JP2001249478A

JP2001249478A - 画像形成装置、プロセスカートリッジ、及びそれらの再生方法

Info

Publication number: JP2001249478A
Application number: JP2000056962A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nukada; 克己額田; Wataru Yamada; 渉山田; Rie Ishii; 理恵石井; Mieko Seki; 三枝子関
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2001-09-14
Also published as: US20030118366A1; US6986978B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電荷輸送性有機ケイ素化合物の１種以上から
なる硬化膜を、最表面層として有する電子写真感光体を
用いて、長期間安定して画像を得ることができる画像形
成装置を提供すること。【解決手段】下記一般式（Ｉ）で表される電荷輸送性有
機ケイ素化合物の１種以上含んでなる硬化膜を、最表面
層として有する電子写真感光体を備えた画像形成装置で
あって、該最表面層の磨耗率が、電子写真感光体１００
０回転あたり５ｎｍ以上３０以下ｎｍであることを特徴
とする画像形成装置である。一般式（Ｉ）Ｆ−［Ｄ−Ａ］_b

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電荷輸送性有機ケ
イ素化合物を最表面層に有する電子写真感光体を備える
画像形成装置、プロセスカートリッジ、及びそれらの再
生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真感光体は、感度、安定性
の面から、電荷発生層と電荷輸送層を分離した、いわゆ
る機能分離型と呼ばれる構造が考案され実用化されてい
る。この構成の電子写真感光体は、電荷発生物質を適当
な樹脂を結着材として結着してなる層と、その上の電荷
輸送材をバインダー樹脂中に分散或いは溶解させた層の
２層からなっている。電荷輸送材を含有する層は、多く
の場合、正孔輸送材を含有し、そのバインダーとしてポ
リカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、ポリスチレン樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリウレタン
樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂が検討されている。
この場合、電荷輸送層表面をコロナ帯電、或いはローラ
ー帯電等により負に帯電させる必要があり、その時発生
するオゾンによる樹脂の劣化、感光体表面での放電によ
る電気的な衝撃による磨耗、感度低下、帯電能の低下
や、その後のトナー現像、紙への転写、クリーニング等
の際の摩擦等によりる機械的破壊等、種々の原因により
感光体特性が低下することが問題となっている。

【０００３】上記問題に関して次のような様々な検討が
行われている。例えば、通常の感光体を特開平１−１６
１２７９号公報に記載されたように電子写真感光体の研
磨装置を設け、１〜１．５μｍ／１万コピーの研磨量で
使用し、表面の汚染物質を除去する方法、特開平６−７
５３８４号公報に記載されたように、感光体周辺のオゾ
ン濃度が５ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ以下で、かつ磨耗量が
３００Å／１０００回転以下で使用する方法、あるい
は、特開平７−３１１４７０号公報に記載されたよう
に、クリーニングブレードの感光体への圧接力を特定の
値とし、クリーニングプロセスにおける磨耗がクリーニ
ング回数１０００回当り０．０５μｍ以上１．０μｍ以
下で使用し、かつトナー中に数平均ドメイン径が０．１
〜１．１μｍの離型剤を添加する方法等が提案されてい
る。しかし、このような方法は、コロトロン、スコロト
ロン等の非接触帯電方式では実現可能であるが、ローラ
ー帯電に代表される接触帯電方式においては放電ストレ
スが強く、磨耗率が大きくなってしまうため、実質的に
コントロールできず、感光体の寿命が短くなってしまう
という問題があり、より高強度の最表面層が必要とな
る。

【０００４】最表面層の強度を改良するため、種々のオ
ーバーコート層を形成すること等が検討されている。特
に、たとえば、ポリシロキサン樹脂を含む熱硬化性樹脂
を電荷輸送層に使用するもの（特開昭６１−２３８０６
２号公報）、ポリシロキサン樹脂を含む保護層を有する
もの（特開昭６２−１０８２６０号公報）、熱硬化性ポ
リシロキサン樹脂にシリカゲル、ウレタン樹脂、フッ素
樹脂を分散させ保護層とするもの（特開平４−３４６３
５６号公報）、熱可塑性樹脂に熱硬化型ポリシロキサン
樹脂を分散させた樹脂を保護層或いは電荷輸送材バイン
ダー樹脂とするもの（特開平４−２７３２５２号公報）
等に見られるが如くポリシロキサン樹脂を共重合成分或
いは他樹脂へブレンドすることが試みられ、ポリシロキ
サンの特性を利用して感光体の高性能化、寿命の向上、
クリーニング性の改善が検討されてきた。

【０００５】ところが、ポリシロキサンは、透明性、耐
絶縁破壊、光安定性に加えて低表面張力等、他の樹脂に
見られない特徴を有しながらも有機化合物との相溶性が
極めて悪いため、単独で電荷輸送材料構成樹脂として使
用される事はなく、共重合或いはブレンドによる電荷輸
送材料構成樹脂の改質の為に使用されてきた。ポリシロ
キサン樹脂単独で電荷輸送層を構成するバインダーとし
て用いられるためには、ポリシロキサン樹脂に溶解可能
な電荷輸送物質を見いだすことが必要であった。

【０００６】そのため、ポリ（ハイドロジェンメチルシ
ロキサン）等のポリシロキサンに不飽和結合を有する電
荷輸送剤をヒドロシリル化により直接結合させた樹脂を
保護層或いは電荷輸送材バインダー樹脂とするもの（特
開平８−３１９３５３号公報）、プラズマＣＶＤによる
無機質薄膜を保護層とするもの（特開平７−３３３８８
１号公報）、ゾルゲル法を用いた薄膜を保護層とするも
の（「ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＳ＆Ｔ’ｓ
ＥｌｅｖｅｎｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏ
ｎｇｒｅｓｓｏｎＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＮｏｎ
−ＩｍｐａｃｔＰｒｉｎｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｉｅｓ，ｐ．５７〜５９」）、さらに、電荷輸送剤に
加水分解性基を有するケイ素を直接導入した有機ケイ素
変成正孔輸送性化合物を電子写真感光体に用いるもの
（特開平９−１９０００４号公報）等の検討がなされて
いる。これらのうち、「Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ
ＩＳ＆Ｔ’ｓＥｌｅｖｅｎｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌＣｏｎｇｒｅｓｓｏｎＡｄｖａｎｃｅｓ
ｉｎＮｏｎ−ＩｍｐａｃｔＰｒｉｎｔｉｎｇＴ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｐ．５７〜５９」、特許番
号２５７５５３６号公報や特開平９−１９０００４号公
報に開示されたものは、シロキサンが３次元にネットワ
ークを形成するため、強固な膜を形成し、機械的な強度
が大きく改善されるため、注目されている。

【０００７】このような高強度の層を、例えばオーバー
コート層等として有する感光体は、一般に磨耗量が少な
いために表面汚染による画像欠陥を生じ易い。そのた
め、たとえば、特開平１−１３３０８６号公報に記載さ
れたように有機感光体上に高強度の保護層を設け、７〜
２００Å（０．０００７〜０．０２μｍ）／１万コピー
の磨耗量で使用する方法、あるいは、特開平７−２２５
５４１号公報に記載されたように、１０００回転あたり
０．００１〜０．０１０μｍ磨耗させながら使用する方
法等が提案されている。シロキサンの３次元ネットワー
ク中に電荷輸送材を化学結合で導入した硬化層は、半導
体となるため、絶縁性層、イオン導電性層、あるいは、
導電粉を絶縁性ポリマー中に分散させた抵抗制御層等か
らなる表面保護層に対し、電荷の横方向への拡散が防
げ、安定した画像を形成しやすい点で有利である。

