JP7069616B2 - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成方法及び画像形成装置に関する。より詳細には、本発明は、ローラー帯電方式を採用したときに悪化する転写メモリー耐性や実写耐久時の帯電安定性を、感光体摩耗を抑制しつつ向上することができる画像形成方法及び画像形成装置に関する。
近年、ユーザーの作業環境向上のため、オゾン排出量が少ないローラー帯電方式の採用が進んでいるが、従来のコロナ放電型の帯電方式と比較して電子写真感光体（以下、「感光体」ともいう。）の摩耗が著しく進みやすく、さらに転写メモリー耐性が悪化することが知られている。
また、ローラー帯電方式では長期間の使用により帯電ローラーに汚れが発生し、帯電安定性が著しく低下することが知られている。
これらは、従来のコロナ放電型の帯電方式、例えばスコロトロン帯電方式では発生していなかった問題であり、ローラー帯電方式における特有の問題として顕在化したものである。
これらの問題を解決するために、これまで様々な検討がなされているが、感光体摩耗、転写メモリー耐性及び帯電安定性の全てを同時に、副作用なしに解決した技術は発明されていない。
従来、例えば、感光体表面の摩耗を抑制するために、感光体最表面に保護層を設ける技術が開発され、感光体の寿命は大きく改善された（例えば、特許文献１参照）。
しかし、一方で、保護層を設けることで感光体の電気特性が悪化し、特に低温低湿環境における転写メモリー発生が顕著であることが問題となっている。そこで、これを改善するために、保護層に電荷輸送剤を添加する技術も開発されたが、電荷輸送剤が保護層の可塑剤として働き、感光体摩耗の抑制効果が十分に発揮されなくなるという問題が生じた（例えば、特許文献２参照）。
さらに、帯電安定性を低下させる帯電ローラーの汚れは、感光体の強度が高すぎても低すぎても発生しやすくなるため、感光体表面の摩耗抑制と転写メモリー耐性との両立をより困難なものとしている。
また、感光体周辺にクリーニング前に除電部を設置し、感光体上の電荷をキャンセルすることで転写メモリーを改善する技術も開発されているが、クリーニング前の除電部はオゾンなどの放電生成物を余分に発生させること、設置には十分なスペースが必要なことから搭載機種が限られているという問題がある。
特開２０１１－２２１３８１号公報 特開２０１７－６７９７３号公報
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、ローラー帯電方式を採用したときに悪化する転写メモリー耐性や実写耐久時の帯電安定性を、感光体摩耗を抑制しつつ向上することができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、ローラー帯電方式を採用し、感光体が高強度の保護層を有する画像形成装置であっても、転写前除電手段を搭載し、かつ当該転写前除電手段から照射される光を最適な出力に調整することで、感光体摩耗を抑制しながらも従来型の帯電方式を採用したときと同等以上まで転写メモリー耐性と帯電安定性を改善することができることがわかった。また、このとき、転写前除電手段の副作用として知られるトナーちりを発生させずに上記の効果を得ることができることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。
１．回転駆動される感光体の回転方向に沿って、帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程を行うことによって画像を形成する画像形成方法であって、
前記帯電工程は、ローラー帯電方式で行われ、
前記現像工程と前記転写工程との間に、前記感光体表面を露光して除電する転写前除電工程を有し、
前記感光体が、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有し、
前記転写前除電工程で照射する光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内であり、
前記保護層表面のユニバーサル硬度が、２００～３５０Ｎ／ｍｍ ２ の範囲内であることを特徴とする画像形成方法。
２．前記保護層が、アクリルモノマー若しくはメタクリルモノマー、又は、それらの混合物による重合硬化物であり、更に無機酸化物を含有する微粒子を含有することを特徴とする第１項に記載の画像形成方法。
３．前記転写前除電工程で照射する光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０１～５０μＷ／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の画像形成方法。
４．前記転写前除電工程で照射する光が、５５０～９００ｎｍの範囲内の波長の光を含むことを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
５．前記保護層表面のユニバーサル硬度が、２３０～３２０Ｎ／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
６．前記無機酸化物を含有する微粒子の数平均一次粒径が、１０～５００ｎｍの範囲内であることを特徴とする第２項に記載の画像形成方法。
７．回転駆動される感光体の回転方向に沿って、帯電手段、露光手段、現像手段、及び転写手段を備えた画像形成装置であって、
前記帯電手段は、帯電ローラーを有し、
前記現像手段と前記転写手段との間に、前記感光体表面を露光して除電する転写前除電手段を有し、かつ、
前記感光体が、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有し、
前記転写前除電手段で照射される光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内であり、
前記保護層表面のユニバーサル硬度が、２００～３５０Ｎ／ｍｍ ２ の範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、ローラー帯電方式を採用したときに悪化する転写メモリー耐性や実写耐久時の帯電安定性を、感光体摩耗を抑制しつつ向上することができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
本発明の効果の発現機構又は作用機構は明確になっていないが、以下のように推察している。
ローラー帯電方式を採用すると、感光体表面の摩耗が進みやすい理由は、感光体を帯電させるときに起こる帯電部材と感光体間での放電によって感光体表面が化学的に劣化し、強度が低下するためである。
また、転写メモリー耐性が悪化する理由は、同様の放電によって感光体の膜内に注入された電子がトラップされ、露光のない非画像部では電子がトラップされたままの状態で一次転写による正の電界を受けることで、画像部に比べて過剰に転写電流が流れ込むためである。
さらに、帯電安定性を低下させる帯電ローラーの汚れは、感光体又はクリーニングブレードが偏摩耗することによって発生する。感光体強度が高すぎるとクリーニングブレードが偏摩耗し、感光体強度が低すぎると感光体が偏摩耗する。
本発明では、感光体が高強度の保護層を有していながらも、転写前除電手段によって帯電ローラーの汚れの抑制と、転写メモリー耐性の改善とを両立することができる。転写前除電手段は、現像後の感光体上における画像部と非画像部の表面電位差をなくすことで、一次転写における感光体の画像部と非画像部それぞれへの転写電流の流れ込み量を均一にする効果がある。これにより感光体１周目の作像履歴をなくすことができ、２周目の作像において転写メモリーを抑制できる。さらに、転写電流の均一化によって一次転写性が向上するため、転写残トナーが減少し、クリーニングブレードの偏摩耗を抑制することができる。これにより帯電ローラーの汚れによる帯電安定性の低下を抑制できる。
