(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、画像データにより光出力が変調される光源からの光ビームの走査により感光体をスポット露光し、感光面に静電潜像を生成する露光手段を備える画像形成装置であって、前記感光体が導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する感光層と、無機フィラーとバインダー樹脂とからなる保護層を有し、前記無機フィラーの平均粒子径：d、前記光ビームの波長：λ、感光面上の露光スポットの短軸長：Lを次式、
0.1<3.75×10-3L/λ<d/λ<0.5
の関係を満たす値を持つように定め、前記光ビームの光源として波長が400〜450nmの波長を有する半導体レーザーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、前記露光スポットの短軸長：Lが10〜40μmであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された画像形成装置が、前記感光体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング手段の中の少なくとも一つの手段を一体に支持したプロセスカートリッジを有したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを利用する画像形成装置（例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、印刷機等）に関し、より詳細には、光ビームによりスポット露光される感光体上に最適な画像形成を行うための条件を備えた前記画像形成装置及び該画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
「電子写真プロセス」という場合、一般に、光導電性の感光体をまず暗所で例えばコロナ放電によって帯電させ、次いで像露光し、露光部のみの電荷を選択的に散逸せしめて静電潜像を得、この潜像部を染料、顔料などの着色剤と高分子物質などの結合剤とからなる検電微粒子（トナー）で現像、可視化して画像を形成するようにした画像形成法の一つを指す。
このような電子写真プロセスにおいて用いられる感光体について要求される基本的な特性としては、
（１）暗所で適当な電位に帯電できること。
（２）暗所において電荷の散逸が少ないこと。
（３）光照射によって速やかに電荷を散逸できること。
などが挙げられる。
この方式のなかでも、現在ではレーザービームによって像露光をおこなう、いわゆるデジタル方式の電子写真プロセスが主流となって、レーザープリンタやデジタル複写機などで実用化されている。この方式では、デジタル画像データにより半導体レーザー（以下「ＬＤ（レーザーダイオード）」という）の光出力を変調制御し、ＬＤが発する光ビームにより感光体をラスター走査し（感光体ドラムを用いた場合、ビームの主走査ラインに直交する副走査方向に感光体ドラムを回転させ、ラスター走査を行う）、スポット光で感光面を露光する。
【０００３】
また近年、電子写真プロセスを用いた上記した方式による画像形成装置においては、高画質化が要求されるとともに高速化、小型化に伴い使用される感光体の高耐久化が要求されている。画像形成装置の寿命は感光体によって決まる場合が多く、それは電子写真プロセスにおいての、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの反復過程で機械的、化学的作用を受ける感光体における劣化が他に比べ著しいことに起因する。機械的劣化は感光体の摩耗、傷として、また化学的劣化は発生するオゾンによるバインダー樹脂、電荷移動材の酸化劣化、及び堆積物などとして現れ、いずれも画質低下を起こす。また高速化、小型化に伴い感光体ドラムが小径化され電子写真プロセスでの使用条件は厳しくなり、特にクリーニング部ではゴムブレードが使用され十分にクリーニングするためにはゴム硬度の上昇と当接圧力の上昇が余儀なくされる。そのために感光体の摩耗が促進され、電位変動、感度変動が生じ、それによる異常画像、カラー画像の色バランスがくずれ色再現性に問題が発生するなどの不具合が生じる。
【０００４】
このため摩耗に対しての余裕度をあげるため感光層の膜厚を厚くすることが試みられたが、現在主流となっている電荷発生層、電荷輸送層よりなる積層構成の感光体の場合、電荷輸送を担う電荷輸送層の膜厚を厚くすることになり、これより電荷移動の際に電荷が散逸し潜像の乱れが生じ、これに起因する解像度の低下をきたすなどの問題があった。
そこで、この問題を解決し、耐摩耗性の向上を図る他の方法として、保護層を設けたり感光層に無機フィラーを添加したりするといった方法を採用した提案がなされた（例えば、下記特許文献１〜５、参照）。
しかしながら、これらにより耐摩耗性は向上するものの、長期連続繰り返しで明部電位上昇となり、画像濃度低下などの画像劣化が発生した。この問題に対しては、さらに、金属酸化物微粒子を分散させた保護層を設け、その改善を図るとする提案がなされた（下記特許文献６、参照）。
【特許文献１】
特開平1-205171号公報
【特許文献２】
特開平7-333881号公報
【特許文献３】
特開平8-15887号公報
【特許文献４】
特開平8-123053号公報
【特許文献５】
特開平8-146641号公報
【特許文献６】
特開平8-179542号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来例に提案されている保護層を持つ感光体は、機械的強度が高く耐摩耗性は向上するものの、保護層により露光時の光が散乱してしまうことにより画像解像力が低下し、現像像では文字の太りなどが観察され、十分な解像力が得られない。
また、現在主流となっているＬＤなどのレーザービームによりスポット露光するレーザープリンタやデジタル複写機などにおいては、表面層を透過するレーザー光の散乱を抑制するために表面層に含む無機フィラーなどの微粉体の粒径をレーザー波長より短くすることが効果のあることとして知られていた（上記従来例における保護層に分散させる粒子についてもその旨の記載がある）。しかしながら、単純に粒径を小さくしすぎると、潜像形成の点では有利でも耐摩耗性を満足することが不可能となる場合が起きたり、感光体表面上の粗さによる乱反射の影響を受けやすく、細線再現性を悪化させる。こうした問題点に対する技術的な解決は、未だ図られていない状況にある。
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する感光層と、無機フィラーとバインダー樹脂とからなる保護層を有する感光体を光出力が変調される光源からの光ビームの走査によりスポット露光し、感光面に静電潜像を生成する露光手段を備えた画像形成装置において、従来技術の金属酸化物微粒子を分散させた保護層において生じた散乱による画像解像力の低下、また保護層に分散させた該粒子の粒径を小さくしすぎたために起きる細線再現性の悪化を軽減し、高画質、長寿命、高信頼性を高いレベルで達成することを可能にする画像形成装置及び該画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、感光体と、画像データにより光出力が変調される光源からの光ビームの走査により感光体をスポット露光し、感光面に静電潜像を生成する露光手段を備える画像形成装置であって、前記感光体が導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する感光層と、無機フィラーとバインダー樹脂とからなる保護層を有し、前記無機フィラーの平均粒子径：d、前記光ビームの波長：λ、感光面上の露光スポットの短軸長：Lを次式、0.1<3.75×10-3L/λ<d/λ<0.5の関係を満たす値を持つように定め、前記光ビームの光源として波長が400〜450nmの波長を有する半導体レーザーを用いることを特徴とする画像形成装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載された画像形成装置において、前記露光スポットの短軸長：Lが10〜40μmであることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された画像形成装置が、前記感光体と、帯電手段、現像手段、クリ−ニング手段の中の少なくとも一つの手段を一体に支持したプロセスカートリッジを有したことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、感光体と該感光体を光ビームの走査によりスポット露光する手段を有する画像形成装置に係わり、感光体における高画質現像、感光体の長寿命、高信頼性を高いレベルで達成するために、感光体における構成要件と露光条件の適正化を図ることを目的とするもので、この目的は、感光体が導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する感光層と、その表面に保護層を持ち、保護層には耐摩耗性向上のために無機フィラーをバインダー樹脂に添加するという構成を持つものに向けられる。
