(57)【要約】【課題】像担持体の表面の偏磨耗によって像担持体の静電容量が変化してしまうのを抑制することができる像担持体、及びこれを備えた画像形成装置を得る。【解決手段】像担持体１２は、導電性支持体４２、電荷発生層４４、第１の電荷輸送層４６及び第２の電荷輸送層４８がこの順序で積層された構成を有している。そして、第２の電荷輸送層４８の比誘電率を７．４〜１６．８とすることで、第２の電荷輸送層４８が削れられて、第２の電荷輸送層４８の表面が偏磨耗しても像担持体の静電容量の変化を抑制することができ、これにより、出力画像上に濃度ムラが発生するのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と、
前記導電性支持体上に設けられ、電荷発生材料を含む電荷発生層と、
前記電荷発生層上に設けられ、電荷輸送材料を含む第１の電荷輸送層と、
前記第１の電荷輸送層上であって、表面に設けられると共に、電荷輸送材料、結着樹脂、及び比誘電率調整材料を含有し、比誘電率が７．４〜１６．８である第２の電荷輸送層と、
を備えることを特徴とする像担持体。
【請求項２】
前記第２の電荷輸送層の膜厚が５〜１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の像担持体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の像担持体を備えた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装置に用いられる像担持体、及びこの像担持体を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の画像形成装置には、像担持体に隣接して像担持体の表面をクリーニングするクリーニングブレードが設けられている。
【０００３】
被転写物に転写されずに像担持体の表面に残留したトナーをこのクリーニングブレードによって掻き落とすことで、残留トナーを像担持体の表面から除去するようになっている。
【特許文献１】特開２００６−２６７９２１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、クリーングブレードが像担持体の残留トナーを掻き落とすときに、像担持体の表面が摩擦力によって削れ、像担持体の表面に偏磨耗が発生する。
【０００５】
この偏磨耗により、像担持体の静電容量が場所によって変わり、トナーの付着量にバラツキが生じ、出力画像上に濃度ムラが発生する場合がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、像担持体の表面の偏磨耗によって像担持体の静電容量が変化してしまうのを抑制することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る像担持体は、導電性支持体と、前記導電性支持体上に設けられ、電荷発生材料を含む電荷発生層と、前記電荷発生層上に設けられ、電荷輸送材料を含む第１の電荷輸送層と、前記第１の電荷輸送層上であって、表面に設けられると共に、電荷輸送材料、結着樹脂、及び比誘電率調整材料を含有し、比誘電率が７．４〜１６．８である第２の電荷輸送層と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、導電性支持体上に設けられた電荷発生材層が受光することで電荷を発生する。また、第１の電荷輸送層、及び第２の電荷輸送層が電荷発生層によって発生した電荷を第２の電荷輸送層の表面に輸送する。このように第２の電荷輸送層の表面に電荷を付与することで像担持体表面に静電潜像が形成され、さらに、静電潜像に対応したトナー像が第２の電荷輸送層の表面に形成される。そして、このトナー像が被転写物に転写される。
【０００９】
ここで、被転写物に転写されずに第２の電荷輸送層の表面に残留したトナー等は、クリーニングブレードによって掻き落とされるようになっている。そして、クリーニングブレードが第２の電荷輸送層の表面の残留トナーを掻き落とすときに、第２の電荷輸送層の表面が摩擦力により削れ、第２の電荷輸送層の表面に偏磨耗が発生する。この偏磨耗により、像担持体の静電容量が場所によって変わってしまい、トナーの付着量にバラツキが生じ、出力画像上に濃度ムラが発生する場合がある。
【００１０】
しかし、本発明の第２の電荷輸送層には、比誘電率調整材料が含有されており、第２の電荷輸送層の比誘電率は７．４〜１６．８とされている。
【００１１】
