(57)【要約】【課題】表面自由エネルギーを制御することにより、長期の使用においても形成される画像に傷や濃度低下を生じることのない電子写真感光体を提供する。【解決手段】導電性支持体３と導電性支持体３上に設けられる感光層７とを備え、一様に帯電される感光層７が画像情報に応じた光で露光されることによって静電潜像の形成される電子写真感光体１は、その表面自由エネルギー（γ）が、２０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下に設定される。感光体１表面のγが好適範囲に設定されることによって、感光体１表面に対するトナーの過剰付着を抑制し、紙粉などの異物付着を抑制するとともに、表面からの離脱を容易にすることができるので、感光体１のクリーニング性が向上される。常に清浄な表面を有する感光体１によって画像形成されるので、長期間安定して傷や画質低下を生じることがない。【選択図】      図１
2004205542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と導電性支持体上に設けられる感光層とを備え、一様に帯電される感光層が画像情報に応じた光で露光されることによって静電潜像の形成される電子写真感光体において、
前記感光層の表面の表面自由エネルギー（γ）が、
２０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記表面自由エネルギー（γ）が、
２８ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記感光層は、
電荷生成物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とが積層されて構成されることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記導電性支持体の内部には、
防振部材が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば複写機などの電子写真方式の画像形成装置に用いられる電子写真感光体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置は、複写機だけでなく、近年需要の伸びの著しいコンピュータ等の出力手段であるプリンターなどにも広く利用されるに至っている。電子写真方式の画像形成装置では、装置に備わる電子写真感光体の感光層を、帯電器によって一様に帯電させ、画像情報に対応するたとえばレーザ光などによって露光し、露光によって形成される静電潜像に対してトナーと呼ばれる微粒子状の現像剤を現像器から供給してトナー画像を形成する。
【０００３】
電子写真感光体の表面に現像剤の成分であるトナーが付着することによって形成されたトナー画像は、転写手段によって記録紙などの転写材に転写されるけれども、電子写真感光体表面のトナーがすべて記録紙に転写して移行されるのではなく、一部が電子写真感光体表面に残留する。また現像時に電子写真感光体と接触する記録紙の紙粉が、電子写真感光体に付着したまま残留することもある。
【０００４】
このような電子写真感光体表面の残留トナーおよび付着紙粉は、形成される画像の品質に悪影響を及ぼすので、クリーニング装置によって除去したり、また近年ではクリーナーレス化技術が進み、独立したクリーニング手段を有することなく現像手段に付加されるクリーニング機能によって残留トナーを回収する、いわゆる現像兼クリーニングシステムで除去している。このように電子写真感光体には、帯電、露光、現像、転写、クリーニングおよび除電の動作が繰返し実行されるので、電気的および機械的外力に対する耐久性が求められる。具体的には、電子写真感光体表面が摺擦されることによる磨耗や傷の発生、また帯電器による帯電時に発生するオゾンやＮＯｘ等の活性物質の付着による表面層の劣化等に対する耐久性が要求される。
【０００５】
電子写真方式の画像形成装置の低コスト化およびメンテナンスフリーを実現するためには、電子写真感光体が、充分な耐久性を有し、長期間安定して動作し得ることが重要となる。このような耐久性および動作の長期安定性を左右する要因の１つに、表面のクリーニング性すなわちクリーニングされ易さがあり、クリーニングされ易さには、電子写真感光体の表面状態が関係する。
【０００６】
電子写真感光体のクリーニングとは、電子写真感光体表面と、付着している残留トナーや紙粉などとの間の付着力を超える力を、残留トナーや紙粉などに作用させて電子写真感光体の表面から付着物を除去することである。したがって、電子写真感光体表面の濡れ性が低いほどクリーニングし易いということができる。電子写真感光体表面の濡れ性すなわち付着力は、表面自由エネルギー（表面張力と同義）を指標として表すことができる。
【０００７】
表面自由エネルギー（γ）とは、物質を構成する分子間に作用する力である分子間力が最表面において起こす現象である。
【０００８】
電子写真感光体の表面にトナーが固着、融着して転写材に転写されずに残留したトナーが、帯電からクリーニングに至る工程を繰返し経ているうち、電子写真感光体の表面に被膜状に広がる現象は、濡れ性のうち「付着濡れ」に相当する。また紙粉、ロジン、タルクなどが固着し、その後電子写真感光体との接触面積が増大して強固な濡れになる現象も同様に「付着濡れ」に相当する。
【０００９】
図６は、付着濡れの状態を例示する側面図である。図６に示す付着濡れにおいて、濡れ性と表面自由エネルギー（γ）との関係は、Ｙｏｕｎｇの式（１）によって表される。
γ１＝γ２・ｃｏｓθ＋γ１２                              …（１）
ここで、γ１：物質１表面の表面自由エネルギー
γ２：物質２表面の表面自由エネルギー
γ１２：物質１と物質２との界面自由エネルギー
θ：物質１に対する物質２の接触角
【００１０】
式（１）より、物質１に対する物質２の濡れ性の低減、すなわちθを大きくして濡れにくくすることは、電子写真感光体と異物との濡れ仕事に関連する界面自由エネルギーγ１２を大きくし、各表面自由エネルギーγ１およびγ２を小さくすることによって達成される。
【００１１】
式（１）において、電子写真感光体の表面への異物や水分等の付着を考える場合、物質１を電子写真感光体、物質２を異物とすればよい。したがって、実際の電子写真感光体をクリーニングする場合、電子写真感光体の表面自由エネルギーγ１を制御することにより、式（１）右辺の濡れ性すなわち電子写真感光体に対する異物であるトナーや紙粉などの付着状態を制御することができる。
【００１２】
そこで電子写真感光体の表面状態を規定する従来技術には、純水との接触角を用いるものがある（たとえば、特許文献１参照）。しかしながら、固体と液体の濡れに関しては、前述の図６に示すようにその接触角θを測定することができるけれども、電子写真感光体とトナーや紙粉などとのように、固体と固体との場合には、接触角θを測定することができない。したがって前述の従来技術は、電子写真感光体表面と純水との間における濡れ性については適用できるけれども、現像剤を構成するトナーや紙粉などの固体に対する濡れ性およびクリーニング性との関係については充分に説明することができない。
【００１３】
