末に対して１〜４０質量％添加して被覆することが好ましく、３〜３０質量％がより好ましい。
【００８７】
又、上記表面疎水化剤としてハイドロジェンポリシロキサン化合物を用いてもよい。該ハイドロジェンポリシロキサン化合物の分子量は１０００〜２００００のものが一般に入手しやすく、又、黒ポチ発生防止機能も良好である。特にメチルハイドロジェンポリシロキサンを最後の表面処理に用いると良好な効果が得られる。上記でシリカ微粉末の疎水化処理を記載したが、アルミナ、ジルコニア等の微粉末もシリカ微粉末と同様な疎水化処理により疎水性にすることができる。又、シリカ微粉末は焼結処理により、疎水化することも出来る。
【００８８】
本発明では上記疎水化処理された疎水化処理されたシリカ等を電子写真感光体の表面層にバインダーと共に含有させるが表面層のシリカ等の微粒子の割合はバインダーに対して１〜２０質量％、好ましくは２〜１５質量％、最も好ましくは２〜１０質量％で使用されるのがよい。２０質量％を超えると、表面層に水分等をの吸収しやすくなり、その結果トナーとの付着性が増大し、トナーの転写性やクリーニング性を低下させやすい。一方、１質量％未満だとクリーニング不良や、耐摩耗性の低下を起こしやすい。
【００８９】
以下、本発明の表面粗さＲａとＲｚについて説明する（ＪＩＳＢ０６０１−２００１に準じるが、基準長カットオフ値は下記の如く規定する）。
【００９０】
表面粗さＲａ
本発明の感光体の表面粗さ、Ｒａは粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線の方向にＸ軸を、縦倍率の方向にＹ軸を取り、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表したときに、次の式によって求められる値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【００９１】
Ｒａ＝１／ｌ∫_０ ^ｌ｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ
ｌは基準長さ
本発明ではｌが２．５ｍｍ、カットオフ値は０．０８ｍｍとする。
【００９２】
十点表面粗さＲｚ
本発明の中間転写体の表面粗さＲｚは基準長２．５ｍｍの距離間で上位から５つの山頂の平均高さと、下位から５つの谷底の平均低さとの差である。
【００９３】
測定機は表面粗さ計（小坂研究所社製　Ｓｕｒｆｃｏｒｄｅｒ　ＳＥ−３０Ｈ）で測定した。但し、誤差範囲内で同一の結果を生じる測定器であれば、他の測定器を用いても良い。
【００９４】
表面粗さの測定条件
測定速度（Ｄｒｉｖｅ　ｓｐｅｅｄ：０．１ｍｍ／秒）
測定針直径（Ｓｔｙｌｕｓ：２μｍ）
本発明の感光体の表面粗さＲａは０．０２〜０．１μｍであるが、好ましくは０．０３μｍ以上、０．０８μｍ以下である。一方、中間転写体のＲｚは０．４〜２．０μｍであるが、好ましくは０．５〜１．５μｍである。
【００９５】
本発明の電子写真感光体としては、中間転写体方式で、デジタル方式のカラー画像の形成に開発しやすい有機感光体が好ましい。即ち有機感光体はデジタル方式の画像形成で広く用いられるレーザやＬＥＤ露光波長に適した材料を開発しやすく、本発明の電子写真感光体に最も適している。以下、本発明に適用される有機感光体の構成について記載する。
【００９６】
本発明において、有機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。
【００９７】
有機感光体の層構成は、基本的には導電性支持体上に電荷発生層、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）等の感光層から構成され、その上に本発明の膜特性を有する表面層を塗設した構成でもよいが、最も好ましい構成としては、感光層を電荷発生層と複数の電荷輸送層で構成し、最上層の電荷輸送層を本発明の表面層とした構成である。
【００９８】
以下に本発明に用いられる具体的な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或いは円筒状の導電性支持体が用いられる。
【００９９】
本発明の円筒状の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。この真直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。
【０１００】
導電性支持体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１０^３Ωｃｍ以下が好ましい。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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前記した中間層を設けることが好ましい。
