(57)【要約】【課題】本発明は、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能な感光体を提供することを目的とする。また、本発明は、該感光体を用いた画像形成方法並びに該感光体を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。【解決手段】感光体は、導電性支持体上に、少なくとも中間層、電荷発生層及び電荷輸送層が順次積層されており、中間層は、無機半導体からなり、電荷発生層は、電荷発生材料を含有し、無機半導体の電子親和力は、電荷発生材料のイオン化ポテンシャルよりも小さい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に、少なくとも中間層、電荷発生層及び電荷輸送層が順次積層されている感光体であって、
該中間層は、無機半導体からなり、
該電荷発生層は、電荷発生材料を含有し、
該無機半導体の電子親和力は、該電荷発生材料のイオン化ポテンシャルよりも小さいことを特徴とする感光体。
【請求項２】
前記無機半導体の電子親和力と前記電荷発生材料のイオン化ポテンシャルの差は、１．０ｅＶよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の感光体。
【請求項３】
前記無機半導体の電子親和力は、前記電荷発生材料の電子親和力よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の感光体。
【請求項４】
前記無機半導体のバンドギャップは、２．０ｅＶよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の感光体。
【請求項５】
前記無機半導体は、酸化物半導体又は複合酸化物半導体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の感光体。
【請求項６】
前記導電性支持体は、表面粗さＲｚが０．６μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の感光体。
【請求項７】
少なくとも、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の感光体を帯電させる工程と、該帯電された感光体に静電潜像を形成する工程と、該形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する工程と、該形成されたトナー像を被転写体に転写する工程と、該トナー像が被転写体に転写された感光体に残留したトナーを除去する工程を繰り返すことを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の感光体と、該感光体を帯電させる手段と、該帯電された感光体に静電潜像を形成する手段と、該形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する手段と、該形成されたトナー像を被転写体に転写する手段と、該トナー像が被転写体に転写された感光体に残留したトナーを除去する手段を少なくとも有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の感光体と、該感光体を帯電させる手段、該帯電された感光体に静電潜像を形成する手段、該形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する手段、該形成されたトナー像を被転写体に転写する手段及び該トナー像が被転写体に転写された感光体に残留したトナーを除去する手段からなる群から選択される少なくとも一つの手段とを有し、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体、画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスの省スペース化、ビジネスオポチュニティの拡大等の観点から、電子写真装置に対して、高速化、小型化、カラー化、さらには、高画質化、易メンテナンス性が望まれている。これらは、電子写真感光体の特性の向上、耐久性の向上等が関係していることから、電子写真感光体の開発により解決すべき問題と位置付けられている。易メンテナンス性の向上の観点からは、電子写真感光体の交換頻度の低減が挙げられる。これは、電子写真感光体由来の主力画像欠陥を、長期に亘って可能な限り少なくすることであり、電子写真感光体の長寿命化に他ならない。また、長期に亘る出力画像の高画質化にも関連するため、近年、電子写真感光体の長寿命化に関する開発が多く報告されている。
【０００３】
電子写真感光体を長寿命化するためには、電子写真感光体が受ける各種ハザードに対する耐久性の向上が必須となる。例えば、感光体上に残留するトナーをクリーニングする手段としては、弾性部材を当接する方式、所謂ブレードクリーニング方式が主流となっている。本方式は、少ないスペースで大きなトナー除去能力を有するため、電子写真装置の小型化には非常に有効であるが、電子写真感光体に直接弾性部材を当接し、摺擦させるため、電子写真感光体への機械的なハザードが非常に大きい。このため、本クリーニング方式を適用した電子写真装置においては、電子写真感光体の摩耗が課題となることが多く、長寿命化するために、高硬度保護層を積層すること等が知られている（特許文献１〜５参照）。
【０００４】
機械的ハザード以外の電子写真感光体へのハザードとしては、感光層、電荷発生層、電荷輸送層、中間層等を通過する電荷によるハザードが挙げられる。現在広く普及している電子写真感光体は、有機材料からなるものが大部分を占めているため、電荷の通過により徐々に有機材料の変質が生じ、層中での電荷トラップの発生や、帯電性の低下等の電子写真特性の低下が生じる。特に、帯電性の低下は、出力画像の画質への影響が大きく、画像濃度の低下、地汚れ、連続出力時の画像の均質性等の重大な問題を引き起こすことが知られている。
【０００５】
帯電性の低下は、導電性基板から感光層、電荷発生層、電荷輸送層等への電荷の注入や、中間層における電荷トラップの発生が原因であると考えられている。例えば、積層型の感光層を有する感光体の場合、帯電器によって電荷輸送層の表面に負帯電を行うが、その際に導電性基板から感光層へ正電荷が注入され、表面に達すると、付与された電荷がキャンセルされるため、所望の帯電電位を得られなくなる。この帯電性の低下がミクロな領域で発生する場合は、出力画像に地汚れ等の問題を引き起こす。また、感光体の全域で発生する場合は、画像濃度の低下を引き起こす。さらに、中間層で電荷トラップが発生する場合は、電荷発生層で生じる負電荷が中間層でトラップされることによって、帯電性の低下、露光部電位の上昇等を引き起こすと考えられる。
【０００６】
帯電性の低下に対する改善策としては、例えば、導電性支持体と感光層の間の中間層を絶縁層とすることが知られている（特許文献６、７参照）。これにより、導電性支持体から感光層への電荷注入を抑制することができるが、一方で、感光層中で発生した電荷を導電性支持体へ流すことが困難であるため、露光部電位を上昇させる原因となる。
【０００７】
