(57)【要約】【課題】リサイクル性に優れた電子写真感光体の提供。【解決手段】導電性基体と、前記導電性基体上に設けられ、電荷発生能を有する金属酸化物層からなる下引層と、前記導電性基体上に設けられ、正孔輸送能又は電子輸送能を持つ電荷輸送層と、を有する電子写真感光体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられ、電荷発生能を有する金属酸化物層からなる下引層と、
前記下引層上に設けられ、正孔輸送能又は電子輸送能を持つ電荷輸送層と、
を有する電子写真感光体。
【請求項２】
前記下引層の膜厚が、０．０５μｍ以上１０μｍ以下である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記下引層の膜厚が、０．１μｍ以上１μｍ以下である請求項２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記下引層が、第１３族元素および酸素を含む金属酸化物層からなる下引層である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記第１３族元素が、ガリウムである請求項４に記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記酸素及び前記第１３族元素の元素構成比率（酸素／第１３族元素）が１．００以上１．４０以下である請求項４又は請求項５に記載の電子写真感光体。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面を露光し、静電潜像を形成する露光手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項９】
前記露光手段の露光波長よりも、前記電子写真感光体の下引層表面の光吸収端波長が大きい請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記露光手段の露光波長、及び前記電子写真感光体の下引層表面の光吸収端波長が、３７０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に有する請求項９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、電子写真感光体、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置としては、電子写真感光体を用いて帯電、静電潜像形成、現像、転写、クリーニング等の工程を順次行う装置が広く知られている。
電子写真感光体としては、導電性を有する基体上に、電荷を発生する電荷発生層と、電荷を輸送する電荷輸送層を積層する機能分離型の感光体、又は電荷を発生する機能と電荷を輸送する機能を同一の層が果たす単層型感光体が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、「少なくとも導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体と、半導体レーザー光を光源とした露光装置を有する電子写真装置において、半導体レーザーの発振波長が３８０〜５００ｎｍの範囲にあり、かつ該導電性支持体が表面を陽極酸化処理により酸化被膜を形成したアルミニウム及びアルミニウム合金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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０６９９７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来から、使用済みの電子写真感光体をリサイクルすることが知られている。しかし、下引層及び感光層に結着樹脂を含む有機電子写真感光体はリサイクル性が低い。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、下引層及び感光層に結着樹脂を含む積層型有機電子写真感光体に比べ、リサイクル性に優れた電子写真感光体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、以下の手段により解決される。
【０００８】
＜１＞
導電性基体と、
前記導電性基体上に設けられ、電荷発生能を有する金属酸化物層からなる下引層と、
前記下引層上に設けられ、正孔輸送能又は電子輸送能を持つ電荷輸送層と、
を有する電子写真感光体。
＜２＞
前記下引層の膜厚が、０．０５μｍ以上１０μｍ以下である前記＜１＞に記載の電子写真感光体。
＜３＞
前記下引層の膜厚が、０．１μｍ以上１μｍ以下である前記＜２＞に記載の電子写真感光体。
＜４＞
前記下引層が、第１３族元素および酸素を含む金属酸化物層からなる下引層である前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
＜５＞
前記第１３族元素が、ガリウムである前記＜４＞に記載の電子写真感光体。
＜６＞
前記酸素及び前記第１３族元素の元素構成比率（酸素／第１３族元素）が１．００以上１．４０以下である前記＜４＞又は＜５＞に記載の電子写真感光体。
＜７＞
前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の電子写真感光体を備え、
画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジ。
＜８＞
前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面を露光し、静電潜像を形成する露光手段と、
トナーを含む現像剤により、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
＜９＞
前記露光手段の露光波長よりも、前記電子写真感光体の下引層表面の光吸収端波長が大きい前記＜８＞に記載の画像形成装置。
＜１０＞
前記露光手段の露光波長、及び前記電子写真感光体の下引層表面の光吸収端波長が、３７０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に有する前記＜９＞に記載の電子写真感光体。
【発明の効果】
【０００９】
＜１＞、＜４＞、＜５＞、＜６＞に係る発明によれば、下引層及び感光層に結着樹脂を含む積層型有機電子写真感光体に比べ、リサイクル性に優れた電子写真感光体が提供される。
＜２＞、又は＜３＞に係る発明によれば、下引層の厚さが、０．０５μｍ未満である場合に比べ、リサイクル性に優れた電子写真感光体が提供される。
＜７＞、＜８＞、＜９＞、又は＜１０＞に係る発明によれば、下引層及び感光層に結着樹脂を含む積層型有機電子写真感光体に比べ、リサイクル性に優れた電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジ、又は画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の電子写真感光体の層構成の一例を示す模式断面図である。
【図２】本実施形態の電子写真感光体の下引層（金属酸化物層）の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図である。
【図３】本実施形態の電子写真感光体の下引層（金属酸化物層）の形成に用いるプラズマ発生装置の例を示す概略模式図である。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図５】本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
【図６】実施例の画像形成試験で形成したテストチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１２】
［電子写真感光体］
本実施形態に係る電子写真感光体（以下、「感光体」とも称する）は、導電性基体と、導電性基体上に設けられ、電荷発生能を有する金属酸化物層からなる下引層と、導電性基体上に設けられ、正孔輸送能又は電子輸送能を持つ電荷輸送層と、を有する。
【００１３】
ここで、積層型電子写真感光体は、単層型電子写真感光体に比べ、感光層の機能を分離していることから、性能が高く、安定している。そして、従来から、使用済みの積層型電子写真感光体をリサイクルすることが知られている。しかし、下引層及び感光層に結着樹脂を含む積層型有機電子写真感光体はリサイクル性が低い。具体的には、感光体をリサイクルするには、溶剤により感光層（電荷発生層および電荷輸送層）および下引層を除去した後、再度、下引層および感光層（電荷発生層および電荷輸送層）を塗布形成する工程を経る。そのため、現状の有機感光体をリサイクルするには、３回以上の塗布工程を経る。
