電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置
【課題】耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】導電性支持体上に、下引き層と、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層とが順次積層され、前記電荷輸送層の屈折率Ｎが、（１）次式：Ｎａ＞Ｎｂ（式中、Ｎａは前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率を示し、Ｎｂは前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率を示す）の関係を満足しかつ（２）前記電荷輸送層の表面近傍から前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下することを特徴とする電子写真感光体により、上記の課題を解決する。
【解決手段】導電性支持体上に、下引き層と、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層とが順次積層され、前記電荷輸送層の屈折率Ｎが、（１）次式：Ｎａ＞Ｎｂ（式中、Ｎａは前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率を示し、Ｎｂは前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率を示す）の関係を満足しかつ（２）前記電荷輸送層の表面近傍から前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下することを特徴とする電子写真感光体により、上記の課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導電性の電子写真感光体（「感光体」ともいう）を用いた電子写真プロセスは、光導電現象を利用した情報記録手段の一つである。
電子写真プロセスでは、まず暗所においてコロナ放電により感光体の表面を一様に帯電させた後、像露光を施して露光部の電荷を選択的に放電させることにより露光部に静電像を形成させ、次いで着色した荷電微粒子（トナー）を静電引力などで潜像に付着させて可視像として画像を形成する。
【０００３】
この一連のプロセスにおいて、感光体は、次のような基本的な特性が要求される。
１）暗所において適当な電位に一様に帯電できること
２）暗所において高い電荷保持能を有し、電荷の放電が少ないこと
３）光感度に優れ、光照射により速やかに電荷を放電すること
また、感光体は、安定性や耐久性について次のような特性も要求される。
４）容易に感光体の表面を除電でき、残留電位が小さいこと
５）機械的強度があり、可撓性に優れていること
６）繰り返し使用する場合に電気的特性、特に帯電性や光感度、残留電位などが変動しないこと
７）熱・光・温度・湿度やオゾン劣化などに対する耐性を有していること
【０００４】
これらの中でも、高い耐久性および耐刷性を有する感光体の開発が望まれ、その手段として、感光体の電荷輸送層または保護層にフィラーを添加することが検討されてきた。
しかしながら、フィラーを添加することにより、キャリアトラップ形成による繰り返し電気特性の悪化、白濁による入射光の損失、乱反射による画像ボケなどの弊害が生じる。
【０００５】
この弊害を解決するために、例えば、特開平８−３０５０５１号公報（特許文献１）、特開平１１−１５３８７７号公報（特許文献２）および特開２００６−２０１７４４号公報（特許文献３）には、フィラーの含有量や分散状態を改善する技術が提案されている。
しかしながら、それらの技術による効果は十分ではなく、耐刷性、繰り返し安定性、高解像度を達成する電子写真感光体の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３０５０５１号公報
【特許文献２】特開平１１−１５３８７７号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１７４４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、耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、電荷輸送層の表面近傍から電荷発生層との界面近傍に向かい屈折率Ｎが段階的に低下するように、電荷輸送層にフィラーを配合することにより、電荷輸送層の表面近傍では、耐刷性および耐傷性が改善され、電荷発生層の界面近傍では、解像度および繰り返し時の電気特性が改善され、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００９】
かくして、本発明によれば、導電性支持体上に、下引き層と、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層とが順次積層され、
前記電荷輸送層の屈折率Ｎが、
（１）次式：
Ｎａ＞Ｎｂ
（式中、Ｎａは前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率を示し、Ｎｂは前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率を示す）の関係を満足しかつ
（２）前記電荷輸送層の表面近傍から前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する
ことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、上記の電子写真感光体と、前記電子写真感光体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を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写された前記トナー像を前記記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、前記電子写真感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得る、すなわち繰り返し使用時に感度変化の少ない電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の感光体は、電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａが１．９０〜２．５０であり、電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂが１．１０〜１．４０であることにより、さらに優れた上記の効果を発揮する。
また、本発明の感光体は、電荷輸送層が導電性支持体に平行な少なくとも３層の多層構造を有し、かつ多層構造の中間層におけるフィラーの含有量が電荷発生層側の隣接する層よりも多くかつ電荷輸送層の表面側の隣接する層よりも少ないことにより、容易に電荷輸送層の屈折率Ｎを段階的に低下させることができ、さらに優れた上記の効果を発揮する。
【００１３】
さらに、本発明の感光体は、フィラーがシリカ粒子であることにより、また電荷輸送材が後述する構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物であることにより、さらに優れた上記の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の構成を示す模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の感光体は、導電性支持体上に、下引き層と、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層とが順次積層され、
前記電荷輸送層の屈折率Ｎが、
（１）次式：
Ｎａ＞Ｎｂ
（式中、Ｎａは前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率を示し、Ｎｂは前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率を示す）の関係を満足しかつ
（２）前記電荷輸送層の表面近傍から前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する
ことを特徴とする。
【００１６】
電荷輸送材料と結着樹脂のみで構成される電荷輸送層では、膜厚方向の屈折率Ｎの変化は非常に小さく、屈折率に変化をもたせることは困難である。
そこで、本発明者は、電荷輸送層にフィラーを配合し、その分散状態および成膜条件に関して適切な制御を行うことで屈折率を任意に変化させることを達成した。
【００１７】
例えば、電荷輸送層のフィラーの含有量を変化させることにより、電荷輸送層の屈折率を変化させることができる。具体的には、フィラーの含有量を増量することにより屈折率を上昇させ、逆にフィラーの含有量を減量することにより屈折率を低下させることができる。より具体的には、電荷輸送層の項において詳述する。
【００１８】
感光体の耐刷性を改善する目的で、感光体の最表面層となる電荷輸送層にフィラーを含有させることは従来からなされていた。
また、そのフィラーの含有は、電荷輸送層表面の機械的な傷が画像上に表れることを抑制する効果もある。つまり、この効果は、フィラーの含有により上昇した屈折率により、表面の傷によって回折／乱反射した入射光の回折を大きくする、すなわち傷が影響した入射光の干渉を抑制することによりもたらされるものと考えられる。このことは、同時に画像ぼけが生じることを示している。
【００１９】
そこで、本発明では、電荷輸送層の屈折率Ｎをその表面近傍から電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下するように変化させることで、表面の傷による画像ぼけの影響を無視できる程度に抑え、耐刷性の向上と高解像度の達成とを両立する。
また、電荷発生層の界面近傍の屈折率を低下させるために、フィラーの含有量を減少させることになるが、これによりフィラー由来のキャリアトラップを抑制でき、繰り返し電気特性が向上する。
【００２０】
本発明の感光体について図面を用いて具体的に説明するが、本発明は以下に説明する形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
図１の感光体は、導電性支持体１の表面に、下引層２と、電荷発生材料を含有する電荷発生層３と電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層４とがこの順で積層された積層型感光層５がこの順で形成されている。
【００２１】
［導電性支持体１］
導電性支持体は、感光体の電極としての役割を果たすとともに、他の各層の支持部材としても機能する。
【００２２】
導電性支持体の構成材料は、当該分野で用いられる材料であれば特に限定されない。
具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属および合金材料：ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリスチレン、セルロース、ポリ乳酸などの高分子材料、硬質紙、ガラスなどからなる基体表面に金属箔をラミネートしたもの、金属材料または合金材料を蒸着したもの、導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム、カーボンブラックなどの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどが挙げられる。
【００２３】
導電性支持体の形状としては、シート状、円筒状、円柱状、無端ベルト（シームレスベルト）状などが挙げられる。
導電性支持体の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化被膜処理、薬品、熱水などによる表面処理、着色処理、表面を粗面化するなどの乱反射処理が施されていてもよい。
【００２４】
乱反射処理は、レーザーを露光光源として用いる電子写真プロセスにおいて、本発明による感光体を用いる場合に特に有効である。すなわち、レーザーを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザー光の波長が揃っているので、感光体の表面で反射されたレーザー光と感光体の内部で反射されたレーザー光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像に現れて画像欠陥を生じることがある。そこで、導電性支持体の表面に乱反射処理を施すことにより、波長の揃ったレーザー光の干渉による画像欠陥を防止することができる。
【００２５】
［下引き層（「中間層」ともいう）２］
下引き層は、導電性支持体から積層型感光層への電荷の注入を防止する機能を有する。すなわち、積層型感光層の帯電性の低下が抑制され、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少が抑えられ、かぶりなどの画像欠陥の発生が防止される。特に、反転現像プロセスによる画像形成の際に、白地部分にトナーからなる微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像かぶりが発生するのが防止される。
また、導電性支持体の表面を被覆する下引き層は、導電性支持体の表面の欠陥である凹凸の度合を軽減して表面を均一化し、積層型感光層の成膜性を高め、導電性支持体と積層型感光層との密着性（接着性）を向上させることができる。
【００２６】
下引き層は、例えば、樹脂材料を適当な溶剤に溶解させて下引き層用塗布液を調製し、この塗布液を導電性支持体の表面に塗布し、乾燥により溶剤を除去することによって形成することができる。また、導電性支持体の構成材料がアルミニウムの場合には、その酸化により形成されるアルマイトを含む層（アルマイト層）を下引き層としてもよい。
【００２７】
樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂およびポリアミド樹脂などの樹脂、ならびにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂などの合成樹脂に加えて、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース、ニトロセルロースおよびエチルセルロースなどの天然高分子が挙げられ、これらの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの樹脂の中でも、ポリアミド樹脂を用いることが好ましく、特にアルコール可溶性ナイロン樹脂を用いることが好ましい。
【００２８】
好ましいアルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、１１−ナイロン、２−ナイロンおよび１２−ナイロンなどの単独重合または共重合ナイロン、ならびにＮ−アルコキシメチル変性ナイロンおよびＮ−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させた樹脂などが挙げられる。
【００２９】
下引き層用塗布液の溶剤としては、水および各種有機溶剤のような単独溶剤ならびにこれらの混合溶剤が挙げられる。有機溶剤としては、メタノール、エタノールおよびブタノールなどのアルコール類、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル類、ジクロロエタン、クロロホルムおよびトリクロロエタンなどのハロゲン系有機溶剤などが挙げられる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
【００３０】
また、下引き層は、金属酸化物粒子を含んでいてもよい。
金属酸化物粒子は、下引き層の体積抵抗値を容易に調節でき、積層型感光層への電荷の注入をさらに抑制できると共に、各種環境下において感光体の電気特性を維持することができる。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化スズなどが挙げられる。その平均粒子径は、０．０２〜０．５μｍの範囲であるのが好ましい。
【００３１】
下引き層用塗布液における樹脂材料と金属酸化物粒子との合計配合量をＡ、溶剤の配合量をＢとするとき、両者の重量比率（Ａ／Ｂ）は、１／９９〜４０／６０であるのが好ましく、２／９８〜３０／７０であるのが特に好ましい。
また、樹脂材料の配合量をＣ、金属酸化物粒子の配合量をＦとするとき、両者の重量比率（Ｃ／Ｄ）は、１／９９〜９０／１０であるのが好ましく、５／９５〜７０／３０であるのが特に好ましい。
【００３２】
下引き層に金属酸化物粒子などの粒子を含有させる場合には、例えば、樹脂材料を適当な溶剤中に溶解または分散させて得られる溶液中に、金属酸化物粒子を分散させて下引き層用塗布液を調製すればよい。
金属酸化物粒子を樹脂溶液中に分散させるために、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機およびペイントシェーカーなどの公知の装置を用いてもよい。分散条件は、用いる容器や分散メディアの摩耗などにより不純物の混入が起こらないように適宜選択すればよい。
【００３３】
下引き層用塗布液の塗布方法は、塗布液の物性および生産性などを考慮に入れて最適な方法を適宜選択すればよく、例えば、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法および浸漬塗布法などが挙げられる。
これらの塗布方法の中でも、浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗工槽に導電性支持体を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることによって導電性支持体の表面に層を形成する方法である。この方法は比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているので、感光体の製造に多用されている。浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置が設けられていてもよい。
【００３４】
自然乾燥により塗膜中の溶剤を除去してもよいが、加熱により強制的に塗膜中の溶剤を除去してもよい。
このような乾燥工程における温度は、使用した溶剤を除去し得る温度であれば特に限定されないが、５０〜１４０℃程度が適当であり、８０〜１３０℃程度が特に好ましい。
乾燥温度が５０℃未満では、乾燥時間が長くなることがあり、また溶剤が充分に蒸発せず電荷発生層中に残ることがある。また、乾燥温度が約１４０℃を超えると、感光体の繰り返し使用時の電気的特性が悪化して、得られる画像が劣化することがある。
このような温度条件は、下引き層のみならず後述する感光層などの層形成や他の処理においても共通する。
【００３５】
下引き層の膜厚は特に限定されないが、０．０１〜２０μｍであるのが好ましく、０．０５〜１０μｍであるのが特に好ましい。
下引き層の膜厚が０．０１μｍ未満では、下引き層として実質的に機能しなくなり、導電性支持体の欠陥を被覆して均一な表面が得られないおそれがある。一方、下引き層の膜厚が２０μｍを超えると、均一な下引き層を形成し難く、また感光体の感度が低下するおそれがある。
【００３６】
［電荷発生層３］
下引き層上に形成される電荷発生層は、照射された光を吸収することにより電荷を発生する電荷発生能を有する電荷発生材料を主成分とし、任意に結着樹脂および公知の添加剤を含有する。
【００３７】
電荷発生材料（「電荷発生物質」ともいう）としては、当該分野で用いられる有機系、無機系の顔料および光導電性材料が挙げられ、感度や耐久性の点で有機系のものが好ましい。
有機系の顔料および光導電性材料としては、例えば、クロロダイアンブルーなどのビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、ジブロモアンサンスロンなどの多環キノン系顔料、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、スクエアリウム顔料、アズレニウム塩系化合物などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
また、感光体の要求される波長範囲に合わせて電荷発生材料を選択すればよい。
レーザー光やＬＥＤなどの光源を用いた反転現像プロセスにより画像形成を行う感光体では、６２０〜８００ｎｍの長波長の範囲の感度が要求され、従来から、高感度で耐久性に優れるフタロシアニン系顔料およびトリスアゾ系顔料、特に優れた特性を有するフタロシアニン顔料が検討されている。
【００３９】
フタロシアニン系顔料としては、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニンおよびそれらの混合物や混晶化合物が挙げられる。
その結晶型としては、α型、β型、τ型、Ｙ型、アモルファスなどが挙げられる。
金属フタロシアニン顔料において用いられる金属としては、酸化状態がゼロであるものおよびその塩化物、臭化物などのハロゲン化金属、ならびにその酸化物などが挙げられる。好ましい金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｖ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｒなどが挙げられる。
これらのフタロシアニン系顔料の製造方法としては種々の手法が提案されているが、特に限定されず、また顔料化された後に各種精製や結晶型を変換させるために種々の有機溶剤で分散処理を実施してもよい。
【００４０】
電荷発生層は、電荷発生材料を真空蒸着するような乾式法および下引き層と同様の湿式法により形成することができる。
湿式法では、電荷発生層は、例えば、結着樹脂を有機溶剤に溶解させた溶液に電荷発生材料を混合分散させて電荷発生層用塗布液を調製し、この塗布液を下引き層の表面に塗布し、乾燥により溶剤を除去することによって形成することができる。
電荷発生層用塗布液の調製において、電荷発生材料を分散させるために、下引き層用塗布液の調製と同様に公知の分散装置を用いてもよい。
その他の工程およびその条件は、下引き層の形成に準ずる。
【００４１】
電荷発生材料としてフタロシアニン系顔料を用いる場合には、一次粒子および／またはその凝集粒子径が３μｍ以下になるまで分散させることが好ましい。
一次粒子および／またはその凝集粒子径が３μｍを超えると、得られる感光体において、反転現像の際に、白地に黒ポチが非常に発生し易くなる。したがって、条件を最適化しフタロシアニン系顔料の一次粒子および／またはその凝集粒子径を３μｍ以下、より好ましくはメジアン径で０．５μｍ以下、モード径で３μｍ以下にまで分散させ、これよりも大きい粒子を含有しないことが好ましい。
【００４２】
一方、フタロシアニン系顔料を微粒子にするためには、その化学的構造から比較的強い分散条件と長時間の分散時間を必要とする。したがって、強い分散条件や長時間の分散処理では、コスト的に効率が悪くなるだけでなく、分散メディアの摩耗などによる不純物の混入が避けられず、分散時の有機溶剤や熱、分散による衝撃などによりフタロシアニン系顔料の結晶型が変化して、感光体の感度が大きく低下することがある。そのため、メジアン径で０．０１μｍ以下、モード径で０．１μｍ以下にまで分散させ、小さくすることは好ましくない。
【００４３】
また、分散された電荷発生層用塗布液中に３μｍを超えるフタロシアニン系顔料の粒子が含まれている場合には、ろ過処理を施して、粗大粒子や凝集物を除去してもよい。ろ過処理に用いられるフィルターの材質は分散の際に用いられる有機溶剤に膨潤や溶解しないものであれば特に限定されず、例えば孔径が均一なテフロン（登録商標）製メンブランフィルターが挙げられる。
【００４４】
結着樹脂は、電荷発生層の機械的強度や耐久性、層間の結着性などを向上させることができ、当該分野で用いられる結着性を有する樹脂を使用できる。具体的には、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂およびブチラール樹脂などの単独重合体樹脂、２つ以上の繰り返し単位を含む共重合体樹脂、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
溶剤としては、塩化メチレン、二塩化エタンなどのハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて（混合溶剤として）用いることができる。
【００４６】
フタロシアニン顔料を含む電荷発生材料の含有量をＥ、結着樹脂の配合量をＦとするとき、両者の配合比（Ｅ／Ｆ）は、１０／９０〜９９／１であるのが好ましく、４０／６０
〜７０／３０であるのが特に好ましい。
電荷発生材料の配合量が少ないと感光体の感度が低下することがあり、電荷発生材料の配合量が多いと感光体の耐久性が低下するばかりでなく、分散性が低下し粗大粒子が増大することから画像欠陥、特に黒ポチが多くなることがある。
【００４７】
電荷発生層は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、化学増感剤、光学増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、分散安定剤、増感剤、レベリング剤（表面改質剤）、可塑剤などから選ばれる１種または２種以上の公知の添加剤を適量含有していてもよい。これらの添加剤は、後述する電荷輸送層に含有していてもよく、電荷発生層および電荷輸送層の両方に含有していてもよい。
【００４８】
化学増感剤および光学増感剤は、感光体の感度を向上させ、繰返し使用による残留電位の上昇および疲労などを抑え、電気的耐久性を向上させる。
化学増感剤としては、例えば無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、４−クロルナフタル酸無水物などの酸無水物；テトラシアノエチレン、テレフタルマロンジニトリルなどのシアノ化合物、４−ニトロベンズアルデヒドなどのアルデヒド類；アントラキノン、１−ニトロアントラキノンなどのアントラキノン類；２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノンなどの多環もしくは複素環ニトロ化合物；ジフェノキノン化合物などの電子吸引性材料およびこれらの電子吸引性材料を高分子化したものなどが挙げられる。
【００４９】
光学増感剤としては、例えばキサンテン系色素、キノリン系顔料、銅フタロシアニンなどの有機光導電性化合物、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルーおよびビクトリアブルーなどに代表されるトリフェニルメタン系染料；エリスロシン、ローダミンＢ、ローダミン３Ｒ、アクリジンオレンジおよびフラペオシンなどに代表されるアクリジン染料；メチレンブルーおよびメチレングリーンなどに代表されるチアジン染料；カプリブルーおよびメルドラブルーなどに代表されるオキサジン染料；シアニン染料；スチリル染料；ピリリウム塩染料およびチオピリリウム塩染料などが挙げられる。
【００５０】
酸化防止剤は、長期にわたって感度安定性を維持させることができる。
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（２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール：ＢＨＴ）のようなヒンダードフェノールなどのフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミンなどのアミン系酸化防止剤、ビタミンＥ、ハイドロキノン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄系化合物、有機燐系化合物などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５１】
酸化防止剤の添加量は、電荷発生材料１００重量部に対して、０．１〜５０重量部であるのが好ましく、０．５〜１５重量部であるのが特に好ましい。
酸化防止剤の添加量が０．１重量部未満では、塗工液の保存安定性の向上および感光体の耐久性の向上に充分な効果が得られないことがある。また、酸化防止剤の添加量が５０重量部を超えると、感度特性に悪影響を及ぼすことがある。
【００５２】
レベリング剤および可塑剤は、成膜性、可撓性および表面平滑性を向上させることができる。
レベリング剤としては、例えばシリコーンオイル、フッ素樹脂などが挙げられる。
可塑剤としては、例えばビフェニル、塩化ビフェニル、ベンゾフェノン、o-ターフェニル、二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステル、各種フルオロ炭化水素、塩素化パラフィン、エポキシ型可塑剤などが挙げられる。
【００５３】
電荷発生層の膜厚は特に限定されないが、０．０５〜５μｍであるのが好ましく、０．０８〜１μｍであるのが特に好ましい。
電荷発生層の膜厚が０．０５μｍ未満では、光吸収の効率が低下し、感光体の感度が低下することがある。また、非常に小さくなるまで顔料を分散させる必要が生じ、フタロシアニン系顔料を用いる場合にはその結晶型が変化することがある。一方、電荷発生層の膜厚が５μｍを超えると、電荷発生層内部での電荷移動が表面電荷を消去する過程の律速段階となり、感度が低下することがある。また、一定の感度を示すが、コスト的に好ましくないばかりか、均一に塗布することが困難になる。
【００５４】
［電荷輸送層４］
電荷輸送層は、電荷発生材料で発生した電荷を受入れ、輸送する能力を有する電荷輸送材料、フィラーおよびそれらを結着させる結着樹脂を主成分として含有し、任意に公知の添加剤を含有する。
