JP4021712B2 - 電子写真方式の画像形成装置及び複写機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置における画像形成工程は、感光体の表面を一様に帯電させる帯電工程、一様に帯電された感光体の表面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光工程、現像器からトナーを供給することにより静電潜像をトナー像として顕像化する現像工程、トナー像を記録媒体に転写する転写工程、トナー像の転写が終了した感光体表面から残留トナーを除去するクリーニング工程等から成立している。
【０００３】
このような画像形成装置では、帯電工程を放電により行うものが多く、その放電に伴って硝酸化合物が生成され、この硝酸化合物が空気中の水分と結合することにより硝酸、硝酸塩等のイオン性物質が生成され、さらに、これらのイオン性物質が空気中のアンモニアと反応して硝酸アンモニウムが生成される。
【０００４】
これらのイオン性物質や硝酸アンモニウムは帯電された感光体の表面に付着しやすい性質があり、イオン性物質や硝酸アンモニウムが感光体の表面に付着することにより、感光体表面の劣化が加速されて感光体の異常磨耗が生じたり、付着したイオン性物質により感光体表面が導電化されることにより感光体表面に形成される静電潜像がぼやけて「画像流れ」が生じたりする。
【０００５】
また、感光体においては、異常画像の一因となるトナーフィルミングが発生する。このトナーフィルミングとは、最初にトナーのワックス成分や樹脂成分が感光体表面に付着し、そのワックス成分や樹脂成分に紙粉が付着し、この紙粉は吸湿しやすく、吸湿した紙粉に対してイオン性物質が付着して形成される膜である。このトナーフィルミングの発生により「画像流れ」が生じやすくなる。
【０００６】
このようなことから、感光体の表面に当接するクリーニングブレードにより感光体の表面を磨耗させ、この磨耗により感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを削り取り、感光体の異常磨耗や「画像流れ」の発生を防止し、形成される画像の高品質化を図っている。しかし、この場合の感光体の表面層の磨耗量は、感光体１０万回転あたり２〜３μｍ程度と大きいので、形成される画像の品質は良くなるものの感光体は耐久性が低くなり寿命が短いという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような点に鑑み、感光体の表面層の硬度及び耐磨耗性を高くして磨耗量を少なくし、感光体の耐久性を高めて寿命を長くすることが提案されている。しかし、感光体の表面層の硬度及び耐磨耗性を高くすると、感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを感光体の表面層と共に十分に削り取ることができず、感光体の異常磨耗や「画像流れ」を十分に防止することができず、形成される画像の品質が低下するという問題が発生する。
【０００８】
したがって、感光体の高耐久化及び長寿命化を図るために表面層の硬度及び耐磨耗性が高い感光体を用いる場合には、感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを除去するための何らかの除去手段、例えば、感光体に対するクリーニングブレードの押圧力を所定のタイミングで上昇させる手段などを設けなければならず、感光体周りの狭いスペース内にそのような手段を設けることは難しい。
【０００９】
一方、高耐久・低摩耗性の感光体に生じる「画像流れ」を防止するために、感光体を加熱するドラムヒーターを感光体内部に搭載した電子写真方式の画像形成装置が知られている。確かに、感光体を加熱することによって「画像流れ」の発生は抑制できるものの、ドラムヒーターを搭載するには感光体の径を大きくしなければならず、電子写真方式の画像形成装置の小型化に伴って現在主流となりつつある小径感光体には適用できず、小径感光体の高耐久化は困難とされている。
【００１０】
本発明の目的は、耐磨耗性及び耐久性の高い長寿命の感光体を使用できるとともに、感光体内や感光体周囲に新たな手段を追加することなく形成される画像の高品質化を図ることができる電子写真方式の画像形成装置及び複写機を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の電子写真方式の画像形成装置は、装置本体内に設置された感光体と、前記装置本体内における前記感光体の周囲の水分を除去する空調手段と、を有し、前記感光体は表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍである。
【００１２】
ここで、「１０万回転あたりの磨耗量」とは、１０万回転時の磨耗量を意味するものではなく、感光体の使用可能な回転数、例えば、２０万回転時の磨耗量などから換算した磨耗量を意味する。
【００１３】
したがって、感光体の周囲の水分が空調手段により除去されているので、感光体の周囲に多くの水分が存在することによる不都合、例えば、放電により生成された硝酸化合物が水分と結合することによる硝酸や硝酸塩などのイオン性物質の生成、イオン性物質がアンモニアと反応することによる硝酸アンモニウムの生成が抑制される。このため、感光体の表面へのイオン性物質や硝酸アンモニウムの付着が低減され、及び、トナーフィルミングの発生が低減されるので、感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを除去するための何らかの除去手段を設けることなく、感光体として表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍ程度の耐磨耗性及び耐久性の高い感光体を使用した場合であっても形成される画像の高品質化を長期間に渡って図ることができる。
【００１４】
請求項１記載の発明は、感光体の表面を帯電させる帯電器と、表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍである前記感光体と、露光手段により前記感光体を露光するための、透明板で覆われた露光口の設けられたケースと、前記ケースの内部に形成される略密閉空間内に前記帯電器と前記感光体とを含む、装置本体内に設置された作像モジュールと、前記略密閉空間内における水分を除去する空調手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
したがって、空調手段により水分を除去する領域が作像モジュール内の略密閉空間となり、小さくなる。このため、空調手段の小型化、空調手段の消費電力の低減化を図ることができる。
【００１６】
ここで、「略密閉空間」とは、空調手段による水分除去を作像モジュールの外部と区別して行える程度の密閉性を有する空間を意味し、気体の出入りを完全に遮断するものではない。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、前記保護層にはフィラーが含有されている。
【００１８】
したがって、保護層にフィラーが含有されることにより、感光体の表面の機械的耐久性が向上し、その結果耐磨耗性が向上し、高耐久な感光体を得ることができる。
【００１９】
本発明及び以下の各発明において、「フィラー」とは、このフィラーが含有される材料の耐久性、硬さを向上させるために添加される物質を意味する。また、「電荷発生物質」とは、光が当たると電荷（フリーキャリア）が発生する物質を意味する。また、「電荷輸送物質」とは、発生した電荷を輸送する物質を意味する。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記フィラーは、金属酸化物の一種である。
【００２１】
したがって、金属酸化物は、硬度が高く機械的耐久性向上に有効であり、また、親水性があるために溶媒中への分散性がよいので光散乱性が抑制されて高画質化に有利であり、また、種々の表面処理が可能であるので分酸性の改良や静電特性の改良に対応することができる。
【００２２】
ここでいう金属酸化物としては、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、ジルコニア、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等が好ましく用いられる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、電荷輸送物質が含有されている。
【００２４】
したがって、電荷の輸送をスムーズに行えるようになり、残留電位の低下が良好に行われ、経時での電位安定性に優れ、静電特性的に高耐久性である感光体を得ることができる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項２ないし４のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、カルボン酸化合物が含有されている。
【００２６】
したがって、初期及び経時を含めて残留電位上昇を抑制することができ、また、フィラーの分散性を向上させることができる。
【００２７】
カルボン酸化合物のなかで、複数のカルボン酸残基を有するポリカルボン酸化合物は酸価が高く、また、フィラーへの吸着性が向上する傾向にあり、残留電位の低減及びフィラーの分散性向上に特に有効である。
【００２８】
請求項６記載の発明は、請求項２ないし５のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、高分子電荷輸送物質が含有されている。
【００２９】
したがって、高分子電荷輸送物質は、耐磨耗性に優れるとともに表面硬度が高いために表面に傷がつきにくくなるので、傷が原因となる黒スジや白スジ等の異常画像が発生しにくくなる。
【００３０】
高分子電荷輸送物質としては、公知の種々の材料を使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖、側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、前記保護層が架橋性化合物により形成されている。
【００３２】
したがって、保護層が架橋性化合物により形成されることにより、感光体の表面硬度が向上し、耐磨耗性が向上する。
【００３３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記架橋性化合物は、構造中に窒素原子を含有する電荷輸送物質である。
【００３４】
したがって、電荷輸送物質を含有することにより電荷の輸送をスムーズに行えるようになり、電流電位の低下が良好に行われ、経時での電位安定性に優れ、静電特性的に高耐久性である感光体を得ることができる。
【００３５】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層は、水酸基または加水分解が可能な基を有する有基珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方と、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂を含有する。
【００３６】
したがって、表面の耐磨耗性が向上し、感光体の高耐久性が達成できる。さらに、表面に傷が付きにくくなるので、傷が原因となる黒スジや白スジ等の異常画像が発生しにくくなる。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層とを有し、前記表面層は体積低効率が１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍの電荷注入層である。
【００３８】
したがって、感光体を帯電させるための放電が行われず、放電による感光体表面の劣化が発生せず、表面劣化が原因となる画像ボケが生じにくくなる。電荷注入層の体積抵抗を１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍとすることにより、十分な帯電性が得られ、また、画像流れが生じにくくなる。
【００３９】
なお、帯電を電荷注入方式で行うために、帯電を放電で行う場合に比べると帯電工程時に硝酸化合物が生成されるということはなく、硝酸化合物が水分と結合してイオン性物質を生成することが原因となる不都合は生じないが、感光体周囲が高湿度状態になると、帯電不良や、帯電電荷の保持不良による画像流れが生じやすくなる。
【００４０】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記電荷注入層が、導電性粒子及び結着樹脂を含有する。
【００４１】
したがって、電荷注入層に導電性粒子が含有されることにより、抵抗の環境依存性が小さくなり、静電特性及び画像の環境変動が少なくなる。
【００４２】
導電性粒子としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、錫をドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化錫、酸化ジルコニウム等の金属酸化物の超微粒子が好ましい。
【００４３】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記結着樹脂は、光硬化性又は熱硬化性のアクリル樹脂である。
【００４４】
したがって、表面硬度が高く、耐磨耗性の高い塗膜が得られるとともに、導電性粒子の分散性に優れるため、抵抗分布が極めて均一な電荷注入層の形成が可能となり、抵抗の不均一性に起因する画像ボケや濃度ムラ等の異常画像が生じにくくなる。
【００４５】
請求項１３記載の発明の複写機は、原稿の画像を読取る画像読取装置と、請求項１ないし１２のいずれか一記載の画像形成装置と、前記画像読取装置と前記画像形成装置とを制御して前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で記録媒体上に行わせる制御部と、を有する。
【００４６】
したがって、請求項１ないし１２のいずれか一記載の発明の作用を有する複写機が提供される。
【００４７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。図１は電子写真方式の画像形成装置の概略構造を示す縦断正面図、図２は作像モジュールを示す斜視図、図３は空調手段の構造を示す概略図、図４は作像モジュールと空調手段との接続構造を示す概略図、図５は感光体の構造を示す断面図である。
【００４８】
この画像形成装置の装置本体１内には、記録媒体が積層保持される給紙部２から画像形成された記録媒体が排紙される排紙部３に至る記録媒体搬送路４が形成され、その記録媒体搬送路４に沿って、レジストローラ５、作像モジュール６、転写器７、定着器８等が配置されている。さらに、装置本体１内には、画像データに応じて潜像形成光であるレーザ光を出射することにより後述する感光体の外周面に静電潜像を形成する露光手段９、装置本体１内からの排気を行う排気手段１０、作像モジュール６内の水分を除去する空調手段１１が設けられている。
【００４９】
作像モジュール６は、ケース１２内に、感光体１３、現像ユニット１４、帯電器１５、クリーニングユニット１６等を収納することにより形成されている。
【００５０】
排気手段１１は、定着器８等の熱源部で発生した熱、及び、帯電器１５での放電により生成された硝酸化合物等を装置本体１外に排出するように機能する。排気手段１１の駆動により装置本体１内の空気の一部が装置本体１外に排出されると、排出量に相当する量の空気が装置本体１のカバー部分に形成されているスリット状の開口部分から装置本体１内に流入する。
【００５１】
作像モジュール６のケース１２には、作像モジュール６内に外部から水分が入り込む可能性のある開口として、感光体１３の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写するための転写用開口１７のみが形成されており、このような作像モジュール６内の空間は略密閉空間とされている。さらに、ケース１２には、露光手段９から出射されたレーザ光（潜像形成光）を感光体１３の外周面に露光させるためのスリット状の露光口１８が形成されている。この露光口１８はガラスや樹脂などの透明板１９で覆われ、作像モジュール６内の空間の密閉性が高められている。
【００５２】
空調手段１１は図３に示すように、収納ケース２０、収納ケース２０内に収納された除湿手段２１及びポンプ２２、収納ケース２０に形成された吸気口２３及び排気口２４等により構成されている。除湿手段２１は、ペルチェ素子などの冷却結露手段２１ａと、主に毛細管現象を利用して結露を収納ケース２０外へ輸送する吸着輸送手段２１ｂとにより構成されている。吸着輸送手段２１ｂは繊維を束ねた構造のもので、この吸着輸送手段２１ｂにおける収納ケース２０外へ突出した部分は、輸送された水分を蒸発させる蒸発部２１ｃとされている。
【００５３】
空調手段１１と作像モジュール６とは図４に示すように接続され、空調手段１１の排気口２４から排気される除湿された空気が作像モジュール６の供給口２５に接続されている。作像モジュール６には、この作像モジュール６内の空気を作像モジュール６外に排気するための排気口２６が形成されている。即ち、ポンプ２２の駆動により吸気口２３から空調手段１１内に吸入された空気は、除湿手段２１により除湿され、除湿された空気が排気口２４から排気されるとともに供給口２５から作像モジュール６内に供給され、この空気は作像モジュール６内を循環して排気口２６から作像モジュール６外に排気される。
【００５４】
本実施の形態で使用する感光体１３は、表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍのものであり、図５に示すように、中心部に位置するパイプ状の導電性支持体２７と、導電性支持体２７の外周側に設けられ感光層２８と、感光層２８の外周側に設けられた表面層としての保護層２９とにより構成されている。感光層２８は、電荷発生物質を含有する電荷発生層２８ａと、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層２８ｂとが積層して形成されている。
【００５５】
導電性支持体２７としては、体積抵抗が１０10 Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化錫、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【００５６】
この他、上述したフィルム状もしくは円筒状のプラスチックや紙の上に、導電性粉体を適当な結着樹脂に分散した導電性層を塗工したものについても、本発明の導電性支持体２７として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、又は、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、或いは、導電性酸化錫、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗工することにより設けることができる。
【００５７】
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、ポリフッ化エチレンなどの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体２７として良好に用いることができる。
【００５８】
つぎに、感光層２８について説明する。感光層２８は単層でも積層でもよいが、先ず電荷発生層２８ａと電荷輸送層２８ｂとで構成される場合から述べる。
【００５９】
電荷発生層２８ａは、電荷発生物質を主成分とする層であり、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体２７上に塗工し、乾燥することにより形成される。
【００６０】
電荷発生層２８ａは、公知の電荷発生物質をすべて用いることが可能であり、その代表として、チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、銅フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料等、公知の材料が挙げられ、これらは有用に用いられる。また、これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合して用いることも可能である。
【００６１】
必要に応じて電荷発生層２８ａに用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し１〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
【００６２】
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても２種以上混合して用いてもよい。
【００６３】
電荷発生層２８ａは、上述したように電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等の添加剤が含まれていても良い。
【００６４】
電荷発生層２８ａを形成するための塗工液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。電荷発生層２８ａの膜厚は、０.０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０.１〜２μｍである。
【００６５】
電荷輸送層２８ｂは、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層２８ａ上に塗工、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは２種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、滑材等を添加することが可能であり有用である。
【００６６】
電荷輸送物質は、正孔輸送物質と電子輸送物質とに分類される。電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【００６７】
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質（正孔輸送物質、電子輸送物質）は単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００６８】
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００６９】
