JP2016126047A - 感光体、画像形成装置、及びカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の表面の滑りをより良くすることを目的とする。【解決手段】画像形成装置が画像形成に使用する感光体が、表面に、周期の長さ８６７マイクロメートル乃至１６５４マイクロメートルの帯域で、算術平均粗さが０．１マイクロメートル以上０．５マイクロメートル以下の凹凸を含むことにより上記課題を解決する。【選択図】図８

Description

本発明は、感光体、画像形成装置、及びカートリッジに関する。

従来、帯電、露光、現像、転写、及びクリーニングのプロセスによって画像形成を実現する電子写真方式のプリンタ、複写機、又はファクシミリ等の画像形成装置が知られている。この場合、画像形成装置では、感光体が用いられ、用いられる感光体の寿命を長くする方法が知られている。

例えば、架橋型樹脂表面層を有する感光体において、架橋型樹脂表面層に電荷輸送性構造単位を有する架橋対を含有させ、感光体の表面を多重解像度解析する方法が知られている。この方法において、各周波数成分のうち、一周期の長さが５３乃至１８３μｍ、１０６乃至３１８μｍ、２１４乃至５５１μｍ、及び４３１乃至９５４μｍの帯域の算術平均粗さを０．０１μｍより大きく、かつ、０．０４μｍ未満とする。さらに、一周期の長さが５３乃至１８３μｍの帯域の算術平均粗さを、一周期の長さが０乃至３μｍ、１乃至６μｍ、２乃至１３μｍ、４乃至２５μｍ、１０乃至５０μｍ、及び２６乃至１０６μｍの帯域の算術平均粗さより大きくする方法等が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、従来の方法では、周期の長さが８６７乃至１６５４μｍの帯域の算術平均粗さを０．１μｍ以上、かつ、０．５μｍ以下としなかったため、感光体の表面の滑りをより良くできない場合があった。

本発明の１つの側面は、感光体の表面の滑りをより良くすることを目的とする。

一態様における、画像形成装置が画像形成に使用する感光体が、表面に、周期の長さ８６７マイクロメートル乃至１６５４マイクロメートルの帯域で、算術平均粗さが０．１マイクロメートル以上０．５マイクロメートル以下の凹凸を含むことを特徴とする。

感光体の表面の滑りをより良くできる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を説明する概要図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置による画像形成プロセスの一例を説明する概要図である。 本発明の一実施形態に係るカートリッジの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る感光体の表面粗さを評価するための評価システムの一例を説明する概要図である。 本発明の一実施形態に係る多重解像度解析の各周波数成分についての計測結果及び計算結果の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る多重解像度解析の各周波数成分の分離状態の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る間引きの処理結果の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る多重解像度解析の２回目のウェーブレット変換を行ったデータの各周波数成分の分離状態の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表面粗さスペクトルの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る感光体の構成の一例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

＜画像形成装置例＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を説明する概要図である。

画像形成装置１００は、例えば、カラー画像形成でタンデム方式と称される二次転写機構を有する電子写真方式の画像形成装置である。以下、画像形成装置１００を例に説明する。

画像形成装置１００は、中間転写ユニットを有する。また、中間転写ユニットは、無端ベルトの中間転写ベルト１０を有する。図１では、中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４乃至１６に掛けられ、時計回りに回転する。

中間転写体クリーニングユニット１７は、作像プロセスが行われると、中間転写ベルト１０の上に残留するトナーを除去する。

作像装置２０は、クリーニングユニット１３と、帯電ユニット１８と、除電ユニット１９と、現像ユニット２９と、感光体ユニット４０とを有する。

図１では、画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色（以下、適宜括弧内に示した記号で色を表す場合がある。）に対応してそれぞれ作像装置２０を有する。

作像装置２０は、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５との間に設置される。また、図１では、各色の作像装置２０は、中間転写ベルト１０の搬送方向に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の順で設置されている例である。さらに、作像装置２０は、画像形成装置１００に対して脱着が可能である。

光ビーム走査装置２１は、各色の感光体ユニット４０がそれぞれ有する感光体ドラムに画像形成のための光ビームを照射する。

二次転写ユニット２２は、２つのローラ２３と、二次転写ベルト２４とを有する。

二次転写ベルト２４は、無端ベルトである。また、二次転写ベルト２４は、２つのローラ２３に掛けられ、回転する。図１では、ローラ２３及び二次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を押し上げて、第３の支持ローラ１６に押し当てるように設置される。

また、二次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０の上に形成される画像を記録媒体に転写する。なお、記録媒体は、例えば紙又はプラスチックシート等である。

定着ユニット２５は、定着のプロセスを行う。また、定着ユニット２５は、定着ベルト２６及び加圧ローラ２７を有する。なお、定着ベルト２６は、無端ベルトである。さらに、定着ベルト２６及び加圧ローラ２７は、定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てるように設置される。まず、定着ユニット２５には、トナー像が転写された記録媒体が送られる。次に、定着ユニット２５は、記録媒体を加熱して記録媒体に画像を定着させる。

シート反転ユニット２８は、記録媒体の表面と裏面とを反転させる。例えば、シート反転ユニット２８は、表面に画像形成した後、裏面に画像形成する場合に用いられる。

自動給紙装置（ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ））４００は、操作ユニットが有するスタートボタンが押され、かつ、給紙台３０の上に記録媒体がある場合、記録媒体をコンタクトガラス３２の上に搬送する。一方、自動給紙装置４００は、給紙台３０の上に記録媒体がない場合、ユーザによって置かれるコンタクトガラス３２の上の記録媒体を読み取るために、画像読み取りユニット３００を起動させる。

画像読み取りユニット３００は、第１のキャリッジ３３と、第２のキャリッジ３４と、結像レンズ３５と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）３６と、光源とを有する。

画像読み取りユニット３００は、コンタクトガラス３２の上の記録媒体を読み取るために、第１のキャリッジ３３及び第２のキャリッジ３４を動作させる。

第１のキャリッジ３３にある光源は、コンタクトガラス３２に向かって発光する。次に、第１のキャリッジ３３にある光源から発光される光は、コンタクトガラス３２の上の記録媒体で反射する。さらに、反射した光は、第１のキャリッジ３３にある第１のミラーで、第２のキャリッジ３４に向かって反射する。続いて、第２のキャリッジ３４に向かって反射した光は、結像レンズ３５を通して、読み取りセンサであるＣＣＤ３６に結像する。

画像形成装置１００は、ＣＣＤ３６によってＹ、Ｍ、Ｃ、及びＫ等の各色に対応する画像データを作成する。

操作ユニットが有するスタートボタンが押される又はＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部装置から画像形成の指示があると、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０の回転を開始する。同様に、画像形成装置１００は、ファクシミリの出力指示があると、中間転写ベルト１０の回転を開始する。

中間転写ベルト１０の回転が開始されると、作像装置２０は、作像プロセスを開始する。トナー画像が転写される記録媒体は、定着ユニット２５に送られる。次に、定着ユニット２５が定着のプロセスを行うことによって、記録媒体に画像が画像形成される。

給紙テーブル２００は、給紙ローラ４２と、給紙ユニット４３と、分離ローラ４５と、搬送コロユニット４６とを有する。また、給紙ユニット４３は、複数の給紙トレイ４４を有する場合がある。さらに、搬送コロユニット４６は、搬送ローラ４７を有する。

給紙テーブル２００は、給紙ローラ４２のうち、１つの給紙ローラ４２を選択する。次に、給紙テーブル２００は、選択した給紙ローラ４２を回転させる。

給紙ユニット４３は、複数の給紙トレイ４４のうち、１つの給紙トレイ４４を選択し、給紙トレイ４４から記録媒体を送る。次に、送り出される記録媒体は、分離ローラ４５によって１枚に分離され、搬送コロユニット４６に入れられる。さらに、搬送コロユニット４６は、搬送ローラ４７によって、記録媒体を画像形成装置１００に送る。