このため、クリーニングブレード等によって第２の電荷輸送層が削れられて偏磨耗しても像担持体の静電容量の変化を抑制することができ、さらに、出力画像上に濃度ムラが発生するのを防止することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る像担持体は、請求項１に記載において、前記第２の電荷輸送層の膜厚が５〜１０μｍであることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、第２の電荷輸送層の膜厚が５〜１０μｍであるため、像担持体の静電容量が最適化され、さらに、出力画像がぼけるのを抑制することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項１又は２に記載の像担持体を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、請求項１又は２に記載の像担持体を備えているため、濃度ムラが抑制された出力画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、像担持体の表面の偏磨耗によって像担持体の静電容量が変化してしまうのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の第１実施形態に係る像担持体１２が採用された画像形成装置１００の実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
【００１８】
図１０に示されるように、この画像形成装置１００は、図示しないパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって記録媒体としての記録用紙Ｐにカラー画像を形成するものである。
【００１９】
画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。なお、以降、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００２０】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、バックアップロール３４と複数の張架ロール３２によって張架された無端状の中間転写ベルト３０の進行方向に対して、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの順番で直列に配列されている。また、中間転写ベルト３０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの像担持体としての像担持体１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、それぞれ対向して配設される一次転写ロール１６Ｙ、１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋとの間を挿通している。なお、像担持体１２については詳細を後述する。
【００２１】
次に、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成と画像形成の動作とを、代表してイエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙについて説明する。
【００２２】
像担持体１２Ｙの表面は、帯電ロール２２Ｙによって一様に帯電される。なお、帯電制御として帯電時に像担持体１２Ｙに流れた電流が一定になる様に、帯電条件は決められている。
【００２３】
次に、露光装置１４Ｙによりイエロー画像に対応する像露光がなされ、像担持体１２Ｙの表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。
【００２４】
イエロー画像に対応する静電潜像は、現像装置１５Ｙの現像ロール１８Ｙに担持されたトナーによって現像され、イエロートナー画像となる。イエロートナー画像は、一次転写ロール１６Ｙの圧接力と、一次転写ロール１６Ｙに印加された転写バイアスによる静電吸引力によって、中間転写ベルト３０上に一次転写される。
【００２５】
この一次転写では、イエロートナー画像は全て中間転写ベルト３０に転写されず、一部が転写残留イエロートナーとして、像担持体１２Ｙに残留する。また、像担持体１２Ｙの表面には、トナーの外添剤なども付着している。
【００２６】
像担持体１２Ｙに残留しトナー等は、像担持体クリーナー２０Ｙに設けられたクリーニングブレード４０Ｙとの対向位置を通過する際に、クリーニングブレード４０Ｙに掻き落とされる。その後、像担持体１２Ｙの表面は、つぎの画像形成サイクルの為、帯電ロール２２で再び帯電される。
【００２７】
また、画像形成装置１００では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて行われ、中間転写ベルト３０上に、順次、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像が重ねられ、多重トナー像が形成される。
【００２８】
そして、所定のタイミングで二次転写位置Ａへと搬送されてきた記録用紙Ｐに、転写バイアスが印加された二次転写ロール３６の静電吸引力によって、中間転写ベルト３０から多重トナー像が一括して、記録用紙Ｐに転写される。
【００２９】
多重トナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト３０から分離された後、定着装置３１へと搬送され、熱と圧力とにより記録用紙Ｐに定着されてフルカラー画像が形成される。