また、感光層を除去する溶剤に下引層が溶解しない場合、下引層を再利用し、感光層の塗布工程のみを経て、感光体がリサイクルされる。しかし、下引層を再利用する場合、下引層は、感光層を除去する溶剤に接触するため、少なからず成分が溶剤に溶出するため、感光体のリサイクル品は電気特性が低下する傾向がある。そして、リサイクルの回数が増えれば、感光体の電気特性の低下は大きくなる。
【００１４】
一方、本実施形態に係る感光体において、導電性基体上に設けられた下引層は、金属酸化物層からなるため、経時での劣化が少ない。そのため、感光体をリサイクルするとき、溶剤により電荷輸送層のみを除去する。この溶剤による電荷輸送層の除去では、金属酸化物層からなる下引層は溶解せず、電気特定の低下が生じ難い。そして、電荷輸送層の除去後、電荷輸送層のみを塗布形成することで、感光体のリサイクルが完了する。
このように、本実施形態に係る感光体のリサイクル品は、少なくとも１回の塗布工程、つまり、少ない工程数で得られる。また、溶剤の接触による下引層の電気特性の劣化も生じ難いため、性能維持性も高い。
【００１５】
以上から、本実施形態に係る感光体は、リサイクル性に優れた感光体である。
【００１６】
以下、本実施形態に係る電子写真感光体について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る電子写真感光体の層構成の一例を示す模式断面図である。感光体１０７Ａは、導電性基体１０３上に、下引層１０１と、下引層１０１上に設けられた電荷輸送層１０２が設けられた構造を有する。感光体１０７Ａは、下引層１０１と電荷輸送層１０２との間に中間層を有していてもよい。また、電荷輸送層１０２の表面に表面保護層を有していてもよい。
【００１８】
以下、電子写真感光体を構成する各要素について説明する。なお、符号は省略して説明する場合がある。
【００１９】
（導電性基体）
導電性基体としては、例えば、金属（アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等）又は合金（ステンレス鋼等）を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物（例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等）、金属（例えばアルミニウム、パラジウム、金等）又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ未満であることをいう。
【００２０】
導電性基体の表面は、電子写真感光体がレーザプリンタに使用される場合、レーザ光を照射する際に生じる干渉縞を抑制する目的で、中心線平均粗さＲａで０．０４μｍ以上０．５μｍ以下に粗面化されていることが好ましい。なお、非干渉光を光源に用いる場合、干渉縞防止の粗面化は、特に必要ないが、導電性基体の表面の凹凸による欠陥の発生を抑制するため、より長寿命化に適する。
【００２１】
粗面化の方法としては、例えば、研磨剤を水に懸濁させて導電性基体に吹き付けることによって行う湿式ホーニング、回転する砥石に導電性基体を圧接し、連続的に研削加工を行うセンタレス研削、陽極酸化処理等が挙げられる。
【００２２】
粗面化の方法としては、導電性基体の表面を粗面化することなく、導電性又は半導電性粉体を樹脂中に分散させて、導電性基体の表面上に層を形成し、その層中に分散させる粒子により粗面化する方法も挙げられる。
【００２３】
陽極酸化による粗面化処理は、金属製（例えばアルミニウム製）の導電性基体を陽極とし電解質溶液中で陽極酸化することにより導電性基体の表面に酸化膜を形成するものである。電解質溶液としては、例えば、硫酸溶液、シュウ酸溶液等が挙げられる。しかし、陽極酸化により形成された多孔質陽極酸化膜は、そのままの状態では化学的に活性であり、汚染され易く、環境による抵抗変動も大きい。そこで、多孔質陽極酸化膜に対して、酸化膜の微細孔を加圧水蒸気又は沸騰水中（ニッケル等の金属塩を加えてもよい）で水和反応による体積膨張でふさぎ、より安定な水和酸化物に変える封孔処理を行うことが好ましい。
【００２４】
陽極酸化膜の膜厚は、例えば、０．３μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。この膜厚が上記範囲内にあると、注入に対するバリア性が発揮される傾向があり、また繰り返し使用による残留電位の上昇が抑えられる傾向にある。
【００２５】
導電性基体には、酸性処理液による処理又はベーマイト処理を施してもよい。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が１０質量％以上１１質量％以下の範囲、クロム酸が３質量％以上５質量％以下の範囲、フッ酸が０．５質量％以上２質量％以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は１３．５質量％以上１８質量％以下の範囲がよい。処理温度は例えば４２℃以上４８℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、０．３μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。
【００２６】
ベーマイト処理は、例えば９０℃以上１００℃以下の純水中に５分から６０分間浸漬すること、又は９０℃以上１２０℃以下の加熱水蒸気に５分から６０分間接触させて行う。被膜の膜厚は、０．１μｍ以上５μｍ以下が好ましい。これを更にアジピン酸、硼酸、硼酸塩、燐酸塩、フタル酸塩、マレイン酸塩、安息香酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩等の被膜溶解性の低い電解質溶液を用いて陽極酸化処理してもよい。
【００２７】
導電性基体の厚み（肉厚）は、感光体の強度を確保する点で、１ｍｍ以上であることがよく、１．２ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上であることがより好ましい。導電性基体の厚みの上限は特に限定されないが、例えば、感光体の操作性あるいは製造性との点から、３．５ｍｍ以下であることがよく、３ｍｍ以下としてもよく、３ｍｍ未満としてもよい。導電性基体の厚みが上記範囲であることで、導電性基体の撓みが抑制されやすくなる。
【００２８】
（下引層）
下引層は、電荷発生能を有する金属酸化物層からなる。つまり、下引層は、金属酸化物層からなる電荷発生層に相当する。
下引層は、例えば、ガリウムおよび酸素を含む金属酸化物からなる場合、下引層表面の光吸収端波長が３７０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に有し、露光手段から露光波長が３７０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に有する露光光の照射により、電荷が発生する。
【００２９】
ここで、金属酸化物層からなる下引層とは、金属酸化物の層状物（例えば、金属酸化物のＣＶＤ膜、金属酸化物の蒸着膜、金属酸化物のスパッタ膜等）または焼結体の層状物を指し、樹脂に金属酸化物粒子を分散させたものは除かれる。
【００３０】
金属酸化物層からなる下引層としては、第１３族元素及び酸素を含有する金属酸化物からなる金属酸化物層の他に、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ等の金属酸化物からなる金属酸化物層等が挙げられる。
これらの中でも、金属酸化物層からなる下引層としては、機械的強度、及び電荷発生能の向上の観点から、第１３族元素及び酸素を含有する金属酸化物からなる金属酸化物層が好ましい、
第１３族元素及び酸素を含有する金属酸化物としては、例えば、酸化ガリウム層、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ホウ素等の金属酸化物、又はこれらの混晶が挙げられる。
特に、第１３族元素及び酸素を含有する金属酸化物としては、機械的強度、及び電荷発生能の向上の観点から、特に酸化ガリウムが好ましい。
つまり、下引層は、ガリウム及び酸素を含む金属酸化物層からなる下引層であることが好ましい。
【００３１】
