JP2008020688A - カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成ユニットを複数有するタンデム方式の画像形成装置における、黒色（Ｂｋ）画像形成用の感光体表面へのトナーフィルミング等、異物付着が少なく、そのほかの色画像形成用感光体と同程度で、長期間高画質を維持できるカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置において、各画像形成ユニットに用いられる電子写真感光体がフィラーを含有する表面層を有し、且つ黒画像形成用の画像形成ユニットに用いられる感光体表面層のフィラー含有量を、そのほかの色画像形成用の画像形成ユニットの感光体表面層の含有量より少なくした。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法に関するものである。

近年、画像形成装置においてもカラー化が進んできている。実用性の高いカラー画像形成方法を大別すると、よく使われる呼称として転写ドラム方式、中間転写方式、ＫＮＣ方式（多重現像一括転写）、タンデム方式の４種類がある。

無論上記のものは、ある観点からの呼称であるから、例えばタンデム方式で且つ中間転写方式のものもあれば直接転写材に転写するものもある。これらの中でタンデム方式、即ち各色画像を各別の画像形成ユニットで形成し逐次転写していくカラー画像形成装置は、使用可能な転写材の種類が豊富であり、フルカラーの品質も高く、高速度でフルカラー画像が得られる。特に高速度でフルカラー画像を得ることが出来る特質は他には見られない利点である（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかしながら、このような高速フルカラー機の使用状況の実態をみると、印字原稿のカラー化比率は必ずしも高くなく、通常は黒画像の印字のみに用いられる場合が多い。更に黒画像の印字原稿は一般的にカラー原稿に比べて印字面積率が低く、黒画像の画像形成ユニットに用いられる感光体は、そのほかのカラー画像用の感光体と比較して低印字面積率で使用されることになる。このため、黒画像用感光体の表面はトナーの通過による擦過を受けにくくなるため、フィルミングが起こりやすいという問題がある。これは特に高速フルカラー機のように感光体に長寿命が求められる場合には顕著となる。
特開２００１−５１４６７号公報 特開平１１−５２５９９号公報 特開２０００−２４２０５７号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされた。

即ち、本発明の目的は、各色トナー画像を形成する画像形成ユニットを複数有するタンデム方式の画像形成装置における、黒色（Ｂｋ）画像形成用の感光体表面へのトナーフィルミング等、異物付着が少なく、シアン、マゼンタ、イエロー等カラー画像を形成する為のそのほかの色画像を形成するための感光体と結果的に同程度であり、長期間高画質を維持できるカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法を提供することである。

本発明の発明者は、感光体の長寿命化を達成しつつ、黒色のフィルミングを抑制する手段について検討を行った結果、全色の感光体表面にフィラーを含む表面層を設置し、且つ、黒色用の感光体の表面層のフィラー含有量をそのほかの色のものより低減することにより、効果的にフィルミングを防止し、且つ、感光体の長寿命化の阻害要因となる摩耗や傷を効果的に抑制できることを見出した。

更に、この効果は感光体の表面層に脂肪酸金属塩などの滑剤が塗布されている場合には、感光体摩耗の抑制効果が高く、感光体の長寿命化に対して更に有利となるが、一方で低摩耗であるが故にフィルミングが発生しやすくなるため、本発明の効果は更に大きい。

即ち、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成できることがわかった。

（１）
少なくとも電子写真感光体と、該電子写真感光体上にトナー像を形成する現像手段と、トナー像転写後残留トナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成ユニットを、複数個有する画像形成装置であり、前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を順次重ね合わせて画像支持体上に転写し、トナー像の転写後に各画像形成ユニットの電子写真感光体上の残留トナーを、クリーニング手段により除去するカラー画像形成装置において、
各画像形成ユニットに用いられる電子写真感光体がフィラーを含有する表面層を有し、且つ黒画像用の画像形成ユニットに用いられる感光体表面層のフィラー含有量が、そのほかの色画像用のユニットの感光体表面層の含有量より少ないことを特徴とするカラー画像形成装置。