また、有機材料（及び無機微粒子）からなる中間層がアクセプター材料又はドナー材料を含有することにより、所望の極性の電荷を輸送する方法が知られている（特許文献８参照）。これにより、中間層における電荷トラップの発生を抑制することが可能であり、帯電性の低下を改善することができるが、アクセプター材料又はドナー材料が有機材料からなるため、中間層の電荷通過によって劣化する。また、ＯＰＣは、そのほとんどが積層型の感光層を有する感光体であり、負帯電が行われているため、中間層がアクセプター材料を含有する必要があるが、優れた電子移動特性を示すアクセプター材料が少ないこと、取り扱い時に酸素による特性低下等があることが問題となっている。
【特許文献１】特開平５−１８１２９９号公報
【特許文献２】特開２００２−６５２６号公報
【特許文献３】特開２００２−８２４６５号公報
【特許文献４】特開２０００−２８４５１４号公報
【特許文献５】特開２００１−１９４８１３号公報
【特許文献６】特開平３−４５９６２号公報
【特許文献７】特開平７−２８１４６３号公報
【特許文献８】特開２００６−２５９１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能な感光体を提供することを目的とする。また、本発明は、該感光体を用いた画像形成方法並びに該感光体を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジ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、感光体において、導電性支持体上に、少なくとも中間層、電荷発生層及び電荷輸送層が順次積層されている感光体であって、該中間層は、無機半導体からなり、該電荷発生層は、電荷発生材料を含有し、該無機半導体の電子親和力は、該電荷発生材料のイオン化ポテンシャルよりも小さいことを特徴とする。本発明によれば、中間層から電荷発生層への正電荷の注入を、相互に特有の電気的特性を利用することで抑制することが可能である。これによって、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能な感光体を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の感光体において、前記無機半導体の電子親和力と前記電荷発生材料のイオン化ポテンシャルの差は、１．０ｅＶよりも大きいことを特徴とする。本発明によれば、中間層から電荷発生層への正電荷の注入を効果的に抑制することができる。これによって、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能な感光体が得られる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の感光体において、前記無機半導体の電子親和力は、前記電荷発生材料の電子親和力よりも大きいことを特徴とする。本発明によれば、光を照射することにより電荷発生層中に発生した電子が中間層へ注入しやすくすることが可能である。これによって、長期に亘る使用によっても、露光部の電位を低く維持することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の感光体において、前記無機半導体のバンドギャップは、２．０ｅＶよりも大きいことを特徴とする。本発明によれば、無機半導体と導電性支持体の間のホール注入を低減することが可能である。これによって、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能な感光体が得られる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の感光体において、前記無機半導体は、酸化物半導体又は複合酸化物半導体であることを特徴とする。本発明によれば、中間層から電荷発生層への正電荷の注入を、相互に特有の電気的特性を利用することで抑制することが可能である。これによって、長期に亘る使用によっても、帯電性の低下が少なく、欠陥の少ない画像を形成することが可能な感光体を提供することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の感光体において、前記導電性支持体は、表面粗さＲｚが０．６μｍ以上であることを特徴とする。本発明によれば、コヒーレンシーの高い書き込み光で感光体を露光しても、モアレの発生を抑制することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、画像形成方法において、少なくとも、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の感光体を帯電させる工程と、該帯電された感光体に静電潜像を形成する工程と、該形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する工程と、該形成されたトナー像を被転写体に転写する工程と、該トナー像が被転写体に転写された感光体に残留したトナーを除去する工程を繰り返すことを特徴とする。本発明によれば、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能な画像形成方法を提供することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、画像形成装置において、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の感光体と、該感光体を帯電させる手段と、該帯電された感光体に静電潜像を形成する手段と、該形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する手段と、該形成されたトナー像を被転写体に転写する手段と、該トナー像が被転写体に転写された感光体に残留したトナーを除去する手段を少なくとも有することを特徴とする。本発明によれば、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、プロセスカートリッジにおいて、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の感光体と、該感光体を帯電させる手段、該帯電された感光体に静電潜像を形成する手段、該形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する手段、該形成されたトナー像を被転写体に転写する手段及び該トナー像が被転写体に転写された感光体に残留したトナーを除去する手段からなる群から選択される少なくとも一つの手段とを有し、画像形成装置本体に着脱可能であることを特徴とする。本発明によれば、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能なプロセスカートリッジを提供することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、長期に亘る使用によっても、欠陥の少ない画像を形成することが可能な感光体を提供することができる。また、本発明によれば、該感光体を用いた画像形成方法並びに該感光体を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジ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】