【００３０】
記録用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３０上の転写残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナー３３で回収される。
【００３１】
次に、像担持体１２について説明する。
【００３２】
図１に示されるように、像担持体１２は、導電性支持体４２、電荷発生層４４、第１の電荷輸送層４６及び第２の電荷輸送層４８がこの順序で積層された構成を有している。そして、電荷発生層４４、第１の電荷輸送層４６及び第２の電荷輸送層４８により感光層５０が構成されている。
【００３３】
導電性支持体４２は、特に限定されるものはなく、例えば、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケルなどの金属ドラム；シート、紙、プラスチック又はガラス等の基体上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着したもの；上記基体上に酸化インジウム、酸化錫などの導電性金属化合物を蒸着したもの；上記基体上に金属箔をラミネートしたもの；カーボンブラック、酸化インジウム、酸化錫−酸化アンチモン粉、金属粉、沃化銅等を結着樹脂に分散し、上記基体上に塗布することによって導電処理したものなどが挙げられる。
【００３４】
また、導電性支持体４２の形状としては、ドラム状の他、シート状、プレート状などのいずれであってもよい。
【００３５】
さらに、導電性支持体４２として金属パイプ基材を用いる場合、この金属パイプ基材の表面（電荷発生層４４が設けられる側）は、素管のままであってもよいが、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング、着色処理などの処理を施してもよい。このように基材表面を表面処理により粗面化することで、レーザービームのような可干渉光源を用いた場合に発生しうる像担持体内での干渉光による木目状の濃度斑を防止することができる。
【００３６】
次に、電荷発生層４４について説明する。
【００３７】
電荷発生層４４は、露光装置１４（図１０参照）が発生するレーザー光によって電荷を発生する層であって、電荷発生材料、及び層を形成させるための結着樹脂を含んで構成される。
【００３８】
電荷発生材料としては、既知のものを特に制限無く使用することができるが、金属及び無金属フタロシアニン顔料が好ましく用いられる。金属及び無金属フタロシアニン顔料の中でも、特定の結晶を有するヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニンが特に好ましい。
【００３９】
さらに、結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシランなどの有機光導電性ポリマーから選択することもできる。
【００４０】
好ましい結着樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は単独で又は２種以上混合して用いることができる。
【００４１】
電荷発生材料と結着樹脂との配合比（質量比）は、１０：１〜１：１０の範囲が好ましい。また、これらを分散させる方法としては、ボールミル分散法、アトライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用いることができるが、この際、分散によってその結晶型が変化しない条件が必要とされる。なお、上述した分散法のいずれについても分散前と結晶型が変化していないことが確認されている。さらにこの分散の際、粒子を好ましくは０．５μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下、さらに好ましくは０．１５μｍ以下の粒子サイズにすることが有効である。
【００４２】
次に、第１の電荷輸送層４６について説明する。
【００４３】
第１の電荷輸送層４６は、電荷発生層４４が発生した電荷を像担持体１２の表面に向けて搬送する層であって、電荷輸送材料、及び層を形成させるための結着樹脂を含んで構成される。
【００４４】
第１の電荷輸送層４６に用いられる電荷輸送材料としては、例えば、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニルピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ（ｐ−メチルフェニル）アミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベンジルアニリン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）フルオレノン−２−アミンなどの芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４，４’−ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４，４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジンなどの１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］−（１−ナフチル）フェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリルキナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質；クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’−テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送物質；あるいは上記化合物と同様の構造を有する基を主鎖又は側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合せて使用することができる。
【００４５】
また、本実施形態の第１の電荷輸送層４６に用いられる結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂を使用するが、他に、第１の電荷輸送層４６に用いられる結着樹脂としては特に制限されないが、電気絶縁性を示し、フィルム形成が可能な樹脂が好ましい。このような結着樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、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−Ｎ−カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシーメチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等が挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂が、電荷輸送材料との相溶性、溶剤への溶解性、強度の点で優れており、好ましく用いられる。これらの結着樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００４６】
次に、第２の電荷輸送層４８について説明する。
【００４７】
像担持体１２の表面に配置される第２の電荷輸送層４８は、第１の電荷輸送層４６によって運ばれてきた電荷を像担持体１２の表面に搬送する層であって、電荷輸送材料、層を形成させるための結着樹脂、及び比誘電率調整材料を含んで構成される。また、第２の電荷輸送層４８の膜厚は、５〜１０μｍとされており、これにより、像担持体の静電容量が最適化され、出力画像がぼけないようになっている。
【００４８】
さらに、第２の電荷輸送層４８の比誘電率は、比誘電率調整材料によって調整された結果、比誘電率が７．４〜１６．８とされている。
【００４９】
また、第２の電荷輸送層４８に用いられる電荷輸送材料としては、前述した第１の電荷輸送層４６と同じ材料を使用することができる。
【００５０】
さらに、本実施形態の第２の電荷輸送層４８に用いられる結着樹脂としては、ベンゾグアナミン樹脂を使用するが、他に、前述した第１の電荷輸送層４６と同じ材料を使用することができる。
【００５１】
また、本実施形態の第２の電荷輸送層４８に用いられる比誘電率調整材料としては、酸化錫（ＳｎＯ２）の導電粉を使用するが、他に、第２の電荷輸送層４８に用いられる比誘電率調整材料としは、例えば、カーボンブラック、グラファイト、アルミニュウム、ニッケル、銅合金などの金属又は合金、酸化亜鉛、チタン酸カリム、酸化錫−酸化インジウム又は酸化錫−酸化アンチモン複合酸化物などの金属酸化物などを挙げることができる。また、イオン伝導性導電剤としては、スルホン酸塩やアンモニア塩など、また、カチオン系、アニオン系、ノニオン系などの各種の界面活性剤がある。
【００５２】
更には、導電性ポリマーをブレンドする方法があり、導電性ポリマーとしては、例えば、カルボキシル基に４級アンモニユム塩基を結合する（メタ）アクリレートとの各種（例えばスチレン）共重合体、４級アンモニウム塩基と結合するマレイミドとメタアクリレートとの共重合体等の４級アンモニウム塩基を結合するポリマー、ポリスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸のアルカリ金属塩を結合するポリマー、分子鎖中に少なくともアルキルオキシドの親水性ユニットを結合するポリマー、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール系ポリアミド共重合体、ポリエチレンオキド−エピクロルヒドリン共重合体ポリエーテルアミドイミド、ポリエーテルを主セグメントとするブロック型のポリマー、更には、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレンなどを挙げることができ、これらの導電性ポリーマーを脱ドープ状態、又はドープ状態で用いることができる。
