(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性表面を有する基体と該基体の導電性表面上に形成され光を照射することにより帯電状態に変化を生じる感光体層とを具備し、前記感光体層は、
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＨ2n+1結合とを有するポリマー、
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＦ2n+1結合とを有するポリマー、及び
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有するポリマーとＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物
からなる群より選ばれる少なくとも１種の化学物質を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【化１】
0004011806.tif 000004
ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5の各々は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリル基、水素原子の少なくとも一部がフッ素で置換されたアルキル基、アルキルシリル基、及びアルキルアミノ基からなる群より選ばれ、Ｒ1〜Ｒ3の１つは水素原子である。
【請求項２】
電子写真感光体の感光体層上に形成された現像剤像の被転写材上への転写を媒介する中間転写媒体であって、下地層と該下地層上に形成された表面層とを具備し、前記表面層は、
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＨ2n+1結合とを有するポリマー、
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＦ2n+1結合とを有するポリマー、及び
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有するポリマーとＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物
からなる群より選ばれる少なくとも１種の化学物質を含有することを特徴とする中間転写媒体。
【化２】
0004011806.tif 000005
ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5の各々は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリル基、水素原子の少なくとも一部がフッ素で置換されたアルキル基、アルキルシリル基、及びアルキルアミノ基からなる群より選ばれ、Ｒ1〜Ｒ3の１つは水素原子である。
【請求項３】
像保持面を有する電子写真感光体と、前記像保持面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像が形成された像保持面に現像剤像を形成する現像手段と、前記現像剤像を前記像保持面から被転写材上に転写する転写手段とを具備し、
前記電子写真感光体は、導電性表面を有する基体と、該基体の導電性表面上に形成され前記像保持面を構成し且つ光を照射することにより帯電状態に変化を生じる感光体層とを具備し、
前記感光体層は、
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＨ2n+1結合とを有するポリマー、
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＦ2n+1結合とを有するポリマー、及び
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有するポリマーとＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物
からなる群より選ばれる少なくとも１種の化学物質を含有することを特徴とする電子写真装置。
【化３】
0004011806.tif 000006
ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5の各々は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリル基、水素原子の少なくとも一部がフッ素で置換されたアルキル基、アルキルシリル基、及びアルキルアミノ基からなる群より選ばれ、Ｒ1〜Ｒ3の１つは水素原子である。
【請求項４】
像保持面を有する電子写真感光体と、前記像保持面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像が形成された像保持面に現像剤像を形成する現像手段と、前記現像剤像を前記像保持面から被転写材上に転写する転写手段とを具備し、
前記転写手段は、前記電子写真感光体と前記被転写材との間に介在し、前記像保持面上に形成された現像剤像の前記被転写材上への転写を媒介する中間転写媒体を具備し、
前記中間転写媒体は、下地層と該下地層上に形成された表面層とを具備し、前記表面層は、
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＨ2n+1結合とを有するポリマー、
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＦ2n+1結合とを有するポリマー、及び
下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有するポリマーとＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物
からなる群より選ばれる少なくとも１種の化学物質を含有することを特徴とする電子写真装置。
【化４】
0004011806.tif 000007
ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4及びＲ5の各々は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリル基、水素原子の少なくとも一部がフッ素で置換されたアルキル基、アルキルシリル基、及びアルキルアミノ基からなる群より選ばれ、Ｒ1〜Ｒ3の１つは水素原子である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真感光体、中間転写媒体、及び電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
湿式電子写真技術においては、トナーを石油系溶剤中に分散してなる液体現像剤が用いられ、その現像プロセスでは上記石油系溶剤中におけるトナー粒子の電気泳動現象が利用されている。この湿式電子写真技術は、乾式電子写真技術では実現不可能な様々な利点を有しており、近年、その価値が見直されつつある。
【０００３】
例えば、湿式電子写真技術によると、サブミクロンオーダの極めて微細なトナー粒子を用いることができるため高画質を実現することができる。また、少量のトナーで十分な画像濃度が得られるため、経済的であるのとともに印刷並みの質感を実現することができる。さらに、比較的低い温度でトナーを用紙に定着させることができるため、省エネルギー化を図ることができる。
【０００４】
ところで、電子写真技術においては、転写効率が画質に与える影響は極めて大きい。例えば、１００％の転写効率が実現され得ない場合、すなわちトナーの一部が用紙上に転写されない場合には、画像濃度の低下や画像ぼけなどとして画質の低下が現れる。したがって、十分に高い転写効率、すなわち１００％に近い転写効率を実現することが望まれている。
【０００５】
しかしながら、湿式電子写真技術においては、トナーが微細であり且つ現像剤は溶剤を含有しているため、感光ドラムへのトナーの付着力が過剰に強い。それゆえ、従来の湿式電子写真技術においては、必ずしも十分な転写効率が得られている訳ではない。
【０００６】
例えば、米国特許第５，１４８，２２２号、米国特許第５，１６６，７２４号、及び米国特許第５，２０８，６３７号は、電界を利用して感光ドラムから転写ローラにトナーを転写し、圧力等を利用して転写ローラ上のトナーを用紙に転写する電界転写方式を開示している。この方法によれば、感光ドラムから転写ローラへのトナー粒子の移動は、主に、それらの間に介在する液体現像剤中でのトナー粒子の電気泳動によりもたらされる。そのため、感光ドラムへのトナーの付着力が過剰に強い場合には、感光ドラムと転写ローラとの間に極めて大きな電位差を形成しなければならない。しかしながら、通常、そのように大きな電位差が形成されることはないため、電界転写方式を利用した場合に十分に高い転写効率を実現することは困難である。
【０００７】
また、特公昭４６−４１６７９号公報及び特開昭６２−２８０８８２号公報等は、熱や圧力を利用して感光ドラムから転写ローラへ及び転写ローラから用紙へトナーを転写する、所謂オフセット転写方式を開示している。このオフセット転写方式によれば、電界転写方式に比べてより高い転写効率を実現することができる。しかしながら、オフセット転写方式であっても１００％に近い転写効率を実現することは困難である。
【０００８】
このように、湿式電子写真技術においては、転写方式を改良するだけでは１００％に近い転写効率を実現することは極めて困難である。そこで、転写効率を向上させるために、感光ドラムの表面にシリコーン樹脂やフッ素樹脂をコーティングして、感光ドラム表面とトナーとの付着力を低下させることが提案されている。