（２）
前記画像形成ユニットのうち、黒画像形成に用いられる電子写真感光体の外径がそのほかの色画像形成に用いられる感光体より、大きいことを特徴とする（１）に記載のカラー画像形成装置。

（３）
前記黒画像形成に用いられる電子写真感光体の表面層に含有されるフィラーの含有量が、表面層に含有される樹脂に対して５質量％以上５０質量％以下であることを特徴とする（１）又は（２）記載のカラー画像形成装置。

（４）
前記電子写真感光体の表面層に含有されるフィラーの平均粒径がいずれも０．０１μｍ以上０．４μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。

（５）
前記画像形成ユニットが感光体表面に脂肪酸金属塩を塗布する機構を有することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。

（６）
前記各画像形成ユニットの現像手段に用いられる現像剤が脂肪酸金属塩を含有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。

（７）
少なくとも電子写真感光体と、該電子写真感光体上にトナー像を形成する現像手段と、トナー像転写後残留トナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成ユニットを、複数個有する画像形成装置を用い、前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を順次重ね合わせて画像支持体上に転写し、トナー像の転写後に各画像形成ユニットの電子写真感光体上の残留トナーを、クリーニング手段により除去するカラー画像形成方法において、
各画像形成ユニットに用いられる電子写真感光体がフィラーを含有する表面層を有し、且つ黒画像用の画像形成ユニットに用いられる感光体表面層のフィラー含有量が、そのほかの色画像用のユニットの感光体表面層の含有量より少ないことを特徴とするカラー画像形成方法。

本発明により、各色トナー画像を形成する画像形成ユニットを複数有するタンデム方式の画像形成装置における、黒色（Ｂｋ）画像形成用の感光体表面へのトナーフィルミング等、異物付着が少なく、シアン、マゼンタ、イエロー等カラー画像を形成する為のそのほかの色画像を形成するための感光体と結果的に同程度であり、長期間高画質を維持できるカラー画像形成装置及びカラー画像形成方法を提供することができる。

本発明に係わる画像形成装置、感光体の構成及び用いられる化合物、現像剤の組成等につき、さらに説明する。

〔本発明に係わる画像形成方法及び画像形成装置〕
本発明に用いられる画像形成装置は、いわゆるタンデム型と言われるものであり、電子写真感光体と該電子写真感光体上にトナー像を形成する現像手段を有する画像形成ユニットを複数有し、前記複数の画像形成ユニットが周囲に配置され、前記画像形成ユニットごとに前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を順次重ね合わせてトナー画像支持体上に転写し、トナーの転写後に各画像形成ユニットの電子写真感光体上の残留トナーをクリーニング手段により除去するカラー画像形成装置である。

このタイプのものに中間転写体を用いるタイプと、中間転写体は用いず担持体により各感光体の転写位置まで搬送されてくる最終画像支持体（記録紙、記録媒体、転写紙等といわれる）に逐次直接転写して、画像形成するタイプがあるが、そのいずれのタイプであってもよい。尚、本発明においては、そのいずれをも表す言葉として、画像支持体を用いている。

以下に最も代表的な、中間転写体（中間転写ベルト）を用いたタンデム型カラー画像形成装置の構成と、それを用いた画像形成方法（画像形成方法プロセス）の説明を行う。

図１において、画像形成装置ＧＳは、画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。

画像形成装置本体ＧＨ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、ベルト状の中間転写体６と給紙搬送手段及び後述する定着装置１７とからなる。

画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。この際、原稿台上から搬送される原稿Ｄは、光沢レベル選択手段として用いられる光沢度レベル検出センサＰＫａにより、原稿画像の光沢度、および原稿画像のモノクロ、カラーの判別や両面画像の判別が行われる。

ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部（露光手段）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに信号を送る。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。

４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の、小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する現像装置である。

中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材としての記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、レジストローラ２３等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置１７により挟持され、熱と圧力とを加えられることにより記録紙Ｐ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて記録紙Ｐ上に固定され、転写材排出経路形成手段５０を経て、排紙経路側の排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。

