(57)【要約】【課題】露光光源として発光ダイオードを備え、小型化が可能であるとともに、画像品質の長期維持性に優れた画像形成装置を提供する。【解決手段】上記課題を解決する画像形成装置１００は、導電性支持体２及び該導電性支持体２上に形成された感光層３を有する電子写真感光体１０６と、帯電装置１０８と、露光装置１１０と、現像装置１１６と、転写装置１２０とを備え、露光装置１１０が露光光源として発光ダイオードを有し、感光層３が、導電性支持体２から最も遠い位置に、有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子と、フッ素含有有機系粒子とを含有する最表面層を有し、上記最表面層は、下記式（１）で定義されるダイナミック硬度のバラツキＣＶが１．５％以上７．０％以下である。    ＣＶ＝［Ａ］／［Ｂ］×１００      …（１）［式（１）中、Ａ及びＢは、ベルコビッチ型圧子で最表面層のダイナミック硬度［Ｎ／ｍ２］を０．２５ｍｍ間隔で３０箇所測定したときの、標準偏差（σ）及び平均値をそれぞれ示す。］【選択図】図１
2010181564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体及び該導電性支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体と、前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した前記電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像装置と、前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置とを備え、
前記露光装置が、露光光源として発光ダイオードを有し、
前記感光層が、前記導電性支持体から最も遠い位置に、有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子と、フッ素含有有機系粒子とを含有する最表面層、を有し、
前記最表面層は、下記式（１）で定義されるダイナミック硬度のバラツキＣＶが１．５％以上７．０％以下である、画像形成装置。
ＣＶ＝［Ａ］／［Ｂ］×１００      …（１）
［式（１）中、Ａ及びＢは、ベルコビッチ型圧子で最表面層のダイナミック硬度［Ｎ／ｍ２］を０．２５ｍｍ間隔で３０箇所測定したときの、標準偏差（σ）及び平均値をそれぞれ示す。］
【請求項２】
前記絶縁性無機粒子が二酸化ケイ素粒子である、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記有機化合物が芳香族系官能基を有する化合物である、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記絶縁性無機粒子の比表面積が５０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、印字ヘッドとして発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を光源に用いたＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ：ＬＥＤ  Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅａｄ）が用いられている。ＬＥＤを用いることによって、感光体ドラム周長周りのスペース占有率を最小限に小型化することができるため、画像形成装置を小型化することが可能となる。
【０００３】
特に近年、ＬＥＤプリントヘッドとして自己走査型ＬＥＤ（ＳＬＥＤ：Ｓｅｌｆ−ｓｃａｎｎｉｎｇ  ＬＥＤ）を適用した画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。自己走査型ＬＥＤは、選択的に発光点をオン・オフさせるスイッチ部に相当する部分として、サイリスタ構造を適用している。このサイリスタ構造の適用により、自己走査型ＬＥＤは、スイッチ部を発光点と同一のチップ上に配置することが可能な発光光源アレイとなっている。また、この自己走査型ＬＥＤは、スイッチのオン・オフタイミングを二本の信号線によって、選択的に発光させることができるため、データ線を共通化することができ、配線が簡素化できる。
【０００４】
しかしながら、かかる露光装置を備える画像装置では、複数の発光素子を搭載するＬＥＤ素子毎の性能のばらつきや、各発光素子のばらつき、結像素子レンズアレイの屈折率分布のばらつき、レンズの配列乱れ、発光素子アレイと結像素子レンズアレイの組み立て誤差、ＬＥＤ素子の焦点位置や発光光量のばらつきなどにより、濃度ムラが発生しやすい。この濃度ムラは画質低下の原因となる。
【０００５】
上記の濃度ムラを低減するための技術として、光量センサによって各発行素子の発光強度分布を測定し各発光素子の光量を補正する方法（例えば、特許文献２参照。）や、実際の画像濃度を測定して補正する方法（例えば、特許文献３参照。）などが提案されている。また、感光体に光拡散層を設けることによって、露光ビームを適度に散乱させることで、焦点位置がずれた深度においてビームプロファイルが変化しても、潜像の形状の変化を少なくさせ、濃度ムラの発生を抑えることができる方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２６３６６８号公報
【特許文献２】特開平１１−２２７２５４号公報
【特許文献３】特開２００３−１８２１５１号公報
【特許文献４】特開２００６−２８９９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
画像形成装置には、小型化が求められている一方で、良好な画像を長期に亘って安定して形成できる画像品質の長期維持性が求められている。
【０００８】
本発明は、露光光源として発光ダイオードを備え、小型化が可能であるとともに、画像品質の長期維持性に優れた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、導電性支持体及び該導電性支持体上に形成された感光層を有する電子写真感光体と、当該電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、帯電した電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置と、上記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成させる現像装置と、上記トナー像を電子写真感光体から被転写媒体に転写する転写装置とを備え、上記露光装置が、露光光源として発光ダイオードを有し、上記感光層が、導電性支持体から最も遠い位置に、有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子と、フッ素含有有機系粒子とを含有する最表面層を有し、上記最表面層は、下記式（１）で定義されるダイナミック硬度のバラツキＣＶが１．５％以上７．０％以下である画像形成装置にある。
ＣＶ＝［Ａ］／［Ｂ］×１００      …（１）
［式（１）中、Ａ及びＢは、ベルコビッチ型圧子で最表面層のダイナミック硬度［Ｎ／ｍ２］を０．２５ｍｍ間隔で３０箇所測定したときの、標準偏差（σ）及び平均値をそれぞれ示す。］
【００１０】
請求項２に記載の発明は、上記絶縁性無機粒子が二酸化ケイ素粒子である、請求項１に記載の画像形成装置にある。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、上記有機化合物が芳香族系官能基を有する化合物である、請求項１又は２に記載の画像形成装置にある。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、上記絶縁性無機粒子の比表面積が５０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、本構成を有しない画像形成装置と比較して、露光光源として発光ダイオードを備え、小型化が可能であるとともに、画像品質の長期維持性に優れるという効果を有する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、本構成を有しない画像形成装置と比較して、露光光源として発光ダイオードを備え、小型化が可能であるとともに、画像品質の長期維持性に優れるという請求項１の発明の効果を有効に実現することができ、特に、電気特性を一層向上させることができるという効果を有する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、本構成を有しない画像形成装置と比較して、露光光源として発光ダイオードを備え、小型化が可能であるとともに、画像品質の長期維持性に優れるという請求項１又は２の発明の効果を有効に実現することができ、特に、電気特性を悪化させることなく、濃度ムラを一層向上させることができるという効果を有する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、本構成を有しない画像形成装置と比較して、露光光源として発光ダイオードを備え、小型化が可能であるとともに、画像品質の長期維持性に優れるという請求項１〜３のいずれかの発明の効果を有効に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】光源アレイの外観を示す斜視図である。
【図３】光源アレイに内蔵されたＬＥＤ駆動回路図である。
【図４】定電流駆動回路図である。
【図５】定電圧駆動回路図である。
【図６】濃度信号（ΦＤ）生成回路図である。
【図７】図６の動作タイミングチャートである。
【図８】図３のＬＥＤ駆動回路の動作タイミングチャートである。
【図９】図３のＬＥＤ駆動回路のＬＥＤ発光状態を示す特性図である。
【図１０】ＳＬＥＤ単体における駆動回路図である。
【図１１】本発明に係る電子写真感光体の一例を示す模式断面図である。
【図１２】本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す概略構成図である。
【図１３】プロセスカートリッジの好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１９】
図１は画像形成装置の好適な一実施形態を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置１００は、ケーシング１０２で覆われており、その上面は排出トレイ部１０４を兼用している。ケーシング１０２内には、その中央部に電子写真感光体１０６が配設されている。この電子写真感光体１０６の周囲には、直上部やや右寄りから反時計回りに、電子写真感光体１０６の表面を一様に帯電するための帯電装置１０８、露光装置として露光光源に自己走査型ＬＥＤ（以下、「ＳＬＥＤ」という）を用いた光源アレイ１１０、現像装置１１６、中間転写ベルト１２２及びクリーニング装置１２４が配設されている。
【００２０】
ここで、電子写真感光体１０６は、導電性支持体及び該導電性支持体上に形成された感光層を有し、当該感光層は、前記導電性支持体から最も遠い位置に、有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子と、フッ素含有有機系粒子とを含有する最表面層を有する。さらに、上記最表面層は、下記式（１）で定義されるダイナミック硬度のバラツキＣＶが１．５％以上７．０％以下である。
ＣＶ＝［Ａ］／［Ｂ］×１００      …（１）
［式（１）中、Ａ及びＢは、ベルコビッチ型圧子で最表面層のダイナミック硬度［Ｎ／ｍ２］を０．２５ｍｍ間隔で３０箇所測定したときの、標準偏差（σ）及び平均値をそれぞれ示す。］
【００２１】
最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶが７．０％を超えた場合、画出しの繰り返しによる感光体キズの発生が顕著となったり、ハーフトーンでの濃度低下（フィルミング）が発生したりする。また、当該バラツキＣＶが１．５％未満の場合には、感光体の磨耗量が大きくなり、画像品質の長期維持性に問題が発生する。更に、高画質化の観点から、最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶは、１．８％以上６．５％以下であることが好ましい。
【００２２】
なお、本発明でいう「最表面層のダイナミック硬度」とは、ベルコビッチ型圧子（稜間角１１５°、先端曲率半径０．０７μｍのダイアモンド三角錐圧子）を電子写真感光体の感光層の最表面層に対して垂直に３ｍＮの応力で押し込んだときの押込み深さから、下記式（２）に基づき算出される値を言う。
ＤＨ＝３．８５８４×（Ｐ／Ｄ２）…（２）
【００２３】
式（２）中、ＤＨは最表面層ダイナミック硬度［Ｎ／ｍ２］、Ｐは押込み荷重［Ｎ］（Ｐ＝３×１０−３［Ｎ］）、Ｄは押込み深さ［ｍ］を表す。ここで、ダイアモンド圧子は、微小硬度測定装置（島津製作所社製、「ＤＵＨ−２０１」）に装着されているものであり、押込み深さは圧子の変位から、押込み荷重は圧子につけたロードセルから読み取る。
【００２４】
なお、最表面層ダイナミック硬度測定の更に具体的な条件は以下のとおりである。測定対象の電子写真感光体としては１０ｍｍ角に切断したものを用い、超微小硬度計の測定モードとしては、圧子押込み測定モード（押込み速さ：０．４５ｍＮ／ｓｅｃ）を使用する。そして、上記圧子を押込み荷重３ｍＮで押し込み、３ｍＮの圧力を２秒間保持し、このときの圧子の変位を押込み深さとする。
【００２５】
なお、電子写真感光体１０６の詳細については、後述する。
【００２６】
