| 【発明の名称】 |
感光体、それを用いた画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジ |
| 【発明者】 |
【氏名】加幡 利幸
【氏名】深貝 俊夫
【氏名】山崎 純一
【氏名】谷 克彦
【氏名】岩田 周行
【氏名】加藤 拓司
【氏名】渡邉 好夫
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| 【要約】 |
【課題】可干渉光の感光体中での多重反射により発生する濃淡縞画像が発生しない感光体及びそれを用いた高品質な画像形成が可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、感光層の基体側界面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数１）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数２）により導出したパワースペクトルから、下式（数３）により計算したＩ（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、感光層の基体側界面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数１）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数２）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数３）により計算したＩ（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。
【数１】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数２】
【数３】
【請求項２】 Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８以上であることを特徴とする請求項１に記載の感光体。
【請求項３】 基体上に少なくとも下引層を介して感光層を設けた感光体において、下引層表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数４）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数５）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数６）により計算したＩ（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。
【数４】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数５】
【数６】
【請求項４】 Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８以上であることを特徴とする請求項３に記載の感光体。
【請求項５】 基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、基体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数７）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数８）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数９）により計算したＩ（Ｓ）が１２．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。
【数７】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数８】
【数９】
【請求項６】 Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８以上であることを特徴とする請求項５に記載の感光体。
【請求項７】 基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、基体表面の断面曲線を水平方向にΔt［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数１０）に従い離散的なフーリエ変化を行い、下式（数１１）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数１２）により計算したＩ’（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。
【数１０】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数１１】
【数１２】
（ここでｊはＮ・Δｔ/ｊ≧φ／２ を満たす最大の整数、φは画像形成のためのス書き込み光のスポット径［μｍ］である）
【請求項８】 基体上に下引層、電荷発生層及び電荷輸送層を積層した積層型の感光体であって、該下引層と該電荷発生層の合計の膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の感光体。
【請求項９】 該感光層の膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の感光体。
【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか一項に記載の感光体を用いるとともに、書き込み光として可干渉光を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】 書き込み光のスポット径が８０μｍ以下であることを特徴とする請求項１０の画像形成装置。
【請求項１２】 書き込み光の波長が７００μｍ以下であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】 多値方式による階調再現方法により書き込み画像を感光体に出力させることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】 書き込み画像の解像度が６００ｄｐｉ以上であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】 請求項１〜９のいずれか一項に記載の感光体を用いるとともに、書き込み光として可干渉光を用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１６】 スポット径が８０μｍ以下の書き込み光を用いることを特徴とする請求項１５の画像形成方法。
【請求項１７】 波長が７００μｍ以下の書き込み光を用いることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像形成方法。
【請求項１８】 多値方式による階調再現方法により書き込み画像を感光体に出力させることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１９】 書き込み画像の解像度が６００ｄｐｉ以上であることを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項２０】 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の感光体を搭載したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高精度で、高精細かつ高解像度の画像形成を行うことのできる感光体、それを用いた画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、画像情報の高精度な再現性の要求のため、より高精細でより高解像度の画像形成が強く求められている。画像形成が高解像度の場合、画像情報以外に感光体そのものの情報が、形成する画像に出やすい。特に、書き込み光にレーザー等の可干渉光を用いた画像形成プロセスは、複写機、プリンター、ＦＡＸ等のデジタル画像を形成する電子写真の分野で広く用いられているが、書き込み光に可干渉光を用いる電子写真プロセスでは可干渉光の感光体中での干渉により、画像に濃淡縞が生じてしまう問題が生じやすい。
