(57)【要約】【課題】良好な画像品質が得られる電子写真感光体およびその製造方法を提供する。【解決手段】導電性支持体３１上に、金属酸化物及び結着樹脂を主成分として成る中間層３３と、電荷発生物質を含有する電荷発生領域をドット状に分散して形成された電荷発生層３５と、電荷輸送層３７（電荷輸送物質を含有する表面層）とを、この順に積層して電子写真感光体とする。電荷発生領域の分散形成は、電荷発生層塗工液をピエゾ式のインクジェット法により噴射することで行なう。電荷発生層における電荷発生領域の占有面積率は９０％以下の所定値とし、電荷発生領域のドットピッチは、画像形成装置の解像度に等しくする。【選択図】図６
2006301112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に中間層と、電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する表面層とを備えた電子写真感光体において、前記中間層が金属酸化物及び結着樹脂を主成分として成り、さらに前記電荷発生層が、電荷発生物質を含有する微小な電荷発生領域をドット状に分散して形成されていることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記電荷発生層は、前記ドット状に分散している電荷発生領域の占有面積率が９０％以下であり、かつ下記式（１）にて示される占有面積率（Ｘ）以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
η×Ｊ≧０．０１×ＥＸＰ（−（Ｘ−６０）／１０）＋０．００２    ・・・（１）
（ηは量子効率、Ｊは露光ビームエネルギー（Ｊ／ｍ2 ）を示す。）
【請求項３】
前記ドットのピッチが、画像形成装置の解像度に等しいことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記表面層が、架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記架橋性化合物が、構造中に窒素原子を含有する電荷輸送性化合物であることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記表面層が、水酸基又は加水分解が可能な基を有する有機ケイ素化合物とその縮合物の少なくともいずれかと、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂とを含有することを特徴とする請求項４又は５に記載の電子写真感光体。
【請求項７】
前記表面層が少なくとも、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化した架橋層からなることを特徴とする請求項６に電子写真感光体。
【請求項８】
前記表面層に用いられる電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーの官能基及び／又は電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の官能基が、アクリロイルオキシ基及び／又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項７に記載の電子写真感光体。
【請求項９】
前記電荷発生領域に含有される電荷発生物質の平均粒径が０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の電子写真感光体。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載の電子写真感光体を製造する方法であって、前記電荷発生領域を、電荷発生層塗工液をインクジェット法により噴射して形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項１１】
前記インクジェット法がピエゾ方式であることを特徴とする請求項１０に記載の電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを利用した複写機や、プリンタにおいて使用される電子写真感光体およびその製造方法に関するものであり、更に詳しくは、電荷発生層が微小な電荷発生領域をドット状に分散して形成されていること、つまり、電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成されていることを特徴とする、高画質を得ることが可能な電子写真感光体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式に於いて使用された感光体としては、導電性支持体上にセレンないしセレン合金を主体とする光導電層を設けたもの、酸化亜鉛・硫化カドミウム等の無機系光導電材料をバインダー中に分散させたもの、及び非晶質シリコン系材料を用いたもの等が一般的に知られているが、コスト、生産性、感光体設計の自由度の高さ、無公害性等から有機系感光体が広く用いられるようになっている。
有機系の電子写真感光体には、ポリビニルカルバゾ−ル（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂、ＰＶＫ−ＴＮＦ（２，４，７−トリニトロフルオレノン）に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダー樹脂に代表される顔料分散型、そして電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせて用いる機能分離型の感光体などが知られているが、感度・耐久性・設計の自由度等から、導電性支持体上に電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層が積層された機能分離型の感光体が一般的となっている。
この機能分離型の感光体における静電潜像形成のメカニズムは、感光体を帯電した後光照射すると、光は透明な電荷輸送層を通過し、電荷発生層中の電荷発生物質により吸収され、光を吸収した電荷発生物質は電荷担体を発生し、この電荷担体は電荷輸送層に注入され、さらに電界に従って電荷輸送層中を移動し、感光体表面の電荷を中和することにより静電潜像を形成するものである。機能分離型感光体においては、主に紫外部に吸収を持つ電荷輸送物質と、主に可視域から近赤外域に吸収を持つ電荷発生物質とを組み合わせて用いることが知られており、かつ有用である。
【０００３】
しかし、上述の機能分離型感光体の場合、電荷発生層から電荷輸送層の表面までの距離が長いため、キャリアが輸送中に拡散して解像度が低下するという問題がある。すなわち、キャリアは、電荷輸送層の表面の帯電電位に引かれて輸送されるが、その際に横方向にも拡散されて、１ドットに対応するビームスポット径よりキャリア径が拡がり、隣接する画像ドットの領域に進入することになる（図１参照）。
さらに、露光ビームのエネルギー分布はガウス関数（正規分布）にしたがうので、広く裾をひくことになり、この裾の部分の光によって発生したキャリアは隣接する画像ドットの領域に拡散しやすく、さらに解像度を低下させる原因となっている。図２はこのことを示す図で、６００ｄｐｉ、ビーム径６８．９μｍの露光ビームのエネルギー（Ｉ）分布を示したものである。図中、Ａ、Ｂのエネルギー分布を有する場合には、全体としてエネルギー分布Ｃとなる。
また、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムを露光するレーザービームのビームスポット径（ピーク値の１／ｅ2 の光量を示す領域を結んだ円の径。ｅは自然対数の底である。）は、５０μｍ〜８０μｍの範囲のものがほとんどである。解像度が１２００ｄｐｉである場合には、１画素あたりの長さは２１．２μｍであり、上記のビーム径にくらべてもかなり小さい。ビーム径は、レーザーの波長、光学系の焦点距離、アパーチャー径によって決まっているため、ビーム径のみを小さくすることは、装置の大型化などの問題が伴うため、積極的にビームスポット径を小さくすることができないといった背景がある。
【０００４】
このビームスポット径が１画素あたりの長さに比べて大きいという問題と、さらに先述の機能分離型感光体（積層型感光体）で生じる問題、すなわち、フォトキャリアが電荷輸送層を通過する際に電荷輸送層の面方向に拡散されて隣接する画素の領域にまでフォトキャリアが進入してしまうといった問題、とが合わさることによって、従来の画像形成装置では、シャープな静電潜像（電位（電荷）コントラストが大きな静電潜像）を形成することが困難であるといった問題が存在していた。
