(57)【要約】【課題】本発明の目的は、接触帯電方式の画像形成方法で発生しやすい有機感光体への異物付着を改良し、又、帯電部材との接触摩擦により発生しやすい感光体表面の筋状の傷を防止し、良好な電子写真画像を長期的に安定して得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。【解決手段】有機感光体は、導電性支持体上に感光層及び酸化チタンを含有し、該酸化チタンの表面露出量が２０〜４０％である保護層を順次積層した有機感光体であり、該有機感光体の表面に接触配置された接触帯電部材を介して直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して前記有機感光体表面を帯電することを特徴とする画像形成方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機感光体と該有機感光体表面に接触帯電部材を有する帯電手段とを備えた画像形成方法において、前記有機感光体は、導電性支持体上に感光層及び酸化チタンを含有し、該酸化チタンの表面露出量が２０〜４０％である保護層を順次積層した有機感光体であり、該有機感光体の表面に接触配置された接触帯電部材を介して直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して前記有機感光体表面を帯電することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記有機感光体の保護層が、ラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物含有する組成物を硬化させた酸化チタン含有の保護層であることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
有機感光体と、該有機感光体表面を帯電する帯電手段とを備えた画像形成装置において、前記有機感光体は、導電性支持体上に感光層及び保護層を順次積層し、前記保護層が酸化チタンを含有する保護層であって、該酸化チタンの表面露出量が２０〜４０％であり、前記帯電手段は、前記感光体表面に接触配置された帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して前記感光体表面を帯電する帯電バイアス印加電源を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成に用いられる画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機感光体はセレン系感光体、アモルファスシリコン感光体のような無機感光体に比して素材の選択の幅が広いこと、環境適性に優れていること、生産コストが安いこと等の大きなメリットがあり、近年無機感光体に代わって電子写真感光体の主流となっている。
【０００３】
他方カールソン法に基づく画像形成方法においては、有機感光体上に帯電、静電潜像を形成し、トナー画像を形成した後、該トナー画像を転写紙に転写し、これを定着して最終画像が形成される。
【０００４】
上記帯電手段の部材として従来代表的に用いられている帯電部材はコロナ放電器が最もよく知られている。コロナ放電器は安定した帯電を行えるという利点を有する。しかし、コロナ放電器は高電圧を印加しなければならないため、イオン化された酸素、オゾン、水分、酸化窒素化合物等の発生量が多いため、有機感光体（以後感光体とも云う）の劣化を招いたり、人体に悪影響を及ぼす等の問題点を有している。
【０００５】
そこで、近年、コロナ放電器を利用しない接触帯電方式を利用することが検討されている。具体的には帯電部材である導電性ローラや磁気ブラシに電圧を印加して、被帯電体である感光体に接触させ、感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。このような接触帯電方式を用いればコロナ放電器を用いた非接触帯電方式と比較して低電圧化がはかれ、オゾン発生量も減少する。
【０００６】
接触帯電方式は、感光体に１０２〜１０１０Ω・ｃｍ程度の抵抗を持つ帯電部材に、直流もしくは交流を重畳した直流電圧を印加し、感光体に加圧当接させ、電荷を付与する方法である。この帯電方法は、パッシェンの法則に従い、帯電部材から被帯電体への放電によって行われるため、或る閾値以上の電圧を印加することによって帯電が開始される。この接触帯電方式は、コロナ帯電方法と比較すると、帯電部材への印加電圧が低くなり、オゾン及び窒素酸化物の発生量が減少する。
【０００７】
帯電方法には、帯電ローラに印加する帯電バイアスとして直流電圧のみを使用して、被帯電体を帯電させる方式（ＤＣ帯電方式）と、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を使用して、被帯電体を帯電させる方式（ＤＣ＋ＡＣ帯電方式）とがある。このうち後者のＤＣ＋ＡＣ帯電方式は、感光体表面の電位収束性が良いことから、広く用いられている（特許文献１）。
【０００８】
しかしながら、直流電圧に交流電圧を重畳すると、被帯電体の感光体表面に異物が付着し、画像不良を引き起こすことが多い。この異物はトナーに含有されている外添剤やワックスに由来するものであることが分かっている。なぜ、帯電条件により異物が付着するのかのメカニズムは不明であるが、感光体への、この異物付着により、画像ムラが発生したり、又、帯電部材との接触摩擦により、感光体表面に筋状の傷が発生したりする問題が発生していた。
【特許文献１】特開２００４−６１６６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、接触帯電方式の画像形成に用いられる画像形成方法及び画像形成装置の前記した課題を解決することであり、より詳しくは、接触帯電方式の画像形成方法で発生しやすい有機感光体への異物付着を改良し、又、帯電部材との接触摩擦により発生しやすい感光体表面の筋状の傷を防止し、良好な電子写真画像を長期的に安定して得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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
我々は接触帯電方式の画像形成方法に用いられる有機感光体の上記問題点について検討を重ねた結果、接触帯電方式を用いた場合には、表面層に特定の構成を有する有機感光体を用いると、ＤＣ＋ＡＣ帯電方式の接触帯電においても、有機感光体の表面の汚れ付着が防止され、且つ、均一な帯電電位が得られ、長期的に良好な電子写真画像を得ることができることを見出し、本願発明を完成した。即ち、本願発明は以下のような構造を有する画像形成装置により、達成される。
【００１１】
１．有機感光体と該有機感光体表面に接触帯電部材を有する帯電手段とを備えた画像形成方法において、前記有機感光体は、導電性支持体上に感光層及び酸化チタンを含有し、該酸化チタンの表面露出量が２０〜４０％である保護層を順次積層した有機感光体であり、該有機感光体の表面に接触配置された接触帯電部材を介して直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して前記有機感光体表面を帯電することを特徴とする画像形成方法。
