帯電装置及び画像形成装置
【課題】像担持体表面への帯電によるストレスを減らし、像担持体磨耗を低減させることができ、均一帯電性能に優れた帯電装置及びこの帯電装置を用いた長寿命化が可能な画像形成装置の提供。
【解決手段】帯電ロールと、前記帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加可能な電圧印加手段と、を備え、前記帯電ロールが像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電装置であって、前記帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たし、前記帯電ロールが下記（ａ）〜（ｃ）を満たす帯電装置及びこれを用いた画像形成装置。
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．２ 式（１）
（式（１）において、Ｉ（変曲）はＩａｃの変曲点を表す。）
（ａ） 外径の振れが０．１ｍｍ以下。
（ｂ） 抵抗が９．０ ｌｏｇ・Ω以下。
（ｃ） 抵抗バラツキが０．５ ｌｏｇ・Ω以下。
【解決手段】帯電ロールと、前記帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加可能な電圧印加手段と、を備え、前記帯電ロールが像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電装置であって、前記帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たし、前記帯電ロールが下記（ａ）〜（ｃ）を満たす帯電装置及びこれを用いた画像形成装置。
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．２ 式（１）
（式（１）において、Ｉ（変曲）はＩａｃの変曲点を表す。）
（ａ） 外径の振れが０．１ｍｍ以下。
（ｂ） 抵抗が９．０ ｌｏｇ・Ω以下。
（ｃ） 抵抗バラツキが０．５ ｌｏｇ・Ω以下。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真や静電記録プロセスに用いられる帯電装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、像担持体（感光体）上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像してトナー像とする。そして、前記トナー像を、中間転写体を介して、或いは直接記録材媒体に静電的に転写することにより、所望の転写画像を得ることができる。
上述のように、電子写真方式を利用した画像形成装置では、像担持体上に一様な電荷を形成する帯電処理が行われている。このような帯電処理を行う帯電部材の一つして、接触式帯電部材がある。このような接触式帯電部材は、一般的に印加する電流が小さく、非接触式帯電部材であるコロトロンあるいはスコロトロンに比べ、オゾン発生量が非常に少ないという利点がある。
【０００３】
接触式帯電部材は、導電性支持体上に導電性弾性体層を形成してなるものであり、電子写真装置において感光体に当接され、当該帯電部材と感光体との間に所定の電圧を印加することで、感光体に帯電電位を付与するものである。接触式帯電部材では、感光体を均一に帯電させる均一帯電性能や、感光体にピンホール（小径の穴等の微小な欠陥）が発生したときピンホール部分に電流が集中しないようにする耐リーク性能を両立させるために、半導電領域における精密な抵抗制御が必須となる。接触式帯電部材には、ロール形状をした帯電ロールが広く用いられている。
帯電ロールを用いた電子写真装置では、直流電圧に放電開始電圧の２倍以上のピーク間交流電圧を重畳印加させることで、感光体表面電位をより均一に帯電することが可能であることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
近年、電子写真装置の長寿命化が要求されている。電子写真装置、特に感光体回りでは、感光体の磨耗により寿命が制限されている。感光体の磨耗を低減するには、感光体表面を磨耗に強く、あるいは磨耗を促進するストレスを低減させる必要がある。
前者としては、感光体表面を耐磨耗性にしたり、耐磨耗性に優れた表面層を形成することが提案されている。
後者としては、放電により感光体表面を帯電させる接触式帯電部材を用いた場合、特に交流電圧を重畳した帯電では、印加する交流電圧（電流）を低減することがあげられる（例えば、特許文献２参照。）。
しかし、十分な交流電圧が印加されないと、交流電圧重畳による均一帯電効果が十分発揮されず、帯電が均一に行われず濃度ムラ等の画像不良を発生させる。
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６９号公報
【特許文献２】特開２００５−０２５００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、像担持体表面への帯電によるストレスを減らし、像担持体磨耗を低減させることができ、均一帯電性能に優れた帯電装置及びこの帯電装置を用いた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】
【０００６】
即ち、本発明は、
＜１＞ 帯電ロールと、前記帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加可能な電圧印加手段と、を備え、前記帯電ロールが像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電装置であって、前記帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たし、前記帯電ロールが下記（ａ）〜（ｃ）を満たす帯電装置である。
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．２ 式（１）
（式（１）において、Ｉ（変曲）はＩａｃの変曲点を表す。）
（ａ） 外径の振れが０．１ｍｍ以下。
（ｂ） 抵抗（常用対数値）が９．０ ｌｏｇ・Ω以下。
（ｃ） 抵抗バラツキ（常用対数値）が０．５ ｌｏｇ・Ω以下。
【０００７】
＜２＞ 前記電圧印加手段が、電源と前記電源が前記帯電ロールに印加する電圧及び／又は電流を検知する検知手段と前記検知手段により検知された電圧及び／又は電流に基づいて式（１）を満たすように前記電源を制御する電源制御手段とを備える＜１＞に記載の帯電装置である。
【０００８】
＜３＞ 前記帯電ロールが下記（ｄ）及び（ｅ）をさらに満たす＜１＞又は＜２＞に記載の帯電装置である。
（ｄ） 表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以下。
（ｅ） 表面のダイナミック超微小硬度が０．０４〜０．５。
【０００９】
＜４＞ 像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、を少なくとも備えた画像形成装置であって、前記帯電手段が＜１＞乃至＜３＞のいずれか１つに記載の帯電装置である画像形成装置である。
【００１０】
＜５＞ 前記像担持体が導電性基体と前記導電性基体上に設けられたヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層とを有する＜４＞に記載の画像形成装置である。
【００１１】
＜６＞ 前記ヒドロキシガリウムフタロシアニンがＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°及び２８．３°に回折ピークを有する＜５＞に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、像担持体表面への帯電によるストレスを減らし、像担持体磨耗を低減させることができ、均一帯電性能に優れた帯電装置及びこの帯電装置を用いた画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の帯電装置及びそれを用いた画像形成装置について詳細に説明する。
本発明の帯電装置は、帯電ロールと、前記帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加可能な電圧印加手段と、を備え、前記帯電ロールが像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電装置であって、前記帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たし、前記帯電ロールが下記（ａ）〜（ｃ）を満たすものである。
【００１４】
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．２ 式（１）
（式（１）において、Ｉ（変曲）はＩａｃの変曲点を表す。）
（ａ） 外径の振れが０．１ｍｍ以下。
（ｂ） 抵抗（常用対数値）が９．０ ｌｏｇ・Ω以下。
（ｃ） 抵抗バラツキ（常用対数値）が０．５ ｌｏｇ・Ω以下。
【００１５】
帯電ロールを用いた画像形成装置では、交流電圧を印加していくと、帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）は増加し、図１に示すように像担持体の表面電位（Ｖｈ）はＩａｃの変曲点（Ｉ（変曲））で一定となる。像担持体の帯電に通常使用されているＩａｃは、Ｉａｃの変曲点での電流値＋数百μＡの余剰分をもって使用されている。帯電ロールに流れる交流電流をＩａｃの変曲点の近傍で使用すると、交流電圧重畳による均一帯電効果が十分発揮されず、帯電が均一に行われず濃度ムラ等の画像不良を発生させることがある。
しかし画像形成装置の長寿命化のためには、放電ストレスの低減による像担持体表面の磨耗を低減させる必要があり、帯電ロールに流れる交流電流をＩａｃの変曲点の近傍で使用することが望ましい。
【００１６】
本発明者らは鋭意検討したところ、帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たすことで像担持体表面の磨耗の低減に効果があり、特に像担持体をクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置に対しては有効であることを見いだした。
また、該画像形成装置を構成する像担持体がヒドロキシガリウムフタロシアニン（特にＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン）を含有する感光層を有すると式（１）を満たす場合にさまざまな要因により発生する異常放電による白点の発生を抑制することを見いだした。
本発明においては、像担持体表面の均一帯電性と表面の摩耗とを考慮すると１．０５≦Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．１５が好ましい。
【００１７】
さらに本発明者等は、像担持体表面の帯電をより低いＩａｃで行う際は、帯電ロールの抵抗だけでなく、抵抗バラツキを小さくする必要があり、像担持体と帯電ロールとの間のニップの均一性も重要であることを見出した。帯電ロールが（ａ）〜（ｃ）を満たすことで、帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）の値を小さくしても像担持体の均一な帯電が可能となる。
【００１８】
本発明において帯電ロールの外径の振れとは、帯電ロール外径の最大値と最小値との間の差をいう。具体的には、帯電ロールの外径を帯電ロールの軸方向に２０ｍｍ毎に測定し、その最大値と最小値とを求めることにより帯電ロールの外径の振れを求めた。なお、帯電ロールの外径は公知の方法を用いることができる。
本発明における帯電ロールの外径の振れの好ましい範囲は、０．０５ｍｍ以下であり、０．０３ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００１９】
本発明において帯電ロールの抵抗（常用対数値）は、リーク性を考慮すると６．０〜８．５ ｌｏｇ・Ωが好ましく７．０〜８．０ｌｏｇ・Ωがさらに好ましい。また、帯電ロールの抵抗バラツキ（常用対数値）は、０．３ ｌｏｇ・Ω以下が好ましく、０．１ ｌｏｇ・Ω以下がさらに好ましい。
帯電ロールの抵抗は、特開平６−１１８１０５号公報に記載の方法で測定された値の平均値をいう。抵抗の平均値は、下記方法により測定された抵抗値に基づき、軸方向には帯電ロールの両ゴム端部よりそれぞれ２０ｍｍと、中央部分の３点を、更に該３点の周方向には６度毎に測定し、全ての測定値を相加平均して求めた。本発明では、幅５ｍｍの円筒状のＳＵＳ製ベアリングからなる電極を２５ｇの重りで帯電ロール表面に接触させ、帯電ロールを５．５ｒｐｍで回転させながら電極と導電性支持体間の抵抗の計測をした。電源および電流計には、高抵抗測定器（アドバンテスト社製、Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計）を用いた。印加電圧は１００Ｖ、抵抗の常用対数値は式（２）より算出した。
抵抗の常用対数値（ｌｏｇ・Ω）＝ｌｏｇ10（印加電圧／電流） 式（２）
また、上述のようにして測定された帯電ロールの抵抗（常用対数値）の最大値と最小値との差を抵抗バラツキ（常用対数値）とした。
【００２０】
また、感光体磨耗の低減は電子写真装置の長寿命化のためであり、そのためにはトナーや外添剤等から帯電ロール表面の汚染を守らなくてはならず、そのためには汚染物が付着および埋没しないよう下記（ｄ）及び（ｅ）を満たすことが好ましい。
（ｄ） 表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以下。
（ｅ） 表面のダイナミック超微小硬度が０．０４〜０．５。
【００２１】
本発明において表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）の値は、表面粗さ計ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ａ（東京精密社製）を用い、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４に従って、ロールの軸方向について、測定長４．０ｍｍ、カットオフ値０．８、測定速度０．３０ｍｍ／ｓｅｃの条件で測定した値をいう。
また、ダイナミック超微小硬度は、圧子を試料に一定の押込み速度（ｍＮ／ｓ）で進入させたときの試験荷重Ｐ（ｍＮ）と押込み深さＤ（μｍ）より、式（３）より算出された硬度である。
【００２２】
ＤＨ＝α×Ｐ／Ｄ2 ・・・ （３）
【００２３】
上記式（３）において、αは圧子形状による定数を表す。
なお、上記ダイナミック超微小硬度の測定は、ダイナミック超微小硬度計ＤＵＨ−Ｗ２０１Ｓ（（株）島津製作所社製）により行った。ダイナミック超微小硬度は、軟質材料測定により、三角錐圧子（頂角：１１５°、α：３．８５８４）を、帯電ロールに押込み速度０．１４ｍＮ／ｓ、試験荷重１．０ｍＮで進入させた時の押込み深さＤを測定することにより求めた。
【００２４】
表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、３．０μｍ以下がさらに好ましく、２．０μｍ以下が特に好ましい。また、表面のダイナミック超微小硬度は０．０４〜０．２がさらに好ましく、０．０５〜０．１５が特に好ましい。
【００２５】
本発明における、交流電圧印加方式は定電流制御の必要性はなく、式（１）を満足していれば定電圧制御でもよい。交流電流または電圧の制御は、流れている電流あるいは印加電圧をモニターしフィードバックし制御しても、電流あるいは電圧の変動を予測して制御してもよく、式（１）を満足していれば特に限定されない。
本発明における電圧印加手段は、直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を発生可能な電源を有していれば特に限定されるものではないが、電源と、前記電源が前記帯電ロールに印加する電圧及び／又は電流を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された電圧及び／又は電流に基づいて式（１）を満たすように前記電源を制御する電源制御手段と、を備えるものであってもよい。電圧印加手段をこのような構成とすることにより、式（１）を容易に満たすように電圧を制御することが可能となる。
【００２６】
式（１）におるＩ（変曲）は、帯電ロールと像担持体との組み合わせにより決定される値であり、経時による変化が起こりうる。そこで、経時によるＩ（変曲）の変化を予期して式（１）を満たすように帯電ロールに印加する電圧を制御してもよい。また、Ｉ（変曲）を検出する検出手段を電圧印加手段にさらに設け、この検出手段により検出されたＩ（変曲）の値に基づいて式（１）を満たすように帯電ロールに印加する電圧を制御することもできる。
【００２７】
次に、本発明の帯電装置に用いられる帯電ロールについて説明する。
本発明に係る帯電ロールは、（ａ）〜（ｃ）を満たしていればその構成及び材料等に限定されるものではない。帯電ロールの形状は、像担持体への押し付け圧や帯電ロール表面の硬度によりストレート形状やクラウン形状等が適宜選択される。
帯電ロールの層構成は特に限定されるものではない。図２及び図３に帯電ロールの層構成の一例を示す。図２は、導電性支持体３１表面に導電性の弾性層３２および表面層３３が順次形成された帯電ロールの断面図を示す。また、図３は導電性支持体３１表面に導電性の弾性層３２、抵抗層３４および表面層３３が順次形成された帯電ロールの断面図を示す。必要に応じて、各層間に接着剤を用いてもよい。抵抗層３４は均一帯電性能や耐リーク性能の確保として機能する。
【００２８】
前記導電性支持体は、帯電ロールの電極及び支持部材として機能するもので、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；導電性の樹脂；などの導電性の材質で構成される。導電性支持体の直径としては、例えば５〜９ｍｍが好ましく、６〜８ｍｍがさらに好ましい；
【００２９】
前記弾性層および抵抗層は、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、ポリウレタン、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、ＮＢＲおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。特に弾性層ではこれらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【００３０】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末を挙げることができる。
また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；を挙げることができる。
これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
また、その添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、１〜３０質量部の範囲であることが好ましく、５〜２５質量部の範囲であることがより好ましい。一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部の範囲であることが好ましく、０．５〜３．０質量部の範囲であることがより好ましい。
弾性層の層厚としては、１．０〜４．０ｍｍが好ましく、２．０〜３．０ｍｍがさらに好ましい。また、抵抗層の層厚としては、２００〜１０００μｍが好ましく、３００〜６００μｍがさらに好ましい。
【００３２】
前記表面層を構成する高分子材料としては、特に制限されないが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。
上記高分子材料は単独で用いてもよく、２種以上を混合あるいは共重合して用いてもよい。また、当該高分子材料の数平均分子量は、１，０００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲であることがより好ましい。
【００３３】
表面層は、上記高分子材料に導電剤として前記弾性層に用いた導電剤や各種微粒子を混合して組成物とし形成される。その添加量は特に制限はないが、高分子材料１００質量部に対して、１〜５０質量部の範囲であることが好ましく、５〜２０質量部の範囲であることがより好ましい。
上記微粒子としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物及び複合金属酸化物、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン等の高分子微粉体を単独または混合して用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
表面層の層厚としては、１〜５０μｍが好ましく、３〜２０μｍがさらに好ましい。
【００３４】
帯電ロールの外径の振れは、弾性層の層厚の精度に大きく影響される。弾性層の研磨精度や弾性層を成型するための型の精度を向上させることにより帯電ロールの外径の振れを０．１ｍｍ以下にすることができる。
また、帯電ロールの抵抗（常用対数値）は、表面層、弾性層及び抵抗層を構成する材料を適宜組み合わせることにより９．０ ｌｏｇ・Ω以下とすることができる。弾性層及び抵抗層を構成するゴム材と導電剤との好ましい組み合わせとしては、例えば、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、ポリウレタン等のいずれか極性を有するゴムの単独あるいは２種類以上のブレンドとイオン導電剤とカーボンブラックが挙げられる。表面層を構成する高分子化合物と導電剤との好ましい組み合わせとしては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、メラミン樹脂とカーボンブラックあるいは金属酸化物が挙げられる。
【００３５】
帯電ロール表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を５μｍ以下にする方法としては、例えば、弾性層研磨条件による調整や表面層膜厚や形成条件の調整が挙げられる。また、帯電ロール表面のダイナミック超微小硬度を０．０４〜０．５にする方法としては、例えば、表面層の材料及び膜厚並びに表面層よりも内側の層（弾性層、抵抗層）の材料及び膜厚のそれぞれを組合せての調整が挙げられる。
【００３６】
本発明の画像形成装置は、像担持体（以下、本発明においては「電子写真感光体」又は単に「感光体」と称することがある。）と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、を少なくとも備えた画像形成装置であって、前記帯電手段として上述した本発明の帯電装置を用いるものである。
本発明の画像形成装置においては、導電性基体と該導電性基体上に設けられたヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層とを有する像担持体が好ましく、該ヒドロキシガリウムフタロシアニンとしてＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するものを用いることがさらに好ましい。これにより、感光体と帯電ロールとの間に生ずる異常放電による白点の発生を抑制できる。
【００３７】
始めに、本発明の画像形成装置に用いられる、電子写真感光体について説明する。
図４〜７はそれぞれ本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図であり、電子写真感光体１１を基体１２及び感光層１３の積層方向に対して垂直な平面で切断したものである。図４〜７に示した電子写真感光体１１はいずれも機能分離型感光体であり、各感光体が備える感光層１３には電荷発生層１５と電荷輸送層１６とが別個に設けられている。
【００３８】
