(57)【要約】【課題】短波長の光の露光下での長期間の繰り返し使用に対しても、耐磨耗性／クリーニング性／電気的耐久性に優れ、異常画像のない高品位な画像出力が可能な電子写真感光体を提供することを課題とする。【解決手段】導電性基体上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層をこの順で有する電子写真感光体であって、前記電子写真感光体の最表面層がフィラー粒子を含有し、前記最表面層中のフィラー粒子が下記式（１）1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2（式中、ａは平均フィラー粒子間距離（ｎｍ）を意味し、ｂは平均フィラー粒子径（ｎｍ）を意味し、ｄｆはフィラー粒子の密度（ｇ／ｃｍ3）を意味し、ｄｍは最表面層の固形分の平均密度（ｇ／ｃｍ3）を意味する）を満足する均一な分散状態であり、前記電荷発生層が、３５０〜５００ｎｍの発振波長を有する露光光により電荷を発生しうる材料からなることを特徴とする電子写真感光体により上記課題を解決する。【選択図】図１
2008176048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層をこの順で有する電子写真感光体であって、
前記電子写真感光体の最表面層がフィラー粒子を含有し、
前記最表面層中のフィラー粒子が下記式（１）
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2              （１）
（式中、ａは平均フィラー粒子間距離（ｎｍ）を意味し、ｂは平均フィラー粒子径（ｎｍ）を意味し、ｄｆはフィラー粒子の密度（ｇ／ｃｍ3）を意味し、ｄｍは最表面層の固形分の平均密度（ｇ／ｃｍ3）を意味する）を満足する均一な分散状態であり、
前記電荷発生層が、３５０〜５００ｎｍの発振波長を有する露光光により電荷を発生しうる材料を含むことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記フィラー粒子が酸化珪素からなる請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記フィラー粒子が１００ｎｍ以下の粒子径を有する請求項１又は２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
酸化防止剤を更に含有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有し、前記感光体が請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子写真感光体を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有し、重ね合わせ画像を形成可能にするために、前記感光体を複数備え、前記複数の感光体がタンデム方式で配置され、前記現像手段が複数のトナーを備え、前記複数の感光体が請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子写真感光体を含むことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体及びこれを用いた画像形成装置に関する。更に詳しくは、本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる電子写真感光体及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ又はファクシミリ装置等として多用されている電子写真方式の画像形成装置（以下、電子写真装置とも称する）では、次のようにして画像が形成されている。即ち、電子写真感光体（以下、単に感光体とも称する）の表面を帯電ローラ等の帯電手段によって一様に帯電させる。次いで、該表面を露光して画像情報に対応する静電潜像を形成する。次に、この静電潜像をトナーと呼ばれる微粒子で現像して可視画像であるトナー画像を形成する。更に、形成されたトナー画像を転写紙等の被転写材に転写して定着させることによって、被転写材上に画像が形成される。トナー画像の転写後の感光体は、クリーニングブレード等によって清掃することにより、転写動作時に被転写材上に転写されずに感光体表面に残留するトナー等が除去される。
【０００３】
電子写真感光体は、導電性支持体上に光導電性材料を含む感光層が積層されてなる。光導電性材料として、従来から、セレン等の無機光導電性材料が用いられてきた。しかしながら、近年では、環境面、製造コスト、材料の自由度から有機感光体が広く用いられている。有機感光体の有利な点は、可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料が選択できること、環境汚染のない材料が選択できること、製造コストが安いこと等である。一方、欠点は、機械的強度が弱く異物が付着しやすいこと、化学的耐久性が弱く、多数枚のプリント時に感光体の静電特性の劣化や、表面の擦過傷の発生等である。また、有機感光体としては、電荷発生機能と電荷輸送機能とを別々の物質にそれぞれ分担させた機能分離型感光体が用いられている。機能分離型感光体は、バインダ樹脂と呼ばれる結着性を有する樹脂中に電荷発生機能を担う電荷発生物質と電荷輸送機能を担う電荷輸送物質とが共分散された感光層を備える単層型感光体と、電荷発生物質が分散された電荷発生層と電荷輸送物質が分散された電荷輸送層とが積層されてなる感光層を備える積層型感光体とに大別される。
【０００４】
積層型感光体は、感光層の設計が容易であり、感度及び安定性に優れる電子写真感光体を比較的容易に作製できるという利点を有することから、有機感光体の主流を占めている。一方、単層型感光体は、感光層が単一の層からなるので、積層型感光体に比べ、生産性が高く、低い製造原価で製造でき、また帯電時に有害物質であるオゾンが発生しにくい正帯電プロセスでの使用が可能であることから、実用化され始めている。
【０００５】
画像形成プロセスにおいて電子写真感光体に要求される性能としては、帯電性、電荷保持能、光感度及び応答性等の電気特性に優れること、温度及び湿度等の環境の変化による特性の変動が小さく環境安定性に優れること等が挙げられる。また、電子写真装置では前述の画像形成プロセスが幾度ともなく繰返される。そのため、感光体には、繰返し使用における耐摩耗性すなわち機械的耐久性に優れること、繰返し使用時においても前述の電気特性が安定しており、電気的耐久性に優れること等も求められる。また、感光層を塗布によって形成する場合には、生産効率を向上させるために、塗布液が物理的にも化学的にも安定であることが要求される。
【０００６】
更に、電子写真装置には先に述べたように高耐久化が求められているから、感光体にも電気的耐久性及び機械的耐久性の向上が求められる。感光体の電気的耐久性及び機械的耐
久性には、感光体の表面層となる感光層の膜強度すなわち耐刷性が影響する。感光層の膜強度が低く、耐刷性が充分でないと、繰返し使用によって感光層表面が削り取られて感光層の膜厚が減少する。その結果、感光体は、帯電電位の低下及び残留電位の上昇等の特性変化を引起しやすい。
【０００７】
感光層の耐刷性を向上させるための先行技術としては、感光体の最表面層に保護層を設ける技術（特許文献１）、保護層に潤滑性を付与する技術（特許文献２）、保護層を硬化させる技術（特許文献３）、保護層にフィラー粒子を含有させる技術（特許文献４）が知られている。これら保護層は、感光層の基本機能を阻害しないという観点から可能な限り薄層化することが基本的には望まれる。また、保護層を設けることにより、さまざまな弊害が発生する。例えば、感光体と保護層が不連続な層構造となっている場合、長期的な使用により保護層が剥離することがある。また長期の繰り返し使用により、露光部電位が上昇する。逆に保護層と感光層が連続的な層構成、すなわち感光層が引き続き塗布される保護層塗布液により溶解される場合には、その溶解状況により感光層の画像特性が悪化する。
【０００８】
中でもフィラー粒子を含有させる技術については、フィラー粒子の分散性制御という新たな感光体の特性への影響因子が付与されることとなる。すなわち、単純なフィラー粒子の添加量のみによって、特性を規定できないからである。保護層の全固形分に対して０．１〜１０重量％程度までの添加により、耐刷性が向上することが特許文献５で開示されている。しかし、例えば、同じ添加量であっても、分散状態の全く異なる保護層は、感光体に異なる画像特性／電気特性／耐刷性を与えることは、容易に推測される。また、保護層の誘電率が不均一になると、黒ベタ画像出力時のエッジ部の画像太り及びトナー飛散が発生する場合があり、このことから保護層内部でのフィラー粒子の分散状態が感光体の性質に大きく影響していることがわかる。このことより塗布液中でのフィラー粒子の分散性を向上させれば、保護層のフィラー粒子の分散を均一にできると同時に、均一な表面エネルギーを有する表面層を形成できる。よって、塗布液中で適当な分散状態を作り出すことができれば、上記のような弊害が抑制されることになる。