【００１２】
２．前記有機感光体の保護層が、ラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物含有する組成物を硬化させた酸化チタン含有の保護層であることを特徴とする前記１記載の画像形成方法。
【００１３】
３．有機感光体と、該有機感光体表面を帯電する帯電手段とを備えた画像形成装置において、前記有機感光体は、導電性支持体上に感光層及び保護層を順次積層し、前記保護層が酸化チタンを含有する保護層であって、該酸化チタンの表面露出量が２０〜４０％であり、前記帯電手段は、前記感光体表面に接触配置された帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧と交流電圧とが重畳された帯電バイアスを印加して前記感光体表面を帯電する帯電バイアス印加電源を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明の画像形成方法を用いることにより、接触帯電を用いた場合に発生しやすい筋状の画像欠陥やフィルミングによる画像ムラ等の画像欠陥を防止でき、繰り返し使用しても良好な電子写真画像を作製できる電子写真方式の画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本願発明の画像形成装置に用いられる有機感光体は、導電性支持体上に感光層及び保護層を順次積層し、前記保護層が酸化チタンを含有する保護層であって、該酸化チタンの表面露出量が２０〜４０％である。
【００１６】
又、該有機感光体の保護層は、ラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物を含有する組成物を硬化させた酸化チタン含有の保護層であることが好ましい。
【００１７】
上記のような有機感光体を用いることにより、接触帯電で帯電される画像形成装置において発生しやすい有機感光体の表面の汚れ付着が防止され、且つ、均一な帯電電位が得られ、長期的に良好な電子写真画像を得ることができる。
【００１８】
以下に、本願発明に係わる有機感光体について、続いて、接触帯電の画像形成装置について説明する。
【００１９】
以下、順次、本願発明について、説明する。
【００２０】
まず、本願発明に係わる保護層の説明を以下に記す。
【００２１】
又、保護層には酸化チタン（酸化チタン粒子）を含有し、該酸化チタンの表面露出量が２０〜４０％である。
【００２２】
酸化チタン粒子の大きさは、数平均一次粒径で１〜１００ｎｍが好ましい。
【００２３】
酸化チタン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。
【００２４】
本願発明に係わる酸化チタンの表面露出量とは、保護層の表面に酸化チタンが露出している面積の（％）表示であり、この（％）表示は感光体表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による撮影像から算出することができる。
【００２５】
走査型電子顕微鏡：走査型電子顕微鏡（日本電子製）：ＪＳＭ−７４０１Ｆ
撮影倍率：１０万倍
撮影条件、撮影像の算出方法：
以下に、酸化チタン粒子が表面に露出している部分の算出方法を説明する。
【００２６】
酸化チタン粒子が分散された感光体の表面をＳＥＭによって撮影し、得られたＳＥＭ像に映し出されている酸化チタン粒子像は画像解析装置を用いて解析することで、粒子の平均直径、個数、面積比などを決定する。この時ＳＥＭ像として得られる画像は略垂直方向より投影したものであるので、映しだされる酸化チタン粒子像も垂直方向の投影像である。
【００２７】
画像解析装置は、酸化チタン粒子の投影像と、その周りの硬化樹脂とが二値的に区別でき、該二値的に区別された投影像から、酸化チタン粒子の面積比を（％）表示で算出させる。本願発明では該画像形成装置に画像解析ソフトＥＯＳ７４０１（日本電子製）に取り込んだコンピュータを用いた。
【００２８】
但し、ＳＥＭ像は加速電圧が高いと、表面付近の内部の様子までが画像情報として得られる場合があるので、硬化樹脂に酸化チタンを分散した系においては、加速電圧が高いと表面に露出していない表面近傍に内在する酸化チタン粒子まで透過して観察される場合がある。該加速電圧の設定は、表面に露出した酸化チタン微粒子が映し出されるように調整する必要がある。
【００２９】
上記の電界放出型走査電子顕微鏡  ＪＳＭ−７４０１Ｆ（日本電子製）を用いた場合、加速電圧としては２ｋＶ〜６ｋＶ程度が好適であるが、これは装置や感光体材料によって適宜調整する必要がある。後述の実施例では加速電圧を４ｋＶに設定した。
【００３０】
又、これら酸化チタンは表面を疎水化処理した酸化チタンが好ましい。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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い。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。
【００３６】
これらの疎水化処理剤は、酸化チタンに対して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。
【００３７】
酸化チタンの疎水化処理は、酸化チタン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、酸化チタン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。
【００３８】
又、保護層中の酸化チタンの含有量は保護層に用いるラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物１００質量％に対して５０〜３００質量％、好ましくは６０〜２００質量％で使用されるのがよい。
【００３９】
本願発明でラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物含有する組成物を硬化させた保護層とは、ラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物を含有する組成物の重合反応により生成硬化した保護層を意味する。
【００４０】
ラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物（以下、硬化性化合物とも云う）について記載する。
【００４１】
ラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物とは、光重合開始剤あるいは重合開始剤の触媒機能により、ラジカル基を生成し、該ラジカル基の連鎖反応により重合反応を生成し、重合物、即ち、高分子化合物、或いは架橋樹脂を生成できる化合物をいう。
【００４２】