【０００５】
このような、電位コントラストの小さい（悪い）静電潜像に対して、現像・転写・定着工程を経て画像形成を行なった場合には、下記のような画質の低下につながる現象が発生することが、本発明者らが行なった実験により明らかになった。
【０００６】
［第１の画質低下現象：細線の消失］
解像度の大きい場合（１２００ｄｐｉの場合）で１ドットライン（細線）を形成した場合には、出力画像では１ドットラインが消失してしまい、再現されないといった現象が発現する。また、解像度が小さい場合（６００ｄｐｉの場合）でも、ハーフドット書き込み（多値書き込み時での小さい値での書き込み）を行なった場合などには、同じように細線が消失してしまい再現されないといった現象が発生する。これらの細線画像やそれと特性の近い画像は、一般的な画像においても低コントラスト画像（見かけ上、ごく薄い灰色で表現されているような線や文字などの画像）として存在する。このため、一般的な画像においても、低コントラスト画像の再現性低下といった画質低下が引き起こされる。
【０００７】
［第２の画質低下現象：階調画像におけるハイライト部での急激な濃度変化］
写真画像やグラフィックス画像などの階調画像に対して、高い線数での擬似中間調処理を施して画像出力を行なった場合に、ハイライト部（反射濃度が０〜０．２程度の領域）において急激な濃度変化が発生するといった問題がある。階調画像においてこのようなハイライト部での急激な濃度変化は、擬似輪郭と呼ばれるオリジナル画像上には存在しないような階調の境目が現れる現象が発現する。擬似輪郭は階調画像においては、著しく違和感を与える異常画像であるため、画質低下の大きな要因となる。
【０００８】
これに対し、導電性基板上に少なくとも感光層を形成してなる電子写真感光体において、前記感光層が電荷発生領域と電荷輸送領域からなり、前記電荷発生領域は前記電荷輸送領域に設けられた孔に埋め込まれた構造であることを特徴とする電子写真感光体、が開示されている（例えば、特許文献１参照。）が、作製工程が複雑であるため高価であり、表面層で領域が別れていることから異物の付着、めりこみ等が生じやすく結果的に異常画像が発生しやすくなる。
また、基体、キャリア発生層、及び、キャリア輸送層を順次積層した機能分離型感光体において、画像露光光の一部を遮断する遮光マスクパターン層を、少なくとも、前記キャリア発生層の表面に設けたことを特徴とする電子写真用感光体、が開示されている（例えば、特許文献２参照。）が、やはり作製工程が複雑であるため高価であり、遮光マスクパターンの材質によりコンタミの発生がおこり、静電特性上の問題が生じる。
また、電荷発生層及び電荷輸送層を含む積層型電子写真感光体において、前記電荷輸送層中に光硬化性樹脂と他の樹脂成分とを含有し、電荷輸送層形成時に前記光硬化性樹脂を硬化させ得る波長域の光を格子状に照射することにより、光硬化性樹脂の含有量が未露光部よりも多い部分を格子状に形成し、該格子状露光部分が表面抵抗又は体積抵抗が未露光部分よりも大きい領域となっていることを特徴とする電子写真感光体、が開示されている（例えば、特許文献３参照。）が、やはり作製工程が複雑で有るため高価であり、光硬化性樹脂を用いた場合は一般的にキャリアの移動度が低下し、感光体としての光応答性が大きく低下する。また、格子状にパターンを形成するため、解像度低下に対する抑止効果は大きいとはいえない。
また、光導電性の感光層が形成された像担持体の表面に対し、帯電、像露光および現像を行なって可視画像を形成する画像形成装置において、前記像露光に対し電位が減衰しない微小領域を前記感光層に分散して形成したことを特徴とする画像形成装置、が開示されている（例えば、特許文献４参照。）が、ベタ画像やグラフィックの画像濃度均一性を向上させることに対しては効果を有するものの、解像度の向上には効果がないと考えられる。また、作成方法についてもレーザービーム照射により形成するものであり、工程が複雑かつレーザービーム照射により発生した炭化物の静電特性上に与える影響についても無視できないと考える。
さらに感度波長域の異なる少なくとも２種類のキャリア発生部分で格子状に配設されたキャリア発生層を含む静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に光書き込みを行うための露光手段であって、各キャリア発生層部分の感度波長に対応する発光波長を有する露光手段を含むことを特徴とする画像形成装置、が開示されている（例えば、特許文献５参照。）が、明細書記載の格子状のパターニング作成方法が不明確（インクジェット法で格子状のパターニングは不可）、５５０ｎｍでの露光では、２種類のキャリア発生物質の双方に感度があり、実質的にビームスポットの裾野の広がりをカットできず、高解像度化を達成することはできない。
【０００９】
先述の従来技術（特許文献１〜５）においては、すでに説明したような問題（作成方法の複雑さによるコストアップ、遮光パターンや電荷輸送層の不均一性による静電特性上の耐久性低下といった問題）が発生することのみならず、電位コントラストの大きな静電潜像の形成においても充分効率的であるとはいえない。
先述の従来技術では、ＣＧＬ（電荷発生層）で発生するフォトキャリアの発生比率（いわゆる感度）がＣＧＬのどの部分（マスクされていない部分のどの部分）においても一定となる構成である。このような構成では、ビームスポット径を積極的に小さくすることができないといった現状と組み合わされることにより、マスクされていない部分で発生するフォトキャリアが、このマスクを施されていない領域内ではほぼ一定となる。この場合には、マスク領域分だけフォトキャリアの発生領域がわずかに集中されることになるが、その効果はマスク領域の大きさに制限されるために、充分にコントラストの大きい静電潜像（前ページに記載した、細線の消失、階調画像でのハイライト部での急激な濃度変化、といった問題が発生しないほどコントラストの大きな静電潜像）を得ることができないといった問題があった。
上述の問題（充分にコントラストの大きな静電潜像を形成することができない問題）に対しては、さらにマスク領域を大きく取り（電荷発生領域を小さくし）、フォトキャリアの発生場所を、１画素内の中心部分に限定することによっても改善は可能である。しかしながらこのようにした場合、いわゆるベタ画像（トナーを全領域に均一に付着させるような画像）を得ることができなくなってしまうといった問題が新たに加わる。これは、マスクされる領域を大きく取った場合には、書き込みによってこの部分の電荷をキャンセルすることができなくなるため、この部分にトナーが付着することができなくなるためである。
さらに上述の問題のほかに、導電性支持体上に中間層を設けない場合は、導電性支持体の表面粗さ、切削のムラの影響が出てしまい画質向上の効果が画像全体として均一に実現しない問題も生じている。さらには画質向上の効果が表面層の摩耗の影響により変動し、従って画質が経時的に変動すると言った問題も残存している。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２３１２０３号公報
【特許文献２】特開２００１−７５３０１号公報
【特許文献３】特開平１１−２５８８３７号公報
【特許文献４】特開平１１−３３８１７０号公報
【特許文献５】特開２００３−２０２６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、良好な画像品質を与える電子写真感光体を提供することを目的とする。また、従来に見られた複雑な作成方法を用いることなく低コストで、かつ静電特性上も全く問題を発生することのない優れた電子写真感光体製造方法および電子写真感光体を提供することを目的とする。また、複雑な工程を経ず、遮光パターンや電荷輸送層の不均一性を持たないため、静電特性上の耐久性も併せて達成することができる電子写真感光体製造方法を提供するものである。
本発明では、さらに、充分にコントラストの大きい静電潜像を形成しながら、ベタ画像においても全面に均一にトナーを付着させることができるような、電子写真感光体の提案を行なうことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、従来の電子写真感光体及びその製造方法に比較し、電荷発生層を微小領域としてドット状に分散して形成することで上記課題を解決できることを見いだした。
また、本発明の電子写真感光体を構成する材料自体は、遮光材料や硬化性材料等を用いないため、これまでの感光体と変わることなく用いることが可能であり、簡便にかつ蓄積された感光体技術を用いることで、高感度・高画質に対応した感光体設計を容易に行なうことができる。