【０１０３】
本発明の中間層には前記した吸水率が小さいバインダー樹脂中に酸化チタンを含有させることが好ましい。該酸化チタン粒子の平均粒径は、数平均一次粒径で１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲が良く、１５ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。１０ｎｍ未満では中間層によるモアレ発生の防止効果が小さい。一方、４００ｎｍより大きいと、中間層塗布液の酸化チタン粒子の沈降が発生しやすく、その結果中間層中の酸化チタン粒子の均一分散性が悪く、又黒ポチも増加しやすい。数平均一次粒径が前記範囲の酸化チタン粒子を用いた中間層塗布液は分散安定性が良好で、且つこのような塗布液から形成された中間層は黒ポチ発生防止機能の他、環境特性が良好で、且つ耐クラッキング性を有する。
【０１０４】
本発明に用いられる酸化チタン粒子の形状は、樹枝状、針状および粒状等の形状があり、このような形状の酸化チタン粒子は、例えば酸化チタン粒子では、結晶型としては、アナターゼ型、ルチル型及びアモルファス型等があるが、いずれの結晶型のものを用いてもよく、また２種以上の結晶型を混合して用いてもよい。その中でもルチル型で且つ粒状のものが最も良い。
【０１０５】
本発明の酸化チタン粒子は表面処理されていることが好ましく、表面処理の１つは、複数回の表面処理を行い、かつ該複数回の表面処理の中で、最後の表面処理が反応性有機ケイ素化合物を用いた表面処理を行うものである。また、該複数回の表面処理の中で、少なくとも１回の表面処理がアルミナ、シリカ、及びジルコニアから選ばれる少なくとも１種類以上の表面処理を行い、最後に反応性有機ケイ素化合物を用いた表面処理を行うことが好ましい。
【０１０６】
尚、アルミナ処理、シリカ処理、ジルコニア処理とは酸化チタン粒子表面にアルミナ、シリカ、或いはジルコニアを析出させる処理を云い、これらの表面に析出したアルミナ、シリカ、ジルコニアにはアルミナ、シリカ、ジルコニアの水和物も含まれる。又、反応性有機ケイ素化合物の表面処理とは、処理液に反応性有機ケイ素化合物を用いることを意味する。
【０１０７】
この様に、酸化チタン粒子の様な酸化チタン粒子の表面処理を少なくとも２回以上行うことにより、酸化チタン粒子表面が均一に表面被覆（処理）され、該表面処理された酸化チタン粒子を中間層に用いると、中間層内における酸化チタン粒子等の酸化チタン粒子の分散性が良好で、かつ黒ポチ等の画像欠陥を発生させない良好な感光体を得ることができるのである。
【０１０８】
上記反応性有機ケイ素化合物としては下記一般式（１）で表される化合物が挙げられるが、酸化チタン表面の水酸基等の反応性基と縮合反応をする化合物であれば、下記化合物に限定されない。
【０１０９】
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は加水分解性基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。）
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、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル等のアルキル基、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−トリフロオロプロピル、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。また、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。
【０１１０】
また、一般式（１）で表される有機ケイ素化合物は、単独でも良いし、２種以上組み合わせて使用しても良い。
【０１１１】
また、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。
【０１１２】
又、表面処理に用いる好ましい反応性有機ケイ素化合物としてはポリシロキサン化合物が挙げられる。該ポリシロキサン化合物の分子量は１０００〜２００００のものが一般に入手しやすく、又、黒ポチ発生防止機能も良好である。
【０１１３】
特にメチルハイドロジェンポリシロキサンを最後の表面処理に用いると良好な効果が得られる。
【０１１４】
感光層
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。本発明の有機感光体には、電荷発生物質として、例えば、他の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単独で或いは併用して用いることができる。