上記硬化性官能基としてはアクリロイルオキシ基（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ−）、あるいはメタクリロイルオキシ基（ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯ−）、エポキシ基等が挙げられる。
【００４３】
これらの硬化性化合物は、該化合物をそのまま保護層の塗布液成分として用いてもよいが、あらかじめ、オリゴマーに重合して、保護層の塗布液成分としてもよい。
【００４４】
以下に、硬化性化合物例を挙げるが、本願発明はこれら例示化合物のみには限定されない。
【００４５】
【化１】
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【００４６】
【化２】
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【００４７】
【化３】
2010032604.tif 000005
【００４８】
【化４】
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【００４９】
【化５】
2010032604.tif 000007
【００５０】
【化６】
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【００５１】
【化７】
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【００５２】
上記の硬化性化合物は、市販されており、日本化薬（株）、東亞合成（株）、ダイセルサイテック（株）等から購入することができる。又、上記硬化性化合物のＡｃ基数は官能基数を示す。
【００５３】
硬化性化合物の官能基は２官能以上が好ましく、網目状の樹脂構造にするには、３官能以上の化合物を混在させることが好ましい。
【００５４】
硬化性化合物の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、或い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、或い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。
【００５５】
これらの、光重合開始剤は、光重合開始反応が早く、反応効率も高いので、保護層中の反応により消費されて、下層の感光層への拡散量が小さい。重合開始剤の量は硬化性化合物の１／１０〜１／１０００質量％が好ましい。
【００５６】
以下、本願発明に好ましく用いられる光重合開始剤の化合物例を例示する。
α−アミノアセトフェノン系の例
【００５７】
【化８】
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【００５８】
α−ヒドロキシアセトフェノン系化合物の例
【００５９】
【化９】
2010032604.tif 000011
【００６０】
アシルフォスフィンオキサイド系化合物の例
【００６１】
【化１０】
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【００６２】
保護層を形成するには、保護層の塗布液（上記組成物）を感光層上に塗布した後、塗膜の流動性が無くなる程度まで１次乾燥した後、紫外線を照射して保護層を硬化し、更に塗膜中の揮発性物質の量を規定量にするため２次乾燥を行って作製する方法が好ましい。
【００６３】
紫外線を照射する装置としては、紫外線硬化樹脂を硬化させるのに用いられている公知の装置を用いることができる。
【００６４】
樹脂を紫外線硬化させる紫外線の量（ｍＪ／ｃｍ２）は、紫外線照射強度と照射時間で制御することが好ましい。
【００６５】
本発明に係わる感光層中より検出される前記重合開始剤の含有量が５０００ｐｐｍ以下を達成するには、前記した反応性が良好な光重合開始剤を用いると共に、保護層塗布液の塗布溶媒を選択する事が重要である。該塗布溶媒としては、硬化性化合物は溶解するが、下層の感光層に用いられるポリカーボネート等のバインダー樹脂を溶解しにくい塗布溶媒が好ましく、中でも、アルコール系溶媒、或いはケトン系溶媒が好ましい。具体的にはｎ−ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、メチルアルコール等を挙げることができる。
【００６６】
又、保護層の塗布方法も、感光体全体を保護層塗布液に浸漬する浸漬塗布は、重合開始剤の下層への拡散を増大させるので、保護層の下の感光層の膜を極力溶解させないため、量規制型（円形スライドホッパー型がその代表例）塗布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。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。
【００６７】
本願発明に係わる保護層の膜厚は、０．５〜１５μｍ、好ましくは１〜１０μｍである。
【００６８】
又、保護層には、酸化防止剤を含有させてもよい。酸化防止剤の含有量は前記硬化性化合物１００質量％にたいして、０．５〜１０質量％が好ましい。
【００６９】
以下、保護層以外の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。
【００７０】
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感光体を全て含有する。
【００７１】
本発明の有機感光体の層構成は、例えば、以下に示すような層構成が挙げられる。
【００７２】
１）導電性支持体上に感光層として電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した構成；
２）導電性支持体上に感光層として電荷発生層、第１電荷輸送層および第２電荷輸送層を順次積層した構成；
等が感光層の構成としては例示されるが、本願発明の感光体は上記感光層上の前記した表面保護層を形成して構成する。
【００７３】
感光体が上記いずれの構成を有する場合であってもよい。又、本発明の感光体はいずれの構成を有する場合であっても、導電性支持体上に感光層の形成に先だって、下引層（中間層）が形成されていてもよい。
【００７４】
電荷輸送層とは、光露光により電荷発生層で発生した電荷キャリアを有機感光体の表面に輸送する機能を有する層を意味し、該電荷輸送機能の具体的な検出は、電荷発生層と電荷輸送層を導電性支持体上に積層し、光導伝性を検知することにより確認することができる。
【００７５】
次に、有機感光体の層構成を上記１）の構成を中心にして、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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
本発明の有機感光体には、電荷発生物質として、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単独で或いは併用して用いることができる。
【００９４】
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。