【０００３】この濃淡縞は、感光体が２ｎｄ＝ｍλ（ｎ：電荷輸送層の屈折率、ｄ：電荷輸送層の膜厚、λ：書き込み光の波長、ｍ：整数）の関係を満たすときに書き込み光が強められて発生することが知られている。即ち、例えばλ＝７８０ｎｍ、ｎ＝２．０とすると、電荷輸送層の膜厚が０．１９５μｍ変動する毎に一組の濃淡縞が発生することになる。濃淡縞を完全になくすためには、電荷輸送層の膜厚偏差を画像形成域全域について０．１９５μｍ以下とする必要があるが、そのような感光体を作成することは経済性の面で大変困難であるため、濃淡縞の抑制について種々の方法が提案されている。
【０００４】例えば、特開昭５７−１６５８４５号公報では、ａ−Ｓｉを電荷発生層に用いた感光体において、アルミニウム基体上に光吸収層を設けて、アルミニウム基体での鏡面反射をなくすことにより、濃淡縞の発生を防ぐ感光体が開示されている。この手法は、ａ−Ｓｉのように感光体の層構成がアルミニウム基体／電荷輸送層／電荷発生層である感光体には大変有効であるが、多くの有機感光体で見られるようなアルミニウム基体／電荷発生層／電荷輸送層の構成の感光体では効果は少なかった。
【０００５】また、特開平７−２９５２６９号公報では、アルミニウム基体／下引層／電荷発生層／電荷輸送層の層構成の感光体において、アルミニウム基体表面に光吸収層を設けて濃淡縞を防止する感光体が開示されているが、完全には濃淡縞を抑えることができなかった。また、特公平７−２７２６２号公報には、円筒状支持体の中心軸を含む面で切断した凸部の断面形状が主ピークに副ピークが重畳された凸状形状である支持体を用いた感光体と、前記主ピークの１周期の大きさより小さい径で可干渉光を露光するための光学系を備えた電子写真装置が開示されている。この電子写真装置は、より限定された一部の感光体については濃淡縞がかなり抑制される場合があるものの、円筒状支持体の中心軸を含む面で切断した凸部の断面形状が、主ピークに副ピークが重畳された凸状形状である支持体を用いた感光体であっても濃淡縞の発生する感光体は数多くあった。
【０００６】さらに、基体の表面粗さのパラメータを規定した感光体（例えば特開平１０−３０１３１１号公報）も提案されている。この感光体は、電子写真装置の解像度が低い場合には、濃淡縞を抑えられる場合もあるが、電子写真装置の解像度が高くなると、従来から用いられている表面粗さのパラメータ（最大高さ（Ｒｍａｘ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）、中心線平均粗さ（Ｒａ）等）で基体の表面粗さを規定しても濃淡縞は完全になくすための条件を定めることができなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技術の問題を解決し、可干渉光による感光体中での多重反射により発生する濃淡縞画像の発生がない感光体、それを用いた高品質な画像形成が可能な画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することをその課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の感光体、種々の電子写真装置について、書き込み光の感光体中での多重反射によると思われる濃淡縞画像の発生しているもの、発生していないものに関し詳細に観察を重ねた結果、感光体の感光層の基体側界面の状態が濃淡縞画像の発生と相関があるらしいことを知見した。ところが、これらの感光体の感光層の基体側界面の状態を、例えばＪＩＳ法に従って表面粗さのパラメータである最大高さ（Ｒｍａｘ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）、中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定しても、ほとんど差がなかったり、傾向が逆転してしまったりする場合がかなりあった。また、感光層の基体側界面を制御するには感光体の基体の表面状態を制御することが極めて有効であることが分かったが、基体表面を従来からある表面粗さのパラメータで制御することでは、好ましい基体表面状態を規定することはできなかった。また、同じ感光体を用いても、画像形成装置によって濃淡縞の発生状況が変化し、特に書き込み光のスポット径によって大きく変化することが分かったが、どのような関係で濃淡縞の発生状況が変化するのか明らかではなかった。
【０００９】本発明者らは、濃淡縞画像の発生メカニズムについて再度考察を重ね、感光層の基体側界面に、適切な凹凸を設けることで微細な濃淡縞を発生させても、その濃淡縞の間隔が十分狭ければ、結果として濃淡縞の発生を肉眼で確認できなくなると言う考えに基づき、感光体の基体側界面をどのように制御すれば濃淡縞画像の問題のない感光体を提供できるか鋭意検討を重ねた結果、感光体の基体側界面には微細な凹凸があり、その断面曲線に着目するとこれらの微細な凹凸は多数の波が重畳して構成されていることを見出し、感光体の基体側界面を前述のような好ましい状態にするにはそれら全ての波のパワーを一定以上にすればよいことを確認し、本発明を完成するに至った。
【００１０】即ち、本発明によれば、下記の感光体、それを用いた画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジが提供される。
（１）基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、感光層の基体側界面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数１３）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数１４）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数５）により計算したＩ（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。
【数１３】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数１４】
【数１５】
（２）Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８以上であることを特徴とする上記（１）の感光体。
（３）基体上に少なくとも下引層を介して感光層を設けた感光体において、下引層表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数１６）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数１７）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数１８）により計算したＩ（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。
【数１６】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数１７】
【数１８】
（４）Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８以上であることを特徴とする上記（３）の感光体。
（５）基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、基体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数１９）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数２０）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数２１）により計算したＩ（Ｓ）が１２．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。
【数１９】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数２０】
【数２１】
（６）Δｔが０．０１〜５０．００μｍ、Ｎが２０４８以上であることを特徴とする上記（５）の感光体。