すなわち本発明によれば、上記課題は本発明の、
（１）「導電性支持体上に中間層と、電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する表面層とを備えた電子写真感光体において、前記中間層が金属酸化物及び結着樹脂を主成分として成り、さらに前記電荷発生層が、電荷発生物質を含有する微小な電荷発生領域をドット状に分散して形成されていることを特徴とする電子写真感光体。」
（２）「前記電荷発生層において前記ドット状に分散されている電荷発生領域が占める割合、つまり、前記電荷発生層における電荷発生領域の占有面積率（電荷発生領域面積率）が９０％以下であり、かつ下記式（１）にて示される占有面積率（Ｘ）以上であることを特徴とする上記（１）に記載の電子写真感光体。
η×Ｊ≧０．０１×ＥＸＰ（−（Ｘ−６０）／１０）＋０．００２    ・・・（１）
（ηは量子効率、Ｊは露光ビームエネルギー（Ｊ／ｍ2 ）を示す。また「ＥＸＰ」は、「exponential」を意味する。）
（３）「前記ドットのピッチが、画像形成装置の解像度に等しいことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の電子写真感光体。」
（４）「前記表面層が架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成されることを特徴とする上記（１）乃至（３）の何れかに記載の電子写真感光体。」
（５）「前記架橋性化合物が、構造中に窒素原子を含有する電荷輸送性化合物であることを特徴とする上記（４）に記載の電子写真感光体。」
（６）「前記表面層が水酸基又は加水分解が可能な基を有する有機ケイ素化合物とその縮合物の少なくともいずれかと、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂とを含有することを特徴とする上記（４）又は（５）に記載の電子写真感光体。」
（７）「前記表面層が少なくとも、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化した架橋層からなることを特徴とする上記（６）に記載の電子写真感光体。」
（８）「前記表面層に用いられる電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーの官能基及び／又は電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の官能基が、アクリロイルオキシ基及び／又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする上記（７）に記載の電子写真感光体。」
（９）「前記電荷発生領域に含有される電荷発生物質の平均粒径が０．２μｍ以下であることを特徴とする上記（１）乃至（８）の何れかに記載の電子写真感光体。」
により達成される。
また上記課題は本発明の、
（１０）「上記（１）乃至（９）の何れかに記載の電子写真感光体を製造する方法であって、前記電荷発生領域を、電荷発生層塗工液をインクジェット法により噴射して形成することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。」
（１１）「前記インクジェット法がピエゾ方式であることを特徴とする上記（１０）に記載の電子写真感光体の製造方法。」
により達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１では、微小な電荷発生領域をドット状に分散することにより電荷発生層を形成し、かつ特定の中間層を用いることで、写真画像やグラフィックス画像などの階調画像に対して、高い線数での擬似中間調処理を施して画像出力をおこなった場合においても、ハイライト部（反射濃度が０〜０．２程度の領域）において急激な濃度変化がなく、さらに再現性のよい画像を得ることができる。
また、本発明の請求項２により、ドット状に形成されている電荷発生領域の、電荷発生層における占有面積率を９０％以下、かつ上記式（１）の範囲内とすることで、「細線の良好な再現」および「ハイライト部での安定した濃度変化」を両立した画像を得ることが可能となる。黒ベタ画像に置いても充分な画像濃度を得ることが可能となる。
また、本発明の請求項３により、前記ドットのピッチを画像形成装置の解像度に等しくすることで請求項１，２に示される効果がより顕著なものとなる。
本発明の請求項４によれば、高画質でしかも、より優れた経時安定性を有する画像を得ることができるようになる。
本発明の請求項５〜８により、静電特性も安定で、耐摩耗性に優れ、かつ画質も極めて優れた電子写真感光体を得ることができるようになる。
本発明の請求項９により、電荷発生領域に含有される電荷発生物質を、平均粒径０．２μｍ以下のものとすることでドットの再現性が良好となり、画像全体のムラも低減し良好な画像を得ることが可能となる。
また、本発明の請求項１０により、電荷発生層の形成すなわち電荷発生領域の塗工を、インクジェット法を用いて行なうことで、ドットの形成を従来と比較して、極めて簡易的な製造装置で、かつ安価に行なうことが可能となる。
また、本発明の請求項１１により、前記インクジェット法としてピエゾ方式を用いることで、熱により変質しやすい電荷発生層塗工液の変質を防ぐことができ、かつバブルジェット（登録商標）方式で塗工した場合に懸念される画像上の黒ポチも防ぐことができ、本発明の効果を極めて良好に引き出すことができる製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、導電性支持体上に中間層と、電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する表面層とを備えた電子写真感光体において、前記中間層が金属酸化物及び結着樹脂を主成分として成り、さらに前記電荷発生層が、電荷発生物質を含有する微小な電荷発生領域をドット状に分散して形成されていることを特徴とする電子写真感光体に関する発明であり、さらに好ましくは、前記ドット状に分散している電荷発生領域の、前記電荷発生層における占有面積率が９０％以下であり、かつ下記式（１）にて示される占有面積率（Ｘ）以上であることを特徴とする電子写真感光体に関する発明であり、この発明により、充分にコントラストの大きい静電潜像を形成しながら、ベタ画像においても全面に均一にトナーを付着させることができるような電子写真感光体を高安定に得ることができる。
η×Ｊ≧０．０１×ＥＸＰ（−（Ｘ−６０）／１０）＋０．００２    ・・・（１）
（ηは量子効率、Ｊは露光ビームエネルギー（Ｊ／ｍ2 ）を示す。）
【００１５】
上記式（１）における量子効率ηは下記式（２）によって算出される。
【００１６】
【数１】
2006301112.tif 000003
【００１７】
ここで、Ｃは感光体の単位面積当りの静電容量、ｅは電子の素電荷、Ｊは単色光エネルギー、Ｖは表面電位、ｔは時間である。量子効率ηは膜厚に依存しない物理量であり、キャリア発生効率（光電変換の量子効率）を表わすものである。量子効率ηは単色光（単位時間あたりのエネルギーＪ）を露光した際の過渡減衰特性と、感光体静電容量Ｃから求められ、電界依存性の式、η＝αＥn にフィッティングして算出する。
【００１８】
静止ビーム光量Ｊ（露光ビームエネルギーのことを以下静止ビーム光量とする。）の測定はつぎのようにして行なった。静止ビーム光量の測定には、横河電機社製光パワーメーター（モデル３２９２）を用いた。この光パワーメーターのプローブ（受光部）をレーザービームの結像位置（感光体ドラムが配置される位置に相当）に配置して、レーザービームがこのプローブ中心に入射するようにセットした。このような状態で、ＬＤ（レーザーダイオード）の連続点灯を行ないながら、光パワーメータの出力値を記録し、静止ビーム光量とした。
前記ドット状に形成されている電荷発生層（ドット状に分散している電荷発生領域）の占有面積率が９０％より大きい場合には、充分にコントラストの大きな静電潜像を形成することができず、ハイライト部（反射濃度が０〜０．２程度の領域）において急激な濃度変化が見られ、本発明の効果が得られない。
【００１９】
本発明に示される上記式（１）は、孤立ドットの再現性および黒ベタ画像の均一性・濃度から得られたものであり、以下のシミュレーションから検討を行ない、さらに実験を行なうことで得られたものである。
シミュレーションの方法は以下のとおりである。
感光体感度および露光エネルギー量を可変させたときのドット状に形成されている電荷発生層の占有面積率とトナー付着量の関係をシミュレーションより算出した。
