画像形成装置およびプロセスカートリッジ
【課題】画像の高コントラスト性を維持しつつカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下を抑える画像形成装置の提供。
【解決手段】導電性支持体上に、下引層及び感光層を有する電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、帯電された電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置である。前記下引層は、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子及びアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法測定で３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である。
【解決手段】導電性支持体上に、下引層及び感光層を有する電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、帯電された電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置である。前記下引層は、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子及びアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法測定で３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成は、近年、複写機及びレーザープリンター等の画像形成装置に幅広く利用されている。
例えば、特許文献１では、除電プロセスを持たないＤＣ直接帯電方式の電子写真装置に使用され、導電性支持体の上に電荷発生層、電荷輸送層を順次積層した感光層を設けてなる電子写真感光体において、該導電性支持体と該電荷発生層との間にホールブロッキング性を有する中間層が設けられており、かつ該中間層が金属酸化物を含有することを特徴とする電子写真感光体が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の電子写真感光体によれば、除電手段を持たないＤＣ直接帯電方式の電子写真装置において、帯電ムラやゴーストによる画像劣化がなく、また連続使用や環境変化の影響による画像劣化もなく、常に高画質な画像が得られるとされている。
【０００４】
また、特許文献２では、導電性支持体上に少なくとも電荷ブロッキング層、中間層、感光層の順に積層されてなる電子写真静電潜像担持体であって、該電荷ブロッキング層と中間層はそれぞれが少なくともバインダー樹脂と金属酸化物粒子とを含み、該電荷ブロッキング層に含まれる金属酸化物粒子は次式、ＭｘＳｂｙＯｚ（ただし、Ｍは、金属元素を表す。ｘ、ｙ、及びｚは、各元素のモル比を表す。）で表される少なくとも１種の導電性粒子であり、かつ該電荷ブロッキング層中の金属酸化物粒子の容積比（容積比＝含有粒子の総容積／樹脂容積）を（Ｃ１）とし、該中間層に含まれる金属酸化物粒子の容積比を（Ｃ２）とした場合、Ｃ１≦Ｃ２の関係を満たすことを特徴とする静電潜像担持体が開示されている。
【０００５】
特許文献２に記載の静電潜像担持体によれば、高温高湿から低温低湿環境にわたって安定して、残留電位を抑え、高コントラストな静電潜像を形成することができ、さらに支持体からの電荷の注入をブロックする機能によって地肌汚れを大幅に低減し、優れた耐久性と高品質の画像形成を長期間にわたり安定して行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−００４２９２号公報
【特許文献２】特開２００９−０２５５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、画像の高コントラスト性を維持しつつ、画像のカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下を抑える画像形成装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
導電性支持体上に、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子およびアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である下引層と、感光層と、を少なくとも有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を、交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記電子受容性化合物が、ヒドロキシアントラキノン構造を有する電子受容性化合物である請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
導電性支持体上に、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子およびアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である下引層と、感光層と、を少なくとも有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を、交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、
を少なくとも備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、下引層が上記特定の金属酸化物粒子および電子受容性化合物を特定の範囲で含有せず又は体積抵抗率が上記特定の範囲から外れる場合に比べて、画像の高コントラスト性を維持しつつ、画像のカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下が抑えられる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、下引層に含有される電子受容性化合物が、ヒドロキシアントラキノン構造を有する電子受容性化合物でない場合に比べて、さらに繰り返し使用による画像濃度の低下が抑えられる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、下引層が上記特定の金属酸化物粒子および電子受容性化合物を特定の範囲で含有せず又は体積抵抗率が上記特定の範囲から外れる場合に比べて、画像の高コントラスト性を維持しつつ、画像のカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る電子写真感光体の一部の断面を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の画像形成装置の基本構成を示す概略図である。
【図３】第２実施形態の画像形成装置の基本構成を示す概略図である。
【図４】プロセスカートリッジの一例の基本構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する場合がある。
【００１６】
＜画像形成装置＞
本実施形態の画像形成装置は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、を備える。前記帯電手段は、交流電圧に直流電圧を重畳する接触帯電方式である。前記電子写真感光体は、導電性支持体と、下引層と、感光層と、を少なくとも有する。そして前記下引層は、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子と、アントラキノン構造を有する電子受容性化合物とを含み、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有する。さらに下引層の体積抵抗率は、交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である。
【００１７】
帯電手段として、交流電圧に直流電圧を重畳する接触帯電方式を採用すると、交流成分が帯電を均一化させ、直流成分により特定の電圧に収束させるため、表面電位の均一性が得られ易くなる。よって、画質の高コントラスト性を維持する観点から、交流電圧に直流電圧を重畳する接触帯電方式の帯電手段が採用される。
【００１８】
しかしながら、交流電圧に直流電圧を重畳する接触帯電方式の帯電手段を用いて、電子写真感光体の表面を帯電させると、電子写真感光体の表面電位が高くなり、画像のカブリや、繰り返し使用による画像濃度の低下（以下「サイクル安定性」と称する場合がある）が発生しやすくなる。これに対して、下引層にアミノ基を有するカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子を分散させる方策が提案される。かかる金属酸化物粒子を分散した下引層を用いることによって、下引層と電荷発生層との界面でのブロッキング能が向上し、また抵抗調整機能が調節されて、カブリの発生が抑えられ、かつ電気特性が安定化し、繰り返し使用による濃度低下が抑えられる。
【００１９】
しかしながら、金属酸化物粒子の表面処理状態によってはサイクル安定性の低下を招く場合がある。これは、下引層の膜抵抗と金属酸化物粒子の表面処理状態が関係していると推測され、下引層の膜抵抗が高いほどサイクル安定性が低下することが確認されている。サイクル安定性の低下は、アミノ基を有するカップリング剤と導電性支持体の酸化還元反応による導電性支持体の腐食が原因と考えられる。特に、電子写真感光体の帯電、露光、除電を施すプロセスにおいて下引層に印加される電圧が高いほど上記現象が発生しやすく、すなわち下引層の体積抵抗率が高いほど顕著になりやすいと考えられる。また、かかる作用においては、画像の高コントラスト化のために感光体の表面電位を高めに設定することも、サイクル安定性の低下を招きやすい。
【００２０】
ここで、前記下引層に、アミノ基を有するカップリング剤で表面処理した金属酸化物粒子とともに、アントラキノン構造を有する電子受容性化合物を前記金属酸化物粒子１００質量部に対し１質量部以上５質量部以下で含有させ、且つ前記下引層の体積抵抗率を交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲とすることで、画像の高コントラスト性を維持しつつ、画像のカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下が抑えられることが見出された。
【００２１】
前記下引層に電子受容性化合物を含有させると、アミノ基を有するカップリング剤と導電性支持体の酸化還元反応が抑制されるものと考えられる。この効果を奏させる観点から、前記電子受容性化合物は、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し１質量部以上で含有させる。一方で、電子受容性化合物の添加は抵抗率の上昇を伴うため、電子受容性化合物は、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し５質量部以下で含有させるものとする。
【００２２】
さらに上述の通り、下引層の体積抵抗率が高いほど、アミノ基を有するカップリング剤と導電性支持体の酸化還元反応が促進されて、導電性支持体の腐食が進み、サイクル安定性が低下する。そこで、前記金属酸化物粒子に対して前記電子受容性化合物を上記範囲で添加した上で、下引層の体積抵抗率は１．０×１０９Ωｍ以下とする。また、下引層の体積抵抗率が低くなりすぎると、下引層中を電荷が貫通しやすくなり、部分的な感光体表面の電位低下による画質欠陥のカブリの発生となって、画像のカブリやサイクル安定性の低下を引き起こしやすくなることから、下引層の体積抵抗率は３．５×１０８Ωｍ以上とする。
【００２３】
また、作用機構は明らかではないが、前記電子受容性化合物としてヒドロキシアントラキノン構造を有する材料を用いることで、よりサイクル安定性が向上する。
以下、本実施形態の画像形成装置について、部材毎に詳細に説明する。
【００２４】
〔電子写真感光体〕
図１は本実施形態に係る電子写真感光体の一部の断面を概略的に示している。図１に示した電子写真感光体１は、電荷発生層５と電荷輸送層６とが別個に設けられた機能分離型の感光層３を備え、導電性支持体２上に、下引層４、電荷発生層５、電荷輸送層６がこの順序で積層された構造を有している。
なお本明細書において、絶縁性とは、体積抵抗率で１０１２Ωｃｍ以上の範囲を意味する。一方、導電性とは、体積抵抗率で１０１０Ωｃｍ以下の範囲を意味する。
以下、感光体１の各要素について説明する。
【００２５】
−導電性支持体−
導電性支持体２としては、従来から使用されているものであれば、如何なるものを使用してもよい。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙、プラスチックフィルム等が挙げられる。
導電性支持体２の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
【００２６】
導電性支持体２として金属パイプを用いる場合、表面は素管のままであってもよいし、予め鏡面切削、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などの処理が行われていてもよい。
【００２７】
−下引層−
下引層４は、少なくとも前記金属酸化物粒子及び前記特定電子受容性化合物を含有し、必要に応じてその他の材料を含んでもよい。下引層４としては、例えば、前記金属酸化物粒子と前記特定電子受容性化合物とを結着樹脂中に分散して形成されたものが挙げられる。
【００２８】
（金属酸化物粒子）
前記金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化ジルコニウム等が挙げられ、２種以上混合して用いてもよい。
金属酸化物粒子の体積平均粒径としては、例えば５０μｍ以上２００μｍ以下が挙げられ、６０μｍ以上１８０μｍ以下であることが好ましく、７０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
なお、上記金属酸化物粒子の体積平均粒径の測定は、例えばレーザ回析式粒度分布測定装置（ＬＡ−７００：堀場製作所製）を用いて測定を行う。測定法としては、分散液となっている状態の試料を固形分で２ｇになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、４０ｍｌにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、２分待ったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を小さい方から累積し、累積５０％になったところを体積平均粒径とする。
【００３０】
下引層中に含まれる金属酸化物粒子の含有量としては、例えば、下引層全体に対し、２．５質量％以上の範囲が挙げられ、１０質量％以上７０質量％以下の範囲であることが好ましく、３０質量％以上５０質量％以下の範囲であることが好ましい。
【００３１】
金属酸化物粒子は、アミノ基を有するカップリング剤によって表面処理されている。
アミノ基を有するカップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、界面活性剤などが挙げられる。特に、抵抗を調整することでカブリが抑制される表面処理剤として、シランカップリング剤が挙げられる。
【００３２】
上記シランカップリング剤は、有機シラン化合物（ケイ素原子を含有する有機化合物）であり、具体的には、例えば、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、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、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００３３】
金属酸化物粒子が、アミノ基を有するカップリング剤によって表面処理されているかの確認は、ＦＴ−ＩＲ、ラマン分光法、ＸＰＳなどによる分子構造解析よって行われる。
【００３４】
金属酸化物粒子の表面処理の方法は、特に限定されないが、例えば乾式法又は湿式法が挙げられる。
乾式法にて表面処理を施す場合には、例えば、金属酸化物粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接表面処理剤を滴下するか、又は有機溶媒に溶解させた表面処理剤を滴下し、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させる。前記滴下又は前記噴霧は、例えば溶剤の沸点以下の温度で行われる。前記滴下又は前記噴霧の後、さらに１００℃以上に加熱して焼き付けを行ってもよい。