【００５５】
電荷輸送材料（「電荷輸送物質」ともいう）としては、当該技術分野で用いられるホール輸送材料および電子輸送材料を用いることができる。
【００５６】
ホール輸送性材料として、例えば、カルバゾール誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、エナミン誘導体およびベンジジン誘導体、ならびにこれらの化合物から誘導される基を主鎖または側鎖に有するポリマー、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、エチルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリ−９−ビニルアントラセンなど、およびポリシランなどが挙げられる。
【００５７】
電子輸送材料としては、例えば、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フルオレノン誘導体、キサントン誘導体、フェナントラキノン誘導体、無水フタル酸誘導体、ジフェノキノン誘導体などの有機化合物が挙げられる。
これらの電荷輸送材料は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、後述する実施例１〜３で用いられている構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物および実施例４で用いられている構造式（II）で示されるエナミン化合物であるのが好ましく、前者であるのが特に好ましい。
【００５８】
結着樹脂は、電荷発生層に含まれるものと同様の結着樹脂の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの樹脂の中でも、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレートおよびポリフェニレンオキサイドは、体積抵抗値が１０13Ω以上であって電気絶縁性に優れ、かつ成膜性、電位特性などにも優れるので好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。
【００５９】
フィラーとしては、当該技術分野で用いられる有機系および無機系の粒子を用いることができ、材料としての硬度が高く、結着樹脂に分散し易いものが好ましい。
有機系粒子の構成材料としては、例えば、フッ素系樹脂が挙げられる。
無機系粒子の構成材料としては、例えば、酸化珪素（シリカ）、酸化チタン（チタニア）、酸化亜鉛（ジルコニア）、酸化カルシウム（カルシア）および酸化アルミニウム（アルミナ）などの酸化物ならびに窒化珪素および窒化アルミニウムなどの窒化物などが挙げられる。
本発明においては、フィラーとして、上記の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、分散安定性および耐刷性に優れる点でシリカ粒子であるのが特に好ましい。
【００６０】
また、フィラーは、本発明の効果を阻害しない範囲で、分散性を向上させるために、ジメチルジクロロシランなどのシランカップリング剤、ハロゲン、窒素、硫黄のような原子がケイ素と結合したシリル化剤、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などの一般的なカップリング剤などの有機化合物で表面処理されていてもよい。
【００６１】
フィラーの平均粒径は、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍであるのが好ましく、２０〜７０ｎｍであるのが特に好ましい。
フィラーの平均粒子径が １０ｎｍ未満では、凝集により分散状態が不均一になることがある。一方、フィラーの平均粒子径が２００ｎｍを超えると、光の散乱が大きくなり画像損失を生じることがある。
【００６２】
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料、フィラー、結着樹脂および必要に応じて公知の添加剤を適当な溶剤に溶解および分散させて電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗布液を電荷発生層の表面に塗布し、次いで乾燥して有機溶剤を除去することによって形成することができる。
電荷輸送層用塗布液の調製において、電荷輸送材料およびフィラーなどを分散させるために、下引き層用塗布液の調製と同様に公知の分散装置を用いてもよい。
その他の工程およびその条件は、下引き層の形成に準ずる。
【００６３】
本発明においては、電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａと電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂとが、式：Ｎａ＞Ｎｂの関係を満足し、かつ電荷輸送層の屈折率Ｎが電荷輸送層の表面近傍から電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下するように電荷輸送層を形成する。
電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａが１．９０〜２．５０であり、かつ電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂは１．１０〜１．４０であるのが好ましい。より好ましいＮａは１．９０〜２．２５であり、より好ましいＮｂは１．２５〜１．４０である。
すなわち、電荷輸送層の屈折率Ｎは、１．１０〜２．５０の範囲であるのが好ましい。より好まし範囲は１．２５〜２．２５である。
屈折率の下限となるＮｂが１．１０未満の屈折率を有する電荷輸送層を作成することは技術的に困難である。
一方、屈折率の上限となるＮａが２．５０を超えると、耐刷性が向上する反面、繰り返し電気特性の低下や画像ぼけが生じることがある。
【００６４】
このためには、例えば、電荷輸送層を導電性支持体に平行な少なくとも３層の多層構造とし、電荷輸送層のフィラーの含有量を電荷輸送層の表面近傍の層から電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍の層に段階的に減少させる、すなわち多層構造の中間層におけるフィラーの含有量を電荷発生層側の隣接する層よりも多くかつ電荷輸送層の表面側の隣接する層よりも少なくするのが好ましい。
【００６５】
具体的には、電荷輸送層用塗布液の調製において、予めフィラーの含有量の異なる、フィラー、結着樹脂および溶剤を含む３種以上の電荷輸送層１次分散液を調製しておき、これらにそれぞれ電荷輸送材料、追加の結着樹脂および溶剤、必要に応じて公知の添加剤を加えて、３種以上の電荷輸送層用塗布液を調製し、これらをフィラーの含有量の少ない塗布液から順に電荷発生層の表面に塗布（重ね塗り）すればよい。
各電荷輸送層用塗布液中の電荷輸送材料、フィラーおよび結着樹脂の含有量が後述する範囲になるように適宜調製すればよい。
【００６６】
重ね塗りに際しては、各塗布液が混合しないように、１層塗布する毎に公知の方法で前乾燥するのが好ましい。例えば、実施例のように、円筒状の導電性支持体を用いる場合には、導電性支持体を一定時間回転させて自然乾燥させ、全ての塗布が完了した後に熱風乾燥させてもよい。
塗布方法は、特に限定されず、下引き層と同様の湿式法が挙げられるが、重ね塗りでは塗布と乾燥を繰り返す必要があることから、実施例のように、スプレー銃を用いたスプレー法であるのが好ましい。
【００６７】
電荷輸送材料の配合量をＧ、結着樹脂の配合量をＨとするとき、両者の配合比（Ｇ／Ｈ）は、１０／３０〜１０／１０であるのが好ましく、１０／２４〜１０／１６であるのが特に好ましい。
電荷輸送材料の配合量が少ないと、電荷輸送層におけるキャリア移動度が低下し、感光体の感度が低下するおそれがあり、電荷輸送材料の配合量が多いと、感光層の耐刷性が低下して繰返し使用による膜減り量が増加し、感光体の帯電性が低下するおそれがある。
【００６８】
また、上記のようにフィラーの配合量は、積層する層毎に段階的に変化させる必要があるが、その上限値と下限値の範囲としては、フィラーの配合量をＩ、結着樹脂の配合量をＨとするとき、両者の重量比率（Ｉ／Ｉ）は、２／９８〜２０／８０であるのが好ましく、１０／９０〜１５／８５であるのが特に好ましい。
フィラーの配合量が少ないと耐刷性向上に対して効果的でなく、フィラーの配合量が多いと耐刷性が向上する反面、繰り返し電気特性の低下や画像ぼけが生じることがある。
【００６９】
電荷輸送層の膜厚は、特に限定されないが、５〜５０μｍであるのが好ましく、１０〜４０μｍであるのが特に好ましい。
電荷輸送層の膜厚が５μｍ未満では、感光体表面の帯電保持能が低下することがある。一方、電荷輸送層の膜厚が５０μｍを超えると、感光体の解像度が低下することがある。
【００７０】
本発明の感光体は、電子写真複写機やレーザー、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを光源とする各種プリンターおよび電子写真製版システムなどに使用することができる。
【００７１】
［画像形成装置］
本発明の画像形成装置は、本発明の感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写されたトナー像を記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備えることを特徴とする。
【００７２】
本発明の画像形成装置について図面を用いて具体的に説明するが、本発明は以下に説明する形態に限定されるものではない。
図２は、本発明の画像形成装置の構成を示す模式側面図である。
図２の画像形成装置２０は、本発明の感光体２１（例えば、図１の感光体）と、帯電手段（帯電器）２４と、露光手段２８と、現像手段（現像器）２５と、転写手段（転写器）２６と、クリーニング手段（クリーナ）２７と、定着手段（定着器）３１と、除電手段（図示せず、クリーニング手段２７に併設される）を含んで構成される。図番３０は記録材としての転写紙を示す。
【００７３】
感光体２１は、図示しない画像形成装置２０本体に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転軸線２２回りに矢符２３方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば電動機と減速歯車とを含んで構成され、その駆動力を感光体２１の芯体を構成する導電性支持体に伝えることによって、感光体２１を所定の周速度で回転駆動させる。帯電器２４、露光手段２８、現像器２５、転写器２６およびクリーナ２７は、この順序で、感光体２１の外周面に沿って、矢符２３で示される感光体２１の回転方向上流側から下流側に向って設けられる。
【００７４】
帯電器２４は、感光体２１の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。具体的には、例えば帯電器２４は、接触式の帯電ローラ２４ａや帯電ブラシあるいはコロトロンやスコロトロンなどのチャージャーワイヤによって実現される。図番２４ｂはバイアス電源を示す。
【００７５】
露光手段２８は、例えば半導体レーザーなどを光源として備え、光源から出力されるレーザービームなどの光２８ａを、感光体２１の帯電器２４と現像器２５との間に照射することによって、帯電された感光体２１の外周面に対して画像情報に応じた露光を施す。光２８ａは、主走査方向である感光体２１の回転軸線２２の延びる方向に繰返し走査され、これに伴って感光体２１の表面に静電潜像が順次形成される。
【００７６】
現像器２５は、露光によって感光体２１の表面に形成される静電潜像を、現像剤によって現像する現像手段であり、感光体２１を臨んで設けられ、感光体２１の外周面にトナーを供給する現像ローラ２５ａと、現像ローラ２５ａを感光体２１の回転軸線２２と平行な回転軸線まわりに回転可能に支持すると共にその内部空間にトナーを含む現像剤を収容するケーシング２５ｂとを備える。
【００７７】
転写器２６は、現像によって感光体２１の外周面に形成される可視像であるトナー像を、図示しない搬送手段によって矢符２９方向から感光体２１と転写器２６との間に供給される記録材（記録媒体）である転写紙３０上に転写させる転写手段である。転写器２６は、例えば、帯電手段を備え、転写紙３０にトナーと逆極性の電荷を与えることによってトナー像を転写紙３０上に転写させる非接触式の転写手段である。
【００７８】
クリーナ２７は、転写器２６による転写動作後に感光体２１の外周面に残留するトナーを除去し回収する清掃手段であり、感光体２１の外周面に残留するトナーを剥離させるクリーニングブレード２７ａと、クリーニングブレード２７ａによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシング２７ｂとを備える。また、このクリーナ２７は、図示しない除電ランプと共に設けられる。
【００７９】
また、画像形成装置２０には、感光体２１と転写器２６との間を通過した転写紙３０が搬送される下流側に、転写された画像を定着させる定着手段である定着器３１が設けられる。定着器３１は、図示しない加熱手段を有する加熱ローラ３１ａと、加熱ローラ３１ａに対向して設けられ、加熱ローラ３１ａに押圧されて当接部を形成する加圧ローラ３１ｂとを備える。
【００８０】
この画像形成装置２０による画像形成動作は、次のようにして行われる。まず、感光体２１が駆動手段によって矢符２３方向に回転駆動されると、露光手段２８による光２８ａの結像点よりも感光体２１の回転方向上流側に設けられる帯電器２４によって、感光体２１の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。
【００８１】
次いで、露光手段２８から、感光体２１の表面に対して画像情報に応じた光２８ａが照射される。感光体２１は、この露光によって、光２８ａが照射された部分の表面電荷が除去され、光２８ａが照射された部分の表面電位と光２８ａが照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、静電潜像が形成される。
【００８２】
次いで、露光手段２８による光２８ａの結像点よりも感光体２１の回転方向下流側に設けられる現像器２５から、静電潜像の形成された感光体２１の表面にトナーが供給されて静電潜像が現像され、トナー像が形成される。
【００８３】
感光体２１に対する露光と同期して、感光体２１と転写器２６との間に、転写紙３０が供給される。転写器２６によって、供給された転写紙３０にトナーと逆極性の電荷が与えられ、感光体２１の表面に形成されたトナー像が、転写紙３０上に転写される。
【００８４】
次いで、トナー像の転写された転写紙３０は、搬送手段によって定着器３１に搬送され、定着器３１の加熱ローラ３１ａと加圧ローラ３１ｂとの当接部を通過する際に加熱および加圧され、トナー像が転写紙３０に定着されて堅牢な画像となる。このようにして画像が形成された転写紙３０は、搬送手段によって画像形成装置２０の外部へ排紙される。