本発明では、保護層に添加する無機フィラーの平均粒径と、感光体へ像露光をおこなうレーザービームの波長、及びレーザービームによる露光スポット径の値（通常、露光スポット径は円形もしくは楕円形状をとるので、その短軸長の値を意味する。またパワー変調等のように露光スポット径を変化させる場合、最大径：フルドット径を意味する。）とを特定の関係にすることにより、静電潜像形成時における電荷移動の際に生じる電荷の散逸に伴う解像度の低下を起こさずに高品位な現像像を得るとともに、感光体の耐摩耗性を向上させることを可能にする。
なお、本発明においてのレーザービームの露光スポット径とは、ガウス関数で表されるレーザービームスポットの光強度分布の１／ｅ２倍のときのビーム径の幅を意味する（ｅは自然対数の底をあらわす）。また、露光スポットの短軸長とは、１／ｅ２倍のときの径の主走査方向と副走査方向でビーム径（幅）が異なる場合において短いほうのビーム径を意味する。
【００１３】
上記の特定の関係は、保護層に添加される無機フィラーの平均粒子径：d、光ビームの波長：λ、光ビームによる感光体面上の露光スポットの短軸長：Lとした場合、下記式(1)に示す関係を満たす感光体の構成要件および露光条件にするという新たな発見に基づくものである。
0.1＜3.75×10-3L/λ＜d/λ＜0.5  ・・・式(1)
この条件式は、次に示す知見を根拠とする。即ち、第一に、露光スポットの短軸長Lと露光に用いる光ビームの波長λの関係を示す値、3.75×10-3L/λが0.1以下となると、感光体表面上の粗さによる乱反射の影響を受けやすく潜像形成の際の影響が出て細線再現性等で問題が生じる。第二に、上記した短軸長Lと波長λの関係を示す値、3.75×10-3L/λが保護層に含まれる無機フィラーの平均粒子径dと露光に用いる光ビームの波長λの関係を示すd/λより大きくなると、解像度低下が目立つようになり、この場合はさらに、感光体の摩耗量も増加し、耐久性が低下してしまう。第三に、上記した平均粒子径dと波長λの関係を示す値、d/λが0.5以上となると耐摩耗性については優れるものの、感光体露光後の残留電位の上昇が大きくなり、画像形成時における露光部電位の上昇という問題が生じるようになる。
従って、式(1)に示す条件を満足するように画像形成装置を構成することによって始めて高画質と高耐久を両立しうる信頼性の高い画像形成装置を得ることが出来る。
【００１４】
また、上記無機フィラーの平均粒子径dは0.2〜0.4μmであることが耐摩耗性と画像品質を両立させる点から特に好ましい。平均粒子径ｄが大きくなり過ぎると感光体上に形成される潜像が乱れやすくなり、また電荷移動の際のトラップとなり露光後の光減衰特性が悪化したり残留電位の上昇が生じてしまう。逆に平均粒子径ｄが小さくなりすぎると耐摩耗性の面で悪影響が生じる。つまり平均粒子径ｄが小さすぎると保護層中のバインダー樹脂との結びつきが弱くなり保護層より脱離しやすくなるために、摩耗が促進され耐刷性が低下してしまう。また平均粒子径ｄが小さすぎると塗工液として凝集しやすく保護層として成膜した場合、均一な膜質が得られない。こうした点が、特に好ましい平均粒子径ｄを0.2〜0.4μmとする理由である。
【００１５】
また、感光体面上の露光スポットの短軸長Ｌは10〜80μmであることが好ましい。露光スポット径は画質に重要な影響を与える因子である。露光に用いられるレーザービームはその特性上、波長が短いほうが回折力が小さくなりビームウエストを絞りやすくなり露光スポットを小さくすることが可能となる。従って、短波長の光源で好ましい無機フィラーの平均粒子径dを考慮すると、短軸長Lの上限は80μmが適当である。露光スポットは小さければ小さいほどそれだけ高精度の潜像を形成出来るため、より好ましく60μm以下、さらに好ましくは40μm以下であり、この範囲であるとハイライト部の階調性が大きく向上する。
しかしながら、露光スポット径を限りなく小さくすることの意味を問うと、実際は現像剤粒子径には限界が有り、この現像剤粒子で実現出来る解像度を超えてしまっても画質改善は殆どみられない。また、露光スポット径が小さくなりすぎると、感光体表面の粗れにより乱反射の影響を受けやすくなってしまう問題が生じる。このような制約条件を考慮した結果として、感光体面上の露光スポットの短軸長の下限が定められ、これが10μmとする所以である。従って、上述のように好ましい露光スポットの短軸長Ｌの範囲としては10〜80μm、より好ましくは10〜60μmであり、さらに好ましくは10〜40μmと定める。
露光に用いられるレーザービームは、上述のように波長が短いほうが回折力が小さくなりビームウエストを絞りやすくなり露光スポットを小さくすることが可能となる。具体的には、露光スポット径：Lは、L∝(π／4)(λf／d)の関係（式中λはレーザービームの波長、fはfθレンズの焦点距離、Dはレンズ径）で示されるため、λ、fは小さく、Dは大きいほうが、理論上スポット径を小さくすることが出来る。
しかしながら、Lを10μm〜15μmレベルに絞り込むために、fを小さくしたり、Dを大きくするには、超高精度な光学部品や大きな光学部材が必要となる。さらに、このような超高精度な光学部品や大きな光学部材を用いるには、コスト的に、さらに実際に画像形成装置に組み込んだ場合の光学部材の設置スペースの問題からも実用化を困難にする。従って、Lをより小さく絞り込むにはλ、即ち波長の値を小さくすることが非常に有効となる。こうした点から青色領域の短波長半導体レーザーの発振波長域である400〜450nmとすることが露光スポットを小さくし高解像化をはかり、且つ低コスト化、省スペース化を図るうえで好ましい。
【００１６】
さらに本発明では、上記した発明における保護層に電荷輸送物質を含有させ、電荷の輸送を促進することにより高感度化をはかるようにする。
また、上記した発明における感光層を電荷発生層、電荷輸送層から成る層構成として機能分離することにより高感度化をはかる。
加えて、上記した発明における保護層に添加する無機フィラーとして酸化チタン、シリカ、アルミナから選ばれる一種、もしくはそれらの混合物を用いることにより卓越した耐摩耗性を得ることを可能にする。
【００１７】
以下に、上記した発明の画像形成装置を添付する図面を参照して示す以下の実施形態、実施例及び参考例に基づき説明する。
先ず、本発明の画像形成装置に用いる感光体に係わる実施形態について説明する。感光体は、導電性基体上に電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する感光層と無機フィラーとバインダー樹脂とからなる保護層を積層して構成する。
本実施形態において用いる導電性基体は、導電体そのものあるいは絶縁体に導電処理をしたものとするが、導電体として例えばＡｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｕなどの金属あるいはそれらの合金の他、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラス等の絶縁性基体上にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属あるいはＩｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2等の導電材料の薄膜を形成したもの、導電処理をした紙等が使用できる。導電性支持体の形状は特に制約はなく板状、ドラム状あるいはベルト状のいずれのものも使用できる。
【００１８】
次に感光層について説明する。
本発明が適用対象とする感光層は基本的に限定されないので、単層型、積層型いずれに実施しても良い。
まず、電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離された積層型について述べる。
電荷発生層は、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−樹脂を用いることもある。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。
