(57)【要約】【課題】画像品質の低下を抑制し、かつ感光体の減耗を抑制する。【解決手段】画像形成方法は、帯電ローラー２１２を感光体２１１の表面に接触させて感光体２１１を帯電させ、画像形成を行う画像形成方法であって、感光体２１１は、導電性支持体２１１ａ上に、中間層２１１ｂ、電荷発生層２１１ｃ及び電荷輸送層２１１ｄ、２１１ｅがこの順に積層されてなり、感光体２１１の最表面側に設けられる第１の電荷輸送層２１１ｅの硬度は、第１の電荷輸送層２１１ｅに隣接する第２の電荷輸送層２１１ｄの硬度よりも高く、第１の電荷輸送層２１１ｅが残存しているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアスを帯電ローラー２１２に印加し、第１の電荷輸送層２１１ｅが減耗して第２の電荷輸送層２１１ｄが感光体２１１の最表面に存在しているときには、直流電圧のみの第２バイアスを帯電ローラー２１２に印加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触式又は近接式の帯電部材にバイアス電圧を印加し、前記帯電部材を感光体の表面に接触又は近接させて前記感光体を帯電させ、画像形成を行う画像形成方法であって、
前記感光体は、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層及び少なくとも２層以上の電荷輸送層がこの順に積層されてなり、
前記電荷輸送層のうち前記感光体の最表面側に設けられる第１の電荷輸送層の硬度は、前記第１の電荷輸送層に隣接する第２の電荷輸送層の硬度よりも高く、
前記第１の電荷輸送層が残存しているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアスを前記帯電部材に印加し、前記第１の電荷輸送層が減耗して前記第２の電荷輸送層が前記感光体の最表面に存在しているときには、直流電圧のみの第２バイアスを前記帯電部材に印加することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記感光体の膜厚に基づき、前記第１の電荷輸送層が残存しているか、及び前記第２の電荷輸送層が前記感光体の最表面に存在しているかを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記帯電部材は、接触式又は近接式の帯電ローラーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
接触式又は近接式の帯電部材にバイアス電圧を印加する電源部と、
前記帯電部材を感光体の表面に接触又は近接させて前記感光体を帯電させ、画像形成を行う制御部と、を備える画像形成装置であって、
前記感光体は、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層及び少なくとも２層以上の電荷輸送層がこの順に積層されてなり、
前記電荷輸送層のうち前記感光体の最表面側に設けられる第１の電荷輸送層の硬度は、前記第１の電荷輸送層に隣接する第２の電荷輸送層の硬度よりも高く、
前記制御部は、前記第１の電荷輸送層が残存しているときには、前記電源部に直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアスを印加させ、前記第１の電荷輸送層が減耗して前記第２の電荷輸送層が前記感光体の最表面に存在しているときには、前記電源部に直流電圧のみの第２バイアスを印加させ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、画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、感光体を帯電させる方法として、感光体に接触又は近接させる帯電部材に電圧を印加して、近接放電により感光体表面を帯電させる帯電方式がある。この方式では、帯電部材が感光体側に付勢されていることで、帯電部材と感光体とが接触又は近接する。帯電部材にバイアスを印加することで、感光体と帯電部材との接触部近傍又は近接部で近接放電が生じ、感光体表面に電荷が付与されることで感光体の表面が帯電される。
【０００３】
帯電部材にＤＣバイアス（直流バイアス）を印加する方式では、印字速度が速い場合や、感光体の膜厚が厚い場合等の帯電に不利な条件において、印加する電圧を高い値に設定する必要があるが、帯電前の感光体電位と印加する電圧とのギャップが大きいと過放電による帯電ムラが発生してしまい、結果として画像不良を生じるという問題がある。
【０００４】
帯電部材にＡＣバイアス（直流バイアスに交流バイアスを重畳したバイアス）を印加する方式では、帯電と除電とを繰り返すため、過放電が発生しても除電されることにより帯電ムラは発生しない。しかしながら、ＡＣバイアス印加方式では、ＤＣバイアス印加方式と比べると感光体に流れる電流量が多いため、感光体の劣化による減耗量が増大するという問題がある。減耗により感光体膜厚が薄くなると電位保持機能が低下し画像ノイズが発生するため、感光体を交換する必要が生じる。
【０００５】
これらの問題に対し、感光体の使用量が少ない場合には帯電ローラーにＤＣバイアスを印加することで、感光体の減耗量を低減し、感光体の使用量が増大して劣化したときにＡＣバイアスを印加することで、感光体の削れムラ等による画像不良を抑える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７０９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来の技術によれば、感光体の使用量が少ない場合にＤＣバイアスを印加するため、感光体の膜厚をより厚く構成した場合等、帯電に不利な条件であると、上記したように電圧を高く設定する必要が生じ、これにより過放電が発生して帯電ムラ及び画像不良が発生しやすい。また、感光体の使用量が増大したときのみにＡＣバイアスを印加しているものの、ＡＣバイアスを印加した際の感光体の減耗量増大は避けられず、感光体を更に長寿命化することが困難となっている。
【０００８】
そこで、本発明は、画像品質の低下を抑制し、かつ感光体の減耗を抑制する画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
接触式又は近接式の帯電部材にバイアス電圧を印加し、前記帯電部材を感光体の表面に接触又は近接させて前記感光体を帯電させ、画像形成を行う画像形成方法であって、
前記感光体は、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層、少なくとも２層以上の電荷輸送層がこの順に積層されてなり、
前記電荷輸送層のうち前記感光体の最表面側に設けられる第１の電荷輸送層の硬度は、前記第１の電荷輸送層に隣接する第２の電荷輸送層の硬度よりも高く、
前記第１の電荷輸送層が残存しているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアスを前記帯電部材に印加し、前記第１の電荷輸送層が減耗して前記第２の電荷輸送層が前記感光体の最表面に存在しているときには、直流電圧のみの第２バイアスを前記帯電部材に印加することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成方法において、
前記感光体の膜厚に基づき、前記第１の電荷輸送層が残存しているか、及び前記第２の電荷輸送層が前記感光体の最表面に存在しているかを判定することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成方法において、
前記帯電部材は、接触式又は近接式の帯電ローラーであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、
接触式又は近接式の帯電部材にバイアス電圧を印加する電源部と、
前記帯電部材を感光体の表面に接触又は近接させて前記感光体を帯電させ、画像形成を行う制御部と、を備える画像形成装置であって、