【０００９】
この方法によれば、確かに転写効率を向上させることが可能である。しかしながら、そのような効果は初期においてのみ得られるものである。すなわち、感光ドラムの表面にシリコーン樹脂やフッ素樹脂を用いて薄膜を形成したとしても、長期にわたって高い転写効率を維持することはできない。以下にその理由を説明する。
【００１０】
感光ドラムの表面に形成した薄膜は、感光ドラムとトナーとの間の静電作用に影響を与える。そのため、良好な画質を得るためには、かかる薄膜は薄く形成する必要がある。しかしながら、シリコーン樹脂やフッ素樹脂を用いて形成した薄膜は機械的強度が低い。そのため、転写工程を繰り返すことにより、その表面が摩耗して、転写効率が徐々に低下してしまう。
【００１１】
さらに、用紙上に転写されずに感光ドラム表面に残留したトナーはクリーナで除去する必要があるが、転写効率が低下することが分かっている場合には、より強力なクリーナを用いる必要がある。感光ドラム表面はクリーナにより少なからず損傷を受けるため、より強力なクリーナを用いた場合には、感光ドラム表面が受ける損傷はさらに大きくなる。
【００１２】
そのため、シリコーン樹脂やフッ素樹脂を用いて感光ドラムの表面に薄膜を形成した場合、この薄膜の摩耗は非常に速く進行し、したがって、長期にわたって高い転写効率を維持することができないのである。それゆえ、感光ドラム表面に形成する薄膜は、トナーの感光ドラム表面への付着力を十分に低下させることができ且つ十分な機械的強度を有するものであることが望まれている。
【００１３】
なお、上記問題については主に湿式電子写真技術に関連して説明したが、かかる問題は湿式電子写真技術だけでなく乾式電子写真技術においても同様に存在している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、シリコーン樹脂やフッ素樹脂を用いて形成した薄膜は機械的強度が低いため、従来技術によると、長期にわたって十分に高い転写効率を維持することができない。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、機械的強度に優れた表面を有する電子写真感光体及び中間転写媒体並びにそれらの少なくとも一方を用いた電子写真装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、長期にわたって十分に高い転写効率を維持することを可能とする電子写真感光体及び中間転写媒体並びにそれらの少なくとも一方を用いた電子写真装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ポリシラザンを用いて電子写真感光体や中間転写媒体の表面に薄膜を形成した場合、機械的強度に優れた表面を得ることができ、長期間にわたって使用した場合でも転写効率が大幅に低下するのを防止することが可能となることを見出した。
【００１８】
本発明者らは、かかる知見に基づいてＳｉ−Ｎ結合を有する化合物を含有する薄膜について調べたところ、そのような化合物のうちＳｉ−ＣnＨ2n+1結合或いはＳｉ−ＣnＦ2n+1結合を有する化合物や、Ｓｉ−Ｎ結合を有する化合物とＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物を含む薄膜を用いることにより、極めて高い転写効率を長期にわたって維持できることを見出した。
【００１９】
さらに、本発明者らは、Ｓｉ−Ｎ結合を有する化合物だけでなく、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物を含有する薄膜についても同様に調べたところ、そのような化合物のうちＳｉ−ＣnＨ2n+1結合或いはＳｉ−ＣnＦ2n+1結合を有する化合物や、Ｓｉ−Ｎ結合を有する化合物とＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物を含む薄膜を用いることにより、極めて高い転写効率を長期にわたって維持できるのに加え、電子写真感光体表面の抵抗値を高めることができ、したがって、より高画質を実現可能となることを見出した。
【００２１】
すなわち、本発明によると、導電性表面を有する基体と該基体の導電性表面上に形成され光を照射することにより帯電状態に変化を生じる感光体層とを具備し、前記感光体層は、下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＨ2n+1結合とを有するポリマー、下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＦ2n+1結合とを有するポリマー、及び下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有するポリマーとＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化学物質を含有することを特徴とする電子写真感光体が提供される。
【００２２】
また、本発明によると、電子写真感光体の感光体層上に形成された現像剤像の被転写材上への転写を媒介する中間転写媒体であって、下地層と該下地層上に形成された表面層とを具備し、前記表面層は、下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＨ2n+1結合とを有するポリマー、下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＦ2n+1結合とを有するポリマー、及び下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有するポリマーとＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化学物質を含有することを特徴とする中間転写媒体が提供される。
【００２４】
また、本発明によると、像保持面を有する電子写真感光体と、前記像保持面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像が形成された像保持面に現像剤像を形成する現像手段と、前記現像剤像を前記像保持面から被転写材上に転写する転写手段とを具備し、前記電子写真感光体は、導電性表面を有する基体と、該基体の導電性表面上に形成され前記像保持面を構成し且つ光を照射することにより帯電状態に変化を生じる感光体層とを具備し、前記感光体層は、下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＨ2n+1結合とを有するポリマー、下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＦ2n+1結合とを有するポリマー、及び下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有するポリマーとＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化学物質を含有することを特徴とする電子写真装置が提供される。
【００２５】
さらに、本発明によると、像保持面を有する電子写真感光体と、前記像保持面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像が形成された像保持面に現像剤像を形成する現像手段と、前記現像剤像を前記像保持面から被転写材上に転写する転写手段とを具備し、前記転写手段は、前記電子写真感光体と前記被転写材との間に介在し、前記像保持面上に形成された現像剤像の前記被転写材上への転写を媒介する中間転写媒体を具備し、前記中間転写媒体は、下地層と該下地層上に形成された表面層とを具備し、前記表面層は、下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＨ2n+1結合とを有するポリマー、下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合とＳｉ−ＣnＦ2n+1結合とを有するポリマー、及び下記化学式に示す構造を繰返し単位として有するポリマーであってＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有するポリマーとＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化学物質を含有することを特徴とする電子写真装置が提供される。
【化５】
0004011806.tif 000002
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子写真装置を概略的に示す図である。図１に示す電子写真装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの液体現像剤を用いて電子写真像を形成するカラー電子写真装置である。
【００２８】
図１に示す電子写真装置は、電子写真感光体として感光ドラム１を有している。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の表面を清浄化するクリーナ９、帯電手段である帯電器２１〜２４、現像器４１〜４４、及び転写手段５が配置されている。図１に示す電子写真装置の各構成要素について、さらに詳しく説明する。
【００２９】
感光ドラム１は、導電性表面を有する基体とその導電性表面上に形成された感光体層とを有している。感光体層は像保持面を構成しており、例えば、光照射により帯電状態等に変化を生ずる有機系、アモルファスシリコン系、ＳｅＴｅ系、或いは酸化亜鉛系の感光性材料を含有している。また、この感光体層は、コロナ帯電器、コロトロン帯電器、或いはスコロトロン帯電器のような帯電器２-nにより正及び負のいずれかの極性に帯電され得る。