露光後の感光体上の電荷密度分布は、ＰＩＤＣ曲線を用いることで大まかな分布は、把握できることが知られている。しかし、感光体厚さを変えた場合の、ＣＧＬ層で生成されたキャリアがＣＴＬ層を移動する間に拡散していく影響による潜像分布の違いや、強露光の場合の、ＣＧＬ近傍での正負キャリアの再結合が発生することによる潜像分布の違いの影響をＰＩＤＣ曲線で解析する場合には、各条件、各膜厚さごとにＰＩＤＣを測定する必要がある。更に、ドット画像時のＰＩＤＣ曲線を実測することで対応可能であるが、現在の技術では１ドットの感光体上潜像分布や電位分布を測定することは不可能である。
よって、感光体内部のキャリア（電荷）の動きは、キャリア間のクーロン反発力、キャリア同士の再結合、感光体内部でのキャリアの移動度を正しく考慮し、シミュレーションによって潜像分布や電位分布を予測する必要がある。
【００２０】
以下に、算出方法を述べる。算出方法は次の３つのステップからなる。
（Ｉ）潜像電荷分布算出
露光後の感光体上の潜像電荷分布を算出する。感光体内部のキャリア（電荷）の動きは、キャリア間のクーロン反発力、キャリア同士の再結合、感光体内部でのキャリアの移動度の影響をうけるため、これらの影響を全て考慮した、潜像形成シミュレーションが必要となる。
潜像電荷分布を算出するために用いた物理モデルは、（１）ガウシアンレーザビームによる露光量計算、（２）電荷キャリアの生成とその輸送過程の計算からなる。
露光量計算は、静止ビーム単体の露光量分布、すなわちＩ（ｘ，ｙ）を下記式（３）
【００２１】
【数２】
2006301112.tif 000004
【００２２】
と近似（ここで、ｘ−ｖｔ：レーザ中心からの距離、ｙ：レーザ中心からの距離、ω：レーザビーム半径（中心強度の１／ｅ2 ）、Ｐ0 ：レーザのパワー）し、Ｘ方向の点灯時間での移動距離（Ｖｘ・点燈時間）分だけＸ方向に積分することで算出する。
この露光量がドット状の電荷発生層に照射された場合、実際には電荷発生領域が存在する部分だけ露光されたことになるため、電荷発生層のうち電荷発生領域のない領域（いわば非電荷発生領域）の露光分布を削除し、電荷発生領域の露光分布だけ取り出し、これを露光分布とした。
次に、ＯＰＣにおける上記（２）の電荷キャリア生成と、その輸送の過程は、次に示す正負キャリアの連続の式（式（４）、式（５））と、ポアソン方程式（式（６））によって支配される。
【００２３】
【数３】
2006301112.tif 000005
【００２４】
【数４】
2006301112.tif 000006
【００２５】
【数５】
2006301112.tif 000007
【００２６】
ここで、ｎ、μ、E、Γ、Ｒ、ε、ｅはそれぞれ、キャリアの個数密度、移動度、電界強度、単位時間あたりのキャリアの生成量、キャリアの単位時間あたりの再結合係数、誘電率、および電荷素量を示す。また添え字ｐ，ｎは、それぞれ正負キャリアを示す。
【００２７】
電荷キャリアは、ＣＧＬ層が薄いことを考慮して、層内で一様に生成されると仮定した。このため、キャリア生成量Γは、入射光強度Ｆ、量子効率η、ＣＧＬ層の厚さｄと以下の関係で結ばれる。
Γ＝β・η・Ｆ／（ｄ・ｈυ）    ・・・（７）
ここで、β、ｈυは、それぞれ、ＣＧＬ層内での光の吸収効率、およびレーザビームのフォトン一個あたりのエネルギーである。
【００２８】
また、上記式（４）、（５）の右辺第２項目のキャリア再結合項は、正負キャリアが同じ近傍に共存する際に、実験的には生成キャリア量が減少することを説明するために導入されたものである。
上記の物理量のうち、光の吸収係数βおよび再結合係数Ｒは、黒ベタ露光時の表面電位から実験的なフィッティングを行ない算出する。
また、量子効率ηは上記式（２）から得られる値であり、上述したとおりである。
露光前には、均一に感光体が帯電していると仮定し、感光体表面の電荷量を算出する。その後露光領域にキャリアが発生するとして上記の式を計算することで、露光後の感光体上電荷密度分布を算出する。
計算手法としては、ｎp ,ｎn ,φに関する差分法を採用した。ここでφは電位を表す。電荷キャリアの連続の式、すなわち上記式（４）、（５）の時間微分項に対しては時間前進差分（下記式（８）、（９））を、左辺２項目の移流項に対しては上流差分法（下記式（１０））を用いる。時間微分項以外は、陰的に評価する完全陰解法を用いる。
【００２９】
【数６】
2006301112.tif 000008
【００３０】
【数７】
2006301112.tif 000009
【００３１】
【数８】
2006301112.tif 000010
【００３２】
ここで、δｔ、ｎ、ｎ＋１はそれぞれ、時間ステップ、計算された現在のステップを示すステップ数、および、次の未来のステップを示すステップ数である。
【００３３】
こうして得られた非線形代数方程式は、２重の反復法を用いて計算する。まず、この３つの式全体（式（８）〜（１０））は逐次近似法を用いて計算する。この反復の中で、式（８）、（９）の各式は、時間微分項に現れる以外の変数、例えば式（８）では、ｎp 以外の量は、既知の反復結果の値を用いて評価し、この式ごとまず、Successive Over Relaxationに基づいて計算する。ポアソン方程式（式（１０））は、φについても同様の計算を行なう。式全体に関する逐次近似法による残差が指定の値になるまで反復計算する。ここでは指定の値を、φ,ｎn ,ｎp それぞれに指定しており、５×１０-3 、１×１０-2 、１×１０-2 とした。
【００３４】
（II）現像電界強度分布算出
（Ｉ）で得られた感光体上潜像電荷分布と、現像条件から現像電界強度分布を算出する。現像スリーブと感光体を平行平板で近似し、その間に現像剤（キャリアとトナー）が均一に充填していると仮定する。すなわち、現像剤は平均誘電率をもった均一な誘電層として扱う。ここで平均誘電率は、平均比誘電率と真空の誘電率の積であり、平均比誘電率ε'は
ε’＝ａ・εl ＋（１−ａ）  ・・・（１１）
で得られる。ここでεl はキャリアの比誘電率、ａは現像ニップ中でのキャリアの占める体積の割合である。
スリーブ表面が現像バイアス電位、感光体下面がＯＶ一定の境界条件、左右の境界は周期境界条件として、ポアソン方程式を解くことで電位分布が得られる。感光体表面で
Ｅ＝−ｇｒａｄφ  ・・・（１２）
を解くと、感光体表面の現像電界強度分布が得られる。
【００３５】
（III）トナー付着量算出
（II）で得られた電界強度分布と現像条件からトナー付着量を算出する。
【００３６】
【数９】
2006301112.tif 000011
【００３７】
ここで、ｋはトナー付着係数、ｖr ／ｖp はスリーブ線速比、ｌは現像ニップ幅、Ｒはキャリア半径、ε0 は誘電率、ｑはトナー帯電量とする。
【００３８】
ビームスポット径（主走査×副走査）  ５０×６５（μｍ）
解像度  １２００ｄｐｉ
量子効率  ２．８３＊１０-5 ＊ｅ0.5933 （「＊」は乗算記号）
初期帯電電位  −６５０ｖ
ＯＰＣ膜厚  ２８μｍ
Ｐｏｗｅｒ  可変
画像パターン  ２＊２ドット
電荷発生領域面積率  ｘ
露光エネルギー  ｙ
【００３９】
上記シミュレーションにより得られた電荷発生領域面積率とトナー付着量の関係を図３に示す。
電荷発生領域面積率の増加に従い、トナー付着量は増加する。また、露光エネルギーを強くすることにより（勾配の小さい測定線が露光エネルギーの小さい場合であり、露光エネルギーが大きくなるに従って勾配が大きな測定線に相当する。）、トナー付着量は増加する。
ここで、電荷発生領域面積率ｘとトナー付着量Ｍの関係は，
Ｍ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ  ・・・（１４）
と近似できる。
ここで、係数ａ，ｂ，ｃはＰｏｗｅｒの一次式で近似できる。よって、電荷発生領域面積率ｘとトナー付着量Ｍの関係は
Ｍ＝ａ（ｐ）ｘ２＋ｂ（ｐ）ｘ＋ｃ  ・・・（１５）
と表わすことができる。
ここで、黒べた画像の再現性および黒べた画像に要求される画像濃度に対して、単位面積あたりのトナー付着量として０．４５ｍｇ／ｃｍ2 以上必要であることから、トナー付着必要量は以下の式（１６）で計算できる。なお、この式において「＊」は乗算記号である（以下同じ）。
【００４０】
【数１０】
2006301112.tif 000012
【００４１】
次に、トナー付着量Ｍ≧０．４５ｍｇ／ｃｍ2 を満たす電荷発生領域面積率（ＤＭ比率（％））と量子効率＊Ｅｎｅｒｇｙの関係を図４に示す。
ＯＰＣ種に依らず、量子効率＊Ｅｎｅｒｇｙと電荷発生領域面積率は一定の関係を有することがわかる。