【００９５】
電荷輸送層
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。
【００９６】
電荷輸送物質（ＣＴＭ）としては、前記したＮ原子の原子量比が４．５％未満の電荷輸送物質を用いるが、該電荷輸送物質の基本構造としては、トリフェニルアミン誘導体、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が、中でも、スチリル系化合物が好ましい。具体的な電荷輸送物質の化合物例としては、下記のような化合物例が挙げられる。
【００９７】
【化１１】
2010032604.tif 000013
【００９８】
【化１２】
2010032604.tif 000014
【００９９】
又、Ｎ原子の原子量比が４．５％未満の電荷輸送物質にＮ原子の原子量比が４．５％以上の電荷輸送物質を併用して用いてもよいが、併用する場合、Ｎ原子の原子量比が４．５％以上の電荷輸送物質の量は、全電荷輸送物質の４０質量％以下が好ましい。
【０１００】
ここで、Ｎ原子の原子量比とは、電荷輸送物質の分子量（質量換算の分子量）に対するＮ原子の質量％をいう。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
又、電荷輸送層（１層以上、好ましくは１〜３層）の膜厚の合計は５〜２５μｍが好ましい。膜厚が５μｍ未満だと帯電電位が不十分になりやすく、２５μｍを超えると、鮮鋭性が劣化しやすい。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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ー型がその代表例）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。
【０１０７】
次に、前記有機感光体を用いた画像形成装置及び画像形成方法について説明する。
【０１０８】
図１は、本発明に係る接触帯電方式を用いた画像形成装置１の断面概略図である。画像形成装置１は内部に、感光体カートリッジ２、現像カートリッジ３、外部からの画像信号に基づいて変調されたレーザビームを偏向させながら射出する露光装置４、記録紙を供給する給紙装置５、転写ローラ６、定着器７、排紙トレイ８、クリーニング手段９が配設されている。
【０１０９】
感光体カートリッジ２は、内部に円筒体の外周面に有機光導電材料の薄膜層を形成して成る感光体１０、帯電ローラ１１等を備えている。現像カートリッジ３は、内部に図示せぬ現像スリーブ、攪拌ローラ、およびトナーとキャリアが収容されたトナータンクを備えており、現像スリーブには図示せぬ現像電源から現像バイアスが印加される。両カートリッジには、画像形成装置１への着脱の際に機械的接触による不具合が発生するのを防止するために、画像形成装置１への挿入時には閉状態とされ、画像形成装置１からの取り出し時には開状態とされる図示せぬ保護カバーが設けられている。
【０１１０】
画像形成プロセスは周知であるため、以下に、簡略に示すに留める。まず、感光体１０の表面は帯電ローラ１１により所定の電圧で均一に帯電される。露光装置４は、変調されたレーザビーム（図中に破線矢印で示す）を発生し、このレーザビームを図示せぬポリゴンミラーにより偏向して、感光体１０上を偏向走査し、前記帯電面に画像情報に応じた静電潜像を順次に形成していく。
【０１１１】
本発明の画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、半導体レーザ又は発光ダイオードを像露光光源として用い、ドット潜像を形成することが好ましい。これらの像露光光源を用いて、像露光のスポット径（露光ビームのスポット径のこと）を８０ｎｍ以下に、好ましくは６０ｎｍ以下、１５ｎｍ以上に絞り込み、有機感光体上にデジタル露光を行うことにより、４００ｄｐｉ（ｄｐｉ：２．５４ｃｍ当たりのドット数）以上から２４００ｄｐｉの高解像度の電子写真画像をうることができる。
【０１１２】
前記露光ビームのスポット径とは該露光ビームの強度がピーク強度の１／ｅ２以上の光強度に対応する面積を真円面積に換算し、該真円面積の直径とする。
【０１１３】
又、トナータンク内のトナーは、攪拌ローラで攪拌された後、現像スリーブ上に供給され、感光体１０との対向部で、前記静電潜像に対応したトナー像を形成する。同時に、感光体１０表面の露光を受けていない部分（非画像部）に存在する残留トナーは、現像スリーブに印加される現像バイアス電圧と感光体１０の表面電位との電位差を利用して、現像カートリッジに回収される。一方、トナー像は、感光体１０と対向して配設されている転写ローラ６によって、記録紙上に静電転写される。なお、記録紙は給紙装置５から図中実線矢印で示される搬送路に沿って運ばれてくる。次いで、この記録紙は定着器７に搬送され、ここで未定着トナー像が記録紙上に熱定着される。最後に、所望の画像を形成した記録紙は、排紙トレイ８より排出される。以上一連のプロセスを繰り返すことで、原稿の複製が多量かつ高速にできるわけである。
【０１１４】
本願発明では上記帯電ローラ等の接触帯電部材には直流と交流が重畳された帯電バイアス電圧を印加する。該直流と交流の電圧を印加することにより、本願発明に係わる有機感光体に均一な帯電電圧を付与することができ、感光体表面の汚れ付着を改善することが出来る。
【０１１５】
上記帯電ローラ等の接触帯電部材の直流電圧（ＤＣ）は５００Ｖ〜１０００Ｖ、交流電圧（ＡＣ）は交流周波数が０．５〜３．０ｋＨｚの範囲の周波数で、中心電圧が−０．１〜−０．８ｋＶ、Ｖｐ−ｐ（ピーク間電圧）が１．２〜２．０ｋＶの範囲が好ましい。
【０１１６】
又、本発明の画像形成方法では、該現像手段に用いられる現像剤には重合トナーを用いることが好ましい。形状や粒度分布が均一な重合トナーを本発明の有機感光体と併用することにより、より鮮鋭性が良好な電子写真画像を得ることができる。
【０１１７】
ここで、重合トナーとは、トナー用バインダーの樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマーの重合、及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と必要により、その後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。
【０１１８】
重合トナーは原料モノマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布、及び形状が均一なトナーが得られる。
【０１１９】
重合トナーは、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することを示す。
【０１２０】
即ち、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述の攪拌翼である反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することでトナーを調製する。