より詳しくは、図４に示した電子写真感光体１１においては、導電性基体１２上に電荷発生層１５及び電荷輸送層１６がこの順で積層されて感光層１３が構成されており、図５に示した電子写真感光体１１においては、導電性基体１２上に下引き層１４、電荷発生層１５及び電荷輸送層１６がこの順で積層されて感光層１３が構成されており、図６に示した電子写真感光体１１においては、導電性基体１２上に下引き層１４、電荷発生層１５、電荷輸送層１６及び保護層１７がこの順で積層されて感光層１３が構成されている。図７に示した電子写真感光体１１においては、導電性基体１２に下引き層１４、中間層１８、電荷発生層１５、電荷輸送層１６が、この順で積層されて感光層１３が構成されている。また、ここには記していないが、感光層が電荷発生材料と電荷輸送材料とを共に含有する単一の層からなる単層型電子写真感光体においても、本発明は好適に実施することが可能である。
【００３９】
以下、電子写真感光体１１の各構成要素について詳述する。
導電性基体１２としては、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属製シート；紙、プラスチック、ガラス等の基体上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着したもの；酸化インジウム、酸化スズ等の導電性金属化合物を上記基体に蒸着したもの；金属箔を上記基体にラミネートしたもの；カーボンブラック、酸化インジウム、酸化スズ−酸化アンチモン粉、金属粉、ヨウ化銅等を結着樹脂に分散し、上記基体に塗布することによって導電処理したもの等が挙げられる。また、導電性基体１２の形状は、ドラム状、シート状、プレート状のいずれであってもよい。
【００４０】
また、導電性基体１２として金属製パイプ基材を用いる場合、当該パイプ基材の表面は素管のままのものであってもよいが、予め表面処理により基材表面を粗面化しておくことも可能である。かかる粗面化により、露光光源としてレーザービーム等の可干渉光源を用いた場合に、感光体内部で発生し得る干渉光による木目状の濃度斑を防止することができる。表面処理としては、鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング等が挙げられる。
【００４１】
下引き層１４に用いられる材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物；チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物；アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物；アンチモンアルコキシド化合物；ゲルマニウムアルコキシド化合物；インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物等の有機インジウム化合物；マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物等の有機マンガン化合物；スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物等の有機スズ化合物；アルミニウムシリコンアルコキシド化合物；アルミニウムチタンアルコキシド化合物；アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物が挙げられる。これらの中でも、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物は、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
【００４２】
また、下引き層１４には、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−２−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００４３】
また、本発明においては、下引き層１４に金属酸化物微粒子を含有せしめることも可能である。金属酸化物微粒子としては、所望の電子写真感光体特性が得られるものであれば、公知の金属酸化物より任意に選択できるが、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛から選ばれる１種以上の金属酸化物微粒子が好ましく用いられる。また、これらの金属酸化物微粒子は、少なくとも１種以上のカップリング剤で被覆されていることがより好ましく、カップリング剤としてはシランカップリング剤がより好ましい。
【００４４】
また、下引き層１４中には電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料が、電子移動性が高いので好ましく使用される。電子輸送性顔料は多すぎると下引き層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため９５質量％以下、好ましくは９０質量％以下で使用される。
【００４５】
下引き層１４はアクセプター性化合物を付与した金属酸化物微粒子を含有させて形成することもできる。アクセプター性化合物としては所望の特性が得られるものならばいかなるものでも使用可能であるが、特にキノン基を有する化合物が好ましく用いられる。さらにアントラキノン構造を有するアクセプター性化合物が好ましく用いられる。アントラキノン構造を有する化合物としては、アントラキノン以外に、ヒドロキシアントラキノン系化合物、アミノアントラキノン系化合物、アミノヒドロキシアントラキノン系化合物などがあげられ、いずれも好ましく用いることができる。さらに具体的にはアントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリンなどが特に好ましく用いられる。
【００４６】
これらのアクセプター性化合物の付与量は所望の特性が得られる範囲であれば任意に設定できるが、好ましくは金属酸化物に対して０．０１〜２０質量％付与される。さらに好ましくは金属酸化物に対して０．０５〜１０質量％付与される。０．０１質量％以下では下引き層内の電荷蓄積改善に寄与するだけの十分なアクセプター性を付与できないため、繰り返し使用時に残留電位の上昇など維持性の悪化を招きやすい。また２０質量％以上では金属酸化物同士の凝集を引き起こしやすく、その為下引き層形成時に下引き層内で金属酸化物が良好な導電路を形成することが出来ず、繰り返し使用時に残留電位の上昇など維持性の悪化を招きやすくなるだけでなく、黒点などの画質欠陥も引き起こしやすくなる。
金属酸化物微粒子へのアクセプター化合物の付与方法としては、金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、有機溶媒に溶解させたアクセプター化合物を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に付与される。添加あるいは噴霧する際には溶剤の沸点以下の温度で行われることが好ましく、溶剤の沸点以上の温度で噴霧すると、均一に攪拌される前に溶剤が蒸発し、アクセプター化合物が局部的にかたまってしまい均一な処理ができにくい欠点があるため好ましくない。添加あるいは噴霧した後、さらに溶剤の沸点温度以上で乾燥を行うことができる。また、金属酸化物微粒子を溶剤中で攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、アクセプター化合物の有機溶剤溶液を添加し、還流あるいは有機溶剤の沸点以下で攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に付与される。また、溶剤除去方法はろ過あるいは蒸留、加熱乾燥により留去される。
【００４７】
アクセプター化合物を付与される金属酸化物微粒子としては、１０2〜１０11Ω・ｃｍ程度の粉体抵抗が必要である。これは下引き層１４がリーク耐性獲得のために適切な抵抗を得ることが必要であるためである
【００４８】
下引き層１４は、上記材料を所定の有機溶剤に混合／分散した塗布液を基体１２上に塗布し、乾燥により溶剤を除去することにより形成される。下引き層用塗布液を調製する際の混合／分散方法としては、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等が挙げられる。また、有機溶剤としては、有機金属化合物や樹脂を溶解し、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればいかなるものも使用できる。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。塗布液の乾燥は、溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。このようにして得られる下引き層１４の厚みは、金属酸化物微粒子を含有しない場合は、０．１〜１０μｍであることが好ましく、さらに、０．５〜５．０μｍであることがより好ましい。また、金属酸化物微粒子を含有する場合には、１５μｍを超えることが好ましく、１５〜５０μｍであることがより好ましい。下引き層１４の膜厚が上記条件を満たすと、電子写真感光体における局所的な絶縁破壊（感光体リーク）をより確実に防止することができる。また、長期連続使用においても、安定した特性を得ることができる。
【００４９】
中間層１８に用いられる材料としては、前記下引き層１４に用いられる材料と同様に、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物；チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物；アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物；アンチモンアルコキシド化合物；ゲルマニウムアルコキシド化合物；インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物等の有機インジウム化合物；マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物等の有機マンガン化合物；スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物等の有機スズ化合物；アルミニウムシリコンアルコキシド化合物；アルミニウムチタンアルコキシド化合物；アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物が挙げられる。これらの中でも、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物は、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
【００５０】
また、中間層１８には、前記下引き層１４と同様に、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−２−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００５１】
また、中間層１８中には、前記下引き層１４と同様に、電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料が、電子移動性が高いので好ましく使用される。電子輸送性顔料は多すぎると中間層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため９５質量％以下、好ましくは９０質量％以下で使用される。
【００５２】
中間層１８は、前記下引き層１４と同様に、上記材料を所定の有機溶剤に混合／分散した塗布液を基体１２上に塗布し、乾燥により溶剤を除去することにより形成される。下引き層用塗布液を調製する際の混合／分散方法としては、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等が挙げられる。また、有機溶剤としては、有機金属化合物や樹脂を溶解し、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればいかなるものも使用できる。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。塗布液の乾燥は、溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。このようにして得られる中間層１８の厚みは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、さらに、０．５〜５μｍであることがより好ましい。中間層１８の膜厚が上記条件を満たすと、電子写真感光体を、長期連続使用した場合においても、安定した特性を得ることができる。
【００５３】
電荷発生層１５はヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を含有することが本発明の帯電装置における均一帯電性を得る観点から好ましい。電荷発生層形成用塗布液を用いて形成される本発明に用いられるヒドロキシガリウムフタロシアニンは所望の特性を得られるヒドロキシガリウムフタロシアニンであれば、いかなるものも使用できるが、特にＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角度（２θ±０．２°）の７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するものが好ましく用いられる。
【００５４】
ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料は、所定の結着樹脂中に分散保持されて電荷発生層１５を構成する。かかる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアセタール樹脂及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が好ましく用いられる。これらの結着樹脂は１種を単独あるいは２種以上を混合して用いることができる。電荷発生物質と結着樹脂との配合比（質量比）は、１０：１〜１：１０の範囲が好ましく、さらには、８：２〜３：７の範囲がより好ましい。
【００５５】
電荷発生層１５を形成する際には、結着樹脂を所定の有機溶剤に溶解した溶液に、上記ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を分散させた塗布液が用いられる。電荷発生層用塗布液の有機溶剤としては、結着樹脂を溶解可能なもの、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等の溶剤が使用可能である。より具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、水等が挙げられる。これらの溶剤は１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。また、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を結着樹脂液中に分散する方法としては、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等が挙げられる。
【００５６】
本発明のヒドロキシガリウムフタロシアニン分散液は、分散性を向上させるため、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に表面処理を施すことが可能である。表面処理剤としてはカップリング剤などを用いることができるが、これに限定されるものではない。カップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。これらの中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシランが好ましい。
【００５７】
また、カップリング剤の他に、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどの有機ジルコニウム化合物を配合してもよい。また、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどの有機チタン化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などの有機アルミニウム化合物も用いることができる。
【００５８】
上記製造方法によって得られる電荷発生層用塗布液は電子写真感光体、光ディスク、太陽電池、センサー、非線形光学材料などの種々の用途に利用することができる。
【００５９】
また、電荷発生層用塗布液は分散後に遠心分離処理を行うことができる。遠心分離処理により塗布液分散時に混入する分散容器や分散メディアの磨耗片や、分散不良の粗大粒子を効率よく除去することが可能となる。
【００６０】
電荷発生層１５は、上述の電荷発生層用塗布液をブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法などにより塗布し、乾燥することによって得ることができる。
【００６１】
このようにして得られる電荷発生層１５の膜厚は、良好な電気特性と画質を与えるために、０．０５〜５μｍであることが好ましく、０．１〜１μｍであることがより好ましい。電荷発生層１５の厚みが０．０５μｍ未満であると、十分な感度を与えることができない。一方、電荷発生層１５の厚みが５μｍを超えると、帯電性の不良などの弊害を生じさせ易い。
【００６２】
電荷輸送層１６は、電荷輸送物質及び結着樹脂を含んで構成される。かかる電荷輸送物質としては、具体的には、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニルピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ（ｐ−メチル）フェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベンジルアニリン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）フルオレノン−２−アミン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４’−ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジン等の１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］−（１−ナフチル）−フェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリルキナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体等の正孔輸送物質が挙げられる。また、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’−テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物等の電子輸送物質も使用可能である。さらに、上記化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体を用いることもできる。これらの電荷輸送物質は、１種を単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。
【００６３】
また、電荷輸送層１６の結着樹脂としては、電気絶縁性のフィルム形成可能な樹脂が好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシ−メチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等が挙げられる。これらの結着樹脂は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。結着樹脂と電荷輸送物質との配合比（質量比）はいずれの場合も任意に設定することができるが、電気特性低下、膜強度低下に注意しなくてはならない。
【００６４】
電荷輸送層１６は、上記材料を含む電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層１５上に塗布し、乾燥させることにより形成される。塗布液に用いる溶剤としては、所望の電子写真感光体特性が得られるものであれば、公知の有機溶剤より任意に選択できるが、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が好適に使用される。また、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。電荷輸送層１６の厚みは、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍである。
【００６５】
電荷輸送層１６には、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光 ・ 熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤・光安定剤などの添加剤を添加することができる。
【００６６】
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
【００６７】
フェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’，−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、３，９−ビス［２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等が挙げられる。
【００６８】
ヒンダードアミン系化合物としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ［４，５］ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイミル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，３，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物等が挙げられる。
【００６９】
有機イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリルチオプロピオネート）、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。
有機燐系酸化防止剤としては、トリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−フォスフィート等が挙げられる。
【００７０】
有機硫黄系及び有機燐系酸化防止剤は、２次酸化防止剤と呼ばれ、フェノール系又はアミン系などの１次酸化防止剤と併用することにより相乗効果を得ることができる。
光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
ベンゾフェノン系光安定剤としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系光安定剤としては、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３”，４”，５’，６”−テトラヒドロフタルイミド−メチル）−５’−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’，−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’，−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００７１】
その他の化合物として２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケル ジブチル−ジチオカルバメート等がある。
また、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも１種の電子受容性物質を含有せしめることができる。電子受容性物質としては、例えば無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニルキノン、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸等が挙げられる。これらの中でも、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ−、ＣＮ−、ＮＯ2−等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