これを近似式で示すと下記の式（１７）
【００４２】
【数１１】
2006301112.tif 000013
【００４３】
に近似できることがわかる。ここでは２種のＯＰＣを、解像度を変えて計算してみたが、ａ＝０．０１、ｂ＝６０、ｃ＝０．００２が得られた。
なお、上記電荷発生領域面積率ｘについては、光学顕微鏡、レーザー顕微鏡等を用いることで測定することができる。
【００４４】
次に中間層について説明する。中間層に用いる顔料としては、モアレの発生を防止する為に屈折率の大きい金属酸化物を用いる方が良く、たとえば酸化チタン、酸化亜鉛を用いることが好ましい。さらに使用する金属酸化物は純度が９９．０％以上であることが好ましいが、これは金属酸化物に含有される不純物が、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ等の吸湿性物質およびイオン性物質が主であり、酸化チタンの純度が９９．０％より低い場合には、感光体特性が環境（特に湿度）および繰り返しの使用により大きく変動する原因となることによる。また、これら不純物は黒斑点等の画像欠陥の原因となりやすい。
【００４５】
さらに本発明において、中間層の金属酸化物（Ｐ）と結着樹脂（Ｒ）との比率（Ｐ／Ｒ）は、体積比で０．８／１〜３／１の範囲に保持することが好ましい。中間層のＰ／Ｒ比が０．８／１未満であると、中間層は結着樹脂の特性に左右され、特に温湿度の変化で感光体特性が変化する。例えば低湿度には残留電位が大となり、高湿度には帯電性が低下する。また３／１を超えると中間層中の空間が多くなり、空気がたまり電荷輸送層の塗布、乾燥時に気泡となり塗膜欠陥を生じる。
本発明の中間層を用いることの好ましい理由としては、金属酸化物を用いることで前述のように環境依存性を小さくできること、さらに金属酸化物を用いることで露光によるエネルギーが効率よく電荷発生層に伝搬することで感光体としての高感度化を容易に達成出来ること、本発明に示すＰ／Ｒで結着樹脂と混合した塗膜が、導電性支持体に対する隠蔽性が高く、かつ均一に塗工出来るため、導電性支持体起因の画質上の欠陥を防止出来るとともに、高画質画像の均一性を高めることができるためと考える。
本発明に使用する結着樹脂としては、適宜のものを用いることができる。しかし、その上に感光層を溶剤で塗布することを考え併せると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂が望ましい。このような樹脂としては、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、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などが挙げられる。
中間層の膜厚は、０．５〜５０μｍ程度が良く、特に好ましくは、１．０〜２５μｍである。
【００４６】
次に、本発明で使用される製造方法であるインクジェット法に関して説明する。
インクジェット法は、インクジェットプリンターに用いられている方法である。そして最近はこのインクジェット法を用いた、インクジェット記録方法が広く普及し始めている。このインクジェット記録方法は、インク組成物の小液滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行なう印刷方法である。この方法を用いたインクジェット記録装置は、比較的安価な装置で高解像度、高品位の画像を、高速で印刷可能という特徴を有する。このため、インクジェット記録装置は、デジタル印刷機、プロッター、ＣＡＤ出力デバイス等としても利用されるに至っている。特に、インクジェット記録装置は、デジタル処理された文章または画像を印刷することができるため、半永久的に文書または画像原稿を保存することができ、またその内容を印刷することが可能である。また、インクジェット記録装置は適切なシステム処理下で、記録ヘッドからインク組成物の液滴を吐出させて高解析、高画素の印刷を実現することができるものである。
【００４７】
すなわち、インクジェット法は、写真調の画質も出力できるように小さな液滴を特定の場所に付着させることが可能であり、液としてのロスもほとんどない。従って液として低コストで高品質な塗膜を形成することが可能である。またデジタル機器に用いられるように液滴の飛翔のＯＮ／ＯＦＦはデジタル的に制御可能であり、従って必要な場所のみの液の出力・塗工が可能であり、逆に不必要部は容易に未塗工とすることが可能である。さらにインクジェット法に用いられる設備的なもの例えばノズルヘッドは、インクジェットプリンターが広く普及したことにより、低コストで高品位・高安定なものを容易に入手可能であり、かつ小型であることから、大規模な設備を必要としない。さらに生産性に関しても最近のインクジェットプリンターの動向からもわかるように、ノズルの数を増加させる等で対応可能であり、生産性を向上させることも容易に可能である。
【００４８】
なお、本発明のインクジェット法による製造方法に用いられるインクジェット方式としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット（登録商標）タイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能である。但し、ピエゾタイプのインクジェット方式はインクに対し圧力が加わるだけで、基本的にインクに対し何ら劣化作用を有しないのに対し、バブルタイプのインクジェット方式ではノズルに埋め込まれたマイクロヒーターを瞬間的であるにせよ、２００〜３００℃に加熱し、バブルを発生させることでインクを吐出させている関係上、インクに対しコゲーション等の劣化作用を有する。このコゲーションの影響により、画像上地肌汚れが生じることがあり、インクすなわち塗工液に対する熱等の影響を考慮するとピエゾジェットタイプが好適に用いられる。また、インクジェットノズルや加圧・加温時間を変えることでインク１滴当たりのインク量、着色部１個当たりのインク付与量は任意に設定することができるため、本発明で重要である電荷発生層のドット形状（径）を制御することが可能となる。
【００４９】
以下、本発明に用いられる電子写真感光体を図面に沿って説明する。
図６は、導電性支持体（３１）上に、金属酸化物と結着樹脂を含有する中間層（３３）、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層（３５）と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層（３７）とが積層された構成をとっている。
図７は図６において表面層として電荷輸送層（３７）の上に架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成される保護層（３９）を設けた構成となっている。
（これら図に示される電荷発生層は、均一な層として描かれているが、実際は微小領域としてドット状に分散されて形成されたものであることはいうまでもない。）
【００５０】
導電性支持体（３１）としては、体積抵抗１０10 Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体（３１）として用いることができる。
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体（３１）として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体（３１）として良好に用いることができる。
【００５１】
次に、電荷発生層（３５）は、電荷発生物質を主成分とする層であり、電荷発生物質や結着樹脂等を適当な溶剤に分散ないし溶解し、これを導電性支持体上あるいは中間層上に塗布、乾燥することにより形成できる。
電荷発生層（３５）は、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、銅フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料等、公知の材料が挙げられ、これらは有用に用いられる。また、これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合して用いることも可能である。
電荷発生層（３５）は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。電荷発生物質の粒径は０．２μｍ以下であることが好ましい。０．２μｍ以上である場合は、ドットがきれいにかつ均一に形成されないため、孤立ドットの解像性が低下する。特に１２００ｄｐｉ以上の高解像度および小径ビームの書き込み系を用いた場合に影響が顕著となる。