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、或いはアモルファス・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。
一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることが出来る。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなど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−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−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−ル骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾ−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−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出来る。
なかでも下記一般式（Ｉ）で表されるジスアゾ顔料を用いた場合、特に光感度の面で優れた特性を示し高感度な感光体を得ることが出来る。
【００１９】
【化１】
0004136622.tif 000002
【００２０】
但し、上記一般式(I)中、A及びBは、下記一般式(II)〜(VIII)で表されるカプラー残基を示す。
【００２１】
【化２】
0004136622.tif 000003
【００２２】
但し、上記一般式(II)中、X1、Y1及びZはそれぞれ以下のものを表す。X1：−ＯＨ、−ＮＨＣＯＣＨ3、又は−ＮＨＳＯ2ＣＨ3。Y1：−ＣＯＮ（Ｒ２）（Ｒ３）、−ＣＯＮＨＮ＝Ｃ(R6)(R7)、−ＣＯＮＨＮ(R8)(R9)、−ＣＯＮＨＣＯＮＨ(R12)、水素原子、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＣＨ3、−ＣＯＯＣ6Ｈ5、又はベンズイミダゾリル基。（R2、R3は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロ環基を示し、R2、R3はそれらに結合する窒素原子と共に環を形成しても良い。R6、R7は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のスチリル基、置換若しくは無置換のヘテロ環基を示し、R6、R7はそれらに結合する炭素原子と共に環を形成しても良い。R8、R9は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のスチリル基、置換若しくは無置換のヘテロ環基を示し、R8、R9は5員環あるいは6員環を形成してもよく、この場合5員環あるいは6員環は、縮合芳香族環を有しても良い。R12は置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロ環基を示す。）Z：ベンゼン環と結合してナフタレン環、アントラセン環、カルバゾール環、ベンゾカルバゾール環、ジベンゾカルバゾール環、ジベンゾフラン環、ベンゾナフトフラン環、及びジベンゾチオフェン環から選ばれる多環芳香族環又はヘテロ環を形成するのに必要な残基。これらの環には置換基が有ってもよい。
【００２３】
【化３】
0004136622.tif 000004
【００２４】
但し、上記一般式(III)中、R4は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。
【００２５】
【化４】
0004136622.tif 000005
【００２６】
但し、上記一般式(IV)中、R5は水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。
【００２７】
【化５】
0004136622.tif 000006
【００２８】
但し、上記一般式(V)中、Yは芳香族炭化水素の2価の基、又は窒素原子を環内に含むヘテロ環の2価の基を示す。
【００２９】
【化６】
0004136622.tif 000007
【００３０】
但し、上記一般式(VI)中、Yは芳香族炭化水素の２価の基、又は窒素原子を環内に含むヘテロ環の２価の基を示す。
【００３１】
【化７】
0004136622.tif 000008
【００３２】
但し、上記一般式(VII)中、R10は水素原子、炭素数１乃至８の低級アルキル基、カルボキシル基、又はそのエステルを示し、Ar1は置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基を示す。
【００３３】
【化８】
0004136622.tif 000009
【００３４】
但し、上記一般式(VIII)中、R11は水素原子、炭素数１乃至８の低級アルキル基、カルボキシル基、又はそのエステルを示し、Ar2は置換若しくは無置換の芳香族炭化水素環基を示す。
【００３５】
本例の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などが用いられる。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出来る。更に必要に応じて後述する電荷輸送物質を添加してもよい。
電荷発生層を形成する方法として、大きくは真空薄膜作製法か溶液分散系からのキャスティング法を採用する。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法等が含まれ、この方法により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、後述のキャスティング法により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、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンド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。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などを採用することができる。
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。
【００３６】
また、本例の電荷輸送層は、電荷輸送材とバインダー樹脂とともにテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒を用いてこれらを溶解、塗工し成膜することにより形成される。塗工方法としては浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などを採用することができる。電荷輸送層とし使用できるバインダー樹脂としてはフィルム性の良いポリカーボネート（ビスフェノールAタイプ、ビスフェノールZタイプ、ビスフェノールCタイプ、あるいはこれら共重合体）、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエステル、メタクリル樹脂、ポリスチレン、酢酸ビニル、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などが用いられる。これらのバインダーは、単独または2種以上の混合物として用いることが出来る。
電荷輸送層に使用される電荷輸送物質は、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体（特開昭52-139065、52-139066号公報に記載）イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体（特願平1-77839号に記載）、ベンジジン誘導体（特公昭58-32372号公報に記載）、α−フェニルスチルベン誘導体（特開昭57-73075号に記載）、ヒドラゾン誘導体（特開昭55-154955、55-156954、55-52063、56-81850などの公報に記載）、トリフェニルメタン誘導体（特公昭51-10983号公報に記載）、アントラセン誘導体（特開昭51-94829号公報に記載）、スチリル誘導体（特開昭56-29245、58-198043号の各公報に記載）、カルバゾール誘導体（特開昭58-58552号公報に記載）、ピレン誘導体（特願平2-94812号に記載）などを使用することができる。