【００３５】
前記湿式法としては、例えば、金属酸化物粒子を溶剤中で攪拌し、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、表面処理剤溶液を添加し攪拌又は分散したのち、溶剤を除去する。溶剤除去方法としては、例えば、ろ過又は蒸留が挙げられる。溶剤除去後には、さらに１００℃以上で焼き付けを行ってもよい。湿式法においては表面処理剤を添加する前に金属酸化物粒子含有水分を除去してもよく、その例としては、例えば、前記表面処理剤溶液に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、又は前記溶剤と共沸させて除去する方法が挙げられる。
【００３６】
金属酸化物粒子１００質量部の表面に付着した前記表面処理剤の量（以下「表面処理量」と称する場合がある）は、例えば０．５質量部以上３質量部以下の量が挙げられ、０．５質量部以上２．０質量部以下であることが好ましく、０．７５質量部以上１．３０質量部以下であることがより好ましい。
上記表面処理量（すなわち、金属酸化物粒子に付着した表面処理剤の量）を測定する方法としては、例えば、ＦＴ−ＩＲ、ラマン分光法、ＸＰＳなどによる分子構造解析する方法が挙げられる。
【００３７】
（電子受容性化合物）
前記電子受容性化合物は、前記の通り、アントラキノン構造を有する電子受容性化合物である。ここで、「アントラキノン構造を有する化合物」は、具体的には、アントラキノン及びアントラキノン誘導体から選択される少なくとも１種であり、さらに具体的には、下記一般式（１）で表される化合物を意味する。
【００３８】
【化１】
【００３９】
上記一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水酸基、メチル基、メトキシメチル基、フェニル基、アミノ基を表し、ｍ及びｎは、それぞれ独立に０以上４以下の整数を表す。
なお、上記一般式（１）中、ｍ及びｎがいずれも０である化合物が前記アントラキノンであり、上記一般式（１）中、ｍ及びｎの少なくとも一方が１以上４以下の整数である化合物が前記アントラキノン誘導体である。すなわち前記アントラキノン誘導体は、アントラキノンが有する水素原子の少なくとも１つが、水酸基、メチル基、メトキシメチル基、フェニル基、アミノ基等の置換基によって置換された化合物を意味する。
【００４０】
前記電子受容性化合物としては、上記の中でも特に、例えば、上記一般式（１）において、ｍ及びｎがいずれも０であるアントラキノン、又は、Ｒ１が水酸基であり、ｍが１以上３以下であり、かつ、ｎが０であるヒドロキシアントラキノンが挙げられる。
前記特定電子輸送性化合物の具体例としては、例えば、アントラキノン、プルプリン、アリザリン、エチルアントラキノン、アミノヒドロキシアントラキノン等が挙げられる。
【００４１】
下引層がアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を含有していることの確認は、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、ＦＴ−ＩＲ、ラマン分光法、ＸＰＳなどの分析方法によって行われる。
【００４２】
下引層４中に含まれる電子受容性化合物の含有量としては、下引層４に含まれる金属酸化物粒子１００質量部に対し、１質量部以上５質量部以下であり、２質量部以上４質量部以下であることが好ましい。
【００４３】
電子写真感光体の下引層４中に含まれる金属酸化物粒子と電子受容性化合物の含有比率は、ＮＭＲスペクトル、ＸＰＳ、原子吸光分析法、電子線マイクロアナライザなどの 分析方法によって確認される。
【００４４】
（結着樹脂）
下引層４に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの高分子化合物、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが用いられる。
【００４５】
下引層中に含まれる結着樹脂の含有量としては、例えば、下引層全体に対し、５質量％以上６０質量％以下の範囲が挙げられ、１０質量％以上５５質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましい。
【００４６】
（その他添加物）
下引層４には、表面粗さ調整のために樹脂粒子を添加してもよい。樹脂粒子としては、例えば、シリコーン樹脂粒子、架橋型ＰＭＭＡ樹脂粒子等が挙げられる。
また、表面粗さ調整のために下引層４の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、例えば、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等が挙げられる。
【００４７】
さらに下引層４には、硬化剤や硬化触媒を添加してもよい。硬化剤および硬化触媒を添加すると、硬化反応が十分となって下引層４からの不要な溶出が抑えられ、残留電位の上昇や感度低下が抑えられる。
【００４８】
前記硬化剤としては、ブロック化イソシアネート化合物、メラミン樹脂などが挙げられ、ブロック化イソシアネート化合物が好適に用いられる。ブロックイソシアネート化合物はイソシアネート基がブロック化剤でマスクされているため、塗工液が経時でゲル化し増粘するのが抑えられ、作業性に優れる。
【００４９】
前記硬化触媒としては、一般に用いられている公知の材料が挙げられ、その中でも酸触媒、アミン系触媒、金属化合物系触媒から選択することが好ましい。なお、硬化剤としてメラミン樹脂を用いた場合には酸触媒が、ブロックイソシアネート化合物を用いた場合にはアミン系触媒又は金属化合物系触媒を用いることが好ましい。金属化合物系触媒としては、例えば、酸化第一錫、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ナフテン酸亜鉛、三塩化アンチモン、カリウムオレート、ナトリウムＯ−フェニルフェネート、硝酸蒼鉛、塩化第二鉄、テトラ−ｎ−ブチルチン、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、コバルト２−エチルヘキソエート、第二２−エチルヘキソエート鉄等が挙げられる。
前記硬化触媒の添加量は、前記硬化剤に対して０．０００１質量％以上０．１質量％以下が好ましく、０．００１質量％以上０．０１質量％以下がより好ましい。
【００５０】
（下引層の形成）
下引層４の形成の際には、上記成分を溶媒に加えた塗布液（下引層形成用の塗布液）が使用される。
溶媒としては、例えば有機溶剤が挙げられ、具体的には、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤；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―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤；アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤；塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤；テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状又は直鎖状エーテル系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤；等が挙げられる。上記溶剤は、単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよく、特に限定されないが、上記結着樹脂を溶解する溶剤を用いることがよい。
【００５１】
下引層形成用の塗布液に用いる溶媒の量は、上記結着樹脂が溶解する量であれば特に限定されないが、例えば、結着樹脂１質量部に対し、０．０５質量部以上２００質量部以下が挙げられる。
【００５２】
下引層形成用の塗布液中に金属酸化物粒子を分散させる方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機等が挙げられる。また、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などの方法を用いてもよい。
得られる下引層４の体積抵抗率を後述の規定の範囲内とするために、適切な分散方法を選択することが望ましく、具体的には、ガラスビーズを用いたサンドミル、ボールミルなどで分散することが好適である。ガラスビーズの粒径は、用いる金属酸化物粒子や結着樹脂などの成分に応じて調節され、具体的には、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の粒径が挙げられる。
【００５３】
下引層形成用の塗布液を導電性支持体２上に塗布する方法としては、例えば、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
【００５４】
下引層形成用の塗布液を導電性支持体２上に塗布した後、乾燥や硬化のための加熱を行うことが好ましい。硬化剤や硬化触媒を用いた場合の硬化温度および加熱時間は、用いた硬化剤や硬化触媒の種類に応じて調整することが望ましく、具体的には例えば、１６０℃以上２００℃以下の温度で、１５分以上４０分以下加熱することが挙げられる。
【００５５】
（下引層の物性）
下引層４の厚さは１０μｍ以上が望ましく、１５μｍ以上４０μｍ以下がより望ましい。
【００５６】
下引層４の体積抵抗率は、交流インピーダンス法による測定において、３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲であり、４．０×１０８Ωｍ以上９．０×１０8Ωｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００５７】
下引層４の体積抵抗率の詳細な測定方法は、以下の通りである。
まず、下引層４のインピーダンスを測定する。インピーダンス測定用試料におけるアルミパイプ等の導電性支持体を陰極、金電極を陽極として、１Ｖｐ−ｐの交流電圧を周波数１ＭＨｚから１ｍＨｚまでの範囲で高周波側から印加し、各試料の交流インピーダンスを測定する。この測定より得られたＣｏｌｅ−ＣｏｌｅプロットのグラフをＲＣ並列の等価回路にフィッティングすることで下引層４の体積抵抗率を得る。
【００５８】
なお、電子写真感光体から、体積抵抗率測定用の下引層試料を作製する方法は、以下の通りである。
例えば、下引層を被覆している電荷発生層、電荷輸送層等の塗膜をアセトン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール等の溶媒を用いて除去し、露出された下引層上に真空蒸着法やスパッタ法等により金電極を装着することで、体積抵抗率測定用の下引層試料とする。
【００５９】
下引層４の体積抵抗率を上記範囲内に調整する方法としては、例えば、前記金属酸化物粒子の添加量や粒径を調整したり、前記下引層形成用塗布液中の金属酸化物粒子の分散方法を変更したりする方法が挙げられる。
前記金属酸化物粒子の粒径が大きくなるにつれ、下引層４の体積抵抗率は低下する傾向にある。また、前記金属酸化物粒子の添加量を多くするにつれ、下引層４の体積抵抗率は上昇する傾向にある。
また、前記下引層形成用塗布液中の金属酸化物粒子の分散性を向上させると、下引層４の体積抵抗率は上昇する傾向にある。具体的には、下引層形成用塗布液の分散処理時間を長くするにつれ、下引層４の体積抵抗率は上昇する傾向にある。
【００６０】
−中間層−
電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために、下引層４上に必要に応じて中間層（図示せず）をさらに設けてもよい。中間層に用いられる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素原子などを含有する有機金属化合物などがある。
中間層の形成は、例えば上記結着樹脂を溶媒に溶解させた塗布液を用いる。塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の公知の方法が用いられる。
中間層の厚さは例えば０．１μｍ以上３μｍ以下の範囲に設定される。
【００６１】
−電荷発生層−
電荷発生層５は、電荷発生材料が結着樹脂中に分散して形成されている。
電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が使用され、特に、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．４゜、１６．６゜、２５．５゜及び２８．３゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．７゜、９．３゜、１６．９゜、１７．５゜、２２．４゜及び２８．８゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．５゜、９．９゜、１２．５゜、１６．３゜、１８．６゜、２５．１゜及び２８．３゜に強い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結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも９．６゜、２４．１゜及び２７．２゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶等が使用される。その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等が使用される。これらの電荷発生材料は、単独又は２種以上を混合して使用される。
【００６２】
電荷発生層における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡタイプ又はビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂等が用いられる。これらの結着樹脂は、単独又は２種以上混合して用いられる。
電荷発生材料と結着樹脂の配合比（質量比）は、使用する材料にもよるが例えば１０：１から１：１０の範囲である。
【００６３】
電荷発生層５の形成の際には、上記成分を溶剤に加えた塗布液が使用される。
電荷発生材料を結着樹脂中に分散させるために、塗布液には分散処理が施される。分散手段としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や、液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００６４】
このようにして得られる電荷発生層形成用の塗布液を下引層４上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷発生層５の厚さは、望ましくは０．０１μｍ以上５μｍ以下の範囲に設定される。
【００６５】
−電荷輸送層−
電荷輸送層６は、例えば、電荷輸送材料を結着樹脂中に分散して形成される。
かかる電荷輸送材料としては、例えば、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、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、トリ（ｐ−メチルフェニル）アミニル−４−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、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’−ジアミン等の芳香族第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−キナゾリン等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等の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およびその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラ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、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質、および上記した化合物からなる基を主鎖または側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種または２種以上を組み合わせて使用する。
【００６６】