続いて、記録媒体は、搬送コロユニット４６によってレジストローラ４９に送られる。次に、レジストローラ４９に送られる記録媒体は、レジストローラ４９に突き当てて止められる。さらに、記録媒体は、トナー画像が二次転写ユニット２２に進入する際に、所定の位置に転写が行われるタイミングで二次転写ユニット２２に搬送される。

なお、記録媒体は、手差しトレイ５１から送られてもよい。この場合、手差しトレイ５１から記録媒体が送られると、画像形成装置１００は、給紙ローラ５０及び給紙ローラ５２を回転させる。次に、給紙ローラ５０及び給紙ローラ５２は、手差しトレイ５１上にある複数の記録媒体から１枚の記録媒体を分離させる。さらに、給紙ローラ５０及び給紙ローラ５２は、分離させた記録媒体を給紙路５３へ送る。さらにまた、給紙路５３に送られる記録媒体は、レジストローラ４９に送られる。なお、記録媒体がレジストローラ４９に送られた以降の処理は、給紙テーブル２００から記録媒体を送る場合と同様である。

記録媒体は、定着ユニット２５によって定着され、画像形成装置１００から排出される。次に、定着ユニット２５から排出される記録媒体は、切換爪５５によって、排出ローラ５６に送られる。さらに、排出ローラ５６は、送られる記録媒体を排紙トレイ５７に送る。

また、切換爪５５は、定着ユニット２５から排出される記録媒体をシート反転ユニット２８に送ってもよい。この場合、シート反転ユニット２８は、送られる記録媒体の表面と裏面とを反転させる。次に、反転した記録媒体は、表面と同様に、裏面に画像形成、いわゆる両面印刷が行われ、排紙トレイ５７に記録媒体が送られる。

一方、中間転写ベルト１０に残るトナーは、中間転写体クリーニングユニット１７によって除去される。また、中間転写ベルト１０に残るトナーが除去されると、画像形成装置１００は、次の画像形成に備える。

なお、画像形成装置１００は、５色以上の色を用いて画像形成を行ってもよい。なお、画像形成装置１００が５色以上の色を用いる場合、画像形成装置１００は、色の数に合わせて作像装置２０の有する数を変更する。以下、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色を用いて画像形成を行う作像装置２０を例に説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置による画像形成プロセスの一例を説明する概要図である。

画像形成装置１００は、中間転写ベルト１０と、各色に対応したそれぞれの作像装置２０と、各色に対応した光ビーム走査装置２１と、中間転写体クリーニングユニット１７と、二次転写ユニット２２とを有する。

光ビーム走査装置２１から、作像装置２０に光ビームが入射される。次に、作像装置２０は、入射される光ビームに基づいて作像プロセスを行う。具体的には、電子写真の画像形成のプロセスでは、帯電、露光、現像、転写、及び定着の５つのプロセスが行われる。なお、作像プロセスは、帯電、露光、現像、及び転写である。

作像装置２０は、作像プロセスで、各色のトナー画像を中間転写ベルト１０に形成する。各色の作像装置２０が形成した各色のトナー画像を順に重ねて、カラーのトナー画像が形成される。

作像装置２０の感光体ユニット４０には、画像データに基づいて変調された光ビームが入射される。

帯電ユニット１８は、帯電のプロセスを行う。なお、帯電のプロセスは、帯電ユニット１８が感光体ユニット４０の表面を帯電させるプロセスである。

帯電した感光体ユニット４０は、光ビームにより露光のプロセスが行われる。なお、露光のプロセスは、感光体ユニット４０の表面に静電潜像を形成するプロセスである。

現像ユニット２９は、現像のプロセスを行う。なお、現像のプロセスは、感光体ユニット４０に形成された静電潜像に対してトナーを付着させ、トナー画像を形成するプロセスである。この場合、現像ユニット２９には、トナーボトルからトナーの供給が行われる。

トナー画像は、転写器６２によって中間転写ベルト１０の上に転写される。

作像された各色のトナー像は、中間転写ベルト１０の上で重ねられ、１つのトナー画像として記録媒体に転写される。転写の後、除電ユニット１９は、感光体ユニット４０の除電を行い、クリーニングユニット１３は、トナー画像の除去を行う。

転写されたトナー画像が二次転写ユニット２２に進入すると、記録媒体は、二次転写ユニット２２に送られる。次に、二次転写ユニット２２に送られる記録媒体に、中間転写ベルト１０の上のトナー画像が転写される。

二次転写ユニット２２は、中間転写ベルト１０に形成されるカラーのトナー画像を記録媒体に転写する。その後、定着ユニット２５は、定着のプロセスを行う。

中間転写体クリーニングユニット１７は、転写プロセスの後、カラーのトナー画像を除去する。

感光体は、例えば図２に示す感光体ユニット４０である。また、感光体は、導電性支持体を有する。この場合、感光体の表面である導電性支持体には、凹凸形状が形成される。なお、感光体についての詳細は、後述する。

さらに、感光体は、カートリッジに用いられてもよい。

＜カートリッジの一例＞
図３は、本発明の一実施形態に係るカートリッジの一例を示す図である。

カートリッジは、感光体を内蔵し、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、及び除電手段を含む場合がある１つの装置である。即ち、カートリッジは、感光体と、感光体上に形成される静電潜像をトナーにより現像する現像手段とを一体に備え、画像形成装置に着脱することができる。

カートリッジは、例えばリコー社製イマジオ（登録商標）ＭＦ２００に用いられる。なお、図３では、リコー社製イマジオ（登録商標）ＭＦ２００を例に示す。また、図３は、カートリッジが用いられる画像形成装置の一例を示す図であり、この装置について以下説明する。

まず、帯電手段の一例である帯電装置１０２により、感光体が帯電される。次に、感光体が帯電されると、感光体ユニット４０は、露光手段の一例である露光装置から露光１０３を受ける。これによって、露光される部分で、電荷が発生し、感光体表面に静電潜像が形成される。次に、感光体表面に静電潜像が形成されると、現像手段の一例である現像装置１０４を介して、感光体ユニット４０は、現像剤と接触し、トナー像を形成する。さらに、感光体表面に形成されるトナー像は、転写手段の一例である転写装置１０６により紙等の被転写体１０５へ転写され、定着手段の一例である定着装置１０９を通過してハードコピーとなる。

感光体ユニット４０上に残留するトナーは、クリーニングブレード１０７により除去される。また、残留電荷は、除電ランプ１０８で除かれ、画像形成装置は、次の電子写真サイクルに移る。なお、図３は、被転写体１０５、転写装置１０６、除電手段の一例である除電ランプ１０８、定着装置１０９が、カートリッジに含まれない例である。

一方、光照射工程については、画像露光、クリーニング前露光、及び除電露光が図示されているが、光照射工程は、他に転写前露光、画像露光のプレ露光、及びその他公知の光照射工程を設けて、感光体に光照射を行う工程でもよい。

＜感光体の表面粗さの評価例＞
図４は、本発明の一実施形態に係る感光体の表面粗さを評価するための評価システムの一例を説明する概要図である。

評価システム７０は、治具７１と、移動機構７２と、表面粗さ・輪郭形状測定機７３と、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）７４とを有する。なお、導電性支持体８０は、感光体に用いられる。

凹凸形状は、粗さ曲線（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）によって示される。なお、粗さ曲線は、１次元データ配列である。この場合、導電性支持体８０の表面は、例えばウェーブレット（Ｗａｖｅｌｅｔ）変換による多重解像度解析等で評価される。

