JP2002365822A - 積層型電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高精細レーザ画像露光に悪影響を与えず、ま
た、薄膜化しても機械的耐久性に優れる感光体を提供
し、さらに、従来の高耐摩耗性感光体に見られた、画像
流れ等の異常画像のない、機械的耐久性に優れた画像形
成方法、装置を提供し、さらに、制御可能な極微量の摩
耗性表層を有する感光体と、表層付着物質を除去可能と
するクリーニング手段を含めた装置、画像形成方法を提
供する。 【解決手段】 導電性基体１上に少なくとも電荷発生層
３、電荷輸送層４及び保護層５を形成してなる積層型電
子写真感光体において、該保護層がフィラーを含有し、
保護層の任意断面におけるフィラー含有量がその平面内
での面積占有率として３〜５％であり、フィラーの粒径
分布において、０．２〜０．３μｍにピークを有し、さ
らに保護層の任意断面における粒径０．３μｍ以上のフ
ィラーによる占有面積がその平面内での全フィラー占有
面積の１０〜３０％である積層型電子写真感光体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型電子写真感
光体、画像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用
プロセスカートリッジに関し、さらに詳しくは、光感度
が高く、しかも高速電子写真プロセスに対して優れた耐
久性を有し、安定した画像を得ることのできる積層型電
子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置及び画像形
成装置用プロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カールソンプロセスや、このプロセスの
種々の変形プロセスを用いた電子写真方法が、複写機、
プリンター等に広く使用されている。この電子写真方法
に用いられる電子写真感光体（以下、単に感光体と言う
ことがある）としては、安価、大量生産性、無公害性等
の利点から、近年、有機系の感光体材料が汎用されてき
ている。感光体における静電潜像形成のメカニズムは、
感光体を帯電した後、光照射することにより、光は電荷
発生材料により吸収され、光を吸収した電荷発生材料は
電荷担体を発生し、この電荷担体は電荷輸送材料に注入
され、帯電によって生じている電界にしたがって電荷輸
送層（ないしは感光層）中を移動し、感光体表面の電荷
を中和することにより静電潜像を形成するというもので
ある。

【０００３】有機系の感光体には、ポリビニルカルバゾ
ール（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂、２，４，７
−トリニトロフルオレノン（ＰＶＫ−ＴＮＦ）に代表さ
れる電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダーに代
表される顔料分散型、電荷発生物質と電荷輸送物質とを
組み合わせて用いる機能分離型の感光体等が知られてお
り、特に、機能分離型の感光体が注目され、実用化され
ている。

【０００４】有機系の感光体材料は、従来から種々のも
のが開発されているが、これらを実用化できる優れた感
光体とするには、感度、受容電位、電位保持性、電位安
定性、残留電位、分光特性等の電子写真特性、耐摩耗性
等の機械的耐久性、熱、光、放電生成物等に対する化学
的安定性等、様々な特性が要求される。とりわけ、電子
写真システムの小型化が望まれるに至って、感光体は小
径化を余儀なくされ、通紙枚数に応じて進行する感光体
の摩耗現象に対してその耐久性に対する要求が大きくな
ってきている。

【０００５】このように耐摩耗性を主とする機械的耐久
性が強く要望されるようになってきたが、従来の有機系
感光体及びこれを用いる電子写真プロセスでは、有機物
の耐摩耗性の低さから、充分な耐久性が得られていない
現状である。さらに、耐摩耗性に対する要求は、出力画
像の高精細化に対して感光層の薄膜化が必須であること
が明らかとなり、摩耗に対する余裕度が厳しくなってき
ていることにもよる。

【０００６】感光層厚が、出力画像の高精細化に特に影
響が大きい理由は、以下のように考えられている。例え
ば、積層型負帯電ＯＰＣの場合、露光入射光により電荷
発生層で生成した正負のキャリアのうち電子は基体に吸
収されるが、ホールは電荷輸送層を移動して感光体表面
の電子と再結合して消滅する。この対消滅により、ホー
ルを感光体表面に引き上げる電界は次第に弱くなり、光
の当たっていない領域に向けてホールは移動するように
なる。これは、キャリアの感光体表面方向への拡散現象
といわれていて、露光入射光に忠実な潜像の形成を妨げ
解像度の低下という画像劣化を招く要因となる。この拡
散現象において、電荷輸送層厚はその影響が大きく、そ
の層厚を薄くすることは、解像度の維持に対して非常に
効果的である。さらに、近年主流となってきたレーザ露
光において、その露光は従来のハロゲンランプ等の露光
とは異なり、露光に関する入射フォトン流速は、ハロゲ
ンランプの場合に比べ、約１０７倍大きい。そのため、
生成するキャリア密度が極めて大きくなり、電荷輸送層
に流れ出た電荷より電荷発生層の電界が弱められて、キ
ャリア移動速度に影響、レーザビーム中心近くに生成し
たキャリアの感光体表面への到達が遅延することにもな
る。このようにして生じる空間電荷分布は、感光体表面
に平行方向のキャリアの拡散を生じやすくし、解像度低
下に影響がより大きくなる。

【０００７】さて、有機系感光体において耐摩耗性を向
上させる方法として、金属あるいは金属酸化物からなる
フィラーを含有する保護層を設けるものが、特開昭５７
−３０８４６号公報に開示されている。この方法は、フ
ィラーの平均粒径を０．３μｍ以下として保護層の透明
性を高め、残留電位の上昇を抑制しようとするものであ
る。また、保護層にフィラーとともに電荷輸送物質を含
有させる方法が、特開平４−２８１４６１号公報に開示
されており、耐摩耗性を維持しつつ、残留電位の上昇を
抑制可能であるとしている。さらに、残留電位の上昇を
抑制させるものとして、保護層中にフィラーとともに有
機酸を含有させるもの（特開昭５３−１３３４４４号公
報、特開昭５５−１５７７４８号公報記載）、電子受容
性物質を含有させるもの（特開平２−４２７５号公報記
載）が開示されている。また、特開平８−２３４４５５
号公報には、フィラーを含有する電荷輸送層において、
フィラーと電荷輸送層との屈折率差が０．１以上であ
り、粒径１〜３μｍの粒子を１ｍｍ２あたり１×１０４
〜２×１０５個含有するものが開示されている。

【０００８】さらに、特開平８−３３９０９２号公報に
は、電子写真感光体の最表面層に体積平均粒径が０．１
μｍ以上２μｍ以下であり、数平均粒子直径と重量平均
粒子直径の比が１以上２以下である無機粒子を含有する
ものが開示されている。