【０１２１】
また、本発明のトナーを製造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させて調製する方法も挙げることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法を挙げることができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂および着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、攪拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、トナーを形成することができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する有機溶媒を加えてもよい。
【０１２２】
なお、本発明で用いられる形状係数等の均一なトナーを作製するための材料や製造方法、重合トナーの反応装置等については特開２０００−２１４６２９号に詳細に記載されている。
【０１２３】
図２は帯電ローラの構成例を示した断面図である。図２に示すように前記帯電ローラ１１は芯金１１ａと、その外周に設けられた導電性弾性部材であるクロルプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴム層又はそれらのスポンジ層１１ｂから成り、好ましくは最外層に０．０１〜１μｍ厚の離型性弗素系樹脂又はシリコーン樹脂層から成る保護層１１ｃを設けて構成される。
【０１２４】
帯電ローラは前記感光体１０に１０〜１００ｇ／ｃｍの圧接力で当接させることが好ましい。又、帯電ローラの回転は感光体ドラム１０の周速の１〜８倍が好ましい。
【０１２５】
尚、上記画像形成装置は、接触帯電方式のモノクロのレーザプリンタを示したが、帯電手段としては非接触方式のレーザプリンタでも同様の効果が得られる。又、カラーのレーザプリンタやコピーにも同様に適用可能である。又、露光光源もレーザ以外の光源、例えばＬＥＤ光源を用いてもよい。
【０１２６】
上記図１及び図２の帯電ローラの代わりに帯電ブラシを用いてもよい。
【０１２７】
図３は帯電ブラシの構成例を示した断面図である。図３に示すように帯電ブラシ１１ＢＲは芯金１１ａと、その外周に設けられた導電性又は半導電性の繊維等からなるブラシ１１ｂｒである。ブラシ部材としては、カーボン等の低抵抗物質を含有させた疎水性で、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。これらのバインダー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。
【０１２８】
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、１０１Ωｃｍ〜１０６Ωｃｍの範囲内のものが好ましい。
【０１２９】
即ち、帯電ブラシはステンレス等の芯材に１０１Ωｃｍ〜１０６Ωｃｍ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。又、帯電ブラシに用いるブラシ毛１本の太さは、５〜２０デニールが好ましい。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。
【０１３０】
前記帯電ブラシのブラシ毛密度は、４．５×１０２／ｃｍ２〜２．０×１０４／ｃｍ２（１平方センチあたりのブラシ毛数）が好ましい。
【０１３１】
本発明で用いられる帯電ブラシ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、感光体ドラムと帯電ブラシ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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
本発明の帯電ブラシに用いられる芯材としては、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。
【０１３４】
帯電ローラ又は帯電ブラシは、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。又、感光体と帯電ローラ又は帯電ブラシとが前記のように、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。
【０１３５】
又、上記図１及び図２の帯電ローラの代わりに磁気ブラシ帯電器を用いてもよい。図４は、磁気ブラシ帯電器の断面の一例を示す図である。
【０１３６】
図４において、１１ＭＢは磁気ブラシ帯電器、１０は感光体ドラム、Ｔ帯電部、１１１は帯電スリーブ、１１２は磁石体１１２、１１３はスクレーパ、１１４は攪拌スクリューを表す。
【０１３７】
図４によれば、帯電装置としての磁気ブラシ帯電器１１ＭＢは回転する感光体ドラム１０と対向し、感光体ドラム１０との近接部（帯電部Ｔ）において同方向（反時計方向）に回転される帯電用磁気粒子搬送体としての、例えばアルミ材やステンレス材を用いた円筒状の帯電スリーブ１１１と、該帯電スリーブ１１１の内部に設けられるＮ、Ｓ極よりなる磁石体１１２と、該磁石体１１２により帯電スリーブ１１１の外周面上に形成され感光体ドラム１０を帯電する磁気粒子からなる磁気ブラシと、磁石体１１２のＮ−Ｎ磁極部において該帯電スリーブ１１１上の磁気ブラシを掻取るスクレーパ１１３と、磁気ブラシ帯電器１１ＭＢ内の磁気粒子を撹拌或いは磁気粒子供給時に使用済み磁気粒子を磁気ブラシ帯電器１１ＭＢの排出口１１５より溢れさせて排出する撹拌スクリュー１１４と、磁気ブラシの穂立ち規制板１１６とにより構成される。帯電スリーブ１１１は磁石体１１２に対し回動可能になっていて、感光体ドラム１０との対向位置で感光体ドラム１０の移動方向と同方向（反時計方向）に０．１〜１．０倍の周速度で回転させられるのが好ましい。また帯電スリーブ１１１は、帯電バイアス電圧を印加し得る導電性の搬送担体が用いられるが、特に、表面に粒子層が形成される導電性の帯電スリーブ１１１の内部に複数の磁極を有する磁石体１１２が設けられている構造のものが好ましく用いられる。このような搬送担体においては、磁石体１１２との相対的な回転によって、導電性の帯電スリーブ１１１の表面に形成される磁気粒子層が波状に起伏して移動するようになるから、新しい磁気粒子が次々と供給され、帯電スリーブ１１１表面の磁気粒子層に多少の層厚の不均一があっても、その影響は上記波状の起伏によって実際上問題とならないように十分カバーされる。帯電スリーブ１１１の表面は磁気粒子の安定な均一搬送のために表面の平均粗さを５．０〜３０μｍとすることが好ましい、平滑であると搬送は十分に行えなく、粗すぎると表面の凸部から過電流が流れ、どちらにしても帯電ムラが生じ易い。上記の表面粗さとするにはサンドブラスト処理が好ましく用いられる。また、帯電スリーブ１１１の外径は５．０〜２０ｍｍが好ましい。これにより、帯電に必要な接触領域を確保する。接触領域が必要以上に大きいと帯電電流が過大となるし、小さいと帯電ムラが生じ易い。また上記のように小径とした場合、遠心力により磁気粒子が飛散あるいは感光体ドラム１０に付着し易いために、帯電スリーブ１１１の線速度は感光体ドラム１０の移動速度と殆ど同じか、それよりも遅いことが好ましい。
