(57)【要約】【課題】  感光体表面の化学的劣化を抑制し、かつ感光体の繰り返し使用によっても画質劣化の副作用を抑制し、耐摩耗性と画質安定性に優れ、高画質画像を長期に渡って安定に出力可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  少なくとも、移動する被帯電体と、被帯電体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に電圧を印加することによって生じる放電を利用して被帯電体を帯電させる帯電器と、帯電器によって帯電させられた被帯電体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、潜像形成器によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像器と、を有する画像形成装置において、該被帯電体表面の下式で定義される弾性変位率τｅが４０％以上であり、かつ該被帯電体表面の少なくとも放電領域に保護物質を塗布する保護物質供給手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。    弾性変位率τｅ（％）＝［（最大変位）−（塑性変位）］／（最大変位）×１００【選択図】  図３
2005249901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、移動する被帯電体と、
被帯電体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に電圧を印加することによって生じる放電を利用して被帯電体を帯電させる帯電器と、
帯電器によって帯電させられた被帯電体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、
潜像形成器によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像器と、
を有する画像形成装置において、
該被帯電体表面の下式で定義される弾性変位率τｅが４０％以上であり、
かつ該被帯電体表面の少なくとも放電領域に保護物質を付着させる保護物質供給手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
弾性変位率τｅ（％）＝［（最大変位）−（塑性変位）］／（最大変位）×１００
【請求項２】
前記被帯電体表面のダイナミック硬度（ＤＨ）が、１１５°三角すい圧子（ベルコビッチ１１５圧子）を用いた測定において、２２ｍＮ／μｍ２以上であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記被帯電体表面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記被帯電体表面の摩擦係数が、オイラーベルト法による測定において、０．３以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記被帯電体表面に水を付着させたときの接触角が、１００°未満であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記被帯電体の表面が、加熱又は光エネルギー照射によって硬化された、有機溶媒に対し不溶性の表面層からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記被帯電体の表面層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化した架橋層からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーが３官能以上であり、前記電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が１官能であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーにおける官能基数に対する分子量の割合（分子量／官能基数）が、２５０以下であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーの官能基が、アクリロイルオキシ基及び／又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の官能基が、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記帯電部材に交流成分を重畳した電圧を印加することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記帯電部材と被帯電体との最近接距離が、画像形成領域において１〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記帯電部材の表面層が、樹脂材料であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記保護物質が、ラメラ結晶粉体であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記ラメラ結晶粉体が、脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記被帯電体表面の少なくとも放電領域に付着した脂肪酸金属塩に含まれる金属元素の元素割合（％）が、ＸＰＳによる測定で、
１．５２×１０-4×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  [％]
以上であることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
（ただしＶｐｐは帯電部材に印加する交流成分の振幅[Ｖ]、ｆは帯電部材に印加する交流成分の周波数[Ｈｚ]、ｖは帯電部材と対向する被帯電体表面の移動速度[ｍｍ／ｓｅｃ]、Ｖｔｈは放電開始電圧[Ｖ]である。また、Ｖｔｈの値は、帯電部材表面と被帯電体表面との最近接距離をＧｐ[μｍ]、被帯電体の膜厚をｄ[μｍ]、被帯電体の比誘電率をεopc、被帯電体と帯電部材の間の空間における比誘電率をεairとしたとき、３１２＋６．２×（ｄ／εopc＋Ｇｐ／εair）＋√（７７３７．６×ｄ／ε）である。）
【請求項１８】
前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記保護物質が、溶融固化された一つの固形体を成し、かつ前記被帯電体の軸方向における画像形成領域以上の長さを有することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記保護物質供給手段が、前記被帯電体並びに保護物質と直接接触し、かつ自ら回転することによって被帯電体表面に間接的に保護物質を塗布するための保護物質塗布用部材を有し、かつ該保護物質塗布用部材の回転速度が、被帯電体の回転速度と異なることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記保護物質塗布用部材と前記保護物質、もしくは前記保護物質塗布用部材と前記被帯電体との接触の有無を制御することによって、被帯電体への保護物質の塗布量を調整できるようにしたことを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
帯電部材周囲の環境状態を検出する検出器と、検出された環境状態に基づいて被帯電体表面への保護物質の供給量を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２３】
被帯電体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に電圧を印加することによって生じる放電を利用して被帯電体を帯電させる帯電器と、
帯電器によって帯電させられた被帯電体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、
潜像形成器によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像器と、
被帯電体表面に残存したトナーを除去するトナー除去手段と、
被帯電体表面の少なくとも放電領域に保護物質を付着させる保護物質供給手段から選ばれる少なくとも一つの手段と、
前記被帯電体とが一体となった画像形成装置用プロセスカートリッジを搭載し、該画像形成用プロセスカートリッジが画像形成装置本体と着脱自在であることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２４】
被帯電体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に電圧を印加することによって生じる放電を利用して被帯電体を帯電させる帯電器と、
帯電器によって帯電させられた被帯電体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、
潜像形成器によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像器と、
被帯電体表面に残存したトナーを除去するトナー除去手段と、
被帯電体表面の少なくとも放電領域に保護物質を付着させる保護物質供給手段から選ばれる少なくとも一つの手段と、
前記被帯電体とが一体となった、請求項２３に記載の画像形成装置に用いられる画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを採用した画像形成装置、及び画像形成装置用プロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを採用した画像形成装置においては、被帯電体としての感光体表面を帯電させる帯電器を有している。帯電器で用いる帯電方式の一つとして、近接放電による帯電方式がある。これは、感光体表面に帯電部材を接触させたり非接触で近接させたりして近接放電により感光体表面の帯電を行う方式である。
【０００３】
近年、高画質化、装置の小型化などがますます望まれる中、帯電装置も高画質化と小型化が課題となっている。このような課題に対して、感光体に接触又は近接させた帯電部材を用いる近接放電方式を用いた帯電装置は、大掛かりな帯電装置を必要としないため有効である。
【０００４】
しかし、近接放電による帯電方式は感光体表面の近傍に放電が集中するため、感光体表面を劣化させることが分かった。近接放電による感光体表面の劣化は機械的摺擦とは違い、感光体への当接部材がない場合においても発生する。
【０００５】
図１１は、近接放電による感光体表面の劣化状態を調べるために、感光体表面に帯電部材のみを非接触状態で近接配置し、連続約１５０時間の帯電実験を行ったときの、感光体表面の膜厚の変化を測定した結果である。
【０００６】
ここで使用した感光体は、表面の電荷輸送層にバインダー樹脂としてポリカーボネートを含有させた有機感光体であり、感光体に対して当接する部材を全て取り除き、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した電圧が印加された非接触帯電ローラを用いて帯電を行った。この結果、感光体表面の膜の削れ量が次第に多くなり、感光体の膜厚が次第に減少している事実がわかった。膜厚減少のメカニズムについては現在検討中であり明らかにはなってはいないが、膜厚が減少した感光体を分析したところ、感光体を構成するポリカーボネートが分解されたと考えられるカルボン酸などが検出された。このように、近接放電によって感光体を構成する成分が分解されたと考えられる物質が検出されたことから、感光体の膜厚減少のメカニズムとしては、次のようなことが考えられる。
【０００７】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、近接放電によって感光体１表面が劣化する場合の感光体表面の状態を、帯電ローラ２ａを感光体表面から微小ギャップをもって対向させた状態を例にとって示した説明図である。
【０００８】
近接放電を行うと、感光体表面の放電領域では放電により発生した粒子（オゾン、電子、励起分子、イオン、プラズマなど）のエネルギーが感光体表面の電荷輸送層１ａに照射される。このエネルギーが感光体表面を構成する分子の結合エネルギーに共鳴、吸収され、図１２（ａ）に示すように、電荷輸送層１ａは、樹脂分子鎖の切断による分子量低下、高分子鎖の絡み合い度の低下、樹脂の蒸発等の化学的劣化を生じる。このような近接放電による感光体の化学的劣化によって、感光体表面の電荷輸送層１ａは次第にその膜厚を減少させてしまうと考えられる。このような状況下において、クリーニングブレード等で感光体表面を機械的に摺擦されると、感光体の摩耗がより一層促進されることになる。
【０００９】
このように、従来から対策が講じられてきた機械的摺擦による膜厚減少への対策とは別に、近接放電に起因する感光体表面の化学的劣化による膜厚減少への対策が必要であることが分かった。なお、上記近接放電による感光体表面の膜厚減少は、放電で生じる粒子のエネルギーによって発生すると考えられるため、ポリカーボネートに限らず他の材質の感光体を用いた場合においても発生すると考えられる。
【００１０】
これまで感光体表面の膜厚減少を防止するために採られていた対策としては、次のようなものがあった。例えば、感光体をアモルファスシリコンカーバイドで表面コートして耐摩耗性を向上させたものがある。また、例えば感光体表層の電荷輸送層（ＣＴＬ）にアルミナ等の無機物を分散させて耐摩耗性を向上させた有機感光体を用いたものがある（特許文献１及び２参照）。しかし、このような構成だけでは機械的摩耗に対する耐久性は向上できるが、近接放電による感光体表面の化学的劣化を防止することはできない。この場合、機械的な耐摩耗性を向上させたことにより、感光体表面がリフェイスされにくくなるため、感光体表面の放電による劣化物が残存しやすくなり、それが画像流れや各種画像欠陥を発生させる原因となっていた。
【００１１】
近年、画像形成装置に用いられている帯電器としては近接放電が主流であり、近接放電による化学的劣化の影響を避けることができないため、上記に示された感光体の機械的な耐摩耗性を向上させる方法は、感光体表面の劣化物の除去を難しくし、画像欠陥の発生を促進させるために、感光体の長寿命化が達成されていないのが実情であった。さらに、感光体の機械的な耐摩耗性を向上させただけでは、クリーニングブレードの耐久性を低下させ、クリーニング不良やフィルミングの発生を誘発する傾向が見られていた。従って、感光体並びにそれを用いた画像形成装置の長寿命化を実現するためには、感光体の耐摩耗性を高めると同時に画質安定性を両立させる必要があり、それには感光体の機械的な耐摩耗性を向上させるだけでなく、近接放電による感光体の化学的劣化を抑制する方法が強く求められていた。
【００１２】
特許文献３および４には、像担持体表面にステアリン酸亜鉛を塗布する手段を備えた画像形成装置が記載されている。この方法は、本発明において後述する放電劣化防止手段と同様であるが、これらのステアリン酸亜鉛を塗布する目的は、感光体表面のクリーニング不良を防止するために感光体表面を低摩擦係数化することにある。
【００１３】
また、特許文献５および６には、同様に感光体表面にステアリン酸亜鉛を塗布する手段を備えた画像形成装置が記載されている。これらの技術は、放電により感光体表面が活性化することによって起こる現像剤の融着あるいはフィルミングを抑制させることを目的として、ステアリン酸亜鉛を塗布するものである。
【特許文献１】特開２００２−２０７３０８号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９２２７号公報
【特許文献３】特開２００２−５５５８０号公報
【特許文献４】特開２００２−２４４４８７号公報
【特許文献５】特開２００２−２４４５１６号公報
【特許文献６】特開２００２−１５６８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、近接放電による帯電方式を採用した画像形成装置においても、近接放電に起因する被帯電体（以下では、感光体ともいう）表面の化学的劣化を抑制し、かつ感光体の繰り返し使用によっても画質劣化の副作用を抑制し、耐摩耗性と画質安定性に優れ、高画質画像を長期に渡って安定に出力可能な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】
【００１５】
上述したように、感光体表面にステアリン酸亜鉛を塗布し付着させることにより、クリーニング性の向上やフィルミングの抑制が試みられているが、本発明者らは感光体表面に付着したステアリン酸亜鉛等の物質には、上記の近接放電に起因する感光体表面の化学的劣化を抑制できる保護効果を有し、これらが感光体の保護物質として機能することを見い出した。
【００１６】
しかし、保護物質を感光体表面に付着させることで近接放電による化学的劣化を抑制できても、保護物質の付着量が適量でないことや付着量が不均一であることにより解像度が低下したり、感光体表面に傷が形成されてくるとスジ状の地汚れや画像流れが発生したり、劣化した保護物質が感光体表面に残存することにより、フィルミングやトナー融着が促進されるなど、画質劣化の影響が増大し、感光体並びにそれを用いた画像形成装置の画質安定化が十分に実現されなかった。これらのことから、本発明者らは更に鋭意検討した結果、感光体表面の弾性変異率を限定することにより、感光体の耐摩耗性が高く、かつ繰り返し使用によっても高画質画像を長期に渡って出力することが可能な画像形成装置とすることができることを見出した。
【００１７】
即ち、本発明は、以下のとおりである。
（１）少なくとも、移動する被帯電体と、
被帯電体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に電圧を印加することによって生じる放電を利用して被帯電体を帯電させる帯電器と、