（７）基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、基体表面の断面曲線を水平方向にΔt［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数２２）に従い離散的なフーリエ変化を行い、下式（数２３）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数２４）により計算したＩ’（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体。
【数２２】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数２３】
【数２４】
（ここでｊはＮ・Δｔ/ｊ≧φ／２を満たす最大の整数、φは画像形成のためのス書き込み光のスポット径［μｍ］である）
（８）基体上に下引層、電荷発生層及び電荷輸送層を積層した積層型の感光体であって、該下引層と該電荷発生層の合計の膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（７）の感光体。
（９）基体上に下引層、電荷発生層及び電荷輸送層を積層した積層型の感光体であって、該下引層と該電荷発生層の合計の膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（８）の感光体。
（９）該感光層の膜厚が１５μｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（８）の感光体。
（１０）上記（１）〜（９）の感光体を用いるとともに、書き込み光として可干渉光を用いることを特徴とする画像形成装置。
（１１）書き込み光のスポット径が８０μｍ以下であることを特徴とする上記（１０）の画像形成装置。
（１２）書き込み光の波長が７００μｍ以下であることを特徴とする上記（１０）〜（１１）に記載の画像形成装置。
（１３）多値方式による階調再現方法により書き込み画像を感光体に出力させることを特徴とする上記（１０）〜（１２）の画像形成装置。
（１４）書き込み画像の解像度が６００ｄｐｉ以上であることを特徴とする上記（１０）〜（１３）の画像形成装置。
（１５）上記（１）〜（９）の感光体を用いるとともに、書き込み光として可干渉光を用いることを特徴とする画像形成方法。
（１６）スポット径が８０μｍ以下の書き込み光を用いることを特徴とする上記（１５）の画像形成方法。
（１７）波長が７００μｍ以下の書き込み光を用いることを特徴とする上記（１５）〜（１６）に記載の画像形成方法。
（１８）多値方式による階調再現方法により書き込み画像を感光体に出力させることを特徴とする上記（１５）〜（１７）の画像形成方法。
（１９）書き込み画像の解像度が６００ｄｐｉ以上であることを特徴とする（１５）〜（１８）の画像形成方法。
（２０）上記（１）〜（９）の感光体を搭載したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００１１】感光体の基体側界面において全体の波のパワーが大きいということは、感光体の基体側界面全体が大きく変動していることを意味し、即ち十分に荒れていることになり、発生する濃淡縞の間隔を非常に狭くできるため、濃淡縞は肉眼で判読できなくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本発明の感光体は、基体上に少なくとも電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有した感光層を設けた構成であり、必要により下引層、保護層を設けることもできる。本発明の感光体は、電荷発生層と電荷輸送層を別々に積層した積層型、電荷発生物質と電荷輸送物質が混合されている単層型、いずれの感光体においても優れた性能を示す。本発明における感光層の基体側界面の断面曲線は、感光層の形成によって感光層より基体側の層あるいは基体が溶解、変形等が起こらない限り、感光層が積層される層の表面あるいは基体の断面曲線に代用できる。即ち、感光体が下引層を有する場合には、下引層表面の断面曲線を代用することができ、感光体が下引層を有していない場合には、基体表面の断面曲線を代用することができる。
【００１３】本発明における断面曲線の測定方法としては、光学的方法、電気的方法、電気化学的方法、物理的方法等、再現性が良く、測定精度の高く、簡便な方法であればどのような方法であっても良いが、光学的方法、物理的方法が簡便さの点で好ましく、中でも物理的方法で触芯式による測定方法が、再現性、測定精度の点で最も好ましい。
【００１４】本発明の第１の感光体は、基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、感光層の基体側界面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数２５）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数２６）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数２７）により計算したＩ（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体である。
【数２５】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数２６】
【数２７】
サンプリング方向は基本的には任意の方向とすることができるが、通常は主走査方向か副走査方向のいずれか一方が好ましく、ドラム状感光体の場合は主走査方向（長手方向）とすることが好ましい。
【００１５】感光体の基体側界面全体の波の強さは、水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数２８）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数２９）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数３０）により計算したＩ（Ｓ）により代用できる。
【数２８】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数２９】
【数３０】
【００１６】Ｉ（Ｓ）の値は６．０×１０-3以上、好ましくは８．０×１０-3以上、より好ましくは１０．０×１０-3以上、さらに好ましくは１２．０×１０-3以上である。Ｉ（Ｓ）の値が６．０×１０-3未満では基体側界面全体の波の強さが弱いため、濃淡縞の間隔が広くなる部分が存在しやすく、濃淡縞画像として問題となりやすい。濃淡縞画像の抑制のみの目的では、Ｉ（Ｓ）の値は大きいほど良いが、あまり大きくなりすぎると振幅の大きい鋭い突起のような波が多数存在することになるため、短絡による放電破壊や鋭い突起の周辺に感光体材料が凝集しやすくなり、濃淡縞画像とは別の異常画像が発生しやすいため、画像形成装置にもよるが、上限値としては１００．０×１０-3以下、好ましくは８０．０×１０-3以下、より好ましくは６０．０×１０-3以下である。
【００１７】感光層の基体側界面の断面曲線の水平方向をｔ［μｍ］としたとき、表面粗さｘ（ｔ）［μｍ］は、不規則変動量であるが、どのような不規則変動も種々の周波数の正弦波的変動を適当な位相と振幅で合成して得られる。つまり、これはフーリエ変換により表現できる。
【数３１】
【数３２】
（上記式中、ｋは波数［μｍ-1；１μｍの長さ当たりの波の数］、フーリエ成分Ｘ（ｋ）は、不規則変動量ｘ（ｔ）に含まれる波数ｋ［すなわち波長で言うとλ＝１／ｋ［μｍ］］の波の振幅を表している。｜Ｘ（ｋ）｜2は、波数ｋの成分波のエネルギーを表している。）
【００１８】次に波数ｋとその成分波のエネルギー｜Ｘ（ｋ）｜2の分布関係（スペクトル）の考察を行う。
【数３３】
Ｓ（ｋ）は、単位区間［１μｍ］当たりの断面曲線の波数ｋの成分波の平均エネルギーであり、Ｓ（ｋ）をパワースペクトルと定義する。しかしながら実際は、断面曲線の高さｘ（ｔ）は、−∞＜ｔ＜∞で定義できる訳ではなく、測定は断面曲線内の一部分−Ｔ／２≦ｔ≦Ｔ／２でなされる。ここでＴは全測定区間の長さである。このため、Ｔ→∞の極限をとるのではなく、波長１／ｋに対して巨視的物理量としての平均が意味を持つ程度に十分大きいＴをとり、下式（数３４）を計算すれば、実質的には、Ｔ→∞の極限をとったものと一致する。
【数３４】