前記感光体は、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層及び少なくとも２層以上の電荷輸送層がこの順に積層されてなり、
前記電荷輸送層のうち前記感光体の最表面側に設けられる第１の電荷輸送層の硬度は、前記第１の電荷輸送層に隣接する第２の電荷輸送層の硬度よりも高く、
前記制御部は、前記第１の電荷輸送層が残存しているときには、前記電源部に直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアスを印加させ、前記第１の電荷輸送層が減耗して前記第２の電荷輸送層が前記感光体の最表面に存在しているときには、前記電源部に直流電圧のみの第２バイアスを印加させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画像品質の低下を抑制し、かつ感光体の減耗を抑制す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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置を示す概略図である。
【図２】画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】感光体の積層構成を示す概略断面図である。
【図４】帯電ローラー及びその周辺部材を示す概略図である。
【図５】第２バイアスを印加したときの感光体の表面電位の推移を示すグラフである。
【図６】帯電に不利な条件において、第２バイアスを印加したときの感光体の表面電位の推移を示すグラフである。
【図７】第１バイアスを印加したときの感光体の表面電位の推移を示すグラフである。
【図８】バイアス選択処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１６】
《画像形成装置》
図１は、本実施形態の画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。
【００１７】
画像形成装置１は、用紙に画像を形成する複合機等の画像形成装置である。図１に示すように、画像形成装置１は、搬送部１６、給紙部１８、画像形成部２０及び定着部３０等を備える。
【００１８】
画像形成装置１は、コピー用に設けられたスキャナー等の原稿読取部１５（図２参照）により、制御部１１の指示に従って、原稿台上にセットされた原稿を読み取って、画素ごとにＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色値を有するビットマップ形式の原画像を生成する。原稿読取部１５により生成されたＲ、Ｇ及びＢの色値を有する原画像は、図示しない色変換部によりＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの色値を有する原画像に色変換された後、記憶部１２（図２参照）に記憶される。
【００１９】
搬送部１６は、複数の搬送ローラー１６１Ａ、１６１Ｂ、１６１Ｃ、１６１Ｄ、１６１Ｅ及び排紙ローラー１６２等で構成されている。搬送部１６は、制御部１１の指示に従って、給紙部１８や手差しトレイ（図示略）から給紙された用紙を、画像形成部２０、定着部３０へ搬送し、画像形成及び定着された用紙を排紙口２６から排紙トレイ２７に排出する。排紙トレイ２７は、排出された用紙を載置する。搬送部１６は、定着部３０から搬送された用紙を反転して再度画像形成部２０に搬送する反転部１６ａを有する。
【００２０】
給紙部１８は、複数の給紙トレイ１８１を備え、制御部１１の指示に従って、給紙ローラー１８２により画像形成部２０に用紙を供給する。各給紙トレイ１８１には、それぞれ予め定められた紙種やサイズの用紙が収納されている。
【００２１】
画像形成部２０は、制御部１１の指示に従って、画像処理部１７（図２参照）により画像処理された原画像に基づいて、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの複数の色からなる画像を用紙上に形成する。画像形成部２０は、４つの書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ、中間転写ベルト２２、２次転写部２３、クリーニングブレード２４及び電源部２５（図２参照）等を備えている。
【００２２】
４つの書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、中間転写ベルト２２のベルト面に沿って配置され、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの色の画像を形成する。書込みユニット２１Ｙは、感光体２１１Ｙ、帯電ローラー（帯電部材）２１２Ｙ、光走査装置２１３、現像部２１４Ｙ、１次転写ローラー２１５Ｙ、クリーニング部２１６Ｙ及びトナーボトル２１７Ｙを備えている。
【００２３】
画像形成時、書込みユニット２１Ｙでは、帯電ローラー２１２Ｙにより感光体２１１Ｙに電圧を印加して帯電させた後、光走査装置２１３により原画像に基づいて発光させた光束で感光体２１１Ｙ上を走査して静電潜像を形成する。現像部２１４Ｙによりトナー等の色材を供給して、感光体２１１Ｙ上の静電潜像を現像すると、像担持体である感光体２１１Ｙ上にトナー像が形成される。現像部２１４Ｙ内のトナーが減少すると、トナーボトル２１７Ｙ内に収容されたトナーが現像部２１４Ｙに供給される。トナーボトル２１７Ｙは取り外し可能なユニットとなっており、トナーボトル２１７Ｙ内のトナーが完全に消費されたときにユーザーにより新たなトナーボトル２１７Ｙに交換されることで、画像形成装置１にトナーを連続的に供給することができる。
【００２４】
なお、各書込みユニット２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、書込みユニット２１Ｙと同様に構成されているため、その説明を省略する。また、各書込みユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋはそれぞれ、共通の光走査装置２１３を備えて構成される。
また、以下の説明において、書込みユニット２１Ｙ〜２１Ｋ、感光体２１１Ｙ〜２１１Ｋ、帯電ローラー２１２Ｙ〜２１２Ｋ、現像部２１４Ｙ〜２１４Ｋ、１次転写ローラー２１５Ｙ〜２１５Ｋ、クリーニング部２１６Ｙ〜２１６Ｋ、トナーボトル２１７Ｙ〜２１７Ｋをそれぞれ区別して説明する必要がない場合には、単に、書込みユニット２１、感光体２１１、帯電ローラー２１２、現像部２１４、１次転写ローラー２１５、クリーニング部２１６、トナーボトル２１７と称して説明する。
【００２５】
中間転写ベルト２２は、複数のローラーにより巻き回されて回転する無端ベルト状の像担持体である。複数のローラーの中には、１次転写ローラー２１５Ｙ〜２１５Ｋが含まれる。
【００２６】
２次転写部２３は、給紙部１８から搬送される用紙の搬送経路上に配置されている。２次転写部２３は、給紙部１８から給紙された用紙上に、中間転写ベルト２２上のトナー像を転写（２次転写）し、定着部３０に搬送する。
【００２７】
クリーニングブレード２４は、無端状の中間転写ベルト２２の回転方向において、２次転写部２３と各書込みユニット２１との間に設けられ、当該中間転写ベルト２２の外側表面に当接してクリーニングを行う。クリーニングブレード２４の材質は特に限定されず、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性部材の他、各種樹脂や金属等を用いることができるが、弾性部材であることが好ましい。
【００２８】
電源部２５は、制御部１１の指示に従って、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアス、又は直流電圧のみの第２バイアスを帯電ローラー２１２に印加する。また、電源部２５は、第１又は第２バイアスの電圧の大きさを調整可能に構成され、第１又は第２バイアス印加時に流れる電流値を検知する回路を有する。電源部２５は、検知された電流値を制御部１１に出力し、制御部１１は、その電流値から感光体２１１の膜厚を検知することが可能となっている。