固体と固体との間の濡れ性評価に必要とされる固体と固体との間の界面自由エネルギーについては、非極性な分子間力について述べたＦｏｒｋｅｓ理論を、さらに極性、または水素結合性の分子間力による成分まで拡張できるとされている（非特許文献１参照）。この拡張Ｆｏｒｋｅｓ理論によれば、各物質の表面自由エネルギーは２〜３成分で求められる。前述の電子写真感光体表面に対するトナーや紙粉の付着に該当する付着濡れの場合における表面自由エネルギーについては、３成分で求めることができる。
【００１４】
以下固体物質間における表面自由エネルギーについて説明する。拡張Ｆｏｒｋｅｓ理論では、式（２）に示す表面自由エネルギーの加算則が成立つものと仮定する。
γ＝γｄ＋γｐ＋γｈ                                    …（２）
ここで、γｄ：双極子成分（極性による濡れ）
γｐ：分散成分（非極性の濡れ）
γｈ：水素結合成分（水素結合による濡れ）
【００１５】
式（２）の加算則をＦｏｒｋｅｓ理論に適用すると、ともに固体である物質１と物質２との間の界面自由エネルギーγ１２は、式（３）のように求められる。
γ１２＝γ１＋γ２−｛２√（γ１ｄ・γ２ｄ）＋２√（γ１ｐ＋γ２ｐ）＋２√（γ１ｈ＋γ２ｈ）｝  …（３）
ここで、γ１：物質１の表面自由エネルギー
γ２：物質２の表面自由エネルギー
γ１ｄ，γ２ｄ：物質１，物質２の双極子成分
γ１ｐ，γ２ｐ：物質１，物質２の分散成分
γ１ｈ，γ２ｈ：物質１，物質２の水素結合成分
【００１６】
被測定対象の固体物質における前述の式（２）に示す各成分の表面自由エネルギー（γｄ，γｐ，γｈ）は、各成分の表面自由エネルギーが既知である試薬を使用し、その試薬との付着性を測定することによって算出できる。したがって、物質１および物質２のそれぞれについて、各成分の表面自由エネルギーを求め、さらに各成分の表面自由エネルギーから式（３）によって物質１と物質２との界面自由エネルギーを求めることができる。
【００１７】
このようにして求められる固体と固体と間の界面自由エネルギーの考え方に基づいて、もう一つの従来技術では、電子写真感光体の表面自由エネルギーを指標として電子写真感光体表面とトナーなどとの濡れ性の制御をおこなっている（特許文献２参照）。もう一つの従来技術は、表面自由エネルギーを３５乃至６５ｍＮ／ｍの範囲に規定することによって、電子写真感光体表面のクリーニング性を向上し、長寿命化の実現されることを開示する。
【００１８】
しかしながら、本発明者らの調査によれば、もう一つの従来技術に開示される範囲の表面自由エネルギーを有する電子写真感光体を用いて、たとえば記録紙に対して実際に画像形成する実写性能試験を行ったところ、電子写真感光体表面において、紙粉などの異物との接触によると思われる傷の発生が確認された。またその傷に起因するクリーニング不良によって、記録紙に転写した画像上に黒スジが発生することを確認した。前述のような電子写真感光体表面に発生する傷は、表面自由エネルギーが大きくなるのにともなって顕著になる傾向があった。
【００１９】
さらに、もう一つの従来技術においては、電子写真感光体の耐久にともなう表面自由エネルギーの変化量（Δγ）を規定しているけれども、電子写真感光体の初期特性たとえば表面自由エネルギーを規定することによっては変化量Δγを定められないこと、また画像形成する際の環境や転写材の材質などの諸条件に依存して変動量Δγが変化することを考慮すると、実際の電子写真感光体の設計において、変動量Δγは不確定な要素を多分に含み設計基準として適さないという問題がある。
【００２０】
【特許文献１】
特開昭６０−２２１３１号公報
【非特許文献１】
北崎寧昭、畑敏雄外；「Ｆｏｒｋｅｓ式の拡張と高分子固体の表面張力の評価」、日本接着協会誌、日本接着協会、１９７２年、Ｖｏｌ．８、Ｎｏ．３、ｐ．１３１−１４１
【特許文献２】
特開平１１−３１１８７５号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、表面の特性、より詳しくは表面自由エネルギーを制御することにより、長期の使用においても表面傷を発生しにくく、形成される画像に画質低下を生じることのないクリーニング性に優れる電子写真感光体を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性支持体と導電性支持体上に設けられる感光層とを備え、一様に帯電される感光層が画像情報に応じた光で露光されることによって静電潜像の形成される電子写真感光体において、
前記感光層の表面の表面自由エネルギー（γ）が、２０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下、好ましくは２８ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００２３】
本発明に従えば、電子写真感光体表面の表面エネルギーが、２０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下、好ましくは２８ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下になるように設定される。ここで言う電子写真感光体の表面自由エネルギーは、前述したＦｏｒｋｅｓの拡張理論により算出導き出したものである。電子写真感光体表面の表面自由エネルギーは、電子写真感光体の表面に対するたとえば現像剤や紙粉などの濡れ性すなわち付着力の指標である。表面自由エネルギーを前記好適な範囲に設定することによって、特に現像剤に対しては現像に必要な程度の付着力を発現するにも関らず過度の付着力を抑制し、また紙粉等の異物に対する付着力を抑制することができるので、電子写真感光体表面から過剰の現像剤や異物が除去され易くなる。このようにして、現像性能を低下させることなく、クリーニング性能を向上させることが可能になる。したがって、表面に付着する異物による傷が発生しにくいので寿命が長く、長期間安定して形成画像に品質低下を生じさせることのない耐久性に優れる電子写真感光体が実現される。
【００２４】
また本発明は、前記感光層は、電荷生成物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とが積層されて構成されることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、電子写真感光体の感光層は、電荷生成物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とが積層されて構成される。このように感光層を複数層が積層されるタイプにすることによって、各層を構成する材料およびその組合せの自由度が増すので、電子写真感光体表面の表面自由エネルギー値を所望の範囲に設定することが容易になる。
【００２６】
また本発明は、前記導電性支持体の内部には、防振部材が設けられることを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、導電性支持体の内部には、防振部材が設けられるので、画像形成するべく電子写真感光体が使用されるに際し、異常音や振動の発生が抑制される。したがって、静謐性に優れる電子写真感光体が実現される。
【００２８】
また本発明は、前記いずれかに記載の電子写真感光体を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００２９】