【０００９】
耐刷性を向上させると、その弊害として、感光体（ドラム）表面上に付着する帯電生成物等の影響による画像ボケ、画像流れが、特に高温高湿下にて発生する。これら弊害を排除するために、ある程度“削れる”感光体設計をおこなう方法、もしくはクリーニング手段に工夫を施す方法により、均一で不活性なドラム表面を提供する技術が開示されている（特許文献６）
機能分離型感光体において、その最表面に耐磨耗効果を付与できれば、生産プロセスに余分な工程を含むことがないため、保護層を付与する場合と比較して大きなコスト上のメリットがある。また、感光層と保護層を積層して設けることによっておこる上記の弊害を回避することが可能となる。しかしながら、その一方で、システム上の新たな課題を考慮することが必要となる。例えば、フィラー粒子を添加して耐刷性向上を図る際、フィラー粒子と感光層に含まれる高分子バルク（結着樹脂）との間に数１０μｍに及ぶ電荷輸送層全体にわたるトラップが生じる。その結果、露光部の残留電位の上昇をまねく危険性が、保護層に添加する場合と比較して、極めて大きくなることとなる。また、積層型感光体の場合に、フィラー粒子と電荷発生層の相互作用によると思われる電荷発生層と電荷輸送層との界面近傍の層の不均一性に由来する画像欠陥が発生する場合もある。
【００１０】
また、有機感光体を用いた画像形成装置は、近年の画像の出力端末として、プリンタ等への需要が拡大している。また、高精細なデジタル画像が出力できる画像形成装置も求められている。このようなデジタル化に伴って、その記録方式に対応させる光源としては、例えば、小型で安価な信頼性の高い半導体レーザや発光ダイオードが多く使われている。現在最もよく使用されている半導体レーザの光の発信波長は７８０〜８００ｎｍ付近の近
赤外光領域にある。また、代表的な発光ダイオードの発光波長は７４０ｎｍにある。
【００１１】
一方、最近ではこのデジタル記録方式に対応させる露光光源として４００〜５００ｎｍに発信波長を有する紫色から青色の短波長レーザ又は発光ダイオードが開発、市販されるに及んでいる。
【００１２】
例えば、発信波長が従来からの近赤外光レーザに比べ、約半分近くとなる短波長レーザを露光光源として用いた場合、次式（２）
Ｄ＝１．２２λ／ＮＡ                                        （２）
(Ｄ；感光体上でのスポット径、λ；レーザ波長、ＮＡ；レンズ開口数)
で示されるように感光体上におけるレーザ光のスポット径を理論上かなり小さくすることが可能である。従って、潜像の書き込み密度、すなわち解像度を上げるためには、これらレーザは非常に有用である。
【００１３】
このような短波長レーザは光ディスクの記録密度を向上させるものという意味で大きな期待が寄せられている。しかし、電子写真の露光光源としてはほとんど期待されていなかった。
【００１４】
それは従来の電子写真感光体は、次の理由から、この波長域に感度を示さないからである。従来の積層型感光体は導電性基体上に電荷発生層、電荷輸送層を順に積層したものが一般的に実用化されている。そのため、５００ｎｍ以下の波長に吸収を示す電荷発生材料を用いれば、一般的には５００ｎｍ以下の短波長レーザの露光にも感度を示すはずである。しかし、実際には電荷輸送層が５００ｎｍ以下の波長の光を吸収することから、露光光源として用いた短波長レーザの露光光が電荷発生層に到達する前に吸収される。そのため、積層型感光体はこの波長域で感度を示さないのである。更に、短波長レーザは、波長成分の揃った高強度の光を発するため、露光された電荷輸送材料や電荷発生材料が変質しやすく、長期使用によって感光体の感度が低下し高画質が維持できないという問題もある。
【００１５】
また、フィラー粒子を含む表面層を有する有機感光体は、レーザ光の散乱を起こしやすい。有機感光体に、有機微粒子のフィラーを用い、短波長レーザを用いた感光体が提案されているが（特許文献７）、鮮鋭性の改善効果はあるものの、フィラー粒子を含む表面層を形成するに際し、フィラー粒子の塗布液中で分散安定性が低く、粒子同士が凝集して、粗大な凝集粒子を形成しやすい。これら凝集粒子はレーザ光の散乱を増大させると共に、均一な特性を有する表面層の形成を妨げる。その結果、電子写真画像に黒点のような異常画像等が発生し、著しく画質が低下するという問題が生じる。また、このことはカラー画像形成で用いられるタンデム方式(複数の感光体を使用し、画像を重ね合わせる現像方式)においては、レーザ光の散乱を更に助長し、画像ボケや鮮鋭性の低下を生じさせる原因となる。
【００１６】
【特許文献１】特開昭５７−３０８４６号公報
【特許文献２】特開平１−２３２５９号公報
【特許文献３】特開昭６１−７２２５６号公報
【特許文献４】特開平１−１７２９７０号公報
【特許文献５】特開平１−２０５１７１号公報
【特許文献６】特開２００４−６１５６０号公報
【特許文献７】特開２００５−２２１７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の課題は、短波長の光の露光下での長期間の繰り返し使用に対しても、耐磨耗性
／クリーニング性／電気的耐久性に優れ、異常画像のない高品位な画像出力が可能な電子写真感光体及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
かくして本発明によれば、導電性基体上に少なくとも電荷発生層及び電荷輸送層をこの順で有する電子写真感光体であって、
前記電子写真感光体の最表面層がフィラー粒子を含有し、
前記最表面層中のフィラー粒子が下記式（１）
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2              （１）
（式中、ａは平均フィラー粒子間距離（ｎｍ）を意味し、ｂは平均フィラー粒子径（ｎｍ）を意味し、ｄｆはフィラー粒子の密度（ｇ／ｃｍ3）を意味し、ｄｍは最表面層の固形分の平均密度（ｇ／ｃｍ3）を意味する）を満足する均一な分散状態であり、
前記電荷発生層が、３５０〜５００ｎｍの発振波長を有する露光光により電荷を発生しうる材料を含むことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
【００１９】
更に、本発明によれば、感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有し、前記感光体が上記電子写真感光体を含むことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、耐刷性に優れ、長期の使用にわたっても電気的安定性を保持し、異常画像等の不良がなく、鮮鋭性が良好な画像を形成可能な電子写真感光体及びこれを用いた画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態である電子写真感光体１の構成を簡略化して示す部分断面図である。本実施の形態の電子写真感光体１（以下、感光体と略称する）は、導電性材料からなる円筒状の導電性基体１１と、導電性基体１１の外周面上に積層される層であって電荷発生物質を含有する電荷発生層１２と、電荷発生層１２の上に更に積層される層であって電荷輸送物質を含有する電荷輸送層１３とを含む。電荷発生層１２と電荷輸送層１３とは、感光層１４を構成する。すなわち、感光体１は、積層型感光体である。
【００２２】
（導電性基体）
導電性基体１１は、感光体１の電極としての役割を果たすとともに、他の各層１２、１３の支持部材としても機能する。なお導電性基体１１の形状は、図１では円筒状であるけれども、これに限定されることなく、円柱状、シート状又は無端ベルト状等であってもよい。
【００２３】
導電性基体１１を構成する導電性材料としては、例えばアルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン等の金属単体、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の合金を用いることができる。またこれらの金属材料に限定されることなく、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンもしくはポリスチレン等の高分子材料、硬質紙又はガラス等の表面に、金属（アルミニウム、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、チタン）箔をラミネートしたもの、金属（アルミニウム、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、チタン）材料を蒸着したもの、又は導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム等の導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したもの等を用いることもできる。これらの導電性材料は所定の形状に加工されて使用される。
【００２４】