必要に応じて電荷発生層（３５）に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、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、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
ここで用いられる溶剤としては、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、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、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても２種以上混合して用いてもよい。
電荷発生層（３５）は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていても良い。
電荷発生層塗布液の塗工法としては、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、リングコート等の方法を用いることができるが、本発明に示すようにインクジェット法が好ましい。
電荷発生層（３５）の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０.１〜２μｍである。
【００５２】
電荷輸送層（３７）は、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは２種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、滑材等を添加することが可能であり有用である。
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
塗布液の塗工法としては、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、リングコート等の方法を用いることが出来る。
電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とに分類される。電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−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、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
また、電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍ以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム（特に帯電電位等）によって異なるが、５μｍ以上が好ましい。
【００５３】
上記電荷輸送層（３７）の上に耐久性の向上を目的として、架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成される保護層（３９）を形成してもよい。
保護層としては、例えば、ヒドロキシ官能基を有する正孔輸送ヒドロキシアリールアミンと、そのヒドロキシ官能基と水素結合を形成することができるポリアミドフィルム形成バインダーとを含有した層（特開平７−２５３６８３号公報）、熱硬化性ポリアミド樹脂中にヒドロキシ官能基を有するヒドロキシアリールアミン化合物と、硬化触媒を加え、塗布した後に加熱硬化した膜（米国特許第５，６７０，２９１号明細書）、アルコキシシリル基を含有する電荷輸送化合物と、アルコキシシラン化合物とで硬化した層（特開平３−１９１３５８号公報）、オルガノポリシロキサンとコロイダルシリカ、及び導電性金属酸化物とアクリル系樹脂とを用いた硬化した層（特開平８−９５２８０号公報）、導電性金属酸化物をケイ素官能基を有するアクリル酸エステルとともに架橋した層（特開平８−１６０６５１号公報）、導電性金属酸化物を光硬化性アクリルモノマーやオリゴマーとともに架橋した層（特開平８−１８４９８０号公報）、エポキシ基を含有する電荷輸送性化合物を用いて硬化した層（特開平８−２７８６４５号公報）、水素を有するダイヤモンド状カーボンもしくは、非晶質カーボンやフッ素を有する結晶性炭素の層（特開平９−１０１６２５号公報、特開平９−１６０２６８号公報、特開平１０−７３９４５号公報）、シアノエチルプルランを主成分とする層（特開平９−９０６５０号公報）、シリルアクリレート化合物とコロイドシリカを架橋した層（特開平９−３１９１３０号公報）、ポリカーボネート系グラフト共重合体を用いた層（特開平１０−６３０２６号公報）、コロイダルシリカ粒子とシロキサン樹脂を硬化した層（特開平１０−８３０９４号公報）、ヒドロキシ基を含有する電荷輸送化合物と、イソシアネート基含有化合物とで硬化した層（特開平１０−１７７２６８号公報）、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性アクリルモノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性アクリル化合物を硬化した架橋層（登録３１９４３９２号公報、特開２０００−６６４２４号公報）があげられる。
特に本発明に示すように、水酸基又は加水分解が可能な基を有する有機ケイ素化合物とその縮合物の少なくともいずれかと、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂からなる保護層、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化した架橋層からなる保護層を用いることが好ましい。さらには、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー及び／または電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の官能基が、アクリロイルオキシ基及び／又はメタクリロイルオキシ基である化合物を用いることが好ましい。
このように表面層として架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成される保護層を用いることが好ましい理由としては、通常のＣＴＬからなる感光体は耐摩耗性が悪く、前記電荷発生層が微小領域としてドット状に分散されて形成されていることによる、高画質化を経時的に維持できない（画質が安定していない）のに対し、該保護層を用いることで、高画質化を経時的に維持できることによる。特に本発明に示すように、水酸基又は加水分解が可能な基を有する有機ケイ素化合物とその縮合物の少なくともいずれかと、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂からなる保護層、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化した架橋層からなる保護層を用いると電荷輸送性を保護層に付与できること、適度な耐摩耗性を付与できること、環境依存性に優れた架橋層を得られることで、耐摩耗性に優れる感光体で問題となる画像ボケが生じにくいことでより画質の安定性の優れた電子写真感光体を得ることができる。
保護層全体の膜厚としては、１μｍ〜１０μｍ、好ましくは２〜６μｍが適当である。保護層膜厚が極度に薄い場合には、膜の均一性が低下したり、充分な耐摩耗性が得られない場合があり、膜厚が極度に厚い場合には、残留電位上昇の影響が増大したり、光透過率の低下により解像度やドット再現性の低下を引き起こす場合がある。
【００５４】
本発明の感光体においては、導電性支持体（３１）と電荷発生層（３５）との間に中間層（３３）を設けることができる。中間層（３３）は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましくい。このような樹脂としては、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、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。但し本発明に示されるように電荷発生層をドット状に分散させて形成させる場合、形成する電荷発生ドットに大きさの均一性向上、にじみ等の防止から該中間層が、フィラーを含有し多孔質構造を有していることが好ましい。