また、転写前除電手段は、一次転写直前に表面電位をキャンセルすることから、トナーちりが起こりやすくなる問題があるが、照射する光量を適切に調整することによって、トナーちりを抑制することができる。具体的には、転写前除電工程で照射する光のエネルギーを、前記感光体表面上において、０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内とすることで、転写前除電手段を設けた効果を得ることができ、かつトナーちりの発生を抑制できると推定される。光量が過大の場合には、転写前の画像部と非画像部の電位差が完全になくなり、感光体上のトナーを画像部に拘束するための束縛力がなくなるため、トナーちりが発生しやすくなると考えられるが、転写前除電工程で照射する光のエネルギーを、５００μＷ／ｍｍ２以下とすることで、トナーちりの発生を抑制しつつ、本発明の効果が得られたものと推定される。
本発明に係る感光体の構成の一例を示す部分断面図 本発明の画像形成装置の構成の一例を示す概略図
本発明の画像形成方法は、回転駆動される感光体の回転方向に沿って、帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程を行うことによって画像を形成する画像形成方法であって、前記帯電工程は、ローラー帯電方式で行われ、前記現像工程と前記転写工程との間に、前記感光体表面を露光して除電する転写前除電工程を有し、前記感光体が、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有し、前記転写前除電工程で照射する光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする。この特徴は、下記実施態様に共通する又は対応する技術的特徴である。
本発明の実施態様としては、本発明の効果を有効に得る観点から、前記転写前除電工程で照射する光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０１～５０μＷ／ｍｍ２の範囲内であることが、トナーちりの発生を最小限に抑えて本発明の効果をより有効に得る観点から好ましい。
本発明の実施態様としては、前記転写前除電工程で照射する光が、５５０～９００ｎｍの範囲内の波長の光を含むことが、電荷発生層が感度を有する光であるため好ましい。
本発明の実施態様としては、前記保護層が、無機微粒子を含有することが、保護層の耐久性を向上させる観点から好ましい。
本発明の実施態様としては、前記保護層表面のユニバーサル硬度が、２００～３５０Ｎ／ｍｍ２の範囲内であることが保護層の減耗抑制効果を有効に得る観点から好ましい。
本発明の実施態様としては、前記保護層表面のユニバーサル硬度が、２３０～３２０Ｎ／ｍｍ２の範囲内であることが保護層の減耗抑制効果をより有効に得る観点から好ましい。
本発明の実施態様としては、前記保護層が、重合性モノマーを含有する組成物の硬化物であることが、保護層の耐久性を向上させる観点から好ましい。
本発明の実施態様としては、本発明の効果を有効に得る観点から、前記無機微粒子が、無機酸化物を含有する微粒子であることが、保護層の耐久性を向上させる観点から好ましい。
本発明の実施態様としては、前記硬化物が、前記重合性モノマーであるアクリルモノマー若しくはメタクリルモノマー、又は、それらの混合物による重合硬化物であることが好ましい。これにより、少ない光量又は短い時間での硬化が可能となる。
本発明の実施態様としては、前記無機微粒子の数平均一次粒径が、１０～５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。当該無機微粒子の数平均一次粒径が上記範囲内であることにより、保護層を十分に高い膜強度とすることができる。
また、本発明の画像形成装置は、回転駆動される感光体の回転方向に沿って、帯電手段、露光手段、現像手段、及び転写手段を備えた画像形成装置であって、前記帯電手段は、帯電ローラーを有し、前記現像手段と前記転写手段との間に、前記感光体表面を露光して除電する転写前除電手段を有し、かつ、前記感光体が、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有し、前記転写前除電手段で照射される光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする。
以下、本発明の構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「～」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。また、以下の説明において、具体例を挙げて化合物を列挙する場合においては、当該化合物の立体異性体も含まれるものとする。
［画像形成方法］
本発明の画像形成方法は、回転駆動される感光体の回転方向に沿って、帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程を行うことによって画像を形成する画像形成方法であって、前記帯電工程は、ローラー帯電方式で行われ、前記現像工程と前記転写工程との間に、前記感光体表面を露光して除電する転写前除電工程を有し、前記感光体が、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有し、前記転写前除電工程で照射する光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内とするものである。
また、転写工程の後には、一般的に、定着工程、クリーニング工程及び除電工程が行われた後、次回の画像形成が行われる。以下、各工程について説明した後、本発明で用いる感光体について説明する。
＜帯電工程＞
本工程は、感光体を帯電させる工程である。本発明に係る帯電工程は、接触又は非接触のローラー帯電方式で行われる。
＜露光工程＞
本工程では、感光体（静電潜像担持体）上に静電潜像を形成する。
感光体としては、特に限定されるものではないが、例えば、公知の有機感光体よりなるドラム状のものが挙げられる。
静電潜像の形成は、感光体の表面を帯電手段により一様に帯電させ、露光手段により感光体の表面を像様に露光することにより行われる。
露光手段としては、特に限定されず、例えば、感光体の軸方向にアレイ状に発光素子を配列したＬＥＤと結像素子とから構成されるもの又はレーザー光学系などが用いられる。
＜現像工程＞
本工程は、静電潜像を、トナーを含む現像剤により現像して、トナー像を形成する工程である。
トナー像の形成は、トナーを含む乾式現像剤を用いて、例えば、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及び当該現像スリーブと感光体との間に直流及び／又は交流バイアス電圧を印加する電圧印加装置を用いて行うことができる。より具体的には、トナーとキャリアとが混合撹拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラーの表面に保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラーは、感光体近傍に配置されているため、マグネットローラーの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって感光体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて感光体の表面にトナー像が形成される。
＜転写工程＞
本工程では、トナー像を記録媒体上に転写する。
トナー像の記録媒体上への転写は、トナー像を記録媒体に剥離帯電することにより行われる。
転写手段としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラーなどを用いることができる。
また、転写工程は、例えば、中間転写体（中間転写体）を用い、中間転写体上にトナー像を一次転写した後、このトナー像を記録媒体上に二次転写する態様の他、感光体上に形成されたトナー像を直接記録媒体上に転写する態様などによって行うこともできる。