両面画像形成時には、一方の面（表面）にカラー画像（カラートナー像）が形成され、定着装置１７から排出された記録紙Ｐは、分岐手段２６によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路２７Ａを経て、再給紙機構（ＡＤＵ機構）である反転搬送路２７Ｂにより表裏を反転され、再給紙搬送部２７Ｃを通過して、給紙ローラ２２Ｄにおいて合流する。反転搬送（循環反転搬送）された記録紙Ｐは、タイミングローラ２３を経て、再度２次転写ローラ７Ａに搬送され、記録紙Ｐの他方の面（裏面）上にカラー画像（カラートナー像）が一括転写される。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置１７により定着処理され、転写材排出経路形成手段５０を経て、排紙経路側の排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。

一方、転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。

なお、上記画像形成装置の説明においては、カラー画像形成にて説明したが、無論、黒画像のみを形成する場合は、黒画像形成以外は行わないで、直ちに転写、クリーニング等を行う。

〔現像方法及び現像剤〕
本発明に用いられる現像方法は、特に限定されるものではない。現像トナーの帯電方法としては、好ましくは帯電性が安定しているキャリア等とトナーを用いる２成分現像法、或いは現像器の構造を簡単にできる非磁性１成分現像法がよい。又、レーザー書き込みの負荷が少なく、感光体の作製が容易である点からはマイナス帯電用感光体を用い、反転現像する方式がよい。

現像トナーの作製方法も従来より用いられてきた粉砕法により造られたものでも、近年盛んに用いられるようになったいわゆる重合法により造られたものでもよい。

又、シリカ微粒子、酸化チタン等の外添剤も加えられているものでもそうでないものも用いることが出来る。

〔感光体〕
次に、本発明で用いられる感光体について説明する。

本発明で用いられる感光体は、特に限定されるものではないが、特開２００３−２０２７８５号公報や、特開２００３−２０８０３６号公報に記載される導電性支持体上に有機感光層を有し、当該有機感光層の上に有機珪素化合物を縮合させて形成した表面保護層を有する、いわゆるシリコンハードコート層と呼ばれる表面保護層を有する感光体も使用することができる。

以下に本発明に用いられる有機感光体の構成について記載する。

導電性支持体
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。

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。

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。本発明の導電性支持体としては、アルミニウム支持体が最も好ましい。該アルミニウム支持体は、主成分のアルミニウム以外にマンガン、亜鉛、マグネシウム等の成分が混合したものも用いられる。

中間層
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、中間層を設けることが好ましい。

本発明に用いられる中間層にはＮ型半導性粒子を含有することが好ましい。該Ｎ型半導性粒子とは、主たる電荷キャリアが電子である粒子を意味する。すなわち、主たる電荷キャリアが電子であることから、該Ｎ型半導性粒子を絶縁性バインダーに含有させた中間層は、基体からのホール注入を効率的にブロックし、また、感光層からの電子に対してはブロッキング性が少ない性質を有する。

中間層のバインダー樹脂としてはアルコール可溶性ポリアミド樹脂が好ましい。有機感光体の中間層のバインダー樹脂としては、中間層を均一な膜厚で形成するために、溶媒溶解性の優れた樹脂が必要とされている。このようなアルコール可溶性のポリアミド樹脂としては、前記した６−ナイロン等のアミド結合間の炭素鎖の少ない化学構造から構成される共重合ポリアミド樹脂やメトキシメチル化ポリアミド樹脂が知られている。

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。

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。

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結晶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の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の７．５°、２８．７°に顕著な回折ピークを有するチタニルフタロシン、同２θの１２．４に最大ピークを有するビス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。

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０．０１μｍ〜１μｍが好ましい。０．０１μｍ未満では十分な感度特性が得られず、残留電位が上昇しやすい。一方、１μｍを超えても、感度が低下しやすい。