そして、金属酸化物層からなる下引層において、酸素及び第１３族元素の元素組成比（酸素／第１３族元素＝Ｏ／Ｇａ）を変えることで、電荷発生能を発現する光吸収端波長制御が容易に行われる。この元素比は、原子％比である。
例えば、下引層表面の光吸収端波長を３７０ｎｍ以上５００ｎｍとし、露光手段から露光波長３７０ｎｍ以上５００ｎｍの露光光の照射により、電荷が発生するには、酸素及び第１３族元素の元素構成比率（酸素／第１３族元素）を１．００以上１．４０以下（好ましくは１．１以上１．３以下）とすることがよい。
【００３２】
金属酸化物層からなる下引層は、好ましくは、第１３族元素（好ましくはガリウム）及び酸素を含有する金属酸化物からなる層であればよいが、必要に応じて、水素及び炭素原子を含む層であってもよい。
【００３３】
特に、金属酸化物層からなる下引層は、第１３族元素、酸素、及び水素を含有し、金属酸化物層からなる下引層を構成する全元素に対する、第１３族元素、酸素、及び水素の元素構成比率の和が９０原子％以上であることが好ましい。
【００３４】
金属酸化物層からなる下引層を構成する全元素に対する、第１３族元素（特にガリウム）、酸素、及び水素の元素構成比率の和は、９０原子％以上であることで、例えば、Ｎ，Ｐ，Ａｓなどの第１５族元素などが混入した場合、これらが第１３族元素（特にガリウム）と結合する影響などが抑制され、下引層の硬度又は電気特性を向上させ得る酸素及び第１３族元素（特にガリウム）組成比（酸素／第１３族元素（特にガリウム））の適正範囲を見出しやすくなる。上記元素構成比率の和は、上記の観点で、９５原子％以上が好ましく、９６原子％以上がより好ましく、９７原子％以上がさらに好ましい。
【００３５】
金属酸化物層からなる下引層には、上記した第１３族元素、酸素、水素及び炭素の他、導電型の制御のために、他の元素を含んでいてもよい。
金属酸化物層からなる下引層は、導電型の制御のために、ｎ型の場合、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎから選ばれる１つ以上の元素を含んでいてもよく、ｐ型の場合、Ｎ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒから選ばれる１つ以上の元素を含んでいてもよい。
【００３６】
ここで、下引層における各元素の確認、元素構成比率、原子数比等は、厚み方向の分布も含めてラザフォードバックスキャタリング（以下、「ＲＢＳ」と称する）により求められる
なお、ＲＢＳでは、加速器としてＮＥＣ社  ３ＳＤＨ  Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ、エンドステーションとしてＣＥ＆Ａ社  ＲＢＳ−４００、システムとして３Ｓ−Ｒ１０を用いる。解析にはＣＥ＆Ａ社のＨＹＰＲＡプログラム等を用いる。
なお、ＲＢＳの測定条件は、Ｈｅ＋＋イオンビームエネルギーは２．２７５ｅＶ、検出角度１６０°、入射ビームに対してＧｒａｚｉｎｇ  Ａｎｇｌｅは約１０９°とする。
【００３７】
ＲＢＳ測定は、具体的には以下のように行う
まず、Ｈｅ＋＋イオンビームを試料に対して垂直に入射し、検出器をイオンビームに対して、１６０°にセットし、後方散乱されたＨｅのシグナルを測定する。検出したＨｅのエネルギーと強度から組成比と膜厚を決定する。組成比及び膜厚を求める精度を向上させるために二つの検出角度でスペクトルを測定してもよい。深さ方向分解能や後方散乱力学の異なる二つの検出角度で測定しクロスチェックすることにより精度が向上する。
ターゲット原子によって後方散乱されるＨｅ原子の数は、１）ターゲット原子の原子番号、２）散乱前のＨｅ原子のエネルギー、３）散乱角度の３つの要素のみにより決まる。  測定された組成から密度を計算によって仮定して、これを用いて厚みを算出する。密度の誤差は２０％以内である。
【００３８】
なお、水素の元素構成比率は、ハイドロジェンフォワードスキャタリング（以下、「ＨＦＳ」と称する）により求められる。
ＨＦＳ測定では、加速器としてＮＥＣ社  ３ＳＤＨ  Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ、エンドステーションとしてＣＥ＆Ａ社  ＲＢＳ−４００を用い、システムとして３Ｓ−Ｒ１０を用いる。解析にはＣＥ＆Ａ社のＨＹＰＲＡプログラムを用いる。そして、ＨＦＳの測定条件は、以下の通りである。
・Ｈｅ＋＋イオンビームエネルギー：２．２７５ｅＶ
・検出角度：１６０°入射ビームに対してＧｒａｚｉｎｇ  Ａｎｇｌｅ３０°
【００３９】
ＨＦＳ測定は、Ｈｅ＋＋イオンビームに対して検出器が３０°に、試料が法線から７５°になるようにセットすることにより、試料の前方に散乱する水素のシグナルを拾う。この時検出器をアルミ箔で覆い、水素とともに散乱するＨｅ原子を取り除くことがよい。定量は参照用試料と被測定試料との水素のカウントを阻止能で規格化した後に比較することによって行う。参照用試料としてＳｉ中にＨをイオン注入した試料と白雲母を使用する。
白雲母は水素濃度が６．５原子％であることが知られている。
最表面に吸着しているＨは、例えば、清浄なＳｉ表面に吸着しているＨ量を差し引くことによって補正を行う。
【００４０】
なお、金属酸化物層からなる下引層は、目的に応じて、厚み方向に組成比に分布を有していてもよいし、多層構成からなるものであってもよい。
【００４１】
−下引層の特性−
金属酸化物層からなる下引層の体積抵抗率は、５．０×１０７Ωｃｍ以上１．０×１０１２Ωｃｍ未満が好ましく、８．０×１０７Ωｃｍ以上７．０×１０１１Ωｃｍ以下がより好ましく、１．０×１０８Ωｃｍ以上５．０×１０１１Ωｃｍ以下がさらに好ましく、５．０×１０８Ωｃｍ以上２．０×１０１１Ωｃｍ以下が特に好ましい。
【００４２】
この体積抵抗率は、ｎＦ社製ＬＣＲメーターＺＭ２３７１を用いて、周波数１ｋＨｚ、電圧１Ｖの条件にて測定した抵抗値から、電極面積、試料厚みに基づき算出して求められる。
なお、測定試料は、測定対象となる下引層の成膜時の同条件でアルミ基体上に成膜し、その成膜物上に真空蒸着により金電極を形成し得られた試料であってもよいし、又は作製後の電子写真感光体から下引層を露出させ、一部エッチングして、これを一対の電極で挟み込んだ試料であってもよい。
【００４３】
金属酸化物層からなる下引層は、微結晶膜、多結晶膜、非晶質膜などの非単結晶膜であることが好ましい。これらの中でも、非晶質は表面の平滑性で特に好ましいが、微結晶膜は硬度の点でより好ましい。
なお、結晶性、非晶質性は、ＲＨＥＥＤ（反射高速電子線回折）測定により得られた回折像の点や線の有無により判別される。
【００４４】
金属酸化物層からなる下引層の膜厚は、機械的強度、及び電荷発生能の向上の観点から、例えば、０．０５μｍ以上１０μｍ以下であることがよく、０．１μｍ以上１μｍ以下が好ましい。
【００４５】
−下引層の形成−
下引層の形成には、例えば、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、有機金属気相成長法、分子線エキタピシー法、蒸着、スパッタリング等の公知の気相成膜法が利用される。
【００４６】
以下、下引層の形成について、成膜装置の一例を図面に示しつつ具体例を挙げて説明する。なお、以下の説明は、ガリウム、酸素、及び水素を含んで構成された下引層の形成方法について示すが、これに限られず、目的とする下引層の組成に応じて、周知の形成方法を適用すればよい。
【００４７】
図２は、本実施形態に係る電子写真感光体の下引層の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略模式図であり、図２（Ａ）は、成膜装置を側面から見た場合の模式断面図を表し、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す成膜装置のＡ１−Ａ２間における模式断面図を表す。図２中、２１０は成膜室、２１１は排気口、２１２は基体回転部、２１３は基体支持部材、２１４は基体、２１５はガス導入管、２１６はガス導入管２１５から導入したガスを噴射する開口を有するシャワーノズル、２１７はプラズマ拡散部、２１８は高周波電力供給部、２１９は平板電極、２２０はガス導入管、２２１は高周波放電管部である。
【００４８】
図２に示す成膜装置において、成膜室２１０の一端には、不図示の真空排気装置に接続された排気口２１１が設けられており、成膜室２１０の排気口２１１が設けられた側と反対側に、高周波電力供給部２１８、平板電極２１９及び高周波放電管部２２１からなるプラズマ発生装置が設けられている。