【００３０】
このように構成される感光ドラム１は、図１に示すように、図示しない駆動機構により矢印２５に示す方向に回転させられ、それにより、感光ドラム１の像保持面はクリーナ８、帯電器２１〜２４、現像器４１〜４４、及び転写手段５等に対して相対的に移動する。なお、感光ドラム１の構造については、後で詳細に説明する。
【００３１】
感光ドラム１の周囲には、さらに、画像書込み手段として、レーザ露光器やＬＥＤ（図示せず）のような光源を有する光学系ユニットが配置されている。例えば、レーザ露光器から出力されたレーザ光３１〜３４は、光学系ユニットの一部を構成する窓部５１〜５４を介して、帯電器２１〜２４により所定の極性に帯電した感光ドラム１の像保持面に照射される。それにより、照射部と非照射部との間で表面電位に差が生じ、像保持面にイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像情報に対応した静電潜像が形成される。なお、潜像形成手段は、この画像書込み手段と上述した帯電手段とで構成されている。
【００３２】
現像器４１〜４４のそれぞれは、静電潜像が形成された感光ドラム１の像保持面にトナーと溶媒とを含有する液体現像剤、すなわち現像液を供給するものである。現像器４１〜４４は、通常、現像液を収容する容器と、像保持面と僅かな間隙を隔てて離間され上記容器から感光ドラム１の像保持面に現像液を供給する現像ローラと、現像ローラに電圧を印加する電圧印加機構とを有している。
【００３３】
これら現像器４１〜４４は、トナーの帯電極性を利用して、感光ドラム１の表面に静電潜像に対応するパターンで現像剤像を形成する。また、感光ドラム１の周囲には、これら現像器４１〜４４と潜像形成手段とが交互に配置されている。すなわち、図１に示す電子写真装置によると、感光ドラム１の像保持面上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの現像剤像を順次形成することができる。
【００３４】
転写手段５は、感光ドラム１と接して配置された中間転写媒体である転写ローラ６と、転写ローラ６に圧力を印加する加圧ローラ８とで構成されている。転写ローラ６は、図示しない電圧印加手段により所定の電圧を印加可能な構造を有することができる。また、通常、転写ローラ６はヒータ（図示せず）を内蔵していおり、転写ローラ６の周囲にはクリーナ９１が設けられる。転写ローラ６のさらに詳細な構造については、後で説明する。
【００３５】
次に、図１に示す電子写真装置を用いた電子写真像の形成プロセスについて説明する。図１に示す電子写真装置を用いた電子写真像の形成プロセスは、例えば、感光ドラム１を矢印２５に示す方向に連続的に回転させつつ行われる。まず最初に、クリーナ９で清浄化された像保持面は、感光ドラム１の回転に伴って帯電器２１の正面に至り、そこで正及び負のいずれか一方の極性に均一に帯電させられる。
【００３６】
次に、帯電器２１により帯電させた像保持面は、感光ドラム１の回転に伴って窓部５１の正面へと送られ、そこで、帯電した像保持面に図示しないレーザ露光器から窓部５１を介してレーザ光３１がイエローの画像情報に対応して照射される。その結果、像保持面の露光部は除電され、像保持面にはイエローの画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００３７】
イエローの静電潜像が形成された像保持面は、次に、感光ドラム１の回転に伴って現像器４１へと送られる。現像器４１に到達した像保持面には、イエローのトナーと溶剤とを含有するイエローの現像液が供給される。このとき、現像ローラにはトナーの帯電極性と同極性の所定のバイアス電圧が印加される。これにより、像保持面と現像ローラとのギャップに供給された現像液中に電場が形成され、トナーは電気泳動により感光ドラム１に向けて移動する。その結果、感光ドラム１の像保持面には、イエローの現像剤像が形成される。
【００３８】
なお、ここで使用する現像液は、例えば、１重量％〜１０重量％のトナーと溶媒とを含有するものである。また、トナー粒子としては、アクリル系共重合体と顔料とを混合してなる粒子等を用いることができ、溶剤としては、エクソン社製のアイソパーやノーパーのような高抵抗率の或いは絶縁性の石油系溶媒等を使用することができる。
【００３９】
像保持面にイエローの現像剤像を形成した後、上述したのと同様の方法により、マゼンタ、シアン、及びブラックの現像剤像を順次形成する。その後、以下に説明する転写工程を実施する。
【００４０】
まず、被転写材である用紙１０を転写ローラ６と加圧ローラ８との間に挿入する。転写ローラ６は、図示しないヒータにより、例えば４０〜６０℃程度の比較的低い温度に加熱しておく。次に、感光ドラム１、転写ローラ６、及び加圧ローラ８を回転させて、像保持面に形成された現像剤像を転写ローラ６の表面に接触させるのとともに、転写ローラ６にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加する。その結果、現像剤像は、転写ローラ６との間の静電引力により、感光ドラム１の像保持面から転写ローラ６上に転写される。
【００４１】
転写ローラ６上に転写された現像剤像は、転写ローラ６の回転に伴って移動し、用紙１０と接触する。このとき、加圧ローラ８から転写ローラ６に圧力が加えられているので、現像剤像は転写ローラ６表面から用紙１０上に転写される。用紙１０は転写ローラ６の回転に伴って矢印２６の方向に移動し、転写ローラ６上に転写された現像剤像は、用紙１０上に連続的に転写される。なお、湿式電子写真技術においては、多く場合、定着プロセスは室温で実行可能であるが、上記用紙１０への現像剤像の転写の際に加圧ローラ８を加熱して、熱による定着を行ってもよい。以上のようにして、用紙１０上にフルカラーの電子写真像を形成することができる。
【００４２】
さて、本実施形態によると、上述した電子写真装置の感光ドラム１及び転写ローラ６の少なくとも一方は、その表面領域に後で詳述するＳｉを含む化合物を含有している。以下、感光ドラム１及び転写ローラ６の構造並びに上記Ｓｉを含む化合物について説明する。
【００４３】
まず、感光ドラム１の表面領域が上記Ｓｉを含む化合物を含有する場合に採用される構造について図２を参照しながら説明する。
図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る電子写真装置に用いられる感光ドラム１の例を示す断面図である。図２（ａ），（ｂ）に示す感光ドラム１は、導電性表面を有する基体１１と基体１１の導電性表面上に形成された感光体層１２とを有している。
【００４４】
基体１１は、図２（ａ）に示すように、Ａｌのような導電性材料からなる導電性基体１１であってもよく、図２（ｂ）に示すように、ポリエチレンのような絶縁体からなる絶縁性基体１５の表面に導電膜１６を形成してなるものであってもよい。
【００４５】
感光体層１２は、上記Ｓｉを含む化合物と、有機系、アモルファスシリコン系、ＳｅＴｅ系、或いは酸化亜鉛系などの感光性材料とを含有している。また、この感光体層１２は、上述した帯電器２１〜２４により正及び負のいずれかの極性に帯電され得る。感光体層１２は、上記Ｓｉを含む化合物と感光性材料とが混合された単層構造を有していてもよいが、通常は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、基体１１の導電性表面上に感光性材料を含有する帯電層１３と上記Ｓｉを含む化合物を含有する表面層１４とを順次積層した構造を有している。感光体層１２が図２（ａ），（ｂ）に示すように積層構造を有する場合、帯電層１３の汚染を防止することができる。また、この場合、帯電層１３が現像液に含まれる溶剤と接触することにより生ずる劣化を防止することができる。なお、表面層１４は、円筒形の像保持面を構成している。
【００４６】
次に、転写ローラ６の表面領域が上記Ｓｉを含む化合物を含有する場合に採用される構造について図３を参照しながら説明する。
図３は、本発明の一実施形態に係る電子写真装置に用いられる転写ローラ６の例を示す断面図である。図３に示す転写ローラ６は、基体１７とその上に順次積層された下地層１８及び表面層１９を有している。
【００４７】
転写ローラ６の基体１７は、必須の構成要素ではなく、下地層１８を構成する材料や装置の構成等に応じて適宜用いられる。基体１７に用いられる材料に特に制限はなく、下地層１８は一般的な転写ローラに用いられる材料、例えば、ポリイミド、ポリエステル、テフロン、及びポリプロピレンなどの樹脂や、ニッケル及びステンレスなどの可撓性の金属等を用いてチューブ状に形成することができる。また、下地層１８は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、及びＮＢＲのようなエラストマーを用いてチューブ状に形成してもよい。
【００４８】
転写ローラ６の表面層１９は、上記Ｓｉを含む化合物を含有している。転写ローラ６がこのような表面層１９を有している場合、表面の汚染を防止することができる。また、下地層１８が現像液に含まれる溶剤と接触することにより生ずる劣化を防止することができる。
【００４９】
なお、感光ドラム１の表面領域が上記Ｓｉを含む化合物を含有しない場合は、図２（ａ），（ｂ）に示す感光ドラム１から表面層１４を除いた構造が採用される。また、同様に、転写ローラ６の表面領域が上記Ｓｉを含む化合物を含有しない場合は、図３に示す転写ローラ６から表面層１９を除いた構造が採用される。
