(57)【要約】【課題】  弾性層と該弾性層上に形成される機能層との間の接着不良及び密着不良による剥がれの発生が抑制され、長期間にわたって帯電ムラが抑制された良好な帯電特性を維持することが可能な帯電ロールを提供すること。【解決手段】  導電性支持体１と、該導電性支持体１上に形成された弾性層２と、該弾性層２上に形成された機能層４と、を有し、上記弾性層２と上記機能層４とが、上記弾性層２上における帯電ロール軸方向の少なくとも一端部に形成された接着層３を介して接着されていることを特徴とする帯電ロール。【選択図】  図２
2008040241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された弾性層と、該弾性層上に形成された機能層と、を有し、
前記弾性層と前記機能層とが、前記弾性層上における帯電ロール軸方向の少なくとも一端部に形成された接着層を介して接着されていることを特徴とする帯電ロール。
【請求項２】
電子写真感光体を接触帯電方式により帯電させるための帯電ロールを有する帯電手段と、
前記電子写真感光体、前記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段、及び、前記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、
を備え、
前記帯電ロールが、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された弾性層と、該弾性層上に形成された機能層と、を有し、前記弾性層と前記機能層とが、前記弾性層上における帯電ロール軸方向の少なくとも一端部に形成された接着層を介して接着されているものであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】
電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を接触帯電方式により帯電させるための帯電ロールを有する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体に静電潜像を形成するための露光手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段と、
前記トナー像を前記電子写真感光体から被転写体に転写するための転写手段と、
を備え、
前記帯電ロールが、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された弾性層と、該弾性層上に形成された機能層と、を有し、前記弾性層と前記機能層とが、前記弾性層上における帯電ロール軸方向の少なくとも一端部に形成された接着層を介して接着されているものである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、帯電ロール、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】
電子写真方式を利用した画像形成装置では、像担持体である電子写真感光体（以下、場合により「感光体」と略す）上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー光等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで上記静電潜像を現像して可視化したトナー像とする。そして、このトナー像を、中間転写体を介して、或いは直接記録媒体に静電的に転写することにより、所望の転写画像を得ることができる。
【０００３】
このように電子写真方式を利用した画像形成装置では、感光体上に一様な電荷を形成する帯電処理が行われている。この帯電処理を行う帯電部材の一つとして、接触式帯電ロールがあり、広く用いられている。接触式帯電ロールは、一般的に印加する電流が小さく、非接触式帯電部材であるコロトロンあるいはスコロトロンに比べ、オゾン発生量が非常に少ないという利点がある。
【０００４】
帯電ロールとしては、ステンレス鋼等の金属または合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄等で構成された導電性支持体上に、ゴムやエラストマーで構成された弾性層が少なくとも形成されてなるものが広く用いられている。また、弾性層上には、必要に応じて抵抗層や表面層等の機能層が形成されている。
【０００５】
こうした帯電ロールでは、各層間に接着性や密着性が求められる。層間の接着不良や密着不良があると、帯電ロールの抵抗ムラや変形を発生させてしまう。そこで、層間の接着性を向上させるために、層間に接着層を形成して接着性及び密着性を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、層間に接着層を形成した場合、この接着層に導電性が付与されていないと、抵抗ムラや抵抗上昇を引き起こすこととなる。
【０００６】
層間の接着不良や密着不良により層間に空隙が生じていたり、形成した接着層に抵抗ムラがあると、感光体の帯電時に帯電ムラを発生させる。そのため、接着層の抵抗ムラを改善するために、カーボンブラック等の導電性付与剤を添加して接着層へ導電性を付与させることが行われている（例えば、特許文献２及び３参照）。
【特許文献１】特開平８−１２３１３９号公報
【特許文献２】特開昭５８−２０２４６８号公報
【特許文献３】特開平２−３１０５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２及び３に記載された接着層では、導電性付与剤を含有することで接着層の接着力の低下が生じてしまう。特に近年、画像形成装置においては、高画質化、長寿命化に対する要求が高まりつつあり、帯電ロールには、従来よりも層間の接着不良や密着不良による空隙、及び、接着層を形成した際の接着層の抵抗ムラや高抵抗部分の存在による帯電ムラが、経時的に発生しやすくなっている。特に、接触式の帯電ロールは使用時に弾性層が変形するため、弾性層とその上層との層間に十分な接着性及び密着性が求められる。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、弾性層と該弾性層上に形成される機能層との間の接着不良及び密着不良による剥がれの発生が十分に抑制され、長期間にわたって帯電ムラが抑制された良好な帯電特性を維持することが可能な帯電ロール、並びに、それを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された弾性層と、該弾性層上に形成された機能層と、を有し、上記弾性層と上記機能層とが、上記弾性層上における帯電ロール軸方向の少なくとも一端部に形成された接着層を介して接着されていることを特徴とする帯電ロールを提供する。
【００１０】
帯電ロールを長期間使用した場合、弾性層と該弾性層上に形成される機能層との間の剥がれの発生は、帯電ロールの軸方向端部から生じやすい。これは、弾性層の変形が端部で起こりやすく、そこで空気の巻き込み等が生じて剥離起点が形成されるためであると考えられる。本発明の帯電ロールにおいては、弾性層の変形量が大きい端部に接着層を形成することにより、弾性層と機能層との間で剥離起点が生じることを抑制することができ、弾性層と機能層との間の剥がれの発生を十分に抑制することができる。また、本発明の帯電ロールにおいては、接着層が弾性層上の端部にのみ形成されていることにより、接着層の抵抗ムラに起因する被帯電体に対する帯電ムラの発生を抑制することができる。そのため、接着層の抵抗ムラを改善するために導電剤を多量に接着層に添加する必要がなく、接着層に十分な接着力を与えることができる。したがって、本発明の帯電ロールによれば、弾性層と機能層との間の剥がれの発生を十分に抑制することができ、長期間にわたって帯電ムラが抑制された良好な帯電特性を維持することができる。
【００１１】
ここで、上記接着層は、上記弾性層上における帯電ロール軸方向の両端部に形成されていることが好ましい。接着層は、弾性層上の一端部に形成するだけでも弾性層と機能層との間の剥離を抑制する効果があるが、弾性層上の両端部に形成することで、両端部での剥離起点の発生を十分に抑制することができ、弾性層と機能層との間の剥離をより十分に抑制して、より長期間にわたって安定した帯電特性を維持することができる。
【００１２】
また、上記接着層は、上記被帯電体の非画像領域に接する上記帯電ロールの端部領域内に形成されていることが好ましい。これにより、接着層に抵抗ムラがある場合であっても、被帯電体の画像領域に対しては均一な帯電を行うことができるため、要求される帯電特性を十分に満足することができる。
【００１３】
更に、上記接着層の体積抵抗率は、１×１０１０Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。接着層の体積抵抗率を上記範囲に設定することで、接着層中の導電剤の含有量を十分に低くすることができ、接着層の接着力を十分なものとすることができる。これにより、弾性層と機能層との間の剥離を長期間にわたってより十分に抑制することができる。
【００１４】
また、上記弾性層は、シリコーンゴムを含有してなる層であることが好ましい。シリコーンゴムはタック性に優れるため、接着層が形成されていない領域において弾性層と機能層との密着性を良好なものとすることができ、弾性層と機能層との間の剥離を長期間にわたってより十分に抑制することができる。
【００１５】
更に、上記弾性層の体積抵抗率は、１×１０８Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。これにより、接着層が形成されている部分も接着層が形成されていない部分と同様に十分な電流が流れ、接着層形成部分の抵抗ムラをより十分に抑制することが可能となる。
【００１６】
本発明はまた、電子写真感光体を接触帯電方式により帯電させるための帯電ロールを有する帯電手段と、上記電子写真感光体、上記電子写真感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段、及び、上記電子写真感光体の表面に残存したトナーを除去するためのクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一種と、を備え、上記帯電ロールが、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された弾性層と、該弾性層上に形成された機能層と、を有し、上記弾性層と上記機能層とが、上記弾性層上における帯電ロール軸方向の少なくとも一端部に形成された接着層を介して接着されているものであることを特徴とするプロセスカートリッジを提供する。
【００１７】
本発明は更に、電子写真感光体と、上記電子写真感光体を接触帯電方式により帯電させるための帯電ロールを有する帯電手段と、帯電した上記電子写真感光体に静電潜像を形成するための露光手段と、上記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段と、上記トナー像を上記電子写真感光体から被転写体に転写するための転写手段と、を備え、上記帯電ロールが、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された弾性層と、該弾性層上に形成された機能層と、を有し、上記弾性層と上記機能層とが、上記弾性層上における帯電ロール軸方向の少なくとも一端部に形成された接着層を介して接着されているものであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１８】
本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置によれば、上述した本発明の帯電ロールを用いているため、長期間にわたって良好な帯電特性が維持され、良好な画質の画像を安定して形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、弾性層と機能層との間の接着不良及び密着不良による剥がれの発生が十分に抑制され、長期間にわたって帯電ムラが抑制された良好な帯電特性を維持することが可能な帯電ロール、並びに、それを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置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】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
（帯電ロール）
本発明の帯電ロールは、導電性支持体と、該導電性支持体上に形成された弾性層と、該弾性層上に形成された機能層と、を有し、上記弾性層と上記機能層とが、上記弾性層上における帯電ロール軸方向の少なくとも一端部に形成された接着層を介して接着されていることを特徴とするものである。ここで、図１は本発明の帯電ロールの好適な一実施形態を示す斜視図であり、図２は図１のＩ−Ｉ線に沿った模式断面図であり、図３は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面図であり、図４は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った模式断面図である。
【００２２】
図１〜４に示す帯電ロール１０は、導電性支持体１と、該導電性支持体１上に形成された弾性層２と、該弾性層２上に形成された機能層としての抵抗層４と、該抵抗層４上に形成された表面層５と、を有し、弾性層２と抵抗層４とが、弾性層２上における帯電ロール１０軸方向の両端部に形成された接着層３を介して接着された構成を有している。接着層３は、図２〜４に示すように、帯電ロール１０軸方向の両端部の弾性層２上にのみ形成されており、弾性層２の中央部は抵抗層４と直接接している。なお、図３は接着層３が形成されていない領域（中央部）の断面図であり、図４は接着層３が形成されている領域（端部）の断面図である。以下、各層について説明する。
【００２３】