【０１３８】
また、帯電スリーブ１１１上に形成する磁気粒子層の厚さは、規制手段によって十分に掻き落とされて均一な層となる厚さであることが好ましい。帯電領域において帯電スリーブ１１１の表面上の磁気粒子の存在量が多すぎると磁気粒子の振動が十分に行われず感光体の摩耗や帯電ムラを起こすとともに過電流が流れ易く、帯電スリーブ１１１の駆動トルクが大きくなるという欠点がある。反対に磁気粒子の帯電領域における帯電スリーブ１１１上の存在量が少な過ぎると感光体ドラム１０への接触に不完全な部分を生じ磁気粒子の感光体ドラム１０上への付着や帯電ムラを起こすことになる。実験を重ねた結果、帯電領域における磁気粒子の好ましい付着量は１００〜４００ｍｇ／ｃｍ２であり、特に好ましくは２００〜３００ｍｇ／ｃｍ２であることが判明している。なお、この付着量は、磁気ブラシの帯電領域における平均値である。
【０１３９】
図５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。
【０１４０】
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、４組の画像形成部（画像形成ユニット）１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７０Ｕと、給紙搬送手段２１及び定着手段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。
【０１４１】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｙの周囲に配置された帯電手段１１Ｙ、露光手段４Ｙ、現像手段３Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ６Ｙ、クリーニング手段９Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｍ、帯電手段１１Ｍ、露光手段４Ｍ、現像手段３Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ６Ｍ、クリーニング手段９Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｃ、帯電手段１１Ｃ、露光手段４Ｃ、現像手段３Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ６Ｃ、クリーニング手段９Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１Ｂｋは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｂｋ、帯電手段１１Ｂｋ、露光手段４Ｂｋ、現像手段３Ｂｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ６Ｂｋ、クリーニング手段９Ｂｋを有する。
【０１４２】
前記４組の画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを中心に、回転する帯電手段１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋと、像露光手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋと、回転する現像手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋ、及び、感光体ドラム１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋをクリーニングするクリーニング手段９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋより構成されている。
【０１４３】
前記画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット１Ｙを例にして詳細に説明する。
【０１４４】
画像形成ユニット１Ｙは、像形成体である感光体ドラム１０Ｙの周囲に、帯電手段１１Ｙ（以下、単に帯電手段１１Ｙ、あるいは、帯電器１１Ｙという）、露光手段４Ｙ、現像手段３Ｙ、クリーニング手段９Ｙ（以下、単にクリーニング手段９Ｙ、あるいは、クリーニングブレード９Ｙという）を配置し、感光体ドラム１０Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット１Ｙのうち、少なくとも感光体ドラム１０Ｙ、帯電手段１１Ｙ、現像手段３Ｙ、クリーニング手段９Ｙを一体化するように設けている。
【０１４５】
帯電手段１１Ｙは、感光体ドラム１０Ｙに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体ドラム１０Ｙにコロナ放電型の帯電器１１Ｙが用いられている。
【０１４６】
像露光手段４Ｙは、帯電器１１Ｙによって一様な電位を与えられた感光体ドラム１０Ｙ上に、画像信号（イエロー）に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段４Ｙとしては、感光体ドラム１０Ｙ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（商品名；セルフォックレンズ）とから構成されるもの、あるいは、レーザ光学系などが用いられる。
【０１４７】
本発明の画像形成方法においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、像露光をスポット面積が２０００μｍ２以下の露光ビームを用いて行うことが好ましい。このような小径のビーム露光を行っても、本発明の有機感光体は、該スポット面積に対応した画像を忠実に形成することができる。より好ましいスポット面積は、１００〜１０００μｍ２である。その結果８００ｄｐｉ（ｄｐｉとは２．５４ｃｍ当たりのドット数）以上で、階調性が豊かな電子写真画像を達成することができる。
【０１４８】
前記露光ビームのスポット面積とは、該露光ビームを該ビームと垂直な面で切断したとき、該切断面に現れる光強度分布面で、光強度が最大ピーク強度の１／ｅ２以上の領域に相当する面積を意味する。
【０１４９】
用いられる光ビームとしては半導体レーザを用いた走査光学系、及びＬＥＤや液晶シャッター等の固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の１／ｅ２までの部分をスポット面積とする。
【０１５０】
無端ベルト状中間転写体ユニット７０Ｕ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（転写媒体）を有する。