帯電器によって帯電させられた被帯電体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、
潜像形成器によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像器と、
を有する画像形成装置において、
該被帯電体表面の下式で定義される弾性変位率τｅが４０％以上であり、
かつ該被帯電体表面の少なくとも放電領域に保護物質を付着させる保護物質供給手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
弾性変位率τｅ（％）＝［（最大変位）−（塑性変位）］／（最大変位）×１００
【００１８】
（２）前記被帯電体表面のダイナミック硬度（ＤＨ）が、１１５°三角すい圧子（ベルコビッチ１１５圧子）を用いた測定において、２２ｍＮ／μｍ２以上であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
（３）前記被帯電体表面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで１．０μｍ以下であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
（４）前記被帯電体表面の摩擦係数が、オイラーベルト法による測定において、０．３以上であることを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００１９】
（５）前記被帯電体表面に水を付着させたときの接触角が、１００°未満であることを特徴とする前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
（６）前記被帯電体の表面層が、加熱又は光エネルギー照射によって硬化されており、有機溶媒に対し不溶性であることを特徴とする前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２０】
（７）前記被帯電体の表面層が、少なくとも電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化した架橋層からなることを特徴とする前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の画像形成装置。
（８）前記電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーが３官能以上であり、前記電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物が１官能であることを特徴とする前記（７）に記載の画像形成装置。
【００２１】
（９）前記電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーにおける官能基数に対する分子量の割合（分子量／官能基数）が、２５０以下であることを特徴とする前記（８）に記載の画像形成装置。
（１０）前記電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーの官能基が、アクリロイルオキシ基及び／又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする前記（７）乃至（９）のいずれかに記載の画像形成装置。
（１１）前記電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の官能基が、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする前記（７）乃至（１０）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２２】
（１２）前記帯電部材に交流成分を重畳した電圧を印加することを特徴とする前記（１）乃至（１１）のいずれかに記載の画像形成装置。
（１３）前記帯電部材と被帯電体との最近接距離が、画像形成領域において１〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする前記（１２）に記載の画像形成装置。
【００２３】
（１４）前記帯電部材の表面層が、樹脂材料であることを特徴とする前記（１２）又は（１３）に記載の画像形成装置。
（１５）前記保護物質が、ラメラ結晶粉体であることを特徴とする前記（１）乃至（１４）のいずれかに記載の画像形成装置。
（１６）前記ラメラ結晶粉体が、脂肪酸金属塩であることを特徴とする前記（１５）に記載の画像形成装置。
【００２４】
（１７）前記被帯電体表面の少なくとも放電領域に付着した脂肪酸金属塩に含まれる金属元素の元素割合（％）が、ＸＰＳによる測定で、
１．５２×１０-4×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  [％]
以上であることを特徴とする前記（１６）に記載の画像形成装置。
（ただしＶｐｐは帯電部材に印加する交流成分の振幅[Ｖ]、ｆは帯電部材に印加する交流成分の周波数[Ｈｚ]、ｖは帯電部材と対向する被帯電体表面の移動速度[ｍｍ／ｓｅｃ]、Ｖｔｈは放電開始電圧[Ｖ]である。また、Ｖｔｈの値は、帯電部材表面と被帯電体表面との最近接距離をＧｐ[μｍ]、被帯電体の膜厚をｄ[μｍ]、被帯電体の比誘電率をεopc、被帯電体と帯電部材の間の空間における比誘電率をεairとしたとき、３１２＋６．２×（ｄ／εopc＋Ｇｐ／εair）＋√（７７３７．６×ｄ／ε）である。）
【００２５】
（１８）前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする前記（１６）又は（１７）に記載の画像形成装置。
（１９）前記保護物質が、溶融固化された一つの固形体を成し、かつ前記被帯電体の軸方向における画像形成領域以上の長さを有することを特徴とする前記（１）乃至（１８）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２６】
（２０）前記保護物質供給手段が、前記被帯電体並びに保護物質と直接接触し、かつ自ら回転することによって被帯電体表面に間接的に保護物質を塗布するための保護物質塗布用部材を有し、かつ該保護物質塗布用部材の回転速度が、被帯電体の回転速度と異なることを特徴とする前記（１）乃至（１９）のいずれかに記載の画像形成装置。
（２１）前記保護物質塗布用部材と前記保護物質、もしくは前記保護物質塗布用部材と前記被帯電体との接触の有無を制御することによって、被帯電体への保護物質の塗布量を調整できるようにしたことを特徴とする前記（２０）に記載の画像形成装置。
（２２）帯電部材周囲の環境状態を検出する検出器と、検出された環境状態に基づいて被帯電体表面への保護物質の供給量を制御する制御部とを有することを特徴とする前記（１）乃至（２１）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２７】
（２３）被帯電体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に電圧を印加することによって生じる放電を利用して被帯電体を帯電させる帯電器と、
帯電器によって帯電させられた被帯電体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、
潜像形成器によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像器と、
被帯電体表面に残存したトナーを除去するトナー除去手段と、
被帯電体表面の少なくとも放電領域に保護物質を付着させる保護物質供給手段から選ばれる少なくとも一つの手段と、
前記被帯電体とが一体となった画像形成装置用プロセスカートリッジを搭載し、該画像形成用プロセスカートリッジが画像形成装置本体と着脱自在であることを特徴とする前記（１）乃至（２２）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２８】
（２４）被帯電体に対して接触または近接して設けられた帯電部材に電圧を印加することによって生じる放電を利用して被帯電体を帯電させる帯電器と、
帯電器によって帯電させられた被帯電体表面に静電潜像を形成する潜像形成器と、
潜像形成器によって形成された静電潜像の画像部にトナーを付着させる現像器と、
被帯電体表面に残存したトナーを除去するトナー除去手段と、
被帯電体表面の少なくとも放電領域に保護物質を付着させる保護物質供給手段から選ばれる少なくとも一つの手段と、
前記被帯電体とが一体となった、前記（２３）に記載の画像形成装置に用いられる画像形成装置用プロセスカートリッジ。
【００２９】
以下に、保護物質の塗布による感光体表面の化学的劣化の抑制について説明する。図１（ａ）には、感光体上に保護物質３２を存在させることによって、近接放電による感光体劣化が抑制されることを確かめるための実験装置の概略構成図である。また、図１（ｂ）は、感光体表面を保護物質存在部Ａと非存在部Ｂとに分けた状態の説明図である。
【００３０】
この実験を行うために、予め帯電ローラ２ａと保護物質塗布装置３０以外の部材を全て取り払い、保護物質塗布装置３０は感光体１の軸方向半分の表面領域に保護物質３２を塗布するよう構成した。そして、感光体１と共に帯電装置２と保護物質塗布装置３０の駆動を継続して行い、感光体表面の劣化状態を調べた。実験条件は以下の通りである。
・帯電条件：
Ｖｐｐ（ＡＣ電圧のピークツーピーク電圧値）＝２．１２[ｋＶ]
ｆ（ＡＣ電圧の周波数）＝８７７．２[Ｈｚ]
ＤＣ電圧値＝−６６０[Ｖ]
・感光体表面の移動速度ｖ＝１２５［ｍｍ／ｓ］
・保護物質：ステアリン酸亜鉛
・ファーブラシ３１の線速＝２１６［ｍｍ／ｓｅｃ］
【００３１】
図１（ｂ）に示すように、感光体１長手方向の半分の領域Ａには表面に保護物質としてのステアリン酸亜鉛が塗布され、残り半分の領域Ｂは保護物質を塗布せずに感光体１表面がそのまま露出した状態となっている。また、感光体１表面劣化の指標として、感光層の膜削れ量を測定した。このようにして、感光体に約２００時間連続的に帯電を与え続け、経時での膜削れ量を評価した結果を図２に示す。
【００３２】
保護物質３２がない領域Ｂでは、時間の経過とともに膜削れ量が増加していき、２００時間経過後には膜厚が約２．５［μｍ］減少した。これに対して、保護物質３２のある領域Ａでは、膜厚の減少は８分の１以下に抑制されていた。さらに、２００時間経過後に実験に使用した感光体表面を目視観察したところ、保護物質３２のない領域Ｂでは、感光体表面が白く変色し変質していたのに対して、保護物質３２のある領域Ａでは、新品の感光体１と同様に鏡面を保っていた。
【００３３】
以上の実験結果から、感光体表面に保護物質３２が存在することによって、放電による感光体表面の劣化が抑制されることが明らかになった。
【００３４】
感光体表面に保護物質を塗布し付着させることにより、近接放電による感光体表面の化学的劣化を抑制できることが明らかとなったが、通常の使用状況においては、現像手段、転写手段あるいはクリーニング手段等を有しており、それにより感光体はトナー、紙、クリーニングブレード等と接触することになる。そのため、感光体を繰り返し使用するに伴い、感光体表面はこれらと連続的に摺擦されることになるため、表面に傷が形成されたり、機械的に摩耗したりすることになる。
【００３５】
感光体表面に形成される傷が繰り返し使用によって成長してくると、傷の内部に保護物質が入り込み、保護物質が感光体表面に残存しやすくなってくる。これらの保護物質が感光体表面に過剰に存在するようになると、それらが大気中の水分を吸収したり、異物を取り込み易くなることにより、画像の一部に画像流れや地汚れ等の画像欠陥の発生を引き起こすことになり、感光体の化学的劣化を抑制できても画質安定性が低下し、長寿命化は達成できないことになる。従って、近接放電による化学的劣化を抑制し、かつ画像欠陥の副作用を回避して画質安定性を高めるためには、必要量の保護物質を感光体表面に均一に付着させるとともに、局所的に過剰に蓄積させない工夫が必要である。
【００３６】
また、保護物質の塗布によって感光体表面の化学的劣化が抑制されるのは、保護物質によって放電エネルギーが吸収されているためであり、代わりに塗布された保護物質が放電劣化していることになる。保護物質が放電劣化してくると、感光体表面の化学的劣化を抑制する効果が低減するだけでなく、それ自身がべたつき感を増し、感光体表面に異物を引き寄せ、フィルミングやトナー融着を誘発する恐れがあった。特に、感光体表面に形成された傷に劣化した保護物質が存在すると、感光体を摩耗させない限りそれを除去することが不可能であるため、フィルミングやトナー融着から画像欠陥を引き起こすことになる。特に、感光体の機械的な耐摩耗性を高めた場合には、それらの保護物質を摩耗によって除去するには多くの時間あるいは印刷枚数を必要とするため、長期に渡って上記画像欠陥が消えずに残ってしまうことになる。
【００３７】
従って、感光体表面に付着し放電によって劣化した保護物質は直ちに除去し、それらは感光体表面に長く残存させずに、常に新しい保護物質を感光体表面に供給することが、高画質を維持する上で必要である。
【００３８】
さらに、保護物質の付着により近接放電による化学的劣化を抑制できたとしても、それだけではもう一つの要因である機械的摺擦による摩耗を抑制することはできない。保護物質としてステアリン酸亜鉛のような潤滑性を有する物質を用いた場合には、摩擦が軽減されるため、機械的摩耗の影響は軽減される傾向はあるものの、その影響を完全に抑制することはできない。従って、感光体の耐摩耗性を高め、画像形成装置の長寿命化を実現するためには、近接放電による感光体の化学的劣化を抑制すると同時に、感光体の機械的耐久性を向上させる必要がある。
【００３９】
本発明においては、感光体表面の弾性変位率τｅを４０％以上とすることにより、感光体当接物の機械的摺擦による応力を緩和することができるため、感光体表面の耐傷性を顕著に高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、表面の弾性変位率τｅが４０％以上である電子写真感光体に、保護物質を付着させることによって、長期に渡る繰り返し使用においても画質への副作用なしに感光体の摩耗を完全に抑制できることが明らかになった。また、感光体表面のダイナミック硬度や表面粗さＲｚ、摩擦係数及び接触角が、本発明の条件を満たすことにより、感光体の耐傷性の向上と同時に、保護物質の均一塗布が可能となり、また塗布された保護物質は劣化する前に除去しやすくなったことによって、保護物質を付着させたことによる画像への副作用が抑制され、さらなる画質安定性の向上が実現された。従って、本発明により、感光体の機械的劣化並びに近接放電による化学的劣化の両方を抑制することが可能となった結果、帯電にＡＣ重畳したＤＣ電圧を印加しても感光体の摩耗をほぼ回避することが可能となり、しかも画像流れや地汚れ等の画像欠陥の副作用も同時に抑制することが実現された。このように、感光体の耐摩耗性と画質安定性を両立できた結果、感光体並びにそれを用いた画像形成装置の長寿命化を実現し、高耐久性、高性能、高信頼性を有する画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供することが実現された。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
〔実施形態１〕
以下、本発明が適用される画像形成装置について実施形態１を説明する。但し、これらはその一例であって、これに限定されるものではない。図３に、後述する各実施例にも共通した構成を有する画像形成装置の一例を示す。この画像形成装置は、有機感光体からなる像担持体としての感光体１を備えている。感光体１は、少なくとも弾性変位率τｅが４０％以上であることを特徴としている。
【００４２】
＜全体構成について＞
図３において感光体１は、図示しない駆動装置により回転駆動され、その表面が近接帯電方式の帯電装置２の帯電ローラ２ａにより所定の極性に帯電される。帯電された感光体１の表面は、潜像形成器３によって露光され画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器４から感光体１の表面に供給される現像剤としてのトナーにより現像されて、トナー像として可視像化される。
【００４３】
一方、図示しない給紙部からは記録媒体としての転写紙が感光体１に向けて給送される。この転写紙には、感光体１に対向配置されている転写装置５によって感光体１上のトナー像が転写紙上に転写される。トナー像が転写された転写紙は、感光体１から分離した後、転写材搬送経路１０に沿って定着装置６に搬送されて、トナー像が定着される。転写紙にトナー像を転写した後の感光体１上に残留している残留トナーとしての転写残トナーは、クリーニング装置７によって感光体１上から除去される。また、転写残トナーが除去された後の感光体表面の残留電荷は、除電装置９により除去される。このようにして、感光体１は繰り返し使用される。尚、本実施形態の画像形成装置は、塗布装置３０を有しているが、これについては後ほど詳述する。
【００４４】
また、本実施形態の画像形成装置では、感光体、帯電部材、現像装置、クリーニング装置が一体に構成され、画像形成装置本体から着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されている。かかるプロセスカートリッジは一体に交換されるので、塗布装置３０に含有される保護物質の量、感光体の初期膜厚などを相互に適切な量に設定する事が容易であり、本発明に適している。
【００４５】
＜帯電について＞