結着樹脂としては、例えば、ビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールＡタイプ又はビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、およびポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマー等が挙げられ、単独又は２種以上混合して用いる。
【００６７】
また、電荷輸送層６が電子写真感光体の表面層（感光層の導電性支持体２から最も遠い側に配置される層）である場合、電荷輸送層６に潤滑性粒子（例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子）を含有させてもよい。これらの潤滑性粒子は、２種以上を混合して用いてもよい。
【００６８】
さらに、電荷輸送層６が電子写真感光体の表面層である場合、電荷輸送層６にフッ素変性シリコーンオイルを添加してもよい。フッ素変性シリコーンオイルとしては、例えばフルオロアルキル基を有する化合物が挙げられる。
【００６９】
なお、電荷輸送層６中における電荷輸送材料と結着樹脂との質量比としては、例えば１０：１から１：５の範囲が挙げられる。すなわち、電荷輸送層６全体に対する電荷輸送材料の含有量としては、例えば１７質量％以上９１質量％以下の範囲が挙げられる。
【００７０】
電荷輸送層６は、上記成分を溶剤に加えた電荷輸送層形成用の塗布液を用いて形成される。
上記溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、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−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状又は直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。また、これらの溶剤は、単独又は２種以上混合して用いてもよい。混合して使用される溶剤は、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものであれば、いかなるものでもよい。
【００７１】
上記電荷輸送層形成用の塗布液中に前記潤滑性粒子を分散させるための分散方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー、ナノマイザー等のメディアレス分散機を利用する方法が挙げられる。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００７２】
電荷輸送層６の形成方法としては、例えば、下引層４及び電荷発生層５が形成された導電性支持体２の電荷発生層５上に、上記電荷輸送層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより、電荷発生層６を形成する方法が挙げられる。
上記電荷輸送層形成用の塗布液を電荷発生層５上に塗布する方法としては、例えば、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
そして上記塗布液を電荷発生層５上に塗布した後、加熱乾燥工程により塗布液中の溶剤を除去する。電荷輸送層６の膜厚としては、例えば５μｍ以上５０μｍ以下の範囲が挙げられる。
【００７３】
画像形成装置中で発生するオゾンや窒素酸化物、又は光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層３を構成する各層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。例えば、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、有機リン化合物等が挙げられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。
【００７４】
なお、本実施形態の感光体１は、電荷輸送層６が最表面層であるが、電荷輸送層上にさらに保護層が形成された構成であってもよい。
次に、本実施形態に係る電子写真感光体を備えた画像形成装置について説明する。
【００７５】
＜画像形成装置＞
−第１実施形態−
図２は、第１実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示している。
図２に示す画像形成装置２００は、例えば、上記実施形態の電子写真感光体１と、電源２０９に接続され、電子写真感光体１を帯電させる接触帯電方式の帯電装置２０８（帯電手段）と、帯電装置２０８により帯電された電子写真感光体１を露光して静電潜像を形成する露光装置２１０（静電潜像形性手段）と、露光装置２１０により形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置２１１（現像手段）と、電子写真感光体１の表面に形成されたトナー像を被転写媒体５００に転写する転写装置２１２（転写手段）と、転写後、電子写真感光体１の表面に残留するトナーを除去するトナー除去装置２１３（トナー除去手段）と、電子写真感光体１の残留電位を除去する除電器２１４（除電手段）と、被転写媒体５００に転写されたトナー像を被転写媒体５００に定着させる定着装置２１５（定着手段）と、を備える。なお、例えば、除電器２１４は必ずしも設けられている必要はない。
【００７６】
帯電装置２０８は帯電部材を有しており、感光体１を帯電させる際には帯電部材に電圧が印加される。電圧の範囲としては、本実施形態では直流電圧に交流電圧を重畳する形態であるので、印加する電圧は、要求される感光体帯電電位に応じて、正又は負の５０Ｖ以上２０００Ｖ以下の直流電圧に４００Ｖ以上１８００Ｖ以下の交流電圧を重畳する形式が挙げられる。交流電圧の周波数は、例えば５０Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下が挙げられる。
【００７７】
帯電部材としては、例えば、ローラ、ブラシ、フィルム等が挙げられる。その中でもローラ状の帯電部材（以下、「帯電ローラ」と称する場合がある）としては、例えば電気抵抗が１０３Ω以上１０８Ω以下の範囲に調整された材料から構成されるものが挙げられる。また帯電ローラは、単層でもよく、複数の層から構成されていてもよい。
帯電部材として帯電ローラを用いる場合、感光体１に接触する圧力としては、例えば、２５０ｍｇｆ以上６００ｍｇｆ以下の範囲が挙げられる。
【００７８】
帯電部材を構成する材質としては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、エピクロルヒドリンゴム等の合成ゴムやポリオレフィン、ポリスチレン、塩化ビニル等で構成されるエラストマーを主材料とし、導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の導電性付与剤を適量配合したもの等が挙げられる。
さらにナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーン等の樹脂を塗料化し、そこに導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の導電性付与剤を適量配合し、得られた塗料をデイッピング、スプレー、ロールコート等の手法により、積層して用いてもよい。
【００７９】
帯電部材として帯電ロールを用いる場合、帯電ロールを感光体１の表面に接触させることにより、帯電手段が駆動手段を有していなくても感光体１に従動して回転するが、帯電ロールに駆動手段を取り付け、感光体１と異なる周速度で回転させてもよい。
【００８０】
露光装置２１０としては、公知の露光手段が用いられる。具体的には、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、液晶シャッター等の光源により露光する光学系装置等が用いられる。書きこみ時の光量としては、例えば、感光体表面上で０．５ｍＪ／ｍ２以上５．０ｍＪ／ｍ２の範囲が挙げられる。
【００８１】
現像装置２１１としては、例えば、キャリアとトナーとを含む現像剤が付着した現像ブラシ（現像剤保持体）を静電潜像保持体に接触させて現像させる二成分現像方式の現像手段、導電ゴム弾性体搬送ロール（現像剤保持体）上にトナーを付着させ静電潜像保持体にトナーを現像する接触式一成分現像方式の現像手段等が挙げられる。
トナーとしては、公知のトナーであれば特に限定されない。具体的には、例えば、少なくとも結着樹脂が含まれ、必要に応じて着色剤、離型剤等が含まれたトナーであってもよい。
【００８２】
トナーを製造する方法は、特に制約されるものではないが、例えば、通常の粉砕法、分散媒中で作製する湿式溶融球形化法、懸濁重合、分散重合、乳化重合凝集法等の既知の重合法によるトナー製造法等が挙げられる。
【００８３】
現像剤がトナーとキャリアとを含む二成分現像剤である場合、キャリアとしては特に制限はなく、例えば、酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物などの芯材のみからなるキャリア（ノンコートキャリア）、これら芯材の表面に樹脂層を設けた樹脂コートキャリア等が挙げられる。二成分現像剤では、例えばトナーとキャリアとの混合比（質量比）として、トナー：キャリア＝１：１００から３０：１００の範囲が挙げられ、３：１００から２０：１００の範囲であってもよい。
【００８４】
転写装置２１２としては、ローラ状の接触型帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、又はコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
【００８５】
トナー除去装置２１３は、転写工程後の電子写真感光体１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１は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。トナー除去装置２１３としては、異物除去部材（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が用いられるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。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。
なお、例えば感光体１の表面にトナーが残留しにくい場合など、残留トナーが問題にならない場合は、トナー除去装置２１３は設ける必要がない。
【００８６】
除電器２１４は、感光体１の残留電位を除電することで、残留電位が次のサイクルに持ち込まれるのを防止する。本実施形態では、残留電位が生じにくい感光体を用いているため、除電器２１４を設けなくてもよい。
【００８７】
画像形成装置２００の基本的な作像プロセスについて説明する。
まず、帯電装置２０８が感光体１の表面を、定められた電位に帯電させる。次に、帯電された感光体１の表面を、画像信号に基づいて、露光装置２１０によって露光して静電潜像を形成する。
【００８８】
次に、現像装置２１１の現像剤保持体上に現像剤が保持され、保持された現像剤が感光体１まで搬送され、現像剤保持体と感光体１とが近接（又は接触）する位置で静電潜像に供給される。これによって静電潜像は顕像化されてトナー像となる。
現像されたトナー像は、転写装置２１２の位置まで搬送され、転写装置２１２によって被転写媒体５００に直接転写される。
【００８９】
次いで、トナー像が転写された被転写媒体５００は、定着装置２１５まで搬送され、定着装置２１５によってトナー像が被転写媒体５００に定着される。定着温度としては、例えば１００℃以上１８０℃以下が挙げられる。
【００９０】
一方、トナー像が被転写媒体５００に転写された後、転写されずに感光体１に残留したトナー粒子がトナー除去装置２１３との接触位置まで運ばれ、トナー除去装置２１３によって回収される。
そして残留トナーが回収された後、除電器２１４によって、感光体１に残留した残留電位が除電される。
以上のようにして、画像形成装置２００による画像形成が行われる。
【００９１】
−第２実施形態−
図３は第２実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示している。図３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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ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。例えば、感光体１ａがイエロー、感光体１ｂがマゼンタ、感光体１ｃがシアン、感光体１ｄがブラックの色の画像をそれぞれ形成する。
また、図３に示す画像形成装置２２０は、感光体表面のトナー像が転写された後、感光体表面に残留した電荷を除去する除電手段を備えない、イレーズレス方式の画像形成装置である。
【００９２】
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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、それぞれ本実施形態の電子写真感光体である。
電子写真感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ一方向（紙面上は反時計回り）に回転し、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄ、現像装置４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄ、１次転写ロール４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ、クリーニングブレード４１５ａ，４１５ｂ，４１５ｃ，４１５ｄが配置されている。現像装置４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄはそれぞれトナーカートリッジ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ，４０５ｄに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーを供給し、また、１次転写ロール４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに接している。
【００９３】
さらに、ハウジング４００内にはレーザ光源（露光装置）４０３が配置されており、レーザ光源４０３から出射されたレーザ光を帯電後の電子写真感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面に照射する。これにより、電子写真感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ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（トナー等の異物除去）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。そして、中間転写ベルト４０９上にトナー像が転写された後の電子写真感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、表面の電荷を除去する工程を経ずに次の画像形成プロセスが行われる。
【００９４】
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、背面ロール４０８及び支持ロール４０７によって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する。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介して背面ロール４０８と接するように配置されている。背面ロール４０８と２次転写ロール４１３とに挟まれた位置を通った中間転写ベルト４０９は、例えば駆動ロール４０６と対向して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。
【００９５】
また、ハウジング４００内には被転写媒体を収容する容器４１１が設けられており、容器４１１内の紙などの被転写媒体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とに挟まれた位置、さらには相互に接する２個の定着ロール４１４に挟まれた位置に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排出される。
【００９６】