【０１１５】
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、シリコーン樹脂、シリコー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０．１μｍ〜２μｍが好ましい。
【０１１６】
電荷輸送層
電荷輸送層は複数の電荷輸送層の構成にし、最上層の電荷輸送層を表面層としたの構成を採用することが好ましい。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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０．３０（ｅＶ）以下である。
【０１１９】
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。
【０１２０】
電荷輸送層（ＣＴＬ）に用いられるバインダー樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂かを問わない。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、シリコーン樹脂、メラミン樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位構造のうちの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。これらの中で吸水率が小さく、ＣＴＭの分散性、電子写真特性が良好なポリカーボネート樹脂が最も好ましい。
【０１２１】
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５０〜２００質量部が好ましい。
【０１２２】
又、複数の電荷輸送層の膜厚の合計は１０〜５０μｍが好ましい。膜厚が１０μｍ未満だと帯電電位が不十分になりやすく、５０μｍを超えると、鮮鋭性が劣化しやすい。
【０１２３】
中間層、電荷発生層、電荷輸送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。
【０１２４】
次に有機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。
【０１２５】
本発明の画像形成方法は電子写真複写機、レーザプリンター、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。
【０１２６】
【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。
【０１２７】
実施例
感光体１の作製
円筒形アルミドラム上に、チタンキレート化合物「ＴＣ−７５０」（松本製薬社製）２０部、シランカップリング剤「ＫＢＭ−５０３」（信越化学社製）１３部をイソプロパノール：水＝１００：３の混合溶媒１００部に溶解した中間層液を浸漬塗布し、１５０℃；３０分加熱硬化して乾燥膜厚１．０μｍの中間層を設けた。
【０１２８】
その上に、電荷発生物質としてＸ線回折におけるブラッグ角２θが９．５度、２４．１度、２７．２度を有するチタニルフタロシアニン顔料６部、シリコン樹脂「ＫＲ−５２４０」（信越化学社製）７部、酢酸ｔ−ブチル２００部をサンドグラインダーを用いて分散した塗布液を浸漬塗布して、乾燥膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【０１２９】
次いで電荷輸送物質（ＣＴ−１）２００部、酸化防止剤（ＡＯ−１）５部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート「パンライトＴＳ−２０５０」（帝人化成（株）製）３００部、１，２−ジクロロエタン２０００部に溶解した塗布液を、電荷発生層上に円形スライドホッパーにて塗布して、乾燥膜厚１９μｍの第一電荷輸送層を形成した。
【０１３０】
次に、電荷輸送物質（ＣＴ−１）２００部、酸化防止剤（ＡＯ−１）５部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート「パンライトＴＳ−２０５０」（帝人化成（株）製）３００部、疎水化処理シリカ（数平均粒径２０ｎｍ）５０部、１，２−ジクロロエタン２０００部に溶解した塗布液を、電荷発生層上に円形スライドホッパーにて塗布して、乾燥膜厚５μｍの第二電荷輸送層を形成し、感光体１を作製した。感光体１の表面粗さＲａは１７．４ｎｍであった。
【０１３１】
【化１】

【０１３２】
感光体２の作製
感光体１の作製において、第二電荷輸送層の疎水化処理シリカ（数平均粒径２０ｎｍ）を疎水化処理シリカ（数平均粒径４５ｎｍ）に代えて用いた他は、感光体１と同様にして感光体２を作製した。感光体２の表面粗さＲａは３４．５ｎｍであった。
【０１３３】
