(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、色分解された静電潜像を感光体に形成する露光手段と、各静電潜像を色トナーで現像してトナー像を形成する現像手段とからなる画像形成ユニットを用い、各色毎の画像形成ユニットで作成した単色画像を順次重ね合わせてフルカラー画像を形成し、記録部材上のトナー像を定着手段により定着を行う、タンデム型のカラー画像形成装置において、
少なくとも、導電性支持体上に、電荷発生材料と、電荷輸送材料とを含有する感光層を感光体に設け、
定着手段から最も近い場所に位置する感光体の電荷発生層膜厚を、最も遠い場所に位置する感光体の電荷発生層膜厚よりも０．０２〜０．５μｍの範囲で薄くする
ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アナログ・デジタル複写機、レーザープリンター、レーザーファクシミリ等の画像形成装置における、タンデム型のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラーのものが多くなってきている。
カラー画像形成装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像手段を備え、それらの現像手段でトナーを付着して感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、複数の感光体を並べてそれぞれ個別に現像手段を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するため、画像形成の高速化には困難である欠点があり、後者には、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点があり、最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００３】
しかしながら、前述のようなタンデム型カラー画像形成装置は、複数の感光体に１つの定着手段を有する為、定着手段と感光体の距離が全て同一にはならない。トナーを加熱する役割を有する定着手段は周囲に熱を放出するため、定着手段からの距離が異なる感光体間に温度差を形成する。それによって感光体特性に差が生じるため、帯電直後の暗部電位や露光後の明部電位がそれぞれの感光体で異なり、各色毎に画像濃度のばらつきが見られたり、地肌部にトナーかぶりが発生してしまい、長期に渡る出力画像の再現性に劣るという問題があった。
【０００４】
これらの問題に対し、特開２００１−１０９２２４号公報では、各色毎にテストパターンを形成し、そのテストパターン濃度の検出結果から、露光強度や現像バイアス値を補正することによって、感光体の感度差に関係なく、各色の階調再現性を一定に保持する技術が提案されている。
しかしながら、上記技術によって長期に渡る出力画像の再現性の向上は見られるものの、実際にテストパターンを出力して補正を行う為、補正工程によって画像出力速度の遅延に繋がるという問題があった。また、トナー濃度検知手段が必要になるため、装置が高価になる点や構造的に煩雑になる等の問題があった。さらに上記技術では、各感光体間で温度が異なるために生じる感度差の補正は行えるものの、帯電特性の差については補正が行えないことから、特定の色において地肌部にトナーかぶりの発生が見られる等の問題も生じてしまっていた。
従って、帯電特性と感度特性の両感光体特性について各感光体間で均一な特性を示し、長期に渡る出力画像の再現性に優れたタンデム型カラー画像形成装置は今なお得られていないのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み本発明の課題は、定着手段の熱による、複数の感光体の帯電特性及び感度特性のばらつきを均一化し、長期に渡る出力画像の再現性に優れたタンデム型のカラー画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、色分解された静電潜像を感光体に形成する露光手段と、各静電潜像を色トナーで現像してトナー像を形成する現像手段とからなる画像形成ユニットを用い、各色毎の画像形成ユニットで作成した単色画像を順次重ね合わせてフルカラー画像を形成し、記録部材上のトナー像を定着手段により定着を行う、タンデム型のカラー画像形成装置において、少なくとも、導電性支持体上に、電荷発生材料と、電荷輸送材料とを含有する感光層を感光体に設け、定着手段から最も近い場所に位置する感光体の電荷発生層膜厚を、最も遠い場所に位置する感光体の電荷発生層膜厚よりも０．０２〜０．５μｍの範囲で薄くするカラー画像形成装置とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下より、本発明の実施の形態について図に基づき説明する。
本発明者らは、長期に渡り出力画像の再現性に優れたタンデム型のカラー画像形成装置を得るために以下の手段が有効であることを見いだし、鋭意検討の結果本発明を完成した。