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は解像度や応答性の点から、３０μｍ以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム（特に帯電電位等）によって異なるが、５μｍ以上が好ましい。
【００７０】
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
【００７１】
感光体１３の表面層として感光層２８上に保護層２９を設けることが、耐久性・耐摩耗性を向上させる意味から好ましい。保護層２９としては、本発明に示す摩耗の条件（１０万回転あたりの磨耗量が０．０５〜０．５μｍ）を満たしていれば如何なるものでも構わない。例えば、ヒドロキシ官能基を有する正孔輸送ヒドロキシアリールアミンと、そのヒドロキシ官能基と水素結合を形成することができるポリアミドフィルム形成バインダーとを含有した層（特開平７−２５３６８３号公報）、熱硬化性ポリアミド樹脂中にヒドロキシ官能基を有するヒドロキシアリールアミン化合物と、硬化触媒とを加え、塗工した後に加熱硬化した膜（米国特許第５，６７０，２９１号明細書）、アルコキシシリル基を含有する電荷輸送化合物と、アルコキシシラン化合物とを用いて硬化した層（特開平３−１９１３５８号公報）、オルガノポリシロキサンとコロイダルシリカ、及び導電性金属酸化物とアクリル系樹脂とを用いて硬化した層（特開平８−９５２８０号公報）、導電性金属酸化物を珪素官能基を有するアクリル酸エステルとともに架橋した層（特開平８−１６０６５１号公報）、導電性金属酸化物を光硬化性アクリルモノマーやオリゴマーとともに架橋した層（特開平８−１８４９８０号公報）、エポキシ基を含有する電荷輸送性化合物を用いて硬化した層（特開平８−２７８６４５号公報）、水素を有するダイヤモンド状カーボンもしくは、非晶質カーボンやフッ素を有する結晶性炭素の層（特開平９−１０１６２５号公報、特開平９−１６０２６８号公報、特開平１０−７３９４５号公報）、シアノエチルプルランを主成分とする層（特開平９−９０６５０号公報）、シリルアクリレート化合物とコロイドシリカを架橋した層（特開平９−３１９１３０号公報）、ポリカーボネート系グラフト共重合体を用いた層（特開平１０−６３０２６号公報）、コロイダルシリカ粒子とシロキサン樹脂を硬化した層（特開平１０−８３０９４号公報）、ヒドロキシ基を含有する電荷輸送化合物と、イソシアネート基含有化合物とを用いて硬化した層（特開平１０−１７７２６８号公報）、等が挙げられる。
【００７２】
これらのなかでも、実用性・コスト・感度等に対する影響から、感光体１３の表面層として好適なものは、少なくとも結着樹脂中にフィラーを含有した保護層２９、架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成された保護層２９、体積抵抗が１×１０８〜１×１０14Ω・ｃｍの電荷注入層である。
【００７３】
保護層２９に含有されるフィラーについて説明する。フィラーとしては、有機性フィラー及び無機性フィラーとがある。有機性フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、ａ−カーボン粉末等が挙げられ、無機性フィラーとしては、銅、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、ジルコニア、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などの無機材料が挙げられる。これらのフィラーの中で、フィラー硬度や光散乱性の点から無機材料、特に金属酸化物を用いることが耐摩耗性あるいは高画質化に対し有利である。さらに、金属酸化物の使用は塗膜品質に対しても有利である。塗膜品質は画像品質や耐摩耗性に大きく影響するため、良好な塗膜を得ることは高耐久化及び高画質化に対し有効となる。
【００７４】
また、これらの金属酸化物の中でも、画像ボケが発生しにくいフィラーとしては、電気絶縁性が高いフィラーの方が好ましい。導電性フィラーを感光体の表面層に含有させた場合には、表面の抵抗が低下することによって電荷の横移動が起こり、画像ボケが発生しやすくなる。特に、フィラーの比抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以上であることが解像度の点から好ましく、このようなフィラーとしては、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、シリカ等が挙げられる。一方、フィラーの比抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性フィラーもしくは比抵抗が比較的低いフィラーとしては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等が挙げられ、本発明においては画像ボケが発生しやすくなることから、好ましくない傾向にある。但し、フィラーが同じ材質であっても、フィラーの比抵抗は異なる場合があるため、フィラーの種類によって完全に分類されるものではなく、フィラーの比抵抗によって決めることが重要である。また、これらのフィラーを２種以上混合して用いることも可能であり、それによって表面の抵抗を制御することも可能である。
【００７５】
さらに、画像ボケの抑制効果を高めるためには、等電点におけるｐＨが少なくとも５以上を示すフィラーを選択することが好ましく、より塩基性を示すフィラーであるほどその効果が高くなる傾向がある。液中に分散しているフィラーはプラスあるいはマイナスに帯電しており、その帯電性はフィラー粒子の安定性や解像度にも影響を及ぼす場合がある。等電点におけるｐＨがより塩基性を示すフィラーは、その帯電性や抵抗の面から画像ボケの抑制に対して有効である。等電点におけるｐＨが５以上の金属酸化物としては、前述のフィラーの中でも酸化チタン、ジルコニア、アルミナ等が挙げられ、特に酸化チタン＜ジルコニア＜アルミナの順に塩基性が高くなることから、アルミナを用いることがより好ましい。さらに、光透過性が高く、熱安定性が高い上に、耐摩耗性に優れた六方細密構造であるα型アルミナは、画像ボケの抑制や耐摩耗性の向上、塗膜品質、光透過性等の点から特に有効に使用することができる。
【００７６】
フィラーの屈折率についても同様であり、フィラーの屈折率が１．０未満及び２．０より大きい場合は、保護層の透過率が低下し、従って書込ドットの潜像での再現性が低下し画質が低下する。フィラーの屈折率は、例えば屈折率の値を少しずつ変化できる液体中に粒子を浸し、粒子界面が不明確になる液の屈折率から求めることが出来る。液体の屈折率はアッベの屈折率計などにより求めることができる。
【００７７】
さらに、これらのフィラーは少なくとも一種の表面処理剤で表面処理を施すことが可能である。表面層（保護層２９）にフィラーが含有された感光体１３において、オゾンやＮＯｘガスの曝露による画像ボケの発生は、それらがフィラー表面に吸着することによって引き起こされている場合が考えられる。表面処理剤によってフィラーの比抵抗や等電点におけるｐＨを変化させることが可能となり、表面処理剤によって画像ボケの抑制効果が大幅に高まる場合がある。フィラーの表面処理は、画像ボケの抑制効果だけでなく、フィラーの分散性を向上させる効果もあり、塗膜の透明性の向上、塗膜欠陥の抑制、さらには耐摩耗性の向上や偏摩耗の抑制に対しても有効である。
【００７８】
表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、前述のフィラーの比抵抗や等電点におけるｐＨを維持できる表面処理剤が好ましい。前述のフィラーの等電点におけるｐＨは、表面処理によって変化させることができる。すなわち、酸性処理剤で処理したフィラーは酸性側に、塩基性処理剤で処理したフィラーは塩基性側に等電点が移動するため、本発明の構成においては、表面処理剤についてもより塩基性を示す処理剤を用いることが、フィラーの分散性や画像ボケ抑制の点から好ましい。例えば、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、ジルコアルミネート系カップリング剤等は特に有効に使用することができる。また、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理もフィラーの分散性及び画像ボケの点から好ましく用いられる。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を軽減できる場合がある。また、フィラーの等電点におけるｐＨが５以下の酸性を示しても、表面処理剤に上記の塩基性処理剤を使用することによって、本発明における効果を得ることも可能である。
【００７９】
フィラーの平均一次粒径（最小単位の平均粒径）は、０．０１〜０．９μｍであることが光透過性や耐摩耗性の点から好ましく、０．１〜０．５μｍがより好ましい。フィラーの平均一次粒径がこれよりも小さい場合には、フィラーの凝集や耐摩耗性の低下等が起こりやすくなるだけでなく、フィラーの比表面積の増加により画像ボケの影響が増加する場合がある。また、フィラーの平均一次粒径がこれよりも大きい場合には、フィラーの沈降性が促進されたり、画質劣化あるいは異常画像が発生したりする場合がある。
【００８０】
これらのフィラーが含有されることによって引き起こされる残留電位上昇を抑制するためには、カルボン酸化合物の一種を添加させることによって実現される。なお、本発明におけるカルボン酸化合物は、不揮発分１００％のものであっても、予め有機溶剤等に溶解されたものであってもよい。
【００８１】
これらのカルボン酸化合物としては、一般に知られている有機脂肪酸や高酸価樹脂あるいは共重合体等、分子構造中にカルボキシル基を含む化合物であればすべて使用することができる。例えば、ラウリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、アジピン酸、オレイン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、サリチル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸、芳香族カルボン酸等の如何なるカルボン酸をも使用することが可能である。さらに、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、末端カルボン酸不飽和ポリエステル、またはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸等、飽和もしくは不飽和の炭化水素を基本骨格とし、少なくとも一つ以上のカルボキシル基が結合されたポリマーやオリゴマーあるいはコポリマーはすべて含まれ、残留電位上昇を抑制する効果だけでなく、フィラーの分散性を向上させる効果が高いことから、より有効に用いられる。これらのカルボン酸化合物の中でも複数のカルボン酸残基を有するポリカルボン酸化合物は酸価が高く、またフィラーへの吸着性が向上する傾向にあり、残留電位の低減及びフィラーの分散性向上に対し、特に有効かつ有用である。
【００８２】
カルボン酸化合物を用いることによる残留電位の低減は、これらの化合物が酸価を有するため、及び、フィラーへの吸着性があるためと考えられる。フィラーの添加による残留電位の上昇は、フィラー表面の極性基が電荷トラップサイトになることによって起こると考えられ、このフィラーの極性基にこれらのカルボキシル基が吸着しやすく、それによって残留電位の低減効果が高まるものと考えられる。また、これらのカルボン酸化合物は、フィラーと結着樹脂との双方に親和性を持たせて濡れ性を高め、かつ立体障害あるいは電気的反発を与えることによりフィラー間の相互作用を減少させ安定性を高めることによりフィラーの分散性が向上する効果を有する。
【００８３】
上記分散剤の添加量としては、用いる分散剤の酸価によって下記の関係式を満たすことが好ましい。
０．１≦（分散剤の添加量×分散剤の酸価）／（フィラーの添加量）≦２０
但し、必要最小量に設定することがより好ましい。添加量を必要以上に多くすると、画像ボケの影響が現れることがあり、添加量が少なすぎると分散性の向上や残留電位の低減効果が十分に発揮されなくなり、異常画像の発生を引き起こすことになる。
【００８４】
保護層２９に含有される結着樹脂には、上述した電荷輸送層２８ｂに用いられる結着樹脂をすべて使用することが可能であるが、結着樹脂によってもフィラー分散性が影響されるため、フィラー分散性に悪影響を与えないことが重要である。また、酸価を有する樹脂は、残留電位を低減させる上でも有用であり、結着樹脂としてすべてに、あるいは他の結着樹脂と混合させて一部に添加して使用することが可能である。使用可能な樹脂の一例としては、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、アクリル酸やメタクリル酸を用いた各種共重合体、スチレンアクリル共重合体、ポリアリレート、ポリアクリレート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂あるいは共重合体等が挙げられる。また、これらの材料は２種以上混合して用いることが可能である。
【００８５】
また、結着樹脂は画像ボケに対しても大きな影響を与え、耐ＮＯｘ性あるいは耐オゾン性の高い結着樹脂を使用することは、画像ボケを抑制するだけでなく、耐摩耗性をも向上させる効果を有する。それらの結着樹脂としてはポリマーアロイも有効に使用することが可能であり、少なくともポリエチレンテレフタレートとのポリマーアロイは画像ボケ抑制効果が高く有用である。
【００８６】
また、本発明における保護層２９においては、少なくとも１種の電荷輸送物質を含有させることが残留電位を低下させる上で好ましい。保護層２９に含有される電荷輸送物質には、上述した電荷発生層２８ａ上に形成される電荷輸送層２８ｂに含まれる電荷輸送物質をすべて使用することが可能であるが、保護層２９に含有される電荷輸送物質と電荷輸送層２８ｂに含有される電荷輸送物質とが各々異なるものであってもよい。
【００８７】
また、保護層２９には電荷輸送物質としての機能と結着樹脂としての機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これらの高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖、側鎖の少なくとも一方に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、以下の（化学式１）〜（化学式１０）で表される高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。これらを以下に例示し、具体例を示す。
【００８８】
【化１】
【００８９】
この化学式（１）中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ はそれぞれ独立して置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子、Ｒ４は水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、Ｒ５ ，Ｒ６ は置換もしくは無置換のアリール基、ｏ，ｐ，ｑはそれぞれ独立して０〜４の整数、ｋ，ｊは組成を表し、０．１≦ｋ≦１、０≦ｊ≦０．９、ｎは繰り返し単位数を表し５〜５０００の整数である。Ｘは脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基、または下記一般式で表される２価基を表す。
【００９０】
【化２】
【００９１】
この化学式中、Ｒ１０１，Ｒ１０２ は各々独立して置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表す。ｌ、ｍは０〜４の整数、Ｙは単結合、炭素原子数１〜１２の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−Ｏ−，−Ｓ−，−ＳＯ−，−ＳＯ２−，−ＣＯ−，−ＣＯ−Ｏ−Ｚ−Ｏ−ＣＯ−（式中Ｚは脂肪族の２価基を表す。）または、下記化学式を表す。
【００９２】
【化３】
【００９３】
この化学式中、ａは１〜２０の整数、ｂは１〜２０００の整数、Ｒ１０３、Ｒ１０４は置換または無置換のアルキル基又はアリール基を表す。ここで、 Ｒ１０１ とＲ１０２，Ｒ１０３とＲ１０４は、それぞれ同一でも異なってもよい。
【００９４】
【化４】
【００９５】
この化学式（２）中、Ｒ７, Ｒ８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１, Ａｒ２, Ａｒ３は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【００９６】
【化５】
【００９７】
化学式（３）中、Ｒ９, Ｒ１０は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ４ ，Ａｒ５，Ａｒ６ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【００９８】
【化６】
【００９９】
化学式（４）中、Ｒ１１, Ｒ１２ は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ７, Ａｒ8, Ａｒ9は同一あるいは異なるアリレン基、ｐは１〜５の整数を表す。Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１００】
【化７】
【０１０１】
化学式（５）中、Ｒ１３， Ｒ１４は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１０， Ａｒ１１， Ａｒ１２は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｘ１， Ｘ２ は置換もしくは無置換のエチレン基、又は置換もしくは無置換のビニレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１０２】
【化８】
【０１０３】
化学式（６）中、Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１３， Ａｒ１４，Ａｒ１５，Ａｒ１６は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３は単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表し同一であっても異なってもよい。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１０４】
【化９】
【０１０５】
化学式（７）中、Ｒ１９，Ｒ２０ は水素原子、置換もしくは無置換のアリール基を表し，Ｒ１９とＲ２０は環を形成していてもよい。Ａｒ１７，Ａｒ１８，Ａｒ１９ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１０６】
【化１０】
【０１０７】
化学式（８）中、Ｒ２１は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２０，Ａｒ２１，Ａｒ２２，Ａｒ２３ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１０８】
【化１１】
【０１０９】
化学式（９）中、Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２４，Ａｒ２５，Ａｒ２６，Ａｒ２７，Ａｒ２８は同一あるいは又は異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１１０】
【化１２】
【０１１１】
化学式（１０）中、Ｒ２６，Ｒ２７ は置換もしくは無置換のアリール基、 Ａｒ２９，Ａｒ３０，Ａｒ３１は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１１２】
保護層２９中に含有される上述のフィラーは、少なくとも有機溶剤、分散剤とともにボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などの従来方法を用いて分散することができる。分散剤は、塗工液中のフィラーの凝集、さらにはフィラーの沈降性を抑制し、フィラーの分散性が著しく向上させることから、フィラーや有機溶剤とともに分散前より添加することが好ましい。一方、結着樹脂や電荷輸送物質は、分散前に添加することも可能であるが、その場合分散性が若干低下する場合が見られる。従って、結着樹脂や電荷輸送物質は、有機溶剤に溶解された状態で分散後に添加することが好ましい。
【０１１３】
以上のようにして得られた塗工液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等、従来の塗工方法を用いることができるが、比較的薄い膜を均一に、かつフィラー分散性の良好な膜を形成するためにはスプレー塗工が最も適している。
【０１１４】
つぎに、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の外観上の構成は第１の実施の形態と同じであり、図面は図１ないし図５を援用して説明する。
【０１１５】
本実施の形態は、保護層２９が架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成されたものである。他の構成については、第１の実施の形態と同じである。
【０１１６】
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、保護層２９に化合物反応性基を有する電荷輸送性材料を用いて形成された層、架橋性化合物を用いて形成された層等の架橋硬化させた層が好適である。
【０１１７】
前記反応性基を有する電荷輸送性材料を用いて形成された層において、反応性基を有する電荷輸送性材料としては、同一分子中に電荷輸送性成分と、加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分と、ヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分と、カルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分と、エポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分と、イソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これらの中でも、耐刷性の観点から、同一分子中に電荷輸送性成分と、加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物が好適である。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【０１１８】