【００１９】フーリエ変換も、離散的なフーリエ変換を用いるために以下のような変更を行う。
【数３５】
（ここで、ｎ、ｍは整数、ただし、Ｎは、表面粗さのサンプリング点数で、Ｎ＝２ｐの形で表される整数の必要がある。Δｔ［μｍ］は、断面曲線の高さの測定点（サンプリング）間隔であり、Ｔ／Δｔ＝Ｎの関係がある。）
【００２０】断面曲線の水平方向の測定範囲Ｔは短すぎると変換に係る波の数が少なくなるため誤差が大きくなったり、存在すべき波を評価できなくなったりする。測定範囲Ｔは、Δｔ、Ｎの値により適切な値を選択する必要がある。本発明の感光体において、Δｔは０．０１〜５０．００μｍ、好ましくは０．０５〜４０．００μｍ、より好ましくは０．１０〜３０．００μｍである。サンプリング数Ｎが無限大であればΔｔは小さいほど正確に断面曲線を再現できるため好ましいのであるが、Δｔが０．０１μｍ未満では、断面曲線を構成する全ての波をサンプリングできるように測定範囲Ｔを十分な大きさにするためには膨大な数のサンプリングが必要となり計算に負担がかかるため、結果的に測定範囲Ｔを小さくすることになってしまい、誤差が大きくなりやすい。Δｔが５０．００μｍを超えると、感光体の特性に関係する多くの波を抽出することができなくなり、好ましくない。サンプリング数Ｎは計算の負担を考えなければ、大きいほどよいが、実用的には、２０４８以上、好ましくは４０９６以上、より好ましくは８１９２以上であることが誤差を小さくできる上で好ましい。
【００２１】本発明者らは、本発明の感光体における感光層の基体側界面のサンプリング点数Ｎ及びΔｔの各組み合わせについてそれぞれパワースペクトルを求め検討した結果、本発明の実施例に用いられているサンプリング間隔Δｔ＝０．３１［μｍ］のとき、Ｎ＝４０９６では、パワースペクトルは十分に収束していることを確認した。
【００２２】具体的な離散的なフーリエ変換でのパワースペクトル導出には、下式（数３６）に従う以下の計算を行う。
【数３６】
【００２３】本発明では、感光層の基体側界面を構成する全ての波の総和、即ち感光層の基体側界面全体のパワーと関係するＩ（Ｓ）を、下式（数３７）により算出した。測定範囲における感光層の基体側界面の断面曲線全体のパワーは、パワースペクトルの総和（数３８）で表すことができる。しかし、この値は、測定範囲のみのパワーであるため、測定条件が変化してしまう。パワースペクトルの各成分の総和を測定点数Ｎで規格化したＩ（Ｓ）は、断面曲線全体のパワーを表す普遍的な値である。
【数３７】
【数３８】
この積分値もΔｔ＝０．３１［μｍ］のときは、Ｎ＝４０９６ならば、数％誤差内に収束していることを確認した。
【００２４】別の見方をすれば、感光層の基体側界面の表面粗さの測定値のサンプリング間隔（実空間）Δｔ［μｍ］、パワースペクトルのサンプリング間隔（逆空間）Δｎ＝１／（Ｎ・Δｔ）［μｍ-1］となるが、これは、断面曲線の高さｘ（ｔ）の定義域が、Ｔ＝Ｎ・Δｔの区間であることによるためで、逆空間でのΔｎ＝１／（Ｎ・Δｔ）間隔のサンプル値のフーリエスペクトルにより、原信号ｘ（ｔ）が再現することを意味しており、ここで再現できる断面曲線の変動周期は、［シャノン（Ｓｈａｎｎｏｎ）のサンプリング定理によると］、２Δｔ程度である。現在考察している現象に関しては、この程度以上の変動周期の表面粗さが関与しており、Δｔ＝０．３１［μｍ］のサンプリング間隔で十分であるが、現象によってはさらに細かい周期の変動を考察対象とする必要がある。この時は、それに応じて、サンプリング間隔を短くすればよい。
【００２５】感光層の基体側界面の断面曲線のＩ（Ｓ）を制御するためには、基体表面の断面曲線を制御することが極めて有効である。これは、感光体が下引層を有していない場合は当然であるが、下引層を有している場合には、基体に下引層を積層した後、感光層が積層されるのであるが、下引層が極端に厚いものでない限り、基体表面の凹凸の多くは、下引層表面にも強く反映されているためであり、下引層の組成、積層方法等を制御するよりも基体表面の断面曲線を制御する方が感光層の基体表面側の断面曲線に及ぼす影響が極めて強く、かつ容易であることによる。
【００２６】また、本発明の第２の感光体は、基体上に少なくとも下引層を介して感光層を設けた感光体において、下引層表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数３９）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数４０）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数４１）により計算したＩ（Ｓ）が６．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体である。
【数３９】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数４０】
【数４１】
前述のように、基体上に少なくとも下引層を介して感光層を設けた感光体においては、下引層の上に感光層を積層する際に、下引層の溶解あるいは変形が生じない限り、基本的には下引層表面の断面曲線とほぼ同じになるため、下引層表面の断面曲線のＩ（Ｓ）の値は６．０×１０-3以上、好ましくは８．０×１０-3以上、より好ましくは１０．０×１０-3以上、さらに好ましくは１２．０×１０-3以上である。下引層表面の断面曲線のＩ（Ｓ）の値が６．０×１０-3未満では基体側界面全体の波の強さが弱いため、濃淡縞の間隔が広くなる部分が存在しやすく、濃淡縞画像として問題となりやすい。濃淡縞画像の抑制のみの目的では、下引層表面の断面曲線のＩ（Ｓ）の値は大きいほど良いが、あまり大きくなりすぎると振幅の大きい鋭い突起のような波が多数存在することになるため、短絡による放電破壊や鋭い突起の周辺に感光体材料が凝集しやすくなり、濃淡縞画像とは別の異常画像が発生しやすいため、画像形成装置にもよるが、上限値としては１００．０×１０-3以下、８０．０×１０-3以下、６０．０×１０-3以下である。
【００２７】また、本発明の第３の感光体は、基体上に少なくとも感光層を設けた感光体において、基体表面の断面曲線を水平方向にΔｔ［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数４２）に従い離散的なフーリエ変換を行い、下式（数４３）により導出したパワースペクトルＳから、下式（数４４）により計算したＩ（Ｓ）が１２．０×１０-3以上であることを特徴とする感光体である。
【数４２】
（ここで、ｎ、ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数４３】
【数４４】
感光体が下引層を有していない場合は、感光層を基体上に積層する際に、基体の溶解あるいは変形が起こらない限り、感光層の基体側界面の断面曲線は、基体表面の断面曲線となり、たとえ感光体が下引層を有していても、下引層の組成あるいは下引層の積層方法を制御するよりも基体表面の断面曲線を制御する方が容易で再現性がよい。本発明の感光体の基体表面の断面曲線のＩ（Ｓ）の値は１２．０×１０-3以上、好ましくは１４．０×１０-3以上、より好ましくは１６．０×１０-3以上である。基体表面の断面曲線のＩ（Ｓ）の値が１２．０×１０-3未満では濃淡縞の間隔が広くなる部分が存在しやすく、濃淡縞画像として問題となりやすい。濃淡縞画像の抑制のみの目的では、基体表面の断面曲線のＩ（Ｓ）の値は大きいほど良いが、あまり大きくなりすぎると振幅の大きい鋭い突起のような波が多数存在することになるため、短絡による放電破壊や鋭い突起の周辺に感光体材料が凝集しやすくなり、濃淡縞画像とは別の異常画像が発生しやすいため、画像形成装置にもよるが、上限値としては１５０．０×１０-3以下、１２５．０×１０-3以下、１００．０×１０-3以下である。
【００２８】また、本発明者らは、感光体の基体表面の表面状態と書き込み光のスポット径の関係が、濃淡縞画像発生に関与しているおり、特に感光体が基体上に下引層を介して感光層を積層した構成のものにおいては顕著であることを見出した。前述のように感光体の基体表面には、微細な凹凸があり、その微細な凹凸は多数の波が重畳されて構成されている。これら多数の波のうち、書き込み光のスポット径の１／２以上の波長の波が濃淡縞画像の発生に関わっていることを見出した。