【００８５】
一方、転写器２６によるトナー像の転写後も感光体２１の表面上に残留するトナーは、クリーナ２７によって感光体２１の表面から剥離されて回収される。このようにしてトナーが除去された感光体２１の表面の電荷は、除電ランプからの光によって除去され、感光体２１の表面上の静電潜像が消失する。その後、感光体２１はさらに回転駆動され、再度帯電から始まる一連の動作が繰り返されて連続的に画像が形成される。
また、画像形成装置２１は、機種によって上記のクリーニング手段２７と除電手段を装備していないものであってもよい。
【実施例】
【００８６】
以下に実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
【００８７】
（実施例１）
下記の成分：
金属酸化物微粒子：シリカコート酸化チタン微粒子 １重量部
（昭和電工株式会社製、製品名：マックスライト（登録商標）ＴＳ−０４３）
結着樹脂：ポリアミド樹脂 ９重量部
（東レ株式会社製、製品名：アミラン（登録商標）ＣＭ８０００）
溶剤：エタノール ５０重量部
溶剤：テトラヒドロフラン ５０重量部
を容量２０，０００ｍｌの撹拌タンクに投入した。次いで、容量１６，５００ｍｌの横型ビーズミルに分散メディアとして直径０．５ｍｍの窒化ケイ素製ビーズを容量８０％まで投入した分散機に、ダイヤフラムポンプを介して、撹拌タンクの成分を流速３，０００ｍｌ／分程度で送液し、１５時間循環分散しさせて下引き層用塗布液３，０００ｇを調製した。
得られた塗布液を容量２，５００ｍｌの塗工槽に満たし、導電性支持体１としての直径３０ｍｍ、全長３４０ｍｍのアルミニウム製円筒状支持体を浸漬し、引き上げた後、自然乾燥させて膜厚０．１５μｍの下引き層２を導電性支持体１上に形成した。
【００８８】
次いで、下記成分：
電荷発生材料：τ型無金属フタロシアニン ２重量部
（東洋インキ株式会社製、製品名：Liophoton ＴＰＡ−８９１）
結着樹脂：ポリビニルブチラール樹脂 ２重量部
（積水化学工業株式会社製、製品名：エスレックＢＭ−Ｓ）
溶剤：メチルエチルケトン １００重量部
を混合し、さらに分散メディアとしてＺｒＯ2ビーズ（φ３ｍｍ）を ３０容量％充填した容量４，０００ｍｌのボールミルで１２時間分散処理して、電荷発生層用塗布液２,０００ｇを調製した。
得られた塗布液を、下引き層形成の場合と同様の浸漬塗布法で先に設けた下引き層２上に塗布し、１２０℃で１０分間熱風乾燥させて膜厚０．８μｍの電荷発生層３を形成した。
【００８９】
次いで、下記成分：
フィラー：ジメチルジクロロシラン表面処理シリカ粒子（平均粒径１７ｎｍ）１重量部
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製、製品名：ＴＳ−６１０）
結着樹脂：ポリカーボネート樹脂 １重量部
（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、製品名：Ｚ２００）
溶剤：シクロヘキサノン ８０重量部
を混合し、さらに分散メディアとしてＺｒＯ2ビーズ（φ３ｍｍ）を５０容量％充填した容量５，０００ｍｌのボールミルで５時間分散処理して、電荷輸送層１次分散液（Ａ）５００ｍｌを調製した。
また、フィラーとしてのシリカ粒子の配合量をそれぞれ７重量部および１４重量部としたこと以外は上記と同様にして、２種類の電荷輸送層１次分散液（Ｂ）および（Ｃ）を調製した。
【００９０】
次いで、下記成分：
電荷輸送材料：下記構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物 １８重量部
結着樹脂：ポリカーボネート樹脂 ２０重量部
（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、製品名：Ｚ２００）
レベリング剤：メチルフェニルシリコーンオイル ０．０２重量部
（信越化学工業株式会社製、製品名：ＫＦ５０）
溶剤：テトラヒドロフラン １２０重量部
を、それぞれ電荷輸送層用１次分散液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と混合し、さらに分散メディアとしてＺｒＯ2ビーズ（φ３ｍｍ）を ５０容量％充填した容量１，０００ｍｌのボールミルで１５時間分散処理して、３種の電荷輸送層用塗布液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）をそれぞれ９００ｇ調製した。
【００９１】
【化１】
【００９２】
スプレー銃に、得られた３種の電荷輸送層用塗布液をそれぞれ充填し、フィラー濃度の低い塗布液から順に、すなわち電荷輸送層用塗布液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の順に先に設けた電荷発生層３上に塗布した。なお、１種の塗布液を塗布した後、塗膜が乾燥する前に、導電性支持体１のアルミニウム製円筒状支持体を回転数６０ｒｐｍで１０分間回転させて、前乾燥させた。３種の塗布液を塗布した後、１２０℃で６０分間熱風乾燥させて、３層からなる膜厚３０μｍの電荷輸送層４を形成し、図１に示される構成の感光体を得た。
【００９３】
上記と同様にして、屈折率測定用の感光体サンプルを作製した。
得られた感光体サンプルを、ミクロトーム（Ｒｅｉｃｈｅｒｔ−Ｎｉｓｓｅｉ製、型式：ＵＬＴＲＡＣＵＴ Ｎ）を用いて膜面方向にカッティングして測定用サンプルを準備し、エリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ製、型式：Ｍ−２０００Ｕ）を用いて、電荷輸送層の膜厚方向の屈折率を算出した。
電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａが２．１２、電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂが１．２３で、電荷輸送層の屈折率が電荷発生層側から膜厚方向に１．２３から２．１２に段階的に変化していることがわかった。
【００９４】
（実施例２）
電荷輸送層用塗布液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のシリカ粒子の配合量をそれぞれ０．５重量部、５重量部および１０重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、電荷発生層側から膜厚方向に１．１５から１．９４に段階的に変化していることがわかった。
【００９５】
（実施例３）
電荷輸送層用塗布液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のシリカ粒子の配合量をそれぞれ１重量部、１４重量部および２１重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、電荷発生層側から膜厚方向に１．２５から２．４３に段階的に変化していることがわかった。
【００９６】
（実施例４）
電荷輸送材料として構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物１８重量部の代わりに、下記構造式（II）で示されるエナミン化合物１０重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
なお、構造式（II）で示されるエナミン化合物を、特許第４１０１６６８号公報に記載の方法により製造した。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、電荷発生層側から膜厚方向に１．３０から２．２４に段階的に変化していることがわかった。
【００９７】
【化２】
【００９８】
（比較例１）
フィラーを含有する電荷輸送層用１次分散液を用いず、１種の電荷輸送層用塗布液を調製し、得られた電荷輸送層用塗布液を下引き層および電荷発生層形成の場合と同様の浸漬塗布法で電荷輸送層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、１．２８であった。
【００９９】
（比較例２）
フィラーとしてのシリカ粒子の配合量を８重量部とした１種の電荷輸送層用１次分散液を調製し、これを混合した１種の電荷輸送層塗布液を調製し、得られた電荷輸送層用塗布液を下引き層および電荷発生層形成の場合と同様の浸漬塗布法で電荷輸送層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、１．７５であった。
【０１００】
（比較例３）
フィラーとしてのシリカ粒子の配合量を２０重量部とした１種の電荷輸送層用１次分散液を調製し、これを混合した１種の電荷輸送層塗布液を調製し、得られた電荷輸送層用塗布液を下引き層および電荷発生層形成の場合と同様の浸漬塗布法で電荷輸送層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、２．３２であった。
【０１０１】
得られた実施例１〜４および比較例１〜３の感光体について、（ａ）加速疲労試験および（ｂ）実機耐刷試験を実施した。
【０１０２】
（ａ）加速疲労試験
加速疲労試験用に改造し、かつ画像形成工程における感光体の表面電位を測定できるように表面電位計（トレック・ジャパン株式会社製、型式：ＭＯＤＥＬ３４４）を設けたデジタル複写機（シャープ株式会社製、型式：ＭＸ−Ｍ４５０Ｎ）に感光体を搭載し、高温／高湿下（Ｈ／Ｈ、３５℃／８５％）の環境下で、露光量０．６μＪ／ｃｍ2での照射時の感光体上の表面電位ＶＬ（Ｖ）を測定し（初期帯電電圧−６００Ｖ、露光現像時間７０ｍｓｅｃ）、帯電−露光−除電を３万回繰り返した後の露光時のＶＬ（Ｖ）と１回目（初期）の露光時のＶＬ（Ｖ）との差をΔＶＬ（Ｖ）として繰り返し電気特性を比較した。
【０１０３】
（ｂ）実機耐刷試験
デジタル複写機（シャープ株式会社製、型式：ＭＸ−Ｍ４５０Ｎ）に感光体を搭載し、各特性の耐久性を評価するため、３００Ｋ枚の実写エージング終了時における感度特性、画像特性および耐刷性を評価した。
感度特性（電気特性）を、露光量０．６μＪ／ｃｍ2での照射時の表面電位を基準に評価した。
【０１０４】
画像特性を、１２００ｄｐｉで印字した際のドット（ＤＯＴ）の再現性の顕微鏡観察により評価した。
（評価基準）
Ｇ（ＧＯＯＤ）：ＤＯＴが再現できている
ＮＧ（ＮＯＴ ＧＯＯＤ）：若干のＤＯＴぼけが見られるが、実使用上問題なし
Ｂ（ＢＡＤ）：ＤＯＴぼけが大きく、画像上目視で確認できる
【０１０５】
キズレベルを、３００Ｋ枚の実写エージング終了後における感光体ドラム面上の表面粗さを基準に評価した。表面粗粗さ測定機（東京精密製、Ｓｕｒｆｃｏｍ １４００Ｄ）を用い、Ｒｚ（１０点平均粗さ）、及びＰｃ（ピークカウント）を指標とした。
（評価基準）
キズレベル１： Ｒｚ:０．６以下かつＰｃ：１０以下
２： Ｒｚ:０．８以下かつＰｃ：２０以下
３： Ｒｚ:１．０以下かつＰｃ：２０以下
４： Ｒｚ:１．５以下かつＰｃ：３０以下
５： Ｒｚ:１．５以上あるいは Ｐｃ：３０以上
耐刷性（耐久性）を、感光体の１００Ｋ回転後の膜減り量（μｍ／１００Ｋ回転）を基準に評価した。
得られた結果を電荷輸送層の屈折率と共に表１に示す。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
表１の結果から、電荷輸送層の表面近傍から電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する屈折率Ｎを有する電荷輸送層が積層された本発明の感光体（実施例１〜４）は、耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得ることがわかる。
一方、電荷輸送層の表面近傍から電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する屈折率Ｎを有さない電荷輸送層が積層された従来の感光体（比較例１〜３）は、本発明の感光体と比較して、耐刷性、解像度および長期にわたる安定動作性に劣ることがわかる。具体的には、電荷輸送層の屈折率が低い、すなわちフィラーの含有量が少ない場合には、フィラー本来の耐刷性を向上させる効果が発揮されず、感光体表面にキズがつき易いことがわかる（比較例１参照）。一方、電荷輸送層の屈折率が高い、すなわちフィラーの含有量が多い場合には、感光体表面にキズがつき難くなるものの、電気特性（感度特性）が低下することがわかる（比較例２および３参照）。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 導電性支持体
２ 下引き層
３ 電荷発生層
４ 電荷輸送層
５ 積層型感光層
【０１０９】
２０ 画像形成装置
２１ 電子写真感光体
２２ 回転軸線（感光体回転軸）
２３、２９ 矢符
２４ 帯電手段（帯電器）
２４ａ 帯電ローラ
２４ｂ バイアス電源
２５ 現像手段（現像器）
２５ａ 現像ローラ
２５ｂ ケーシング
２６ 転写手段（転写器）
２７ クリーニング手段（クリーナ）
２７ａ クリーニングブレード
２７ｂ 回収用ケーシング
２８ 露光手段
２８ａ 光
３０ 記録材（転写紙）
３１ 定着手段（定着器）
３１ａ 加熱ローラ
３１ｂ 加圧ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導電性の電子写真感光体（「感光体」ともいう）を用いた電子写真プロセスは、光導電現象を利用した情報記録手段の一つである。
電子写真プロセスでは、まず暗所においてコロナ放電により感光体の表面を一様に帯電させた後、像露光を施して露光部の電荷を選択的に放電させることにより露光部に静電像を形成させ、次いで着色した荷電微粒子（トナー）を静電引力などで潜像に付着させて可視像として画像を形成する。
【０００３】
この一連のプロセスにおいて、感光体は、次のような基本的な特性が要求される。
１）暗所において適当な電位に一様に帯電できること
２）暗所において高い電荷保持能を有し、電荷の放電が少ないこと
３）光感度に優れ、光照射により速やかに電荷を放電すること
また、感光体は、安定性や耐久性について次のような特性も要求される。
４）容易に感光体の表面を除電でき、残留電位が小さいこと
５）機械的強度があり、可撓性に優れていること
６）繰り返し使用する場合に電気的特性、特に帯電性や光感度、残留電位などが変動しないこと
７）熱・光・温度・湿度やオゾン劣化などに対する耐性を有していること
【０００４】
これらの中でも、高い耐久性および耐刷性を有する感光体の開発が望まれ、その手段として、感光体の電荷輸送層または保護層にフィラーを添加することが検討されてきた。
しかしながら、フィラーを添加することにより、キャリアトラップ形成による繰り返し電気特性の悪化、白濁による入射光の損失、乱反射による画像ボケなどの弊害が生じる。
【０００５】