【００１９】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。
【００２０】
本発明の感光体は、導電性支持体上に、少なくとも中間層、電荷発生層及び電荷輸送層が順次積層されている感光体であって、中間層は、無機半導体からなり、電荷発生層は、電荷発生材料を含有し、無機半導体の電子親和力（伝導帯の底から真空準位までのエネルギー差）は、電荷発生材料のイオン化ポテンシャルよりも小さい。これによって、導電性支持体から電荷発生層、電荷輸送層への不要な電荷の注入を抑制すると共に、使用によっても中間層中への電荷トラップが発生せず、長期に亘って感光体の帯電性の低下が生じず、出力画像の欠陥を極めて少なくすることができる。さらに、感光体の構成材料が電荷のハザードに対して非常に強いため、長期に亘って帯電性を維持することができる。その結果、感光体の繰り返し使用によっても、画像濃度の低下、地汚れの発生等の出力画像の欠陥の発生を抑制することができる。
【００２１】
一般に、電子写真作像プロセスにおける帯電プロセスは、感光体の表面を一定の電位に帯電させるものであり、その均一性が画像濃度ムラに関わり、帯電能力が高速性に関わることから、高画質化、高速化に対して、重要な技術とされている。感光体の表面を均一に帯電させるために必要な特性としては、導電性支持体から不要な電荷の注入が無いこと、感光体内で電荷のトラップが少ないことが挙げられる。これらの特性を有さない感光体を帯電させると、導電性支持体から逆極性の電荷が注入されて、表面に付与された電荷をキャンセルしたり、蓄積された感光体内の電荷が表面に付与された電荷をキャンセルしたりすることによって、所望の帯電性が得られない。
【００２２】
また、最近の感光体の開発動向として、環境対応、易メンテナンス性等を指向して長寿命化が進められているため、導電性支持体からの不要な電荷の注入が無いことや、感光体内で電荷のトラップが少ないことが長期に亘って維持されることが求められている。すなわち、このような帯電性に関わる特性は、初期に優れていても、使用によって感光体を構成する有機材料が劣化して、不要な電荷の注入サイトが発生したり、層中に新たな電荷のトラップが発生したりすると低下する。このため、感光体を構成する材料の電気的耐久性が求められている。
【００２３】
本発明の感光体は、通過電荷に対する耐久性を有する無機半導体を中間層に適用すると共に、無機半導体として、電気化学的に電荷発生層への不要な電荷が注入しにくいものを用いることにより、長期に亘って、帯電性の低下が生じにくい優れた感光体を得ることができる。
【００２４】
本発明において、中間層を構成する無機半導体の電子親和力は、電荷発生層に含有される電荷発生材料のイオン化ポテンシャルよりも小さいことが必要である。以下に、この理由について説明する。積層型の感光層を有する感光体は、通常、表面を負に帯電させて用いられるが、無機半導体の電子親和力が電荷発生材料のイオン化ポテンシャルよりも大きいと、無機半導体によって電荷発生材料のＨＯＭＯ（最高被占分子軌道）の電子が引き抜かれると考えられる。また、これによって生じた正孔を補償するように電荷輸送層から電子の注入と正孔の輸送が生じるため、感光体の表面に付与された負電荷が輸送された正孔によってキャンセルされると考えられる。このような現象を発生させないためには、無機半導体の電子親和力は、電荷発生材料のイオン化ポテンシャルよりも小さいことが必要である。
【００２５】
また、無機半導体の電子親和力が電荷発生材料の電子親和力（ＬＵＭＯ（最低空分子軌道）から真空準位までのエネルギー差）よりも大きい場合、光照射によって電荷発生材料のＬＵＭＯに励起された電子は、中間層を経由して導電性支持体に移動しやすい。このため、感光体の露光部の電位を低く維持するためには、無機半導体の電子親和力は、電荷発生材料の電子親和力よりも大きいことが好ましい。
【００２６】
さらに、導電性支持体から中間層への正孔の注入を抑制するためには、無機半導体のバンドギャップを大きくすることが好ましい。これにより、中間層の価電子帯から導電性支持体のフェルミ準位への電子の流入を少なくすることが可能となる。
【００２７】
本発明において、中間層としては、このような電気化学的特性を全て満たした無機半導体を用いることが好ましい。
【００２８】
一般に、有機半導体は、種類が多く、吸収スペクトルの制御が容易であること、デバイス形成の容易さから、電子写真感光体分野で広く取り扱われているが、その反面、結合エネルギーが小さく、光、熱、電気的ハザード等によって、容易に構造の変化に伴う特性変化が生じやすい。一方、無機半導体は、用いることができる材料が少なく、デバイス設計が困難であることや、成膜に要するコスト、時間が大きくなる傾向があり、電子写真感光体分野では、唯一アモルファス・シリコンが商業化されているのみである。しかしながら、無機半導体は、アモルファス・シリコンも含め、共有結合性が極めて強く、光、熱、電気的ハザード等によっても、構造の変化がほとんど生じないことから、長期に亘って安定した特性を維持することができる。本発明においては、無機半導体の電気化学的特性を選択することにより、導電性支持体から電荷発生層、電荷輸送層へ正孔を注入しにくい感光体を得ることが可能である。
【００２９】
次に、無機半導体の電子親和力の測定方法について説明する。無機半導体の電子親和力は、ケルビン法や光電子分光法（Ｘ線・紫外線）で得られた価電子帯から真空準位までのエネルギー差から、バンドギャップ値を差し引くことにより得られる。本発明においては、ケルビン法を用いて仕事関数を測定する。ここで、ケルビン法の測定原理を簡単に説明する。ケルビン法は、仕事関数が既知である物質と所望の物質との接触電位差を利用した測定方法である。すなわち、二つの仕事関数の異なる物質を接触させた時、フェルミ準位が同じになるように電流が流れ、平衡状態では電位差が生じる。この電位差は、二つの物質の仕事関数の差に相当する。従って、仕事関数が未知の測定サンプルＡと仕事関数が既知の標準サンプルＢ（本発明においては、白金）の、二つの平板電極を用意して、互いに対向して近づけたり離したりする（これを振動プローブ法や振動容量法（ケルビン法）という）と、交流電流が流れるので、その時に電圧を測定すれば、仕事関数が測定できる。測定装置としては、ＵＨＶケルビンプローブ（テックサイエンス社製）等を用いることができる。
【００３０】
次に、バンドギャップの測定方法について説明する。本発明において、バンドギャップの測定には、光化学的測定手法の一つとして知られるＴａｕｃプロットを用いるが、物理的に同義な特性値が得られるのであれば、特に限定されない。ここで、Ｔａｕｃプロットを用いたバンドギャップエネルギーＥ０の測定原理を説明する。一般に、半導体の長波長側の光学吸収端の近傍の比較的吸収の大きい領域において、吸収係数α、光エネルギーｈν（但し、ｈはプランク常数であり、νは波数である。）及びバンドキャップエネルギーＥ０の間には、式
αｈν＝Ｂ（ｈν−Ｅ０）２（但し、Ｂは定数である。）
が成り立つと考えられている。したがって、吸収スペクトルを測定し、（αｈν）１／２に対してｈνをプロット（所謂Ｔａｕｃプロット）し、直線区間を外挿したα＝０におけるｈνの値がバンドギャップエネルギーＥ０となる。