本発明に従えば、画像形成装置には、クリーニング性能に優れる前記いずれかの電子写真感光体が備えられる。したがって、長期間に亘り安定して画質低下のない画像形成が可能であり、かつ低コストでメンテナンス頻度の少ない画像形成装置が提供される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一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り、図２は図１に示す電子写真感光体１を備える本発明の実施の他の形態である画像形成装置２の構成を簡略化して示す配置側面図である。
【００３１】
電子写真感光体１（以後、感光体と略称する）は、導電性素材からなる導電性支持体３と、導電性支持体３上に積層される下引層４と、下引層４上に積層される層であって電荷生成物質を含む電荷発生層５と、電荷発生層５の上にさらに積層される層であって電荷輸送物質を含む電荷輸送層６とを含む。電荷発生層５と電荷輸送層６とは、感光層７を構成する。
【００３２】
導電性支持体３は、円筒形状を有し、（ａ）アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケルなどの金属材料、（ｂ）ポリエステルフィルム、フェノール樹脂パイプ、紙管などの絶縁性物質の表面にアルミニウム、銅、パラジウム、酸化錫、酸化インジウムなどの導電性層を設けたものが好適に用いられ、その体積抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を有するものが好ましい。導電性支持体３には、前述の体積抵抗を調整する目的で表面に酸化処理が施されてもよい。導電性支持体３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４，５，６の支持部材としても機能する。なお導電性支持体３の形状は、円筒形に限定されることなく、板状、フイルム状およびベルト状のいずれであってもよい。
【００３３】
下引層４は、たとえば、ポリアミド、ポリウレタン、セルロース、ニトロセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アルミニウム陽極酸化被膜、ゼラチン、でんぷん、カゼイン、Ｎ-メトキシメチル化ナイロンなどによって形成される。また酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウムなどの粒子を下引層４中に分散させてもよい。下引層４の膜厚は、約０．１〜１０μｍに形成される。この下引層４は、導電性支持体３と感光層７との接着層としての役割を果たすとともに、導電性支持体３から電荷が感光層７へ流込むのを抑制するバリア層としても機能する。このように下引層４は感光体１の帯電特性を維持するように作用するので、感光体１の寿命を延ばすことができる。
【００３４】
電荷発生層５は、公知の電荷発生物質を含んで構成することができる。電荷発生物質には、可視光を吸収してフリー電荷を発生するものであれば、無機顔料、有機顔料および有機染料のいずれをも用いることができる。無機顔料としては、セレンおよびその合金、ヒ素-セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリコン、その他の無機光導電体が挙げられる。有機顔料としては、フタロシアニン系化合物、アゾ系化合物、キナクリドン系化合物、多環キノン系化合物、ペリレン系化合物などが挙げられる。有機染料としては、チアピリリウム塩、スクアリリウム塩などが挙げられる。前述の電荷発生物質の中でもフタロシアニン系化合物が好適に用いられ、特にチタニルフタロシアニン化合物を用いることが最適であり、ブタジエン系化合物と組合せて用いることによって、特に良好な感度特性、帯電特性および再現性が得られる。
【００３５】
前述の列挙した顔料および染料の他に、電荷発生層５には、化学増感剤または光学増感剤を添加してもよい。化学増感剤として、電子受容性物質、たとえば、テトラシアノエチレン、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタンなどのシアノ化合物、アントラキノン、ｐ−ベンゾキノンなどのキノン類、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などのニトロ化合物が挙げられる。光学増感剤として、キサンテン系色素、チアジン色素、トリフェニルメタン系色素などの色素が挙げられる。
【００３６】
電荷発生層５は、前述の電荷発生物質をバインダ樹脂とともに、適当な溶媒中に分散させ、下引層４上に積層し、乾燥または硬化させて成膜する。バインダ樹脂としては、具体的に、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリアクリレートなどが挙げられる。溶媒としては、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、エチルセロソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロルベンゼン、エチレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。
【００３７】
なお溶媒は、前述のものに限定されることなく、アルコール系、ケトン系、アミド系、エステル系、エーテル系、炭化水素系、塩素化炭化水素系、芳香族系のうちから選択されるいずれかの溶媒系を、単独または混合して用いてもよい。ただし、電荷発生物質の粉砕およびミリング時の結晶転移に基づく感度低下、およびポットライフによる特性低下を考慮した場合、無機や有機顔料において結晶転移を起こしにくいシクロヘキサノン、１，２−ジメトキシエタン、メチルエチルケトン、テトラヒドロキノンのいずれかを用いることが好ましい。
【００３８】
電荷発生層５の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの気相堆積法や塗布方法などを適用することができる。塗布方法を用いる場合、電荷発生物質をボールミル、サンドグラインダ、ペイントシェイカ、超音波分散機などによって粉砕して溶剤に分散し、必要に応じてバインダ樹脂を加えた塗布液を、公知の塗布法によって下引層４上に塗布する。下引層４の形成される導電性支持体３が円筒状の場合、塗布法にはスプレイ法、垂直型リング法、浸漬塗布法などを用いることができる。電荷発生層５の膜厚は、約０．０５〜５μｍであることが好ましく、より好ましくは約０．１〜１μｍである。
【００３９】
なお下引層４の形成されている導電性支持体３の形状がシートの場合、塗布法にはベーカアプリケータ、バーコータ、キャスティング、スピンコートなどを用いることができる。
【００４０】
電荷輸送層６は、公知の電荷輸送物質と結着樹脂とを含んで構成することができる。電荷発生層５に含まれる電荷発生物質で発生した電荷を受け入れ、これを輸送する能力を有するものであればよい。電荷輸送物質としては、たとえばポリ-N-ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ-g-カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、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、９-(p-ジエチルアミノスチリル)アントラセン、１,１-ビス(４-ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、スチルベン系化合物、３-メチル-２-ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物等の電子供与性物質が挙げられる。