この弊害を解決するために、例えば、特開平８−３０５０５１号公報（特許文献１）、特開平１１−１５３８７７号公報（特許文献２）および特開２００６−２０１７４４号公報（特許文献３）には、フィラーの含有量や分散状態を改善する技術が提案されている。
しかしながら、それらの技術による効果は十分ではなく、耐刷性、繰り返し安定性、高解像度を達成する電子写真感光体の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３０５０５１号公報
【特許文献２】特開平１１−１５３８７７号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１７４４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、耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得る電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、電荷輸送層の表面近傍から電荷発生層との界面近傍に向かい屈折率Ｎが段階的に低下するように、電荷輸送層にフィラーを配合することにより、電荷輸送層の表面近傍では、耐刷性および耐傷性が改善され、電荷発生層の界面近傍では、解像度および繰り返し時の電気特性が改善され、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００９】
かくして、本発明によれば、導電性支持体上に、下引き層と、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層とが順次積層され、
前記電荷輸送層の屈折率Ｎが、
（１）次式：
Ｎａ＞Ｎｂ
（式中、Ｎａは前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率を示し、Ｎｂは前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率を示す）の関係を満足しかつ
（２）前記電荷輸送層の表面近傍から前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する
ことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、上記の電子写真感光体と、前記電子写真感光体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を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写された前記トナー像を前記記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、前記電子写真感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得る、すなわち繰り返し使用時に感度変化の少ない電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の感光体は、電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａが１．９０〜２．５０であり、電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂが１．１０〜１．４０であることにより、さらに優れた上記の効果を発揮する。
また、本発明の感光体は、電荷輸送層が導電性支持体に平行な少なくとも３層の多層構造を有し、かつ多層構造の中間層におけるフィラーの含有量が電荷発生層側の隣接する層よりも多くかつ電荷輸送層の表面側の隣接する層よりも少ないことにより、容易に電荷輸送層の屈折率Ｎを段階的に低下させることができ、さらに優れた上記の効果を発揮する。
【００１３】
さらに、本発明の感光体は、フィラーがシリカ粒子であることにより、また電荷輸送材が後述する構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物であることにより、さらに優れた上記の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の構成を示す模式側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の感光体は、導電性支持体上に、下引き層と、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層とが順次積層され、
前記電荷輸送層の屈折率Ｎが、
（１）次式：
Ｎａ＞Ｎｂ
（式中、Ｎａは前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率を示し、Ｎｂは前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率を示す）の関係を満足しかつ
（２）前記電荷輸送層の表面近傍から前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する
ことを特徴とする。
【００１６】
電荷輸送材料と結着樹脂のみで構成される電荷輸送層では、膜厚方向の屈折率Ｎの変化は非常に小さく、屈折率に変化をもたせることは困難である。
そこで、本発明者は、電荷輸送層にフィラーを配合し、その分散状態および成膜条件に関して適切な制御を行うことで屈折率を任意に変化させることを達成した。
【００１７】
例えば、電荷輸送層のフィラーの含有量を変化させることにより、電荷輸送層の屈折率を変化させることができる。具体的には、フィラーの含有量を増量することにより屈折率を上昇させ、逆にフィラーの含有量を減量することにより屈折率を低下させることができる。より具体的には、電荷輸送層の項において詳述する。
【００１８】
感光体の耐刷性を改善する目的で、感光体の最表面層となる電荷輸送層にフィラーを含有させることは従来からなされていた。
また、そのフィラーの含有は、電荷輸送層表面の機械的な傷が画像上に表れることを抑制する効果もある。つまり、この効果は、フィラーの含有により上昇した屈折率により、表面の傷によって回折／乱反射した入射光の回折を大きくする、すなわち傷が影響した入射光の干渉を抑制することによりもたらされるものと考えられる。このことは、同時に画像ぼけが生じることを示している。
【００１９】
そこで、本発明では、電荷輸送層の屈折率Ｎをその表面近傍から電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下するように変化させることで、表面の傷による画像ぼけの影響を無視できる程度に抑え、耐刷性の向上と高解像度の達成とを両立する。
また、電荷発生層の界面近傍の屈折率を低下させるために、フィラーの含有量を減少させることになるが、これによりフィラー由来のキャリアトラップを抑制でき、繰り返し電気特性が向上する。
【００２０】
本発明の感光体について図面を用いて具体的に説明するが、本発明は以下に説明する形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の感光体の要部の構成を示す模式断面図である。
図１の感光体は、導電性支持体１の表面に、下引層２と、電荷発生材料を含有する電荷発生層３と電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層４とがこの順で積層された積層型感光層５がこの順で形成されている。
【００２１】
［導電性支持体１］
導電性支持体は、感光体の電極としての役割を果たすとともに、他の各層の支持部材としても機能する。
【００２２】
導電性支持体の構成材料は、当該分野で用いられる材料であれば特に限定されない。
具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属および合金材料：ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリスチレン、セルロース、ポリ乳酸などの高分子材料、硬質紙、ガラスなどからなる基体表面に金属箔をラミネートしたもの、金属材料または合金材料を蒸着したもの、導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウム、カーボンブラックなどの導電性化合物の層を蒸着もしくは塗布したものなどが挙げられる。
【００２３】
導電性支持体の形状としては、シート状、円筒状、円柱状、無端ベルト（シームレスベルト）状などが挙げられる。
導電性支持体の表面には、必要に応じて、画質に影響のない範囲内で、陽極酸化被膜処理、薬品、熱水などによる表面処理、着色処理、表面を粗面化するなどの乱反射処理が施されていてもよい。
【００２４】
乱反射処理は、レーザーを露光光源として用いる電子写真プロセスにおいて、本発明による感光体を用いる場合に特に有効である。すなわち、レーザーを露光光源として用いる電子写真プロセスでは、レーザー光の波長が揃っているので、感光体の表面で反射されたレーザー光と感光体の内部で反射されたレーザー光とが干渉を起こし、この干渉による干渉縞が画像に現れて画像欠陥を生じることがある。そこで、導電性支持体の表面に乱反射処理を施すことにより、波長の揃ったレーザー光の干渉による画像欠陥を防止することができる。
【００２５】
［下引き層（「中間層」ともいう）２］
下引き層は、導電性支持体から積層型感光層への電荷の注入を防止する機能を有する。すなわち、積層型感光層の帯電性の低下が抑制され、露光によって消去されるべき部分以外の表面電荷の減少が抑えられ、かぶりなどの画像欠陥の発生が防止される。特に、反転現像プロセスによる画像形成の際に、白地部分にトナーからなる微小な黒点が形成される黒ポチと呼ばれる画像かぶりが発生するのが防止される。
また、導電性支持体の表面を被覆する下引き層は、導電性支持体の表面の欠陥である凹凸の度合を軽減して表面を均一化し、積層型感光層の成膜性を高め、導電性支持体と積層型感光層との密着性（接着性）を向上させることができる。
【００２６】
下引き層は、例えば、樹脂材料を適当な溶剤に溶解させて下引き層用塗布液を調製し、この塗布液を導電性支持体の表面に塗布し、乾燥により溶剤を除去することによって形成することができる。また、導電性支持体の構成材料がアルミニウムの場合には、その酸化により形成されるアルマイトを含む層（アルマイト層）を下引き層としてもよい。
【００２７】
樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂およびポリアミド樹脂などの樹脂、ならびにこれらの樹脂を構成する繰返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂などの合成樹脂に加えて、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、セルロース、ニトロセルロースおよびエチルセルロースなどの天然高分子が挙げられ、これらの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの樹脂の中でも、ポリアミド樹脂を用いることが好ましく、特にアルコール可溶性ナイロン樹脂を用いることが好ましい。
【００２８】
好ましいアルコール可溶性ナイロン樹脂としては、例えば、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、１１−ナイロン、２−ナイロンおよび１２−ナイロンなどの単独重合または共重合ナイロン、ならびにＮ−アルコキシメチル変性ナイロンおよびＮ−アルコキシエチル変性ナイロンのように、ナイロンを化学的に変性させた樹脂などが挙げられる。
【００２９】
下引き層用塗布液の溶剤としては、水および各種有機溶剤のような単独溶剤ならびにこれらの混合溶剤が挙げられる。有機溶剤としては、メタノール、エタノールおよびブタノールなどのアルコール類、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル類、ジクロロエタン、クロロホルムおよびトリクロロエタンなどのハロゲン系有機溶剤などが挙げられる。これらの溶剤の中でも、地球環境に対する配慮から、非ハロゲン系有機溶剤が好適に用いられる。
【００３０】
また、下引き層は、金属酸化物粒子を含んでいてもよい。
金属酸化物粒子は、下引き層の体積抵抗値を容易に調節でき、積層型感光層への電荷の注入をさらに抑制できると共に、各種環境下において感光体の電気特性を維持することができる。
金属酸化物粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化スズなどが挙げられる。その平均粒子径は、０．０２〜０．５μｍの範囲であるのが好ましい。
【００３１】
下引き層用塗布液における樹脂材料と金属酸化物粒子との合計配合量をＡ、溶剤の配合量をＢとするとき、両者の重量比率（Ａ／Ｂ）は、１／９９〜４０／６０であるのが好ましく、２／９８〜３０／７０であるのが特に好ましい。
また、樹脂材料の配合量をＣ、金属酸化物粒子の配合量をＦとするとき、両者の重量比率（Ｃ／Ｄ）は、１／９９〜９０／１０であるのが好ましく、５／９５〜７０／３０であるのが特に好ましい。
【００３２】
下引き層に金属酸化物粒子などの粒子を含有させる場合には、例えば、樹脂材料を適当な溶剤中に溶解または分散させて得られる溶液中に、金属酸化物粒子を分散させて下引き層用塗布液を調製すればよい。
金属酸化物粒子を樹脂溶液中に分散させるために、ボールミル、サンドミル、アトライタ、振動ミル、超音波分散機およびペイントシェーカーなどの公知の装置を用いてもよい。分散条件は、用いる容器や分散メディアの摩耗などにより不純物の混入が起こらないように適宜選択すればよい。
【００３３】
下引き層用塗布液の塗布方法は、塗布液の物性および生産性などを考慮に入れて最適な方法を適宜選択すればよく、例えば、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、ブレード法、リング法および浸漬塗布法などが挙げられる。
これらの塗布方法の中でも、浸漬塗布法は、塗布液を満たした塗工槽に導電性支持体を浸漬した後、一定速度または逐次変化する速度で引上げることによって導電性支持体の表面に層を形成する方法である。この方法は比較的簡単で、生産性および原価の点で優れているので、感光体の製造に多用されている。浸漬塗布法に用いる装置には、塗布液の分散性を安定させるために、超音波発生装置に代表される塗布液分散装置が設けられていてもよい。
【００３４】
自然乾燥により塗膜中の溶剤を除去してもよいが、加熱により強制的に塗膜中の溶剤を除去してもよい。
このような乾燥工程における温度は、使用した溶剤を除去し得る温度であれば特に限定されないが、５０〜１４０℃程度が適当であり、８０〜１３０℃程度が特に好ましい。
乾燥温度が５０℃未満では、乾燥時間が長くなることがあり、また溶剤が充分に蒸発せず電荷発生層中に残ることがある。また、乾燥温度が約１４０℃を超えると、感光体の繰り返し使用時の電気的特性が悪化して、得られる画像が劣化することがある。