【０００９】しかしながら、これらの方法は、耐摩耗性
は良好であるもののトナー成分等によるフィルミングを
生じやすいものであったり、フィラーの保護層中での分
散性が良好でないことによる凝集体により、クリーニン
グブレードの密着性が低下してクリーニング不良を生じ
やすいものであったり、また、感光体の静電的安定性や
耐久性に悪影響を与えやすいものであったりして、未だ
所望の特性が得られていないのが実情であった。特に、
保護層成分としての無機微粒子の形態的条件は上記感光
体特性に大きく影響し、それについては特開平８−３３
９０９２に一部詳述されているが、その保護層内での実
際の存在状態ではなく、分散液の状態における粒径分布
がシャープであり、かつ粗大粒子を含まないとするにと
どまり、未だ所望の感光体特性と耐久性等の両立は達成
できないものであった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来にない
安定でかつ高耐久な高速電子写真プロセスを実現可能な
積層型電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置及
び画像形成装置用プロセスカートリッジを提供すること
をその課題とするものである。すなわち、近年主流とな
ってきたレーザを書き込み光源とする高耐久デジタル系
高速電子写真プロセスに好適に利用できる電子写真感光
体を提供することを課題とし、高精細レーザ露光による
画像露光に悪影響を与えず、また、加えて出力画像の高
精細化を意図する感光体の薄膜化において、問題となる
機械的耐久性に優れた感光体の提供を目的とし、さら
に、従来の高耐摩耗性感光体に見られた、画像流れ等の
異常画像を生じることのない、機械的耐久性に優れた画
像形成方法、画像形成装置及び画像形成装置用プロセス
カートリッジを提供することを目的とするものである。
さらに、高信頼な電子写真システムにとって感光体の摩
耗が少ないことの必要性は明らかであるが、必ずしも耐
摩耗性が高ければ良いというものではなく、感光体表層
を清浄に保つべく表層劣化物質除去を可能とする一定限
度の極微量の摩耗性はあるほうが好ましい。従って、本
発明は、このような制御可能な極微量の摩耗性表層を有
する感光体と、さらにはこれに用いる表層付着物質を除
去可能とするクリーニングに関する手段を含めた新たな
装置、画像形成方法を提供することをも目的とするもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成するべく検討を重ねた結果、感光体の保護層にフ
ィラーを含有させ、かつそれらの保護層中での存在形態
を一定のものとすることにより、高速電子写真プロセス
に対して優れた耐久性を有し、耐摩耗性に優れた感光体
とすることができるとともに、さらに該感光体表層に極
微量の摩耗性を保有せしめることにより安定で優れた画
像特性を有する感光体を提供できることを見出し、本発
明を完成するに至った。さらに、該保護層上に滑材を供
給することにより、耐摩耗性が良好な状態でのフィルミ
ング抑制が可能であること、さらにまた、該感光体を具
備する電子写真プロセスにおいて、非画像形成時に感光
体上へのトナー付着とクリーニング部でのトナー回収動
作の繰り返しが、耐摩耗性を保持した上での画像流れ抑
制に効果を有すること、さらに、本電子写真プロセスに
おいて、感光体への帯電手段を感光体に対し接触もしく
は近接配置されたものとし、帯電部材に対し直流成分に
交流成分を重畳した電圧を印加することにより、帯電性
能を良好に保ちながら帯電装置の小型化と長寿命化が達
成できることを見出し、本発明を完成するに至った。な
お、本帯電装置は帯電特性は良好であるものの感光体劣
化に対する影響力が強く、本発明の感光体と滑材を用い
るクリーニング、清浄化手法と組み合わせることにより
効果的に適用可能となるものである。

【００１２】すなわち、上記課題は、本発明の（１）
「導電性基体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層及
び保護層を形成してなる積層型電子写真感光体におい
て、該保護層がフィラーを含有し、保護層の任意断面に
おけるフィラー含有量がその平面内での面積占有率とし
て３〜５％であり、フィラーの粒径分布において、０．
２〜０．３μｍにピークを有し、さらに保護層の任意断
面における粒径０．３μｍ以上のフィラーによる占有面
積がその平面内での全フィラー占有面積の１０〜３０％
であることを特徴とする積層型電子写真感光体」により
達成される。

【００１３】また、上記課題は、本発明の（２）「少な
くとも帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニ
ング処理を施して行なう画像形成方法において、前記第
（１）項に記載の積層型電子写真感光体を用いることを
特徴とする画像形成方法」、（３）「感光体表面に滑材
を供給、塗布することを特徴とする前記第（２）項に記
載の画像形成方法」、（４）「現像部に供給されるトナ
ー中に粉末状滑材を含有することを特徴とする前記第
（３）項に記載の画像形成方法」、（５）「少なくとも
帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニング処
理を施して行なう画像形成方法において、非画像形成時
に現像部より感光体表面にトナーを付着させる工程とク
リーニング部により感光体上のトナーを回収する工程を
繰り返し、感光体表面を清浄化することを特徴とする前
記第（４）項に記載の画像形成方法」、（６）「感光体
への帯電手段が感光体に対し、接触もしくは近接配置さ
れたものであることを特徴とする前記第（２）項乃至第
（５）項のいずれか１に記載の画像形成方法」、（７）
「帯電部材に対し、直流成分に交流成分を重畳した電圧
を印加することにより、感光体に帯電を与えることを特
徴とする前記第（６）項に記載の画像形成方法」により
達成される。

【００１４】また、上記課題は、本発明の（８）「少な
くとも帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニ
ング手段を有する画像形成装置において、前記第（１）
項に記載の積層型電子写真感光体を具備することを特徴
とする画像形成装置」、（９）「少なくとも帯電、画像
露光、現像、転写、定着及びクリーニング手段を有する
画像形成装置において、前記第（１）項に記載の積層型
電子写真感光体を具備し、かつ、粉末状滑材含有トナー
を現像部に供給する手段、および／または非画像形成時
に現像部より感光体表面にトナーを付着する工程とクリ
ーニング部において感光体表面のトナーを回収する工程
を繰り返す手段からなる感光体清浄化手段を具備するこ
とを特徴とする画像形成装置」、（１０）「感光体への
帯電手段が感光体に対し、接触もしくは近接配置された
ものであることを特徴とする前記第（８）項または第
（９）項に記載の画像形成装置」、（１１）「帯電部材
に対し、直流成分に交流成分を重畳した電圧を印加する
ことにより、感光体に帯電を与えることを特徴とする前
記第（１０）項に記載の画像形成装置」により達成され
る。

【００１５】更にまた、上記課題は、本発明の（１２）
「少なくとも帯電、画像露光、現像、転写、定着及びク
リーニング手段を有する画像形成装置用プロセスカート
リッジにおいて、前記第（１）項に記載の積層型電子写
真感光体を具備することを特徴とする画像形成装置用プ
ロセスカートリッジ」、（１３）「少なくとも帯電、画
像露光、現像、転写、定着及びクリーニング手段を有す
る画像形成装置用プロセスカートリッジにおいて、前記
第（１）項に記載の積層型電子写真感光体を具備し、か
つ、粉末状滑材含有トナーを現像部に供給する手段、お
よび／または非画像形成時に現像部より感光体表面にト
ナーを付着する工程とクリーニング部において感光体表
面のトナーを回収する工程を繰り返す手段からなる感光
体清浄化手段を具備することを特徴とする画像形成装置
用プロセスカートリッジ」、（１４）「感光体への帯電
手段が感光体に対し、接触もしくは近接配置されたもの
であることを特徴とする前記第（１２）項または第（１
３）項に記載の画像形成装置用プロセスカートリッ
ジ」、（１５）「帯電部材に対し、直流成分に交流成分
を重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を
与えることを特徴とする前記第（１４）項に記載の画像
形成装置用プロセスカートリッジ」により達成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明を図面に基づいて説明す
る。図１は、本発明の積層型電子写真感光体の概略断面
図である。図２は、本発明の他の積層型電子写真感光体
の概略断面図である。電荷発生材料を主成分とする電荷
発生層（３）と、電荷輸送材料を主成分とする電荷輸送
層（４）とが、積層形成されている。本発明において
は、このような電子写真感光体の表層として保護層が形
成される。この保護層（５）については後記する。

【００１７】導電性支持体（１）は、体積抵抗１０１０
Ωｃｍ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、銀、金、白金等
の金属、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物を、
蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状又は円筒状
のプラスチック、紙に被覆したもの、アルミニウム、ア
ルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の板又はそれ
らを素管化後、切削、超仕上げ、研磨等で表面処理した
管等からなるものである。