すなわち、本発明のカラー画像形成装置は、少なくとも導電性基体上に電荷発生材料及び電荷輸送材料を含む感光層を設けた感光体と、感光体を均一に帯電する帯電手段と、感光体に色分解された静電潜像を形成する露光手段と、各静電潜像を色トナーで現像してトナー像を形成する現像手段とからなる画像形成ユニットを用い、各色毎の画像形成ユニットで作成した単色画像を順次重ね合わせてフルカラー画像を形成し、転写部材上のトナー像を定着手段により定着を行うタンデム型のカラー画像形成装置において、各色毎の画像形成ユニット内の各感光体を少なくとも２種以上の異なるものから構成することを特徴とする。
本発明によって、長期に渡り出力画像の再現性に優れたカラー画像形成装置を得ることができる理由としては、以下の理由が挙げられる。
すなわち、全て同一の感光体を用いる場合、画像形成装置内で発生する熱、特に定着手段から放出される熱によって、定着手段からの距離が異なる感光体間に温度差が生じ、感光体特性に違いが発生してしまうが、本発明においては、温度差が生じる各感光体に予め異なる感光体を用いることによって、温度差の違いによる感光体特性の差を補正することが可能となる。
上記条件を満たす感光体としては、例えば各感光体間に含まれる材料が異なる、材料比率が異なる、感光層の膜厚が異なる、感光体形状が異なる感光体等が挙げられ、これらの少なくとも２種以上の異なる感光体を用いることによって、本発明におけるカラー画像形成装置を得ることができる。
【００１０】
また、本発明のカラー画像形成装置は、画像形成ユニット内の感光体が少なくとも２種以上の異なる感度を有することを特徴とする。
異なる感度を有する感光体とは、同一の測定環境下において、所定の帯電を行い、次いでレーザー光、ＬＥＤ光、又は白色光源を用いて一定の光量による露光を行った際に、明部電位が異なる感光体を表わす。
カラー画像形成装置では、定着手段から放出される熱により、定着手段から最も近い場所に位置する感光体の温度上昇が、最も遠い場所に位置する感光体の温度上昇に比べて大きい為、本発明によれば、前述と同様、温度差が生じる各感光体に予め異なる感光体を用いることによって、温度差の違いによる感光体の感度変動による感光体特性の差を補正することが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明のカラー画像形成装置は、少なくとも定着手段から最も近い場所に位置する画像形成ユニット内の感光体の感度と、最も遠い場所に位置する画像形成ユニット内の感光体の感度とが異なることを特徴とする。
本発明によれば、前述と同様、温度差が生じる各感光体に予め異なる感光体を用いることによって、定着手段から最も近い場所に位置する感光体の感度変動による感光体特性の差を補正することが可能となる。
【００１２】
さらに、本発明のカラー画像形成装置では、少なくとも定着手段から最も近い場所に位置する感光体の感度が、最も遠い場所に位置する感光体の感度に比べて遅いことを特徴とする。
本発明によれば、前述と同様、温度差が生じる各感光体に予め異なる感光体を用いることによって、定着手段から最も近い場所に位置する感光体の感度が上昇することによる感光体特性の差を補正することが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明のカラー画像形成装置では、少なくとも２種以上の異なる感光体を有するカラー画像形成装置において、異なる感光体に含まれる感光層の膜厚が異なることを特徴とする。
本発明によれば、前述と同様、温度差が生じる各感光体に予め感光層の膜厚が異なる感光体を用いることによって、温度差の違いによる感光体特性の差を補正することが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明のカラー画像形成装置では、少なくとも２種以上の異なる感光体を有するカラー画像形成装置において、異なる感光体に含まれる電荷発生層の膜厚と、電荷発生層に含まれる複数の電荷発生材料の混合比が異なることを特徴とする。
本発明によれば、温度差が生じる各感光体に予め電荷発生層の膜厚、複数の電荷発生材料の混合比が異なる感光体を用いることによって、温度差の違いによる感光体特性の差を補正することが可能となる。
各感光体に電荷発生層の膜厚が異なる感光体を用いる際の膜厚差としては、０．０１〜１μｍ、より好ましくは０．０２〜０．５μｍが望ましい。また、個々の電荷発生材料により、帯電特性、光感度が異なることや、個々の電荷発生材料の温度に対する帯電特性、光感度の変動が異なるため、複数の電荷発生材料の混合比をわずかに変えることによって、大きな効果を得ることができる。
【００１５】
これらの電荷発生材料として、無機系材料あるいは有機系材料のいずれも用いることができる。
無機系材料としては、結晶セレン、アモルファスセレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素等のセレン化合物やアモルファスシリコンなどが挙げられる。アモルファスシリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に使用される。
有機系材料としては、カルバゾール骨格、トリフェニルアミン骨格、ジフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、フルオレノン骨格、オキサジアゾール骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格、ジスチリルカルバゾール骨格等を有するアゾ顔料や、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。