【００３１】
これらの方法で得た価電子帯の仕事関数とバンドギャップエネルギーから電子親和力が得られる。
【００３２】
本発明において、無機半導体の電子親和力は、電荷発生材料のイオン化ポテンシャルよりも小さい必要があるが、そのエネルギー差は、１．０ｅＶよりも大きいことが好ましく、１．２ｅＶ以上がさらに好ましい。無機半導体の電子親和力と電荷発生材料のイオン化ポテンシャルの差が１．０ｅＶ以下においても、ホールブロッキング性が示されるが、用いる無機半導体によっては、その機能が十分に発現されない場合がある。また、ホールブロッキング性を発現させるためには、エネルギー差の上限は、特に規定されないが、あまりにエネルギー差が大きい場合は、後述するように、無機半導体の電子親和力が電荷発生材料の電子親和力よりも小さくなることがある。その結果、電子写真プロセスにおける書き込みプロセスで電荷発生材料に形成される電子が無機半導体に注入しにくくなるため、不要な電子が電荷発生層と中間層界面に残留する原因となる。
【００３３】
次に、有機材料の電子親和力及びイオン化ポテンシャルについて簡単に説明する。有機材料の電子親和力とは、ＬＵＭＯから真空準位までのエネルギー差を意味し、有機材料のイオン化ポテンシャルとは、ＨＯＭＯから真空準位までのエネルギー差を意味する。
【００３４】
イオン化ポテンシャルは、ケルビン法を用いても求められるが、光電子分光測定方法を用いると、比較的簡便に求められる。ここで、光電子分光測定法の基本原理について説明する。試料の表面に紫外線を照射した場合に放出される光電子数は、紫外線のエネルギーに依存して変化することから、光エネルギーを連続的に変化させた際の光電子の放出量の変化をトレースすることにより、光電子の放出を開始するエネルギーが得られる。本発明においては、光電子分光測定法からイオン化ポテンシャルが得られる。具体的には、表面平滑なＡｌ板上にフィルム（本発明においては、電荷発生層と同一組成の樹脂膜）を形成し、大気中光電子分光装置ＡＣ−２（理研計器社製）を用いて、フィルムのイオン化ポテンシャルを測定することができる。
【００３５】
また、電子親和力は、イオン化ポテンシャルからＨＯＭＯ／ＬＵＭＯ間の遷移エネルギーを差し引くことにより得られる。本発明において、ＨＯＭＯ／ＬＵＭＯ間の遷移エネルギーＥ［ｅＶ］は、吸収端波長λ［ｎｍ］から、式
Ｅ＝１２３９．８／λ
を用いて算出される。なお、一般に吸収端の定義は、統一されていないが、本発明においては、Ｔａｕｃプロットを有機材料に適用することにより得られるＨＯＭＯ／ＬＵＭＯ間の遷移エネルギーに相当するバンドギャップエネルギーの波長換算値を吸収端波長として用いる。
【００３６】
なお、電気化学的に同義の特性値を得ることができる方法であれば、イオン化ポテンシャル及び電子親和力の測定方法は、上記の方法に限定されない。
【００３７】
本発明において、無機半導体のバンドギャップも導電性支持体からのホールブロッキング性に関連がある。バンドギャップが大きい無機半導体を中間層に用いることにより、価電子帯から真空準位までのエネルギー差が大きくなり、導電性支持体に用いる金属のフェルミ準位からのホール注入を抑制することができる。無機半導体のバンドギャップは２．０ｅＶよりも大きいことが好ましく、２．５ｅＶ以上がさらに好ましい。バンドギャップが２．０ｅＶ以下であると、導電性支持体に用いられる金属（アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム等）のフェルミ準位を無機半導体の価電子帯が上回ったり、導電性支持体に用いられる金属のフェルミ準位と無機半導体の価電子帯のエネルギー差が小さくなったりして、十分ホールブロッキング性を補償できなくなることがある。その結果、導電性支持体から中間層へのホールの注入が生じやすくなる。
【００３８】
バンドギャップは、前述の方法を用いても測定してもよいし、電気化学的に同義の特性値が得られる場合は、特に限定されず、種々の測定方法を用いてもよい。
【００３９】
本発明において、中間層は、導電性支持体から電荷発生層、電荷輸送層へのホールブロッキング性を有し、電荷発生層から導電性支持体への電子輸送性を有することが好ましい。ホールブロッキング性に関しては、無機半導体の電子親和力及びバンドギャップにより達成することが可能である。一方、電子輸送性に関しては、無機半導体中に電子キャリアが存在する所謂ｎ型半導体であることが好ましい。キャリア濃度等は、特に限定されないが、キャリア濃度が高くなりすぎると、中間層の近傍の電荷発生層で発生した電荷が消去されることがある。
【００４０】
無機半導体は、特に限定されないが、ｎ型半導体としては、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化バナジウム等の酸化物半導体、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸カリウム等の二元系の複合酸化物半導体、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ（ＩＧＺＯ）等の三元系の複合酸化物半導体、カドミウムやビスマスの硫化物、カドミウムのセレン化物やテルル化物、ガリウムのリン化物やヒ素化物等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、長期に亘る使用によっても、帯電性の低下が少ないことから、酸化物半導体又は複合酸化物半導体が好ましい。また、電子キャリアとして、無機半導体中にドナー成分が含有されていてもよい。ドナー成分としては、Ａｌ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ等のＩＩＩ族元素、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等のＩＶ族元素等が挙げられる。
【００４１】
導電性支持体上への無機半導体の成膜方法は、特に限定されない。無機半導体の成膜方法は、気相成長法、液相成長法、固相成長法に大別される。気相成長法は、さらに、物理的気相成長法（ＰＶＤ）と化学的気相成長法（ＣＶＤ）に分類されるが、物理的気相成長法としては、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザーアブレーションＭＢＥ法、ＭＯＭＢＥ法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、クラスタイオンビーム法、グロー放電スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、反応性スパッタリング法等が挙げられる。液相成長法としては、熱ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法、ＲＦプラズマＣＶＤ法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法等が挙げられる。液相法としては、ＬＰＥ法、電気メッキ法、無電界メッキ法、コーティング法等が挙げられる。固相法としては、ＳＰＥ法、再結晶法、グラフォエピタキシ法、ＬＢ法、ゾルゲル法等が挙げられる。
【００４２】