記録媒体としては、特に限定されず、薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙又はコート紙などの塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、ＯＨＰ用のプラスチックフィルム、布などの各種を挙げることができる。
＜転写前除電工程＞
本工程は、現像工程と転写工程との間で、感光体表面を露光して除電する工程である。また、転写前除電工程で照射する光のエネルギーは、感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内であり、より好ましくは０．０１～５０μＷ／ｍｍ２の範囲内である。この光のエネルギーは、例えば、光パワーメーター（例えば、型名：ＡＱ－１１３５Ｅ ＯＰＴＩＣＡＬ ＰＯＷＥＲ ＭＥＴＥＲ、安藤電気株式会社製）を感光体表面上に設置して、公知の方法で測定することができる。
転写前除電工程では、現像後の感光体上における画像部と非画像部の表面電位差をなくすことで、一次転写における感光体の画像部と非画像部それぞれへの転写電流の流れ込み量を均一にする効果がある。これにより感光体１周目の作像履歴をなくすことができ、２周目の作像において転写メモリーを抑制できる。さらに、転写電流の均一化によって一次転写性が向上するため、転写残トナーが減少し、クリーニングブレードの偏摩耗を抑制することができる。これにより帯電ローラーの汚れによる帯電安定性の低下を抑制できる
ここで、一次転写直前に表面電位をキャンセルすることから、トナーちりが起こりやすくなる問題があるが、本発明では照射光量を感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内とすることによって、トナーちりの発生を抑制しつつ、本発明の効果を得ることができる。また、照射光量を感光体表面上において０．０１～５０μＷ／ｍｍ２の範囲内とすることで、トナーちりの発生を最小限に抑えて本発明の効果をより有効に得ることができる。
また、転写前除電工程で照射する光は、５５０～９００ｎｍの範囲内の波長の光を含むことが、電荷発生層が感度を有する光であるため好ましい。
＜定着工程＞
定着工程では、記録媒体上に転写されたトナー像を、記録媒体に定着する。具体的には、例えば、定着ローラーと、当該定着ローラーに定着ニップ部が形成されるよう圧接された状態で設けられた加圧ローラーとにより構成されてなるローラー定着方式のものが挙げられる。
＜クリーニング工程＞
また、上記の工程の後に、感光体上の残留トナーを除去するクリーニング工程が行われる。
本工程では、感光体、中間転写体などの現像剤担持体上に、画像形成に使用されなかった又は転写されずに残った現像剤を現像剤担持体上から除去する。
クリーニングの方法は、特に限定されないが、先端が感光体に当接して設けられた、感光体表面を擦過するブレードが用いられる方法であることが好ましく、例えば、クリーニングブレードと、このクリーニングブレードより上流側に設けられたブラシローラーとにより構成されるものを用いることができる。
＜除電工程＞
除電工程は、例えばＬＥＤ等によって露光することによって、次の画像形成前に、感光体の表面上の潜像を完全に消去する。これにより、次回の画像形成が確実に行われるようにすることができる。なお、本発明の画像形成方法において除電工程は必ずしも必要な工程ではなく、除電工程を有しないこととしても良い。
＜感光体＞
本発明の画像形成方法で用いる感光体は、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有するものである。
本発明に係る感光体１の具体的な層構成の一例としては、図１に示すように、導電性支持体１ａ上に、感光層１ｆとしての電荷発生層１ｃ及び電荷輸送層１ｄ、並びに保護層１ｅがこの順に積層されており、必要に応じて、導電性支持体１ａと感光層１ｆとの間に中間層１ｂが設けられてなる層構成を有するものが挙げられる。
また、本発明に係る感光体の他の例としては、導電性支持体上に、中間層、感光層としての電荷発生機能と電荷輸送機能とを有する単層、並びに保護層がこの順に積層されてなる層構成を有するものが挙げられる。
（保護層）
本発明に係る感光体を構成する保護層は、感光体表面を保護する層であり、感光体に用いられる公知の保護層を用いることができる。保護層は高分子化合物からなる樹脂層からなり、当該高分子化合物としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及びＵＶ硬化性樹脂といった一般的な材料を使用することができる。また、当該高分子化合物としては、重合性モノマーを含有する組成物の硬化物であることが、保護層の耐久性を向上させる観点から好ましい。また、当該硬化物が、重合性モノマーであるアクリルモノマー若しくはメタクリルモノマー、又は、それらの混合物による重合硬化物であることが、少ない光量又は短い時間での硬化が可能であることからより好ましい。これら重合性モノマーの硬化方法としては一般的な硬化方法を使用できるが、ＵＶ硬化が好ましい。
本発明に係る高分子化合物からなる樹脂層（以下、「硬化樹脂」という。）用モノマーとして用いられる上記アクリルモノマー及びメタクリルモノマーの具体例としては、例えば下記の例示化合物（Ｍ１）～（Ｍ１４）が挙げられる。
ここに、例示化合物（Ｍ１）～（Ｍ１４）を示す化学式において、Ｒはアクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯ－）を示し、Ｒ′はメタクリロイル基（ＣＨ２＝ＣＣＨ３ＣＯ－）を示す。
Figure 0007069616000001
Figure 0007069616000002
（ユニバーサル硬度）
本発明に係る保護層は、保護層の減耗抑制効果を得る観点からは、保護層表面のユニバーサル硬度が、２００～３５０Ｎ／ｍｍ２の範囲内であることが好ましく、２３０～３２０Ｎ／ｍｍ２の範囲内であることがより好ましい。
本発明に係るユニバーサル硬度の測定方法としては、ユニバーサル硬度計（例えば、超微小硬さ試験システム「フィッシャースコープＨ１００（フィッシャー・インストルメンツ社製）」により試験荷重下でダイヤモンド四角錐のビッカース圧子に荷重Ｆをかけて保護層表面を押し込んだときの、押し込み深さｈ及び荷重Ｆから下記式（Ａ）によりユニバーサル硬度ＨＵ（Ｎ／ｍｍ２）として求めることができる。測定条件としては、ビッカース圧子（四角錐圧子、角度１３６°）、押し込み速度０．２（ｍＮ／ｓｅｃ）、押し込み加重２（ｍＮ）、保持時間５秒、測定環境２０℃、５０％ＲＨとしている。
式（Ａ）：ＨＵ（ユニバーサル硬度）＝Ｆ／（２６．４５×ｈ２）
（無機微粒子）
本発明に係る保護層には、保護層の耐久性を向上させる観点から、無機微粒子を含有することが好ましい。また、無機微粒子が、無機酸化物を含有する微粒子であることが好ましい。当該無機酸化物は、少なくとも表面の一部が金属酸化物によって形成されたものが好ましく、単一材料によって構成されていても、複数材料によって構成されていてもよい。複数材料から構成される無機微粒子としては、具体的には、芯材の表面に金属酸化物が被覆材として付着されてなるコア－シェル構造の複合微粒子が挙げられる。このコア－シェル構造の複合微粒子は、芯材表面の一部が露出されたものであっても、芯材表面を被覆材によって完全に被覆したものであってもよい。
単一材料から構成される無機微粒子としては、例えば、酸化ケイ素（シリカ）、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン（チタニア）、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウムなどの微粒子が挙げられる。これらのなかでも、硬度、導電性、光透過性の観点から、酸化チタン、酸化スズが好ましい。
無機微粒子がコア－シェル構造の複合微粒子である場合において、芯材としては、絶縁性材料が用いられ、具体的には、硫酸バリウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどが挙げられる。芯材としては、光透過性の観点から、特に硫酸バリウムが好ましい。また、被覆材としての金属酸化物としては、例えば、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、ジルコニア、酸化インジウムスズなどが挙げられる。