【０００８】しかしながら、シロキサンの３次元ネット
ワーク中に電荷輸送材を含有する表面層を用いた場合、
シロキサン特有の性質として、未反応の水酸基が多く存
在するため表面へのコロナ放電等による生成物や水分の
吸着が起こり易い。また、機械的な強度が通常の電荷輸
送層の１０〜２０倍も高いことから吸着した物質が長時
間残留しやすい。

【０００９】したがって、電荷輸送材とこれら吸着物質
との反応が起こり易く、反応し劣化した電荷輸送材が表
面層に残留し、画像欠陥をより一層起こし易いという欠
点があり、この欠点を克服し、長寿命な画像形成装置の
開発が望まれていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課
題とする。即ち、本発明の目的は、電荷輸送性有機ケイ
素化合物の１種以上含んでなる硬化膜を、最表面層とし
て有する電子写真感光体を用いて、長期間安定して画像
を得ることができる画像形成装置、プロセスカートリッ
ジ、及びそれらの再生方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の手段
により解決される。即ち、本発明は、＜１＞下記一般式（Ｉ）で表される電荷輸送性有機ケイ
素化合物の１種以上含んでなる硬化膜を、最表面層とし
て有する電子写真感光体を備えた画像形成装置であっ
て、該最表面層の磨耗率が、電子写真感光体１０００回
転あたり５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることを特徴とす
る画像形成装置である。

【００１２】一般式（Ｉ）Ｆ−［Ｄ−Ａ］_b

【００１３】（一般式（Ｉ）中、Ｆは電荷輸送性化合物
から誘導される有機基を示す。Ｄは可とう性サブユニッ
トを示す。Ａは−Ｓｉ（Ｒ₁）_(3-a)Ｑ_aで示される加水
分解性基を有する置換ケイ素基を示す（ここでＲ₁は水
素、アルキル基、置換或いは未置換のアリール基を示
す。Ｑは加水分解性基を示す。ａは１〜３の整数示
す。）。ｂは１〜４の整数を示す。）

【００１４】＜２＞さらに現像手段を有し、該現像手段
がトナー又は現像剤の再充填を可能とする開閉部を設け
てなることを特徴とする前記＜１＞に記載の画像形成装
置である。

【００１５】＜３＞上記一般式（Ｉ）で表される電荷輸
送性有機ケイ素化合物の１種以上含んでなる硬化膜を、
最表面層として有する電子写真感光体を備えたプロセス
カートリッジであって、該最表面層の磨耗率が、電子写
真感光体１０００回転あたり５ｎｍ以上３０ｎｍ以下で
あることを特徴とするプロセスカートリッジ。

【００１６】＜４＞さらに現像手段を有し、該現像手段
がトナー又は現像剤の再充填を可能とする開閉部を設け
てなることを特徴とする前記＜３＞に記載のプロセスカ
ートリッジである。

【００１７】＜５＞前記＜１＞又は＜２＞に記載の画像
形成装置に、トナー又は現像剤を再充填することを特徴
とする画像形成装置の再生方法である。

【００１８】＜６＞前記＜３＞又は＜４＞に記載のプロ
セスカートリッジに、トナー又は現像剤を再充填するこ
とを特徴とするプロセスカートリッジの再生方法であ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。（画像形成装置）本発明の画像形成装置は、下記一般式
（Ｉ）で表される電荷輸送性有機ケイ素化合物の１種以
上含んでなる硬化膜（以下、「特定の硬化膜」というこ
とがある）を、最表面層として有する電子写真感光体を
備え、該最表面層の磨耗率が、電子写真感光体１０００
回転あたり５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。

【００２０】本発明の画像形成装置において、特定の硬
化膜からなる最表面層の磨耗率は、電子写真感光体１０
００回転あたり５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であるが、好ま
しくは５ｎｍ以上２５ｎｍ以下であり、より好ましくは
５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。最表面層の磨耗率が５
ｎｍ未満であると、付着物質による表面劣化、及びこれ
による画像ボケ等の画質欠陥が生じ、一方、３０ｎｍを
超えると、早く磨耗してしまい、長寿命化、及びコスト
の面で問題が生じる。従って、特定の硬化膜からなる最
表面層の磨耗率を、上記範囲とすることで、長期間安定
した画像を得ることができる。なお、最表面層の磨耗率
は、最表面層の種類、厚さ等に応じて、上記範囲内で適
宜選択することができる。

【００２１】本発明の画像形成装置において、特定の硬
化膜からなる最表面層の磨耗率は、以下に示す手段等に
よりコントロールすることができる。１）電子写真プロ
セスの１サイクル中に、電子写真感光体表面を研磨する
研磨手段、２）電子写真感光体表面を一様に帯電する帯
電手段、３）電子写真感光体に付着したトナーやゴミ等
を除去するクリーニング手段。これらのパラメーター
を、適宜選択することで、最表面層の磨耗率を、上記範
囲内にコントロールすることができる。各手段について
の詳細は、後述する。

【００２２】以下、電子写真感光体について、詳しく説
明する。本発明の画像形成装置において、電子写真感光
体は、特定の硬化膜からなる最表面層を有する以外は、
従来公知の如何なる構成をとってもよく、具体的には、
導電性支持体上に、感光層（単層型感光層、積層型感光
層（電荷発生層、電化輸送層））、表面保護層等のいず
れかの層として、特定の硬化膜からなる最表面層を有す
る。特定の硬化膜は、優れた機械強度を有する上に光電
特性も十分であるため、これをそのまま積層型感光層の
電荷輸送層、表面保護層として用いることもできるし、
電荷発生材料を添加することにより単層型感光層或いは
電荷発生層としても用いることができる。ただし、１回
の塗布により必要な膜厚が得られない場合、複数回重ね
塗布することにより必要な膜厚を得ることができる。複
数回の重ね塗布を行なう場合、加熱処理は塗布の度に行
なってもよいし、複数回重ね塗布した後でもよい。

【００２３】特定の硬化膜について詳しく説明しする。
特定の硬化膜は、下記一般式（Ｉ）で表される電荷輸送
性有機ケイ素化合物の１種以上含んでなる硬化膜であ
る。

【００２４】一般式（Ｉ）Ｆ−［Ｄ−Ａ］_b

【００２５】一般式（Ｉ）中、Ｆは電荷輸送性化合物か
ら誘導される有機基を示す。Ｄは可とう性サブユニット
を示す。Ａは−Ｓｉ（Ｒ₁）_(3-a)Ｑ_aで示される加水分
解性基を有する置換ケイ素基を示す。ここでＲ₁は水
素、アルキル基、置換或いは未置換のアリール基を示
す。Ｑは加水分解性基（例えば、アルコキシ基、メチル
エチルケトオキシム基、ジエチルアミノ基、アセトキシ
基、プロペノキシ基、ハロゲン等）を示す。ａは１〜３
の整数示す。ｂは１〜４の整数を示す。

【００２６】一般式（Ｉ）におけるＡは、−Ｓｉ
（Ｒ₁）_(3-a)Ｑ_aで表される加水分解性基を有する置換
ケイ素基を表すが、この置換ケイ素基は、Ｓｉ基によ
り、互いに架橋反応を起こして、３次元的なＳｉ−Ｏ−
Ｓｉ結合、即ち無機ガラス質ネットワークを形成する役
割を担う構造である。Ａの具体的な構造としては、特開
平３−１９１３５８号公報、特開平９−１２４６６５号
公報、特開平１１−３８６５６号公報、特開平１１−１
８４１０６号公報等に開示された構造が好適に挙げられ
る。

【００２７】一般式（Ｉ）におけるＦは、電荷輸送特性
を有する有機基であり、トリアリールアミン系化合物、
ベンジジン系化合物、アリールアルカン系化合物、アリ
ール置換エチレン系化合物、スチルベン系化合物、アン
トラセン系化合物、ヒドラゾン系化合物等の構造を有す
る有機基が挙げられる。