【００５０】
上述した感光ドラム１の表面層１４及び転写ローラ６の表面層１９は、Ｓｉを含む化合物として、ポリシラザンのようにＳｉ−Ｎ結合やＳｉ−Ｃ−Ｎ結合等を有する化合物を含有している。これら化合物は、通常、シリカの生成に用いた原料の未反応物或いはシリカの生成に伴って生じた反応副生成物として表面層１４，１９中に含有されている。すなわち、表面層１４，１９は、通常、Ｓｉ−Ｎ結合やＳｉ−Ｃ−Ｎ結合等を有する化合物に加え、Ｓｉ−Ｏ結合を有する化合物であるシリカを含有している。
【００５１】
表面層１４，１９中に含有されるＳｉ−Ｎ結合やＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物は、下記化学式（１）或いは（２）に示す構造を１つのみ有する低分子量の化合物であってもよいが、好ましくは、主鎖が下記化学式（１）或いは（２）に示す構造を繰返し単位として有するポリマー、すなわち、ポリシラザン骨格を有する化合物である。かかる構造を有するポリマーを用いて形成した表面層１４，１９、換言すれば、かかる構造を有するポリマーを含有する表面層１４，１９においては、極めて高い機械的強度が得られる。したがって、長期間にわたって使用した場合でも転写効率が大幅に低下するのを防止することができる。
【００５２】
【化１】
0004011806.tif 000003
【００５３】
［上記化学式（１）及び（２）において、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、及びＲ5は、それぞれ、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリル基、水素原子の少なくとも一部がフッ素で置換されたアルキル基、アルキルシリル基、及びアルキルアミノ基からなる群より選ばれる。また、Ｒ1〜Ｒ3の１つは水素原子である。］
なお、通常、シラザン骨格は一般には上記化学式（１）に示す構造を意味するが、本発明においては、その変成体である上記化学式（２）に示す構造もシラザン骨格に含まれることとする。すなわち、本発明においてポリシラザン骨格を有する化合物は、上記化学式（１）に示す構造を繰返し単位として有するポリマー、上記化学式（２）に示す構造を繰返し単位として有するポリマー、及び上記化学式（１）に示す構造並びに上記化学式（２）に示す構造を繰返し単位として有するポリマーを包含するものとする。
【００５４】
上記ポリマーは、直鎖状の或いは分枝した鎖状ポリマーであってもよく、環状構造を有するものであってもよい。また、このようなポリマーは、Ｓｉ−Ｏ結合やＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合等を有することが好ましい。
【００５５】
表面層１４，１９中に含有されるＳｉ−Ｎ結合やＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物は、Ｓｉ−ＣnＨ2n+1結合或いはＳｉ−ＣnＦ2n+1結合（ｎは自然数）を有することが好ましい。すなわち、上記化合物のＳｉ原子はハイドロカーボン基（−ＣnＨ2n+1基）やフルオロカーボン基（−ＣnＦ2n+1基）で修飾されていることが好ましい。これら官能基を上記化合物に導入した場合、表面層１４，１９をより均一に及び所望の膜厚で形成することができ、しかも、表面層１４，１９とトナーとの間の付着力を低減することができるため、十分に高い転写効率を得ること、すなわち高画質を実現することができる。
【００５６】
また、これら官能基を上記化合物に導入した場合、画質の向上には他の要因も寄与する。上述したように、電子写真技術において、感光ドラムの像保持面への現像剤像の形成には静電作用が利用される。そのため、良好な画質を得るためには、像保持面の電気抵抗値が十分に高いことが必要である。しかしながら、表面層１４，１９が大気中の水分等を吸着した場合、像保持面の電気抵抗値が低下するため、静電潜像や現像剤像がぼやけ、画質の低下を生じてしまう。
【００５７】
それに対し、表面層１４，１９中に含有されるＳｉ−Ｎ結合やＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物のＳｉ原子をハイドロカーボン基やフルオロカーボン基で修飾した場合、大気中の水分等が表面層１４，１９に吸着されるのを抑制することができる。したがって、高湿度下においても像保持面の電気抵抗値を十分に高く維持することができ、より高画質を実現することができる。
【００５８】
表面層１４，１９は、Ｓｉ−Ｎ結合やＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物に加え、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥという）に代表されるフッ素樹脂のようにＣ−Ｆ結合を有する化合物をさらに含有することが好ましい。この場合も、表面層１４，１９とトナーとの間の付着力を低減することができ、十分に高い転写効率を得ることが可能となる。また、上述したのと同様の理由により、像保持面の電気抵抗値を十分に高く維持することができる。したがって、より高画質を実現することができる。なお、Ｃ−Ｆ結合を有する化合物は、通常、表面層１４，１９中に例えば平均粒径が０．２μｍ〜０．４μｍの微粒子の形態で含有される。
【００５９】
また、表面層１４，１９は、Ｃ−Ｆ結合を有する化合物だけでなく、他の添加物を含有することもできる。そのような添加物は有機化合物及び無機化合物のいずれであってもよい。表面層１４，１９が含有することができる有機化合物としては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等のポリマー；フタロシアニン、キナクリドン、及びアゾ染料等の染料或いは顔料などを挙げることができる。また、表面層１４，１９が含有することができる無機化合物としては、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化チタン、シリカ、酸化マグネシウム、酸化マンガン、及び酸化バナジウム等の金属酸化物；金属窒化物；炭化珪素；二硫化モリブデン等の金属硫化物；タルク、マイカ、カオリン、及びモンモリロナイト等の複合結晶構造を有する鉱物；銅、アルミニウム、及びニッケル等の金属粉；カーボン等の染料或いは顔料などを挙げることができる。
【００６０】
これら添加物は、表面層１４，１９中に、例えば平均粒径が０．０１μｍ〜５μｍ程度の微粒子の形態で含有されてもよく、可能であれば、Ｓｉ−Ｎ結合やＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物と化学的に結合した状態で含有されてもよい。また、これら添加物の表面層１４，１９中での濃度は、５０質量％以下であることが好ましい。通常、表面層１４，１９中の添加物濃度が上記範囲内にあれば、十分な機械的強度を得ることができる。
【００６１】
表面層１４，１９中に含有されるＳｉ−Ｎ結合やＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物は、Ｓｉ−Ｎ結合及びＳｉ−Ｃ−Ｎ結合のいずれを有していてもよいが、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ結合を有することが好ましい。表面層１４，１９がＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物を含有する場合、Ｓｉ−Ｎ結合を有する化合物を含有する場合に比べて、感光ドラム１の像保持面の電気抵抗値をより高めることができる。したがって、より高画質を実現することができる。
【００６２】
上述した表面層１４，１９は、０．０５μｍ〜２μｍ程度の厚さを有することが好ましく、０．１μｍ〜１μｍ程度の厚さを有することがより好ましい。表面層１４，１９の厚さが過剰に厚い場合、クラックを生じ易く、しかも、帯電層１３とトナーとの間の静電作用が弱められて画質の低下を生ずることがある。また、表面層１４，１９の厚さが過剰に薄い場合、十分な機械的強度を得ることができないことがある。なお、本実施形態に係る表面層１４，１９は、後述するように所定の塗布液をコートすることにより形成されるので、その膜厚は、バルクのシリコンを窒化することにより形成される窒化膜やバルクのシリコンの表面に形成される自然酸化膜等に比べて遥かに厚い。換言すれば、バルクのシリコンの表面領域に単に窒化処理等を施すだけでは、上述した効果を得ることはできない。
【００６３】
以上説明した表面層１４，１９は、例えば、以下に示す方法により形成することができる。上記化学式（１）に示す構造を繰返し単位として有するポリシラザンを用いて表面層１４，１９を形成する場合を例に説明する。
【００６４】
まず、ポリシラザンを所定の溶媒に溶解させてなる塗布液を、ディッピング法、スピンコーティング法、ロールコーティング法、及びスプレーコーティング法などの方法により帯電層１３や基体１７の表面にコートする。次に、帯電層１３や基体１７の表面に塗布した塗布液から溶媒を除くのとともに水やアルコールのようにＯＨ基を有する化合物を用いて加水分解を生じさせ、さらに、それにより生じた生成物を縮合させる。このようにして、ポリシラザンをシリカへと転化させて、表面層１４，１９を得る。
【００６５】
上述したような方法でポリシラザンを用いて表面層１４，１９を形成した場合、ポリシラザンの全てがシリカとなる訳ではなく、ポリシラザンの一部は未反応のまま或いは部分的に反応を生じた状態で表面層１４，１９に含まれる。すなわち、ポリシラザンを用いて表面層１４，１９を形成した場合、表面層１４，１９には必然的にポリシラザン骨格を有する化合物が含まれる。すなわち、表面層１４，１９はＳｉ及びＯのみから構成される訳ではなく、ＮやＣも含有している。