【００２９】
定着部３０は、制御部１１の指示に従って、画像形成部２０により色材の像としてのトナー像が形成された用紙に、画像を熱定着させる。すなわち、定着部３０は、画像形成部２０によりトナー像が形成された用紙を加熱及び加圧する。用紙の両面に画像を形成する場合、定着部３０により一方の面に画像が定着された用紙は、反転部１６ａにより用紙面を反転された後、再度２次転写部２３の位置へ給紙される。
【００３０】
図２に示すように、画像形成装置１は、制御部１１、記憶部１２、操作部１３、表示部１４、原稿読取部１５、搬送部１６、画像処理部１７、給紙部１８、通信部１９、画像形成部２０及び定着部３０等を備える。画像形成装置１の各部は、バス４０を介して接続されている。
【００３１】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、画像形成装置１の各部を制御する。ＲＯＭは、各種プログラム及び各種データが記憶されている記憶部である。制御部１１は、ＣＰＵがＲＯＭから各種プログラムを読み出して適宜ＲＡＭに展開し、展開したプログラムとＣＰＵの協働で、各種処理を実行する。例えば、制御部１１は、原稿読取部１５により生成され又は通信部１９を介して受信され、記憶部１２に保持されたビットマップ形式の原画像を、画像処理部１７により画像処理させて、画像処理後の原画像データに基づき、画像形成部２０により用紙上に画像を形成させる。
【００３２】
また、制御部１１は、ユーザーによる操作に基づき印字速度を調整し、印字速度に応じて、搬送部１６による用紙搬送速度や感光体２１１及び中間転写ベルト２２の回転速度等を制御する。また、制御部１１は、ジョブの実行に当たり、印字モード（印刷品質）を選択する。印字モードとしては、例えば、文字や図面等の２値画像のみからなる画像を出力する文字モードや、写真のような中間調濃度を有する多値画像を出力する写真モード等が挙げられる。なお、印字モードは、ユーザーによる操作に基づき制御部１１が選択するものとしても良いし、入力画像データに応じて制御部１１が選択するものとしても良い。
【００３３】
記憶部１２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等により構成され、各種画像処理に係る画像データ等の各種データを一時的に記憶する画像メモリーである。また、記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を有し、各種データを書き込み及び読み出し可能に記憶する構成としても良い。
【００３４】
操作部１３及び表示部１４は、ユーザーインターフェイスとして画像形成装置１に設けられる。操作部１３は、ユーザーの操作に応じた操作信号を生成し、制御部１１に出力する。操作部１３としては、キーパッド、表示部１４と一体に構成されたタッチパネル等を用いることができる。表示部１４は、制御部１１の指示に従って、操作画面等を表示する。表示部１４としては、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro Luminescence Display）等を用いることができる。
【００３５】
画像処理部１７は、記憶部１２に記憶された画像データ、原稿読取部１５により原稿から画像を読み取って得られた画像データ、通信部１９を介して外部装置から入力された画像データに必要な画像処理を行い、画像処理後の画像データを画像形成部２０に出力する。画像処理には、階調処理、中間調処理、色変換処理等が含まれる。階調処理は、画像データの各画素の階調値を、用紙上に形成された画像の濃度特性が目標の濃度特性と一致するように補正された階調値に変換する処理である。中間調処理は、誤差拡散処理、組織的ディザ法を用いたスクリーン処理等である。色変換処理は、ＲＧＢの各階調値をＹＭＣＫの各階調値に変換する処理である。
【００３６】
通信部１９は、ネットワークカード等で構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続される。通信部１９は、ネットワーク上の外部装置、例えばＰＣ（Personal Computer）等のユーザー端末、サーバー等と通信する。通信部１９は、ネットワークを介して、画像を形成するための画像データを外部装置から受信する。
【００３７】
《感光体》
本実施形態の感光体２１１は、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層及び少なくとも２層以上の電荷輸送層がこの順に積層されてなり、少なくとも２層以上の電荷輸送層のうち、感光体の最表面側に設けられる第１の電荷輸送層の硬度が、当該第１の電荷輸送層に隣接する第２の電荷輸送層の硬度よりも高く構成されている。
【００３８】
第１及び第２の電荷輸送層の硬度は、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）により測定されるユニバーサル硬さが用いられる。
【００３９】
第１及び第２の電荷輸送層の硬度の測定方法としては、「フィッシャースコープＨ１００」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をかけて第１又は第２の電荷輸送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さ（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０．４ｍＮ／ｓｅｃ、押し込み加重２ｍＮ、保持時間５秒、測定環境２０℃、６５％ＲＨとする。
式（Ａ）：ＨＵ（ユニバーサル硬さ）＝Ｆ／（２６．４５×ｈ２）
【００４０】
また、第１の電荷輸送層の硬度は、例えば１７０〜３００Ｎ／ｍｍ２の範囲内であることが好ましく、第２の電荷輸送層の硬度は、例えば１５０〜２２０Ｎ／ｍｍ２の範囲内であることが好ましい。
【００４１】
第１及び第２の電荷輸送層の硬度は、例えば、構成成分を変化させることで調整することができる。
【００４２】
感光体２１１の構成の具体的な一例について、図３を参照して説明する。図３は、感光体２１１の積層構成の一例を示す概略断面図である。図３に示すように、感光体２１１は、導電性支持体２１１ａ上に、中間層２１１ｂ、電荷発生層２１１ｃ、第２の電荷輸送層２１１ｄ、第１の電荷輸送層２１１ｅがこの順に積層されて構成されている。電荷発生層２１１ｃ、第２の電荷輸送層２１１ｄ及び第１の電荷輸送層２１１ｅにより、感光体２１１の構成に必要不可欠な感光層２１１ｆが構成されている。本発明において感光体の膜厚とは、感光層２１１ｆの層厚をいう。
【００４３】
このような感光体２１１は、電荷発生層２１１ｃ、第２の電荷輸送層２１１ｄ及び第１の電荷輸送層２１１ｅがそれぞれ公知の有機電荷発生物質及び有機電荷輸送物質を含有して構成される有機感光層である、いわゆる有機感光体であることが好ましい。
以下、感光体２１１が有機感光体からなるものとして説明する。
【００４４】
（導電性支持体）
導電性支持体は、例えば円筒管よりなる素管が用いられる。素管としては、導電性を有していれば特に限定されず、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等の金属をドラム状に成形したもの等が挙げられる。
【００４５】
（中間層）
中間層は、導電性支持体と感光層との間にバリアー機能と接着機能とを付与するものである。このような中間層を設けることで、種々の故障防止等を図ることができる。
【００４６】