【００２８】一般式（Ｉ）におけるＤは、可とう性サブ
ユニットを表すが、具体的には、光電特性を付与するた
めのＦを、３次元的な無機ガラス質ネットワークに直接
結合で結びつけるためのものであり、且つ堅さの反面も
ろさも有する無機ガラス質ネットワークに適度な可とう
性を付与し、膜としての強度を向上させるという働きを
担う構造を表す。Ｄとして具体的には、−Ｃ_nＨ_2n−、
Ｃ_nＨ_(2n-2)−、−Ｃ_nＨ_(2n-4)−で表される２価の炭化
水素基（ここで、ｎは１〜１５の整数を表す。）、−Ｃ
ＯＯ−、−Ｓ−、−Ｏ−、−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄−、−Ｎ＝
ＣＨ−、−（Ｃ₆Ｈ₄）−（Ｃ₆Ｈ₄）−、及びこれらの組
み合わせたものや置換基を導入したもの等が挙げられ
る。

【００２９】一般式（Ｉ）におけるｂは、２以上である
ことが好ましい。ｂは２以上であると、一般式（Ｉ）で
表される電荷輸送性有機ケイ素化合物中にＳｉ原子を２
つ以上含むことになり、無機ガラス質ネットワークを形
成し易くなり、機械的強度が向上する。

【００３０】特定の硬化膜は、一般式（Ｉ）で表される
電荷輸送性有機ケイ素化合物を単独で形成してもよい
が、膜の成膜性、可とう性を調整する等の目的から、他
のカップリング剤、フッ素化合物を併用してもよい。こ
のような化合物としては、各種シランカップリング剤、
及び市販のシリコン系ハードコート剤が挙げられる。

【００３１】特定の硬化膜は、−Ｓｉ（Ｒ₁）_(3-a)Ｑ_a
で示される加水分解性基を有する置換ケイ素基を有する
分子量１０００以上のポリマーを併用することも、粘度
を調節し、膜厚をコントロールしたりする際に効果的で
ある。このポリマーは、−Ｓｉ（Ｒ₁）_(3-a)Ｑ_aで示さ
れる加水分解性基を有する置換ケイ素基を有するモノマ
ー（例えば、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、スチリル
エチルトリメトキシシラン等）から、アゾビスイソブチ
ロニトリルやベンゾイルパーオキサイドを用いて公知の
方法で合成できる。さらに、メチルメタクリレート、メ
チルアクリレート、スチレン、アクリロニトリル等のモ
ノマーと任意の比率で混合し、共重合体とすることもで
きる。分子量は低すぎると機械的な強度に劣るため、ス
チレン換算の値で１０００以上が好ましいが、高すぎる
と、溶液粘度の調整が困難となるため、２００００００
以下が好ましい。

【００３２】特定の硬化膜には、有機或いは無機微粒子
を、硬度の向上、表面潤滑性の向上、クラック防止等の
目的で添加することもできる。有機微粒子としては、Ｐ
ＴＦＥ、ポリスチレン等が挙げられる。無機微粒子とし
ては、シリカやアルミナ等が挙げられるが、第８回ポリ
マー材料フォーラム講演要旨集１ＰＣ０６（１９９９）
に掲載されているような、表面に水酸基等の反応性基を
有する無機微粒子が、分散性に優れ、均一な高強度膜を
得易い点から好ましい。

【００３３】特定の硬化膜は、一般式（Ｉ）で表される
電荷輸送性有機ケイ素化合物の１種以上と、必要に応じ
て上記のような、その他の化合物とを含有する溶液を固
体触媒と接触させて反応を行った後、該固体触媒を分離
してコーティング液を製造（以下、コーティング液製造
工程ということがある。）し、該コーティング液を塗
布、硬化して硬化膜を形成する工程（以下、硬化膜形成
工程ということがある）により、形成することが好まし
い。

【００３４】コーティング液製造工程において、コーテ
ィング液の調整は、無溶媒で行ってもよいし、必要に応
じてアルコール類（例えばメタノール、エタノール、プ
ロパノール、ブタノール等）、ケトン類（例えばアセト
ン、メチルエチルケトン等）、エーテル類（例えばテト
ラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等）等
の溶剤を任意に１種単独、或いは２種以上併用してもよ
い。この溶剤は、好ましくは沸点が１５０℃以下のもの
が使用される。溶剤量は任意に設定できるが、少なすぎ
ると電荷輸送性有機ケイ素化合物が析出しやすくなるた
め、電荷輸送性有機ケイ素化合物１部に対し０．５〜３
０部、好ましくは、１〜２０部で使用される。

【００３５】コーティング液製造工程においては、電荷
輸送性有機ケイ素化合物と、必要に応じて、上述のよう
なその他の化合物と、を固体触媒に接触させて反応させ
る反応温度及び時間は原料の種類によっても異なるが、
通常、０〜１００℃程度、好ましくは５〜７０℃、特に
好ましくは１０〜５０℃で行うことが好ましい。また、
反応時間は、特に制限はないが、反応時間が長くなると
ゲル化を生じ易くなるため、１０分〜１００時間で行う
ことが好ましい。

【００３６】コーティング液製造工程において、電荷輸
送性有機ケイ素化合物を含めて、これと共に添加する、
上述のようなその他の化合物は、全てを同時に混合し、
固体触媒に接触させて反応させてもよいが、反応の度合
いを調節するため逐次添加してもよいし、あるいは固体
触媒を除去した後に添加してもよい。−Ｓｉ（Ｒ₁）₍
_3-a)Ｑ_aで示される加水分解性基を有する置換ケイ素基
を有する分子量１０００以上のポリマーを添加する場
合、固体触媒と該ポリマーが同時に存在すると著しくゲ
ル化を促進し、コーティング困難となる場合があるた
め、固体触媒を除去した後に添加することが好ましい。

【００３７】コーティング液製造工程において、最終的
に分離される固体触媒は、触媒成分が電荷輸送性有機ケ
イ素化合物含有溶液、上述のようなその他の化合物、
水、反応生成物及び溶媒のいずれにも不溶であるもので
あれば、特に限定されない。固体触媒は、１種単独で用
いてもよいし、２種以上併用してもよい。

【００３８】コーティング液製造工程においては、固体
触媒を用いて反応（主に加水分解縮合反応）を行わせ
る。固体触媒に接触させて反応を行わせる方式は、固定
床中に設置し反応を流通式でもよいし、バッチ式でもよ
い。固体触媒の使用量は、特に限定されないが、加水分
解性ケイ素置換基を含有する材料の合計量に対して０．
００１〜２０ｗｔ％、特に０．０１〜１０ｗｔ％が好ま
しい。

【００３９】コーティング液製造工程においては、効率
よく、機械的強度の強い硬化膜を得る観点から、硬化触
媒の少なくとも１種を添加することが好ましい。この硬
化触媒は、固体触媒と接触させて反応を行う前のコーテ
ィング液、即ち電荷輸送性有機ケイ素化合物含有溶液に
添加してもよいし、固体触媒を分離した後のコーティン
グ液に添加してもよい。

【００４０】硬化触媒としては、以下の様なものが挙げ
られる。塩酸、酢酸、リン酸、硫酸等のプロトン酸、ア
ンモニア、トリエチルアミン等の塩基、ジブチル錫ジア
セテート、ジブチル錫ジオクトエート、オクエ酸第一錫
等の有機錫化合物、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テ
トライソプロピルチタネート等の有機チタン化合物、ア
ルミニウムトリブトキシド、アルミニウムトリアセチル
アセトナート等の有機アルミニウム化合物、有機カルボ
ン酸の鉄塩、マンガン塩、コバルト塩、亜鉛塩、ジルコ
ニウム塩等が挙げられるが、保存安定性の点で金属化合
物が好ましく、金属のアセチルアセトナート、アセチル
アセテートがさらに好ましい。