次に本実施形態１の画像形成装置に用いる帯電装置２について説明する。この帯電装置２は、近接放電を用いて感光体を帯電する。近接放電を用いて感光体を帯電する方法としては、回動可能なローラ状の帯電部材（以下、帯電ローラという）２ａを感光体に接触させて配置する接触帯電方式と、帯電ローラを感光体に非接触に配置する非接触帯電方式とがある。本実施形態１においては、非接触帯電方式を用いている。
【００４６】
本発明は接触帯電方式にも適用できるが、接触帯電方式においては感光体表面との接触性を向上させ、かつ感光体に機械的ストレスを与えない弾性部材を用いる事が好ましい。しかし弾性部材を用いた場合には帯電ニップ幅が広くなり、これによって帯電ローラ側に保護物質が付着しやすくなることがある。よって、高耐久化の為には、非接触帯電方式を採用する方が有利である。本実施形態１においては、感光体表面における少なくとも画像形成領域に対して所定の帯電ギャップをもって対向するよう帯電ローラ２ａを配置した非接触帯電方式を採用した。
【００４７】
図４は、本実施形態１の画像形成装置に用いる帯電装置２の説明図である。
帯電ローラ２ａは軸部２１ａとローラ部２１ｂとからなる。ローラ部２１ｂは軸部２１ａの回転によって回動可能であり、感光体１表面のうち画像が形成される画像形成領域１１に対向する部分は感光体１と非接触である。帯電ローラは、その長手方向（軸方向）の寸法が画像形成領域よりも少し長く設定されており、その長手方向の両端部にスペーサ２２を設けている。これら２つのスペーサを感光体表面両端部の非画像形成領域１２に当接させることによって、感光体１と帯電ローラとの間に微小なギャップ１４を形成している。この微小なギャップ１４は、帯電ローラと感光体１との最近接部における距離が１〜１００μｍに維持できるよう構成している。このギャップ１４のより好ましい範囲は、１０〜８０μｍ、さらに好ましくは３０〜６５μｍであり、本実施形態１の装置では、５０μｍに設定した。また、軸部２１ａをスプリングからなる加圧バネ１５によって感光体側に加圧している。これにより、微小なギャップ１４を精度よく維持することができる。また、帯電ローラはスペーサ２２を介して感光体表面に連れ回って回転する。
【００４８】
帯電ローラ２ａには帯電用の電源を接続している。これにより、感光体表面と帯電ローラ表面との間の微小な空隙での近接放電により、感光体表面を均一に帯電する。印加電圧は、本実施形態１においては直流成分であるＤＣ電圧にＡＣ成分であるＡＣ電圧を重畳した交番電圧を用いている。帯電ローラ２ａに印加する印加電圧としてＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させた交番電圧を印加すると、微小ギャップ変動による帯電電位のばらつきなどの影響が抑制されて均一な帯電が可能となる。
【００４９】
帯電ローラ２ａは円柱状を呈する導電性支持体としての芯金と、芯金の外周面上に形成された抵抗調整層を有する。帯電ローラ２ａの表面は硬質であることが望ましい。ローラ部材としてはゴム部材も使用できるが、ゴム部材のように変形しやすい部材であると感光体１との微小ギャップ１４の均一な維持が困難となり、作像条件によっては帯電ローラ２ａの中央部のみが感光体表面に突発的に接触する可能性がある。帯電ローラ２ａが感光体表面に局所的／突発的に接触する事によって生じる保護物質の乱れに対応することは困難であるため、非接触帯電方式を使用する場合にはたわみが少ない硬質の部材が望ましい。
【００５０】
表面が硬質な帯電ローラ２ａの具体例としては、例えば、抵抗調整層を高分子型イオン導電剤が分散する熱可塑性樹脂組成物（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン及びその共重合体等）により形成し、抵抗調整層の表面を硬化剤により硬化皮膜処理されたものが挙げられる。また硬化皮膜処理は、例えば、イソシアネート含有化合物を含む処理溶液に抵抗調整層を浸漬させることにより行われるが、抵抗調整層の表面に改めて硬化処理皮膜層を形成することにより行われてもよい。本実施形態では、帯電ローラ２ａをφ１０ｍｍ（直径１０ｍｍ）で形成した。
【００５１】
＜感光体について＞
次に、本発明に用いられる感光体１について説明する。
本実施形態の感光体１は、導電性支持体上に少なくとも感光層が形成されてなり、感光体表面の弾性変位率τｅが４０％以上である。
【００５２】
感光体表面に保護物質を塗布し付着させることによって、近接放電による感光体表面の化学的劣化を抑制することが可能となるが、保護物質が過剰に塗布されたり、塗布量が不均一であった場合には、それらの保護物質が大気中の水分を吸水したり、異物を取り込みやすくなることにより、画像の一部もしくは全面に画像流れや地汚れ等の画像欠陥が発生する副作用を引き起こす。また、放電によって劣化した保護物質は、異物を取り込みやすくなり、それによってフィルミング等、画像欠陥の影響が増大する場合もある。従って、感光体表面に塗布した保護物質は、感光体表面に均一に塗布するとともに、保護物質の放電による劣化が進行する前に均一に除去し、感光体表面に必要以上の保護物質を残存させないようにすることが、画質への副作用を軽減し、画質安定性を高める上で必要である。
【００５３】
一方、感光体は繰り返し使用によってトナーやその外添剤、紙粉、クリーニングブレード、転写部材等と繰り返し接触することになる。それによって、感光体表面に傷が形成されてくると、その凹みに保護物質が蓄積し、それによって画像流れや地汚れ等の画像欠陥が発生する。感光体に形成された傷の凹みに保護物質が入り込むと、感光体が摩耗されない限りそれを取り除くことが不可能であり、さらなる傷の成長や保護物質の放電劣化により画像欠陥の影響はさらに増大することになる。従って、保護物質の付着によって近接放電による化学的劣化を抑制し長寿命化を実現するためには、感光体の耐傷性を高め、保護物質が必要以上に感光体表面に蓄積しないようにし、保護物質の副作用を抑制することが必要である。
【００５４】
本発明においては、感光体表面の弾性変位率τｅを４０％以上とすることにより、感光体当接物の機械的摺擦による応力を緩和することができるため、感光体表面の耐傷性を顕著に高めることが可能となる。これにより、保護物質が感光体表面に局所的に残存することはなくなり、保護物質の過剰蓄積あるいは放電劣化した保護物質の残存による画像欠陥等の副作用を抑制することができる。また、これによって感光体当接物の機械的摺擦による感光体の耐摩耗性も顕著に向上させることが可能となり、保護物質の付着による近接放電による化学的劣化の抑制効果と相まって、感光体の耐摩耗性を飛躍的に向上させることが可能となり、感光体の摩耗レスを実現することができる。
【００５５】
本発明の弾性変位率τｅは、ダイヤモンド圧子を用いた微小表面硬度計の負荷−除荷試験により測定される。図５に示すように、圧子がサンプルに接触した点（ａ）から一定負荷速度で圧子を押し込み（負荷過程）、設定荷重に達したときの最大変位（ｂ）で一定時間静止し、更に一定除荷速度で圧子を引き上げ（除荷過程）、最終的に圧子に荷重がかからなくなった点を塑性変位（ｃ）とする。このとき、得られる押し込み深さと荷重の曲線が図６のように記録され、最大変位（ｂ）と塑性変位（ｃ）から弾性変位率τｅは以下の式で算出される。
弾性変位率τｅ（％）＝［（最大変位）−（塑性変位）］／（最大変位）×１００
【００５６】
かかる弾性変位率測定は、一定湿度下で行われ、本発明で弾性変位率とは、温度２２℃、相対湿度５５％の環境条件下で行なわれた上記試験の測定値を示す。
【００５７】
本発明では、ダイナミック微小表面硬度計ＤＵＨ−２０１（島津製作所製）、ベルコビッチ圧子（１１５゜）を用いているが、これと同等の性能を有するいかなる装置で測定された値でもよい。測定においては、アルミニウムシリンダー上に少なくとも感光層並びに表面層を積層して作製した感光体を適宜切断して用いた。弾性変位率τｅは基板のバネ特性の影響を受けるため、基板としてはアルミニウムシリンダーのほか剛直な金属版、スライドガラスなどが適当である。更に、表面層の下層（例えば、電荷輸送層、電荷発生層など）の硬度や弾性の要素も影響するため、これらの影響を減らすように最大変位が表面層膜厚の１／１０になるように規定加重を調整した。表面層のみを単独で基板上に作製すると、下層成分の混入、下層との接着性が変わり、必ずしも感光体の表面層を正確に再現できないため、好ましくない。
【００５８】
さらに、本実施形態の感光体１の表面層は、感光体表面のダイナミック硬度が２２ｍＮ／μｍ２以上であることが好ましい。これにより、感光体の機械的摺擦に対する耐摩耗性が向上するだけでなく、感光体表面の耐傷性を高める上で更なる効果が発揮される。そのため、長期に渡り必要量の保護物質の均一塗布が可能となり、また劣化した保護物質は均一に除去され、感光体表面において劣化した保護物質の残存量が低減できたことにより、画像流れや地汚れ等の画像欠陥の副作用なしに近接放電による化学的劣化を抑制することが可能となり、画像形成装置の高画質化並びに高安定化が実現できる。
【００５９】
ダイナミック硬度とは、ビッカース硬度やヌープ硬度の方式ではなく、圧子がサンプルにどれだけ侵入したかを測定する方法である。一般にダイナミック硬度（ＤＨ）は下式により定義される。
ＤＨ＝α×Ｐ／Ｄ２
Ｐ：試験荷重（ｍＮ）
Ｄ：圧子のサンプルへの侵入量（押し込み深さ）（μｍ）
α：圧子形状による定数
α＝３．８５８４    １１５°三角すい圧子、ビッカース圧子
１５．０１８    １００°三角すい圧子
【００６０】
このダイナミック硬度は、圧子を押し込んでいく過程の荷重と押し込み深さから得られる硬さで、サンプルの塑性変形だけでなく、弾性変形をも含んだ状態での材料強度特性を得ることができ、本発明に適している。
【００６１】
本発明において、感光体表面のダイナミック硬度は、温度２２℃、相対湿度５５％の環境条件下でダイナミック微小表面硬度計ＤＵＨ−２０１（島津製作所製）を用いて測定を行った。これに用いられる圧子には、三角すい圧子（１１５°）（ベルコビッチ圧子）、三角すい圧子（１００°）、ビッカース圧子、ヌープ圧子等があり、測定目的により使い分けられるが、本発明においては標準の三角すい圧子（１１５°）を用いた。
【００６２】
本実施形態の感光体１の表面層は、加熱又は光エネルギー照射によって硬化されており、有機溶媒に対し不溶性であることが好ましい。
感光体の表面層は、加熱又は光エネルギー照射によって硬化されることにより、またその架橋条件により、硬度と弾性変位率の両立を実現することができる。これにより、長期繰り返し使用によっても感光体の機械的劣化が少なく、また感光体表面の耐傷性が顕著に向上し、保護物質の付着によって副作用なしに近接放電による化学的劣化が抑制できることにより、高画質化並びに高安定化を実現することができる。特に、感光体表面が有機溶媒に不溶性であることにより、表面が十分に硬化したことを確認することができるとともに、塗布された保護物質の感光体への融着が回避できることから、クリーニングによって劣化した保護物質が均一に除去され、保護物質の残存による画質劣化を抑制することができる。
【００６３】
本実施形態の感光体１の表面粗さは、十点平均粗さＲｚで１．０μｍ以下であることが好ましい。
感光体表面粗さは、保護物質の均一塗布や劣化した保護物質の均一除去に影響する。感光体表面の十点平均粗さＲｚが１．０μｍ以下であることにより、保護物質を感光体表面全体に均一に塗布することが可能となり、感光体全体に渡って近接放電による影響を抑制することが可能となる。また、クリーニングブレード等を用いてクリーニングを行う場合、感光体表面から劣化した保護物質を除去する上でもその効率に優れており、保護物質による画質劣化の副作用を最小限にすることができる。
【００６４】
本発明の表面粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２規格に準じて測定された十点平均粗さであり、本発明ではサーフコム１４００Ｄ（東京精密製）を用いて測定しているが、装置はこれに限定されるものではない。
【００６５】
本実施形態の感光体１の表面摩擦係数は、オイラーベルト法による測定において、０．３以上であることが好ましい。
感光体表面の摩擦係数は、感光体表面に塗布される保護物質の塗布量に影響する。摩擦係数が０．３よりも低い場合には、保護物質を感光体に塗布しても付着しないために、本発明の近接放電に対する保護効果を得ることができなくなる。特に、保護物質の中でもステアリン酸亜鉛のような潤滑性物質はこの傾向が非常に強い。感光体表面の摩擦係数が、０．３以上であることにより、感光体表面に必要量の保護物質が付着させることができ、即時に本発明の効果を得ることが可能となる。
【００６６】
本発明の摩擦係数は、オイラーベルト法を用いて測定を行った。図７には測定装置の概略図を示した。円筒形の感光体表面の外周１／４部分に、紙すき方向が長手方向になるように３ｃｍ幅の短冊状に切断したＰＰＣ用紙（リコー製タイプ６２００）を接触させ、その一方（下端）に荷重（１００ｇ）を与え、もう一方にはフォースゲージを接続し、フォースゲージを一定速度で移動させ、用紙が動き始めた際の力（ピーク値）をフォースゲージで読み取り、下式より算出した。
μｓ＝２／π×ｌｎ（Ｆ／Ｗ）
μｓ：静止摩擦係数
Ｆ：フォースゲージ読み取り値
Ｗ：荷重（１００ｇ）
【００６７】
本実施形態の感光体１の水を付着させたときの接触角が、１００°未満であることが好ましい。
感光体表面に水を一滴付着させたときの接触角は、表面の付着性を示す指標となる。接触角が１００°以上の場合には、撥水性が高いため、保護物質が感光体表面に付着しなくなる。特に、保護物質の中でもステアリン酸亜鉛のような潤滑性物質はこの傾向が強く、本発明の近接放電に対する保護効果を得ることができなくなる。接触角が１００°未満であることによって、ステアリン酸亜鉛を始めとする保護物質を感光体表面に付着させることが可能となり、本発明の効果を十分に得ることが可能となる。
【００６８】
接触角の測定は、協和界面化学社製、FACE  Contact Angle Meter Model CA-Wによって測定を行ったが、これに限定されるものではない。感光体を固定し、感光体の頂点にイオン交換水を滴下し、それを５回繰り返して測定し、その平均値を算出した。なお、接触角と前述の摩擦係数とは、必ずしも同じ傾向を示すとは限らない。摩擦係数が０．３以上でも、接触角は１００°以上を示す場合もある。本発明においては、摩擦係数が０．３以上、もしくは接触角が１００°未満のどちらか一方でも効果は得られるが、摩擦係数は０．３以上でかつ接触角が１００°未満である方がより好ましい。
【００６９】
（感光体の層構成について）
感光体層構成の一例として以下の構成が挙げられる。（１）導電性支持体／感光層であり、感光層は弾性変位率τｅが４０％以上である。（２）導電性支持体／電荷発生層／電荷輸送層であり、電荷輸送層は弾性変位率τｅが４０％以上である。（３）導電性支持体／感光層／表面層であり、表面層は弾性変位率τｅが４０％以上である。（４）導電性支持体／電荷発生層／表面層であり、表面層は弾性変位率τｅが４０％以上である。（５）導電性支持体／電荷発生層／電荷輸送層／表面層であり、表面層は弾性変位率τｅが４０％以上である。（６）導電性支持体／電荷輸送層／電荷発生層／表面層であり、表面層は弾性変位率τｅが４０％以上である。
【００７０】
（表面層について）
本発明においては、感光体表面の弾性変位率τｅが４０％以上であれば如何なる感光体でも使用することが可能である。感光体表面の弾性変位率が決まるのは主に膜を形成するバインダー樹脂の特性によるが、感光体表面の弾性変位率τｅが４０％以上であれば如何なるバインダー樹脂を用いてもよい。さらに、感光体表面のダイナミック硬度が２２ｍＮ／μｍ２以上であることにより、感光体表面の耐傷性をより一層高めることが可能であり、本発明においては特に有効である。これらを満たすバインダー樹脂としては硬化系樹脂が優れており、本発明においても有効に用いることができる。硬化性樹脂としては、熱硬化樹脂、光硬化樹脂、電子線硬化樹脂等が挙げられ、中でも紫外線硬化樹脂は硬度が高く、耐傷性に優れ、本発明においては有効に用いられる。例えば、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が好ましく用いられる。
【００７１】
しかし、感光体の静電特性を満足させるためには、表面層に電荷輸送機能を付与する必要がある。電荷輸送機能を持たせないと残留電位上昇や感度劣化を引き起こし、感光体の画質安定性を大きく低下させてしまう。表面層に電荷輸送機能を付与するためには、表面層に導電性を示す物質、例えば導電性フィラー等を分散させることによって実現できる場合もあるが、表面粗さが増加したり、静電特性が不安定となるため、本発明の効果が十分に得られなくなる恐れがある。また、架橋を阻害し十分な硬度が得られなくなる恐れもあり、本発明においては好ましくない。
【００７２】
本発明においては、電荷輸送構造を有さないラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを硬化させることにより、静電特性の安定化と同時に、本発明における効果を十分に得ることが可能となり好ましい。これに対し、官能基を有しない低分子電荷輸送物質を表面層中に含有させた場合は、その相溶性の低さから低分子電荷輸送物質の析出や白濁現象が起こり、表面層の機械的強度の低下、残留電位上昇、感度劣化、表面粗さの増加等により画像欠陥の発生等を引き起こす。従って、表面層に電荷輸送機能を持たせるには、電荷輸送機能と官能基を有するラジカル重合性化合物を用い、ラジカル重合性モノマーと硬化させることが好ましい。
【００７３】
電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、２官能以上のものを用いることも感光体表面の平滑性、静電特性、あるいは耐久性を損なわない範囲であれば可能である。しかし、２官能以上の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有すると、架橋結合密度を高められるため弾性変位率τｅは比較的大きな値を示すが、嵩高い正孔輸送性化合物が多数の結合で絡み合うため、表面層に歪みが生じ硬化反応が不均一となる。このため外部応力に対する回復力が局部的に低下し、弾性変位率τｅのバラツキが大きくなる。これにより局部的に凹凸が生じることによって本発明の効果が低減する恐れがある。従って、２官能以上の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物よりも、１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を用いた方が好ましい。