中間層の膜厚は、特に限定されないが、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜７μｍがさらに好ましい。膜厚が０．１μｍより薄いと、導電性支持体が均一に被覆されなかったり、部分的な電荷リーク点が形成されたりすることがある。また、膜厚が１０μｍより厚いと、導電性支持体との熱膨張率の差により、中間層にクラックが入ったり、導電性支持体との接触が不十分になったりすることがある。
【００４３】
中間層は、多結晶や単結晶であってもよいし、アモルファスであってもよい。なお、粒界を有する膜は、一般に、粒界における電荷輸送の制御が困難となるため、中間層は、粒界が少ないことが好ましい。このような中間層としては、例えば、アモルファス、単結晶、粒界の少ない多結晶等が挙げられる。
【００４４】
次に、本発明の感光体のその他の層について説明する。
【００４５】
電荷発生層は、電荷発生機能を有する電荷発生材料を主成分とする層であり、必要に応じて、バインダー樹脂を併用することもできる。電荷発生材料としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
【００４６】
無機系材料としては、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物、アモルファス・シリコン等が挙げられる。また、アモルファス・シリコンとしては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたもの用いることが好ましい。
【００４７】
一方、有機系材料としては、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリアリールアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系又は多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００４８】
電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、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（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、二種以上併用してもよい。バインダー樹脂の添加量は、電荷発生材料１００重量部に対して、通常、０〜５００重量部であり、１０〜３００重量部が好ましい。なお、バインダー樹脂の添加は、分散前及び分散後のどちらでも構わない。
【００４９】
電荷発生層を形成する方法は、真空薄膜作製法とキャスティング法に大別される。真空薄膜作製法としては、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法等が挙げられ、無機系材料、有機系材料を用いて、電荷発生層を形成することができる。また、キャスティング法としては、無機系材料又は有機系材料を、必要に応じて、バインダー樹脂と共に、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、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、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル等により分散した分散液を適度に希釈して塗布する方法が挙げられる。このとき、分散液には、必要に応じて、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のレベリング剤を添加することができる。塗布方法としては、浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法、リングコート法等が挙げられる。
【００５０】
電荷発生層の膜厚は、通常、０．０１〜５μｍであり、０．０５〜２μｍが好ましい。
【００５１】
電荷輸送層は、電荷輸送機能を有する電荷輸送材料及びバインダー樹脂を主成分とする層である。
【００５２】
電荷輸送材料は、正孔輸送材料と電子輸送材料に大別される。電子輸送材料としては、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、ジフェノキノン誘導体等が挙げられ、二種以上併用してもよい。正孔輸送材料としては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）及びその誘導体、ポリ（γ−カルバゾリルエチルグルタメート）及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジエン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００５３】
バインダー樹脂としては、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又は熱硬化性樹脂が挙げられる。また、バインダー樹脂として、電荷輸送機能を有する高分子電荷輸送材料、例えば、アリールアミン骨格、ベンジジン骨格、ヒドラゾン骨格、カルバゾール骨格、スチルベン骨格、ピラゾリン骨格等を有するポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリシロキサン、アクリル樹脂等の高分子材料、ポリシラン骨格を有する高分子材料等を用いることも可能である。
【００５４】
電荷輸送材料の添加量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、通常、２０〜３００重量部であり、４０〜１５０重量部が好ましい。ただし、高分子電荷輸送材料を用いる場合は、単独で使用してもよいし、バインダー樹脂と併用してもよい。
【００５５】
電荷輸送層は、塗布液を塗布することにより形成することができる。塗布液の溶剤としては、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、アセトン等が挙げられ、二種以上併用してもよい。また、塗布液には、必要に応じて、可塑剤、レベリング剤を添加することもできる。可塑剤としては、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル等が挙げられ、その添加量は、バインダー樹脂に対して、通常、０〜３０重量％である。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが挙げられ、その添加量は、バインダー樹脂に対して、通常、０〜１重量％である。
【００５６】
電荷輸送層の膜厚は、解像度、応答性の点から、３０μｍ以下であることが好ましく、２５μｍ以下がさらに好ましい。膜厚の下限は、使用するシステム（特に、帯電電位等）により異なるが、５μｍ以上であることが好ましい。
【００５７】
また、本発明においては、耐環境性を改善するため、とりわけ、感度の低下、残留電位の上昇を抑制するために、中間層、電荷発生層、電荷輸送層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
【００５８】
本発明に用いることができる酸化防止剤としては、下記の化合物が挙げられる。