【０１５１】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ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６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ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内に収容された転写材（定着された最終画像を担持する支持体：例えば普通紙、透明シート等）としての転写材（転写媒体）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、二次転写手段としての二次転写ローラ６ｂに搬送され、転写材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転写材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。ここで、転写媒体とは中間転写体や転写材等の感光体上のトナー画像の転写媒体を云う。
【０１５２】
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ６ｂにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材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９ｂにより残留トナーが除去される。
【０１５３】
画像形成処理中、一次転写ローラ６Ｂｋは常時、感光体１０Ｂｋに圧接している。他の一次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃに圧接する。
【０１５４】
二次転写ローラ６ｂは、ここを転写材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。
【０１５５】
また、装置本体Ａから筐体８０を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。
【０１５６】
筐体８０は、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７０Ｕとから成る。
【０１５７】
画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７０Ｕが配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７０Ｕ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６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ、及びクリーニング手段９ｂとから成る。
【０１５８】
本発明の画像形成方法及び画像形成装置は電子写真複写機、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。
【実施例】
【０１５９】
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。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。
【０１６０】
感光体１の作製
下記の様に感光体１を作製した。
【０１６１】
円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面粗さＲｚ＝１．５（μｍ）の導電性支持体を用意した。
【０１６２】
〈中間層〉
下記組成の分散液を同じ混合溶媒にて二倍に希釈し、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）し、中間層塗布液を作製した。
ポリアミド樹脂ＣＭ８０００（東レ社製）                                １部
酸化チタンＳＭＴ５００ＳＡＳ（テイカ社製）                            ３部
メタノール                                                          １０部
分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で１０時間の分散を行った。
【０１６３】
上記塗布液を用いて前記支持体上に、中間層の乾燥膜厚２μｍとなるよう浸漬塗布法で塗布した。
【０１６４】
〈電荷発生層〉
電荷発生物質：チタニルフタロシアニン顔料（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線回折スペクトル測定で、少なくとも２７．３°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料）
２０部
ポリビニルブチラール樹脂（＃６０００−Ｃ：電気化学工業社製）        １０部
酢酸ｔ−ブチル                                                    ７００部
４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン                          ３００部
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。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【０１６５】
〈電荷輸送層〉
電荷輸送物質：ＣＴＭ（ＣＴＭ−１）                                ２２５部
バインダー：ポリカーボネート（Ｚ３００：三菱ガス化学社製）        ３００部
酸化防止剤（Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０：日本チバガイギー社製）            ６部
ＴＨＦ／トルエン（４／１）                                      ２０００部
シリコンオイル（ＫＦ−９６：信越化学社製）                            １部
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円形スライドホッパー塗布機を用いて、乾燥膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１６６】
〈保護層〉
酸化チタン（数平均粒径１５ｎｍ、イソプロピルトリメトキシシラン表面処理の酸化チタン）                                                                ６０部
ラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物（例示化合物Ｎｏ．７）      ３０部
重合開始剤（１−２／１−５＝０．５部／０．５部の併用）                １部