【００４１】
電荷輸送層６を構成する結着樹脂としては、電荷輸送物質と相溶性を有するものであればよく、たとえば、ポリカーボネートおよび共重合ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリケトン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂およびポリスルホン樹脂、それらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの樹脂を単独または２種以上混合して用いてもよい。前述の結着樹脂の中でもポリスチレン、ポリカーボネートおよび共重合ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステルなどの樹脂は、１０１３Ω以上の体積抵抗率を有し、成膜性や電位特性などにも優れている。
【００４２】
またこれらの材料を溶解させる溶剤は、メタノールやエタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンやシクロヘキサノンなどのケトン類、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンやジオキソランなどのエーテル類、クロロホルム、ジクロロメタンやジクロロエタンなどの脂肪族ハロゲン化炭化水素、ベンゼン、クロロベンゼンやトルエンなどの芳香族類などを用いることができる。
【００４３】
電荷輸送層６を形成するための電荷輸送層用塗布液は、結着樹脂溶液中へ電荷輸送物質を溶解して調製される。電荷輸送層６に占める電荷輸送物質の割合は、３０〜８０重量％の範囲が好ましい。電荷発生層５上への電荷輸送層６の形成は、前述の下引層４上に電荷発生層５を形成したのと同様にして行われる。電荷輸送層６の膜厚は、１０〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１５〜４０μｍである。
【００４４】
また、電荷輸送層６には、１種以上の電子受容性物質や色素を含有させることによって、感度の向上を図り繰返し使用時の残留電位の上昇や疲労などを抑えるようにしてもよい。電子受容性物質としては、たとえば無水コハク酸、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などの酸無水物、テトラシアノエチレン、テレフタルマロンジニトリルなどのシアノ化合物、４−ニトロベンズアルデヒドなどのアルデヒド類、アントラキノン、１−ニトロアントラキノンなど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などの多環または複素環ニトロ化合物が挙げられ、これらを化学増感剤として用いることができる。
【００４５】
色素としては、たとえば、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、銅フタロシアニンなどの有機光導電性化合物が挙げられ、これらを光学増感剤として用いることができる。
【００４６】
さらに、電荷輸送層６には、公知の可塑剤を含有させることによって、成形性、可撓性および機械的強度を向上させるようにしてもよい。可塑剤としては、二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステル、塩素化パラフィン、エポキシ型可塑剤などが挙げられる。また、感光層７には、必要に応じてポリシロキサンなどのゆず肌防止のためのレベリング剤、耐久性向上のため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、アミン系化合物などの酸化防止剤、紫外線吸収剤などを含有してもよい。
【００４７】
前述のように構成される感光体１の表面、すなわち感光層７表面の表面自由エネルギー（γ）は、拡張Ｆｏｒｋｅｓ理論によって算出される値が、２０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下、好ましくは２８ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下になるように制御設定される。
【００４８】
表面自由エネルギーが２０ｍＮ／ｍ未満では、トナー等の感光体への付着力の減少による弊害が顕著になる。一つは、トナー等の感光体への付着力の減少に伴い、転写率が向上して、クリーニングブレードへ向かう残留トナーが減少する。この結果、ブレードの反転や、ブレードスキップマークが感光体に発生して、画質の低下を招く。また、付着力の減少に伴いトナー飛散が加速され、記録紙表面あるいは裏面に飛散トナーによる影響が見られるようになる。
【００４９】
表面自由エネルギーが３５ｍＮ／ｍを超えると、トナーや紙粉などの感光体表面に対する付着力が増大するので感光体表面が傷付き易くなり、この表面傷に起因してクリーニング性が悪化する。したがって、表面自由エネルギーを２０〜３５ｍＮ／ｍとした。
【００５０】
感光体１表面の表面自由エネルギーの前述範囲への制御設定は、以下のようにして行われる。比較的低い表面自由エネルギー値を有する、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を代表とするフッ素系材料、ポリシロキサン系材料などを、感光層７に導入し、その含有量を調整することによって実現できる。また感光層７に含まれる電荷発生物質、電荷輸送物質および結着樹脂の種類、これらの組成比を変化させることによっても実現できる。また感光層７を形成する際の乾燥温度を調整することによっても実現できる。
【００５１】
このようにして制御設定される感光体１表面の表面自由エネルギーは、前述のように表面自由エネルギーの双極子成分、分散成分および水素結合成分が既知である試薬を使用し、その試薬との付着性を測定することによって求められる。具体的には、試薬に純水、ヨウ化メチレン、α−ブロモナフタレンを使用し、接触角計ＣＡ−Ｘ（商品名；協和界面株式会社製）を用いて、感光体１表面に対する接触角を測定し、測定結果に基づき表面自由エネルギー解析ソフトＥＧ−１１（商品名；協和界面株式会社製）を用いて各成分の表面自由エネルギーを算出することができる。なお試薬は、前述の純水、ヨウ化メチレン、α−ブロモナフタレンに限定されるものではなく、双極子成分、分散成分、水素結合成分が適宜な組合せの試薬を用いてもよい。また測定方法も、前述の方法に限定されるものではなく、たとえばウィルヘルミ法（つり板法）やドゥ・ヌイ法などが用いられてもよい。
【００５２】
以下感光体１における静電潜像形成動作について簡単に説明する。感光体１に形成される感光層７は、帯電器などでたとえば負に一様に帯電され、帯電された状態で電荷発生層５に吸収波長を有する光が照射されると、電荷発生層５中に電子および正孔の電荷が発生する。正孔は、電荷輸送層６に含まれる電荷輸送材料によって感光体１表面に移動されて表面の負電荷を中和し、電荷発生層５中の電子は、正電荷が誘起された導電性支持体３の側に移動し、正電荷を中和する。このように、感光層７には、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静電潜像が形成される。