【００７２】
また、電荷輸送層１６には、磨耗を低減する目的で、固形潤滑剤や金属酸化物を分散させることができる。固形潤滑剤としては、フッ素含有樹脂粒子（四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン及びそれらの共重合等）、ケイ素含有樹脂粒子等を挙げることができる。また、金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化スズ等を挙げることができる。固形潤滑剤を分散すると、電荷輸送層表面の摩擦係数が減少するため、摩耗を抑制することができる。また、金属酸化物を分散すると、電荷輸送層の機械的硬度が上昇するため、摩耗を抑制することができる。また、フッ素含有樹脂粒子は難分散粒子のためフッ素含有高分子系分散助剤を用いると分散性が向上される。上記固形潤滑剤や金属酸化物を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー、ホモジナイザー、高圧処理式ホモジナイザー等の方法を用いることができる。この分散の際、分散粒子を１．０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下にすることが有効である。
また、塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加することもできる。
【００７３】
本発明の電子写真感光体には、図６に示したように、必要に応じて保護層１７を形成することができる。表面保護層１７としては、下記一般式 （Ｉ）で表される化合物を含
んで形成される硬化膜が好ましい。
Ｆ−［Ｄ−Ａ］ｂ （Ｉ）
一般式（Ｉ）中、Ｆは光機能性化合物から誘導される有機基を表し、Ｄは２価の基を表し、Ａは−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基を表し、ｂは１〜４の整数を表す。ここで、Ｒ1は水素、アルキル基、置換若しくは未置換のアリール基を表し、Ｒ2は水素、アルキル基、トリアルキルシリル基を表す。ａは１〜３の整数を表す。
【００７４】
一般式（Ｉ）中のＡ、すなわち−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基は、架橋反応による３次元的なＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（無機ガラス質ネットワーク）を形成する役割を担っている。
また、一般式（Ｉ）中、Ｆは、光電特性、より具体的には光キャリア輸送特性を有する有機基であり、従来、電荷輸送物質として知られている光機能性化合物の構造をそのまま用いることができる。Ｆで表される有機基としては、具体的には、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物、などの正孔輸送性を有する化合物骨格、およびキノン系化合物、フルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物、などの電子輸送性を有する化合物骨格等が挙げられる。
【００７５】
Ｆで表される有機基の好ましい例としては、下記一般式（ＩＩ）で表される基が挙げられる。Ｆが一般式（ＩＩ）で表される基であると、特に優れた光電特性と機械特性を示す。
【００７６】
【化１】
【００７７】
一般式（ＩＩ） 中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ独立に置換あるいは未置換のアリール基を表す。Ａｒ5は、置換あるいは未置換のアリール基、又はアリーレン基を表す。Ａｒ1〜Ａｒ4のうちｂ個は、−Ｄ−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される基に結合する。ｋは０又は１を表す。
上記一般式（ＩＩ）中のＡｒ1〜Ａｒ4としては、下記式（ＩＩ−１）〜（ＩＩ−７）のうちのいずれかであることが好ましい。
【００７８】
【化２】
【００７９】
【化３】
【００８０】
【化４】
【００８１】
【化５】
【００８２】
【化６】
【００８３】
【化７】
【００８４】
−Ａｒ−Ｚ’s−Ａｒ−Ｘm （ＩＩ−７）
式中、Ｒ6は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基からなる群より選ばれる１種を表し、Ｒ7〜Ｒ9はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる１種を表し、Ａｒは置換又は未置換のアリーレン基を表し、Ｘは一般式（Ｉ）中の−Ｄ−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aを表し、ｍ及びｓはそれぞれ０又は１を表し、ｔはそれぞれ１〜３の整数を表す。］
ここで、式（ＩＩ−７）中のＡｒとしては、下記式（ＩＩ−８）又は（ＩＩ−９）で表されるものが好ましい。
【００８５】
【化８】
【００８６】
【化９】
【００８７】
式中、Ｒ10及びＲ11はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる１種を表し、ｔは１〜３の整数を表す。
また、式（ＩＩ−７）中のＺ’としては、下記式（ＩＩ−１０）〜（ＩＩ−１７）のうちのいずれかで表されるものが好ましい。
−（ＣＨ2）q− （ＩＩ−１０）
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）r− （ＩＩ−１１）
【００８８】
【化１０】
【００８９】
【化１１】
【００９０】
【化１２】
【００９１】
【化１３】
【００９２】
【化１４】
【００９３】
【化１５】
【００９４】
式中、Ｒ12及びＲ13はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる１種を表し、Ｗは２価の基を表し、ｑ及びｒはそれぞれ１〜１０の整数を表し、ｔはそれぞれ１〜３の整数を表す。
上記式（ＩＩ−１６）、（ＩＩ−１７）中のＷとしては、下記（ＩＩ−１８）〜（ＩＩ−２６）で表される２価の基のうちのいずれかであることが好ましい。
−ＣＨ2− （ＩＩ−１８）
−Ｃ（ＣＨ3）2− （ＩＩ−１９）
−Ｏ− （ＩＩ−２０）
−Ｓ− （ＩＩ−２１）
−Ｃ（ＣＦ3）2− （ＩＩ−２２）
−Ｓｉ（ＣＨ3）2− （ＩＩ−２３）
【００９５】
【化１６】
【００９６】
【化１７】
【００９７】
【化１８】
【００９８】
式中、ｕは０〜３の整数を表す。
また、一般式（ＩＩ）中、Ａｒ5は、ｋが０のときはＡｒ1〜Ａｒ4の説明で例示されたアリール基であり、ｋが１のときはかかるアリール基から所定の水素原子を除いたアリーレン基である。
【００９９】
一般式（Ｉ）中、Ｄで表される２価の基は、光電特性を付与するＦと３次元的な無機ガラス質ネットワークに直接結合するＡとを結びつける働きを担い、且つ、堅さの反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークに適度な可とう性を付与し、膜としての強靱さを向上させるという働きを担うものである。Ｄで表される２価の基としては、具体的には、−ＣnＨ2n−、−ＣnＨ2n-2−、−ＣnＨ2n-4−で表わされる２価の炭化水素基（ｎは１〜１５の整数を表す）、−ＣＯＯ−、−Ｓ−、−Ｏ−、−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｃ6Ｈ4−Ｃ6Ｈ4−、及びこれらを組み合わせたものや置換基を導入したもの等が挙げられる。
【０１００】
一般式（Ｉ）中、ｂは２以上であることが好ましい。ｂが２以上であると、一般式（Ｉ）で表される光機能性有機ケイ素化合物がＳｉ原子を２個以上有することになり、無機ガラス質ネットワークの形成が容易となり、機械的強度が向上する傾向にある。
一般式（Ｉ）で表される化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【０１０１】
また、一般式（Ｉ）で表される化合物と共に、硬化膜の機械的強度をさらに向上させる目的で、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を併用してもよい。
Ｂ−Ａｎ （ＩＩＩ）
一般式（ＩＩＩ）中、Ａは−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基を表す。ここで、Ｒ1、Ｒ2、ａは一般式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2、ａと同様である。Ｂは、枝分かれを含んでもよい２価以上の炭化水素基、２価以上のフェニル基及び−ＮＨ−から選ばれる基の少なくとも１つ、或いはこれらの組み合わせから構成される。ｎは２以上の整数を表す。
【０１０２】
一般式（ＩＩＩ） で表される化合物は、Ａ、すなわち−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基を有している化合物である。この一般式 （ＩＩＩ）で表される化合物は、一般式（Ｉ）で表される化合物との反応又は一般式（ＩＩ
Ｉ）で表される化合物同士の反応により、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成して３次元的な架橋硬化膜を与える。一般式（ＩＩＩ）で表される化合物と一般式（Ｉ）で表される化合物とを併用すると、硬化膜の架橋構造が３次元的になり易く、また、硬化膜に適度な可とう性が付与されるため、より強い機械強度が得られる。一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の好ましい例を表１に示す。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
一般式（Ｉ）で表される化合物と共に、さらに架橋反応可能な他の化合物を併用しても
よい。このような化合物として、各種シランカップリング剤、および市販のシリコーン系ハードコート剤を用いることができる。
【０１０５】
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
【０１０６】
市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、ＣＲ−３９、Ｘ−１２−２２０８、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４１０１００７、ＫＮＳ−５３００、Ｘ−４０−２２３９（以上、信越シリコーン社製）、ＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８（以上、東レダウコーニング社製）等が挙げられる。
【０１０７】
保護層１７には、表面潤滑性を付与する目的でフッ素含有化合物を添加できる。表面潤滑性を向上させることによりクリーニング部材との摩擦係数が低下し、耐摩耗性を向上させることができる。また、感光体表面に対する放電生成物、トナーおよび紙粉などの付着を防止する効果も有し、感光体の寿命向上に役立つ。
【０１０８】
フッ素含有化合物としては、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素原子含有ポリマーをそのまま添加するか、あるいはそれらポリマーの微粒子を添加することができる。また、一般式（Ｉ）で表される化合物により形成される硬化膜の場合、フッ素含有化合物としては、アルコキシシランと反応できるものを添加し、架橋膜の一部として構成するのが望ましい。そのようなフッ素含有化合物の例として、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【０１０９】
フッ素含有化合物の含有量は、保護層１７全量を基準として２０質量％以下とすることが好ましい。フッ素含有化合物の含有量が２０質量％を超えると、架橋硬化膜の成膜性に問題が生じる場合がある。
【０１１０】
上記化合物を含む保護層１７は十分な耐酸化性を有しているが、さらに強い耐酸化性を付与する目的で、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の含有量としては、保護層１７全量を基準として１５質量％以下が好ましく、１０質量％以下がさらに好ましい。
【０１１１】
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマイド、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、２，４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−ｏ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、２−ｔ−ブチル−６−（３−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等が挙げられる。
【０１１２】
また、保護層１７には公知の塗膜形成に用いられるその他の添加剤を添加することも可能であり、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、界面活性剤、など公知のものを用いることができる。
保護層１７は、上記化合物を含有する塗布液を電荷輸送層１６上に塗布し、加熱処理することで形成される。これにより、一般式（Ｉ）で表される化合物等が３次元的に架橋硬化反応を起こし、強固な硬化膜が形成される。加熱処理の温度は、下層に影響しなければ特に制限はないが、好ましくは室温〜２００℃、より好ましくは１００〜１６０℃である。
【０１１３】
架橋硬化反応は、無触媒で行なってもよく、また、適切な触媒を用いてもよい。触媒としては、塩酸、硫酸、燐酸、蟻酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、等の酸触媒、アンモニア、トリエチルアミン等の塩基、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、オクエ酸第一スズ等の有機スズ化合物、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物、有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩、アルミニウムキレート化合物等が挙げられる。
また、保護層用塗布液の塗布を容易にするため、必要に応じて溶剤を添加して用いることができる。具体的には、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、ジメチルエーテル、ジブチルエーテル等が挙げられる。これらの溶剤は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１１４】
また、塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等が挙げられる。
このようにして形成される保護層１７の膜厚は、好ましくは０．５〜２０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。
【０１１５】
次に、本発明の画像形成装置を図面に基づき説明する。
図８は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の基本構成を概略的に示す断面図である。図８に示す画像形成装置２００は、電子写真感光体２０７と、電子写真感光体２０７を帯電させる帯電装置２０８と、帯電装置２０８に接続された電源２０９と、帯電装置２０８により帯電される電子写真感光体２０７を露光して潜像を形成する露光装置２０６と、露光装置２０６により形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置２１１と、現像装置２１１により形成されたトナー像を被転写体（画像出力媒体）５００に転写する転写装置２１２と、クリーニング装置２１３と、除電器２１４と、定着装置２１５とを備える。なお、この場合には、除電器２１４が設けられていないものもある。
【０１１６】
ここで、現像装置２１１は、トナーを電子写真感光体２０７に供給するものである。なお、感光層の構成は、当該ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を含有することが好ましく、例えば図４〜７に示した感光層のいずれであってもよい。
図８中の帯電装置２０８は、電子写真感光体２０７の表面に導電性部材（帯電ロール）を接触させて、感光体２０７の表面を帯電させる方式（接触帯電方式）のものであり、上述した本発明の帯電装置が用いられる。
【０１１７】
露光装置２０６としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。
【０１１８】
本発明で用いられるトナーは、例えば結着樹脂と着色剤とを含んで構成される。結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
【０１１９】
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして挙げられる。
【０１２０】
トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機微粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
他の無機微粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機微粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。これらの他の無機微粒子は公知のものを使用できる。
【０１２１】
また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
本発明で用いられるトナーの製造方法としては、高い形状制御性を得られることから、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等などの重合法が好ましく用いられる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
転写装置２１２としては、電子写真感光体２０７上に形成されたトナー像を被転写体５００に転写する際に、電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流を供給可能なものであることが好ましい。
【０１２２】
クリーニング装置２１３は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
また、本発明の画像形成装置は、図８に示したように、イレース光照射装置２１４をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質をより高めることができる。
【０１２３】
図９は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の基本構成を概略的に示す断面図である。図９に示した画像形成装置２１０は、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像を、１次転写部材２１２ａに転写した後、１次転写部材２１２ａと２次転写部材２１２ｂとの間に供給される被転写体（画像出力媒体）５００に転写する中間転写方式の転写装置を備えるもので、かかる転写の際には１次転写部材２１２ａから電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流が供給可能となっている。なお、図９中には示していないが、画像形成装置２１０は、図８に示した画像形成装置２００と同様に除電器を更に備えていてもよい。また、画像形成装置２１０の他の構成は画像形成装置２００の構成と同様である。
画像形成装置２１０においては、上述の通り、中間転写方式が適用されている点が異なるが、上記第１実施形態に係る画像形成装置２００の場合と同様に、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを感光層に含有せしめた電子写真感光体２０７と、本発明の帯電装置とを組み合わせることで、良好な画質を長期にわたって安定的に得ることができ好ましい。
【０１２４】
更に、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像が１次転写部材２１２ａに転写される際に、１次転写部材２１２ａから電子写真感光体２０７に向けて所定の電流密度の電流を供給することで、被転写媒体５００の種類・材質等による転写電流の変動を抑制することができるため、電子写真感光体２０７に流入する電荷量を精度よく制御することができるようになる。その結果、高画質化及び環境に対する負荷の低減を一層高水準で達成することが可能となる。
【０１２５】
図１０は本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の基本構成を概略的に示す断面図である。図１０に示す画像形成装置２２０は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング４００内において４つの電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄ（例えば、電子写真感光体４０１ａがイエロー、電子写真感光体４０１ｂがマゼンタ、電子写真感光体４０１ｃがシアン、電子写真感光体４０１ｄがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である）が中間転写ベルト４０９に沿って相互に並列に配置されている。
【０１２６】
ここで、画像形成装置２２０に搭載されている電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄは、それぞれヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層を有する電子写真感光体であることが好ましい。
【０１２７】
電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄのそれぞれは所定の方向（紙面上は反時計回り）に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａ〜４０２ｄ、現像装置４０４ａ〜４０４ｄ、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄ、クリーニングブレード４１５ａ〜４１５ｄが配置されている。現像装置４０４ａ〜４０４ｄのそれぞれにはトナーカートリッジ４０５ａ〜４０５ｄに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーが供給可能である。これらのトナーは平均形状係数が１００〜１４０という条件を満たすものである。また、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄはそれぞれ中間転写ベルト４０９を介して電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄに当接している。
【０１２８】
さらに、ハウジング４００内の所定の位置にはレーザー光源（露光装置）４０３が配置されており、レーザー光源４０３から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの回転工程において帯電、露光、現像、１次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト４０９上に重ねて転写される。ここで、上記特定のヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層を備える電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄと、本発明の帯電装置とを組み合わせることによって、タンデム方式のカラー画像形成装置においても、高画質化及び環境に対する負荷の低減を高水準で達成することが可能となる。
【０１２９】