感光体３の作製
感光体１の作製において、第二電荷輸送層の疎水化処理シリカ（数平均粒径２０ｎｍ）を疎水化処理酸化チタン（数平均粒径３５ｎｍ）に代えて用いた他は、感光体１と同様にして感光体３を作製した。感光体３の表面粗さＲａは２３．５ｎｍであった。
【０１３４】
感光体４の作製
感光体１の作製において、第二電荷輸送層の疎水化処理シリカ（数平均粒径２０ｎｍ）を疎水化処理ジルコニア（数平均粒径６２ｎｍ）に代えて用いた他は、感光体１と同様にして感光体４を作製した。感光体４の表面粗さＲａは４７．３ｎｍであった。
【０１３５】
感光体５の作製
感光体１の作製において、第二電荷輸送層の疎水化処理シリカ（数平均粒径２０ｎｍ）を疎水化処理アルミナ（数平均粒径１００ｎｍ）に代えて用いた他は、感光体１と同様にして感光体５を作製した。感光体５の表面粗さＲａは７３．６ｎｍであった。
【０１３６】
感光体６の作製
感光体１の作製において、第二電荷輸送層の疎水化処理シリカ（数平均粒径２０ｎｍ）を微粉末焼結シリカ（数平均粒径０．１３μｍ）に代えて用いた他は、感光体１と同様にして感光体６を作製した。感光体６の表面粗さＲａは９７．３ｎｍであった。
【０１３７】
感光体７の作製
感光体１の作製において、第二電荷輸送層の疎水化処理シリカ（数平均粒径２０ｎｍ）を微粉末焼結シリカ（数平均粒径０．２５μｍ）に代えて用いた他は、感光体１と同様にして感光体７を作製した。感光体７の表面粗さＲａは１１１ｎｍであった。
【０１３８】
感光体８の作製
感光体１の作製において、第二電荷輸送層の疎水化処理シリカ（数平均粒径２０ｎｍ）を除いた他は、感光体１と同様にして感光体８を作製した。感光体８の表面粗さＲａは１．６ｎｍであった。
【０１３９】
前記感光体１〜８の作製に用いられたコロイダルシリカ等の数平均粒子径は透過型電子顕微鏡観察によって１００００倍に拡大し、ランダムに１００個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によってフェレ方向平均径としての測定値である。
【０１４０】
表面エネルギー低下剤Ａ〜Ｅの作製
ステアリン酸ナトリウムを水に溶解し、１５質量％液を作製した。又、硫酸亜鉛を水に溶解し、２５質量％液を作製した。直径６ｃｍのタービン羽根を有する撹拌装置付きの２リットルの受け容器を用意し、タービン羽根を３５０ｒｐｍで回転させた。この受け容器にステアリン酸ナトリウム液を投入し、液温８０℃に調整した。次に、この受け容器に８０℃にした硫酸亜鉛液を３０分かけて滴下した。ステアリン酸ナトリウムと硫酸亜鉛の当量比は０．９８とし、金属石鹸スラリー量が５００ｇとなるように混合した。全量仕込み終了後、反応時の温度状態で、１０分間熟成し、反応を終結させた。次にこのようにして得られた金属石鹸スラリーを２回水洗し、続いて水を用いて洗浄した。得られた金属石鹸ケーキを１１０℃の乾燥温度で乾燥し、１５ＭＰａの圧力で固形化した。その後３０℃８０％ＲＨの環境条件下に２４時間放置し、表１に示す含水率を変化させたステアリン酸亜鉛の固形材料（表面エネルギー低下剤Ａ〜Ｅ）を得た。これらＡ〜Ｅの含水率は１１０℃の乾燥時間を変化させて調整した。
【０１４１】
【表１】

【０１４２】
中間転写体の作製
カーボンブラックを混入したシリコーンゴムの無端ベルト（体積抵抗率が１×１０^８Ω・ｃｍ）を用い、その表面粗さをサンドブラスト加工により、Ｒｚ（μｍ）０．３、０．５、１．０、１．５、１．９、２．２に変化させた６種類の中間転写体を作製した。
【０１４３】
〈評価〉
図５に示したクリーニング手段を図１の中間転写体を有するデジタルカラープリンターの感光体のクリーニング手段として搭載し、該デジタルカラープリンターに感光体、中間転写体、表面エネルギー低下剤及びクリーニングブラシの食い込み量を表２のように組み合わせ、高温高湿（３０℃８０％ＲＨ）下で、画素率８％の画像を連続してＡ４紙１０万枚プリントを行い評価した。評価項目は中抜け、文字チリの評価、クリーニング性評価、画像評価等である。評価項目、評価基準を下記に示す。又評価結果を表２に示す。
【０１４４】
評価項目と評価基準
感光体の表面粗さＲａ、中間転写体のＲｚの測定
感光体の表面粗さＲａ、中間転写体のＲｚは前記に記した方法で評価した。
【０１４５】
感光体の接触角の測定
上記１０万枚のプリント評価後に、純水に対する感光体表面の接触角を接触角計（ＣＡ−ＤＴ・Ａ型：協和界面科学社製）を用いて３０℃８０％ＲＨの環境下で測定した。
【０１４６】
「中抜けの発生」
文字を拡大観察し、中抜けの発生の有無を目視にて観察した。
【０１４７】
評価基準は
◎：１０万枚のプリント終了まで、顕著な中抜けの発生なし
○：５万枚のプリント終了まで、顕著な中抜けの発生なし
×：５万枚未満のプリントで、顕著な中抜け発生あり
「文字チリの評価」
文字を構成するドット画像に代わり、画像全面に１０％網点画像を形成し、ルーペにてドット周辺のトナー散りを観察した。
