JP2005309403A

JP2005309403A - 画像形成装置

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Publication number: JP2005309403A
Application number: JP2005080559A
Authority: JP
Inventors: Osamu Handa; 修半田; Yoshiya Mashita; 佳也眞下; Katsumi Nukada; 克己額田; Kazuhiro Koseki; 一浩小関; Taketoshi Hoshizaki; 武敏星崎
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2005-11-04
Anticipated expiration: 2025-03-18
Also published as: JP4600106B2

Abstract

【課題】プロセススピードが速くなってもリップルを発生させず、均一な帯電が可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】感光体１の周囲に、上流側から順に、接触放電型帯電器２１、露光器３、黒トナー及びカラートナー現像器４ａ〜ｄ、一次転写手段５１、感光体クリーナ６、並びに除電ランプ７が順次取り付けられており、周知の電子写真プロセスによって白黒又はカラーのトナー像が形成される画像形成装置において、例えば、帯電器２１の下流側に、注入型電位平滑化手段２２を設ける。そして、感光体１の最上層に、例えば飽和カロメル電極に対して−０．８〜０ｅＶの範囲の還元電位を有する有機化合物を添加して、電位平滑化層を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成置に係り、詳細には潜像担持体（感光体）など被帯電体を帯電させる手段の改良に関するものである。

電子写真複写機やレーザープリンター等の画像形成装置における像担持体の帯電装置として、近年接触放電型帯電器が多く用いられている。

接触放電型帯電器においては、帯電器と感光体の間の微小な空隙で生じる放電によって感光体の帯電が行われる。そのため、例えば導電性ローラ型帯電器に直流負電圧を印加して、膜厚２６μｍ、比誘電率３の感光体を帯電する場合、帯電ローラには−６２５Ｖ（放電開始電圧：以下Ｖｔｈと記す：Ｖｔｈ＜０）より絶対値が大きな電圧を印加すると帯電が始まり、印加電圧―Ｖｔｈに帯電される。したがって、感光体の帯電電位を−Ｖｈ（Ｖ）に帯電させたい場合、−（Ｖｈ＋６２５）（Ｖ）の電圧を印加する必要がある。

この帯電方式では、感光体が経時で摩耗することによる膜厚減少にともなって、帯電電位が上昇したり、帯電器に現像剤などが付着し軽微な汚染が発生した際に、異常放電による過剰帯電などが発生し、感光体の電位を安定して均一な値にすることが難しかった。

そこで、特開昭６３−１４９６６９号公報等に開示されるように、所望のＶｈに相当するＤＣ電圧にＶｔｈの二倍以上のピーク間電圧を持つＡＣ成分を重畳した交番電圧を帯電部材に印加して感光体の帯電を行う、ＡＣ帯電方式が用いられるようになった。この帯電方式では、感光体摩耗や帯電器の軽微な汚染の影響を受け難く、比較的安定した帯電電位が得られる。

しかしながら、この帯電方式ではＡＣ電圧の周期に応じて、正極性と負極性の放電が交互に行われているため、ＡＣ電圧の周波数に応じた帯電ムラ（以下リップルと呼ぶ）が発生してしまう。ＡＣ電圧の周波数を上げて、帯電ムラの空間周波数を目視で検知できない程度、例えば感光体の１ｍｍ当り２０ｃｙｃｌｅ以上の周波数にすることで回避する方法もあるが、ＡＣ電圧周波数が高くなると、それに伴って大電流容量の高圧電源が必要になったり、帯電電界による振動音の発生が著しく顕著になるという問題が発生するため、特にプロセススピードが高い領域では、この方法を用いることは困難であった。

この帯電ムラを改善するために、例えば特開平４−３０１８６号公報、特開平９−８０８７４号公報、特開２００１−３３７５１２、特開２００２−１０８６７には、ＡＣ−ＢＣＲで派生したリップルを、その下流に設けた放電型のＤＣ帯電器で平滑する構成が開示されている。

また、別の改善策として、例えば特開平４−３０１８６１号公報、特開平６−９５４７８号公報、特開平６−２５０４９５号公報には、ＡＣ−ＢＣＲの下流側に注入型のＤＣ帯電器を置いてリップルを平滑化する構成が示されている。
特開昭６３−１４９６６９号公報特開平４−３０１８６号公報特開平９−８０８７４号公報特開２００１−３３７５１２特開２００２−１０８６７特開平４−３０１８６１号公報特開平６−９５４７８号公報特開平６−２５０４９５号公報

しかしながら、特開平４−３０１８６号公報、特開平９−８０８７４号公報、特開２００１−３３７５１２、特開２００２−１０８６７に開示されたＤＣの放電型帯電器では、ロールの導電剤分散ムラやトナー・外添剤の付着による表面汚染によって、部分的に放電しやすかったり、或いは放電しにくい部分があるため、リップルの電位が低い部分をちょうど埋めるだけの帯電をさせることが困難であった。

帯電が不足する部分については再度の放電により帯電可能であるが、過剰に帯電した部分については再び放電することができないため、均すことができない。そのため、ＤＣ放電型帯電器でリップルを平滑化することは著しく困難であった。