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、バックアップロール４０８及びテンションロール４０７により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介してバックアップロール４０８と当接するように配置されている。バックアップロール４０８と２次転写ロール４１３との間を通った中間転写ベルト４０９は、例えば駆動ロール４０６の近傍に配置されたクリーニングブレード４１６により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
【０１３０】
また、ハウジング４００内の所定の位置にはトレイ（被転写媒体トレイ）４１１が設けられており、トレイ４１１内の紙などの被転写体５００が移送ロール４１２により中間転写ベルト４０９と２次転写ロール４１３との間、さらには相互に当接する２個の定着ロール４１４の間に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排紙される。
【０１３１】
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト４０９を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト４０９のようにベルト状であってもよく、又は、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合の中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いることができる。
【０１３２】
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ＮＢＲ、クロロピレンゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を１種類、又は２種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤やイオン伝導性を有する導電剤を１種類又は２種類以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。
【０１３３】
中間転写体として中間転写ベルト４０９のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは５０〜５００μｍが好ましく、６０〜１５０μｍがより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭６３−３１１２６３号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に導電剤として５〜２０質量％のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、さらに適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。
【０１３４】
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、１００〜２００℃に加熱しつつ５００〜２０００ｒｐｍの回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、３００℃以上の高温でポリイミド化反応（ポリアミド酸の閉環反応）を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に１００〜２００℃に加熱して溶媒の大半を除去し、その後３００℃以上の高温に段階的に昇温してポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していても良い。
また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
【０１３５】
図１１は本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態を概略的に示す断面図である。プロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体２０７とともに、帯電装置２０８、現像装置２１１、クリーニング装置（クリーニング手段）２１３、露光のための開口部２１８、及び、除電露光のための開口部２１７を取り付けレール２１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。電子写真感光体２０７は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層を有するものが好ましい。また、現像装置２１１は、トナーを電子写真感光体２０７に供給するものである。
【０１３６】
そして、このプロセスカートリッジ３００は、転写装置２１２と、定着装置２１５と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
【実施例】
【０１３７】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
下記組成の混合物をオープンロールで混練りし、ＳＵＳ３０３からなる直径９ｍｍの導電性支持体表面にポリオレフィン系接着剤（ＸＪ１５０：ロード・ファー・イースト・インコーポレイテッド社製）からなる接着層を介してプレス成形機を用いて直径１５ｍｍのロールとなるように弾性層を形成し、その後この弾性層を研磨することにより直径１４ｍｍの導電性弾性ロールＡを得た。
・ゴム材 １００質量部
（エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム Ｇｅｃｈｒｏｎ３１０６：日本ゼオン社製）
・導電剤（カーボンブラック アサヒサーマル：旭カーボン社製） １５質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製） ５質量部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム） １質量部
・加硫剤（硫黄 ２００メッシュ：鶴見化学工業社製） １質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＤＭ：大内新興化学工業社製） ２．０質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＴＴ：大内新興化学工業社製） ０．５質量部
・加硫促進助剤（酸化亜鉛 酸化亜鉛１種：正同化学工業社製） ３質量部
・ステアリン酸 １．５質量部
【０１３８】
−表面層の形成−
下記混合物をビーズミルにて分散し得られた分散液Ａを、ＭＥＫで希釈し、前記導電性弾性ロールＡの表面に浸漬塗布した後、１８０℃で３０分間加熱乾燥し、厚さ７μｍの表面層を形成し、帯電ロール１を得た。
・高分子材料 １００質量部
（飽和共重合ポリエステル樹脂溶液 バイロン３０ＳＳ：東洋紡績社製）
・硬化剤 ２６．３質量部
（アミノ樹脂溶液 スーパーベッカミンＧ−８２１−６０：大日本インキ化学工業社製）
・導電剤 １０質量部
（カーボンブラック ＭＯＮＡＲＣＨ１０００：キャボット社製）
【０１３９】
−感光体の作製−
シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）で表面処理を行った酸化亜鉛（テイカ社製試作品：比表面積値１６ｍ2／ｇ、平均粒径７０ｎｍ）６０質量部と硬化剤（ブロック化イソシアネート スミジュール３１７５、住友バイエルンウレタン社製）：１５質量部とブチラール樹脂 ＢＭ−１ （積水化学社製） ６質量部をメチルエチルケトン６０質量部に溶解し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート：０．００５質量部を添加し、下引き層用塗布液を得た。得られた塗布液を浸漬塗布法にて直径３０ｍｍ、長さ２５１ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム基材上に塗布し、１６０℃、１００分の乾燥硬化を行い、厚さ２０μｍの下引き層を得た。
【０１４０】
Ｉ型ヒドロキシガリウムフタロシアニン１質量部を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２０質量部、及び外径１．２ｍｍのガラス製球形状メディア５０質量部とともに、ガラスボールミルを使用して２０℃で８０時間湿式粉砕処理した後、アセトンを用いて洗浄し、乾燥して、ＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）の７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料０．９質量部を得た。図１２にこのヒドロキシガリウムフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを示す。このヒドロキシガリウムフタロシアニン１８質量部、結着樹脂としての塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ：日本ユニカー社製）１６質量部、ｎ−酢酸ブチル１００質量部からなる混合物を、容量１００ｍＬガラス瓶中に１．０ｍｍφガラスビーズを充填率５０％とともに入れてペイントシェーカーを用いて１．５時間分散処理し、電荷発生層用塗布液を得た。得られた塗布液を、上記の下引き層上に浸漬塗布し、１００℃で５分間乾燥して、膜厚０．１５μｍの電荷発生層を形成した。
さらに、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’］ビフェニル−４，４’−ジアミン４質量部とビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４万）６質量部とをテトラヒドロフラン６０質量部を加えて溶解した塗布液を電荷発生層上に形成し、１５０℃、３０分の乾燥を行うことにより膜厚１７μｍの電荷輸送層を形成し、感光体１を得た。
【０１４１】
（評価）
帯電ロール１および感光体１をカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ４５０：富士ゼロックス社製のドラムカートリッジに装着し、かつ帯電ロールに印加される電圧を外部から印加できるよう改造したＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ４５０で低温低湿（１０℃、１５％ＲＨ）環境下と高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）環境下で５０％ハーフトーン画像を印刷し、白点の発生数に基づき画質（初期画質）を評価した。直流電圧および交流周波数は、複写機に設定されている条件を使用した。
【０１４２】
◎：Ａ４用紙内で白点０〜１０個所。
○：Ａ４用紙内で白点１１〜３０個所。
△：Ａ４用紙内で白点３１〜５０個所。
×：Ａ４用紙内で白点５１個所以上。
【０１４３】
さらに、Ａ４用紙５０，０００枚印字テスト（１０℃、１５％ＲＨ環境下で２５，０００枚印刷後、２８℃、８５％ＲＨ環境下で２５，０００枚印字）を行い、耐久性の画質（５０，０００枚印刷後画質）評価を行った。耐久性画質評価後に像担持体磨耗量を渦電流膜厚計を用いて測定した。画質結果を表２に示した。得られた結果を帯電ロールの外径の振れ、抵抗、抵抗バラツキ、十点平均粗さ（Ｒｚ）、ダイナミック超微小硬度及びＩａｃ／Ｉ（変曲）値と共に表２に示した。
【０１４４】
＜実施例２＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１の研磨条件を変更し、外径振れを変えた以外は実施例１と同様にして導電性弾性ロールＢを成型した。
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＢを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール２を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体２を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表２に示した。
【０１４５】
＜実施例３＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１の研磨条件を変更し、外径振れを変えた以外は実施例１と同様にして導電性弾性ロールＣを成型した。
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＣを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール３を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体３を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表２に示した。
【０１４６】
＜実施例４＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１と同様にして導電性弾性ロールＡを成型した。
−表面層の形成−
表面層の導電剤量を１０質量部から５質量部に変更した以外は、実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール４を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体４を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表２に示した。
【０１４７】
＜実施例５＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１と同様にして導電性弾性ロールＡを成型した。
−表面層の形成−
表面層の導電剤量を１０質量部から１３質量部に変更した以外は、実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール５を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体５を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表２に示した。
【０１４８】
＜実施例６＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
導電剤を以下のように変更した以外は、実施例１と同様にして導電性弾性ロールＤを成型した。
・導電剤（カーボンブラック アサヒサーマル：旭カーボン社製） ・・・・・５質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製） ・・・・・８質量部
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＤを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール６を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体６を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表３に示した。
【０１４９】
＜実施例７〜９＞
（帯電ロールの作製）
実施例１と同様にして帯電ロール７〜９を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体７〜９を得た。
（評価）
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）以外は、実施例１と同様に評価を行い、結果を表３に示した。
【０１５０】
＜比較例１＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１の研磨条件を変更し、外径振れを変えた以外は実施例１と同様にして導電性弾性ロールＥを成型した。
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＥを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール１０を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体１０を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表４に示した。
【０１５１】
＜比較例２＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１と同様にして導電性弾性ロールＡを成型した。
−表面層の形成−
表面層の導電剤量を１０質量部から３質量部に変更した以外は、実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール１１を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体１１を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表４に示した。
【０１５２】
＜比較例３＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
導電剤を以下のように変更した以外は、実施例１と同様にして導電性弾性ロールＦを成型した。
・導電剤（カーボンブラック アサヒサーマル：旭カーボン社製） ・・・・・２質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製） ・・・・・８質量部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム） ・・・・・０質量部
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＦを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール１２得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体１２得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表４に示した。
【０１５３】
【表２】
【０１５４】
【表３】
【０１５５】
【表４】
【０１５６】
本発明によれば、像担持体表面への帯電によるストレスを減らし、像担持体磨耗を低減させることにより画像形成装置の長寿命化を図り、かつ異常放電による帯電の局所的なムラに起因する画質欠陥が少ない画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】像担持体の表面電位（Ｖｈ）と帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）との関係を示す図である。
【図２】帯電ロールの層構成を示す図である。
【図３】帯電ロールの層構成を示す図である。
【図４】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の好ましい一例を示す模式断面図である。
【図５】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の例を示す模式断面図である。
【図６】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の例を示す模式断面図である。
【図７】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の例を示す模式断面図である。
【図８】本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図９】本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図１０】本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図１１】本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【図１２】実施例１〜９及び比較例１〜３で用いたヒドロキシガリウムフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを示すグラフである。
【符号の説明】
【０１５８】
１１…電子写真感光体、１２…導電性基体、１３…感光層、１４…下引き層、１５…電荷発生層、１６…電荷輸送層、１７…保護層、１８…中間層、３１・・・導電性支持体、３２・・・弾性層、３３・・・表面層、３４・・・抵抗層、２００、２１０、２２０…画像形成装置、２０７…電子写真感光体、２０８…帯電装置、２０９…電源、２０６…露光装置、２１１…現像装置、２１２…転写装置、２１３…クリーニング装置、２１４…除電器、２１５…定着装置、２１６…取り付けレール、２１７…除電露光のための開口部、２１８…露光のための開口部、３００…プロセスカートリッジ、４００…ハウジング、４０１ａ〜ｄ・・・電子写真感光体、４０２ａ〜４０２ｄ…帯電ロール、４０３…レーザー光源（露光装置）、４０４ａ〜４０４ｄ・・・現像装置、４０５ａ〜４０５ｄ…トナーカートリッジ、４０６…駆動ロール、４０７…テンションロール、４０８…バックアップロール、４０９…中間転写ベルト、４１０ａ〜４１０ｄ…１次転写ロール、４１１…トレイ（被転写体トレイ）、４１２…移送ロール、４１３…２次転写ロール、４１４…定着ロール、４１５ａ〜４１５ｄ…クリーニングブレード、４１６…クリーニングブレード、５００…被転写体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真や静電記録プロセスに用いられる帯電装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、像担持体（感光体）上に一様な電荷を形成し、画像信号を変調したレーザー等により静電潜像を形成した後、帯電したトナーで前記静電潜像を現像してトナー像とする。そして、前記トナー像を、中間転写体を介して、或いは直接記録材媒体に静電的に転写することにより、所望の転写画像を得ることができる。
上述のように、電子写真方式を利用した画像形成装置では、像担持体上に一様な電荷を形成する帯電処理が行われている。このような帯電処理を行う帯電部材の一つして、接触式帯電部材がある。このような接触式帯電部材は、一般的に印加する電流が小さく、非接触式帯電部材であるコロトロンあるいはスコロトロンに比べ、オゾン発生量が非常に少ないという利点がある。
【０００３】
接触式帯電部材は、導電性支持体上に導電性弾性体層を形成してなるものであり、電子写真装置において感光体に当接され、当該帯電部材と感光体との間に所定の電圧を印加することで、感光体に帯電電位を付与するものである。接触式帯電部材では、感光体を均一に帯電させる均一帯電性能や、感光体にピンホール（小径の穴等の微小な欠陥）が発生したときピンホール部分に電流が集中しないようにする耐リーク性能を両立させるために、半導電領域における精密な抵抗制御が必須となる。接触式帯電部材には、ロール形状をした帯電ロールが広く用いられている。
帯電ロールを用いた電子写真装置では、直流電圧に放電開始電圧の２倍以上のピーク間交流電圧を重畳印加させることで、感光体表面電位をより均一に帯電することが可能であることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
近年、電子写真装置の長寿命化が要求されている。電子写真装置、特に感光体回りでは、感光体の磨耗により寿命が制限されている。感光体の磨耗を低減するには、感光体表面を磨耗に強く、あるいは磨耗を促進するストレスを低減させる必要がある。
前者としては、感光体表面を耐磨耗性にしたり、耐磨耗性に優れた表面層を形成することが提案されている。
後者としては、放電により感光体表面を帯電させる接触式帯電部材を用いた場合、特に交流電圧を重畳した帯電では、印加する交流電圧（電流）を低減することがあげられる（例えば、特許文献２参照。）。
しかし、十分な交流電圧が印加されないと、交流電圧重畳による均一帯電効果が十分発揮されず、帯電が均一に行われず濃度ムラ等の画像不良を発生させる。