前記架橋性化合物を用いて形成された層において、架橋性化合物としては、構造中に窒素原子を含有する架橋性電荷輸送性化合物、シリコンハードコート材料、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、電荷輸送性の観点から、構造中に窒素原子を含有する架橋性電荷輸送性化合物が好適である。
【０１１９】
さらに本発明における「水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物又はその縮合物」は、具体的には下記一般化学式（１１）で表される水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物又はその加水分解物縮合物の１種以上を加熱硬化して３次元網目構造を形成したシロキサン系樹脂を表す。
（Ｒ）n−Ｓｉ−（Ｘ）４−ｎ （１１）
化学式（１１）中、Ｒは化学式中の珪素原子に炭素が直接結合した形の有機基を表し、Ｘは水酸基又は加水分解性基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。
【０１２０】
化学式（１１）で表される有機珪素化合物において、Ｒで示される珪素に炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含（メタ）アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、２，３−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、１，１，１−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げられる。特にはメチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基が好ましい。又、Ｘの加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基が挙げられる。特には炭素数６以下のアルコキシ基が好ましい。
【０１２１】
又、化学式（１１）で表される有機珪素化合物は、単独のもの１種でも良いし、２種以上の有機珪素化合物を組み合わせて使用しても良い。但し、架橋構造を形成するためには、少なくともｎが０又は１の有機珪素化合物を使用することが好ましい。
【０１２２】
又、化学式（１１）で表される有機珪素化合物の具体的化合物で、ｎが２以上の場合、複数のＲは同一でも異なっていても良い。同様に、ｎが２以下の場合、複数のＸは同一でも異なっていても良い。又、化学式（１１）で表される有機珪素化合物を２種以上を用いるとき、Ｒ及びＸはそれぞれの化合物間で同一でも良く、異なっていても良い。
【０１２３】
有機珪素化合物としては、上記有機珪素化合物を酸性条件下〜塩基性条件下で加水分解してオリゴマー化した加水分解縮合物として用いても良い。
【０１２４】
上記有機珪素化合物又はその加水分解縮合物には、コロイダルシリカを加えても良い。コロイダルシリカの添加は有機珪素化合物の加水分解縮合時でも良く、その後で加えても良い。
【０１２５】
本発明の「水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方と、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂」とは、上記水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方、と後述する反応性基を有する電荷輸送性化合物とが反応して、架橋構造を有するシロキサン系樹脂構造中に部分構造として電荷輸送性能を有する構造単位を取り込んだシロキサン系樹脂である。
【０１２６】
反応性基を有する電荷輸送性化合物には、下記一般化学式（１２）の化学構造を有する電荷輸送性能物質が代表的であるが、有機珪素化合物やコロイダルシリカの水酸基と反応する反応性基を有し、且つ電子或いは正孔のドリフト移動度を有する性質を示す化合物であれば良く、下記化学構造に限定されない。
【０１２７】
Ａ−（Ｚ）ｍ （１２）
化学式（１２）中、Ａは電荷輸送性化合物基、Ｚは水酸基、メルカプト基、アミノ基、有機珪素含有基から選ばれる基であり、ｍは１〜４の整数を表す。Ａの電荷輸送性化合物基として、正孔輸送型はオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾリン、ビスイミダゾリジン、ヒドラゾン、ベンジジン、ピラゾリン、トリアリールアミン、オキサゾロン、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、キナゾリン、アクリジン、フェナジン等の構造単位を含む化合物基及びこれらの誘導体から派生する化合物基が挙げられる。
【０１２８】
また、本発明における「水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方、及び、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂」は、予め構造単位にシロキサン結合を有するモノマー、オリゴマー、ポリマーに触媒や架橋剤を加えて新たな化学結合を形成させ３次元網目構造を形成することもあり、又、加水分解反応とその後の脱水縮合によりシロキサン結合を促進させモノマー、オリゴマー、ポリマーから３次元網目構造を形成することもできる。
【０１２９】
一般的には、アルコキシシランを有する組成物、又はアルコキシシランとコロイダルシリカを有する組成物の縮合反応により３次元網目構造を形成することができる。
【０１３０】
３次元網目構造を形成させる触媒としては有機カルボン酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン酸、炭酸及びチオシアン酸の各アルカリ金属塩、有機アミン塩（水酸化テトラメチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウムアセテート）、錫有機酸塩（スタンナスオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマリエート等）、アルミニウム、亜鉛のオクテン酸、ナフテン酸塩、アセチルアセトン錯化合物等が挙げられる。
【０１３１】
本発明における樹脂層にはヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することができ、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的である。
【０１３２】
つぎに、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の外観上の構成は第１の実施の形態と同じであり、図面は図１ないし図５を援用して説明する。
【０１３３】
本実施の形態は、感光体１３の表面層（第１の実施の形態の保護層２９に相当する部分）を、体積抵抗が１×１０８〜１×１０14Ω・ｃｍの電荷注入層としたものである。他の構成については、第１の実施の形態と同じである。
【０１３４】
電荷注入層の体積抵抗は、十分な帯電性が得られ、また画像流れを起こしにくくするため、体積抵抗が１×１０8 〜１×１０15Ω・ｃｍであることが好ましく、特に画像流れの点から、体積抵抗が１×１０10〜１×１０14Ω・ｃｍであることが好ましい。
【０１３５】
体積抵抗が１×１０8 Ω・ｃｍ未満では、高湿環境で帯電電荷が表面方向に保持されないため画像流を生じ易くなる。また、体積抵抗が１×１０15Ω・ｃｍを超えると帯電部材からの帯電電荷を十分注入保持できず帯電不良を生じ易くなる傾向にある。
【０１３６】
ここで、本発明における電荷注入層の体積抵抗値の測定方法は、表面に金を蒸着させたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に表面層を作成し、これを体積抵抗測定装置（ヒューレットパッカード社製４１４０Ｂ ｐＡ ＭＡＴＥＲ）にて、２３℃、６５％湿度の環境で１００Ｖの電圧を印加して測定するというものである。
【０１３７】
このような電荷注入層を感光体１３表面に設けることによって、帯電部材から注入された帯電電荷を保持する役割を果し、更に光露光時にこの電荷を感光体支持体２７に逃がす役割を果し残留電位を低減させる。
【０１３８】
この電荷注入層は、金属蒸着膜等の無機の層あるいは導電性微粒子を結着樹脂中に分散させた導電粉分散樹脂層等によって構成され、蒸着膜は蒸着、導電性微粒子分散樹脂膜はディッピング塗工法、スプレー塗工法、ロールコート塗工法及びビーム塗工法等の適当な塗工法にて塗工することによって形成される。また、絶縁性の結着樹脂に光透過性の高いイオン導電性を持つ樹脂を混合もしくは共重合させて構成するもの、または中抵抗で光導電性のある樹脂単体で構成するものでもよい。その構成としては、導電性粒子を絶縁性樹脂に分散させて抵抗を調節するのが好ましい。
【０１３９】
光導電層の上にこのような中抵抗層を設けるため、電荷注入層の膜厚はあまり厚くすることは好ましくない。しかしながら一方で、電荷注入層が摩耗によって失われてしまうと注入帯電が行われないため、帯電不良を生ずる。このようなことから、電荷注入層はある程度薄膜で、かつ高い強度を有することが要求される。具体的には、電荷注入層の膜厚は、１〜１０μｍが好ましい。
【０１４０】
本発明の電荷注入層に用いる導電性粒子としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、錫をドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化錫、酸化ジルコニウム等の超微粒子を１種、もしくは２種以上を用いることができる。
【０１４１】
これらの導電性粒子を分散する結着樹脂としては、一般的な絶縁性の樹脂を用いることができるが、前述のように膜強度の点から、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等、反応性官能基を持ったモノマー、もしくはオリゴマーを成膜時に熱や光で架橋する硬化型の樹脂が好ましい。導電性粒子と結着樹脂の比率（重量比）としては、５／１０〜１０／２程度が好適である。更にこれに対し、潤滑性付与剤、可塑剤等の添加剤を適宜加えても良い。
【０１４２】
これらのなかでも、導電性微粒子の分散性、保護層としての機械的強度の点から光硬化性又は熱硬化性のアクリル樹脂を用いることが好ましい。
【０１４３】
電荷注入層は、必要に応じて、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等の可塑剤、シリコンオイルなどの表面改質剤、フェノール系、硫黄系、リン系、アミン系化合物等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ヒンダードアミン系化合物等の光劣化防止剤等の添加剤を含有してもよい。
【０１４４】
また、電荷注入層は、有機溶剤中に上記に挙げた材料を溶解又は分散させた塗工液を塗工することにより成膜して形成することができる。有機溶剤としては、用いる材料の種類によって異なり、最適なものを選択して用いることが好適であるが、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルセロソルブ等のエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類；ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホキシド及びスルホン類；塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン等の芳香族類などが挙げられる。これらの中でも、感光層２８を溶解しにくいという観点からメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、ジブチルエーテルなどのエーテル類、ヘキサン、アイソパーなどの炭化水素類が好ましい。
【０１４５】
有機溶剤中に上記に挙げた材料を溶解又は分散させた塗工液を塗工する方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の塗工方法が挙げられる。
【０１４６】
電荷注入層を有する感光体１３を用いた場合の画像形成装置における帯電部材であるが、通常のスコロトロン等のコロナ帯電、ローラー帯電を用いることは可能だが、電荷注入層との接触性に優れておりかつ転写後に感光体上に残留した転写残トナーを従来のクリーニング等の実質的なクリーニング手段を設けることなく、ブラシで回収する、所謂クリーナーレスが実現できる等の点で、磁気ブラシであることが好ましい。
【０１４７】
磁気ブラシに用いられる磁性粒子としては、樹脂とマグネタイト等の磁性体を混練して粒子に成形したもの、もしくはこれに抵抗調節のために導電カーボン等を混ぜたもの、焼結したマグネタイト、フェライト、もしくはこれらを還元処理や樹脂コーティングして抵抗値を調節したもの、またはこれらの磁性粒子をメッキ処理して抵抗値を調節したもの等が使用可能である。磁性粒子の抵抗値としては、１０4 〜１０7 Ω・ｃｍが好ましい。１０4 Ω・ｃｍに満たないと感光体のリーク、磁性粒子の感光体への付着が生じ易く、１０7 Ω・ｃｍを超えると電荷の注入が充分行われず帯電不良を生じ易くなる。磁性粒子を磁気ブラシとして帯電部材を構成するには、導電性マグネットロールまたはマグネットロールを内包した非磁性導電スリーブ上に磁力により維持することで構成される。
【０１４８】
このように構成された磁気ブラシは、感光体１３に接するように配され、必要に応じて回転される。回転方向は両者の接触点における移動方向で感光体１３と正逆どちらでもさしつかえないが、逆回転の方が周速差により接触確率が増加するため有利である。
【０１４９】
また、本発明においては、感光層２８を電荷注入層塗工時の溶剤からの保護、電荷注入層と感光層２８との接着性向上、注入電荷を電荷注入層と感光層２８との中間に止めて注入電荷による帯電電位の低下の防止、等を目的として感光層２８と電荷注入層との間に中間層を設けてもよい。中間層の材料としては、上述の観点から、例えばエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、シリコン樹脂、弗素樹脂等の各種の有機高分子化合物；トリメチルモノメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤；チタンテトラブトキサイド、アルミニウムトリプロポキサイド、ジルコニウムテトラブトキサイド等の金属アルコキサイド；チタンアセチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネート等の金属アセチルアセトン錯体の１種又は２種以上を組み合わせることにより形成される高分子化合物があげられる。中間層の厚さは、通常１０μｍ以下好ましくは０．１〜１．０μｍ程度である。
【０１５０】
つぎに、本発明の第４の実施の形態を図６に基づいて説明する。なお、第１の実施の形態において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【０１５１】
本実施の形態の画像形成装置の基本的構造は第１の実施の形態と同じであり、異なる点は感光体１３に代えて感光体１３Ａを用いた点である。
【０１５２】
感光体１３Ａと感光体１３との異なる点は、導電性支持体２７と電荷発生層２８ａとの間に、下引き層３０が形成されている点である。
【０１５３】
下引き層３０は、導電性支持体２７の表面粗さや突起等の異常部分の隠蔽、モアレ防止、導電性支持体２７と電荷発生層２８ａとの接着性向上、導電性支持体２７からのキャリア注入をブロッキングすることによる電位安定性向上、残留電位上昇防止を目的として形成された層である。
【０１５４】
下引き層３０は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に電荷発生層２８ａを溶剤で塗工することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層３０には、モアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。これらの下引き層３０は、上述した感光層２８（電荷発生層２８ａ、電荷輸送層２８ｂ）の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層３０として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。さらに、各種分散剤を添加することも可能である。この他、本発明の下引き層３０には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層３０の膜厚は１〜５μｍが適当である。
【０１５５】
つぎに、本発明の第５の実施の形態を図７に基づいて説明する。本実施の形態の画像形成装置の基本的構造は第１の実施の形態と同じであり、異なる点は感光体１３に代えて感光体１３Ｂを用いた点である。
【０１５６】
感光体１３Ｂは、中心部に位置するパイプ状の導電性支持体２７と、導電性支持体２７の外周側に設けられ感光層３１と、感光層３１の外周側に設けられた表面層としての保護層２９とにより構成されている。
【０１５７】
感光層３１は単層構成であり、電荷発生物質および電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗工、乾燥することによって形成されている。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤、滑剤等の各種添加剤を添加することもできる。
【０１５８】
電荷発生物質及び電荷輸送物質は、第１の実施の形態においける電荷発生層２８ａ及び電荷輸送層２８ｂの説明で挙げた材料を使用することが可能である。また、結着樹脂としては、電荷輸送層２８ｂの説明で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層２８ａの説明で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、後述する高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。
【０１５９】
感光層３１は、結着樹脂１００重量部に対する電荷発生物質の量は５〜４０重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は１〜１９０重量部が好ましく、より好ましくは５０〜１５０重量部である。感光層３１は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート等の方法を用いて塗工し、乾燥させることによって形成できる。感光層３１の膜厚は、５〜２５μｍ程度が適当である。
【０１６０】
つぎに、本発明の第６の実施の形態を図８に基づいて説明する。図８は、本実施の形態である複写機５０の概略構成を示すブロック図である。この複写機５０は、原稿の画像を読み取る画像読取装置５１と、上述した第１ないし第５のいずれか一の実施の形態で説明した画像形成装置５２と、画像読取装置５１及び画像形成装置５２を制御して画像読取装置５１で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を画像形成装置５２で記録媒体上に行わせる制御部５３とを備えている。
【０１６１】
したがって、この複写機５０によれば、上述した第１ないし第５の実施の形態で説明したものと同じ作用、効果を奏することができる。
【０１６２】
【実施例】
以下、本発明について実施例を挙げて説明する。この実施例では、各種構造の感光体を作成し、それらの感光体を空調手段１１を有しない画像形成装置と空調手段１１を有する画像形成装置において使用し、形成される画像の品質と感光体表面の磨耗量とを調べたものである。なお、本実施例中における「部」は重量部を意味する。
＜感光体１＞
φ３０のアルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗工、乾燥し、約３．５μｍの下引き層、約０．２μｍの電荷発生層、約１５μｍの電荷輸送層を形成した。
「下引き層塗工液」
二酸化チタン粉末：４００部
メラミン樹脂： ６５部
アルキッド樹脂： １２０部
２−ブタノン： ４００部
「電荷発生層塗工液」
Ｙ型オキソチタニウムフタロシアニン顔料： ２部
ポリビニルブチラール（エスレックＢＭ−１：積水化学製）： １部
テトラヒドロフラン： ５０部
「電荷輸送層塗工液」
ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成製）： １２部
テトラヒドロフラン： １００部
下記化学式（１３）の電荷輸送物質： ８部
【０１６３】
【化１３】
【０１６４】
上記電荷輸送層上にさらに下記組成の保護層塗工液を用いて、スプレー塗工によって順に塗工を繰り返し、全膜厚が約５μｍの保護層を形成し、感光体１を作成した。
「保護層塗工液」
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、住友化学工業製）： ０．３部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＢＹＫケミー製）：０．０８部
構造式（１３）で表される電荷輸送物質： ４部
ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成製）： ６部
テトラヒドロフラン： ２３０部
シクロヘキサノン： ７０部
＜感光体２＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を０．７部に変えた以外は光体１と同様にして、感光体２を作成した。
＜感光体３＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を１．１部に変えた以外は感光体１と同様にして、感光体３を作成した。
＜感光体４＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を１．５部に変えた以外は感光体１と同様にして、真感光体４を作成した。
＜感光体５＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を２．５部に変えた以外は感光体１と同様にして、真感光体５を作成した。
＜感光体６＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を４．３部に変えた以外は感光体１と同様にして、感光体６を作成した。