これら多くの電荷輸送物質のなかでも下記一般式（IX）で表される構造を有するものを用いた場合、特に光感度の面で優れた特性を示し高感度な感光体を得ることが出来る。
【００３７】
【化９】
0004136622.tif 000010
【００３８】
但し式(IX)中、R1、R2、R3およびR4は水素元素、置換もしくは無置換の炭素数１乃至８の低級アルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ar1は置換又は無置換のアリール基を表し、Ar2置換又は無置換のアリーレン基を表し、Ar1とR1は共同で環を形成してもよく、またｎは０又は１の整数である。
以上のようにして設けられる電荷輸送層の膜厚は5〜100μm程度が適当であり、好ましくは10〜30μm程度である。
【００３９】
次に、単層型の感光層について述べる。
キャスティング法等で単層の感光層を設ける場合、上記した電荷発生物質ならびに電荷輸送物質、バインダー樹脂等の材料を用いて単層構成とすればよい。このようにして構成する感光層には、必要により可塑剤やレベリング剤を添加することもできる。単層の感光層の膜厚は、5〜100μm程度が適当であり、好ましくは、10〜30μm程度が適当である。
上記のように、いずれの型式の感光層でも、感光体の電荷発生材料として特定の構造を有するジスアゾ顔料もしくはY型オキシチタニルフタロシアニンを用い、電荷輸送層に特定の構造を有する電荷輸送物質を用いることによりさらに高速なプロセスに対応可能とする。
【００４０】
次に、保護層について説明する。
本発明の感光体における保護層は、少なくとも無機フィラーとバインダー樹脂からなる。
無機フィラーとしては酸化チタン、シリカ、酸化錫、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、窒化ケイ素、酸化カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム等を採用することができる。
これら無機フィラーは分散性向上などの理由から無機物、有機物で表面処理されてもよい。その中には、一般に行われているように、撥水性処理としてシランカップリング剤で処理、あるいはフッ素系シランカップリング剤処理、高級脂肪酸処理が含まれる。無機物処理としてはアルミナ、ジルコニア、酸化スズ、シリカによるフィラー表面処理が含まれる。
無機フィラーとしては中でも、酸化チタン、シリカ、アルミナを用いた場合、特に良好な耐摩耗性と静電特性を発現し、本発明の画像形成装置への適用に好適となる。特に、電子写真感光体の高耐久化を図る意味では、α−アルミナが特に優れた特性を示す。これはα−アルミナがダイアモンドに次いで優れた硬度（モース硬度）を示すことと、透光性を有することに起因する。前者の特性は感光体の耐摩耗性の向上に対して極めて有利に作用し後者は優れた静電特性維持に有利であり、結果として感光体の総合的な特性の向上に結びつけることができる。
とりわけ、以下の特徴を有するα−アルミナは、膜中のフィラー充填性に優れるため、フィラーの含有量を高くしても表面平滑な膜形成が可能となる。
すなわち、フィラーとして用いるα−アルミナは、実質的に破砕面を有さず、且つ、多面体粒子であり、且つ、α−アルミナの六方格子面に平行な最大粒子径をＤ、六方稠密格子面に垂直な粒子径をＨとした場合に、Ｄ／Ｈ比が0.5以上5.0以下であるα−アルミナ粒子からなるものが望ましい。
保護層のバインダー樹脂としては、低分子電荷輸送物質、及び高分子電荷輸送物質と粉砕、分散し、塗工される。バインダー樹脂としてはアクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート（ビスフェノールAタイプ、ビスフェノールZタイプ、ビスフェノールCタイプ、あるいはこれら共重合体）、ポリアリレート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、エポキシ樹脂等が挙げられ、保護層中の無機フィラー含有量は3〜50重量％で、好ましくは5〜30重量％であり、3重量％以下であると耐摩耗性はあるものの十分でない、40重量％以上であると感光層の透明性が損なわれる。
【００４１】
また、無機フィラーの平均粒子径dは、上記(1)式、即ち
0.1＜3.75×10-3L/λ＜d/λ＜0.5
を満たしていれば良く、0.2〜0.4μmであることが、上記したとおり耐摩耗性と画像品質を両立させる点から好ましい。
これは、平均粒子径dが大きくなり過ぎると感光体上に形成される潜像が乱れやすくなり、画像品質が低下し、逆に無機フィラーの平均粒子径dが小さくなりすぎると、保護層中のバインダー樹脂との結びつきが弱くなり、摩耗が進行した場合に保護層より脱離しやすくなり耐刷性が低下してしまうといった耐摩耗性の面で悪影響が生じるからである。また、平均粒子径を著しく小さくした場合、成膜時に非常に密に配置されるため電荷移動の際のトラップとなり露光後の光減衰特性が悪化したり残留電位の上昇が生じてしまう。さらに、平均粒子径が小さすぎると塗工液として凝集しやすく保護層として成膜した場合、均一な膜質が得られないといった理由からである。
また、保護層における無機フィラーの存在確率を一定に保つことが耐摩耗性、画像特性の向上に対する重要な課題である。つまり、保護層を設けたことにより感光層の感度、静電的安定性を損なわず、かつ露光の精細性を損なうことなく、耐摩耗性にもとづく薄膜化によりさらに高精細化と高速応答化を図ることを可能とするために必要な条件になるからである。この要求を満足するためには、保護層の任意断面における無機フィラーの含有量がその平面内での面積占有率として2乃至6％であることが望ましい。面積占有率で2％未満であると、耐摩耗性が不足し、6％より大きいと残留電位の上昇、感度低下、解像度低下、フィルミングに起因する異常画像発生が生ずる。
【００４２】
保護層における上記面積占有率の制御は、使用する材料の粒径とその分布、塗工液処方、塗工装置により可能である。
上記のフィラーはバインダー樹脂とともにテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ブタノン等の溶媒分散されて、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法などを用いて形成されるが、特に好ましいバインダー樹脂としてはポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂が採用可能である。
上記のように、保護層中に用いられるバインダー樹脂をポリカーボネート樹脂もしくはポリアリレート樹脂のいずれか、あるいはそれらを混合して用いることによって、より高い耐久性を与えることが可能となる。
さらに、保護層に含有される電荷輸送物質のイオン化ポテンシャル（Ip）の値が、前記感光層に含有される電荷輸送物質のIpの値以下となるような関係が成り立つような電荷輸送物質を含有することでいっそうの高速対応が可能となる。
【００４３】
なお、本例の感光体には、導電性支持基体と感光層との間に適宜中間層を設けるようにしても良い。ここに使用可能な中間層であるが、中間層は一般に樹脂を主成分とするもの用いられたりするが、これらの樹脂はその上に感光層を、溶剤を用いて塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶解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、アルキッド樹脂、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などが挙げられる。
また、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、あるいは金属硫化物、金属窒化物などの微粉末を中間層中のフィラーとして加えることにより、さらに安定した帯電性を保持することが出来る。これらの中間層は、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することが可能で、膜厚としては0.1〜20、好ましくは0.5〜10μｍが適当である。
【００４４】
ここで、上記感光体を用いて電子写真プロセスによる画像形成を行う本発明の画像形成装置について説明する。