このプラズマ発生装置は、高周波放電管部２２１と、高周波放電管部２２１内に配置され、放電面が排気口２１１側に設けられた平板電極２１９と、高周波放電管部２２１外に配置され、平板電極２１９の放電面と反対側の面に接続された高周波電力供給部２１８とから構成されたものである。なお、高周波放電管部２２１には、高周波放電管部２２１内にガスを供給するためのガス導入管２２０が接続されており、このガス導入管２２０のもう一方の端は、不図示の第１のガス供給源に接続されている。
【００４９】
なお、図２に示す成膜装置に設けられたプラズマ発生装置の代わりに、図３に示すプラズマ発生装置を用いてもよい。図３は、図２に示す成膜装置において利用されるプラズマ発生装置の他の例を示す概略模式図であり、プラズマ発生装置の側面図である。図３中、２２２が高周波コイル、２２３が石英管を表し、２２０は、図２中に示すものと同様である。このプラズマ発生装置は、石英管２２３と、石英管２２３の外周面沿って設けられた高周波コイル２２２とからなり、石英管２２３の一方の端は成膜室２１０（図３中、不図示）と接続されている。また、石英管２２３のもう一方の端には、石英管２２３内にガスを導入するためのガス導入管２２０が接続されている。
【００５０】
図２において、平板電極２１９の放電面側には、放電面に沿って延びる棒状のシャワーノズル２１６が接続されており、シャワーノズル２１６の一端は、ガス導入管２１５と接続されており、このガス導入管２１５は成膜室２１０外に設けられた不図示の第２のガス供給源と接続されている。
また、成膜室２１０内には、基体回転部２１２が設けられており、円筒状の基体２１４が、シャワーノズル２１６の長手方向と基体２１４の軸方向とが沿って対面するように基体支持部材２１３を介して基体回転部２１２に取りつけられるようになっている。成膜に際しては、基体回転部２１２が回転することによって、基体２１４が周方向に回転する。なお、基体２１４としては、導電性基体が用いられる。
【００５１】
下引層の形成は、例えば、以下のように実施する。
まず、酸素ガス（又は、ヘリウム（Ｈｅ）希釈酸素ガス）、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、及び必要に応じ水素（Ｈ２）ガスを、ガス導入管２２０から高周波放電管部２２１内に導入すると共に、高周波電力供給部２１８から平板電極２１９に、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を供給する。この際、平板電極２１９の放電面側から排気口２１１側へと放射状に広がるようにプラズマ拡散部２１７が形成される。ここで、ガス導入管２２０から導入されたガスは成膜室２１０を平板電極２１９側から排気口２１１側へと流れる。平板電極２１９は電極の周りをアースシールドで囲んだものでもよい。
【００５２】
次に、トリメチルガリウムガスをガス導入管２１５、活性化手段である平板電極２１９の下流側に位置するシャワーノズル２１６を介して成膜室２１０に導入することによって、基体２１４表面にガリウムと酸素と水素とを含む非単結晶膜を成膜する。
基体２１４としては、導電性基体を用いる。
【００５３】
下引層の成膜時の基体２１４表面の温度は、特に制限はないが、温度上昇による基体２１４の劣化が生じない温度以下とすることがよい。
【００５４】
また、成膜時におけるドーパントのドーピングの方法としては、ｎ型用としてはＳｉＨ３，ＳｎＨ４を、ｐ型用としては、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム、ジメチルカルシウム、ジメチルストロンチウム、などをガス状態で使用する。また、ドーパント元素を表面層中にドーピングするには、熱拡散法、イオン注入法等の公知の方法を採用してもよい。
具体的には、例えば、少なくとも一つ以上のドーパント元素を含むガスをガス導入管２１５、シャワーノズル２１６を介して成膜室２１０内に導入することによって、ｎ型、ｐ型等の導電型の下引層を得る。
【００５５】
図２及び図３に示す成膜装置のプラズマ発生手段は、高周波発振装置を用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波発振装置を用いてもよいし、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラズマ方式の装置を用いてもよい。また、高周波発振装置の場合は、誘導型でも容量型でもよい。
更に、これらの装置を２種類以上組み合わせて用いてもよく、同種の装置を２つ以上用いてもよい。プラズマの照射によって基体２１４表面の温度上昇を抑制するためには高周波発振装置が好ましいが、熱の照射を抑制する装置を設けてもよい。
【００５６】
２種類以上の異なるプラズマ発生装置（プラズマ発生手段）を用いる場合には、同じ圧力で同時に放電が生起されるようにすることが好ましい。また、放電する領域と、成膜する領域（基体が設置された部分）とに圧力差を設けてもよい。これらの装置は、成膜装置内をガスが導入される部分から排出される部分へと形成されるガス流に対して直列に配置してもよいし、いずれの装置も基体の成膜面に対向するように配置してもよい。
【００５７】
例えば、２種類のプラズマ発生手段をガス流に対して直列に設置する場合、図２に示す成膜装置を例に上げれば、シャワーノズル２１６を電極として成膜室２１０内に放電を起こさせる第２のプラズマ発生装置として利用される。この場合、例えば、ガス導入管２１５を介して、シャワーノズル２１６に高周波電圧を印加して、シャワーノズル２１６を電極として成膜室２１０内に放電を起こさせる。又は、シャワーノズル２１６を電極として利用する代わりに、成膜室２１０内の基体２１４と平板電極２１９との間に円筒状の電極を設けて、この円筒状電極を利用して、成膜室２１０内に放電を起こさせる。
また、異なる２種類のプラズマ発生装置を同一の圧力下で利用する場合、例えば、マイクロ波発振装置と高周波発振装置とを用いる場合、励起種の励起エネルギーを大きく変えることができ、膜質の制御に有効である。また、放電は大気圧近傍（７００００Ｐａ以上１１００００Ｐａ以下）で行ってもよい。大気圧近傍で放電を行う場合にはキャリアガスとしてＨｅを使用することが好ましい。
【００５８】
下引層の形成は、例えば、成膜室２１０に、導電性基体である基体２１４を設置し、各々組成の異なる混合ガスを導入して、下引層を形成する。
【００５９】
また、成膜条件としては、例えば高周波放電により放電する場合、低温で良質な成膜を行うには、周波数として１０ｋＨｚ以上５０ＭＨｚ以下の範囲とすることが好ましい。また、出力は基体２１４の大きさに依存するが、基体の表面積に対して０．０１Ｗ／ｃｍ２以上０．２Ｗ／ｃｍ２以下の範囲とすることが好ましい。基体２１４の回転速度は０．１ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下の範囲が好ましい。
【００６０】
（電荷輸送層）
電荷輸送層は、正孔輸送能又は電子輸送能を持つ層である。
正孔輸送能を持つ層は、正孔輸送材料および結着樹脂を含む。一方、電子輸送能を持つ層は、電子輸送材料および結着樹脂を含む。
【００６１】
電子輸送材料としては、ｐ−ベンゾキノン、クロラニル、ブロマニル、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等のフルオレノン化合物；キサントン系化合物；ベンゾフェノン系化合物；シアノビニル系化合物；エチレン系化合物等の電子輸送性化合物が挙げられる。これらの電子輸送材料は１種を単独で又は２種以上で用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００６２】
一方、正孔輸送材料としては、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物も挙げられる。これらの電子輸送材料は１種を単独で又は２種以上で用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００６３】
正孔輸送材料としては、電荷移動度の観点から、下記構造式（ａ−１）で示されるトリアリールアミン誘導体、及び下記構造式（ａ−２）で示されるベンジジン誘導体が好ましい。
【００６４】
【化１】
2019184792.tif 000003
【００６５】
構造式（ａ−１）中、ＡｒＴ１、ＡｒＴ２、及びＡｒＴ３は、各々独立に置換若しくは無置換のアリール基、−Ｃ６Ｈ４−Ｃ（ＲＴ４）＝Ｃ（ＲＴ５）（ＲＴ６）、又は−Ｃ６Ｈ４−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（ＲＴ７）（ＲＴ８）を示す。ＲＴ４、ＲＴ５、ＲＴ６、ＲＴ７、及びＲＴ８は各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１以上５以下のアルキル基、炭素数１以上５以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数１以上３以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