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６９号公報
【特許文献２】特開２００５−０２５００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、像担持体表面への帯電によるストレスを減らし、像担持体磨耗を低減させることができ、均一帯電性能に優れた帯電装置及びこの帯電装置を用いた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】
【０００６】
即ち、本発明は、
＜１＞ 帯電ロールと、前記帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加可能な電圧印加手段と、を備え、前記帯電ロールが像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電装置であって、前記帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たし、前記帯電ロールが下記（ａ）〜（ｃ）を満たす帯電装置である。
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．２ 式（１）
（式（１）において、Ｉ（変曲）はＩａｃの変曲点を表す。）
（ａ） 外径の振れが０．１ｍｍ以下。
（ｂ） 抵抗（常用対数値）が９．０ ｌｏｇ・Ω以下。
（ｃ） 抵抗バラツキ（常用対数値）が０．５ ｌｏｇ・Ω以下。
【０００７】
＜２＞ 前記電圧印加手段が、電源と前記電源が前記帯電ロールに印加する電圧及び／又は電流を検知する検知手段と前記検知手段により検知された電圧及び／又は電流に基づいて式（１）を満たすように前記電源を制御する電源制御手段とを備える＜１＞に記載の帯電装置である。
【０００８】
＜３＞ 前記帯電ロールが下記（ｄ）及び（ｅ）をさらに満たす＜１＞又は＜２＞に記載の帯電装置である。
（ｄ） 表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以下。
（ｅ） 表面のダイナミック超微小硬度が０．０４〜０．５。
【０００９】
＜４＞ 像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、を少なくとも備えた画像形成装置であって、前記帯電手段が＜１＞乃至＜３＞のいずれか１つに記載の帯電装置である画像形成装置である。
【００１０】
＜５＞ 前記像担持体が導電性基体と前記導電性基体上に設けられたヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層とを有する＜４＞に記載の画像形成装置である。
【００１１】
＜６＞ 前記ヒドロキシガリウムフタロシアニンがＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°及び２８．３°に回折ピークを有する＜５＞に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、像担持体表面への帯電によるストレスを減らし、像担持体磨耗を低減させることができ、均一帯電性能に優れた帯電装置及びこの帯電装置を用いた画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の帯電装置及びそれを用いた画像形成装置について詳細に説明する。
本発明の帯電装置は、帯電ロールと、前記帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加可能な電圧印加手段と、を備え、前記帯電ロールが像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電装置であって、前記帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たし、前記帯電ロールが下記（ａ）〜（ｃ）を満たすものである。
【００１４】
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．２ 式（１）
（式（１）において、Ｉ（変曲）はＩａｃの変曲点を表す。）
（ａ） 外径の振れが０．１ｍｍ以下。
（ｂ） 抵抗（常用対数値）が９．０ ｌｏｇ・Ω以下。
（ｃ） 抵抗バラツキ（常用対数値）が０．５ ｌｏｇ・Ω以下。
【００１５】
帯電ロールを用いた画像形成装置では、交流電圧を印加していくと、帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）は増加し、図１に示すように像担持体の表面電位（Ｖｈ）はＩａｃの変曲点（Ｉ（変曲））で一定となる。像担持体の帯電に通常使用されているＩａｃは、Ｉａｃの変曲点での電流値＋数百μＡの余剰分をもって使用されている。帯電ロールに流れる交流電流をＩａｃの変曲点の近傍で使用すると、交流電圧重畳による均一帯電効果が十分発揮されず、帯電が均一に行われず濃度ムラ等の画像不良を発生させることがある。
しかし画像形成装置の長寿命化のためには、放電ストレスの低減による像担持体表面の磨耗を低減させる必要があり、帯電ロールに流れる交流電流をＩａｃの変曲点の近傍で使用することが望ましい。
【００１６】
本発明者らは鋭意検討したところ、帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たすことで像担持体表面の磨耗の低減に効果があり、特に像担持体をクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置に対しては有効であることを見いだした。
また、該画像形成装置を構成する像担持体がヒドロキシガリウムフタロシアニン（特にＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン）を含有する感光層を有すると式（１）を満たす場合にさまざまな要因により発生する異常放電による白点の発生を抑制することを見いだした。
本発明においては、像担持体表面の均一帯電性と表面の摩耗とを考慮すると１．０５≦Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．１５が好ましい。
【００１７】
さらに本発明者等は、像担持体表面の帯電をより低いＩａｃで行う際は、帯電ロールの抵抗だけでなく、抵抗バラツキを小さくする必要があり、像担持体と帯電ロールとの間のニップの均一性も重要であることを見出した。帯電ロールが（ａ）〜（ｃ）を満たすことで、帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）の値を小さくしても像担持体の均一な帯電が可能となる。
【００１８】
本発明において帯電ロールの外径の振れとは、帯電ロール外径の最大値と最小値との間の差をいう。具体的には、帯電ロールの外径を帯電ロールの軸方向に２０ｍｍ毎に測定し、その最大値と最小値とを求めることにより帯電ロールの外径の振れを求めた。なお、帯電ロールの外径は公知の方法を用いることができる。
本発明における帯電ロールの外径の振れの好ましい範囲は、０．０５ｍｍ以下であり、０．０３ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００１９】
本発明において帯電ロールの抵抗（常用対数値）は、リーク性を考慮すると６．０〜８．５ ｌｏｇ・Ωが好ましく７．０〜８．０ｌｏｇ・Ωがさらに好ましい。また、帯電ロールの抵抗バラツキ（常用対数値）は、０．３ ｌｏｇ・Ω以下が好ましく、０．１ ｌｏｇ・Ω以下がさらに好ましい。
帯電ロールの抵抗は、特開平６−１１８１０５号公報に記載の方法で測定された値の平均値をいう。抵抗の平均値は、下記方法により測定された抵抗値に基づき、軸方向には帯電ロールの両ゴム端部よりそれぞれ２０ｍｍと、中央部分の３点を、更に該３点の周方向には６度毎に測定し、全ての測定値を相加平均して求めた。本発明では、幅５ｍｍの円筒状のＳＵＳ製ベアリングからなる電極を２５ｇの重りで帯電ロール表面に接触させ、帯電ロールを５．５ｒｐｍで回転させながら電極と導電性支持体間の抵抗の計測をした。電源および電流計には、高抵抗測定器（アドバンテスト社製、Ｒ８３４０Ａデジタル高抵抗／微小電流計）を用いた。印加電圧は１００Ｖ、抵抗の常用対数値は式（２）より算出した。
抵抗の常用対数値（ｌｏｇ・Ω）＝ｌｏｇ10（印加電圧／電流） 式（２）
また、上述のようにして測定された帯電ロールの抵抗（常用対数値）の最大値と最小値との差を抵抗バラツキ（常用対数値）とした。
【００２０】
また、感光体磨耗の低減は電子写真装置の長寿命化のためであり、そのためにはトナーや外添剤等から帯電ロール表面の汚染を守らなくてはならず、そのためには汚染物が付着および埋没しないよう下記（ｄ）及び（ｅ）を満たすことが好ましい。
（ｄ） 表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５μｍ以下。
（ｅ） 表面のダイナミック超微小硬度が０．０４〜０．５。
【００２１】
本発明において表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）の値は、表面粗さ計ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ａ（東京精密社製）を用い、ＪＩＳＢ０６０１−１９９４に従って、ロールの軸方向について、測定長４．０ｍｍ、カットオフ値０．８、測定速度０．３０ｍｍ／ｓｅｃの条件で測定した値をいう。
また、ダイナミック超微小硬度は、圧子を試料に一定の押込み速度（ｍＮ／ｓ）で進入させたときの試験荷重Ｐ（ｍＮ）と押込み深さＤ（μｍ）より、式（３）より算出された硬度である。
【００２２】
ＤＨ＝α×Ｐ／Ｄ2 ・・・ （３）
【００２３】
上記式（３）において、αは圧子形状による定数を表す。
なお、上記ダイナミック超微小硬度の測定は、ダイナミック超微小硬度計ＤＵＨ−Ｗ２０１Ｓ（（株）島津製作所社製）により行った。ダイナミック超微小硬度は、軟質材料測定により、三角錐圧子（頂角：１１５°、α：３．８５８４）を、帯電ロールに押込み速度０．１４ｍＮ／ｓ、試験荷重１．０ｍＮで進入させた時の押込み深さＤを測定することにより求めた。
【００２４】
表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、３．０μｍ以下がさらに好ましく、２．０μｍ以下が特に好ましい。また、表面のダイナミック超微小硬度は０．０４〜０．２がさらに好ましく、０．０５〜０．１５が特に好ましい。
【００２５】
本発明における、交流電圧印加方式は定電流制御の必要性はなく、式（１）を満足していれば定電圧制御でもよい。交流電流または電圧の制御は、流れている電流あるいは印加電圧をモニターしフィードバックし制御しても、電流あるいは電圧の変動を予測して制御してもよく、式（１）を満足していれば特に限定されない。
本発明における電圧印加手段は、直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を発生可能な電源を有していれば特に限定されるものではないが、電源と、前記電源が前記帯電ロールに印加する電圧及び／又は電流を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された電圧及び／又は電流に基づいて式（１）を満たすように前記電源を制御する電源制御手段と、を備えるものであってもよい。電圧印加手段をこのような構成とすることにより、式（１）を容易に満たすように電圧を制御することが可能となる。
【００２６】
式（１）におるＩ（変曲）は、帯電ロールと像担持体との組み合わせにより決定される値であり、経時による変化が起こりうる。そこで、経時によるＩ（変曲）の変化を予期して式（１）を満たすように帯電ロールに印加する電圧を制御してもよい。また、Ｉ（変曲）を検出する検出手段を電圧印加手段にさらに設け、この検出手段により検出されたＩ（変曲）の値に基づいて式（１）を満たすように帯電ロールに印加する電圧を制御することもできる。
【００２７】
次に、本発明の帯電装置に用いられる帯電ロールについて説明する。
本発明に係る帯電ロールは、（ａ）〜（ｃ）を満たしていればその構成及び材料等に限定されるものではない。帯電ロールの形状は、像担持体への押し付け圧や帯電ロール表面の硬度によりストレート形状やクラウン形状等が適宜選択される。
帯電ロールの層構成は特に限定されるものではない。図２及び図３に帯電ロールの層構成の一例を示す。図２は、導電性支持体３１表面に導電性の弾性層３２および表面層３３が順次形成された帯電ロールの断面図を示す。また、図３は導電性支持体３１表面に導電性の弾性層３２、抵抗層３４および表面層３３が順次形成された帯電ロールの断面図を示す。必要に応じて、各層間に接着剤を用いてもよい。抵抗層３４は均一帯電性能や耐リーク性能の確保として機能する。
【００２８】
前記導電性支持体は、帯電ロールの電極及び支持部材として機能するもので、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼等の金属または合金；クロム、ニッケル等で鍍金処理を施した鉄；導電性の樹脂；などの導電性の材質で構成される。導電性支持体の直径としては、例えば５〜９ｍｍが好ましく、６〜８ｍｍがさらに好ましい；
【００２９】
前記弾性層および抵抗層は、例えばゴム材中に導電剤を分散させることによって形成される。ゴム材としては、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム等、及びこれらのブレンドゴムが挙げられる。中でも、ポリウレタン、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、ＮＢＲおよびこれらのブレンドゴムが好ましく用いられる。特に弾性層ではこれらのゴム材は発泡したものであっても無発泡のものであってもよい。
【００３０】
導電剤としては、電子導電剤やイオン導電剤が用いられる。電子導電剤の例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック；熱分解カーボン、グラファイト；アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼等の各種導電性金属または合金；酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化スズ−酸化アンチモン固溶体、酸化スズ−酸化インジウム固溶体等の各種導電性金属酸化物；絶縁物質の表面を導電化処理したもの；などの微粉末を挙げることができる。
また、イオン導電剤の例としては、テトラエチルアンモニウム、ラウリルトリメチルアンモニウム等の過塩素酸塩、塩素酸塩等；リチウム、マグネシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の過塩素酸塩、塩素酸塩等；を挙げることができる。
これらの導電剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
また、その添加量は特に制限はないが、上記電子導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、１〜３０質量部の範囲であることが好ましく、５〜２５質量部の範囲であることがより好ましい。一方、上記イオン導電剤の場合は、ゴム材１００質量部に対して、０．１〜５．０質量部の範囲であることが好ましく、０．５〜３．０質量部の範囲であることがより好ましい。
弾性層の層厚としては、１．０〜４．０ｍｍが好ましく、２．０〜３．０ｍｍがさらに好ましい。また、抵抗層の層厚としては、２００〜１０００μｍが好ましく、３００〜６００μｍがさらに好ましい。
【００３２】
前記表面層を構成する高分子材料としては、特に制限されないが、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、４フッ化エチレン共重合体、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、メラミン樹脂、フッ素ゴム、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等を挙げることができる。
上記高分子材料は単独で用いてもよく、２種以上を混合あるいは共重合して用いてもよい。また、当該高分子材料の数平均分子量は、１，０００〜１００，０００の範囲であることが好ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲であることがより好ましい。
【００３３】
表面層は、上記高分子材料に導電剤として前記弾性層に用いた導電剤や各種微粒子を混合して組成物とし形成される。その添加量は特に制限はないが、高分子材料１００質量部に対して、１〜５０質量部の範囲であることが好ましく、５〜２０質量部の範囲であることがより好ましい。
上記微粒子としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等の金属酸化物及び複合金属酸化物、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン等の高分子微粉体を単独または混合して用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。
表面層の層厚としては、１〜５０μｍが好ましく、３〜２０μｍがさらに好ましい。
【００３４】
帯電ロールの外径の振れは、弾性層の層厚の精度に大きく影響される。弾性層の研磨精度や弾性層を成型するための型の精度を向上させることにより帯電ロールの外径の振れを０．１ｍｍ以下にすることができる。
また、帯電ロールの抵抗（常用対数値）は、表面層、弾性層及び抵抗層を構成する材料を適宜組み合わせることにより９．０ ｌｏｇ・Ω以下とすることができる。弾性層及び抵抗層を構成するゴム材と導電剤との好ましい組み合わせとしては、例えば、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド共重合ゴム、エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、ポリウレタン等のいずれか極性を有するゴムの単独あるいは２種類以上のブレンドとイオン導電剤とカーボンブラックが挙げられる。表面層を構成する高分子化合物と導電剤との好ましい組み合わせとしては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、メラミン樹脂とカーボンブラックあるいは金属酸化物が挙げられる。
【００３５】
帯電ロール表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）を５μｍ以下にする方法としては、例えば、弾性層研磨条件による調整や表面層膜厚や形成条件の調整が挙げられる。また、帯電ロール表面のダイナミック超微小硬度を０．０４〜０．５にする方法としては、例えば、表面層の材料及び膜厚並びに表面層よりも内側の層（弾性層、抵抗層）の材料及び膜厚のそれぞれを組合せての調整が挙げられる。
【００３６】
本発明の画像形成装置は、像担持体（以下、本発明においては「電子写真感光体」又は単に「感光体」と称することがある。）と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、を少なくとも備えた画像形成装置であって、前記帯電手段として上述した本発明の帯電装置を用いるものである。
本発明の画像形成装置においては、導電性基体と該導電性基体上に設けられたヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層とを有する像担持体が好ましく、該ヒドロキシガリウムフタロシアニンとしてＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するものを用いることがさらに好ましい。これにより、感光体と帯電ロールとの間に生ずる異常放電による白点の発生を抑制できる。
【００３７】
始めに、本発明の画像形成装置に用いられる、電子写真感光体について説明する。
図４〜７はそれぞれ本発明の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図であり、電子写真感光体１１を基体１２及び感光層１３の積層方向に対して垂直な平面で切断したものである。図４〜７に示した電子写真感光体１１はいずれも機能分離型感光体であり、各感光体が備える感光層１３には電荷発生層１５と電荷輸送層１６とが別個に設けられている。
【００３８】
より詳しくは、図４に示した電子写真感光体１１においては、導電性基体１２上に電荷発生層１５及び電荷輸送層１６がこの順で積層されて感光層１３が構成されており、図５に示した電子写真感光体１１においては、導電性基体１２上に下引き層１４、電荷発生層１５及び電荷輸送層１６がこの順で積層されて感光層１３が構成されており、図６に示した電子写真感光体１１においては、導電性基体１２上に下引き層１４、電荷発生層１５、電荷輸送層１６及び保護層１７がこの順で積層されて感光層１３が構成されている。図７に示した電子写真感光体１１においては、導電性基体１２に下引き層１４、中間層１８、電荷発生層１５、電荷輸送層１６が、この順で積層されて感光層１３が構成されている。また、ここには記していないが、感光層が電荷発生材料と電荷輸送材料とを共に含有する単一の層からなる単層型電子写真感光体においても、本発明は好適に実施することが可能である。
【００３９】
以下、電子写真感光体１１の各構成要素について詳述する。
導電性基体１２としては、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、ニッケル等の金属製シート；紙、プラスチック、ガラス等の基体上にアルミニウム、銅、金、銀、白金、パラジウム、チタン、ニッケル−クロム、ステンレス鋼、銅−インジウム等の金属を蒸着したもの；酸化インジウム、酸化スズ等の導電性金属化合物を上記基体に蒸着したもの；金属箔を上記基体にラミネートしたもの；カーボンブラック、酸化インジウム、酸化スズ−酸化アンチモン粉、金属粉、ヨウ化銅等を結着樹脂に分散し、上記基体に塗布することによって導電処理したもの等が挙げられる。また、導電性基体１２の形状は、ドラム状、シート状、プレート状のいずれであってもよい。
【００４０】
また、導電性基体１２として金属製パイプ基材を用いる場合、当該パイプ基材の表面は素管のままのものであってもよいが、予め表面処理により基材表面を粗面化しておくことも可能である。かかる粗面化により、露光光源としてレーザービーム等の可干渉光源を用いた場合に、感光体内部で発生し得る干渉光による木目状の濃度斑を防止することができる。表面処理としては、鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニング等が挙げられる。
【００４１】
下引き層１４に用いられる材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物；チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物；アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物；アンチモンアルコキシド化合物；ゲルマニウムアルコキシド化合物；インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物等の有機インジウム化合物；マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物等の有機マンガン化合物；スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物等の有機スズ化合物；アルミニウムシリコンアルコキシド化合物；アルミニウムチタンアルコキシド化合物；アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物が挙げられる。これらの中でも、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物は、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
【００４２】
また、下引き層１４には、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−２−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００４３】