【００２９】書き込み光のスポット径の１／２以上の波長の波全体のエネルギーが高いということは、感光体の表面が書き込み光のスポット径の１／２以上の波長の波によって大きく変動していることを意味している。感光体の基体表面を構成する波の内、書き込み光のスポット径の１／２以上の波長の波が濃淡縞画像の発生に関与し、書き込み光のスポット径の１／２未満の波長の波が関与しない理由は定かではないが、明らかに相関が認められるため、書き込み光の書き込み工程における光学的な何らかの作用が働いているものと思われる。従って、書き込み光のスポット径をφ［μｍ］とした場合、本発明の感光体の基体の断面曲線を構成する波のうち、φ／２以上の波長の波のパワースペクトルから計算したＩ’（Ｓ）が重要である。
【００３０】従って、本発明の感光体の基体表面の断面曲線を水平方向にΔt［μｍ］の間隔で、Ｎ個サンプリングした断面曲線の高さｘ（ｔ）［μｍ］のデータ群に対し下式（数４５）に従い離散的なフーリエ変化を行い、下式（数４６）及び（数４７）により導出したＩ’（Ｓ）は、６．０×１０-3以上、好ましくは８．０×１０-3以上、より好ましくは１０．０×１０-3以上、さらに好ましくは１２．０×１０-3以上である。Ｉ’（Ｓ）が６．０×１０-3未満では濃淡縞画像として問題となりやすい。濃淡縞画像の抑制のみの目的では、Ｉ’（Ｓ）の値は大きいほど良いが、あまり大きくなりすぎると振幅の大きい鋭い突起のような波が多数存在することになるため、短絡による放電破壊や鋭い突起の周辺に感光体材料が凝集しやすくなり、濃淡縞画像とは別の異常画像が発生しやすいため、画像形成装置にもよるが、上限値としては１００．０×１０-3以下、８０．０×１０-3以下、６０．０×１０-3以下である。
【数４５】
（ここで、ｎ,ｍは整数、Ｎ＝２ｐ、ｐは整数である）
【数４６】
【数４７】
（ここでｊはＮ・Δｔ/ｊ≧φ／２ を満たす最大の整数、φは画像形成のためのス書き込み光のスポット径［μｍ］である）
【００３１】このように基体断面曲線を構成する波長がφ／２以上の波のＩ’（Ｓ）は６．０×１０-3以上とした本発明の感光体において、下引層を有している場合には、下引層と電荷発生層の合計の膜厚は、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１２μｍ以下、さらに好ましくは８μｍ以下である。下引層と電荷発生層の合計の膜厚が１５μｍを超えると基体表面の凹凸が電荷輸送層の底面の状態に反映され難くなるため、濃淡縞画像が発生しやすくなる。
【００３２】本発明の感光体の感光層の厚みは、感光体の用いられる画像形成装置の求める静電特性、解像度に応じて適宜選定されるが、高解像度が求められる１５μｍ以下、好ましくは１４μｍ以下の場合に効果が高い。感光層の厚みが１５μｍ以下の感光体は、高解像度である反面、感光体固有の情報も書き込み画像に重畳して画像形成しやすいため、従来の感光体では濃淡縞による異常画像が極めて起こりやすかったが、本発明の感光体ではほとんど起きることはない。
【００３３】本発明の感光体の基体としては、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉄、パラジウム、ニッケル等の金属あるいはこれら金属を主成分とする合金をドラム状あるいはベルト状に形成したものや、上記の金属、酸化錫、酸化インジウム等の導電性物質をプラスチックフィルム等に真空蒸着、無電解メッキ、貼りあわせ等によって付着させたベルトあるいはシートを例示することができる。本発明の基体表面は、感光層との接着性を向上させるために下引層の積層、陽極酸化皮膜形成、切削、ブラスト等により表面加工が施されていることが好ましい。また前述のように、濃淡縞の異常画像を抑制するためには基体表面は十分荒れていることが好ましく、基体の組成、作成条件等を制御したり、物理的、電気化学的等の方法により荒らしたりすることが好ましい。中でも切削、ブラスト等の物理的加工方法が荒らす効果が高く好ましい。
【００３４】本発明の感光体の下引層としては樹脂、あるいは白色顔料と樹脂を主成分としたもの、及び導電性基体表面を化学的あるいは電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が例示できるが、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、中でも導電性基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンを含有させることが最も好ましい。下引層に用いる樹脂としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等熱の硬化性樹脂、これらの中の一種あるいは複数種の混合物を例示することができる。
【００３５】本発明の感光体に用いる電荷発生剤としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料及び染料や、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料を使用することができ、電荷発生剤は一種あるいは複数種を、結着樹脂を用いて電荷輸送層を形成する。
【００３６】本発明の電子写真感光体に用いる電荷輸送材料としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の一種あるいは複数種を混合して使用することができる。
【００３７】上記電荷発生層、電荷輸送層の感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂，熱硬化性樹脂，光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、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、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の光導電性樹脂など一種の結着樹脂あるいは複数種と結着樹脂の混合を挙げることができるが、特にこれらのものに限定されるものではない。
【００３８】本発明の感光体は、複写機、プリンター、ＦＡＸ等の画像形成装置及びこれらにおける画像形成方法に用いることにより極めて高画質の画像形成が可能となる。
【００３９】本発明の感光体はプロセスカートリッジに組み込んで用いることができる。プロセスカートリッジとは、感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段を含んだ１つの装置（部品）である。プロセスカートリッジの形状等は従来公知の各種のものとすることができる。
【００４０】本発明の感光体を用いた画像形成装置ないし画像形成方法は、書き込み光が非干渉光、可干渉光、いずれにおいても高画質の画像形成が可能であるが、特に可干渉光を用いた場合においても濃淡縞の異常画像を発生させることないため、高解像度、高精細な画像品質の優れた画像形成が可能となる。
【００４１】本発明の感光体を用いた画像形成装置ないし画像形成方法は、いかなる書き込み光のスポット径に対して高画質の画像形成が可能であり、求められる画像の解像度に応じて書き込み光のスポット径は適宜選択されるものであるが、好ましくは８０μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは５〜６０μｍであることが好ましい。書き込み光のスポット径が８０μｍ以下の画像形成装置ないし画像形成方法は、高解像度の画像形成を行うことができるため、感光体固有の情報も書き込み画像に重畳されて画像形成されやすく、従来の感光体を用いた画像形成装置ないし画像形成方法では濃淡縞による異常画像が極めて起こりやすかったが、本発明の感光体を用いた画像形成装置ないし画像形成方法ではほとんど起きることはない。
【００４２】本発明の画像形成装置ないし画像形成方法で用いる書き込み光の波長は、特に制限はないが、７００ｎｍ以下、好ましくは６７５ｎｍ以下、特に好ましくは４００〜６００ｎｍとすることができる。このような短波長の書き込み光を用いても、本発明の画像形成装置ないし画像形成方法によれば、スジ状画像、濃淡縞の異常画像を発生させることなく、高解像度、高精細な画像品質の優れた画像形成が可能となる。