金属酸化物の芯材に対する付着量は、芯材に対して３０～８０質量％であることが好ましく、より好ましくは、４０～７０質量％である。
被覆材である金属酸化物の芯材に対する付着方法としては、例えば、特開２００９－２５５０４２号公報などに開示されている方法を採用することができる。
以上のように、無機微粒子がコア－シェル構造の複合微粒子であることにより、導電性及び光透過性を確保しながらも、粒径を大きくすることができるので、電気特性の安定性と膜強度の向上を図ることができる。
無機微粒子の体積抵抗率は、１０－３～１０７Ωｃｍが好ましく、より好ましくは１０－１～１０５Ωｃｍである。
体積抵抗率は、温度２３℃、湿度５０％の環境下において株式会社エーディーシー製ＴＲ８６１１Ａ型デジタル超絶縁抵抗／微少電流計により測定される値である。
無機微粒子の数平均一次粒径は、１０～５００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２０～２５０ｎｍである。
無機微粒子の粒径が上記範囲内であることにより、保護層を十分に高い膜強度とすることができる。
本発明において、無機微粒子の数平均一次粒径は、以下のようにして測定される。
まず、感光体表面から保護層を含む感光層をナイフなどで切り出し、切断面が上向きになるよう任意のホルダに貼り付け、測定サンプルを作製する。そして、測定サンプルを走査型電子顕微鏡（日本電子製）により１００００倍の拡大写真を撮影する。ランダムに３００個の粒子をスキャナーにより取り込んだ写真画像（凝集粒子は除いた）を自動画像処理解析装置「ＬＵＺＥＸ ＡＰ（ソフトウエアバージョン Ｖｅｒ．１．３２）」（ニレコ社製）を使用して数平均一次粒径を算出する。
無機微粒子は、硬化樹脂１００質量部に対して５０～２００質量部の割合で含有されることが好ましく、より好ましくは７０～１５０質量部である。
無機微粒子の含有割合が上記範囲内であることにより、硬度、導電性及び光透過性を十分に満たすことが可能となる。
（導電性支持体）
本発明に係る感光体を構成する導電性支持体は、導電性を有するものであればよく、具体的には、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラム又はシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム、酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又はバインダー樹脂とともに塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
（中間層）
本発明に係る感光体においては、故障防止の観点から、導電性支持体と感光層の間にバリアー機能と接着機能を有する中間層が設けられていることが好ましい。
この中間層は、例えば、バインダー樹脂（以下、「中間層用バインダー樹脂」ともいう。）、及び必要に応じて金属酸化物粒子が含有されてなるものである。
中間層用バインダー樹脂としては、例えばカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン－アクリル酸コポリマー、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ゼラチンなどが挙げられる。これらのなかではアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。
金属酸化物粒子は、抵抗調整を目的として用いられるものであり、具体的には、例えばアルミナ、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、酸化ビスマスなどの各種の金属酸化物よりなる粒子を用いることができ、またスズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどよりなる粒子を用いることができる。
また、金属酸化物粒子は、１種単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。２種以上を混合した場合には、固溶体又は融着の形をとっていてもよい。
金属酸化物粒子の数一次平均粒径は、０．３μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．１μｍ以下である。
中間層における金属酸化物粒子の含有割合は、中間層用バインダー樹脂１００質量部に対して２０～４００質量部であることが好ましく、より好ましくは５０～３５０質量部である。
中間層の層厚は、０．１～１５μｍであることが好ましく、より好ましくは０．３～１０μｍである。
（感光層）
本発明に係る感光体を構成する感光層については、電荷発生層と電荷輸送層とを有するものについて詳細に説明する。
（電荷発生層）
本発明に係る感光体を構成する感光層における電荷発生層は、電荷発生物質及びバインダー樹脂（以下、「電荷発生層用バインダー樹脂」ともいう。）が含有されてなるものである。
電荷発生層用バインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、具体的には、例えばポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、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内２つ以上を含む共重合体樹脂（例えば、塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル－酢酸ビニル－無水マレイン酸共重合体樹脂）、ポリ－ビニルカルバゾール樹脂などが挙げられる。これらの樹脂中においては、ポリビニルブチラール樹脂が好ましい。
電荷発生物質は、特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、スーダンレッド、ダイアンブルーなどのアゾ顔料、ピレンキノン、アントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ顔料、ピランスロン、ジフタロイルピレンなどの多環キノン顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられる。これらの化合物中においては、多環キノン顔料、チタニルフタロシアニン顔料が好ましい。また、これらの化合物は、１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
電荷発生層における電荷発生物質の含有割合は、電荷発生層用バインダー樹脂１００質量部に対して１～６００質量部であることが好ましく、よりに好ましくは５０～５００質量部である。
電荷発生層の層厚は、電荷発生層用バインダー樹脂の特性、並びに電荷発生物質の特性及び含有割合などに応じて適宜に定められるが、０．０１～５μｍであることが好ましく、より好ましくは０．０５～３μｍである。
（電荷輸送層）
本発明に係る感光体を構成する感光層における電荷輸送層は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂（以下、「電荷輸送層用バインダー樹脂」ともいう。）が含有されてなるものである。
電荷輸送層用バインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、具体的には、例えばポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン－アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、スチレン－メタクリル酸エステル共重合体樹脂などが挙げられるが、ポリカーボネート樹脂が好ましい。更にポリカーボネート樹脂としては、耐クラック、耐磨耗性及び帯電特性の観点から、ＢＰＡ（ビスフェノールＡ）型、ＢＰＺ（ビスフェノールＺ）型、ジメチルＢＰＡ型、ＢＰＡ－ジメチルＢＰＡ共重合体型ものが好ましい。