治具７１は、導電性支持体８０の表面粗さを測定するプローブ（ｐｒｏｂｅ）を有する。

移動機構７２は、治具７１を測定対象である導電性支持体８０に沿って移動させるための機構である。

表面粗さ・輪郭形状測定機７３は、例えば東京精密社製Ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ｄである。以下、表面粗さ・輪郭形状測定機７３が東京精密社製Ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ｄである例を説明する。

ＰＣ７４は、表面粗さ・輪郭形状測定機７３と、ＲＳ−２３２Ｃ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２３２）等のケーブルによって接続され、表面粗さ・輪郭形状測定機７３から表面粗さデータを取得する。また、ＰＣ７４は、表面粗さデータに基づいて多重解像度解析（ＭＲＡ−１）を行う。

なお、評価システム７０は、表面粗さ・輪郭形状測定機７３が多重解像度解析を行う構成でもよい。

測定は、ＪＩＳで定められる長さである８ｍｍ以上２５ｍｍ以下の長さで行われるのが好ましい。また、測定のサンプリング間隔は、１μｍ以下がよく、０．２μｍ以上０．５μｍ以下がより好ましい。例えば、測定の長さが１２ｍｍ、かつ、サンプリングの点数が３０７２０点である場合、サンプリング間隔は、０．３９０６２５μｍである。

多重解像度解析は、表面粗さ・輪郭形状測定機７３から取得される１次元データ配列をウェーブレット変換して複数の周波数成分に分離する（以下、１回目のウェーブレット変換という）。具体的には、周波数成分は、例えば、第１周波数成分（ＨＨＨ）、第２周波数成分（ＨＨＬ）、第３周波数成分（ＨＭＨ）、第４周波数成分（ＨＭＬ）、第５周波数成分（ＨＬＨ）、及び第６周波数成分（ＨＬＬ）である。なお、周波数成分のうち、第１周波数成分（ＨＨＨ）が最も周波数が高く、第６周波数成分（ＨＬＬ）が最も周波数が低い。

多重解像度解析では、最も周波数が低い第６周波数成分（ＨＬＬ）のデータを間引きする処理が行われる。例えば、間引きは、データ配列の数を１／１０から１／１００にする処理である。間引きが１／１０より小さい場合、例えば１／５である場合、データの周波数が十分上がっていないため、２回目のウェーブレット変換を行う多重解像度解析であってもデータが十分に分離されない場合がある。一方、間引きが１／１００より大きい場合、例えば１／２００である場合、データの周波数が上がり過ぎるため、データが高周波成分に集中するため、十分に分離されない場合がある。したがって、間引きは、データ配列の数を１／１０から１／１００にする処理が好ましい。

例えば１回目のウェーブレット変換で算出された配列数が３００００個である場合、１／１０にする間引きによって、配列数は、３０００個となる。なお、間引きは、目盛幅を拡げるため、データの周波数を上げることができる。

次に、多重解像度解析は、間引かれた１次元のデータをさらにウェーブレット変換し、複数の周波数成分に分離する（以下、２回目のウェーブレット変換という）。

具体的には、間引きでは、例えば１００点のデータの平均値が算出され、以降の処理において算出された平均値が用いられる方法等である。

多重解像度解析では、分離される各周波数成分の１次元のデータからそれぞれ算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）が計算される。

ウェーブレット変換は、例えば、ＭａｔｈＷｏｒｋｓ（登録商標）社製ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）等のソフトウェアによって実現される。

１回目のウェーブレット変換及び２回目のウェーブレット変換に係るマザーウェーブレット関数は、各種のウェーブレット関数が使用できる。例えば、ウェーブレット関数は、ドビシー（Ｄａｕｂｅｃｉｅｓ）関数、ハール（Ｈａａｒ）関数、メーヤ（Ｍｅｙｅｒ）関数、シムレット（Ｓｙｍｌｅｔ）関数、又はコイフレット（Ｃｏｉｆｌｅｔ）関数等である。なお、ウェーブレット変換によって分離される周波数成分の数は、評価精度が高く、かつ、計算コストが少ない４以上８以下がよく、６が好ましい。

また、多重解像度解析では、数段階のウェーブレット変換が行われてもよい。さらに、ウェーブレット変換によって測定対象とする周波数帯域が複数の周波数帯域に分離する場合、逆ウェーブレット変換によって復元する処理があってもよい。

図５は、本発明の一実施形態に係る多重解像度解析の各周波数成分についての計測結果及び計算結果の一例を示す図である。例えば、図５に示す計算結果は、１回目のウェーブレット変換が行われるデータの最低周波数に対して１／４０の間引きを行い、続いて、２回目のウェーブレット変換が行われたデータに基づいて算出される。具体的には、図５では、１回目のウェーブレット変換を行ったデータから算術平均粗さＲａ、最大高さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）、及び十点平均粗さＲｚＪＩＳ（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）を計算した結果が示される。

図５（Ａ）は、多重解像度解析のための測定結果の一例を示す図である。以下、図５に示す測定結果が得られる場合を例に説明する。

図５（Ａ）は、表面粗さ・輪郭形状測定機７３（図４）で測定される測定結果の一例である。例えば、測定結果は、粗さ曲線（ＪＩＳ Ｂ０６０１ ２００１）で示される。なお、図５（Ａ）に示す測定結果は、測定長さが１２ｍｍの場合である。

２回目のウェーブレット変換で分離する周波数成分は、例えば、第７周波数成分（ＬＨＨ）、第８周波数成分（ＬＨＬ）、第９周波数成分（ＬＭＨ）、第１０周波数成分（ＬＭＬ）、第１１周波数成分（ＬＬＨ）、及び第１２周波数成分（ＬＬＬ）である。

なお、各周波数成分は、周波数帯域が一部重複した分離の区分であってもよい。

図５（Ｂ）は、１回目のウェーブレット変換を行ったデータに基づく計算結果の一例である。なお、図５（Ｂ）は、上から周波数の高い順に図示する。

具体的には、第１周波数成分のグラフＧ１は、最も高い周波数成分である第１周波数成分（ＨＨＨ）のグラフである。第２周波数成分のグラフＧ２は、第１周波数成分（ＨＨＨ）より１つ低い周波数成分である第２周波数成分（ＨＨＬ）のグラフである。第３周波数成分のグラフＧ３は、第１周波数成分（ＨＨＨ）より２つ低い周波数成分である第３周波数成分（ＨＭＨ）のグラフである。第４周波数成分のグラフＧ４は、第１周波数成分（ＨＨＨ）より３つ低い周波数成分である第４周波数成分（ＨＭＬ）のグラフである。第５周波数成分のグラフＧ５は、第１周波数成分（ＨＨＨ）より４つ低い周波数成分である第５周波数成分（ＨＬＨ）のグラフである。第６周波数成分のグラフＧ６は、最も低い周波数成分である第６周波数成分（ＨＬＬ）のグラフである。

図６は、本発明の一実施形態に係る多重解像度解析の各周波数成分の分離状態の一例を示す図である。なお、図６では、横軸は、凹凸の形状が正弦波とした場合の長さ１ｍｍ当たりに出現する凹凸の数である。また、図６では、縦軸は、各帯域に分離された割合である。

具体的には、第１周波数成分の帯域のグラフＧＦ１は、第１周波数成分（ＨＨＨ）の帯域を示すグラフである。第２周波数成分の帯域のグラフＧＦ２は、第２周波数成分（ＨＨＬ）の帯域を示すグラフである。第３周波数成分の帯域のグラフＧＦ３は、第３周波数成分（ＨＭＨ）の帯域を示すグラフである。第４周波数成分の帯域のグラフＧＦ４は、第４周波数成分（ＨＭＬ）の帯域を示すグラフである。第５周波数成分の帯域のグラフＧＦ５は、第５周波数成分（ＨＬＨ）の帯域を示すグラフである。第６周波数成分の帯域のグラフＧＦ６は、第６周波数成分（ＨＬＬ）の帯域を示すグラフである。