【００４１】コーティング液製造工程において、硬化触
媒の使用量は任意に設定できるが、保存安定性、特性、
強度等の点で加水分解性ケイ素置換基を含有する材料の
合計量に対して０．１〜２０ｗｔ％が好ましく、０．３
〜１０ｗｔ％がより好ましい。

【００４２】コーティング液製造工程において、加水分
解縮合反応させる際の水の添加量は特に限定されない
が、生成物の保存安定性やさらに重合に供する際のゲル
化抑制に影響するため、好ましくは加水分解性ケイ素置
換基を含有する材料の加水分解性基をすべて加水分解す
るに必要な理論量に対して３０〜５００％、さらに好ま
しくは５０〜３００％の範囲の割合で使用することが好
ましい。水の量が５００％よりも多い場合、生成物の保
存安定性が悪くなったり、電荷輸送性有機ケイ素化合物
が析出しやすくなる。一方、水の量が３０％より少ない
場合、未反応の化合物が増大してコーティング液を塗
布、硬化時に相分離を起こしたり、強度低下を起こしや
すい。また、保存安定性を向上させるため、アルコール
類を混合することも好ましい。

【００４３】コーティング液製造工程においては、得ら
れる硬化膜の相溶性を向上させるため、固体触媒を除去
してからコーティングするまでに１時間以上放置（熟成
させる）することも有効である。放置する時間として
は、１時間から２５０時間で、２時間から２００時間が
より好ましい。

【００４４】硬化膜形成工程おいては、前記コーティン
グ液を、塗布、硬化させることにより、硬化膜を形成す
るが、硬化温度は、任意に設定できるが、所望の強度を
得るためには好ましくは６０℃以上、より好ましくは８
０℃以上に設定される。硬化時間は、必要に応じて任意
に設定できるが、１０分〜５時間が好ましい。また、硬
化反応を行った後、高湿度状態に保ち、特性の安定化を
図ることも有効である。さらに、用途によっては、ヘキ
サメチルジシラザンや、トリメチルクロロシラン等を用
いて表面処理を行い、疎水化することもできる。

【００４５】特定の硬化膜は、上述したように、導電性
支持体上に、感光層（単層型感光層、積層型感光層（電
荷発生層、電荷輸送層））、表面保護層等のいずれかの
層として形成される。また、このいずれかの層が、最表
面層として形成されていれば、その他の構成は、従来公
知の構成をとってもよい。以下、具体的に各層について
詳しく説明する。

【００４６】導電性支持体について説明する。導電性支
持体としては、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステ
ンレス鋼等の金属類、及びアルミニウム、チタニウム、
ニッケル、クロム、ステンレス、金、バナジウム、酸化
錫、酸化インジウム、ＩＴＯ等の薄膜を設けたプラスチ
ックフィルム等あるいは導電性付与剤を塗布、または、
含浸させた紙、及びプラスチックフィルム等が挙げられ
る。これらの導電性支持体は、ドラム状、シート状、プ
レート状等、適宜の形状のものとして使用されるが、こ
れらに限定されるものではない。さに必要に応じて導電
性支持体の表面は、画質に影響のない範囲で各種の処理
を行うことができる。例えば、表面の酸化処理、薬品処
理、着色処理、砂目立て等の乱反射処理等を行うことが
できる。

【００４７】導電性支持体と感光層との間には、必要に
より、下引き層を設けることもできる。下引き層に用い
られる材料としては、ジルコニウムキレート化合物、ジ
ルコニウムアルコキシド化合物、ジルコニウムカップリ
ング剤等の有機ジルコニウム化合物、チタンキレート化
合物、チタンアルコキシド化合物、チタネートカップリ
ング剤等の有機チタン化合物、アルミニウムキレート化
合物、アルミニウムカップリング剤等の有機アルミニウ
ム化合物のほか、アンチモンアルコキシド化合物、ゲル
マニウムアルコキシド化合物、インジウムアルコキシド
化合物、インジウムキレート化合物、マンガンアルコキ
シド化合物、マンガンキレート化合物、スズアルコキシ
ド化合物、スズキレート化合物、アルミニウムシリコン
アルコキシド化合物、アルミニウムチタンアルコキシド
化合物、アルミニウムジルコニウムアルコキシド化合
物、等の有機金属化合物、とくに有機ジルコニウム化合
物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は残
留電位が低く良好な電子写真特性を示すため、好ましく
使用される。

【００４８】また、ビニルトリクロロシラン、ビニルト
リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリス２メトキシエトキシシラン、ビニルトリアセトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−２−アミノエチルアミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプロプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエト
キシシラン、β−３，４−エポキシシクロヘキシルトリ
メトキシシラン等のシランカップリング剤を含有させて
使用することができる。さらに、従来より下引き層に用
いられるポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエー
テル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキ
シド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン
−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼ
イン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノ
ール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ
樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポ
リウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公
知の結着樹脂を用いることもできる。

【００４９】下引き層には、電子輸送性顔料を混合／分
散して形成することもできる。電子輸送性顔料として
は、特開昭４７−３０３３０号公報に記載のペリレン顔
料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン
顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、
また、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子
等の電子吸引性の置換基を有するビスアゾ顔料やフタロ
シアニン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の
無機顔料が挙げられる。これらの顔料の中ではペリレン
顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料と多環キノ
ン顔料が、電子移動性が高い観点から好ましい。この電
子輸送性顔料は、多すぎると下引き層の強度が低下し易
くなり、塗膜欠陥を生じるため９５重量％以下、好まし
くは９０重量％以下で使用される。

【００５０】電子輸送性顔料の混合／分散方法は、ボー
ルミル、ロールミル、サンドミル、アトライター、超音
波等を用いる常法が適用される。混合／分散は有機溶剤
中で行われるが、有機溶剤としては、有期金属化合物や
樹脂を溶解し、また、電子輸送性顔料を混合／分散した
ときにゲル化や凝集を起こさないものであれば如何なる
ものでも使用できる。具体的には、例えば、メタノー
ル、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、
ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソ
ルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、ジオキサン、テトラ
ヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、ク
ロルベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤を単独ある
いは２種以上混合して用いることができる。

【００５１】下引き層の厚みは一般的には、０．１〜２
０μｍ、好ましくは０．２〜１０μｍが適当である。ま
た、下引き層を設けるときに用いる塗布方法としては、
ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング
法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビ
ードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カ
ーテンコーティング法等の通常の方法を用いることがで
きる。塗布したものを乾燥させて下引き層を得るが、通
常、乾燥は溶剤を蒸発させ、製膜可能な温度で行われ
る。

【００５２】下引き層として、特定の硬化膜を形成する
こともでき、その場合、上述の材料も併用することがで
きる。この混合割合は、必要に応じて適宜設定すること
ができるが、一般式（Ｉ）で表される電荷輸送性有機ケ
イ素化合物の割合が１０重量％以上、好ましくは２０重
量％以上で使用する場合が電気特性に優れ、特に好まし
い。

【００５３】電荷発生層について説明する。電荷発生層
として特定の硬化膜を形成す場合は、顔料（電荷発生材
料）の分散溶液、必要に応じて結着樹脂を添加する。こ
れにより、顔料の分散安定性や、光感度を増し、電気特
性を安定化した電荷発生層が形成される。また、一般式
（Ｉ）で表される電荷輸送性有機ケイ素化合物を用いて
顔料を処理したものを用いても同様の効果が得られる。