電荷輸送物質としては、電荷（正孔）を輸送する物質として、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が挙げられる。
電荷輸送層における電荷輸送物質の含有割合は、電荷輸送層用バインダー樹脂１００質量部に対して１０～５００質量部であることが好ましく、より好ましくは２０～２５０質量部である。
電荷輸送層の層厚は、電荷輸送層用バインダー樹脂の特性、並びに電荷輸送物質の特性及び含有割合などによって異なるが、５～４０μｍであることが好ましく、よりに好ましくは１０～３０μｍである。
また、電荷輸送層には、酸化防止剤、電子導電剤、安定剤、シリコーンオイルなどが含有されていてもよい。
酸化防止剤としては、特開２０００－３０５２９１号公報などに開示されているものが好ましく、また電子導電剤としては、特開昭５０－１３７５４３号公報及び同５８－７６４８３号公報などに開示されているものが好ましい。
＜感光体の製造方法＞
本発明に係る感光体は、例えば下記の工程を経ることにより、導電性支持体上に、中間層、感光層（具体的には、電荷発生層及び電荷輸送層）及び保護層がこの順で積層されてなる感光体を製造することができる。
工程（１）：導電性支持体の外周面に中間層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより、中間層を形成する工程
工程（２）：導電性支持体上に形成された中間層の外周面に電荷発生層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷発生層を形成する工程
工程（３）：中間層上に形成された電荷発生層の外周面に電荷輸送層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより電荷輸送層を形成する工程
工程（４）：電荷発生層上に形成された電荷輸送層の外周面に、保護層形成用の塗布液（保護層形成用組成物）を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を硬化処理することにより、保護層を形成する工程
（工程（１）：中間層の形成）
この工程（１）においては、溶媒中に中間層用バインダー樹脂を溶解させて中間層形成用塗布液を調製し、必要に応じて金属酸化物粒子を分散させた後、当該中間層形成用塗布液を導電性支持体上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより、中間層が形成される。
中間層形成用塗布液中に金属酸化物粒子を分散する手段は、特に限定されるものではなく、例えば超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ホモミキサーなどを用いることができる。
中間層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
中間層の形成工程に用いられる溶媒としては、金属酸化物粒子を良好に分散し、中間層用バインダー樹脂を溶解するものが好ましい。
中間層の形成工程において、中間層用バインダー樹脂としてアルコール可溶性のポリアミド樹脂を用いた場合に用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノールなどの炭素数１～４のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。また、保存性、粒子の分散性を向上するために、前記溶媒と併用でき、好ましい効果を得られる助溶媒としては、ベンジルアルコール、トルエン、ジクロロメタン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
中間層形成用塗布液中の中間層用バインダー樹脂の濃度は、中間層の層厚や生産速度に合わせて適宜選択される。
（工程（２）：電荷発生層の形成）
この工程（２）においては、溶媒中に電荷発生層用バインダー樹脂を溶解させた溶液中に、電荷発生物質を分散して電荷発生層形成用塗布液を調製し、当該電荷発生層形成用塗布液を中間層上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより、荷電発生層が形成される。
電荷発生層形成用塗布液中に電荷発生物質を分散する手段は、特に限定されるものではなく、例えば超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ホモミキサーなどを用いることができる。
電荷発生層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
電荷発生層の形成に用いられる溶媒は、特に限定されるものではなく、例えばトルエン、キシレン、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、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ｔ－ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、４－メトキシ－４－メチル－２－ペンタノン、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン、１，３－ジオキソラン、ピリジン、ジエチルアミンなどが挙げられる。
（工程（３）：電荷輸送層の形成）
この工程（３）においては、溶媒中に電荷輸送層用バインダー樹脂及び電荷輸送物質を溶解させた電荷輸送層形成用塗布液を調製し、当該電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に一定の膜厚に塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥することにより、電荷輸送層が形成される。
電荷輸送層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。
塗膜の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。
電荷輸送層の形成に用いられる溶媒は、特に限定されるものではなく、例えば、トルエン、キシレン、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、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン、１，３－ジオキソラン、ピリジン、ジエチルアミンなどが挙げられる。
（工程（４）：保護層の形成）
この工程（４）においては、硬化樹脂用モノマー、重合開始剤（ラジカル重合開始剤）、及び必要に応じて他の成分（例えば、無機粒子等）を溶媒に添加して保護層形成用組成物を調製し、この表面層形成用組成物を塗布液とし、工程（３）により形成された電荷輸送層の外周面に塗布して塗膜を形成する。そして、得られた塗膜に活性線を照射することによって塗膜中の硬化樹脂用モノマー成分を硬化処理、具体的には重合反応させて硬化することにより、保護層が形成される。
保護層形成用組成物の調製に用いられる硬化樹脂用モノマーは、オリゴマー化されていてもよい。
保護層形成用組成物を構成する溶媒の具体的としては、例えばメタノール、エタノール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ－ブタノール、ｔ－ブタノール、ｓｅｃ－ブタノール、ベンジルアルコール、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン、１，３－ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミンなどが挙げられる。
保護層形成用組成物の塗布方法としては、例えば浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法、円形スライドホッパー法などの公知の方法が挙げられる。これらのうちでは、円形スライドホッパー法が好ましい。