図６では、１ｍｍ当たりの凹凸の数が２０個以下となる場合、第６周波数成分（ＨＬＬ）の帯域のグラフＧＦ６で示す値が高くなる。さらに、例えば、１ｍｍ当たりの凹凸の数が１１０個となる場合、第４周波数成分の帯域のグラフＧＦ４で示す値が高くなる。また、第４周波数成分のグラフＧ４（図５）によって算術平均粗さＲａ等が示される。

また、例えば、１ｍｍ当たりの凹凸の数が２２０個となる場合、第３周波数成分の帯域のグラフＧＦ３で示す値が高くなる。さらに、第３周波数成分のグラフＧ３（図５）によって算術平均粗さＲａ等が示される。

さらに、例えば、１ｍｍ当たりの凹凸の数が３１０個となる場合、第２周波数成分の帯域のグラフＧＦ２及び第３周波数成分の帯域のグラフＧＦ３で示す値が高くなる。また、第３周波数成分のグラフＧ３（図５）によって算術平均粗さＲａ等が示される。

したがって、１ｍｍ当たりの凹凸の数、即ち、表面粗さによって、図５に示すいずれのグラフによって示されるかが決定する。同様に、１ｍｍ当たりの凹凸の数、即ち、表面粗さによって、図６に示すいずれのグラフによって示されるかが決定する。具体的には、細かなざらつき等は、高い周波数であるため、高い周波数成分で示される。一方、うねり等は、低い周波数であるため、低い周波数成分で示される。なお、各周波数帯域のグラフから算術平均粗さＲａ、最大高さＲｚ、及び十点平均粗さＲｚＪＩＳが計算される。

２回目のウェーブレット変換を行うために、最も低い周波数成分である第６周波数成分のグラフＧ６のデータは、間引きが行われる。この場合、間引きによって、多重解像度解析の際、目的とする周波数は、帯域の中心になることが可能である。例えば、図７は、図５（Ａ）に示す４０個のデータから１個の割合でデータを取る１／４０の間引きを行う場合の例である。

図７は、本発明の一実施形態に係る間引きの処理結果の一例を示す図である。なお、縦軸は、表面の凹凸を示し、単位はμｍである。また、横軸は、測定長さ１２ｍｍを示す。

多重解像度解析では、図７で示す間引きの処理結果に対して、２回目のウェーブレット変換が行われる。

図５（Ｃ）は、２回目のウェーブレット変換を行ったデータに基づく計算結果の一例である。なお、図５（Ｃ）は、上から周波数の高い順に図示する。

具体的には、第７周波数成分のグラフＧ７は、２回目のウェーブレット変換で最も高い周波数成分である第７周波数成分（ＬＨＨ）のグラフである。第８周波数成分のグラフＧ８は、第７周波数成分（ＬＨＨ）より１つ低い周波数成分である第８周波数成分（ＬＨＬ）のグラフである。第９周波数成分のグラフＧ９は、第７周波数成分（ＬＨＨ）より２つ低い周波数成分である第９周波数成分（ＬＭＨ）のグラフである。第１０周波数成分のグラフＧ１０は、第７周波数成分（ＬＨＨ）より３つ低い周波数成分である第１０周波数成分（ＬＭＬ）のグラフである。第１１周波数成分のグラフＧ１１は、第７周波数成分（ＬＨＨ）より４つ低い周波数成分である第１１周波数成分（ＬＬＨ）のグラフである。第１２周波数成分のグラフＧ１２は、最も低い周波数成分である第１２周波数成分（ＬＬＬ）のグラフである。

図８は、本発明の一実施形態に係る多重解像度解析の２回目のウェーブレット変換を行ったデータの各周波数成分の分離状態の一例を示す図である。なお、横軸は、凹凸の形状を正弦波とした場合に、長さ１ｍｍ当たりに出現する凹凸の数である。また、縦軸は、各帯域に分離された割合である。

具体的には、第７周波数成分の帯域のグラフＧＦ７は、第７周波数成分（ＬＨＨ）の帯域を示すグラフである。第８周波数成分の帯域のグラフＧＦ８は、第８周波数成分（ＬＨＬ）の帯域を示すグラフである。第９周波数成分の帯域のグラフＧＦ９は、第９周波数成分（ＬＭＨ）の帯域を示すグラフである。第１０周波数成分の帯域のグラフＧＦ１０は、第１０周波数成分（ＬＭＬ）の帯域を示すグラフである。第１１周波数成分の帯域のグラフＧＦ１１は、第１１周波数成分（ＬＬＨ）の帯域を示すグラフである。第１２周波数成分の帯域のグラフＧＦ１２は、第１２周波数成分（ＬＬＬ）の帯域を示すグラフである。

図８では、１ｍｍ当たりの凹凸の数が０．２個以下となる場合、第１２周波数成分の帯域のグラフＧＦ１２で示す値が高くなる。また、例えば、１ｍｍ当たりの凹凸の数が１１個である場合、第８周波数成分の帯域のグラフＧＦ８で示す値が高くなり、かつ、第８周波数成分のグラフＧ８（図５）で示す値が高くなる。

したがって、１ｍｍ当たりの凹凸の数、即ち、表面粗さによって図５に示すいずれのグラフに示されるかが決定する。同様に、１ｍｍ当たりの凹凸の数、即ち、表面粗さによって図８に示すいずれのグラフに示されるかが決定する。具体的には、細かなざらつき等は、高い周波数であるため、高い周波数成分で示される。一方、うねり等は、低い周波数であるため、低い周波数成分で示される。なお、各周波数帯域のグラフから算術平均粗さＲａ、最大高さＲｚ、及び十点平均粗さＲｚＪＩＳが計算される。

下記（表１）は、本発明の一実施形態に係る多重解像度解析による計算結果の一例を示す表である。

（表１）は、各周波数帯域のグラフから計算される算術平均粗さＲａ、最大高さＲｚ、及び十点平均粗さＲｚＪＩＳの一例を示す。

具体的には、信号名「ＨＨＨ」は、周期の長さが０乃至３μｍの周波数帯域である。信号名「ＨＨＬ」は、周期の長さが１乃至６μｍの周波数帯域である。信号名「ＨＭＨ」は、周期の長さが２乃至１３μｍの周波数帯域である。信号名「ＨＭＬ」は、周期の長さが４乃至２５ｍの周波数帯域である。信号名「ＨＬＨ」は、周期の長さが１０乃至５０μｍの周波数帯域である。信号名「ＨＬＬ」は、周期の長さが２４乃至９９μｍの周波数帯域である。信号名「ＬＨＨ」は、周期の長さが２６乃至１０６μｍの周波数帯域である。信号名「ＬＨＬ」は、周期の長さが５３乃至１８３μｍの周波数帯域である。信号名「ＬＭＨ」は、周期の長さが１０６乃至３１８μｍの周波数帯域である。信号名「ＬＭＬ」は、周期の長さが２１４乃至５５１μｍの周波数帯域である。信号名「ＬＬＨ」は、周期の長さが４３１乃至９５４μｍの周波数帯域である。信号名「ＬＬＬ」は、周期の長さが８６７乃至１６５４μｍの周波数帯域である。

図５（Ｄ）に示す断面曲線について、多重解像度解析結果からそれぞれ求められる算術平均粗さＷＲａが各信号順にプロットされ、それぞれのプロットが線で結ばれると、プロファイルが得られる。ここで、第６周波数成分（ＨＬＬ）は、算術上、突出する値になるため、この帯域の多重解像度解析結果から求める表面粗さを省略する。また、説明では、このプロファイルを表面粗さスペクトル又は粗さスペクトルという。なお、省略する第６周波数成分（ＨＬＬ）の粗さ曲線がウェーブレット変換されると、第７周波数成分（ＬＨＨ）又は第１２周波数成分（ＬＬＬ）となるため、第６周波数成分（ＨＬＬ）に係る情報が第７周波数成分（ＬＨＨ）又は第１２周波数成分（ＬＬＬ）に反映されるので、第６周波数成分（ＨＬＬ）が省略されてもよいといえる。