現像装置１１６は、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）の各色のトナータンク１１２を装備し、回転することで、順次各色のトナーロール１１４を電子写真感光体１０６と対応させることが可能なロータリ現像装置である。また、中間転写ベルト１２２は、複数のローラ１２０に巻き掛けられて図１の矢印Ａ方向に駆動するものであり、一次（中間）転写体として機能する。
【００２７】
現像装置１１６により電子写真感光体１０６の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト１２２に転写されると、潤滑剤供給装置により電子写真感光体１０６の外周面に潤滑剤が供給され、当該外周面のうち転写されたトナー像を担持していた領域がクリーニング装置１２４により清浄化される。なお、潤滑剤供給装置は、クリーニング装置１２４に一体的に備えられていてもよく、別個に備えられていてもよい。
【００２８】
中間転写ベルト１２２の下端部は、画像形成用紙（以下、単に「用紙」という）１２６の搬送経路の一部となっており、この下端部において、用紙１２６は、中間転写ベルト１２２とローラ１１８との間に挟持搬送されるようになっている。
【００２９】
用紙１２６の搬送経路には、複数のローラ１１８が配設され、給紙トレイ１２８に積み重ねられた最上層の用紙１２６が枚葉装置１３０によって取り出され、上記中間転写体１２４の下端部で接触しながら搬送され、定着部１３２を介して上記排出トレイ部１０４へ送り出されるようになっている。
【００３０】
なお、中間転写ベルトの搬送路の一部に対向する位置には、濃度センサ１３４が設けられ、例えばテスト用パッチ（色、濃度の見本）の濃度を検出するようになっている。次に、光源アレイ１１０について詳述する。
【００３１】
図２に示されるように、光源アレイ１１０は、電子写真感光体１０６の軸線方向に沿って複数のチップ状のＬＥＤ１５０が配列されたＬＥＤアレイ（発光素子アレイ）１５２をさらに複数個直列に配列することで構成されている。なお、ＬＥＤ１５０の発光点は、千鳥状に配列していることが好ましい。この光源アレイ１１０は、同一のケーシング１５４内に治められた駆動回路１５６（図３参照）によって点灯制御され、画像データに応じて光ビームを走査する。
【００３２】
図３には、光源アレイ１１０の駆動回路１５６の詳細が示されている。駆動回路１５６は、基本的には図１０に示す単体の駆動回路の組み合わせである。ここでは、サイリスタ１０等の詳細についての説明は省略する。
【００３３】
ＳＬＥＤを点灯させるトリガとしては、電圧ＶＳが抵抗１５８を介して点Ｐ１（点Ｐに続く数字は、複数配列されたＬＥＤの順番を示す）に印加されるようになっている。この点Ｐ１を含め全ての段の点Ｐ（１〜Ｎ（Ｎは正の整数））は、それぞれ抵抗１６０を介して、ベース線１６１に接続されている。ベース線１６１は、初段で所定の電圧を維持し、各段に行くに従い、所定電位（Ｖｆ）ずつ低下する電位（Φｇａ）とされるようになっている。
【００３４】
また、点Ｐ（１〜Ｎ）は、ＬＥＤ１５０のアノード側に接続されている。なお、ＬＥＤ１５０のカソード側は後述する階調信号線１６３に接続されている。
【００３５】
ここでΦｇａの駆動回路は、図４に示されるように、上記濃度センサ１３４からの検出信号に基づいて、ＡＰＣ（オートパワーコントロール）１６２によるに光量指示値を受けて定電流駆動されるようになっている（定電流駆動回路）。すなわち、光量指示値は、ＤＡコンバータ１６４でアナログ値に変換され、抵抗１６６を介して第１のコンパレータ１６８のマイナス側入力端に接続されている。この第１のコンパレータ１６８のプラス側入力端はアース（ＧＮＤ）されている。また、第１のコンパレータ１６８の出力端とマイナス側入力端とは抵抗１７０を介して接続されている。これにより、第１のコンパレータ１６８の出力は、光量指示値によって変化し、所定の電圧となる。
【００３６】
ここで、この出力電圧を第２のコンパレータ１７２のプラス側入力端に接続し、マイナス側入力端を抵抗１７４を介して基準の電圧源ＶＳＳと接続し、さらに、第２のコンパレータ１７２の出力端をＭＯＳ型トランジスタ１７６へ接続することで、このＭＯＳ型トランジスタ１７６には、一定の電流が流れることになる。
【００３７】
なお、図４では、Φｇａの駆動回路を、定電流駆動回路１７８としたが、図５に示されるような定電圧駆動回路１８０でもよい。回路構成は図４の第１のコンパレータ１６８の出力を用いればよいため、同一の符号を付して構成の説明を省略する。
【００３８】
図３に示されるように、奇数段のトランジスタＱ２のエミッタは第１の制御線（Ｖ１）１８２に接続され、偶数段のトランジスタＱ２のエミッタは第２の制御線（Ｖ２）１８４に接続されている。また、各段の点Ｐ（１〜Ｎ）は、ＬＥＤ１５０の一端に接続され、このＬＥＤ１５０の他端は各段の階調信号となるパルス波を出力する階調信号線１６３に接続されている。この階調信号線１６３がローレベル（Ｌ）のときに、上記点Ｐ（１〜Ｎ）が所定の電位となっていれば、ＬＥＤは点灯する。
【００３９】
図６には、階調信号線１６３に送られるパルス波形の生成回路２００が示されている。画像処理部２０２から出力される階調信号（１２ビット）は、積算器２０４に入力される。画像処理部２０２は、例えば、記録媒体や通信回線等から送られてきた様々な形式の画像を本実施の形態の画像形成装置１００に対応する形式に変換処理する。この積算器２０４には、補正データ保持部２０６に保持された補正データ（４ビット）も入力されており、各ＬＥＤ１５０の発光点むら等が補正される。
【００４０】
積算器で補正データが加味された補正階調信号はＤＡコンバータ２０８によってアナログ信号に変換され（濃度信号）、コンパレータ２１０のプラスが入力端へ入力される。
【００４１】
一方、タイミング生成部２１２から出力される制御信号線Ｖ１（Φ１）、Ｖ２（Φ２）には、それぞれ分岐線１８２Ａ、１８４Ａが接続され、これらの分岐線１８２Ａ、１８４ＡはＯＲ回路１８６へ入力する。このため、ＯＲ回路１８６の出力は、Ｖ１及びＶ２の何れか一方がアクティブのとき（ここで、ローレベル）出力がアクティブとなる。このアクティブとなった時期に同期して三角波発生回路１８８では、三角波が生成され、コンパレータ２１０のマイナス側入力端に入力されるようになっている。
【００４２】
この動作が図７のタイムチャートに示されている。すなわち、Ｖ１（Φ１）、Ｖ２（Φ２）のＯＲをとった信号に応じて三角波が形成される。このとき、各三角波間には、スペースａが生じ、これが、奇数ＬＥＤ及び偶数ＬＥＤの点灯タイミングにおいて、それぞれ順次１個ずつ点灯させるためのインタバルとなる。
【００４３】
この三角波に濃度信号を重ね合わせ、三角波における濃度信号より高いレベルの範囲が実際の点灯時間となり、階調信号線１６３に送るパルス波形を生成することができる。
【００４４】
また、図８は図３のＬＥＤ駆動回路の動作タイミングチャートであり、図９は図３のＬＥＤ駆動回路のＬＥＤ発光状態を示す特性図である。ここでは、その詳細については省略する。
【００４５】
次に、帯電装置１０８について詳述する。帯電装置１０８の帯電方式は、従来から公知のコロトロン、スコロトロンによる非接触方式を好ましく採用することができる。しかし、画像形成装置を小型化するためには、ロール型の接触帯電器を用いることが好ましい。画像形成装置１００は、上記特定の電子写真感光体１０６を使用することから、電子写真感光体１０６へのストレスが大きい接触帯電を用いた場合においても、特に優れた耐久性を示す。
【００４６】
接触帯電方式は、感光体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより感光体表面を帯電させるものである。導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、又はローラ状等の何れでもよいが、特にローラ状部材が好ましい。通常、ローラ状部材は外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層と芯材から構成される。さらに必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることができる。
【００４７】
ローラ状部材は、電子写真感光体１０６に接触させることにより特に駆動手段を有しなくとも電子写真感光体１０６と同じ周速度で回転し、帯電手段として機能する。しかし、ローラ部材に何らかの駆動手段を取り付け、電子写真感光体１０６とは異なる周速度で回転させ、帯電させてもよい。
【００４８】
芯材の材質としては導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。また、その他導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。弾性層の材質としては導電性又は半導電性を有するもので、一般にはゴム材に導電性粒子又は半導電性粒子を分散したものである。
【００４９】
ゴム材としては、ＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、ＳＢＲ、ＣＲ、ＮＢＲ、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＳＢＳ、熱可塑性エラストマー、ノルボーネンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴム等が用いられる。
【００５０】
導電性粒子又は半導電性粒子としては、カーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の金属酸化物が用いることができ、これらの材料は単独又は２種以上混合して用いてもよい。
【００５１】
ローラ状部材の抵抗層及び保護層としては、例えば、結着樹脂に導電性粒子又は半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したものが用いられる。抵抗層及び保護層の抵抗率は、１０３Ω・ｃｍ以上１０１４Ω・ｃｍ以下が好ましく、１０５Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下がより好ましく、１０７Ω・ｃｍ以上１０１２Ω・ｃｍ以下が更に好ましい。また、膜厚としては、０．０１μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、０．５μｍ以上１００μｍ以下が更に好ましい。
【００５２】
結着樹脂としては、アクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＥＴ等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂等が用いられる。
【００５３】
導電性粒子又は半導電性粒子としては、弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物が用いられる。また、必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン等の充填剤や、シリコーンオイル等の潤滑剤を添加することができる。
【００５４】
これらの層を形成する手段としてはブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等を用いることができる。
【００５５】
これらの導電性部材を用いて電子写真感光体１０６を帯電させる際には、導電性部材に電圧を印加するが、印加電圧は直流電圧、又は直流電圧に交流電圧を重畳したものが好ましい。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体帯電電位に応じて正又は負の５０Ｖ以上２０００Ｖ以下であることが好ましく、１００Ｖ以上１５００Ｖ以下であることがより好ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧が４００Ｖ以上１８００Ｖ以下であることが好ましく、８００Ｖ以上１６００Ｖ以下であることがより好ましく、１２００Ｖ以上１６００Ｖ以下であることが更に好ましい。交流電圧の周波数は、５０Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下であることが好ましく、１００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下であることがより好ましい。
【００５６】
現像装置１１６で用いられる現像剤は、一成分系、二成分系のいずれであってもよく、また、正規現像剤、反転現像剤のいずれであってもよい。
【００５７】
また、画像形成装置１００は、電子写真感光体１０６上のトナー像を用紙１２６に直接転写するものであってもよく、電子写真感光体１０６上のトナー像を中間転写体に転写した後、さらに被転写媒体に転写する中間転写方式のものであってもよい。なお、中間転写体としては、図１に示した画像形成装置１００では中間転写体としてベルト形状の中間転写ベルト１２２を用いているが、ドラム形状等の中間転写体を用いてもよい。
【００５８】
さらに、図１に示した画像形成装置１００は、電子写真感光体１０６を少なくとも含んで構成されるプロセスカートリッジを備えるものであってもよい。かかるプロセスカートリッジを用いることによって、メンテナンスをより簡便に行うことができる。
【００５９】
次に、電子写真感光体１０６について詳述する。
【００６０】
図１１は、電子写真感光体１０６の一例を示す模式断面図である。図１１に示す電子写真感光体１０６は、導電性支持体２と、感光層３とから構成されている。そして、感光層３は、導電性支持体２上に、下引層４、電荷発生層５、電荷輸送層６がこの順序で積層された構造を有している。図１１に示す電子写真感光体１０６では、感光層３の導電性支持体２から最も遠い位置に設けられている電荷輸送層６が、有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子と、フッ素含有有機系粒子とを含有する最表面層であり、上述した上記式（１）で定義されるダイナミック硬度のバラツキＣＶが１．５％以上７．０％以下であることを満たす。