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いし、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合、中間転写体の基材を構成する樹脂材料としては、公知の樹脂が用いられる。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てもよい。
【００９７】
また、上記実施形態にかかる被転写媒体とは、電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。
また上記実施形態においては、帯電ロール４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄは、直流電圧に交流電圧を重畳する方式が採用される。
【００９８】
＜プロセスカートリッジ＞
図４は、本実施形態の電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジの一例の基本構成を概略的に示している。このプロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体１と共に、電子写真感光体１を帯電させる接触帯電方式の帯電装置２０８、露光により電子写真感光体１上に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置２１１、転写後、電子写真感光体１の表面に残留するトナーを除去するトナー除去装置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て一体化したものである。
【００９９】
そして、このプロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体１の表面に形成されたトナー像を被転写媒体５００に転写する転写装置２１２と、被転写媒体５００に転写されたトナー像を被転写媒体５００に定着させる定着装置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。
プロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体１、帯電装置２０８、現像装置２１１、トナー除去装置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のほかに、電子写真感光体１の表面を露光する露光装置（図示せず）を備えていてもよい。
なお、本実施形態の電子写真感光体では、電子写真感光体１と帯電装置２０８とを少なくとも備えていればよい。
【実施例】
【０１００】
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。なお、特に断りのない限り、「％」は質量基準である。
【０１０１】
［電子写真感光体の作製］
＜実施例１＞
−下引層の形成−
酸化亜鉛粒子（テイカ社製、平均粒子径：７０ｎｍ、比表面積値：１５ｍ２／ｇ）６０質量部をテトラヒドロフラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（表面処理剤）として、ＫＢＭ６０３（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、信越化学工業社製）を酸化亜鉛粒子１００質量部に対し１．２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後、メタノールを減圧蒸留にて除去し、１２０℃で３時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛粒子を得た。
【０１０２】
前記シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛粒子１００質量部と、電子受容性化合物としてアントラキノン１質量部と、硬化剤としてブロック化イソシアネート（スミジュール３１７３、住友バイエルンウレタン社製）２２．５質量部と、ブチラール樹脂（エスレックＢＭ−１、積水化学社製）２５質量部とを、メチルエチルケトン１４２質量部に溶解した溶液３８質量部と、メチルエチルケトン２５質量部とを混合し、直径１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミルにて４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０．００８質量部と、シリコーン樹脂粒子（トスパール１４５、ＧＥ東芝シリコーン社製）６．５質量部とを添加し、下引層形成用の塗布液を得た。この塗布液を、浸漬塗布法にて直径３０ｍｍのアルミニウム基材上に塗布し、１７０℃、２４分の乾燥硬化を行い、厚さ１５μｍの下引層を得た。
【０１０３】
−電荷発生層の形成−
次に、電荷発生材料として、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．４゜、１６．６゜、２５．５゜及び２８．３゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶１５質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニオンカーバイト社製）１０質量部及びｎ−ブチルアルコール３００質量部からなる混合物を、直径１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散して電荷発生層形成用の塗布液を得た。この電荷発生層形成用の塗布液を前記下引層上に浸漬塗布し、乾燥して、厚みが０．２μｍの電荷発生層を得た。
【０１０４】
−電荷輸送層の形成−
次に、４フッ化エチレン樹脂粒子（平均粒径：０．２μｍ）８質量部と、フッ化アルキル基含有メタクリルコポリマー（重量平均分子量：３００００）０．０１５質量部と、テトラヒドロフラン４質量部と、トルエン１質量部と、を２０℃の液温に保って４８時間攪拌混合し、４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液Ａを得た。
【０１０５】
次に、電荷輸送物質として、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型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量：４０，０００）６質量部と、酸化防止剤として２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１質量部と、を混合して、テトラヒドロフラン２４質量部及びトルエン１１質量部を混合溶解して、混合溶解液Ｂを得た。
【０１０６】
この混合溶解液Ｂに前記４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液Ａを加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（吉田機械興行株式会社製）を用いて、４９００Ｎ／ｃｍ２（５００ｋｇｆ／ｃｍ２）まで昇圧しての分散処理を６回繰り返した。ここにフッ素変性シリコーンオイル（商品名：ＦＬ−１００ 信越化学工業社製）を５ｐｐｍとなるように添加し、撹拌して電荷輸送層形成用の塗布液を得た。
【０１０７】
この塗布液を電荷発生層上に３２．０μｍもしくは１５．０μｍ塗布して１４０℃で２５分間乾燥して電荷輸送層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１とした。
【０１０８】
＜実施例２＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を５質量部とし、酸化亜鉛粒子の平均粒子径を１００ｎｍとした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ２、１５．０μｍのものを感光体Ｂ２とした。
【０１０９】
＜実施例３＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を１質量部ととした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ３、１５．０μｍのものを感光体Ｂ３とした。
【０１１０】
＜実施例４＞
下引層の形成において、電子受容性化合物を５質量部とし、サンドミルによる分散時間を２時間とした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ４、１５．０μｍのものを感光体Ｂ４とした。
【０１１１】
＜実施例５＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を３質量部とし、サンドミルによる分散時間を２時間とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ５、１５．０μｍのものを感光体Ｂ５とした。
【０１１２】
＜実施例６＞
下引層の作製において、電子受容性化合物をプルプリンとした以外は実施例５と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ６、１５．０μｍのものを感光体Ｂ６とした。
【０１１３】
＜実施例７＞
下引層の作製において、酸化亜鉛粒子のシランカップリング剤の処理量を０．７５質量部とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ７、１５．０μｍのものを感光体Ｂ７とした。
【０１１４】
＜実施例８＞
下引層の作製において、酸化亜鉛粒子のシランカップリング剤の処理量を１．３０質量部とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ８、１５．０μｍのものを感光体Ｂ８とした。
【０１１５】
＜実施例９＞
下引層の作製において、シランカップリング剤をＫＢＭ９０３（３−アミノプロピルトリエトキシシラン）とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ９、１５．０μｍのものを感光体Ｂ９とした。
【０１１６】
＜比較例１＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を２質量部とし、サンドミルによる分散時間を７時間とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１０、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１０とした。
【０１１７】
＜比較例２＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を２質量部とし、サンドミルによる分散時間を３時間とした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１１、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１１とした。
【０１１８】
＜比較例３＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を６質量部とし、サンドミルによる分散時間を３時間とした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１２、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１２とした。
【０１１９】
＜比較例４＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を０．５質量部とし、サンドミルによる分散時間を２時間とした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１３、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１３とした。
【０１２０】
［下引層の抵抗率の測定］
−測定試料の作製−
上記実施例及び比較例の感光体を作製する際に用いた下引層用塗布液をそれぞれアルミプレート上にブレード塗布法により塗布、１７０℃２４分で乾燥硬化した。この下引層単層膜について、対向電極として１００ｎｍの金電極を真空蒸着法により装着し、抵抗率測定用とした。
【０１２１】
−測定方法−
インピーダンスの測定には電源としてSI 1287 electrochemical interface（東陽テクニカ製）、電流計としてSI 1260 inpedance/gain phase analyzer（東陽テクニカ製）、電流アンプとして1296 dielectric interface（東陽テクニカ製）を用いた。
インピーダンス測定用試料におけるアルミパイプを陰極、金電極を陽極として、１Ｖｐ−ｐの交流電圧を周波数１ＭＨｚから１ｍＨｚまでの範囲で高周波側から印加し、各試料の交流インピーダンスを測定し、この測定より得られたＣｏｌｅ−ＣｏｌｅプロットのグラフをＲＣ並列の等価回路にフィッティングすることで体積抵抗率を得た。実施例および比較例における体積抵抗率を表１に示す。
【０１２２】
［感光体における画質サイクル安定性の評価］
上記実施例および比較例で得られた感光体Ａ１〜Ａ１３を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ ５０５ａの改造機に組み込み、２８℃、湿度８５％の条件下にて５００００枚画像（Ａ３サイズ）形成を行ったときの画像の状態を表１に示す。評価基準は以下の通りである。
◎：濃度変化無し
○：わずかに濃度低下
△：濃度低下
×：著しい濃度低下
【０１２３】
［感光体における画質評価］
上記実施例および比較例で得られた感光体Ｂ１〜Ｂ１３を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ ５０５ａの改造機に組み込み、２０℃、湿度２５％の条件下にて画像を出力し、カブリの程度を目視により評価した結果を表１に示す。評価基準は以下の通りである。
◎：カブリ発生無し
○：わずかにカブリ発生
△：カブリ発生
×：著しいカブリ発生
【０１２４】
［感光体における画質コントラストの評価］
上記実施例および比較例で得られた感光体Ａ１〜Ａ１３を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ ５０５ａの改造機に組み込み、２０℃、湿度２５％の条件下にて、プロセス方向に対し用紙左半分にベタ画像（Ｃｉｎ１００％）を印字し、ベタ画像部と非画像部の濃度をＸ−Ｒｉｔｅ濃度測定計で測定した。評価基準は以下の通りである。結果を表１に示す。
問題なし：画像部と非画像部との濃度差が１．５５０以上
問題あり：画像部と非画像部との濃度差が１．５５０未満
【０１２５】
【表１】
【０１２６】
以上の評価結果より、実施例１〜９の電子写真感光体は、比較例１〜４の電子写真感光体に比べ、画質コントラストを維持しつつ、サイクル安定性およびカブリの発生の抑制が両立されることが確認された。
【符号の説明】
【０１２７】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 電子写真感光体、２ 導電性支持体、３ 感光層、４下引層、５ 電荷発生層、６電荷輸送層、２００ 画像形成装置、２０８ 帯電装置、２１０ 露光装置、２１１ 現像装置、２１２ 転写装置、２１３ トナー除去装置、２１４ 除電器、２１５定着装置、２２０ 画像形成装置、４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄ 現像装置、５００ 被転写媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成は、近年、複写機及びレーザープリンター等の画像形成装置に幅広く利用されている。
例えば、特許文献１では、除電プロセスを持たないＤＣ直接帯電方式の電子写真装置に使用され、導電性支持体の上に電荷発生層、電荷輸送層を順次積層した感光層を設けてなる電子写真感光体において、該導電性支持体と該電荷発生層との間にホールブロッキング性を有する中間層が設けられており、かつ該中間層が金属酸化物を含有することを特徴とする電子写真感光体が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の電子写真感光体によれば、除電手段を持たないＤＣ直接帯電方式の電子写真装置において、帯電ムラやゴーストによる画像劣化がなく、また連続使用や環境変化の影響による画像劣化もなく、常に高画質な画像が得られるとされている。
【０００４】