【００６６】
また、ポリシラザンを用いた場合、表面層１４，１９を極めて緻密に形成することができる。したがって、表面層１４，１９を薄く形成したとしても、十分な耐摩耗性が得られる。
【００６７】
上述したような方法で表面層１４，１９を形成する場合、原料であるポリシラザンとしては、数平均分子量Ｍnがスチレン換算で２００〜４０００程度、重量平均分子量Ｍw１０００〜２００００程度であるものを用いることが望ましい。
【００６８】
このような方法で表面層１４，１９を形成する場合、ポリシラザンを含有する塗布液には、上述した添加物を含有させることができる。また、上記塗布液には、ポリシラザンとの間で反応を生ずる化合物を含有させることができる。例えば、上記塗布液に、反応性シリコーンオリゴマーのようなシリコーン類、テトラフルオロエチレンのようなフッ素化合物、アクリル類、ウレタン類、ポリイミド類、及びポリアミド類等を含有させることができる。これら化合物とポリシラザンとを用いて共重合などの反応を生じさせる場合には、上記塗布液に、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、及びジルコニウム系カップリング剤のような公知のカップリング剤をさらに含有させてもよい。
【００６９】
上述した実施形態では、転写ローラ６を用いる場合について説明したが、転写ローラ６は必ずしも設ける必要はない。また、上述した実施形態では、像保持面に４色の現像剤像を形成した後に転写を行ったが、各色毎に現像剤像を転写してもよい。
【００７０】
さらに、上述した実施形態では、本発明がより効果的に適用される湿式の電子写真技術について説明したが、本発明は乾式の電子写真技術に適用することも可能である。本発明を乾式の電子写真技術に適用する場合は、現像液の代わりに、ポリエステル樹脂と顔料、ワックス、及びＣＣＡ等との混合物を粒子状に形成してなるトナーを現像剤として用いる。また、像保持面への現像剤像の形成は、現像器でこのトナーを摩擦帯電させた後、帯電したトナーを像保持面に供給し、さらに現像バイアス電圧を印加することにより行えばよい。
【００７１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００７２】
（参考例１）
まず、塗布液として、東燃社製パーヒドロポリシラザン溶液Ｌ１２０を１５質量％の濃度で含有するジブチルエーテル溶液を調製した。次に、京セラ社製のアモルファスシリコン感光体の像保持面に、上記塗布液をディッピング法によりコートした。その後、感光体の像保持面にコートした塗布液を、大気圧雰囲気のもと１５０℃で１時間予備加熱し、さらに９０℃・８５％ＲＨの雰囲気下で３時間加熱した。以上のようにして、表面層１４を有する感光ドラム１を作製した。このようにして形成した表面層１４の膜厚は０．８μｍであった。また、感光ドラム１の帯電特性は、表面層１４を形成することにより、表面層１４の形成前に比べて若干劣化したが、実用範囲内であった。
【００７３】
次に、円筒状の剛体１７の表面に厚さ２ｍｍの導電性シリコーンゴム層１８を設け、その表面に、上記塗布液をディッピング法によりコートした。その後、導電性シリコーンゴム層１８上にコートした塗布液を、大気圧雰囲気のもと１５０℃で１時間予備加熱し、さらに９０℃・８５％ＲＨの雰囲気下で３時間加熱した。以上のようにして、表面層１９を有する転写ローラ６を作製した。このようにして形成した表面層１９の膜厚は１．０μｍであった。
【００７４】
以上のようにして形成した表面層１４，１９について調べたところ、Ｓｉ−Ｎ結合の存在が確認されたのとともに、それらはいずれもポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【００７５】
上述した方法により作製した感光ドラム１及び転写ローラ６を図１に示す電子写真装置に用い、上記実施形態において説明した方法を用いて用紙１０上への電子写真像の形成を行った。なお、転写ローラ６の表面温度は５０℃とし、転写ローラ６と加圧ローラ８との接触圧力を１０ｋｇ／ｃｍ2とした。また、現像液の溶剤としてはエクソン社製アイソパーＬを用い、トナーとしてはアクリル樹脂を含有する粒子を用いた。
【００７６】
その結果、本例に係る電子写真装置によると、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、初期と同等の画質を得ることができた。また、この時点での表面層１４，１９の膜厚は、ともに初期の膜厚から１０％程度減少したに過ぎず、表面層１４，１９は十分に高い機械的強度を有していることが確認された。
【００７７】
（参考例２）
まず、塗布液として、８０質量％のポリシラザンと２０質量％のＰＴＦＥ粒子とを含有する東燃社製パーヒドロポリシラザン溶液Ｆ０１を１５質量％の濃度で含有するジブチルエーテル溶液を調製した。この塗布液を用いたこと以外は参考例１に示したのと同様の方法により、感光ドラム１及び転写ローラ６を作製した。なお、表面層１４の膜厚は１．３μｍであり、表面層１９の膜厚は１．１μｍであった。
【００７８】
このようにして形成した表面層１４，１９について調べたところ、Ｓｉ−Ｎ結合の存在が確認されたのとともに、それらはいずれもポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。また、感光ドラム１の帯電特性は、表面層１４を形成することにより、表面層１４の形成前に比べて若干劣化したが、実用範囲内であった。
【００７９】
上述した方法により作製した感光ドラム１及び転写ローラ６を図１に示す電子写真装置に用い、上記実施形態において説明した方法を用いて用紙１０上への電子写真像の形成を行った。
【００８０】
その結果、本例に係る電子写真装置によると、２万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、初期と同等の画質を得ることができた。また、この時点での表面層１４，１９の膜厚は、ともに初期の膜厚から１４％程度減少したに過ぎず、表面層１４，１９は十分に高い機械的強度を有していることが確認された。
【００８１】
（参考例３）
まず、東燃社製パーヒドロポリシラザン溶液Ｌ１２０を１５質量％の濃度で含有するジブチルエーテル溶液を調製した。次に、このジブチルエーテル溶液と、３−３−３−トリフルオロプロピルトリメトキシシランの加水分解物とを１００：１の重量比で含有する溶液を塗布液として調製した。この塗布液を用いたこと以外は参考例１に示したのと同様の方法により、感光ドラム１及び転写ローラ６を作製した。なお、表面層１４の膜厚は０．４μｍであり、表面層１９の膜厚は０．３μｍであった。
【００８２】
このようにして形成した表面層１４，１９について調べたところ、Ｓｉ−Ｎ結合の存在が確認されたのとともに、それらはいずれもポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。また、感光ドラム１の帯電特性は、表面層１４を形成することにより、表面層１４の形成前に比べて若干劣化したが、実用範囲内であった。
【００８３】
上述した方法により作製した感光ドラム１及び転写ローラ６を図１に示す電子写真装置に用い、上記実施形態において説明した方法を用いて用紙１０上への電子写真像の形成を行った。なお、転写ローラ６の表面温度等の各種条件は実施例１に示したのと同条件とした。
【００８４】
その結果、本例に係る電子写真装置によると、２万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、初期と同等の画質を得ることができた。また、この時点での表面層１４，１９の膜厚は、ともに初期の膜厚から１１％程度減少したに過ぎず、表面層１４，１９は十分に高い機械的強度を有していることが確認された。
【００８５】
（参考例４）
まず、化学的に修飾されていないポリシラザンを含有する東燃社製パーヒドロポリシラザン溶液を１５質量％の濃度で含有するジブチルエーテル溶液を調製した。次に、このジブチルエーテル溶液と、ダイキン社製フッ素樹脂微粒子ルブロンＬ−２Ｆとを１０：１の重量比で含有する溶液を塗布液として調製した。この塗布液を用いたこと以外は参考例１に示したのと同様の方法により、感光ドラム１及び転写ローラ６を作製した。なお、表面層１４の膜厚は１．２μｍであり、表面層１９の膜厚は１．１μｍであった。
【００８６】
このようにして形成した表面層１４，１９について調べたところ、Ｓｉ−Ｎ結合の存在が確認されたのとともに、それらはいずれもポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。また、感光ドラム１の帯電特性は、表面層１４を形成することにより、表面層１４の形成前に比べて若干劣化したが、実用範囲内であった。
【００８７】
上述した方法により作製した感光ドラム１及び転写ローラ６を図１に示す電子写真装置に用い、上記実施形態において説明した方法を用いて用紙１０上への電子写真像の形成を行った。なお、転写ローラ６の表面温度等の各種条件は実施例１に示したのと同条件とした。
【００８８】
その結果、本例に係る電子写真装置によると、２万５千枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、初期と同等の画質を得ることができた。また、この時点での表面層１４，１９の膜厚は、ともに初期の膜厚から１４％程度減少したに過ぎず、表面層１４，１９は十分に高い機械的強度を有していることが確認された。
【００８９】
（参考例５）