導電性支持体１は、帯電ロール１０の電極及び支持部材として機能するものであり、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；導電性の樹脂；などの導電性の材質で構成される。これらの中でも、特に金属、合金が好ましい。導電性支持体１の直径は特に制限されないが、５〜９ｍｍであることが好ましく、６〜８ｍｍであることがより好ましい。
【００２４】
弾性層２は、例えば、ゴム材中に必要に応じて導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。これらの中でも、タック性を有するシリコーンゴムは、近年望まれる低硬度の弾性層２としたときに、接着層３が形成されていない部分においても機能層との密着性が良好であるため好ましい。これらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【００２５】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末等を挙げることができる。また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；を挙げることができる。これらの導電剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
弾性層２に導電剤を含有させる際に、その含有量は特に制限されないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して１〜３０質量部の範囲であることが好ましく、５〜２５質量部の範囲であることがより好ましい。一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して０．１〜５．０質量部の範囲であることが好ましく、０．５〜３．０質量部の範囲であることがより好ましい。
【００２７】
なお、弾性層２には、ゴム材や導電剤の他に、加硫に必要となる材料や各種充填剤等を添加してもよい。
【００２８】
また、弾性層２の体積抵抗率は、１×１０８Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１×１０６Ω・ｃｍ以下であることがより好ましい。
【００２９】
弾性層２は、例えば、接着剤を塗布した導電性支持体１上に、上述した各成分を含む組成物を用いた、射出成形法、プレス成形法、押出成形等の方法により形成することができる。接着剤としては、例えば、ポリオレフィン系、塩素ゴム系、エポキシ系、フェノール系、シリコーン系等の樹脂又はゴム等の他、シランカップリング剤等を用いることができる。
【００３０】
弾性層の厚さは、１．０〜４．０ｍｍであることが好ましく、２．０〜３．０ｍｍであることがより好ましい。
【００３１】
接着層３は、弾性層２とその上層である機能層とを接着可能な層であれば特に限定されない。接着層３を構成する接着剤成分としては、例えば、ポリオレフィン系、塩素ゴム系、エポキシ系、フェノール系、シリコーン系等の樹脂又はゴム等が挙げられる。弾性層２にシリコーンゴムを用いた場合、このシリコーンゴムとの接着性や抵抗ムラ、膜厚ムラを考慮すると、シリコーン系の樹脂又はゴムを用いることが好ましく、シランカップリング剤を用いることが特に好ましい。
【００３２】
また、接着層３に導電性を付与するために、導電性付与剤（導電剤）を添加することもできる。導電性付与剤としては、弾性層２に用いられる導電剤と同様のものを用いることができる。なお、接着層３の体積抵抗率を１×１０１０Ω・ｃｍ未満に調整しようとすると、導電性付与剤の添加量が増大して接着性が低下するため、接着層の体積抵抗率は１×１０１０Ω・ｃｍ以上に調整することが好ましく、１×１０１３Ω・ｃｍ以上に調整することがより好ましい。また、接着層３の接着性を良好なものとする観点から、導電性付与剤の含有量は、接着層３全量を基準として１０質量％以下とすることが好ましく、５質量％以下とすることがより好ましい。
【００３３】
接着層３は、例えば、接着剤成分と必要に応じて用いられる導電性付与剤等とを含む接着層形成用塗布液を、ハケ塗り、スプレー塗布、ロールコート、ディップ塗布、フローコート等の方法により上記弾性層２上の両端部に塗布することで形成することができる。
【００３４】
接着層３の厚さは、それよりも外側に形成される層の抵抗ムラ、膜厚ムラに影響しない範囲であれば特に限定されないが、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。
【００３５】
接着層３の形成位置は、弾性層２上における帯電ロール１０軸方向の両端部であるが、帯電ムラの発生をより十分に抑制する観点から、接着層３は、被帯電体の非画像領域に接する帯電ロール１０の端部領域内に形成されていることが特に好ましい。また、接着層３の帯電ロール１０軸方向の幅は、被帯電体の非画像領域に対応する帯電ロール１０の端部領域に含まれる範囲であればよく、その範囲は被帯電体の非画像領域に依存するが、通常、帯電ロール１０の端から内側に５０ｍｍ以下の幅で形成することが好ましく、５〜３０ｍｍの幅で形成することがより好ましい。また、接着層３が形成されている帯電ロール１０の端部領域が被帯電体の画像領域に接触しないことが好ましいため、帯電ロール１０は、接着層３が形成されていない領域（接着層未形成領域）を、上記画像領域のサイズ以上の幅で有していることが好ましい。すなわち、例えば、被帯電体がＡ３サイズの画像領域を有する場合には、帯電ロール１０における接着層３が形成されていない領域の幅は、帯電ロール１０軸方向に３００ｍｍ以上とすることが好ましい。これらの条件を満たすように接着層３を形成することにより、帯電ロール１０は、被帯電体の画像領域に対してより均一な帯電を行うことができ、帯電ムラの発生をより十分に抑制することが可能となる。
【００３６】
抵抗層４は、帯電ロール１０軸方向の両端部において接着層３を介して弾性層２に接着される機能層である。また、表面層５は、抵抗層４上に更に形成される層である。
【００３７】
抵抗層４及び表面層５は、例えば、高分子材料中に導電剤を分散させることによって形成される。上記高分子材料としては特に制限されないが、例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体等の樹脂材料や、弾性層２に用いたゴム材料等が挙げられる。これらの高分子材料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３８】
導電剤としては、弾性層２に用いられる導電剤と同様のものを用いることができる。抵抗層４における導電剤の含有量は特に制限されないが、導電剤として上記電子導電剤を用いる場合、高分子材料１００質量部に対して１〜３０質量部の範囲であることが好ましく、５〜２５質量部の範囲であることがより好ましい。一方、上記イオン導電剤を用いる場合は、高分子材料１００質量部に対して０．１〜５．０質量部の範囲であることが好ましく、０．５〜３．０質量部の範囲であることがより好ましい。また、表面層５における導電剤の含有量は特に制限されないが、高分子材料１００質量部に対して１〜５０質量部の範囲であることが好ましく、５〜２０質量部の範囲であることがより好ましい。
【００３９】
また、表面層５には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物及び複合金属酸化物、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン等の高分子微粉体を単独で又は混合して添加することもできる。
【００４０】
抵抗層４は、例えば、上述した各成分を有機溶剤や水に溶解あるいは分散してなる抵抗層形成用塗布液を、弾性層２及び接着層３上に塗布することにより形成することができる。また、表面層５は、例えば、上述した各成分を有機溶剤や水に溶解あるいは分散してなる表面層形成用塗布液を、抵抗層４上に塗布することにより形成することができる。
【００４１】
特に、弾性層２及び接着層３上に形成される機能層（抵抗層４）は、上記塗布液を用いて塗布により形成されることが好ましい。抵抗層４が塗布により形成されることにより、弾性層２と抵抗層４との層間に空隙が形成され難く密着性が高まり、接着層３の未形成部分（弾性層２と抵抗層４とが直接接している部分）でも十分な密着性が確保できる。
【００４２】
塗布により層を形成する場合、塗布液の塗布方法としては特に限定されず、塗布技術として広く行われているディップ（浸漬）コート、スプレーコート、ロールコート、突き上げコート、フローコート等の方法を用いることができる。
【００４３】
抵抗層４の厚さは特に限定されないが、２００〜１０００μｍであることが好ましく、３００〜６００μｍであることがより好ましい。
【００４４】
また、表面層５の厚さは特に限定されないが、１〜５０μｍであることが好ましく、３〜２０μｍであることがより好ましい。
【００４５】
以上、本発明の帯電ロールの好適な一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、図１〜４に示した帯電ロール１０では、接着層４が弾性層２上における帯電ロール１０軸方向の両端部に形成されている場合について説明したが、本発明の帯電ロールは、接着層４が弾性層２上における帯電ロール１０軸方向の一端に形成されているものであってもよい。
【００４６】
また、接着層４は帯電ロール１０周方向に必ずしも連続的に形成されていなくてもよく、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、接着層４が形成されていない部分を有しつつ断続的に形成されていてもよい。また、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、接着層４の幅（帯電ロール１０軸方向の幅）は必ずしも一定でなくてもよい。
【００４７】
また、図１〜４に示した帯電ロール１０では、弾性層２及び接着層３上に抵抗層４及び表面層５を有する場合について説明したが、本発明の帯電ロールは、弾性層２及び接着層３上に少なくとも１層の機能層を有していればよく、例えば、帯電ロール１０において抵抗層４又は表面層５を有しない構成であってもよい。帯電ロール１０において抵抗層４を有しない場合、表面層５が弾性層２及び接着層３上に形成される機能層となる。この場合、表面層５の厚さは、１〜１００μｍであることが好ましく、３〜２０μｍであることがより好ましい。また、本発明の帯電ロールは、弾性層２及び接着層３上に、抵抗層４及び表面層５以外の他の層を更に有していてもよい。更に、本発明の帯電ロールにおいて、機能層上に形成される層は、例えば、樹脂チューブ等により形成されていてもかまわない。
【００４８】
次に、帯電ロール１０を構成する各層の体積抵抗率の測定方法について説明する。本発明における体積抵抗率の測定は、各層の体積抵抗率が別々に測定できるように、測定対象物としての各層それぞれのシートサンプルを用いて行う。図５に示すように、シートサンプル１１の両面には電極（アドバンテスト社製、Ｒ１２７０２Ａ／Ｂレジスティビィティ・チェンバ）１４、１５を取り付け、シートサンプル１１の片面には電極１４と同軸上にリング状のアース電極１６を更に取り付け、電極１４、１５、１６に電流計２１及び電源２２を有する高抵抗測定器（アドバンテスト社製、Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計）１３を接続する。
【００４９】
体積抵抗率（Ω・ｃｍ）は、電場（印加電圧／シートサンプル厚）が１０００Ｖ／ｃｍになるよう調節した電圧を電極１４、１５に印加し、１０秒間充電した後の電流値より下記式（１）を用いて算出する。測定は２３℃、５５％ＲＨの環境下で実施する。
体積抵抗率（Ω・ｃｍ）＝｛１９．６３×印加電圧（Ｖ）×シートサンプル厚（ｃｍ）｝／電流値（Ａ）      ・・・（１）
【００５０】
また、帯電ロール抵抗は、特開平６−１１８１０５号公報に記載された方法により計測される。本発明では、幅５ｍｍの円筒状のＳＵＳ製ベアリングからなる電極を２５ｇの重りで帯電ロール表面に接触させ、帯電ロールを５．５ｒｐｍで回転させながら電極と導電性支持体との間の抵抗を計測する。電源および電流計には、高抵抗測定器（アドバンテスト社製、Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計）を用いる。印加電圧は１００Ｖとし、帯電ロール抵抗は下記式（２）を用いて算出する。
帯電ロール抵抗（ｌｏｇΩ）＝ｌｏｇ１０｛印加電圧（Ｖ）／電流（Ａ）｝      ・・・（２）
【００５１】
（画像形成装置及びプロセスカートリッジ）
次に、本発明の帯電ロールを搭載した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。
【００５２】
本発明の画像形成装置は、被帯電体である電子写真感光体と、該電子写真感光体を接触帯電方式により帯電させるための上記本発明の帯電ロールを有する帯電手段と、帯電した上記電子写真感光体に静電潜像を形成するための露光手段と、上記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成するための現像手段と、上記トナー像を上記電子写真感光体から被転写体に転写するための転写手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００５３】
まず、本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体について説明する。図６〜１０は、それぞれ電子写真感光体の好適な一例を示す模式断面図であり、電子写真感光体を基体及び感光層の積層方向に対して垂直な平面で切断したものである。図６〜９に示した電子写真感光体はいずれも機能分離型感光体であり、各感光体が備える感光層３６には、電荷発生材料を含有する電荷発生層３１と電荷輸送材料を含有する電荷輸送層３２とが別個に設けられている。一方、図１０に示した電子写真感光体は単層型感光体であり、電荷発生材料及び電荷輸送材料の双方を含有する単層型感光層３８が設けられている。