【００４３】本発明の画像形成装置ないし画像形成方法における書き込み画像の階調再現方法としては、特に制限はなく、種々の方式を用いることができる。従来装置ないし方法では、多値方式による階調再現方法を用いた場合、画素の濃度が多段階に設定されるため、濃淡縞が目立ちやすく、特にパルス幅変調、パワー変調あるいはパルス幅変調とパワー変調を組み合わせたとき、その傾向が極めて高くなっていた。しかし、本発明の感光体を用いた画像形成装置ないし画像形成方法では、このような多値方式による階調再現方法であっても、濃淡縞が発生することはなく、高解像度、高精細な画像品質の優れた画像形成が可能となる。
【００４４】本発明の画像形成装置ないし画像形成方法における書き込み画像の解像度は、制限されるものではないが、６００ｄｐｉ以上、特に１０００ｄｐｉ以上の高解像度のときにおいても優れた画像品質の優れた画像形成が可能である。このような高解像度の書き込み画像では、感光体固有の情報も書き込み画像に重畳されて画像形成されやすいため、従来の感光体を用いた画像形成装置ないし画像形成装置ではスジ状画像、濃淡縞による異常画像が極めて起こりやすかったが、本発明の感光体を用いた画像形成装置ないし画像形成方法ではほとんど起きることはない。
【００４５】
【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【００４６】実施例１アルミニウムドラムの表面を新品のダイヤモンドバイトを用いた切削機により切削して、直径９０ｍｍ、長さ３５２ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウムドラムを同一切削条件で４本作製した。このアルミニウムドラム表面を表面粗さ計サーフコム１４００Ａにて測定したところ、いずれも図１のような断面曲線を有していた。この断面曲線からΔｔ＝０．３１μｍで、Ｎ＝４０９６個サンプリングし、離散的なフーリエ変換を行い、図２に示すパワースペクトルを作成した。Ｉ（Ｓ）を計算したところ２１．８×１０-3であった。次に、アクリル樹脂（アクリディックＡ−４６０−６０（大日本インキ化学工業製））１５重量部、メラミン樹脂（スーパーベッカミンＬ−１２１−６０（大日本インキ化学工業製））１０重量部をメチルエチルケトン８０重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末（ＴＭ−１（富士チタン工業製））９０重量部を加え、ボールミルで１２時間分散し、下引層塗布液を作製した。切削により表面を粗面化したアルミニウムドラムを上記下引層塗工液に浸漬した後、速度一定で垂直に引き上げて塗工した。アルミニウムドラムの方向を維持したまま乾燥室に移動させ、１４０℃で２０分乾燥し、厚さ３．５μｍの下引層をアルミニウムドラム上に形成した。この下引層表面を表面粗さ計サーフコム１４００Ａにて測定したところ、図３のような断面曲線を有していた。この断面曲線からΔｔ＝０．３１μｍで、Ｎ＝４０９６個サンプリングし、離散的なフーリエ変換を行い、図４に示すパワースペクトルを作成した。Ｉ（Ｓ）を計算したところ１７．４×１０-3であった。次に、ブチラール樹脂（エスレックＢＬＳ（積水化学製））１５重量部をシクロヘキサノン１５０重量部に溶解し、これに下記構造式（化１）のトリスアゾ顔料１０重量部を加えてボールミルで４８時間分散した。
【化１】
次に、シクロヘキサノン２１０重量部を加え、３時間分散を行った。これを固形分が１．５重量％になるように攪拌しながらシクロヘキサノンで希釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液に、下引層を形成したアルミニウムドラムを浸漬し、１２０℃、２０分間下引層と同様に乾燥を行い、約０．２μｍの電荷発生層を形成した。さらに、下記構造式（化２）の電荷輸送材料６重量部、ポリカーボネート樹脂（パンライトＫ−１３００（帝人化成製））１０重量部、シリコーンオイル（ＫＦ−５０（信越化学工業製））０．００２重量部を９０重量部の塩化メチレンに溶解した。こうして得られた電荷輸送層塗工液に、下引層／電荷発生層を形成したアルミニウムドラムを浸漬し、１２０℃、２０分間下引層と同様に乾燥を行い、電荷発生層上に厚さ約２３μｍの電荷輸送層を形成した。
【化２】
上記で作製した感光体を、書き込み光の波長が７８０ｎｍ、書き込み画像の解像度が４００ｄｐｉで、パルス幅変調とパワー変調を組み合わせ２５６階調の書き込みが可能なｉｍａｇｉｏ ｃｏｌｏｒ ２８００（リコー製）に搭載した。全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な白黒ハーフトーン画像が得られ、濃淡縞の異常画像は認められなかった。また、カラーの風景写真をカラーコピーしたところ、高品質の画像が得られた。
【００４７】実施例２実施例１において、下引層の厚みを７．０μｍとしたこと以外は同様にして感光体を作製した。下引層表面の断面曲線を実施例１と同様に測定したところ、図５のようになり、実施例１と同様に下引層表面の断面曲線のパワースペクトル（図６）を作成し、Ｉ（Ｓ）を計算したところ１５．４×１０-3であった。実施例１と同じ全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は発生しなかった。また、実施例１で用いたカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、高品質の画像が得られた。
【００４８】比較例１実施例１で用いたバイトで、アルミニウムドラムを５００本切削後、実施例１と同様にして感光体を作製し、画像を出力した。次に、実施例１と同様に感光体のアルミニウムドラム表面の断面曲線（図７）を測定した。また、実施例１と同様にアルミニウムドラム表面の断面曲線のパワースペクトル（図８）を作成し、Ｉ（Ｓ）を計算したところ１１．１×１０-3であった。下引層の断面曲線についても実施例１と同様に下引層の断面曲線のＩ（Ｓ）を計算したところ５．６×１０-3であった。実施例１と同じ全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、画像端部付近に濃淡の乱れが生じているように見えた。実施例１で用いたカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、凝視すると画像端部付近が僅かに濃淡の乱れが生じているように見えた。
【００４９】実施例３実施例１において、ｉｍａｇｉｏ ｃｏｌｏｒ ２８００（リコー製）を改造し、書き込み画像の解像度を１２００ｄｐｉとしたこと以外は実施例１と同様にして面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は発生しなかった。また、実施例１で用いたカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、高品質の画像が得られた。
【００５０】比較例２比較例１で作製した感光体を用いたこと以外は実施例３と同様に白黒ハーフトーン画像を出力したところ、画像端部付近に帯状の４組の薄い濃淡縞が認められ、また、感光体の円周の長さに相当する約２８０ｍｍ間隔で、木目状の薄い濃淡縞が認められた。また、実施例１で用いたカラーの風景写真をコピーしたところ、画像端部付近に薄い帯状の異常画像が観測され、さらに全面均一の白黒ハーフトーン画像で木目状の濃淡縞が認められたのとほぼ同じ高さの場所の色合いが部分的にやや不自然であった。比較例１及び２で用いた感光体のアルミニウムドラム表面の断面曲線は、主ピークに副ピークが重畳された形状であったが、濃淡縞の異常画像を抑えることができていなかった。本明細書で述べてきたように、断面曲線のパワースペクトルの積分値を適切な値になるようにすることが重要であることが、本結果により確認された。
【００５１】実施例４実施例３において、電荷輸送層の厚みを１４．５μｍとしたこと以外は同様にして感光体を作製し、この感光体を用いて実施例３と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は発生しなかった。また、実施例１で用いたカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、高品質の画像が得られた。
【００５２】比較例３比較例２において、電荷輸送層の厚みを１４．５μｍとしたこと以外は同様にして感光体を作製し、この感光体を用いて比較例２と同様に白黒ハーフトーン画像を出力したところ、画像端部付近に帯状の５組の濃淡縞が認められ、また、感光体の円周の長さに相当する約２８０ｍｍ間隔で木目状の濃淡縞が認められた。また、実施例１で用いたカラーの風景写真をコピーしたところ、画像端部付近に帯状の異常画像が明らかに観測され、さらに全面均一の白黒ハーフトーン画像で木目状の濃淡縞が認められたのとほぼ同じ高さの場所の色合いが部分的に不自然であった。