このような温度条件は、下引き層のみならず後述する感光層などの層形成や他の処理においても共通する。
【００３５】
下引き層の膜厚は特に限定されないが、０．０１〜２０μｍであるのが好ましく、０．０５〜１０μｍであるのが特に好ましい。
下引き層の膜厚が０．０１μｍ未満では、下引き層として実質的に機能しなくなり、導電性支持体の欠陥を被覆して均一な表面が得られないおそれがある。一方、下引き層の膜厚が２０μｍを超えると、均一な下引き層を形成し難く、また感光体の感度が低下するおそれがある。
【００３６】
［電荷発生層３］
下引き層上に形成される電荷発生層は、照射された光を吸収することにより電荷を発生する電荷発生能を有する電荷発生材料を主成分とし、任意に結着樹脂および公知の添加剤を含有する。
【００３７】
電荷発生材料（「電荷発生物質」ともいう）としては、当該分野で用いられる有機系、無機系の顔料および光導電性材料が挙げられ、感度や耐久性の点で有機系のものが好ましい。
有機系の顔料および光導電性材料としては、例えば、クロロダイアンブルーなどのビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、ジブロモアンサンスロンなどの多環キノン系顔料、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、スクエアリウム顔料、アズレニウム塩系化合物などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
また、感光体の要求される波長範囲に合わせて電荷発生材料を選択すればよい。
レーザー光やＬＥＤなどの光源を用いた反転現像プロセスにより画像形成を行う感光体では、６２０〜８００ｎｍの長波長の範囲の感度が要求され、従来から、高感度で耐久性に優れるフタロシアニン系顔料およびトリスアゾ系顔料、特に優れた特性を有するフタロシアニン顔料が検討されている。
【００３９】
フタロシアニン系顔料としては、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニンおよびそれらの混合物や混晶化合物が挙げられる。
その結晶型としては、α型、β型、τ型、Ｙ型、アモルファスなどが挙げられる。
金属フタロシアニン顔料において用いられる金属としては、酸化状態がゼロであるものおよびその塩化物、臭化物などのハロゲン化金属、ならびにその酸化物などが挙げられる。好ましい金属としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｖ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｒなどが挙げられる。
これらのフタロシアニン系顔料の製造方法としては種々の手法が提案されているが、特に限定されず、また顔料化された後に各種精製や結晶型を変換させるために種々の有機溶剤で分散処理を実施してもよい。
【００４０】
電荷発生層は、電荷発生材料を真空蒸着するような乾式法および下引き層と同様の湿式法により形成することができる。
湿式法では、電荷発生層は、例えば、結着樹脂を有機溶剤に溶解させた溶液に電荷発生材料を混合分散させて電荷発生層用塗布液を調製し、この塗布液を下引き層の表面に塗布し、乾燥により溶剤を除去することによって形成することができる。
電荷発生層用塗布液の調製において、電荷発生材料を分散させるために、下引き層用塗布液の調製と同様に公知の分散装置を用いてもよい。
その他の工程およびその条件は、下引き層の形成に準ずる。
【００４１】
電荷発生材料としてフタロシアニン系顔料を用いる場合には、一次粒子および／またはその凝集粒子径が３μｍ以下になるまで分散させることが好ましい。
一次粒子および／またはその凝集粒子径が３μｍを超えると、得られる感光体において、反転現像の際に、白地に黒ポチが非常に発生し易くなる。したがって、条件を最適化しフタロシアニン系顔料の一次粒子および／またはその凝集粒子径を３μｍ以下、より好ましくはメジアン径で０．５μｍ以下、モード径で３μｍ以下にまで分散させ、これよりも大きい粒子を含有しないことが好ましい。
【００４２】
一方、フタロシアニン系顔料を微粒子にするためには、その化学的構造から比較的強い分散条件と長時間の分散時間を必要とする。したがって、強い分散条件や長時間の分散処理では、コスト的に効率が悪くなるだけでなく、分散メディアの摩耗などによる不純物の混入が避けられず、分散時の有機溶剤や熱、分散による衝撃などによりフタロシアニン系顔料の結晶型が変化して、感光体の感度が大きく低下することがある。そのため、メジアン径で０．０１μｍ以下、モード径で０．１μｍ以下にまで分散させ、小さくすることは好ましくない。
【００４３】
また、分散された電荷発生層用塗布液中に３μｍを超えるフタロシアニン系顔料の粒子が含まれている場合には、ろ過処理を施して、粗大粒子や凝集物を除去してもよい。ろ過処理に用いられるフィルターの材質は分散の際に用いられる有機溶剤に膨潤や溶解しないものであれば特に限定されず、例えば孔径が均一なテフロン（登録商標）製メンブランフィルターが挙げられる。
【００４４】
結着樹脂は、電荷発生層の機械的強度や耐久性、層間の結着性などを向上させることができ、当該分野で用いられる結着性を有する樹脂を使用できる。具体的には、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂およびブチラール樹脂などの単独重合体樹脂、２つ以上の繰り返し単位を含む共重合体樹脂、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂などの絶縁性樹脂などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
溶剤としては、塩化メチレン、二塩化エタンなどのハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶剤などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて（混合溶剤として）用いることができる。
【００４６】
フタロシアニン顔料を含む電荷発生材料の含有量をＥ、結着樹脂の配合量をＦとするとき、両者の配合比（Ｅ／Ｆ）は、１０／９０〜９９／１であるのが好ましく、４０／６０
〜７０／３０であるのが特に好ましい。
電荷発生材料の配合量が少ないと感光体の感度が低下することがあり、電荷発生材料の配合量が多いと感光体の耐久性が低下するばかりでなく、分散性が低下し粗大粒子が増大することから画像欠陥、特に黒ポチが多くなることがある。
【００４７】
電荷発生層は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、化学増感剤、光学増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、分散安定剤、増感剤、レベリング剤（表面改質剤）、可塑剤などから選ばれる１種または２種以上の公知の添加剤を適量含有していてもよい。これらの添加剤は、後述する電荷輸送層に含有していてもよく、電荷発生層および電荷輸送層の両方に含有していてもよい。
【００４８】
化学増感剤および光学増感剤は、感光体の感度を向上させ、繰返し使用による残留電位の上昇および疲労などを抑え、電気的耐久性を向上させる。
化学増感剤としては、例えば無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、４−クロルナフタル酸無水物などの酸無水物；テトラシアノエチレン、テレフタルマロンジニトリルなどのシアノ化合物、４−ニトロベンズアルデヒドなどのアルデヒド類；アントラキノン、１−ニトロアントラキノンなどのアントラキノン類；２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロフルオレノンなどの多環もしくは複素環ニトロ化合物；ジフェノキノン化合物などの電子吸引性材料およびこれらの電子吸引性材料を高分子化したものなどが挙げられる。
【００４９】
光学増感剤としては、例えばキサンテン系色素、キノリン系顔料、銅フタロシアニンなどの有機光導電性化合物、メチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ナイトブルーおよびビクトリアブルーなどに代表されるトリフェニルメタン系染料；エリスロシン、ローダミンＢ、ローダミン３Ｒ、アクリジンオレンジおよびフラペオシンなどに代表されるアクリジン染料；メチレンブルーおよびメチレングリーンなどに代表されるチアジン染料；カプリブルーおよびメルドラブルーなどに代表されるオキサジン染料；シアニン染料；スチリル染料；ピリリウム塩染料およびチオピリリウム塩染料などが挙げられる。
【００５０】
酸化防止剤は、長期にわたって感度安定性を維持させることができる。
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（２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール：ＢＨＴ）のようなヒンダードフェノールなどのフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミンなどのアミン系酸化防止剤、ビタミンＥ、ハイドロキノン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄系化合物、有機燐系化合物などが挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５１】
酸化防止剤の添加量は、電荷発生材料１００重量部に対して、０．１〜５０重量部であるのが好ましく、０．５〜１５重量部であるのが特に好ましい。
酸化防止剤の添加量が０．１重量部未満では、塗工液の保存安定性の向上および感光体の耐久性の向上に充分な効果が得られないことがある。また、酸化防止剤の添加量が５０重量部を超えると、感度特性に悪影響を及ぼすことがある。
【００５２】
レベリング剤および可塑剤は、成膜性、可撓性および表面平滑性を向上させることができる。
レベリング剤としては、例えばシリコーンオイル、フッ素樹脂などが挙げられる。
可塑剤としては、例えばビフェニル、塩化ビフェニル、ベンゾフェノン、o-ターフェニル、二塩基酸エステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、フタル酸エステル、各種フルオロ炭化水素、塩素化パラフィン、エポキシ型可塑剤などが挙げられる。
【００５３】
電荷発生層の膜厚は特に限定されないが、０．０５〜５μｍであるのが好ましく、０．０８〜１μｍであるのが特に好ましい。
電荷発生層の膜厚が０．０５μｍ未満では、光吸収の効率が低下し、感光体の感度が低下することがある。また、非常に小さくなるまで顔料を分散させる必要が生じ、フタロシアニン系顔料を用いる場合にはその結晶型が変化することがある。一方、電荷発生層の膜厚が５μｍを超えると、電荷発生層内部での電荷移動が表面電荷を消去する過程の律速段階となり、感度が低下することがある。また、一定の感度を示すが、コスト的に好ましくないばかりか、均一に塗布することが困難になる。
【００５４】
［電荷輸送層４］
電荷輸送層は、電荷発生材料で発生した電荷を受入れ、輸送する能力を有する電荷輸送材料、フィラーおよびそれらを結着させる結着樹脂を主成分として含有し、任意に公知の添加剤を含有する。
【００５５】
電荷輸送材料（「電荷輸送物質」ともいう）としては、当該技術分野で用いられるホール輸送材料および電子輸送材料を用いることができる。
【００５６】
ホール輸送性材料として、例えば、カルバゾール誘導体、ピレン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、多環芳香族化合物、インドール誘導体、ピラゾリン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、トリアリールメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、エナミン誘導体およびベンジジン誘導体、ならびにこれらの化合物から誘導される基を主鎖または側鎖に有するポリマー、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、エチルカルバゾール−ホルムアルデヒド樹脂、トリフェニルメタンポリマー、ポリ−９−ビニルアントラセンなど、およびポリシランなどが挙げられる。
【００５７】
電子輸送材料としては、例えば、ベンゾキノン誘導体、テトラシアノエチレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、フルオレノン誘導体、キサントン誘導体、フェナントラキノン誘導体、無水フタル酸誘導体、ジフェノキノン誘導体などの有機化合物が挙げられる。
これらの電荷輸送材料は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、後述する実施例１〜３で用いられている構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物および実施例４で用いられている構造式（II）で示されるエナミン化合物であるのが好ましく、前者であるのが特に好ましい。
【００５８】
結着樹脂は、電荷発生層に含まれるものと同様の結着樹脂の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの樹脂の中でも、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレートおよびポリフェニレンオキサイドは、体積抵抗値が１０13Ω以上であって電気絶縁性に優れ、かつ成膜性、電位特性などにも優れるので好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。
【００５９】
フィラーとしては、当該技術分野で用いられる有機系および無機系の粒子を用いることができ、材料としての硬度が高く、結着樹脂に分散し易いものが好ましい。
有機系粒子の構成材料としては、例えば、フッ素系樹脂が挙げられる。
無機系粒子の構成材料としては、例えば、酸化珪素（シリカ）、酸化チタン（チタニア）、酸化亜鉛（ジルコニア）、酸化カルシウム（カルシア）および酸化アルミニウム（アルミナ）などの酸化物ならびに窒化珪素および窒化アルミニウムなどの窒化物などが挙げられる。
本発明においては、フィラーとして、上記の１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、分散安定性および耐刷性に優れる点でシリカ粒子であるのが特に好ましい。
【００６０】
また、フィラーは、本発明の効果を阻害しない範囲で、分散性を向上させるために、ジメチルジクロロシランなどのシランカップリング剤、ハロゲン、窒素、硫黄のような原子がケイ素と結合したシリル化剤、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などの一般的なカップリング剤などの有機化合物で表面処理されていてもよい。