まず、化学的に修飾されていないポリシラザンを含有する東燃社製パーヒドロポリシラザン溶液を１５質量％の濃度で含有するジブチルエーテル溶液を調製した。次に、このジブチルエーテル溶液と、平均粒径が０．２μｍのタルク微粉末とを９：１の重量比で含有する溶液を塗布液として調製した。この塗布液を用いたこと以外は参考例１に示したのと同様の方法により、感光ドラム１及び転写ローラ６を作製した。なお、表面層１４の膜厚は０．７μｍであり、表面層１９の膜厚は１．６μｍであった。
【００９０】
このようにして形成した表面層１４，１９について調べたところ、Ｓｉ−Ｎ結合の存在が確認されたのとともに、それらはいずれもポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。また、感光ドラム１の帯電特性は、表面層１４を形成することにより、表面層１４の形成前に比べて若干劣化したが、実用範囲内であった。
【００９１】
上述した方法により作製した感光ドラム１及び転写ローラ６を図１に示す電子写真装置に用い、上記実施形態において説明した方法を用いて用紙１０上への電子写真像の形成を行った。なお、転写ローラ６の表面温度等の各種条件は実施例１に示したのと同条件とした。
【００９２】
その結果、本例に係る電子写真装置によると、２万５千枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、初期と同等の画質を得ることができた。また、この時点での表面層１４，１９の膜厚は、ともに初期の膜厚から１４％程度減少したに過ぎず、表面層１４，１９は十分に高い機械的強度を有していることが確認された。
【００９３】
（参考例６）
参考例１に示したのと同様の方法により作製した感光ドラム１及び転写ローラ６を１成分非磁性接触型の乾式電子写真装置に用い、通常の乾式プロセスにより用紙１０上への電子写真像の形成を行った。なお、プロセス速度は８０ｍｍ／ｓｅｃとした。また、トナーとしては、ポリエステルを含有する正帯電性ブラックトナーを用いた。感光ドラム１の帯電電位は８００Ｖとし、レーザ光を露光後の感光ドラム１の露光後電位は２０４Ｖであった。現像電位は４００Ｖとし、転写ローラ６の電位は８５０Ｖとした。また、現像剤像を転写した用紙１０には、１６０℃の温度で加熱定着処理を施した。
【００９４】
その結果、本例に係る乾式電子写真装置によると、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、初期と同等の画質を得ることができた。また、この時点での表面層１４，１９の膜厚は、ともに初期の膜厚から２２％程度減少したに過ぎず、表面層１４，１９は十分に高い機械的強度を有していることが確認された。
【００９５】
（参考例７）
参考例１で用いた湿式電子写真装置を、用紙１０が感光ドラム１と転写ローラ６との間を通過して、現像剤像が感光ドラム１から用紙１０に直接転写されるように改造した。この湿式電子写真装置を用いて現像剤像を感光ドラム１から用紙１０に直接転写したこと以外は実施例１に示したのと同様の方法により、用紙１０上への電子写真像の形成、具体的には印字を行った。
【００９６】
その結果、本例に係る電子写真装置によると、１万枚の用紙１０に印字を行った形成した時点でも、初期と同等の画質を得ることができた。また、この時点での表面層１４，１９の膜厚は、ともに初期の膜厚から２３％程度減少したに過ぎず、表面層１４，１９は十分に高い機械的強度を有していることが確認された。
【００９７】
（比較例１）
表面層１４，１９を形成しなかったこと以外は参考例１に示したのと同様の方法により、用紙１０上への印字を行った。しかしながら、初期においてさえ、良好な画質で印字を行うことはできなかった。
【００９８】
（比較例２）
東芝シリコーン社製のシリコーン系ハードコート剤トスガード５１０を用いて表面層１４，１９を形成したこと以外は参考例１に示したのと同様の方法により感光ドラム１及び転写ローラ６を作製した。なお、表面層１４の膜厚は１．２μｍであり、表面層１９の膜厚は２．１μｍであった。
【００９９】
上述した方法により作製した感光ドラム１及び転写ローラ６を図１に示す電子写真装置に用い、上記実施形態において説明した方法により、用紙１０上への電子写真像の形成を行った。
【０１００】
本比較例に係る電子写真装置を用いて、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成することを試みたが、初期と同等の画質を得ることができたのは２００枚目までであった。また、この時点で、表面層１４，１９は剥離したため、それらの膜厚を測定することはできなかった。
【０１０１】
（比較例３）
表面層１４，１９を設けなかったこと以外は参考例６に示したのと同様の方法により用紙１０上への電子写真像の形成を行った。しかしながら、５０００枚の用紙１０上への電子写真像の形成を終えた以降は、背景かぶりが増加し、良好な画質を得ることができなかった。その原因を調べたところ、帯電層１３等の摩耗に起因していることが判明した。
【０１０２】
（参考例８）
まず、図２（ａ）に示す構造の感光ドラム１を作製した。なお、基体１１は円筒形の導電性基体であり、帯電層１３はフタロシアニン系顔料をバインダ樹脂であるポリカーボネートに分散してなる有機系感光性材料で構成した。また、表面層１４は、以下に示す方法により形成した。
【０１０３】
すなわち、まず、帯電層１３の表面を２−プロパノールで洗浄し、高圧窒素ガスを吹き付けて乾燥させた。次に、東燃社製のパーヒドロポリシラザンをジブチルエーテルで固形分濃度が１０質量％となるように希釈することにより、塗布液を調製した。その後、窒素雰囲気下、ディッピング法により、帯電層１３上にこの塗布液をコートした。ディッピング法によるコートの際の引上速度は１０ｃｍ／ｍｉｎとした。
【０１０４】
次に、帯電層１３上に形成された塗布膜を乾燥窒素雰囲気下で風乾させ、その後、６０℃のプリベークを１０分間行うことにより、塗布膜から有機溶剤を除去した。さらに、６０℃・８０％ＲＨの条件下で塗布膜を加熱硬化させることにより、表面層１４を形成した。このようにして形成した表面層１４の膜厚は約０．２０μｍであった。
【０１０５】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸ線光電子分光（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ  ｐｈｏｔｏ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｎ結合の存在が確認された。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１０６】
上述した方法により作製した感光ドラム１を図１に示す電子写真装置に用い、上記実施形態において説明した方法を用いて用紙１０上への電子写真像の形成を行い、さらに、転写効率を測定した。なお、転写ローラ６の下地層１８はウレタンゴムで構成し、表面層１９は設けなかった。加熱温度は、感光ドラム１側及び転写ローラ６側の双方について７０℃とした。転写ローラ６から感光ドラム１に加わる荷重は、Ａ４用紙の横幅（約２１０ｍｍ）当り５０ｋｇとなるように、加圧ローラ８を用いて制御した。また、転写効率は、転写前後での用紙１０の重量を測定することにより求めた。
【０１０７】
その結果、本例に係る電子写真装置によると、初期の転写効率は６２％であり、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点の転写効率は５９％であった。すなわち、転写効率が大幅に低下するのを抑制することができた。
【０１０８】
（参考例９）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例８に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。すなわち、東燃社製Ｆ−Ｄ８２０をジブチルエーテルで固形分濃度が１０質量％となるように希釈することにより調製した塗布液を用い、参考例８に示したのと同様の方法により厚さ約０．２５μｍの表面層１４を形成した。なお、東燃社製Ｆ−Ｄ８２０は、フルオロカーボン基で修飾されたポリシラザンを含有している。
【０１０９】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｎ結合及びＳｉ−ＣnＦ2n+1結合の存在が確認された。また、表面に存在するＳｉ−Ｎ結合の数ＮSiNとＳｉ−ＣnＦ2n+1結合の数ＮSiCFとの比ＮSiN／ＮSiCFは２５／１００であった。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１１０】
上述した方法により作製した感光ドラム１を図１に示す電子写真装置に用いて参考例８に示したのと同様の条件で電子写真像の形成を行い、さらに、転写効率を測定した。その結果、本例に係る電子写真装置によると、初期において１００％に近い転写効率を得ることができた。さらに、本例に係る電子写真装置によると、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、９８％という高い転写効率を維持することができた。
【０１１１】
（参考例１０）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例８に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。すなわち、東燃社製Ｎ−Ｎ８２０をジブチルエーテルで固形分濃度が１０質量％となるように希釈することにより調製した塗布液を用い、プリベークを９０℃で１０分間行い、加熱硬化を９０℃・８０％ＲＨの条件下で行ったこと以外は参考例８に示したのと同様の方法により厚さ約０．２０μｍの表面層１４を形成した。なお、東燃社製Ｎ−Ｎ８２０は、ハイドロカーボン基で修飾されたポリシラザンを含有している。