【００５３】実施例５〜１０、比較例４〜５実施例３で用いたダイヤモンドバイトと同じ型の新品のダイヤモンドバイトを用い、実施例３と同じ大きさのアルミニウムドラムを５００本作製した。その中から無作為にアルミニウムドラムを選び出し、アルミニウムドラム表面の断面曲線を実施例３と同様に測定し、Ｉ（Ｓ）を求めた。これらのアルミニウムドラムを用いたこと以外は実施例３と同様にして感光体を作製した。これらの感光体を用い、実施例３と同様の画像形成装置を作製し、全面均一の白黒ハーフトーンを出力して濃淡縞の異常画像の有無を評価した。その評価結果を表１に示す。評価基準としては、異常なし：４、凝視すると濃淡縞が分かってくるレベル：３、薄く濃淡縞が分かるレベル：２、明らかに濃淡縞が分かるレベル：１、とした。
【００５４】
【表１】
【００５５】実施例１１特別表面加工を施していない直径９０ｍｍ、長さ３５２ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウムドラム上に実施例１の下引層塗工液を、スプレーガンを用いたスプレー塗工法により塗工し、アルミニウムドラムを乾燥室に移動させ、１４０℃で２０分乾燥し、厚さ４．０μｍの下引層をアルミニウムドラム上に形成した。下引層の断面曲線を表面粗さ計サーフコム１４００Ａにて測定した。これらの断面曲線からΔｔ＝２５００／４０９６μｍで、Ｎ＝４０９６個サンプリングし、Ｉ（Ｓ）及び十点平均粗さ（Ｒｚ）を求めた。それ以外は実施例１と同様にして感光体を作製し、その感光体を実施例１で用いた画像形成装置に搭載して全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力した。
【００５６】実施例１２、１３、比較例６、７実施例１１において、スプレーガンの移動速度及び下引層塗工液の吐出量を種々変化させて特別表面加工を施していない直径９０ｍｍ、長さ３５２ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウムドラム上に下引層塗工液をスプレー塗工し、アルミニウムドラムを乾燥室に移動させ、１４０℃で２０分乾燥し、厚さ４．０μｍの下引層をアルミニウムドラム上に形成した。下引層の断面曲線を表面粗さ計サーフコム１４００Ａにて測定した。それ以外は実施例１１と同様にして感光体を３本作製し、それぞれの感光体を実施例１１の画像形成装置に搭載して全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力した。各感光体の下引層の十点表面粗さとＩ（Ｓ）、画像評価の結果を下表に示した。下引層の十点平均粗さと画像評価の結果とは全く相関性がなかったが、Ｉ（Ｓ）が６．０×１０−３以上の画像形成装置は高画質な画像形成が可能であった。
【００５７】
【表２】
【００５８】実施例１４アルミニウムドラムの表面をダイヤモンドバイトにより切削して、直径９０ｍｍ、長さ３５２ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウムドラムを４本作製した。このアルミニウムドラム表面を表面粗さ計サーフコム１４００Ａにて測定したところ、図９のような断面曲線を有していた。この断面曲線からΔｔ＝０．３１μｍで、Ｎ＝４０９６個サンプリングし、離散的なフーリエ変換を行い、図１０に示すパワースペクトルを作成した。書き込み光のスポット径が７０μｍの場合、４０９６×０．３１／ｊ≧７０／２を満たす最大の整数ｊは３６であるので、この条件を満たすＩ’（Ｓ）を計算したところ７．３×１０-3であった。次に、アクリル樹脂（アクリディックＡ−４６０−６０（大日本インキ化学工業製））１５重量部、メラミン樹脂（スーパーベッカミンＬ−１２１−６０（大日本インキ化学工業製））１０重量部をメチルエチルケトン８０重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末（ＴＭ−１（富士チタン工業製））９０重量部加え、ボールミルで１２時間分散し、下引層塗布液を作製した。切削により表面を粗面化したアルミニウムドラムを上記下引層塗工液に浸漬した後、速度一定で垂直に引き上げて塗工した。アルミニウムドラムの方向を維持したまま、乾燥室に移動させ、１４０℃で２０分乾燥し、厚さ３．５μｍの下引層をアルミニウムドラム上に形成した。次に、ブチラール樹脂（エスレックＢＬＳ（積水化学製））１５重量部をシクロヘキサノン１５０重量部に溶解し、これに実施例１で用いたトリスアゾ顔料１０重量部を加えてボールミルで４８時間分散した。次に、シクロヘキサノン２１０重量部を加え、１０時間分散を行った。これを固形分が１．５重量％になるように攪拌しながらシクロヘキサノンで希釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液に、下引層を形成したアルミニウムドラムを浸漬し、１２０℃、２０分間下引層と同様に乾燥を行い約０．２μｍの電荷発生層を形成した。さらに、下記構造式（化３）の電荷輸送材料１重量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート１重量部、シリコーンオイル（ＫＦ−５０（信越化学工業製））０．０２重量部を１０重量部のテトラヒドロフランに溶解した。
【化３】
こうして得られた電荷輸送層塗工液に、下引層／電荷発生層を形成したアルミニウムドラムを浸漬塗工し、１２０℃、２０分間下引層と同様に乾燥を行い、電荷発生層上に厚さ約２３μｍの電荷輸送層を形成し、感光体を作製した。上記で作製した感光体を、書き込み光の波長が７８０ｎｍ、書き込み光のスポット径が７０μｍのｉｍａｇｉｏ ｃｏｌｏｒ ２８００（リコー製）に搭載した。実施例１と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は認められなかった。また、実施例１と同様にカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、高品質の画像が得られた。
【００５９】実施例１５実施例１４において、ダイヤモンドバイトを新品に交換したこと以外は同様にしてアルミニウムドラムを作製した。このアルミニウムドラムの断面曲線を測定し、ｊ＝３６でのＩ’（Ｓ）を計算したところ１３．９×１０-3であった。このアルミニウムドラムを用いて、下引層の厚みを７．０μｍとしたこと以外は実施例１と同様にして感光体を作製した。実施例１と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は発生しなかった。また、実施例１と同様にカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、高品質の画像が得られた。
【００６０】実施例１６実施例１５の感光体において、下引層の厚みを１５．８μｍとしたこと以外は実施例２と同様にして感光体を作製した。この感光体のアルミニウムドラムの断面曲線を測定し、ｊ＝３６でのＩ’（Ｓ）を計算したところ１４．０×１０-3であった。実施例１と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、画像端部付近に帯状の乱れが生じているように見えた。また、実施例１４と同じカラーの風景写真をカラーコピーしたが、高品質の画像が得られた。
【００６１】比較例８実施例１４で用いたバイトで、アルミニウムドラムを４００本切削後、実施例１４と同様にして感光体を作製した。この感光体のアルミニウムドラムの断面曲線は図１１に示すように、主ピークに副ピークが重畳された形状を示していた。断面曲線のパワースペクトル（図１２）を作成し、ｊ＝３６でのＩ’（Ｓ）を計算したところ３．９×１０-3であった。実施例１と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、明らかに画像端部付近に帯状の濃淡の乱れが生じ、木目状の濃淡縞が観測された。実施例１と同様にカラーの風景写真をカラーコピーしたが、画像端部付近が不自然であった。