【００５３】
次に図２を参照し、前述の感光体１を備える画像形成装置２の構成および画像形成動作について説明する。本実施の形態として例示する画像形成装置２は、デジタル複写機２である。
【００５４】
デジタル複写機２は、大略スキャナ部１１と、レーザー記録部１２とを含む構成である。スキャナ部１１は、透明ガラスからなる原稿載置台１３と、原稿載置台１３上へ自動的に原稿を供給搬送するための両面対応自動原稿送り装置（ＲＡＤＦ）１４と、原稿載置台１３上に載置された原稿の画像を走査して読取るための原稿画像読取りユニットであるスキャナユニット１５とを含む。このスキャナ部１１にて読取られた原稿画像は、画像データとして後述する画像データ入力部へと送られ、画像データに対して所定の画像処理が施される。ＲＡＤＦ１４には、ＲＡＤＦ１４に備わる図示しない原稿トレイ上に複数枚の原稿を一度にセットしておき、セットされた原稿を１枚ずつ自動的に原稿載置台１３上へ給送する装置である。またＲＡＤＦ１４は、オペレーターの選択に応じて原稿の片面または両面をスキャナユニット１５に読取らせるように、片面原稿のための搬送経路、両面原稿のための搬送経路、搬送経路切り換え手段、各部を通過する原稿の状態を把握し管理するセンサー群、制御部などを含んで構成される。
【００５５】
スキャナユニット１５は、原稿面上を露光するランプリフレクターアセンブリ１６と、原稿からの反射光像を光電変換素子（略称ＣＣＤ）２３に導くために原稿からの反射光を反射する第１反射ミラー１７を搭載する第１走査ユニット１８と、第１反射ミラー１７からの反射光像をＣＣＤ２３に導くための第２および第３反射ミラー１９，２０を搭載する第２走査ユニット２１と、原稿からの反射光像を前述の各反射ミラー１７，１９，２０を介して電気的画像信号に変換するＣＣＤ２３上に結像させるための光学レンズ２２と、前記ＣＣＤ２３とを含む構成である。
【００５６】
スキャナ部１１は、ＲＡＤＦ１４とスキャナユニット１５との関連動作によって、原稿載置台１３上に読取るべき原稿を順次給送載置させるとともに、原稿載置台１３の下面に沿ってスキャナユニット１５を移動させて原稿画像を読取るように構成される。第１走査ユニット１８は、原稿載置台１３に沿って原稿画像の読取り方向（図２では紙面に向って左から右）に一定速度Ｖで走査され、また第２走査ユニット２１は、その速度Ｖに対して２分の１（Ｖ／２）の速度で同一方向に平行に走査される。この第１および第２走査ユニット１８，２１の動作によって、原稿載置台１３上に載置された原稿画像を１ライン毎に順次ＣＣＤ２３へ結像させて画像を読取ることができる。
【００５７】
原稿画像をスキャナユニット１５で読取って得られた画像データは、後述する画像処理部へ送られ、各種画像処理が施された後、画像処理部のメモリに一旦記憶され、出力指示に応じてメモリ内の画像を読出してレーザー記録部１２に転送して記録媒体である記録紙上に画像を形成させる。
【００５８】
レーザー記録部１２は、記録紙の搬送系３３と、レーザー書込みユニット２６と、画像を形成するための電子写真プロセス部２７とを備える。レーザー書込みユニット２６は、前述のスキャナユニット１５にて読取られてメモリに記憶された後にメモリから読出される画像データ、または外部の装置から転送される画像データに応じてレーザー光を出射する半導体レーザー光源と、レーザー光を等角速度偏向するポリゴンミラーと、等角速度で偏向されたレーザー光が電子写真プロセス部２７に備えられる感光体１上で等角速度で偏向されるように補正するｆ−θレンズなどを含む。
【００５９】
電子写真プロセス部２７は、前述の感光体１の周囲に帯電器２８、現像器２９、転写器３０、クリーニング器３１が、矢符３２で示す感光体１の回転方向の上流側から下流側に向ってこの順番に備えられる。前述のように感光体１は、帯電器２８によって一様に帯電され、帯電された状態でレーザ書込みユニット２６から出射される原稿画像データに対応するレーザー光によって露光される。露光されることによって感光体１表面に形成される静電潜像は、現像器２９から供給されるトナーによって現像され、可視像であるトナー画像となる。感光体１表面に形成されたトナー画像は、後述する搬送系３３によって供給される記録紙上に転写器３０によって転写される。
【００６０】
このとき、感光体１表面の表面自由エネルギーが、好適な範囲に設定されているので、トナー画像を形成するトナーは、感光体１表面から記録紙上へ容易に移行転写されて残留トナーが発生しにくく、また転写時に接触する記録紙の紙粉なども感光体１表面に付着しにくい。したがって、転写後の感光体１表面を清掃するために設けられるクリーニング器３１のクリーニングブレードの研磨能力を弱く設定することができ、またクリーニングブレードの感光体１表面に対する当接圧力も小さく設定することができるので、感光体１の寿命が延長される。さらに感光体１表面にトナーや異物の付着が無く、常に清浄な状態に保たれるので、画質の良好な画像を長期間安定して形成することが可能になる。
【００６１】
記録紙の搬送系３３は、画像形成を行う電子写真プロセス部２７の特に転写器３０の配置される転写位置へ記録紙を搬送する搬送部３４と、搬送部３４へ記録紙を送込むための第１〜第３カセット給紙装置３５，３６，３７と、所望の寸法の記録紙を適宜給紙するための手差給紙装置３８と、感光体１から記録紙に転写された画像、特にトナー画像を定着する定着器３９と、トナー画像定着後の記録紙の裏面（トナー画像の形成された表面の反対側の面）に、さらに画像を形成するために記録紙を再供給するための再供給経路４０とを含む。この搬送系３３の搬送経路上には、多数の搬送ローラ４１が設けられ、記録紙は搬送ローラ４１によって搬送系３３内の所定の位置に搬送される。
【００６２】
定着器３９によってトナー画像を定着処理された記録紙は、裏面に画像形成するべく再供給経路４０に送給されるか、または排紙ローラ４２によって後処理装置４３へ給送される。再供給経路４０に給送された記録紙には、前述の動作が繰返し実行されて裏面に画像形成される。後処理装置４３に給送された記録紙は、後処理が施された後、後処理工程に応じて定められる排紙先である第１または第２排紙カセット４４，４５のいずれかに排紙されて、デジタル複写機２における一連の画像形成動作が終了する。
【００６３】
このデジタル複写機２には、トナーが過度に付着することなく、また異物が付着しにくく、クリーニング器３１によって容易にクリーニングすることのできるクリーニング性に優れる感光体１が備えられるので、長期間に亘り安定して画質低下のない画像形成が可能であり、かつ感光体１の寿命が長くクリーニング器３１も簡易なものですむことから低コストでメンテナンス頻度の少ない装置の提供が実現される。
【００６４】
図３は、本発明の実施の第２の形態である感光体５１の構成を簡略化して示す斜視図である。本実施の形態の感光体５１は、実施の第１形態の感光体１に類似し、第１形態の感光体１の導電性支持体３内部に防振部材５２がさらに設けられることを特徴とする。図３（ａ）には、導電性支持体３の内部に防振部材５２が１つ設けられる場合を例示し、図３（ｂ）には、導電性支持体３の内部に防振部材５２が２つ設けられる場合を例示する。なお、感光体５１を構成する感光層７および下引層４は、層厚が薄いので、図３では図示を省略した。