中間層は、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、ポリウレタン、アルキッド−メラミン、エポキシ及びゼラチン等のバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解して塗布液を調製し、この塗布液を、導電性支持体の外周面に浸漬塗布等によって塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜を乾燥することにより形成することができる。
中間層を形成するバインダー樹脂としては、アルコール可溶性のポリアミド樹脂を用いることが好ましい。
【００４７】
また、中間層には抵抗調整や粗さ付与等の目的で金属酸化物粒子等の各種の微粒子を含有させることができる。
金属酸化物粒子としては、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、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等の微粒子が挙げられる。
これらの金属酸化物粒子は、２種類以上を混合して用いても良い。２種類以上混合した場合には、固溶体又は融着の形をとっても良い。このような金属酸化物粒子の平均粒径は好ましくは０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。また、これらの金属酸化物粒子は、無機化合物や有機化合物で一重又は多重に表面処理されていても良い。
【００４８】
中間層を形成するバインダー樹脂を溶解させる溶媒としては、公知のものを挙げることができるが、例えばバインダー樹脂としてアルコール可溶性ポリアミドを用いる場合、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−ブタノール等の炭素数１〜４のアルコール類が、ポリアミドの溶解性と塗布性能に優れるために好ましい。また、塗布性や保存性、微粒子の分散性等を向上するために、溶媒と共に助溶媒を用いることが好ましく、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、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
【００４９】
中間層を形成するための塗布液における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。
【００５０】
中間層に微粒子を含有させる場合のバインダー樹脂に対する微粒子の混合割合は、バインダー樹脂１００体積部に対して微粒子２０〜４００体積部が好ましく、更に好ましくは４０〜２００体積部である。
【００５１】
微粒子の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用することができるが、これらに限定されるものではない。平均粒径０．１〜０．５ｍｍのビーズを用いたビーズミルを好ましいものとして挙げることができる。
【００５２】
なお、中間層用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。
【００５３】
中間層の乾燥方法は、バインダー樹脂や溶媒の種類、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。
【００５４】
中間層の層厚は、０．１〜３０μｍであることが好ましく、０．３〜１５μｍであることがより好ましい。
【００５５】
（電荷発生層）
電荷発生層は、バインダー樹脂中に電荷発生物質が含有されて構成されている。
【００５６】
電荷発生物質は、スーダンレッド及びダイアンブルー等のアゾ顔料、ピレンキノンやアントアントロン等のキノン顔料、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等のインジゴ顔料、フタロシアニン顔料等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの電荷発生物質は、単独、又は公知の樹脂中に分散された形態で使用され得る。
【００５７】
電荷発生層を形成する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、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）及びポリビニルカルバゾール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５８】
電荷発生層は、バインダー樹脂を溶媒に溶解させた溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、当該塗布液を、導電性支持体上又は中間層上に塗布機で一定の膜厚に塗布し、乾燥して塗布膜を作製することが好ましい。
【００５９】
電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン、シクロヘキサン、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、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−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等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６０】
電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷発生物質１０〜６００質量部が好ましく、更に好ましくは５０〜５００質量部である。
【００６２】
電荷発生層の層厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが、好ましくは０．０１〜５μｍ、より好ましくは０．０５〜３μｍである。なお、電荷発生層形成用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。電荷発生層は、上記した顔料を真空蒸着することによって形成することもできる。
【００６３】
（第２の電荷輸送層）
第２の電荷輸送層は、バインダー樹脂中に電荷輸送物質が含有されて構成されている。
【００６４】
電荷輸送物質としては、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン及びポリ−９−ビニルアントラセン、トリフェニルアミン誘導体等が挙げられ、これらは２種以上混合して使用しても良い。
【００６５】
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、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、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及びスチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられるが、ポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。また、ＢＰＡ（bisphenol A）、ＢＰＺ（bisphenol Z）、ジメチルＢＰＡ、ＢＰＡ−ジメチルＢＰＡ共重合体等を用いることが、耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。
【００６６】
第２の電荷輸送層は、バインダー樹脂及び電荷輸送物質を溶媒に溶解させて塗布液を調製し、当該塗布液を、電荷発生層の外周面に塗布機によって一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。
【００６７】
バインダー樹脂及び電荷輸送物質を溶解するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、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、ピリジン及びジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