【００１８】電荷発生層（３）は、電荷発生材料を主成
分とする層である。電荷発生材料には、無機または有機
材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔
料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、
ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多
環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔
料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、
セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、アモ
ルファス・シリコン等が挙げられる。これら電荷発生材
料は、単独で用いてもよく、２種以上混合して用いても
よい。

【００１９】電荷発生層（３）は、電荷発生材料を適宜
バインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロ
ヘキサノン、ジオキサン、２−ブタノン、ジクロルエタ
ン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サン
ドミルなどにより分散し、分散液を塗布することにより
形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビ
ードコート法等により行なう。適宜用いられるバインダ
ー樹脂としては、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、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹
脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリア
クリル樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。
バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料１部に
対して０〜２部が適当である。電荷発生層（３）は、公
知の真空薄膜作製法によっても形成することができる。
電荷発生層（３）の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、
好ましくは０．１〜２μｍである。

【００２０】電荷輸送層（４）は、電荷輸送材料及びバ
インダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを
塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要によ
り可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電
荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送
材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、
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−ジオキサイド等の電子受容
性物質が挙げられる。これらの電子輸送材料は、単独で
用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。

【００２１】正孔輸送材料としては、例えば、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、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチル
アミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−
ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアント
ラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、
α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、ト
リアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導
体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、
チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。こ
れらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上
の混合物として用いてもよい。

【００２２】また、電荷輸送材料として高分子電荷輸送
材料を用いる場合、適当な溶剤に溶解ないし分散し、こ
れを塗布、乾燥して電荷輸送層を形成してもよい。高分
子電荷輸送材料は、上記低分子電荷輸送材料に電荷輸送
性置換基を主鎖又は側鎖に有した材料であればよい。さ
らに必要により、高分子電荷輸送材料にバインダー樹
脂、低分子電荷輸送材料、可塑剤、レベリング剤、潤滑
剤等を適量添加することもできる。

【００２３】電荷輸送材料と共に電荷輸送層（４）に使
用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン樹脂、
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、
ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−
酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビ
ニリデン樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、
ポリカーボネート樹脂、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樹脂、ポリビニル
ホルマール樹脂、ポリビニルトルエン樹脂、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
塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。

【００２４】溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン、トルエン、２−ブタノン、モノクロルベンゼ
ン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。電
荷輸送層（４）の厚さは、５〜３０μｍの範囲で所望の
感光体特性に応じて適宜選択すればよい。所望により電
荷輸送層（４）に添加される可塑剤としては、ジブチル
フタレート、ジオクチルフタレート等、樹脂に汎用の可
塑剤を挙げることができ、その使用量は、重量基準でバ
インダー樹脂に対して０〜３０％程度が適当である。所
望により電荷輸送層（４）に添加されるレベリング剤と
しては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシ
リコーンオイル等のシリコーンオイル類、側鎖にパーフ
ルオロアルキル基を有するポリマー又はオリゴマーが挙
げられ、その使用量は、重量基準でバインダー樹脂に対
して０〜１％程度が適当である。

【００２５】本発明においては、感光層に含有される電
荷輸送材料の含有量は、電荷輸送層の４０重量％以上と
するのが好ましい。４０重量％未満では、感光体へのレ
ーザ書き込みにおけるパルス光露光において、高速電子
写真プロセスでの十分な光減衰時間が得られず好ましく
ない。本発明の感光体における電荷輸送層移動度は、
２．５×１０５〜５．５×１０５Ｖ／ｃｍの範囲の電荷
輸送層電界強度の条件下で、３×１０−５ｃｍ２／Ｖ・
ｓ以上であることが好ましく、７×１０−５ｃｍ２／Ｖ
・ｓ以上であることがより好ましい。この移動度は、各
使用条件下でこれを達成するように構成を適宜調整でき
る。この移動度は、従来公知のＴＯＦ法により求めれば
よい。

【００２６】本発明の積層型電子写真感光体には、導電
性支持体（１）と感光層との間に下引き層を形成するこ
とができる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、
これらの樹脂はその上に感光層の溶剤を用いて塗布する
ことを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の
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樹脂、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
リウレタン樹脂、メラミン樹脂、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、酸化スズ、酸化インジウ
ム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き
層は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用い
て形成することができる。さらに、下引き層として、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して、例えば、ゾル−ゲル法等に
より形成した金属酸化物層を用いることも有用である。
この他に、下引き層には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化したも
のにより形成したもの、ポリパラキシリレン（パリレ
ン）等の有機物、ＳｉＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴ
Ｏ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作製法により形成し
たものも有効である。下引き層の膜厚は、０〜５μｍが
適当である。

【００２７】本発明の積層型電子写真感光体には、表層
として、感光層の保護及び耐久性の向上を目的にフィラ
ーを含有する保護層（５）を感光層の上に形成するもの
である。この保護層（５）に使用される材料としては、
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樹脂、アリル樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リアミドイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアリ
ルスルホン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリブチレンテレ
フタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル
スルホン樹脂、ポリエチン樹脂、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリメチ
ルペンテン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレン
オキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢ樹
脂、ＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹
脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が
挙げられる。

【００２８】保護層（５）には、耐摩耗性を向上する目
的でフィラーが添加される。このフィラーとしては、ポ
リテトラフルオロエチレンのような弗素樹脂、シリコー
ン樹脂、あるいは酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化
ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム、チタン酸カ
リウム等の無機材料からなる微粉末が挙げられる。保護
層（５）に添加されるフィラーの量は、重量基準で通常
は１０〜４０％、好ましくは２０〜３０％である。フィ
ラーの量が、１０％未満では、摩耗が大きく耐久性に劣
り、４０％を越えると、露光時における明部電位の上昇
が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ま
しくない。さらに、保護層（５）には、フィラーの分散
性を向上させるために分散助剤を添加することができ
る。添加される分散助剤は塗料等に使用されるものが適
宜利用でき、その量は重量基準で通常は含有するフィラ
ーの量に対して０．５〜４％、好ましくは１〜２％であ
る。また、保護層（５）には、前述の電荷輸送材料を添
加することも有効であり、さらに酸化防止剤も必要に応
じて添加することができる。酸化防止剤については後述
する。

【００２９】保護層（５）の形成法としては、スプレー
法等通常の塗布法が採用される。保護層（５）の厚さ
は、０．５〜１０μｍ、好ましくは４〜６μｍ程度が適
当である。本発明においては、保護層におけるフィラー
の存在形態を一定のものとすることが耐摩耗性、画像特
性に対して重要である。つまり、保護層の存在により感
光層の感度、静電的安定性を損なわず、かつ露光の精細
性を損なわず、耐摩耗性にもとづく薄膜化により、さら
に高精細化と高速応答化に寄与できるものである。