【００６５】
防振部材５２の素材には、粘弾性材料、たとえばポリオレフィン発泡体、ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体、ポリ塩化ビニール発泡体、フッ素ゴム発泡体などの合成樹脂発泡体が好適に用いられる。本実施の形態では、防振部材５２は、平板状に形成され、平板状の防振部材５２を円筒形状になるように丸めた後、導電性支持体３の内部に挿入する。導電性支持体３内に挿入された防振部材５２は、元の平板状に復元しようとし、その復元力によって導電性支持体３内に固定される。このように防振部材５２が設けられることによって、画像形成するべく感光体５１が使用されるに際し、異常音や振動の発生が抑制されるので、静謐性に優れる感光体５１が実現される。
【００６６】
ここでは、感光体５１に設けられる防振部材５２が、１つまたは２つの場合について例示するけれども、これに限定されることなく、さらに多数の防振部材が導電性支持体内に挿入されるものであってもよい。また防振部材は、平板状のものを丸めて挿入することに限定されることなく、初めから円筒状や円柱状に形成されたものを挿入してもよい。また導電性支持体内に発泡材料と発泡剤とを装入し、発泡させて導電性支持体内を防振部材によって充填するようにしてもよく、本発明の目的の範囲内において種々の変形が許される。
【００６７】
図４は、本発明の実施の第３の形態である感光体５３の構成を簡略化して示す部分断面図である。本実施の形態の感光体５３は、実施の第１形態の感光体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。感光体５３において注目すべきは、導電性支持体３上に単層からなる感光層５４が形成されることである。
【００６８】
感光層５４は、実施の第１形態の感光体１に用いるのと同様の電荷発生物質、電荷輸送物質、結着樹脂などを用いて形成される。結着樹脂中に電荷発生物質および電荷輸送物質を分散したり、電荷輸送物質を含む感光層中に電荷発生物質を顔料粒子の形で分散させたりして調製した感光層用塗布液を用い、実施の第１形態の感光体１における電荷発生層５を形成するのと同様の方法によって単層の感光層が導電性支持体３上に形成される。本実施の形態の単層型感光体５３は、オゾン発生が少ない正帯電型画像形成装置用の感光体として好適であり、また塗布されるべき感光層５４が一層のみであるので、製造原価および歩留が電荷発生層および電荷輸送層の積層して構成される積層型に比べて優れている。
【００６９】
（実施例）
以下本発明の実施例について説明する。
まず、直径：３０ｍｍ、長さ：３２６．３ｍｍのアルミニウム製導電性支持体上に種々の条件にて感光層を形成し、実施例および比較例として準備した感光体について説明する。
【００７０】
（実施例Ｓ１〜Ｓ７）
（実施例Ｓ１）；酸化チタン（ＴＴＯ５５Ａ：石原産業社製）７重量部および共重合ナイロン（ＣＭ８０００：東レ社製）１３重量部を、メチルアルコール１５９重量部と１，３−ジオキソラン１０６重量部との混合溶剤に加え、ペイントシェーカーにて８時間分散処理して下引層用塗布液を調整した。この塗布液を塗布槽に満たし、導電性支持体を浸漬後引上げ、自然乾燥して層厚１μｍの下引層を形成した。
【００７１】
オキソチタニルフタロシアニン３重量部とブチラール樹脂（ＢＬ−１：積水化学社製）２重量部とを、メチルエチルケトン２４５重量部に混合し、ペイントシェーカーにて分散して電荷発生層用塗布液を調整した。この塗布液を、下引層の場合と同様の浸漬塗布法にて前述の下引層上に塗布し、 自然乾燥して層厚０．４μｍの電荷発生層を形成した。
【００７２】
電荷輸送物質として下記構造式（１）で示されるスチリル系化合物５重量部、ポリカーボネート樹脂（Ｖｙｌｏｎ２９０：東洋紡株式会社製）２．２５重量部、同じくポリカーボネート樹脂（Ｇ４００：出光興産株式会社製）５．２５重量部、スミライザーＢＨＴ（住友化学株式会社製）０．０５重量部を混合し、テトラヒドロフラン４７重量部を溶剤として電荷輸送層用塗布液を調整した。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、１１０℃で１時間乾燥して層厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。このようにして実施例Ｓ１の感光体を作製した。
【００７３】
【化１】
2004205542.tif 000003
【００７４】
（実施例Ｓ２）； 実施例Ｓ１と同様にして下引層および電荷発生層を形成した。次いで電荷輸送物質として下記構造式（２）で示されるブタジエン系化合物を５重量部、４種類のポリカーボネート樹脂、Ｊ５００（出光興産株式会社製）２．４重量部、Ｇ４００（出光興産株式会社製）１．６重量部、ＧＨ５０３（出光興産株式会社製）１．６重量部、ＴＳ２０２０（帝人化成株式会社製）２．４重量部、さらにスミライザーＢＨＴ（住友化学株式会社製）０．２５重量部を混合し、テトラヒドロフラン４９重量部を溶剤として電荷輸送層用塗布液を調整した。この塗布液を、浸漬塗布法にて電荷発生層上に塗布し、１３０℃で１時間乾燥して層厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。このようにして実施例Ｓ２の感光体を作製した。
【００７５】
【化２】
2004205542.tif 000004
【００７６】
（実施例Ｓ３）；実施例Ｓ２と同様にして感光体を作製した。作製後、厚み：５ｍｍ、幅：７０ｍｍ、長さ：１５０ｍｍの寸法を有し、ポリウレタン発泡体からなる防振部材を、円筒状に丸めて、感光体を構成する導電性支持体の内部に挿入した。このようにして、防振部材の設けられた実施例Ｓ３の感光体を作製した。
【００７７】
（実施例Ｓ４）；電荷輸送層形成に際し、ポリカーボネート樹脂に、ＧＨ５０３（出光興産株式会社製）４４重量部、ＴＳ２０２０（帝人化成株式会社製）４重量部を用いた以外は、実施例Ｓ２と同様にして、実施例Ｓ４の感光体を作製した。
【００７８】
（実施例Ｓ５）；実施例１と同様にして下引層および電荷発生層を形成した。次いで電荷輸送物質として前記構造式（２）で示されるブタジエン系化合物を３．５重量部、下記構造式（３）で示されるスチリル系化合物を１．５重量部、４種類のポリカーボネート樹脂、Ｊ５００（出光興産株式会社製）２．２重量部、Ｇ４００（出光興産株式会社製）２．２重量部、ＧＨ５０３（出光興産株式会社製）１．８重量部、ＴＳ２０２０（帝人化成株式会社製）１．８重量部、さらにスミライザーＢＨＴ（住友化学株式会社製）１．５重量部を混合し、テトラヒドロフラン５５重量部を溶剤として電荷輸送層用塗布液を調整した。この塗布液を、浸漬塗布法にて電荷発生層上に塗布し、１２０℃で１時間乾燥して層厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。このようにして実施例Ｓ５の感光体を作製した。
【００７９】
【化３】
2004205542.tif 000005
【００８０】