【００５４】電荷発生材料は、既知のもの全て使用する
ことができるが、特に金属及び無金属フタロシアニン顔
料が好ましい。その中でも、特定の結晶を有するヒドロ
キシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシ
アニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロ
シアニンが特に好ましい。

【００５５】結着樹脂としては、一般式（Ｉ）で表され
る電荷輸送性有機ケイ素化合物と硬化可能であれば、広
範な絶縁性樹脂から選択することができ、また、ポリ−
Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポ
リビニルピレン、ポリシラン等の有機光導電性ポリマー
から選択することもできる。好ましい結着樹脂として
は、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂
（ビスフェノールＡとフタル酸の重縮合体等）、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、ア
クリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリ
ジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニル
ピロリドン樹脂等の絶縁性樹脂が挙げられるが、特に、
有機金属化合物と架橋等の反応を起こしやすい水酸基を
有する樹脂が好ましい。これらの結着樹脂は単独あるい
は２種以上混合して用いることができる。

【００５６】電荷発生材料と一般式（Ｉ）で表される電
荷輸送性有機ケイ素化合物（結着樹脂）との配合比（重
量比）は１０：１〜１：１０の範囲が好ましい。またこ
れらを分散させる方法としてはボールミル分散法、アト
ライター分散法、サンドミル分散法等の通常の方法を用
いることができるが、この際、分散によって該の結晶型
が変化しない条件が必要とされる。ちなみに本発明で実
施した前記の分散法のいずれについても分散前と結晶型
が変化していないことが確認されている。さらにこの分
散の際、粒子を０．５μｍ以下、好ましくは０．３μｍ
以下、さらに好ましくは０．１５μｍ以下の粒子サイズ
にすることが有効である。またこれらの分散に用いる溶
剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノー
ル、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセル
ソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケ
トン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチ
ル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロラ
イド、クロロホルム、クロルベンゼン、トルエン等の通
常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合して用いるこ
とができる。

【００５７】電荷発生層の厚みは、一般的に、０．１〜
５μｍ、好ましくは０．２〜２．０μｍが適当である。
また、電荷発生層を設けるときに用いる塗布方法として
は、ブレードコーティング法、マ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方法を用いることが
できる。

【００５８】電荷発生層を、最表面層としない場合は、
従来公知、例えば上述の電荷発生と結着樹脂とからなる
電荷発生層とすることもできる。

【００５９】電荷輸送層について説明する。電荷輸送層
として特定の硬化膜を形成す場合は、必要に応じて、電
荷輸送材料、結着樹脂を添加してもよい。

【００６０】電荷輸送材料としては、ｐ−ベンゾキノ
ン、クロラニル、ブロマニル、アントラキノン等のキノ
ン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合物、２，
４，７−トリニトロフルオレノン等のフルオレノン化合
物、キサントン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シ
アノビニル系化合物、エチレン系化合物等の電子輸送性
化合物、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化
合物、アリールアルカン系化合物、アリール置換エチレ
ン系化合物、スチルベン系化合物、アントラセン系化合
物、ヒドラゾン系化合物等の正孔輸送性化合物が挙げら
れる。これらの電荷輸送材料は単独または２種以上混合
して用いることができるが、これらに限定されるもので
はない。また、これらの電荷輸送材料は単独あるいは２
種以上混合して用いることができる。

【００６１】電化輸送材料としては、高分子電荷輸送材
を用いることもできる。高分子電荷輸送材としては、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の電荷輸送
性を有する公知のものを用いることができる。特に、特
開平８−１７６２９３号や特開平８−２０８８２０号に
示されているポリエステル系高分子電荷輸送材は、高い
電荷輸送性を有しており、とくに好ましいものである。

【００６２】結着樹脂は、一般式（Ｉ）で表される電荷
輸送性有機ケイ素化合物と硬化可能であれば、特に制限
はないが、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、
メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニ
ルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、塩
化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水
マレイン酸共重合体、シリコン樹脂、シリコン−アルキ
ッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレ
ン−アルキッド樹脂や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾー
ル、ポリシラン、特開平８−１７６２９３号や特開平８
−２０８８２０号に示されているポリエステル系高分子
電荷輸送材等高分子電荷輸送材を用いることもできる。

【００６３】電荷輸送材料と一般式（Ｉ）で表される電
荷輸送性有機ケイ素化合物（結着樹脂）との配合比（重
量比）は１０：１〜１：５が好ましい。

【００６４】電荷輸送層には、感度の向上、残留電位の
低減、繰り返し使用時の疲労低減等を目的として、少な
くとも１種の電子受容性物質を含有させることができ
る。電子受容物質としては、例えば、無水コハク酸、無
水マレイン酸、ジブロム無水マレイン酸、無水フタル
酸、テトラブロム無水フタル酸、テトラシアノエチレ
ン、テトラシアノキノジメタン、ｏ−ジニトロベンゼ
ン、ｍ−ジニトロベンゼン、クロラニル、ジニトロアン
トラキノン、トリニトロフルオレノン、ピクリン酸、ｏ
−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、フタル酸等が
挙げられる。これらのうち、フルオレノン系、キノン
系、Ｃｌ、ＣＮ、ＮＯ₂等の電子吸引性置換基を有する
ベンゼン誘導体が特に好ましい。

【００６５】電荷輸送層の厚みは、一般的に、５〜５０
μｍ、好ましくは１０〜３０μｍが適当である。塗布方
法としては、ブレードコーティング法、マイヤーバーコ
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方法を用い
ることができる。電荷輸送層を設けるときに用いる溶剤
としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベン
ゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、２−ブタノン等
のケトン類、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレ
ン等のハロンゲン化脂肪族炭化水素類、テトラヒドロフ
ラン、エチルエーテル等の環状もしくは直鎖状のエーテ
ル類等の通常の有機溶剤を単独あるいは２種以上混合し
て用いることができる。

【００６６】電荷輸送層を、最表面層としない場合は、
従来公知、例えば上述の電荷輸送材料、必要に応じて結
着樹脂とからなる電荷輸送層とすることもできる。

【００６７】単層型感光層について説明する。単層型感
光層として特定の硬化膜を形成す場合は、電荷発生材
料、必要により電荷輸送材料、結着樹脂を添加するる。
これらの材料は、上記挙げられたものと同様のものを用
いることができる。電荷発生材料は、単層型感光層中
に、１０〜８５重量％程度、好ましくは２０〜５０重量
％の含有量となるように添加する。電荷輸送材料の添加
量は５〜５０重量％とすることが好ましい。塗布に用い
る溶剤や塗布方法は、電荷発生層や電荷輸送層のところ
で述べたものと同様のものを用いることができる。膜厚
は５〜５０μｍ程度が好ましく、１０〜４０μｍとする
のがさらに好ましい。

【００６８】単層型感光層を、最表面層としない場合
は、従来公知、例えば電荷発生材料、必要により電荷輸
送材料、及び結着樹脂からなる単層型感光層とすること
もできる。

【００６９】表面保護層（オーバーコート層）について
説明する。表面保護層は、積層構造からなる感光層の帯
電時に、電荷輸送層の化学的変質を防止するとともに、
感光層の機械的強度を改善するために、感光層上に設け
られる。

【００７０】表面保護層として硬化膜を形成す場合は、
前記コーティング液製造工程において、必要に応じて、
導電性材料、結着樹脂を添加してもよい。

【００７１】導電性材料としては、Ｎ，Ｎ’−ジメチル
フェロセン等のメタロセン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−［１，
１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン等の芳香族ア
ミン化合物、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化チタン、
酸化インジウム、酸化スズ−酸化アンチモン等の金属酸
化物等の材料を用いることができるが、これらに限定さ
れるものではない。