これらの材料は単独、あるいは２種類以上の混合物として用いることが可能である。
【００１６】
さらに、本発明のカラー画像形成装置では、少なくとも２種以上の異なる感光体を有するカラー画像形成装置において、異なる感光体に含まれる電荷輸送層の膜厚と、電荷輸送層に含まれる複数の電荷輸送材料の混合比、あるいは電荷輸送材料の種類が異なることを特徴とする。
本発明によれば、温度差が生じる各感光体に予め電荷輸送層の膜厚、複数の電荷輸送材料の混合比、あるいは電荷輸送材料の種類が異なる感光体を用いることによって、温度差の違いによる感光体特性の差を補正することが可能となる。
各感光体に電荷輸送層の膜厚が異なる感光体を用いる際の膜厚差としては、０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．５〜５μｍが望ましい。また、個々の電荷輸送材料により、電荷移動速度すなわち易動度が異なることや、個々の電荷輸送材料の温度に対する移動度の変動が異なるため、複数の電荷輸送材料の混合比をわずかに変える、又は電荷輸送材料の種類を変えることによって、大きな効果を得ることができる。
【００１７】
これらの電荷輸送材料として、電子輸送材料あるいは正孔輸送材料のいずれも用いることができる。
電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ［１，２−ｂ］チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、３，５−ジメチル−３′，５′−ジターシヤリーブチル−４，４′−ジフェノキノンなどの公知の電子受容性材料が挙げられる。
また、正孔輸送材料としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物、およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体などが挙げられる。これらの材料は単独、あるいは２種以上の混合物として用いることが可能である。
【００１８】
さらに、本発明のカラー画像形成装置では、少なくとも、２種以上の異なる感光体が、異なる性質を有する感光層上に表面保護層を設けたものであって、該表面保護層中にそれぞれ異なる量の酸化防止剤を含有することを特徴とする。
本発明によれば、感光体に分散粒子を含有させた表面保護層を設けた場合、繰り返し使用における摩耗を低下させることができるため、長期に渡り再現性に優れた画像を得ることが可能となる。その反面、帯電時に発生するイオン生成物の付着等により、表面抵抗の低下が起こりやすく、出力画像の解像度が低下する現象が発生する場合が見られる。この解像度低下の程度は定着手段からの距離の違いによる感光体間の温度の違いが影響するが、酸化防止剤の添加により抑制効果を有するため、酸化防止剤の含有量が異なる感光体を用いることによって、特定の色において解像度の低下が発生することを防ぐことが可能となる。
各感光体に含有する酸化防止剤の含有量としては、結着樹脂１０重量部に対して、０．００１〜１重量部、より好ましくは０．０１〜０．５重量部が望ましい。  これらの酸化防止剤として、ヒンダードフェノール系化合物、硫黄系化合物、燐系化合物、ヒンダードアミン系化合物、ピリジン誘導体、ピペリジン誘導体、モルホリン誘導体等が挙げられる。これらの材料は単独、あるいは２種以上の混合物として用いることが可能である。
【００１９】
タンデム型のカラー画像形成装置には、各感光体上の画像を転写手段により、シート搬送ベルトで搬送する記録部材に順次転写する直接転写方式のものと、各感光体上の画像を１次転写手段によりいったん中間転写体に順次転写した後、その中間転写体上の画像を２次転写手段により記録部材に一括転写する間接転写方式のものとがある。転写手段は、転写搬送ベルトの方式とローラ形状の方式がある。本発明におけるカラー画像形成装置においては、いずれのものも可能であり、一例として、図１に示す間接転写方式について詳細に説明する。
【００２０】
図１のカラー画像形成装置では、１次転写手段５により各色に対応する感光体７上のトナー像を中間転写体８上に形成し、給紙手段９より搬送された記録部材４に２次転写手段１０を用いて転写し、定着手段１１によってトナー像を定着させる。また、中間転写体８上に残ったトナーは中間転写体クリーニング手段１２によって除去される。
間接転写を行う中間転写体８は、無端ベルト状の中間転写ベルトが特に良好に用いられ、樹脂で構成されたベース層に弾性材ゴムを用いた弾性層、コート層を設けることによって形成される。また、中間転写体８の抵抗値を制御するために、弾性層に抵抗制御材を含有するのも好ましい。
【００２１】
中間転写ベルトのベース層に用いる樹脂としては、ポリカーボネート、フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。
【００２２】
弾性層に用いる弾性材ゴムまたはエラストマーとしては、ブチルゴム、フッ素系ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア、ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。