【０１４８】
ランク◎：１０万枚のプリント終了まで、トナー散りが少ない。
ランク○：５万枚のプリント終了まで、トナー散りが少ない。
【０１４９】
ランク×：５万枚未満のプリントでトナー散りが増加している。（実用上問題のレベル）
クリーニング性の評価
感光体とクリーニングブレードの摩耗によるトナーのすり抜けの発生の有無、やブレード捲れ（ブレードが反転する現象）の発生の有無を評価した。
【０１５０】
◎：１０万枚のプリント終了までトナーのすり抜け、ブレード捲れの発生なし
○：５万枚のプリント終了までトナーのすり抜け、ブレード捲れの発生なし
×：５万枚未満のプリントでトナーのすり抜け又はブレード捲れ発生あり
ハーフトーンむら
１０万枚コピー終了後、ハーフトーン画像（濃度０．５近辺の均一画像）の濃度差（ΔＨＤ＝最大濃度−最小濃度）で判定
マクベス反射濃度計「ＲＤ−９１８」を用いて、印字されていないコピー用紙（白紙）の濃度を２０カ所、絶対画像濃度で測定し、その平均値を白紙濃度とする。次に、上記ハーフトーン画像部を同様に２０カ所、絶対画像濃度で測定し、その最大濃度−最小濃度をΔＨＤとして評価した。
【０１５１】
◎：０．０５以下（良好）
○：０．０５より大で０．１未満（実用上問題ないレベル）
×：０．１以上（実用上問題あり）
画像の鮮鋭性
細線の再現性、画像の鮮鋭性を高温常湿環境下（温度３３℃、相対湿度５０％）において画像を出し、文字潰れで評価した。３ポイント、５ポイントの文字画像を形成し、下記の判断基準で評価した。
【０１５２】
◎：３ポイント、５ポイントとも明瞭であり、容易に判読可能
○：３ポイントは一部判読不能、５ポイントは明瞭であり、容易に判読可能
×：３ポイントは殆ど判読不能、５ポイントも一部あるいは全部が判読不能
その他の評価条件
画像形成のライン速度Ｌ／Ｓ：１８０ｍｍ／ｓ
感光体（６０ｍｍφ）の帯電条件：非画像部の電位は、電位センサで検知し、フィードバック制御できるようにし、その制御可能範囲は−５００Ｖ〜−９００Ｖであり、全露光した場合の感光体の表面電位は−５０〜０Ｖの範囲にした。
【０１５３】
像露光光：半導体レーザ（波長：７８０ｎｍ）
現像条件：現像剤はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ共、個数平均粒子径が７．５μｍのトナーとキャリアの２成分現像剤であり、現像装置も２成分現像剤に対応した方式のものである。
【０１５４】
中間転写体：前記したシームレスの無端ベルト状中間転写体を用いた。
一次転写条件
一次転写ローラ（図１の５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ（各６．０５ｍｍφ））：芯金に弾性ゴムを付した構成：表面比抵抗１×１０^６Ω、転写電圧印加
二次転写条件
中間転写体としての無端ベルト状中間転写体７０とそれを挟み込むようにバックアップローラ７４と二次転写ローラ５Ａが配置され、バックアップローラ７４の抵抗値が１×１０^６Ωであり、二次転写手段としての二次転写ローラの抵抗値が１×１０^６Ωであり定電流制御（約８０μＡ）をするようにしてある。
【０１５５】
定着はローラ内部にヒータを配置した定着ローラによる熱定着方式である。
中間転写体と感光体との最初の接触点から次色感光体との最初の接触点までの中間転写体上での距離Ｙは９５ｍｍにした。
【０１５６】
駆動ローラ７１、ガイドローラ７２，７３及び二次転写のためのバックアップローラ７４の外周長さ（円周長さ）を３１．６７ｍｍ（＝９５ｍｍ／３）にし、テンションローラ７６の外周長さを２３．７５ｍｍ（＝９５ｍｍ／４）にした。
【０１５７】
そして、一次転写ローラの外周長さを１９ｍｍ（＝９５ｍｍ／５）にした。
感光体のクリーニング手段
クリーニングブレード：ゴム弾性体
クリーニングブラシ：導電性アクリル樹脂、ブラシ毛密度（３×１０^３／ｃｍ^２）、食い込み量０．６、１．０、１．３ｍｍの３種類を用いた。
【０１５８】
二次転写ローラ（図１の５Ａ）：芯金に弾性ゴムを付した構成：転写電圧印加
中間転写体のクリーニング手段
クリーニングブレード：ゴム弾性体
クリーニングローラ
【０１５９】
【表２】

【０１６０】