導電性基体１１の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化皮膜処理、薬品もしくは熱水等による表面処理、着色処理、又は表面を粗面化する等の乱反射処理を施してもよい。レーザを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザ光の
波長が揃っている。そのため、感光体表面で反射されたレーザ光と感光体内部で反射されたレーザ光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像上に現れて画像欠陥となることがある。導電性基体１１の表面に前述のような処理を施すことによって、この波長の揃ったレーザ光の干渉による画像欠陥を防止できる。
【００２５】
（電荷発生層）
電荷発生層１２は、光を吸収することによって電荷を発生する電荷発生物質を主成分として含有する。主成分とは、その成分がその主たる機能を発現できる量を含有することを意味する。電荷発生物質として有効な物質としては、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料等のアゾ系顔料、インジゴ又はチオインジゴ等のインジゴ系顔料、ペリレンイミド又はペリレン酸無水物等のペリレン系顔料、アントラキノン又はピレンキノン等の多環キノン系顔料、金属フタロシアニン又は無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルー、ビクトリアブルー等に代表されるトリフェニルメタン系色素、エリスロシン、ローダミンＢ、ローダミン3Ｒ、アクリジンオレンジ、フラペオシン等に代表されるアクリジン系色素、メチレンブルー、メチレングリーン等に代表されるチアジン系色素、カプリブルー又はメルドラブルー等に代表されるオキサジン系色素、スクアリリウム色素、ピリリウム塩類及びチオピリリウム塩類、チオインジゴ系色素、ビスベンゾイミダゾール系色素、キナクリドン系色素、キノリン系色素、レーキ系色素、アゾレーキ系色素、ジオキサジン系色素、アズレニウム系色素、トリアリルメタン系色素、キサンテン系色素、シアニン系色素、トリフェニルメタン系色素等の有機光導電性材料、ならびにセレン及び非晶質シリコン等の無機光導電性材料等を挙げることができる。
【００２６】
前述の電荷発生物質の中でも、電荷発生物質として３５０〜５００ｎｍの波長領域に高感度特性を有するアゾ系顔料、ペリレン系顔料、多感キノン系顔料等を用いることが好ましい。
これらの電荷発生物質は、１種が単独で使用されてもよく、又は２種以上が組合わされて使用されてもよい。
主成分として含まれる電荷発生物質以外の任意成分としては、増感染料、結着樹脂、酸化防止剤、レベリング剤、可塑剤等が挙げられる。
【００２７】
増感染料としては、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルー及びビクトリアブルー等に代表されるトリフェニルメタン系染料、エリスロシン、ローダミンＢ、ローダミン３Ｒ、アクリジンオレンジ及びフラペオシン等に代表されるアクリジン染料、メチレンブルー及びメチレングリーン等に代表されるチアジン染料、カプリブルー及びメルドラブルー等に代表されるオキサジン染料、シアニン染料、スチリル染料、ピリリウム塩染料又はチオピリリウム塩染料等が挙げられる。増感染料は、電荷発生物質１００重量部に対して、１０重量部以下の割合で使用することが好ましい、０．５〜２．０重量部の割合で使用することがより好ましい。
【００２８】
電荷発生層１２の形成方法としては、前述の電荷発生物質を導電性基体１１の表面に真空蒸着する方法、又は前述の電荷発生物質を適当な溶剤中に分散して得られる電荷発生層用塗布液を導電性基体１１の表面に塗布する方法等が挙げられる。これらの中でも、結着剤である結着樹脂を溶剤中に混合して得られる結着樹脂溶液中に、電荷発生物質を従来公知の方法によって分散して電荷発生層用塗布液を調製し、得られた塗布液を導電性基体１１の表面に塗布する方法が好適に用いられる。以下、この方法について説明する。
【００２９】
電荷発生層１２に用いられる結着樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリア
リレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びポリビニルホルマール樹脂、ならびにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂等を挙げることができる。共重合体樹脂の具体例としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂及びアクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂等の絶縁性樹脂を挙げることができる。結着樹脂はこれらに限定されるものではなく、一般に用いられる樹脂を結着樹脂として使用できる。これらの樹脂は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が混合されて使用されてもよい。
【００３０】
電荷発生層用塗布液の溶剤には、例えばテトラクロロプロパン又はジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、アセトン、イソホロン、メチルエチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、安息香酸メチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)、ジオキサン、ジベンジルエーテル、１，２−ジメトキシエタン又はジオキサン等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン、ジメトキシベンゼン、ジクロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ジフェニルスルフィド等の含イオウ溶剤、ヘキサフロオロイソプロパノール等のフッ素系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド又はＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶剤等が用いられる。また、これらの溶剤を２種以上混合した溶剤を用いることもできる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
【００３１】
電荷発生物質と結着樹脂とを含んで構成される電荷発生層１２において、電荷発生物質の重量Ｗ１と結着樹脂の重量Ｗ２との比率Ｗ１／Ｗ２は、１００分の１０（１０／１００）以上１０分の１００（１００／１０）以下であることが好ましい。前記比率Ｗ１／Ｗ２が１０／１００未満であると、感光体１の感度が低下することがあるので好ましくない。前記比率Ｗ１／Ｗ２が１００／１０を超えると、電荷発生層１２の膜強度が低下するだけでなく、電荷発生物質の分散性が低下して粗大粒子が増大することがある。そのため、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷が減少し、画像欠陥、特に白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される黒ぽちと呼ばれる画像のかぶりが多くなることがある。比率Ｗ１／Ｗ２は、１０／４０以上、１００／４０以下であることがより好ましい。
【００３２】
電荷発生物質は、結着樹脂溶液中に分散される前に、予め粉砕機によって粉砕処理されていてもよい。粉砕処理に用いられる粉砕機としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル及び超音波分散機等を挙げることができる。
【００３３】
電荷発生物質を結着樹脂溶液中に分散させる際に用いられる分散機としては、ペイントシェーカ、ボールミル及びサンドミル等を挙げることができる。このときの分散条件としては、用いる容器及び分散機を構成する部材の摩耗等による不純物の混入が起こらないように適当な条件を選択することが好ましい。
【００３４】
電荷発生層用塗布液の塗布方法としては、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法及び浸漬塗布法等を挙げることができる。これらの塗布方法のうちから、塗布の物性及び生産性等を考慮に入れて最適な方法を選択できる。これらの塗布方法の中で、浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗工槽に基体を浸漬した後、一定速度又は逐次変化する速度で引上げることによって基体の表面上に層を形成する方法である。このように浸漬塗布法は、比較的簡単で、生産性及び原価の点で優れているので、電子写真感光体を製造する場合に多く利用されている。なお、浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置を設けてもよい。