＜感光体７＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を６．７部に変えた以外は感光体１と同様にして、感光体７を作成した。
＜感光体８＞
感光体１において保護層塗工液のアルミナの量を０部とした以外は感光体１と同様にして、感光体８を作成した。
＜感光体９＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体９を作成した。
「保護層塗工液」
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、住友化学工業製）： ２．５部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＢＹＫケミー製）： ０．０８部
テトラヒドロフラン： ２３０部
シクロヘキサノン： ７０部
下記化学式（１４）で表される高分子電荷輸送物質：１０部
【０１６５】
【化１４】
【０１６６】
＜感光体１０＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、電子写真感光体１０を作成した。
「保護層塗工液」
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、住友化学工業製）： ２．５部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＢＹＫケミー製）： ０．０８部
下記化学式（１５）で表される高分子電荷輸送物質：１０部
【０１６７】
【化１５】
【０１６８】
＜感光体１１＞
感光体１において、保護層塗工液および保護層作成方法を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１１を作成した。
「保護層塗工液」
下記化学式（１６）で表される化合物１部、及び、下記化学式（１７）で表されるビュレット変性体溶液（固形分６７重量％）２部を、シクロヘキサノン５０部に溶解し、保護層用の塗工液を調整した。
【０１６９】
この塗工液を電荷輸送層の上にスプレーコートし、常温で１０分間乾燥させた後１５０℃で６０分加熱し、膜厚４μｍの保護層を形成した。
【０１７０】
【化１６】
【０１７１】
【化１７】
【０１７２】
＜感光体１２＞
感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１２を作成した。
「保護層塗工液」
メチルトリメトキシシラン １８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール ２２５部、２％酢酸 １０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート １部を混合し、保護層用の塗工液を調製した。
【０１７３】
この塗工液を電荷輸送層の上に塗工・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
＜感光体１３＞
感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１３を作成した。
「保護層塗工液」
メチルトリメトキシシラン １８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール ２２５部、コロイダルシリカ（３０％メタノール溶液）１０６部、２％酢酸 １０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート １部を混合し、保護層用の塗工液を調製した。
【０１７４】
この塗工液を前記電荷輸送層の上に塗工し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
＜感光体１４＞
電子写真感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１４を作成した。
「保護層塗工液」
メチルトリメトキシシラン １５０部、フェニルトリメトキシシラン ３０部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン７５部、２−プロパノール ２２５部、２％酢酸 １０６部、コロイダルシリカ（３０％メタノール溶液） １０６部、トリアセチルアセトナトアルミニウム ４部を混合し、保護層用の塗工液を調製した。
【０１７５】
この塗工液を電荷輸送層の上に塗工し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い膜厚３μｍの保護層を形成した。
＜感光体１５＞
感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１５を作成した。
「保護層塗工液」
アクリルポリオール樹脂（レタン＃４０００、関西ペイント社製）７．５部に、平均粒径約０．５μｍの酸化錫粉末４部およびレタンシンナ−（関西ペイント社製）１．４部を加え、ボールミルを用いて２５時間混合分散し、次いでレンタシンナー１４部およびレタン硬化剤（下記化学式（１８）に示すビューレットタイプのヘキサメチレンジイソシアネート）１部を加えて塗工液を調製した。
【０１７６】
この塗工液を電荷輸送層の上にスプレー塗工し、１３０℃において４時間乾燥し、厚さ５μｍの保護層を形成した。この保護層は、電荷注入層として機能するものであり、体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で、３×１０１３Ω・ｃｍであった。
【０１７７】
【化１８】
【０１７８】
＜感光体１６＞
感光体１５において、ポリウレタンの硬化剤として、下記化学式（１９）で示すアダクトタイプの硬化剤１．５重量部を用いたほかは、感光体１５と同様にして、感光体１６を作成した。この保護層は、電荷注入層として機能するものであり、体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で、３．５×１０１３Ω・ｃｍであった。
【０１７９】
【化１９】
【０１８０】
＜感光体１７＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１７を作成した。
「保護層塗工液」
酸化錫と樹脂総量との比を５／２となるように導電性酸化錫の粉体と、下記化学式（２０）及び化学式（２１）の重合性アクリルモノマーをエタノールに分散した。アクリルモノマーのブレンド比は３／２（重量比）とした。これに下記構造式（２１）の光開始剤を樹脂に対して１５重量％添加した。
【０１８１】
【化２０】
【０１８２】
これを電荷輸送層上に塗工し、ＵＶ硬化して膜厚が３μｍの電荷注入層（保護層）を形成した。この電荷注入層の体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で９×１０12Ω・ｃｍであった。
＜感光体１８＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１８を作成した。
「保護層塗工液」
光硬化性のアクリル樹脂にＳｎＯ2 超微粒子、更に粒径約０．２５μｍの四フッ化エチレン樹脂粒子を分散したものである。具体的にはアンチモンをドーピングし低抵抗化した粒径約０．０３μｍのＳｎＯ2 粒子を樹脂１００部に対して１６７部、更に四フッ化エチレン樹脂粒子を１０部、分散剤を１．２部分散したものである。このようにして調製した塗工液をスプレー塗工法にて厚さ約３．０μｍに塗工して電荷注入層（保護層）とした。
【０１８３】
この電荷注入層の体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で７×１０12Ω・ｃｍであった。
＜感光体１９＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１９を作成した。
「保護層塗工液」
ジルコニウムアセチルアセトン２部、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン１部及びｎ−ブタノール４０部からなる混合液を塗工後、１００℃で２時間乾燥し、約２０００Å厚の中間層を設けた。一方、スチレン（st）〜メチルメタクリレート（MMA）〜２−ヒドロキシエチルメタクリレート（２−HEMA）の共重合体溶液と酸化錫粒子（三菱金属社製）と溶媒とを用意した。共重合体のモノマー構成はSt−MMA−２−HEMA＝14/56/30（重量比）であり、溶媒はトルエンとセロソルブアセテートとメチルイソブチルケトンとの混合溶媒を用いた。この原材料を前記St/MMA/2−HEMA共重合体溶液（固形分）１２０部、酸化錫粒子３００部、混合溶媒８５０部の割合で配合し、１５０時間ボールミル分散した。続いて、ミルベースと希釈用樹脂液（上記共重合体樹脂、濃度約１０％）とHMDI系ポリイソシアネート（スミジュールHT、住友バイエルウレタン社製）とを、塗工液中の酸化錫の粒子と樹脂固形分の割合が６：４、イソシアネート基と水酸基の数の比が１：１になるように混合して表面保護層形成液を調整した。これを、中間層まで積層した感光体にディッピング塗工し、１３０℃で１時間乾燥して前記の共重合体とイソシアネート化合物とを反応させ約５μｍ厚の電荷注入層（保護層）を有する感光体を作成した。
【０１８４】
この電荷注入層の体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で８×１０12Ω・ｃｍであった。
＜感光体２０＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体２０を作成した。
「保護層塗工液」
下記化学式（２３）のアクリルモノマー６０部
【０１８５】
【化２１】
【０１８６】
下記化学式（２４）のシラン化合物（対酸化錫重量比１５％）
【０１８７】
【化２２】
【０１８８】
を用い湿式処理法によって表面処理された酸化錫超微粒子（平均粒径０．０２μｍ）３０部、光重合開始剤として２−メチルチオキサントン１０部、トルエン１００部及びメチルセルソルブ２００部をサンドミルにて４８時間分散を行って保護層用の調合液を得た。次に、この調合液を電荷輸送層上にスプレーコーティング法によって塗工して膜を形成し、乾燥した後、高圧水銀灯を用い８ｍＷ／ｃｍ2 の光強度で２０秒間光照射することによって硬化させて、膜厚３μｍの電荷注入層（保護層）を形成した。
【０１８９】
この電荷注入層の体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で１×１０12Ω・ｃｍであった。
【０１９０】
以上のように作製した感光体１〜２０につき、空調手段１１を備えた画像形成装置（図１参照）と、空調手段を有しない画像形成装置とにおいて使用し、評価を行った。現像剤としてIMAGIO MF2200に用いられているもの、ＶＤは−７００Ｖ、現像バイアスは−５００Ｖ、画像面積率６％の格子チャートを用い、紙により画像出しを行い、ランニング評価を行った。ランニングはトータル２０万回転相当の連続ランを行い、画像形成装置回りの評価環境は、高温高湿環境として３０℃、９０％湿度にて行った。
【０１９１】
なお、感光体１〜１４については帯電手段として接触ローラー帯電を、感光体１５〜２０については帯電手段として注入帯電に対応して下記に示す帯電部材を用いた。
＜帯電部材の作成＞ポリスチレン樹脂１００部にマグネタイトを１００部入れて混練、粉砕し、粒子径３０μｍ、抵抗値は１×１０6 Ωの磁性粒子とした。
【０１９２】
このような磁性粒子をマグネットローラー上に厚さ１ｍｍでコートして磁気ブラシとし、感光体との間に幅約２ｍｍの帯電ニップを設けて設置した。磁気ブラシは感光体表面の周速に対して１倍の早さで逆方向に摺擦するように回転されており、感光体と磁気ブラシが均一に接触するようにした。
【０１９３】
画質、摩耗量（１０万回転あたりに換算）についての評価結果を表１に示す。
【０１９４】
摩耗量については、ランニング評価前後での膜厚から感光体１０万回転あたりに換算して求めた。膜厚についてはフィッシャースコープEDDY560C（フィッシャー製）にて測定した。
【０１９５】
【表１】
【０１９６】
表１に示す評価から、以下のようなことが判明した。
【０１９７】
耐摩耗性が低い感光体を用いた場合は、摩耗量が多く、地肌汚れが発生し耐久性が著しく低い（実施例１、２、８）。
【０１９８】
本発明に示す高耐摩耗性の感光体を、空調手段のない画像形成装置で使用した場合においては、耐摩耗性は向上するが、特に高温高湿環境下では画像ボケ、トナーフィルミング、注入帯電の場合には、リーク画像の発生が生じるようになる。しかし、高耐磨耗性の感光体を空調手段を備えた画像形成装置で使用することにより、画像ボケ、トナーフィルミング、リーク画像の発生が防止され、形成される画像品質が向上することがわかる。
【０１９９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の電子写真方式の画像形成装置によれば、感光体の周囲の水分が空調手段により除去されているので、感光体の周囲に多くの水分が存在することによる不都合、例えば、放電により生成された硝酸化合物が水分と結合することによる硝酸や硝酸塩などのイオン性物質の生成、イオン性物質がアンモニアと反応することによる硝酸アンモニウムの生成を抑制することができ、感光体の表面へのイオン性物質や硝酸アンモニウムの付着が低減され、及び、トナーフィルミングの発生が低減されるので、感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを除去するための何らかの除去手段を設けることなく、感光体として表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍ程度の耐磨耗性及び耐久性の高い感光体を使用した場合であっても形成される画像の高品質化を長期間に渡って図ることができる。
【０２００】
また、請求項１記載の発明によれば、感光体の表面を帯電させる帯電器と、表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍである前記感光体と、露光手段により前記感光体を露光するための、透明板で覆われた露光口の設けられたケースと、前記ケースの内部に形成される略密閉空間内に前記帯電器と前記感光体とを含む、装置本体内に設置された作像モジュールと、前記略密閉空間内における水分を除去する空調手段と、を有するので、空調手段により水分を除去する領域が作像モジュール内の略密閉空間となり、小さくなるため、空調手段の小型化、空調手段の消費電力の低減化を図ることができ、そして、前記の感光体を用いる場合でも、「画像流れ」のない高品質な画像を実現することができるようになります。
【０２０１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、前記保護層にはフィラーが含有されているので、保護層にフィラーが含有されることにより、感光体の表面の機械的耐久性が向上し、その結果耐磨耗性が向上し、高耐久な感光体を得ることができる。
【０２０２】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記フィラーは、金属酸化物の一種であるので、金属酸化物は、硬度が高く機械的耐久性向上に有効であり、また、親水性があるために溶媒中への分散性がよいので光散乱性が抑制されて高画質化に有利であり、また、種々の表面処理が可能であるので分酸性の改良や静電特性の改良に対応することができる。
【０２０３】
請求項４記載の発明によれば、請求項２又は３記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、電荷輸送物質が含有されているので、電荷の輸送をスムーズに行えるようになり、残留電位の低下が良好に行われ、経時での電位安定性に優れ、静電特性的に高耐久性である感光体を得ることができる。
【０２０４】
請求項５記載の発明によれば、請求項２ないし４のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、カルボン酸化合物が含有されているので、初期及び経時を含めて残留電位上昇を抑制することができ、また、フィラーの分散性を向上させることができる。
【０２０５】
請求項６記載の発明によれば、請求項２ないし５のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、高分子電荷輸送物質が含有されているので、高分子電荷輸送物質は、耐磨耗性に優れるとともに表面硬度が高いために表面に傷がつきにくくなるので、傷が原因となる黒スジや白スジ等の異常画像が発生しにくくなる。
【０２０６】
請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、前記保護層が架橋性化合物により形成されているので、保護層が架橋性化合物により形成されることにより、感光体の表面硬度が向上し、耐磨耗性が向上する。
【０２０７】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記架橋性化合物は、構造中に窒素原子を含有する電荷輸送物質であるので、電荷輸送物質を含有することにより電荷の輸送をスムーズに行えるようになり、電流電位の低下が良好に行われ、経時での電位安定性に優れ、静電特性的に高耐久性である感光体を得ることができる。
【０２０８】
請求項９記載の発明によれば、請求項７又は８記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層は、水酸基または加水分解が可能な基を有する有基珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方と、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂を含有するので、表面の耐磨耗性が向上し、感光体の高耐久性が達成でき、さらに、表面に傷が付きにくくなるので、傷が原因となる黒スジや白スジ等の異常画像が発生しにくくなる。
【０２０９】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層とを有し、前記表面層は体積低効率が１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍの電荷注入層であるので、感光体を帯電させるための放電が行われず、放電による感光体表面の劣化が発生せず、表面劣化が原因となる画像ボケが生じにくくなり、電荷注入層の体積抵抗を１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍとすることにより、十分な帯電性が得られ、画像流れが生じにくくなる。
【０２１０】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記電荷注入層が、導電性粒子及び結着樹脂を含有するので、電荷注入層に導電性粒子が含有されることにより、抵抗の環境依存性が小さくなり、静電特性及び画像の環境変動が少なくなる。
【０２１１】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記結着樹脂は、光硬化性又は熱硬化性のアクリル樹脂であるので、表面硬度が高く、耐磨耗性の高い塗膜が得られるとともに、導電性粒子の分散性に優れるため、抵抗分布が極めて均一な電荷注入層の形成が可能となり、抵抗の不均一性に起因する画像ボケや濃度ムラ等の異常画像が生じにくくなる。
【０２１２】
請求項１３記載の発明の複写機は、原稿の画像を読取る画像読取装置と、請求項１ないし１２のいずれか一記載の画像形成装置と、前記画像読取装置と前記画像形成装置とを制御して前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で記録媒体上に行わせる制御部と、を有するので、請求項１ないし１２のいずれか一記載の発明の作用を有する複写機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電子写真方式の画像形成装置の概略構造を示す縦断正面図である。
【図２】作像モジュールを示す斜視図である。
【図３】空調手段の構造を示す概略図である。
【図４】作像モジュールと空調手段との接続構造を示す概略図である。
【図５】感光体の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における感光体の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態における感光体の構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態の複写機の概略構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
１１ 空調手段
１３、１３Ａ、１３Ｂ 感光体
２７ 導電性支持体
２８、３１ 感光層
２９ 表面層、保護層、電荷注入層
５１ 画像読取装置
５２ 画像形成装置
５３ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置及び複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置における画像形成工程は、感光体の表面を一様に帯電させる帯電工程、一様に帯電された感光体の表面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光工程、現像器からトナーを供給することにより静電潜像をトナー像として顕像化する現像工程、トナー像を記録媒体に転写する転写工程、トナー像の転写が終了した感光体表面から残留トナーを除去するクリーニング工程等から成立している。
【０００３】
このような画像形成装置では、帯電工程を放電により行うものが多く、その放電に伴って硝酸化合物が生成され、この硝酸化合物が空気中の水分と結合することにより硝酸、硝酸塩等のイオン性物質が生成され、さらに、これらのイオン性物質が空気中のアンモニアと反応して硝酸アンモニウムが生成される。
【０００４】
これらのイオン性物質や硝酸アンモニウムは帯電された感光体の表面に付着しやすい性質があり、イオン性物質や硝酸アンモニウムが感光体の表面に付着することにより、感光体表面の劣化が加速されて感光体の異常磨耗が生じたり、付着したイオン性物質により感光体表面が導電化されることにより感光体表面に形成される静電潜像がぼやけて「画像流れ」が生じたりする。
【０００５】
また、感光体においては、異常画像の一因となるトナーフィルミングが発生する。このトナーフィルミングとは、最初にトナーのワックス成分や樹脂成分が感光体表面に付着し、そのワックス成分や樹脂成分に紙粉が付着し、この紙粉は吸湿しやすく、吸湿した紙粉に対してイオン性物質が付着して形成される膜である。このトナーフィルミングの発生により「画像流れ」が生じやすくなる。
【０００６】