バインダー樹脂に対する電荷輸送物質の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷輸送物質１０〜５００質量部が好ましく、更に好ましくは２０〜１００質量部である。
【００６９】
第２の電荷輸送層の層厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは５〜４０μｍであり、更に好ましくは１０〜４０μｍである。
【００７０】
第２の電荷輸送層中には酸化防止剤、電子導電剤、安定剤等が添加されていても良い。酸化防止剤については特開２０００−３０５２９１号公報に記載のものが挙げられ、電子導電剤については特開昭５０−１３７５４３号公報、同５８−７６４８３号公報等に記載のものが挙げられる。
【００７１】
（第１の電荷輸送層）
第１の電荷輸送層は、バインダー樹脂中に電荷輸送物質が含有されて構成されている。
【００７２】
第１の電荷輸送層を構成するバインダー樹脂及び電荷輸送物質としては、第２の電荷輸送層と同様のものを用いることができる。
【００７３】
第１の電荷輸送層は、バインダー樹脂及び電荷輸送物質を溶媒に溶解させて塗布液を調製し、当該塗布液を、第２の電荷輸送層の外周面に塗布機によって一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。
【００７４】
バインダー樹脂及び電荷輸送物質を溶解するための溶媒としては、第２の電荷輸送層を形成するための溶媒と同様のものを用いることができる。
【００７５】
バインダー樹脂に対する電荷輸送物質の混合割合は、バインダー樹脂１００質量部に対して電荷輸送物質１０〜５００質量部が好ましく、更に好ましくは２０〜１００質量部である。
【００７６】
第１の電荷輸送層の層厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは２〜２０μｍであり、更に好ましくは３〜１４μｍである。
【００７７】
第１の電荷輸送層中には、第２の電荷輸送層と同様に、酸化防止剤、電子導電剤、安定剤等が添加されていても良い。
【００７８】
《帯電ローラー》
次いで、図４を参照して、帯電ローラー２１２について説明する。図４は、帯電ローラー２１２及びその周辺構成を示す概略構成図である。
【００７９】
図４に示すように、帯電ローラー２１２は、電源部２５より第１バイアス又は第２バイアスが印加される金属等の導電性軸２１２ａ、導電性軸２１２ａの外周面上に設けられ、導電性ゴム等で構成される導電性弾性体層２１２ｂ、導電性軸２１２ａを保持する保持部材２１２ｃ、導電性軸２１２ａを感光体２１１に近付く方向に付勢するバネ等の弾性部材２１２ｄ、所定位置に固定され、これら各部材を覆う筐体２１２ｅ等を備えて構成されている。
【００８０】
弾性部材２１２ｄは、その一端が筐体２１２ｅの内側に固定され、他端が保持部材２１２ｃに固定されている。これにより、導電性軸２１２ａが感光体２１１に近付く方向に付勢されて、導電性弾性体層２１２ｂが感光体２１１の外周面に接触し、感光体２１１の回転に従動して導電性軸２１２ａ及び導電性弾性体層２１２ｂが回転する。
【００８１】
また、電源部２５により導電性軸２１２ａに電圧が印加されることで、感光体２１１と導電性弾性体層２１２ｂとの接触部近傍の空間で近接放電が生じ、感光体２１１表面に電荷が付与されて感光体２１１の表面が帯電される。このように帯電ローラー２１２は接触方式の帯電部材であり、非接触方式の帯電部材と比較してコスト及び環境対応の面で優れる。
【００８２】
次いで、図５〜図７を参照して、上記のように構成される帯電ローラー２１２に第１又は第２バイアスが印加されたときの感光体２１１の状態について説明する。なお、図５〜図７においては、回転駆動する感光体２１１が帯電ローラー２１２に近接して放電が起こり始める位置を「帯電ニップ先端」、感光体２１１が帯電ローラー２１２から離間して放電が終了する位置を「帯電ニップ後端」としている。
【００８３】
図５は、第２バイアスにより感光体２１１を帯電させた場合の感光体表面電位の推移を示す。
感光体表面電位の目標値ａ１に対して、パッシェンの法則から求められる放電開始電圧を加算した値の第２バイアスｂ１を帯電ローラー２１２に印加する。感光体２１１が帯電ニップ先端を通過すると、感光体２１１と帯電ローラー２１２との間で放電が起こり、感光体表面電位が上昇する。感光体表面電位が上昇すると、第２バイアスｂ１と感光体表面電位との差が小さくなることで、放電が少なくなり感光体表面電位の上昇が緩やかになる。感光体表面電位が目標値ａ１まで上昇すると、第２バイアスｂ１と感光体表面電位との差は放電開始電圧より小さくなることで、放電が止まり感光体表面電位はそれ以上上昇しない。
【００８４】
上記したように、印字速度が速い場合や感光体２１１の膜厚が厚い場合等、感光体２１１の帯電に不利な条件において、第２バイアスにより感光体２１１を帯電させる場合には、印加電圧をより高い値に設定する必要がある。
図６は、そのような帯電に不利な条件において、第２バイアスにより感光体２１１を帯電させた場合の感光体表面電位の推移を示す。
感光体表面電位の目標値ａ２に対して、パッシェンの法則から求められる放電開始電圧を加算した値の第２バイアスｂ２を帯電ローラー２１２に印加する。第２バイアスｂ２は上記した図５における第２バイアスｂ１よりも高い電圧に設定されている。このように高い電圧を印加すると帯電ローラー２１２内に多くの電荷が注入され、感光体２１１が帯電ニップ先端を通過すると蓄積された電荷が過剰に放電してしまい、感光体表面電位が必要以上に上昇する。これにより、感光体表面電位は目標値ａ２を超えてしまう。第２バイアスｂ２と感光体表面電位との差が放電開始電圧より小さくなることで、放電が止まり感光体表面電位はそれ以上上昇しなくなるが、感光体表面電位は目標値ａ２より高い電位に帯電されてしまう。このような過剰な帯電は、帯電ローラー２１２の複数箇所で発生し、過剰な帯電が発生した箇所では形成される画像の画像濃度が薄くなる。
【００８５】
図７は、第１バイアスにより感光体２１１を帯電させた場合の感光体表面電位の推移を示す。
感光体表面電位の目標値ａ３が中間値となるように設定し、パッシェンの法則から求められる放電開始電圧を超える幅を持たせた第１バイアスｂ３を帯電ローラー２１２に印加する。感光体２１１が帯電ニップ先端を通過した後、感光体２１１を帯電させる側に電圧が加わるときに感光体表面電位が上昇し、感光体２１１を除電させる側に電圧が加わるときに感光体表面電位が低下する。感光体２１１の帯電及び除電を繰り返すことで感光体表面電位は徐々に目標値ａ３に近付く。第１バイアスが高い電圧に設定されていた場合、帯電ローラー２１２内に多くの電荷が注入されて、感光体表面電位が目標値ａ３を超えてしまっても、感光体２１１を除電する側に電圧が加わることで感光体表面電位は低下し目標値ａ３に近付き、帯電ニップを通過した後には感光体表面電位は目標値ａ３と一致する。
【００８６】
ここで、上記クリーニング部２１６は、ウレタンゴム等のゴム材料で構成されるクリーニングブレードを感光体２１１に押し当てることで残留トナーを除去する。感光体２１１とクリーニング部２１６の接触部では、トナー及びトナーに含有される外添剤が堰き止められ、これにより感光体２１１に負荷がかかり、感光体２１１表面が削られることでクリーニングが行われる。クリーニングが繰り返し行われることで感光体２１１の膜厚が薄くなると、電位を保持する機能が低下し画像ノイズが発生してしまうため、感光体２１１の膜厚が所定値となったら感光体２１１又は感光体２１１を含むユニットの交換が必要となる。図５〜図７に示すように、感光体２１１の膜厚が厚い場合、帯電ローラー２１２に第１バイアスを印加した方が過放電が発生しにくく画像不良が生じにくいが、クリーニングによる感光体２１１の膜厚減耗量は、第２バイアスを印加する場合よりも、第１バイアスを印加する場合の方が多い。
【００８７】
《画像形成方法》