【００５４】
より詳しくは、図６に示した電子写真感光体１００においては、導電性基体３３上に電荷発生層３１及び電荷輸送層３２がこの順で積層されてなる感光層３６が形成されている。図７に示した電子写真感光体１１０においては、導電性基体３３上に下引層３４と、電荷発生層３１及び電荷輸送層３２がこの順で積層されてなる感光層３６とが順次形成されている。図８に示した電子写真感光体１２０においては、導電性基体３３上に下引層３４と、電荷発生層３１及び電荷輸送層３２がこの順で積層されてなる感光層３６と、保護層３５とが順次形成されている。図９に示した電子写真感光体１３０においては、導電性基体３３上に下引層３４と、中間層７と、電荷発生層３１及び電荷輸送層３２がこの順で積層されてなる感光層３６と、保護層３５とが順次形成されている。図１０に示した電子写真感光体１４０においては、導電性基体３３上に単層型感光層３８が形成されている。以下、電子写真感光体を構成する各層について、主に図９に示した電子写真感光体１３０に基づいて説明する。
【００５５】
導電性基体３３は特に限定されるものはなく、例えば、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属製ドラム；ポリマー製シート、紙、プラスチック、又はガラス上に、アルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着することによって導電処理したドラム状、シート状又はプレート状の基体；ポリマー製シート、紙、プラスチック又はガラス上に、酸化インジウム、酸化錫などの導電性金属化合物を蒸着するか、又は金属箔をラミネートすることによって導電処理したドラム状、シート状又はプレート状の基体；カーボンブラック、酸化インジウム、酸化錫−酸化アンチモン粉、金属粉、沃化銅等をバインダー樹脂に分散し、ポリマー製シート、紙、プラスチック、又はガラス上に塗布することによって導電処理したドラム状、シート状、プレート状の基体などが挙げられる。
【００５６】
ここで、金属製ドラムを導電性基体３３として用いる場合、その外周面（感光層３６が形成される側の面）は素管のままであってもよいが、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング、着色処理などの処理を行うことが好ましい。感光層３６が形成される側の面を表面処理により粗面化することで、レーザービームのような可干渉光源を用いた場合に発生しうる感光体内での干渉光による木目状の濃度斑を防止することができる。
【００５７】
下引層３４は、感光層３６の帯電時において、導電性基体３３から感光層３６への電荷の注入を阻止する機能を有する。また、この下引層３４は、感光層３６を導電性支持体層３に対して一体的に接着保持せしめる接着層としても機能する。更に、この下引層３４は、導電性基体３３の光反射を防止する機能を有する。
【００５８】
下引層３４に用いられる材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物；チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物；アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物；アンチモンアルコキシド化合物；ゲルマニウムアルコキシド化合物；インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物等の有機インジウム化合物；マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物等の有機マンガン化合物；スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物等の有機スズ化合物；アルミニウムシリコンアルコキシド化合物；アルミニウムチタンアルコキシド化合物；アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物が挙げられる。これらの中でも、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物は、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
【００５９】
また、下引層３４には、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−２−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００６０】
下引層３４中には、金属酸化物微粒子を添加することができる。金属酸化物微粒子としては、所望の電子写真感光体特性が得られるものであれば、公知の金属酸化物より任意に選択できるが、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛から選ばれる１種以上の金属酸化物の微粒子が好ましく用いられる。また、これらの金属酸化物微粒子は、少なくとも１種以上のカップリング剤で被覆されていることがより好ましく、カップリング剤としてはシランカップリング剤が好ましい。
【００６１】
また、下引層３４中には、電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料、酸化亜鉛、酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、バインダーなどで表面処理しても良い。電子輸送性顔料は多すぎると下引層３４の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため、下引層３４全量を基準として９５質量％以下、好ましくは９０質量％以下で使用される。
【００６２】
下引層３４は、アクセプター性化合物を付与した金属酸化物微粒子を含有させて形成することもできる。アクセプター性化合物としては所望の特性が得られるものならばいかなるものでも使用可能であるが、特にキノン基を有する化合物が好ましく用いられる。更に、アントラキノン構造を有するアクセプター性化合物がより好ましく用いられる。アントラキノン構造を有するアクセプター性化合物としては、アントラキノンのほか、ヒドロキシアントラキノン系化合物、アミノアントラキノン系化合物、アミノヒドロキシアントラキノン系化合物などが挙げられ、いずれも好ましく用いることができる。より具体的には、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリンなどが特に好ましく用いられる。
【００６３】
これらのアクセプター性化合物の付与量は所望の特性が得られる範囲であれば任意に設定できるが、好ましくは金属酸化物１００質量部に対して０．０１〜２０質量部、より好ましくは０．０５〜１０質量部付与される。付与量が０．０１質量部未満では下引層３４内の電荷蓄積改善に寄与するだけの十分なアクセプター性を付与できないため、繰り返し使用時に残留電位の上昇など維持性の悪化を招きやすい傾向がある。また、２０質量部を超えると金属酸化物同士の凝集を引き起こしやすく、下引層３４の形成時に下引層３４内で金属酸化物が良好な導電路を形成することが困難となり、繰り返し使用時に残留電位の上昇など維持性の悪化を招きやすくなるだけでなく、黒点などの画質欠陥も引き起こしやすくなる傾向がある。
【００６４】
金属酸化物微粒子へのアクセプター性化合物の付与方法としては、金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、有機溶媒に溶解させたアクセプター化合物を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって金属酸化物微粒子へアクセプター化合物を均一に付与する方法が挙げられる。アクセプター化合物を添加あるいは噴霧する際には溶剤の沸点以下の温度で行われることが好ましく、溶剤の沸点以上の温度で噴霧すると、均一に攪拌される前に溶剤が蒸発し、アクセプター化合物が局部的にかたまってしまい均一な処理ができにくい欠点があるため好ましくない。添加あるいは噴霧した後、さらに溶剤の沸点温度以上で乾燥を行うことができる。また、金属酸化物微粒子を溶剤中で攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、アクセプター化合物の有機溶剤溶液を添加し、還流あるいは有機溶剤の沸点以下で攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に付与される。また、溶剤除去方法はろ過あるいは蒸留、加熱乾燥により留去される。
【００６５】
アクセプター化合物を付与される金属酸化物微粒子としては、１×１０２〜１×１０１１Ω・ｃｍ程度の粉体抵抗（体積抵抗率）を有するものが好ましい。これにより、下引層３４はリーク耐性獲得のために適切な抵抗を得ることが可能となる。
【００６６】
下引層３４は、上述の下引層３４を構成する各成分を有機溶媒に混合／分散させて得られる下引層形成用塗布液を導電性基体３３上に塗布し、乾燥により溶剤を除去することにより形成される。
【００６７】
下引層形成用塗布液を調製する際の混合／分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等を用いる常法が適用される。混合／分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有機金属化合物や樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なるものでも使用できる。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００６８】
下引層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。このように塗布したものを乾燥させて下引層３４を得るが、通常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った導電性基体３３は、導電性基体３３の欠陥隠蔽力が不十分となりやすいため、下引層３４を形成することが好ましい。
【００６９】
このようにして形成される下引層３４の厚さは、金属酸化物微粒子を含有しない場合は、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５．０μｍであることがより好ましい。また、金属酸化物微粒子を含有する場合は、１５μｍ以上であることが好ましく、１５〜５０μｍであることがより好ましい。下引層３４の厚さが上記条件を満たすことにより、電子写真感光体における局所的な絶縁破壊（感光体リーク）をより確実に防止することができる。また、長期連続使用においても、安定した特性を得ることができる。
【００７０】
中間層３７は、電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために、下引層３４と感光層３６との間に設けられる層である。
【００７１】
中間層３７に用いられる材料としては、上記下引層３４に用いられる材料と同様に、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物；チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物；アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物；アンチモンアルコキシド化合物；ゲルマニウムアルコキシド化合物；インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物等の有機インジウム化合物；マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物等の有機マンガン化合物；スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物等の有機スズ化合物；アルミニウムシリコンアルコキシド化合物；アルミニウムチタンアルコキシド化合物；アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物が挙げられる。これらの中でも、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物は、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
【００７２】
また、中間層３７には、上記下引層３４と同様に、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−２−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００７３】
また、中間層３７中には、上記下引層３４と同様に、電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料、酸化亜鉛、酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、バインダーなどで表面処理しても良い。電子輸送性顔料は多すぎると中間層３７の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため、中間層３７全量を基準として９５質量％以下、好ましくは９０質量％以下で使用される。
【００７４】
中間層３７は、上記下引層３４と同様に、上述の中間層３７を構成する各成分を有機溶媒に混合／分散させて得られる中間層形成用塗布液を下引層３４上に塗布し、乾燥により溶剤を除去することにより形成される。
【００７５】