【００３０】無機微粒子を保護層に含有させることによ
る耐摩耗性の向上は、従来の保護層を有しない有機感光
体に対して飛躍的な効果を奏するものであるが、電子写
真システムにおいて単に耐摩耗性が高ければ良いという
ものではなく、極微量の摩耗を制御できることが良好な
画像特性を維持する上で好ましい。本発明の構成では、
まず保護層の耐摩耗性を基本的に決定しているのが、保
護層内での無機微粒子存在量すなわち保護層の任意断面
における無機微粒子によるその平面内での面積占有率と
無機微粒子の粒径分布であり、その面積占有率が３〜５
％であって、フィラーの粒径分布において、０．２〜
０．３μｍにピークを有することが好ましい。発明者ら
の検討の結果、フィラーが少ない場合には耐摩耗性が不
充分でありフィラーが多い場合には、残留電位の上昇、
感度低下、解像度低下を招くことが確認された。一方、
粒径分布も同じく残留電位、感度、解像度に影響するこ
とが確認された。さらに、重要なことは保護層の任意断
面における粒径０．３μｍ以上のフィラーによる占有面
積が、その平面内での全フィラー占有面積の１０〜３０
％であることであって、これは画像流れ等の異常画像抑
制に効果を有することが確認された。すなわち、大勢を
占める０．２〜０．３μｍのフィラーに対してそれより
粒径の大きいフィラーの存在量が本発明の範囲にあると
き極微量摩耗制御が可能となるためであると考えられ
る。なお、この場合の粒径は二次粒子を含むものであっ
ても良い。粒径の大きいフィラーとしては、一次粒子と
しての粒径でも良いが、凝集体である二次粒子としての
粒径でも同様の効果が期待できる。すなわち、本発明で
のフィラー粒径とは、保護層内で一次粒子として存在す
る場合は、一次粒子そのものの粒径を表わすが、一次粒
子の集合体（二次粒子）が分散されてなる場合は、二次
粒子を同様にフィラーとしてその二次粒子の粒径で定義
する。この一次粒子と二次粒子は混在するものであって
も良い。

【００３１】上記保護層におけるフィラーの存在形態の
制御は、使用するフィラー材料の粒径とその分布、塗工
液処方、塗工装置により可能であるが、特に塗工液処方
における分散助剤の利用が有効である。分散助剤の添加
量により層内でのフィラーの分散性は向上するが、多す
ぎるときには異常画像の原因にもなることも考慮し、使
用するフィラーに応じて上記のフィラー存在形態に近く
なるように添加量を調整する。

【００３２】本発明のフィラー存在形態の確認は以下の
ようにして行なった。保護層を任意の面で切断し、その
断面に導電化処理をしたのち、電界放出型走査電子顕微
鏡を使用して断面形状を撮影した。続いて断面形状をイ
メージスキャナによりパーソナルコンピュータに取り込
み、Ｍｅｄｉａ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ，Ｌ．Ｐ．
製、Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏ Ｐｌｕｓ 画像処理ソフトウ
エアにより該面内に存在する各フィラーの径と面積を算
出しその分布状態からフィラー存在形態を評価した。

【００３３】本発明においては、感光層と保護層との間
に別の中間層を形成することも可能である。中間層に
は、一般にバインダー樹脂を主成分として用いる。この
バインダー樹脂としては、ポリアミド樹脂、アルコール
可溶性ナイロン、水溶性ポリビニルブチラール樹脂、ポ
リビニルブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等
を挙げることができる。中間層の形成法としては、上記
の通常の塗布法が採用される。中間層の厚さは、０．０
５〜２μｍ程度が適当である。

【００３４】また、本発明においては、耐環境性の改善
のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止す
る目的で、さらに各層に酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸
収剤、低分子電荷輸送物質およびレベリング剤を添加す
ることができる。各層に添加できる酸化防止剤として
は、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾー
ル、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−
ブチル−４−エチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３
−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェノー
ル）、２，２−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ
−ブチルフェノール）、２，２−メチレン−ビス−（４
−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４−チオ
ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、
４，４−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチ
ルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−
４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、
１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５
−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼ
ン、テトラキス−［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メ
タン、ビス［３，３−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔ−
ブチルフェニル）ブチリックアッシド］グリコールエス
テル、トコフェロール類等のフェノール系化合物、Ｎ−
フェニル−Ｎ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジア
ミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニ
レンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニ
レンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジ−ｔ−ブ
チル−ｐ−フェニレンジアミン等のパラフェニレンジア
ミン類、２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、
２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイ
ドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノ
ン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２
−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノン
等のハイドロキノン類、ジラウリル−３，３−チオジプ
ロピオネート、ジステアリル−３，３−チオジプロピオ
ネート、ジテトラデシル−３，３−チオジプロピオネー
ト等の有機硫黄化合物類、トリフェニルホスフィン、ト
リ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェ
ニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ
（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィン等の有機燐
化合物類が挙げられる。

【００３５】各層に添加できる可塑剤として、例えば、
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリ
オクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロ
ルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチ
ル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリフェ
ニル等のリン酸エステル系可塑剤、フタル酸ジメチル、
フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジ
ブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−２−エチル
ヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−ｎ−
オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、
フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル
酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸
ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メ
チルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブ
チル、フマル酸ジオクチル等のフタル酸エステル系可塑
剤、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ
−ｎ−オクチル、オキシ安息香酸オクチル等の芳香族カ
ルボン酸エステル系可塑剤、アジピン酸ジブチル、アジ
ピン酸ジ−ｎ−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘ
キシル、アジピン酸ジ−ｎ−オクチル、アジピン酸−ｎ
−オクチル−ｎ−デシル、アジピン酸ジイソデシル、ア
ジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−２−エチルヘキ
シル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバ
シン酸ジブチル、セバシン酸ジ−ｎ−オクチル、セバシ
ン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−２−エト
キシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシ
ル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフ
タル酸ジ−ｎ−オクチル等の脂肪族二塩基酸エステル系
可塑剤、オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸
エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリス
リトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエス
テル、トリアセチン、トリブチリン等の脂肪酸エステル
誘導体系可塑剤、アセチルリシノール酸メチル、アセチ
ルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレ
ート、アセチルクエン酸トリブチル等のオキシ酸エステ
ル系可塑剤、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、
エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デ
シル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステア
リン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオク
チル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシル等のエポ
キシ可塑剤、ジエチレングリコールジベンゾエート、ト
リエチレングリコールジ−２−エチルブチラート等の二
価アルコールエステル系可塑剤、塩素化パラフィン、塩
素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化
脂肪酸メチル等の含塩素可塑剤、ポリプロピレンアジペ
ート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセ
チル化ポリエステル等のポリエステル系可塑剤、ｐ−ト
ルエンスルホンアミド、ｏ−トルエンスルホンアミド、
ｐ−トルエンスルホンエチルアミド、ｏ−トルエンスル
ホンエチルアミド、トルエンスルホン−Ｎ−エチルアミ
ド、ｐ−トルエンスルホン−Ｎ−シクロヘキシルアミド
等のスルホン酸誘導体系可塑剤、クエン酸トリエチル、
アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、ア
セチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−２
−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−ｎ−オクチルデ
シル等のクエン酸誘導体系可塑剤、その他、ターフェニ
ル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、２−ニトロジ
フェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチル等
が挙げられる。

【００３６】各層に添加できる紫外線吸収剤として、例
えば、２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒド
ロキシベンゾフェノン、２，２，４−トリヒドロキシベ
ンゾフェノン、２，２，４，４−テトラヒドロキシベン
ゾフェノン、２，２−ジヒドロキシ４−メトキシベンゾ
フェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、フェニル
サルシレート、２，４ジ−ｔ−ブチルフェニル３，５−
ジ−ｔ−ブチル４ヒドロキシベンゾエート等のサルシレ
ート系紫外線吸収剤、（２−ヒドロキシフェニル）ベン
ゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ５−メチルフェニ
ル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ５−メチル
フェニル）ベンゾトリアゾール、（２−ヒドロキシ３−
ターシャリブチル５−メチルフェニル）５−クロロベン
ゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収
剤、エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレ
ート、メチル２−カルボメトキシ３（パラメトキシ）ア
クリレート等のシアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニ
ッケル（２，２チオビス（４−ｔ−オクチル）フェノレ
ート）ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオ
カルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、
コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェート等のクエ
ンチャー（金属錯塩系）紫外線吸収剤、ビス（２，２，
６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、
ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリ
ジル）セバケート、１−［２−〔３−（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキ
シ〕エチル］−４−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−
４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕−２，
２，６，６−テトラメチルピリジン、８−ベンジル−
７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，
３，８−トリアザスピロ〔４，５〕ウンデカン−２，４
−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テ
トラメチルピペリジン等のＨＡＬＳ（ヒンダードアミ
ン）系紫外線吸収剤等が挙げられる。