【００６１】
図１１に示す電子写真感光体１０６は、導電性支持体２上に、下引層４、電荷発生層５、電荷輸送層６がこの順序で積層された感光層３を有しているが、電子写真感光体１０６はこれに限られたものではない。
【００６２】
例えば、感光層３は、導電性支持体２上に、下引層４、電荷発生層５、電荷輸送層６、保護層がこの順序で積層されたものであってもよく、導電性支持体２上に、下引層４、電荷輸送層６、電荷発生層５、保護層がこの順序で積層されたものであってもよい。この場合、保護層が、本発明に係る最表面層である。
【００６３】
また、図１１に示す電子写真感光体１０６は、電荷発生層５と電荷輸送層６とに機能が分離された感光層３を備えるものであるが、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層（単層型感光層）に含有するものとしてもよい。すなわち、感光層３が、導電性支持体２上に、下引層４、単層型感光層がこの順序で積層された構造を有していてもよい。この場合、単層型感光層が、本発明に係る最表面層である。なお、単層型感光層を用いた場合においても、単層型感光層上に保護層を設けることもできる。但し、単層型感光層上に保護層を設ける場合、保護層が、本発明に係る最表面層となる。
【００６４】
なお、上述の実施形態では下引層４がある例を示したが、下引層４を設けない構成とすることができる。
【００６５】
以下、代表例として図１１に示す電子写真感光体１０６に基づいて、各要素について説明する。
【００６６】
導電性支持体２としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属；アルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ等の薄膜を設けたプラスチックフィルム；導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙、プラスチックフィルム；等を用いることができる。
【００６７】
導電性支持体２の形状は特に限定されず、例えば、ドラム状、シート状及びプレート状であってよい。なお、導電性支持体２には、注入阻止、接着性改善、干渉縞防止などの目的で、陽極酸化処理、ベーマイト処理、ホーニング処理等を施してもよい。
【００６８】
下引層４は、感光層３の帯電の際に、導電性支持体２から感光層３への電荷の注入を阻止するとともに、感光層３を導電性支持体２に対して一体的に接着保持せしめる接着層としての作用を有するものである、また、下引層４は、場合によっては導電性支持体２の光の反射防止作用等示すことができる。かかる効果を有し、高画質な画像を維持する観点から、本発明に係る電子写真感光体は下引層を備えていることが好ましい。
【００６９】
下引層４の構成材料としては、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、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、メラミン樹脂等の高分子樹脂化合物、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。また、下引層４の構成材料として、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂等を用いることもできる。
【００７０】
上記の化合物は、単独若しくは複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いることができる。中でも、上層（本実施形態では電荷発生層５）の形成に用いられる溶剤（後述）に不溶な樹脂が好ましく、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が好ましい。さらに、ジルコニウムキレート化合物、シランカップリング剤は、残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ないなど性能上優れている。
【００７１】
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤が好ましい。
【００７２】
ジルコニウムキレート化合物としては、例えば、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシド等が挙げられる。
【００７３】
チタニウムキレート化合物としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。
【００７４】
アルミニウムキレート化合物としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）等が挙げられる。
【００７５】
下引層４中には、感光体特性向上のために、導電性物質を含有させることができる。導電性物質としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物等が挙げられるが、所望の感光体特性が得られるのであれば、公知のいかなるものでも使用することができる。
【００７６】
上記金属酸化物は、表面処理を施すことができる。金属酸化物表面に表面処理を施すことで、抵抗値の制御、分散性制御、感光体特性向上を図ることができる。表面処理剤としては、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。なお、これらの化合物は１種を単独で又は複数種を組み合わせて用いることができる。また、１種又は複数種の化合物を重縮合したものを用いてもよい。中でもシランカップリング剤は残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ない、画質特性に優れるなど性能上優れている。シランカップリング剤、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物及びアルミニウムキレート化合物としては、例えば、前述した例と同じ物質が挙げられる。
【００７７】
表面処理の方法としては、公知のいかなる方法も使用可能であるが、例えば、乾式法又は湿式法などを用いることができる。
【００７８】
乾式法としては、例えば、金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、表面処理剤を直接又は有機溶媒に溶解させて滴下する方法や、表面処理剤又は有機溶媒に溶解させた表面処理剤を乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧する方法が挙げられる。なお、滴下又は噴霧は用いられる有機溶媒の沸点以下の温度で行われることが好ましい。用いられる有機溶媒の沸点より高い温度で滴下又は噴霧した場合、処理の途中で有機溶媒が蒸発し、表面処理剤が局部的に凝集して均一な処理ができにくくなる傾向がある。このようにして表面処理された金属酸化物粒子には、さらに１００℃以上で焼き付けを行うこともできる。焼き付けの温度及び時間は、所望の電子写真特性が得られる範囲で任意に調整できる。
【００７９】
湿式法としては、例えば、金属酸化物微粒子と溶剤とを混合し、攪拌、超音波、サンドミル、アトライター、ボールミル等により金属酸化物微粒子を分散した分散液に、表面処理剤を添加し攪拌又は分散し、さらに、溶剤を除去する方法が挙げられる。溶剤の除去方法としては、例えば、ろ過、蒸留などが挙げられる。ただし、ろ過により溶剤を除去した場合、例えば、未反応のシランカップリング剤等の表面処理剤が流出しやすく、所望の特性を得るための表面処理剤量を制御し難くなる傾向があるため、溶剤の除去方法としては、蒸留が好ましい。溶剤を除去した後、さらに１００℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けの温度及び時間は、所望の電子写真特性が得られる限りにおいて任意の範囲とすることができる。なお、湿式法を用いた場合、金属酸化物微粒子に含まれる水分を、金属酸化物微粒子を溶剤中で攪拌加熱したり、溶剤と共沸させたりすることによって除去することができる。
【００８０】
下引層４中の金属酸化物微粒子に対する表面処理剤の量は、所望の電子写真特性が得られる量であればいかなる量でも用いることができる。また、下引層４中に用いられる金属酸化物微粒子と樹脂との割合は、所望の電子写真特性が得られる割合であれば任意に設定できる。
【００８１】
金属酸化物微粒子若しくは表面処理された金属酸化物微粒子には、分散性の観点から、電子受容物質を付与することが好ましい。電子受容物質としては、所望の特性が得られるものであればいかなるものでも使用可能であるが、金属酸化物微粒子若しくは表面処理された金属酸化物微粒子と反応可能な基を有するものが好ましく用いられ、水酸基を有する化合物がより好ましく用いられる。特に、水酸基を有するアントラキノン構造を基本骨格とするアクセプター性化合物が好ましく用いられる。水酸基を有するアントラキノン構造を基本骨格とする化合物としては、ヒドロキシアントラキノン系化合物、アミノヒドロキシアントラキノン系化合物などが挙げられ、いずれも好ましく用いることができる。電子受容物質として更に具体的には、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン、１−ヒドロキシアントラキノン、２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノン、１−アミノ−４−ヒドロキシアントラキノンなどが特に好ましく用いられる。
【００８２】
下引層４は、光散乱性の向上等の目的により、各種の有機又は無機微粉末などの光散乱性物質を更に含んでいてもよい。かかる微粉末の好ましい例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料や、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料としての無機顔料や、テフロン（登録商標）樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子等が挙げられる。これらの微粉末の粒径は、０．０１μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。下引層４が当該微粉末を含有する場合、その含有量は、下引層４に含まれる固形分全量に対して、質量比で１０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上７０質量％以下であることがより好ましい。
【００８３】
下引層４は、例えば、上述の材料を所定の溶媒に溶解及び／又は分散させた下引層形成用塗布液を、導電性支持体上に塗布し、乾燥することで形成できる。
【００８４】
下引層形成用塗布液には、電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を用いることができる。添加物としては、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オキサジアゾール等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等の電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料等が挙げられる。
【００８５】
下引層形成用塗布液に、前述の導電性物質や光散乱物質等の微粉末を混入させる場合には、樹脂成分を溶解した溶液中に微粉末を添加して分散処理が行うことが好ましい。微粉末を樹脂中に分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等が挙げられる。
【００８６】
また、下引層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、ブレード塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
【００８７】
下引層４の膜厚は、０．０１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。
【００８８】
電荷発生層５は、電荷発生材料及び結着樹脂を含有する層である。電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾ等のアゾ顔料、ジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フラトシアニン顔料、酸化亜鉛、三方晶系セレン等が挙げられる。これらの中でも、近赤外域のレーザー露光に対しては、金属及又は無金属フタロシアニン顔料が好ましく、特に、特開平５−２６３００７号公報、特開平５−２７９５９１号公報等に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平５−９８１８１号公報等に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平５−１４０４７２号公報、特開平５−１４０４７３号公報等に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平４−１８９８７３号公報、特開平５−４３８２３号公報等に開示されたチタニルフタロシアニンがより好ましい。また、近紫外域のレーザー露光に対してはジブロモアントアントロン等の縮環芳香族顔料、チオインジゴ系顔料、ポルフィラジン化合物、酸化亜鉛、三方晶系セレン等がより好ましい。