【００２３】
抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化インジウム、チタン酸カリウム、酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ）、酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム、ケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したもの等が挙げられる。
【００２４】
表層材料に制限はないが、中間転写ベルト表面へのトナーの付着力を小さくして２次転写性を高めるものが要求される。たとえばポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上を使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、たとえばフッ素樹脂、フッ素化合物、フッ化炭素、２酸化チタン、シリコンカーバイド等の粉体、粒子を１種類あるいは２種類以上または粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。またフッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ、表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。
【００２５】
本発明のカラー画像形成装置の電子写真プロセスには、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、分離手段、クリーニング手段、除電手段などの各手段として、公知のいずれの手段も使用することができる。
例えば、帯電手段１は、コロナ帯電方式に代表される非接触帯電方式、帯電ローラ、帯電ブラシなどに代表される接触若しくは近接配置帯電方式のいずれもが使用できる。特に、オゾン発生量が少なく、印加電圧の小さい接触帯電方式は良好に使用される。帯電ローラには、シリコーンゴム、ポリウレタンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、ＥＰＤＭゴム、エポキシゴム、ブチルゴム等の帯電部材が用いられる。また帯電ブラシには、レーヨン繊維、カーボン繊維等の導電性ブラシや、導電スリーブとこれに内包されるマグネットロールとこのマグネットロールの磁界により磁気拘束された導電性磁性粒子（導電性磁性キャリア）で構成された磁気ブラシ等が用いられる。
露光手段２は、半導体レーザー、ＬＥＤアレイ、白色光源等が挙げられ、前記２つにおいては、解像度を向上するためにビーム径を絞るなどのものも良好に使用できる。
現像手段３は、湿式現像法、乾式現像法のいずれもが良好に使用できる。また、高解像度の画像を得るために、トナー粒径を小さくする、カプセルトナーを用いるなども非常に有用である。
クリーニング手段６は、ブレード法、ブラシ法などの公知の方法を用いることができ、必要に応じて、除電手段も用いることが可能である。
【００２６】
また、転写効率及びクリーニング効率を向上するため、感光体７の表面エネルギーを低減させるべく外添剤を電子写真感光体表面に具備できる装置を併用することは有用であり、良好に使用される。
外添剤として、
（１）固形タイプの潤滑剤としては、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、ノリレン酸亜鉛等の金属脂肪酸、滑石（タルク）類、フッ素を含有する高分子でポリテトラフルオロエチレン（登録商標：テフロン）、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンとエチレントの共重合物、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレンとオキサフルオロプロピレンとの共重合物、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロルジフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、フッ素系樹脂を繊維化したフッ素繊維でポリフルオロカーボン、ポリフトラフルオロエチレン、等の繊維物がある。
（２）粉末タイプとしては、ポリフッ化ビニリデンの粉末、及び上記フッ素樹脂の粉末、滑石（タルク）の粉末などがある。
（３）液状タイプとしては、鯨油、スクワランオイルなどの動物性オイル系、菜種油、紅花油、ゴマ油、椿油、糠油などの植物性のオイル系、パラフィンや、ナフテン系の鉱物油石油系、エステル系、ポリエーテル系、炭化水素系、シリコーン系、フッ素系の合成油系等が挙げられる。シリコーン系のオイルにはメチルフェニルオイル、ジメチルシリコーンオイル、シリコーン−ポリエーテル共重合体のオイル類などが挙げられ、変性シリコーンオイルとしてはフッ素変性、エポキシ変性、アルコール変性、アルキル変性、アミノ変性等のシリコーンオイルなどがあり、効果として多少の違いがあるが良好な潤滑性を示す。フッ素系のオイルとしてはフルオロカーボン油、パーフルオロエーテル油、等がある。