【０１１２】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｎ結合及びＳｉ−ＣnＨ2n+1結合の存在が確認された。また、表面に存在するＳｉ−Ｎ結合の数ＮSiNとＳｉ−ＣnＨ2n+1結合の数ＮSiCHとの比ＮSiN／ＮSiCHは２０／１００であった。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１１３】
上述した方法により作製した感光ドラム１を図１に示す電子写真装置に用いて参考例８に示したのと同様の条件で電子写真像の形成を行い、さらに、転写効率を測定した。その結果、本例に係る電子写真装置によると、初期において９８％の転写効率を得ることができた。さらに、本例に係る電子写真装置によると、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、９５％という高い転写効率を維持することができた。
【０１１４】
（参考例１１）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例８に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。すなわち、東燃社製Ｐ−Ｄ８２０をジブチルエーテルで固形分濃度が１５質量％となるように希釈することにより調製した塗布液を用いたこと以外は参考例８に示したのと同様の方法により厚さ約０．３５μｍの表面層１４を形成した。なお、東燃社製Ｐ−Ｄ８２０は、ポリシラザンと平均粒径が２０ｎｍのＰＴＦＥ粒子とを含有している。
【０１１５】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｎ結合及びＣ−Ｆ結合の存在が確認された。また、表面に存在するＳｉ−Ｎ結合の数ＮSiNとＣ−Ｆ結合の数ＮCFとの比ＮSiN／ＮCFは１５／１００であった。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１１６】
上述した方法により作製した感光ドラム１を図１に示す電子写真装置に用いて参考例８に示したのと同様の条件で電子写真像の形成を行い、さらに、転写効率を測定した。その結果、本例に係る電子写真装置によると、初期において１００％の転写効率を得ることができた。さらに、本例に係る電子写真装置によると、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、９４％という高い転写効率を維持することができた。
【０１１７】
（比較例４）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例８に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。すなわち、１０重量部のトスガード５１０（東芝シリコーン社製のシリコーンハードコート剤）と、２重量部のＸＣ９８−Ｂ２４７２（東芝シリコーン社製のフルオロアルキルシラン）と、５重量部の２−プロパノールとを混合してなる塗布液を調製した。この塗布液を用い、ディッピング法により、帯電層１３上にこの塗布液をコートした。ディッピング法によるコートの際の引上速度は５ｃｍ／ｍｉｎとした。次に、帯電層１３上に形成された塗布膜を室温大気雰囲気下で風乾させた後、塗布膜を９０℃で１時間加熱することにより硬化させ、表面層１４を形成した。このようにして形成した表面層１４の膜厚は約０．９０μｍであった。
【０１１８】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−ＣnＨ2n+1結合の存在は確認されたが、Ｓｉ−Ｎ結合の存在は確認されなかった。
【０１１９】
上述した方法により作製した感光ドラム１を図１に示す電子写真装置に用いて参考例８に示したのと同様の条件で電子写真像の形成を行い、さらに、転写効率を測定した。その結果、本比較例に係る電子写真装置によると、初期において１００％の転写効率を得ることができた。しかしながら、本比較例に係る電子写真装置によると、数枚の用紙１０に電子写真像を形成しただけで転写効率が著しく低下し、５０枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点で転写効率は１０％以下にまで低下した。
【０１２０】
（参考例１２）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例８に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。
【０１２１】
すなわち、まず、帯電層１３の表面を２−プロパノールで洗浄し、高圧窒素ガスを吹き付けて乾燥させ、その後、８０℃のベーキングを１０分間行った。次に、東燃社製のパーヒドロポリシラザンＮ−Ｎ７２０を、脱水処理したジブチルエーテルで固形分濃度が２０質量％となるように希釈することにより、塗布液を調製した。その後、窒素雰囲気下、ディッピング法により、帯電層１３上にこの塗布液をコートした。ディッピング法によるコートの際の引上速度は３ｃｍ／ｍｉｎとした。なお、東燃社製Ｎ−Ｎ７２０は、上記化学式（２）に示す構造を繰返し単位として有するポリシラザンを含有している。
【０１２２】
次に、帯電層１３上に形成された塗布膜を室温大気雰囲気（２５℃・５０％ＲＨ）下に３日間放置して塗布膜を硬化させることにより、表面層１４を形成した。このようにして形成した表面層１４の膜厚は約０．３５μｍであった。
【０１２３】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ結合の存在が確認された。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１２４】
上述した方法により作製した感光ドラム１を図１に示す電子写真装置に用い、参考例８において説明したのと同様の条件下で用紙１０上への電子写真像の形成を行い、さらに、転写効率を測定した。その結果、本例に係る電子写真装置によると、初期の転写効率は６２％であり、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点の転写効率は５９％であった。すなわち、転写効率が大幅に低下するのを抑制することができた。
【０１２５】
次に、表面層１４の表面抵抗を、デジタル超高抵抗／微少電流計（アドバンテスト社製Ｒ８３４０Ａ）を用いて測定した。具体的には、まず、表面層１４上に、直径７０ｍｍの円形開口部を有する円形電極と直径５０ｍｍの円形電極とを同心上に配置した。次に、この状態で、それら電極間に印加する電圧を５００、６００、７００、８００、９００、１０００Ｖの間で変化させ、それぞれについて表面抵抗を測定し、平均値を求めた。その結果、表面抵抗の平均値は４０％ＲＨの湿度条件下で１．０×１０17Ω以上であり、７０％ＲＨの湿度条件下で１．０×１０15Ω以下程度であった。
【０１２６】
次に、上記電子写真装置を用いて、表面層１４上にφ１００μｍの円形パターンを２００μｍピッチで縦横５列づつ形成した。すなわち、計２５個の可視円形画像を形成した。その後、ＣＣＤカメラを用いてこれら可視円形画像を読取った。さらに、画像処理ソフトを用いて、読取った可視円形画像の総面積Ｓを求め、２５個のφ１００μｍの円の面積の和Ｓ0に対する比Ｓ／Ｓ0を算出することにより、画像ぼけの評価を行った。その結果、比Ｓ／Ｓ0として１．９５なる値が得られた。
【０１２７】
（参考例１３）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例１２に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。すなわち、パーヒドロポリシラザンＮ−Ｎ７２０の代わりに東燃社製のポリシラザンＦ−Ｄ８２０を用いたこと以外は参考例１２に示したのと同様の方法により厚さ約０．２５μｍの表面層１４を形成した。
【０１２８】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｎ結合及びＳｉ−ＣnＦ2n+1結合の存在は確認されたが、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ結合の存在は確認されなかった。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１２９】
上述した方法により作製した感光ドラム１を用い、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定した。その結果、本例に係る電子写真装置によると、初期の転写効率は１００％であり、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、９４％という高い転写効率を維持することができた。
【０１３０】
次に、表面層１４の表面抵抗を、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定した。その結果、表面抵抗の平均値は５．０×１０13Ωであった。また、参考例１２において説明したのと同様の方法により画像ぼけの評価を行ったところ、比Ｓ／Ｓ0として３．２５なる値が得られた。
【０１３１】