【００８９】
結着樹脂は、例えば、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。結着樹脂はまた、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、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーから選択することもできる。
【００９０】
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（ビスフェノール類と芳香族２価カルボン酸の重縮合体等）、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が挙げられる。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用いることができる。電荷発生材料と結着樹脂の配合比は質量比で１０：１乃至１：１０の範囲内であることが好ましい。
【００９１】
電荷発生層５は、例えば、電荷発生材料及び結着樹脂を所定の溶剤中に分散した電荷発生層形成用塗布液を塗布することにより形成できる。
【００９２】
電荷発生層形成用塗布液に用いられる溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が挙げられる。なお、これらの溶剤は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９３】
電荷発生材料及び結着樹脂を溶剤中に分散させる方法としては、例えば、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が挙げられる。これらの分散方法は、分散による電荷発生材料の結晶型の変化を防止することができる。また、この分散の際には、電荷発生材料の平均粒径を０．５μｍ以下とすることが好ましく、０．３μｍ以下とすることがより好ましく、０．１５μｍ以下とすることが更に好ましい。
【００９４】
電荷発生層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、ブレード塗布法、マイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エアーナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。このようにして得られる電荷発生層５の厚みは、０．１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以上２．０μｍ以下であることがより好ましい。
【００９５】
電荷輸送層６は、電荷輸送材料及び結着樹脂を含んで構成される層であり、有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子と、フッ素含有有機系粒子とを含有する。絶縁性無機粒子を有機化合物で表面処理することで、抵抗値の制御、分散性制御、感光体特性向上が可能となる。
【００９６】
絶縁性無機粒子としては、所望の感光体特性が得られるものであれば特に制限はないが、例えば、二酸化ケイ素粒子、アルミナ粒子、ジルコニア粒子、酸化マグネシウム粒子が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、二酸化ケイ素粒子及びアルミナ粒子が好ましく、電子写真感光体の電気特性の観点からは、二酸化ケイ素粒子が好ましい。
【００９７】
なお、絶縁性無機粒子の分散性向上の観点から、絶縁性無機粒子の比表面積は５０ｍ２／ｇ以上３００ｍ２／ｇ以下が好ましく、７０ｍ２／ｇ以上２００ｍ２／ｇ以下がより好ましい。
【００９８】
ここで、比表面積は、一般に使用される方法で測定される。具体的には、例えば、透過法又は気体吸着法によって測定される。気体吸着法を用いた測定装置としては、流動式比表面積自動測定装置フローソーブＩＩＩ２３０５／２３１０（島津製作所）、自動比表面積測定装置ジェミニ２３６０／２３７５（島津製作所）、自動比表面積／細孔分布測定装置トライスター３０００などが挙げられるが、特に測定装置を限定するものではない。
【００９９】
表面処理に用いられる有機化合物に特に制限はないが、例えば、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等が挙げられる。シランカップリング剤、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物及びアルミニウムキレート化合物としては、例えば、前述した例と同じ化合物が挙げられる。それ以外の有機化合物としては、例えば、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリメチルシラン等のシラン含有化合物やジメチルシロキサン等を用いることができる。なお、これらの化合物は単独若しくは複数の化合物の混合物又は重縮合物として用いることができる。中でも、芳香族系官能基を有する化合物が好ましい。このような、化合物を用いることで、ダイナミック硬度のバラツキを小さくすることができる。
【０１００】
有機化合物による表面処理は、公知のいかなる方法で行ってもよいが、例えば、乾式法又は湿式法などにより行われる。
【０１０１】
乾式法としては、例えば、絶縁性無機粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、有機化合物を直接又は有機溶媒に溶解させて滴下する方法や、当該有機化合物を直接又は有機溶媒に溶解させて乾燥空気や窒素ガスとともに絶縁性無機粒子に噴霧する方法が挙げられる。なお、滴下又は噴霧は用いられる有機溶媒の沸点以下の温度で行われることが好ましい。用いられる有機溶媒の沸点より高い温度で滴下又は噴霧した場合、処理の途中で溶液が蒸発し、有機化合物が局部的に固まってしまい均一な処理ができにくくなる傾向がある。このようにして表面処理された絶縁性無機粒子には、さらに１００℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けの温度及び時間は、所望の電子写真特性が得られる限りにおいて任意の範囲とすることができる。
【０１０２】
湿式法としては、例えば、絶縁性無機粒子と溶剤とを混合し、攪拌、超音波、サンドミル、アトライター、ボールミル等により絶縁性無機粒子を分散した分散液に、有機化合物を添加し攪拌又は分散し、さらに、溶剤を除去する方法が挙げられる。溶剤の除去方法としては、例えば、ろ過、蒸留などが挙げられる。ろ過により溶剤を除去した場合、例えば、未反応のシランカップリング剤等の有機化合物が流出しやすく、所望の特性を得るための有機化合物量を制御し難くなる傾向があるため、溶剤の除去方法としては、蒸留が好ましい。溶剤を除去した後、さらに１００℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けの温度及び時間は、所望の電子写真特性が得られる限りにおいて任意の範囲とすることができる。なお、湿式法を用いた場合、絶縁性無機粒子に含まれる水分を、絶縁性無機粒子を溶剤中で攪拌加熱したり、溶剤と共沸させたりすることによって除去することができる。
【０１０３】
絶縁性無機粒子に有機化合物で表面処理を施す場合、有機化合物の量は所望の電子写真特性が得られる量であれば任意に設定することができる。
【０１０４】
有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子の含有量は、電荷輸送層６に含まれる固形分全量を基準として０．１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、０．３質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。この含有量が０．３質量％未満であると、絶縁性無機粒子による光散乱効果や感光体の長寿命化が不十分となる傾向があり、この含有量が１０質量％を超えると、光照射による電位変化が大きくなり、感光体にキズがつきやすく画質が悪化しやすい傾向にある。
【０１０５】
フッ素含有有機系粒子としては、例えば、４フッ化エチレン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、６フッ化プロピレン樹脂、６フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、２フッ化２塩化エチレン樹脂及びこれらの樹脂を構成する単量体の２種以上からなる共重合体の粒子が挙げられる。フッ素含有有機系粒子の平均一次粒径は、０．０５μｍ以上１μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることがより好ましい。平均一次粒径が０．０５μｍ未満であると、分散時の凝集が起こりやすくなる傾向があり、平均一次粒径が１μｍを超えると、形成する画像の画質欠陥が発生し易くなる傾向がある。なお、これらのフッ素含有有機系粒子は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１０６】
また、電荷輸送層６中のフッ素含有有機系粒子の含有量は、電荷輸送層６に含まれる固形分全量を基準として０．１質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。この含有量が１質量％未満であると、フッ素系樹脂による改質効果が不十分となり、感光体の長寿命化が不十分となる傾向があり、この含有量が４０質量％を超えると、光通過性の低下や繰返し使用による残留電位の上昇が起こりやすくなる傾向がある。
【０１０７】
電荷輸送層６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−オキサジアゾール等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）ピラゾリン等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）アミニル−４−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン等の芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４’−ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジン等の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等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリン等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）ベンゾフラン等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等の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等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体等の正孔輸送物質；クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラ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、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質；又は上記化合物から水素原子等を除いた残基を主鎖又は側鎖に有する重合体等が挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【０１０８】
電荷輸送層６に用いられる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリアリレート、ポリエステル樹脂、ビスフェノールＡタイプ或いはビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリスルホン、ポリアクリルアミド、ポリアミド、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、及び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有機光導電性ポリマー等が挙げられる。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。
【０１０９】
電荷輸送層６は、例えば、上述の電荷輸送材料及び結着樹脂を所定の溶媒に溶解及び／又は分散させ、そこに有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子及びフッ素含有有機系粒子を分散させて電荷輸送層形成用塗布液を調製した後、かかる塗布液を、電荷発生層５上に塗布し乾燥することによって形成することができる。
【０１１０】
電荷輸送層形成用塗布液に用いられる溶媒としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状又は直鎖状エーテル系溶剤、又はこれらの混合溶剤等が挙げられる。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（質量比）は１０：１乃至１：５が好ましい。
【０１１１】
有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子及びフッ素含有有機系粒子を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、コロイドミル、衝突式メディアレス分散機（ナノマイザー）、貫通式メディアレス分散機等の方法が挙げられる。