また、特許文献２では、導電性支持体上に少なくとも電荷ブロッキング層、中間層、感光層の順に積層されてなる電子写真静電潜像担持体であって、該電荷ブロッキング層と中間層はそれぞれが少なくともバインダー樹脂と金属酸化物粒子とを含み、該電荷ブロッキング層に含まれる金属酸化物粒子は次式、ＭｘＳｂｙＯｚ（ただし、Ｍは、金属元素を表す。ｘ、ｙ、及びｚは、各元素のモル比を表す。）で表される少なくとも１種の導電性粒子であり、かつ該電荷ブロッキング層中の金属酸化物粒子の容積比（容積比＝含有粒子の総容積／樹脂容積）を（Ｃ１）とし、該中間層に含まれる金属酸化物粒子の容積比を（Ｃ２）とした場合、Ｃ１≦Ｃ２の関係を満たすことを特徴とする静電潜像担持体が開示されている。
【０００５】
特許文献２に記載の静電潜像担持体によれば、高温高湿から低温低湿環境にわたって安定して、残留電位を抑え、高コントラストな静電潜像を形成することができ、さらに支持体からの電荷の注入をブロックする機能によって地肌汚れを大幅に低減し、優れた耐久性と高品質の画像形成を長期間にわたり安定して行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−００４２９２号公報
【特許文献２】特開２００９−０２５５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、画像の高コントラスト性を維持しつつ、画像のカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下を抑える画像形成装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
導電性支持体上に、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子およびアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である下引層と、感光層と、を少なくとも有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を、交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記電子受容性化合物が、ヒドロキシアントラキノン構造を有する電子受容性化合物である請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
導電性支持体上に、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子およびアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である下引層と、感光層と、を少なくとも有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を、交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、
を少なくとも備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、下引層が上記特定の金属酸化物粒子および電子受容性化合物を特定の範囲で含有せず又は体積抵抗率が上記特定の範囲から外れる場合に比べて、画像の高コントラスト性を維持しつつ、画像のカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下が抑えられる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、下引層に含有される電子受容性化合物が、ヒドロキシアントラキノン構造を有する電子受容性化合物でない場合に比べて、さらに繰り返し使用による画像濃度の低下が抑えられる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、下引層が上記特定の金属酸化物粒子および電子受容性化合物を特定の範囲で含有せず又は体積抵抗率が上記特定の範囲から外れる場合に比べて、画像の高コントラスト性を維持しつつ、画像のカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る電子写真感光体の一部の断面を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の画像形成装置の基本構成を示す概略図である。
【図３】第２実施形態の画像形成装置の基本構成を示す概略図である。
【図４】プロセスカートリッジの一例の基本構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する場合がある。
【００１６】
＜画像形成装置＞
本実施形態の画像形成装置は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、を備える。前記帯電手段は、交流電圧に直流電圧を重畳する接触帯電方式である。前記電子写真感光体は、導電性支持体と、下引層と、感光層と、を少なくとも有する。そして前記下引層は、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子と、アントラキノン構造を有する電子受容性化合物とを含み、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有する。さらに下引層の体積抵抗率は、交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である。
【００１７】
帯電手段として、交流電圧に直流電圧を重畳する接触帯電方式を採用すると、交流成分が帯電を均一化させ、直流成分により特定の電圧に収束させるため、表面電位の均一性が得られ易くなる。よって、画質の高コントラスト性を維持する観点から、交流電圧に直流電圧を重畳する接触帯電方式の帯電手段が採用される。
【００１８】
しかしながら、交流電圧に直流電圧を重畳する接触帯電方式の帯電手段を用いて、電子写真感光体の表面を帯電させると、電子写真感光体の表面電位が高くなり、画像のカブリや、繰り返し使用による画像濃度の低下（以下「サイクル安定性」と称する場合がある）が発生しやすくなる。これに対して、下引層にアミノ基を有するカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子を分散させる方策が提案される。かかる金属酸化物粒子を分散した下引層を用いることによって、下引層と電荷発生層との界面でのブロッキング能が向上し、また抵抗調整機能が調節されて、カブリの発生が抑えられ、かつ電気特性が安定化し、繰り返し使用による濃度低下が抑えられる。
【００１９】
しかしながら、金属酸化物粒子の表面処理状態によってはサイクル安定性の低下を招く場合がある。これは、下引層の膜抵抗と金属酸化物粒子の表面処理状態が関係していると推測され、下引層の膜抵抗が高いほどサイクル安定性が低下することが確認されている。サイクル安定性の低下は、アミノ基を有するカップリング剤と導電性支持体の酸化還元反応による導電性支持体の腐食が原因と考えられる。特に、電子写真感光体の帯電、露光、除電を施すプロセスにおいて下引層に印加される電圧が高いほど上記現象が発生しやすく、すなわち下引層の体積抵抗率が高いほど顕著になりやすいと考えられる。また、かかる作用においては、画像の高コントラスト化のために感光体の表面電位を高めに設定することも、サイクル安定性の低下を招きやすい。
【００２０】
ここで、前記下引層に、アミノ基を有するカップリング剤で表面処理した金属酸化物粒子とともに、アントラキノン構造を有する電子受容性化合物を前記金属酸化物粒子１００質量部に対し１質量部以上５質量部以下で含有させ、且つ前記下引層の体積抵抗率を交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲とすることで、画像の高コントラスト性を維持しつつ、画像のカブリの発生を抑え、繰り返し使用による画像濃度の低下が抑えられることが見出された。
【００２１】
前記下引層に電子受容性化合物を含有させると、アミノ基を有するカップリング剤と導電性支持体の酸化還元反応が抑制されるものと考えられる。この効果を奏させる観点から、前記電子受容性化合物は、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し１質量部以上で含有させる。一方で、電子受容性化合物の添加は抵抗率の上昇を伴うため、電子受容性化合物は、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し５質量部以下で含有させるものとする。
【００２２】
さらに上述の通り、下引層の体積抵抗率が高いほど、アミノ基を有するカップリング剤と導電性支持体の酸化還元反応が促進されて、導電性支持体の腐食が進み、サイクル安定性が低下する。そこで、前記金属酸化物粒子に対して前記電子受容性化合物を上記範囲で添加した上で、下引層の体積抵抗率は１．０×１０９Ωｍ以下とする。また、下引層の体積抵抗率が低くなりすぎると、下引層中を電荷が貫通しやすくなり、部分的な感光体表面の電位低下による画質欠陥のカブリの発生となって、画像のカブリやサイクル安定性の低下を引き起こしやすくなることから、下引層の体積抵抗率は３．５×１０８Ωｍ以上とする。
【００２３】
また、作用機構は明らかではないが、前記電子受容性化合物としてヒドロキシアントラキノン構造を有する材料を用いることで、よりサイクル安定性が向上する。
以下、本実施形態の画像形成装置について、部材毎に詳細に説明する。
【００２４】
〔電子写真感光体〕
図１は本実施形態に係る電子写真感光体の一部の断面を概略的に示している。図１に示した電子写真感光体１は、電荷発生層５と電荷輸送層６とが別個に設けられた機能分離型の感光層３を備え、導電性支持体２上に、下引層４、電荷発生層５、電荷輸送層６がこの順序で積層された構造を有している。
なお本明細書において、絶縁性とは、体積抵抗率で１０１２Ωｃｍ以上の範囲を意味する。一方、導電性とは、体積抵抗率で１０１０Ωｃｍ以下の範囲を意味する。
以下、感光体１の各要素について説明する。
【００２５】
−導電性支持体−
導電性支持体２としては、従来から使用されているものであれば、如何なるものを使用してもよい。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、導電性付与剤を塗布又は含浸させた紙、プラスチックフィルム等が挙げられる。
導電性支持体２の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
【００２６】
導電性支持体２として金属パイプを用いる場合、表面は素管のままであってもよいし、予め鏡面切削、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などの処理が行われていてもよい。
【００２７】
−下引層−
下引層４は、少なくとも前記金属酸化物粒子及び前記特定電子受容性化合物を含有し、必要に応じてその他の材料を含んでもよい。下引層４としては、例えば、前記金属酸化物粒子と前記特定電子受容性化合物とを結着樹脂中に分散して形成されたものが挙げられる。
【００２８】
（金属酸化物粒子）
前記金属酸化物粒子としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化ジルコニウム等が挙げられ、２種以上混合して用いてもよい。
金属酸化物粒子の体積平均粒径としては、例えば５０μｍ以上２００μｍ以下が挙げられ、６０μｍ以上１８０μｍ以下であることが好ましく、７０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
なお、上記金属酸化物粒子の体積平均粒径の測定は、例えばレーザ回析式粒度分布測定装置（ＬＡ−７００：堀場製作所製）を用いて測定を行う。測定法としては、分散液となっている状態の試料を固形分で２ｇになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、４０ｍｌにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、２分待ったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を小さい方から累積し、累積５０％になったところを体積平均粒径とする。
【００３０】
下引層中に含まれる金属酸化物粒子の含有量としては、例えば、下引層全体に対し、２．５質量％以上の範囲が挙げられ、１０質量％以上７０質量％以下の範囲であることが好ましく、３０質量％以上５０質量％以下の範囲であることが好ましい。
【００３１】
金属酸化物粒子は、アミノ基を有するカップリング剤によって表面処理されている。
アミノ基を有するカップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、界面活性剤などが挙げられる。特に、抵抗を調整することでカブリが抑制される表面処理剤として、シランカップリング剤が挙げられる。
【００３２】
上記シランカップリング剤は、有機シラン化合物（ケイ素原子を含有する有機化合物）であり、具体的には、例えば、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、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、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００３３】
金属酸化物粒子が、アミノ基を有するカップリング剤によって表面処理されているかの確認は、ＦＴ−ＩＲ、ラマン分光法、ＸＰＳなどによる分子構造解析よって行われる。
【００３４】
金属酸化物粒子の表面処理の方法は、特に限定されないが、例えば乾式法又は湿式法が挙げられる。
乾式法にて表面処理を施す場合には、例えば、金属酸化物粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接表面処理剤を滴下するか、又は有機溶媒に溶解させた表面処理剤を滴下し、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させる。前記滴下又は前記噴霧は、例えば溶剤の沸点以下の温度で行われる。前記滴下又は前記噴霧の後、さらに１００℃以上に加熱して焼き付けを行ってもよい。
【００３５】
前記湿式法としては、例えば、金属酸化物粒子を溶剤中で攪拌し、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、表面処理剤溶液を添加し攪拌又は分散したのち、溶剤を除去する。溶剤除去方法としては、例えば、ろ過又は蒸留が挙げられる。溶剤除去後には、さらに１００℃以上で焼き付けを行ってもよい。湿式法においては表面処理剤を添加する前に金属酸化物粒子含有水分を除去してもよく、その例としては、例えば、前記表面処理剤溶液に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、又は前記溶剤と共沸させて除去する方法が挙げられる。
【００３６】
金属酸化物粒子１００質量部の表面に付着した前記表面処理剤の量（以下「表面処理量」と称する場合がある）は、例えば０．５質量部以上３質量部以下の量が挙げられ、０．５質量部以上２．０質量部以下であることが好ましく、０．７５質量部以上１．３０質量部以下であることがより好ましい。
上記表面処理量（すなわち、金属酸化物粒子に付着した表面処理剤の量）を測定する方法としては、例えば、ＦＴ−ＩＲ、ラマン分光法、ＸＰＳなどによる分子構造解析する方法が挙げられる。
【００３７】
（電子受容性化合物）
前記電子受容性化合物は、前記の通り、アントラキノン構造を有する電子受容性化合物である。ここで、「アントラキノン構造を有する化合物」は、具体的には、アントラキノン及びアントラキノン誘導体から選択される少なくとも１種であり、さらに具体的には、下記一般式（１）で表される化合物を意味する。
【００３８】
【化１】
【００３９】
上記一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、水酸基、メチル基、メトキシメチル基、フェニル基、アミノ基を表し、ｍ及びｎは、それぞれ独立に０以上４以下の整数を表す。
なお、上記一般式（１）中、ｍ及びｎがいずれも０である化合物が前記アントラキノンであり、上記一般式（１）中、ｍ及びｎの少なくとも一方が１以上４以下の整数である化合物が前記アントラキノン誘導体である。すなわち前記アントラキノン誘導体は、アントラキノンが有する水素原子の少なくとも１つが、水酸基、メチル基、メトキシメチル基、フェニル基、アミノ基等の置換基によって置換された化合物を意味する。
【００４０】
前記電子受容性化合物としては、上記の中でも特に、例えば、上記一般式（１）において、ｍ及びｎがいずれも０であるアントラキノン、又は、Ｒ１が水酸基であり、ｍが１以上３以下であり、かつ、ｎが０であるヒドロキシアントラキノンが挙げられる。
前記特定電子輸送性化合物の具体例としては、例えば、アントラキノン、プルプリン、アリザリン、エチルアントラキノン、アミノヒドロキシアントラキノン等が挙げられる。