【００３５】
電荷発生層１２の膜厚は、０．０５μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、より好
ましくは０．１μｍ以上１μｍ以下である。電荷発生層１２の膜厚が０．０５μｍ未満であると、光吸収の効率が低下し、感光体１の感度が低下することがあるので好ましくない。電荷発生層１２の膜厚が５μｍを超えると、電荷発生層１２内部での電荷移動が感光層１４の表面電荷を消去する過程の律速段階となり、感光体１の感度が低下することがあるので好ましくない。
【００３６】
（電荷輸送層）
電荷発生層１２上には電荷輸送層１３が設けられる。電荷輸送層１３は、電荷発生層１２に含まれる電荷発生物質が発生した電荷を受入れ、これを輸送する能力を有する電荷輸送物質と、感光体の耐久性を向上させるフィラー粒子とを主成分とし、任意に電荷輸送物質及びフィラー粒子を結着させる結着樹脂とを含んで構成できる。バインダ樹脂は好ましくは３０〜８０重量％の範囲である。結着樹脂以外に酸化防止剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、可塑剤等が挙げられる。電荷輸送物質としては、ホール輸送物質及び電子輸送物質を用いることができる。
【００３７】
ホール輸送物質としては、カルバゾール誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、エナミン誘導体、ベンジジン誘導体等を挙げることができる。また、これらの化合物から生じる基を主鎖又は側鎖に有するポリマーとしては、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、エチルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリ−９−ビニルアントラセン等又はポリシラン等が挙げられる。
【００３８】
電子輸送物質としては、例えばベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フルオレノン誘導体、キサントン誘導体、フェナントラキノン誘導体、無水フタル酸誘導体、ジフェノキノン誘導体等の有機化合物が挙げられる。
電荷輸送物質は、ここに挙げたものに限定されるものではなく、その使用に際しては単独又は２種以上を混合して用いることができる。
【００３９】
但し、積層感光体では、前述のように使用する半導体レーザの発信波長に対して透過性のある電荷輸送材料や結着樹脂を適宜選択することが望ましい。具体的には、前述の電荷輸送物質の中でも、３５０〜５００ｎｍの波長領域に吸収を示さないアリールアミン系、ベンジジン系の化合物が好ましい。
電荷輸送層１３を構成する結着樹脂としては、特に限定されず、当該分野で公知の樹脂をいずれも使用できる。特に、膜強度の観点から、ポリカーボネートを主成分とする樹脂が好ましい。
【００４０】
ポリカーボネート以外の樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等のビニル重合体樹脂及びこれらを構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂、ならびにポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂等が挙げられる。またこれらの樹脂を部分的に架橋した熱硬化性樹脂も挙げられる
。これらの樹脂は単独で使用してもよく、また２種以上の混合物を使用してもよい。
【００４１】
更に、電荷輸送層１３を構成するフィラー粒子には、大別して、有機系フィラーと金属酸化物を中心とする無機系フィラーがある。一般に、感光体表面の濡れ性を制御し、異物等の付着を抑制する目的でフッ素系材料を中心とする有機系フィラーが用いられ、耐刷性向上を目的とした用途に無機系フィラーが主に用いられる。本発明では、無機系フィラーを使用することが好ましい。無機系フィラーとしては、材料としての硬度が高く、結着樹脂に分散しやすいものが好ましい。例えば、酸化珪素（シリカ）、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化アルミニウム（アルミナ）等の酸化物、あるいは、窒化珪素、窒化アルミニウム等の窒化化合物が挙げられる。特に、電荷輸送層中での光散乱を考慮した結果、フィラー粒子以外の成分の屈折率との差の小さい酸化珪素（シリカ）が好適である。
【００４２】
フィラー粒子は、その分散状態が耐摩耗性、電気安定性に大きく影響を及ぼすため、単純な添加ではなく、その分散状態を加味した下記式（１）で規定される範囲の量で添加される。この範囲の量であれば、良好な耐刷性を示す感光体が得られる。
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2                （１）
上記式中、ａは平均フィラー粒子間距離（ｎｍ）、ｂは平均フィラー粒子径（ｎｍ）、ｄｆはフィラー粒子の密度（ｇ／ｃｍ3）、ｄｍは最表面層の固形分の平均密度（ｇ／ｃｍ3）を意味する。なお、ａ、ｂ、ｄｆ及びｄｍは以下の方法により測定できる。
【００４３】
また、ａは正確にはＴＥＭによる断面観察により測定することが好ましいが、均一な分散状態が確認できていればフィラー粒子の添加量と媒体である塗膜の体積より計算値として求めてもよい。
ｂは、正確にはＳＥＭ観察により求めることができるが、市販のフィラー粒子であればカタログ値より引用してもよい。
ｄｆは、作製前のフィラー粒子の体積と重量を測定して計算、又は市販品であればカタログ値を引用してもよい。
ｄｍは、塗膜の体積と重量を測定して計算して求める。
ここで最表面層の固形分とは、塗布液を塗布し溶媒を乾燥して固化した電荷輸送層の塗膜のことである。
【００４４】
均一な分散状態とは、塗布液中の図２中◆のような１次粒子径に近い状態が塗膜として固化した後も固定化され、塗膜中の微粒子の平均粒子径が作製前の原材料の微粒子の1次粒子径にほぼ等しい状態を言う。すなわち、本式においては、均質な固形媒質中に、真球かつ粒度分布のないフィラー粒子を仮定し、この粒子が上記媒質中に均一分散されていることとする。すなわち、フィラーの添加量・粒子径・密度、及び媒質の密度（正確にはフィラーを含む固形分全体の密度）が決まれば、a：平均フィラー粒子間距離が決まる。得られた値ａを、式（１）に代入することで、フィラー粒子が式（１）を満たすか否か判定できる。
【００４５】
言い換えると、式（１）は、フィラー粒子が均一に"分布"していることが前提となる。そのため、本発明では、塗液/塗膜中でのフィラー粒子の分散が均一であり、かつ、上式（１）を満たすように、フィラー粒子の添加濃度が規定されている。
【００４６】
ここで、ａは、光散乱及び系中での電気的キャリア（電子及び／又は正孔）への弊害をできるだけ少なくするために小さいことが好ましい。具体的には、４００ｎｍ以下（１次粒子径）が好適である。より好ましくは、ａの範囲は２０〜２００ｎｍである。
【００４７】
ｂの範囲は５〜１００ｎｍであることが好ましく、５〜２０ｎｍであることがより好ま
しい。ｄｆの範囲は１．５〜７ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、１．５〜３ｇ／ｃｍ3であることがより好ましい。ｄｍの範囲は１〜２ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、１〜１．５ｇ／ｃｍ3であることがより好ましい。
【００４８】
フィラー粒子の添加にあたっては、均一な粒子分散状態を形成するため、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機又はペイントシェーカ等さまざまな分散手法を用いることができる。そして、電子写真感光体の優れた特性を引き出すために、電子写真感光体の最表面の塗膜を形成するための分散液中あるいは塗膜形成後の分散状態を把握することが望まれる。図２では、同一塗布液処方(ポリカーボネート樹脂（Ｚ４００：帝人化成製）３．１重量部及びシリカ（ＴＳ−６１０：キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ製：一次粒子径１７μｍ）３．１重量部をテトラヒドロフラン５５．８重量部に混合)にて２種類の分散を実施した場合、分散処理後の塗布液中での粒度分布状態の違いが比較されている。図２中◆はボールミルにて５時間分散処理して得られた電荷輸送層用一次分散塗布液中のシリカ粒子の粒度分布を、□はペイントシェーカにて５時間分散処理して得られた塗布液中のシリカ粒子の粒度分布を示す。◆は、１次粒子径に近い状態まで安定に分散されており、他方□は、ミクロンオーダーの凝集体が形成されていることがわかる。□は再凝集による凝集体が形成されていることを示していることは確かであるが、この状態が得られる詳細な原因は解明されていない。図２のような凝集状態の変化は、最終塗膜の電気特性や表面の均一性等に直接対応し、分散液中での均一かつ１次粒子径に近い分散体の形成が、塗膜中でも反映される。そのため、◆の分散手法は、結果として耐久性に優れた最表面層が形成できるため好ましい。