イソプロピルアルコール                                              ５０部
上記成分を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、保護層塗布液を作製した。該塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、保護層を塗布した。塗布後、９０℃で２０分乾燥後（溶媒乾燥工程）、低圧水銀灯を用いて紫外線を１分間照射して（紫外線硬化工程）、乾燥膜厚３．０μｍの保護層を得た。
【０１６７】
感光体２〜１３の作製
感光体１の電荷輸送層のＣＴＭ、保護層の硬化性化合物、酸化チタン及び光重合開始剤、膜厚を下記表１のように変更した以外は、同様にして感光体２〜１３を作製した。
【０１６８】
感光体１４の作製
感光体１の作製において、保護層を下記のように変更した以外は同様にして感光体１４を作製した。
【０１６９】
〈保護層〉
酸化チタン（数平均粒径１５ｎｍ、イソプロピルトリメトキシシラン表面処理の酸化チタン）                                                                ６０部
バインダー：ポリカーボネート（Ｚ３００：三菱ガス化学社製）          ３０部
ＴＨＦ／トルエン（４／１）                                          ６０部
上記成分を混合撹拌し、十分に溶解・分散し、保護層塗布液を作製した。該塗布液を先に電荷輸送層まで作製した感光体上に円形スライドホッパー塗布機を用いて、保護層を塗布した。塗布後、９０℃で８０分乾燥後（溶媒乾燥工程）して、乾燥膜厚３．０μｍの保護層を得た。
【０１７０】
【表１】
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【０１７１】
（評価１）
以上のようにして得た感光体を基本的に図５に示す構造を有するｂｉｚｈｕｂＣ−３５３（コニカミノルタビジネステクノロジーズ（株）製：Ａ４紙３５枚／分のタンデムプロセス：帯電ローラによる接触帯電に改造）改造機に各々装着し、帯電条件との組み合わせを表２のように１５組作成し、常温常湿条件（２０℃６０％ＲＨ）で耐久試験を行った。詳しくは、画素率が７％の文字画像、ハーフトーン画像、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ１／４等分にある画像サンプルを計２０万枚印刷し、スタート時及び１万枚毎に評価した。評価項目と評価基準を以下に示す。評価結果を表２に示す。
露光条件
露光部電位目標：−５０Ｖ未満にする露光量に設定。
【０１７２】
露光ビーム：ドット密度６００ｄｐｉ（ｄｐｉとは２．５４ｃｍ当たりのドット数）の像露光を行った。レーザは７８０ｎｍの半導体レーザを使用
帯電ローラの帯電条件
ＤＣ電位：７００Ｖ
ＡＣ電位：周波数が１．０ｋＨｚ、中心電圧が−０．５ｋＶ、Ｖｐ−ｐが１．５ｋＶ
現像条件：二成分現像剤（重量平均粒径６．３μｍ、０．３μｍの疎水性酸化チタンと１５ｎｍの疎水性シリカの外添剤を含有する二成分現像剤）を用いた反転現像
「表面傷」
◎：２０万枚の印刷後にも感光体表面に傷の発生が目立たず、印刷した画像にも傷による画像欠陥の発生が見られない（良好）。
【０１７３】
○：２０万枚の印刷後にも感光体表面に弱い傷の発生があるが、印刷した画像には傷による画像欠陥の発生が見られない（実用上問題なし）
×：２０万枚の印刷後或いはその前に、感光体表面に傷の発生があり、印刷した画像にも傷による画像欠陥の発生が見られる（実用上問題有り）。
【０１７４】
「フィルミングの評価」
◎：２０万枚の印刷後にも感光体表面にフィルミング発生が目立たず、印刷した画像にもフィルミングによる画像ムラ等の画像欠陥の発生が見られない（良好）。
【０１７５】
○：２０万枚の印刷後にも感光体表面にフィルミング発生が若干見られるが、印刷した画像にはフィルミングによる画像ムラ等の画像欠陥の発生が見られない（実用上問題なし）。
【０１７６】
×：２０万枚の印刷後或いはその前に感光体表面にフィルミング発生し、印刷した画像にもフィルミングによる画像欠陥の発生が見られる（実用上問題有り）。
【０１７７】
「感光体の摩耗量の評価」
感光層の膜厚は均一膜厚部分（塗布の先端部及び後端部の膜厚変動部分を膜厚プロフィールを作製して除く）をランダムに１０ケ所測定し、その平均値を感光層の膜厚とする。膜厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器ＥＤＤＹ５６０Ｃ（ＨＥＬＭＵＴ  ＦＩＳＣＨＥＲ  ＧＭＢＴＥ  ＣＯ社製）を用いて行い、２０万枚耐刷試験前後の感光層膜厚の差を膜厚減耗量とする。
【０１７８】
【表２】
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【０１７９】
表２より、組み合わせＮｏ．１〜１５の内、本願発明の要件を備えた組み合わせＮｏ．１〜４、７〜１４は、表面傷、フィルミングの各評価に於いて、良好な評価を得ているが、酸化チタンの表面露出量が２０％未満の感光体を用いた組み合わせＮｏ．５では、表面傷の評価が劣化しており、酸化チタンの表面露出量が４０％より大きい感光体を用いた組み合わせＮｏ．６では、フィルミングの評価が劣っている。又、帯電条件がＤＣのみの組み合わせＮｏ．１５では、フィルミングが劣化している。一方、本願発明内の組み合わせの中でも、保護層にラジカル重合性硬化性官能基を有する化合物を用いた感光体の組み合わせ（組み合わせＮｏ．１〜４、７〜１３）は、保護層にポリカーボネート樹脂を用いた組み合わせ（組み合わせＮｏ．１４）に比し、各評価の改良効果が大きい。
【０１８０】
（評価２）
評価１の評価機の帯電ローラを帯電ブラシに変更して、帯電条件の組み合わせを評価１と同様に１５組作成し、感光体及び帯電プロセスの評価を行った。各組み合わせの評価結果は評価１とほぼ同等の結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明に係る接触帯電方式を用いた画像形成装置の断面概略図である。
【図２】画像形成装置に着脱自在な感光体カートリッジの断面概略図である。
【図３】帯電ローラの構成を示した断面図である。
【図４】磁気ブラシ帯電器の断面の一例を示す図である。
【図５】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。
【符号の説明】
【０１８２】
１  画像形成装置
２  感光体カートリッジ
３  現像カートリッジ
４  露光装置
５  給紙装置
６  転写ローラ
７  定着器
８  排紙トレイ
２１  感光体
２２  帯電ブラシ
２３、２７  電源接続部材
２４  プレ帯電フィルム
２５、２６  帯電ならし部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010032604.tif 000019
【図４】
2010032604.tif 000020
【図５】
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