【００６６】
【化２】
2019184792.tif 000004
【００６７】
構造式（ａ−２）中、ＲＴ９１及びＲＴ９２は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１以上５以下のアルキル基、又は炭素数１以上５以下のアルコキシ基を示す。ＲＴ１０１、ＲＴ１０２、ＲＴ１１１及びＲＴ１１２は各々独立に、ハロゲン原子、炭素数１以上５以下のアルキル基、炭素数１以上５以下のアルコキシ基、炭素数１以上２以下のアルキル基で置換されたアミノ基、置換若しくは無置換のアリール基、−Ｃ（ＲＴ１２）＝Ｃ（ＲＴ１３）（ＲＴ１４）、又は−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（ＲＴ１５）（ＲＴ１６）を示し、ＲＴ１２、ＲＴ１３、ＲＴ１４、ＲＴ１５及びＲＴ１６は各々独立に水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表す。Ｔｍ１、Ｔｍ２、Ｔｎ１及びＴｎ２は各々独立に０以上２以下の整数を示す。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１以上５以下のアルキル基、炭素数１以上５以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数１以上３以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
【００６８】
ここで、構造式（ａ−１）で示されるトリアリールアミン誘導体、及び前記構造式（ａ−２）で示されるベンジジン誘導体のうち、特に、「−Ｃ６Ｈ４−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（ＲＴ７）（ＲＴ８）」を有するトリアリールアミン誘導体、及び「−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ（ＲＴ１５）（ＲＴ１６）」を有するベンジジン誘導体が、電荷移動度の観点で好ましい。
【００６９】
なお、正孔輸送材料および電子輸送材料は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送性を有する公知のものが用いてもよい。特に、特開平８−１７６２９３号公報、特開平８−２０８８２０号公報等に開示されているポリエステル系の高分子電荷輸送材料は特に好ましい。なお、高分子の正孔輸送材料および電子輸送材料は、単独で使用してよいが、結着樹脂と併用してもよい。
【００７０】
電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、例えば、具体的には、ポリカーボネート樹脂（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ、ビスフェノールＣ、ビスフェノールＴＰ等の単独重合型、又はその共重合型）、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アクリル共重合体、アチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などが挙げられる。これらの結着樹脂は１種を単独で又は２種以上で用いる。
なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で１０：１から１：５までが好ましい。
【００７１】
これらの中でも、結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ、ビスフェノールＣ、ビスフェノールＴＰ等の単独重合型、又はその共重合型）が好ましい。ポリカーボネート樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。また、同様の点で、ポリカーボネート樹脂の中でも、ビスフェノールＺの単独重合型ポリカーボネート樹脂を含むことがより好ましい。
【００７２】
結着樹脂の粘度平均分子量は、例えば、５００００以下であることがよい。４５０００以下であることがよく、３５０００以下であってもよい。
粘度平均分子量の下限としては、結着樹脂としての特性を保持する点から、２００００以上であることがよい。
【００７３】
ここで、結着樹脂の粘度平均分子量の測定は、以下の一点測定法が用いられる。
まず、測定対象となる感光体から、測定対象となる電荷輸送層を露出させる。そして、その電荷輸送層の一部を削り出し測定用試料を準備する。
次に、測定試料から結着樹脂を抽出する。抽出した結着樹脂１ｇ分をメチレンクロライド１００ｃｍ３に溶解し、２５℃の測定環境下でウベローデ粘度計にて、その比粘度ηｓｐを測定する。そして、ηｓｐ／ｃ＝〔η〕＋０．４５〔η〕２ｃの関係式（ただしｃは濃度（ｇ／ｃｍ３）より極限粘度〔η〕（ｃｍ３／ｇ）を求め、Ｈ．Ｓｃｈｎｅｌｌによって与えられている式、〔η〕＝１．２３×１０−４Ｍｖ０．８３の関係式より粘度平均分子量Ｍｖを求める。
【００７４】
電荷輸送層には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
【００７５】
電荷輸送層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた電荷輸送層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥、必要に応じて加熱することで行う。
【００７６】
電荷輸送層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素類；アセトン、２−ブタノン等のケトン類；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類；テトラヒドロフラン、エチルエーテル等の環状又は直鎖状のエーテル類等の通常の有機溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独で又は２種以上混合して用いる。
【００７７】
電荷輸送層形成用塗布液を下引層の上に塗布する際の塗布方法としては、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、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
【００７８】
なお、電荷輸送層形成用塗布液中に粒子（例えばシリカ粒子やフッ素樹脂粒子）を分散させる場合、その分散方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。高圧ホモジナイザーとしては、例えば、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００７９】
電荷輸送層の膜厚は、例えば、１０μｍ以上４０μｍ以下がよく、１０μｍ以上３５μｍ以下が好ましく、１５μｍ以上３５μｍ以下がより好ましい。
【００８０】
（保護層）
保護層は、必要に応じて電荷輸送層上に設けられる。保護層は、例えば、帯電時の感光層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度をさらに改善する目的で設けられる。
そのため、保護層は、硬化膜（架橋膜）で構成された層を適用することがよい。これら層としては、例えば、下記１）又は２）に示す層が挙げられる。
【００８１】
１）反応性基及び電荷輸送性骨格を同一分子内に有する反応性基含有電荷輸送材料を含む組成物の硬化膜で構成された層（つまり当該反応性基含有電荷輸送材料の重合体又は架橋体を含む層）
２）非反応性の電荷輸送材料と、電荷輸送性骨格を有さず、反応性基を有する反応性基含有非電荷輸送材料と、を含む組成物の硬化膜で構成された層（つまり、非反応性の電荷輸送材料と、当該反応性基含有非電荷輸送材料の重合体又は架橋体と、を含む層）
【００８２】
反応性基含有電荷輸送材料の反応性基としては、連鎖重合性基、エポキシ基、−ＯＨ、−ＯＲ［但し、Ｒはアルキル基を示す］、−ＮＨ２、−ＳＨ、−ＣＯＯＨ、−ＳｉＲＱ１３−Ｑｎ（ＯＲＱ２）Ｑｎ［但し、ＲＱ１は水素原子、アルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表し、ＲＱ２は水素原子、アルキル基、トリアルキルシリル基を表す。Ｑｎは１〜３の整数を表す］等の周知の反応性基が挙げられる。