なお、第１２周波数成分（ＬＬＬ）の算術平均粗さＷＲａを算術平均粗さＷＲａ（ＨＬＬ）という。また、他の周波数成分についても同様に示す。

図９は、本発明の一実施形態に係る表面粗さスペクトルの一例を示す図である。

得られる合計１２個の各周波数成分それぞれの算術平均粗さのうち、算術平均粗さＷＲａ（ＨＬＬ）を除く、合計１１個の算術平均粗さから、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）を評価して、表面形状が判断される。具体的には、例えば、合計１１個の算術平均粗さから算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）が求められる。このため、感光層は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）が０．１μｍ以上０．５μｍ以下となる必要がある。なお、感光層の詳細は、後述する。

また、感光層が電荷輸送層及び電荷発生層による積層構造である場合、電荷輸送層は、感光層の表面形状と同様であり、１回目のウェーブレット変換と２回目のウェーブレット変換とによって得られる算術平均粗さＷＲａ（ＬＭＬ）及びＷＲａ（ＬＨＬ）が上述の範囲であることが好ましい。したがって、電荷輸送層における算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）は、０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。

＜感光体の製造方法例＞
感光体は、導電性支持体上に、感光層用塗工液を塗布し、乾燥させる工程を少なくとも有する製造方法によって製造される。即ち、製造方法は、いわゆる浸漬塗工によって電荷輸送層を形成する方法が好ましい。なお、製造方法は、必要に応じてその他の工程を有してもよい。また、乾燥させる温度及び時間は、特に制限はなく、必要に応じて変更されてよい。但し、温度は、１００℃乃至１５０℃が好ましい。さらに、時間は、２０分乃至１時間が好ましい。上述の乾燥させる温度、時間、及び塗工速度によってもたらされる塗工間隔を調節することにより、感光体の算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）の値が調整できる。

なお、感光層用塗工液の塗布は、導電性支持体上に直接塗布してもよいし、その他の層、例えば中間層上に塗布してもよい。また、感光層が積層構造である場合、導電性支持体上に、まず電荷発生層用塗工液を塗布する。次に、電荷発生層が形成された後、電荷輸送層用塗工液を塗布し、電荷輸送層が形成される。

いわゆるスプレー塗工による製造方法等と比較して、上述の製造方法は、スプレー塗工による感光層表面への影響を少なくできる。さらに、上述の製造方法では、スプレーによる形状が表面に形成されにくく、フィラー添加による形状を表面に形成することができる。

＜感光体の一例＞
図１０は、本発明の一実施形態に係る感光体の構成の一例を示す断面図である。なお、図１０は、感光体表面の断面図の一例である。具体的には、図１０は、感光体が、導電性支持体８０と、電荷輸送層８１と、電荷発生層８２と、中間層８３とを有する構成の一例を示す図である。図示するように、感光体は、導電性支持体８０の上に感光体層を有する構成である。なお、感光体は、図示するように、中間層８３を有する構成であるのが好ましい。さらに、感光体層は、図示するように、電荷輸送層８１及び電荷発生層８２を積層して構成する。

＜導電性支持体の一例＞
導電性支持体８０は、体積抵抗１０^１０Ω・ｃｍ以下の導電性の材料を有する。具体的には、材料は、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、銀、金、白金、鉄等の金属、酸化スズ、又は酸化インジウム等の酸化物を、蒸着又はスパッタリングによりフィルム状又は円筒状のプラスチック又は紙等に被覆した物質である。また、材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板である。さらに、材料には、Ｄｒａｗｉｎｇ Ｉｒｏｎｉｎｇ（ＤＩ）法、Ｉｍｐａｃｔ Ｉｒｏｎｉｎｇ（ＩＩ）法、Ｅｘｔｒｕｄｅｄ Ｉｒｏｎｉｎｇ（ＥＩ）法、Ｅｘｔｒｕｄｅｄ Ｄｒａｗｉｎｇ（ＥＤ）法、又は切削法等の工法により導電性支持体化後、切削、超仕上げ、及び研磨等により表面処理した管等が使用される。

アルミ素管は、ＪＩＳ３００３系、ＪＩＳ５０００系、又はＪＩＳ６０００系等のアルミニウム合金からＥＩ法、ＥＤ法、ＤＩ法、又はＩＩ法等によって管状に成形されて作られる。さらに、アルミ素管には、ダイヤモンドバイト等による表面切削加工、研磨、又は陽極酸化処理等が行われてもよい。

また、特開昭５２−３６０１６号公報で開示されるエンドレスニッケルベルト又はエンドレスステンレスベルト等が、導電性支持体８０に用いられる。

なお、コストダウンのため、導電性支持体８０には、無切削アルミニウム管が用いられる場合がある。この場合、無切削アルミニウム管は、特開平３−１９２２６５号公報で開示されるように、アルミニウム円板が深絞り加工によってカップ状となった後、外表面に対してしごき加工が行われる。即ち、無切削アルミニウム管は、しごき加工によって仕上げられたＩＩ管、アルミニウム押出管の外表面がしごき加工によって仕上げられたＥＩ管、又は押出加工後に冷間引抜き加工がされたＥＤ管等である。これらの無切削アルミニウム管が感光体に用いられると、モアレ等が少ないため、高画質に画像形成ができる。また、これらの無切削アルミニウム管が感光体に用いられると、感光体の耐久性を向上できる。

感光体には、導電性支持体８０及び感光層との間に中間層８３が設けられる。即ち、中間層８３を設ける構成では、接着性の向上、モアレの減少、上層の塗工性の改良、又は導電性支持体８０からの電荷注入の減少等ができる。したがって、中間層８３を設ける構成では、導電性支持体からの電荷注入を減少させること等によって、画像の黒ポチ又はチリの低減させることができる。

＜中間層の一例＞
中間層８３は、金属酸化物及びバインダー樹脂を溶媒中に含む中間層用塗工液を用いて成膜することができる。なお、説明では、バインダー樹脂を結着樹脂又は樹脂という場合がある。また、中間層８３は、中間層用塗工液を塗布した後に適度に乾かし、重ね塗りすることで形成することもできる。その際、中間層用塗工液にシクロヘキサノンが混合されると、造形しやすくできる。これは、シクロヘキサノンの沸点及び粘度が作用するためである。

金属酸化物は、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、又は表面処理された酸化チタン若しくは酸化亜鉛等である。

中間層８３は、金属酸化物及びバインダー樹脂を主成分とするが、これらには、その上に感光層が溶剤で塗布される。したがって、中間層８３は、有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂が用いられるのが好ましい。例えば、樹脂は、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、又はエポキシ樹脂等の三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等である。

また、金属酸化物と樹脂との重量比は、金属酸化物／樹脂＝３／１乃至８／１であることが好ましい。これは、重量比が３／１未満であると、中間層８３のキャリア輸送能が低下する場合がある。この場合、残留電位が生じる又は光応答性が低下する場合がある。一方、重量比が８／１を超えると、中間層８３中の空隙が増大する場合がある。この場合、中間層８３上に感光層を塗工した場合、気泡が生じる場合がある。

さらに、中間層８３の膜厚は、０．８μｍ乃至１０μｍが好ましい。また、より好ましくは、中間層８３の膜厚は、１μｍ以上から５μｍ以下がより好ましい。

＜感光層の一例＞
感光層は、積層構造又は単層構造でもよい。なお、ここでいう積層構造及び単層構造は、層の数を規定せず、積層構造は、感光層が電荷発生機能を有する電荷発生層８２と電荷輸送機能を有する電荷輸送層８１との積層による構造である。また、単層構造は、感光層が電荷発生機能と電荷輸送機能とを有する層による構造である。