【００３７】本発明は、このように導電性基体上に感光
層及び保護層を形成し、所望により下引き層、中間層を
形成した電子写真感光体であって、該保護層にフィラー
を含有させることによって、摩耗に対する耐性を向上さ
せ、耐久性を良好にするものである。さらに、本電子写
真感光体は、前述したように保護層におけるフィラーの
存在形態を一定のものとすることにより高速電子写真プ
ロセスに対しても優れた耐久性、安定性を有し、耐摩耗
性に優れた感光体である。さらに、該保護層上に滑材を
供給することにより耐摩耗性が良好な状態でのフィルミ
ング抑制が可能であり、さらにまた、該感光体を具備す
る電子写真プロセスにおいて、非画像形成時に感光体上
へのトナー付着とクリーニング部でのトナー回収動作の
繰り返しにより、耐摩耗性を保持した上での画像流れ抑
制に効果を有するものである。ここで用いる滑材として
は、ステアリン酸亜鉛、ラウリル酸亜鉛、ミリスチン酸
亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニ
ウム等の脂肪酸金属セッケンや、ポリテトラフルオロエ
チレンやポリフッ化ビニリデンやＰＦＡ等のフッ素樹脂
微粉末、ポリエチレンやポリプロピレン等のエチレン系
樹脂微粉末等が挙げられる。特に、ステアリン酸亜鉛や
ステアリン酸カルシウムが好ましい。

【００３８】感光体上に供給する滑材の量は、多すぎる
場合には、転写出力画像上への出力量も多くなり、定着
不良の原因となり好ましくない。また、滑材の供給過剰
により、感光体表面の摩擦係数が０．１程度に低下した
場合には、画像濃度低下を引き起こし好ましくない。一
方、少ない場合には、トナー成分の感光体上へのフィル
ミングが発生し、画像流れや中間調の不均一性を招き好
ましくない。例えば、トナー中にステアリン酸亜鉛を含
有させ感光体表面に供給する場合には、トナー中に０．
１〜０．２重量％の含有量が好ましい。

【００３９】本発明による画像形成プロセスでは、非画
像形成時に感光体へのトナー付着とクリーニング部での
トナー回収動作により、耐摩耗性を保持した状態で感光
体表面へのフィルミングの抑制と、さらに帯電による生
成物の付着、堆積の抑制を達成することが可能である。
これは、感光体上の各種付着物が、トナーとともに排出
される清浄効果を有しているためと考えられる。このト
ナー付着及び回収動作は、中間調程度のトナー付着量と
３０秒程度の動作時間（感光体径３０ｍｍ、線速１２５
ｍｍ／ｓの場合）で効果的であり、これ以上の付着量、
動作時間は、クリーニング部への負荷増大とトナー消費
量の増加を考え好ましくない。感光体径、線速が異なる
場合においては、上記と同様の動作条件になるように適
宜調整すれば良い。

【００４０】以上のように耐摩耗性が向上することによ
り感光体の薄膜化が可能となり、この薄膜領域では、出
力画像の高精細化に好適であり、画像形成装置として非
常に有利となる。

【００４１】本発明はさらに、少なくとも帯電、画像露
光、現像、転写、定着及びクリーニング処理を施して行
なう画像形成方法であって、上記積層型電子写真感光体
を用いることを特徴とする画像形成方法及び少なくとも
帯電、画像露光、現像、転写、定着及びクリーニング手
段を有する画像形成装置であって、上記積層型電子写真
感光体を具備することを特徴とする画像形成装置を提供
する。

【００４２】ところで、感光層の膜削れが発生すると、
感光体の電気特性（帯電性能や光減衰性能等）が変化
し、所定の作像プロセスが行なえなくなり、最終アウト
プットとなるハードコピーの品質を維持することが困難
になる。この膜削れは、電子写真プロセスにおいて、感
光体と他の作像ユニットが接触する部位全てにおいて発
生するが、最も問題となるユニットは、感光体に残留す
るトナーを力学的に除去するクリーニングユニット（ブ
レードｏｒブラシ）である。他のユニットによる摩耗は
あるものの、実質寿命に影響するほどではない。クリー
ニングユニットで発生する摩耗は、主に二つの形態に分
けられる。一つは、感光体とブレード（ブラシ）に発生
する剪断力による摩耗、もう一つは、トナーがブレード
（ブラシ）と感光体に挟まれて、砥石のような働きをし
て摩耗するざらつき摩耗である。これらに対して、感光
体にフィラーを含有する保護層を設け、かつ保護層にお
けるフィラーの存在形態を一定のものとすることによ
り、高速電子写真プロセスに対しても優れた耐久性、安
定性を有し、耐摩耗性に優れた感光体が得られることが
判明した。

【００４３】次に、図面に基づいて、本発明の画像形成
方法及び画像形成装置を説明する。図３は、本発明の画
像形成方法及び画像形成装置を示す概略図である。感光
体（６）は、導電性支持体上に感光層を形成してなって
いる。感光体（６）は、ドラム状の形状を示している
が、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよ
い。必要に応じて、転写前チャージャ（７）、転写チャ
ージャ、分離チャージャ、クリーニング前チャージャ
（８）が配置され、コロトロン、スコロトロン、固体帯
電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、帯電ロー
ラをはじめとする公知の手段が用いられる。帯電部材
（９）は感光体と当接していても良いが、両者の間に適
当なギャップ（１０〜２００μｍ程度）を設けた近接配
置とすることにより両者の摩耗量が低減できるとともに
帯電部材へのトナーフィルミングを抑制でき良好に使用
できる。特に、本発明の感光体においては５０μｍ程度
のギャップを設けることで良好な特性を維持することが
でき、これは保護層の表面状態の影響を小さくできるた
めと考えられる。帯電部材（９）に印加する電圧は、帯
電の安定化と帯電ムラの抑制のため直流成分に交流成分
を重畳したものとすることが効果的である。しかしなが
ら、帯電が安定化される反面、直流成分のみ印加した場
合に比べ、プロセス中に使用した感光体の表面層が摩耗
しやすいことがわかっている。この場合にも本発明の感
光体では耐摩耗性の高さから全く問題なく良好な特性を
維持できるものである。転写手段には、一般に上記の帯
電器が使用できるが、図３に示されるように転写ベルト
（１０）を使用したものが有効である。

【００４４】また、画像露光部（１１）、除電ランプ
（１２）等の光源には、蛍光灯、タングステンランプ、
ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロル
ミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般を用いることがで
きる。そして、所望の波長域の光のみを照射するため
に、シャープカットフィルター、バンドパスフィルタ
ー、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルタ
ー、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フ
ィルターを用いることもできる。

【００４５】これらの光源は、図３に示される工程の他
に、光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニン
グ工程又は前露光等の工程に用いられ、感光体（６）に
光が照射される。現像ユニット（１３）により感光体
（６）上に現像されたトナーは、転写紙（１４）に転写
されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体
（６）上に残存するトナーもあり、このようなトナー
は、ファーブラシ（１５）及びクリーニングブレード
（１６）により感光体（６）から除去される。クリーニ
ングは、クリーニングブラシのみで行なわれることもあ
り、クリーニングブラシにはファーブラシ、マグブラシ
等が用いられる。電子写真感光体に正（負）帯電を施
し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正（負）の
静電潜像が形成される。これを負（正）極性のトナー
（検電微粒子）で現像すれば、ポジ画像が得られ、ま
た、正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得
られる。この現像手段には、公知の方法が適用され、ま
た、除電手段にも公知の方法が採用される。（１７）は
レジストローラー、（１８）は分離爪である。