また、中間層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。これらの中間層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の中間層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。さらに、各種分散剤を添加することも可能である。この他、本発明の中間層には、Ａｌ2 Ｏ3 を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ2 、ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 、ＩＴＯ、ＣｅＯ2 等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。但し電荷発生層のムラは画像上のむら、特にハーフトーン濃度の不均一性を招きやすく、このため中間層としては、ミクロンオーダーで見れば多孔質であり、塗工液が基体付着時ににじまないようにすることが必要であり、このような中間層が望ましい。中間層の膜厚は０〜５μｍが適当である。
本発明の感光体においては、感光層と保護層との間に別の中間層を設けることも可能である。中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗布法が採用される。なお、中間層の厚さは０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例によって、限定されるものではない。
【００５６】
実施例１
（感光体構成）
中間層
アルコール可溶性共重合ナイロンアミランＣＭ−８０００〔東レ（株）製〕（比重１．１）１１部を２００部のメタノールに溶解し、これに酸化チタンＣＲ−ＥＬ〔石原産業（株）製〕（比重４．２）を１００部加え、ボールミルにて１２時間分散を行い、中間層用塗布液を得た。この時の顔料と結着剤樹脂との体積比は２．４／１となる。これにＡｌ板を浸漬塗布し、１１０℃、２０分間乾燥を行ない、４．０μｍの中間層を設けた。
【００５７】
電荷発生層
次に、下記処方の電荷発生層用塗工液を作成した。
下記構造式（１）に示すトリスアゾ顔料１０重量部を、ポリビニルブチラール（ＢＭ−２：積水化学工業社製）４重量部をシクロヘキサノン１５０重量部に溶解した樹脂液に添加し、ボールミルにて７２時間分散を行なった。分散終了後、シクロヘキサノン２５０重量部、２−ブタノン２００重量部を加え３時間分散を行ない、電荷発生層用塗工液を作成した。この塗工液を上記中間層上に下記条件にてドット状に塗布し、１２０℃で２０分間乾燥して電荷発生層を作成した（両端１０ｍｍ未塗工部）。
【００５８】
【化１】
2006301112.tif 000014
【００５９】
塗工液のにじみ、広がりにより若干のムラが見られたが、塗膜の荒れ及び不均一性もなく良好に塗工出来た。また、塗工幅をコントロールしたため未塗工部の拭き取りもなく、ふき取りによる欠陥（端部塗膜膜厚の厚膜化、拭き取り時の液はね）もなく良好であった。塗工液の使用量は、０．５ｍｌ程度であった。
なお、分散後の電荷発生物質の粒径は、０．０７μｍであった。粒径の測定は堀場製作所製ＣＡＰＡ−７００を用い遠心沈降式にて測定した。
なお、本発明において塗工は 市販のセイコー電子工業  ＩＰ−４０００  Ａ０プリンター（油性顔料インク対応）を改造して使用した。記録ヘッドはピエゾ方式のものを用いた。インクカートリッジにおけるインクを交換可能にした。また、インク付着部、紙の位置にアルミニウムドラムを回転可能なように設置できるよう改造した。また、インクジェット法による塗工はパソコンからコントロール可能であり、塗工幅はもちろん、液吐出量（これによりドットの大きさが変化する）、ドット間隔はパソコンでコントロールした。
【００６０】
電荷輸送層
次に、下記構造式（２）処方の電荷輸送層用塗工液を作成した。
【００６１】
【化２】
2006301112.tif 000015
【００６２】
上記構造式（２）で示される電荷輸送物質７重量部、ポリカーボネート（Ｚタイプ：粘度平均分子量５万）１０重量部をテトラヒドロフラン１００重量部に溶解し、電荷輸送層用塗工液を作成した。この塗工液を電荷発生層上に浸漬塗布し、１３０℃で２０分間乾燥して、膜厚２８μｍの電荷輸送層を塗工し、実施例の感光体を作製した。
【００６３】
上記においてＣＧＬドット部の占有面積率（電荷発生領域面積率）を、１００％（ドット状にＣＧＬを形成しない通常の感光体）〜６０％（前述のシミュレーション結果からベタＩＤが確保可能な領域）までの範囲で振った感光体ドラムの試作を行ない、得られた感光体を用いて画像出力を行ない画質評価を行なった。評価は２３℃５０％ＲＨの環境下で行った。
画像出力は、「細線の良好な再現」および「ハイライト部での安定した濃度変化」の２つの項目に注目して、それぞれつぎのような画像出力実験を行なった。まず、「細線の良好な再現」については、下記で説明する解像度１２００ｄｐｉの画像出力実験機を用いて、図５に記載した線数４００線の画像パターンを用いて、目視による評価を行なった。４００線のライン画像が再現された場合を○、４００線のライン画像が再現されなかった場合を×とした。ここで判定の基準として設定した、４００線のライン画像の再現の有無は、低コントラスト文字・カラー文字をプリンタで印字したときに、文字部の輪郭（ガタガタした輪郭とならないこと）、文字の色再現性（狙いの色を再現できる）、といった項目を両立して再現するための代用特性として設定したものである。
【００６４】
次に、「ハイライト部での安定した濃度変化」については、やはり下記で説明する解像度１２００ｄｐｉの画像出力実験機を用いて、０〜２５６階調のパッチ（１５ｍｍ四方）を含む８ｂｉｔＴｉｆｆ画像データに対して、ディザ処理（スクリーン線数約１７０線、スクリーン角４５度の、ラインスクリーン型、量子化数２ｂｉｔ、解像度１２００ｄｐｉ）を施した、出力用画像データ（擬似中間調処理後データ）をあらかじめ用意しておき、この出力用画像データを用いて画像出力を行なう。出力画像の評価は、ハイライト部分（データ０〜３２）の反射濃度（ＩＤ値）を分光反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製  モデル９３８）で測色した結果を用いて行なった。この反射濃度値と入力データ値との関係に対して１次式近似を行ない、Ｒ2 の値が０．９５以上である場合を○とし、Ｒ2 の値が０．９５未満である場合を×とした。ここでの判定基準として設定した、ハイライト部分（データ０〜３２）での１次式近似のＲ2 の値が０．９５以上、の条件は、階調画像における擬似輪郭とよばれる異常画像が発生することがなく良好に再現するための、代用特性として設定したものである。
【００６５】
次に、画像出力の際に使用した実験機についての説明を行なう。この実験機は、リコー製  Ｉｐｓｉｏ  Ｃｏｌｏｒ  ５１００  をベースにして改造した実験機であり、主に書き込みユニットの改造を施したものである。この実験機では、ＬＤ素子として４つの発光点（レーザーダイオード）を１チップ上にライン状に形成した、４チャンネルＬＤアレイを使用している。これにより、解像度１２００ｄｐｉを実現した。また、この実験機では、ビーム径は感光体位置上で５０（主走査方向）×６５（副走査方向）μｍとなるように、光学素子、アパーチャーを調整してある。また、レーザービームの静止ビーム光量は、先述の光パワーメータを用いた測定により、調整して設定してある。
【００６６】
次に、画像出力実験およびその結果について説明する。実験に使用した試作感光体の作製は、上記（感光体構成）の方法により行なった（ＣＧＭはトリスアゾ顔料：上記構造式（１）である。）。このとき、インクジェットプリンタの塗工液の吐出条件を各種調整しながら、１２００ｄｐｉで、電荷発生層の占有面積を１００〜６０％の範囲で変化させた試作感光体ドラムを作製した。
占有面積については、ＺＥＩＳＳ製光学顕微鏡にて感光体をデジタルカメラにて撮影し、得られたデータを画像処理することで算出した。
このように作製した感光体ドラムを使用して、レーザーの静止ビーム光量を変えながら、画像出力を行ない、上記の２項目（「４００線ライン画像の再現」、「ハイライト部分を１次式で近似し、Ｒ2 の値が０．９５以上」）について、評価を行なった結果が下記の表１，２である。
【００６７】
【表１】
2006301112.tif 000016
【００６８】
【表２】
2006301112.tif 000017
【００６９】