【００７４】
上記電荷輸送機能を有するラジカル重合性化合物と硬化させる電荷輸送性構造を有さないラジカル重合性モノマーとしては、１官能及び２官能のラジカル重合性モノマーを用いてもよいが、表面層中の架橋結合が希薄となり飛躍的な耐傷性向上が達成されない場合がある。本発明の感光体においては、表面層に３官能以上のラジカル重合性モノマーを用いることがより好ましく、これにより３次元の網目構造が発達し、架橋度並びに弾性変位率が高くなる傾向を示し、弾性変位率と硬度とを両立しやすくなる。このように、多官能のラジカル重合性モノマーを用いて硬化させることにより、感光体の機械的な耐摩耗性のみならず、耐傷性を顕著に向上させることが可能となり、本発明における画質安定化において有効かつ有用である。
【００７５】
よって、本発明においては、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化した表面層が最も好ましく、これにより静電特性の安定化と耐傷性の著しい向上が実現され、保護物質を付着させたことによる副作用なしに、高耐久化と画質安定化の両立を実現することが可能となる。
【００７６】
次に、本発明の表面層塗布液の構成材料について説明する。
本発明に用いられる電荷輸送性を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーとは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つラジカル重合性官能基を３個以上有するモノマーを指す。このラジカル重合性官能基としては、炭素−炭素２重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。
【００７７】
これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す１−置換エチレン官能基、１，１−置換エチレン官能基が挙げられる。
（１）１−置換エチレン官能基としては、例えば以下の式で表わされる官能基が挙げられる。
ＣＨ２＝ＣＨ−Ｘ１−    ・・・・式１０
（ただし、式中、Ｘ１は、置換基を有していてもよいフェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−ＣＯ−基、−ＣＯＯ−基、−ＣＯＮ（Ｒ１０）−基（Ｒ１０は、水素、メチル基、エチル基等のアルキル基、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を表す。）、または−Ｓ−基を表わす。）
これらの置換基を具体的に例示すると、ビニル基、スチリル基、２−メチル−１，３−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。
【００７８】
（２）１，１−置換エチレン官能基としては、例えば以下の式で表わされる官能基が挙げられる。
ＣＨ２＝Ｃ（Ｙ）−Ｘ２−    ・・・・式１１
（ただし、式中、Ｙは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基あるいはエトキシ基等のアルコキシ基、−ＣＯＯＲ１１基（Ｒ１１は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、または−ＣＯＮＲ１２Ｒ１３（Ｒ１２およびＲ１３は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、あるいはフェネチル基等のアラルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表わし、互いに同一または異なっていてもよい。）、また、Ｘ２は上記式１０のＸ１と同一の置換基及び単結合、アルキレン基を表わす。ただし、Ｙ、Ｘ２の少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。）
【００７９】
これらの置換基を具体的に例示すると、α−塩化アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、α−シアノエチレン基、α−シアノアクリロイルオキシ基、α−シアノフェニレン基、メタクリロイルアミノ基等が挙げられる。
【００８０】
なお、これらＸ１、Ｘ２、Ｙについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えばハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。
【００８１】
これらのラジカル重合性官能基の中では、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用であり、３個以上のアクリロイルオキシ基を有する化合物は、例えば水酸基がその分子中に３個以上ある化合物とアクリル酸（塩）、アクリル酸ハライド、アクリル酸エステルを用い、エステル反応あるいはエステル交換反応させることにより得ることができる。また、３個以上のメタクリロイルオキシ基を有する化合物も同様にして得ることができる。また、ラジカル重合性官能基を３個以上有する単量体中のラジカル重合性官能基は、同一でも異なっても良い。
【００８２】
電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、以下のものが例示されるが、これらの化合物に限定されるものではない。
【００８３】
すなわち、本発明において使用する上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ＨＰＡ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ＨＰＡ変性トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）、グリセロールトリアクリレート、ＥＣＨ変性グリセロールトリアクリレート、ＥＯ変性グリセロールトリアクリレート、ＰＯ変性グリセロールトリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、ＥＯ変性リン酸トリアクリレート、２，２，５，５，−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなどが挙げられ、これらは、単独又は２種類以上を併用しても差し支えない。
【００８４】
また、本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、表面層中に緻密な架橋結合を形成するために官能基割合（分子量／官能基数）が２５０以下であることが望ましい。これにより、表面層の弾性変位率や硬度が向上し、感光体表面の耐傷性が高まる傾向が見られている。また、表面層に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーの成分割合は、表面層全量に対し２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％であり、実質的には塗工液固形分中の３官能以上のラジカル重合性モノマーの割合に依存する。モノマー成分が２０重量％未満では表面層の３次元架橋結合密度が少なく、従来の熱可塑性バインダー樹脂を用いた場合に比べ飛躍的な耐傷性向上が達成されない場合がある。また、８０重量％を超えると電荷輸送性化合物の含有量が低下し、静電特性の劣化、特に残留電位上昇や感度劣化が生じる。使用されるプロセスによって要求される耐摩耗性や静電特性が異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると３０〜７０重量％の範囲が最も好ましい。
【００８５】
本発明に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とは、例えばトリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造、例えば縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しており、且つ１個のラジカル重合性官能基を有する化合物を指す。このラジカル重合性官能基としては、先のラジカル重合性モノマーで示したものが挙げられ、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用である。また、電荷輸送性構造としてはトリアリールアミン構造が有効であり、中でも下記一般式（１）又は（２）の構造で示される化合物を用いた場合、感度、残留電位等の静電特性が良好に持続される。
【００８６】
【化１】
2005249901.tif 000003
【００８７】
【化２】
2005249901.tif 000004
【００８８】
（式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−ＣＯＯＲ７（Ｒ７は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基）、ハロゲン化カルボニル基若しくはＣＯＮＲ８Ｒ９（Ｒ８及びＲ９は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基又は置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい）を表わし、Ａｒ１、Ａｒ２は置換もしくは無置換のアリーレン基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ａｒ３、Ａｒ４は置換もしくは無置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Ｘは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Ｚは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、アルキレンオキシカルボニル基を表わす。ｍ、ｎは０〜３の整数を表わす。）
【００８９】
以下に、一般式（１）、（２）の具体例を示す。
前記一般式（１）、（２）において、Ｒ１の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていても良い。
【００９０】
Ｒ１の置換基のうち、特に好ましいものは水素原子、メチル基である。
Ａｒ３、Ａｒ４は、置換もしくは無置換のアリール基であり、アリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基及び複素環基が挙げられる。
該縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が１８個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、ａｓ−インダセニル基、ｓ−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、及びナフタセニル基等が挙げられる。
【００９１】
該非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル及びジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の１価基、あるいはビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、１，１−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、及びポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の１価基、あるいは９，９−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の１価基が挙げられる。
【００９２】
複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、及びチアジアゾール等の１価基が挙げられる。
【００９３】
また、前記Ａｒ３、Ａｒ４で表わされるアリール基は例えば以下に示すような置換基を有してもよい。
（１）ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。
（２）アルキル基、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ１２とりわけＣ１〜Ｃ８、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基もしくはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−プロピル基、トリフルオロメチル基、２−ヒドロキエチル基、２−エトキシエチル基、２−シアノエチル基、２−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、４−フェニルベンジル基等が挙げられる。
【００９４】
（３）アルコキシ基（−ＯＲ２）であり、Ｒ２は（２）で定義したアルキル基を表わす。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。
（４）アリールオキシ基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メトキシフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
（５）アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基であり、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
【００９５】
（６）
【化３】
2005249901.tif 000005
（式中、Ｒ３及びＲ４は各々独立に水素原子、前記（２）で定義したアルキル基、またはアリール基を表わす。アリール基としては、例えばフェニル基、ビフェニル基又はナフチル基が挙げられ、これらはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。Ｒ３及びＲ４は共同で環を形成してもよい）
具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジ（トリール）アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。
【００９６】
（７）メチレンジオキシ基、又はメチレンジチオ基等のアルキレンジオキシ基又はアルキレンジチオ基等が挙げられる。
（８）置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。
【００９７】
前記Ａｒ１、Ａｒ２で表わされるアリーレン基としては、前記Ａｒ３、Ａｒ４で表されるアリール基から誘導される２価基である。
前記Ｘは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。
【００９８】
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、Ｃ１〜Ｃ１２、好ましくはＣ１〜Ｃ８、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、これらのアルキレン基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基もしくはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチレン基、エチレン基、ｎ−ブチレン基、ｉ−プロピレン基、ｔ−ブチレン基、ｓ−ブチレン基、ｎ−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、２−ヒドロキエチレン基、２−エトキシエチレン基、２−シアノエチレン基、２−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、４−クロロフェニルエチレン基、４−メチルフェニルエチレン基、４−ビフェニルエチレン基等が挙げられる。
【００９９】
置換もしくは無置換のシクロアルキレン基としては、Ｃ５〜Ｃ７の環状アルキレン基であり、これらの環状アルキレン基にはフッ素原子、水酸基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基を有していても良い。具体的にはシクロヘキシリデン基、シクロへキシレン基、３，３−ジメチルシクロヘキシリデン基等が挙げられる。
【０１００】
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールを表わし、アルキレンエーテル基アルキレン基はヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。
【０１０１】
ビニレン基は、
【化４】
2005249901.tif 000006
で表わされ、Ｒ５は水素、アルキル基（前記（２）で定義されるアルキル基と同じ）、アリール基（前記Ａｒ３、Ａｒ４で表わされるアリール基と同じ）、ａは１または２、ｂは１〜３を表わす。
【０１０２】
前記Ｚは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、アルキレンオキシカルボニル基を表わす。