中間層形成用塗布液を調製する際の混合／分散方法は、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等を用いる常法が適用される。混合／分散は有機溶剤中で行われるが、有機溶剤としては、有機金属化合物や樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なるものでも使用できる。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いることができる。
【００７６】
中間層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。このように塗布したものを乾燥させて中間層３７を得るが、通常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。
【００７７】
このようにして形成される中間層３７の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５．０μｍであることがより好ましい。中間層３７の厚さが上記条件を満たすことにより、電子写真感光体を長期連続使用した場合においても、安定した特性を得ることができる。
【００７８】
電荷発生層３１は、電荷発生材料を真空蒸着により形成するか、又は、電荷発生材料を有機溶剤及び結着樹脂とともに分散し塗布することにより形成される。
【００７９】
分散塗布により電荷発生層３１を形成する場合、電荷発生材料を有機溶剤、結着樹脂、及び、添加剤等とともに分散して電荷発生層形成用塗布液を調製し、得られた塗布液を中間層３７上に塗布し乾燥することにより形成することができる。
【００８０】
電荷発生材料としては、公知の電荷発生物質を特に制限なく使用することができる。赤外光用の電荷発生材料としては、フタロシアニン顔料、スクアリリウム、ビスアゾ、トリスアゾ、ペリレン、ジチオケトピロロピロール等が用いられ、可視光用の電荷発生材料としては、縮合多環顔料、ビスアゾ、ペリレン、トリゴナルセレン、色素増感した酸化亜鉛微粒子等が用いられる。これらの中でも特に優れた性能が得られ、好ましく使用される電荷発生材料は、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料である。これらの電荷発生材料を用いることにより、特に高感度で、繰り返し安定性の優れる電子写真感光体を得ることができる。また、フタロシアニン系顔料やアゾ系顔料は一般に数種の結晶型を有しており、目的にあった電子写真特性が得られる結晶型であるならば、これらのいずれの結晶型でも用いることができる。特に好ましく用いられる電荷発生材料としては、クロロガリウムフタロシアニン、ジクロロススフタロシアニン、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、オキシチタニルフタロシアニン、クロロインジウムフタロシアニン等が挙げられる。
【００８１】
電荷発生層３１は、特にヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を含有することが、均一帯電性を得る観点から好ましい。ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料は所望の特性を得られるものであればいかなるものでも使用できるが、特にＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）の７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するものが好ましく用いられる。
【００８２】
電荷発生層３１に用いられる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアセタール樹脂及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が好ましく用いられる。これらの結着樹脂は１種を単独であるいは２種以上を混合して用いることができる。
【００８３】
電荷発生層３１は、電荷発生材料の真空蒸着、あるいは電荷発生材料及び結着樹脂を含む電荷発生層形成用塗布液の塗布により形成される。電荷発生層形成用塗布液において、電荷発生材料と結着樹脂との配合比（質量比）は、１０：１〜１：１０の範囲が好ましく、８：２〜３：７の範囲がより好ましい。塗布液を調整するための溶媒としては公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等から任意に選択することができる。溶媒としてより具体的には、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を用いることができる。これらの溶剤は単独であるいは２種以上混合して用いることができる。２種以上混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶かす事ができる溶剤であれば、いかなるものでも使用することが可能である。
【００８４】
電荷発生物質及び結着樹脂を溶媒に分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等の方法を用いることができる。
【００８５】
さらに、電荷発生層３１を形成する際に用いる塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【００８６】
このようにして形成される電荷発生層３１の厚さは、良好な電気特性と画質を与えるために、０．０５〜５．０μｍであることが好ましく、０．１〜１．０μｍであることがより好ましい。電荷発生層３１の厚さが０．０５μｍ未満であると、感度が不十分となる傾向がある。一方、電荷発生層３１の厚さが５．０μｍを超えると、帯電性の不良などの弊害を生じさせやすくなる傾向がある。
【００８７】
また、電荷発生層３１に用いられる電荷発生材料には、電気特性の安定性向上、画質欠陥防止などのために表面処理を施すことができる。表面処理剤としてはカップリング剤、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
【００８８】
表面処理に用いるカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤が挙げられる。特に好ましく用いられるシランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤が挙げられる。
【００８９】
また、有機ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシド等が挙げられる。
【００９０】
また、有機チタン化合物としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等が挙げられる。
【００９１】
また、有機アルミニウム化合物としては、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）等が挙げられる。
【００９２】
電荷輸送層３２は、例えば電荷輸送材料及び結着樹脂を含んで構成される。電荷輸送層３２に含有される電荷輸送材料としては、公知のものならいかなるものでも使用可能であり、例えば、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−ピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ（Ｐ−メチル）フェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベンジルアニリン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）フルオレノン−２−アミン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン等の芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４’ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジン等の１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］（１−ナフチル）フェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体等の正孔輸送物質、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールや２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）１，３，４オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物等の電子輸送物質、あるいは以上に示した化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体等が挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種を単独で又は２種以上を組み合せて使用できる。
【００９３】
電荷輸送層３２に用いられる結着樹脂としては、公知のものであればいかなるものでも使用することができるが、電気絶縁性のフィルムを形成可能な樹脂が好ましい。結着樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、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、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、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、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−アルキッド樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材等高分子電荷輸送材を用いることもできる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂は、電荷輸送材料との相溶性、溶剤への溶解性、強度の点で優れるため、好ましく用いられる。これらの結着樹脂は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。また、結着樹脂と電荷輸送材料との配合比（質量比）はいずれの場合も任意に設定することができるが、電気特性低下、膜強度低下に注意しなくてはならない。
【００９４】
また、高分子電荷輸送材を単独で用いることもできる。高分子電荷輸送材としては、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を用いることができる。特に、特開平８−１７６２９３号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い電荷輸送性を有しており、とくに好ましいものである。高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。
【００９５】
電荷輸送層３２は、電荷輸送物質及び結着樹脂、並びにその他の材料を適当な溶媒に溶解させた電荷輸送層形成用塗布液を電荷輸送層３１上に塗布し、乾燥することによって形成することができる。電荷輸送層形成用塗布液に用いる溶剤としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状或いは直鎖状エーテル系溶剤、或いはこれらの混合溶剤等を用いることができる。
【００９６】
電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層３１上に塗布する際の塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、スプレー塗布法、ロールコータ塗布法、ワイヤーバーコーティング法、グラビアコータ塗布法、ビードコーティング法、カーテンコーティング法、ブレードコーティング法、エアーナイフコーティング法等を用いることができる。
【００９７】
電荷輸送層３２の厚さは、５〜５０μｍであることが好ましく、１０〜４０μｍであることがより好ましい。
【００９８】
電子写真感光体においては、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光や熱による電子写真感光体の劣化を防止する目的で、感光層３中に酸化防止剤や光安定剤などの添加剤を添加することができる。
【００９９】
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物等が挙げられる。
【０１００】
酸化防止剤の具体的な化合物例として、フェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール、ｎ−オクタデシル−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、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−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）、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、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、３，９−ビス［２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等が挙げられる。
【０１０１】
ヒンダードアミン系化合物としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ［４，５］ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイミル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，３，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物等が挙げられる。