硬化樹脂用モノマーを硬化処理する方法としては、電子線開裂で重合反応させて硬化する方法、ラジカル重合開始剤を添加して、電子線及び紫外線などの活性線を照射することによって光や熱で重合反応させて硬化する方法などが挙げられる。
ラジカル重合開始剤としては、光重合開始剤及び熱重合開始剤のいずれをも用いることができ、また、光重合開始剤と熱重合開始剤とを併用することもできる。
また、光重合開始剤及び熱重合開始剤は、１種単独で又は２種以上を混合して用いてもよい。
重合開始剤（ラジカル重合開始剤）としては、光重合開始剤が好ましく、中でも、アルキルフェノン系化合物、又はフォスフィンオキサイド系化合物が好ましい。特に、α－ヒドロキシアセトフェノン構造、又は、アシルフォスフィンオキサイド構造を有する化合物が好ましい。
光重合開始剤として用いられるアシルフォスフィンオキサイド構造を有する化合物（アシルフォスフィンオキサイド系化合物）の具体例としては、例えば下記の例示化合物（Ｐ１）及び（Ｐ２）が挙げられる。
Figure 0007069616000003
重合開始剤の添加割合は、硬化樹脂用モノマー１００質量部に対して０．１～２０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５～１０質量部である。
活性線としては、紫外線及び電子線が好ましく、使用性の観点からは、紫外線が特に好ましい。
重合開始剤が含有された塗膜に活性線が照射されることにより、当該塗膜中においてラジカルが発生することによって重合反応が進行するとともに、分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合が形成されることによって硬化が進行し、それにより、硬化樹脂（架橋型硬化樹脂）が生成される。
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用でき、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ（パルス）キセノンランプなどを用いることができる。
紫外線照射条件は紫外線光源の種類によって異なるが、活性線の照射量は、通常５～５００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは５～１００ｍＪ／ｃｍ２であり、ランプの電力は、好ましくは０．１～５ｋＷであり、特に好ましくは、０．５～３ｋＷである。
電子線源としては、電子線照射装置であれば格別の制限はなく用いることができ、一般には、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式の電子線照射用の電子線加速機が好適に用いられる。
電子線照射の際の加速電圧は、１００～３００ｋＶであることが好ましい。また、吸収線量は、０．５～１０Ｍｒａｄであることが好ましい。
硬化処理に必要とされる活性線の照射量を得るための照射時間としては、０．１秒間～１０分間が好ましく、作業効率の観点から０．１秒間～５分間がより好ましい。
この保護層の形成工程においては、活性線を照射する前後、及び活性線を照射中に乾燥を行うことができ、乾燥を行うタイミングはこれらを組み合わせて適宜選択できる。
［画像形成装置］
以下、上記画像形成方法を行うことができる本発明の画像形成装置について説明する。
本発明の画像形成装置は、回転駆動される感光体の回転方向に沿って、帯電手段、露光手段、現像手段、及び転写手段を備えた画像形成装置であって、前記帯電手段は、帯電ローラーを有し、前記現像手段と前記転写手段との間に、前記感光体表面を露光して除電する転写前除電手段を有し、かつ、前記感光体が、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有し、前記転写前除電手段で照射される光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内としたものである。
本発明の画像形成装置は、上述の感光体、後述の転写前除電手段１４及び帯電手段以外は、本発明の効果発現を阻害しない範囲で、公知の構成を好適に採用できる。
図２は、本発明の画像形成装置の一例を示す説明用断面図である。
この画像形成装置は、本発明に係る感光体１と、トナーと同極性のコロナ放電などによって当該感光体１の表面に一様な電位を与える帯電ローラー１１よりなる帯電手段と、一様に帯電された感光体１の表面上にポリゴンミラーなどによって画像データに基づいて像露光を行うことにより静電潜像を形成する露光手段１２と、回転される現像スリーブ１３１を備え、当該現像スリーブ１３１の上に保持されたトナーを感光体１の表面に搬送して前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段１３と、感光体１の表面を露光して除電する転写前除電手段１４と、当該トナー像を必要に応じて画像支持体Ｐに転写する転写手段１５と、感光体１から画像支持体を分離する分離手段１６と、画像支持体Ｐ上のトナー像を定着させる定着手段１７と、感光体１上の残留トナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング手段１８と、感光体１上の潜像の消去を行う除電手段１０と、を備えたものである。
＜帯電手段＞
帯電手段としての帯電ローラー１１は、その帯電方式としてローラー帯電方式を採用し、接触ローラー帯電、又は非接触ローラー帯電のどちらでも使用することができる。また、印加する電圧は交流電圧（ＡＣローラー帯電）と直流電圧（ＤＣローラー帯電）のどちらでも使用することができる。ただし、本発明の効果がより顕著に発現するのはＡＣローラー帯電方式である。
＜転写前除電手段＞
転写前除電手段１４は、トナー像が形成された感光体１の表面に露光光を照射することによって除電する手段であって、感光体１の軸方向にアレイ状に発光素子を配列したＬＥＤと結像素子とから構成される露光装置や、レーザー光学系などによる露光装置等を用いることができる。
転写前除電手段１４としては、感光体の電荷発生層が感度を有する波長の光を照射する光源を使用することができる。本発明では、転写前除電手段で照射する光が、５５０～９００ｎｍの範囲内の波長の光を含むことがより好ましい。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の実施形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。
［感光体の作製］
（１）導電性支持体
直径３０ｍｍのアルミニウム製の円筒体の表面を切削加工し、表面を細かく粗面にした導電性支持体〔１〕を用意した。
（２）中間層の形成
バインダー樹脂としてのポリアミド樹脂「ＣＭ８０００」（東レ社製）１質量部、金属酸化物粒子としての酸化チタン「ＳＭＴ５００ＳＡＳ」（テイカ社製）３質量部及び溶媒としてのメタノール１０質量部よりなる分散液を、メタノールにて２倍に希釈し、一夜静置後に濾過（フィルター；日本ポール社製リジメッシュ５μｍフィルター使用）することにより、中間層形成用塗布液〔１〕を調製した。
得られた中間層形成用塗布液〔１〕を、導電性支持体〔１〕上に、浸漬コーティング法で塗布し、乾燥膜厚（層厚）２μｍの中間層〔１〕を形成した。
（３）電荷発生層の形成
電荷発生物質としての下記顔料（ＣＧ－１）２０質量部、バインダー樹脂としてのポリビニルブチラール樹脂「＃６０００－Ｃ」（デンカ社製）１０質量部、溶媒としての酢酸ｔ－ブチル７００質量部及び４－メトキシ－４－メチル－２－ペンタノン３００質量部を混合し、サンドミルを用いて１０時間分散することにより、電荷発生層形成用塗布液〔１〕を調製した。
得られたこの電荷発生層形成用塗布液〔１〕を、中間層〔１〕上に、浸漬コーティング法で塗布し、乾燥膜厚（層厚）０．３μｍの電荷発生層〔１〕を形成した。
（３－１）顔料（ＣＧ－１）の合成
（無定形チタニルフタロシアニンの合成）
１，３－ジイミノイソインドリン２９．２質量部をｏ－ジクロロベンゼン２００質量部に分散し、チタニウムテトラ－ｎ－ブトキシド２０．４質量部を加えて窒素雰囲気下に１５０～１６０℃で５時間加熱した。放冷後、析出した結晶を濾過し、クロロホルムで洗浄、２％塩酸水溶液で洗浄、水洗メタノール洗浄して、乾燥後、２６．２質量部（収率９１％）の粗チタニルフタロシアニンを得た。