（実施例１）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例１２に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。すなわち、パーヒドロポリシラザンＮ−Ｎ７２０の代わりに東燃社製のポリシラザンＦ−Ｄ７２０を用いたこと以外は参考例１２に示したのと同様の方法により厚さ約０．４０μｍの表面層１４を形成した。なお、東燃社製のポリシラザンＦ−Ｄ７２０は、上記化学式（２）に示す構造を繰返し単位として有し、フルオロカーボン基で修飾されたポリシラザンを含有している。
【０１３２】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ結合及びＳｉ−ＣnＦ2n+1結合の存在が確認された。また、表面に存在するＳｉ−Ｃ−Ｎ結合の数ＮSiCNとＳｉ−ＣnＦ2n+1結合の数ＮSiCFとの比ＮSiCN／ＮSiCFは２５／１００であった。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１３３】
上述した方法により作製した感光ドラム１を用い、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定した。その結果、本実施例に係る電子写真装置によると、初期の転写効率は１００％であり、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、９８％という高い転写効率を維持することができた。
【０１３４】
次に、表面層１４の表面抵抗を、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定した。その結果、表面抵抗の平均値は２．０×１０17Ωであった。また、参考例１２において説明したのと同様の方法により画像ぼけの評価を行ったところ、比Ｓ／Ｓ0として１．０４なる値が得られた。
【０１３５】
（実施例２）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例１２に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。すなわち、まず、パーヒドロポリシラザンＮ−Ｎ７２０の代わりに、パーヒドロポリシラザンＮ−Ｎ７２０をメチル基で修飾したポリシラザンを用いたこと以外は参考例１２と同様にして、帯電層１３上に塗布液をコートした。次に、帯電層１３上に形成された塗布膜を室温大気雰囲気下で５分間風乾させ、その後、６０℃で１０分間ベークすることにより、塗布膜から有機溶剤を除去した。さらに、塗布膜を過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2含有率：３５質量％）中に３０秒間浸漬させることによりシリカへの転化を生じさせ、その後、直ちに純水で洗浄した。最後に、７０℃で１時間の加熱硬化処理を行うことにより、膜厚が約０．５μｍの表面層１４を得た。
【０１３６】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ結合及びＳｉ−ＣnＨ2n+1結合の存在が確認された。また、表面に存在するＳｉ−Ｃ−Ｎ結合の数ＮSiCNとＳｉ−ＣnＨ2n+1結合の数ＮSiCFとの比ＮSiCN／ＮSiCHは２０／１００であった。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１３７】
上述した方法により作製した感光ドラム１を用い、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定した。その結果、本実施例に係る電子写真装置によると、初期の転写効率は９８％であり、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、９５％という高い転写効率を維持することができた。
【０１３８】
次に、表面層１４の表面抵抗を、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定した。その結果、表面抵抗の平均値は５．０×１０16Ωであった。また、参考例１２において説明したのと同様の方法により画像ぼけの評価を行ったところ、比Ｓ／Ｓ0として１．０９なる値が得られた。
【０１３９】
（実施例３）
表面層１４を以下に示す方法により形成したこと以外は参考例１２に示したのと同様の方法により感光ドラム１を作製した。すなわち、東燃社製ポリシラザンＰ−Ｄ７２０を、脱水処理したジブチルエーテルで固形分濃度が１５質量％となるように希釈することにより調製した塗布液を用いたこと以外は参考例１２に示したのと同様の方法により厚さ約０．４５μｍの表面層１４を形成した。なお、東燃社製ポリシラザンＰ−Ｄ７２０は、上記化学式（２）に示す構造を繰返し単位として有するポリシラザンと平均粒径２０ｎｍのＰＴＦＥ粒子とを含有している。
【０１４０】
以上のようにして形成した表面層１４についてＸＰＳ法を用いて表面分析を行ったところ、Ｓｉ−Ｃ−Ｎ結合及びＣ−Ｆ結合の存在が確認された。また、表面に存在するＳｉ−Ｃ−Ｎ結合の数ＮSiCNとＣ−Ｆ結合の数ＮSiCFとの比ＮSiCN／ＮCFは１５／１００であった。また、表面層１４は、ポリシラザン骨格を有する化合物を含有していることが判った。
【０１４１】
上述した方法により作製した感光ドラム１を用い、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定した。その結果、本実施例に係る電子写真装置によると、初期の転写効率は９４％であり、１万枚の用紙１０に電子写真像を形成した時点でも、９５％という高い転写効率を維持することができた。
【０１４２】
次に、表面層１４の表面抵抗を、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定した。その結果、表面抵抗の平均値は３．０×１０16Ωであった。また、参考例１２において説明したのと同様の方法により画像ぼけの評価を行ったところ、比Ｓ／Ｓ0として１．１１なる値が得られた。
【０１４３】
（参考例１４）
感光ドラム１として、図２（ａ）に示す構造の代わりに、図２（ｂ）に示す構造を採用したこと以外は参考例１２に示したのと同様の方法により感光体１を作製した。なお、基体１１としては、ポリエチレンからなる絶縁性基体１５上に導電膜１６としてＡｌ蒸着層を形成したものを用いた。このように絶縁性基体１５にフレキシブルな材料を用いた感光体１は、所謂、ベルト感光体或いはシート状感光体である。
【０１４４】
この感光体１の表面分析を行ったところ、参考例１２に示したのと同様の結果が得られた。また、上述した方法により作製した感光ドラム１を用い、参考例１２において説明したのと同様の方法により転写効率を測定したところ、参考例１２に示したのと同様の結果が得られた。さらに、表面層１４の表面抵抗の測定並びに画像ぼけの評価を行ったところ、これらについても参考例１２に示したのと同様の結果が得られた。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、電子写真感光体や中間転写媒体の表面に、Ｓｉを含む所定の化合物を含有する薄膜が形成されるため、機械的強度に優れた表面を得ることができる。すなわち、本発明によると、長期間にわたって使用した場合でも転写効率が大幅に低下するのを防止することが可能となる。
【０１４６】
また、本発明によると、上記Ｓｉを含む所定の化合物としてＳｉ−ＣnＨ2n+1結合或いはＳｉ−ＣnＦ2n+1結合を有する化合物を用いること、或いは上記Ｓｉを含む所定の化合物とＣ−Ｆ結合を有する化合物との混合物を含む薄膜を用いることにより、極めて高い転写効率を長期にわたって維持することが可能となる。
【０１４７】
さらに、本発明によると、上記Ｓｉを含む所定の化合物としてＳｉ−Ｃ−Ｎ結合を有する化合物を用いることにより、電子写真感光体表面の抵抗値を高めることができ、より高画質を実現することが可能となる。
【０１４８】
すなわち、本発明によると、機械的強度に優れた表面を有する電子写真感光体及び中間転写媒体並びにそれらの少なくとも一方を用いた電子写真装置が提供される。
【０１４９】
また、本発明によると、長期にわたって十分に高い転写効率を維持することを可能とする電子写真感光体及び中間転写媒体並びにそれらの少なくとも一方を用いた電子写真装置が提供される。
【０１５０】
さらに、本発明によると、より高画質を実現することを可能とする電子写真感光体及び中間転写媒体並びにそれらの少なくとも一方を用いた電子写真装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子写真装置を概略的に示す図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る電子写真装置に用いられる感光ドラムの例を示す断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子写真装置に用いられる転写ローラの例を示す断面図。
【符号の説明】
１…感光ドラム  ；  ５…転写手段  ；  ６…転写ローラ
８…加圧ローラ  ；  ９，９１…クリーナ  ；  １０…用紙
１１，１５，１７…基体  ；  １２…感光体層  ；  １４，１９…表面層
１６…導電膜  ；  １８…下地層  ；  ２１〜２４…帯電器
２５，２６…矢印  ；  ３１〜３４…レーザ光  ；  ４１〜４４…現像器
５１〜５４…窓部
【図１】
0004011806.tif 000008
【図２】
0004011806.tif 000009
【図３】
0004011806.tif 000010