＜電荷発生層の一例＞
電荷発生層８２は、少なくとも電荷発生物質を有し、必要に応じて結着樹脂を含有する。

結着樹脂は、例えばポリアミド、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、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、又はポリビニルピロリドン等である。

結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し、０乃至５００重量部、好ましくは、１０乃至３００重量部である。

電荷発生物質は、例えば金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリツク酸メチン顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又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、モノアゾ顔料、ビスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、又はテトラアゾ顔料等のアゾ顔料である。

電荷発生層８２は、電荷発生層用塗工液（塗工液）を中間層８３上に塗布し、乾燥することにより形成することができる。

塗工液は、少なくとも電荷発生物質を有し、必要に応じて結着樹脂を溶剤中に、ボールミル、アトライター、サンドミル、又は超音波等を用いて分散して調製することができる。

なお、溶剤は、例えば、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、又はリグロイン等である。

塗工液の塗工法は、例えば浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、又はリングコート等の方法である。

電荷発生層８２の膜厚は、０．０１μｍ乃至５μｍ程度が好ましく、より好ましくは、電荷発生層８２の膜厚は、０．１μｍ乃至２μｍである。

＜電荷輸送層の一例＞
電荷輸送層８１は、電荷輸送物質を主成分とする層である。また、電荷輸送層８１は、電荷輸送層用塗工液を電荷発生層８２上に塗布し、乾燥させることにより形成することができる。なお、電荷輸送層８１は、構成材料を変えて２層以上の複数の層として形成することもできる。

さらに、電荷輸送層８１は、フィラーを含むのが好ましい。なお、フィラーは、平均粒子径が０．３μｍ以上３μｍ以下あり、かつ、フィラーの添加量は、電荷輸送層に含まれるバインダー樹脂に対して３パーセント乃至１０パーセントの割合であることが好ましい。これにより、いわゆる地汚れ又はいわゆるトナーフィルミング（ｔｏｎｅｒ ｆｉｌｍｉｎｇ）の発生を少なくできる。

なお、フィラーとして、例えばＭＳＰ−ＳＮ０５（日興リカ株式会社製）、トスパール（登録商標）１２０（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）、トスパール（登録商標）１３０（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）、ＡＡ０３（住友化学社製）、ＡＡ０５（住友化学社製）、ＡＡ０７（住友化学社製）、ＡＡ１．５（住友化学社製）、又はＡＡ３（住友化学社製）等が使用される。

電荷輸送層用塗工液は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を溶剤中に溶解又は分散して調製することができる。

溶剤は、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、アニソール、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、又はシクロヘキサノン等である。

電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。

電子輸送物質は、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、又はその他ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質である。これらの電子輸送物質は、単独又は２種以上の混合物でもよい。

正孔輸送物質は、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、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、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、又はチオフェン誘導体等である。これらの正孔輸送物質は、単独又は２種以上の混合物でもよい。

電荷輸送層８１に用いられる結着樹脂は、例えばポリスチレン、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、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート（ビスフェノ−ルＡ型又はビスフェノ−ルＺ型等）、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、又は各種ポリカーボネート共重合体（例えば、特開平５−１５８２５０号公報又は特開平６−５１５４４号公報等に記載）等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂である。

なお、結着樹脂は、熱可塑性樹脂が好ましい。このうち、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートが、機械強度に強く、かつ、感光体の帯電性と感度特性とに優れるため、特に好ましい。さらに、粘度平均分子量４００００以上５００００未満のビスフェノールＺ型ポリカーボネートは、感光体とクリーニングブレード等とのトライボロジー特性を改良し、表面形状の造形に有利であるため、より好ましい。より好ましい結着樹脂は、例えば、帝人化学（登録商標）社製ＴＳ−２０５０又は三菱（登録商標）エンジニアリングプラスチックス社製ユーピロンＺ５００等である。

また、電荷輸送層８１に用いられる結着樹脂は、結着樹脂としての機能及び電荷輸送物質としての機能を有する高分子電荷輸送物質を用いてもよい。このような高分子電荷輸送物質は、下記（ａ）乃至（ｄ）の化合物である。

（ａ）主鎖及び／又は側鎖にカルバゾール環を有する重合体（例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、特開昭５０−８２０５６号公報、特開昭５４−９６３２号公報、特開昭５４−１１７３７号公報、又は特開平４−１８３７１９号公報に記載の化合物等）
（ｂ）主鎖及び／又は側鎖にヒドラゾン構造を有する重合体（例えば、特開昭５７−７８４０２号公報又は特開平３−５０５５５号公報に記載の化合物等）
（ｃ）ポリシリレン重合体（例えば、特開昭６３−２８５５５２号公報、特開平５−１９４９７号公報、又は特開平５−７０５９５号公報に記載の化合物等）
（ｄ）主鎖及び／又は側鎖に第３級アミン構造を有する重合体（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、特開平１−１３０６１号公報、特開平１−１９０４９号公報、特開平１−１７２８号公報、特開平１−１０５２６０号公報、特開平２−１６７３３５号公報、特開平５−６６５９８号公報、又は特開平５−４０３５０号公報に記載の化合物等）
結着樹脂の使用量は、電荷輸送物質１００重量部に対して０乃至２００重量部が好ましい。

また、電荷輸送層８１には、可塑剤、レベリング剤、又は酸化防止剤等が添加されてもよく、特に、可塑剤が含まれるのが好ましい。

可塑剤は、例えば、ハロゲン化パラフィン、ジメチルナフタレン、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート等、又はポリエステル等の重合体及び共重合体等である。このうち、１，４−ビス（２，５−ジメチルベンジル）ベンゼンは、感光体とクリーニングブレードとのトライボロジー特性を改良し、表面形状の造形に有利であるため、より好ましい。さらに、１，４−ビス（２，５−ジメチルベンジル）ベンゼンは、ガスバリア性を高める効果が高く、感光体の耐ガス性が向上され、感光体の感度特性に有利に作用するため、より好ましい。なお、可塑剤の使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して３０重量部以下が好ましい。

レベリング剤は、例えば、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等のシリコーンオイル類、又は側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー若しくはオリゴマーである。なお、レベリング剤の使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して１重量部以下が好ましい。

また、電荷輸送層８１には、オゾン・ＮＯｘ等の酸化性ガスに対する耐環境性の改善のため、酸化防止剤が添加されてもよい。なお、酸化防止剤は、有機物を含む層では、いずれの層に添加されてもよいが、電荷輸送物質を含む層に添加されるとより好ましい。

酸化防止剤は、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、又はモルホリン誘導体等の酸化防止剤である。なお、酸化防止剤の使用量は、結着樹脂１００重量部に対して５重量部以下が好ましい。

このようにして形成される電荷輸送層８１の膜厚は、５乃至５０μｍ程度が好ましい。より好ましくは、電荷輸送層８１の膜厚は、２０乃至４０μｍ、さらに好ましくは、電荷輸送層８１の膜厚は、２５乃至３５μｍである。

なお、単層構造となる場合、感光層に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、可塑剤、レベリング剤、又は酸化防止剤等が添加されてもよい。

別の中間層は、樹脂を主成分として用いる。具体的には、樹脂は、例えばポリアミド、アルコール可溶性ナイロン樹脂、水溶性ブチラール樹脂、ポリビニルブチラール、又はポリビニルアルコール等である。また、別の中間層の形成法は、上述の塗布法を用いることができる。なお、膜厚は、０．０５乃至２μｍが好ましい。