【００５９】
＜フェノール系化合物＞
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸ステアリル、２，２'−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２'−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４'−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４'−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス［メチレン−３−（３'，５'−ジ−ｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３'−ビス（４'−ヒドロキシ−３'−ｔ−ブチルフェニル）酪酸］クリコールエステル、トコフェロール類等。
【００６０】
＜パラフェニレンジアミン類＞
Ｎ−フェニル−Ｎ'−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジ−ｓ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ'−ジメチル−Ｎ，Ｎ'−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン等。
【００６１】
＜ヒドロキノン類＞
２，５−ジ−ｔ−オクチルヒドロキノン、２，６−ジドデシルヒドロキノン、２−ドデシルヒドロキノン、２−ドデシル−５−クロロヒドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルヒドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルヒドロキノン等。
【００６２】
＜有機硫黄化合物類＞
３，３'−チオジプロピオン酸ジラウリル、３，３'−チオジプロピオン酸ジステアリル、３，３'−チオジプロピオン酸ジテトラデシル等。
【００６３】
＜有機リン化合物類＞
トリフェニルホスフィン、トリス（ノニルフェニル）ホスフィン、トリス（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリス（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィン等。
【００６４】
これらの化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類等の酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
【００６５】
本発明において、酸化防止剤の添加量は、添加する層の総重量に対して、０．０１〜１０重量％である。
【００６６】
本発明において、導電性支持体としては、体積抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以下である導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金等の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状のプラスチック、紙に被覆したものを用いることができる。また、導電性支持体としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板及びそれらを押し出し、引き抜き等の工法で素管化した後、切削、超仕上げ、研摩等の表面処理を施した管等を用いることができる。さらに、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として用いることができる。
【００６７】
これらの他に、上記の導電性支持体上に、導電性粉体をバインダー樹脂に分散させた導電性層を塗工したものも、導電性支持体として用いることができる。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等のカーボン粉、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀等の金属粉、導電性酸化スズ、ＩＴＯ等の金属酸化物粉等が挙げられる。また、バインダー樹脂としては、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、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂が挙げられる。なお、導電性層は、導電性粉体とバインダー樹脂を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、トルエン等の溶剤に分散させて塗布することにより形成することができる。
【００６８】
さらに、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、ポリテトラフルオロエチレン系フッ素樹脂等の樹脂中に上記の導電性粉体を含有する熱収縮チューブを用いて、導電性層を形成したものも、導電性支持体として用いることができる。
【００６９】
一般に、電子写真プロセスにおいて、潜像を形成する際に、可干渉性の高いレーザーを用いることがある。このとき、反射率が高い導電性支持体を用いて、本発明の感光体を作製した場合、書き込み光と、導電性支持体からの反射光とで干渉が生じ、画像欠陥が発生することがある。このため、導電性支持体の反射率が高い場合には、導電性支持体の表面に凹凸を施して反射率を低下させることが好ましい。また、素管上に潜在的に存在する突起等も感光層を積層する際に、画像欠陥の原因となることがある。このため、素管を適切な表面粗さに粗面化することによって、突起のない平滑な表面を形成することができる。本発明においては、表面粗さとして、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２に示される方法で測定した算術十点平均表面粗さＲｚを用いる。具体的には、サーフコム１４００Ｄ（東京精密社製）を用いて、表面粗さＲｚを評価長さ２．５ｍｍ、基準長さ０．５ｍｍに対して、測定する。ドラム状の導電性支持体の表面粗さＲｚを測定する場合は、軸方向のドラムの両端から８０ｍｍとドラム中央の３点、周方向９０度の４通り、合計１２点を測定し、平均する。本発明において、導電性支持体の表面粗さＲｚは、０．６μｍ以上であることが好ましい。表面粗さＲｚが０．６μｍより小さいと、書き込み光によるモアレが発生することがある。また、導電性支持体の表面粗さＲｚは、３．０μｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲｚが３．０μｍより大きいと、中間層を均一に形成することが困難となることがある。
【００７０】