電荷輸送層
本発明の電荷輸送層としては前記した構成の電荷輸送層を用いる。

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。

又、これらの各層の塗布溶液は塗布工程に入る前に、塗布溶液中の異物や凝集物を除去するために、金属フィルター、メンブランフィルター等で濾過することが好ましい。例えば、日本ポール社製のプリーツタイプ（ＨＤＣ）、デプスタイプ（プロファイル）、セミデプスタイプ（プロファイルスター）等を塗布液の特性に応じて選択し、濾過をすることが好ましい。

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。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。

〔最上層とフィラー〕
次に、本発明の電子写真感光体に設けられるフィラーを含有する表面層（最上層、保護層ともいう）について説明する。

表面層とは、その上に極く薄い層の塗設、あるいは光学活性線による処理層などが設けられることはあるが、通常は最表面に位置する層であり、特に感光層を構成する層を保護する意味で塗設される場合は保護層と呼ばれることが多い。表面層塗布液中にフィラーを結着樹脂とともに適当な溶剤に分散させ、さらに必要に応じてレベリング剤や電荷輸送物質あるいは酸化防止剤等を添加、溶解させ、こうして得られた分散液を感光層上に塗布、乾燥することによって形成される。

本発明において使用される有機フィラー材料としては、有機微粒子、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体或いはシリコーン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、メラミンなどの樹脂微粒子が挙げられるが、特にルブロンＬ２（ダイキン社製）等のフッ素原子含有樹脂微粒子が好ましい。フッ素原子含有樹脂微粒子を樹脂層に含有させることにより、残留トナーのクリーニングが容易になる。

又、有機フィラー材料としては、有機微粒子は体積平均粒径が０．０５μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．１〜５μｍであり、感光体の最表面層に５〜５０質量％添加されるのが好ましい。

本発明において使用される無機フィラー材料としては、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などが挙げられる。これらのフィラーの中で、フィラーの硬度の点からは無機フィラーを用いることが耐摩耗性の向上に対して、特に有効である。

また、無機フィラーの分散性を改善するために、適当な表面処理剤を添加することが好ましい。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤を使用することができるが、無機フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤を用いることが、特に好ましい。

例えば、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、シリコーン、あるいはそれらの混合処理が無機フィラーの分散性及び画像ボケの点からより好ましい。

シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなることがあるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。

表面処理量については、用いる無機フィラーの平均一次粒径によって異なるが、３〜３０質量％が適しており、５〜２０質量％がより好ましい。

表面層に使用される結着樹脂材料としては、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、アリール樹脂、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、ポリアリレート、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。フィラーの分散性、残留電位、塗膜欠陥の点から、特にポリカーボネートあるいはポリアリレートが有効かつ有用である。

塗布のため用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなど、電荷輸送層で使用される溶剤を使用することができる。但し、分散時には粘度が高い溶剤が好ましいが、塗工時には揮発性が高い溶剤が好ましい。これらの条件を満たす溶剤がない場合には、各々の物性を有する溶剤を２種以上混合させて使用することが可能であり、フィラーの分散性や残留電位に対して大きな効果を有する場合がある。

又、表面層に電荷輸送層で挙げた電荷輸送物質を添加すると、残留電位の低減及び画質向上に対して有効かつ有用であることが多い。

表面層に含有される前記無機フィラー材料は、ボールミル、高圧液体衝突、アトライター、サンドミル、超音波などの従来方法を用いて分散することができる。この中でも、外界からの不純物の混入が少ないボールミルを用いると、分散性の点からより好ましい。使用されるメディアの材質については、従来使用されているジルコニア、アルミナ、メノウ等公知のメディアを使用することができる。

又、フィラーの平均一次粒径として、０．０１〜０．６μｍであると、表面層の光透過率や耐摩耗性の点から好ましい。感光体の最表面層に５〜５０質量％添加されるのが好ましい。

表面層の形成法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の従来方法を用いることができるが、特に塗膜の均一性の面からスプレーコートが好ましい。

又、表面層の必要膜厚を一度で塗工し、保護層を形成することも可能であるが、２回以上重ねて塗工し、保護層を多層にする方が膜中におけるフィラーの均一性の面からより好ましい。そうすることによって、残留電位の低減、解像度の向上、及び耐摩耗性の向上に対しより一層の効果が得られる。