＜評価結果＞
以下、本発明の一実施形態に係る感光体の一例である実施例１乃至実施例８による評価結果を示す。

＜実施例１＞
実施例１は、肉厚０．８ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、及び外径φ３０ｍｍのアルミニウムドラムを、下記組成の中間層塗工液、電荷発生層用塗工液、及び電荷輸送層用塗工液を順次浸漬塗布し、乾燥して製造した感光体の例である。また、実施例１は、１μｍの中間層、０．５μｍの電荷発生層、及び２４μｍの電荷輸送層が形成された例である。

＜中間層＞
実施例１は、中間層用塗工液が下記組成分からなる混合物をボールミルで１２時間分散し、製造された例である。

＜中間層用塗工液の組成分＞
酸化チタン（純度：９９．７％、ルチル化率９９．１％、平均一次粒子径０．２５μｍ）：１５０重量部
アルキッド樹脂（ベッコライトＭ６４０１−５０−Ｓ（固形分５０％）、ＤＩＣ社製）：
８４重量部
メラミン樹脂（スーパーベッカミンＧ−８２１−６０（固形分６０％）、ＤＩＣ社製）：４７重量部
メチルエチルケトン：１３３０重量部
実施例１は、得られた中間層用塗工液を外径φ３０ｍｍ及び長さ３４０ｍｍの切削アルミニウム素管上に浸漬塗布した後、１４０℃で３５分間乾燥され、膜厚１μｍの中間層を形成した例である。

＜電荷発生層＞
実施例１は、下記組成分からなる混合物をボールミルで１２時間分散した例である。

電荷発生材料：Ｘ線回折スペクトル測定として、Ｃｕ−Ｋα線（波長１．５４２Å）に対するブラッグ角２θが、２７．２±０．２°に最大ピークと、最低角７．３±０．２°にピークとを有し、かつ、７．４〜９．４°の範囲にピークを有さず、かつ、２６．３°にピークを有さないチタニルフタロシアニン顔料：１２重量部
結着樹脂：ポリビニルブチラール（ＢＭ−１）：６重量部
溶剤：メチルエチルケトン：４５０重量部
実施例１は、分散を実施して電荷発生層用塗工液を作成した例である。また、実施例１は、得られた電荷発生層用塗工液を中間層上に浸漬塗布し、膜厚１μｍの電荷発生層を形成した例である。

＜電荷輸送層＞
実施例１は、下記組成分を溶解し、電荷輸送層用塗工液を作成した例である。

＜電荷輸送層用塗工液の組成分＞
電荷輸送材料：下記構造式（Ｘ）に示す化合物、５６重量部

結着樹脂：ポリカーボネート樹脂（ＴＳ−２０５０：帝人化学社製、粘度平均分子量５０，０００）、８０重量部
フィラー：シリコーン樹脂系フィラー平均粒子径２．０μｍ、４重量部（樹脂量に対して５％）
溶剤：テトラヒドロフラン：５６０重量部
実施例１は、得られた電荷輸送層用塗工液を電荷発生層上に塗布し、１４０℃４０分間加熱乾燥して平均膜厚２４μｍとなるように電荷輸送層を形成して感光体を製造した例である。

感光体の表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．１５３μｍである。

＜実施例２＞
実施例２は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコーン系樹脂フィラー平均粒子径２．０μｍ及び添加量を７．２重量部（樹脂量に対して９％）とした例である。なお、実施例２は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．４８０μｍである。

＜実施例３＞
実施例３は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコーン系樹脂フィラー 平均粒子径２．０μｍ及び添加量を２．４重量部（樹脂量に対して３．０％）にした例である。なお、実施例３は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．１３８μｍである。

＜実施例４＞
実施例４は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコン系樹脂フィラー 平均粒子径３．０μｍ及び添加量を４重量部（樹脂量に対して５％）にした例である。なお、実施例４は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．１６８μｍである。

＜実施例５＞
実施例５は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコン系樹脂フィラー 平均粒子径０．５μｍ及び添加量を４重量部（樹脂量に対して５％）にした例である。なお、実施例５は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．１２１μｍである。

＜実施例６＞
実施例６は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをα-アルミナフィラー 平均粒子径０．７μｍ及び添加量を４重量部（樹脂量に対して５％）にした例である。なお、実施例６は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．１６７μｍである。

＜実施例７＞
実施例７は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをα-アルミナフィラー 平均粒子径３．０μｍ及び添加量を４重量部（樹脂量に対して５％）にした例である。なお、実施例７は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．１７３μｍである。

＜実施例８＞
実施例８は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをα-アルミナフィラー 平均粒子径０．３μｍ及び添加量を２．４重量部（樹脂量に対して３％）にした例である。なお、実施例８は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．１０２μｍである。

＜比較例１＞
比較例１は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコーン 平均粒子径２．０μｍ及び添加量を１．６重量部（樹脂量に対して２．０％）にした例である。なお、比較例１は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．０８９μｍである。

＜比較例２＞
比較例２は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコーン系フィラー 平均粒子径２．０μｍ及び添加量を９．６重量部（樹脂量に対して１２．０％）にした例である。なお、比較例２は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．６８１μｍである。

＜比較例３＞
比較例３は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコーン系フィラー 平均粒子径０．２μｍ及び添加量を４重量部（樹脂量に対して５．０％）にした例である。なお、比較例３は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．０７μｍである。

＜比較例４＞
比較例４は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコーン系フィラー 平均粒子径０．２μｍ及び添加量を８重量部（樹脂量に対して１０．０％）にした例である。なお、比較例４は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．０９５μｍである。

＜比較例５＞
比較例５は、実施例１において、電荷輸送層中のフィラーをシリコーン系フィラー 平均粒子径５．０μｍ及び添加量を４重量部（樹脂量に対して５．０％）にした例である。なお、比較例５は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．７８μｍであった。

＜比較例６＞
比較例６は、実施例１において、電荷輸送層中にフィラーを添加しない例である。なお、比較例６は、他の条件を実施例１と同様として感光体を製造した例である。

感光体表面形状は、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）：０．０４７μｍである。

＜評価方法＞
以下、上述の実施例１乃至実施例８の感光体、比較例１乃至比較例６の感光体、及びこれらの感光体を用いた画像形成装置について、下記（１）及び（２）の試験をそれぞれ行った評価結果を下記（表２）に示す。
（１）感光体の感光層（電荷輸送層）の表面形状測定
感光体の感光層（電荷輸送層）の断面曲線測定には、表面粗さ・輪郭形状測定機（東京精密社、Ｓｕｒｆｃｏｍ １４００Ｄ）を用いた。なお、条件は、ピックアップ：Ｅ−ＤＴ−Ｓ０２Ａを取り付け、測定長さ：１２ｍｍ、総サンプリング点数：３０７２０、及び測定速度：０．０６ｍｍ／ｓとした。また、評価結果は、製造直後の感光体について、ドラム周方向任意一点をドラム端部から１９４ｍｍごとに計測し、断面曲線を測定した結果である。

次に、評価では、ＰＣ７４（図４）が、測定により取得した感光体の表面形状の１次元データ配列をウェーブレット変換し、第１周波数成分（ＨＨＨ）から第６周波数成分（ＨＬＬ）に至る６個の周波数成分に分離する多重解像度解析（第１回目のウェーブレット変換）を行った。さらに、ＰＣ７４が、ここで得た第６周波数成分（ＨＬＬ）の１次元データ配列に対してデータ配列数が１／４０に減少するように間引きした１次元データ配列を生成した。続いて、ＰＣ７４が、間引きした１次元データ配列に対してさらにウェーブレット変換を行って、第７周波数成分（ＬＨＨ）から第１２周波数成分（ＬＬＬ）に至る６個の周波数成分に分離する多重解像度解析（第２回目のウェーブレット変換）を行った。そして、ＰＣ７４が、得られた合計１２個の各周波数成分について算術平均粗さを計算した。