【００５３】
ここで、第２の電荷輸送層４８に形成されたトナー像が中間転写ベルト３０に転写されずに第２の電荷輸送層４８に残留する場合がる。この残留トナーは、クリーニングブレード４０（図１０参照）によって掻き落とされるようになっている。そして、クリーニングブレード４０が第２の電荷輸送層４８の残留トナーを掻き落とすときに、第２の電荷輸送層４８が摩擦力により削れ、第２の電荷輸送層４８に偏磨耗が発生する。この偏磨耗により、像担持体１２の静電容量が場所によって変わってしまい、トナーの付着量にバラツキが生じ、出力画像上に濃度ムラが発生する場合がある。
【００５４】
これには、第２の電荷輸送層４８の膜厚が変わることで、像担持体１２の表面に発生する電位量が変わることが原因である。
【００５５】
そこで、本願の発明者は、本願発明の第２の電荷輸送層４８の膜厚を偏磨耗させた像担持体１２と、比較例として比誘電率調整材料を含まない第２の電荷輸送層を偏磨耗させた像担持体と、を複数本用意し、像担持体へ与えた電荷量と像担持体の表面に発生した電位量について評価を行った。
【００５６】
以下評価方法について説明する。
【００５７】
図９に示されるように、像担持体を１０５ｍｍ／ｓｅｃで定速回転させ、スコロトロン（帯電装置）で像担持体の表面を帯電させ、徐電装置で徐電して、帯電徐電を繰り返す。
【００５８】
スコロトロンのワイヤー電流を一定（−１５０μＡ）にして、グリッド電圧を０〜１４００Ｖまで増加させ、下記値を測定、計算により求めた。
【００５９】
第２の電荷輸送層に発生する電位量については、第２の電荷輸送層に残留する残留電位の影響を除くため、スコロトロンの前後に電位プローブ（電位センサ）を配置し、スコロトロン前後の電位の差に基づいて電位量を測定する。
【００６０】
さらに、スコロトロンが像担持体へ与えた単位面積当りの電荷量については、電流計にて測定された像担持体流入電流（μＡ）を像担持体軸方向のスコロトロン放電幅（ｍｍ）とプロセススピード（ｍｍ／ｓｅｃ）で割って１０００を掛けて計算した値とした。
【００６１】
図４に示されるように、横軸を像担持体へ与えた単位面積当りの電荷量とし、縦軸を像担持体１２の表面に発生した電位量とすると、比誘電率調整材料としての酸化錫（ＳｎＯ２）の導電粉１％を第２の電荷輸送層４８へ含有させることで膜厚が６μｍ〜８μｍに変化しても電荷量（横軸）に対する電位量（縦軸）は変わらないことが分かる。
【００６２】
一方、導電粉が含有されない従来の層では、第２の電荷輸送層の膜厚が６μｍ〜８μｍに変わることで、電荷量（横軸）に対する電位量（縦軸）が変わってしまうことが分かる。
【００６３】
つまり、本発明の第２の電荷輸送層４８を有する像担持体１２では、像担持体１２の表面が偏磨耗しても像担持体１２の静電容量が変化しないことが分かる。
【００６４】
また、本願の発明者は、この効果を出力画像で実証するために、導電紛あり（本願発明品）と導電粉なし（従来品）の第２の電荷輸送層を意図的に偏磨耗させ、これを使用して出力画像を得た。
【００６５】
図３（Ａ）には、導電粉が含有された第２の電荷輸送層４８を意図的に偏磨耗させた時の膜厚（縦軸）と、第２の電荷輸送層４８の軸方向位置（横軸）との関係が示されている。回転軸方向長さ約３５０ｍｍの第２の電荷輸送層４８を使用して、端部（０ｍｍ）から２００ｍｍ程度までの第２の電荷輸送層４８を削って偏磨耗させた。削る前は、膜厚が約６μｍ一定であったのに対し、削った後は、厚い部位で約６μｍ、薄い部位で約２μｍとなっている。
【００６６】
同様に、図３（Ｂ）に示されるように、導電粉無しの第２の電荷輸送層を意図的に偏磨耗させた。
【００６７】
これらの像担持体を使用して、得た出力画像の濃度を評価したグラフを図２に示す。横軸は、出力画像の軸方向位置が記載されている。つまり、図３の横軸に示す軸方向位置と対応しており、第２の電荷輸送層のどこで画像が形成されたかが分かるようになっている。また、縦軸は、出力画像の濃度を示し、この濃度が変動していると出力画像に濃度ムラが発生していることが分かる。
【００６８】
図３に示すように、導電粉ありの場合、軸方向位置１５０ｍｍ近傍で、膜厚が大きく変化しているが、図２に示すように、導電粉ありの場合は、濃度変動（縦軸）はほとんど無い。
【００６９】
これに対して、図３に示すように、導電粉なしの場合は、軸方向位置１５０ｍｍ近傍で、膜厚が小さく変化しているが、図２の矢印Ｃで示すように、軸方向位置１５０ｍｍ近傍で濃度が変化している。
【００７０】
このように、静電容量の変化が抑制される導電粉ありの第２の電荷輸送層４８を採用することで、出力画像上に濃度ムラが発生するのを防止することができる。
【００７１】
次に、本願の発明者は、第２の電荷輸送層４８の比誘電率を変えた像担持体を使用して画像を出力して、出力画像の画質、及び濃度ムラを評価した。
【００７２】
＜試験条件＞
・画像形成機が使用される環境条件を考慮し、高温高湿下、及び低温低湿下で画像を出力した。
【００７３】
＜評価方法＞