【０１０２】
有機イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。
【０１０３】
有機燐系酸化防止剤としては、トリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−フォスフィート等が挙げられる。
【０１０４】
有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は２次酸化防止剤と言われ、フェノール系あるいはアミン系などの１次酸化防止剤と併用することにより相乗効果を得ることができる。
【０１０５】
光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
【０１０６】
ベンゾフェノン系光安定剤としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２’−ジ−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。ベンゾトリアゾール系光安定剤として２−（２’−ヒドロキシ−５’メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３’’，４’’，５’’，６’’−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５’−メチルフェニル］−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ｔ−ブチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−アミルフェニル）−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【０１０７】
その他の化合物として、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケルジブチル−ジチオカルバメート等を用いてもよい。
【０１０８】
また、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少なくとも１種の電子受容性物質を含有せしめることができる。
【０１０９】
電子受容性物質としては、例えば、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸等が挙げられる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ２等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
【０１１０】
また、特に図６及び７に示すように電荷輸送層３２が最表面層である場合、電荷輸送層３２には、摩耗を低減する目的で、固形潤滑剤や金属酸化物を分散させることが好ましい。固形潤滑剤としては、フッ素含有樹脂粒子（四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレンおよびそれらの共重合等）、ケイ素含有樹脂粒子等を挙げることができる。また、金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化スズ等を挙げることができる。固形潤滑剤を分散すると、電荷輸送層表面の摩擦係数が減少するため、摩耗を抑制することができる。また、金属酸化物を分散すると、電荷輸送層３２の機械的硬度が上昇するため、摩耗を抑制することができる。また、フッ素含有樹脂粒子は難分散粒子のためフッ素含有高分子系分散助剤を用いると分散性が向上される。上記固形潤滑剤や金属酸化物を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー、ホモジナイザー、高圧処理式ホモジナイザー等の方法を用いることができる。この分散の際、分散粒子を１．０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下にすることが有効である。
【０１１１】
また、電荷輸送層３２には、塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加することもできる。
【０１１２】
保護層３５は、帯電時の電荷輸送層３２の化学的変化を防止したり、感光層３６の機械的強度を向上させ、表面層の磨耗、傷などへの耐性をさらに改善する為に用いられる。
【０１１３】
保護層３５の形態としては、硬化性樹脂や電荷輸送性化合物を含む樹脂硬化膜、導電性材料を適当な結着樹脂中に含有させて形成された膜等があるが、電荷輸送性化合物を含有するものが好ましく用いられる。硬化性樹脂としては公知の樹脂であれば特に制限なく使用できるが、特に強度、電気特性及び画質維持性などの観点から、架橋構造を有するものが好ましく、例えばフェノール樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シロキサン系樹脂等が挙げられる。
【０１１４】
保護層３５に用いられる電荷輸送性化合物としては、反応性官能基を有するものであって、使用する硬化性樹脂と相溶するものが好ましく、更に、使用する硬化性樹脂と化学結合を形成するものがより好ましい。反応性官能基を有する電荷輸送化合物としては、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。
【０１１５】
Ｆ［−Ｄ−Ｓｉ（Ｒ１）（３-ａ）Ｑａ］ｂ      （Ｉ）
［式（Ｉ）中、Ｆは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基を示し、Ｄは可とう性を有する２価の基を示し、Ｒ１は水素原子、置換若しくは未置換のアルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を示し、Ｑは加水分解性基を示し、ａは１〜３の整数を示し、ｂは１〜４の整数を示す。］
【０１１６】
上記一般式（Ｉ）中、Ｆは、光電特性、具体的には特に光キャリア輸送特性を有するユニットであり、従来、電荷輸送物質として知られている構造をそのまま用いることができる。具体的には、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を有する化合物骨格、およびキノン系化合物、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を有する化合物骨格を用いることができる。
【０１１７】
上記一般式（Ｉ）中、−Ｓｉ（Ｒ１）（３-ａ）Ｑａは、加水分解性基を有する置換ケイ素基であるが、この置換ケイ素は、Ｓｉ基により互いに架橋反応を起こして、３次元的なＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成する。即ち、この置換ケイ素基は、保護層３５中にいわゆる無機ガラス質ネットワークを形成する役割を担う。
【０１１８】
上記一般式（Ｉ）中、Ｄは可とう性を有する２価の基を示すが、具体的には、光電特性を付与するためのＦ部位と、３次元的な無機ガラス質ネットワークに直接結合で結びつく置換ケイ素基とを結びつける働きを担い、かつ、堅さの反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークに適度な可とう性を付与し、膜としての強靱さを向上させるという働きを担う有機基を表す。Ｄとして具体的には、−ＣｎＨ２ｎ−、−ＣｎＨ（２ｎ−２）−、−ＣｎＨ（２ｎ−４）−で表わされる２価の炭化水素基（ここで、ｎは１〜１５の整数を表す）、−ＣＯＯ−、−Ｓ−、−Ｏ−、−ＣＨ２−Ｃ６Ｈ４−、−Ｎ＝ＣＨ−、−（Ｃ６Ｈ４）−（Ｃ６Ｈ４）−、及び、これらを任意に組み合わせた特性基、更にはこれらの特性基の構造原子を他の置換基と置換したもの等が挙げられる。
【０１１９】
上記一般式（Ｉ）中、ｂは２以上であることが好ましい。ｂが２以上であると、上記一般式（Ｉ）で表される光機能性有機ケイ素化合物中にＳｉ原子を２つ以上含むことになり、無機ガラス質ネットワークを形成し易くなり、機械的強度が向上する。
【０１２０】
また、上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物における上記Ｆは、下記一般式（ＩＩ）で表される基であることが好ましい。下記一般式（ＩＩ）で表わされる基は、正孔輸送能を有する基であり、これを保護層３５に含有させることは、特に保護層３５における光電特性と機械特性を向上の観点から好ましい。
【０１２１】
【化１】
2008040241.tif 000003
［式（ＩＩ）中、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３及びＡｒ４はそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Ａｒ５は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、且つＡｒ１〜Ａｒ５のうち１〜４個は、上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物における−Ｄ−Ｓｉ（Ｒ１）（３-ａ）Ｑａで示される部位と結合するための結合手を有し、ｋは０又は１を示す。］
【０１２２】
また、上記一般式（ＩＩ）中のＡｒ１〜Ａｒ４で示される置換又は未置換のアリール基としては、具体的には、下記一般式（１）〜（７）に示されるアリール基が好ましい。
【０１２３】
【表１】
2008040241.tif 000004
【０１２４】
上記式（１）〜（７）中、Ｒ１１は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、それらで置換されたフェニル基若しくは未置換のフェニル基、又は炭素数７〜１０のアラルキル基を示し、Ｒ１２〜Ｒ１４はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、それらで置換されたフェニル基若しくは未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基又はハロゲン原子を示し、Ａｒは置換又は未置換のアリーレン基を示し、Ｘは上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物における−Ｄ−Ｓｉ（Ｒ１）（３-ａ）Ｑａで示される構造を示し、ｃ及びｓはそれぞれ０又は１を示し、ｔは１〜３の整数を示す。
【０１２５】
また、上記式（７）で示されるアリール基におけるＡｒとしては、下記式（８）又は（９）で示されるアリーレン基が好ましい。
【０１２６】
【表２】
2008040241.tif 000005
【０１２７】
上記式（８）、（９）中、Ｒ１５及びＲ１６はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は、ハロゲン原子を示し、ｔは１〜３の整数を示す。
【０１２８】
また、上記式（７）で示されるアリール基におけるＺ’としては、下記式（１０）〜（１７）で示される２価の基が好ましい。
【０１２９】
【表３】
2008040241.tif 000006
【０１３０】
上記式（１０）〜（１７）中、Ｒ１７及びＲ１８はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、又は、ハロゲン原子を示し、Ｗは２価の基を示し、ｑ及びｒはそれぞれ１〜１０の整数を示し、ｔはそれぞれ１〜３の整数を示す。
【０１３１】
また、上記式（１６）〜（１７）中、Ｗは下記式（１８）〜（２６）で示される２価の基を示す。なお、式（２５）中、ｕは０〜３の整数を示す。
【０１３２】
【表４】
2008040241.tif 000007
【０１３３】
また、上記一般式（ＩＩ）におけるＡｒ５の具体的構造としては、ｋが０の時は上記Ａｒ１〜Ａｒ４の具体的構造として例示したアリール基が挙げられ、ｋが１の時はかかるアリール基から所定の水素原子を除いたアリーレン基が挙げられる。
【０１３４】
上記一般式（Ｉ）で表される電荷輸送性化合物は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【０１３５】
また、保護層３５には、上記一般式（Ｉ）で表される電荷輸送性化合物とともに、硬化膜の機械的強度を更に向上させる目的で、下記一般式（ＩＩＩ）で表されるような２つ以上のケイ素原子を有する化合物を用いることも好ましい。
【０１３６】
Ｂ（−Ｓｉ（Ｒ４０）（３−ａ）Ｑａ）ｄ    （ＩＩＩ）
［式（ＩＩＩ）中、Ｂは２価以上の有機基を示し、Ｒ４０は水素原子、アルキル基又は置換若しくは未置換のアリール基を示し、Ｑは加水分解性基を示し、ａは１〜３の整数を示し、ｄは２以上の整数を示す。］
【０１３７】
上記一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物は、−Ｓｉ（Ｒ４０）（３−ａ）Ｑａで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基を有している化合物である。この上記一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物は、上記一般式（Ｉ）で表される化合物との反応又は上記一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物同士の反応により、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成して３次元的な架橋硬化膜を与える。上記一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物と上記一般式（Ｉ）で表わされる化合物を併用すると、硬化膜の架橋構造が３次元的になりやすく、また、硬化膜に適度な可とう性が付与されるため、より強い機械強度が得られる。上記一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物の好ましい例として、下記化合物（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−１９）が挙げられる。なお、下記表中、Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｔはエチル基を示し、Ｐｒはプロピル基を示す。