置換もしくは無置換のアルキレン基としては、前記Ｘのアルキレン基と同様なものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、前記Ｘのアルキレンエーテル基が挙げられる。
アルキレンオキシカルボニル基としては、カプロラクトン変性基が挙げられる。
【０１０３】
また、本発明の１官能の電荷輸送構造を有するラジカル重合性化合物として更に好ましくは、下記一般式（３）の構造の化合物が挙げられる。
【化５】
2005249901.tif 000007
（式中、ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ０又は１の整数、Ｒａは水素原子、メチル基を表わし、Ｒｂ、Ｒｃは水素原子以外の置換基で炭素数１〜６のアルキル基を表わし、複数の場合は異なっても良い。ｓ、ｔは０〜３の整数を表わす。Ｚａは単結合、メチレン基、エチレン基、
【化６】
2005249901.tif 000008
を表わす。）
上記一般式で表わされる化合物としては、Ｒｂ、Ｒｃの置換基として、特にメチル基、エチル基である化合物が好ましい。
【０１０４】
本発明で用いる上記一般式（１）及び（２）特に（３）の１官能の電荷輸送構造を有するラジカル重合性化合物は、炭素−炭素間の二重結合が両側に開放されて重合するため、末端構造とはならず、連鎖重合体中に組み込まれ、３官能以上のラジカル重合性モノマーとの重合で架橋形成された重合体中では、高分子の主鎖中に存在し、かつ主鎖−主鎖間の架橋鎖中に存在（この架橋鎖には１つの高分子と他の高分子間の分子間架橋鎖と、１つの高分子内で折り畳まれた状態の主鎖のある部位と主鎖中でこれから離れた位置に重合したモノマー由来の他の部位とが架橋される分子内架橋鎖とがある）するが、主鎖中に存在する場合であってもまた架橋鎖中に存在する場合であっても、鎖部分から懸下するトリアリールアミン構造は、窒素原子から放射状方向に配置する少なくとも３つのアリール基を有し、バルキーであるが、鎖部分に直接結合しておらず鎖部分からカルボニル基等を介して懸下しているため立体的位置取りに融通性ある状態で固定されているので、これらトリアリールアミン構造は重合体中で相互に程よく隣接する空間配置が可能であるため、分子内の構造的歪みが少なく、また、電子写真感光体の表面層とされた場合に、電荷輸送経路の断絶を比較的免れた分子内構造を採りうるものと推測される。
【０１０５】
本発明の１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の具体例を以下に示すが、これらの構造の化合物に限定されるものではない。
【表１−１】
2005249901.tif 000009
【０１０６】
【表１−２】
2005249901.tif 000010
【０１０７】
【表１−３】
2005249901.tif 000011
【０１０８】
【表１−４】
2005249901.tif 000012
【０１０９】
【表１−５】
2005249901.tif 000013
【０１１０】
【表１−６】
2005249901.tif 000014
【０１１１】
【表１−７】
2005249901.tif 000015
【０１１２】
【表１−８】
2005249901.tif 000016
【０１１３】
【表１−９】
2005249901.tif 000017
【０１１４】
【表１−１０】
2005249901.tif 000018
【０１１５】
【表１−１１】
2005249901.tif 000019
【０１１６】
【表１−１２】
2005249901.tif 000020
【０１１７】
また、本発明に用いられる１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、表面層の電荷輸送性能を付与するために重要で、この成分は表面層全量に対し２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。この成分が２０重量％未満では表面層の電荷輸送性能が充分に保てず、繰り返しの使用で感度低下、残留電位上昇などの電気特性の劣化が現れる。また、８０重量％を超えると電荷輸送構造を有しない３官能モノマーの含有量が低下し、架橋結合密度の低下を招き高い耐摩耗性が発揮されない。使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると３０〜７０重量％の範囲が最も好ましい。
【０１１８】
本発明の表面層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化したものが好ましいが、もちろん１官能及び２官能のラジカル重合性モノマー及びラジカル重合性オリゴマーを用いたり、あるいは併用させることもできる。これらのラジカル重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【０１１９】
１官能のラジカルモノマーとしては、例えば、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマーなどが挙げられる。
【０１２０】
２官能のラジカル重合性モノマーとしては、例えば、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＦジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどが挙げられる。
【０１２１】
機能性モノマーとしては、例えば、オクタフルオロペンチルアクリレート、２−パーフルオロオクチルエチルアクリレート、２−パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、２−パーフルオロイソノニルエチルアクリレートなどのフッ素原子を置換したもの、特公平５−６０５０３号公報、特公平６−４５７７０号公報記載のシロキサン繰り返し単位：２０〜７０のアクリロイルポリジメチルシロキサンエチル、メタクリロイルポリジメチルシロキサンエチル、アクリロイルポリジメチルシロキサンプロピル、アクリロイルポリジメチルシロキサンブチル、ジアクリロイルポリジメチルシロキサンジエチルなどのポリシロキサン基を有するビニルモノマー、アクリレート及びメタクリレートが挙げられる。
【０１２２】
ラジカル重合性オリゴマーとしては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系オリゴマーが挙げられる。
【０１２３】
また、本発明の表面層に上記硬化系樹脂を用いる場合、必要に応じて架橋反応を効率よく進行させるために表面層中に重合開始剤を使用してもよい。
【０１２４】
熱重合開始剤としては、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（パーオキシベンゾイル）ヘキシン−３、ジ−ｔ−ブチルベルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロベルオキサイド、クメンヒドロベルオキサイド、ラウロイルパーオキサイドなどの過酸化物系開始剤、アゾビスイソブチルニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩、４，４’−アゾビス−４−シアノ吉草酸などのアゾ系開始剤が挙げられる。
【０１２５】
光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−メチル−２−モルフォリノ（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、などのアセトフェノン系またはケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、などのベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、２−ベンゾイルナフタレン、４−ベンゾイルビフェニル、４−ベンゾイルフェニールエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、１，４−ベンゾイルベンゼン、などのベンゾフェノン系光重合開始剤、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、などのチオキサントン系光重合開始剤、その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシエステル、９，１０−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物、が挙げられる。また、光重合促進効果を有するものを単独または上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸（２−ジメチルアミノ）エチル、４，４‘−ジメチルアミノベンゾフェノン、などが挙げられる。
【０１２６】
これらの重合開始剤は１種又は２種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性を有する総含有物１００重量部に対し、０．５〜４０重量部、好ましくは１〜２０重量部である。
【０１２７】
更に、本発明の塗工液は必要に応じて各種可塑剤（応力緩和や接着性向上の目的）、レベリング剤、ラジカル反応性を有しない低分子電荷輸送物質などの添加剤が含有できる。これらの添加剤は公知のものが使用可能であり、可塑剤としてはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂に使用されているものが利用可能で、その使用量は塗工液の総固形分に対し２０重量％以下、好ましくは１０％以下に抑えられる。また、レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが利用でき、その使用量は塗工液の総固形分に対し３重量％以下が適当である。これらの添加量が必要以上に多くなると、硬化を阻害したり、表面に析出したり、塗膜が白濁化したりすることがあり、感光体の耐傷性や耐摩耗性に大きな影響を及ぼす恐れがあるため、必要最小量に留める必要がある。
【０１２８】
本発明の表面層は、各種ラジカル重合性化合物等を含有する塗工液を塗布、硬化することにより形成される。かかる塗工液は、ラジカル重合性モノマーが液体である場合、これに他の成分を溶解して塗布することも可能であるが、必要に応じて溶媒により希釈して塗布される。このとき用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系、テトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピルエーテルなどのエーテル系、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテートなどのセロソルブ系などが挙げられる。これらの溶媒は、単独または２種以上を混合して用いてもよい。溶媒による希釈率は組成物の溶解性、塗工法、目的とする膜厚により変わり、任意である。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行うことができる。また、バインダー樹脂として硬化系樹脂以外のものを用いる場合も同様にして作製することが可能である。
【０１２９】
塗工液の希釈溶媒については、下層（感光層、電荷輸送層あるいは電荷発生層）を容易に溶解する溶媒を多量に用いると下層の樹脂バインダーや低分子電荷輸送物質などの組成物が表面層に混入し、硬化反応の妨げになるばかりでなく、塗工液中に予め非硬化材料を多量に含有させた場合と同様な状態となり、表面の不均一硬化が発生する。逆に、下層を全く溶解しない溶媒を使用した場合、表面層と下層の接着性が低下し、硬化反応時の体積収縮から表面層にクレーター状のはじきが現れ、感光体の表面粗さが増大したり、低い弾性変位率の下層が部分的に露出する。これらの対策としては、混合溶媒を使用し下層の溶解性をコントロールする、液組成や塗工法により塗工表面層に含有される溶媒量を低減する、下層に高分子電荷輸送物質などを用い下層成分の混入を抑える、下層と表面層の間に溶解性の低い中間層や良好な接着性の中間層を設ける、などが挙げられる。
【０１３０】
本発明においては、かかる塗工液を塗布後、外部からエネルギーを与え硬化させ、表面層を形成するものが好ましいが、このとき用いられる外部エネルギーとしては熱、光、放射線がある。熱のエネルギーを加える方法としては、空気、窒素などの気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用い塗工表面側あるいは支持体側から加熱することによって行なわれる。加熱温度は１００℃以上、１７０℃以下が好ましく、１００℃未満では反応速度が遅く、完全に反応が終了しない。１７０℃より高温では反応が不均一に進行し表面層中に大きな歪みが発生する。硬化反応を均一に進めるために、１００℃未満の比較的低温で加熱後、更に１００℃以上に加温し反応を完結させる方法も有効である。光のエネルギーとしては主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯やメタルハライドランプなどのＵＶ照射光源が利用できるが、ラジカル重合性含有物や光重合開始剤の吸収波長に合わせ可視光光源の選択も可能である。照射光量は５０ｍＷ／ｃｍ２以上、１０００ｍＷ／ｃｍ２以下が好ましく、５０ｍＷ／ｃｍ２未満では硬化反応に時間を要する。１０００ｍＷ／ｃｍ２より強いと反応の進行が不均一となり、表面層の荒れが激しくなる。放射線のエネルギーとしては電子線を用いるものが挙げられる。これらのエネルギーの中で、反応速度制御の容易さ、装置の簡便さから熱及び光のエネルギーを用いたものが有用である。
【０１３１】
本発明の表面層においては、静電特性を維持するため嵩高い電荷輸送性構造を含有させ、且つ高強度化のため架橋結合密度を高める必要がある。この様な表面層塗工後の硬化にあたっては、非常に高いエネルギーを外部から加え急激に反応を進めると、硬化が不均一に進行し弾性変位率τｅのばらつきが大きくなり、本発明の有効性が低下する恐れがある。このため加温条件、光の照射強度、重合開始剤量により反応速度制御が可能な熱や光の外部エネルギーを用いたものが好ましい。
【０１３２】
本発明において、弾性変位率τｅが４０％以上の表面層を得るための具体的な手法について例示すると、例えば、塗工液として、３つのアクリロイルオキシ基を有するアクリレートモノマーと、一つのアクリロイルオキシ基を有するトリアリールアミン化合物を使用する場合、アクリレート化合物に加え、重合開始剤をアクリレート化合物全量に対し３〜１０重量％添加し、さらに溶媒を加えて塗工液を調製する。例えば、表面層の下層となる電荷輸送層において、電荷輸送物質としてトリアリールアミン系ドナー、及びバインダー樹脂として、ポリカーボネートを使用し、表面層をスプレー塗工により形成する場合、上記塗工液の溶媒としては、テトラヒドロフラン、２−ブタノン、酢酸エチル等が好ましく、その使用割合は、アクリレート化合物全量に対し２倍量〜８倍量である。
【０１３３】
次いで、例えば、アルミシリンダー等の支持体上に、下引き層、電荷発生層、上記電荷輸送層を順次積層した感光体上に、上記調製した塗工液をスプレー等により塗布する。その後、比較的低温で短時間乾燥し（２５〜８０℃、１〜１０分間）、ＵＶ照射あるいは加熱して硬化させる。
【０１３４】
ＵＶ照射の場合、メタルハライドランプ等を用いるが、照度は５０ｍＷ／ｃｍ２以上、１０００ｍＷ／ｃｍ２以下が好ましく、例えば２００ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を照射する場合、多方向から均一に２０秒程度照射すればよい。このときドラム温度は５０℃を超えないように制御する。熱硬化の場合、加熱温度は１００〜１７０℃が好ましく、例えば加熱手段としてを送風型オーブンを用い、加熱温度を１５０℃に設定した場合、加熱時間は２０分〜３時間である。硬化終了後は、残留溶媒低減のため１００〜１５０℃で１０〜３０分加熱して、本発明の感光体を得る。
【０１３５】
表面層が電荷輸送層の表面部分である場合、前述の表面層作製方法に記載したように、かかる電荷輸送層の下層部分上に本発明のラジカル重合性組成物を含有する塗工液を塗布、必要に応じて乾燥後、熱や光の外部エネルギーにより硬化反応を開始させ、表面層が形成される。このとき、表面層の膜厚は、１〜２０μｍ、好ましくは２〜１０μｍである。１μｍより薄いと膜厚ムラによって耐久性がバラツキ、２０μｍより厚いと電荷輸送層全体の膜厚が厚くなり電荷の拡散から画像の再現性が低下する。
【０１３６】
（中間層について）
本発明の感光体においては、表面層が感光層の表面部分となる場合、表面層への下層成分の混入を抑え、あるいは下層との接着性を改善する目的で中間層を設けることが可能である。
中間層には、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。これら樹脂としては、ポリアミド、アルコール可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。中間層の形成法としては、前述のごとく一般に用いられる塗工法が採用される。なお、中間層の厚さは０．０５〜２μｍ程度が適当である。
【０１３７】
（導電性支持体について）
導電性支持体としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【０１３８】
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当なバインダー樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられるバインダー樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体とバインダー樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