（実施例Ｓ６，Ｓ７）；実施例Ｓ１と同様にして下引層および電荷発生層を形成した。次いで、電荷輸送層形成に際し、ポリカーボネート樹脂の一部に代えて、表面自由エネルギー（γ）の低い樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いた以外は、実施例Ｓ２と同様にして塗布液を調整した。この塗布液を、浸漬塗布法にて電荷発生層上に塗布し、１２０℃で１時間乾燥して層厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。なお電荷輸送層形成用の塗布液中に占めるＰＴＦＥの含有比率は、実施例Ｓ６の方が実施例Ｓ７よりも大きくなるようにして、実施例Ｓ６の感光体のγが、実施例Ｓ７の感光体のγよりも小さくなるようにそれぞれ作製した。
【００８１】
（比較例Ｐ１）；実施例Ｓ１と同様にして下引層および電荷発生層を形成した。次いで電荷輸送物質として前記構造式（２）で示されるブタジエン系化合物を５重量部、３種類のポリカーボネート樹脂、Ｇ４００（出光興産株式会社製）２．４重量部、ＴＳ２０２０（帝人化成株式会社製）４重量部、Ｖｙｌｏｎ２９０（東洋紡株式会社製）１．６重量部、さらにスミライザーＢＨＴ（住友化学株式会社製）０．２５重量部を混合し、テトラヒドロフラン４９重量部を溶剤として電荷輸送層用塗布液を調整した。この塗布液を、浸漬塗布法にて電荷発生層上に塗布し、１３０℃で１時間乾燥して層厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。このようにして比較例Ｐ１の感光体を作製した。
【００８２】
（比較例Ｐ２）；比較例Ｐ１と同様にして下引層および電荷発生層を形成した。次いで、電荷輸送物質として前記構造式（２）で示されるブタジエン系化合物を５重量部、２種類のポリカーボネート樹脂、Ｊ５００（出光興産株式会社製）４．４重量部、ＴＳ２０２０（帝人化成株式会社製）３．６重量部、さらにスミライザーＢＨＴ（住友化学株式会社製）０．２５重量部を混合し、テトラヒドロフラン４９重量部を溶剤として電荷輸送層用塗布液を調整した。この塗布液を、浸漬塗布法にて電荷発生層上に塗布し、１２０℃で１時間乾燥して層厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。このようにして比較例Ｐ２の感光体を作製した。
【００８３】
（比較例Ｐ３）；電荷輸送層形成に際し、ポリカーボネート樹脂として、Ｊ５００（出光興産株式会社製）４．４重量部を、Ｇ４００（出光興産株式会社製）に置換えた以外は、比較例Ｐ２と同様にして比較例Ｐ３の感光体を作製した。
【００８４】
（比較例Ｐ４）；比較例Ｐ１と同様にして下引層および電荷発生層を形成した。次いで、電荷輸送層形成に際し、ポリカーボネート樹脂の一部に代えて、γの低い樹脂であるＰＴＦＥを用いた以外は、比較例Ｐ１と同様にして塗布液を調整した。この塗布液を、浸漬塗布法にて電荷発生層上に塗布し、１２０℃で１時間乾燥して層厚２８μｍの電荷輸送層を形成した。このようにして、比較例Ｐ４の感光体を作製した。
【００８５】
以上のように、実施例Ｓ１〜Ｓ７および比較例Ｐ１〜Ｐ４の各感光体作製において、電荷輸送層用塗布液に含まれる樹脂の種類および含有比率を変化させるとともに、塗布後の乾燥温度を変化させることによって、感光体表面の表面自由エネルギー（γ）が所望の値になるように調整した。これら実施例Ｓ１〜Ｓ７および比較例Ｐ１〜Ｐ４の感光体表面のγは、接触角測定機ＣＡ−Ｘ（協和界面株式会社製）および解析ソフトＥＧ−１１（協和界面株式会社製）によって求めた。
【００８６】
実施例Ｓ１〜Ｓ７および比較例Ｐ１〜Ｐ４の各感光体を、試験用に改造したデジタル複写機ＡＲ−４５０（シャープ株式会社製）に装着し、画像形成することによって、クリーニング性、画質安定性、静謐性および表面粗さの評価試験を行った。次に、各性能の評価方法について説明する。
【００８７】
［クリーニング性］；前述のデジタル複写機ＡＲ−４５０に備わるクリーニング器のクリーニングブレードが、感光体に当接する当接圧力、いわゆるクリーニングブレード圧を初期線圧で２１ｇｆ／ｃｍ（２．０６×１０−１Ｎ／ｃｍ：に調整した。温度：２５℃、相対湿度：５０％の常温／常湿（Ｎ／Ｎ：Normal
Temperature/Normal Humidity）環境中で、前記複写機を用いて、シャープ株式会社製文字テストチャートを、記録紙ＳＦ−４ＡＭ３（シャープ株式会社製）１０万枚に形成した。
【００８８】
なお本実施例では、後述する他の評価試験においても、この文字テストチャートおよび記録紙を共通して用いた。画像形成前（０ｋ）、２５，０００（２５ｋ）枚、５０，０００（５０ｋ）枚および１００，０００（１００ｋ）枚の各段階において、形成された画像を目視することによって、黒白２色の境界部の鮮明度、感光体回転方向へのトナー漏れによる黒すじの有無を試験し、さらに後述の測定器によってかぶり量Ｗｋを求めて、クリーニング性を評価した。形成画像のかぶり量Ｗｋは、日本電色工業株式会社製Ｚ−Σ９０  COLOR MEASURING SYSTEMを用いて反射濃度を測定して求めた。まず画像形成前の記録紙の反射平均濃度Ｗｒを測定した。次にその記録紙に対して画像形成し、画像形成後、記録紙の白地部分各所の反射濃度を測定した。最もかぶりの多いと判断された部分、すなわち白地部でありながら濃度の最も濃い部分の反射濃度Ｗｓと、前記Ｗｒとから以下の式｛１００×（Ｗｒ−Ｗｓ）／Ｗｒ｝で求められるＷｋをかぶり量と定義した。
【００８９】
クリーニング性の評価基準は以下のようである。
◎：非常に良好。鮮明度良く黒すじ無し。かぶり量Ｗｋが３％未満。
○：良好。鮮明度良く黒すじ無し。かぶり量Ｗｋが３％以上５％未満。
△：実用上問題無し。鮮明度実用上問題のないレベルであり黒すじの長さが２．０ｍｍ以下かつ５個以下。かぶり量Ｗｋが５％以上１０％未満。
×：実用不可。鮮明度実用上問題あり。黒すじの上記△の範囲を超えるもの。かぶり量Ｗｋが１０％以上。
【００９０】
［画質安定性］
前述のクリーニング性を評価するのと同様にして１００ｋ枚の文字テストチャートを形成し、画像形成前（０ｋ）、２５ｋ枚、５０ｋ枚および１００ｋ枚の各段階において、画像形成前の記録紙の反射濃度Ｄｒと、画像形成後の記録紙の反射濃度Ｄｓとを、サカタインクス株式会社製Ｍａｃｈｂｅｓ  ＲＤ９１８を用いて測定することによって、画質安定性の評価試験を行った。反射濃度Ｄｒ，Ｄｓから以下の式｛１００×（Ｄｒ−Ｄｓ）／Ｄｒ＝ΔＤ｝で求められるΔＤを画像濃度低下レベルと定義し、画像濃度低下レベルΔＤによって画質安定性を評価した。
【００９１】
画質安定性の評価基準は以下のようである。
◎：非常に良好。ΔＤが５％未満。
○：良好。ΔＤが５％以上１０％未満。
△：やや不良。ΔＤが１０％以上２０％未満。
×：不良。ΔＤが２０％以上。
【００９２】
［静謐性］
前述のクリーニング性を評価するのと同様のクリーニングブレード圧に初期設定された複写機を用い、温度：３５℃、相対湿度：８５％の高温／高湿（Ｈ／Ｈ：High Temperature/High Humidity）環境中で、文字テストチャートを、記録紙１０万枚に形成した。画像形成前（０ｋ）、２５ｋ枚、５０ｋ枚および１００ｋ枚の各段階において、感光体とクリーニングブレードとの摩擦によって生じる異常振動音、いわゆる「鳴き」の有無を操作者の聞取りによって検出した。
【００９３】
静謐性の評価基準は以下のようである。
◎：非常に良好。鳴き無し。
○：良好。感光体の回転始動または終了のいずれか一方でのみ鳴き有り。