【０１１２】
なお、分散処理は、３回以上１５回以下施すことが好ましく、３回以上１２回以下施すことがより好ましい。この回数が３回以下の場合には、ダイナミック硬度のばらつきＣＶが大きくなる傾向にあり、１５回以上になると電気的な長期維持性が低下する傾向がある。
【０１１３】
また、塗布液を調製する際に、フッ素系樹脂の分散安定性を向上させ、且つ塗膜形成時の凝集を防止する観点から、塗布液には分散助剤を更に添加することが好ましい。かかる分散助剤としては、フッ素系界面活性剤、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、シリコーンオイル等が挙げられる。特にフッ素化グラフトポリマーが好ましい。フッ素化グラフトポリマーを含有させる場合、その含有量は、電荷輸送層６に含まれる固形分全量を基準として、０．０１質量％以上０．０６質量％以下であることが好ましい。この含有量が０．０１質量％以下の場合にはダイナミック硬度のバラツキＣＶが大きくなる傾向にあり、この含有量が０．０６質量％以上の場合には、感光体を長期にわたり使用した場合に残留電位が高くなる傾向がある。
【０１１４】
電荷輸送層形成用塗布液の塗布方法としては、例えば、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、スプレー塗布法、ロールコータ塗布法、グラビアコータ塗布法等が挙げられる。また、電荷輸送層６の膜厚は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。
【０１１５】
本実施形態においては、電荷輸送層６のダイナミック硬度のバラツキＶＣを上記所定の範囲内にするために、絶縁性無機粒子の表面処理剤である有機化合物、上記塗布液の分散処理回数、上記フッ素化グラフトポリマーの添加量などを制御因子とすることが好ましい。
【０１１６】
感光層３には、画像形成装置１００中で発生するオゾンやＮＯＸ、又は光や熱による感光体の劣化を防止する目的で、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を含有させてもよい。
【０１１７】
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等が挙げられる。
【０１１８】
光安定剤としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。
【０１１９】
また、電子写真感光体の表面の平滑性を向上させる目的で、電子写真感光体における最表面層にシリコーンオイル等のレベリング剤を含有させてもよい。
【０１２０】
また、上述したように、感光層３は電荷輸送材料及び電荷発生材料を同一の層に含有する単層構造を有するものであってもよい。この場合、電荷輸送材料としては、機能分離型感光層における電荷輸送層に使用されるものと同様のものを、電荷発生材料としては、機能分離型感光層における電荷発生層に使用されるものと同様のものを用いることができる。また、その他の成分についても機能分離型感光層における電荷発生層及び電荷輸送層に用いられる成分と同様のものを用いることができる。また、塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記各層と同様のものを用いることができる。また、有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子及びフッ素含有有機系粒子の含有量及び分散方法については、上述した電荷輸送層６と同様の条件とすることが好ましい。なお、単層型感光層の膜厚は、５μｍ以上５０μｍ以下程度が好ましく、１０μｍ以上４０μｍ以下がより好ましい。
【０１２１】
さらに、上述したように、電子写真感光体は保護層を備えるものであってもよい。この場合、保護層が、上述した有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子及びフッ素含有有機系粒子を含む。なお、保護層は、硬化性樹脂及び電荷輸送材料を含む公知の樹脂硬化膜、又は導電性材料を適当な結着樹脂中に含有させて形成された公知の膜などから構成することができる。
【０１２２】
以上、本発明の構成を備える画像形成装置１００について説明したが、このような画像形成装置１００は、本発明の構成を備えない画像形成装置と比較して、画質及び長期維持性に優れる。なお、画像形成装置１００によれば、従来のような光拡散層を設けることなく画質を改善することができ、さらに、長期にわたる使用、特に高温高湿の環境の使用における、画質濃度の低下及び感光体キズによる画質ムラ等の発生を抑制することが可能である。また、画像形成装置１００によれば、光量や画像濃度を実際に測定し、得られた値から露光方法を補正する煩雑な方法によらずとも濃度ムラを十分低減することができる。
【０１２３】
なお、画像形成装置１００が、良好な画像を長期に亘って形成できる理由を発明者らは以下のように推測している。有機化合物で表面処理された絶縁性無機粒子及びフッ素含有有機系粒子を含む電荷輸送層６が設けられていることにより、光拡散層としての機能と耐高温高湿性とが得られ、さらにはダイナミック硬度のバラツキが所定の範囲に設定されていることにより、最表面層の磨耗は十分抑制されながらも、クリーニングブレードの欠け及びフィルミングの発生を十分に防止できる効果が得られ、最表面層の磨耗による電気特性の低下、フィルミングに起因する画質劣化、及び、クリーニングブレードの欠けに起因する感光体キズやトナーのすり抜けを十分抑制できたためと考えられる。
【０１２４】
また、本発明の画像形成装置は、上述の形態に限定されるものではない。本発明の画像形成装置は、例えば、図１に示したものの他、白黒画像用の画像形成装置やタンデム式のカラー画像形成装置としてもよい。次に、タンデム式のカラー画像形成装置について説明する。なお、「タンデム式画像形成装置」とは、以下の画像形成ユニットを２以上有する画像形成装置をという。
【０１２５】
図１２は、本発明の画像形成装置の好適な他の実施形態を示す概略構成図である。図１２に示す画像形成装置２００は、帯電装置４０２ａ〜４０２ｄ、露光装置４０３、及び現像装置４０４ａ〜４０４ｄを少なくとも備える画像形成ユニットを２以上有するタンデム式画像形成装置である。なお、帯電装置４０２ａ〜４０２ｄは、接触帯電方式の帯電装置であり、転写装置は中間転写方式を採用する構成を有している。
【０１２６】
より具体的には、このタンデム式画像形成装置２００は、ハウジング４００内において４つの電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄ（例えば、電子写真感光体４０１ａがイエロー、電子写真感光体４０１ｂがマゼンタ、電子写真感光体４０１ｃがシアン、電子写真感光体４０１ｄがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である）が中間転写ベルト４０９に沿って相互に並列に配置されている。また、この画像形成装置２００には、さらに、クリーニング手段４１５ａ〜４１５ｄが備わっている。
【０１２７】
ここで、画像形成装置２００に搭載されている電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄは、先に述べた電子写真感光体１０６と同様の構成を有する。
【０１２８】
電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄのそれぞれは所定の方向（紙面上は反時計回り）に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａ〜４０２ｄ（電子写真感光体を帯電させる接触帯電装置）、現像装置４０４ａ〜４０４ｄ（露光装置により形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置）、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄ｛現像装置により形成されたトナー像を後述の中間転写ベルト４０９（中間転写体）に１次転写するための転写装置｝、クリーニングブレード４１５ａ〜４１５ｄ（クリーニング手段）が配置されている。現像装置４０４ａ〜４０４ｄのそれぞれにはトナーカートリッジに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーが供給可能であり、また、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄはそれぞれ中間転写ベルト４０９（１次転写像を被転写媒体５００に転写する中間転写体）を介して電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄに当接している。
【０１２９】
さらに、ハウジング４００内の所定の位置にはレーザ光源となる露光装置４０３（帯電装置により帯電される電子写真感光体を露光して静電潜像を形成する露光装置）が配置されており、レーザ光源４０３から出射されたレーザ光を帯電後の電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの表面に照射することが可能となっている。なお、この露光装置４０３は、露光光源として上述したＳＬＥＤを備える。
【０１３０】
これにより、電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの回転工程において帯電、露光、現像、１次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト４０９上に重ねて転写される。
【０１３１】
上記帯電装置（帯電用部材）４０２ａ〜４０２ｄは、ローラ状の接触帯電部材を備えるもので、感光体４０１ａ〜４０１ｄの表面に接触するように配置され、感光体に電圧を均一に印加し、感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。帯電装置にはアルミニウム、鉄、銅等の金属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子材料、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、フッソゴム、スチレンーブタジエンゴム、ブタジエンゴム等のエラストマー材料にカーボンブラック、沃化銅、沃化銀、硫化亜鉛、炭化ケイ素、金属酸化物等の金属酸化物粒子を分散したもの等を用いることができる。
【０１３２】
この金属酸化物としては、例えば、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｏＯ３等、又はこれらの複合酸化物が挙げられる。また、帯電装置４０２ａ〜４０２ｄにはエラストマー材料中に過塩素酸塩を含有させて導電性を付与したものを使用してもよい。
【０１３３】
さらに、帯電装置４０２ａ〜４０２ｄにはその表面に被覆層を設けてもよい。被覆層を形成する材料としては、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン、セルロース樹脂、ビニルピリジン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、メラミン等が単独、又は併用して用いられる。また、エマルジョン樹脂系材料、たとえば、アクリル樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂エマルジョン、ポリウレタン、特にソープフリーのエマルジョン重合により合成されたエマルジョン樹脂を用いることもできる。
【０１３４】
これらの樹脂にはさらに抵抗率を調整するために、導電剤粒子を分散してもよいし、劣化を防止するために酸化防止剤を含有させることもできる。また、被覆層を形成する時の成膜性を向上させるために、エマルジョン樹脂にレベリング剤又は界面活性剤を含有させることもできる。また、この接触帯電用部材の形状としては、ローラ状、ブレード状、ベルト状、ブラシ状等が挙げられる。
【０１３５】
さらに、帯電装置４０２ａ〜４０２ｄの電気抵抗値は、１０２Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下の範囲であることが好ましく、１０２Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下の範囲であることがより好ましい。また、この接触帯電用部材への印加電圧は、直流、交流いずれも用いることができる。又、直流＋交流の形（直流電圧と交流電圧とを重畳したもの）で印加することもできる。
【０１３６】
また、転写装置４１０ａ〜４１０ｄとしては、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
【０１３７】
また、上記現像装置４０４ａ〜４０４ｄとしては、一成分系、二成分系等の正規又は反転現像剤を用いた従来公知の現像装置等を用いることができる。このような現像剤のうち画質の向上という理由から、二成分現像剤を用いる二成分現像方式を用いて行うことが好ましい。この場合、静電潜像の可視化のために用いる現像剤は、トナーとキャリアとで構成される。また、使用されるトナーの形状は特に制限されず、例えば粉砕法による不定形トナーや重合法による球形トナーが好適に使用される。
【０１３８】
また、上記クリーニング手段４１５ａ〜４１５ｄは、転写工程後の電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄは上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング手段４１５ａ〜４１５ｄとしては、クリーニングブレード、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