【００７２】結着樹脂としては、一般式（Ｉ）で表され
る電荷輸送性有機ケイ素化合物と相溶可能であれば、特
に制限はないが、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリケトン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチ
レン樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリイミド樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等等公
知の樹脂を用いることができる。

【００７３】表面保護層として特定の硬化膜を形成する
場合、その厚みは一般的に、０．５〜１０μｍ、好まし
くは０．７〜８μｍが適当である。塗布方法としては、
ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング
法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビ
ードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カ
ーテンコーティング法等の通常の方法を用いることがで
きる。

【００７４】上記各層は、特定の硬化膜からなる最表面
層により、電子写真感光体表面の機械的強度を高めら
れ、電子写真感光体が長寿命になる。そのため、電子写
真感光体が酸化性ガス、光、或いは熱に長い時間接触す
ることになるので、従来より強い酸化耐性が要求され
る。そこで、上記各層には、帯電器で発生するオゾン等
の酸化性ガス、光、或いは熱による劣化を防止する目的
で、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等を添加してもよ
い。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノー
ル、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリ
ールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピ
ロインダノン、及びそれらの誘導体、有機硫黄化合物、
有機燐化合物等が挙げられる。光安定剤のとしては、ベ
ンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメー
ト、テトラメチルピペリジン等の誘導体が挙げられる。
これらの添加量としては１５重量％以下が好ましく、１
０重量％以下がより好ましい。

【００７５】図１〜図５は、本発明の画像形成装置に用
いる電子写真用感光体の一例を示す概略断面図である。
感光層が積層構造のものを図１〜図３に示し、単層構造
のものを図４、図５に示す。図１に示す電子写真感光体
は、導電性支持体４上に、下引き層１、電荷発生層２、
電荷輸送層３（特定の硬化膜からなる電荷輸送層）が順
次設けられている。図２に示す電子写真感光体は、導電
性支持体４上に、下引き層１、電荷発生層２、電荷輸送
層３、表面保護層５（特定の硬化膜からなる表面保護
層）が順次設けられている。図３に示す電子写真感光体
は、導電性支持体４上に、下引き層１、電荷輸送層３、
電荷発生層２、表面保護層５（特定の硬化膜からなる表
面保護層）が順次設けられている。図４に示す電子写真
感光体は、導電性支持体４上に、下引き層１、単層型感
光層６（特定の硬化膜からなる単層型感光層）が順次設
けられている。図５に示す電子写真感光体は、導電性支
持体４上に、下引き層１、単層型感光層６、表面保護層
５（特定の硬化膜からなる表面保護層）が順次設けられ
ている。

【００７６】本発明の画像形成装置は、上記特定の硬化
膜を、最表面層として有する電子写真感光体を備える以
外は、如何なる構成をとってもよい。具体的には、必要
に応じて、帯電手段、レーザー光学系やＬＥＤアレイ等
の露光手段、トナー等を用いてトナー像を形成する現像
手段、トナー像を記録媒体（例えば紙）に写し取る転写
手段、トナー像を記録媒体（例えば紙）に定着させる定
着手段、電子写真感光体に付着したトナーやゴミ等を除
去するクリーニング手段、電子写真感光体表面に残留し
ている静電潜像を除去する除電手段、電子写真プロセス
の１サイクル中に、電子写真感光体表面を研磨する研磨
手段、等の従来公知の手段を適宜選択して備える。ま
た、後述するように、上記特定の硬化膜を最表面層とし
て有する電子写真感光体は、これを配設したプロセスカ
ートリッジとして画像形成装置に備えてもよい。

【００７７】帯電手段としては、従来から公知のコロト
ロン、スコロトロンによる非接触方式、或いは帯電ロー
ルによる接触帯電方式を採用することができる。しかし
ながら、コロトロン、スコロトロン等の非接触方式は、
オゾン、ＮＯｘ等の発生量が多く、感光体の画像劣化を
招くストレスが強く、より多く磨耗させる必要があるた
めオゾン、ＮＯｘ等の発生量が少ない等の観点から、接
触帯電方式が好ましい。

【００７８】接触帯電方式の帯電手段における導電性部
材の形状は、ブラシ状、ブレード状、ピン電極状、ある
いはローラー状等何れでもよいが、特にローラー状部材
が好ましい。

【００７９】ローラー状部材は、通常、外側から抵抗層
とそれらを支持する弾性層と芯材から構成される。さら
に必要に応じて抵抗層の外側に保護層を設けることがで
きる。

【００８０】芯材の材質としては導電性を有するもの
で、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウ
ム、ニッケル等が用いられる。また、その他導電性粒子
等を分散した樹脂成形品等を用いることができる。

【００８１】弾性層の材質としては、導電性あるいは半
導電性を有するもので、一般にはゴム材に導電性粒子あ
るいは半導電性粒子を分散したものである。ゴム材とし
てはＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブ
チレン、ＳＢＲ、ＣＲ、ＮＢＲ、シリコンゴム、ウレタ
ンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＳＢＳ、熱可塑性エ
ラストマー、ノルボーネンゴム、フロロシリコーンゴ
ム、エチレンオキシドゴム等が用いられる。導電性粒子
あるいは半導電性粒子としては、カーボンブラック、亜
鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニ
ウム等の金属、ＺｎＯ−Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂−Ｓｂ
₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂、ＺｎＯ−ＴｉＯ₂、ＭｇＯ−
Ａｌ₂Ｏ₃、ＦｅＯ−ＴｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｓｂ₂
Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の金属酸化物が用い
ることができ、これらの材料は単独あるいは２種以上混
合して用いてもよい。

【００８２】抵抗層及び保護層の材質としては、結着樹
脂に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散し、その抵
抗を制御したもので、抵抗率としては１０³〜１０¹⁴Ω
ｃｍ、好ましくは１０⁵〜１０¹²Ωｃｍ、さらに好まし
くは１０⁷〜１０¹²Ωｃｍがよい。また膜厚としては
０．０１〜１０００μｍ、好ましくは０．１〜５００μ
ｍ、さらに好ましくは０．５〜１００μｍがよい。結着
樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミ
ド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化
ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹
脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ、ＰＥＴ等のポリオレフィン樹脂、スチレン
ブタジエン樹脂等が用いられる。導電性粒子あるいは
半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラッ
ク、金属、金属酸化物が用いられる。また必要に応じて
ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止
剤、クレー、カオリン等の充填剤や、シリコーンオイル
等の潤滑剤を添加することができる。これらの層を形成
する手段としてはブレード塗布法、ワイヤーバー塗布
法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、ビード塗布法、エア
ーナイフ塗布法、カーテン塗布法等を用いることができ
る。

【００８３】接触帯電方式の帯電手段を用いて電子写真
感光体を帯電させる方法においては、導電性部材に電圧
を印加するが、印加電圧は直流電圧、あるいは直流電圧
に交流電圧を重畳したものが好ましい。電圧の範囲とし
ては、直流電圧は要求される感光体帯電電位に応じて正
または負の５０〜２０００Ｖが好ましく、特に１００〜
１５００Ｖが好ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピ
ーク間電圧が４００〜１８００Ｖ、好ましくは８００〜
１６００Ｖ、さらに好ましくは１２００〜１６００Ｖが
好ましい。交流電圧の周波数は５０〜２０，０００Ｈ
ｚ、好ましくは１００〜５，０００Ｈｚである。

【００８４】接触帯電方式の帯電手段においては、その
形状、印加電圧等を適宜選択することで、電子写真感光
体における最表面層の磨耗率をコントロールすることが
できる。