・評価に使用する像担持体については、図３に示すように、第２の電荷輸送層を意図的に偏磨耗させたものを使用した。
・画質については、目視にて出力画像を評価して画像にぼけが無いか等を評価した。
・濃度ムラについては、図２のグラフに示す方法と同様に、像担持体の軸方向に対応するように出力画像の濃度を測定し、濃度ムラを評価した。
【００７４】
（実施例１）
図５に示されるように、像担持体Ａを使用した。像担持体Ａは、図６に示されるように、第１の電荷輸送層の結着樹脂としてポリカーボネートを使用し、電荷輸送材料として化合物２（図８参照）を使用した。また、第２の電荷輸送層の結着樹脂として、ベンゾグアナミンを使用し、電荷輸送材料として化合物１（図８参照）を使用し、比誘電率調整材料として酸化錫５％を使用し、分散時間を６時間とした。さらに、高温高湿下において、画像を出力させた。
【００７５】
図５に示す実施例１の上段は、第１の電荷輸送層と第２の電荷輸送層を合わせた状態の測定値であって、下段は、計算結果による第２の電荷輸送層のみの値である。なお、第２の電荷輸送層のみの計算方法については後述する。
【００７６】
表の左から、ｄＱ／ｄＶは、像担持体へ与えた電荷量を像担持体の電圧で割った値であって静電容量を示す。さらに、ｄは、層の膜厚であって、Ｓは、コンデンサーの面積であるが、Ｑ−Ｖの測定を単位面積当りで計算しているので１とした。
【００７７】
εは誘電率を示すが、下記式に基づいて前述したｄＱ／ｄＶ、ｄ、及びＳを用いて計算により得た。なお、Ｃは静電容量を示す。
【００７８】
Ｃ＝Ｑ／Ｖ＝εＳ／ｄ
さらに比誘電率については、誘電率εを真空の誘電率（ε０＝８．８８５４×１０−１２[Ｆ／ｍ]）で割った値である。
【００７９】
次に、下段に記載している第２の電荷輸送層のみの各値の算出方法について説明する。
【００８０】
図７に示される像担持体Ａと同一の第１の電荷輸送層（結着樹脂としてポリカーボネートを使用、電荷輸送材料として化合物２（図８参照）を使用）のみを備えた像担持体の高温高湿時のｄＱ／ｄＶ、ｄ、Ｓ、ε、及び比誘電率を測定又は算出した値と、図５の上段に記載されている第１の電荷輸送層と第２の電荷輸送層を合わせた状態の値と、に基づいて計算した。
【００８１】
具体的には、第２の電荷輸送層のｄＱ／ｄＶの値については、直列コンデンサの容量計算式より、図７に示される値と図５の上段で示される値により算出した。
【００８２】
さらに、第２の電荷輸送層の膜厚については、図５の上段の値から図７に示される値を引いて求めた。
【００８３】
また、第２の電荷輸送層の誘電率、及び比誘電率については、前述した第２の電荷輸送層のｄＱ／ｄＶの値と膜厚に基づいて計算した。
【００８４】
図５に示すように、実施例１の第２の電荷輸送層の比誘電率は、１０．３２９０８であって、出力画像の画質、及び濃度ムラ共に問題は無く良好であった。
【００８５】
（実施例２）
図５に示されるように、実施例１と同様に像担持体Ａを使用し、低温低湿下において、画像を出力させた。
【００８６】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、実施例２の第２の電荷輸送層の比誘電率は、１１．１９３０５であり、出力画像の画質、及び濃度ムラ共に問題は無く良好であった。
【００８７】
（実施例３）
図５に示されるように、像担持体Ｂを使用した。像担持体Ｂは、図６に示されるように、第１の電荷輸送層の結着樹脂としてポリカーボネートを使用し、電荷輸送材料として化合物２（図８参照）を使用した。また、第２の電荷輸送層の結着樹脂として、ベンゾグアナミンを使用し、電荷輸送材料として化合物１（図８参照）を使用し、比誘電率調整材料として酸化錫５％を使用し、分散時間を２時間とした。さらに、高温高湿下において、画像を出力させた。
【００８８】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、実施例３の第２の電荷輸送層の比誘電率は、１４．８６９０８であり、出力画像の画質、及び濃度ムラ共に問題は無く良好であった。
【００８９】
（実施例４）
図５に示されるように、実施例３と同様に像担持体Ｂを使用し、低温低湿下において、画像を出力させた。
【００９０】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、実施例４の第２の電荷輸送層の比誘電率は、１６．８３１８６であり、出力画像の画質、及び濃度ムラ共に問題は無く良好であった。
【００９１】
（実施例５）
図５に示されるように、像担持体Ｃを使用した。像担持体Ｃは、図６に示されるように、第１の電荷輸送層の結着樹脂としてポリカーボネートを使用し、電荷輸送材料として化合物２（図８参照）を使用した。また、第２の電荷輸送層の結着樹脂として、ベンゾグアナミンを使用し、電荷輸送材料として化合物１（図８参照）を使用し、比誘電率調整材料として酸化錫１％を使用し、分散時間を２時間とした。さらに、高温高湿下において、画像を出力させた。
【００９２】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、実施例５の第２の電荷輸送層の比誘電率は、７．４３３９０５であり、出力画像の画質、及び濃度ムラ共に問題は無く良好であった。