【００６１】
フィラーの平均粒径は、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍであるのが好ましく、２０〜７０ｎｍであるのが特に好ましい。
フィラーの平均粒子径が １０ｎｍ未満では、凝集により分散状態が不均一になることがある。一方、フィラーの平均粒子径が２００ｎｍを超えると、光の散乱が大きくなり画像損失を生じることがある。
【００６２】
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料、フィラー、結着樹脂および必要に応じて公知の添加剤を適当な溶剤に溶解および分散させて電荷輸送層用塗布液を調製し、この塗布液を電荷発生層の表面に塗布し、次いで乾燥して有機溶剤を除去することによって形成することができる。
電荷輸送層用塗布液の調製において、電荷輸送材料およびフィラーなどを分散させるために、下引き層用塗布液の調製と同様に公知の分散装置を用いてもよい。
その他の工程およびその条件は、下引き層の形成に準ずる。
【００６３】
本発明においては、電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａと電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂとが、式：Ｎａ＞Ｎｂの関係を満足し、かつ電荷輸送層の屈折率Ｎが電荷輸送層の表面近傍から電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下するように電荷輸送層を形成する。
電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａが１．９０〜２．５０であり、かつ電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂは１．１０〜１．４０であるのが好ましい。より好ましいＮａは１．９０〜２．２５であり、より好ましいＮｂは１．２５〜１．４０である。
すなわち、電荷輸送層の屈折率Ｎは、１．１０〜２．５０の範囲であるのが好ましい。より好まし範囲は１．２５〜２．２５である。
屈折率の下限となるＮｂが１．１０未満の屈折率を有する電荷輸送層を作成することは技術的に困難である。
一方、屈折率の上限となるＮａが２．５０を超えると、耐刷性が向上する反面、繰り返し電気特性の低下や画像ぼけが生じることがある。
【００６４】
このためには、例えば、電荷輸送層を導電性支持体に平行な少なくとも３層の多層構造とし、電荷輸送層のフィラーの含有量を電荷輸送層の表面近傍の層から電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍の層に段階的に減少させる、すなわち多層構造の中間層におけるフィラーの含有量を電荷発生層側の隣接する層よりも多くかつ電荷輸送層の表面側の隣接する層よりも少なくするのが好ましい。
【００６５】
具体的には、電荷輸送層用塗布液の調製において、予めフィラーの含有量の異なる、フィラー、結着樹脂および溶剤を含む３種以上の電荷輸送層１次分散液を調製しておき、これらにそれぞれ電荷輸送材料、追加の結着樹脂および溶剤、必要に応じて公知の添加剤を加えて、３種以上の電荷輸送層用塗布液を調製し、これらをフィラーの含有量の少ない塗布液から順に電荷発生層の表面に塗布（重ね塗り）すればよい。
各電荷輸送層用塗布液中の電荷輸送材料、フィラーおよび結着樹脂の含有量が後述する範囲になるように適宜調製すればよい。
【００６６】
重ね塗りに際しては、各塗布液が混合しないように、１層塗布する毎に公知の方法で前乾燥するのが好ましい。例えば、実施例のように、円筒状の導電性支持体を用いる場合には、導電性支持体を一定時間回転させて自然乾燥させ、全ての塗布が完了した後に熱風乾燥させてもよい。
塗布方法は、特に限定されず、下引き層と同様の湿式法が挙げられるが、重ね塗りでは塗布と乾燥を繰り返す必要があることから、実施例のように、スプレー銃を用いたスプレー法であるのが好ましい。
【００６７】
電荷輸送材料の配合量をＧ、結着樹脂の配合量をＨとするとき、両者の配合比（Ｇ／Ｈ）は、１０／３０〜１０／１０であるのが好ましく、１０／２４〜１０／１６であるのが特に好ましい。
電荷輸送材料の配合量が少ないと、電荷輸送層におけるキャリア移動度が低下し、感光体の感度が低下するおそれがあり、電荷輸送材料の配合量が多いと、感光層の耐刷性が低下して繰返し使用による膜減り量が増加し、感光体の帯電性が低下するおそれがある。
【００６８】
また、上記のようにフィラーの配合量は、積層する層毎に段階的に変化させる必要があるが、その上限値と下限値の範囲としては、フィラーの配合量をＩ、結着樹脂の配合量をＨとするとき、両者の重量比率（Ｉ／Ｉ）は、２／９８〜２０／８０であるのが好ましく、１０／９０〜１５／８５であるのが特に好ましい。
フィラーの配合量が少ないと耐刷性向上に対して効果的でなく、フィラーの配合量が多いと耐刷性が向上する反面、繰り返し電気特性の低下や画像ぼけが生じることがある。
【００６９】
電荷輸送層の膜厚は、特に限定されないが、５〜５０μｍであるのが好ましく、１０〜４０μｍであるのが特に好ましい。
電荷輸送層の膜厚が５μｍ未満では、感光体表面の帯電保持能が低下することがある。一方、電荷輸送層の膜厚が５０μｍを超えると、感光体の解像度が低下することがある。
【００７０】
本発明の感光体は、電子写真複写機やレーザー、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを光源とする各種プリンターおよび電子写真製版システムなどに使用することができる。
【００７１】
［画像形成装置］
本発明の画像形成装置は、本発明の感光体と、感光体を帯電させる帯電手段と、帯電された感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写されたトナー像を記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備えることを特徴とする。
【００７２】
本発明の画像形成装置について図面を用いて具体的に説明するが、本発明は以下に説明する形態に限定されるものではない。
図２は、本発明の画像形成装置の構成を示す模式側面図である。
図２の画像形成装置２０は、本発明の感光体２１（例えば、図１の感光体）と、帯電手段（帯電器）２４と、露光手段２８と、現像手段（現像器）２５と、転写手段（転写器）２６と、クリーニング手段（クリーナ）２７と、定着手段（定着器）３１と、除電手段（図示せず、クリーニング手段２７に併設される）を含んで構成される。図番３０は記録材としての転写紙を示す。
【００７３】
感光体２１は、図示しない画像形成装置２０本体に回転自在に支持され、図示しない駆動手段によって回転軸線２２回りに矢符２３方向に回転駆動される。駆動手段は、例えば電動機と減速歯車とを含んで構成され、その駆動力を感光体２１の芯体を構成する導電性支持体に伝えることによって、感光体２１を所定の周速度で回転駆動させる。帯電器２４、露光手段２８、現像器２５、転写器２６およびクリーナ２７は、この順序で、感光体２１の外周面に沿って、矢符２３で示される感光体２１の回転方向上流側から下流側に向って設けられる。
【００７４】
帯電器２４は、感光体２１の外周面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。具体的には、例えば帯電器２４は、接触式の帯電ローラ２４ａや帯電ブラシあるいはコロトロンやスコロトロンなどのチャージャーワイヤによって実現される。図番２４ｂはバイアス電源を示す。
【００７５】
露光手段２８は、例えば半導体レーザーなどを光源として備え、光源から出力されるレーザービームなどの光２８ａを、感光体２１の帯電器２４と現像器２５との間に照射することによって、帯電された感光体２１の外周面に対して画像情報に応じた露光を施す。光２８ａは、主走査方向である感光体２１の回転軸線２２の延びる方向に繰返し走査され、これに伴って感光体２１の表面に静電潜像が順次形成される。
【００７６】
現像器２５は、露光によって感光体２１の表面に形成される静電潜像を、現像剤によって現像する現像手段であり、感光体２１を臨んで設けられ、感光体２１の外周面にトナーを供給する現像ローラ２５ａと、現像ローラ２５ａを感光体２１の回転軸線２２と平行な回転軸線まわりに回転可能に支持すると共にその内部空間にトナーを含む現像剤を収容するケーシング２５ｂとを備える。
【００７７】
転写器２６は、現像によって感光体２１の外周面に形成される可視像であるトナー像を、図示しない搬送手段によって矢符２９方向から感光体２１と転写器２６との間に供給される記録材（記録媒体）である転写紙３０上に転写させる転写手段である。転写器２６は、例えば、帯電手段を備え、転写紙３０にトナーと逆極性の電荷を与えることによってトナー像を転写紙３０上に転写させる非接触式の転写手段である。
【００７８】
クリーナ２７は、転写器２６による転写動作後に感光体２１の外周面に残留するトナーを除去し回収する清掃手段であり、感光体２１の外周面に残留するトナーを剥離させるクリーニングブレード２７ａと、クリーニングブレード２７ａによって剥離されたトナーを収容する回収用ケーシング２７ｂとを備える。また、このクリーナ２７は、図示しない除電ランプと共に設けられる。
【００７９】
また、画像形成装置２０には、感光体２１と転写器２６との間を通過した転写紙３０が搬送される下流側に、転写された画像を定着させる定着手段である定着器３１が設けられる。定着器３１は、図示しない加熱手段を有する加熱ローラ３１ａと、加熱ローラ３１ａに対向して設けられ、加熱ローラ３１ａに押圧されて当接部を形成する加圧ローラ３１ｂとを備える。
【００８０】
この画像形成装置２０による画像形成動作は、次のようにして行われる。まず、感光体２１が駆動手段によって矢符２３方向に回転駆動されると、露光手段２８による光２８ａの結像点よりも感光体２１の回転方向上流側に設けられる帯電器２４によって、感光体２１の表面が正または負の所定電位に均一に帯電される。
【００８１】
次いで、露光手段２８から、感光体２１の表面に対して画像情報に応じた光２８ａが照射される。感光体２１は、この露光によって、光２８ａが照射された部分の表面電荷が除去され、光２８ａが照射された部分の表面電位と光２８ａが照射されなかった部分の表面電位とに差異が生じ、静電潜像が形成される。
【００８２】
次いで、露光手段２８による光２８ａの結像点よりも感光体２１の回転方向下流側に設けられる現像器２５から、静電潜像の形成された感光体２１の表面にトナーが供給されて静電潜像が現像され、トナー像が形成される。
【００８３】
感光体２１に対する露光と同期して、感光体２１と転写器２６との間に、転写紙３０が供給される。転写器２６によって、供給された転写紙３０にトナーと逆極性の電荷が与えられ、感光体２１の表面に形成されたトナー像が、転写紙３０上に転写される。
【００８４】
次いで、トナー像の転写された転写紙３０は、搬送手段によって定着器３１に搬送され、定着器３１の加熱ローラ３１ａと加圧ローラ３１ｂとの当接部を通過する際に加熱および加圧され、トナー像が転写紙３０に定着されて堅牢な画像となる。このようにして画像が形成された転写紙３０は、搬送手段によって画像形成装置２０の外部へ排紙される。
【００８５】
一方、転写器２６によるトナー像の転写後も感光体２１の表面上に残留するトナーは、クリーナ２７によって感光体２１の表面から剥離されて回収される。このようにしてトナーが除去された感光体２１の表面の電荷は、除電ランプからの光によって除去され、感光体２１の表面上の静電潜像が消失する。その後、感光体２１はさらに回転駆動され、再度帯電から始まる一連の動作が繰り返されて連続的に画像が形成される。
また、画像形成装置２１は、機種によって上記のクリーニング手段２７と除電手段を装備していないものであってもよい。
【実施例】
【００８６】
以下に実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
【００８７】
（実施例１）
下記の成分：
金属酸化物微粒子：シリカコート酸化チタン微粒子 １重量部
（昭和電工株式会社製、製品名：マックスライト（登録商標）ＴＳ−０４３）
結着樹脂：ポリアミド樹脂 ９重量部
（東レ株式会社製、製品名：アミラン（登録商標）ＣＭ８０００）
溶剤：エタノール ５０重量部
溶剤：テトラヒドロフラン ５０重量部
を容量２０，０００ｍｌの撹拌タンクに投入した。次いで、容量１６，５００ｍｌの横型ビーズミルに分散メディアとして直径０．５ｍｍの窒化ケイ素製ビーズを容量８０％まで投入した分散機に、ダイヤフラムポンプを介して、撹拌タンクの成分を流速３，０００ｍｌ／分程度で送液し、１５時間循環分散しさせて下引き層用塗布液３，０００ｇを調製した。
得られた塗布液を容量２，５００ｍｌの塗工槽に満たし、導電性支持体１としての直径３０ｍｍ、全長３４０ｍｍのアルミニウム製円筒状支持体を浸漬し、引き上げた後、自然乾燥させて膜厚０．１５μｍの下引き層２を導電性支持体１上に形成した。
【００８８】
次いで、下記成分：
電荷発生材料：τ型無金属フタロシアニン ２重量部
（東洋インキ株式会社製、製品名：Liophoton ＴＰＡ−８９１）
結着樹脂：ポリビニルブチラール樹脂 ２重量部
（積水化学工業株式会社製、製品名：エスレックＢＭ−Ｓ）
溶剤：メチルエチルケトン １００重量部
を混合し、さらに分散メディアとしてＺｒＯ2ビーズ（φ３ｍｍ）を ３０容量％充填した容量４，０００ｍｌのボールミルで１２時間分散処理して、電荷発生層用塗布液２,０００ｇを調製した。
得られた塗布液を、下引き層形成の場合と同様の浸漬塗布法で先に設けた下引き層２上に塗布し、１２０℃で１０分間熱風乾燥させて膜厚０．８μｍの電荷発生層３を形成した。
【００８９】
次いで、下記成分：
フィラー：ジメチルジクロロシラン表面処理シリカ粒子（平均粒径１７ｎｍ）１重量部
（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製、製品名：ＴＳ−６１０）
結着樹脂：ポリカーボネート樹脂 １重量部
（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、製品名：Ｚ２００）
溶剤：シクロヘキサノン ８０重量部
を混合し、さらに分散メディアとしてＺｒＯ2ビーズ（φ３ｍｍ）を５０容量％充填した容量５，０００ｍｌのボールミルで５時間分散処理して、電荷輸送層１次分散液（Ａ）５００ｍｌを調製した。
また、フィラーとしてのシリカ粒子の配合量をそれぞれ７重量部および１４重量部としたこと以外は上記と同様にして、２種類の電荷輸送層１次分散液（Ｂ）および（Ｃ）を調製した。
【００９０】
次いで、下記成分：
電荷輸送材料：下記構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物 １８重量部