次いで、粗チタニルフタロシアニンを５℃以下において濃硫酸２５０質量部中で１時間撹拌して溶解し、これを２０℃の水５０００質量部に注いだ。析出した結晶を濾過し、充分に水洗してウエットペースト品２２５質量部を得た。
得られたウエットペースト品を冷凍庫にて凍結し、再度解凍した後、濾過、乾燥して無定形チタニルフタロシアニン２４．８質量部（収率８６％）を得た。
（（２Ｒ，３Ｒ）－２，３－ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニン（顔料（ＣＧ－１））の合成）
上記無定形チタニルフタロシアニン１０．０質量部と（２Ｒ，３Ｒ）－２，３－ブタンジオール０．９４質量部（０．６当量比）（当量比はチタニルフタロシアニンに対する当量比、以後同じ）とをオルトジクロロベンゼン（ＯＤＢ）２００質量部中に混合し６０～７０℃で６．０時間加熱撹拌した。一夜放置後、メタノールを加えて生じた結晶を濾過し、濾過後の結晶をメタノールで洗って顔料（ＣＧ－１）（（２Ｒ，３Ｒ）－２，３－ブタンジオール付加体チタニルフタロシアニンを含有する顔料）１０．３質量部を得た。
そして、得られた顔料（ＣＧ－１）を分析したところ、Ｘ線回折スペクトルには８．３°、２４．７°、２５．１°、２６．５°に明確なピークがあり、マススペクトルには５７６と６４８にピークがあり、またＩＲスペクトルにおいては９７０ｃｍ－１付近のＴｉ＝Ｏ、６３０ｃｍ－１付近にＯ－Ｔｉ－Ｏの両吸収スペクトルが現れた。また、熱分析（ＴＧ）においては、３９０～４１０℃に約７％の質量減少があった。これらの分析結果から、顔料（ＣＧ－１）は、チタニルフタロシアニンと（２Ｒ，３Ｒ）－２，３－ブタンジオールの１：１付加体と非付加体（付加していない）チタニルフタロシアニンの混合物と推定される。
また、得られた顔料（ＣＧ－１）のＢＥＴ比表面積を流動式比表面積自動測定装置（マイクロメトリックス・フローソープ型：島津製作所）で測定したところ、３１．２ｍ2／ｇであった。
（４）電荷輸送層の形成
下記原料を混合して溶解し、電荷輸送層形成用塗布液〔１〕を調製した。
・電荷輸送物質：下記化合物ＣＴＭ ２２５質量部
・電荷輸送層用バインダー樹脂：ポリカーボネート樹脂「Ｚ３００」（三菱ガス化学社製）
３００質量部
・酸化防止剤：「Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０」（ＢＡＳＦジャパン社製）
６質量部
・溶媒：テトラヒドロフラン １６００質量部
・溶媒：トルエン ４００質量部
・レベリング剤：シリコーンオイル「ＫＦ－５４」（信越化学社製）
１質量部
上記電荷発生層〔１〕上に、この電荷輸送層形成用塗布液〔１〕を、円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥し、層厚２８μｍの電荷輸送層〔１〕を形成した。
Figure 0007069616000004
以上までは、同様の操作を行い、下記各感光体をそれぞれ作製した。
＜画像形成方法１、１５～１９、２２で用いる感光体の作製＞
無機微粒子（ＳｎＯ２、数平均一次粒径１００ｎｍ）１００質量部、多官能ラジカル重合性化合物（ＳＲ３５０、トリメチロールプロパントリメタクリレート、サートマー社製）１００質量部、溶媒：２－ブタノール４００質量部、溶媒：ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）４０質量部を遮光下で混合し、分散機としてサンドミルを用いて５時間分散した後、重合開始剤：ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９ １０質量部を加え、遮光下で撹拌して溶解させ、保護層形成用塗布液を調製した。この保護層形成用塗布液を電荷輸送層上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成し、メタルハライドランプを用いて紫外線を１分間照射することにより、乾燥膜厚３．０μｍの保護層を形成し、これにより感光体を作製した。
＜画像形成方法２、３、８～１３で用いる感光体の作製＞
表Ｉに記載のように添加する無機微粒子の種類と数平均一次粒径とを変更した以外は、上記画像形成方法１等の作製法と同様にして感光体を作製した。なお、添加する無機微粒子の種類と数平均一次粒径とを変更することで、本発明に係る保護層表面のユニバーサル硬度を調整している。
＜画像形成方法４で用いる感光体の作製＞
添加する重合性モノマー（上記多官能ラジカル重合性化合物）の種類を変更した以外は、上記画像形成方法１等の作製法と同様にして感光体を作製した。重合性モノマーとしては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）（新中村化学工業株式会社製）を用いた。
＜画像形成方法５で用いる感光体の作製＞
無機微粒子（ＳｎＯ２、数平均一次粒径１００ｎｍ）１００質量部、ポリカーボネート樹脂（Ｚ３００、三菱ガス化学株式会社製）１００質量部、溶媒：トルエン４００質量部、溶媒：ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）４０質量部を混合し、分散機としてサンドミルを用いて５時間分散して、保護層形成用塗布液を調製した。この保護層形成用塗布液を電荷輸送層上に円形スライドホッパー塗布装置を用いて塗布して塗膜を形成した後、１２０℃で７０分加熱することにより乾燥膜厚３．０μｍの保護層を形成し、これにより感光体を作製した。
＜画像形成方法６で用いる感光体の作製＞
無機微粒子を添加せずに保護層形成用塗布液を調製した以外は、上記画像形成方法５の作製法と同様にして感光体を作製した。
＜画像形成方法７で用いる感光体の作製＞
無機微粒子を添加せずに保護層形成用塗布液を調製した以外は、上記画像形成方法１等の作製法と同様にして感光体を作製した。
＜画像形成方法２０及び２１で用いる感光体の作製＞
保護層を形成せずに、電荷輸送層の形成までを行った感光体を、画像形成方法２０及び２１で用いる感光体とした。
＜画像形成方法１で用いる画像形成装置＞
評価機として、図２に示した除電手段１０、帯電ローラー１１、露光手段１２、現像手段１３、転写前除電手段１４、転写手段１５、分離手段１６、定着手段１７及びクリーニング手段１８を備えた画像形成装置を準備した。具体的には、画像形成装置「ｂｉｚｈｕｂ ｐｒｅｓｓ Ｃ１０７０」（コニカミノルタ株式会社製）の帯電手段をローラー帯電方式とし、さらに現像手段と転写手段の間に感光体表面を露光して除電する転写前除電手段としてＬＥＤ発光装置を搭載した。このＬＥＤ発光装置で照射する光は、発光中心波長６６０ｎｍの光とした。また、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像を形成するための感光体として、上記で作製した画像形成方法１で用いる感光体を搭載し、画像形成方法１で用いる画像形成装置とした。
また、転写前除電手段では、現像された感光体上のトナー像におけるトナーが付着していない部分（非画像部）の電位Ｖａと、トナーが付着している部分（画像部）のトナー越しの表面電位Ｖｂが、Ｖａ≦Ｖｂとなる条件、すなわち除電後電位差│Ｖａ－Ｖｂ│が０［Ｖ］以上となる条件で転写前の除電を行った。
＜画像形成方法２～２２で用いる画像形成装置＞
搭載する感光体を、上記画像形成方法２～２０で用いる感光体に変更した以外は、上記画像形成方法１で用いる画像形成装置と同様にして、画像形成方法２～２０で用いる画像形成装置を準備した。
また、搭載する感光体を、上記画像形成方法２１及び２２で用いる感光体に変更し、転写前除電手段を備えないこととした以外は画像形成方法１で用いる画像形成装置と同様にして、画像形成方法２１及び２２で用いる画像形成装置を準備した。
＜各感光体の保護層のユニバーサル硬度の測定＞
各感光体の保護層のユニバーサル硬度を、温度２０℃／５０％ＲＨの環境下で押し込み試験によって測定した。各感光体の保護層のユニバーサル硬度は表Ｉに示す。