【００８５】クリーニング手段としては、ゴム弾性のク
リーニングブレード方式がコスト、小型化の点で最も好
ましく、材質としてはウレタンゴム、シリコンゴム、ポ
リイミド変性シリコンゴム、フッ素ゴム等が使用され
る。クリーニング手段においては、その形状、電子写真
感光体に対する圧接力等を適宜選択することにで、電子
写真感光体における最表面層の磨耗率をコントロールす
ることができる。

【００８６】電子写真感光体表面に無機微粒子を接触さ
せる手段は、電子写真感光体表面を、意図的に研磨し
て、電子写真感光体における最表面層の磨耗率を制御す
る目的で設けるものである。具体的には、例えば、トナ
ーを記録媒体に転写後、帯電部に到達するまでの間に研
磨装置を設ける、無機微粒子を接触させる、等方法より
行われる。

【００８７】研磨装置を設ける場合、その研磨装置とし
ては、研磨ローラー、研磨パッド等の方式が好適に使用
できる。また、無機微粒子を接触させる場合、現像手段
においてトナーに無機微粒子を外添する、研磨装置にお
いて無機微粒子を併用する等により行われる。この場合
の無機微粒子としては、粒径０．００５〜２ｎｍの酸化
セリウム、チタン酸ストロンチウム、シリコンカーバイ
ド、アルミナ、酸化チタン等が好適に挙げられる。

【００８８】現像手段としては、目的に応じて適宜選択
することができるが、例えば、一成分系現像剤又は二成
分系現像剤をブラシ、ローラ等を用い接触あるいは非接
触させて現像する公知の現像器等が挙げられる。また、
現像手段は、簡易に、トナー又は現像剤（ここで、現像
剤とはトナー及びキャリアを含む）を再充填できる機構
を備えることが、画像形成装置或いは後述するプロセス
カートリッジの長寿命化の観点から好ましい。例えば、
現像手段自身、画像形成装置、或いはプロセスカートリ
ッジを破壊することなく、簡易にトナーの再充填が行え
るように、接着や融着を行なわず、ネジ、クリップ等で
脱着可能なように画像形成装置或いはプロセスカートリ
ッジに配置できる機構、或いはトナー又は現像剤の再充
填が可能となる開閉部を設けることも非常に有効であ
る。この場合、画像形成装置或いはプロセスカートリッ
ジにも同様な開閉部を設けると効果的である。このよう
な構成をとることで、トナーボトル等から、トナーの再
充填を簡便に行なえるため、大幅なコストダウンがで
き、また、画像形成装置或いはプロセスカートリッジの
寿命が延びることで環境負荷の低減が図れる。

【００８９】図６、及び図７は、本発明の画像形成装置
の一例を示す概略構成図である。図６に示す画像形成装
置は、特定の硬化膜を、最表面層として有する電子写真
感光体１０、帯電ロールによる接触帯電器１１、レーザ
ー露光光学系１２、粉体トナーを用いた現像器１３、転
写用ロール１４、クリーニングブレード１５、定着ロー
ル１６を備える。図７に示す画像形成装置は、図６に示
す画像形成装置における帯電ロールによる接触帯電器１
１の代わりに、スコロトロン帯電方式の非接触帯電器１
７を備え、さらに、研磨装置１８を備える。

【００９０】（プロセスカートリッジ）本発明のプロセ
スカートリッジは、上記特定の硬化膜を、最表面層とし
て有する電子写真感光体を備えてなるが、上述した帯電
手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段、クリ
ーニング手段、除電手段、無機微粒子を接触させる手段
を、適宜選択して備えてもよい。プロセスカートリッジ
は、画像形成装置に着脱自在であり、これにより、ユー
ザーはトナーによる手や衣服の汚れを回避することがで
きたり、簡易に、且つ短時間で、安価に電子写真感光体
等の手段を交換、或いはトナー等の各種材料を補充する
ことができる。

【００９１】（画像形成方法、及びプロセスカートリッ
ジの再生方法）本発明の画像形成方法、及びプロセスカ
ートリッジの再生方法は、トナー又は現像剤を再充填す
ることで、前記本発明の画像形成方法及びプロセスカー
トリッジの再生を図る再生方法である。本発明の画像形
成装置及びプロセスカートリッジは、上記特定の硬化膜
を、最表面層として有する電子写真感光体を備え、且つ
磨耗率を特定な範囲をとすることで、電子写真感光体の
長寿命化が図れるため、トナー又は現像剤の再充填によ
って再生することができる。現像手段に、上述したよう
な、簡易にトナー又は現像剤を再充填できる機構を備え
ると、本発明の画像形成方法、及びプロセスカートリッ
ジの再生方法を簡易に行えるので、非常に効果的であ
る。

【００９２】

【実施例】以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体
的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制
限するものではない。なお、文中における「部」とは、
「重量部」を意味する。

【００９３】＜ベース感光体１の作製＞ホーニング処理
を施した外径３０ｍｍのアルミ基材上に、ジルコニウム
化合物（商品名：オルガノチックスＺＣ５４０、マツモ
ト製薬社製）２０部、シラン化合物（商品名：Ａ１１０
０、日本ユニカー社製）２．５部及びポリビニルブチラ
ール樹脂（商品名：エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学社
製）とブタノール４５部からなる溶液を浸漬コーティン
グ法で塗布し、１５０℃において１０分間加熱乾燥し膜
厚１．０μｍの下引き層を形成した。

【００９４】Ｘ線回折スペクトルにおけるブラッグ角
（２θ±０．２°）が、７．４°、１６．６°、２５．
５°、２８．３°に強い回折ピークを持つクロロガリウ
ムフタロシアニンの１部をポリビニルブチラール（エス
レックＢＭ−Ｓ、積水化学）１部、及び酢酸ｎ−ブチル
１００部と混合し、ガラスビーズとともにペイントシェ
ーカーで１時間処理して分散した後、得られた塗布液を
前記下引き層上に浸漬コートし、１００℃で１０分間加
熱乾燥して膜厚約０．１５μｍの電荷発生層を形成し
た。

【００９５】下記構造式の化合物（１）を２部、下記構
造式（２）で示される高分子化合物（粘度平均分子量３
９，０００）３部をクロロベンゼン２０部に溶解させた
塗布液を前記電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布
し、１１０℃、４０分の加熱を行なって膜厚２０μｍの
電荷輸送層を形成した。ここまでの構成をベース感光体
１とする。

【００９６】

【化１】

【００９７】＜感光体１の作製＞下記化合物（３）、化
合物（４）をそれぞれ２部を、イソプロピルアルコール
５部、テトラヒドロフラン３部、蒸留水０．３部に溶解
させ、イオン交換樹脂（アンバーリスト１５Ｅ）０．０
５部を加え、室温で攪拌することにより２４時間加水分
解を行った。加水分解したものからイオン交換樹脂を濾
過分離した液体２部に対し、アルミニウムトリスアセチ
ルアセトナートを０．０４部を加え、コーティング液１
とした。このコーティング液１をベース感光体１の上に
リング型浸漬塗布法により塗布し、室温で３０分風乾し
た後、１２０℃で１時間加熱処理して硬化し、膜厚約３
μｍの表面保護層を形成した。これを感光体１とする。

【００９８】

【化２】

【００９９】＜感光体２、３の作製＞感光体１におい
て、化合物（３）の代わりに下記化合物（５）を用いて
表面保護層を形成した以外は全く同様にして、感光体２
を作製した。また、同様に化合物（３）の代わりに下記
化合物（６）を用いて、感光体３を作製した。

【０１００】

【化３】

【０１０１】＜感光体４、５の作製＞感光体１におい
て、化合物（４）２部の代わりに化合物（４）１．５部
とメチルトリメトキシシラン０．５部とを用いて表面保
護層を形成した以外は全く同様にして、感光体４を作製
した。また、同様に、化合物（４）２部の代わりに化合
物（４）と１．５部とジメチルジメトキシシラン０．５
部とを用いて、感光体５を作製した。