表２より、明らかなように、感光体の表面粗さＲａが本発明の０．０２〜０．１μｍ（＝２０ｎｍ〜１００ｎｍ）の範囲に、中間転写体の表面粗さＲｚが０．４〜２．０μｍの範囲にあり、且つ表面エネルギー低下剤を供給して、画像形成を行った組み合わせ１〜４、８〜１１及び１５〜１８は、中抜けや文字チリを含めた評価項目全体が改善されている。特に感光体のＲａが３４．５〜７３．６ｎｍで、中間転写体のＲｚが０．５〜１．５で、且つ２．５質量％以下の含水率を有する表面エネルギー低下剤の組み合わせＮｏ．１〜３、８、１０、１５、１６、１７は改善効果が顕著である。一方、中間転写体の表面粗さＲｚが２．２μｍの組み合わせＮｏ．５は中抜けが発生し、鮮鋭性が低下している。中間転写体の表面粗さＲｚが０．３μｍの組み合わせＮｏ．６はトナーの二次転写性が低下するため、中抜け、ハーフトーンむらが発生し、鮮鋭性が低下している。感光体の表面粗さＲａが２０ｎｍより低い組み合わせＮｏ．７及びＮｏ．１３は感光体の接触角が低く、中抜け、文字チリ、ハーフトーンむらが発生し、鮮鋭性が低下している。一方、感光体の表面粗さＲａが１１１ｎｍの組み合わせＮｏ．１２は、中抜け、文字チリが発生し、鮮鋭性が低下している。又、表面エネルギー低下剤を供給していない組み合わせ１４は全ての評価項目が低い評価結果を示している。
【０１６１】
【発明の効果】
本発明を用いることにより、中間転写体を用いた電子写真方式のトナー転写特性の改善を達成でき、トナー転写の低下から発生する中抜けや文字チリ等の画像欠陥を防止でき、且つクリーニング性の良好な電子写真方式の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
【図２】中間転写体のクリーニング手段の一例である。
【図３】感光体と無端ベルト状中間転写体と一次転写ローラとの位置関係を示す配置図である。
【図４】バックアップローラと無端ベルト状中間転写体と二次転写ローラとの位置関係を示す配置図である。
【図５】本発明の感光体に設置されるクリーニング手段の構成図である。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ　感光体
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ　帯電手段
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ　露光手段
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ　現像手段
５Ａ　二次転写ローラ（二次転写手段）
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ　一次転写ローラ（一次転写手段）
６，６Ａ，６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ　クリーニング手段
７　無端ベルト状中間転写体ユニット
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ　画像形成部
６１　ブレード
６２　ブラケット
６３　支軸
７０　無端ベルト状中間転写体

Claims

電子写真感光体上に形成された潜像を現像剤により現像し、該現像により顕像化されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写工程と、該中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写工程とを備え、記録材にトナー像を転写後、電子写真感光体上の残留トナーをクリーニング工程で除去する画像形成方法において、該電子写真感光体の表面粗さＲａが０．０２〜０．１μｍであり、前記中間転写体の表面粗さＲｚが０．４μｍ〜２．０μｍであり、該電子写真感光体の表面に、表面エネルギー低下剤を供給し、画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
前記表面エネルギー低下剤が脂肪酸金属塩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。
前記脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成方法。
前記電子写真感光体の表面層に個数平均粒径１ｎｍ〜３００ｎｍの微粒子を含有してい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。
電子写真感光体上に形成された潜像を現像剤により現像し、該現像により顕像化されたトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、該中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写手段とを備え、記録材にトナー像を転写後、電子写真感光体上の残留トナーをクリーニング手段で除去する画像形成装置において、該画像形成装置は電子写真感光体の表面に、表面エネルギー低下剤を供給する剤付与手段を有し、前記電子写真感光体の表面粗さＲａが０．０２〜０．１μｍであり、且つ中間転写体の表面粗さＲｚが０．４μｍ〜２．０μｍであり、前記剤付与手段から表面エネルギー低下剤を電子写真感光体の表面に供給して画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。