表１および表２の結果から、電荷発生領域の占有面積率が９０％以下である場合には、従来技術の項で記載したような「発明の解決しようとする課題」に対して、改善が可能であることが分かる。また、電荷発生領域の占有面積率が一定の関係（上記式（１））以上である場合には、ベタＩＤ＝１．４以上を確保することができ、良好な画質を実現することができる。
【００７０】
次に、上記の評価を行なったうちの幾つかの条件を用いて、ハイライト部、低コントラスト文字部、ベタ部などの画質要素を含むような総合テストチャートを出力した結果が、表３である。
【００７１】
【表３】
2006301112.tif 000018
【００７２】
表１および表２において、良好な結果を得ることができた条件においては、総合テストチャートの出力結果においても高画質な画像得ることが可能であることが分かる。
【００７３】
実施例２
実施例１において中間層塗工液を下記の組成に変えた以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、実施例１と同様にして評価を行った。
アクリル樹脂アクリディックＡ−４６０−６０
固形分６０％〔大日本インキ化学工業（株）製〕 １５重量部
メラミン樹脂スーパーベッカミンＬ−１２１−６０ １０重量部
固形分６０％〔大日本インキ化学工業（株）製〕
メチルエチルケトン ８０重量部
酸化チタン粉末ＣＲ−ＥＬ ４９重量部
〔石原産業（株）〕
なお、酸化チタンの比重が４．２、結着樹脂の比重が１．３より、顔料（Ｐ）／結着樹脂（Ｒ）の体積比率は１．０／１となる。
評価結果を下記表４，５に示す。
総合テストチャートは表３に同じ結果であった。
【００７４】
【表４】
2006301112.tif 000019
【００７５】
【表５】
2006301112.tif 000020
【００７６】
実施例３
実施例１において中間層塗工液を下記の組成に変えた以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、実施例１と同様にして評価を行った。
酸化亜鉛 （E017，テイカ社製）：４１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） ：１２質量部と、ブチラール樹脂 BM-1 (積水化学社製)：６質量部と、メチルエチルケトン：５２質量部と、シリコーンボール トスパール120（東芝シリコーン社製）：３質量部と、レベリング剤となるシリコーンオイルＳＨ２９ＰＡ（東レダウコーニングシリコーン社製）：100ppmとを混合し、バッチ式ミルにて10時間の分散を行い中間層塗工液を得た。
評価結果を下記表６，７に示す。
総合テストチャートは表３に同じ結果であった。
【００７７】
【表６】
2006301112.tif 000021
【００７８】
【表７】
2006301112.tif 000022
【００７９】
実施例４
実施例１において電荷輸送層の膜厚を２５μｍとし、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液をリング塗工法にて塗工、保護層を形成した以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、IpsioColor7500にて８万枚ランニング後、実施例１と同様にして評価を行った。
（保護層塗工液）
メチルトリメトキシシラン １５０ｇ、フェニルトリメトキシシラン ３０ｇ、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン ７５ｇ、２−プロパノール ２２５ｇ、２％酢酸 １０６ｇ、コロイダルシリカ（３０％メタノール溶液） １０６ｇ、トリアセチルアセトナトアルミニウム ４ｇを混合し、保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に塗布、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い乾燥膜厚３μｍの保護層を形成した。
【００８０】
実施例５
実施例１において電荷輸送層の膜厚を２５μｍとし、電荷輸送層上に下記組成の保護層塗工液をスプレー塗工法にて塗工、保護層を形成した以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、IpsioColor7500にて５万枚ランニング後、実施例１と同様にして評価を行った。
（保護層塗工液）
電荷輸送性構造を有さない３ 官能以上のラジカル重合性モノマー  １０部
トリメチロールプロパントリアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ 、日本化薬製）
２官能の電荷輸送性構造を有する、下記構造式（３）のラジカル重合性化合物  １０部
【００８１】
【化３】
2006301112.tif 000023
【００８２】
光重合開始剤 １ 部
１ −ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（イルガキュア１８４ 、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）
テトラヒドロフラン  １００部
上記塗工液を電荷輸送層上にスプレー塗工し、２０分自然乾燥した後、メタルハライドランプ：１６０Ｗ／ｃｍ、照射距離：１２０ｍｍ、照射強度：５００ｍＷ／ｃｍ2 、照射時間：６０秒の条件で光照射を行ない塗布膜を硬化させた。更に１３０℃で２０分乾燥を加え３．０μｍの保護層を形成した。
【００８３】
実施例６
実施例４において、実施例１の電子写真感光体を用いた以外は、実施例４と同様にして評価を行った。
【００８４】
比較例１
実施例１において中間層を下記に示すようにして設けた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作成、実施例４と同様にしてランニング後の特性を評価した。
中間層
下記処方の中間層用塗工液を作成した。
（中間層用塗工液）
ポリアミド樹脂（ＣＭ８０００  東レ社製）                ２部
メタノール                                            ５８部
ｎ−ブタノール                                        ４０部
この塗工液を直径φ３０ｍｍ、長さ３４０ｍｍのアルミニウムドラム上に浸漬塗布し、１２０℃で２０分間乾燥して、膜厚０．３μｍの中間層を作成した。
ハイライト部分について評価を行った結果について下記表８〜１１に示す。
【００８５】
【表８】
2006301112.tif 000024
【００８６】
【表９】
2006301112.tif 000025
【００８７】
【表１０】
2006301112.tif 000026
【００８８】
【表１１】
2006301112.tif 000027
【００８９】
表８〜表１１の結果から、本発明に示す中間層を用いることで、より細線再現性やコントラストが良好なものとなり、さらに表面層として架橋型表面層を用いることで経時も細線再現性やコントラスト性等高画質が維持されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】従来の積層型感光体において、１ドットに対応するビームスポット径よりキャリア径が拡がり、隣接する画像ドットの領域に進入することを示した図である。
【図２】露光ビームのエネルギー分布において、６００ｄｐｉ，ビーム径６８．９μｍの場合のときを示した図である。
【図３】本発明における電荷発生領域面積率とトナー付着量の関係を示した図である。
【図４】本発明におけるトナー付着量Ｍ≧０．４５ｍｇ／ｃｍ2 を満たす電荷発生領域面積率（ＤＭ比率）と量子効率＊Ｐｏｗｅｒの関係を示した図である。
【図５】４００線画像パターンの説明図（解像度１２００ｄｐｉ時）である。
【図６】本発明における電子写真感光体の構成図面である。
【図７】本発明における電子写真感光体の別の構成図面である。
【符号の説明】
【００９１】
３１  導電性支持体
３３  中間層
３５  電荷発生層
３７  電荷輸送層
３９  保護層
【図１】
2006301112.tif 000028
【図２】
2006301112.tif 000029
【図３】
2006301112.tif 000030
【図４】
2006301112.tif 000031
【図５】
2006301112.tif 000032
【図６】
2006301112.tif 000033
【図７】
2006301112.tif 000034