具体的には、ユニバーサル硬度の測定方法は、ユニバーサル硬度計（超微小硬さ試験システム「フィッシャースコープＨ１００（フィッシャー・インストルメンツ社製）」により試験荷重下でダイヤモンド四角錐のビッカース圧子に荷重Ｆをかけて保護層表面を押し込んだときの、押し込み深さｈ及び荷重Ｆから下記式（Ａ）によりユニバーサル硬度ＨＵ（Ｎ／ｍｍ２）として求めた。測定条件としては、ビッカース圧子（四角錐圧子、角度１３６°）、押し込み速度０．２（ｍＮ／ｓｅｃ）、押し込み加重２（ｍＮ）、保持時間５秒、測定環境２０℃、５０％ＲＨとした。
式（Ａ）：ＨＵ（ユニバーサル硬度）＝Ｆ／（２６．４５×ｈ２）
＜評価＞
各画像形成方法において、転写前除電をするために、表Ｉに記載の光のエネルギーで各感光体に光照射を行った。なお、転写前除電手段を備えていない画像形成方法２１及び２２では、転写前除電を行っていない。
また、各画像形成装置の露光光源としては、波長７８０ｎｍの半導体レーザーを用いた。
転写メモリー性能、トナーちりの評価は出力画像の画質評価によって行った。続いて、温度２０℃／湿度５０％の環境下で、画像比率５％の文字画像をＡ４用紙で片面３０万枚印刷する耐久試験を実施した後、感光体の摩耗量の評価を行った。感光体の摩耗量は、初期膜厚と耐久試験後膜厚の差から算出した。
＜摩耗量の評価＞
耐久試験前後の感光体膜厚の差を、減耗量（μｍ）として算出した。感光体の膜厚測定は、渦電流方式の膜厚測定器（膜厚計ＦＭＰ３０、フィッシャー社）を用いて行った。感光体の膜厚は、上端１０ｍｍ位置から下端１０ｍｍ位置の間を１０ｍｍ間隔ごとに測定し、その平均値を感光体膜厚とした。
以下のように評価基準を設定した。ここでは、ランク５～３を合格とし、ランク２～１を不合格とした。
ランク５： 減耗量 ≦ ０．２μｍ
ランク４： ０．２μｍ ＜ 減耗量 ≦ ０．３μｍ
ランク３： ０．３μｍ ＜ 減耗量 ≦ ０．４μｍ
ランク２： ０．４μｍ ＜ 減耗量 ≦ ０．５μｍ
ランク１： ０．５μｍ ＜ 減耗量
＜転写メモリーの評価＞
耐久試験前の感光体を使用して転写メモリーを評価した。
転写メモリー評価は、温度１０℃、湿度１５％の低温低湿環境下でグリーン色の三角チャートをＡ３サイズの「ＰＯＤグロスコート紙（１００ｇ／ｍ２）」（王子製紙社製）に印刷し、感光体の１回転目に相当する画像部と、感光体の２回転目に相当する画像部との濃度差を測定して評価した。濃度差の測定は、透過濃度計（マクベス社製ＴＤ－９０４）で行った。また、濃度の差によって５段階のランクで評価基準を設定した。ここでは、ランク５～３を合格とし、ランク２～１を不合格とした。
ランク５： 濃度差 ≦ ０．０２
ランク４： ０．０２ ＜ 濃度差 ≦ ０．０５
ランク３： ０．０５ ＜ 濃度差 ≦ ０．１０
ランク２： ０．１０ ＜ 濃度差 ≦ ０．１５
ランク１： ０．１５ ＜ 濃度差
＜トナーちりの評価＞
耐久試験前の感光体を使用してトナーちりを評価した。
トナーちり評価は、温度１０℃、湿度１５％の低温低湿環境下で１２００ｄｐｉ、８ｄｏｔの単色細線チャートをＡ３サイズの「ＰＯＤグロスコート紙（１００ｇ／ｍ２）」（王子製紙社製）に印刷し、細線の両側に飛び散ったトナー量を評価した。
評価基準として、単色細線チャート内の細線を任意に５か所選び、選ばれた細線において長さ５ｍｍの範囲で周辺に散ったトナーの個数を数え、５か所の平均値の個数を下記５段階にランク付けした。ここでは、ランク５～３を合格とし、ランク２～１を不合格とした。
ランク５： 個数 ≦ １０
ランク４： １０ ＜ 個数 ≦ ２０
ランク３： ２０ ＜ 個数 ≦ ３０
ランク２： ４０ ＜ 個数 ≦ ５０
ランク１： ５０ ＜ 個数
＜帯電安定性の評価＞
耐久試験後の感光体を使用して帯電安定性を評価した。
温度２０℃、湿度５０％の環境下で単色の全面ハーフ画像をＡ３サイズの「ＰＯＤグロスコート紙（１００ｇ／ｍ２）」（王子製紙社製）に印刷し、帯電不良による白抜けの程度を評価した。
評価基準として、帯電不良に由来する白抜けしたスジ（白スジ）の本数に従って、５段階のランクで評価基準を設定した。ここでは、ランク５～３を合格とし、ランク２～１を不合格とした。
ランク５： スジの本数が０本
ランク４： スジの本数が１本又は２本
ランク３： スジの本数が３～５本
ランク２： スジの本数が６～１０本
ランク１： スジの本数が１１本以上
Figure 0007069616000005
表Ｉの結果のとおり、本発明の画像形成方法は、ローラー帯電方式を採用したときに悪化する転写メモリー耐性や実写耐久時の帯電安定性を、感光体摩耗を抑制しつつ向上することができる画像形成方法であることがわかった。また、本発明の画像形成方法では、トナーちりの発生も抑えることができた。これに対し、比較例の画像形成方法はいずれかの項目について劣るものであった。
１ 感光体
１ａ 導電性支持体
１ｂ 中間層
１ｃ 電荷発生層
１ｄ 電荷輸送層
１ｅ 保護層
１ｆ 感光層
１０ 除電手段
１１ 帯電ローラー
１２ 露光手段
１３ 現像手段
１３１ 現像スリーブ
１４ 転写前除電手段
１５ 転写手段
１６ 分離手段
１７ 定着手段
１８ クリーニング手段
Ｐ 画像支持体

Claims (7)

  1. 回転駆動される感光体の回転方向に沿って、帯電工程、露光工程、現像工程及び転写工程を行うことによって画像を形成する画像形成方法であって、
    前記帯電工程は、ローラー帯電方式で行われ、
    前記現像工程と前記転写工程との間に、前記感光体表面を露光して除電する転写前除電工程を有し、
    前記感光体が、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有し、
    前記転写前除電工程で照射する光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内であり、
    前記保護層表面のユニバーサル硬度が、２００～３５０Ｎ／ｍｍ ２ の範囲内であることを特徴とする画像形成方法。
  2. 前記保護層が、アクリルモノマー若しくはメタクリルモノマー、又は、それらの混合物による重合硬化物であり、更に無機酸化物を含有する微粒子を含有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
  3. 前記転写前除電工程で照射する光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０１～５０μＷ／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成方法。
  4. 前記転写前除電工程で照射する光が、５５０～９００ｎｍの範囲内の波長の光を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
  5. 前記保護層表面のユニバーサル硬度が、２３０～３２０Ｎ／ｍｍ２の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の画像形成方法。
  6. 前記無機酸化物を含有する微粒子の数平均一次粒径が、１０～５００ｎｍの範囲内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。
  7. 回転駆動される感光体の回転方向に沿って、帯電手段、露光手段、現像手段、及び転写手段を備えた画像形成装置であって、
    前記帯電手段は、帯電ローラーを有し、
    前記現像手段と前記転写手段との間に、前記感光体表面を露光して除電する転写前除電手段を有し、かつ、
    前記感光体が、導電性支持体上に、少なくとも電荷輸送層と、当該電荷輸送層上に積層された保護層とを有し、
    前記転写前除電手段で照射される光のエネルギーが、前記感光体表面上において０．０００１～５００μＷ／ｍｍ２の範囲内であり、
    前記保護層表面のユニバーサル硬度が、２００～３５０Ｎ／ｍｍ ２ の範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
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