△：やや不良。感光体の回転始動および終了の両方で鳴き有り。
×：不良。感光体の回転中に連続した鳴き有り。
【００９４】
［表面粗さ］
前述のクリーニング性の評価試験と同様の条件にて、１００ｋ枚の画像形成を行い、画像形成終了後、株式会社東京精密社製ＳｕｒｆＣｏｍ５７０Ａを用いて、感光体表面の日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１に規定される最大高さＲｍａｘを測定した。画像形成終了後における最大高さＲｍａｘの小さい方が、耐久性に優れるものと評価した。
【００９５】
［評価結果］
クリーニング性評価結果を表１に合わせて示す。なお表１および後述の表に示す評価試験結果において、各評価試験を行った各段階の画像形成枚数（０ｋ，２５ｋ，５０ｋ，１００ｋ）を、その段階において実用上不適になる現象が発生した場合には、耐久寿命枚数と言っても良いことから、耐久枚数として表記した。
【００９６】
表面自由エネルギー（γ）が本発明範囲内にある実施例Ｓ１〜Ｓ７の感光体は、クリーニング性がすべて良好（○）以上の評価結果であった。特にγが、２８〜３５ｍＮ／ｍの範囲内にある実施例Ｓ１〜Ｓ５の感光体は、非常に良好（◎）なクリーニング性を発現する。
【００９７】
一方、γが本発明範囲よりも小さい比較例Ｐ４の感光体では、トナー等の感光体への付着力の減少による弊害が顕著になる。一つは、トナー等の感光体への付着力の減少に伴い、転写率が向上して、クリーニングブレードへ向かう残留トナーが減少する。この結果、ブレードの反転や、ブレードスキップマークが感光体に発生して、画質の低下を招いた。また、付着力の減少に伴いトナー飛散が加速され、記録紙表面あるいは裏面に飛散トナーによる影響が見られた。この結果、黒すじやかぶりが発生し易く、画像形成枚数が２５ｋ枚の段階で、実用不可（×）であった。またγが本発明範囲よりも大きい比較例Ｐ１〜Ｐ３の感光体では、γの大きくなるのに伴って、トナーや紙粉などがクリーニングブレードに引掛ることによって感光体表面を傷付けるので、感光体表面に発生する傷に起因してクリーニング性が悪化した。
【００９８】
【表１】
2004205542.tif 000006
【００９９】
画質安定性すなわち画像濃度低下レベルΔＤの評価結果を表２に合わせて示す。実施例Ｓ１〜Ｓ７の感光体と比較例Ｐ１〜Ｐ４の感光体との間に画像濃度低下レベルΔＤにおける差異は無く、いずれも非常に良好（◎：ΔＤ＜５％）の評価であった。したがって、感光体の表面自由エネルギー（γ）と画像濃度低下レベルΔＤとの相関は、特に認められなかった。
【０１００】
【表２】
2004205542.tif 000007
【０１０１】
静謐性すなわち鳴きの検出評価結果を表３に合わせて示す。実施例Ｓ１〜Ｓ７の感光体および比較例Ｐ１〜Ｐ４の感光体において、表面自由エネルギー（γ）の増加に伴って「鳴き」の発生が増加する傾向にあり静謐性が悪化する。しかしながら、実施例Ｓ２とＳ３との感光体を比較すると、γが同一値であるけれども、防振部材の設けられた実施例Ｓ３の感光体は、耐久枚数の各段階のいずれにおいても「鳴き」の発生が全く検出されず、静謐性に対する防振部材の優れた効果が確認された。
【０１０２】
【表３】
2004205542.tif 000008
【０１０３】
１００ｋ枚の画像形成終了後における実施例および比較例の感光体表面について、最大高さＲｍａｘを測定した結果を表４に合わせて示す。また図５は、感光体表面の表面自由エネルギー（γ）とＲｍａｘとの関係を示す図である。表４および図５から、実施例Ｓ１〜Ｓ７の感光体に比べて比較例Ｐ１〜Ｐ３の感光体は、表面粗さの粗いことが判る。γ値の大きい比較例Ｐ１〜Ｐ３の感光体では、γの増大に伴って、表面粗さの粗くなる傾向が顕著であった。このことから、γの増大に伴って、感光体表面に対する異物の付着力が増大し、付着した異物により発生する傷等によって表面粗さの粗くなることが確認された。
【０１０４】
【表４】
2004205542.tif 000009
【０１０５】
【発明の効果】
本発明によれば、電子写真感光体表面の表面エネルギーが、２０ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下、好ましくは２８ｍＮ／ｍ以上、３５ｍＮ／ｍ以下になるように設定される。電子写真感光体表面の表面自由エネルギーは、電子写真感光体の表面に対するたとえば現像剤や紙粉などの濡れ性すなわち付着力の指標である。表面自由エネルギーを前記好適な範囲に設定することによって、特に現像剤に対しては現像に必要な程度の付着力を発現するにも関らず過度の付着力を抑制し、また紙粉等の異物に対する付着力を抑制することができるので、電子写真感光体表面から過剰の現像剤や異物が除去され易くなる。このようにして、現像性能を低下させることなく、クリーニング性能を向上させることが可能になる。したがって、表面に付着する異物による傷が発生しにくいので寿命が長く、長期間安定して形成画像に品質低下を生じさせることのない耐久性に優れる電子写真感光体が実現される。
【０１０６】
また本発明によれば、電子写真感光体の感光層は、電荷生成物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とが積層されて構成される。このように感光層を複数層が積層されるタイプにすることによって、各層を構成する材料およびその組合せの自由度が増すので、電子写真感光体表面の表面自由エネルギー値を所望の範囲に設定することが容易になる。
【０１０７】
また本発明によれば、導電性支持体の内部には、防振部材が設けられるので、画像形成するべく電子写真感光体が使用されるに際し、異常音や振動の発生が抑制される。したがって、静謐性に優れる電子写真感光体が実現される。
【０１０８】
また本発明によれば、画像形成装置には、クリーニング性能に優れる前記いずれかの電子写真感光体が備えられる。したがって、長期間に亘り安定して画質低下のない画像形成が可能であり、かつ低コストでメンテナンス頻度の少ない画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一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。
【図２】図１に示す電子写真感光体１を備える本発明の他の実施の形態である画像形成装置２の構成を簡略化して示す配置側面図である。
【図３】本発明の実施の第２の形態である感光体５１の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の第３の形態である感光体５３の構成を簡略化して示す部分断面図である。
【図５】感光体表面の表面自由エネルギー（γ）と最大高さ（Ｒｍａｘ）との関係を示す図である。
【図６】付着濡れの状態を例示する側面図である。
【符号の説明】
１，５１，５３  電子写真感光体
２  画像形成装置
３  導電性支持体
４  下引層
５  電荷発生層
６  電荷輸送層
７，５４  感光層
５２  防振部材
【図１】
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【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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