このようなことから、感光体の表面に当接するクリーニングブレードにより感光体の表面を磨耗させ、この磨耗により感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを削り取り、感光体の異常磨耗や「画像流れ」の発生を防止し、形成される画像の高品質化を図っている。しかし、この場合の感光体の表面層の磨耗量は、感光体１０万回転あたり２〜３μｍ程度と大きいので、形成される画像の品質は良くなるものの感光体は耐久性が低くなり寿命が短いという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような点に鑑み、感光体の表面層の硬度及び耐磨耗性を高くして磨耗量を少なくし、感光体の耐久性を高めて寿命を長くすることが提案されている。しかし、感光体の表面層の硬度及び耐磨耗性を高くすると、感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを感光体の表面層と共に十分に削り取ることができず、感光体の異常磨耗や「画像流れ」を十分に防止することができず、形成される画像の品質が低下するという問題が発生する。
【０００８】
したがって、感光体の高耐久化及び長寿命化を図るために表面層の硬度及び耐磨耗性が高い感光体を用いる場合には、感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを除去するための何らかの除去手段、例えば、感光体に対するクリーニングブレードの押圧力を所定のタイミングで上昇させる手段などを設けなければならず、感光体周りの狭いスペース内にそのような手段を設けることは難しい。
【０００９】
一方、高耐久・低摩耗性の感光体に生じる「画像流れ」を防止するために、感光体を加熱するドラムヒーターを感光体内部に搭載した電子写真方式の画像形成装置が知られている。確かに、感光体を加熱することによって「画像流れ」の発生は抑制できるものの、ドラムヒーターを搭載するには感光体の径を大きくしなければならず、電子写真方式の画像形成装置の小型化に伴って現在主流となりつつある小径感光体には適用できず、小径感光体の高耐久化は困難とされている。
【００１０】
本発明の目的は、耐磨耗性及び耐久性の高い長寿命の感光体を使用できるとともに、感光体内や感光体周囲に新たな手段を追加することなく形成される画像の高品質化を図ることができる電子写真方式の画像形成装置及び複写機を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の電子写真方式の画像形成装置は、装置本体内に設置された感光体と、前記装置本体内における前記感光体の周囲の水分を除去する空調手段と、を有し、前記感光体は表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍである。
【００１２】
ここで、「１０万回転あたりの磨耗量」とは、１０万回転時の磨耗量を意味するものではなく、感光体の使用可能な回転数、例えば、２０万回転時の磨耗量などから換算した磨耗量を意味する。
【００１３】
したがって、感光体の周囲の水分が空調手段により除去されているので、感光体の周囲に多くの水分が存在することによる不都合、例えば、放電により生成された硝酸化合物が水分と結合することによる硝酸や硝酸塩などのイオン性物質の生成、イオン性物質がアンモニアと反応することによる硝酸アンモニウムの生成が抑制される。このため、感光体の表面へのイオン性物質や硝酸アンモニウムの付着が低減され、及び、トナーフィルミングの発生が低減されるので、感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを除去するための何らかの除去手段を設けることなく、感光体として表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍ程度の耐磨耗性及び耐久性の高い感光体を使用した場合であっても形成される画像の高品質化を長期間に渡って図ることができる。
【００１４】
請求項１記載の発明は、感光体の表面を帯電させる帯電器と、表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍである前記感光体と、露光手段により前記感光体を露光するための、透明板で覆われた露光口の設けられたケースと、前記ケースの内部に形成される略密閉空間内に前記帯電器と前記感光体とを含む、装置本体内に設置された作像モジュールと、前記略密閉空間内における水分を除去する空調手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
したがって、空調手段により水分を除去する領域が作像モジュール内の略密閉空間となり、小さくなる。このため、空調手段の小型化、空調手段の消費電力の低減化を図ることができる。
【００１６】
ここで、「略密閉空間」とは、空調手段による水分除去を作像モジュールの外部と区別して行える程度の密閉性を有する空間を意味し、気体の出入りを完全に遮断するものではない。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、前記保護層にはフィラーが含有されている。
【００１８】
したがって、保護層にフィラーが含有されることにより、感光体の表面の機械的耐久性が向上し、その結果耐磨耗性が向上し、高耐久な感光体を得ることができる。
【００１９】
本発明及び以下の各発明において、「フィラー」とは、このフィラーが含有される材料の耐久性、硬さを向上させるために添加される物質を意味する。また、「電荷発生物質」とは、光が当たると電荷（フリーキャリア）が発生する物質を意味する。また、「電荷輸送物質」とは、発生した電荷を輸送する物質を意味する。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記フィラーは、金属酸化物の一種である。
【００２１】
したがって、金属酸化物は、硬度が高く機械的耐久性向上に有効であり、また、親水性があるために溶媒中への分散性がよいので光散乱性が抑制されて高画質化に有利であり、また、種々の表面処理が可能であるので分酸性の改良や静電特性の改良に対応することができる。
【００２２】
ここでいう金属酸化物としては、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、ジルコニア、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等が好ましく用いられる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、電荷輸送物質が含有されている。
【００２４】
したがって、電荷の輸送をスムーズに行えるようになり、残留電位の低下が良好に行われ、経時での電位安定性に優れ、静電特性的に高耐久性である感光体を得ることができる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項２ないし４のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、カルボン酸化合物が含有されている。
【００２６】
したがって、初期及び経時を含めて残留電位上昇を抑制することができ、また、フィラーの分散性を向上させることができる。
【００２７】
カルボン酸化合物のなかで、複数のカルボン酸残基を有するポリカルボン酸化合物は酸価が高く、また、フィラーへの吸着性が向上する傾向にあり、残留電位の低減及びフィラーの分散性向上に特に有効である。
【００２８】
請求項６記載の発明は、請求項２ないし５のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、高分子電荷輸送物質が含有されている。
【００２９】
したがって、高分子電荷輸送物質は、耐磨耗性に優れるとともに表面硬度が高いために表面に傷がつきにくくなるので、傷が原因となる黒スジや白スジ等の異常画像が発生しにくくなる。
【００３０】
高分子電荷輸送物質としては、公知の種々の材料を使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖、側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、前記保護層が架橋性化合物により形成されている。
【００３２】
したがって、保護層が架橋性化合物により形成されることにより、感光体の表面硬度が向上し、耐磨耗性が向上する。
【００３３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記架橋性化合物は、構造中に窒素原子を含有する電荷輸送物質である。
【００３４】
したがって、電荷輸送物質を含有することにより電荷の輸送をスムーズに行えるようになり、電流電位の低下が良好に行われ、経時での電位安定性に優れ、静電特性的に高耐久性である感光体を得ることができる。
【００３５】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層は、水酸基または加水分解が可能な基を有する有基珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方と、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂を含有する。
【００３６】
したがって、表面の耐磨耗性が向上し、感光体の高耐久性が達成できる。さらに、表面に傷が付きにくくなるので、傷が原因となる黒スジや白スジ等の異常画像が発生しにくくなる。
【００３７】
請求項１０記載の発明は、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層とを有し、前記表面層は体積低効率が１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍの電荷注入層である。
【００３８】
したがって、感光体を帯電させるための放電が行われず、放電による感光体表面の劣化が発生せず、表面劣化が原因となる画像ボケが生じにくくなる。電荷注入層の体積抵抗を１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍとすることにより、十分な帯電性が得られ、また、画像流れが生じにくくなる。
【００３９】
なお、帯電を電荷注入方式で行うために、帯電を放電で行う場合に比べると帯電工程時に硝酸化合物が生成されるということはなく、硝酸化合物が水分と結合してイオン性物質を生成することが原因となる不都合は生じないが、感光体周囲が高湿度状態になると、帯電不良や、帯電電荷の保持不良による画像流れが生じやすくなる。
【００４０】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記電荷注入層が、導電性粒子及び結着樹脂を含有する。
【００４１】
したがって、電荷注入層に導電性粒子が含有されることにより、抵抗の環境依存性が小さくなり、静電特性及び画像の環境変動が少なくなる。
【００４２】
導電性粒子としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、錫をドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化錫、酸化ジルコニウム等の金属酸化物の超微粒子が好ましい。
【００４３】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記結着樹脂は、光硬化性又は熱硬化性のアクリル樹脂である。
【００４４】
したがって、表面硬度が高く、耐磨耗性の高い塗膜が得られるとともに、導電性粒子の分散性に優れるため、抵抗分布が極めて均一な電荷注入層の形成が可能となり、抵抗の不均一性に起因する画像ボケや濃度ムラ等の異常画像が生じにくくなる。
【００４５】
請求項１３記載の発明の複写機は、原稿の画像を読取る画像読取装置と、請求項１ないし１２のいずれか一記載の画像形成装置と、前記画像読取装置と前記画像形成装置とを制御して前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で記録媒体上に行わせる制御部と、を有する。
【００４６】
したがって、請求項１ないし１２のいずれか一記載の発明の作用を有する複写機が提供される。
【００４７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。図１は電子写真方式の画像形成装置の概略構造を示す縦断正面図、図２は作像モジュールを示す斜視図、図３は空調手段の構造を示す概略図、図４は作像モジュールと空調手段との接続構造を示す概略図、図５は感光体の構造を示す断面図である。
【００４８】
この画像形成装置の装置本体１内には、記録媒体が積層保持される給紙部２から画像形成された記録媒体が排紙される排紙部３に至る記録媒体搬送路４が形成され、その記録媒体搬送路４に沿って、レジストローラ５、作像モジュール６、転写器７、定着器８等が配置されている。さらに、装置本体１内には、画像データに応じて潜像形成光であるレーザ光を出射することにより後述する感光体の外周面に静電潜像を形成する露光手段９、装置本体１内からの排気を行う排気手段１０、作像モジュール６内の水分を除去する空調手段１１が設けられている。
【００４９】
作像モジュール６は、ケース１２内に、感光体１３、現像ユニット１４、帯電器１５、クリーニングユニット１６等を収納することにより形成されている。
【００５０】
排気手段１１は、定着器８等の熱源部で発生した熱、及び、帯電器１５での放電により生成された硝酸化合物等を装置本体１外に排出するように機能する。排気手段１１の駆動により装置本体１内の空気の一部が装置本体１外に排出されると、排出量に相当する量の空気が装置本体１のカバー部分に形成されているスリット状の開口部分から装置本体１内に流入する。
【００５１】
作像モジュール６のケース１２には、作像モジュール６内に外部から水分が入り込む可能性のある開口として、感光体１３の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写するための転写用開口１７のみが形成されており、このような作像モジュール６内の空間は略密閉空間とされている。さらに、ケース１２には、露光手段９から出射されたレーザ光（潜像形成光）を感光体１３の外周面に露光させるためのスリット状の露光口１８が形成されている。この露光口１８はガラスや樹脂などの透明板１９で覆われ、作像モジュール６内の空間の密閉性が高められている。
【００５２】
空調手段１１は図３に示すように、収納ケース２０、収納ケース２０内に収納された除湿手段２１及びポンプ２２、収納ケース２０に形成された吸気口２３及び排気口２４等により構成されている。除湿手段２１は、ペルチェ素子などの冷却結露手段２１ａと、主に毛細管現象を利用して結露を収納ケース２０外へ輸送する吸着輸送手段２１ｂとにより構成されている。吸着輸送手段２１ｂは繊維を束ねた構造のもので、この吸着輸送手段２１ｂにおける収納ケース２０外へ突出した部分は、輸送された水分を蒸発させる蒸発部２１ｃとされている。
【００５３】
空調手段１１と作像モジュール６とは図４に示すように接続され、空調手段１１の排気口２４から排気される除湿された空気が作像モジュール６の供給口２５に接続されている。作像モジュール６には、この作像モジュール６内の空気を作像モジュール６外に排気するための排気口２６が形成されている。即ち、ポンプ２２の駆動により吸気口２３から空調手段１１内に吸入された空気は、除湿手段２１により除湿され、除湿された空気が排気口２４から排気されるとともに供給口２５から作像モジュール６内に供給され、この空気は作像モジュール６内を循環して排気口２６から作像モジュール６外に排気される。
【００５４】
本実施の形態で使用する感光体１３は、表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍのものであり、図５に示すように、中心部に位置するパイプ状の導電性支持体２７と、導電性支持体２７の外周側に設けられ感光層２８と、感光層２８の外周側に設けられた表面層としての保護層２９とにより構成されている。感光層２８は、電荷発生物質を含有する電荷発生層２８ａと、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層２８ｂとが積層して形成されている。
【００５５】
導電性支持体２７としては、体積抵抗が１０10 Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化錫、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【００５６】
この他、上述したフィルム状もしくは円筒状のプラスチックや紙の上に、導電性粉体を適当な結着樹脂に分散した導電性層を塗工したものについても、本発明の導電性支持体２７として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、又は、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、或いは、導電性酸化錫、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗工することにより設けることができる。
【００５７】
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、ポリフッ化エチレンなどの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体２７として良好に用いることができる。
【００５８】
つぎに、感光層２８について説明する。感光層２８は単層でも積層でもよいが、先ず電荷発生層２８ａと電荷輸送層２８ｂとで構成される場合から述べる。
【００５９】
電荷発生層２８ａは、電荷発生物質を主成分とする層であり、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体２７上に塗工し、乾燥することにより形成される。
【００６０】
電荷発生層２８ａは、公知の電荷発生物質をすべて用いることが可能であり、その代表として、チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニン、銅フタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、非対称ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料等のアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、インジゴ顔料、ピロロピロール顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクエアリウム顔料等、公知の材料が挙げられ、これらは有用に用いられる。また、これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合して用いることも可能である。
【００６１】
必要に応じて電荷発生層２８ａに用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し１〜５００重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当である。結着樹脂の添加は、分散前あるいは分散後どちらでも構わない。
【００６２】
ここで用いられる溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒が良好に使用される。これらは単独で用いても２種以上混合して用いてもよい。
【００６３】
電荷発生層２８ａは、上述したように電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等の添加剤が含まれていても良い。
【００６４】
電荷発生層２８ａを形成するための塗工液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の方法を用いることができる。電荷発生層２８ａの膜厚は、０.０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０.１〜２μｍである。
【００６５】
電荷輸送層２８ｂは、電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層２８ａ上に塗工、乾燥することにより形成できる。また、必要により単独あるいは２種以上の可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤、滑材等を添加することが可能であり有用である。
【００６６】
電荷輸送物質は、正孔輸送物質と電子輸送物質とに分類される。電子輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【００６７】
正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの電荷輸送物質（正孔輸送物質、電子輸送物質）は単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００６８】
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００６９】
電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。また、電荷輸送層の膜厚は解像度や応答性の点から、３０μｍ以下とすることが好ましい。下限値に関しては、使用するシステム（特に帯電電位等）によって異なるが、５μｍ以上が好ましい。
【００７０】
ここで用いられる溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトンなどが用いられる。これらは単独で使用しても２種以上混合して使用しても良い。
【００７１】