なお、最上層の厚さは０．１〜１０μｍ程度が適当である。

〔滑剤〕
外添剤として使用できる滑剤としては、高級脂肪酸の金属塩を挙げることができる。かかる高級脂肪酸の金属塩の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸金属塩；オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム等のオレイン酸金属塩；パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸カルシウム等のパルミチン酸金属塩；リノール酸亜鉛、リノール酸カルシウム等のリノール酸金属塩；リシノール酸亜鉛、リシノール酸カルシウム等のリシノール酸金属塩等が挙げられる。

外添剤の添加量としては、トナー粒子に対して０．１〜５質量％程度であることが好ましい。

外添剤をトナー粒子中に添加混合する装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシエルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機等の種々の公知の混合装置を挙げることができる。

次に、本発明の態様を具体的に説明するが、本発明の構成はこれに限られるものではない。

下記のごとくして感光体を作製した（各実施例の感光体は膜厚減耗試験用感光体１本、及びカラー画像評価用４本、計５本を作製した）。

感光体１〜８の作製
下記中間層塗布液を調製し、洗浄済み円筒状アルミニウム基体上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚０．３μｍの中間層を形成した。

〈中間層（ＵＣＬ）塗布液〉
ポリアミド樹脂（アミランＣＭ−８０００：東レ社製） ６０ｇ
メタノール １６００ｍｌ
下記塗布液を混合し、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。この塗布液を浸漬塗布法で塗布し、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。

〈電荷発生層（ＣＧＬ）塗布液〉
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
シリコーン樹脂溶液（ＫＲ５２４０、１５％キシレン−ブタノール溶液：信越化学社製） ７００ｇ
２−ブタノン ２０００ｍｌ
下記塗布液を混合し、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、１００℃、６０分の加熱乾燥を行い、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。

〈電荷輸送層（ＣＴＬ）塗布液〉
電荷輸送物質（４−メトキシ−４′−（４−メチル−α−フェニルスチリル）トリフェニルアミン） ２００ｇ
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（ユーピロンＺ３００：三菱ガス化学社製）
３００ｇ
テトラヒドロフラン １６００ｍｌ
トルエン ４００ｍｌ
ＢＨＴ（２，６−ジブチル−ｐ−クレゾール） ７．５ｇ
〈表面保護層（ＯＣＬ）塗布液〉
電荷輸送物質（４−メトキシ−４′−（４−メチル−α−フェニルスチリル）トリフェニルアミン） １５０ｇ
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（ユーピロンＺ３００：三菱ガス化学社製）
３００ｇ
フィラー（表１）
テトラヒドロフラン １６００ｍｌ
トルエン ４００ｍｌ
ＢＨＴ ７．５ｇ
次に、下記のごとくして本発明の画像評価用トナーを作製した。

現像剤Ａ：トナーに対し、０．１５質量％ステアリン酸亜鉛外添
現像剤Ｂ：ステアリン酸亜鉛外添せず

〈評価〉
各実施例、比較例において、表１に示すトナー（現像剤）及び感光体のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ画像形成ユニットを有するタンデム型デジタル複写機（Ｓｉｔｉｏｓ８０５０改造機）に搭載し、オリジナル画像に印字率５％の４色の文字画像からなるＡ４画像を高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）環境下、感光体による画像形成が５万プリントに達するまで画像出しを行った。評価は５万プリント後の画像で行った。結果を２に示す。

〈画像形成ユニットのプロセス条件〉
帯電手段：スコロトロン帯電器
像露光手段：半導体レーザー
現像手段：感光体と現像剤が接触する２成分接触反転現像
クリーニング条件：感光体に対して硬度６７°、反発弾性５０％、厚さ２（ｍｍ）、自由長８ｍｍのクリーニングブレードをカウンター方向に線圧１８０（ｍＮ／ｃｍ）となるようにばね荷重方式で当接した。