【００６２】実施例１７実施例１５で用いたバイトで、アルミニウムドラムを１２０本切削後、実施例１と同様にして感光体を作製した。書き込み光のスポット径を５０μｍとした場合、ｊ＝５０であるので、ｊ＝５０でのアルミニウムドラム表面の断面曲線のＩ’（Ｓ）を計算したところ６．９×１０-3であった。上記で作製した感光体を、ｉｍａｇｉｏ ｃｏｌｏｒ ２８００（リコー製）を改造し、書き込み光のスポット径を５０μｍとした画像形成装置に搭載し、実施例１と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は発生しなかった。また、実施例１と同様にカラーの風景写真をカラーコピーしたが、高品質の画像が得られた。
【００６３】実施例１８実施例１７で用いたバイトで、アルミニウムドラムを切削した。書き込み光のスポット径を５０μｍとし、ｊ＝５０でのアルミニウムドラム表面の断面曲線のＩ’（Ｓ）を計算したところ７．１×１０-3であった。このアルミニウムドラムを用い、電荷輸送層の膜厚を１４．５μｍとしたこと以外は実施例１４と同様にして感光体を作製した。この感光体を、ｉｍａｇｉｏｃｏｌｏｒ ２８００（リコー製）を改造し、書き込み光のスポット径を５０μｍとした画像形成装置に搭載した。実施例１と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は認められなかった。また、実施例１と同様にカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、高品質の画像が得られた。
【００６４】実施例１９直径９０ｍｍ、長さ３５２ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウムドラム表面をホーニング加工による粗面化を行った。粗面化終了後、アルミニウムドラムの断面曲線を表面粗さ計サーフコム１４００Ａにて測定した。断面曲線からΔｔ＝０．３１μｍで、Ｎ＝４０９６個サンプリングし、離散的なフーリエ変換を行い、パワースペクトルを作成し、Ｉ（Ｓ）を計算したところ１８．１×１０-3であった。次に、アクリル樹脂（アクリディックＡ−４６０−６０（大日本インキ化学工業製））１５重量部、メラミン樹脂（スーパーベッカミンＬ−１２１−６０（大日本インキ化学工業製））１０重量部をメチルエチルケトン８０重量部に溶解し、これに酸化チタン粉末（ＴＭ−１（富士チタン工業製））９０重量部加え、ボールミルで１２０時間分散し、下引層塗布液を作製した。次に、粗面化の加工時間の長い側を上方にして、アルミニウムドラムを下引層塗布液に浸漬した後、アルミニウムドラムを引き上げ、１３０℃で２０分間乾燥して下引層を約４．８μｍ積層した。下引層の断面曲線をアルミニウムドラムの断面曲線の場合と同様に測定し、Ｉ（Ｓ）を求めたところ１０．９×１０-3であった。次に、ポリビニルブチラール樹脂（ＸＹＨＬ（ＵＣＣ製））２重量部を、メチルエチルケトン２００重量部に溶解し、これに下記構造式（化４）のビスアゾ顔料１０重量部を加えてボールミルで４０時間分散した。
【化４】
さらに、シクロヘキサノン２００重量部を加え、１０時間分散を行った。これを固形分が１．５重量％になるように攪拌しながらシクロヘキサノンで希釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液に、下引層を形成したアルミニウムドラムを浸漬塗工し、１２０℃、２０分間下引層と同様に乾燥を行い、約０．２μｍの電荷発生層を形成した。次に、下記構造式（化５）の電荷輸送材料１重量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート１重量部、シリコーンオイル（ＫＦ−５０（信越化学工業製））０．０２重量部を１０重量部のテトラヒドロフランに溶解した。こうして得られた電荷輸送層塗工液に、下引層／電荷発生層を形成したアルミニウムドラムを浸漬塗工し、１２０℃、２０分間下引層と同様に乾燥を行い、電荷発生層上に厚さ約１４μｍの電荷輸送層を形成し、感光体を作製した。
【化５】
上記で作製した感光体を、ｉｍａｇｉｏ ｃｏｌｏｒ ２８００を改造して、書き込み光の波長を６５５ｎｍ、書き込み画像の解像度を１２００ｄｐｉとした画像形成装置に搭載し、実施例１と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力したところ、均一な画像が得られ、濃淡縞の異常画像は認められなかった。また、実施例１と同様にカラーの風景写真をカラーコピーしたところ、高品質の画像が得られた。
【００６５】実施例２０〜２３、比較例９，１０実施例１９と同様に６本の直径９０ｍｍ、長さ３５２ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウムドラム表面をホーニング加工による粗面化を行った。次に、実施例１９で用いた下引層塗布液をスプレー塗工法により、種々のスプレーガン移動速度、下引層塗布液の吐出量で塗布し、１３０℃で２０分間乾燥して下引層を約４．５μｍ設けた。次に、実施例１９と同様に電荷発生層、電荷輸送層を積層して感光体を６本作製した。上記で作製した感光体を、ｉｍａｇｉｏ ｃｏｌｏｒ ２８００を改造して、書き込み光の波長を５０４ｎｍ、書き込み画像の解像度を１２００ｄｐｉとした画像形成装置に搭載し、実施例１と同様に全面均一の白黒ハーフトーン画像を出力した。各感光体の下引層の断面曲線のＩ（Ｓ）及び画像評価結果を下表に示した。
【表３】
【００６６】
【発明の効果】請求項１〜８の発明によれば、濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な感光体を提供することができる。請求項９の発明によれば、高解像度でありながら濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な感光体を提供することができる。請求項１０の発明によれば、濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。請求項１１及び１２の発明によれば、高解像度でありながら濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。請求項１３の発明によれば、高階調性で、濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。請求項１４の発明によれば、高解像度でありながら濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成装置を提供することができる。請求項１５の発明によれば、濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成方法を提供することができる。請求項１６及び１７の発明によれば、高解像度でありながら濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成方法を提供することができる。請求項１８の発明によれば、高階調性で、濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成方法を提供することができる。請求項１９の発明によれば、高解像度でありながら濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成方法を提供することができる。請求項２０の発明によれば、濃淡縞の異常画像のない高品質の画像形成が可能な画像形成装置ないし画像形成方法に利用可能なプロセスカートリッジを提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
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| 【出願日】 |
平成１３年１月１５日（２００１．１．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４５０５
【弁理士】
【氏名又は名称】池浦 敏明
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６５０１４（Ｐ２００１−２６５０１４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−６９７０（Ｐ２００１−６９７０） |
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