【０１３９】
また、上記中間転写ベルト４０９は以下の手順で製造することができる。すなわち、略等モルのテトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体とジアミンとを所定の溶媒中で重合反応させてポリアミド酸溶液を得る。このポリアミド酸溶液を円筒状金型に供給・展開して膜（層）形成を行った後、さらにイミド転化を行うことによって、ポリイミド樹脂からなる中間転写ベルト４０９を得ることができる。
【０１４０】
かかるテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が例示される。
【０１４１】
また、ジアミンの具体例としては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジクロロベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、１，５−ジアミノナフタレン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、２，４−ビス（β−アミノ第三ブチル）トルエン、ビス（ｐ−β−アミノ−第三ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス−ｐ−（１，１−ジメチル−５−アミノ−ベンチル）ベンゼン、１−イソプロピル−２，４−ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、ジ（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２，１１−ジアミノドデカン、１，２−ビス−３−アミノプロボキシエタン、２，２−ジメチルプロピレンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，１７−ジアミノエイコサデカン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、１，１０−ジアミノ−１，１０−ジメチルデカン、１２−ジアミノオクタデカン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、ピペラジン、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）ＮＨ２、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓ（ＣＨ２）３ＮＨ２、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｎ（ＣＨ３）２（ＣＨ２）３ＮＨ２等が挙げられる。
【０１４２】
テトラカルボン酸二無水物とジアミンを重合反応させる際の溶媒としては、溶解性等の点から極性溶媒が好ましい。極性溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド類が好ましく、中でもＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等の低分子量のものがより好ましい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１４３】
また、中間転写ベルト４０９の膜抵抗を調整するために、ポリイミド樹脂中にカーボンを分散してもよい。カーボンの種類は特に限定されないが、カーボンブラックの酸化処理によりその表面に酸素含有官能基（カルボキシル基、キノン基、ラクトン基、水酸基等）が形成された酸化処理カーボンブラックを用いることが好ましい。ポリイミド樹脂中に酸化処理カーボンブラックを分散すると、電圧を印可したときに酸化処理カーボンブラックに過剰な電流が流れるため、ポリイミド樹脂が繰返しの電圧印加による酸化の影響を受けにくくなる。また、酸化処理カーボンブラックはその表面に形成された酸素含有官能基によりポリイミド樹脂中への分散性が高いので、抵抗バラツキを小さくすることができると共に電界依存性も小さくなり、転写電圧による電界集中が起こりにくくなる。従って、転写電圧による抵抗低下を防止し、電気抵抗の均一性を改善し、電界依存性が少なく、さらに環境による抵抗の変化の少ない、用紙走行部が白く抜けること等の画質欠陥の発生が抑制された高画質を得ることができる中間転写ベルトを得ることができる。
【０１４４】
酸化処理カーボンブラックは、カーボンブラックを高温雰囲気下で空気と接触、反応させる空気酸化法、常温下で窒素酸化物やオゾン等と反応させる方法、高温下での空気酸化後、低温下でオゾン酸化する方法等により得ることができる。
【０１４５】
また、酸化処理カーボンとしては、三菱化学製のＭＡ１００（ｐＨ３．５、揮発分１．５％）、同，ＭＡ１００Ｒ（ｐＨ３．５、揮発分１．５％）、同ＭＡ１００Ｓ（ｐＨ３．５、揮発分１．５％）、同＃９７０（ｐＨ３．５、揮発分３．０％）、同ＭＡ１１（ｐＨ３．５、揮発分２．０％）、同＃１０００（ｐＨ３．５、揮発分３．０％）、同＃２２００（ｐＨ３．５，揮発分３．５％）、同ＭＡ２３０（ｐＨ３．０、揮発分１．５％）、同ＭＡ２２０（ｐＨ３．０、揮発分１．０％）、同＃２６５０（ｐＨ３．０、揮発分８．０％）、同ＭＡ７（ｐＨ３．０、揮発分３．０％）、同ＭＡ８（ｐＨ３．０、揮発分３．０％）、同ＯＩＬ７Ｂ（ｐＨ３．０、揮発分６．０％）、同ＭＡ７７（ｐＨ２．５、揮発分３．０％）、同＃２３５０（ｐＨ２．５、揮発分７．５％）、同＃２７００（ｐＨ２．５、揮発分１０．０％）、同＃２４００（ｐＨ２．５、揮発分９．０％）；デグサ社製のプリンテックス１５０Ｔ（ｐＨ４．５、揮発分１０．０％）、同スペシャルブラック３５０（ｐＨ３．５、揮発分２．２％）、同スペシャルブラック１００（ｐＨ３．３、揮発分２．２％）、同スペシャルブラック２５０（ｐＨ３．１、揮発分２．０％）、同スペシャルブラック５（ｐＨ３．０、揮発分１５．０％）、同スペシャルブラック４（ｐＨ３．０、揮発分１４．０％）、同スペシャルブラック４Ａ（ｐＨ３．０、揮発分１４．０％）、同スペシャルブラック５５０（ｐＨ２．８、揮発分２．５％）、同スペシャルブラック６（ｐＨ２．５、揮発分１８．０％）、同カラーブラックＦＷ２００（ｐＨ２．５、揮発分２０．０％）、同カラーブラックＦＷ２（ｐＨ２．５、揮発分１６．５％）、同カラーブラックＦＷ２Ｖ（ｐＨ２．５、揮発分１６．５％）；キャボット社製ＭＯＮＡＲＣＨ１０００（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、同ＭＯＮＡＲＣＨ１３００（ｐＨ２．５、揮発分９．５％）、同ＭＯＮＡＲＣＨ１４００（ｐＨ２．５、揮発分９．０％）、同ＭＯＧＵＬ−Ｌ（ｐＨ２．５、揮発分５．０％）、同ＲＥＧＡＬ４００Ｒ（ｐＨ４．０、揮発分３．５％）、等の市販品を用いてもよい。また、このような酸化処理カーボンとしては、ｐＨ４．５以下であり、揮発分１．０％以上であるものが好ましい。
【０１４６】
上記の酸化処理カーボンは、例えば酸化処理の度合い、ＤＢＰ吸油量、窒素吸着を利用したＢＥＴ法による比表面積等の物性の相違により導電性が異なるがこれらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよいが、実質的に導電性の異なるものを２種以上組み合わせて用いることが好ましい。このように物性の異なる２種類以上のカーボンブラックを添加する場合、例えば高い導電性を発現するカーボンブラックを優先的に添加した後、導電率の低いカーボンブラックを添加して表面抵抗率を調整すること等が可能である。
【０１４７】
これら酸化処理カーボンブラックの含有量は、ポリイミド樹脂に対して１０質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、１２質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。当該含有量が１０質量％未満であると、電気抵抗の均一性が低下し、耐久使用時の表面抵抗率の低下が大きくなる場合があり、一方、５０質量％を超えると、所望の抵抗値が得られにくく、また、成型物として脆くなるため好ましくない。
【０１４８】
２種類以上の酸化処理カーボンブラックを分散させたポリアミド酸溶液の製造方法としては、溶媒中に２種類以上の酸化処理カーボンブラックを予め分散した分散液中に上記酸二無水物成分及びジアミン成分を溶解・重合する方法、２種類以上の酸化処理カーボンブラックを各々溶媒中に分散させ２種類以上のカーボンブラック分散液を作製し、この分散液に酸無水物成分及びジアミン成分を溶解・重合させた後、各々のポリアミド酸溶液を混合する方法等が挙げられる。
【０１４９】
中間転写ベルト４０９は、このようにして得られたポリアミド酸溶液を円筒状金型内面に供給・展開して被膜とし、加熱によりポリアミド酸をイミド転化させることにより得られる。かかるイミド転化の際には、所定の温度で０．５時間以上保持することによって、良好な平面度を有する中間転写ベルトを得ることができる。
【０１５０】
ポリアミド酸溶液を円筒状金型内面に供給する際の供給方法としては、ディスペンサーによる方法、ダイスによる方法等が挙げられる。ここで、円筒上金型としては、その内周面が鏡面仕上げされたものを用いることが好ましい。
【０１５１】
また、金型に供給されたポリアミド酸溶液から被膜を形成する方法としては、加熱しながら遠心成形する方法、弾丸状走行体を用いて成形する方法、回転成形する方法等が挙げられ、これらの方法により均一な膜厚の被膜が形成される。
【０１５２】
このようにして形成された被膜をイミド転化させて中間転写ベルトを成形する方法としては、（ｉ）金型ごと乾燥機中に入れ、イミド転化の反応温度まで昇温する方法、（ｉｉ）ベルトとして形状を保持できるまで溶媒の除去を行った後、金型内面から被膜を剥離して金属製シリンダ外面に差し替えた後、このシリンダごと加熱してイミド転化を行う方法等が挙げられる。本発明においては、得られる中間転写ベルトの表面のダイナミック硬度が上記の条件を満たせば上記（ｉ）、（ｉｉ）のいずれの方法でイミド転化を行ってもよいが、方法（ｉｉ）によりイミド転化を行うと、平面度及び外表面精度が良好な中間転写体を効率よく且つ確実に得ることができるので好ましい。以下、方法（ｉｉ）について詳述する。
【０１５３】
方法（ｉｉ）において、溶媒を除去する際の加熱条件は、溶媒を除去できれば特に制限されないが、加熱温度は８０℃以上２００℃以下であることが好ましく、加熱時間は０．５時間以上５時間以下であることが好ましい。このようにしてベルトとしてそれ自身形状を保持することができるようになった成形物は金型内周面から剥離されるが、かかる剥離の際に金型内周面に離型処理を施してもよい。
【０１５４】
次いで、ベルト形状として保持できるまで加熱・硬化させた成形物を、金属製シリンダ外面に差し替え、差し替えたシリンダごと加熱することにより、ポリアミド酸のイミド転化反応を進行させる。かかる金属製シリンダとしては、線膨張係数がポリイミド樹脂よりも大きいものが好ましく、また、シリンダの外径をポリイミド成形物の内径より所定量小さくすることで、ヒートセットを行うことができ均一な膜厚でムラのない無端ベルトを得ることができる。また、金属製シリンダ外面の表面粗度（Ｒａ）は、１．２μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。金属製シリンダ外面の表面粗度（Ｒａ）が１．２μｍ未満であると、金属製シリンダ自身が平滑過ぎるため、得られる中間転写ベルトにおいてベルトの軸方向に対する収縮による滑りが発生しないため、延伸がこの工程で行われ、膜厚のバラツキや平面度の精度の低下が発生する傾向にある。また、金属製シリンダ外面の表面粗度（Ｒａ）が２．０μｍを超えると、金属製シリンダ外面がベルト状中間転写体の内面に転写し、さらには外面に凹凸を発生させ、これにより画像不良が発生しやすくなる傾向にある。なお、本実施形態でいう表面粗度とはＪＩＳ  Ｂ６０１に準じて測定されるＲａをいう。
【０１５５】
また、イミド転化の際の加熱条件としては、ポリイミド樹脂の組成にもよるが、加熱温度が２２０℃以上２８０℃以下、加熱時間が０．５時間以上２時間以下であることが好ましい。このような加熱条件でイミド転化を行うと、ポリイミド樹脂の収縮量がより大きくなるため、ベルトの軸方向についての収縮を緩やかに行うことにより、膜厚バラツキや平面度の精度の低下を防ぐことができる。
【０１５６】
このようにして得られたポリイミド樹脂からなる中間転写ベルトの外面の表面粗度（Ｒａ）は、１．５μｍ以下であることが好ましい。中間転写体の表面粗度（Ｒａ）が１．５μｍを超えるとがさつき等の画像欠陥が発生しやすくなる傾向にある。なお、がさつきの発生は、転写の際に印加される電圧や剥離放電による電界がベルト表面の凸部に局所的に集中して凸部表面が変質することによって、新たな導電経路の発現により抵抗が低下し、その結果得られる画像の濃度低下が起こることに起因すると本発明者らは推察する。
【０１５７】
このようにして得られる中間転写ベルト４０９はシームレスベルトであることが好ましい。このシームレスベルトの場合、中間転写ベルト４０９の膜厚はその使用目的に応じて適宜決定しうるが、強度や柔軟性等の機械的特性の点から、２０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。また、中間転写ベルト４０９の表面抵抗は、その表面抵抗率（Ω／□）の常用対数値（ｌｏｇΩ／□）が８以上１５以下であることが好ましく、１１以上１３以下であることがより好ましい。なお、ここでいう表面抵抗率とは、２２℃、５５％ＲＨ環境下で１００Ｖの電圧を印加し、電圧印可開始時から１０秒後に測定される電流値に基づいて得られる値をいう。ここで、「表面抵抗［Ω／□］」とは、「薄膜ハンドブック（オーム社刊）」ｐ．８９６に記載の「表面抵抗」と同義であり、面状の抵抗体を正方形に切り出して対向する２辺間の抵抗で表わしたものを示す。この表面抵抗は、抵抗分布が一様ならば正方形の寸法に無関係である。