導電性指示体を粗面化する方法としては、ホーニング加工、センタレス研磨等が挙げられる。ホーニング加工は、安価で、表面粗さの調整が容易である。ホーニング加工には、乾式及び湿式での処理方法があるが、いずれを用いてもよい。湿式（液体）ホーニング加工は、水等の液体に粉末状の研磨剤（砥粒）を懸濁させ、高速度で導電性支持体の表面に吹き付けて粗面化する方法であり、表面粗さは、吹き付け圧力、速度、研磨剤の量、種類、形状、大きさ、硬度、比重、懸濁濃度等により制御することができる。また、乾式ホーニング加工は、研磨剤をエアにより、高速度で導電性支持体の表面に吹き付けて粗面化する方法であり、湿式ホーニング加工と同様に表面粗さを制御することができる。これらのホーニング加工に用いられる研磨剤としては、炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、ステンレス、鉄、ガラスビーズ、プラスチックショット等の粒子が挙げられる。
【００７１】
しかしながら、乾式ホーニングや不定形アルミナ砥粒を用いた液体ホーニングでは、砥粒が導電性支持体の表面に突き刺さることがあり、感光体を作製した時に反転現像系における白画像上の黒ポチ、正転現像系における黒画像上の白抜けとして現れることがある。また、ガラスビーズを用いた液体ホーニングでは、ガラスビーズが割れて導電性支持体の表面に突き刺さることがあり、表面粗さのコントロールが難しい。このため、研磨剤として、球状アルミナ砥粒、ステンレス砥粒等を用いた液体ホーニング加工で、導電性支持体を粗面化した後に、感光体を作製するのが一般的である。また、導電性支持体の粗面化処理においては、処理時間、砥粒の使用量、エネルギーの使用量、粗面化した導電性支持体に残留した砥粒の除去の簡便性等の観点から、処理条件をマイルドにして、表面粗さを小さくすることが望ましい。
【００７２】
次に、本発明の画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジについて説明する。
【００７３】
本発明の画像形成方法は、例えば、少なくとも本発明の感光体に帯電、画像露光及び現像を行った後、被転写体（転写紙）へのトナー画像の転写、定着及び転写後の感光体の表面のクリーニングを行うプロセスを繰り返すものである。なお、静電潜像を直接被転写体に転写して現像する画像形成装置では、これらのプロセスを必ずしも有するものではない。
【００７４】
図１に、本発明の画像形成装置の一例を示す。図１に示す画像形成装置では、感光体１を平均的に帯電させる手段として、帯電チャージャ３が用いられる。帯電チャージャ３としては、コロトロンデバイス、スコロトロンデバイス、固体放電素子、針電極デバイス、ローラー帯電デバイス、導電性ブラシデバイス等が挙げられ、公知の方式を用いることができる。このとき、必要に応じて、感光体１上の不要な電荷を消去する手段として、イレーサ４が用いられる。
【００７５】
次に、均一に帯電された感光体１上に静電潜像を形成する手段として、画像露光部５が用いられる。画像露光部５の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般を用いることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
【００７６】
次に、感光体１上に形成された静電潜像を可視化する手段として、現像ユニット６が用いられる。現像方式としては、乾式トナーを用いた一成分現像法、二成分現像法、湿式トナーを用いた湿式現像法が挙げられる。感光体１に、正（又は負）帯電を施し、画像露光を行うと、感光体１の表面には、正（又は負）の静電潜像が形成される。この静電潜像を負（又は正）極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られる。また、静電潜像を正（又は負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。
【００７７】
次に、感光体１上で可視化されたトナー像を、レジストローラ８により搬送された被転写体９上に転写する手段として、転写チャージャ１０が用いられる。また、良好に転写するために、転写前チャージャ７を用いてもよい。転写チャージャ１０以外の転写手段としては、バイアスローラーを用いる静電転写方式、粘着転写法、圧力転写法等の機械転写方式、磁気転写方式が挙げられる。静電転写方式には、上記の帯電手段を用いることができる。
【００７８】
次に、被転写体９を感光体１から分離する手段として、分離チャージャ１１及び分離爪１２が用いられる。これら以外の分離手段としては、静電吸着誘導分離、側端ベルト分離、先端グリップ搬送、曲率分離等が挙げられる。分離チャージャ１１としては、上記の帯電手段を用いることができる。
【００７９】
次に、転写後の感光体１上に残留したトナーをクリーニングする手段として、ファーブラシ１４及びクリーニングブレード１５が用いられる。また、効率的にクリーニングするために、クリーニング前チャージャ１３を用いてもよい。これら以外のクリーニング手段としては、ウェブ方式、マグネットブラシ方式等が挙げられ、複数の方式を併用してもよい。
【００８０】
次に、必要に応じて、感光体１上の静電潜像を消去する手段として、除電ランプ２が用いられる。除電ランプ２としては、上記の画像露光部５の光源を用いることができる。除電ランプ２以外の除電手段としては、除電チャージャが挙げられ、上記の帯電手段を用いることができる。
【００８１】
その他、感光体１に近接していない原稿読み取り、給紙、定着、排紙等のプロセスには、公知の手段を用いることができる。
【００８２】
本発明の画像形成装置は、画像形成手段に本発明の感光体を用いるが、画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジの形態でこれらの装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。プロセスカートリッジとは、感光体を内蔵し、他に帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段の少なくとも一つを具備し、画像形成装置本体に着脱可能とした装置（部品）である。
【００８３】
図２に、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す。図２に示すプロセスカートリッジでは、感光体１０１を回転させながら、帯電装置１０２による帯電及び露光手段による露光１０３により、感光体１０１の表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１０４で現像され、得られたトナー像は、転写装置１０６により、被転写体１０５に転写され、プリントアウトされる。次に、転写後の感光体１０１の表面は、クリーニング装置１０７によりクリーニングされて、再び以上の操作を繰り返す。
【実施例】
【００８４】
次に、実施例により、本発明を詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。なお、部は、重量部を意味する。
【００８５】
＜実施例１＞
表面粗さＲｚが０．９μｍ、直径が３０ｍｍのアルミニウムシリンダーを準備し、シリンダーを回転させながら、ＺｎＯを成膜できるように改良したイオンプレーティング装置を用いて、中間層を形成した。なお、アンドープのＺｎＯは、光によりその導電性が変化しやすいため、ターゲットに１重量％のＧａ２Ｏ３を含有するＺｎＯを用いて、膜厚が０．５μｍのＧａドープのＺｎＯ（電子親和力４．４ｅＶ、バンドギャップ３．３ｅＶ）からなる中間層を形成した。また、中間層を形成する際には、シリンダーの温度を３０℃、酸素ガス及びアルゴンガスの流量をそれぞれ１５ｓｃｃｍ及び１００ｓｃｃｍとした。