【０１３８】
【表５】
2008040241.tif 000008
【０１３９】
また、上記一般式（Ｉ）で表される化合物と共に、更に架橋反応可能な他の化合物を併用してもよい。このような化合物として、各種シランカップリング剤、および市販のシリコーン系ハードコート剤等を用いることができる。
【０１４０】
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
【０１４１】
市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、ＣＲ−３９、Ｘ−１２−２２０８、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４１−１００７、ＫＮＳ−５３００、Ｘ−４０−２２３９（以上、信越シリコーン社製）、および、ＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８（以上、東レダウコーニング社製）、などが挙げられる。
【０１４２】
また、保護層３５には、表面潤滑性を付与する目的でフッ素原子含有化合物を添加できる。表面潤滑性を向上させることによりクリーニング部材との摩擦係数が低下し、耐摩耗性を向上させることができる。また、電子写真感光体表面に対する放電生成物、現像剤および紙粉などの付着を防止する効果も有し、電子写真感光体の寿命向上に役立つ。
【０１４３】
フッ素含有化合物は、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素原子含有ポリマーをそのまま添加するか、あるいはそれらポリマーの微粒子を添加することができる。また、保護層３５が上記一般式（Ｉ）で表される化合物により形成される硬化膜の場合、フッ素含有化合物としては、アルコキシシランと反応できるものを添加し、架橋膜の一部として構成するのが望ましい。そのようなフッ素原子含有化合物の具体例としては、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン、などが挙げられる。
【０１４４】
上記フッ素含有化合物の含有量は、保護層３５全量を基準として２０質量％以下とすることが好ましい。含有量が２０質量％を越えると、架橋硬化膜の成膜性に問題が生じる場合がある。
【０１４５】
保護層３５は十分な耐酸化性を有しているが、さらに強い耐酸化性を付与する目的で、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤等の公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては、保護層３５全量を基準として１５質量％以下が好ましく、１０質量％以下がさらに好ましい。
【０１４６】
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマイド、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、２，４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−ｏ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、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’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、２−ｔ−ブチル−６−（３−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等が挙げられる。
【０１４７】
また、保護層３５には公知の塗膜形成に用いられるその他の添加剤を添加することも可能であり、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、界面活性剤、等公知のものを用いることができる。
【０１４８】
保護層３５は、上述した各種材料及び各種添加剤を含有する保護層形成用塗布液を感光層３６上に塗布し、加熱処理することで形成することができる。これにより、上記一般式（Ｉ）で表される化合物等が３次元的に架橋硬化反応を起こし、強固な硬化膜が形成される。加熱処理の温度は、下層である感光層３６に影響しなければ特に制限はないが、好ましくは室温〜２００℃、より好ましくは１００〜１６０℃である。
【０１４９】
保護層３５の形成において、架橋硬化反応は、無触媒で行なってもよく、適切な触媒を用いてもよい。触媒としては、塩酸、硫酸、燐酸、蟻酸、酢酸、トリフルオロ酢酸等の酸触媒、アンモニア、トリエチルアミン等の塩基、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、オクエ酸第一スズ等の有機スズ化合物、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物、有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩、アルミニウムキレート化合物等が挙げられる。
【０１５０】
保護層形成用塗布液には、塗布を容易にするために、必要に応じて溶剤を添加することができる。溶剤として具体的には、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、ジメチルエーテル、ジブチルエーテル等の通常の有機溶剤が挙げられる。これらは、１種を単独で、又は２種以上混合して用いることができる。
【０１５１】
保護層３５の形成において、保護層形成用塗布液の塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。
【０１５２】
こうして形成される保護層３５の厚さは、０．５〜２０μｍであることが好ましく、２〜１０μｍであることがより好ましい。
【０１５３】
また、図１０に示したように、感光層が単層型感光層３８である場合、単層型感光層３８は、電荷発生材料、電荷輸送材料及び結着樹脂を含有して形成される。電荷発生材料としては機能分離型感光層における電荷発生層３１に使用されるものと同様のものを、電荷輸送材料としては機能分離型感光層における電荷輸送層３２に使用されるものと同様のものを、結着樹脂としては機能分離型感光層における電荷発生層３１及び電荷輸送層３２に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。また、塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記各層と同様のものを用いることができる。単層型感光層３８の厚さは、５〜５０μｍ程度が好ましく、１０〜４０μｍとすることがさらに好ましい。
【０１５４】
次に、本発明の画像形成装置を図面に基づき説明する。図１１は、本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図１１に示す画像形成装置２００は、先に説明した電子写真感光体２０７と、電子写真感光体２０７を帯電させる帯電装置２０８と、帯電装置２０８に接続された電源２０９と、帯電装置２０８により帯電される電子写真感光体２０７を露光して静電潜像を形成する露光装置２１０と、露光装置２１０により形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置２１１と、現像装置２１１により形成されたトナー像を被転写媒体（画像出力媒体）５００に転写する転写装置２１２と、クリーニング装置２１３と、除電器２１４と、定着装置２１５とを備える。なお、この場合には、除電器２１４が設けられていないものもある。
【０１５５】
ここで、帯電装置２０８は、電子写真感光体２０７の表面に、導電性部材としての上述した本発明の帯電ロールを接触させて、感光体２０７の表面を帯電させる方式（接触帯電方式）のものである。
【０１５６】
本発明の帯電ロールを用いて感光体を帯電させる際には、帯電ロールに電圧が印加されるが、かかる印加電圧は直流電圧、直流電圧に交流電圧を重畳したもののいずれでもよい。
【０１５７】
露光装置２１０としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。
【０１５８】
現像装置２１１としては、一成分系、二成分系などの正規又は反転現像剤を用いた従来公知の現像装置を用いることができる。
【０１５９】
現像装置２１１に使用されるトナーは、例えば結着樹脂と着色剤とを含んで構成される。結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、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、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
【０１６０】
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等が代表的なものとして挙げられる。
【０１６１】
トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機微粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
【０１６２】
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
【０１６３】
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
【０１６４】
他の無機微粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機微粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。これらの他の無機微粒子は公知のものを使用できる。
【０１６５】
また、小径無機微粒子については、表面処理を施すことにより分散性が高くなり、粉体流動性を上げる効果が大きくなるため有効である。
【０１６６】
本発明で用いられるトナーの製造方法としては、高い形状制御性を得られることから、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等などの重合法が好ましく用いられる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
【０１６７】
転写装置２１２としては、ローラー状の接触帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、あるいはコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
【０１６８】
転写装置２１２としては、電子写真感光体２０７上に形成されたトナー像を被転写媒体５００に転写する際に、電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流を供給可能なものであることが好ましい。
【０１６９】
クリーニング装置２１３は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
【０１７０】
また、本発明の画像形成装置は、図１１に示したように、イレース光照射装置２１４をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質をより高めることができる。
【０１７１】
図１２は本発明の画像形成装置の他の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図１２に示した画像形成装置２１０は、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像を、１次転写部材２１２ａに転写した後、１次転写部材２１２ａと２次転写部材２１２ｂとの間に供給される被転写媒体（画像出力媒体）５００に転写する中間転写方式の転写装置を備えるもので、かかる転写の際には１次転写部材２１２ａから電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流が供給可能となっている。なお、図１２中には示していないが、画像形成装置２１０は、図１１に示した画像形成装置２００と同様に除電器を更に備えていてもよい。また、画像形成装置２１０の他の構成は画像形成装置２００の構成と同様である。
【０１７２】
かかる画像形成装置２１０においては、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像が１次転写部材２１２ａに転写される際に、１次転写部材２１２ａから電子写真感光体２０７に向けて所定の電流密度の電流を供給することで、被転写媒体５００の種類・材質等による転写電流の変動を抑制することができるため、電子写真感光体２０７に流入する電荷量を精度よく制御することができるようになる。その結果、高画質化及び環境に対する負荷の低減を一層高水準で達成することが可能となる。
【０１７３】