【００４６】本発明は、このような画像形成手段に本発
明に係る電子写真感光体を用いる画像形成方法及び画像
形成装置である。この画像形成手段は、複写装置、ファ
クシミリ、プリンター内に固定して組み込まれていても
よいが、プロセスカートリッジの形態でそれら装置内に
組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。

【００４７】図４は、画像形成装置用プロセスカートリ
ッジの１例を示す概略図である。図４に示されるプロセ
スカートリッジにおいて、（１０１）は矢印方向に回転
するドラムであって、その周辺部には、接触帯電装置
（１０２）、露光装置からの像露光（１０３）、現像装
置（１０４）、接触転写装置（１０６）、クリーニング
ユニット（１０７）、除電ランプ（１０８）、定着装置
（１０９）等が設けられており、ここに転写体（１０
５）が供給される。プロセスカートリッジとは、感光体
を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手段、転写手
段、クリーニング手段、除電手段を含んだ１つの装置
（部品）である。本発明はまた、少なくとも帯電、画像
露光、現像、転写、定着及びクリーニング手段を有する
画像形成装置用プロセスカートリッジであって、上記積
層型電子写真感光体を具備することを特徴とする画像形
成装置用プロセスカートリッジをも提供するものであ
る。

【００４８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明するが、これら実施例によって本発明は限定される
ものではない。なお、部はすべて重量部である。 （実施例１）アルミニウム基体上に、下記組成の下引き
層塗工液、電荷発生層塗工液、電荷輸送層塗工液及び保
護層塗工液を、その順に塗布、乾燥し、３．５μｍの下
引き層、０．１５μｍの電荷発生層、２０μｍの電荷輸
送層、５μｍの保護層からなる電子写真感光体を作製し
た。このとき、保護層の塗工はスプレー法により、それ
以外は浸漬塗工法により行なった。

【００４９】 〔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

【００５０】 〔電荷発生層塗工液〕 チタニルフタロシアニン ７部 ポリビニルブチラール ５部 ２−ブタノン ４００部

【００５１】 〔電荷輸送層塗工液〕 ポリカーボネート １０部 下記構造式の電荷輸送物質 ８部

【００５２】

【化１】 テトラヒドロフラン ２００部

【００５３】 〔保護層塗工液〕 ポリカーボネート １０部 下記構造式の電荷輸送物質 ７部

【００５４】

【化２】 アルミナ微粒子（住友化学工業製ＡＡ−０３、中心粒径０．３μｍ） ６部 分散助剤（ビックケミージャパン製ＢＹＫ−Ｐ１０４） ０．０８部 テトラヒドロフラン ７００部 シクロヘキサノン ２００部 なお、分散助剤は調合初期に添加した。

【００５５】このようにして作製した感光体の保護層断
面を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラーの分散状
態を調べたところ、任意面内でのフィラーの面積占有率
は３．３％であった。また、粒径分布のピークは０．２
μｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーによる占有
面積がその平面内での全フィラー占有面積に占める割合
は１６％であった。さらに、同様の感光体を、直径３０
ｍｍのアルミニウム基体上に作製し、図３に示した電子
写真プロセスにて耐久性の評価を実施した。このとき、
画像露光は７８０ｎｍのレーザ露光とし、帯電は帯電ロ
ーラにＡＣ（２ｋＨｚ，１．８ｋＶｐｐ）＋ＤＣ（−７
５０Ｖ）を印加した。本プロセスのプロセス速度は１２
５ｍｍ／ｓとした。出力画像は、初期及び連続通紙５万
枚後においてもほぼ良好であり、５万枚後においてわず
かな中間調のムラが認められた。また、連続通紙５万枚
後の感光体の摩耗量は１．９μｍであった。

【００５６】（実施例２）実施例１の電荷輸送層及び保
護層で用いた電荷輸送物質を下記構造式のものに変えた
以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し
た。

【００５７】

【化３】

【００５８】このようにして作製した感光体の保護層断
面を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラーの分散状
態を調べたところ、任意面内でのフィラーの面積占有率
は４．６％であった。また、粒径分布のピークは０．２
μｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーによる占有
面積がその平面内での全フィラー占有面積に占める割合
は１２％であった。さらに、実施例１と同様に電子写真
プロセスでの耐久性について評価したところ、出力画像
は、初期及び連続通紙５万枚後においてもほぼ良好であ
り、５万枚後においてわずかな中間調のムラが認められ
た。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は２．２
μｍであった。

【００５９】（実施例３）実施例１で用いた電荷発生層
塗工液を下記のものに変え、保護層塗工液の分散助剤を
０．０７部とした以外は、実施例１と同様にして電子写
真感光体を作製した。

【００６０】 〔電荷発生層塗工液〕 下記構造式のビスアゾ顔料 １２部

【００６１】

【化４】 ポリビニルブチラール ５部 ２−ブタノン ２００部 シクロヘキサノン ４００部

【００６２】このようにして作製した感光体の保護層断
面を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラーの分散状
態を調べたところ、任意面内でのフィラーの面積占有率
は３．５％であった。また、粒径分布のピークは０．３
μｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーによる占有
面積がその平面内での全フィラー占有面積に占める割合
は２６％であった。さらに、実施例１と同様に電子写真
プロセスでの耐久性について評価したところ、出力画像
は、初期及び連続通紙５万枚後においてもほぼ良好であ
り、５万枚後においてわずかな中間調のムラが認められ
た。なお、このときの画像露光は６５５ｎｍのレーザ露
光とした。連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は２．４
μｍであった。

【００６３】（比較例１）実施例１において分散助剤を
使用しない以外は、実施例１と同様にして電子写真感光
体を作成した。このようにして作製した感光体の保護層
断面を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラーの分散
状態を調べたところ、任意面内でのフィラーの面積占有
率は３．７％であった。また、粒径分布のピークは０．
３μｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーによる占
有面積がその平面内での全フィラー占有面積に占める割
合は４３％であった。さらに、実施例１と同様に電子写
真プロセスでの耐久性について評価したところ、出力画
像は、連続通紙５万枚後において徐々にクリーニング不
良による黒スジが発生した。また、連続通紙５万枚後の
感光体の摩耗量は２．５μｍであった。

【００６４】（比較例２）実施例２における保護層添加
フィラーをアルミナ微粒子、住友化学工業製ＡＡ−０
７、中心粒径０．７μｍに変えた以外は、実施例２と同
様にして電子写真感光体を作成した。このようにして作
製した感光体の保護層断面を、ＳＥＭにより観察し保護
層中のフィラーの分散状態を調べたところ、任意面内で
のフィラーの面積占有率は５．４％であった。また、粒
径分布のピークは０．６μｍであった。さらに、実施例
２と同様に電子写真プロセスでの耐久性について評価し
たところ、出力画像は、連続通紙５万枚後において徐々
にクリーニング不良による黒スジが発生した。また、連
続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は１．８μｍであっ
た。

【００６５】（実施例４）実施例１の電子写真プロセス
において、現像部に供給するトナー中に０．１５％の粉
末状ステアリン酸亜鉛を添加して耐久性について評価し
た。出力画像は、初期及び連続通紙５万枚後においても
きわめて良好であり、５万枚後においても中間調のムラ
は認められなかった。また、連続通紙５万枚後の感光体
の摩耗量は１．４μｍであった。