結着樹脂：ポリカーボネート樹脂 ２０重量部
（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製、製品名：Ｚ２００）
レベリング剤：メチルフェニルシリコーンオイル ０．０２重量部
（信越化学工業株式会社製、製品名：ＫＦ５０）
溶剤：テトラヒドロフラン １２０重量部
を、それぞれ電荷輸送層用１次分散液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と混合し、さらに分散メディアとしてＺｒＯ2ビーズ（φ３ｍｍ）を ５０容量％充填した容量１，０００ｍｌのボールミルで１５時間分散処理して、３種の電荷輸送層用塗布液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）をそれぞれ９００ｇ調製した。
【００９１】
【化１】
【００９２】
スプレー銃に、得られた３種の電荷輸送層用塗布液をそれぞれ充填し、フィラー濃度の低い塗布液から順に、すなわち電荷輸送層用塗布液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の順に先に設けた電荷発生層３上に塗布した。なお、１種の塗布液を塗布した後、塗膜が乾燥する前に、導電性支持体１のアルミニウム製円筒状支持体を回転数６０ｒｐｍで１０分間回転させて、前乾燥させた。３種の塗布液を塗布した後、１２０℃で６０分間熱風乾燥させて、３層からなる膜厚３０μｍの電荷輸送層４を形成し、図１に示される構成の感光体を得た。
【００９３】
上記と同様にして、屈折率測定用の感光体サンプルを作製した。
得られた感光体サンプルを、ミクロトーム（Ｒｅｉｃｈｅｒｔ−Ｎｉｓｓｅｉ製、型式：ＵＬＴＲＡＣＵＴ Ｎ）を用いて膜面方向にカッティングして測定用サンプルを準備し、エリプソメーター（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ製、型式：Ｍ−２０００Ｕ）を用いて、電荷輸送層の膜厚方向の屈折率を算出した。
電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａが２．１２、電荷輸送層の電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂが１．２３で、電荷輸送層の屈折率が電荷発生層側から膜厚方向に１．２３から２．１２に段階的に変化していることがわかった。
【００９４】
（実施例２）
電荷輸送層用塗布液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のシリカ粒子の配合量をそれぞれ０．５重量部、５重量部および１０重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、電荷発生層側から膜厚方向に１．１５から１．９４に段階的に変化していることがわかった。
【００９５】
（実施例３）
電荷輸送層用塗布液（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）のシリカ粒子の配合量をそれぞれ１重量部、１４重量部および２１重量部としたこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、電荷発生層側から膜厚方向に１．２５から２．４３に段階的に変化していることがわかった。
【００９６】
（実施例４）
電荷輸送材料として構造式（Ｉ）で示されるエナミン化合物１８重量部の代わりに、下記構造式（II）で示されるエナミン化合物１０重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
なお、構造式（II）で示されるエナミン化合物を、特許第４１０１６６８号公報に記載の方法により製造した。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、電荷発生層側から膜厚方向に１．３０から２．２４に段階的に変化していることがわかった。
【００９７】
【化２】
【００９８】
（比較例１）
フィラーを含有する電荷輸送層用１次分散液を用いず、１種の電荷輸送層用塗布液を調製し、得られた電荷輸送層用塗布液を下引き層および電荷発生層形成の場合と同様の浸漬塗布法で電荷輸送層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、１．２８であった。
【００９９】
（比較例２）
フィラーとしてのシリカ粒子の配合量を８重量部とした１種の電荷輸送層用１次分散液を調製し、これを混合した１種の電荷輸送層塗布液を調製し、得られた電荷輸送層用塗布液を下引き層および電荷発生層形成の場合と同様の浸漬塗布法で電荷輸送層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、１．７５であった。
【０１００】
（比較例３）
フィラーとしてのシリカ粒子の配合量を２０重量部とした１種の電荷輸送層用１次分散液を調製し、これを混合した１種の電荷輸送層塗布液を調製し、得られた電荷輸送層用塗布液を下引き層および電荷発生層形成の場合と同様の浸漬塗布法で電荷輸送層を形成したこと以外は、実施例１と同様にして感光体を得た。
実施例１と同様にして電荷輸送層の屈折率を測定したところ、２．３２であった。
【０１０１】
得られた実施例１〜４および比較例１〜３の感光体について、（ａ）加速疲労試験および（ｂ）実機耐刷試験を実施した。
【０１０２】
（ａ）加速疲労試験
加速疲労試験用に改造し、かつ画像形成工程における感光体の表面電位を測定できるように表面電位計（トレック・ジャパン株式会社製、型式：ＭＯＤＥＬ３４４）を設けたデジタル複写機（シャープ株式会社製、型式：ＭＸ−Ｍ４５０Ｎ）に感光体を搭載し、高温／高湿下（Ｈ／Ｈ、３５℃／８５％）の環境下で、露光量０．６μＪ／ｃｍ2での照射時の感光体上の表面電位ＶＬ（Ｖ）を測定し（初期帯電電圧−６００Ｖ、露光現像時間７０ｍｓｅｃ）、帯電−露光−除電を３万回繰り返した後の露光時のＶＬ（Ｖ）と１回目（初期）の露光時のＶＬ（Ｖ）との差をΔＶＬ（Ｖ）として繰り返し電気特性を比較した。
【０１０３】
（ｂ）実機耐刷試験
デジタル複写機（シャープ株式会社製、型式：ＭＸ−Ｍ４５０Ｎ）に感光体を搭載し、各特性の耐久性を評価するため、３００Ｋ枚の実写エージング終了時における感度特性、画像特性および耐刷性を評価した。
感度特性（電気特性）を、露光量０．６μＪ／ｃｍ2での照射時の表面電位を基準に評価した。
【０１０４】
画像特性を、１２００ｄｐｉで印字した際のドット（ＤＯＴ）の再現性の顕微鏡観察により評価した。
（評価基準）
Ｇ（ＧＯＯＤ）：ＤＯＴが再現できている
ＮＧ（ＮＯＴ ＧＯＯＤ）：若干のＤＯＴぼけが見られるが、実使用上問題なし
Ｂ（ＢＡＤ）：ＤＯＴぼけが大きく、画像上目視で確認できる
【０１０５】
キズレベルを、３００Ｋ枚の実写エージング終了後における感光体ドラム面上の表面粗さを基準に評価した。表面粗粗さ測定機（東京精密製、Ｓｕｒｆｃｏｍ １４００Ｄ）を用い、Ｒｚ（１０点平均粗さ）、及びＰｃ（ピークカウント）を指標とした。
（評価基準）
キズレベル１： Ｒｚ:０．６以下かつＰｃ：１０以下
２： Ｒｚ:０．８以下かつＰｃ：２０以下
３： Ｒｚ:１．０以下かつＰｃ：２０以下
４： Ｒｚ:１．５以下かつＰｃ：３０以下
５： Ｒｚ:１．５以上あるいは Ｐｃ：３０以上
耐刷性（耐久性）を、感光体の１００Ｋ回転後の膜減り量（μｍ／１００Ｋ回転）を基準に評価した。
得られた結果を電荷輸送層の屈折率と共に表１に示す。
【０１０６】
【表１】
【０１０７】
表１の結果から、電荷輸送層の表面近傍から電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する屈折率Ｎを有する電荷輸送層が積層された本発明の感光体（実施例１〜４）は、耐刷性に優れ、高解像度で長期にわたって安定に動作し得ることがわかる。
一方、電荷輸送層の表面近傍から電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する屈折率Ｎを有さない電荷輸送層が積層された従来の感光体（比較例１〜３）は、本発明の感光体と比較して、耐刷性、解像度および長期にわたる安定動作性に劣ることがわかる。具体的には、電荷輸送層の屈折率が低い、すなわちフィラーの含有量が少ない場合には、フィラー本来の耐刷性を向上させる効果が発揮されず、感光体表面にキズがつき易いことがわかる（比較例１参照）。一方、電荷輸送層の屈折率が高い、すなわちフィラーの含有量が多い場合には、感光体表面にキズがつき難くなるものの、電気特性（感度特性）が低下することがわかる（比較例２および３参照）。
【符号の説明】
【０１０８】
１ 導電性支持体
２ 下引き層
３ 電荷発生層
４ 電荷輸送層
５ 積層型感光層
【０１０９】
２０ 画像形成装置
２１ 電子写真感光体
２２ 回転軸線（感光体回転軸）
２３、２９ 矢符
２４ 帯電手段（帯電器）
２４ａ 帯電ローラ
２４ｂ バイアス電源
２５ 現像手段（現像器）
２５ａ 現像ローラ
２５ｂ ケーシング
２６ 転写手段（転写器）
２７ クリーニング手段（クリーナ）
２７ａ クリーニングブレード
２７ｂ 回収用ケーシング
２８ 露光手段
２８ａ 光
３０ 記録材（転写紙）
３１ 定着手段（定着器）
３１ａ 加熱ローラ
３１ｂ 加圧ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に、下引き層と、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層とが順次積層され、
前記電荷輸送層の屈折率Ｎが、
（１）次式：
Ｎａ＞Ｎｂ
（式中、Ｎａは前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率を示し、Ｎｂは前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率を示す）の関係を満足しかつ
（２）前記電荷輸送層の表面近傍から前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する
ことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａが１．９０〜２．５０であり、かつ前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂが１．１０〜１．４０である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記電荷輸送層が、前記導電性支持体に平行な少なくとも３層の多層構造を有し、かつ該多層構造の中間層におけるフィラーの含有量が、前記電荷発生層側の隣接する層よりも多くかつ前記電荷輸送層の表面側の隣接する層よりも少ない請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記フィラーが、シリカ粒子である請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記電荷輸送材料が、下記構造式（Ｉ）：
【化１】
で示されるエナミン化合物である請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の電子写真感光体と、前記電子写真感光体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を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写された前記トナー像を前記記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、前記電子写真感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
導電性支持体上に、下引き層と、電荷発生材料を含有する電荷発生層と、少なくとも電荷輸送材料およびフィラーを含有する電荷輸送層とが順次積層され、
前記電荷輸送層の屈折率Ｎが、
（１）次式：
Ｎａ＞Ｎｂ
（式中、Ｎａは前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率を示し、Ｎｂは前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率を示す）の関係を満足しかつ
（２）前記電荷輸送層の表面近傍から前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍に向かい段階的に低下する
ことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記電荷輸送層の表面近傍の屈折率Ｎａが１．９０〜２．５０であり、かつ前記電荷輸送層の前記電荷発生層との界面近傍の屈折率Ｎｂが１．１０〜１．４０である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記電荷輸送層が、前記導電性支持体に平行な少なくとも３層の多層構造を有し、かつ該多層構造の中間層におけるフィラーの含有量が、前記電荷発生層側の隣接する層よりも多くかつ前記電荷輸送層の表面側の隣接する層よりも少ない請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記フィラーが、シリカ粒子である請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記電荷輸送材料が、下記構造式（Ｉ）：
【化１】
で示されるエナミン化合物である請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の電子写真感光体と、前記電子写真感光体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を露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光によって形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、現像によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、転写された前記トナー像を前記記録材上に定着して画像を形成する定着手段と、前記電子写真感光体に残留するトナーを除去し回収するクリーニング手段とを少なくとも備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１０９２９８（Ｐ２０１３−１０９２９８Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６５４７（Ｐ２０１１−２５６５４７）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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