感光体１３の表面層として感光層２８上に保護層２９を設けることが、耐久性・耐摩耗性を向上させる意味から好ましい。保護層２９としては、本発明に示す摩耗の条件（１０万回転あたりの磨耗量が０．０５〜０．５μｍ）を満たしていれば如何なるものでも構わない。例えば、ヒドロキシ官能基を有する正孔輸送ヒドロキシアリールアミンと、そのヒドロキシ官能基と水素結合を形成することができるポリアミドフィルム形成バインダーとを含有した層（特開平７−２５３６８３号公報）、熱硬化性ポリアミド樹脂中にヒドロキシ官能基を有するヒドロキシアリールアミン化合物と、硬化触媒とを加え、塗工した後に加熱硬化した膜（米国特許第５，６７０，２９１号明細書）、アルコキシシリル基を含有する電荷輸送化合物と、アルコキシシラン化合物とを用いて硬化した層（特開平３−１９１３５８号公報）、オルガノポリシロキサンとコロイダルシリカ、及び導電性金属酸化物とアクリル系樹脂とを用いて硬化した層（特開平８−９５２８０号公報）、導電性金属酸化物を珪素官能基を有するアクリル酸エステルとともに架橋した層（特開平８−１６０６５１号公報）、導電性金属酸化物を光硬化性アクリルモノマーやオリゴマーとともに架橋した層（特開平８−１８４９８０号公報）、エポキシ基を含有する電荷輸送性化合物を用いて硬化した層（特開平８−２７８６４５号公報）、水素を有するダイヤモンド状カーボンもしくは、非晶質カーボンやフッ素を有する結晶性炭素の層（特開平９−１０１６２５号公報、特開平９−１６０２６８号公報、特開平１０−７３９４５号公報）、シアノエチルプルランを主成分とする層（特開平９−９０６５０号公報）、シリルアクリレート化合物とコロイドシリカを架橋した層（特開平９−３１９１３０号公報）、ポリカーボネート系グラフト共重合体を用いた層（特開平１０−６３０２６号公報）、コロイダルシリカ粒子とシロキサン樹脂を硬化した層（特開平１０−８３０９４号公報）、ヒドロキシ基を含有する電荷輸送化合物と、イソシアネート基含有化合物とを用いて硬化した層（特開平１０−１７７２６８号公報）、等が挙げられる。
【００７２】
これらのなかでも、実用性・コスト・感度等に対する影響から、感光体１３の表面層として好適なものは、少なくとも結着樹脂中にフィラーを含有した保護層２９、架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成された保護層２９、体積抵抗が１×１０８〜１×１０14Ω・ｃｍの電荷注入層である。
【００７３】
保護層２９に含有されるフィラーについて説明する。フィラーとしては、有機性フィラー及び無機性フィラーとがある。有機性フィラーとしては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、ａ−カーボン粉末等が挙げられ、無機性フィラーとしては、銅、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、ジルコニア、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、窒化硼素などの無機材料が挙げられる。これらのフィラーの中で、フィラー硬度や光散乱性の点から無機材料、特に金属酸化物を用いることが耐摩耗性あるいは高画質化に対し有利である。さらに、金属酸化物の使用は塗膜品質に対しても有利である。塗膜品質は画像品質や耐摩耗性に大きく影響するため、良好な塗膜を得ることは高耐久化及び高画質化に対し有効となる。
【００７４】
また、これらの金属酸化物の中でも、画像ボケが発生しにくいフィラーとしては、電気絶縁性が高いフィラーの方が好ましい。導電性フィラーを感光体の表面層に含有させた場合には、表面の抵抗が低下することによって電荷の横移動が起こり、画像ボケが発生しやすくなる。特に、フィラーの比抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以上であることが解像度の点から好ましく、このようなフィラーとしては、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、シリカ等が挙げられる。一方、フィラーの比抵抗が１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性フィラーもしくは比抵抗が比較的低いフィラーとしては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等が挙げられ、本発明においては画像ボケが発生しやすくなることから、好ましくない傾向にある。但し、フィラーが同じ材質であっても、フィラーの比抵抗は異なる場合があるため、フィラーの種類によって完全に分類されるものではなく、フィラーの比抵抗によって決めることが重要である。また、これらのフィラーを２種以上混合して用いることも可能であり、それによって表面の抵抗を制御することも可能である。
【００７５】
さらに、画像ボケの抑制効果を高めるためには、等電点におけるｐＨが少なくとも５以上を示すフィラーを選択することが好ましく、より塩基性を示すフィラーであるほどその効果が高くなる傾向がある。液中に分散しているフィラーはプラスあるいはマイナスに帯電しており、その帯電性はフィラー粒子の安定性や解像度にも影響を及ぼす場合がある。等電点におけるｐＨがより塩基性を示すフィラーは、その帯電性や抵抗の面から画像ボケの抑制に対して有効である。等電点におけるｐＨが５以上の金属酸化物としては、前述のフィラーの中でも酸化チタン、ジルコニア、アルミナ等が挙げられ、特に酸化チタン＜ジルコニア＜アルミナの順に塩基性が高くなることから、アルミナを用いることがより好ましい。さらに、光透過性が高く、熱安定性が高い上に、耐摩耗性に優れた六方細密構造であるα型アルミナは、画像ボケの抑制や耐摩耗性の向上、塗膜品質、光透過性等の点から特に有効に使用することができる。
【００７６】
フィラーの屈折率についても同様であり、フィラーの屈折率が１．０未満及び２．０より大きい場合は、保護層の透過率が低下し、従って書込ドットの潜像での再現性が低下し画質が低下する。フィラーの屈折率は、例えば屈折率の値を少しずつ変化できる液体中に粒子を浸し、粒子界面が不明確になる液の屈折率から求めることが出来る。液体の屈折率はアッベの屈折率計などにより求めることができる。
【００７７】
さらに、これらのフィラーは少なくとも一種の表面処理剤で表面処理を施すことが可能である。表面層（保護層２９）にフィラーが含有された感光体１３において、オゾンやＮＯｘガスの曝露による画像ボケの発生は、それらがフィラー表面に吸着することによって引き起こされている場合が考えられる。表面処理剤によってフィラーの比抵抗や等電点におけるｐＨを変化させることが可能となり、表面処理剤によって画像ボケの抑制効果が大幅に高まる場合がある。フィラーの表面処理は、画像ボケの抑制効果だけでなく、フィラーの分散性を向上させる効果もあり、塗膜の透明性の向上、塗膜欠陥の抑制、さらには耐摩耗性の向上や偏摩耗の抑制に対しても有効である。
【００７８】
表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤すべてを使用することができるが、前述のフィラーの比抵抗や等電点におけるｐＨを維持できる表面処理剤が好ましい。前述のフィラーの等電点におけるｐＨは、表面処理によって変化させることができる。すなわち、酸性処理剤で処理したフィラーは酸性側に、塩基性処理剤で処理したフィラーは塩基性側に等電点が移動するため、本発明の構成においては、表面処理剤についてもより塩基性を示す処理剤を用いることが、フィラーの分散性や画像ボケ抑制の点から好ましい。例えば、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、ジルコアルミネート系カップリング剤等は特に有効に使用することができる。また、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理もフィラーの分散性及び画像ボケの点から好ましく用いられる。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を軽減できる場合がある。また、フィラーの等電点におけるｐＨが５以下の酸性を示しても、表面処理剤に上記の塩基性処理剤を使用することによって、本発明における効果を得ることも可能である。
【００７９】
フィラーの平均一次粒径（最小単位の平均粒径）は、０．０１〜０．９μｍであることが光透過性や耐摩耗性の点から好ましく、０．１〜０．５μｍがより好ましい。フィラーの平均一次粒径がこれよりも小さい場合には、フィラーの凝集や耐摩耗性の低下等が起こりやすくなるだけでなく、フィラーの比表面積の増加により画像ボケの影響が増加する場合がある。また、フィラーの平均一次粒径がこれよりも大きい場合には、フィラーの沈降性が促進されたり、画質劣化あるいは異常画像が発生したりする場合がある。
【００８０】
これらのフィラーが含有されることによって引き起こされる残留電位上昇を抑制するためには、カルボン酸化合物の一種を添加させることによって実現される。なお、本発明におけるカルボン酸化合物は、不揮発分１００％のものであっても、予め有機溶剤等に溶解されたものであってもよい。
【００８１】
これらのカルボン酸化合物としては、一般に知られている有機脂肪酸や高酸価樹脂あるいは共重合体等、分子構造中にカルボキシル基を含む化合物であればすべて使用することができる。例えば、ラウリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、アジピン酸、オレイン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、サリチル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸、芳香族カルボン酸等の如何なるカルボン酸をも使用することが可能である。さらに、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、末端カルボン酸不飽和ポリエステル、またはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸等、飽和もしくは不飽和の炭化水素を基本骨格とし、少なくとも一つ以上のカルボキシル基が結合されたポリマーやオリゴマーあるいはコポリマーはすべて含まれ、残留電位上昇を抑制する効果だけでなく、フィラーの分散性を向上させる効果が高いことから、より有効に用いられる。これらのカルボン酸化合物の中でも複数のカルボン酸残基を有するポリカルボン酸化合物は酸価が高く、またフィラーへの吸着性が向上する傾向にあり、残留電位の低減及びフィラーの分散性向上に対し、特に有効かつ有用である。
【００８２】
カルボン酸化合物を用いることによる残留電位の低減は、これらの化合物が酸価を有するため、及び、フィラーへの吸着性があるためと考えられる。フィラーの添加による残留電位の上昇は、フィラー表面の極性基が電荷トラップサイトになることによって起こると考えられ、このフィラーの極性基にこれらのカルボキシル基が吸着しやすく、それによって残留電位の低減効果が高まるものと考えられる。また、これらのカルボン酸化合物は、フィラーと結着樹脂との双方に親和性を持たせて濡れ性を高め、かつ立体障害あるいは電気的反発を与えることによりフィラー間の相互作用を減少させ安定性を高めることによりフィラーの分散性が向上する効果を有する。
【００８３】
上記分散剤の添加量としては、用いる分散剤の酸価によって下記の関係式を満たすことが好ましい。
０．１≦（分散剤の添加量×分散剤の酸価）／（フィラーの添加量）≦２０
但し、必要最小量に設定することがより好ましい。添加量を必要以上に多くすると、画像ボケの影響が現れることがあり、添加量が少なすぎると分散性の向上や残留電位の低減効果が十分に発揮されなくなり、異常画像の発生を引き起こすことになる。
【００８４】
保護層２９に含有される結着樹脂には、上述した電荷輸送層２８ｂに用いられる結着樹脂をすべて使用することが可能であるが、結着樹脂によってもフィラー分散性が影響されるため、フィラー分散性に悪影響を与えないことが重要である。また、酸価を有する樹脂は、残留電位を低減させる上でも有用であり、結着樹脂としてすべてに、あるいは他の結着樹脂と混合させて一部に添加して使用することが可能である。使用可能な樹脂の一例としては、ポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、アクリル酸やメタクリル酸を用いた各種共重合体、スチレンアクリル共重合体、ポリアリレート、ポリアクリレート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリール樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の樹脂あるいは共重合体等が挙げられる。また、これらの材料は２種以上混合して用いることが可能である。
【００８５】
また、結着樹脂は画像ボケに対しても大きな影響を与え、耐ＮＯｘ性あるいは耐オゾン性の高い結着樹脂を使用することは、画像ボケを抑制するだけでなく、耐摩耗性をも向上させる効果を有する。それらの結着樹脂としてはポリマーアロイも有効に使用することが可能であり、少なくともポリエチレンテレフタレートとのポリマーアロイは画像ボケ抑制効果が高く有用である。
【００８６】
また、本発明における保護層２９においては、少なくとも１種の電荷輸送物質を含有させることが残留電位を低下させる上で好ましい。保護層２９に含有される電荷輸送物質には、上述した電荷発生層２８ａ上に形成される電荷輸送層２８ｂに含まれる電荷輸送物質をすべて使用することが可能であるが、保護層２９に含有される電荷輸送物質と電荷輸送層２８ｂに含有される電荷輸送物質とが各々異なるものであってもよい。
【００８７】
また、保護層２９には電荷輸送物質としての機能と結着樹脂としての機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これらの高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖、側鎖の少なくとも一方に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、以下の（化学式１）〜（化学式１０）で表される高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。これらを以下に例示し、具体例を示す。
【００８８】
【化１】
この化学式（１）中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ はそれぞれ独立して置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子、Ｒ４は水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、Ｒ５ ，Ｒ６ は置換もしくは無置換のアリール基、ｏ，ｐ，ｑはそれぞれ独立して０〜４の整数、ｋ，ｊは組成を表し、０．１≦ｋ≦１、０≦ｊ≦０．９、ｎは繰り返し単位数を表し５〜５０００の整数である。Ｘは脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基、または下記一般式で表される２価基を表す。
【００９０】
【化２】
この化学式中、Ｒ１０１，Ｒ１０２ は各々独立して置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表す。ｌ、ｍは０〜４の整数、Ｙは単結合、炭素原子数１〜１２の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−Ｏ−，−Ｓ−，−ＳＯ−，−ＳＯ２−，−ＣＯ−，−ＣＯ−Ｏ−Ｚ−Ｏ−ＣＯ−（式中Ｚは脂肪族の２価基を表す。）または、下記化学式を表す。
【００９２】
【化３】
この化学式中、ａは１〜２０の整数、ｂは１〜２０００の整数、Ｒ１０３、Ｒ１０４は置換または無置換のアルキル基又はアリール基を表す。ここで、 Ｒ１０１ とＲ１０２，Ｒ１０３とＲ１０４は、それぞれ同一でも異なってもよい。
【００９４】
【化４】
この化学式（２）中、Ｒ７, Ｒ８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１, Ａｒ２, Ａｒ３は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【００９６】
【化５】
化学式（３）中、Ｒ９, Ｒ１０は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ４ ，Ａｒ５，Ａｒ６ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【００９８】
【化６】
化学式（４）中、Ｒ１１, Ｒ１２ は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ７, Ａｒ8, Ａｒ9は同一あるいは異なるアリレン基、ｐは１〜５の整数を表す。Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１００】
【化７】
化学式（５）中、Ｒ１３， Ｒ１４は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１０， Ａｒ１１， Ａｒ１２は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｘ１， Ｘ２ は置換もしくは無置換のエチレン基、又は置換もしくは無置換のビニレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１０２】
【化８】
化学式（６）中、Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１３， Ａｒ１４，Ａｒ１５，Ａｒ１６は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３は単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表し同一であっても異なってもよい。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１０４】
【化９】
化学式（７）中、Ｒ１９，Ｒ２０ は水素原子、置換もしくは無置換のアリール基を表し，Ｒ１９とＲ２０は環を形成していてもよい。Ａｒ１７，Ａｒ１８，Ａｒ１９ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１０６】
【化１０】
化学式（８）中、Ｒ２１は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２０，Ａｒ２１，Ａｒ２２，Ａｒ２３ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１０８】
【化１１】
化学式（９）中、Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２４，Ａｒ２５，Ａｒ２６，Ａｒ２７，Ａｒ２８は同一あるいは又は異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１１０】
【化１２】
化学式（１０）中、Ｒ２６，Ｒ２７ は置換もしくは無置換のアリール基、 Ａｒ２９，Ａｒ３０，Ａｒ３１は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、化学式（１）の場合と同じである。
【０１１２】
保護層２９中に含有される上述のフィラーは、少なくとも有機溶剤、分散剤とともにボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などの従来方法を用いて分散することができる。分散剤は、塗工液中のフィラーの凝集、さらにはフィラーの沈降性を抑制し、フィラーの分散性が著しく向上させることから、フィラーや有機溶剤とともに分散前より添加することが好ましい。一方、結着樹脂や電荷輸送物質は、分散前に添加することも可能であるが、その場合分散性が若干低下する場合が見られる。従って、結着樹脂や電荷輸送物質は、有機溶剤に溶解された状態で分散後に添加することが好ましい。
【０１１３】
以上のようにして得られた塗工液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等、従来の塗工方法を用いることができるが、比較的薄い膜を均一に、かつフィラー分散性の良好な膜を形成するためにはスプレー塗工が最も適している。
【０１１４】
つぎに、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の外観上の構成は第１の実施の形態と同じであり、図面は図１ないし図５を援用して説明する。
【０１１５】
本実施の形態は、保護層２９が架橋性化合物の少なくとも１種を用いて形成されたものである。他の構成については、第１の実施の形態と同じである。
【０１１６】
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、保護層２９に化合物反応性基を有する電荷輸送性材料を用いて形成された層、架橋性化合物を用いて形成された層等の架橋硬化させた層が好適である。
【０１１７】
前記反応性基を有する電荷輸送性材料を用いて形成された層において、反応性基を有する電荷輸送性材料としては、同一分子中に電荷輸送性成分と、加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分と、ヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分と、カルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分と、エポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分と、イソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これらの中でも、耐刷性の観点から、同一分子中に電荷輸送性成分と、加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物が好適である。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【０１１８】
前記架橋性化合物を用いて形成された層において、架橋性化合物としては、構造中に窒素原子を含有する架橋性電荷輸送性化合物、シリコンハードコート材料、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、電荷輸送性の観点から、構造中に窒素原子を含有する架橋性電荷輸送性化合物が好適である。
【０１１９】
さらに本発明における「水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物又はその縮合物」は、具体的には下記一般化学式（１１）で表される水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物又はその加水分解物縮合物の１種以上を加熱硬化して３次元網目構造を形成したシロキサン系樹脂を表す。
（Ｒ）n−Ｓｉ−（Ｘ）４−ｎ （１１）
化学式（１１）中、Ｒは化学式中の珪素原子に炭素が直接結合した形の有機基を表し、Ｘは水酸基又は加水分解性基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。