【００６６】（実施例５）実施例４の電子写真プロセス
において、１０００枚の通紙毎に、非画像形成動作とし
て明部電位までの露光とそれに対する現像部によるトナ
ー現像及びクリーニング部による感光体表面のトナー回
収動作のみの繰り返しを２０秒間実施し、５万枚の通紙
試験を行なった。出力画像は、連続通紙５万枚後におい
てもきわめて良好であり、５万枚後においても中間調の
ムラは認められなかった。また、連続通紙５万枚後の感
光体の摩耗量は２．１μｍであった。さらに、連続通紙
５万枚後、３０℃９０％ＲＨの高温高湿環境下において
画像出力を行なったところ、画像流れによる解像度低下
は認められなかった。

【００６７】（実施例６）実施例４の電子写真プロセス
において、帯電ローラの両端、非画像部に５０μｍ厚の
ＰＥＴフィルムからなるギャップ材を１０ｍｍ幅で設
け、帯電ローラを感光体に対して近接配置とした以外
は、実施例４と同様にして耐久性について評価した。出
力画像は、初期及び連続通紙５万枚後においてもきわめ
て良好であり、５万枚後においても中間調のムラは認め
られなかった。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗
量は１．３μｍであった。このとき、帯電ローラの表面
にはトナー成分等の付着物はほとんどなく、ほぼ初期の
状態を維持しており、帯電ローラの耐久性について効果
的であることが確認された。

【００６８】（実施例７）実施例１のアルミナ微粒子
を、住友化学工業製ＡＡ−０４、中心粒径０．４μｍに
変えた以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作
製した。このようにして作製した感光体の保護層断面
を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラーの分散状態
を調べたところ、任意面内でのフィラーの面積占有率は
４．９％であった。また、粒径分布のピークは０．３μ
ｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーによる占有面
積がその平面内での全フィラー占有面積に占める割合は
２８％であった。さらに、実施例１と同様に電子写真プ
ロセスでの耐久性について評価した。出力画像は、初期
及び連続通紙５万枚後においてもほぼ良好であり、５万
枚後においてわずかな中間調のムラが認められた。ま
た、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は２．４μｍで
あった。この後、同様の画像出力を３０℃９０％ＲＨの
雰囲気下で実施したところ、画像流れは発生せず感光体
表面が清浄に保たれていることが確認された。

【００６９】（実施例８）実施例１における分散助剤の
添加量を０．１部とした以外は実施例１と同様にして電
子写真感光体を作製した。このようにして作製した感光
体の保護層断面を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィ
ラーの分散状態を調べたところ、任意面内でのフィラー
の面積占有率は３．２％であった。また、粒径分布のピ
ークは０．２μｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラ
ーによる占有面積がその平面内での全フィラー占有面積
に占める割合は１１％であった。さらに、実施例１と同
様に電子写真プロセスでの耐久性について評価した。出
力画像は、初期及び連続通紙５万枚後においてもほぼ良
好であり、５万枚後においてわずかな中間調のムラが認
められた。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は
１．８μｍであった。この後、同様の画像出力を３０℃
９０％ＲＨの雰囲気下で実施したところ、画像流れは発
生せず感光体表面が清浄に保たれていることが確認され
た。

【００７０】（実施例９）実施例３におけるアルミナ微
粒子を住友化学工業製ＡＡ−０４、中心粒径０．４μｍ
に変え、分散助剤の添加量を０．１部とした以外は実施
例３と同様にして電子写真感光体を作製した。このよう
にして作製した感光体の保護層断面を、ＳＥＭにより観
察し保護層中のフィラーの分散状態を調べたところ、任
意面内でのフィラーの面積占有率は４．７％であった。
また、粒径分布のピークは０．３μｍであり、粒径０．
３μｍ以上のフィラーによる占有面積がその平面内での
全フィラー占有面積に占める割合は２１％であった。さ
らに、実施例３と同様に電子写真プロセスでの耐久性に
ついて評価した。出力画像は、初期及び連続通紙５万枚
後においてもほぼ良好であり、５万枚後においてわずか
な中間調のムラが認められた。また、連続通紙５万枚後
の感光体の摩耗量は２．２μｍであった。この後、同様
の画像出力を３０℃９０％ＲＨの雰囲気下で実施したと
ころ、画像流れは発生せず感光体表面が清浄に保たれて
いることが確認された。

【００７１】（比較例３）実施例４において、感光体の
保護層にフィラー及び分散助剤を添加しない以外は実施
例４と同様にして電子写真感光体を作製した。このよう
にして作製した感光体を実施例４と同様の電子写真プロ
セスにより耐久性の評価を行なった。出力画像は、初期
において良好であったものの、連続通紙５万枚後には感
光体表面全面にフィルミングが発生し、クリーニング不
良による黒スジとはげしい中間調のムラが認められた。
また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は４．６μｍ
であった。さらに連続通紙５万枚後、３０℃９０％ＲＨ
の高温高湿環境下において画像出力を行なったところ、
全面において画像流れが発生した。

【００７２】（比較例４）実施例９におけるアルミナ微
粒子を信越化学製シリカ微粒子、中心粒径０．１μｍに
変えた以外は実施例９と同様にして電子写真感光体を作
製した。このようにして作製した感光体の保護層断面
を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラーの分散状態
を調べたところ、任意面内でのフィラーの面積占有率は
３．８％であった。また、粒径分布のピークは０．１μ
ｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーによる占有面
積がその平面内での全フィラー占有面積に占める割合は
７％であった。さらに、実施例９と同様に電子写真プロ
セスでの耐久性について評価した。出力画像は、初期に
おいては良好であったものの、５万枚後には感光体表層
付着物の影響と考えられる中間調のムラが認められた。
また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は２．１μｍ
であった。この後、同様の画像出力を３０℃９０％ＲＨ
の雰囲気下で実施したところ、画像流れによる解像性の
低下が確認された。

【００７３】（実施例１０）実施例９における保護層塗
工液のアルミナ微粒子を５部とし、分散助剤の添加量を
０．０８部とした以外は実施例９と同様にして電子写真
感光体を作製した。このようにして作製した感光体の保
護層断面を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラーの
分散状態を調べたところ、任意面内でのフィラーの面積
占有率は３．６％であった。また、粒径分布のピークは
０．３μｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーによ
る占有面積がその平面内での全フィラー占有面積に占め
る割合は１５％であった。さらに、実施例９と同様に電
子写真プロセスでの耐久性について評価した。出力画像
は、初期及び連続通紙５万枚後においてもほぼ良好であ
り、５万枚後においてわずかな中間調のムラが認められ
た。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は２．６
μｍであった。この後、同様の画像出力を３０℃９０％
ＲＨの雰囲気下で実施したところ、画像流れは発生せず
感光体表面が清浄に保たれていることが確認された。

【００７４】（比較例５）実施例９における保護層塗工
液のアルミナ微粒子を７．５部とし、分散助剤の添加量
を０．１２部とした以外は実施例９と同様にして電子写
真感光体を作製した。このようにして作製した感光体の
保護層断面を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラー
の分散状態を調べたところ、任意面内でのフィラーの面
積占有率は６．０％であった。また、粒径分布のピーク
は０．３μｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーに
よる占有面積がその平面内での全フィラー占有面積に占
める割合は１９％であった。さらに、実施例９と同様に
電子写真プロセスでの耐久性について評価した。出力画
像は、初期及び連続通紙５万枚後においてもほぼ良好で
あったが、３０℃９０％ＲＨの雰囲気下では画像流れが
発生した。また、連続通紙５万枚後の感光体の摩耗量は
１．６μｍであった。