【００２７】
次に、本発明に用いる感光体について説明する。
図２に、導電性支持体上に電荷発生材料を含有する電荷発生層および電荷輸送材料を含有する電荷輸送層を積層した積層型の感光層を示す。
本発明に用いる感光体用の導電性支持体２１は体積抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものが挙げられ、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したものや、ＪＩＳ３００３系、ＪＩＳ５０００系、ＪＩＳ６０００系等のアルミニウム合金を、ＥＩ法、ＥＤ法、ＤＩ法、ＩＩ法など一般的な方法により管状に成形したもの、或いは前記合金に対しダイヤモンドバイト等による表面切削加工や研磨、陽極酸化処理等を行ったものを用いることができる。また、エンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体２１として用いることができる。
【００２８】
この他、プラスチックや紙などの基体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものも、導電性支持体２１として用いることができる。
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化チタン、導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂があげられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、２−ブタノン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
さらに、適当な円筒基体上に、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン等の素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、導電性支持体２１として良好に用いることができる。
【００２９】
また、導電性支持体２１上から感光層への電荷注入の防止や、感光層の厚さの周期的変化による干渉縞の防止のために、中間層２２を設けることができる。中間層２２の構成は、結着樹脂や結着樹脂中に粒子を分散したものが用いられ、結着樹脂としては、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、ポリウレタン、アルキッド−メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂などを利用することができる。中間層２２に分散させる粒子としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、シリカ及びそれらの表面処理品が用いられ、酸化チタンが分散性、電気的特性においてより好ましく、ルチル型とアナターゼ型いずれのものも用いることが可能である。
【００３０】
本発明における中間層２２を形成するには、例えば上述の結着樹脂を有機溶剤中に溶解し、その溶液中に上述の粒子をボールミル、サンドミル等の手段で分散し、導電性支持体２１上に塗布、乾燥すれば良い。中間層２２の厚みは１０μｍ以下、好ましくは０．１〜６μｍである。
【００３１】
電荷発生層２３は電荷発生材料を主成分とする層であり、必要に応じて結着樹脂が用いられる。
本発明で用いられる電荷発生材料には前記記載のものが挙げられ、必要に応じて用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。これらの結着樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。また、電荷発生層２３には、必要に応じて電荷輸送材料を添加してもよい。
電荷発生層２３を形成する方法としては、溶液分散系からのキャスティング法が挙げられる。上述した有機系電荷発生材料を必要に応じて結着樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を適度に希釈して塗布し乾燥させればよい。塗布方法としては、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法などを用いることができる。このようにして形成される電荷発生層１３の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、特に０．０５〜２μｍが好ましい。
【００３２】
電荷輸送層２４は電荷輸送材料を主成分としてなる層であり、電荷輸送材料および結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン、シクロヘキサノンなどに溶解あるいは分散し、その溶液あるいは分散液を塗布し乾燥させることにより形成することができる。また、電荷輸送層２４には、必要により、一般に用いられる可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などを添加することもできる。