【００８３】
連鎖重合性基としては、ラジカル重合しうる官能基であれば特に限定されるものではなく、例えば、少なくとも炭素二重結合を含有する基を有する官能基である。具体的には、ビニル基、ビニルエーテル基、ビニルチオエーテル基、スチリル基（ビニルフェニル基）、アクリロイル基、メタクリロイル基、及びそれらの誘導体から選択される少なくとも一つを含有する基等が挙げられる。なかでも、その反応性に優れることから、連鎖重合性基としては、ビニル基、スチリル基（ビニルフェニル基）、アクリロイル基、メタクリロイル基、及びそれらの誘導体から選択される少なくとも一つを含有する基であることが好ましい。
【００８４】
反応性基含有電荷輸送材料の電荷輸送性骨格としては、電子写真感光体における公知の構造であれば特に限定されるものではなく、例えば、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の含窒素の正孔輸送性化合物に由来する骨格であって、窒素原子と共役している構造が挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン骨格が好ましい。
【００８５】
これら反応性基及び電荷輸送性骨格を有する反応性基含有電荷輸送材料、非反応性の電荷輸送材料、反応性基含有非電荷輸送材料は、周知の材料から選択すればよい。
【００８６】
保護層には、その他、周知の添加剤が含まれていてもよい。
【００８７】
保護層の形成は、特に制限はなく、周知の形成方法が利用されるが、例えば、上記成分を溶剤に加えた保護層形成用塗布液の塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱等の硬化処理することで行う。
【００８８】
保護層形成用塗布液を調製するための溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル等のセロソルブ系溶剤；イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶剤等が挙げられる。これら溶剤は、単独で又は２種以上混合して用いる。
なお、保護層形成用塗布液は、無溶剤の塗布液であってもよい。
【００８９】
保護層形成用塗布液を感光層（例えば電荷輸送層）上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が挙げられる。
【００９０】
保護層の膜厚は、例えば、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下、より好ましくは２μｍ以上１０μｍ以下の範囲内に設定される。
【００９１】
［画像形成装置（及びプロセスカートリッジ）］
本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面を露光し、静電潜像を形成する露光手段と、トナーを含む現像剤により電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、を備える。そして、電子写真感光体として、上記本実施形態に係る電子写真感光体が適用される。
【００９２】
本実施形態に係る画像形成装置は、記録媒体の表面に転写されたトナー像を定着する定着手段を備える装置；電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置；電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置；トナー像の転写後、帯電前の電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置；トナー像の転写後、帯電前に電子写真感光体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置；電子写真感光体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための電子写真感光体加熱部材を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
【００９３】
中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー像が転写される中間転写体と、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
【００９４】
本実施形態に係る画像形成装置は、乾式現像方式の画像形成装置、湿式現像方式（液体現像剤を利用した現像方式）の画像形成装置のいずれであってもよい。
【００９５】
ここで、本実施形態に係る画像形成装置において、露光手段の露光波長よりも、電子写真感光体の下引層表面の光吸収端波長が大きいことがよい。それにより、電子写真感光体の下引層の電荷発生効率が高まる。
露光手段の露光波長および電子写真感光体の下引層表面の光吸収端波長は、例えば、３７０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に有する態様が例示できる。
なお、電子写真感光体の下引層表面の光吸収端波長は、光吸収係数αが１０００［ｃｍ−１］となる波長を指す。
媒質に入射する前の光の強度をＩ０としたとき、距離Ｘ進んだときのきの光の強度Ｉはランベルト・ベールの法則から光吸収係数αを用いて以下の式で定義される。
Ｉ＝Ｉ０  ×  ｅｘｐ（−αＸ）
そして、下引層の光吸収係数αは、光度計による透過率測定やエリプソメーターなどの種々の測定手段により得ることができる。中でもエリプソメーターは導電性基体上の下引層を非破壊で測定できることから好ましい。光吸収係数αは、エリプソメーターで得られる消衰係数ｋにより、α＝４πｋ／λ（λは光の波長）で算出される。
また、下引層の膜厚は、断面は断面ＳＥＭなどの観察やエリプソメーターにより測定することができる。
【００９６】
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、電子写真感光体を備える部分が、画像形成装置に対して着脱されるカートリッジ構造（プロセスカートリッジ）であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。なお、プロセスカートリッジには、電子写真感光体以外に、例えば、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段からなる群から選択される少なくとも一つを備えてもよい。
【００９７】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
【００９８】
図４は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図４に示すように、電子写真感光体７を備えるプロセスカートリッジ３００と、露光装置９（露光手段の一例）と、転写装置４０（一次転写装置）と、中間転写体５０とを備える。なお、画像形成装置１００において、露光装置９はプロセスカートリッジ３００の開口部から電子写真感光体７に露光し得る位置に配置されており、転写装置４０は中間転写体５０を介して電子写真感光体７に対向する位置に配置されており、中間転写体５０はその一部が電子写真感光体７に接触して配置されている。図示しないが、中間転写体５０に転写されたトナー像を記録媒体（例えば用紙）に転写する二次転写装置も有している。なお、中間転写体５０、転写装置４０（一次転写装置）、及び二次転写装置（不図示）が転写手段の一例に相当する。なお、画像形成装置１００において、制御装置６０（制御手段の一例）は、画像形成装置１００内の各装置及び各部材の動作を制御する装置であり、各装置及び各部材と接続されて配置されている。
【００９９】
図４におけるプロセスカートリッジ３００は、ハウジング内に、電子写真感光体７、帯電装置８（帯電手段の一例）、現像装置１１（現像手段の一例）、及びクリーニング装置１３（クリーニング手段の一例）を一体に支持している。クリーニング装置１３は、クリーニングブレード（クリーニング部材の一例）１３１を有しており、クリーニングブレード１３１は、電子写真感光体７の表面に接触するように配置されている。なお、クリーニング部材は、クリーニングブレード１３１の態様ではなく、導電性又は絶縁性の繊維状部材であってもよく、これを単独で、又はクリーニングブレード１３１と併用してもよい。