【００７５】（比較例６）実施例９における保護層塗工
液のアルミナ微粒子を４部とし、分散助剤の添加量を
０．０７部とした以外は実施例９と同様にして電子写真
感光体を作製した。このようにして作製した感光体の保
護層断面を、ＳＥＭにより観察し保護層中のフィラーの
分散状態を調べたところ、任意面内でのフィラーの面積
占有率は２．４％であった。また、粒径分布のピークは
０．３μｍであり、粒径０．３μｍ以上のフィラーによ
る占有面積がその平面内での全フィラー占有面積に占め
る割合は１０％であった。さらに、実施例９と同様に電
子写真プロセスでの耐久性について評価した。出力画像
は、初期においてほぼ良好であったが、５万枚後には明
らかな中間調のムラが認められた。また、連続通紙５万
枚後の感光体の摩耗量は４．１μｍであった。

【００７６】（比較例７）実施例１０における分散助剤
の添加量を０．１２部とした以外は実施例１０と同様に
して電子写真感光体を作製した。このようにして作製し
た感光体の保護層断面を、ＳＥＭにより観察し保護層中
のフィラーの分散状態を調べたところ、任意面内でのフ
ィラーの面積占有率は３．２％であった。また、粒径分
布のピークは０．３μｍであり、粒径０．３μｍ以上の
フィラーによる占有面積がその平面内での全フィラー占
有面積に占める割合は８％であった。さらに、実施例１
０と同様に電子写真プロセスでの耐久性について評価し
た。出力画像は、初期には良好であったが連続通紙５万
枚後において中間調のムラが認められた。また、３０℃
９０％ＲＨの雰囲気下では画像流れが発生した。連続通
紙５万枚後の感光体の摩耗量は１．７μｍであった。

【００７７】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明によれば、耐摩耗性が高く、しかもフ
ィルミング等の感光体表面劣化の極めて少ない、高精細
電子写真プロセスに対して安定かつ優れた画像特性を有
する電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置及び
画像形成装置用プロセスカートリッジが提供され、複写
機、プリンター等の設計、製作分野に寄与するところは
多大であるという極めて優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層型電子写真感光体の概略断面図で
ある。

【図２】本発明の他の積層型電子写真感光体の概略断面
図である。

【図３】本発明の画像形成方法及び画像形成装置を示す
概略図ある。

【図４】画像形成装置用プロセスカートリッジの１例を
示す概略図である。

【符号の説明】

１ 導電性支持体 ２ 感光層 ３ 電荷発生層 ４ 電荷輸送層 ５ 保護層 ６ 感光体 ７ 転写前チャージャ ８ クリーニング前チャージャ ９ 帯電部材 １０ 転写ベルト １１ 画像露光部 １２ 除電ランプ １３ 現像ユニット １４ 転写紙 １５ ファーブラシ １６ クリーニングブレード １７ レジストローラ １８ 分離爪 １０１ 感光ドラム １０２ 接触帯電装置 １０３ 像露光 １０４ 現像装置 １０５ 転写体 １０６ 接触転写装置 １０７ クリーニングブレード １０８ 除電ランプ １０９ 定着装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新美 達也 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 小島 成人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H005 AA08 CA14 2H027 ED08 ED27 EF00 2H068 AA04 AA08 AA21 CA33 FA03 FA27 2H077 AB02 AB15 AB18 AC02 AD06 AD13 EA03 EA11 GA03 GA04 2H200 FA02 FA08 FA09 GA23 GA34 GA45 GA46 GA49 GB02 GB12 GB13 HA02 HA11 HA28 HB12 HB22 HB48 JA02 JB06 JB20 NA06

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性基体上に少なくとも電荷発生層、
   電荷輸送層及び保護層を形成してなる積層型電子写真感
   光体において、該保護層がフィラーを含有し、保護層の
   任意断面におけるフィラー含有量がその平面内での面積
   占有率として３〜５％であり、フィラーの粒径分布にお
   いて、０．２〜０．３μｍにピークを有し、さらに保護
   層の任意断面における粒径０．３μｍ以上のフィラーに
   よる占有面積がその平面内での全フィラー占有面積の１
   ０〜３０％であることを特徴とする積層型電子写真感光
   体。
2. 【請求項２】 少なくとも帯電、画像露光、現像、転
   写、定着及びクリーニング処理を施して行なう画像形成
   方法において、請求項１に記載の積層型電子写真感光体
   を用いることを特徴とする画像形成方法。
3. 【請求項３】 感光体表面に滑材を供給、塗布すること
   を特徴とする請求項２に記載の画像形成方法。
4. 【請求項４】 現像部に供給されるトナー中に粉末状滑
   材を含有することを特徴とする請求項３に記載の画像形
   成方法。
5. 【請求項５】 少なくとも帯電、画像露光、現像、転
   写、定着及びクリーニング処理を施して行なう画像形成
   方法において、非画像形成時に現像部より感光体表面に
   トナーを付着させる工程とクリーニング部により感光体
   上のトナーを回収する工程を繰り返し、感光体表面を清
   浄化することを特徴とする請求項４に記載の画像形成方
   法。
6. 【請求項６】 感光体への帯電手段が感光体に対し、接
   触もしくは近接配置されたものであることを特徴とする
   請求項２乃至５のいずれか１に記載の画像形成方法。
7. 【請求項７】 帯電部材に対し、直流成分に交流成分を
   重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を与
   えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
8. 【請求項８】 少なくとも帯電、画像露光、現像、転
   写、定着及びクリーニング手段を有する画像形成装置に
   おいて、請求項１に記載の積層型電子写真感光体を具備
   することを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 少なくとも帯電、画像露光、現像、転
   写、定着及びクリーニング手段を有する画像形成装置に
   おいて、請求項１に記載の積層型電子写真感光体を具備
   し、かつ、粉末状滑材含有トナーを現像部に供給する手
   段、および／または非画像形成時に現像部より感光体表
   面にトナーを付着する工程とクリーニング部において感
   光体表面のトナーを回収する工程を繰り返す手段からな
   る感光体清浄化手段を具備することを特徴とする画像形
   成装置。
10. 【請求項１０】 感光体への帯電手段が感光体に対し、
    接触もしくは近接配置されたものであることを特徴とす
    る請求項８または９に記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 帯電部材に対し、直流成分に交流成分
    を重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を
    与えることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装
    置。
12. 【請求項１２】 少なくとも帯電、画像露光、現像、転
    写、定着及びクリーニング手段を有する画像形成装置用
    プロセスカートリッジにおいて、請求項１に記載の積層
    型電子写真感光体を具備することを特徴とする画像形成
    装置用プロセスカートリッジ。
13. 【請求項１３】 少なくとも帯電、画像露光、現像、転
    写、定着及びクリーニング手段を有する画像形成装置用
    プロセスカートリッジにおいて、請求項１に記載の積層
    型電子写真感光体を具備し、かつ、粉末状滑材含有トナ
    ーを現像部に供給する手段、および／または非画像形成
    時に現像部より感光体表面にトナーを付着する工程とク
    リーニング部において感光体表面のトナーを回収する工
    程を繰り返す手段からなる感光体清浄化手段を具備する
    ことを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッ
    ジ。
14. 【請求項１４】 感光体への帯電手段が感光体に対し、
    接触もしくは近接配置されたものであることを特徴とす
    る請求項１２または１３に記載の画像形成装置用プロセ
    スカートリッジ。
15. 【請求項１５】 帯電部材に対し、直流成分に交流成分
    を重畳した電圧を印加することにより、感光体に帯電を
    与えることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装
    置用プロセスカートリッジ。