【００４９】
上記では未凝集のフィラー粒子の好適な例を挙げたが、式（１）を満たすならば、フィラー粒子の凝集体を使用してもよい。凝集体の場合、式（１）のａ、ｂ、ｄｆ中の「フィラー粒子」は「凝集体」と読み替えるものとする。また、上記ではペイントシェーカによる分散処理は、凝集体が形成される条件で行っているが、条件を変更することにより、一次粒子径に近い状態に分散させることも可能である。
なお、上記塗布液中のフィラー粒子の分散状態は、例えば光散乱式粒度分布測定装置等を用いて評価できる。
【００５０】
電荷輸送層１３には、必要に応じて各種添加剤を添加してもよい。例えば、成膜性、可撓性又は表面平滑性を向上させるために、可塑剤又はレベリング剤等を電荷輸送層１３に添加してもよい。可塑剤としては、例えばビフェニル、塩化ビフェニル、ベンゾフェノン、ｏ−ターフェニル、二塩基酸エステル（例えば、フタル酸エステル）、脂肪酸エステル、リン酸エステル、各種フルオロ炭化水素、塩素化パラフィン、エポキシ型可塑剤等を挙げることができる。表面改質剤としては、シリコーンオイルのようなシリコーン系レベリング剤、フッ素樹脂系レベリング剤等が挙げられる。
【００５１】
電荷輸送層１３は、前述の電荷発生層１２を塗布によって形成する場合と同様に、例えば適当な溶剤中に、電荷輸送物質、結着樹脂、フィラー粒子、ならびに必要な場合には前述の添加剤を溶解又は分散させて電荷輸送層用塗布液を調製し、得られた塗布液を電荷発生層１２上に塗布することによって形成される。
【００５２】
電荷輸送層用塗布液の溶剤としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン、ジメトキシベンゼン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン等の芳香族炭化水素、ジクロロメタン及びジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジベンジルエーテル及びジメトキシメチルエーテル等のエーテル類、シクロヘキサノン、アセトフェノン、イソホロン等のケトン類、安息香酸メチル又は酢酸エチル等のエステル類、ジフェニルスルフィド等の含イオウ溶剤、ヘキサフロオロイソプロパノール等のフッ素系溶剤、ならびにＮ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド等の非プロトン性極性溶剤等を挙げることができる。これらの溶剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が混合されて使用されてもよい。また前述の溶剤に、必要に応じてアルコール類、アセトニトリル又はメチルエチルケトン等の溶剤を更に加えて使用できる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
【００５３】
電荷輸送層用塗布液の塗布方法としては、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法及び浸漬塗布法等を挙げることができる。これらの塗布方法の中でも、特に浸漬塗布法は、前述のように種々の点で優れているので、電荷輸送層１３を形成する場合にも多く利用されている。
【００５４】
電荷輸送層１３の膜厚は、５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。電荷輸送層１３の膜厚が５μｍ未満であると、帯電保持能が低下することがあるので好ましくない。電荷輸送層１３の膜厚が４０μｍを超えると、画像劣化が生じることがあるので好ましくない。更に、露光光源として、短波長レーザを用いる場合には５μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上１６μｍ以下である。５μｍ以上２０μｍ以下の場合、電荷輸送層内の短波長レーザの吸収や散乱を小さくでき、鮮鋭性を向上でき、残留電位を減少でき、その結果、画像劣化を抑制できるという効果を有する。
【００５５】
（感光層）
感光層１４の各層には、感度の向上を図り、更に繰返し使用による残留電位の上昇及び疲労等を抑えるために、電子受容物質及び色素等の増感剤を１種又は２種以上添加してもよい。
【００５６】
電子受容物質としては、例えば無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、４−クロルナフタル酸無水物等の酸無水物、テトラシアノエチレン、テレフタルマロンジニトリル等のシアノ化合物、４−ニトロベンズアルデヒド等のアルデヒド類、アントラキノン、１−ニトロアントラキノン等のアントラキノン類、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノン等の多環もしくは複素環ニトロ化合物、又はジフェノキノン化合物等の電子吸引性材料等を用いることができる。またこれらの電子吸引性材料を高分子化したものを用いることもできる。
【００５７】
色素としては、例えばキサンテン系色素、チアジン色素、トリフェニルメタン色素、キノリン系顔料又は銅フタロシアニン等の有機光導電性化合物を用いることができる。これらの有機光導電性化合物は光学増感剤として機能する。
【００５８】
また、感光層１４の各層には、酸化防止剤又は紫外線吸収剤等を添加してもよい。特に電荷輸送層１３には、酸化防止剤又は紫外線吸収剤等を添加することが好ましい。これによって、オゾン、窒素酸化物等の酸化性のガスに対しての劣化を少なくできる。また各層を塗布によって形成する際の塗布液の安定性を高めることができる。
【００５９】
また、フィラー粒子を含有する最表面層には酸化防止剤を含有させることが好ましい。フィラー粒子を含有する最表面層は、感光体の帯電時の活性ガス、例えばオゾンやＮＯｘ等、で酸化されやすく、画像ボケが発生しやすい。そのため酸化防止剤を共存させることにより、画像ボケの発生を防止できる。酸化防止剤としては、フェノール系化合物、ハイドロキノン系化合物、トコフェロール系化合物又はアミン系化合物等が用いられる。これらの中でも、ヒンダードフェノール誘導体もしくはヒンダードアミン誘導体、又はこれらの混合物が好適に用いられる。これらの酸化防止剤の使用量は、合計で、電荷輸送物質１００重量部当たり、０．１重量部以上５０重量部以下であることが好ましく、０．２〜１
０重量部であることがより好ましい。酸化防止剤の使用量が０．１重量部未満であると、塗布液の安定性の向上及び感光体の耐久性の向上に充分な効果を得ることができない場合があるので好ましくない。また、５０重量部を超えると、感光体特性に悪影響を及ぼすことがあるので好ましくない。
【００６０】
（他の感光体構成例）
図３は、本発明の第２の実施の形態である電子写真感光体２の構成を簡略化して示す部分断面図である。電子写真感光体２は、電子写真感光体１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。
電子写真感光体２において注目すべきは、導電性基体１１と感光層１４との間に、中間層（下引き層）１５が設けられていることである。
【００６１】
導電性基体１１と感光層１４との間に中間層１５がない場合、導電性基体１１から感光層１４に電荷が注入されることがある。この電荷は、感光層１４の帯電性を低下させることで、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷を減少させ、その結果、画像にかぶり等の欠陥を発生させることがある。特に、反転現像プロセスを用いて画像を形成する場合には、露光によって表面電荷の減少した部分にトナーが付着してトナー画像が形成される場合がある。そのため、露光以外の要因で表面電荷が減少すると、白地にトナーが付着し微小な黒点が形成される黒ぽちと呼ばれる画像のかぶりが発生し、その結果、画質の著しい劣化が生じることがある。すなわち、導電性基体１１と感光層１４との間に中間層１５がない場合、導電性基体１１又は感光層１４の欠陥に起因して微小な領域での帯電性の低下が生じ、黒ぽち等の画像のかぶりが発生し、著しい画像欠陥となることがある。
【００６２】
電子写真感光体２では、前述のように導電性基体１１と感光層１４との間には中間層１５が設けられているので、導電性基体１１からの感光層１４への電荷の注入を防止できる。従って、感光層１４の帯電性の低下を防ぐことができ、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少を抑え、画像にかぶり等の欠陥が発生することを防止できる。
【００６３】
また、中間層１５を設けることによって、導電性基体１１表面の凹凸を被覆して均一な表面を得ることができるので、感光層１４の成膜性を高めることができる。また感光層１４の導電性基体１１からの剥離を抑え、導電性基体１１と感光層１４との接着性を向上できる。
中間層１５には、各種樹脂材料からなる樹脂層又はアルマイト層等が用いられる。
【００６４】
樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂及びポリアミド樹脂等の樹脂、ならびにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂等を挙げることができる。また、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール及びエチルセルロース等も挙げられる。これらの樹脂の中でも、ポリアミド樹脂を用いることが好ましく、特にアルコール可溶性ナイロン樹脂を用いることが好ましい。好ましいアルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、１１−ナイロン、２−ナイロン及び１２−ナイロン等を共重合させた、いわゆる共重合ナイロン、ならびにＮ−アルコキシメチル変性ナイロン及びＮ−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させた樹脂等を挙げることができる。
【００６５】
中間層１５は、金属酸化物粒子を含有してもよい。中間層１５にこの粒子を含有させることによって、中間層１５の体積抵抗値を調節できるので、導電性基体１１からの感光層１４への電荷の注入を防止する効果を高めることができる。加えて、各種の環境下におい
て感光体の電気特性を維持できる。粒子径は０．０２〜０．５μｍの範囲であることが好ましい。
金属酸化物粒子としては、例えば酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム及び酸化スズ等の粒子を挙げることができる。
【００６６】
中間層１５は、例えば前述の樹脂を適当な溶剤中に溶解又は分散させて中間層用塗布液を調製し、この塗布液を導電性基体１１の表面に塗布することによって形成される。中間層１５に前述の金属酸化物粒子等を含有させる場合には、例えば前述の樹脂を適当な溶剤に溶解させて得られる樹脂溶液中に、これらの粒子を分散させて中間層用塗布液を調製する。次いで、この塗布液を導電性基体１１の表面に塗布することによって中間層１５を形成できる。
【００６７】
中間層用塗布液の溶剤には、水もしくは各種有機溶剤、又はこれらの混合溶剤が用いられる。例えば、水、メタノール、エタノールもしくはブタノール等の単独溶剤、又は水とアルコール類、２種類以上のアルコール類、アセトンもしくはジオキソラン等とアルコール類、ジクロロエタン、クロロホルムもしくはトリクロロエタン等の塩素系溶剤とアルコール類等の混合溶剤が用いられる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
前述の粒子を樹脂溶液中に分散させる方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機又はペイントシェーカ等を用いる一般的な方法を使用できる。
【００６８】
中間層用塗布液中において、樹脂及び金属酸化物の合計重量Ｃと、中間層用塗布液に使用されている溶剤の重量Ｄとの比率Ｃ／Ｄは、１／９９〜４０／６０であることが好ましく、より好ましくは２／９８〜３０／７０である。また樹脂の重量Ｅと金属酸化物の重量Ｆとの比率Ｅ／Ｆは、９０／１０〜１／９９であることが好ましく、より好ましくは７０／３０〜５／９５である。
【００６９】
中間層用塗布液の塗布方法としては、スプレイ法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法及び浸漬塗布法等を挙げることができる。これらの中でも、特に浸漬塗布法は、前述のように、比較的簡単で、生産性及び原価の点で優れているので、中間層１６を形成する場合にも多く利用されている。
【００７０】
中間層１５の膜厚は、０．０１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．０５μｍ以上１０μｍ以下である。中間層１６の膜厚が０．０１μｍよりも薄いと、実質的に中間層１５として機能し難くなり、導電性基体１１の欠陥を被覆して均一な表面性を得ることが困難となる。その結果、導電性基体１１からの感光層１４への電荷の注入を防止することが困難となり、感光層１４の帯電性の低下が生じることがあるため好ましくない。膜厚を２０μｍよりも厚くすることは、中間層１５を浸漬塗布法によって形成する場合に、中間層１５の形成が困難であるとともに、中間層１５上に感光層１４を均一に形成できないため、感光体の感度が低下する場合があるので好ましくない。
【００７１】
（感光体の製造方法）
感光体の製造方法に際して、好ましくは電荷発生層１２、電荷輸送層１３、中間層１５等、各層の形成毎に乾燥工程が含まれることが好ましい。感光体の乾燥温度としては、約５０℃〜約１４０℃が適当であり、特に約８０℃〜約１３０℃の範囲が好ましい。感光体の乾燥温度が約５０℃未満では乾燥時間が長くなる又は溶剤が充分に蒸発せず感光層中に残るため好ましくない。また、乾燥温度が約１４０℃を越えると、繰返し使用時の電気的特性が悪くなり、感光体を使用して得られる画像が劣化することがあるため好ましくない。
【００７２】
（画像形成装置）
図４は、本発明の画像形成装置３０の構成を簡略化して示す配置側面図である。図４に示す画像形成装置３０は、感光体１を搭載するレーザプリンタである。以下、図４を参照してレーザプリンタ３０の構成及び画像形成動作について説明する。なお、図４に記載のレーザプリンタ３０は、本発明の画像形成装置の単なる例示であり、以下の記載内容によって本発明の画像形成装置が限定されるものではない。
【００７３】
画像形成装置であるレーザプリンタ３０は、感光体１、半導体レーザ３１、回転多面鏡３２、結像レンズ３４、ミラー３５、帯電手段であるコロナ帯電器３６、現像手段である現像器３７、転写紙カセット３８、給紙ローラ３９、レジストローラ４０、転写手段である転写帯電器４１、分離帯電器４２、搬送ベルト４３、定着器４４、排紙トレイ４５及びクリーニング手段であるクリーナ４６を含んで構成される。半導体レーザ３１、回転多面鏡３２、結像レンズ３４及びミラー３５は、露光手段４９を構成する。半導体レーザに代えて発光ダイオードを用いてもよい。
【００７４】
感光体１は、図示しない駆動手段によって矢符４７の方向に回転可能なようにレーザプリンタ３０に搭載される。半導体レーザ３１から出射されるレーザビーム３３は、回転多面鏡３２によって感光体１の表面に対してその長手方向（主走査方向）に繰返し走査される。結像レンズ３４は、ｆ−θ特性を有し、レーザビーム３３をミラー３５で反射させて感光体１の表面に結像させて露光させる。感光体１を回転させながらレーザビーム３３を前述のように走査して結像させることによって、感光体１の表面に画像情報に対応する静電潜像が形成される。
【００７５】
前述のコロナ帯電器３６、現像器３７、転写帯電器４１、分離帯電器４２よびクリーナ４６は、矢符４７で示す感光体１の回転方向上流側から下流側に向ってこの順序で設けられる。コロナ帯電器３６は、レーザビーム３３の結像点よりも感光体１の回転方向上流側に設けられ、感光体１の表面を均一に帯電させる。従って、レーザビーム３３が、均一に帯電された感光体１表面を露光することになり、レーザビーム３３によって露光された部位の帯電量と露光されなかった部位の帯電量とに差異が生じて前述の静電潜像が形成される。
【００７６】
現像器３７は、レーザビーム３３の結像点よりも感光体１の回転方向下流側に設けられ、感光体１表面に形成された静電潜像にトナーを供給し、静電潜像をトナー像として現像する。転写紙カセット３８に収容される転写紙４８は、給紙ローラ３９によって１枚ずつ取出され、レジストローラ４０によって感光体１への露光と同期して転写帯電器４１に与えられる。転写帯電器４１によって、トナー像が転写紙４８に転写される。転写帯電器４１に近接して設けられる分離帯電器４２は、トナー像が転写された転写紙を除電して感光体１から分離する。
【００７７】
感光体１から分離された転写紙４８は、搬送ベルト４３によって定着器４４に搬送され、定着器４４によってトナー像が定着される。このようにして画像が形成された転写紙４８は、排紙トレイ４５に向けて排紙される。なお分離帯電器４２によって転写紙４８が分離された後、更に回転を続ける感光体１は、その表面に残留するトナー及び紙粉等の異物がクリーナ４６によって清掃される。クリーナ４６によってその表面が清掃された感光体１は、クリーナ４６と共に設けられる図示しない除電ランプによって除電された後、更に回転され、前述の感光体１の帯電から始まる一連の画像形成動作が繰返される。
また、感光体を複数設けることで複数の異なるトナーを用いて重ね併せ画像を形成可能な構成も採用できる。この構成はタンデム方式と称される。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、以下の記載内容に限定されるものではない。
まず、直径：３０ｍｍ、長さ：３６２ｍｍのアルミニウム製円筒状支持体上に種々の条件にて感光層を形成し、実施例及び比較例として準備した感光体について説明する。なお、下記実施例及び比較例において「部」は重量部を意味する。