また、本発明においては、下引き層１４に金属酸化物微粒子を含有せしめることも可能である。金属酸化物微粒子としては、所望の電子写真感光体特性が得られるものであれば、公知の金属酸化物より任意に選択できるが、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛から選ばれる１種以上の金属酸化物微粒子が好ましく用いられる。また、これらの金属酸化物微粒子は、少なくとも１種以上のカップリング剤で被覆されていることがより好ましく、カップリング剤としてはシランカップリング剤がより好ましい。
【００４４】
また、下引き層１４中には電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料が、電子移動性が高いので好ましく使用される。電子輸送性顔料は多すぎると下引き層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため９５質量％以下、好ましくは９０質量％以下で使用される。
【００４５】
下引き層１４はアクセプター性化合物を付与した金属酸化物微粒子を含有させて形成することもできる。アクセプター性化合物としては所望の特性が得られるものならばいかなるものでも使用可能であるが、特にキノン基を有する化合物が好ましく用いられる。さらにアントラキノン構造を有するアクセプター性化合物が好ましく用いられる。アントラキノン構造を有する化合物としては、アントラキノン以外に、ヒドロキシアントラキノン系化合物、アミノアントラキノン系化合物、アミノヒドロキシアントラキノン系化合物などがあげられ、いずれも好ましく用いることができる。さらに具体的にはアントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリンなどが特に好ましく用いられる。
【００４６】
これらのアクセプター性化合物の付与量は所望の特性が得られる範囲であれば任意に設定できるが、好ましくは金属酸化物に対して０．０１〜２０質量％付与される。さらに好ましくは金属酸化物に対して０．０５〜１０質量％付与される。０．０１質量％以下では下引き層内の電荷蓄積改善に寄与するだけの十分なアクセプター性を付与できないため、繰り返し使用時に残留電位の上昇など維持性の悪化を招きやすい。また２０質量％以上では金属酸化物同士の凝集を引き起こしやすく、その為下引き層形成時に下引き層内で金属酸化物が良好な導電路を形成することが出来ず、繰り返し使用時に残留電位の上昇など維持性の悪化を招きやすくなるだけでなく、黒点などの画質欠陥も引き起こしやすくなる。
金属酸化物微粒子へのアクセプター化合物の付与方法としては、金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、有機溶媒に溶解させたアクセプター化合物を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に付与される。添加あるいは噴霧する際には溶剤の沸点以下の温度で行われることが好ましく、溶剤の沸点以上の温度で噴霧すると、均一に攪拌される前に溶剤が蒸発し、アクセプター化合物が局部的にかたまってしまい均一な処理ができにくい欠点があるため好ましくない。添加あるいは噴霧した後、さらに溶剤の沸点温度以上で乾燥を行うことができる。また、金属酸化物微粒子を溶剤中で攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、アクセプター化合物の有機溶剤溶液を添加し、還流あるいは有機溶剤の沸点以下で攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に付与される。また、溶剤除去方法はろ過あるいは蒸留、加熱乾燥により留去される。
【００４７】
アクセプター化合物を付与される金属酸化物微粒子としては、１０2〜１０11Ω・ｃｍ程度の粉体抵抗が必要である。これは下引き層１４がリーク耐性獲得のために適切な抵抗を得ることが必要であるためである
【００４８】
下引き層１４は、上記材料を所定の有機溶剤に混合／分散した塗布液を基体１２上に塗布し、乾燥により溶剤を除去することにより形成される。下引き層用塗布液を調製する際の混合／分散方法としては、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等が挙げられる。また、有機溶剤としては、有機金属化合物や樹脂を溶解し、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればいかなるものも使用できる。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。塗布液の乾燥は、溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。このようにして得られる下引き層１４の厚みは、金属酸化物微粒子を含有しない場合は、０．１〜１０μｍであることが好ましく、さらに、０．５〜５．０μｍであることがより好ましい。また、金属酸化物微粒子を含有する場合には、１５μｍを超えることが好ましく、１５〜５０μｍであることがより好ましい。下引き層１４の膜厚が上記条件を満たすと、電子写真感光体における局所的な絶縁破壊（感光体リーク）をより確実に防止することができる。また、長期連続使用においても、安定した特性を得ることができる。
【００４９】
中間層１８に用いられる材料としては、前記下引き層１４に用いられる材料と同様に、ジルコニウムキレート化合物、ジルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリング剤等の有機ジルコニウム化合物；チタンキレート化合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリング剤等の有機チタン化合物；アルミニウムキレート化合物、アルミニウムカップリング剤などの有機アルミニウム化合物；アンチモンアルコキシド化合物；ゲルマニウムアルコキシド化合物；インジウムアルコキシド化合物、インジウムキレート化合物等の有機インジウム化合物；マンガンアルコキシド化合物、マンガンキレート化合物等の有機マンガン化合物；スズアルコキシド化合物、スズキレート化合物等の有機スズ化合物；アルミニウムシリコンアルコキシド化合物；アルミニウムチタンアルコキシド化合物；アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合物、などの有機金属化合物が挙げられる。これらの中でも、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物は、残留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく使用される。
【００５０】
また、中間層１８には、前記下引き層１４と同様に、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス−２−メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて使用することができる。さらに、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂を用いることもできる。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。
【００５１】
また、中間層１８中には、前記下引き層１４と同様に、電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。電子輸送性顔料としては、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロシアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が上げられる。これらの顔料の中ではペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノン顔料が、電子移動性が高いので好ましく使用される。電子輸送性顔料は多すぎると中間層の強度が低下し、塗膜欠陥を生じるため９５質量％以下、好ましくは９０質量％以下で使用される。
【００５２】
中間層１８は、前記下引き層１４と同様に、上記材料を所定の有機溶剤に混合／分散した塗布液を基体１２上に塗布し、乾燥により溶剤を除去することにより形成される。下引き層用塗布液を調製する際の混合／分散方法としては、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等が挙げられる。また、有機溶剤としては、有機金属化合物や樹脂を溶解し、電子輸送性顔料を混合／分散したときにゲル化や凝集を起こさないものであればいかなるものも使用できる。具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。塗布液の乾燥は、溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われる。このようにして得られる中間層１８の厚みは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、さらに、０．５〜５μｍであることがより好ましい。中間層１８の膜厚が上記条件を満たすと、電子写真感光体を、長期連続使用した場合においても、安定した特性を得ることができる。
【００５３】
電荷発生層１５はヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を含有することが本発明の帯電装置における均一帯電性を得る観点から好ましい。電荷発生層形成用塗布液を用いて形成される本発明に用いられるヒドロキシガリウムフタロシアニンは所望の特性を得られるヒドロキシガリウムフタロシアニンであれば、いかなるものも使用できるが、特にＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角度（２θ±０．２°）の７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するものが好ましく用いられる。
【００５４】
ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料は、所定の結着樹脂中に分散保持されて電荷発生層１５を構成する。かかる結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる。好ましい結着樹脂としては、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマーが挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアセタール樹脂及び塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が好ましく用いられる。これらの結着樹脂は１種を単独あるいは２種以上を混合して用いることができる。電荷発生物質と結着樹脂との配合比（質量比）は、１０：１〜１：１０の範囲が好ましく、さらには、８：２〜３：７の範囲がより好ましい。
【００５５】
電荷発生層１５を形成する際には、結着樹脂を所定の有機溶剤に溶解した溶液に、上記ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を分散させた塗布液が用いられる。電荷発生層用塗布液の有機溶剤としては、結着樹脂を溶解可能なもの、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等の溶剤が使用可能である。より具体的には、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、水等が挙げられる。これらの溶剤は１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。また、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を結着樹脂液中に分散する方法としては、ボールミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音波等が挙げられる。
【００５６】
本発明のヒドロキシガリウムフタロシアニン分散液は、分散性を向上させるため、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料に表面処理を施すことが可能である。表面処理剤としてはカップリング剤などを用いることができるが、これに限定されるものではない。カップリング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピル−トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロルプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。これらの中でも、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシランが好ましい。
【００５７】
また、カップリング剤の他に、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどの有機ジルコニウム化合物を配合してもよい。また、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどの有機チタン化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などの有機アルミニウム化合物も用いることができる。
【００５８】
上記製造方法によって得られる電荷発生層用塗布液は電子写真感光体、光ディスク、太陽電池、センサー、非線形光学材料などの種々の用途に利用することができる。
【００５９】
また、電荷発生層用塗布液は分散後に遠心分離処理を行うことができる。遠心分離処理により塗布液分散時に混入する分散容器や分散メディアの磨耗片や、分散不良の粗大粒子を効率よく除去することが可能となる。
【００６０】
電荷発生層１５は、上述の電荷発生層用塗布液をブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法などにより塗布し、乾燥することによって得ることができる。
【００６１】
このようにして得られる電荷発生層１５の膜厚は、良好な電気特性と画質を与えるために、０．０５〜５μｍであることが好ましく、０．１〜１μｍであることがより好ましい。電荷発生層１５の厚みが０．０５μｍ未満であると、十分な感度を与えることができない。一方、電荷発生層１５の厚みが５μｍを超えると、帯電性の不良などの弊害を生じさせ易い。
【００６２】
電荷輸送層１６は、電荷輸送物質及び結着樹脂を含んで構成される。かかる電荷輸送物質としては、具体的には、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニルピラゾリン、１−［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ（ｐ−メチル）フェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベンジルアニリン、９，９−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）フルオレノン−２−アミン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミンなどの芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４’−ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４’−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジン等の１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、４−ジフェニルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン、［ｐ−（ジエチルアミノ）フェニル］−（１−ナフチル）−フェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリルキナゾリンなどのキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルアニリンなどのα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体等の正孔輸送物質が挙げられる。また、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、３，３’，５，５’−テトラ−ｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物等の電子輸送物質も使用可能である。さらに、上記化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体を用いることもできる。これらの電荷輸送物質は、１種を単独で又は２種以上を組み合せて用いることができる。
【００６３】
また、電荷輸送層１６の結着樹脂としては、電気絶縁性のフィルム形成可能な樹脂が好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシ−メチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等が挙げられる。これらの結着樹脂は、１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。結着樹脂と電荷輸送物質との配合比（質量比）はいずれの場合も任意に設定することができるが、電気特性低下、膜強度低下に注意しなくてはならない。
【００６４】
電荷輸送層１６は、上記材料を含む電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層１５上に塗布し、乾燥させることにより形成される。塗布液に用いる溶剤としては、所望の電子写真感光体特性が得られるものであれば、公知の有機溶剤より任意に選択できるが、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等が好適に使用される。また、これらは１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。電荷輸送層１６の厚みは、好ましくは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜４０μｍである。
【００６５】
電荷輸送層１６には、画像形成装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光 ・ 熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤・光安定剤などの添加剤を添加することができる。
【００６６】
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノン及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。
【００６７】
フェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）−プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，３，５−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−２，６−ジメチルベンジル）イソシアヌレート、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’，−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、３，９−ビス［２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン等が挙げられる。
【００６８】
ヒンダードアミン系化合物としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ［４，５］ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイミル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，３，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝］、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物等が挙げられる。
【００６９】
有機イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリルチオプロピオネート）、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。
有機燐系酸化防止剤としては、トリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−フォスフィート等が挙げられる。
【００７０】
有機硫黄系及び有機燐系酸化防止剤は、２次酸化防止剤と呼ばれ、フェノール系又はアミン系などの１次酸化防止剤と併用することにより相乗効果を得ることができる。
光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。
ベンゾフェノン系光安定剤としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系光安定剤としては、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３’−（３”，４”，５’，６”−テトラヒドロフタルイミド−メチル）−５’−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’，−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’，−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００７１】
その他の化合物として２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシベンゾエート、ニッケル ジブチル−ジチオカルバメート等がある。
また、感度の向上、残留電位の低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として少なくとも１種の電子受容性物質を含有せしめることができる。電子受容性物質としては、例えば無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニルキノン、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸等が挙げられる。これらの中でも、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ−、ＣＮ−、ＮＯ2−等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特に好ましい。
【００７２】
また、電荷輸送層１６には、磨耗を低減する目的で、固形潤滑剤や金属酸化物を分散させることができる。固形潤滑剤としては、フッ素含有樹脂粒子（四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン及びそれらの共重合等）、ケイ素含有樹脂粒子等を挙げることができる。また、金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化スズ等を挙げることができる。固形潤滑剤を分散すると、電荷輸送層表面の摩擦係数が減少するため、摩耗を抑制することができる。また、金属酸化物を分散すると、電荷輸送層の機械的硬度が上昇するため、摩耗を抑制することができる。また、フッ素含有樹脂粒子は難分散粒子のためフッ素含有高分子系分散助剤を用いると分散性が向上される。上記固形潤滑剤や金属酸化物を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー、ホモジナイザー、高圧処理式ホモジナイザー等の方法を用いることができる。この分散の際、分散粒子を１．０μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下にすることが有効である。