図１は本発明の画像形成装置に係わる画像形成部の一例を概略図にて示す。
図１を参照し、例示する画像形成部の構成及び、その画像形成プロセスを説明する。図示の画像形成部では、通常の電子写真方式に従った画像形成プロセスである帯電，露光，現像，転写により記録紙上に画像が形成される。
ここでは、レーザービーム（図１中Ｌとして示す）で画像が書き込まれる感光体１は、ドラム状の形状をなす。なお、感光体１はドラム状以外の、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
ドラム状の感光体１に対し電子写真プロセスに従った操作を行うための手段として、図１に示すように、帯電，露光，現像，転写のプロセス順に除電ランプ２、帯電チャージャ３、イレーサ４、画像露光部５、現像ユニット６、転写前チャージャ７、転写チャージャ１０、分離チャージャ１１、分離爪１２、クリーニング前チャージャ１３、ファーブラシ１４、クリーニングブラシ１５を感光体ドラムの周囲に備える。帯電チャージャ３、転写前チャージャ７、転写チャージャ１０、分離チャージャ１１、クリーニング前チャージャ１３には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、帯電ローラを始めとする公知の手段が用いられる。なお、転写手段には、図に示されるように転写チャージャー１０と分離チャージャー１１を併用したものが効果的であるが、転写チャージャのみの一般な手段としても良い。
【００４５】
ここで、図１に簡略化して示した画像露光部５について説明を加える。
図１において、ドラム状の感光体１は同図中の矢示Ａ方向に回転（副走査）され、又その感光面が図面に垂直（主走査）方向にライン走査するレーザービームＬによりスポット露光され、そこに潜像を生成する。こうした画像露光部５の動作はレーザービーム書き込み装置により行われる。
図２は本例の画像形成装置に用いるレーザービーム書き込み装置の一例を示す。  図２を参照すると、レーザービーム書き込み装置は、画像形成装置全体を制御するプリンタ制御部２２の制御下に、画像書き込み制御部２１、ポリゴンモータ制御部２５及びステッピングモータ制御部２３を備える。
プリンタ制御部２２の制御動作に従い、画像書き込み制御部２１は、取り込んだ画像データによってＬＤ２６の点灯を制御する。ＬＤ２６から発する光ビームは、結像光学系（図示せず）を経て、ポリゴンモータ制御部５により等速回転（図２、矢示C）するポリゴンミラー４で偏向され、その後、ｆθレンズ２８によって感光体ドラム１上に一定小径の光スポットとして結像され、感光面を等速で主走査し（図２、矢示B）、光ビーム書き込みを行う。
このとき、主ライン走査方向の書き込みは、定位置に設けた同期検知センサ２７によりビームを検出することにより発生する同期信号に基づいて生成するタイミング信号LGATEに従い書き込みを開始する。一方、副走査方向（図２、矢示A）の書き込みは、ステッピングモータ制御部２３により回転が制御される感光体ドラム１上のドラム回転方向の基準位置に基づいて定めた書き込みタイミング信号に従い、その開始が制御される。
【００４６】
画像書き込み制御部２１では、書き込み画像のソースとなる画像データを生成する画像入力装置（例えば、スキャナ、外部で生成された印刷データをＩ／Ｆを介して受け取るプリンタコントローラ等）から送信されてくる画像データに基づいてＬＤ２６の発光を制御するための変調信号を生成し、ＬＤドライバがこの変調信号によりＬＤ２６を駆動することにより画像を担ったビームを発生させる。ここでは、ＬＤ２６からのレーザービームによりスポット露光をして、画素ドットにより画像を表現する方式を採用しているので、この方式に応じた変調信号を生成し、ＬＤ２６の発光を制御する。画素ドットにより画像を表現する方式においては、濃度調整や階調表現をする場合に、画素ドットを一定の大きさ（径）にして記録密度を変更したり、或いは画素ドットの大きさを変更したりするやり方を用いるので、こうしたやり方に従って光出力の変調を行う。画素ドットの大きさを変更する方式の場合、光出力を点灯時間にて変調（パルス幅：PWM変調）する方式や強度変調方式等が採用される。
ところで、画像形成装置の書き込みに利用するレーザービームＬを発生する光源としては、発生波長の異なる種々の半導体レーザー（ＬＤ）等を用いることができる。書き込み用の光源としては、画質を向上させるためにはビームスポット径を小さくすることが望ましく、現状では短波長側に移行しつつある。
こうした種々の波長のＬＤを画像形成装置の書き込みに利用する場合に、感光面に作られる露光スポット径の大きさL（＝露光スポットの短軸長）を上記した条件式(1)、即ち、
0.1＜3.75×10-3L/λ＜d/λ＜0.5
に従って定めるようにする。
この条件式を満足する設定を行うためには、第１に画像書き込み制御部２１によりＬＤの発光を調整・制御するという方式を採用する。即ち、ＬＤを点灯時間変調（PWM変調）又は強度変調するときの設定を変更することにより、露光スポットの短軸長を調整する。第２に、走査光学系を構成する要素の配置を微調整して結像条件を変更することにより、露光スポットの短軸長を調整する、という方式を採用しても良い。
【００４７】
本発明の画像形成装置に係わる実施形態として図１を例示したが、感光体１への画像形成プロセスには、図１に示される工程の他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニング工程、あるいは前露光などの工程を設けることにより種々の光が照射されるような装置構成をとる場合があり得、こうした形態で実施しても良い。また、現像ユニット６により感光体１上に現像されたトナーは、レジストローラ８を通して送り込まれる転写紙９に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体１上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、ファーブラシ１４およびブレード１５により、感光体より除去される。クリーニングは、クリーニングブラシだけで行なわれることもあり、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いられる。
また、電子写真方式による感光体に正(負)帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正(負)の静電潜像が形成される。これを負(正)極性のトナー（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正(負)極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。かかる現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、除電手段にも公知の方法が用いられる。
上記で実施形態として図１に示した画像形成部は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、その一部を着脱可能なプロセスカートリッジの形で交換部品として装置内に組み込む方式により構成するようにしてもよい。
図３はプロセスカートリッジとして実施する形態の１例を示す。図３に示すように、プロセスカートリッジには、感光体１６を内蔵する他に、帯電チャージャ１７、画像露光部１９、現像ローラ２０を含む現像部、転写部、クリーニングブラシ１８を含むクリーニング部、除電部（図示せず）を要素として備え、１つの装置（部品）を構成する。図３に示す実施形態では、感光体以外に、帯電手段（帯電チャージャ１７）、現像手段、クリーニング手段を一体化して保有するカートリッジを例示したが、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一手段を感光体と一体化する形式でカートリッジを構成するようにしても良い。
【００４８】
次に、実施例及び参考例によって本発明を更に詳細に説明する。なお、これらの例中使用する部は、すべて重量部を表わす。
「参考例１〜３」
まず、下記要領にて参考例１〜３に用いる電子写真感光体を得た。
導電性支持基体としてφ30mmのアルミニウムドラムに、下記成分を混合しボールミル粉砕をおこない、浸漬法で塗工、加熱乾燥することにより、3.5μmの中間層を形成した。
〔中間層用塗工液〕
・アルキッド樹脂（ベッコゾール  1307-60-EL，大日本インキ化学工業製）  6部
・メラミン樹脂（スーパーベッカミン  G-821-60，大日本インキ化学工業製）4部