【０１５８】
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、バックアップロール４０８及びテンションロール４０７により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介してバックアップロール４０８と当接するように配置されている。バックアップロール４０８と２次転写ロール４１３との間を通った中間転写ベルト４０９はクリーニングブレード４１６により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
【０１５９】
また、ハウジング４００内の所定の位置にはトレイ（被転写媒体トレイ）４１１が設けられており、トレイ４１１内の紙等の被転写媒体５００が移送ロール４１２により中間転写ベルト４０９と２次転写ロール４１３との間、さらには相互に当接する２個の定着ロール４１４の間に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排紙される。
【０１６０】
このように電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの回転工程において、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を順次行うことによって画像形成が繰り返し行われる。ここで、電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄは、上述した電子写真感光体１０６であり、リーク防止性と電気特性との双方が充分に高水準で達成されたものであるため、接触帯電装置４０２ａ〜４０２ｄと共に用いた場合であってもかぶり等の画質欠陥を生じることなく良好な画質を得ることが可能となる。従って、本実施形態により、長期にわたり繰り返し使用される場合であっても、感光体におけるピンホールリークの発生が充分に防止され、画質の優れたカラー画像を高速で形成できる画像形成装置２００が実現される。
【０１６１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図１２に示した装置は、電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄと接触帯電装置４０２ａ〜４０２ｄとを含んで構成されるプロセスカートリッジを備えるものであってもよい。かかるプロセスカートリッジを用いることによって、メンテナンスをより簡便に行うことができる。
【０１６２】
また、本発明の画像形成装置は除電光照射装置等の除電装置をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画質をより高めることができる。
【０１６３】
次に、本実施形態のプロセスカートリッジについて説明する。プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電した電子写真感光体を露光して静電潜像を形成させる露光装置、並びに電子写真感光体をクリーニングするクリーニング装置から選ばれる少なくとも１種と、を備えるものである。
【０１６４】
図１３は、プロセスカートリッジの好適な一実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体３０７とともに、帯電装置３０８、現像装置３１１、中間転写体３２０（中間転写装置）、クリーニング装置３１３、露光のための開口部３１８、及び、除電露光のための開口部３１７を取り付けレール３１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。また、プロセスカートリッジ３００は、転写装置３１２の転写方式が、トナー像を中間転写体３２０を介して被転写媒体５００に転写する中間転写方式を採用する構成を有している。なお、電子写真感光体３０７は先に述べた電子写真感光体１０６と同様の構成を有する。
【０１６５】
そして、このプロセスカートリッジ３００は、転写装置３１２と、定着装置３１５と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
【０１６６】
なお、本実施形態のプロセスカートリッジにおいて、帯電装置３０８（帯電用部材）は、帯電ロール、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電チューブ等による接触帯電方式を採用することができる。接触帯電方式は、感光体表面に接触させた導電性部材に電圧を印加することにより感光体表面を帯電させるものである。導電性部材の形状はブラシ状、ブレード状、ピン電極状、或いはローラ状等何れでもよいが、特にローラ状部材が好ましい。通常、ローラ状部材は外側から抵抗層とそれらを支持する弾性層と芯材から構成される。更に必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることができる。
【０１６７】
上述した本実施形態のプロセスカートリッジに使用される現像装置３１１について具体的に説明すると、現像装置３１１としては、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触或いは非接触させて現像する公知の現像器等が挙げられる。また、トナーとしては、機械的な粉砕法や化学重合で作られる。トナーの形状としては不定形なものから球形のものが挙げられる。
【０１６８】
上述した本実施形態のプロセスカートリッジに使用される中間転写装置３２０について具体的に説明すると、中間転写装置３２０としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が挙げられる。これらの中でも、転写帯電補償能力に優れる点で接触型転写帯電器が好ましい。なお、本発明においては、上記転写帯電器の他、剥離帯電器等を併用することもできる。
【０１６９】
上述した本実施形態のプロセスカートリッジに使用されるクリーニング装置３１３について具体的に説明すると、クリーニング装置３１３としては、特に制限はなく、それ自体公知のクリーニング装置等を用いればよい。例えば、ウレタン製のブレードやクリーニングブラシ等が挙げられる。
【０１７０】
上述した本実施形態のプロセスカートリッジに使用される除電装置（光除電装置）について具体的に説明すると、光除電装置としては、例えば、タングステンランプ、ＬＥＤ等が挙げられ、該光除電プロセスに用いる光質としては、例えば、タングステンランプ等の白色光、ＬＥＤ光等の赤色光等が挙げられる。該光除電プロセスにおける照射光強度としては、通常、電子写真感光体の半減露光感度を示す光量の数倍乃至３０倍程度になるよう出力設定される。本実施形態においては、開口部３１７からこのような光除電装置からの光を取り込み、感光体を除電する。
【０１７１】
このような本実施形態のプロセスカートリッジは、先に述べた自己走査型ＬＥＤを有する露光装置が搭載された画像形成装置に装着されるものであり、上記電子写真感光体を搭載していることにより、画像の高画質化、画像形成速度の高速化、並びに、感光体の長寿命化を達成することができる。なお、プロセスカートリッジ３００は、開口部３１８の代わりに露光装置を備えていてもよく、その場合は露光光源として上述したＳＬＥＤを備えることができる。
【実施例】
【０１７２】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１７３】
〔感光体１〜１５の作製〕
［感光体１］
感光体１は、導電性支持体としてのアルミニウム基材上に、下引層、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に形成して作製した。以下、詳細に説明する。
【０１７４】
（下引層の形成）
酸化亜鉛：（平均粒子径７０ｎｍ：テイカ社製：比表面積値１５ｍ２／ｇ）１００質量部をテトラヒドロ５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）１．２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後、トルエンを減圧蒸留にて留去し、１２０℃で３時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理された酸化亜鉛顔料を得た。
【０１７５】
上記で得られた表面処理酸化亜鉛顔料１００質量部を５００質量部のテトラヒドロフランと攪拌混合した後、アリザリン１質量部を５０質量部のテトラヒドロフランに溶解させた溶液を添加し、５０℃にて５時間攪拌した。その後、減圧ろ過にてアリザリンを付与させた酸化亜鉛をろ別し、さらに６０℃で減圧乾燥して、アリザリン付与酸化亜鉛顔料を得た。
【０１７６】
そして、アリザリン付与酸化亜鉛顔料６０質量部と硬化剤（ブロック化イソシアネート  スミジュール３１７５：住友バイエルンウレタン社製）１３．５質量部とブチラール樹脂（ＢＭ−１：積水化学社製）１５質量部とをメチルエチルケトン８５質量部に溶解した。こうして得られた溶液３８質量部とメチルエチルケトン２５質量部とを混合し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて１．５時間分散させて、分散液を得た。
【０１７７】
得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート０．００５質量部、シリコーン樹脂粒子トスパール１４５（ＧＥ東芝シリコーン社製）４０質量部を添加し、下引層形成用塗布液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて直径８４ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム基材上に塗布し、１７０℃で４０分乾燥硬化させ、厚さ１５．５μｍの下引層を形成した。
【０１７８】
（電荷発生層の形成）
電荷発生材料として、Ｃｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度（２θ±０．２°）が少なくとも７．３゜，１６．０゜，２４．９゜，２８．０゜の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン１５質量部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニカー社製）１０質量部、ｎ−酢酸ブチル２００質量部からなる混合物を、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散した。得られた分散液に、ｎ−酢酸ブチル１７５質量部及びメチルエチルケトン１８０質量部を添加し、攪拌して電荷発生層形成用塗布液を得た。この電荷発生層形成用塗布液を下引層上に浸漬塗布し、常温で乾燥して、厚みが０．１７μｍの電荷発生層を形成した。
【０１７９】
（電荷輸送層の形成）
４フッ化エチレン樹脂粒子（ルブロンＬ２、ダイキン工業社製）１質量部及びフッ素系グラフトポリマー（ＧＦ３００、東亜合成社製）０．０２質量部を、テトラヒドロフラン５質量部、トルエン２質量部とともに十分攪拌混合し、４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を得た。次に、電荷輸送物質として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４質量部、及びビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４００００）６質量部を、テトラヒドロフラン２３質量部及びトルエン１０質量部に混合溶解した後、上記４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて、更に攪拌混合した。
【０１８０】
上記の混合液に、トリメチルシランで表面処理された二酸化ケイ素粒子（比表面積５０ｍ２／ｇ）を１質量部添加し、攪拌混合した後、微細な流露を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（ナノマイザー株式会社製、商品名ＬＡ−３３Ｓ）を用いて、４００ｋｇｆ／ｃｍ２まで昇圧しての分散処理を５回繰り返し、表面処理二酸化ケイ素粒子と４フッ化エチレン樹脂粒子とを含む分散液を得た。なお、表面処理された二酸化ケイ素粒子は、二酸化ケイ素粒子（比表面積５０ｍ２／ｇ）１００質量部に、トリメチルシランを１．２５質量部吹き付け、１２０℃で３．５時間焼き付ける乾式法によって用意した。
【０１８１】
上記の分散液に、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２質量部を混合して、電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚３５μｍの電荷輸送層を形成し、感光体１を得た。
【０１８２】
［感光体２］
電荷輸送層形成用塗布液の調製において、比表面積が９０ｍ２／ｇの二酸化ケイ素粒子を用いたこと以外は、感光体１と同様にして感光体２を作製した。
【０１８３】
［感光体３］
電荷輸送層形成用塗布液の調製において、比表面積が２００ｍ２／ｇの二酸化ケイ素粒子を用いたこと以外は、感光体１と同様にして感光体３を作製した。
【０１８４】
［感光体４］