【００８６】
次に、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布及び乾燥することにより、膜厚が０．２μｍの電荷発生層及び膜厚が１８μｍの電荷輸送層を形成し、感光体を得た。なお、電荷発生層用塗工液の組成は、構造式
【００８７】
【化１】
2008152241.tif 000002
で表される電荷発生材料（電子親和力４．１ｅＶ、イオン化ポテンシャル５．９ｅＶ）２．５部、ポリビニルブチラールＸＹＨＬ（ＵＣＣ社製）０．５部、シクロヘキサノン２００部及びメチルエチルケトン８０部であり、電荷輸送層用塗工液の組成は、ビスフェノールＺポリカーボネートのパンライトＴＳ−２０５０（帝人化成社製）１０部、構造式
【００８８】
【化２】
2008152241.tif 000003
で表される電荷輸送材料７部、テトラヒドロフラン１００部及び１重量％のシリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液ＫＦ５０−１００ＣＳ（信越化学工業社製）１部である。
【００８９】
＜実施例２＞
膜厚が０．７μｍの酸化物半導体ＩＧＺＯ（電子親和力４．２ｅＶ、バンドギャップ３．２ｅＶ）からなる中間層を形成した以外は、実施例１と同様にして、感光体を得た。なお、中間層は、ＲＦスパッタ装置を用いて形成し、ターゲットとしては、多結晶焼結体ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）４を用いた。このとき、多結晶焼結体は、Ｉｎ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３及びＺｎＯを、エタノールを用いて湿式混合した後、焼結することにより得た。なお、中間層を形成する際には、背圧を５×１０−６Ｐａ、成膜圧力を８×１０−３Ｐａ、ＲＦパワーを１６．７Ｗ／ｃｍ２とし、不活性ガスとして、アルゴンガスを用い、アルゴンガス及び酸素ガスの流量をそれぞれ３８ｃｃｍ及び２ｃｃｍとした。また、ターゲットとシリンダー間の距離を３０ｍｍとした。なお、形成された中間層は、アモルファスの膜となっている。
【００９０】
＜実施例３＞
中間層を形成する際に、アルゴンガス及び酸素ガスの流量をそれぞれ３８．８ｃｃｍ及び１．２ｃｃｍとした以外は、実施例２と同様にして、感光体を得た。
【００９１】
＜実施例４＞
アルミニウムシリンダーの表面粗さＲｚを０．３μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、感光体を得た。
【００９２】
＜実施例５＞
アルミニウムシリンダーの表面粗さＲｚを０．３μｍに変更した以外は、実施例２と同様にして、感光体を得た。
【００９３】
＜実施例６＞
アルミニウムシリンダーの表面粗さＲｚを０．３μｍに変更した以外は、実施例３と同様にして、感光体を得た。
【００９４】
＜比較例１＞
中間層を形成しない以外は、実施例１と同様にして、感光体を得た。
【００９５】
＜比較例２＞
中間層用塗工液を用いて、ディッピング法により成膜し、指触乾燥後、１３５℃で２０分間の加熱乾燥により、中間層を形成した以外は、実施例１と同様にして、感光体を得た。なお、中間層用塗工液の組成は、アルキッド樹脂ベッコゾール１３０７−６０−ＥＬ（大日本インキ化学工業社製）６部、メラミン樹脂スーパーベッカミン  Ｇ−８２１−６０（大日本インキ化学工業社製）４部、酸化チタン４０部及びメチルエチルケトン５０部である。
【００９６】
＜評価方法及び評価結果＞
実施例１〜６及び比較例１、２で得られた感光体を用いて、実機によるランニング試験を実施した。実機としては、ＩＰＳｉＯ  ＣｏｌｏｒＣＸ９０００（リコー社製）の改造機を用いた。また、トナーとしては、Ｉｍａｇｉｏトナータイプ２７（リコー社製）を用い、用紙としては、ＭｙＰａｐｅｒ（Ａ４サイズ）（ＮＢＳリコー社製）を用いた。スタート時の感光体の表面電位を−６５０Ｖとし、初期、ランニング２万枚及び５万枚における表面電位（帯電後及び露光後）を測定した。測定結果を表１に示す。
【００９７】
【表１】
2008152241.tif 000004
実施例２、３、５及び６の感光体は、帯電後の表面電位から、十分な帯電性が得られると共に、使用による帯電性の変動が小さいことがわかり、露光後の表面電位から、書き込み光による表面電位の低下が十分であることがわかる。
【００９８】
また、実施例１及び４の感光体は、実施例２、３、５及び６の感光体と比較して、使用による帯電後の表面電位及び露光後の表面電位の変動が見られるが、比較例２の感光体と比較して、書き込み光による表面電位の低下が大きいことがわかる。この原因は不明であるが、ＧａドープのＺｎＯが多結晶であることが一因であると考えられる。
【００９９】
一方、比較例１の感光体は、初期においても、帯電後の表面電位が不十分であり、ランニング試験を実施することができなかった。
【０１００】
また、比較例２の感光体は、一般に用いられる微粒子分散型の中間層を有するが、帯電後の表面電位から、初期において十分な帯電性が得られるが、使用による帯電性の変動が見られることがわかり、露光後の表面電位から、実施例１〜６の感光体と比較して、書き込み光による表面電位の低下が小さいことがわかる。
【０１０１】
次に、ランニング５万枚終了後に、全面白地出力及びハーフトーン出力を５枚連続で行い、地汚れ及び濃度ムラを確認することにより画像評価を行った。実施例１〜３の感光体は、出力画像が良好であるのに対して、実施例４〜６の感光体は、若干ではあるが、モアレが発生した。この原因は明らかではないが、実施例１〜３との比較から、導電性支持体から反射された書き込み光の影響が大きいためと推測することができる。一方、比較例２の感光体は、全面白地出力においては、地汚れが発生し、ハーフトーン出力においては、２枚目以降に濃度ムラが発生した。地汚れについては、中間層のホールブロッキング性の低下による部分的な帯電性の低下が起因しているものと考えられる。また、濃度ムラについては、前出力画像の影響（所謂残像画像）が起因しているものと考えられる。
【０１０２】
以上のことから、本実施例の感光体は、優れたホールブロッキング性に起因する帯電性を有すると共に、長期に亘る使用によっても、画像品質に関わる欠陥が少ないことが判明した。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１    感光体
２    除電ランプ
３    帯電チャージャ
４    イレーサ
５    画像露光部
６    現像ユニット
７    転写前チャージャ
８    レジストローラ
９    被転写体
１０    転写チャージャ
１１    分離チャージャ
１２    分離爪
１３    クリーニング前チャージャ
１４    ファーブラシ
１５    クリーニングブレード
１０１    感光体
１０２    帯電装置
１０３    露光
１０４    現像装置
１０５    被転写体
１０６    転写装置
１０７    クリーニング装置
【図１】
2008152241.tif 000005
【図２】
2008152241.tif 000006