【０１３９】
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、ポリテトラフロロエチレン系フッ素樹脂などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体として良好に用いることができる。
【０１４０】
（感光層について）
次に感光層について説明する。感光層は積層構造でも単層構造でもよい。
積層構造の場合には、感光層は電荷発生機能を有する電荷発生層と電荷輸送機能を有する電荷輸送層とから構成される。また、単層構造の場合には、感光層は電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層である。以下、積層構造の感光層及び単層構造の感光層のそれぞれについて述べる。
【０１４１】
（電荷発生層について）
電荷発生層は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
【０１４２】
無機系材料には、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。
【０１４３】
一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【０１４４】
電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。バインダー樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。バインダー樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
【０１４５】
電荷発生層を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法等が用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。また、後者のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより形成できる。また、必要に応じて、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のレベリング剤を添加することができる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行なうことができる。
【０１４６】
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．０５〜２μｍである。
【０１４７】
（電荷輸送層について）
電荷輸送層は、電荷輸送機能を有する層で、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を主成分とする層である。
電荷輸送物質としては、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
【０１４８】
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ジフェノキノン誘導体などの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【０１４９】
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して用いられる。
【０１５０】
バインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。また、バインダー樹脂として、電荷輸送機能を有する高分子電荷輸送物質、例えば、アリールアミン骨格やベンジジン骨格やヒドラゾン骨格やカルバゾール骨格やスチルベン骨格やピラゾリン骨格等を有するポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリシロキサン、アクリル樹脂等の高分子材料やポリシラン骨格を有する高分子材料等を用いることも可能であり、有用である。
【０１５１】
電荷輸送物質の量はバインダー樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。但し、高分子電荷輸送物質を用いる場合は、単独でもバインダー樹脂との併用も可能である。
【０１５２】
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
【０１５３】
また、必要により可塑剤、レベリング剤を添加することもできる。電荷輸送層に用いられる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。電荷輸送層に併用できるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して０〜１重量部程度が適当である。
また、電荷輸送層において弾性変位率τｅが４０％以上を示す場合には、電荷輸送層が感光体の表面を形成していても本発明に含まれる。さらに、前記表面層は電荷輸送性を有しているために、電荷発生層上に電荷輸送層として前記表面層を形成することも可能である。
【０１５４】
電荷輸送層の膜厚は解像度・応答性の点から、３０μｍ以下とすることが好ましく、２５μｍ以下がより好ましい。下限値に関しては、使用するシステム（特に帯電電位等）に異なるが、５μｍ以上が好ましい。
【０１５５】
（感光層が単層の場合について）
単層構造の感光層は電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層である。感光層は電荷発生物質および電荷輸送物質およびバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
【０１５６】
バインダー樹脂としては先に電荷輸送層で挙げたバインダー樹脂のほかに、電荷発生層で挙げたバインダー樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、先に挙げた高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。バインダー樹脂１００重量部に対する電荷発生物質の量は５〜４０重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は０〜１９０重量部が好ましく、さらに好ましくは５０〜１５０重量部である。感光層は、電荷発生物質、バインダー樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコートなどで塗工して形成できる。感光層の膜厚は、５〜２５μｍ程度が適当である。
また、感光層において弾性変位率τｅが４０％以上を示す場合には、感光層が感光体の表面を形成していても本発明に含まれる。
【０１５７】
（下引き層について）
本発明の感光体においては、導電性支持体と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
【０１５８】
これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、本発明の下引き層には、Ａｌ2Ｏ3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ2、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2、ＩＴＯ、ＣｅＯ2等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は０〜５μｍが適当である。
【０１５９】
（各層への酸化防止剤の添加について）
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、表面層、感光層、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、中間層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
【０１６０】
本発明に用いることができる酸化防止剤として、下記のものが挙げられる。
（フェノール系化合物）
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（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）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］クリコ−ルエステル、トコフェロール類など。
【０１６１】
（パラフェニレンジアミン類）
Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。
【０１６２】
（ハイドロキノン類）
２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなど。
【０１６３】
（有機硫黄化合物類）
ジラウリル−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、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネートなど。
【０１６４】
（有機燐化合物類）
トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなど。
【０１６５】
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
本発明における酸化防止剤の添加量は、添加する層の総重量に対して０．０１〜１０重量％である。
【０１６６】
＜保護物質供給手段について＞
帯電に近接放電を用いた場合、感光体表面の構成材料は分解され、劣化が生じることが分かった。この劣化は感光体表面を近接放電に直接さらすために生じるものであって、感光体表面への当接部材がない場合においても生じることがわかった。即ち、近接放電による感光体表面劣化は、機械的摺擦とは別のメカニズムで発生するものであると言える。そこで、本実施形態においては、近接放電による感光体表面劣化を防止するための放電劣化防止手段を設けている。以下に、その具体的な構成について詳細を説明する。
【０１６７】
本実施形態の画像形成装置には、図３に示すように保護物質３２を感光体表面に供給するための保護物質供給手段として、保護物質塗布装置３０を設けている。この保護物質塗布装置は、塗布用部材としてのファーブラシ３１、保護物質３２、保護物質をファーブラシ方向に押圧するための加圧バネ３３を有している。保護物質３２はバー状に成型された固体状の保護物質３２である。ファーブラシ３１は感光体表面にブラシ先端が当接しており、軸を中心に回転することによって保護物質３２を一端ブラシに汲み上げ、感光体表面との当接位置までブラシ上に担持搬送して感光体表面に塗布する。
【０１６８】
また、経時で保護物質３２がファーブラシ３１に掻き削られて減少してもファーブラシ３１との接触が維持されるように、加圧バネ３３によって所定の圧力で保護物質３２がファーブラシ３１側に押圧されている。これによって、微量の保護物質３２でも常に均一にファーブラシ３１に汲み上げられる。
【０１６９】
尚、保護物質３２はトナーに内添あるいは外添するなどして感光体表面に移行させる方法もあるが、その場合には画像濃度や画像パターンによって感光体表面上の保護物質３２の存在量が変化し、保護物質の塗布量の調整が難しく、本発明の効果を十分発揮できなかったり、過剰塗布によって画像欠陥の副作用を引き起こす恐れがある。本実施形態では、感光体表面に保護物質３２を直接塗布するために、画像濃度や画像パターンなど種々の条件によって変化することなく、感光体表面に安定して保護物質を分布させることができる。但し、本実施形態は一例であって、保護物質が感光体表面に適切な状態で存在していれば、保護物質を感光体表面に移行させる手段は塗布に限らず、如何なる手段を有してもよい。
【０１７０】
近接放電による感光体表面の化学的劣化の影響は、特に帯電部材に交流成分を含む電圧を印加した場合に顕著に増加する。しかし、感光体表面に保護物質を必要量塗布し付着させれば、それらの近接放電の影響をも回避することが可能である。接触帯電において、感光体表面に保護物質を塗布した場合、前述のとおり保護物質が帯電部材に付着し、帯電部材が汚染され、帯電ムラが発生する恐れがある。従って、帯電部材は画像形成領域において感光体と非接触であることが好ましいが、帯電部材が感光体と非接触である場合も帯電の安定性が低下しムラが起こりやすくなる。しかし、帯電部材に交流成分を含む電圧を印加することによってその帯電ムラを抑制することが可能となる。従って、本発明においては、感光体表面に保護物質を塗布し、帯電部材は画像形成領域において感光体と非接触とし、帯電部材に交流成分を含む電圧を印加することが、感光体の長寿命化と画質安定化を両立する上で最もバランスに優れている。
【０１７１】
ここから、帯電部材に交流成分を重畳した電圧を印加した場合の感光体に与える影響について説明する。最初に帯電ローラに印加する交流電圧のピークツーピーク電圧値Ｖｐｐを２．２［ｋＶ］、２．６［ｋＶ］、３．０［ｋＶ］と変化させ、交流電圧の周波数ｆは１３５０［Ｈｚ］に固定し、ＤＣ電圧は−６００［Ｖ］とし、感光体表面の移動速度ｖは１１３［ｍｍ／ｓ］とした場合における感光体の膜厚減少量を比較した。その結果を図８にプロットした。
【０１７２】
図８から、感光体膜厚はＶｐｐの増加に伴い直線的に減少していることが確認された。ここで、Ｖｐｐが約１.９[ｋＶ]のときに膜厚減少が０となっていることが注目される。この点について本発明者らは次のように考えている。
【０１７３】
交流電圧を印加した時、帯電部材に印加する電圧が所定の値以上にならないと帯電部材表面と感光体表面との間で放電が開始されない事が知られている。従って、非接触帯電の場合では、帯電部材表面と被帯電表面との最近接距離をＧｐ[μｍ]としたときに、帯電部材に印加される電圧が以下に示される値以上になると帯電部材表面と感光体表面との間で放電が開始されると考えられる。以下、この値を放電開始電圧Ｖｔｈと記す。
【０１７４】
Ｖｔｈ＝３１２＋６．２×（ｄ／εopc＋Ｇｐ／εair）
＋√（７７３７．６×ｄ／ε）[Ｖ]
ｄ[μｍ]：感光体の膜厚
εopc：感光体の比誘電率
εair：感光体と帯電部材の間の空間における比誘電率
【０１７５】
また、Ｖｐｐが上記Ｖｔｈの２倍以上となったときに帯電部材と感光体との間で双方向に放電が発生する。従って、帯電ローラと感光体とのギャップは５０μｍ、感光体の比誘電率は約３、膜厚は約３０μｍ、感光体と帯電部材の間の空間における比誘電率は約１であるとするとＶｔｈ＝９６２[Ｖ]となり、帯電部材に印加する電圧が９６２[Ｖ]以上となると帯電部材表面と感光体表面との間で放電が開始され、またＶｐｐが約１９２４[Ｖ]を越えると交流電圧による放電が開始されると考えられる。放電現象として支配的なのは交流電圧によって生じる双方向放電であり、このためＶｐｐが約１.９[ｋＶ]を越えると感光体膜厚の減少が顕著に起こり始めると考えられる。
【０１７６】
次に、帯電ローラに印加する交流電圧の周波数ｆを５００[Ｈｚ]、９００[Ｈｚ]、１４００[Ｈｚ]、２０００[Ｈｚ]、４０００[Ｈｚ]と変化させ、交流電圧のピークツーピーク電圧値Ｖｐｐは２．２［ｋＶ］に固定し、ＤＣ電圧は−６００［Ｖ］とし、感光体表面の移動速度ｖは１０４［ｍｍ／ｓ］とした場合における感光体表面の膜厚減少量を比較した。
【０１７７】
これらの結果を図９にプロットした。
図９から、周波数ｆの増加により感光体膜厚の減少は明らかに直線的に増加していることが確認された。このことから、感光体膜厚の減少は帯電条件、具体的にはＶｐｐやｆに依存していることがわかった。
【０１７８】
そこで、感光体膜厚の減少が、Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈに比例し、またｆに比例し、感光体の移動速度が遅いと同じ帯電条件でも単位面積あたりに照射される放電エネルギーが大きいと予測されることから、感光体表面の移動速度ｖに反比例すると考えた。そこで、感光体表面の放電による劣化を防止するために必要な保護物質の量を求めるために、Ｖｐｐ及びｆ、さらに保護物質の付着量を変化させながら感光体表面の劣化の状況について調べた。その結果を表２に示す。
【０１７９】
【表２】
2005249901.tif 000021
【０１８０】
この結果から、保護物質の付着量の定量化を行った。感光体表面に存在する微量の保護物質の量を測定する事は困難であるが、本発明者らは保護物質中の特徴的な元素を測定することによって感光体表面に必要とされる保護物質の定量化を行った。ここでは、保護物質としてステアリン酸亜鉛を用いているため、ステアリン酸亜鉛のＺｎの割合[％]を、ＰＨＩ社製Ｑｕａｎｔｕｍ２０００型  走査型Ｘ線電子分光装置（ＸＰＳ）を用いて、Ｘ線源ＡｌＫα、分析領域１００μｍφの条件で測定した。
【０１８１】
本実施形態で使用した感光体１では、表面層（電荷輸送層）には亜鉛が存在しないので、測定されたＺｎは全て保護物質であるステアリン酸亜鉛に由来している。その意味で、Ｚｎは保護物質の量を表す特徴的な元素と言える。ステアリン酸亜鉛以外の保護物質を使用した場合であっても、感光体には存在しない特徴的な元素が保護物質中に含まれていれば保護物質の付着量を定量化することが可能である。Ｚｎの測定値（元素割合）は、帯電部材への電圧印加を行わずにステアリン酸亜鉛を塗布し続け、５時間経過後における感光体表面の測定値とした。
【０１８２】
次にステアリン酸亜鉛の分子式が［ＣＨ３（ＣＨ２）１６ＣＯＯ］２Ｚｎである事から、１のＺｎに対し３６のＣ、４のＯ、７０のＨが存在する。このうちＨはＸＰＳでは検出されないので、ＸＰＳにより検出されるステアリン酸亜鉛の元素割合はＺｎの元素割合の４１倍となる。