本発明で用いられる電荷輸送材料には、前記記載のものが挙げられ、電荷輸送層２４に用いられる結着樹脂としては、ポリカーボネート（ビスフェノ−ルＡ型、ビスフェノ−ルＺ型等）、ポリエステル、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリスチレン、フェノ−ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、フェノキシ樹脂などが挙げられる。これらの結着樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
また、結着樹脂としては、結着樹脂としての機能および電荷輸送材料としての機能を有する高分子電荷輸送材料を用いることもできる。
このような高分子電荷輸送材料としては、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ハロゲン化ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等の、主鎖および／または側鎖にカルバゾール環を有する重合体、又は例えば、ヒドラゾン構造を有するポリスチレン等の、主鎖および／または側鎖にヒドラゾン構造を有する重合体、又は例えば、ポリシリレン正孔輸送化合物等のポリシリレン重合体、又は例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−４−アミノポリスチレン、アリールアミンモノマー、ヒドロキシ官能型アリールアミン化合物等の主鎖および／または側鎖に第３級アミン構造を有する重合体が挙げられる。
このようにして形成される電荷輸送層の膜厚は５〜１００μｍ、より好ましくは１０〜３５μｍが適当である。
【００３３】
レベリング剤としては、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などのシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、結着樹脂に対して０〜１重量部程度が適当である。
酸化防止剤としては、前記記載のものが挙げられ、その使用量は結着樹脂１００重量部に対して０〜５重量部程度が適当である。
【００３４】
次に電荷発生機能と電荷輸送機能を合わせ持つ単層型感光層の感光体を図３に示す。
単層型の感光体は、導電性支持体２１と、必要に応じて設けられる中間層２２と、電荷発生材料、電荷輸送材料および結着樹脂からなる単層型感光層２５とにより構成される。
電荷発生材料および電荷輸送材料としては、前記記載の材料を用いることができる。このような単層型感光層２５を形成するには、電荷発生材料、電荷輸送材料および結着樹脂を適当な溶剤、例えばテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノンなどの溶剤に、ボールミル、アトライター、サンドミルなどにより溶解ないし分散させ、これを適度に希釈して塗布し乾燥させればよい。塗布は浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法などを用いて行なうことができる。
結着樹脂としては、電荷輸送層の結着樹脂として例示した結着樹脂をそのまま用いることができ、また電荷発生層の結着樹脂として例示した結着樹脂と混合して用いてもよい。単層型の感光層には、必要により一般に用いられる可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤などを添加することもできる。このようにして形成される単層型感光層２５の膜厚は、５〜１００μｍ程度が適当である。
【００３５】
また、図４、図５に示すように、積層型又は単層型感光層の上に膜厚０．５〜１０μｍの表面保護層２６を形成しても良い。表面保護層２６は酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、シリカ及びそれらの表面処理品等の分散粒子を結着樹脂中に含有させたものや、さらに電荷輸送材料を加えたものを用いることができる。
【実施例】
【００３６】
以下本発明を実施例によって説明するが、本発明は実施例によって、限定されるものではない。尚、実施例中使用する部は、すべて重量部を表す。
（作製例１−１）
外径３０ｍｍ、長さ３４０ｍｍの切削アルミニウム素管に、中間層用塗工液として白色顔料である平均粒子径０．２５μｍの酸化チタン７０部、アルキッド樹脂（ベッコライトＭ６４０１−５０−Ｓ（固形分５０％）：大日本インキ化学工業製）１５部、メラミン樹脂（スーパーベッカミンＬ−１２１−６０（固形分６０％）：大日本インキ化学工業製）１０部、メチルエチルケトン１００部からなる混合物をボールミルで７２時間分散したものを作製したのち塗布し、１３０℃で２０分間乾燥して、膜厚３μｍの中間層を形成した。
次に、下記構造式（１）に示すジスアゾ顔料３部とポリビニルビチラール（商品名：ＸＹＨＬ、ＵＣＣ社製）０．３部及びメチルエチルケトン６０部をボールミルにて１２０時間分散を行い、希釈液としてシクロヘキサノン１４０部をこの分散液に加えて電荷発生層用塗工液を作製した。これを前記中間層上に塗布し、１３０℃１０分間乾燥して膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