【０１２０】
化学式（１１）で表される有機珪素化合物において、Ｒで示される珪素に炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含（メタ）アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、２，３−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、１，１，１−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げられる。特にはメチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基が好ましい。又、Ｘの加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基が挙げられる。特には炭素数６以下のアルコキシ基が好ましい。
【０１２１】
又、化学式（１１）で表される有機珪素化合物は、単独のもの１種でも良いし、２種以上の有機珪素化合物を組み合わせて使用しても良い。但し、架橋構造を形成するためには、少なくともｎが０又は１の有機珪素化合物を使用することが好ましい。
【０１２２】
又、化学式（１１）で表される有機珪素化合物の具体的化合物で、ｎが２以上の場合、複数のＲは同一でも異なっていても良い。同様に、ｎが２以下の場合、複数のＸは同一でも異なっていても良い。又、化学式（１１）で表される有機珪素化合物を２種以上を用いるとき、Ｒ及びＸはそれぞれの化合物間で同一でも良く、異なっていても良い。
【０１２３】
有機珪素化合物としては、上記有機珪素化合物を酸性条件下〜塩基性条件下で加水分解してオリゴマー化した加水分解縮合物として用いても良い。
【０１２４】
上記有機珪素化合物又はその加水分解縮合物には、コロイダルシリカを加えても良い。コロイダルシリカの添加は有機珪素化合物の加水分解縮合時でも良く、その後で加えても良い。
【０１２５】
本発明の「水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方と、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂」とは、上記水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方、と後述する反応性基を有する電荷輸送性化合物とが反応して、架橋構造を有するシロキサン系樹脂構造中に部分構造として電荷輸送性能を有する構造単位を取り込んだシロキサン系樹脂である。
【０１２６】
反応性基を有する電荷輸送性化合物には、下記一般化学式（１２）の化学構造を有する電荷輸送性能物質が代表的であるが、有機珪素化合物やコロイダルシリカの水酸基と反応する反応性基を有し、且つ電子或いは正孔のドリフト移動度を有する性質を示す化合物であれば良く、下記化学構造に限定されない。
【０１２７】
Ａ−（Ｚ）ｍ （１２）
化学式（１２）中、Ａは電荷輸送性化合物基、Ｚは水酸基、メルカプト基、アミノ基、有機珪素含有基から選ばれる基であり、ｍは１〜４の整数を表す。Ａの電荷輸送性化合物基として、正孔輸送型はオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾリン、ビスイミダゾリジン、ヒドラゾン、ベンジジン、ピラゾリン、トリアリールアミン、オキサゾロン、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、キナゾリン、アクリジン、フェナジン等の構造単位を含む化合物基及びこれらの誘導体から派生する化合物基が挙げられる。
【０１２８】
また、本発明における「水酸基又は加水分解性基を有する有機珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方、及び、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂」は、予め構造単位にシロキサン結合を有するモノマー、オリゴマー、ポリマーに触媒や架橋剤を加えて新たな化学結合を形成させ３次元網目構造を形成することもあり、又、加水分解反応とその後の脱水縮合によりシロキサン結合を促進させモノマー、オリゴマー、ポリマーから３次元網目構造を形成することもできる。
【０１２９】
一般的には、アルコキシシランを有する組成物、又はアルコキシシランとコロイダルシリカを有する組成物の縮合反応により３次元網目構造を形成することができる。
【０１３０】
３次元網目構造を形成させる触媒としては有機カルボン酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン酸、炭酸及びチオシアン酸の各アルカリ金属塩、有機アミン塩（水酸化テトラメチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウムアセテート）、錫有機酸塩（スタンナスオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマリエート等）、アルミニウム、亜鉛のオクテン酸、ナフテン酸塩、アセチルアセトン錯化合物等が挙げられる。
【０１３１】
本発明における樹脂層にはヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、チオエーテル又はホスファイト部分構造を持つ酸化防止剤を添加することができ、環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的である。
【０１３２】
つぎに、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の外観上の構成は第１の実施の形態と同じであり、図面は図１ないし図５を援用して説明する。
【０１３３】
本実施の形態は、感光体１３の表面層（第１の実施の形態の保護層２９に相当する部分）を、体積抵抗が１×１０８〜１×１０14Ω・ｃｍの電荷注入層としたものである。他の構成については、第１の実施の形態と同じである。
【０１３４】
電荷注入層の体積抵抗は、十分な帯電性が得られ、また画像流れを起こしにくくするため、体積抵抗が１×１０8 〜１×１０15Ω・ｃｍであることが好ましく、特に画像流れの点から、体積抵抗が１×１０10〜１×１０14Ω・ｃｍであることが好ましい。
【０１３５】
体積抵抗が１×１０8 Ω・ｃｍ未満では、高湿環境で帯電電荷が表面方向に保持されないため画像流を生じ易くなる。また、体積抵抗が１×１０15Ω・ｃｍを超えると帯電部材からの帯電電荷を十分注入保持できず帯電不良を生じ易くなる傾向にある。
【０１３６】
ここで、本発明における電荷注入層の体積抵抗値の測定方法は、表面に金を蒸着させたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に表面層を作成し、これを体積抵抗測定装置（ヒューレットパッカード社製４１４０Ｂ ｐＡ ＭＡＴＥＲ）にて、２３℃、６５％湿度の環境で１００Ｖの電圧を印加して測定するというものである。
【０１３７】
このような電荷注入層を感光体１３表面に設けることによって、帯電部材から注入された帯電電荷を保持する役割を果し、更に光露光時にこの電荷を感光体支持体２７に逃がす役割を果し残留電位を低減させる。
【０１３８】
この電荷注入層は、金属蒸着膜等の無機の層あるいは導電性微粒子を結着樹脂中に分散させた導電粉分散樹脂層等によって構成され、蒸着膜は蒸着、導電性微粒子分散樹脂膜はディッピング塗工法、スプレー塗工法、ロールコート塗工法及びビーム塗工法等の適当な塗工法にて塗工することによって形成される。また、絶縁性の結着樹脂に光透過性の高いイオン導電性を持つ樹脂を混合もしくは共重合させて構成するもの、または中抵抗で光導電性のある樹脂単体で構成するものでもよい。その構成としては、導電性粒子を絶縁性樹脂に分散させて抵抗を調節するのが好ましい。
【０１３９】
光導電層の上にこのような中抵抗層を設けるため、電荷注入層の膜厚はあまり厚くすることは好ましくない。しかしながら一方で、電荷注入層が摩耗によって失われてしまうと注入帯電が行われないため、帯電不良を生ずる。このようなことから、電荷注入層はある程度薄膜で、かつ高い強度を有することが要求される。具体的には、電荷注入層の膜厚は、１〜１０μｍが好ましい。
【０１４０】
本発明の電荷注入層に用いる導電性粒子としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、錫をドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化錫、酸化ジルコニウム等の超微粒子を１種、もしくは２種以上を用いることができる。
【０１４１】
これらの導電性粒子を分散する結着樹脂としては、一般的な絶縁性の樹脂を用いることができるが、前述のように膜強度の点から、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等、反応性官能基を持ったモノマー、もしくはオリゴマーを成膜時に熱や光で架橋する硬化型の樹脂が好ましい。導電性粒子と結着樹脂の比率（重量比）としては、５／１０〜１０／２程度が好適である。更にこれに対し、潤滑性付与剤、可塑剤等の添加剤を適宜加えても良い。
【０１４２】
これらのなかでも、導電性微粒子の分散性、保護層としての機械的強度の点から光硬化性又は熱硬化性のアクリル樹脂を用いることが好ましい。
【０１４３】
電荷注入層は、必要に応じて、ビフェニル、塩化ビフェニル、ターフェニル、ジブチルフタレート、ジエチレングリコールフタレート、ジオクチルフタレート、トリフェニル燐酸、メチルナフタレン、ベンゾフェノン、塩素化パラフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、各種フルオロ炭化水素等の可塑剤、シリコンオイルなどの表面改質剤、フェノール系、硫黄系、リン系、アミン系化合物等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ヒンダードアミン系化合物等の光劣化防止剤等の添加剤を含有してもよい。
【０１４４】
また、電荷注入層は、有機溶剤中に上記に挙げた材料を溶解又は分散させた塗工液を塗工することにより成膜して形成することができる。有機溶剤としては、用いる材料の種類によって異なり、最適なものを選択して用いることが好適であるが、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルセロソルブ等のエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類；ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホキシド及びスルホン類；塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン等の芳香族類などが挙げられる。これらの中でも、感光層２８を溶解しにくいという観点からメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、ジブチルエーテルなどのエーテル類、ヘキサン、アイソパーなどの炭化水素類が好ましい。
【０１４５】
有機溶剤中に上記に挙げた材料を溶解又は分散させた塗工液を塗工する方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の塗工方法が挙げられる。
【０１４６】
電荷注入層を有する感光体１３を用いた場合の画像形成装置における帯電部材であるが、通常のスコロトロン等のコロナ帯電、ローラー帯電を用いることは可能だが、電荷注入層との接触性に優れておりかつ転写後に感光体上に残留した転写残トナーを従来のクリーニング等の実質的なクリーニング手段を設けることなく、ブラシで回収する、所謂クリーナーレスが実現できる等の点で、磁気ブラシであることが好ましい。
【０１４７】
磁気ブラシに用いられる磁性粒子としては、樹脂とマグネタイト等の磁性体を混練して粒子に成形したもの、もしくはこれに抵抗調節のために導電カーボン等を混ぜたもの、焼結したマグネタイト、フェライト、もしくはこれらを還元処理や樹脂コーティングして抵抗値を調節したもの、またはこれらの磁性粒子をメッキ処理して抵抗値を調節したもの等が使用可能である。磁性粒子の抵抗値としては、１０4 〜１０7 Ω・ｃｍが好ましい。１０4 Ω・ｃｍに満たないと感光体のリーク、磁性粒子の感光体への付着が生じ易く、１０7 Ω・ｃｍを超えると電荷の注入が充分行われず帯電不良を生じ易くなる。磁性粒子を磁気ブラシとして帯電部材を構成するには、導電性マグネットロールまたはマグネットロールを内包した非磁性導電スリーブ上に磁力により維持することで構成される。
【０１４８】
このように構成された磁気ブラシは、感光体１３に接するように配され、必要に応じて回転される。回転方向は両者の接触点における移動方向で感光体１３と正逆どちらでもさしつかえないが、逆回転の方が周速差により接触確率が増加するため有利である。
【０１４９】
また、本発明においては、感光層２８を電荷注入層塗工時の溶剤からの保護、電荷注入層と感光層２８との接着性向上、注入電荷を電荷注入層と感光層２８との中間に止めて注入電荷による帯電電位の低下の防止、等を目的として感光層２８と電荷注入層との間に中間層を設けてもよい。中間層の材料としては、上述の観点から、例えばエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、シリコン樹脂、弗素樹脂等の各種の有機高分子化合物；トリメチルモノメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤；チタンテトラブトキサイド、アルミニウムトリプロポキサイド、ジルコニウムテトラブトキサイド等の金属アルコキサイド；チタンアセチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネート等の金属アセチルアセトン錯体の１種又は２種以上を組み合わせることにより形成される高分子化合物があげられる。中間層の厚さは、通常１０μｍ以下好ましくは０．１〜１．０μｍ程度である。
【０１５０】
つぎに、本発明の第４の実施の形態を図６に基づいて説明する。なお、第１の実施の形態において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【０１５１】
本実施の形態の画像形成装置の基本的構造は第１の実施の形態と同じであり、異なる点は感光体１３に代えて感光体１３Ａを用いた点である。
【０１５２】
感光体１３Ａと感光体１３との異なる点は、導電性支持体２７と電荷発生層２８ａとの間に、下引き層３０が形成されている点である。
【０１５３】
下引き層３０は、導電性支持体２７の表面粗さや突起等の異常部分の隠蔽、モアレ防止、導電性支持体２７と電荷発生層２８ａとの接着性向上、導電性支持体２７からのキャリア注入をブロッキングすることによる電位安定性向上、残留電位上昇防止を目的として形成された層である。
【０１５４】
下引き層３０は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に電荷発生層２８ａを溶剤で塗工することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層３０には、モアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。これらの下引き層３０は、上述した感光層２８（電荷発生層２８ａ、電荷輸送層２８ｂ）の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層３０として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。さらに、各種分散剤を添加することも可能である。この他、本発明の下引き層３０には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層３０の膜厚は１〜５μｍが適当である。
【０１５５】
つぎに、本発明の第５の実施の形態を図７に基づいて説明する。本実施の形態の画像形成装置の基本的構造は第１の実施の形態と同じであり、異なる点は感光体１３に代えて感光体１３Ｂを用いた点である。
【０１５６】
感光体１３Ｂは、中心部に位置するパイプ状の導電性支持体２７と、導電性支持体２７の外周側に設けられ感光層３１と、感光層３１の外周側に設けられた表面層としての保護層２９とにより構成されている。
【０１５７】
感光層３１は単層構成であり、電荷発生物質および電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗工、乾燥することによって形成されている。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤、滑剤等の各種添加剤を添加することもできる。
【０１５８】
電荷発生物質及び電荷輸送物質は、第１の実施の形態においける電荷発生層２８ａ及び電荷輸送層２８ｂの説明で挙げた材料を使用することが可能である。また、結着樹脂としては、電荷輸送層２８ｂの説明で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層２８ａの説明で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、後述する高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。
【０１５９】
感光層３１は、結着樹脂１００重量部に対する電荷発生物質の量は５〜４０重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は１〜１９０重量部が好ましく、より好ましくは５０〜１５０重量部である。感光層３１は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート等の方法を用いて塗工し、乾燥させることによって形成できる。感光層３１の膜厚は、５〜２５μｍ程度が適当である。
【０１６０】
つぎに、本発明の第６の実施の形態を図８に基づいて説明する。図８は、本実施の形態である複写機５０の概略構成を示すブロック図である。この複写機５０は、原稿の画像を読み取る画像読取装置５１と、上述した第１ないし第５のいずれか一の実施の形態で説明した画像形成装置５２と、画像読取装置５１及び画像形成装置５２を制御して画像読取装置５１で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を画像形成装置５２で記録媒体上に行わせる制御部５３とを備えている。
【０１６１】
したがって、この複写機５０によれば、上述した第１ないし第５の実施の形態で説明したものと同じ作用、効果を奏することができる。
【０１６２】
【実施例】
以下、本発明について実施例を挙げて説明する。この実施例では、各種構造の感光体を作成し、それらの感光体を空調手段１１を有しない画像形成装置と空調手段１１を有する画像形成装置において使用し、形成される画像の品質と感光体表面の磨耗量とを調べたものである。なお、本実施例中における「部」は重量部を意味する。
＜感光体１＞
φ３０のアルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗工、乾燥し、約３．５μｍの下引き層、約０．２μｍの電荷発生層、約１５μｍの電荷輸送層を形成した。
「下引き層塗工液」
二酸化チタン粉末：４００部
メラミン樹脂： ６５部
アルキッド樹脂： １２０部
２−ブタノン： ４００部
「電荷発生層塗工液」
Ｙ型オキソチタニウムフタロシアニン顔料： ２部
ポリビニルブチラール（エスレックＢＭ−１：積水化学製）： １部
テトラヒドロフラン： ５０部
「電荷輸送層塗工液」
ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成製）： １２部
テトラヒドロフラン： １００部
下記化学式（１３）の電荷輸送物質： ８部
【０１６３】
【化１３】
上記電荷輸送層上にさらに下記組成の保護層塗工液を用いて、スプレー塗工によって順に塗工を繰り返し、全膜厚が約５μｍの保護層を形成し、感光体１を作成した。
「保護層塗工液」
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、住友化学工業製）： ０．３部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＢＹＫケミー製）：０．０８部
構造式（１３）で表される電荷輸送物質： ４部
ポリカーボネート（Ｚポリカ、帝人化成製）： ６部
テトラヒドロフラン： ２３０部
シクロヘキサノン： ７０部
＜感光体２＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を０．７部に変えた以外は光体１と同様にして、感光体２を作成した。
＜感光体３＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を１．１部に変えた以外は感光体１と同様にして、感光体３を作成した。
＜感光体４＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を１．５部に変えた以外は感光体１と同様にして、真感光体４を作成した。
＜感光体５＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を２．５部に変えた以外は感光体１と同様にして、真感光体５を作成した。
＜感光体６＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を４．３部に変えた以外は感光体１と同様にして、感光体６を作成した。
＜感光体７＞
感光体１における保護層塗工液のアルミナの量を６．７部に変えた以外は感光体１と同様にして、感光体７を作成した。
＜感光体８＞
感光体１において保護層塗工液のアルミナの量を０部とした以外は感光体１と同様にして、感光体８を作成した。
＜感光体９＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体９を作成した。
「保護層塗工液」
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、住友化学工業製）： ２．５部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＢＹＫケミー製）： ０．０８部
テトラヒドロフラン： ２３０部
シクロヘキサノン： ７０部
下記化学式（１４）で表される高分子電荷輸送物質：１０部
【０１６５】
【化１４】
＜感光体１０＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、電子写真感光体１０を作成した。