【００７９】
（実施例１）
酸化チタンＴＴＯ−ＭＩ−１（石原産業製商標）３部、アルコール可溶性ナイロン樹脂ＣＭ−８０００（東レ製商標）３部、メタノール６０部、１，３−ジオキソラン４０部をペイントシェーカにて１０時間分散処理することで、下引き層用塗布液を調製した。調製した下引き層用塗布液を、直径３０ｍｍ、長さ３６２ｍｍのアルミニウム製円筒状支持体上に膜厚０．９μｍとなるように浸漬塗布法によって成膜することで、下引き層を形成した。
【００８０】
次に、ポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＭＳ：積水化学製商標）１部、構造式(Ａ)で示されるペリレン顔料（例えば、Bulletin of the Chemical Society of Japan ,vol.25(1952)p411-413に記載された公知の方法により作製)２部とテトラヒドロフラン９７部をボールミルにより７２時間分散することで、電荷発生層用塗布液を作製した。この塗布液を、前記下引き層を設けたアルミニウム製円筒状支持体上に浸漬塗布法により膜厚が０．２μｍとなるように成膜することで、電荷発生層を形成した。
【００８１】
【化１】
2008176048.tif 000003
【００８２】
次に、ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０：帝人化成製）０．１８部及びフィラー粒子としてのシリカ（ＴＳ−６１０：キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ製）０．１８部をテトラヒドロフラン３．２４部に混合して、ボールミルにて５時間分散処理することで、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。なお、この段階でフィラー粒子が均一に分散し、１次粒子径（約１７ｎｍ）に対応する分散状態が保持されていることを、光散乱式粒度分布測定装置：マイクロトラックＵＰＡ−１５０（日機装製）を用いて確認した。
【００８３】
次に、電荷輸送物質として下記構造式（Ｂ）で示されるトリアリールアミン系化合物（日本蒸留工業社製）１００部、ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）１３８．２部及び酸化防止剤（スミライザーＢＨＴ：住友化学製）５部をテトラヒドロフラン９８４部に溶解した。得られた溶液に前記電荷輸送層用一次分散塗布液を混合して、ボールミルにて更に１時間分散処理することで、電荷輸送層用二次分散塗布液を調製した。この塗布液を、浸漬塗布法にて前述の電荷発生層上に塗布し、得られた塗膜を１３０℃で１時間乾燥することで、層厚２８μｍの電荷輸送層を形成した（乾燥温度１００℃、乾燥時間６０分）。
上記工程により、実施例１の感光体を作製した。
【００８４】
【化２】
2008176048.tif 000004
【００８５】
（実施例２）
ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）１．２５部及びシリカ（ＴＳ−６１０）１．２５部をテトラヒドロフラン２２．５部に混合し、次いでボールミルにて混合液を５時間分散処理することで、電荷輸送層用一次分散塗布液を調製した。次に、電荷輸送物質として上記構造式（Ｂ）で示されるトリアリールアミン系化合物（日本蒸留工業社製）１００部、ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）１３８．７５部及び酸化防止剤（スミライザーＢＨＴ）５部をテトラヒドロフラン９８４部に混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例１と同様にして、感光体を作製した。
【００８６】
（実施例３）
ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）３．１部及びシリカ（ＴＳ−６１０）３．１部をテトラヒドロフラン５５．８部に混合し、次いでボールミルにて混合液を５時間分散処理することで、電荷輸送層用一次分散塗布液を調製した。次に、電荷輸送物質として上記構造式（Ｂ）で示されるトリアリールアミン系化合物（日本蒸留工業社製）１００部、ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）１３６．９部及び酸化防止剤（スミライザーＢＨＴ）５部をテトラヒドロフラン９９２部に混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例１と同様にして、感光体を作製した。
【００８７】
（実施例４）
ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）４．６５部及びシリカ（ＴＳ−６１０）４．６５部をテトラヒドロフラン８３．７部に混合し、次いでボールミルにて混合液を５時間分散処理することで、電荷輸送層用一次分散塗布液を調製した。次に、電荷輸送物質として上記構造式（Ｂ）で示されるトリアリールアミン系化合物（日本蒸留工業社製）１００部、ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）１３５．３５部及び酸化防止剤（スミライザーＢＨＴ）５部をテトラヒドロフラン９９８部に混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例１と同様にして、感光体を作製した。
【００８８】
（実施例５）
フィラー粒子をアルミナ（スミコランダムＡＡ−０４：住友化学工業製）に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、感光体を作製した。
【００８９】
（実施例６）
フィラー粒子をシリカ（Ｘ−２４−９１６３Ａ：信越化学工業製）に変更したこと以外
は、実施例３と同様にして、感光体を作製した。
【００９０】
（実施例７）
フィラー粒子をシリカ（ＳＯ−Ｅ５：アドマテックス製）に変更したこと以外は、実施例３と同様にして、感光体を作製した。
【００９１】
（実施例８）
電荷輸送層用一次分散塗布液に、酸化防止剤（スミライザーＢＨＴ：住友化学製）を添加しないこと以外は、実施例３と同様にして、感光体を作製した。
【００９２】
（比較例１）
ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）３．１部及びシリカ（ＴＳ−６１０）３．１部をテトラヒドロフラン５５．８部に混合し、次いでペイントシェーカにて混合液を５時間分散処理することで、電荷輸送層用一次分散塗布液を調整した。この塗布液中のフィラー粒子の粒度分布を測定したところ、明らかに１次粒子径より極めて大きな粗大凝集体（粒子径１μｍ）が形成されていることを確認した。得られた塗布液を使用したこと以外は、実施例３と同様にして、感光体を作製した。
【００９３】
（比較例２）
ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）０．１２部及びシリカ（ＴＳ−６１０）０．１２部をテトラヒドロフラン２．１６部に混合し、次いでボールミルにて混合液を５時間分散処理することで、電荷輸送層用一次分散塗布液を調製した。次に、電荷輸送物質として上記構造式（Ｂ）で示されるトリアリールアミン系化合物（日本蒸留工業社製）１００部、ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）１３９．８部及び酸化防止剤（スミライザーＢＨＴ）５部をテトラヒドロフラン９８０部に混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例１と同様にして、感光体を作製した。
【００９４】
（比較例３）
ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）５．０部及びシリカ（ＴＳ−６１０）５．０部をテトラヒドロフラン９０部に混合し、ボールミルにて混合液を５時間分散処理することで、電荷輸送層用一次分散塗布液を調製した。次に、電荷輸送物質として上記構造式（Ｂ）で示されるトリアリールアミン系化合物（日本蒸留工業社製）１００部、ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）１３５．０部及び酸化防止剤（スミライザーＢＨＴ）５部をテトラヒドロフラン１００５．６部に混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例１と同様にして、感光体を作製した。
【００９５】
（比較例４）
電荷輸送物質として上記構造式（２）で示されるトリアリールアミン系化合物（日本蒸留工業社製）１００部、ポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０４０）１４０部及び酸化防止剤（スミライザーＢＨＴ）５部をテトラヒドロフラン９８０部に混合して溶解した。得られた溶液を電荷輸送層用二次分散塗布液に使用すること以外は、実施例１と同様にして、感光体を作製した。