また、塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイルを微量添加することもできる。
【００７３】
本発明の電子写真感光体には、図６に示したように、必要に応じて保護層１７を形成することができる。表面保護層１７としては、下記一般式 （Ｉ）で表される化合物を含
んで形成される硬化膜が好ましい。
Ｆ−［Ｄ−Ａ］ｂ （Ｉ）
一般式（Ｉ）中、Ｆは光機能性化合物から誘導される有機基を表し、Ｄは２価の基を表し、Ａは−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基を表し、ｂは１〜４の整数を表す。ここで、Ｒ1は水素、アルキル基、置換若しくは未置換のアリール基を表し、Ｒ2は水素、アルキル基、トリアルキルシリル基を表す。ａは１〜３の整数を表す。
【００７４】
一般式（Ｉ）中のＡ、すなわち−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基は、架橋反応による３次元的なＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合（無機ガラス質ネットワーク）を形成する役割を担っている。
また、一般式（Ｉ）中、Ｆは、光電特性、より具体的には光キャリア輸送特性を有する有機基であり、従来、電荷輸送物質として知られている光機能性化合物の構造をそのまま用いることができる。Ｆで表される有機基としては、具体的には、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物、などの正孔輸送性を有する化合物骨格、およびキノン系化合物、フルオレノン化合物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノビニル系化合物、エチレン系化合物、などの電子輸送性を有する化合物骨格等が挙げられる。
【００７５】
Ｆで表される有機基の好ましい例としては、下記一般式（ＩＩ）で表される基が挙げられる。Ｆが一般式（ＩＩ）で表される基であると、特に優れた光電特性と機械特性を示す。
【００７６】
【化１】
【００７７】
一般式（ＩＩ） 中、Ａｒ1〜Ａｒ4は、それぞれ独立に置換あるいは未置換のアリール基を表す。Ａｒ5は、置換あるいは未置換のアリール基、又はアリーレン基を表す。Ａｒ1〜Ａｒ4のうちｂ個は、−Ｄ−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される基に結合する。ｋは０又は１を表す。
上記一般式（ＩＩ）中のＡｒ1〜Ａｒ4としては、下記式（ＩＩ−１）〜（ＩＩ−７）のうちのいずれかであることが好ましい。
【００７８】
【化２】
【００７９】
【化３】
【００８０】
【化４】
【００８１】
【化５】
【００８２】
【化６】
【００８３】
【化７】
【００８４】
−Ａｒ−Ｚ’s−Ａｒ−Ｘm （ＩＩ−７）
式中、Ｒ6は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルキル基もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基からなる群より選ばれる１種を表し、Ｒ7〜Ｒ9はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる１種を表し、Ａｒは置換又は未置換のアリーレン基を表し、Ｘは一般式（Ｉ）中の−Ｄ−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aを表し、ｍ及びｓはそれぞれ０又は１を表し、ｔはそれぞれ１〜３の整数を表す。］
ここで、式（ＩＩ−７）中のＡｒとしては、下記式（ＩＩ−８）又は（ＩＩ−９）で表されるものが好ましい。
【００８５】
【化８】
【００８６】
【化９】
【００８７】
式中、Ｒ10及びＲ11はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる１種を表し、ｔは１〜３の整数を表す。
また、式（ＩＩ−７）中のＺ’としては、下記式（ＩＩ−１０）〜（ＩＩ−１７）のうちのいずれかで表されるものが好ましい。
−（ＣＨ2）q− （ＩＩ−１０）
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）r− （ＩＩ−１１）
【００８８】
【化１０】
【００８９】
【化１１】
【００９０】
【化１２】
【００９１】
【化１３】
【００９２】
【化１４】
【００９３】
【化１５】
【００９４】
式中、Ｒ12及びＲ13はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、もしくは炭素数１〜４のアルコキシ基で置換されたフェニル基、または未置換のフェニル基、炭素数７〜１０のアラルキル基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる１種を表し、Ｗは２価の基を表し、ｑ及びｒはそれぞれ１〜１０の整数を表し、ｔはそれぞれ１〜３の整数を表す。
上記式（ＩＩ−１６）、（ＩＩ−１７）中のＷとしては、下記（ＩＩ−１８）〜（ＩＩ−２６）で表される２価の基のうちのいずれかであることが好ましい。
−ＣＨ2− （ＩＩ−１８）
−Ｃ（ＣＨ3）2− （ＩＩ−１９）
−Ｏ− （ＩＩ−２０）
−Ｓ− （ＩＩ−２１）
−Ｃ（ＣＦ3）2− （ＩＩ−２２）
−Ｓｉ（ＣＨ3）2− （ＩＩ−２３）
【００９５】
【化１６】
【００９６】
【化１７】
【００９７】
【化１８】
【００９８】
式中、ｕは０〜３の整数を表す。
また、一般式（ＩＩ）中、Ａｒ5は、ｋが０のときはＡｒ1〜Ａｒ4の説明で例示されたアリール基であり、ｋが１のときはかかるアリール基から所定の水素原子を除いたアリーレン基である。
【００９９】
一般式（Ｉ）中、Ｄで表される２価の基は、光電特性を付与するＦと３次元的な無機ガラス質ネットワークに直接結合するＡとを結びつける働きを担い、且つ、堅さの反面もろさも有する無機ガラス質ネットワークに適度な可とう性を付与し、膜としての強靱さを向上させるという働きを担うものである。Ｄで表される２価の基としては、具体的には、−ＣnＨ2n−、−ＣnＨ2n-2−、−ＣnＨ2n-4−で表わされる２価の炭化水素基（ｎは１〜１５の整数を表す）、−ＣＯＯ−、−Ｓ−、−Ｏ−、−ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｃ6Ｈ4−Ｃ6Ｈ4−、及びこれらを組み合わせたものや置換基を導入したもの等が挙げられる。
【０１００】
一般式（Ｉ）中、ｂは２以上であることが好ましい。ｂが２以上であると、一般式（Ｉ）で表される光機能性有機ケイ素化合物がＳｉ原子を２個以上有することになり、無機ガラス質ネットワークの形成が容易となり、機械的強度が向上する傾向にある。
一般式（Ｉ）で表される化合物は、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【０１０１】
また、一般式（Ｉ）で表される化合物と共に、硬化膜の機械的強度をさらに向上させる目的で、下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を併用してもよい。
Ｂ−Ａｎ （ＩＩＩ）
一般式（ＩＩＩ）中、Ａは−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基を表す。ここで、Ｒ1、Ｒ2、ａは一般式（Ｉ）中のＲ1、Ｒ2、ａと同様である。Ｂは、枝分かれを含んでもよい２価以上の炭化水素基、２価以上のフェニル基及び−ＮＨ−から選ばれる基の少なくとも１つ、或いはこれらの組み合わせから構成される。ｎは２以上の整数を表す。
【０１０２】
一般式（ＩＩＩ） で表される化合物は、Ａ、すなわち−ＳｉＲ13-a（ＯＲ2）aで表される加水分解性基を有する置換ケイ素基を有している化合物である。この一般式 （ＩＩＩ）で表される化合物は、一般式（Ｉ）で表される化合物との反応又は一般式（ＩＩ
Ｉ）で表される化合物同士の反応により、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成して３次元的な架橋硬化膜を与える。一般式（ＩＩＩ）で表される化合物と一般式（Ｉ）で表される化合物とを併用すると、硬化膜の架橋構造が３次元的になり易く、また、硬化膜に適度な可とう性が付与されるため、より強い機械強度が得られる。一般式（ＩＩＩ）で表される化合物の好ましい例を表１に示す。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】
一般式（Ｉ）で表される化合物と共に、さらに架橋反応可能な他の化合物を併用しても
よい。このような化合物として、各種シランカップリング剤、および市販のシリコーン系ハードコート剤を用いることができる。
【０１０５】
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等が挙げられる。
【０１０６】
市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、ＣＲ−３９、Ｘ−１２−２２０８、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４１０１００７、ＫＮＳ−５３００、Ｘ−４０−２２３９（以上、信越シリコーン社製）、ＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８（以上、東レダウコーニング社製）等が挙げられる。
【０１０７】
保護層１７には、表面潤滑性を付与する目的でフッ素含有化合物を添加できる。表面潤滑性を向上させることによりクリーニング部材との摩擦係数が低下し、耐摩耗性を向上させることができる。また、感光体表面に対する放電生成物、トナーおよび紙粉などの付着を防止する効果も有し、感光体の寿命向上に役立つ。
【０１０８】
フッ素含有化合物としては、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素原子含有ポリマーをそのまま添加するか、あるいはそれらポリマーの微粒子を添加することができる。また、一般式（Ｉ）で表される化合物により形成される硬化膜の場合、フッ素含有化合物としては、アルコキシシランと反応できるものを添加し、架橋膜の一部として構成するのが望ましい。そのようなフッ素含有化合物の例として、（トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【０１０９】
フッ素含有化合物の含有量は、保護層１７全量を基準として２０質量％以下とすることが好ましい。フッ素含有化合物の含有量が２０質量％を超えると、架橋硬化膜の成膜性に問題が生じる場合がある。
【０１１０】
上記化合物を含む保護層１７は十分な耐酸化性を有しているが、さらに強い耐酸化性を付与する目的で、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の含有量としては、保護層１７全量を基準として１５質量％以下が好ましく、１０質量％以下がさらに好ましい。
【０１１１】
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマイド、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、２，４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−ｏ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、２−ｔ−ブチル−６−（３−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等が挙げられる。
【０１１２】
また、保護層１７には公知の塗膜形成に用いられるその他の添加剤を添加することも可能であり、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、界面活性剤、など公知のものを用いることができる。
保護層１７は、上記化合物を含有する塗布液を電荷輸送層１６上に塗布し、加熱処理することで形成される。これにより、一般式（Ｉ）で表される化合物等が３次元的に架橋硬化反応を起こし、強固な硬化膜が形成される。加熱処理の温度は、下層に影響しなければ特に制限はないが、好ましくは室温〜２００℃、より好ましくは１００〜１６０℃である。
【０１１３】
架橋硬化反応は、無触媒で行なってもよく、また、適切な触媒を用いてもよい。触媒としては、塩酸、硫酸、燐酸、蟻酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、等の酸触媒、アンモニア、トリエチルアミン等の塩基、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、オクエ酸第一スズ等の有機スズ化合物、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物、有機カルボン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコニウム塩、アルミニウムキレート化合物等が挙げられる。
また、保護層用塗布液の塗布を容易にするため、必要に応じて溶剤を添加して用いることができる。具体的には、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、ジメチルエーテル、ジブチルエーテル等が挙げられる。これらの溶剤は、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１１４】
また、塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等が挙げられる。
このようにして形成される保護層１７の膜厚は、好ましくは０．５〜２０μｍ、より好ましくは２〜１０μｍである。
【０１１５】
次に、本発明の画像形成装置を図面に基づき説明する。
図８は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の基本構成を概略的に示す断面図である。図８に示す画像形成装置２００は、電子写真感光体２０７と、電子写真感光体２０７を帯電させる帯電装置２０８と、帯電装置２０８に接続された電源２０９と、帯電装置２０８により帯電される電子写真感光体２０７を露光して潜像を形成する露光装置２０６と、露光装置２０６により形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置２１１と、現像装置２１１により形成されたトナー像を被転写体（画像出力媒体）５００に転写する転写装置２１２と、クリーニング装置２１３と、除電器２１４と、定着装置２１５とを備える。なお、この場合には、除電器２１４が設けられていないものもある。
【０１１６】
ここで、現像装置２１１は、トナーを電子写真感光体２０７に供給するものである。なお、感光層の構成は、当該ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料を含有することが好ましく、例えば図４〜７に示した感光層のいずれであってもよい。
図８中の帯電装置２０８は、電子写真感光体２０７の表面に導電性部材（帯電ロール）を接触させて、感光体２０７の表面を帯電させる方式（接触帯電方式）のものであり、上述した本発明の帯電装置が用いられる。
【０１１７】
露光装置２０６としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等を用いることができる。
【０１１８】
本発明で用いられるトナーは、例えば結着樹脂と着色剤とを含んで構成される。結着樹脂としては、スチレン類、モノオレフィン類、ビニルエステル類、α―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等も挙げられる。
【０１１９】
着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を代表的なものとして挙げられる。
【０１２０】
トナーには、帯電制御剤、離型剤、他の無機微粒子等の公知の添加剤を内添加処理や外添加処理してもよい。
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして挙げられる。
帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプ等の帯電制御剤を用いることができる。
他の無機微粒子としては、粉体流動性、帯電制御等の目的で、平均１次粒径が４０ｎｍ以下の小径無機微粒子を用い、更に必要に応じて、付着力低減の為、それより大径の無機あるいは有機微粒子を併用してもよい。これらの他の無機微粒子は公知のものを使用できる。
【０１２１】
また、小径無機微粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性をあげる効果が大きくなるため有効である。
本発明で用いられるトナーの製造方法としては、高い形状制御性を得られることから、乳化重合凝集法や溶解懸濁法等などの重合法が好ましく用いられる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。外添剤を添加する場合、トナー及び外添剤をヘンシェルミキサーあるいはＶブレンダー等で混合することによって製造することができる。また、トナーを湿式にて製造する場合は、湿式にて外添することも可能である。
転写装置２１２としては、電子写真感光体２０７上に形成されたトナー像を被転写体５００に転写する際に、電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流を供給可能なものであることが好ましい。
【０１２２】
クリーニング装置２１３は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等を用いることができるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
また、本発明の画像形成装置は、図８に示したように、イレース光照射装置２１４をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質をより高めることができる。
【０１２３】
図９は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の基本構成を概略的に示す断面図である。図９に示した画像形成装置２１０は、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像を、１次転写部材２１２ａに転写した後、１次転写部材２１２ａと２次転写部材２１２ｂとの間に供給される被転写体（画像出力媒体）５００に転写する中間転写方式の転写装置を備えるもので、かかる転写の際には１次転写部材２１２ａから電子写真感光体に向けて所定の電流密度の電流が供給可能となっている。なお、図９中には示していないが、画像形成装置２１０は、図８に示した画像形成装置２００と同様に除電器を更に備えていてもよい。また、画像形成装置２１０の他の構成は画像形成装置２００の構成と同様である。
画像形成装置２１０においては、上述の通り、中間転写方式が適用されている点が異なるが、上記第１実施形態に係る画像形成装置２００の場合と同様に、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを感光層に含有せしめた電子写真感光体２０７と、本発明の帯電装置とを組み合わせることで、良好な画質を長期にわたって安定的に得ることができ好ましい。
【０１２４】
更に、電子写真感光体２０７に形成されたトナー像が１次転写部材２１２ａに転写される際に、１次転写部材２１２ａから電子写真感光体２０７に向けて所定の電流密度の電流を供給することで、被転写媒体５００の種類・材質等による転写電流の変動を抑制することができるため、電子写真感光体２０７に流入する電荷量を精度よく制御することができるようになる。その結果、高画質化及び環境に対する負荷の低減を一層高水準で達成することが可能となる。
【０１２５】
図１０は本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の基本構成を概略的に示す断面図である。図１０に示す画像形成装置２２０は中間転写方式の画像形成装置であり、ハウジング４００内において４つの電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄ（例えば、電子写真感光体４０１ａがイエロー、電子写真感光体４０１ｂがマゼンタ、電子写真感光体４０１ｃがシアン、電子写真感光体４０１ｄがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成可能である）が中間転写ベルト４０９に沿って相互に並列に配置されている。
【０１２６】
ここで、画像形成装置２２０に搭載されている電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄは、それぞれヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層を有する電子写真感光体であることが好ましい。
【０１２７】
電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄのそれぞれは所定の方向（紙面上は反時計回り）に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａ〜４０２ｄ、現像装置４０４ａ〜４０４ｄ、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄ、クリーニングブレード４１５ａ〜４１５ｄが配置されている。現像装置４０４ａ〜４０４ｄのそれぞれにはトナーカートリッジ４０５ａ〜４０５ｄに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーが供給可能である。これらのトナーは平均形状係数が１００〜１４０という条件を満たすものである。また、１次転写ロール４１０ａ〜４１０ｄはそれぞれ中間転写ベルト４０９を介して電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄに当接している。
【０１２８】
さらに、ハウジング４００内の所定の位置にはレーザー光源（露光装置）４０３が配置されており、レーザー光源４０３から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄの回転工程において帯電、露光、現像、１次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト４０９上に重ねて転写される。ここで、上記特定のヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層を備える電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄと、本発明の帯電装置とを組み合わせることによって、タンデム方式のカラー画像形成装置においても、高画質化及び環境に対する負荷の低減を高水準で達成することが可能となる。
【０１２９】
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、バックアップロール４０８及びテンションロール４０７により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介してバックアップロール４０８と当接するように配置されている。バックアップロール４０８と２次転写ロール４１３との間を通った中間転写ベルト４０９は、例えば駆動ロール４０６の近傍に配置されたクリーニングブレード４１６により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