【０１０２】（実施例１〜５、比較例１）上記感光体１
〜５、及びベース感光体１を、富士ゼロックス製Ｌａｓ
ｅｒＰｒｅｓｓ４１６０ＩＩ用プロセスカートリッジ
に装着した。このプロセスカートリッジ及びこれに備え
る現像器には、トナーの補給が自由に行えるようにネジ
を外すことにより開閉自由なトナー補給口（開閉部）を
設けてある。このプロセスカートリッジを富士ゼロック
ス製ＬａｓｅｒＰｒｅｓｓ４１６０ＩＩに装着し、印
字テストを行なった。耐刷性の評価として、５万枚の印
刷前後における画質評価、及び摩耗による感光体の膜厚
減少量の評価を行なった。なお、連続印刷の用紙として
は富士ゼロックス製ＰＰＣ用紙（Ｌ、Ａ４）を用い、２
２℃／５５％ＲＨ程度の環境で標準テストパターンを用
いて行なった。また、５００００枚印刷後の磨耗量を測
定し、感光体１０００回転あたりの磨耗率を算出した。

【０１０３】

【表１】

【０１０４】実施例１〜５の場合、初期から５万枚印刷
まで、２５６階調パターン及び４００線解像パターンと
もに良好であった（４００ｄｐｉ及び６００ｄｐｉモー
ド）。また、印字テストにおいては、トナーの補給を随
時行うことができた。表面に大きな筋状の傷等はみられ
ないことから、適度に摩耗して、表面の付着物、或いは
筋状・点状の傷が削られていると考えられる。また、比
較例１と比べ、十分な機械的強度を有していることもわ
かる。比較例１の場合、初期画質は良好だったものの、
５万枚印刷後は感光体表面に筋状・点状の傷が多発して
おり、これが原因と考えられる画像欠陥が発生してい
た。また、膜厚減少によると考えられる画像濃度低下が
生じていた。

【０１０５】（比較例２〜６）ＬａｓｅｒＰｒｅｓｓ４
１６０ＩＩをスコロトロン帯電方式に改造し実施例１と
同様の試験をした。なお、２５００枚印刷後の磨耗量を
測定し、感光体１０００回転あたりの磨耗率を算出し
た。

【０１０６】

【表２】

【０１０７】比較例２〜６の場合、帯電器をスコロトロ
ン帯電方式に変えたことで、全ての感光体の磨耗率が小
さくなりすぎて、２５００枚プリント後には、付着、及
び画像流れ等の画像欠陥が発生しはじめ、約５０００枚
〜７０００枚プリント後には、さらに画像欠陥がひどく
なったため、１００００枚プリントで終了した。

【０１０８】（実施例６、７、比較例７〜９）Ｌａｓｅ
ｒＰｒｅｓｓ４１６０ＩＩに使用しているトナーに粒径
０．１μｍの酸化セリウムを外添し、さらにクリーニン
グブレード圧接力を１．５倍にして比較例２と同様、１
００００枚のプリント試験を行なった。なお、１０００
０枚印刷後の磨耗量を測定し、感光体１０００回転あた
りの磨耗率を算出した。

【０１０９】

【表３】

【０１１０】実施例６、７の場合、全ての感光体が、適
度に磨耗され、１万枚印刷後でも良好な画像が得られ
た。一方、比較例７〜９の場合、感光体の磨耗量が小さ
くなりすぎて、１万枚印刷後には画像欠陥が発生した。

【０１１１】（実施例８〜１０）比較例７で使用したＬ
ａｓｅｒＰｒｅｓｓ４１６０ＩＩのブレードクリーナ
ーとスコロトロン帯電器の間に、スポンジ上にラッピン
グフィルム（♯１０００、３Ｍ社製）を貼り付けた研磨
装置を取り付け、感光体表面を研磨しながら、比較例７
と同様、１００００枚のプリント試験を行なった。な
お、１００００枚印刷後の磨耗量を測定し、感光体１０
００回転あたりの磨耗率を算出した。

【０１１２】

【表４】

【０１１３】実施例８〜１０の場合、全ての感光体が、
適度に磨耗され、１万枚印刷後でも良好な画像が得られ
た。

【０１１４】これら実施例及び比較例から、本発明の画
像形成装置における電子写真感光体は、一般式（Ｉ）で
表わされる電荷輸送性有機ケイ素化合物を含んでなる硬
化膜を、再表面層として有しているため、光電特性を有
しながら強い機械強度を実現している。これを、種類或
いは厚さ等に応じて、特定の磨耗率で使用することによ
り、安定した画質で長期間使用することができ、さらに
トナーの再充填のみで再使用が可能となり、印刷のラン
ニングコストを抑えることができる。

【０１１５】

【発明の効果】以上により、本発明よれば、電荷輸送性
有機ケイ素化合物の１種以上からなる硬化膜を、最表面
層として有する電子写真感光体を用いて、長期間安定し
て画像を得ることができる画像形成装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置に用いる電子写真用感光
体の一例を示す概略断面図である。

【図２】本発明の画像形成装置に用いる電子写真用感光
体の一例を示す概略断面図である。

【図３】本発明の画像形成装置に用いる電子写真用感光
体の一例を示す概略断面図である。

【図４】本発明の画像形成装置に用いる電子写真用感光
体の一例を示す概略断面図である。

【図５】本発明の画像形成装置に用いる電子写真用感光
体の一例を示す概略断面図である。

【図６】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。

【図７】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。

【符号の説明】

１下引き層２電荷発生層３電荷輸送層４導電性支持体５表面保護層６単層型感光層１０電子写真感光体１１接触帯電器１２レーザー露光光学系１３粉体トナーを用いた現像器１４転写用ロール１５クリーニングブレード１６定着ロール１７非接触帯電器１８研磨装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石井理恵神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者関三枝子神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H068 AA03 AA08 AA20 BA12 BA58 BB32 BB44 BB57 FA27 2H077 AA14 AA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（Ｉ）で表される電荷輸送性
有機ケイ素化合物の１種以上含んでなる硬化膜を、最表
面層として有する電子写真感光体を備えた画像形成装置
であって、該最表面層の磨耗率が、電子写真感光体１０
００回転あたり５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることを特
徴とする画像形成装置。一般式（Ｉ）Ｆ−［Ｄ−Ａ］_b （一般式（Ｉ）中、Ｆは電荷輸送性化合物から誘導され
る有機基を示す。Ｄは可とう性サブユニットを示す。Ａ
は−Ｓｉ（Ｒ₁）_(3-a)Ｑ_aで示される加水分解性基を有
する置換ケイ素基を示す（ここでＲ₁は水素、アルキル
基、置換或いは未置換のアリール基を示す。Ｑは加水分
解性基を示す。ａは１〜３の整数示す。）。ｂは１〜４
の整数を示す。）
【請求項２】さらに現像手段を有し、該現像手段がト
ナー又は現像剤の再充填を可能とする開閉部を設けてな
ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】上記一般式（Ｉ）で表される電荷輸送性
有機ケイ素化合物の１種以上含んでなる硬化膜を、最表
面層として有する電子写真感光体を備えたプロセスカー
トリッジであって、該最表面層の磨耗率が、電子写真感
光体１０００回転あたり５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項４】さらに現像手段を有し、該現像手段がト
ナー又は現像剤の再充填を可能とする開閉部を設けてな
ることを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項５】請求項１又は２に記載の画像形成装置
に、トナー又は現像剤を再充填することを特徴とする画
像形成装置の再生方法。
【請求項６】請求項３又は４に記載のプロセスカート
リッジに、トナー又は現像剤を再充填することを特徴と
するプロセスカートリッジの再生方法。