（１）画像評価
画像濃度、カブリの測定は、５万プリント後の画像の白地画像、べた画像を濃度計「ＲＤ−９１８」（マクベス社製）を使用し、画像濃度については絶対濃度で、カブリについては紙をゼロとした相対濃度で測定した。またフィルミングや画像ボケは目視で評価した。

（ａ．画像濃度）
◎・・・１．４以上／良好
○・・・１．０以上〜１．４未満／実用上問題ないレベル
×・・・１．０未満／実用上問題あり
（ｂ．フィルミング）
フィルミング評価には４本のカラー画像評価用感光体ドラムを対象とし目視で行った。

◎・・・発生なし
○・・・軽微なフィルミングが発生／画像上の不具合なし
△・・・軽微なフィルミングが発生／軽微な画像ムラ発生
×・・・フィルミング発生／実用上問題あり
（ｃ．画像ボケ（文字部の画像で画像ボケを評価））
◎・・・５万枚中５枚以下の発生／良好
○・・・５万枚中６枚〜２０枚の発生／実用上問題がないレベル
×・・・５万枚中２１枚以上の発生／実用上問題あり
（ｄ．クリーニング性）
５万プリント後にＡ３の半面黒地原稿（半面は白地）を用い、連続１０プリントの画像出しを行った。スリヌケは白地部の目視観察により判定した。

◎・・・スリヌケ発生なし（良好）
△・・・ブレードのバウンディングによる軽微な黒スジ発生
×・・・顕著な黒スジの場合／実用上問題あり

本発明に係わるタンデム型カラー画像形成装置の構成断面図。

符号の説明

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 感光体ドラム
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ 帯電手段
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 露光手段
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 現像装置
１７ 定着装置
２６ 分岐手段
２７Ａ 循環通紙路
２７Ｂ 反転搬送路
２７Ｃ 再給紙搬送部
Ｐ 記録紙

Claims (7)

1. 少なくとも電子写真感光体と、該電子写真感光体上にトナー像を形成する現像手段と、トナー像転写後残留トナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成ユニットを、複数個有する画像形成装置であり、前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を順次重ね合わせて画像支持体上に転写し、トナー像の転写後に各画像形成ユニットの電子写真感光体上の残留トナーを、クリーニング手段により除去するカラー画像形成装置において、
   各画像形成ユニットに用いられる電子写真感光体がフィラーを含有する表面層を有し、且つ黒画像用の画像形成ユニットに用いられる感光体表面層のフィラー含有量が、そのほかの色画像用のユニットの感光体表面層の含有量より少ないことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記画像形成ユニットのうち、黒画像形成に用いられる電子写真感光体の外径がそのほかの色画像形成に用いられる感光体より、大きいことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
3. 前記黒画像形成に用いられる電子写真感光体の表面層に含有されるフィラーの含有量が、表面層に含有される樹脂に対して５質量％以上５０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のカラー画像形成装置。
4. 前記電子写真感光体の表面層に含有されるフィラーの平均粒径がいずれも０．０１μｍ以上０．４μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
5. 前記画像形成ユニットが感光体表面に脂肪酸金属塩を塗布する機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
6. 前記各画像形成ユニットの現像手段に用いられる現像剤が脂肪酸金属塩を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカラー画像形成装置。
7. 少なくとも電子写真感光体と、該電子写真感光体上にトナー像を形成する現像手段と、トナー像転写後残留トナーを除去するクリーニング手段を有する画像形成ユニットを、複数個有する画像形成装置を用い、前記電子写真感光体上に形成されたトナー像を順次重ね合わせて画像支持体上に転写し、トナー像の転写後に各画像形成ユニットの電子写真感光体上の残留トナーを、クリーニング手段により除去するカラー画像形成方法において、
   各画像形成ユニットに用いられる電子写真感光体がフィラーを含有する表面層を有し、且つ黒画像用の画像形成ユニットに用いられる感光体表面層のフィラー含有量が、そのほかの色画像用のユニットの感光体表面層の含有量より少ないことを特徴とするカラー画像形成方法。

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