【００４１】
下引層がアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を含有していることの確認は、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、ＦＴ−ＩＲ、ラマン分光法、ＸＰＳなどの分析方法によって行われる。
【００４２】
下引層４中に含まれる電子受容性化合物の含有量としては、下引層４に含まれる金属酸化物粒子１００質量部に対し、１質量部以上５質量部以下であり、２質量部以上４質量部以下であることが好ましい。
【００４３】
電子写真感光体の下引層４中に含まれる金属酸化物粒子と電子受容性化合物の含有比率は、ＮＭＲスペクトル、ＸＰＳ、原子吸光分析法、電子線マイクロアナライザなどの 分析方法によって確認される。
【００４４】
（結着樹脂）
下引層４に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの高分子化合物、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが用いられる。
【００４５】
下引層中に含まれる結着樹脂の含有量としては、例えば、下引層全体に対し、５質量％以上６０質量％以下の範囲が挙げられ、１０質量％以上５５質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましい。
【００４６】
（その他添加物）
下引層４には、表面粗さ調整のために樹脂粒子を添加してもよい。樹脂粒子としては、例えば、シリコーン樹脂粒子、架橋型ＰＭＭＡ樹脂粒子等が挙げられる。
また、表面粗さ調整のために下引層４の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、例えば、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等が挙げられる。
【００４７】
さらに下引層４には、硬化剤や硬化触媒を添加してもよい。硬化剤および硬化触媒を添加すると、硬化反応が十分となって下引層４からの不要な溶出が抑えられ、残留電位の上昇や感度低下が抑えられる。
【００４８】
前記硬化剤としては、ブロック化イソシアネート化合物、メラミン樹脂などが挙げられ、ブロック化イソシアネート化合物が好適に用いられる。ブロックイソシアネート化合物はイソシアネート基がブロック化剤でマスクされているため、塗工液が経時でゲル化し増粘するのが抑えられ、作業性に優れる。
【００４９】
前記硬化触媒としては、一般に用いられている公知の材料が挙げられ、その中でも酸触媒、アミン系触媒、金属化合物系触媒から選択することが好ましい。なお、硬化剤としてメラミン樹脂を用いた場合には酸触媒が、ブロックイソシアネート化合物を用いた場合にはアミン系触媒又は金属化合物系触媒を用いることが好ましい。金属化合物系触媒としては、例えば、酸化第一錫、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ナフテン酸亜鉛、三塩化アンチモン、カリウムオレート、ナトリウムＯ−フェニルフェネート、硝酸蒼鉛、塩化第二鉄、テトラ−ｎ−ブチルチン、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、コバルト２−エチルヘキソエート、第二２−エチルヘキソエート鉄等が挙げられる。
前記硬化触媒の添加量は、前記硬化剤に対して０．０００１質量％以上０．１質量％以下が好ましく、０．００１質量％以上０．０１質量％以下がより好ましい。
【００５０】
（下引層の形成）
下引層４の形成の際には、上記成分を溶媒に加えた塗布液（下引層形成用の塗布液）が使用される。
溶媒としては、例えば有機溶剤が挙げられ、具体的には、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤；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―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤；アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤；塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤；テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状又は直鎖状エーテル系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤；等が挙げられる。上記溶剤は、単独で用いてもよいし、２種以上混合して用いてもよく、特に限定されないが、上記結着樹脂を溶解する溶剤を用いることがよい。
【００５１】
下引層形成用の塗布液に用いる溶媒の量は、上記結着樹脂が溶解する量であれば特に限定されないが、例えば、結着樹脂１質量部に対し、０．０５質量部以上２００質量部以下が挙げられる。
【００５２】
下引層形成用の塗布液中に金属酸化物粒子を分散させる方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機等が挙げられる。また、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などの方法を用いてもよい。
得られる下引層４の体積抵抗率を後述の規定の範囲内とするために、適切な分散方法を選択することが望ましく、具体的には、ガラスビーズを用いたサンドミル、ボールミルなどで分散することが好適である。ガラスビーズの粒径は、用いる金属酸化物粒子や結着樹脂などの成分に応じて調節され、具体的には、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の粒径が挙げられる。
【００５３】
下引層形成用の塗布液を導電性支持体２上に塗布する方法としては、例えば、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
【００５４】
下引層形成用の塗布液を導電性支持体２上に塗布した後、乾燥や硬化のための加熱を行うことが好ましい。硬化剤や硬化触媒を用いた場合の硬化温度および加熱時間は、用いた硬化剤や硬化触媒の種類に応じて調整することが望ましく、具体的には例えば、１６０℃以上２００℃以下の温度で、１５分以上４０分以下加熱することが挙げられる。
【００５５】
（下引層の物性）
下引層４の厚さは１０μｍ以上が望ましく、１５μｍ以上４０μｍ以下がより望ましい。
【００５６】
下引層４の体積抵抗率は、交流インピーダンス法による測定において、３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲であり、４．０×１０８Ωｍ以上９．０×１０8Ωｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００５７】
下引層４の体積抵抗率の詳細な測定方法は、以下の通りである。
まず、下引層４のインピーダンスを測定する。インピーダンス測定用試料におけるアルミパイプ等の導電性支持体を陰極、金電極を陽極として、１Ｖｐ−ｐの交流電圧を周波数１ＭＨｚから１ｍＨｚまでの範囲で高周波側から印加し、各試料の交流インピーダンスを測定する。この測定より得られたＣｏｌｅ−ＣｏｌｅプロットのグラフをＲＣ並列の等価回路にフィッティングすることで下引層４の体積抵抗率を得る。
【００５８】
なお、電子写真感光体から、体積抵抗率測定用の下引層試料を作製する方法は、以下の通りである。
例えば、下引層を被覆している電荷発生層、電荷輸送層等の塗膜をアセトン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール等の溶媒を用いて除去し、露出された下引層上に真空蒸着法やスパッタ法等により金電極を装着することで、体積抵抗率測定用の下引層試料とする。
【００５９】
下引層４の体積抵抗率を上記範囲内に調整する方法としては、例えば、前記金属酸化物粒子の添加量や粒径を調整したり、前記下引層形成用塗布液中の金属酸化物粒子の分散方法を変更したりする方法が挙げられる。
前記金属酸化物粒子の粒径が大きくなるにつれ、下引層４の体積抵抗率は低下する傾向にある。また、前記金属酸化物粒子の添加量を多くするにつれ、下引層４の体積抵抗率は上昇する傾向にある。
また、前記下引層形成用塗布液中の金属酸化物粒子の分散性を向上させると、下引層４の体積抵抗率は上昇する傾向にある。具体的には、下引層形成用塗布液の分散処理時間を長くするにつれ、下引層４の体積抵抗率は上昇する傾向にある。
【００６０】
−中間層−
電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために、下引層４上に必要に応じて中間層（図示せず）をさらに設けてもよい。中間層に用いられる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素原子などを含有する有機金属化合物などがある。
中間層の形成は、例えば上記結着樹脂を溶媒に溶解させた塗布液を用いる。塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の公知の方法が用いられる。
中間層の厚さは例えば０．１μｍ以上３μｍ以下の範囲に設定される。
【００６１】
−電荷発生層−
電荷発生層５は、電荷発生材料が結着樹脂中に分散して形成されている。
電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が使用され、特に、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．４゜、１６．６゜、２５．５゜及び２８．３゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．７゜、９．３゜、１６．９゜、１７．５゜、２２．４゜及び２８．８゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．５゜、９．９゜、１２．５゜、１６．３゜、１８．６゜、２５．１゜及び２８．３゜に強い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結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも９．６゜、２４．１゜及び２７．２゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶等が使用される。その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等が使用される。これらの電荷発生材料は、単独又は２種以上を混合して使用される。
【００６２】
電荷発生層における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡタイプ又はビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂等が用いられる。これらの結着樹脂は、単独又は２種以上混合して用いられる。
電荷発生材料と結着樹脂の配合比（質量比）は、使用する材料にもよるが例えば１０：１から１：１０の範囲である。
【００６３】
電荷発生層５の形成の際には、上記成分を溶剤に加えた塗布液が使用される。
電荷発生材料を結着樹脂中に分散させるために、塗布液には分散処理が施される。分散手段としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や、液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００６４】
このようにして得られる電荷発生層形成用の塗布液を下引層４上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷発生層５の厚さは、望ましくは０．０１μｍ以上５μｍ以下の範囲に設定される。
【００６５】
−電荷輸送層−
電荷輸送層６は、例えば、電荷輸送材料を結着樹脂中に分散して形成される。
かかる電荷輸送材料としては、例えば、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、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、トリ（ｐ−メチルフェニル）アミニル−４−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、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’−ジアミン等の芳香族第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−キナゾリン等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等の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およびその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラ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、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質、および上記した化合物からなる基を主鎖または側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種または２種以上を組み合わせて使用する。
【００６６】
結着樹脂としては、例えば、ビフェニル共重合型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールＡタイプ又はビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、およびポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマー等が挙げられ、単独又は２種以上混合して用いる。
【００６７】
また、電荷輸送層６が電子写真感光体の表面層（感光層の導電性支持体２から最も遠い側に配置される層）である場合、電荷輸送層６に潤滑性粒子（例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子）を含有させてもよい。これらの潤滑性粒子は、２種以上を混合して用いてもよい。
【００６８】
さらに、電荷輸送層６が電子写真感光体の表面層である場合、電荷輸送層６にフッ素変性シリコーンオイルを添加してもよい。フッ素変性シリコーンオイルとしては、例えばフルオロアルキル基を有する化合物が挙げられる。
【００６９】
なお、電荷輸送層６中における電荷輸送材料と結着樹脂との質量比としては、例えば１０：１から１：５の範囲が挙げられる。すなわち、電荷輸送層６全体に対する電荷輸送材料の含有量としては、例えば１７質量％以上９１質量％以下の範囲が挙げられる。
【００７０】
電荷輸送層６は、上記成分を溶剤に加えた電荷輸送層形成用の塗布液を用いて形成される。
上記溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、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−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状又は直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。また、これらの溶剤は、単独又は２種以上混合して用いてもよい。混合して使用される溶剤は、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものであれば、いかなるものでもよい。
【００７１】
上記電荷輸送層形成用の塗布液中に前記潤滑性粒子を分散させるための分散方法としては、例えば、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー、ナノマイザー等のメディアレス分散機を利用する方法が挙げられる。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００７２】
電荷輸送層６の形成方法としては、例えば、下引層４及び電荷発生層５が形成された導電性支持体２の電荷発生層５上に、上記電荷輸送層形成用の塗布液を塗布し、乾燥することにより、電荷発生層６を形成する方法が挙げられる。