【０１００】
なお、図４には、画像形成装置として、潤滑材１４を電子写真感光体７の表面に供給する繊維状部材１３２（ロール状）、及び、クリーニングを補助する繊維状部材１３３（平ブラシ状）を備えた例を示してあるが、これらは必要に応じて配置される。
【０１０１】
以下、本実施形態に係る画像形成装置の各構成について説明する。
【０１０２】
−帯電装置−
帯電装置８としては、例えば、導電性又は半導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用される。また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も使用される。
【０１０３】
−露光装置−
露光装置９としては、例えば、電子写真感光体７表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。
電子写真感光体７において、電荷発生能を有する下引層表面の光吸収端波長が３７０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に有する場合、露光装置９としては、３７０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に露光波長（発振波長）の光源を持つ装置を適用することがよい。この範囲の露光波長（発振波長）の光源としては、青色レーザが例示される。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
【０１０４】
−現像装置−
現像装置１１としては、例えば、現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。現像装置１１としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体７に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
【０１０５】
現像装置１１に使用される現像剤は、トナー単独の一成分系現像剤であってもよいし、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤であってもよい。また、現像剤は、磁性であってもよいし、非磁性であってもよい。これら現像剤は、周知のものが適用される。
【０１０６】
−クリーニング装置−
クリーニング装置１３は、クリーニングブレード１３１を備えるクリーニングブレード方式の装置が用いられる。
なお、クリーニングブレード方式以外にも、ファーブラシクリーニング方式、現像同時クリーニング方式を採用してもよい。
【０１０７】
−転写装置−
転写装置４０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。
【０１０８】
−中間転写体−
中間転写体５０としては、半導電性を付与したポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むベルト状のもの（中間転写ベルト）が使用される。また、中間転写体の形態としては、ベルト状以外にドラム状のものを用いてもよい。
【０１０９】
−制御装置−
制御装置６０は、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されている。具体的には、制御装置６０は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置；  Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、各種プログラムを記憶したＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、プログラムの実行時にワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、各種情報を記憶する不揮発性メモリ、及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を備えている。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ、及びＩ／Ｏの各々は、バスを介して接続されている。そして、Ｉ／Ｏには、電子写真感光体７（駆動モータ３０を含む）、帯電装置８、露光装置９、現像装置１１、転写装置４０等の画像形成装置１００の各部が接続されている。
【０１１０】
なお、ＣＰＵは、例えば、ＲＯＭや不揮発性メモリに記憶されているプログラム（例えば、画像形成シーケンスや回復シーケンス等）の制御プログラム）実行し、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。ＲＡＭは、ワークメモリとして使用される。ＲＯＭや不揮発性メモリには、例えば、ＣＰＵが実行するプログラムやＣＰＵの処理に必要なデータ等が記憶されている。なお、制御プログラムや各種データは、記憶部等の他の記憶装置に記憶されていてもよいし、通信部を介して外部から取得されてもよい。
【０１１１】
また、制御装置６０には、各種ドライブが接続されていてもよい。各種ドライブとしては、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリなどのコンピュータ読み取り可能な可搬性の記録媒体からデータを読み込んだり、記録媒体に対してデータを書き込んだりする装置が挙げられる。各種ドライブを備える場合には、可搬性の記録媒体に制御プログラムを記録しておいて、これを対応するドライブで読み込んで実行してもよい。
【０１１２】
図５は、本実施形態に係る画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
図５に示す画像形成装置１２０は、プロセスカートリッジ３００を４つ搭載したタンデム方式の多色画像形成装置である。画像形成装置１２０では、中間転写体５０上に４つのプロセスカートリッジ３００がそれぞれ並列に配置されており、１色に付き１つの電子写真感光体が使用される構成となっている。なお、画像形成装置１２０は、タンデム方式であること以外は、画像形成装置１００と同様の構成を有している。
【０１１３】
なお、本実施形態に係る画像形成装置１００は、上記構成に限られず、例えば、電子写真感光体７の周囲であって、転写装置４０よりも電子写真感光体７の回転方向下流側でクリーニング装置１３よりも電子写真感光体の回転方向上流側に、残留したトナーの極性を揃え、クリーニングブラシで除去しやすくするための第１除電装置を設けた形態であってもよいし、クリーニング装置１３よりも電子写真感光体の回転方向下流側で帯電装置８よりも電子写真感光体の回転方向上流側に、電子写真感光体７の表面を除電する第２除電装置を設けた形態であってもよい。
【０１１４】
また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、上記構成に限られず、周知の構成、例えば、電子写真感光体７に形成したトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の画像形成装置を採用してもよい。
【実施例】
【０１１５】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、以下の実施例において「部」は質量部を意味する。
【０１１６】
＜実施例１＞
−下引層の形成−
ホーニング加工したアルミニウム基体（外径３０ｍｍ、長さ３６５ｍｍ、厚み（肉厚）１．０ｍｍの）の表面へ、水素を含む酸化ガリウムで構成された下引層（金属酸化物層）を形成した。この下引層（金属酸化物層）の形成は、図２に示す構成を有する成膜装置を用いて行った。
【０１１７】
まず、アルミニウム基体を成膜装置の成膜室２１０内の基体支持部材２１３に載せ、排気口２１１を介して成膜室２１０内を圧力が０．１Ｐａになるまで真空排気した。
次に、Ｈｅ希釈４０％酸素ガス（流量２．０ｓｃｃｍ）と水素ガス（流量５０ｓｃｃｍ）とを、ガス導入管２２０から直径８５ｍｍの平板電極２１９が設けられた高周波放電管部２２１内に導入し、高周波電力供給部２１８及びマッチング回路（図２中不図示）により、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を出力１５０Ｗにセットしチューナでマッチングを取り平板電極２１９から放電を行った。この時の反射波は０Ｗであった。