図１３は本発明の画像形成装置の他の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図１３に示す画像形成装置２２０は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング４００内において４つの電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄ（例えば、電子写真感光体４０１ａがイエロー、電子写真感光体４０１ｂがマゼンタ、電子写真感光体４０１ｃがシアン、電子写真感光体４０１ｄがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である）が中間転写ベルト４０９に沿って相互に並列に配置されている。ここで、画像形成装置２２０に搭載されている電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄは、それぞれ先に説明した電子写真感光体である。
【０１７４】
電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄのそれぞれは所定の方向（紙面上は反時計回り）に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａ〜４０２ｄ、現像装置４０４ａ〜４０４ｄ、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄ、クリーニングブレード４１５ａ〜４１５ｄが配置されている。現像装置４０４ａ〜４０４ｄのそれぞれにはトナーカートリッジ４０５ａ〜４０５ｄに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーが供給可能である。これらのトナーは平均形状係数が１００〜１４０という条件を満たすものである。また、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄはそれぞれ中間転写ベルト４０９を介して電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄに当接している。ここで、画像形成装置２２０に搭載されている帯電ロール４０２ａ〜４０２ｄは、それぞれ上述した本発明の帯電ロールである。
【０１７５】
さらに、ハウジング４００内の所定の位置にはレーザー光源（露光装置）４０３が配置されており、レーザー光源４０３から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの回転工程において帯電、露光、現像、１次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト４０９上に重ねて転写される。
【０１７６】
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、バックアップロール４０８及びテンションロール４０７により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介してバックアップロール４０８と当接するように配置されている。バックアップロール４０８と２次転写ロール４１３との間を通った中間転写ベルト４０９は、例えば駆動ロール４０６の近傍に配置されたクリーニングブレード４１６により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
【０１７７】
また、ハウジング４００内の所定の位置にはトレイ（被転写媒体トレイ）４１１が設けられており、トレイ４１１内の紙などの被転写媒体５００が移送ロール４１２により中間転写ベルト４０９と２次転写ロール４１３との間、さらには相互に当接する２個の定着ロール４１４の間に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排紙される。
【０１７８】
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト４０９を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト４０９のようにベルト状であってもよく、又は、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合の中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いることができる。
【０１７９】
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ＮＢＲ、クロロピレンゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を１種類、又は２種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤やイオン伝導性を有する導電剤を１種類又は２種類以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。
【０１８０】
中間転写体として中間転写ベルト４０９のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは５０〜５００μｍが好ましく、６０〜１５０μｍがより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。
【０１８１】
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭６３−３１１２６３号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に導電剤として５〜２０質量％のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、さらに適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。
【０１８２】
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、１００〜２００℃に加熱しつつ５００〜２０００ｒｐｍの回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、３００℃以上の高温でポリイミド化反応（ポリアミド酸の閉環反応）を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に１００〜２００℃に加熱して溶媒の大半を除去し、その後３００℃以上の高温に段階的に昇温してポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していても良い。
【０１８３】
また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
【０１８４】
図１４は本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態を概略的に示す断面図である。プロセスカートリッジ３００は、上述した本発明の帯電ロールを有する帯電装置２０８とともに、電子写真感光体２０７、現像装置２１１、クリーニング装置（クリーニング手段）２１３、露光のための開口部２１８、及び、除電露光のための開口部２１７を取り付けレール２１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。
【０１８５】
そして、このプロセスカートリッジ３００は、転写装置２１２と、定着装置２１５と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
【０１８６】
以上説明した本発明の画像形成装置及びプロセスカートリッジにおいては、本発明の帯電ロールを用いているため、長期間にわたって良好な帯電特性が維持され、良好な画質の画像を安定して形成することができる。
【実施例】
【０１８７】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１８８】
＜実施例１＞
ＳＵＭ材（快削鋼材）にニッケルメッキ及びクロメート処理を施した直径８ｍｍの円柱状の導電性支持体上に、接着剤（ＫＢＥ−９０３、信越化学工業社製）をハケにより塗布し、風乾させた。次に、ゴム材として、カーボンブラックを含有させた液状シリコーンゴム（ＬＳＲ）（信越化学工業社製、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度：３０）を用い、射出成形法により、上記接着剤が塗布された導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールＡ１を得た。このとき、弾性層は、導電性弾性ロールＡ１が直径１４ｍｍ、ゴム長３２０ｍｍのＡ３サイズのロールとなるように金型を用いて形成した。
【０１８９】
次に、導電性弾性ロールＡ１における弾性層上の両端部（導電性弾性ロールＡ１の軸方向両端部）に、導電性弾性ロールＡ１の両端から内側にそれぞれ１０ｍｍの幅で、接着剤（ＤＹ３９−０６７、東レ・ダウコーニング社製）をハケにより塗布し、風乾させて接着層を形成した。これにより、導電性弾性ロールＡ２を得た。
【０１９０】
次に、ポリウレタン樹脂溶液（ニッポラン３１１３、日本ポリウレタン工業社製）１００質量部、硬化剤としてのイソシアネート溶液（コロネート２５０７、日本ポリウレタン工業社製）１０質量部、及び、導電剤としてのカーボンブラック（ＭＯＮＡＲＣＨ１０００、キャボット社製）２７質量部をビーズミルにて分散してなる分散液に、ＭＥＫ５０質量部を加えて希釈し、抵抗層形成用塗布液を得た。得られた塗布液を、導電性弾性ロールＡ２の表面に浸漬塗布した後、１８０℃で６０分間加熱乾燥し、厚さ３００μｍの抵抗層を形成して、導電性弾性ロールＡ３を得た。
【０１９１】
次に、高分子材料としての共重合ナイロン（アラミンＣＭ８０００、東レ社製）１００質量部、導電剤としてのアンチモンドープ酸化スズ（ＳＮ−１００Ｐ、石原産業社製）３０質量部、メタノール５００質量部及びブタノール２４０質量部をビーズミルにて分散してなる分散液に、メタノール７５０質量部を加えて希釈し、表面層形成用塗布液を得た。得られた塗布液を、導電性弾性ロールＡ３の表面に浸漬塗布した後、１４０℃で１５分間加熱乾燥し、厚さ５μｍの表面層を形成して、帯電ロールを得た。
【０１９２】
＜実施例２＞
実施例１と同様にして導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールＢ１を得た。次に、接着剤（ＤＹ３９−０６７、東レ・ダウコーニング社製）１００質量部と導電剤（ケッチェンブラックＥＣ、ライオン社製）１質量部とをボールミルにより分散し、接着層形成用塗布液を得た。導電性弾性ロールＢ１における弾性層上の両端部（導電性弾性ロールＢ１の軸方向両端部）に、導電性弾性ロールＢ１の両端から内側にそれぞれ１０ｍｍの幅で、上記接着層形成用塗布液をハケにより塗布し、風乾させて接着層を形成した。これにより、導電性弾性ロールＢ２を得た。
【０１９３】
次に、導電性弾性ロールＢ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールＢ３を得た。更に、導電性弾性ロールＢ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０１９４】
＜実施例３＞
ＳＵＭ材（快削鋼材）にニッケルメッキ及びクロメート処理を施した直径８ｍｍの円柱状の導電性支持体上に、接着剤（ＫＢＥ−９０３、信越化学工業社製）をハケにより塗布し、風乾させた。次に、ゴム材として、カーボンブラックを含有させた液状シリコーンゴム（ＬＳＲ）（信越化学工業社製、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度：３２）を用い、射出成形法により、上記接着剤が塗布された導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールＣ１を得た。このとき、弾性層は、導電性弾性ロールＣ１が直径１４ｍｍ、ゴム長３２０ｍｍのＡ３サイズのロールとなるように金型を用いて形成した。
【０１９５】
次に、導電性弾性ロールＣ１上に実施例１と同様にして接着層を形成し、導電性弾性ロールＣ２を得た。次に、導電性弾性ロールＣ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールＣ３を得た。更に、導電性弾性ロールＣ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０１９６】
＜実施例４＞
実施例３と同様にして導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールＤ１を得た。次に、導電性弾性ロールＤ１上に実施例２と同様にして接着層を形成し、導電性弾性ロールＤ２を得た。次に、導電性弾性ロールＤ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールＤ３を得た。更に、導電性弾性ロールＤ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０１９７】
＜実施例５＞
実施例１と同様にして導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールＥ１を得た。次に、導電性弾性ロールＥ１における弾性層上の一端部（導電性弾性ロールＥ１の軸方向一端部）に、導電性弾性ロールＥ１の一端から内側に１０ｍｍの幅で、接着剤（ＤＹ３９−０６７、東レ・ダウコーニング社製）をハケにより塗布し、風乾させて接着層を形成した。これにより、導電性弾性ロールＥ２を得た。
【０１９８】
次に、導電性弾性ロールＥ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールＥ３を得た。更に、導電性弾性ロールＥ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０１９９】
＜実施例６＞
ＳＵＭ材（快削鋼材）にニッケルメッキ及びクロメート処理を施した直径８ｍｍの円柱状の導電性支持体上に、ポリオレフィン系接着剤（Ｃｈｅｍｌｏｋ２５０Ｘ、ロードファーイースト社製）１００質量部及び導電剤（ケッチェンブラックＥＣ、ライオン社製）３．０質量部をボールミルで２４時間分散させてなる接着剤組成物をハケにより塗布し、風乾させた。