上記電荷輸送層形成用の塗布液を電荷発生層５上に塗布する方法としては、例えば、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
そして上記塗布液を電荷発生層５上に塗布した後、加熱乾燥工程により塗布液中の溶剤を除去する。電荷輸送層６の膜厚としては、例えば５μｍ以上５０μｍ以下の範囲が挙げられる。
【００７３】
画像形成装置中で発生するオゾンや窒素酸化物、又は光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層３を構成する各層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。例えば、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、有機リン化合物等が挙げられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。
【００７４】
なお、本実施形態の感光体１は、電荷輸送層６が最表面層であるが、電荷輸送層上にさらに保護層が形成された構成であってもよい。
次に、本実施形態に係る電子写真感光体を備えた画像形成装置について説明する。
【００７５】
＜画像形成装置＞
−第１実施形態−
図２は、第１実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示している。
図２に示す画像形成装置２００は、例えば、上記実施形態の電子写真感光体１と、電源２０９に接続され、電子写真感光体１を帯電させる接触帯電方式の帯電装置２０８（帯電手段）と、帯電装置２０８により帯電された電子写真感光体１を露光して静電潜像を形成する露光装置２１０（静電潜像形性手段）と、露光装置２１０により形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置２１１（現像手段）と、電子写真感光体１の表面に形成されたトナー像を被転写媒体５００に転写する転写装置２１２（転写手段）と、転写後、電子写真感光体１の表面に残留するトナーを除去するトナー除去装置２１３（トナー除去手段）と、電子写真感光体１の残留電位を除去する除電器２１４（除電手段）と、被転写媒体５００に転写されたトナー像を被転写媒体５００に定着させる定着装置２１５（定着手段）と、を備える。なお、例えば、除電器２１４は必ずしも設けられている必要はない。
【００７６】
帯電装置２０８は帯電部材を有しており、感光体１を帯電させる際には帯電部材に電圧が印加される。電圧の範囲としては、本実施形態では直流電圧に交流電圧を重畳する形態であるので、印加する電圧は、要求される感光体帯電電位に応じて、正又は負の５０Ｖ以上２０００Ｖ以下の直流電圧に４００Ｖ以上１８００Ｖ以下の交流電圧を重畳する形式が挙げられる。交流電圧の周波数は、例えば５０Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下が挙げられる。
【００７７】
帯電部材としては、例えば、ローラ、ブラシ、フィルム等が挙げられる。その中でもローラ状の帯電部材（以下、「帯電ローラ」と称する場合がある）としては、例えば電気抵抗が１０３Ω以上１０８Ω以下の範囲に調整された材料から構成されるものが挙げられる。また帯電ローラは、単層でもよく、複数の層から構成されていてもよい。
帯電部材として帯電ローラを用いる場合、感光体１に接触する圧力としては、例えば、２５０ｍｇｆ以上６００ｍｇｆ以下の範囲が挙げられる。
【００７８】
帯電部材を構成する材質としては、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）、エピクロルヒドリンゴム等の合成ゴムやポリオレフィン、ポリスチレン、塩化ビニル等で構成されるエラストマーを主材料とし、導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の導電性付与剤を適量配合したもの等が挙げられる。
さらにナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーン等の樹脂を塗料化し、そこに導電性カーボン、金属酸化物、イオン導電剤等の導電性付与剤を適量配合し、得られた塗料をデイッピング、スプレー、ロールコート等の手法により、積層して用いてもよい。
【００７９】
帯電部材として帯電ロールを用いる場合、帯電ロールを感光体１の表面に接触させることにより、帯電手段が駆動手段を有していなくても感光体１に従動して回転するが、帯電ロールに駆動手段を取り付け、感光体１と異なる周速度で回転させてもよい。
【００８０】
露光装置２１０としては、公知の露光手段が用いられる。具体的には、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、液晶シャッター等の光源により露光する光学系装置等が用いられる。書きこみ時の光量としては、例えば、感光体表面上で０．５ｍＪ／ｍ２以上５．０ｍＪ／ｍ２の範囲が挙げられる。
【００８１】
現像装置２１１としては、例えば、キャリアとトナーとを含む現像剤が付着した現像ブラシ（現像剤保持体）を静電潜像保持体に接触させて現像させる二成分現像方式の現像手段、導電ゴム弾性体搬送ロール（現像剤保持体）上にトナーを付着させ静電潜像保持体にトナーを現像する接触式一成分現像方式の現像手段等が挙げられる。
トナーとしては、公知のトナーであれば特に限定されない。具体的には、例えば、少なくとも結着樹脂が含まれ、必要に応じて着色剤、離型剤等が含まれたトナーであってもよい。
【００８２】
トナーを製造する方法は、特に制約されるものではないが、例えば、通常の粉砕法、分散媒中で作製する湿式溶融球形化法、懸濁重合、分散重合、乳化重合凝集法等の既知の重合法によるトナー製造法等が挙げられる。
【００８３】
現像剤がトナーとキャリアとを含む二成分現像剤である場合、キャリアとしては特に制限はなく、例えば、酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物などの芯材のみからなるキャリア（ノンコートキャリア）、これら芯材の表面に樹脂層を設けた樹脂コートキャリア等が挙げられる。二成分現像剤では、例えばトナーとキャリアとの混合比（質量比）として、トナー：キャリア＝１：１００から３０：１００の範囲が挙げられ、３：１００から２０：１００の範囲であってもよい。
【００８４】
転写装置２１２としては、ローラ状の接触型帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、又はコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
【００８５】
トナー除去装置２１３は、転写工程後の電子写真感光体１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１は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。トナー除去装置２１３としては、異物除去部材（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が用いられるが、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが望ましい。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。
なお、例えば感光体１の表面にトナーが残留しにくい場合など、残留トナーが問題にならない場合は、トナー除去装置２１３は設ける必要がない。
【００８６】
除電器２１４は、感光体１の残留電位を除電することで、残留電位が次のサイクルに持ち込まれるのを防止する。本実施形態では、残留電位が生じにくい感光体を用いているため、除電器２１４を設けなくてもよい。
【００８７】
画像形成装置２００の基本的な作像プロセスについて説明する。
まず、帯電装置２０８が感光体１の表面を、定められた電位に帯電させる。次に、帯電された感光体１の表面を、画像信号に基づいて、露光装置２１０によって露光して静電潜像を形成する。
【００８８】
次に、現像装置２１１の現像剤保持体上に現像剤が保持され、保持された現像剤が感光体１まで搬送され、現像剤保持体と感光体１とが近接（又は接触）する位置で静電潜像に供給される。これによって静電潜像は顕像化されてトナー像となる。
現像されたトナー像は、転写装置２１２の位置まで搬送され、転写装置２１２によって被転写媒体５００に直接転写される。
【００８９】
次いで、トナー像が転写された被転写媒体５００は、定着装置２１５まで搬送され、定着装置２１５によってトナー像が被転写媒体５００に定着される。定着温度としては、例えば１００℃以上１８０℃以下が挙げられる。
【００９０】
一方、トナー像が被転写媒体５００に転写された後、転写されずに感光体１に残留したトナー粒子がトナー除去装置２１３との接触位置まで運ばれ、トナー除去装置２１３によって回収される。
そして残留トナーが回収された後、除電器２１４によって、感光体１に残留した残留電位が除電される。
以上のようにして、画像形成装置２００による画像形成が行われる。
【００９１】
−第２実施形態−
図３は第２実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示している。図３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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ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。例えば、感光体１ａがイエロー、感光体１ｂがマゼンタ、感光体１ｃがシアン、感光体１ｄがブラックの色の画像をそれぞれ形成する。
また、図３に示す画像形成装置２２０は、感光体表面のトナー像が転写された後、感光体表面に残留した電荷を除去する除電手段を備えない、イレーズレス方式の画像形成装置である。
【００９２】
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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、それぞれ本実施形態の電子写真感光体である。
電子写真感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ一方向（紙面上は反時計回り）に回転し、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄ、現像装置４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄ、１次転写ロール４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，４１０ｄ、クリーニングブレード４１５ａ，４１５ｂ，４１５ｃ，４１５ｄが配置されている。現像装置４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄはそれぞれトナーカートリッジ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ，４０５ｄに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーを供給し、また、１次転写ロール４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ，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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに接している。
【００９３】
さらに、ハウジング４００内にはレーザ光源（露光装置）４０３が配置されており、レーザ光源４０３から出射されたレーザ光を帯電後の電子写真感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面に照射する。これにより、電子写真感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ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（トナー等の異物除去）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。そして、中間転写ベルト４０９上にトナー像が転写された後の電子写真感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、表面の電荷を除去する工程を経ずに次の画像形成プロセスが行われる。
【００９４】
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、背面ロール４０８及び支持ロール４０７によって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する。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介して背面ロール４０８と接するように配置されている。背面ロール４０８と２次転写ロール４１３とに挟まれた位置を通った中間転写ベルト４０９は、例えば駆動ロール４０６と対向して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。
【００９５】
また、ハウジング４００内には被転写媒体を収容する容器４１１が設けられており、容器４１１内の紙などの被転写媒体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とに挟まれた位置、さらには相互に接する２個の定着ロール４１４に挟まれた位置に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排出される。
【００９６】
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いし、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合、中間転写体の基材を構成する樹脂材料としては、公知の樹脂が用いられる。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てもよい。
【００９７】
また、上記実施形態にかかる被転写媒体とは、電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。
また上記実施形態においては、帯電ロール４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄは、直流電圧に交流電圧を重畳する方式が採用される。
【００９８】
＜プロセスカートリッジ＞
図４は、本実施形態の電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジの一例の基本構成を概略的に示している。このプロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体１と共に、電子写真感光体１を帯電させる接触帯電方式の帯電装置２０８、露光により電子写真感光体１上に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する現像装置２１１、転写後、電子写真感光体１の表面に残留するトナーを除去するトナー除去装置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て一体化したものである。
【００９９】
そして、このプロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体１の表面に形成されたトナー像を被転写媒体５００に転写する転写装置２１２と、被転写媒体５００に転写されたトナー像を被転写媒体５００に定着させる定着装置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。
プロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体１、帯電装置２０８、現像装置２１１、トナー除去装置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のほかに、電子写真感光体１の表面を露光する露光装置（図示せず）を備えていてもよい。
なお、本実施形態の電子写真感光体では、電子写真感光体１と帯電装置２０８とを少なくとも備えていればよい。
【実施例】
【０１００】
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。なお、特に断りのない限り、「％」は質量基準である。