本実施形態の画像形成方法は、接触式又は近接式の帯電部材にバイアス電圧を印加し、帯電部材を感光体の表面に接触又は近接させて感光体を帯電させ、画像形成を行う画像形成方法であって、感光体は、導電性支持体上に、電荷発生層及び少なくとも２層以上の電荷輸送層がこの順に積層されてなり、電荷輸送層のうち感光体の最表面側に設けられる第１の電荷輸送層の硬度は、第１の電荷輸送層に隣接する第２の電荷輸送層の硬度よりも高く、第１の電荷輸送層が残存しているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアスを帯電部材に印加し、第１の電荷輸送層が減耗して第２の電荷輸送層が感光体の最表面に存在しているときには、直流電圧のみの第２バイアスを帯電部材に印加することを特徴とする。
【００８８】
このように、第１の電荷輸送層が残存しているとき、すなわち感光体２１１の膜厚が厚いときに第１バイアスを印加することで、過放電の発生による画像不良の発生を抑制することができる。また、第１バイアスの印加は、硬度の高い第１の電荷輸送層残存時に行うので、第１バイアス印加による感光体２１１の減耗量の増大を抑制し、感光体２１１の長寿命化を図ることができる。また、第２バイアスの印加は、硬度の高い第１の電荷輸送層が減耗して第２の電荷輸送層が露出している時に行うので、感光体表面（第２の電荷輸送層）が適度に削られ、フィルミングによる画像ボケの発生を抑制することができる。
【００８９】
具体的には、第１の電荷輸送層が残存しているか、第１の電荷輸送層が減耗して第２の電荷輸送層が感光体２１１の最表面に存在しているかを、感光体２１１の膜厚に基づき判定することができる。すなわち、感光体２１１の膜厚が所定値以上である場合には第１の電荷輸送層が残存していると判定され、感光体２１１の膜厚が所定値未満である場合には第１の電荷輸送層が減耗して第２の電荷輸送層が感光体２１１の表面に存在していると判定される。この場合、当該所定値は、感光体２１１の初期膜厚（感光体を初めて使用する時の膜厚、又は劣化により感光体を交換した場合には交換直後の感光体の膜厚）から第１の電荷輸送層の層厚を引いた値に設定される。ただし、感光体２１１の減耗の程度は、感光体２１１の外周面全体で均一でない場合もあるため、当該所定値を、感光体２１１の初期膜厚から第１の電荷輸送層の層厚を引いた値よりも更に所定量少ない値に設定するものとしても良い。
【００９０】
本発明の画像形成方法は、画像形成装置１の制御部１１により、例えば以下のバイアス選択処理等として行われ得る（図８参照）。
図８は、バイアス選択処理の一例を示すフローチャートである。制御部１１は、入力されたジョブを実行する前に、図８に示すバイアス選択処理を行うことが好ましい。
【００９１】
まず、制御部１１は、感光体２１１の膜厚を算出する（ステップＳ１０１）。
具体的には、例えば、制御部１１は、ジョブを実行する度に、第１バイアスを印加させた積算時間（第１バイアス印加時間）、第２バイアスを印加させた積算時間（第２バイアス印加時間）、第１バイアスを印加して形成した画像のカバレッジの平均値（第１バイアス印加時平均カバレッジ）、第２バイアスを印加して形成した画像のカバレッジの平均値（第２バイアス印加時平均バイアス）を算出し、記憶部１２に記憶させておく。制御部１１は、ステップＳ１０１の処理において記憶部１２からこれらの各情報を取得し、例えば下記式（１）で感光体膜厚を算出する。
【００９２】
式（１）：感光体膜厚＝初期膜厚−（第２バイアス印加時間（ｈ）×第２バイアス印加時平均カバレッジ（％）×係数Ａ）−（第１バイアス印加時間（ｈ）×第１バイアス印加時平均カバレッジ（％）×係数Ｂ）
初期膜厚は、感光体２１１を初めて使用する時の膜厚、又は劣化により感光体２１１を交換した場合には交換直後の感光体２１１の膜厚を示す。係数Ａは、第２バイアスを印加しカバレッジ１％の画像を１時間連続で形成したときに感光体２１１の膜が削れる量である。係数Ｂは、第１バイアスを印加しカバレッジ１％の画像を１時間連続で形成したときに感光体２１１の膜が削れる量である。したがって、係数Ａ＜係数Ｂとなる。
【００９３】
形成する画像のカバレッジが高いと、感光体２１１上に多量のトナーが供給され、トナーに含有される外添剤も多量に供給されるため、感光体２１１の減耗量は増大する傾向がある。上記式（１）は、平均カバレッジが倍になると感光体２１１の減耗量も倍になると想定した場合の式である。平均カバレッジと感光体２１１の減耗量との相関関係は、現実の相関関係に合わせる必要があるため、カバレッジと減耗量とのテーブル等を用いて補正しても良い。また、画像形成装置１内の温度及び湿度並びに印字速度によって減耗量が異なる場合には、これらの条件による補正を加えても良い。
【００９４】
次に、制御部１１は、算出した感光体２１１の膜厚が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
感光体２１１の膜厚が所定値以上でないと判定されると（ステップＳ１０２；ＮＯ）、制御部１１は、第１の電荷輸送層が減耗して第２の電荷輸送層が感光体２１１の最表面に存在していると判定し、電源部２５に第２バイアスを印加させる（ステップＳ１０４）。この場合には、感光体２１１の膜厚が十分に薄くなっているために、第２バイアスを印加しても過放電が発生しにくく、感光体２１１の減耗量低減を図ることができる。
【００９５】
感光体２１１の膜厚が所定値以上であると判定されると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、制御部１１は、第１の電荷輸送層が残存していると判定し、電源部２５に第１バイアスを印加させる（ステップＳ１０３）。
【００９６】
次に、制御部１１は、電源部２５に第１バイアス又は第２バイアスを印加させてジョブを実行する（ステップＳ１０５）。
【００９７】
次に、制御部１１は、画像形成を終了するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。画像形成を終了しないと判定されると（ステップＳ１０６；ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１０１の処理を再び行い、次のジョブに対して第１バイアス又は第２バイアスのいずれを印加させるかを選択する。一方、画像形成を終了すると判定されると（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、制御部１１は、電源部２５をオフにし、バイアス選択処理を終了する。
【００９８】
以上のようにして、制御部１１は図８に示すバイアス選択処理を行う。
【００９９】
なお、上記ステップＳ１０１の処理では、制御部１１が、第１バイアスを印加させた積算時間、第２バイアスを印加させた積算時間、形成した画像のカバレッジに基づき感光体２１１の膜厚を算出するものとしているが、これに限られるものではない。例えば、制御部１１は、感光体２１１の積算駆動時間、感光体２１１の回転回数、画像形成装置１による積算印字枚数等を記憶部１２に記憶させておき、これらの少なくとも一つに基づいて感光体２１１の膜厚を算出するものとしても良い。また、これらの条件に、形成した画像のカバレッジを加えて、感光体２１１の膜厚を算出するものとしても良い。また、例えば、電源部２５は、電圧印加時に検知される電流値を制御部１１に出力し、制御部１１は、検知された電流値に基づき感光体２１１の膜厚を算出するものとしても良い。
【０１００】
《本実施形態の画像形成方法の効果》