【００９６】
実施例１〜８及び比較例１〜４のフィラー粒子の種類、組成、平均フィラー粒子間距離ａ（ｎｍ）、フィラー粒子径ｂ（ｎｍ）、フィラー粒子の密度ｄｆ（ｇ／ｃｍ3）、最表面層の固形分の平均密度ｄｍ（ｇ／ｃｍ3）、Ｒｆ値（df×b3)/(dm×a3）及び電荷輸送層中の含有量（重量％）を表１に示す。なお、ａ、ｂ、ｄｆ及びｄｍの測定方法を下記する。また、電荷輸送物質（ＣＴＭ）の種類、電荷輸送層用の樹脂の種類、酸化防止剤の種類を表１に示す。更に、以下のように評価した電荷輸送層用二次分散塗布液中のフィラー粒子の分散状態を表１に示す。
【００９７】
［フィラー粒子の分散状態］
フィラー粒子の分散状態の優劣については、粒度分布を粒度分布測定装置（ＵＰＡ−１５０（日機装製））にて測定した。フィラー粒子が、１次粒子径に近い状態まで安定に分散されている状態(分布を示している場合)を○、ミクロンオーダーの凝集体が形成されている状態(分布を示している場合)を×とした。
【００９８】
［ａ、ｂ、ｄｆ及びｄｍの測定方法］
また、ａは、本実施例では均一な分散状態が確認できたのでフィラー粒子の添加量と媒体である塗膜の体積より計算値として求めた。
ｂは、市販のフィラー粒子なのでカタログ値より引用した。
ｄｆは、市販品のフィラー粒子なのでカタログ値を引用した。
ｄｍは、塗膜の体積と重量を測定して計算して求めた。
【００９９】
【表１】
2008176048.tif 000005
【０１００】
実施例１〜８及び比較例１〜４の各感光体を、現像器と表面電位測定器を交換できるよう試験用に改造したカラータンデムデジタル複合機ＡＲ−Ｃ２６０（シャープ社製：露光光源としてＳＯＮＹ製半導体レーザ：４８９．９ｎｍを使用）に装着した。次いで、この
複合機を用いて下記文字テストチャートを１０万枚画像形成することによって、感度、耐刷性及び画像を以下の方法により評価した（サンプル画像出力及び画像形成時すべてモノクロ印字）。
【０１０１】
［感度（電気特性）評価］
複写機から現像器を取外し、代わりに表面電位計（トレック・ジャパン製：ｍｏｄｅｌ
３４４）を取り付けた。この複写機を用い、温度２５℃、相対湿度５０％の常温／常湿（Ｎ／Ｎ：Ｎｏｒｍａｌ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／Ｎｏｒｍａｌ  Ｈｕｍｉｄｉｔｙ）環境中において、レーザ光による露光を施さなかった場合の感光体の表面電位を−６００Ｖに調整した。その状態でレーザ光により露光（０．４μＪ／ｃｍ2）し、感光体の初期の表面電位を露光電位ＶＬ１（−Ｖ）とし、文字テストチャートを記録紙１０万枚に印刷することで、耐刷試験を行なった後の表面電位を露光電位ＶＬ２（−Ｖ）として測定した。得られたＶＬから以下の基準で感度を評価した。なお、露光電位ＶＬの絶対値が小さい程、感光体が高感度であることを意味する。
＜判定基準＞
○：｜ＶＬ｜＜８０（Ｖ）
△：８０（Ｖ）≦｜ＶＬ｜＜１１０（Ｖ）
×：１１０（Ｖ）≦｜ＶＬ｜
【０１０２】
［耐刷性評価］
ＡＲ−Ｃ２６０改造機に備わるクリーニング器のクリーニングブレードが、感光体に接する圧力、いわゆるクリーニングブレード圧を２１ｇｆ／ｃｍ（２．０６×１０-1Ｎ／ｃｍ：初期線圧）に調整した。Ｎ／Ｎ環境中で、各感光体毎に文字テストチャートを記録紙１０万枚に印刷することで、耐刷試験を行なった。
文字テストチャートはＩＳＯ１９７５２で規定されたテストチャートを用いた。
耐刷試験開始時と１０万枚画像形成後の感光層の厚みを、膜厚測定装置（商品名：Ｆ−２０−ＥＸＲ、フィルメトリックス製）を用いて測定した。耐刷試験開始時の膜厚と１０万枚画像形成後の膜厚との差から、感光体ドラム１０万回転あたりの削れ量を求めた。得られた削れ量から以下の基準で耐刷性を評価した。なお、削れ量が多い程、耐刷性が悪いことを意味する。
＜判定基準＞
○：削れ量ｄ＜０．８μｍ／１００ｋ回転
△：０．８μｍ／１００ｋ回転≦削れ量ｄ＜１．０μｍ／１００ｋ回転
×：１．０μｍ／１００ｋ回転≦削れ量ｄ
【０１０３】
［画像評価］
１）画像判定（ドット・文字再現性＜鮮鋭性＞）
試験用複写機にて、Ｎ／Ｎ環境中で、耐刷試験スタート前に１２００ｄｐｉ相当の１ドット１スペース画像及び５ポイントの文字画像を出力した。これらの画像から、以下の判断基準で画像評価（文字・ドット再現性）を行った。
○：目視にて、画像上に異常なく、鮮明な画像。
△：目視にて、画像上に若干のドット・文字の乱れがみられるが実使用上問題ないレベル。
×：目視にて、画像上にドット・文字の乱れが発生し不鮮明な画像。
【０１０４】
２）画像判定（濃度ムラ）
耐刷試験後の画質の低下レベルを、ハーフトーン画像を出力することで、以下の判断基準で濃度ムラを評価した。
○：目視にて、画像に濃度ムラなし。良好な画像。
△：目視にて、画像に濃度ムラあり。実使用上問題ないレベル。
×：目視にて、画像に濃度ムラあり。実使用上問題となるレベル。
【０１０５】
３）画像判定（画像ボケ）
耐刷試験後の画質の低下レベルを、１２００ｄｐｉ相当の１ドット１スペース画像及び５ポイントの文字画像を出力することで、以下の判断基準で画像ボケを評価した。
○：目視にて、画像上に画像ボケ無し。良好な画像。
△：目視にて、画像上に部分的な画像ボケが発生したが、実使用上問題ないレベル。
×：目視にて、画像上に部分的に数箇所、又は広範囲に画像ボケが１枚以上発生。
【０１０６】
［総合評価／（電気特性、耐刷性、画像評価）］
上記５項目の判定結果を基に、下記のとおり判定する。
◎：５項目すべて○
○：５項目のうち○或いは△のみで１項目以上△
×：少なくとも１つ以上×
評価結果を表２に示す。
【０１０７】
【表２】
2008176048.tif 000006
【０１０８】
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2を満たすフィラー粒子を使用した実施例１〜８の感光体は、１００，０００実写時の平均削れ量（ドラム膜べり量）が、１μｍ以下であり、良好な耐刷性を示した。また、実施例３、６、７の比較より、粒子径の小さいフィラー粒子を使用した感光体の方が、より電気特性が安定し、鮮鋭性が高いこと(文字ドットの再現性がよいこと)がわかった。更に、実施例３、６、７と実施例５との露光電位の比較より、アルミナよりシリカの方が、電気的安定性において、やや優れている傾向が確認された。また、実施例３と実施例８の比較により、酸化防止剤の導入によって、実写時に帯電器付近で発生するＯ3あるいはＮＯｘ等のガスに対する耐性が向上していること
も明らかとなった。
【０１０９】
1.0×10-3≦(df×b3)/(dm×a3)≦2.5×10-2の範囲外のフィラー粒子を使用した比較例の感光体においては、
・不均一な分散状態に起因する、電気的安定性の著しい悪化、及び鮮鋭性の低下と画像ボケ等の異常画像の発生（比較例１）、
・耐刷性の著しい悪化（比較例２及び４）、
・フィラー粒子の添加量が多いことによる電気的安定性の著しい悪化と鮮鋭性の低下及び耐磨耗性向上により最表面層がリフェイスされず、酸性ガスの影響を受けやすくなったために生じた画像ボケや画像ムラ等の異常画像の発生（比較例３）
が確認された。
【０１１０】
(比較例５)
実施例１の感光体を用い、露光器の半導体レーザの発信波長を７８０ｎｍに変更したこと以外は、上記と同様にして感度、耐刷性及び画像を評価した。結果を下記表３に示す。
【０１１１】
【表３】
2008176048.tif 000007
【０１１２】
実施例３及び比較例４、５から、短波長レーザを用いたことにより
・ドット・文字再現性（鮮鋭性）が高くなること、
・フィラー粒子を添加した場合でもレーザ光による散乱の影響が抑えられ、その結果、繰返し疲労後も濃度ムラや画像ボケ等の異常画像が発生しなかったこと
が確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の電子写真感光体の概略部分断面図である。
【図２】フィラー粒子の分散条件による凝集粒子径の差異を示すグラフである。
【図３】本発明の電子写真感光体の概略部分断面図である。
【図４】本発明の画像形成装置の概略側面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１，２  電子写真感光体
１１  導電性基体
１２  電荷発生層
１３  電荷輸送層
１４  感光層
１５  中間層
３０  レーザプリンタ（画像形成装置）
３１  半導体レーザ
３２  回転多面鏡
３４  結像レンズ
３５  ミラー
３６  コロナ帯電器
３７  現像器
３８  転写紙カセット
３９  給紙ローラ
４０  レジストローラ
４１  転写帯電器
４２  分離帯電器
４３  搬送ベルト
４４  定着器
４５  排紙トレイ
４６  クリーナ
４７  矢符
４８  転写紙
４９  露光手段
【図１】
2008176048.tif 000008
【図２】
2008176048.tif 000009
【図３】
2008176048.tif 000010
【図４】
2008176048.tif 000011