【０１０１】
［電子写真感光体の作製］
＜実施例１＞
−下引層の形成−
酸化亜鉛粒子（テイカ社製、平均粒子径：７０ｎｍ、比表面積値：１５ｍ２／ｇ）６０質量部をテトラヒドロフラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（表面処理剤）として、ＫＢＭ６０３（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、信越化学工業社製）を酸化亜鉛粒子１００質量部に対し１．２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後、メタノールを減圧蒸留にて除去し、１２０℃で３時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛粒子を得た。
【０１０２】
前記シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛粒子１００質量部と、電子受容性化合物としてアントラキノン１質量部と、硬化剤としてブロック化イソシアネート（スミジュール３１７３、住友バイエルンウレタン社製）２２．５質量部と、ブチラール樹脂（エスレックＢＭ−１、積水化学社製）２５質量部とを、メチルエチルケトン１４２質量部に溶解した溶液３８質量部と、メチルエチルケトン２５質量部とを混合し、直径１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミルにて４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０．００８質量部と、シリコーン樹脂粒子（トスパール１４５、ＧＥ東芝シリコーン社製）６．５質量部とを添加し、下引層形成用の塗布液を得た。この塗布液を、浸漬塗布法にて直径３０ｍｍのアルミニウム基材上に塗布し、１７０℃、２４分の乾燥硬化を行い、厚さ１５μｍの下引層を得た。
【０１０３】
−電荷発生層の形成−
次に、電荷発生材料として、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．４゜、１６．６゜、２５．５゜及び２８．３゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶１５質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニオンカーバイト社製）１０質量部及びｎ−ブチルアルコール３００質量部からなる混合物を、直径１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散して電荷発生層形成用の塗布液を得た。この電荷発生層形成用の塗布液を前記下引層上に浸漬塗布し、乾燥して、厚みが０．２μｍの電荷発生層を得た。
【０１０４】
−電荷輸送層の形成−
次に、４フッ化エチレン樹脂粒子（平均粒径：０．２μｍ）８質量部と、フッ化アルキル基含有メタクリルコポリマー（重量平均分子量：３００００）０．０１５質量部と、テトラヒドロフラン４質量部と、トルエン１質量部と、を２０℃の液温に保って４８時間攪拌混合し、４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液Ａを得た。
【０１０５】
次に、電荷輸送物質として、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型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量：４０，０００）６質量部と、酸化防止剤として２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１質量部と、を混合して、テトラヒドロフラン２４質量部及びトルエン１１質量部を混合溶解して、混合溶解液Ｂを得た。
【０１０６】
この混合溶解液Ｂに前記４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液Ａを加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（吉田機械興行株式会社製）を用いて、４９００Ｎ／ｃｍ２（５００ｋｇｆ／ｃｍ２）まで昇圧しての分散処理を６回繰り返した。ここにフッ素変性シリコーンオイル（商品名：ＦＬ−１００ 信越化学工業社製）を５ｐｐｍとなるように添加し、撹拌して電荷輸送層形成用の塗布液を得た。
【０１０７】
この塗布液を電荷発生層上に３２．０μｍもしくは１５．０μｍ塗布して１４０℃で２５分間乾燥して電荷輸送層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１とした。
【０１０８】
＜実施例２＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を５質量部とし、酸化亜鉛粒子の平均粒子径を１００ｎｍとした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ２、１５．０μｍのものを感光体Ｂ２とした。
【０１０９】
＜実施例３＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を１質量部ととした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ３、１５．０μｍのものを感光体Ｂ３とした。
【０１１０】
＜実施例４＞
下引層の形成において、電子受容性化合物を５質量部とし、サンドミルによる分散時間を２時間とした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ４、１５．０μｍのものを感光体Ｂ４とした。
【０１１１】
＜実施例５＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を３質量部とし、サンドミルによる分散時間を２時間とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ５、１５．０μｍのものを感光体Ｂ５とした。
【０１１２】
＜実施例６＞
下引層の作製において、電子受容性化合物をプルプリンとした以外は実施例５と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ６、１５．０μｍのものを感光体Ｂ６とした。
【０１１３】
＜実施例７＞
下引層の作製において、酸化亜鉛粒子のシランカップリング剤の処理量を０．７５質量部とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ７、１５．０μｍのものを感光体Ｂ７とした。
【０１１４】
＜実施例８＞
下引層の作製において、酸化亜鉛粒子のシランカップリング剤の処理量を１．３０質量部とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ８、１５．０μｍのものを感光体Ｂ８とした。
【０１１５】
＜実施例９＞
下引層の作製において、シランカップリング剤をＫＢＭ９０３（３−アミノプロピルトリエトキシシラン）とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ９、１５．０μｍのものを感光体Ｂ９とした。
【０１１６】
＜比較例１＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を２質量部とし、サンドミルによる分散時間を７時間とした以外は実施例１と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１０、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１０とした。
【０１１７】
＜比較例２＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を２質量部とし、サンドミルによる分散時間を３時間とした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１１、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１１とした。
【０１１８】
＜比較例３＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を６質量部とし、サンドミルによる分散時間を３時間とした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１２、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１２とした。
【０１１９】
＜比較例４＞
下引層の作製において、電子受容性化合物を０．５質量部とし、サンドミルによる分散時間を２時間とした以外は実施例２と同様の方法で、電子写真感光体を作製した。以上の方法で得た感光体のうち、電荷輸送層が３２．０μｍのものを感光体Ａ１３、１５．０μｍのものを感光体Ｂ１３とした。
【０１２０】
［下引層の抵抗率の測定］
−測定試料の作製−
上記実施例及び比較例の感光体を作製する際に用いた下引層用塗布液をそれぞれアルミプレート上にブレード塗布法により塗布、１７０℃２４分で乾燥硬化した。この下引層単層膜について、対向電極として１００ｎｍの金電極を真空蒸着法により装着し、抵抗率測定用とした。
【０１２１】
−測定方法−
インピーダンスの測定には電源としてSI 1287 electrochemical interface（東陽テクニカ製）、電流計としてSI 1260 inpedance/gain phase analyzer（東陽テクニカ製）、電流アンプとして1296 dielectric interface（東陽テクニカ製）を用いた。
インピーダンス測定用試料におけるアルミパイプを陰極、金電極を陽極として、１Ｖｐ−ｐの交流電圧を周波数１ＭＨｚから１ｍＨｚまでの範囲で高周波側から印加し、各試料の交流インピーダンスを測定し、この測定より得られたＣｏｌｅ−ＣｏｌｅプロットのグラフをＲＣ並列の等価回路にフィッティングすることで体積抵抗率を得た。実施例および比較例における体積抵抗率を表１に示す。
【０１２２】
［感光体における画質サイクル安定性の評価］
上記実施例および比較例で得られた感光体Ａ１〜Ａ１３を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ ５０５ａの改造機に組み込み、２８℃、湿度８５％の条件下にて５００００枚画像（Ａ３サイズ）形成を行ったときの画像の状態を表１に示す。評価基準は以下の通りである。
◎：濃度変化無し
○：わずかに濃度低下
△：濃度低下
×：著しい濃度低下
【０１２３】
［感光体における画質評価］
上記実施例および比較例で得られた感光体Ｂ１〜Ｂ１３を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ ５０５ａの改造機に組み込み、２０℃、湿度２５％の条件下にて画像を出力し、カブリの程度を目視により評価した結果を表１に示す。評価基準は以下の通りである。
◎：カブリ発生無し
○：わずかにカブリ発生
△：カブリ発生
×：著しいカブリ発生
【０１２４】
［感光体における画質コントラストの評価］
上記実施例および比較例で得られた感光体Ａ１〜Ａ１３を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ ５０５ａの改造機に組み込み、２０℃、湿度２５％の条件下にて、プロセス方向に対し用紙左半分にベタ画像（Ｃｉｎ１００％）を印字し、ベタ画像部と非画像部の濃度をＸ−Ｒｉｔｅ濃度測定計で測定した。評価基準は以下の通りである。結果を表１に示す。
問題なし：画像部と非画像部との濃度差が１．５５０以上
問題あり：画像部と非画像部との濃度差が１．５５０未満
【０１２５】
【表１】
【０１２６】
以上の評価結果より、実施例１〜９の電子写真感光体は、比較例１〜４の電子写真感光体に比べ、画質コントラストを維持しつつ、サイクル安定性およびカブリの発生の抑制が両立されることが確認された。
【符号の説明】
【０１２７】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 電子写真感光体、２ 導電性支持体、３ 感光層、４下引層、５ 電荷発生層、６電荷輸送層、２００ 画像形成装置、２０８ 帯電装置、２１０ 露光装置、２１１ 現像装置、２１２ 転写装置、２１３ トナー除去装置、２１４ 除電器、２１５定着装置、２２０ 画像形成装置、４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄ 現像装置、５００ 被転写媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子およびアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である下引層と、感光層と、を少なくとも有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を、交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記電子受容性化合物が、ヒドロキシアントラキノン構造を有する電子受容性化合物である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
導電性支持体上に、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子およびアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である下引層と、感光層と、を少なくとも有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を、交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、
を少なくとも備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【請求項１】
導電性支持体上に、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子およびアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である下引層と、感光層と、を少なくとも有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を、交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、
帯電された前記電子写真感光体の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を被転写媒体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記電子受容性化合物が、ヒドロキシアントラキノン構造を有する電子受容性化合物である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
導電性支持体上に、アミノ基を有するカップリング剤により表面処理された金属酸化物粒子およびアントラキノン構造を有する電子受容性化合物を、前記金属酸化物粒子１００質量部に対し前記電子受容性化合物を１質量部以上５質量部以下で含有し、体積抵抗率が交流インピーダンス法による測定において３．５×１０８Ωｍ以上１．０×１０９Ωｍ以下の範囲である下引層と、感光層と、を少なくとも有する電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を、交流電圧に直流電圧が重畳された接触帯電方式により帯電させる帯電手段と、
を少なくとも備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６８８２５（Ｐ２０１３−６８８２５Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７８０８（Ｐ２０１１−２０７８０８）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【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２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【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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