【０１８３】
表２の結果から、ＸとＺｎの元素割合との関係をプロットした。その結果を図１０に示す。
【０１８４】
劣化したことを示す白濁の有無の境界を表す直線を求めると、放電による感光体表面の劣化（白濁）を防止するために必要なステアリン酸亜鉛の量は元素割合で
１．５２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  [％]
Ｖｐｐ[Ｖ]：帯電部材に印加する交流電圧のピークツーピーク電圧
ｆ[Ｈｚ]：帯電部材に印加する交流電圧の周波数
ｖ[ｍｍ／ｓ]：感光体表面の移動速度
以上であることが分かる。
【０１８５】
さらに、膜厚減少が認められた境界を表す直線を求めると、放電による感光体表面の膜厚減少を防止するために必要なステアリン酸亜鉛の量は元素割合で
２．２２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  [％]
以上であることが分かる。
【０１８６】
こうして得られたＺｎ元素の含有割合に基づいて、ＸＰＳで測定される保護物質全体の元素割合を算出すると、元素割合が
６．２３×１０−３×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  [％]
以上であれば、感光体の劣化（白濁）が防止でき、
９．１０×１０−３×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  [％]
以上であれば、膜厚の減少もほとんど発生しないと考えることができ、感光体の劣化を抑制するために必要な保護物質の定量化を実現することができた。
【０１８７】
近接放電による感光体表面の化学的劣化が、ステアリン酸亜鉛等の保護物質の塗布によって抑制される理由については、次のように考えられる。近接放電によって感光体１の帯電を行う場合、感光体表面の放電領域では放電により発生した粒子（例えば電子、励起分子、イオン、プラズマなど）のエネルギーが感光体表面層に照射される。このエネルギーが感光体表面を構成する材料の分子の結合エネルギーに共鳴、吸収され、表面層は樹脂分子鎖の切断による分子量低下、高分子鎖の絡み合い度の低下などが生じ、これらの化学的劣化が感光体膜厚の減少を促進させたものと考えられる。
【０１８８】
一方、感光体表面に保護物質が存在すると、放電によって発生した粒子のエネルギーが直接照射されるのは保護物質であるため、保護物質自身が放電により発生した粒子のエネルギーを吸収し、感光体自身は放電によって発生した粒子の直接照射を免れることになり、これらの化学的劣化が緩和されたと考えられる。図１において、感光体１の保護物質がない領域Ｂにおける感光体表面は、感光体を構成する樹脂の分子鎖が切断あるいは分解されたことを示す結果が表面分析から明らかにされたが、保護物質のある領域Ａでは感光体表面において樹脂の分子鎖の切断や分解を示す分析結果は得られておらず、このことから保護物質によって感光体表面の化学的劣化が回避できたことが示された。そして、この保護物質のある領域Ａ では、保護物質として供給したステアリン酸亜鉛が化学的に変質あるいは分解していることが分析の結果明らかにされた。
【０１８９】
このようなことから、上記保護物質３２としては種々の物質を用いることが可能である。本実施形態の画像形成装置においてはステアリン酸亜鉛を保護物質３２として用いているが、ステアリン酸亜鉛は保護物質３２の一例であり、各種の脂肪酸塩、ワックス、シリコンオイル等、感光体表面に均一に塗布できる物質であれば如何なるものでも保護物質３２ として用いることも可能である。
【０１９０】
その中でも、保護物質としてはステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶粉体を使用すると好適である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。この作用が低摩擦係数化に有効となるが、放電からの感光体の表面保護から見た場合においても、せん断力を受けて均一に感光体表面を覆っていくラメラ結晶の特性は少量の保護物質によって効果的に感光体表面を覆うことが可能であることから、本発明の保護物質として非常に適している。また、脂肪酸塩の中でも脂肪酸金属塩は、金属元素がＸＰＳによって測定される特徴的な元素となりやすく、塗布量などの条件を設定する上で測定が行いやすいメリットも有する。脂肪酸の一例としては、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンダデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、アラキドン酸、カプリル酸、カプリン酸、カプロン酸などが挙げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、銅、マグネシウム、アルミニウム、カルシウムなどの金属との塩が挙げられる。
【０１９１】
ラメラ結晶の性質を充分に利用して放電から感光体表面を保護するためには、保護物質塗布装置３０は感光体表面との間で線速差を有し、せん断力を作用させつつ保護物質を塗布することによって均一塗布が可能となるため、特に有効である。また、本発明のように放電による劣化から感光体表面を保護する事を目的とした場合、保護物質塗布装置３０はクリーニング装置と帯電装置との間に設ける事が望ましい。放電領域に到達する前にクリーニング装置によって保護物質が除去されてしまうことを防止するためである。
【０１９２】
加えて、本実施形態の画像形成装置では、帯電ローラ周囲の環境を検出するための温湿度検出器を有している。さらに本実施形態の画像形成装置は、図示せぬコントローラ中に、ファーブラシの回転速度と感光体表面に供給される保護物質の量とを対応させた第一のテーブルと、温湿度検出器によって検出された帯電ローラ周囲の環境と帯電条件とを対応させた第二のテーブルと、ファーブラシの回転速度を制御する塗布制御部と、帯電条件を制御する帯電制御部と、帯電条件に応じて必要な保護部材の量を算出するコンピュータを有している。
【０１９３】
より具体的には、第一のテーブルとして、ファーブラシの回転速度と、上記ＸＰＳによる測定の結果得られるＺｎの元素割合とが対応させられたテーブルを有している。また第二のテーブルは、帯電ローラ周囲の環境が変化する事によって放電開始電圧が変化した場合でも確実にＡＣ電圧による放電を発生させるために、温湿度値と放電に必要なＶｐｐの値とを対応させたテーブルとなっている。
【０１９４】
さらに帯電条件に応じて必要な保護部材の量を算出するために、コンピュータは、帯電条件から１．５２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ[％]、または２．２２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ[％]の式に従って必要なステアリン酸亜鉛の元素割合を算出する。
【０１９５】
かかる構成において、本実施形態の画像形成装置は、画像形成開始指令が入力されるとまず温湿度検出器によって温度および湿度（環境条件）を検出し、検出された温度および湿度から第二のテーブルによって帯電条件（Ｖｐｐ値）を求め、帯電条件に基づいてコンピュータを用いて必要なＺｎの元素割合を算出し、算出されたＺｎの元素割合に基づいて第一のテーブルからファーブラシの回転速度を求める。こうして得られた帯電条件（Ｖｐｐ値）に応じて塗布制御部が最適な回転速度でファーブラシを回転させ、また帯電制御部は帯電部材に印加する電圧を制御しつつ帯電を開始させる。
【０１９６】
このような制御によって、環境に応じて帯電条件が変化した場合においても、最適な保護物質を感光体表面に供給して感光体の劣化を防止させる事が可能となる。
【０１９７】
なお、１．５２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ[％]の式に従って必要なステアリン酸亜鉛の元素割合を算出する場合には、感光体の膜厚が減少していることを加味してＶｔｈを算出する必要がある。そこでコントローラはさらに、累積放電時間を記憶するための記憶手段と累積放電時間から感光体の膜厚を導くための第３のテーブルを持ち、第３のテーブルによって累積放電時間に対応した感光体膜厚を導き出してＶｔｈを計算する。
【実施例】
【０１９８】
次に、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。はじめに、本発明において用いられる感光体材料の合成例について記述する。
【０１９９】
＜１官能の電荷輸送性構造を有する化合物の合成例＞
本発明における１官能の電荷輸送性構造を有する化合物は、例えば特許第３１６４４２６号公報記載の方法にて合成される。また、下記にこの一例を示す。
（１）ヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物（下記構造式Ｂ）の合成
メトキシ基置換トリアリールアミン化合物（下記構造式Ａ）１１３．８５ｇ（０．３ｍｏｌ）と、ヨウ化ナトリウム１３８ｇ（０．９２ｍｏｌ）にスルホラン２４０ｍｌを加え、窒素気流中で６０℃に加温した。この液中にトリメチルクロロシラン９９ｇ（０．９１ｍｏｌ）を１時間で滴下し、約６０℃の温度で４時間半撹拌し反応を終了させた。この反応液にトルエン約１．５Ｌを加え室温まで冷却し、水と炭酸ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理（吸着媒体：シリカゲル、展開溶媒：トルエン：酢酸エチル＝２０：１）にて精製した。得られた淡黄色オイルにシクロヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして下記構造式Ｂの白色結晶８８．１ｇ（収率＝８０．４％）を得た。
融点：６４．０〜６６．０℃
【０２００】
【表３】
2005249901.tif 000022
【０２０１】
【化７】
2005249901.tif 000023
【０２０２】
【化８】
2005249901.tif 000024
【０２０３】
（２）トリアリールアミノ基置換アクリレート化合物（表１中の例示化合物Ｎｏ．５４）
上記（１）で得られたヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物（構造式Ｂ）８２．９ｇ（０．２２７ｍｏｌ）をテトラヒドロフラン４００ｍｌに溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ：１２．４ｇ、水：１００ｍｌ）を滴下した。この溶液を５℃に冷却し、アクリル酸クロライド２５．２ｇ（０．２７２ｍｏｌ）を４０分かけて滴下した。その後、５℃で３時間撹拌し反応を終了させた。この反応液を水に注ぎ、トルエンにて抽出した。この抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液と水で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理（吸着媒体：シリカゲル、展開溶媒：トルエン）にて精製した。得られた無色のオイルにｎ−ヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして例示化合物Ｎｏ．５４の白色結晶８０．７３ｇ（収率＝８４．８％）を得た。
融点：１１７．５〜１１９．０℃
【０２０４】
【表４】
2005249901.tif 000025
【０２０５】
＜感光体製造例１＞
φ３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布、乾燥することにより、３．５μｍの下引き層、０．２μｍの電荷発生層、１８μｍの電荷輸送層を形成した。この電荷輸送層上に下記組成の表面層用塗工液をスプレー塗工し、メタルハライドランプ：１６０Ｗ／ｃｍ、照射距離：１２０ｍｍ、照射強度：２００ｍＷ／ｃｍ２、照射時間：２０秒の条件で光照射を行ない、更に１３０℃で２０分乾燥を加え４μｍの表面層を設け、電子写真感光体１を作製した。
【０２０６】
〔下引き層用塗工液〕
・アルキッド樹脂                                      ６部
（ベッコゾール１３０７−６０−ＥＬ、大日本インキ化学工業製）
・メラミン樹脂                                        ４部
（スーパーベッカミン  Ｇ−８２１−６０、大日本インキ化学工業製）
・酸化チタン                                        ４０部
・メチルエチルケトン                                ５０部
【０２０７】
〔電荷発生層用塗工液〕
・下記構造式（Ｉ）のビスアゾ顔料顔料              ２．５部
・ポリビニルブチラール（ＸＹＨＬ、ＵＣＣ製）      ０．５部
・シクロヘキサノン                                ２００部
・メチルエチルケトン                                ８０部
【化９】
2005249901.tif 000026
【０２０８】
〔電荷輸送層用塗工液〕
・ビスフェノールＺポリカーボネート                  １０部
（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成製）
・下記構造式（II）の低分子電荷輸送物質（Ｄ−１）      ７部
・テトラヒドロフラン                              １００部
・１％シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液        １部
（ＫＦ５０−１００ＣＳ、信越化学工業製）
【化１０】
2005249901.tif 000027
【０２０９】
〔表面層用塗工液〕
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー    １０部
トリメチロールプロパントリアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＴＭＰＴＡ、日本化薬製）
分子量：２９６、官能基数：３官能、分子量／官能基数＝９９
・１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物            １０部
（例示化合物Ｎｏ．５４）
・光重合開始剤                                                    １部
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）
・テトラヒドロフラン                                          １００部
【０２１０】
＜感光体製造例２＞
感光体製造例１の表面層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマーを下記のモノマーに換えた以外は感光体製造例１と同様に電子写真感光体２を作製した。
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー    １０部
ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート
（ＳＲ−３５５、化薬サートマー製）
分子量：４６６、官能基数：４官能、分子量／官能基数＝１１７
【０２１１】
＜感光体製造例３＞
感光体製造例１の表面層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマーを下記の２種混合モノマーに、光重合開始剤を下記化合物に換えた以外は感光体製造例１と同様に電子写真感光体３を作製した。
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー      ６部
ペンタエリスリトールテトラアクリレート
（ＳＲ−２９５、化薬サートマー製）
分子量：３５２、官能基数：４官能、分子量／官能基数＝８８
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー      ４部
アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ  Ｄ−３３０、日本化薬製）
分子量：５８４、官能基数：３官能、分子量／官能基数＝１９５
・光重合開始剤                                                    １部
２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン
（イルガキュア６５１、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）
【０２１２】
＜感光体製造例４＞
感光体製造例１の表面層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマーを下記の２種混合モノマーに換えた以外は感光体製造例１と同様に電子写真感光体４を作製した。
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー      ６部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ、日本化薬製）
分子量：５３６、官能基数：５．５官能、分子量／官能基数＝９７
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー      ４部
アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ  Ｄ−３３０、日本化薬製）