【０１３０】
また、ハウジング４００内の所定の位置にはトレイ（被転写媒体トレイ）４１１が設けられており、トレイ４１１内の紙などの被転写体５００が移送ロール４１２により中間転写ベルト４０９と２次転写ロール４１３との間、さらには相互に当接する２個の定着ロール４１４の間に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排紙される。
【０１３１】
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト４０９を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト４０９のようにベルト状であってもよく、又は、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合の中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂を用いることができる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いることができる。
【０１３２】
弾性材料としては、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ＮＢＲ、クロロピレンゴム、ＥＰＤＭ、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等を１種類、又は２種類以上をブレンドしてなる材料を用いることができる。これらの基材に用いる樹脂材料及び弾性材料に、必要に応じて、電子伝導性を付与する導電剤やイオン伝導性を有する導電剤を１種類又は２種類以上を組み合わせて添加する。この中でも、機械強度に優れる点で、導電剤を分散させたポリイミド樹脂を用いることが好ましい。上記の導電剤としては、カーボンブラック、金属酸化物、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いることができる。
【０１３３】
中間転写体として中間転写ベルト４０９のようなベルトの形状の構成を採用する場合、一般にベルトの厚さは５０〜５００μｍが好ましく、６０〜１５０μｍがより好ましいが、材料の硬度に応じて適宜選択することができる。
例えば、導電剤を分散させたポリイミド樹脂からなるベルトは、特開昭６３−３１１２６３号公報に記載されているように、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の溶液中に導電剤として５〜２０質量％のカーボンブラックを分散させ、分散液を金属ドラム上に流延して乾燥した後、ドラムから剥離したフィルムを高温下に延伸してポリイミドフィルムを形成し、さらに適当な大きさに切り出してエンドレスベルトとすることにより製造することができる。
【０１３４】
上記フィルム成形は、一般には、導電剤を分散したポリアミド酸溶液の成膜用原液を円筒金型に注入して、例えば、１００〜２００℃に加熱しつつ５００〜２０００ｒｐｍの回転数で円筒金型を回転させながら、遠心成形法によりフィルム状に成膜し、次いで、得られたフィルムを半硬化した状態で脱型して鉄芯に被せ、３００℃以上の高温でポリイミド化反応（ポリアミド酸の閉環反応）を進行させて本硬化させることにより行うことができる。また、成膜原液を金属シート上に均一な厚みに流延して、上記と同様に１００〜２００℃に加熱して溶媒の大半を除去し、その後３００℃以上の高温に段階的に昇温してポリイミドフィルムを形成する方法もある。また、中間転写体は表面層を有していても良い。
また、中間転写体としてドラム形状を有する構成を採用する場合、基材としては、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅等で形成された円筒状基材を用いることが好ましい。この円筒状基材上に、必要に応じて弾性層を被覆し、該弾性層上に表面層を形成することができる。
【０１３５】
図１１は本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態を概略的に示す断面図である。プロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体２０７とともに、帯電装置２０８、現像装置２１１、クリーニング装置（クリーニング手段）２１３、露光のための開口部２１８、及び、除電露光のための開口部２１７を取り付けレール２１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。電子写真感光体２０７は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを含有する感光層を有するものが好ましい。また、現像装置２１１は、トナーを電子写真感光体２０７に供給するものである。
【０１３６】
そして、このプロセスカートリッジ３００は、転写装置２１２と、定着装置２１５と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
【実施例】
【０１３７】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
下記組成の混合物をオープンロールで混練りし、ＳＵＳ３０３からなる直径９ｍｍの導電性支持体表面にポリオレフィン系接着剤（ＸＪ１５０：ロード・ファー・イースト・インコーポレイテッド社製）からなる接着層を介してプレス成形機を用いて直径１５ｍｍのロールとなるように弾性層を形成し、その後この弾性層を研磨することにより直径１４ｍｍの導電性弾性ロールＡを得た。
・ゴム材 １００質量部
（エピクロルヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム Ｇｅｃｈｒｏｎ３１０６：日本ゼオン社製）
・導電剤（カーボンブラック アサヒサーマル：旭カーボン社製） １５質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製） ５質量部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム） １質量部
・加硫剤（硫黄 ２００メッシュ：鶴見化学工業社製） １質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＤＭ：大内新興化学工業社製） ２．０質量部
・加硫促進剤（ノクセラーＴＴ：大内新興化学工業社製） ０．５質量部
・加硫促進助剤（酸化亜鉛 酸化亜鉛１種：正同化学工業社製） ３質量部
・ステアリン酸 １．５質量部
【０１３８】
−表面層の形成−
下記混合物をビーズミルにて分散し得られた分散液Ａを、ＭＥＫで希釈し、前記導電性弾性ロールＡの表面に浸漬塗布した後、１８０℃で３０分間加熱乾燥し、厚さ７μｍの表面層を形成し、帯電ロール１を得た。
・高分子材料 １００質量部
（飽和共重合ポリエステル樹脂溶液 バイロン３０ＳＳ：東洋紡績社製）
・硬化剤 ２６．３質量部
（アミノ樹脂溶液 スーパーベッカミンＧ−８２１−６０：大日本インキ化学工業社製）
・導電剤 １０質量部
（カーボンブラック ＭＯＮＡＲＣＨ１０００：キャボット社製）
【０１３９】
−感光体の作製−
シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）で表面処理を行った酸化亜鉛（テイカ社製試作品：比表面積値１６ｍ2／ｇ、平均粒径７０ｎｍ）６０質量部と硬化剤（ブロック化イソシアネート スミジュール３１７５、住友バイエルンウレタン社製）：１５質量部とブチラール樹脂 ＢＭ−１ （積水化学社製） ６質量部をメチルエチルケトン６０質量部に溶解し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散を行い分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート：０．００５質量部を添加し、下引き層用塗布液を得た。得られた塗布液を浸漬塗布法にて直径３０ｍｍ、長さ２５１ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム基材上に塗布し、１６０℃、１００分の乾燥硬化を行い、厚さ２０μｍの下引き層を得た。
【０１４０】
Ｉ型ヒドロキシガリウムフタロシアニン１質量部を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２０質量部、及び外径１．２ｍｍのガラス製球形状メディア５０質量部とともに、ガラスボールミルを使用して２０℃で８０時間湿式粉砕処理した後、アセトンを用いて洗浄し、乾燥して、ＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）の７．５°及び２８．３°に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料０．９質量部を得た。図１２にこのヒドロキシガリウムフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを示す。このヒドロキシガリウムフタロシアニン１８質量部、結着樹脂としての塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ：日本ユニカー社製）１６質量部、ｎ−酢酸ブチル１００質量部からなる混合物を、容量１００ｍＬガラス瓶中に１．０ｍｍφガラスビーズを充填率５０％とともに入れてペイントシェーカーを用いて１．５時間分散処理し、電荷発生層用塗布液を得た。得られた塗布液を、上記の下引き層上に浸漬塗布し、１００℃で５分間乾燥して、膜厚０．１５μｍの電荷発生層を形成した。
さらに、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，１’］ビフェニル−４，４’−ジアミン４質量部とビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４万）６質量部とをテトラヒドロフラン６０質量部を加えて溶解した塗布液を電荷発生層上に形成し、１５０℃、３０分の乾燥を行うことにより膜厚１７μｍの電荷輸送層を形成し、感光体１を得た。
【０１４１】
（評価）
帯電ロール１および感光体１をカラー複写機ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ４５０：富士ゼロックス社製のドラムカートリッジに装着し、かつ帯電ロールに印加される電圧を外部から印加できるよう改造したＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ａ４５０で低温低湿（１０℃、１５％ＲＨ）環境下と高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）環境下で５０％ハーフトーン画像を印刷し、白点の発生数に基づき画質（初期画質）を評価した。直流電圧および交流周波数は、複写機に設定されている条件を使用した。
【０１４２】
◎：Ａ４用紙内で白点０〜１０個所。
○：Ａ４用紙内で白点１１〜３０個所。
△：Ａ４用紙内で白点３１〜５０個所。
×：Ａ４用紙内で白点５１個所以上。
【０１４３】
さらに、Ａ４用紙５０，０００枚印字テスト（１０℃、１５％ＲＨ環境下で２５，０００枚印刷後、２８℃、８５％ＲＨ環境下で２５，０００枚印字）を行い、耐久性の画質（５０，０００枚印刷後画質）評価を行った。耐久性画質評価後に像担持体磨耗量を渦電流膜厚計を用いて測定した。画質結果を表２に示した。得られた結果を帯電ロールの外径の振れ、抵抗、抵抗バラツキ、十点平均粗さ（Ｒｚ）、ダイナミック超微小硬度及びＩａｃ／Ｉ（変曲）値と共に表２に示した。
【０１４４】
＜実施例２＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１の研磨条件を変更し、外径振れを変えた以外は実施例１と同様にして導電性弾性ロールＢを成型した。
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＢを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール２を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体２を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表２に示した。
【０１４５】
＜実施例３＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１の研磨条件を変更し、外径振れを変えた以外は実施例１と同様にして導電性弾性ロールＣを成型した。
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＣを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール３を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体３を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表２に示した。
【０１４６】
＜実施例４＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１と同様にして導電性弾性ロールＡを成型した。
−表面層の形成−
表面層の導電剤量を１０質量部から５質量部に変更した以外は、実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール４を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体４を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表２に示した。
【０１４７】
＜実施例５＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１と同様にして導電性弾性ロールＡを成型した。
−表面層の形成−
表面層の導電剤量を１０質量部から１３質量部に変更した以外は、実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール５を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体５を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表２に示した。
【０１４８】
＜実施例６＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
導電剤を以下のように変更した以外は、実施例１と同様にして導電性弾性ロールＤを成型した。
・導電剤（カーボンブラック アサヒサーマル：旭カーボン社製） ・・・・・５質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製） ・・・・・８質量部
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＤを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール６を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体６を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表３に示した。
【０１４９】
＜実施例７〜９＞
（帯電ロールの作製）
実施例１と同様にして帯電ロール７〜９を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体７〜９を得た。
（評価）
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）以外は、実施例１と同様に評価を行い、結果を表３に示した。
【０１５０】
＜比較例１＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１の研磨条件を変更し、外径振れを変えた以外は実施例１と同様にして導電性弾性ロールＥを成型した。
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＥを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール１０を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体１０を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表４に示した。
【０１５１】
＜比較例２＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
実施例１と同様にして導電性弾性ロールＡを成型した。
−表面層の形成−
表面層の導電剤量を１０質量部から３質量部に変更した以外は、実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール１１を得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体１１を得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表４に示した。
【０１５２】
＜比較例３＞
（帯電ロールの作製）
−弾性層の形成−
導電剤を以下のように変更した以外は、実施例１と同様にして導電性弾性ロールＦを成型した。
・導電剤（カーボンブラック アサヒサーマル：旭カーボン社製） ・・・・・２質量部
・導電剤（ケッチェンブラックＥＣ：ライオン社製） ・・・・・８質量部
・イオン導電剤（過塩素酸リチウム） ・・・・・０質量部
−表面層の形成−
導電性弾性ロールＦを用いた以外は実施例１と同様に表面層を形成して帯電ロール１２得た。
（感光体の作製）
実施例１と同様に感光層を形成して感光体１２得た。
（評価）
実施例１と同様に評価を行い、結果を表４に示した。
【０１５３】
【表２】
【０１５４】
【表３】
【０１５５】
【表４】
【０１５６】
本発明によれば、像担持体表面への帯電によるストレスを減らし、像担持体磨耗を低減させることにより画像形成装置の長寿命化を図り、かつ異常放電による帯電の局所的なムラに起因する画質欠陥が少ない画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】像担持体の表面電位（Ｖｈ）と帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）との関係を示す図である。
【図２】帯電ロールの層構成を示す図である。
【図３】帯電ロールの層構成を示す図である。
【図４】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の好ましい一例を示す模式断面図である。
【図５】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の例を示す模式断面図である。
【図６】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の例を示す模式断面図である。
【図７】本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体の他の例を示す模式断面図である。
【図８】本発明の画像形成装置の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図９】本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図１０】本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図１１】本発明のプロセスカートリッジの好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【図１２】実施例１〜９及び比較例１〜３で用いたヒドロキシガリウムフタロシアニンのＸ線回折スペクトルを示すグラフである。
【符号の説明】
【０１５８】
１１…電子写真感光体、１２…導電性基体、１３…感光層、１４…下引き層、１５…電荷発生層、１６…電荷輸送層、１７…保護層、１８…中間層、３１・・・導電性支持体、３２・・・弾性層、３３・・・表面層、３４・・・抵抗層、２００、２１０、２２０…画像形成装置、２０７…電子写真感光体、２０８…帯電装置、２０９…電源、２０６…露光装置、２１１…現像装置、２１２…転写装置、２１３…クリーニング装置、２１４…除電器、２１５…定着装置、２１６…取り付けレール、２１７…除電露光のための開口部、２１８…露光のための開口部、３００…プロセスカートリッジ、４００…ハウジング、４０１ａ〜ｄ・・・電子写真感光体、４０２ａ〜４０２ｄ…帯電ロール、４０３…レーザー光源（露光装置）、４０４ａ〜４０４ｄ・・・現像装置、４０５ａ〜４０５ｄ…トナーカートリッジ、４０６…駆動ロール、４０７…テンションロール、４０８…バックアップロール、４０９…中間転写ベルト、４１０ａ〜４１０ｄ…１次転写ロール、４１１…トレイ（被転写体トレイ）、４１２…移送ロール、４１３…２次転写ロール、４１４…定着ロール、４１５ａ〜４１５ｄ…クリーニングブレード、４１６…クリーニングブレード、５００…被転写体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電ロールと、前記帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加可能な電圧印加手段と、を備え、前記帯電ロールが像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電装置であって、前記帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たし、前記帯電ロールが下記（ａ）〜（ｃ）を満たす帯電装置。
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．２ 式（１）
（式（１）において、Ｉ（変曲）はＩａｃの変曲点を表す。）
（ａ） 外径の振れが０．１ｍｍ以下。
（ｂ） 抵抗が９．０ ｌｏｇ・Ω以下。
（ｃ） 抵抗バラツキが０．５ ｌｏｇ・Ω以下。
【請求項２】
像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、を少なくとも備えた画像形成装置であって、前記帯電手段が請求項１に記載の帯電装置である画像形成装置。
【請求項１】
帯電ロールと、前記帯電ロールに直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加可能な電圧印加手段と、を備え、前記帯電ロールが像担持体に当接して前記像担持体を帯電させる帯電装置であって、前記帯電ロールに流れる交流電流（Ｉａｃ）が式（１）を満たし、前記帯電ロールが下記（ａ）〜（ｃ）を満たす帯電装置。
Ｉａｃ／Ｉ（変曲）≦１．２ 式（１）
（式（１）において、Ｉ（変曲）はＩａｃの変曲点を表す。）
（ａ） 外径の振れが０．１ｍｍ以下。
（ｂ） 抵抗が９．０ ｌｏｇ・Ω以下。
（ｃ） 抵抗バラツキが０．５ ｌｏｇ・Ω以下。
【請求項２】
像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段と、を少なくとも備えた画像形成装置であって、前記帯電手段が請求項１に記載の帯電装置である画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２１９０８７（Ｐ２００７−２１９０８７Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３８２６２（Ｐ２００６−３８２６２）
【出願日】平成１８年２月１５日（２００６．２．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１５日（２００６．２．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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