・酸化チタン（CR-EL，石原産業社製）  40部
・メチルエチルケトン  200部
次に、上記工程で形成した中間層上に下記の電荷発生層用塗工液を浸漬法で塗工、加熱乾燥することにより膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
〔電荷発生層用塗工液〕
下記成分を混合しボールミルで分散した。
・下記式（X）に示す構造のジスアゾ化合物  5部
・ポリビニルブチラール（エスレックBL-S，積水化学製）  1.5部
・シクロヘキサノン  120部
・メチルエチルケトン  120部
【００４９】
【化１０】
0004136622.tif 000011
【００５０】
次に、上記工程で形成した電荷発生層上に下記電荷輸送層用塗工液を浸漬法で塗工し、加熱乾燥することにより膜厚19μmの電荷輸送層を形成した。
〔電荷輸送層用塗工液〕
下記成分を混合溶解せしめ、電荷輸送層用塗工液とした。
・下記式(XI)に示す構造構造の電荷輸送物質（イオン化ポテンシャル：5．50eV）   7部
・ポリカーボネート（Zポリカ，帝人化成社製  Mv5万）  10部
・塩化メチレン   100部
・1％シリコーンオイル（KF50，信越シリコーン社製）塩化メチレン溶液  1部
【００５１】
【化１１】
0004136622.tif 000012
【００５２】
次に、上記工程で形成した電荷輸送層上に、下記成分を直径9cmの硬質ガラスポットに投入し直径2mmジルコニアビーズを用いてボールミル分散を96時間おこない保護層用塗工液として、スプレー法で塗工して2.5μmの保護層を設け本参考例の電子写真感光体を得た。
・ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ，帝人化成社製  Ｍｖ5万）  5部
・アルミナ（住友化学工業製）  2部
・下記式（XII）に示す構造の電荷輸送物質（イオン化ポテンシャル：5.39eV）  3部
・シクロヘキサノン  200部
【００５３】
【化１２】
0004136622.tif 000013
【００５４】
なお保護層成膜後のアルミナの平均粒径を断面のＴＥＭ写真から測定したところ0.30μmであった。
上記工程で作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が655nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットの改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
この参考例では、感光体面上の露光スポット径の短軸長Ｌをそれぞれ変化させ、参考例１では70μm、参考例２では50μm、参考例３では20μmとした。
参考例１〜３それぞれについて、通紙試験120000枚後に以下の項目について評価をおこなった。
・感光体膜厚減少量‥‥通紙試験後の膜厚減少量を渦電流式膜厚計フィシャー社製フィシャーコープMMSで測定した。
・機内電位（露光部電位）‥‥帯電電位-600Vとしたときの露光部電位の推移について評価した。
・画像品質‥‥出力画像のベタ濃度、黒ポチなどの局所欠陥、地肌汚れ、異常画像等を総合的に評価して“良好“、”僅かに低品質“、”品質不良“の三段階に分類した。
・解像度‥‥1200dpiで独立１ドットの画像形成をおこない、画像上のドットの再現性について顕微鏡観察して評価し“良好”、“僅かに再現性低下”、“再現性不良”の三段階に分類した。
・細線再現性‥‥細線書込みをおこない画像上での再現性を評価し“良好”、“僅かに再現性低下”、“再現性不良”の三段階に分類した。
これらの評価結果を下記表１に示す。
【００５５】
【表１】
0004136622.tif 000014
【００５６】
「参考例４，５」
これらの参考例は保護層に添加する無機フィラーを参考例１と異なる物質に変更したものである。
参考例４で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体を作製する際に、保護層に用いられるアルミナ（住友化学工業製）を酸化チタン（石原産業製）に代えて保護層用塗工液の分散条件を、直径2mmのジルコニアビーズから直径5mmのＰＳＺボールに変更し、ボールミル分散時間を96時間から120時間に変更した以外は、参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例４で用いる感光体を作製した。
なお、この保護層成膜後の酸化チタンの平均粒径を断面のＴＥＭ写真から測定したところ0.25μmであった。
また、参考例５で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体を作製する際に、保護層に用いられるアルミナ（住友化学工業製）をシリカ（日本アエロジル製）に代えて保護層用塗工液の分散条件を、直径2mmのジルコニアビーズから直径1cmのアルミナボールに変更し、ボールミル分散時間を96時間から144時間に変更した以外は、参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例５で用いる感光体を作製した。
なお、この保護層成膜後のシリカの平均粒径を断面のＴＥＭ写真から測定したところ0.20μmであった。
上記工程で作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が655nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットに改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
参考例４，５では感光体面上の露光スポット径の短軸長Lをいずれも50μmとした。
参考例４，５それぞれについて、通紙試験後、参考例１と同様の評価をおこなった。
これらの評価結果を下記表２に示す。
【００５７】
【表２】
0004136622.tif 000015
【００５８】
「参考例６〜８」
参考例６〜８は電荷発生層を形成するための〔電荷発生層用塗工液〕を参考例１と異なる成分に変更したものである。
参考例６〜８で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体における〔電荷発生層用塗工液〕を以下のように変更した。
・Y型オキシチタニルフタロシアニン  8部
・ポリビニルブチラール  5部
・2−ブタノン  400部
この電荷発生層用塗工液を浸漬法で塗工、加熱乾燥することにより膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した以外は、参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例６〜８それぞれで用いる感光体を作製した。
上記工程で作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が780nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットに改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
この参考例では、感光体面上の露光スポット径の短軸長Lをそれぞれ変化させ、参考例６では75μm、参考例７では60μm、参考例８では20μmとした。
参考例６〜８それぞれについて、通紙試験後、参考例１と同様の評価をおこなった。
これらの評価結果を下記表３に示す。
【００５９】
【表３】
0004136622.tif 000016
【００６０】
「参考例９，１０」
これらの参考例は保護層に添加する無機フィラーを参考例６と異なる物質に変更したものである。
参考例９で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例６で用いた感光体を作製する際に、保護層に用いられるアルミナ（住友化学工業製）を酸化チタン（石原産業製）に代えて保護層用塗工液の分散条件を、直径2mmのジルコニアビーズから直径5mmのＰＳＺボールに変更し、ボールミル分散時間を96時間から120時間に変更した以外は、参考例６で用いた感光体と全く同様にして参考例９で用いる感光体を作製した。
なお、この保護層成膜後の酸化チタンの平均粒径を断面のＴＥＭ写真から測定したところ0.25μmであった。