分子量：５８４、官能基数：３官能、分子量／官能基数＝１９５
【０２１３】
＜感光体製造例５＞
感光体製造例１の表面層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマーを下記のモノマーに換えた以外は感光体製造例１と同様に電子写真感光体５を作製した。
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー    １０部
カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−６０、日本化薬製）
分子量：１２６３、官能基数：６官能、分子量／官能基数＝２１１
【０２１４】
＜感光体製造例６＞
感光体製造例１の表面層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマーを下記のモノマーに換えた以外は感光体製造例１と同様に電子写真感光体６を作製した。
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー    １０部
カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−１２０、日本化薬製）
分子量：１９４７、官能基数：６官能、分子量／官能基数＝３２５
【０２１５】
＜感光体製造例７＞
感光体製造例１の表面層用塗工液に含有される１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を例示化合物Ｎｏ．１２７、１０部に換えた以外は感光体製造例１と同様に電子写真感光体７を作製した。
【０２１６】
＜感光体製造例８＞
感光体製造例１の表面層用塗工液に含有される１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を例示化合物Ｎｏ．９４、１０部に換え、光重合開始剤を下記熱重合開始剤に換え電荷輸送層上に同様に塗工後、送風型オーブンを用い７０℃で３０分加熱、更に１５０℃で１時間加熱し、４μｍの表面層を設け電子写真感光体８を作製した。
・熱重合開始剤                                                  １部
２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシ）プロパン
（パーカドックス  １２−ＥＢ２０、化薬アクゾ製）
【０２１７】
＜感光体製造例９＞
感光体製造例１の電荷輸送層の膜厚を１２μｍに変更し、さらに表面層は下記組成の表面層用塗工液をスプレー塗工し、光照射時間を４０秒として１０μｍの表面層を設けた以外は感光体製造例１と同様に電子写真感光体９を作製した。
〔表面層用塗工液〕
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー      ６部
カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−６０、日本化薬製）
分子量：１２６３、官能基数：６官能、分子量／官能基数＝２１１
・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー      ４部
ペンタエリスリトールテトラアクリレート
（ＳＲ−２９５、化薬サートマー製）
分子量：３５２、官能基数：４官能、分子量／官能基数＝８８
・１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物            １０部
（例示化合物Ｎｏ．５４）
・光重合開始剤                                                    ２部
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）
・テトラヒドロフラン                                            ６０部
・シクロヘキサノン                                              ２０部
【０２１８】
＜感光体製造例１０＞
感光体製造例１の表面層用塗工液に含有される電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマーを、下記構造式の電荷輸送性構造を有さない２官能のラジカル重合性モノマー１０部に換えた以外は、感光体製造例１と同様に電子写真感光体１０を作製した。
・電荷輸送性構造を有さない２官能のラジカル重合性モノマー        １０部
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（和光純薬製）
分子量：２２６、官能基数：２官能、分子量／官能基数＝１１３
【０２１９】
＜感光体製造例１１＞
感光体製造例１の表面層形成用塗工液に、さらに下記の反応性シリコーンオイルを添加した以外は、感光体製造例１と同様に電子写真感光体１１を作製した。
・反応性シリコーン
（ポリエステル変性アクリル基、ＢＹＫケミー社製、ＢＹＫ−ＵＶ３５７０）
：０．２部
【０２２０】
＜感光体製造例１２＞
感光体製造例１の表面層形成用塗工液に、さらに下記の反応性シリコーンオイルを添加した以外は、感光体製造例１と同様に電子写真感光体１２を作製した。
・反応性シリコーン（メタクリル両末端、信越シリコーン製Ｘ−２２−１６４Ｃ）
：０．２部
【０２２１】
＜感光体製造例１３＞
感光体製造例１の表面層形成用塗工液に、さらに下記のシリコーンオイルを添加した以外は、感光体製造例１と同様に電子写真感光体１３を作製した。
・メチルフェニルシリコーン（信越シリコーン製ＫＦ−５０）    ：０．２部
【０２２２】
＜感光体製造例１４＞
感光体製造例１の表面層形成用塗工液に、さらに下記のフッ素樹脂微粒子を添加した以外は、感光体製造例１と同様に電子写真感光体１４を作製した。
・ポリテトラフルオロエチレン微粒子（ダイキン製、ルブロンＬ−２）：４部
【０２２３】
＜感光体製造例１５＞
感光体製造例１の表面層を設けず、代わりに下記組成のフィラー含有表面層を形成した以外は、感光体製造例１と同様に電子写真感光体１５を作製した。
〔フィラー含有表面層用塗工液〕
・α−アルミナフィラー（スミコランダムＡＡ−０３、住友化学工業製）：      ４部
・不飽和ポリカルボン酸ポリマー溶液
（ＢＹＫ−Ｐ１０４、不揮発分５０％、ＢＹＫケミー製）          ：０．０６部
・ビスフェノールＺポリカーボネート（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成製）
：    １０部
・下記式の電荷輸送物質                                            ：      ７部
【化１１】
2005249901.tif 000028
・テトラヒドロフラン                                              ：  ５００部
・シクロヘキサノン                                                ：  １５０部
【０２２４】
＜感光体製造例１６＞
感光体製造例１５において、フィラー添加量を下記の通りに変更した以外は、すべて感光体製造例１６と同様に電子写真感光体１６を作製した。
・α−アルミナフィラー（スミコランダムＡＡ−０３、住友化学工業製）：１１部
【０２２５】
＜感光体製造例１７＞
感光体製造例１の表面層を設けず、代わりに下記組成の高分子電荷輸送物質（ＰＤ−１）を主成分とした表面層を形成した以外は、感光体製造例１と同様に電子写真感光体１７を作製した。
〔表面層用塗工液〕
下記構造式の高分子電荷輸送物質（ＰＤ−１）                  １５部
【０２２６】
【化１２】
2005249901.tif 000029
【０２２７】
テトラヒドロフラン                                １００部
【０２２８】
＜感光体製造例１８＞
感光体製造例１の表面層を設けず、電荷輸送層の厚みを２２μｍとした以外は感光体製造例１と同様に電子写真感光体１８を作製した。
【０２２９】
以上のように作製した電子写真感光体１〜１８を適当な大きさに切り出し、温度２２℃、相対湿度５５％の環境条件下において、ダイナミック微小表面硬度計ＤＵＨ−２０１（島津製作所製）、三角すい圧子（ベルコビッチ１１５゜）を用い、弾性変位率τｅ並びにダイナミック硬度の測定を行った。このとき、最大変位を表面層の１／１０になるように設定荷重を決定し、負荷、除荷速度を０．０１４５ｇｆ／ｓｅｃ、最大変位の静止時間を５秒とした。弾性変位率τｅは、測定された最大変位と塑性変位から下記式によりを算出した。その際、サンプル上の任意の１０箇所について測定を行ない、この平均をその値とした。その結果を表５に示す。
弾性変位率τｅ（％）＝［（最大変位）−（塑性変位）］／（最大変位）×１００
【０２３０】
また、同様の電子写真感光体は、外観を目視で観察した。次に、有機溶剤に対する溶解性試験として、テトラヒドロフラン（以後ＴＨＦと略す）、及びジクロロメタン（以後ＭＤＣと略す）を１滴滴下し、自然乾燥後の表面形状の変化を観察した。その結果を表５に示す。なお、判定結果は以下のレベルで判別した。
【０２３１】
<表面観察>
◎：全面において欠陥がなく良好なレベル、○：一部微小な欠陥が見受けられるが問題にならないレベル、△：欠陥が目視で容易に判定できるレベル、×：欠陥が目立ち使用に支障を来すレベル
【０２３２】
<溶解性試験>
◎：まったく変化がなく完全に不溶性を示すレベル、○：膜に若干変化が見られるが問題にならないレベル、△：表面に変化が確認でき可溶性を示すと判断されるレベル、×：膜が明らかに溶解しているレベル
【０２３３】
さらに、同様の電子写真感光体は、十点表面粗さＲｚ、摩擦係数、水による接触角の測定を行った。
表面粗さ測定は、サーフコム１４００Ｄ（東京精密製）を用い、表面粗さＲｚ（十点平均粗さ、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２規格）を評価長さ２．５ｍｍ、基準長さ０．５ｍｍに対し測定した。測定箇所は軸方向のドラムの両端から８０ｍｍとドラム中央の３点、周方向９０度の４通り、合計１２点を測定しその平均値をドラムの表面粗さＲｚとした。
摩擦係数は、図７に示した装置を用い、オイラーベルト法にて測定を行った。前述のとおり感光体表面の外周１／４部分に、紙すき方向が長手方向になるように３ｃｍ幅の短冊状に切断したＰＰＣ用紙（リコー製タイプ６２００）を接触させ、その一方（下端）に100gの荷重を与え、もう一方にはフォースゲージを接続し、フォースゲージを一定速度で移動させ、用紙が動き始めた際の力（ピーク値）をフォースゲージで読み取り、下式より算出した。
μｓ＝２／π×ｌｎ（Ｆ／Ｗ）
μｓ：静止摩擦係数
Ｆ：フォースゲージ読み取り値
Ｗ：荷重（１００ｇ）
【０２３４】
接触角は、温度２２℃、相対湿度５５％の環境条件下において、協和界面化学社製、FACE  Contact Angle Meter Model CA-Wを用いて測定を行った。測定は、イオン交換水を用い、軸方向のドラムの両端から８０ｍｍとドラム中央の３点について、それぞれ５点、合計１５点を測定し、その平均値を接触角の値とした。
これらの結果をまとめて表５に示す。
【０２３５】
【表５】
2005249901.tif 000030
【０２３６】
＜実施例１〜１１及び比較例１〜２４＞
これらの電子写真感光体を電子写真装置用プロセスカートリッジに装着し、画像露光光源波長が６５５ｎｍの半導体レーザーを搭載したリコー製フルカラープリンタＩＰＳｉＯ８１００改造機にセットした。電子写真装置用プロセスカートリッジは、クリーニングブレードと帯電との間に保護物質塗布装置を設けたものと保護物質塗布装置を設けない通常のものと両方用意した。保護物質塗布装置を備えたプロセスカートリッジは、図３に示したように、保護物質塗布用部材としてファーブラシをブラシ端が感光体表面に接触するように固定し、さらにステアリン酸亜鉛を感光体の長さに合うように溶融固化したバー状の保護物質固形物を、これもファーブラシのブラシ端に接触するように固定し、ファーブラシが回転することにより保護物質が感光体表面に供給されるように改造した。その際、ファーブラシと保護物質固形物との接触の有無を任意に制御できるようにし、それによって保護物質塗布量を制御した。
【０２３７】
また、帯電ローラの両端には５０μｍ厚のギャップテープを貼り付け、帯電ローラと感光体とが接触しないようにし、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させた交番電圧を印加した。ここでは、帯電部材に印加する交流電圧のピークツーピーク電圧Ｖｐｐは約１．９[ｋＶ]、周波数ｆは約９００[Ｈｚ]、ＤＣ電圧は−７５０[Ｖ]、現像バイアスを−５００[Ｖ]、感光体の移動速度は１２５[ｍｍ／ｓｅｃ]に設定した。
【０２３８】
感光体サンプルはそれぞれ２本ずつ作製し、保護物質塗布装置を具備したプロセスカートリッジと、保護物質塗布装置を具備していない通常のプロセスカートリッジの両方にそれぞれ搭載し、同一の現像剤を充填した上で、各々を上記プリンタのシアンステーションもしくはマゼンタステーションにセットし、上記の同一条件下で１０万枚の通紙試験を実施した。１０万枚印刷後に摩耗量測定及び画像評価を行い、さらに感光体の表面観察を行って傷やフィルミングの状態についても判定し、保護物質を塗布した場合と塗布しない場合で比較検討を行った。それらの結果を表６に示す。
【０２３９】
【表６】
2005249901.tif 000031
【０２４０】
実施例より明らかなように、保護物質を感光体表面に塗布することにより、画像への副作用なしに摩耗を回避できることがわかった。しかし、感光体表面の弾性変位率τｅが４０％未満の感光体は、保護物質を塗布することで耐摩耗性は向上できるものの、フィルミングやトナーあるいはトナー外添剤等の固着を誘発し、画質安定性を低下させることがわかった。
【０２４１】
また、感光体表面の弾性変位率τｅが４０％以上であっても、保護物質を塗布しないと摩耗が促進されるだけでなく、クリーニング不良が見られ画質安定性が低下した。このとき、クリーニングブレードは微小の欠けが多く観察され、トナーがクリーニングされずに擦り抜けていることがわかった。
【０２４２】
感光体表面に保護物質を塗布しても、感光体表面のダイナミック硬度が２２ｍＮ／μｍ２未満以下の場合には、傷の影響が増加しフィルミングが幾分発生しやすくなることがわかった。また、感光体表面の表面粗さＲｚが１．０μｍよりも大きくなると、感光体表面に固着物が残存しやすくなり、画像欠陥を引き起こしやすくなることがわかった。また、感光体表面の摩擦係数が０．３未満では、特に通紙試験開始直後に感光体の摩耗が目立ち、画像濃度の低下も見られた。しかし、通紙試験が進むに従いそれらは抑制されていく傾向が見られた。さらに、感光体表面の接触角が１００°以上の場合も同様に、特に通紙試験開始直後に感光体の摩耗と画像濃度の低下が明らかに認められ、解像度が若干低下する傾向も見受けられた。
【図面の簡単な説明】
【０２４３】
【図１】（ａ）は近接放電による感光体劣化が抑制させることを確かめるための実験装置の概略構成図である。（ｂ）は感光体表面を保護物質存在部Ａと非存在部Ｂとを分けた状態の説明図である。
【図２】感光体に帯電を与え続け、経時での膜削れ量を評価した結果を示すグラフである。
【図３】本発明の画像形成装置の実地形態の一例の概略図である000。
【図４】図３の画像形成装置に用いる帯電装置の一例の説明図である。
【図５】弾性変性率の測定方法を示す図である。
【図６】弾性変性率の測定方法で得られた押し込み深さと荷重の関係を示すグラフである。
【図７】オイラーベルト法による摩擦係数の測定装置の概略図である。
【図８】ＡＣ印加電圧のＶｐｐと１００ｈｒあたりの感光体膜厚減少量の関係を示すグラフである。
【図９】ＡＣ電圧の周波数ｆと１００ｈｒあたりの感光体膜厚減少量の関係を示すグラフである。
【図１０】Ｘ｛（Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ）×ｆ／ｖ｝とＺｎの元素割合との関係を示すグラフである。
【図１１】感光体表面に帯電部材のみを近接配置し、連続約１５０時間の帯電実験を行った際の感光体の膜厚の変化を測定した結果である。
【図１２】近接放電によって感光体表面が劣化する場合の感光体表面の状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【０２４４】
１    感光体
１ａ  電荷輸送層
２    帯電器
２ａ  帯電ローラ
３    潜像形成器
４    現像器
５    転写装置
６    定着装置
７    クリーニング装置
９    除電装置
１０    転写材搬送経路
１１    画像形成領域
１２    非画像形成領域
１４    ギャップ
１５    加圧バネ
２１ａ  軸部
２１ｂ  ローラ部
２２    スペーサ
３０    保護物質塗布装置
３１    塗布用部材（ファーブラシ）
３２    保護物質
３３    加圧バネ
Ａ    保護物質存在部
Ｂ    保護物質非存在部
【図１】
2005249901.tif 000032
【図２】
2005249901.tif 000033
【図３】
2005249901.tif 000034
【図４】
2005249901.tif 000035
【図５】
2005249901.tif 000036
【図６】
2005249901.tif 000037
【図７】
2005249901.tif 000038
【図８】
2005249901.tif 000039
【図９】
2005249901.tif 000040
【図１０】
2005249901.tif 000041
【図１１】
2005249901.tif 000042
【図１２】
2005249901.tif 000043