【００９３】
（実施例６）
図５に示されるように、実施例５と同様に像担持体Ｃを使用し、低温低湿下において、画像を出力させた。
【００９４】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、実施例６の第２の電荷輸送層の比誘電率は、８．０２７０４４であり、出力画像の画質、及び濃度ムラ共に問題は無く良好であった。
【００９５】
（比較例１）
図５に示されるように、像担持体Ｄを使用した。像担持体Ｄは、図６に示されるように、第１の電荷輸送層の結着樹脂としてポリカーボネートを使用し、電荷輸送材料として化合物３（図８参照）を使用した。また、第２の電荷輸送層の結着樹脂として、ベンゾグアナミンを使用し、電荷輸送材料として化合物１（図８参照）を使用し、比誘電率調整材料として酸化錫５％を使用し、分散時間を６時間とした。さらに、高温高湿下において、画像を出力させた。
【００９６】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、比較例１の第２の電荷輸送層の比誘電率は、７７．３２０４７であり、出力画像の画質が低下し、良好な画像が得られなかった。
【００９７】
（比較例２）
図５に示されるように、比較例１と同様に像担持体Ｄを使用し、低温低湿下において、画像を出力させた。
【００９８】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、比較例２の第２の電荷輸送層の比誘電率は、２０５．４６４６であり、出力画像の画質が低下し、良好な画像が得られなかった。
【００９９】
（比較例３）
図５に示されるように、像担持体Ｅを使用した。像担持体Ｅは、図６に示されるように、第１の電荷輸送層の結着樹脂としてポリカーボネートを使用し、電荷輸送材料として化合物２（図８参照）を使用した。また、第２の電荷輸送層の結着樹脂として、ベンゾグアナミンを使用し、電荷輸送材料として化合物１（図８参照）を使用し、比誘電率調整材料を使用しなかった。さらに、高温高湿下において、画像を出力させた。
【０１００】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、比較例３の第２の電荷輸送層の比誘電率は、２．５９５９２９であり、出力画像に濃度ムラが発生し、良好な画像が得られなかった。
【０１０１】
（比較例４）
図５に示されるように、比較例３と同様に像担持体Ｅを使用し、低温低湿下において、画像を出力させた。
【０１０２】
実施例１と同様に、測定及び計算を行った結果、比較例４の第２の電荷輸送層の比誘電率は、２．４９９６３４であり、出力画像に濃度ムラが発生し、良好な画像が得られなかった。
【０１０３】
この評価結果からも分かるように、第２の電荷輸送層の比誘電率を７．４〜１６．８とすることで、第２の電荷輸送層が削れられて、第２の電荷輸送層の表面が偏磨耗しても像担持体の静電容量の変化を抑制することができ、これにより、出力画像上に濃度ムラが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施形態に係る像担持体の断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る像担持体によって出力された画像を評価した評価結果を示した図面である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る像担持体を評価するために作成した像担持体の第２の電荷輸送層の膜厚を示した図面である。
【図４】本発明の実施形態に係る像担持体と比較例の像担持体を評価した評価結果をグラフで示した図面である。
【図５】本発明の実施形態に係る像担持体と比較例の像担持体を評価した評価結果を表で示した図面である。
【図６】本発明の実施形態に係る像担持体を評価するのに使用した像担持体の材質等を示した図面である。
【図７】本発明の実施形態に係る像担持体を評価するのに使用した像担持体の材質等を示した図面である。
【図８】本発明の実施形態に係る像担持体を評価するのに使用した像担持体に含有された化合物を示した図面である。
【図９】本発明の実施形態に係る像担持体を評価するのに使用した実験装置を示した概略構成図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る像担持体が採用された画像形成装置を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１２      像担持体
４２      導電性支持体
４４      電荷発生層
４６      第１の電荷輸送層
４８      第２の電荷輸送層
１００    画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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