「保護層塗工液」
アルミナ（平均一次粒径：０．３μｍ、住友化学工業製）： ２．５部
不飽和ポリカルボン酸ポリマー（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＢＹＫケミー製）： ０．０８部
下記化学式（１５）で表される高分子電荷輸送物質：１０部
【０１６７】
【化１５】
＜感光体１１＞
感光体１において、保護層塗工液および保護層作成方法を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１１を作成した。
「保護層塗工液」
下記化学式（１６）で表される化合物１部、及び、下記化学式（１７）で表されるビュレット変性体溶液（固形分６７重量％）２部を、シクロヘキサノン５０部に溶解し、保護層用の塗工液を調整した。
【０１６９】
この塗工液を電荷輸送層の上にスプレーコートし、常温で１０分間乾燥させた後１５０℃で６０分加熱し、膜厚４μｍの保護層を形成した。
【０１７０】
【化１６】
【化１７】
＜感光体１２＞
感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１２を作成した。
「保護層塗工液」
メチルトリメトキシシラン １８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール ２２５部、２％酢酸 １０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート １部を混合し、保護層用の塗工液を調製した。
【０１７３】
この塗工液を電荷輸送層の上に塗工・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
＜感光体１３＞
感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１３を作成した。
「保護層塗工液」
メチルトリメトキシシラン １８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール ２２５部、コロイダルシリカ（３０％メタノール溶液）１０６部、２％酢酸 １０６部、アルミニウムトリスアセチルアセトナート １部を混合し、保護層用の塗工液を調製した。
【０１７４】
この塗工液を前記電荷輸送層の上に塗工し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
＜感光体１４＞
電子写真感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１４を作成した。
「保護層塗工液」
メチルトリメトキシシラン １５０部、フェニルトリメトキシシラン ３０部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン７５部、２−プロパノール ２２５部、２％酢酸 １０６部、コロイダルシリカ（３０％メタノール溶液） １０６部、トリアセチルアセトナトアルミニウム ４部を混合し、保護層用の塗工液を調製した。
【０１７５】
この塗工液を電荷輸送層の上に塗工し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い膜厚３μｍの保護層を形成した。
＜感光体１５＞
感光体１において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１５を作成した。
「保護層塗工液」
アクリルポリオール樹脂（レタン＃４０００、関西ペイント社製）７．５部に、平均粒径約０．５μｍの酸化錫粉末４部およびレタンシンナ−（関西ペイント社製）１．４部を加え、ボールミルを用いて２５時間混合分散し、次いでレンタシンナー１４部およびレタン硬化剤（下記化学式（１８）に示すビューレットタイプのヘキサメチレンジイソシアネート）１部を加えて塗工液を調製した。
【０１７６】
この塗工液を電荷輸送層の上にスプレー塗工し、１３０℃において４時間乾燥し、厚さ５μｍの保護層を形成した。この保護層は、電荷注入層として機能するものであり、体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で、３×１０１３Ω・ｃｍであった。
【０１７７】
【化１８】
＜感光体１６＞
感光体１５において、ポリウレタンの硬化剤として、下記化学式（１９）で示すアダクトタイプの硬化剤１．５重量部を用いたほかは、感光体１５と同様にして、感光体１６を作成した。この保護層は、電荷注入層として機能するものであり、体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で、３．５×１０１３Ω・ｃｍであった。
【０１７９】
【化１９】
＜感光体１７＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１７を作成した。
「保護層塗工液」
酸化錫と樹脂総量との比を５／２となるように導電性酸化錫の粉体と、下記化学式（２０）及び化学式（２１）の重合性アクリルモノマーをエタノールに分散した。アクリルモノマーのブレンド比は３／２（重量比）とした。これに下記構造式（２１）の光開始剤を樹脂に対して１５重量％添加した。
【０１８１】
【化２０】
これを電荷輸送層上に塗工し、ＵＶ硬化して膜厚が３μｍの電荷注入層（保護層）を形成した。この電荷注入層の体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で９×１０12Ω・ｃｍであった。
＜感光体１８＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１８を作成した。
「保護層塗工液」
光硬化性のアクリル樹脂にＳｎＯ2 超微粒子、更に粒径約０．２５μｍの四フッ化エチレン樹脂粒子を分散したものである。具体的にはアンチモンをドーピングし低抵抗化した粒径約０．０３μｍのＳｎＯ2 粒子を樹脂１００部に対して１６７部、更に四フッ化エチレン樹脂粒子を１０部、分散剤を１．２部分散したものである。このようにして調製した塗工液をスプレー塗工法にて厚さ約３．０μｍに塗工して電荷注入層（保護層）とした。
【０１８３】
この電荷注入層の体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で７×１０12Ω・ｃｍであった。
＜感光体１９＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体１９を作成した。
「保護層塗工液」
ジルコニウムアセチルアセトン２部、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン１部及びｎ−ブタノール４０部からなる混合液を塗工後、１００℃で２時間乾燥し、約２０００Å厚の中間層を設けた。一方、スチレン（st）〜メチルメタクリレート（MMA）〜２−ヒドロキシエチルメタクリレート（２−HEMA）の共重合体溶液と酸化錫粒子（三菱金属社製）と溶媒とを用意した。共重合体のモノマー構成はSt−MMA−２−HEMA＝14/56/30（重量比）であり、溶媒はトルエンとセロソルブアセテートとメチルイソブチルケトンとの混合溶媒を用いた。この原材料を前記St/MMA/2−HEMA共重合体溶液（固形分）１２０部、酸化錫粒子３００部、混合溶媒８５０部の割合で配合し、１５０時間ボールミル分散した。続いて、ミルベースと希釈用樹脂液（上記共重合体樹脂、濃度約１０％）とHMDI系ポリイソシアネート（スミジュールHT、住友バイエルウレタン社製）とを、塗工液中の酸化錫の粒子と樹脂固形分の割合が６：４、イソシアネート基と水酸基の数の比が１：１になるように混合して表面保護層形成液を調整した。これを、中間層まで積層した感光体にディッピング塗工し、１３０℃で１時間乾燥して前記の共重合体とイソシアネート化合物とを反応させ約５μｍ厚の電荷注入層（保護層）を有する感光体を作成した。
【０１８４】
この電荷注入層の体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で８×１０12Ω・ｃｍであった。
＜感光体２０＞
感光体１において、保護層塗工液を下記のように代えた以外は感光体１と同様にして、感光体２０を作成した。
「保護層塗工液」
下記化学式（２３）のアクリルモノマー６０部
【０１８５】
【化２１】
下記化学式（２４）のシラン化合物（対酸化錫重量比１５％）
【０１８７】
【化２２】
を用い湿式処理法によって表面処理された酸化錫超微粒子（平均粒径０．０２μｍ）３０部、光重合開始剤として２−メチルチオキサントン１０部、トルエン１００部及びメチルセルソルブ２００部をサンドミルにて４８時間分散を行って保護層用の調合液を得た。次に、この調合液を電荷輸送層上にスプレーコーティング法によって塗工して膜を形成し、乾燥した後、高圧水銀灯を用い８ｍＷ／ｃｍ2 の光強度で２０秒間光照射することによって硬化させて、膜厚３μｍの電荷注入層（保護層）を形成した。
【０１８９】
この電荷注入層の体積抵抗は、２３℃、６５％湿度の環境下で１×１０12Ω・ｃｍであった。
【０１９０】
以上のように作製した感光体１〜２０につき、空調手段１１を備えた画像形成装置（図１参照）と、空調手段を有しない画像形成装置とにおいて使用し、評価を行った。現像剤としてIMAGIO MF2200に用いられているもの、ＶＤは−７００Ｖ、現像バイアスは−５００Ｖ、画像面積率６％の格子チャートを用い、紙により画像出しを行い、ランニング評価を行った。ランニングはトータル２０万回転相当の連続ランを行い、画像形成装置回りの評価環境は、高温高湿環境として３０℃、９０％湿度にて行った。
【０１９１】
なお、感光体１〜１４については帯電手段として接触ローラー帯電を、感光体１５〜２０については帯電手段として注入帯電に対応して下記に示す帯電部材を用いた。
＜帯電部材の作成＞ポリスチレン樹脂１００部にマグネタイトを１００部入れて混練、粉砕し、粒子径３０μｍ、抵抗値は１×１０6 Ωの磁性粒子とした。
【０１９２】
このような磁性粒子をマグネットローラー上に厚さ１ｍｍでコートして磁気ブラシとし、感光体との間に幅約２ｍｍの帯電ニップを設けて設置した。磁気ブラシは感光体表面の周速に対して１倍の早さで逆方向に摺擦するように回転されており、感光体と磁気ブラシが均一に接触するようにした。
【０１９３】
画質、摩耗量（１０万回転あたりに換算）についての評価結果を表１に示す。
【０１９４】
摩耗量については、ランニング評価前後での膜厚から感光体１０万回転あたりに換算して求めた。膜厚についてはフィッシャースコープEDDY560C（フィッシャー製）にて測定した。
【０１９５】
【表１】
表１に示す評価から、以下のようなことが判明した。
【０１９７】
耐摩耗性が低い感光体を用いた場合は、摩耗量が多く、地肌汚れが発生し耐久性が著しく低い（実施例１、２、８）。
【０１９８】
本発明に示す高耐摩耗性の感光体を、空調手段のない画像形成装置で使用した場合においては、耐摩耗性は向上するが、特に高温高湿環境下では画像ボケ、トナーフィルミング、注入帯電の場合には、リーク画像の発生が生じるようになる。しかし、高耐磨耗性の感光体を空調手段を備えた画像形成装置で使用することにより、画像ボケ、トナーフィルミング、リーク画像の発生が防止され、形成される画像品質が向上することがわかる。
【０１９９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の電子写真方式の画像形成装置によれば、感光体の周囲の水分が空調手段により除去されているので、感光体の周囲に多くの水分が存在することによる不都合、例えば、放電により生成された硝酸化合物が水分と結合することによる硝酸や硝酸塩などのイオン性物質の生成、イオン性物質がアンモニアと反応することによる硝酸アンモニウムの生成を抑制することができ、感光体の表面へのイオン性物質や硝酸アンモニウムの付着が低減され、及び、トナーフィルミングの発生が低減されるので、感光体の表面に付着したイオン性物質や硝酸アンモニウムやトナーフィルミングを除去するための何らかの除去手段を設けることなく、感光体として表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍ程度の耐磨耗性及び耐久性の高い感光体を使用した場合であっても形成される画像の高品質化を長期間に渡って図ることができる。
【０２００】
また、請求項１記載の発明によれば、感光体の表面を帯電させる帯電器と、表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍである前記感光体と、露光手段により前記感光体を露光するための、透明板で覆われた露光口の設けられたケースと、前記ケースの内部に形成される略密閉空間内に前記帯電器と前記感光体とを含む、装置本体内に設置された作像モジュールと、前記略密閉空間内における水分を除去する空調手段と、を有するので、空調手段により水分を除去する領域が作像モジュール内の略密閉空間となり、小さくなるため、空調手段の小型化、空調手段の消費電力の低減化を図ることができ、そして、前記の感光体を用いる場合でも、「画像流れ」のない高品質な画像を実現することができるようになります。
【０２０１】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、前記保護層にはフィラーが含有されているので、保護層にフィラーが含有されることにより、感光体の表面の機械的耐久性が向上し、その結果耐磨耗性が向上し、高耐久な感光体を得ることができる。
【０２０２】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記フィラーは、金属酸化物の一種であるので、金属酸化物は、硬度が高く機械的耐久性向上に有効であり、また、親水性があるために溶媒中への分散性がよいので光散乱性が抑制されて高画質化に有利であり、また、種々の表面処理が可能であるので分酸性の改良や静電特性の改良に対応することができる。
【０２０３】
請求項４記載の発明によれば、請求項２又は３記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、電荷輸送物質が含有されているので、電荷の輸送をスムーズに行えるようになり、残留電位の低下が良好に行われ、経時での電位安定性に優れ、静電特性的に高耐久性である感光体を得ることができる。
【０２０４】
請求項５記載の発明によれば、請求項２ないし４のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、カルボン酸化合物が含有されているので、初期及び経時を含めて残留電位上昇を抑制することができ、また、フィラーの分散性を向上させることができる。
【０２０５】
請求項６記載の発明によれば、請求項２ないし５のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層中に、高分子電荷輸送物質が含有されているので、高分子電荷輸送物質は、耐磨耗性に優れるとともに表面硬度が高いために表面に傷がつきにくくなるので、傷が原因となる黒スジや白スジ等の異常画像が発生しにくくなる。
【０２０６】
請求項７記載の発明によれば、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、前記保護層が架橋性化合物により形成されているので、保護層が架橋性化合物により形成されることにより、感光体の表面硬度が向上し、耐磨耗性が向上する。
【０２０７】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記架橋性化合物は、構造中に窒素原子を含有する電荷輸送物質であるので、電荷輸送物質を含有することにより電荷の輸送をスムーズに行えるようになり、電流電位の低下が良好に行われ、経時での電位安定性に優れ、静電特性的に高耐久性である感光体を得ることができる。
【０２０８】
請求項９記載の発明によれば、請求項７又は８記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記保護層は、水酸基または加水分解が可能な基を有する有基珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方と、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂を含有するので、表面の耐磨耗性が向上し、感光体の高耐久性が達成でき、さらに、表面に傷が付きにくくなるので、傷が原因となる黒スジや白スジ等の異常画像が発生しにくくなる。
【０２０９】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層とを有し、前記表面層は体積低効率が１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍの電荷注入層であるので、感光体を帯電させるための放電が行われず、放電による感光体表面の劣化が発生せず、表面劣化が原因となる画像ボケが生じにくくなり、電荷注入層の体積抵抗を１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍとすることにより、十分な帯電性が得られ、画像流れが生じにくくなる。
【０２１０】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１０記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記電荷注入層が、導電性粒子及び結着樹脂を含有するので、電荷注入層に導電性粒子が含有されることにより、抵抗の環境依存性が小さくなり、静電特性及び画像の環境変動が少なくなる。
【０２１１】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１１記載の電子写真方式の画像形成装置において、前記結着樹脂は、光硬化性又は熱硬化性のアクリル樹脂であるので、表面硬度が高く、耐磨耗性の高い塗膜が得られるとともに、導電性粒子の分散性に優れるため、抵抗分布が極めて均一な電荷注入層の形成が可能となり、抵抗の不均一性に起因する画像ボケや濃度ムラ等の異常画像が生じにくくなる。
【０２１２】
請求項１３記載の発明の複写機は、原稿の画像を読取る画像読取装置と、請求項１ないし１２のいずれか一記載の画像形成装置と、前記画像読取装置と前記画像形成装置とを制御して前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で記録媒体上に行わせる制御部と、を有するので、請求項１ないし１２のいずれか一記載の発明の作用を有する複写機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の電子写真方式の画像形成装置の概略構造を示す縦断正面図である。
【図２】作像モジュールを示す斜視図である。
【図３】空調手段の構造を示す概略図である。
【図４】作像モジュールと空調手段との接続構造を示す概略図である。
【図５】感光体の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における感光体の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態における感光体の構造を示す断面図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態の複写機の概略構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 装置本体
１１ 空調手段
１３、１３Ａ、１３Ｂ 感光体
２７ 導電性支持体
２８、３１ 感光層
２９ 表面層、保護層、電荷注入層
５１ 画像読取装置
５２ 画像形成装置
５３ 制御部
Claims (13)
- 感光体の表面を帯電させる帯電器と、
表面層の磨耗量が１０万回転あたり０．０５〜０．５μｍである前記感光体と、
露光手段により前記感光体を露光するための、透明板で覆われた露光口の設けられたケースと、
前記ケースの内部に形成される略密閉空間内に前記帯電器と前記感光体とを含む、装置本体内に設置された作像モジュールと、
前記略密閉空間内における水分を除去する空調手段と、
を有する電子写真方式の画像形成装置。 - 前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、
前記保護層にはフィラーが含有されている請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置。 - 前記フィラーは、金属酸化物の一種である請求項２記載の電子写真方式の画像形成装置。
- 前記保護層中に、電荷輸送物質が含有されている請求項２又は３記載の電子写真方式の画像形成装置。
- 前記保護層中に、カルボン酸化合物が含有されている請求項２ないし４のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置。
- 前記保護層中に、高分子電荷輸送物質が含有されている請求項２ないし５のいずれか一記載の電子写真方式の画像形成装置。
- 前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層としての保護層とを有し、
前記保護層が架橋性化合物により形成されている請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置。 - 前記架橋性化合物は、構造中に窒素原子を含有する電荷輸送物質である請求項７記載の電子写真方式の画像形成装置。
- 前記保護層は、水酸基または加水分解が可能な基を有する有基珪素化合物とその縮合物との少なくともいずれか一方と、反応性基を有する電荷輸送性化合物を反応させて得られるシロキサン系樹脂を含有する請求項７又は８記載の電子写真方式の画像形成装置。
- 前記感光体は、導電性支持体と、この導電性支持体の外周側に設けられて電荷発生物質及び電荷輸送物質を含有する感光層と、前記感光層の外周側に設けられた表面層とを有し、
前記表面層は体積抵抗が１×１０８〜１×１０１４Ω・ｃｍの電荷注入層である請求項１記載の電子写真方式の画像形成装置。 - 前記電荷注入層が、導電性粒子及び結着樹脂を含有する請求項１０記載の電子写真方式の画像形成装置。
- 前記結着樹脂は、光硬化性又は熱硬化性のアクリル樹脂である請求項１１記載の電子写真方式の画像形成装置。
- 原稿の画像を読取る画像読取装置と、
請求項１ないし１２のいずれか一記載の画像形成装置と、
前記画像読取装置と前記画像形成装置とを制御して前記画像読取装置で読み取った原稿の画像データに基づく画像形成を前記画像形成装置で記録媒体上に行わせる制御部と、
を有する複写機。
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