次に、トリメチルガリウムガス（流量２．２ｓｃｃｍ）を、ガス導入管２１５を介してシャワーノズル２１６から成膜室２１０内のプラズマ拡散部２１７に導入した。この時、バラトロン真空計で測定した成膜室２１０内の反応圧力は５．３Ｐａであった。
この状態で、アルミニウム基体を５００ｒｐｍの速度で回転させながら６０分間成膜し、アルミニウム基体表面に膜厚０．５μｍの下引層を形成した。
下引層における、酸素とガリウムとの元素組成比（酸素／ガリウム）は１．２１であった。
【０１１８】
―下引層の評価―
アルミニウム基体に下引層を形成したものを切り出し、Ｊ．Ａ．ＷＯＯＬＬＡＭ社製分光エリプソメーターＭ−２０００を用いて、波長１５００ｎｍから２００ｎｍの範囲で入射角６５度、７０度、７５度で測定し、解析ソフトＷＶＡ３２で解析し、消衰係数ｋと膜厚ｄを得た。波長と消衰係数ｋから各波長での光吸収係数αを求めた。そして、下引層表面の光吸収端波長を求めた。
【０１１９】
−電荷輸送層の形成−
テトラヒドロフラン２５０質量部に、２０℃の液温に保ちながら４−（２，２−ジフェニルエチル）−４’，４’’−ジメチル−トリフェニルアミン２５質量部、結着樹脂として、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：３００００）２５質量部を加え、１２時間攪拌混合し、電荷輸送層形成用塗布液を得た。
この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布して１３５℃で４０分間乾燥し、膜厚が３０μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を得た。
【０１２０】
以上の工程を経て、感光体を得た。
【０１２１】
＜実施例２〜５＞
成膜時間を調整し「下引層の膜厚」、ガス流量比を調整し「調整酸素とガリウムとの元素組成比（酸素／ガリウム＝Ｇａ／Ｇａ）」を表１に示す値に変更した以外は、実施例１と同様にして、感光体を得た。
【０１２２】
＜比較例１＞
−下引層の作製−
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フラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ５０３：信越化学工業社製）１．３質量部を添加し、２時間攪拌した。その後テトラヒドロフラ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表面処理酸化亜鉛を得た。
前記表面処理を施した酸化亜鉛１１０質量部を５００質量部のテトラヒドロフランと攪拌混合し、アリザリン０．６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℃で減圧乾燥を行い、アリザリン付与酸化亜鉛を得た。
このアリザリン付与酸化亜鉛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（エスレック  ＢＭ−１、積水化学工業社製）１５質量部とを、メチルエチルケトン８５質量部と混合し、混合液を得た。この混合液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２時間の分散を行い、分散液を得た。
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、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）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外径３０ｍｍ、長さ３６５ｍｍ、厚み（肉厚）１．０ｍｍのアルミニウム基体上に塗布し、１７０℃、４０分の乾燥硬化を行い厚さ１９μｍの下引層を得た。
【０１２３】
−電荷発生層の作製−
電荷発生物質としてのＣｕｋα特性Ｘ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（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、直径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、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の塗布液を得た。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（２５℃）で乾燥して、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１２４】
−電荷輸送層の作製−
テトラヒドロフラン２５０質量部に、２０℃の液温に保ちながら４−（２，２−ジフェニルエチル）−４’，４’’−ジメチル−トリフェニルアミン２５質量部、結着樹脂として、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：３００００）２５質量部を加え、１２時間攪拌混合し、電荷輸送層形成用塗布液を得た。
【０１２５】
この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布して１３５℃で４０分間乾燥し、膜厚が３０μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を得た。
【０１２６】
以上の工程を経て、感光体を得た。
【０１２７】
＜評価＞
得られた感光体について、次の評価を実施した。結果を表１に示す。
【０１２８】
（画像形成試験）
得られた新品の感光体を、画像形成装置「ＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒ  Ｃｏｌｏｒ  ａ４５０（富士ゼロックス社製）」の改造機（露光装置の光源を露光波長（発振波長）４０５ｎｍ±５の青色レーザに取り替えた改造機）に搭載した。
この改造機により、Ａ４紙に、２００ｌｐｉの網点スクリーン線数で、画像濃度Ｃｉｎ３０％のハーフトーン画像を１０００枚出力した。
その後、図６に示したテストチャートをＡ３に出力し、画像を目視にて観察し、次の評価基準で評価した。
Ａ：階調再現が得られている、かつ、ハーフトーンに×が見えない
Ｂ：階調再現が得られているが、ハーフトーンに×が見える
Ｃ：階調再現は得られているが、画像濃度が低い、または高い、またはカブリがみられる
Ｄ：階調再現が得られない
【０１２９】
（リサイクル試験）
上記画像形成試験を終了した後、感光体をリサイクルした。
具体的には、実施例の感光体は、溶剤（テトラヒドロフラン）により電荷輸送層を除去した後、再度、同じ手法により、溶剤により除去できなかった下引層上に電荷輸送層を形成し、感光体をリサイクルした。
一方、比較例の感光体は、溶剤（テトラヒドロフラン）により電荷発生層および電荷輸送層を除去した後、下引層上に電荷発生層および電荷輸送層を順次形成した。
そして、リサイクル品の感光体を使用し、再度、上記画像形成試験を実施した。
【０１３０】
【表１】
2019184792.tif 000005
【０１３１】
上記結果から、本実施例の感光体は、比較例の感光体に比べ、少ない工程数でリサイクルできることがわかる。
また、本実施例の感光体のリサイクル品は、性能維持性にも優れることがわかる。
【符号の説明】
【０１３２】
１０１  下引層、１０２  電荷輸送層、１０３  導電性基体、１０５  有機感光層、１０７Ａ，７  電子写真感光体（感光体）、８  帯電装置、９  露光装置、１１  現像装置、１３  クリーニング装置、１４  潤滑材、３０  駆動モータ、４０  転写装置、５０  中間転写体、６０  制御装置、１００  画像形成装置、１２０  画像形成装置、１３１  クリーニングブレード、１３２  繊維状部材（ロール状）、１３３  繊維状部材（平ブラシ状）、３００  プロセスカートリッジ、２１０  成膜室、２１１  排気口、２１２  基体回転部、２１３  基体支持部材、２１４  基体、２１５、２２０  ガス導入管、２１６  シャワーノズル、２１７  プラズマ拡散部、２１８  高周波電力供給部、２１９  平板電極、２２１  高周波放電管部、２２２  高周波コイル、２２３  石英管
【図１】
2019184792.tif 000006
【図２】
2019184792.tif 000007
【図３】
2019184792.tif 000008
【図４】
2019184792.tif 000009
【図５】
2019184792.tif 000010
【図６】
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