次に、電荷輸送材料に下記構造式（２）に示す化合物６部、ポリカーボネート樹脂（ユーピロンＺ２００：三菱ガス化学社製）１０部、シリコーンオイル（ＫＦ−５０：信越化学工業社製）０．００２部をテトラヒドロフラン１００部に溶解し、電荷輸送層用塗工液を作製した。これを前記電荷発生層上に塗布し、１３０℃２０分間乾燥して平均膜厚２３μｍとなるように電荷輸送層を形成し、感光体を作製した。
（作製例１−２）
電荷発生層の膜厚を０．１８μｍに変更した以外は作製例１−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例１−３）
電荷発生層の膜厚を０．２２μｍに変更した以外は作製例１−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例１−４）
電荷発生層の膜厚を０．２４μｍに変更した以外は作製例１−１と同様にして、感光体を作製した。
【化１】
構造式（１）
0004176350.tif 000002
【００３７】
【化２】
構造式（２）
0004176350.tif 000003
【００３８】
（作製例２−１）
前記構造式（１）に示すジスアゾ顔料１８部とτ型無金属フタロシアニン顔料（ＴＰＡ−８９１：東洋インキ社製）１８部をメチルエチルケトン３３０部中、ボールミルにて１６８時間分散を行った。分散終了後、ポリビニルブチラール（エスレックＢＬ−１：積水化学社製）１２部をメチルエチルケトン１５０部、シクロヘキサノン１９２０部に溶解した樹脂液を添加し、３時間分散を行い、電荷発生用塗工液を作製した。続いて、作製した電荷発生層用塗工液を、作製例１−１にて用いた電荷発生層用塗工液に変えた以外は作製例１−１と同様にして感光体を作製した。
（作製例２−２）
作製例２−１において、ジスアゾ顔料２０部に変更した以外は作製例２−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例２−３）
作製例２−１において、ジスアゾ顔料３２部に変更した以外は作製例２−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例２−４）
作製例２−１において、ジスアゾ顔料２４部、τ型無金属フタロシアニン顔料１２部に変更した以外は作製例２−１と同様にして、感光体を作製した。
【００３９】
（作製例３−１）
電荷輸送材料を下記構造式（３）に示す化合物に変えた以外は作製例１−１と同様にして感光体を作製した。
（作製例３−２）
電荷輸送層の膜厚を２２．５μｍに変更した以外は作製例３−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例３−３）
電荷輸送層の膜厚を２３．５μｍに変更した以外は作製例３−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例３−４）
電荷輸送層の膜厚を２４．０μｍに変更した以外は作製例３−１と同様にして、感光体を作製した。
【化３】
構造式（３）
0004176350.tif 000004
【００４０】
（作製例４−１）
電荷輸送材料として、前記構造式（３）に示す化合物７．５部と下記構造式（４）に示す化合物０．５部、ポリカーボネート樹脂（ユーピロンＺ２００：三菱ガス化学社製）１０部、シリコーンオイル（ＫＦ−５０：信越化学工業社製）０．００２部をテトラヒドロフラン１００部に溶解し、電荷輸送層用塗工液を作製した。続いて、作製した電荷輸送層用塗工液を、作製例１−１にて用いた電荷輸送層用塗工液に変えた以外は作製例１−１と同様にして感光体を作製した。
（作製例４−２）
作製例４−１において、電荷輸送材料を前記構造式（３）に示す化合物７部、下記構造式（４）に示す化合物１部に変更した以外は作製例４−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例４−３）
作製例４−１において、電荷輸送材料を前記構造式（３）に示す化合物６．５部、下記構造式（４）に示す化合物１．５部に変更した以外は作製例４−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例４−４）
作製例４−１において、電荷輸送材料を前記構造式（３）に示す化合物６部、下記構造式（４）に示す化合物２部に変更した以外は作製例４−１と同様にして、感光体を作製した。
【化４】
構造式（４）
0004176350.tif 000005
【００４１】
（作製例５）
作製例１−１において、電荷輸送材料を下記構造式（５）に示す化合物に変更した以外は作製例１−１と同様にして、感光体を作製した。
【化５】
構造式（５）
0004176350.tif 000006
【００４２】
（作製例６−１）
ポリカーボネート樹脂（ユーピロンＺ２００：三菱ガス化学社製）３．７部、前記構造式（２）に示す電荷輸送材料２．８部、α−アルミナ（スミコランダムＡＡ−０４：住友化学工業社製）２．５部、下記構造式（６）に示す酸化防止剤０．０１部、シクロヘキサノン８０部、テトラヒドロフラン２８０部をペイントシェーカーで２時間粉砕（塊砕）して表面保護層用塗工液を作製した。これを作製例１−１と同様にして形成した電荷輸送層上に塗布し、１４０℃２０分間乾燥して平均膜厚２μｍとなるように表面保護層を形成し、感光体を作製した。