【０２００】
次に、ゴム材としてのエピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム（Ｇｅｃｈｒｏｎ３１０６、日本ゼオン社製）１００質量部、導電剤としてのカーボンブラック（アサヒサーマル、旭カーボン社製）１２質量部、導電剤（ケッチェンブラックＥＣ、ライオン社製）５質量部、イオン導電剤としての過塩素酸リチウム１質量部、加硫剤としての硫黄（２００メッシュ、鶴見化学工業社製）１質量部、加硫促進剤（ノクセラーＤＭ、大内新興化学工業社製）２．０質量部、加硫促進剤（ノクセラーＴＴ、大内新興化学工業社製）０．５質量部、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ノクセラーＰＺ、正同化学工業社製）５質量部、及び、ステアリン酸１．５質量部をオープンロールで混練し、弾性層形成用組成物を得た。得られた組成物を用い、プレス成形機により、直径１５ｍｍ、ゴム長３２０ｍｍのロールとなるように上記接着剤が塗布された導電性支持体上に弾性層を形成した。その後、弾性層を研磨し、直径１４ｍｍの導電性弾性ロールＦ１を得た。
【０２０１】
次に、導電性弾性ロールＦ１における弾性層上の両端部（導電性弾性ロールＦ１の軸方向両端部）に、導電性弾性ロールＦ１の両端から内側にそれぞれ１０ｍｍの幅で、ポリオレフィン系接着剤（Ｃｈｅｍｌｏｋ２５０Ｘ、ロードファーイースト社製）をハケにより塗布し、風乾させて厚さ２０μｍの接着層を形成した。これにより、導電性弾性ロールＦ２を得た。更に、導電性弾性ロールＦ２上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０２０２】
＜実施例７＞
実施例１と同様にして導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールＧ１を得た。次に、導電性弾性ロールＧ１における弾性層上の両端部（導電性弾性ロールＧ１の軸方向両端部）に、導電性弾性ロールＧ１の両端から内側にそれぞれ５０ｍｍの幅で、接着剤（ＤＹ３９−０６７、東レ・ダウコーニング社製）をハケにより塗布し、風乾させて接着層を形成した。これにより、導電性弾性ロールＧ２を得た。
【０２０３】
次に、導電性弾性ロールＧ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールＧ３を得た。更に、導電性弾性ロールＧ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０２０４】
＜実施例８＞
ＳＵＭ材（快削鋼材）にニッケルメッキ及びクロメート処理を施した直径８ｍｍの円柱状の導電性支持体上に、接着剤（ＫＢＥ−９０３、信越化学工業社製）をハケにより塗布し、風乾させた。次に、ゴム材として、カーボンブラックを含有させた液状シリコーンゴム（ＬＳＲ）（信越化学工業社製、ＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度：３０）を用い、射出成形法により、上記接着剤が塗布された導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールＨ１を得た。このとき、弾性層は、導電性弾性ロールＨ１が直径１４ｍｍ、ゴム長３２０ｍｍのＡ３サイズのロールとなるように金型を用いて形成した。
【０２０５】
次に、導電性弾性ロールＨ１上に実施例１と同様にして接着層を形成し、導電性弾性ロールＨ２を得た。次に、導電性弾性ロールＨ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールＨ３を得た。更に、導電性弾性ロールＨ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０２０６】
＜実施例９＞
実施例１と同様にして導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールＩ１を得た。次に、接着剤（ＤＹ３９−０６７、東レ・ダウコーニング社製）１００質量部と導電剤（ケッチェンブラックＥＣ、ライオン社製）２質量部とをボールミルにより分散し、接着層形成用塗布液を得た。導電性弾性ロールＩ１における弾性層上の両端部（導電性弾性ロールＩ１の軸方向両端部）に、導電性弾性ロールＩ１の両端から内側にそれぞれ１０ｍｍの幅で、上記接着層形成用塗布液をハケにより塗布し、風乾させて接着層を形成した。これにより、導電性弾性ロールＩ２を得た。
【０２０７】
次に、導電性弾性ロールＩ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールＩ３を得た。更に、導電性弾性ロールＩ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０２０８】
＜比較例１＞
実施例１と同様にして導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールａ１を得た。次に、接着層を導電性弾性ロールａ１の表面の全面に形成したこと以外は実施例１と同様にして、導電性弾性ロールａ２を得た。
【０２０９】
次に、導電性弾性ロールａ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールａ３を得た。更に、導電性弾性ロールａ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０２１０】
＜比較例２＞
実施例１と同様にして導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールｂ１を得た。次に、導電性弾性ロールｂ１上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールｂ２を得た。更に、導電性弾性ロールｂ２上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０２１１】
＜比較例３＞
実施例１と同様にして導電性支持体上に弾性層を形成し、導電性弾性ロールｃ１を得た。次に、接着層を導電性弾性ロールｃ１の表面の全面に形成したこと以外は実施例９と同様にして、導電性弾性ロールｃ２を得た。
【０２１２】
次に、導電性弾性ロールｃ２上に実施例１と同様にして抵抗層を形成し、導電性弾性ロールｃ３を得た。更に、導電性弾性ロールｃ３上に実施例１と同様にして表面層を形成し、帯電ロールを得た。
【０２１３】
［帯電ロールの評価］
実施例１〜９及び比較例１〜３で得られた帯電ロールについて、弾性層及び接着層の体積抵抗率を、図５を用いて先に説明した方法により測定した。また、帯電ロール抵抗を、先に説明した方法により測定した。これらの結果を表６〜７に示す。
また、実施例１〜９及び比較例１〜３で得られた帯電ロールを、それぞれ富士ゼロックス社製のカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ  Ｃｏｌｏｒ  ａ４５０（ゴム長３２０ｍｍの帯電ロールを装着可能なように軸受けを改造したもの）のドラムカートリッジに装着し、画像形成装置を作製した。この画像形成装置を用い、画像密度５％のＡ３サイズの画像を、低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）の環境下にて３万枚の画像形成を行った後、続いて高温高湿（２８℃、７５％ＲＨ）の環境下にて３万枚の画像形成を行った。合計６万枚の画像形成を行った後、高温高湿及び低温低湿のそれぞれの環境下にて白紙及び５０％ハーフトーンの画像をＡ３サイズで印刷し、その画質から帯電ムラの発生の有無を以下の評価基準に従って評価した。形成画像における高濃度領域やかぶりの発生の有無を確認することで、帯電ムラや表面電位低下の発生の有無を判断することができる。その評価結果を表６〜７に示す。
Ａ：帯電ムラ未発生、
Ｂ：軽微な帯電ムラ発生、
Ｃ：一部帯電ムラ発生、
Ｄ：帯電ムラ発生、
Ｅ：帯電ムラ及び感光体表面電位低下発生。
【０２１４】
また、合計６万枚の画像形成後、弾性層とその上層との間の密着性を評価するために、帯電ロール表面を観察し、以下の評価基準に従って評価した。その評価結果を表６〜７に示す。
Ａ：表面にシワの発生なし、
Ｂ：一部分に軽微なシワ発生、
Ｃ：表面に軽微なシワ発生、
Ｄ：一部分にシワ発生、
Ｅ：表面にシワ発生。
【０２１５】
更に、合計６万枚の画像形成後、接着層が形成されている領域内で、帯電ロールの表面から弾性層に達するまでカッターで切り込みを入れ、帯電ロールの弾性層から、それよりも上の層を手で剥離する試験を行った。このときの剥離状態を以下の評価基準に従って評価し、弾性層とその上層との間の接着性を評価した。その評価結果を表６〜７に示す。
Ａ：接着性良好（弾性層とその上層との層間では剥離せずに弾性層が破壊）、
Ｂ：接着性良好（弾性層とその上層との層間では殆ど剥離せずに大部分で弾性層が破壊）、
Ｃ：接着性良好（弾性層とその上層との層間で一部剥離発生）、
Ｄ：接着性不良（弾性層とその上層との層間で容易に剥離可能）。
【０２１６】
【表６】
2008040241.tif 000009
【０２１７】
【表７】
2008040241.tif 000010
【０２１８】
表６〜７に示した結果から明らかなように、本発明の帯電ロール（実施例１〜８）によれば、比較例１〜３の帯電ロールと比較して、弾性層と該弾性層上に形成される機能層との間の接着性及び密着性が良好であり、剥がれの発生が十分に抑制されているとともに、長期間にわたって帯電ムラが抑制され、良好な帯電特性を維持することが可能であることが確認された。また、実施例９の帯電ロールでは、接着性は必ずしも十分ではなかったが、帯電ムラは十分に抑制されており、良好な帯電特性を維持することが可能であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】本発明の帯電ロールの好適な一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線に沿った模式断面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面図である。
【図４】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った模式断面図である。
【図５】本発明の帯電ロールを構成する各層の体積抵抗率の測定方法を説明するための模式図である。
【図６】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の一例を示す模式断面図である。
【図７】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の一例を示す模式断面図である。
【図８】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の一例を示す模式断面図である。
【図９】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の一例を示す模式断面図である。
【図１０】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の一例を示す模式断面図である。
【図１１】本発明の画像形成装置の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の画像形成装置の他の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。
【図１３】本発明の画像形成装置の他の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。
【図１４】本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【０２２０】
１…導電性支持体、２…弾性層、３…接着層、４…抵抗層（機能層）、５…表面層、１０…帯電ロール、１１…シートサンプル、１３…高抵抗測定器、１４、１５、１６…電極、２１…電流計、２２…電源、３１…電荷発生層、３２…電荷輸送層、３３…導電性基体、３４…下引層、３５…保護層、３６…感光層、３７…中間層、３８…単層型感光層、１００、１１０、１２０、１３０、１４０…電子写真感光体、２００、２１０、２２０…画像形成装置、２０７…電子写真感光体、２０８…帯電装置、２０９…電源、２１０…露光装置、２１１…現像装置、２１２…転写装置、２１３…クリーニング装置、２１４…除電器、２１５…定着装置、２１６…取り付けレール、２１７…除電露光のための開口部、２１８…露光のための開口部、３００…プロセスカートリッジ、４００…ハウジング、４０１ａ〜４０１ｄ…電子写真感光体、４０２ａ〜４０２ｄ…帯電ロール、４０３…レーザー光源（露光装置）、４０４ａ〜４０４ｄ…現像装置、４０５ａ〜４０５ｄ…トナーカートリッジ、４０６…駆動ロール、４０７…テンションロール、４０８…バックアップロール、４０９…中間転写ベルト、４１０ａ〜４１０ｄ…１次転写ロール、４１１…トレイ（被転写体トレイ）、４１２…移送ロール、４１３…２次転写ロール、４１４…定着ロール、４１５ａ〜４１５ｄ…クリーニングブレード、４１６…クリーニングブレード、５００…被転写媒体。
【図１】
2008040241.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008040241.tif 000017
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008040241.tif 000020
【図１１】
2008040241.tif 000021
【図１２】
2008040241.tif 000022
【図１３】
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【図１４】
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