また、参考例１０で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例６で用いた感光体を作製する際に、保護層に用いられるアルミナ（住友化学工業製）をシリカ（日本アエロジル製）に代えて保護層用塗工液の分散条件を、直径2mmのジルコニアビーズから直径1cmのアルミナボールに変更し、ボールミル分散時間を96時間から144時間に変更した以外は、参考例６で用いた感光体と全く同様にして参考例１０で用いる感光体を作製した。
なお、この保護層成膜後のシリカの平均粒径を断面のＴＥＭ写真から測定したところ0.20μmであった。
上記工程で作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が780nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットに改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
参考例９，１０では感光体面上の露光スポット径の短軸長Lをいずれも50μmとした。
参考例９，１０それぞれについて、通紙試験後、参考例１と同様の評価をおこなった。
これらの評価結果を下記表４に示す。
【００６１】
【表４】
0004136622.tif 000017
【００６２】
「参考例１１〜１６」
参考例１１〜１６は感光体を構成する感光層或いは保護層を参考例１と異なる成分に変更したものである。
参考例１１で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体を作製する際に、保護層に用いられる電荷輸送物質を加えなかった以外は、参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例１１で用いる感光体を作製した。
また、参考例１２で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体を作製する際に、電荷発生層、電荷輸送層を設ける代わりに下記成分の感光層用塗工液を用いて膜厚25μmの単層構成の感光層を形成した以外は、参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例１２で用いる感光体を作製した。
〔感光層用塗工液〕
下記成分を混合しボールミルで分散した。
・上記式（X）に示す構造のジスアゾ化合物  5部
・上記式（XII）に示す構造の電荷輸送物質  50部
・Z型ポリカーボネート（分子量6万）  97部
・テトラヒドロフラン  328部
また、参考例１３で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体を作製する際に、電荷輸送層に用いられる電荷輸送物質を下記のものに代えた以外は、参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例１３で用いる感光体を作製した。
・上記式（XII）に示す構造の電荷輸送物質  7部
また、参考例１４で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体を作製する際に、保護層に用いられる電荷輸送物質を下記のものに代えた以外は、参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例１４で用いる感光体を作製した。
・下記式（XIII）に示す構造の電荷輸送物質（イオン化ポテンシャル：5.3eV）  3部
【００６３】
【化１３】
0004136622.tif 000018
【００６４】
また、参考例１５で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体を作製する際に、保護層に用いられる電荷輸送物質を下記のものに代えた以外は参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例１５で用いる感光体を作製した。
・上記式（XI）に示す構造の電荷輸送物質  3部
また、参考例１６で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１で用いた感光体を作製する際に、保護層に用いられるバインダー樹脂をポリアリレート（U100，ユニチカ製）に代えた以外は参考例１で用いた感光体と全く同様にして参考例１６で用いる感光体を作製した。
上記工程で作製した各電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200(（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が655nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットに改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
参考例１１〜１６では感光体面上の露光スポット径の短軸長Lをいずれも50μmとした。
参考例１１〜１６それぞれについて、通紙試験後、参考例１と同様の評価をおこなった。
これらの評価結果を下記表５に示す。
【００６５】
【表５】
0004136622.tif 000019
「実施例１」
実施例１は、感光体の感光層、保護層の構成成分及び感光体面上の露光に用いるレーザー光の波長を変更したものである。
実施例１で用いる電子写真感光体を下記要領にて得た。
参考例１と同様に形成した中間層上に下記の電荷発生層用塗工液を浸漬法で塗工、加熱乾燥することにより膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
〔電荷発生層用塗工液〕
下記成分を混合しボールミルで分散し、この分散液を電荷発生層用塗工液とした。
・Y型オキソチタニウムフタロシアニン  1.5部
・ポリビニルブチラール（エスレックBL-S：積水化学製）  1部
・シクロヘキサノン  220部
・メチルエチルケトン  220部
この電荷発生層上に下記電荷輸送層用塗工液を浸漬法で塗工し、加熱乾燥することにより膜厚19μmの電荷輸送層を形成した。
〔電荷輸送層用塗工液〕
下記成分を混合溶解せしめ電荷輸送層用塗工液とした。
・下記（XIV）に示す構造の電荷輸送物質  7部
・ポリカーボネート（Zポリカ、：帝人化成社製  Mv5万）  10部
・塩化メチレン  100部
・１％シリコーンオイル（KF5０信越シリコーン社製）塩化メチレン溶液  1部
【化１４】
0004136622.tif 000020
次に、上記工程で形成した電荷輸送層上に、下記成分を直径9cmの硬質ガラスポットに投入し直径1cmのアルミナボールを用いてボールミル分散を４８時間おこない保護層用塗工液とした。
この液をスプレー法で塗工して2.6μmの保護層を設け本例の電子写真感光体を得た。
・ポリカーボネート樹脂（Zポリカ、：帝人化成社製  Mv5万）  5部
・アルミナ（住友化学工業製）  2部
・上記（XIV）に示す構造の電荷輸送物質  3部
・シクロヘキサノン  200部
なお、この保護層成膜後のアルミナの平均粒径を断面のＴＥＭ写真から測定したところ0.20μmであった。
上記工程で作製した電子写真感光体を電子写真複写機イマジオMF2200［（株）リコ−製］をベースとした像露光のための書込みレーザービームの波長が405nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットの改造を施した画像形成装置を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
実施例１では感光体面上の露光スポット径の短軸長Lをいずれも15μmとした。通紙試験後、参考例１と同様の評価をおこなった。
この評価結果を下記表６に示す。
【表６】
0004136622.tif 000021
【００６６】
次に、本発明の上記式(1)を満たさない設定条件による比較例を示し、その評価結果により本発明の参考例の効果を確認する。なお、比較例中に使用する部は、すべて重量部を表わす。
「比較例１」
下記要領にて比較例１で用いる電子写真感光体を得た。
参考例１〜３で用いた感光体を作製する際に、保護層中に用いられるアルミナ（住友化学工業製）を加えなかった以外は、参考例１〜３で用いた感光体と全く同様にして比較例１で用いる感光体を作製した。
このようにして作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が655nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットに改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