電荷輸送層形成用塗布液の調製における二酸化ケイ素粒子の表面処理剤として、トリメチルシランに代えてジメチルシロキサン（Ｄ４：環状体）を１．２質量部用いたこと以外は、感光体１と同様にして感光体４を作製した。
【０１８５】
［感光体５］
表面処理二酸化ケイ素粒子と４フッ化エチレン樹脂粒子とを含む分散液を調製する際の分散処理を１０回としたこと以外は、感光体１と同様にして感光体５を作製した。
【０１８６】
［感光体６］
電荷輸送層形成用塗布液の調製において、フッ素系グラフトポリマーの配合量を、４フッ化エチレン樹脂粒子１質量部に対して０．０３質量部としたこと以外は、感光体１と同様にして感光体６を作製した。
【０１８７】
［感光体７］
絶縁性無機粒子として二酸化ケイ素粒子に代えて比表面積が５０ｍ２／ｇのアルミナ粒子を１００質量部用いたこと以外は、感光体１と同様にして感光体７を作製した。
【０１８８】
［感光体８］
電荷輸送層形成用塗布液の調製において、二酸化ケイ素粒子に対して表面処理を施さなかったこと以外は、感光体１と同様にして感光体８を作製した。
【０１８９】
［感光体９］
表面処理二酸化ケイ素粒子と４フッ化エチレン樹脂粒子とを含む分散液を調製する際の分散処理を２回としたこと以外は、感光体１と同様にして感光体９を作製した。
【０１９０】
［感光体１０］
表面処理二酸化ケイ素粒子と４フッ化エチレン樹脂粒子とを含む分散液を調製する際の分散処理を２０回としたこと以外は、感光体１と同様にして感光体１０を作製した。
【０１９１】
［感光体１１］
電荷輸送層形成用塗布液の調製において、フッ素系グラフトポリマーを配合しなかったこと以外は、感光体１と同様にして感光体１１を作製した。
【０１９２】
［感光体１２］
電荷輸送層形成用塗布液の調製において、フッ素系グラフトポリマーの配合量を、４フッ化エチレン樹脂粒子１質量部に対して０．０７質量部としたこと以外は、感光体１と同様にして感光体１１を作製した。
【０１９３】
［感光体１３］
まず、下引層及び電荷発生層を感光体１と同様にして形成した後、以下のように電荷輸送層を形成して感光体１３を作製した。
【０１９４】
（電荷輸送層の形成）
４フッ化エチレン樹脂粒子１質量部及びフッ素系グラフトポリマー０．０２質量部を、テトラヒドロフラン５質量部及びトルエン２質量部とともに十分攪拌混合し、４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を得た。次に、電荷輸送物質として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４質量部、及びビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４００００）６質量部を、テトラヒドロフラン２３質量部及びトルエン１０質量部に混合溶解した後、上記４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて攪拌混合した。これを、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（ナノマイザー株式会社製、商品名ＬＡ−３３Ｓ）を用いて、４００ｋｇｆ／ｃｍ２まで昇圧しての分散処理を５回繰り返し、４フッ化エチレン樹脂粒子分散液を得た。さらに、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２質量部を混合して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚３５μｍの電荷輸送層を形成し、感光体１３を得た。
【０１９５】
［感光体１４］
まず、下引層及び電荷発生層を感光体１と同様にして形成した後、以下のように電荷輸送層を形成して感光体１４を作製した。
【０１９６】
［感光体１５］
電荷輸送層形成用塗布液の調製における二酸化ケイ素粒子の表面処理剤として、トリメチルシランに代えてフェニルトリメトキシシランを１．５質量部用いたこと以外は、感光体１と同様にして感光体１５を作製した。
【０１９７】
（電荷輸送層の形成）
電荷輸送物質として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４質量部、及びビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４００００）６質量部を、テトラヒドロフラン２３質量部及びトルエン１０質量部に混合溶解した。
【０１９８】
上記の混合液に、トリメチルシランで表面処理された二酸化ケイ素粒子（比表面積５０ｍ２／ｇ）１質量部を添加し、攪拌混合した後、微細な流露を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（ナノマイザー株式会社製、商品名ＬＡ−３３Ｓ）を用いて、４００ｋｇｆ／ｃｍ２まで昇圧しての分散処理を５回繰り返し、分散液を得た。なお、表面処理された二酸化ケイ素粒子は、二酸化ケイ素粒子（比表面積５０ｍ２／ｇ）１００質量部に、トリメチルシランを１．２５質量部吹き付け、１２０℃で３．５時間焼き付ける乾式法によって用意した。
【０１９９】
上記分散液に、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２質量部を混合して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚３５μｍの電荷輸送層を形成し、感光体１４を得た。
【０２００】
感光体１〜１５の作製条件のうち主なものを表１に示す。
【０２０１】
【表１】
2010181564.tif 000003
【０２０２】
〔実施例１〜８、比較例１〜７〕
［実施例１］
（感光体１の最表面層のダイナミック硬度バラツキＣＶ）
以下の手順により、感光体１のダイナミック硬度を、０．２５ｍｍ間隔で３０箇所測定した。
【０２０３】
ベルコビッチ型圧子（稜間角１１５°、先端曲率半径０．０７μｍのダイアモンド三角錐圧子）を装着した超微小硬度計（島津製作所社製、「ＤＵＨ−２０１」）に上記の感光体を１０ｍｍ角に切断後セットし、圧子押込み測定モード（押し込み速さは、０．４５ｍＮ／ｓｅｃ）にて、最表面層（本実施例では電荷輸送層）のダイナミック硬度を測定した。測定は、感光層の最表面層側から上記圧子を押込み荷重３ｍＮで押し込み、３ｍＮの圧力を１秒間保持し、その後、圧子にかかる圧力を０ｍＮに戻す（圧力の開放速度は０．４５ｍＮ／ｓｅｃ）ことにより行った。
【０２０４】
そして、圧子を押し込み荷重３ｍＮで押込んだときの押込み深さから下記式（２）を用いて硬度を計算し、この計算値を最表面層のダイナミック硬度とした。なお、押込み深さは圧子の変位から、押込み荷重は圧子に接続したロードセルから読み取った。
ＤＨ＝３．８５８４×（Ｐ／Ｄ２）…（２）
【０２０５】
式（２）中、ＤＨは最表面層のダイナミック硬度［Ｎ／ｍ２］、Ｐは押込み荷重［Ｎ］、Ｄは押込み深さ［ｍ］を表す。
【０２０６】
そして、最表面層のダイナミック硬度の測定値（０．２５ｍｍ間隔、３０箇所）を用い、下記式（１）で定義されるダイナミック硬度のバラツキＣＶを計算した。
ＣＶ＝［Ａ］／［Ｂ］×１００      …（１）
［式（１）中、Ａ及びＢは、ベルコビッチ型圧子で最表面層のダイナミック硬度［Ｎ／ｍ２］を０．２５ｍｍ間隔で３０箇所測定したときの、標準偏差（σ）及び平均値をそれぞれ示す。］
【０２０７】
その結果、感光体１の最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶは４．７％であった。なお、当該ダイナミック硬度の平均値及びバラツキＣＶ値を表２に示す。
【０２０８】
（画像形成装置の作製及び評価）
ＬＥＤを光源とするＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＩＩ／Ｃ３３００に感光体１を装着し、この画像形成装置を用いて画像形成試験を行い、濃度ムラ、フィルミング、感光体キズ、及び膜磨耗量について実機評価した。画像形成試験は、３０℃８５％程度の環境で、富士ゼロックス製ＰＰＣ用紙（Ｌ）を用いて実施した。
【０２０９】
濃度ムラは、約４０００００サイクルの印字テスト後の画質（２０％ハーフトーン再現性）を、以下の評価基準に基づいて評価した。
「○」：問題なし。
「△」：僅かにハーフトーンの濃度異常が見られる（スペックの厳しいカラー機などでは実使用上も問題あり）。
「×」：ハーフトーンの濃度異常が見られる（実使用上問題あり）。
【０２１０】
フィルミングは、約４０００００サイクルの印字テスト後にレーザー顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ製  ＯＬＳ１１００）で形態観察（５０倍）を行い、感光体上に残ったトナー量で評価した。まず、感光体全域を大まかに観察し、最も残留トナーが多い位置（縦２００μｍ×横２５０μｍ）で、画像エリア中の残留トナーのエリアカバレッジが１％以下の場合には「○」、１％以上３％以下の場合には「△」、３％以上の場合には「×」と判断した。
【０２１１】
感光体キズは、フィルミングと同様に、約４０００００サイクルの印字テスト後にレーザー顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ製  ＯＬＳ１１００）で形態観察（５０倍）を行い、１０点平均粗さＲｚで評価を行った。Ｒｚが２．５μｍ以下の場合には「○」、２．５μｍ以上３μｍ以下の場合は「△」、３μｍ以上の場合には「×」と判断した。
【０２１２】
実施例１においては、残留トナーがほとんど見られず、また、Ｒｚは、２．２μｍとなった。
【０２１３】
膜磨耗量は、４０００００サイクル後の電子写真感光体の磨耗量を評価指標とした。具体的には、電子写真プロセスを４０００００サイクル繰り返したときの、電子写真感光体の１０００サイクル当たりの平均摩耗量を求め、これを膜磨耗量とした。なお、実施例１における感光体１の磨耗量は１２ｎｍで良好であった。
【０２１４】
（電気特性評価）
上述の評価に加え、４０００００サイクル後の表面電位ＶＬの変化量より電気特性を評価した。具体的には、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ−ＩＩＩ／Ｃ３３００の現像位置に電位測定プローブを取り付ける改造を行い、感光体の帯電電位を７００Ｖ、ＳＥＬＤによって２．８ｍＪ／ｍ２の光で露光した後の感光体電位（表面電位）をサイクルテストの前後で測定し、差分（ΔＶＬ）を評価した。結果を表２に示す。なお、感光体１のΔＶＬは−５．３Ｖであった。
【０２１５】
［実施例２〜８］
それぞれ感光体２〜７及び１５を用いて、実施例１と同様にして評価を実施した。結果を表２に示す。最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶはすべて１．５％以上７．０％以下であり、濃度ムラ、フィルミング、感光体キズ、膜磨耗量、及び電気特性評価の結果はすべて良好であった。
【０２１６】
［比較例１］
感光体８を用い、実施例１と同様にして評価を実施した。結果を表２に示す。最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶは１２．７％であった。また、形態観察からフィルミングの発生および感光体キズが確認された。また、電気特性は大きくサイクルダウンした。
【０２１７】
［比較例２］
感光体９を用い、実施例１と同様にして評価を実施した。結果を表２に示す。最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶは７．６％であった。
【０２１８】
［比較例３］
感光体１０を用い、実施例１と同様にして評価を実施した。結果を表２に示す。感光体１０は、磨耗量が２８ｎｍと非常に大きく、長期維持性に劣る（感光体の交換頻度が高くなる）ものであった。
【０２１９】
［比較例４］
感光体１１を用い、実施例１と同様にして評価を実施した。結果を表２に示す。形態観察からフィルミングの発生およびキズが確認された。
【０２２０】
［比較例５］
感光体１２を用い、実施例１と同様にして評価を実施した。結果を表２に示す。最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶは１．０％であった。磨耗量は１７ｍと大きくなり、また、ΔＶＬ＝２７．４Ｖと大きくサイクルアップし長期維持性に問題が発生した。
【０２２１】
［比較例６］
感光体１３を用い、実施例１と同様にして評価を実施した。結果を表２に示す。最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶは１．４％であった。感光体１３は、磨耗量が３２ｎｍと非常に大きく、長期維持性に劣る（感光体の交換頻度が高くなる）ものであった。
【０２２２】
［比較例７］
感光体１４を用い、実施例１と同様にして評価を実施した。結果を表２に示す。最表面層のダイナミック硬度のバラツキＣＶは１１．８％であった。形態観察からフィルミングの発生が観察された。
【０２２３】
【表２】
2010181564.tif 000004
【符号の説明】
【０２２４】
２…導電性支持体、３…感光層、１００…画像形成装置、１０６…電子写真感光体、１０８…帯電装置、１１０…露光装置、１１６…現像装置、１２０…転写装置。
【図１】
2010181564.tif 000005
【図２】
2010181564.tif 000006
【図３】
2010181564.tif 000007
【図４】
2010181564.tif 000008
【図５】
2010181564.tif 000009
【図６】
2010181564.tif 000010
【図７】
2010181564.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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