評価では、表面粗さ・輪郭形状測定機が、一つの感光体につき、７０ｍｍ間隔で４箇所表面形状を測定した。さらに、ＰＣ７４が、それぞれの箇所に対して各周波数成分についての算術平均粗さをそれぞれ計算した。

なお、評価では、ＰＣ７４は、ウェーブレット変換には、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）（Ｔｈｅ ＭａｔｈＷｏｒｋｓ社製）のＷａｖｅｌｅｔ Ｔｏｏｌｂｏｘを利用した。上述の通り、評価では、ＰＣ７４は、２度に分けてウェーブレット変換を行った。

評価結果は、４箇所の各周波数成分のそれぞれの算術平均粗さの平均値を、測定結果の各周波数成分の算術平均粗さＷＲａとした。
（２）クリーニング試験
クリーニング試験は、上述の通り製造した感光体をリコー社製ＩＰＳＩＯ（登録商標）ＳＰ−Ｃ７３０に搭載して行った。また、クリーニング試験は、２５℃５５％ＲＨ環境下で画像濃度が５％となるテキスト画像パターンを連続プリントで２００００枚印字を行った。さらに、プリント用紙は、リコーＭｙＰａｐｅｒＡ４を用い、クリーニング試験は、Ａ４サイズ全面に現像した。なお、トナー及び現像剤は、純正品を使用した。クリーニング試験は、１０００枚ごと画像評価（白画像、黒画像）を実施し、さらに、異常画像評価を実施した。

評価指標
白画像： 黒点発生した状態／地汚れ 有無を確認
黒画像： 局所的に画像抜け／トナーフィルミングを発生 有無を確認
評価結果を、下記（表２）に示す。

上記（表２）で示す評価結果から、電荷輸送層の表面形状において、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）が０．１μｍ以上０．５μｍ以下である感光体は、いずれも異常画像が少なく、高品質の画像形成を行うことができる感光体であるといえる。

また、上記（表２）の「フィラー粒径」で示すように、感光体の表面の算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）を０．１μｍ以上０．５μｍ以下とするには、電荷輸送層に、平均粒子径が０．３μｍ以上３μｍ以下となるフィラーを含ませることで実現できる。なお、フィラーの添加量は、上記（表２）の「フィラー濃度」で示すように、電荷輸送層に含まれるバインダー樹脂に対して、３パーセント乃至１０パーセントの割合で含ませる。

感光層の表面形状は、感光体の表面と接触する部材とのトライボロジー特性に影響する。具体的には、現像剤との濡れ性（接着力）及びゴム板が用いられることが多いクリーニングブレード等との圧縮応力の伴うせん断応力は、感光層の表面形状によって変化する。したがって、良質なトライボロジー特性であると、地肌汚れに対して耐性を発揮できる。また、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）が０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。即ち、０．１μｍ未満では、トナーフィルミング（外添剤の固着）が発生しやすい。他方、０．５μｍを超えると、クリーニング手段からトナーがすり抜けてしまいやすいので、地汚れによる画像異常が発生しやすい。

算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）が０．１μｍ以上０．５μｍ以下であると、感光体の表面は、滑りが良くなる。そのため、感光体の表面をクリーニングするのに用いられるクリーニングブレード等の滑りが良くなる。

クリーニングブレード等と感光体の表面との間には、いわゆるスティックスリップ（ｓｔｉｃｋ ｓｌｉｐ）運動が起こる場合がある。具体的には、スティックスリップ運動では、クリーニングブレード等の弾力による復元力が感光体の表面との最大静止摩擦力によって大きくなると、クリーニングブレード等は、復元力によって復元状態の位置の方向へ移動する。次に、復元力が弱まると、クリーニングブレード等の移動は、停止する。そして、再び、最大静止摩擦力が大きくなると、クリーニングブレード等が、感光体の駆動方向へ移動する。これらの繰り返しによって、スティックスリップ運動が起こるといえる。

スティックスリップ運動が起こると、感光体の表面上に残るトナーがすり抜けてしまう場合があるため、クリーニングブレード等によってトナーの一部又は全部が除去されない場合がある。したがって、スティックスリップ運動によって、いわゆるクリーニング性が悪くなる場合がある。さらに、感光体の表面上に残るトナーによって、地汚れ又はトナーフィルミング等が発生する場合がある。この場合、異常画像が発生する場合があるため、画像形成装置等が有する部品を交換する必要があり、いわゆる耐久性が悪い場合がある。さらに、スティックスリップ運動が起こると、クリーニングブレード等が振動によって劣化しやすいため、クリーニングブレード等の耐久性が悪い場合がある。

これに対して、本発明の一実施形態に係る感光体は、表面の凸形状が、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）が０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。そのため、クリーニングブレード等の振動は、表面の凸形状に対応する振動となるため、クリーニングブレード等と感光体の表面との当接が安定する。

即ち、算術平均粗さＷＲａ（ＬＬＬ）が０．１μｍ以上０．５μｍ以下であると、感光体の表面の滑りを良くすることができるため、スティックスリップ運動等を少なくできる。したがって、クリーニング性を向上させることができる。また、スティックスリップ運動等を少なくできるため、クリーニングブレード等の耐久性を良くすることができる。

さらに、感光体が長期に繰り返し使用された場合等でも、クリーニング性を向上させることができるため、地汚れ及びトナーフィルミング等の異常画像が発生する場合を少なくでき、画像形成装置等は、高品質の画像形成を行うことができる。このような感光体が用いられると、複写機、レーザープリンター、又はファクシミリ等の画像形成装置及び画像形成方法において求められる高速化、小型化、カラー化、高画質化、及び易メンテナンス性等に対応することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

１００ 画像形成装置
８０ 導電性支持体
８１ 電荷輸送層
８２ 電荷発生層
８３ 中間層
４０ 感光体ユニット

特開２０１１−２４８０号公報 特開２０１２−０６３７２０号公報 特開２０１０−２４４００２号公報 特開２０１２−２０８４６８号公報 特許５５３４３９５号公報 特開２００１−２６５０１４号公報 特開２００１−２８９６３０号公報 特許５４７７６９６号公報 特開２００７−２９２７７２号公報 特開２０００−１７１９９０号公報 特開２００７−１２１９０８号公報

Claims (6)

1. 画像形成装置が画像形成に用いる感光体であって、
   前記感光体は、表面に、周期の長さ８６７マイクロメートル乃至１６５４マイクロメートルの帯域で、算術平均粗さが０．１マイクロメートル以上０．５マイクロメートル以下の凹凸を含む感光体。
2. 前記感光体は、フィラーを含む電荷輸送層が表面に形成されており、
   前記フィラーは、平均粒子径が０．３マイクロメートル以上３マイクロメートル以下であり、かつ、前記フィラーの添加量が、前記電荷輸送層に含まれるバインダー樹脂に対して３パーセント乃至１０パーセントの割合である請求項１に記載の感光体。
3. 前記凹凸は、ウェーブレット変換で算出される周波数成分に対応する請求項１又は２に記載の感光体。
4. 前記ウェーブレット変換は、４以上８以下の周波数成分に分離して行う請求項３に記載の感光体。
5. 感光体を有し、前記感光体を用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記感光体は、表面に、周期の長さ８６７マイクロメートル乃至１６５４マイクロメートルの帯域で、算術平均粗さが０．１マイクロメートル以上０．５マイクロメートル以下の凹凸を含む感光体
   を有する画像形成装置。
6. 感光体を有するカートリッジであって、
   前記感光体は、表面に、周期の長さ８６７マイクロメートル乃至１６５４マイクロメートルの帯域で、算術平均粗さが０．１マイクロメートル以上０．５マイクロメートル以下の凹凸を含む感光体
   を有するカートリッジ。

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