以上、上記した実施形態によれば、接触式の帯電ローラー２１２にバイアス電圧を印加し、帯電ローラー２１２を感光体２１１の表面に接触させて感光体２１１を帯電させ、画像形成を行う画像形成方法であって、感光体２１１は、導電性支持体２１１ａ上に、中間層２１１ｂ、電荷発生層２１１ｃ及び少なくとも２層以上の電荷輸送層２１１ｄ、２１１ｅがこの順に積層されてなり、電荷輸送層２１１ｄ、２１１ｅのうち感光体２１１の最表面側に設けられる第１の電荷輸送層２１１ｅの硬度は、第１の電荷輸送層２１１ｅに隣接する第２の電荷輸送層２１１ｄの硬度よりも高く、第１の電荷輸送層２１１ｅが残存しているときには、直流電圧に交流電圧を重畳した第１バイアスを帯電ローラー２１２に印加し、第１の電荷輸送層２１１ｅが減耗して第２の電荷輸送層２１１ｄが感光体２１１の最表面に存在しているときには、直流電圧のみの第２バイアスを帯電ローラー２１２に印加するので、第１の電荷輸送層が残存しているとき、すなわち感光体２１１の膜厚が厚いときに第１バイアスを印加することで、過放電の発生による画像不良の発生を抑制することができる。また、第１バイアスの印加は、硬度の高い第１の電荷輸送層残存時に行うので、第１バイアス印加による感光体２１１の減耗量の増大を抑制することができる。また、第２バイアスの印加は、硬度の高い第１の電荷輸送層が減耗して第２の電荷輸送層が露出している時に行うので、感光体表面（第２の電荷輸送層）が適度に削られ、フィルミングによる画像ボケの発生を抑制することができる。これにより、画像品質の低下を抑制し、かつ感光体２１１の減耗を抑制することができる。
【０１０１】
また、感光体２１１の膜厚に基づき、第１の電荷輸送層２１１ｅが残存しているか、及び第２の電荷輸送層２１１ｄが感光体２１１の最表面に存在しているかを判定するので、第１バイアスから第２バイアスへ精度良く切り替えることができ、画像品質の低下及び感光体２１１の減耗をより確実に抑制することができる。
【０１０２】
また、帯電部材が、接触式の帯電ローラー２１２であるので、帯電ムラをより確実に抑制して画像品質を向上させることができ、非接触式の帯電部材に比してコスト及び環境負荷を低減することができる。
【０１０３】
《その他》
なお、上記した実施形態における記述は、本発明に係る好適な画像形成装置の一例であり、これに限られるものではない。
【０１０４】
また、上記した実施形態では、感光体２１１は、導電性支持体２１１ａ上に、中間層２１１ｂ、電荷発生層２１１ｃ、第２の電荷輸送層２１１ｄ及び第１の電荷輸送層２１１ｅが積層されて構成されているものとしたが、これに限られるものではない。例えば、電荷発生層２１１ｃと第２の電荷輸送層２１１ｄとの間に他の電荷輸送層が更に設けられていても良い。また、第１の電荷輸送層２１１ｅ上に、いわゆる保護層が更に設けられていても良い。また、第１の電荷輸送層２１１ｅが保護層を構成していても良く、その場合には硬化性のモノマーやフィラー等を含有しても良い。
【０１０５】
また、上記した実施形態では、帯電ローラー２１２が感光体２１１の表面に接触する接触式としたが、これに限られるものではなく、例えば、感光体２１１との間に例えば３０〜１００μｍ程度の間隔を空けた近接式としても良い。
また、上記した実施形態では、帯電ローラー２１２が、導電性軸２１２ａの外周面に導電性弾性体層２１２ｂが設けられた構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、導電性軸２１２ａの外周面に導電性繊維が設けられたブラシであっても良い。
【０１０６】
また、上記した実施形態では、第１及び第２のバイアス選択処理は、ジョブを実行する前に行われるものとしたが、これに限られるものではなく、ジョブの実行中に一旦ジョブの実行を中断して行われるものとしても良い。
【０１０７】
また、上記した実施形態では、第１の電荷輸送層が残存しているときに第１バイアスを印加し、第２の電荷輸送層が感光体２１１の最表面に存在しているときに第２バイアスを印加するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、入力画像データの属性、印字モード、濃度ムラ又は電位ムラの有無、装置内の温度及び湿度等の各種条件に基づいて、画像品質の低下が許容できる場合には、第１の電荷輸送層が残存しているときであっても第２バイアスを印加し、感光体２１１の減耗量を低減するものとしても良い。また、上記各種条件に基づいて、感光体２１１の減耗が許容できる場合には、第２の電荷輸送層が感光体２１１の最表面に存在しているときであっても第１バイアスを印加し、画像品質を向上するものとしても良い。
【実施例】
【０１０８】
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。
【０１０９】
《感光体１の作製》
（導電性支持体の準備）
直径３０ｍｍの円筒形アルミニウム支持体の導電性支持体を用意した。
【０１１０】
（中間層の形成）
下記式（Ｎ−１）で表されるバインダー樹脂１質量部を、エタノールとｎ−プロピルアルコールとテトラヒドロフランの混合溶媒（体積比＝４５：２０：３５）２０質量部に加え、撹拌して溶解させた。その後、質量比で５％のメチルハイドロジェンポリシロキサンによって表面処理をしたルチル型酸化チタン粒子４．２質量部を混合し、この混合液をビーズミル及び平均粒径０．５ｍｍのジルコニアビーズを用い、充填率８０％、周速設定４ｍ／ｓｅｃ、ミル滞留時間３時間の条件で分散することにより、中間層形成用塗布液を調製した。この中間層形成用塗布液を、濾過精度５μｍのポリプロピレン製の濾材を用いたフィルターによって濾過し、これを、上記の導電性支持体を洗浄した後の外周面に浸漬塗布法によって塗布し、１２０℃で２０分間乾燥することにより、導電性支持体上に乾燥層厚２μｍの中間層を形成した。
【０１１１】
【化１】
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【０１１２】
（電荷発生層の形成）
次いで、下記成分を混合し、サンドミル分散機を用いて分散することにより、電荷発生層形成用塗布液を調製した。
・Ｙ−チタニルフタロシアニン                                  ２０質量部
（Ｃｕ−Ｋα特性Ｘ線によるＸ線回折のスペクトルでブラッグ角（２θ±０．２°）２７．３°に最大回折ピークを有するチタニルフタロシン顔料）
・ポリビニルブチラール（「ＢＸ−１」（積水化学（株）製））    １０質量部
・メチルエチルケトン                                        ７００質量部
・シクロヘキサノン                                          ３００質量部
【０１１３】
調製した電荷発生層形成用塗布液を浸漬塗布法によって中間層上に塗布して、乾燥層厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【０１１４】
（第２の電荷輸送層の形成）
次いで、下記成分を混合し、溶解させることにより、第２の電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
・下記式（ＣＴＭ）で表される電荷輸送物質                        ５０質量部
・ポリカーボネート樹脂「ユーピロン−Ｚ３００」（三菱ガス化学社製）
１００質量部
・酸化防止剤（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）      ８質量部
・テトラヒドロフラン／トルエン（体積比８／２）                ７５０質量部
・シリコーンオイル「ＫＦ−９６」（信越化学工業（株）製）      ０．５質量部
【０１１５】
【化２】
2018045113.tif 000004
【０１１６】
調製した第２の電荷輸送層形成用塗布液を浸漬塗布法によって電荷発生層上に塗布し、１２０℃で７０分間乾燥することにより、乾燥層厚２５μｍの第２の電荷輸送層を形成した。
【０１１７】
形成した第２の電荷輸送層の硬度（ユニバーサル硬さ）を、「フィッシャースコープＨ１００」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から上記式（Ａ）により求めたところ、１７５Ｎ／ｍｍ２であった。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０．４ｍＮ／ｓｅｃ、押し込み加重２ｍＮ、保持時間５秒、測定環境２０℃、６５％ＲＨとした。