なお、比較例１では、参考例２と同様に感光体面上の露光スポット径の短軸長Lを50μmとした。
比較例１について、通紙試験後、参考例１と同様の評価を行った。
この評価結果を下記表７に示す。
【００６７】
【表７】
0004136622.tif 000022
【００６８】
この評価結果を参考例２と対比すると、膜厚減少量、露光部電位の数値に違いが示されるとともに、画像品質、細線再現性の不良が現れており、保護層中に添加されたアルミナの効果が確認できる。
【００６９】
「比較例２」
下記要領にて比較例２で用いる電子写真感光体を得た。
参考例１〜３で用いた感光体を作製する際に、保護層塗工液の分散条件を、直径2mmのジルコニアビーズから直径2mmのＰＳＺボールに変更し、ボールミル分散時間を96時間から24時間に変更した以外は、参考例１〜３で用いた感光体と全く同様にして比較例２で用いる感光体を作製した。
なお、この保護層成膜後のアルミナの平均粒径を断面のＴＥＭ写真から測定したところ、0.50μm（参考例１〜３では0.30μm）であった。
上記工程で作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が655nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットの改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
なお、比較例２では、参考例２と同様に感光体面上の露光スポット径の短軸長Ｌを50μmとした。
比較例２について、通紙試験後、参考例１と同様の評価を行った。
この評価結果を下記表８に示す。
【００７０】
【表８】
0004136622.tif 000023
【００７１】
この評価結果を参考例２と対比すると、露光部電位の数値に著しい違いが示されるとともに、比較例２ではd/λ=0.76で0.5を大きく越えており、画像品質、細線再現性の不良が現れており、保護層中に添加されたアルミナの平均粒径と使用波長の関係d/λ<0.5を満たす設定条件による効果が確認できる。
【００７２】
「比較例３」
参考例１〜３で用いた感光体を作製する際と同様にして比較例３で用いる電子写真感光体を得た。
このようにして作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が655nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットの改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
なお、比較例３では、感光体面上の露光スポット径の短軸長Ｌを85μmとした（参考例１のL=70μmよりも大きくした）。
比較例３について、通紙試験後、参考例１と同様の評価を行った。
この評価結果を下記表９に示す。
【００７３】
【表９】
0004136622.tif 000024
【００７４】
この評価結果を参考例１と対比すると、露光部電位の数値に違いが示されるとともに、比較例３では3.75×10-3L/λ=0.49でd/λ=0.46を越えており、解像度における再現性の不良、細線再現性の僅かな低下が現れており、3.75×10-3L/λ（露光スポット径の短軸長に対する使用波長に関係する数値）<d/λ（保護層中に添加されたアルミナの平均粒径に対する使用波長に関係する数値）を満たす設定条件による効果が確認できる。
【００７５】
「比較例４」
下記要領にて比較例４で用いる電子写真感光体を得た。
参考例１〜３で用いた感光体を作製する際に、保護層塗工液の分散条件を、直径2mmのジルコニアビーズから直径1cmのステンレスボールに変更し、ボールミル分散時間を96時間から179時間に変更した以外は、参考例１〜３で用いた感光体と全く同様にして比較例４で用いる感光体を作製した。
なお、この保護層成膜後のアルミナの平均粒径を断面のＴＥＭ写真から測定したところ、0.10μm（参考例１〜３では0.30μm）であった。
上記工程で作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が655nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットの改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
なお、比較例４では、参考例２と同様に感光体面上の露光スポット径の短軸長Ｌを50μmとした。
比較例４について、通紙試験後、参考例１と同様の評価を行った。
この評価結果を下記表１０に示す。
【００７６】
【表１０】
0004136622.tif 000025
【００７７】
この評価結果を参考例２と対比すると、膜厚減少量の数値に違いが示され耐久性の低下が示されるとともに、比較例４ではd/λ=0.15となってこの値が、3.75×10-3L/λ=0.29よりもさらに小さくなっており、画像品質の不良、細線再現性の僅かな低下が現れており、3.75×10-3L/λ（露光スポット径の短軸長に対する使用波長に関係する数値）<d/λ（保護層中に添加されたアルミナの平均粒径に対する使用波長に関係する数値）を満たす設定条件による効果が確認できる。
【００７８】
「比較例５」
参考例１〜３で用いた感光体を作製する際と同様にして比較例５で用いる電子写真感光体を得た。
このようにして作製した電子写真感光体を電子写真複写機：イマジオMF2200（（株）リコ−製）をベースとした画像形成装置、即ち像露光のための書込みレーザービームの波長が655nmであり、かつ感光体面上の露光スポット径を可変出来るように光学ユニットの改造を施した装置、を用いて120000枚までの通紙試験を行った。
なお、比較例５では、感光体面上の露光スポット径の短軸長Lを10μmとした（参考例３のL=20μmよりもさらに小さくした）。
比較例５について、通紙試験後、参考例１と同様の評価を行った。
この評価結果を下記表１１に示す。
【００７９】
【表１１】
0004136622.tif 000026
【００８０】
この評価結果を参考例３と対比すると、比較例３では3.75×10-3L/λ=0.06で0.1よりも小さくなっており、細線再現性の不良が現れており、0.1<3.75×10-3L/λ（露光スポット径の短軸長に対する使用波長に関係する数値）を満たす設定条件による効果が確認できる。
【００８１】
【発明の効果】
（１）  請求項１の発明に対する効果
露光スポットの短軸長Ｌと露光に用いる光ビームの波長λの関係を示す値、(3.75×10-3L/λ)を0.1以下とならないようにすると、潜像形成の際に感光体表面上の粗さによる乱反射の影響を受け難くなり細線再現性等で問題が生じることが無く、又この値（3.75×10-3L/λ）を保護層に含まれる無機フィラーの平均粒子径ｄと露光に用いる光ビームの波長λの関係を示すd/λより大きくならないようにすると、解像度の低下が起きることが無く、さらに感光体の耐摩耗性、耐久性が低下せず、又d/λ値を0.5以上にならないようにすると、感光体露光後の残留電位の上昇が大きくなり、画像形成時における露光部電位の上昇が生じることなく、耐摩耗性にも問題がない条件を定めることができ、高画質、長寿命、高信頼性を高いレベルで達成することが可能になる。又400〜450nmの波長を有する半導体レーザーを用いることにより、高解像度化、装置のコンパクト化の実現が可能になる。
（２）  請求項２の発明に対する効果
感光体面上の露光スポットの短軸長Lが10〜40μmとなる条件を用いることにより、乱反射の影響（Lが小さい場合）を受けることなく、耐摩耗性と画像品質を両立させ、上記（１）の効果を高レベルで達成することが可能になる。
（３）  請求項３の発明に対する効果
上記（１）、（２）の効果をプロセスカートリッジを有する画像形成装置において具現化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置に係わる画像形成部の一例を概略図にて示す。
【図２】本発明の画像形成装置に係わるレーザービーム書き込み装置の一例を概略図にて示す。
【図３】プロセスカートリッジとして実施する形態の１例を示す。
【符号の説明】
１…感光体、                      ５…画像露光部、
２６…ＬＤ（レーザーダイオード）。
【図１】
0004136622.tif 000027
【図２】
0004136622.tif 000028
【図３】
0004136622.tif 000029