（作製例６−２）
作製例６−１において、酸化防止剤０．０２部に変更した以外は作製例６−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例６−３）
作製例６−１において、酸化防止剤０．０３部に変更した以外は作製例６−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例６−４）
作製例６−１において、酸化防止剤０．０５部に変更した以外は作製例６−１と同様にして、感光体を作製した。
【化６】
構造式（６）
0004176350.tif 000007
【００４３】
（作製例７−１）
ポリカーボネート樹脂（ユーピロンＺ２００：三菱ガス化学社製）３．７部、前記構造式（３）に示す電荷輸送材料２．８部、α−アルミナ（スミコランダムＡＡ−０４：住友化学工業社製）２．５部、下記構造式（７）に示す酸化防止剤０．０１部、シクロヘキサノン８０部、テトラヒドロフラン２８０部をペイントシェーカーで２時間粉砕（塊砕）して表面保護層用塗工液を作製した。これを作製例３−１と同様にして形成した電荷輸送層上に塗布し、１４０℃２０分間乾燥して平均膜厚２μｍとなるように表面保護層を形成し、感光体を作製した。
（作製例７−２）
作製例７−１において、下記構造式（７）に示す酸化防止剤を０．０２部に変更した以外は作製例７−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例７−３）
作製例７−１において、下記構造式（７）に示す酸化防止剤を０．０３部に変更した以外は作製例７−１と同様にして、感光体を作製した。
（作製例７−４）
作製例７−１において、下記構造式（７）に示す酸化防止剤を０．０５部に変更した以外は作製例７−１と同様にして、感光体を作製した。
【化７】
構造式（７）
0004176350.tif 000008
【００４４】
（実施例１〜９、比較例１〜５）
直接転写方式４連タンデム型カラー画像形成装置(ＩＰＳｉＯ  Ｃｏｌｏｒ８０００：リコー製)を、図１に示すような間接転写方式４連タンデム型カラー画像形成装置となるように改造を加え、画像評価を実施した。定着装置からの距離が最も近い場所に位置する画像形成ユニット内の感光体を（１）、続いて近いものから順に（２）、（３）、（４）とし、前記作製例の感光体を表１の組み合わせで装着した後、連続３０，０００枚連続コピー前後における、各色の画像濃度、地肌部のトナーかぶり、及び解像度を評価した。その結果を表２に示す。
【表１】
0004176350.tif 000009
【００４５】
【表２】
0004176350.tif 000010
【００４６】
（実施例１０〜１８、比較例６〜１０）
直接転写方式４連タンデム型カラー画像形成装置(ＩＰＳｉＯ  Ｃｏｌｏｒ８０００：リコー製)を用いて前記作製例の電子写真感光体を装着し、連続３０，０００枚連続コピーによる画像評価を実施した。定着装置からの距離が最も近い場所に位置する画像形成ユニット内の感光体を（１）、続いて近いものから順に（２）、（３）、（４）とし、前記作製例の感光体を表１の組み合わせで装着した後、連続３０，０００枚連続コピー前後における、各色の画像濃度、及び地肌部のトナーかぶりを評価した。その結果を表３に示す。
【表３】
0004176350.tif 000011
【００４７】
表２及び表３からわかるように、（１）から（４）までの感光体を全て同じもので構成した、比較例１から１０のカラー画像形成装置では、画像濃度とトナーかぶり、解像度低下等により不具合が発生した。しかし、実施例１から１８に示す本発明のカラー画像形成装置では、上記不具合は見られず、良好な画像を得ることができた。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各色毎の画像形成ユニット内の感光体を、少なくとも２種以上の異なる性質のものからなるタンデム型のカラー画像形成装置とすることで、画像濃度が各色ともに一定であり、長期に渡る出力画像の再現性が良好な優れたカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例である間接転写方式のカラー画像形成装置である。
【図２】本発明に係る積層型感光層を示す断面図である。
【図３】本発明に係る単層型感光層を示す断面図である。
【図４】本発明に係る積層型感光層に表面保護層を設けた図である。
【図５】本発明に係る単層型感光層に表面保護層を設けた図である。
【符号の説明】
１  帯電手段
２  露光手段
３  現像手段
４  記録部材
５  １次転写手段
６  クリーニング手段
７  感光体
８  中間転写体
９  給紙手段
１０  ２次転写手段
１１  定着手段
１２  中間転写体クリーニング手段
２１  導電性支持体
２２  中間層
２３  電荷発生層
２４  電荷輸送層
２５  単層型感光層
２６  表面保護層
【図１】
0004176350.tif 000012
【図２】
0004176350.tif 000013
【図３】
0004176350.tif 000014
【図４】
0004176350.tif 000015
【図５】
0004176350.tif 000016