【０１１８】
（第１の電荷輸送層の形成）
次いで、下記成分を混合、撹拌することにより、第１の電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
・上記式（ＣＴＭ）で表される電荷輸送物質                          ５０質量部
・ポリカーボネート樹脂「ユーピロン−Ｚ５００」（三菱ガス化学社製）
１００質量部
・酸化防止剤（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール）        ８質量部
・テトラヒドロフラン／トルエン（体積比８／２）混合液          １５００質量部
・シリコーンオイル「ＫＦ−９６」（信越化学工業（株）製）        ０．５質量部
【０１１９】
調製した第１の電荷輸送層形成用塗布液を円形スライドホッパー塗布機を用いて第２の電荷輸送層上に塗布し、１２０℃で７０分間乾燥することにより、乾燥層厚１０μｍの最上層の第１の電荷輸送層を形成した。形成した第１の電荷輸送層の硬度を、上記第２の電荷輸送層の場合と同様にして測定したところ、１８５Ｎ／ｍｍ２であった。
以上のようにして感光体１を作製した。
【０１２０】
《感光体２、３の作製》
上記感光体１の作製において、第１の電荷輸送層の硬度が表１に記載のとおりとなるように、第１の電荷輸送層形成時の上記式（ＣＴＭ）で表される電荷輸送物質の添加量を変更した以外は同様にして、感光体２、３を作製した。
【０１２１】
《感光体４の作製》
上記感光体１の作製において、第２の電荷輸送層の硬度が表１に記載のとおりとなるように、第２の電荷輸送層形成時の上記式（ＣＴＭ）で表される電荷輸送物質の添加量を変更した以外は同様にして、感光体４を作製した。
【０１２２】
《感光体５の作製》
上記感光体１の作製において、第２の電荷輸送層の乾燥層厚を３５μｍとし、かつ第１の電荷輸送層を形成しなかった以外は同様にして、感光体５を作製した。
【０１２３】
《感光体６の作製》
上記感光体１の作製において、第２の電荷輸送層を形成せず、かつ第１の電荷輸送層の乾燥層厚を３５μｍとした以外は同様にして、感光体６を作製した。
【０１２４】
《感光体７の作製》
上記感光体１の作製において、第１の電荷輸送層の乾燥層厚を２５μｍとし、第２の電荷輸送層の乾燥層厚を１０μｍとし、それら第１の電荷輸送層と第２の電荷輸送層の形成順序を逆にした以外は同様にして、感光体７を作製した。
【０１２５】
《画像形成方法１〜１２の説明》
作製した感光体１〜７、及び表１に記載の帯電部材をそれぞれセットした、図１に示す画像形成装置を用いて、感光体の膜厚を検知しながら、感光体の膜厚が１０μｍ減少したときを基準として、第１の電荷輸送層残存時と、第２の電荷輸送層露出時とを判断し、表１に示すように第１又は第２バイアスを切り替えて画像形成方法１〜１２を行った。
なお、７００００枚目の画像形成を行う時にはいずれの感光体も、第１の電荷輸送層が減耗し、第２の電荷輸送層が露出している状態である。また、感光体５、６を用いた場合には、第１又は第２バイアスを切り替えず、第１及び第２バイアスのいずれか一方を印加して画像形成を行った。
【０１２６】
《画像形成方法１〜１２の評価》
画像形成方法１〜１２について以下の評価を行った。その評価結果を表１に示す。
【０１２７】
（１）減耗量の評価
温度３０℃、湿度８５％ＲＨの環境下で、Ａ３中性紙全面にハーフトーン画像（マクベス濃度計で相対反射濃度０．４）を３００００枚画像形成した後、更に７００００枚画像形成し、感光体の膜厚減耗量を評価した。
具体的には、均一膜厚部分（感光体形成時の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ヶ所測定し、その平均値を膜厚とした。膜厚測定器は渦電流方式の膜厚測定器「ＥＤＤＹ５６０Ｃ」（ＨＥＬＭＵＴ  ＦＩＳＣＨＥＲ  ＧＭＢＴＥ  ＣＯ社製）を用いた。
【０１２８】
３００００枚画像形成後の感光体膜厚を測定し、その測定値と初期膜厚との差から、０〜３００００枚画像形成時における１００００枚当たりの減耗量を算出した。また、１０００００枚画像形成後の感光体膜厚を測定し、その測定値と３００００枚画像形成後の感光体膜厚との差から、３０００１〜１０００００枚画像形成時における１００００枚当たりの減耗量を算出した。算出した減耗量をそれぞれ下記基準に従って評価した。Ａ又はＢを合格とした。
Ａ：印刷枚数１００００枚当たりの減耗量が１．０μｍ未満
Ｂ：印刷枚数１００００枚当たりの減耗量が１．０μｍ以上２．０μｍ未満
Ｃ：印刷枚数１００００枚当たりの減耗量が２．０μｍ以上３．０μｍ未満
Ｄ：印刷枚数１００００枚当たりの減耗量が３．０μｍ以上
【０１２９】
また、１００００００枚画像形成後の感光体膜厚から第１及び第２電荷輸送層の残存膜厚を算出し、下記基準に従って評価した。Ａ又はＢを合格とした。
Ａ：印刷枚数１０００００枚の画像形成後の残存膜厚が２１．０μｍ以上
Ｂ：印刷枚数１０００００枚の画像形成後の残存膜厚が１８．０μｍ以上２１．０μｍ未満
Ｃ：印刷枚数１０００００枚の画像形成後の残存膜厚が１５．０μｍ以上１８．０μｍ未満
Ｄ：印刷枚数１０００００枚の画像形成後の残存膜厚が１５．０μｍ未満
【０１３０】
（２）帯電ムラの評価
温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境下において、Ａ３中性紙全面にハーフトーン画像（マクベス濃度計で相対反射濃度０．４）を画像形成し、１０００枚目の画像及び７００００枚目の画像におけるムラを目視で判定した。その判定結果を下記基準に従って評価した。Ａ又はＢを合格とした。
Ａ：ムラなし
Ｂ：軽微にムラが発生しているが、実用上問題なし
Ｃ：ムラが発生し、実用上問題あり
【０１３１】
（３）画像ボケの評価
温度３０℃、湿度８０％ＲＨの環境下において、１０００枚の画像形成後、すぐに画像形成装置の主電源を停止した。停止１２時間後に画像形成装置の主電源を投入し、画像形成可能状態になった後、直ちにＡ３中性紙全面にハーフトーン画像（マクベス濃度計で相対反射濃度０．４）とＡ３全面の６ｄｏｔ格子画像を印字した。画像の状態を目視にて観察し、以下の基準に従って評価した。次いで、同環境下において更に７００００枚の画像形成後、同様の操作を行い、評価した。なお、Ａ又はＢを合格とした。
Ａ：ハーフトーン、格子画像とも画像ボケ発生なし（良好）
Ｂ：ハーフトーン画像のみに薄い濃度低下が認められる（実用上問題なし）
Ｃ：画像ボケによる格子画像の欠損又は線幅の細りが発生（実用上問題有り）
【０１３２】
【表１】
2018045113.tif 000005
【０１３３】
表１に示すように、本発明の画像形成方法によれば、感光体の膜厚減耗量が少なく、帯電ムラ及び画像ボケの発生が抑制されていることから、画像品質の低下を抑制し、かつ感光体の減耗を抑制することができていることが分かる。
また、帯電部材として接触式又は近接式の帯電ローラーを用いることで、ブラシを用いる場合に比べて帯電ムラを更に抑制できていることが分かる。
【符号の説明】
【０１３４】
１        画像形成装置
１１      制御部
２５      電源部
２１１、２１１Ｙ、２１１Ｍ、２１１Ｃ、２１１Ｋ  感光体
２１１ａ  導電性支持体
２１１ｂ  中間層
２１１ｃ  電荷発生層
２１１ｄ  第２の電荷輸送層
２１１ｅ  第１の電荷輸送層
２１２、２１２Ｙ、２１２Ｍ、２１２Ｃ、２１２Ｋ  帯電ローラー（帯電部材）
【図１】
2018045113.tif 000006
【図２】
2018045113.tif 000007
【図３】
2018045113.tif 000008
【図４】
2018045113.tif 000009
【図５】
2018045113.tif 000010
【図６】
2018045113.tif 000011
【図７】
2018045113.tif 000012
【図８】
2018045113.tif 000013