また、現在、感光体として主に用いられている有機感光体して、放電を起こさせずに注入帯電を行うのは非常に困難であり、実際にはほとんど（ＤＣ）放電によって帯電してしまうため、特開平４−３０１８６１号公報、特開平６−９５４７８号公報、特開平６−２５０４９５号公報に開示されるような注入型帯電器でリップルを平滑化することは困難であった。

従って、本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、プロセススピードが速くなってもリップルを発生させず、均一な帯電が可能な画像形成装置を提供することにある。

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の画像形成装置は、潜像担持体と該潜像担持体を帯電する帯電手段とを有し、
前記潜像担持体の電位を平滑化する注入型電位平滑化手段を有すると共に、前記像担持体の少なくとも表面に電位平滑化層を有することを特徴としている。

本発明の画像形成装置では、帯電手段の帯電により潜像担持体に電位ムラがあっても、潜像担持体の表面に電位平滑化層が設けられているため、注入型電位平滑化手段２２により、放電を行うことなく平滑化することができる。このため、プロセススピードが速くなってもリップルを発生させず、均一な帯電が可能となる。

本発明の画像形成装置において、前記注入型電位平滑化手段は前記帯電手段の下流側に設けられ、前記帯電手段における前記電位平滑化層は、飽和カロメル電極に対して−０．８〜０ｅＶの範囲の還元電位を有する有機化合物を含有する層であることが好適である。

本発明の画像形成装置において、前記帯電手段は、微小空隙放電によって前記潜像担持体を帯電する帯電手段であることが好適である。

本発明の画像形成装置において、前記帯電手段は、交番電圧を印加する導電性ロールで構成されることが好適である。

本発明の画像形成装置において、前記注入型電位平滑化手段は、繊維抵抗率１０⁵〜１０⁹Ωｃｍのパイル繊維を有する導電性ブラシで構成されることが好適である。

本発明の画像形成装置によれば、プロセススピードが速くなってもリップルを発生させず、均一な帯電が可能となる。

以下、本発明について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同様の機能を有する部材には、全図面通して同じ符号を付与して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。

図１に示す画像形成装置には、図中に矢印で示した方向へ例えば４２０ｍｍ／ｓｅｃ以上のスピードで回転する感光体１（潜像担持体）が備えられている。そして、この感光体１の周囲には、上流側から順に、接触放電型帯電器２１、電位平滑化手段２２、露光器３、黒トナー及びカラートナー現像器４ａ〜４ｄ、一次転写手段５１、感光体クリーナ６、並びに除電ランプ７が順次取り付けられており、周知の電子写真プロセスによって白黒又はカラーのトナー像が形成されるようになっている。

また、一次転写位置において感光体１の表面に当接するように配置され、感光体１と略同速で回転する中間体ベルト５が備えられている。そして、一次転写手段５１の作用により中間体ベルト５に転写されたトナー像は、二次転写部へ進み、トナーと逆極性のバイアスを印加された二次転写ロール５２と二次転写用対向ロール５３により形成される電界の作用を受け、フィードロール８１、レジストロール８２により二次転写位置に送り出された転写材９に転写される。トナー像が転写された転写材９が、搬送ベルト８３により定着器１０に送られ定着がおこなわれるとともに、中間体ベルト５上に残留したトナーは、中間体クリーナ５４より回収されて、次の画像形成の準備が整えられる。

一方、感光体１上に残ったトナーは、感光体クリーナ６に運ばれ、クリーニングブラシ６１によってかき乱され感光体１との付着力を軽減された後、クリーニングブレード６２の摺動による機械的な掻き取り力を受けて、感光体１の表面より除去される。

次に、感光体１の詳細について説明する。図２〜６図は、電子写真感光体１の断面を示す模式図である。感光層が積層構造のものを図２〜図４に示し、単層構造のものを図５、図６に示している。

図２に示す感光体１においては、導電性支持体１４上に下引き層１１が設けられ、その上に電荷発生層１２及び電荷輸送層１３からなる感光層が順次設けられている、図３に示す感光体１においては、さらに、表面に保護層１５が設けられている。また、図４に示す感光体１においては、導電性支持体１４上に下引き層１１が設けられ、その上に電荷輸送層１３及び電荷発生層１２からなる感光層が順次設けられ、さらに、表面に保護層１５が設けられている。なお、図２〜図４に示す感光体１においては、下引き層１１は設けても設けなくてもよい。

一方、図５に示す感光体１においては、導電性支持体１４上に下引き層１１が設けられ、その上に電荷発生能及び電荷輸送能を有する単層型感光層１６が設けられている、さらに、図６に示す感光体１においては、表面に保護層１５が設けられている。

このような構成の感光体１は、少なくとも表面に電位平滑化層を有する。即ち、図２〜図６に示す感光体１の場合、その最上層に位置する電荷輸送層１３、単層型感光層１６、或いは保護層１５が電位平滑化層に相当する。

この電位平滑化層として機能させるためには、該当する最上層にカロメル電極に対する還元電位が０〜―０．８Ｖの有機化合物（アクセプター）を添加することが好適である。この有機化合物を添加することで、電位平滑化層として機能させることができ、注入型の電位平滑化手段２２により、放電を生じさせることなく、感光体１の帯電電位を平滑化させることが容易にできる。

ここで、還元電位は、通常の方法により測定することができる。すなわち、飽和カロメル電極を参照電極とし、０．１Ｎ−（ｎ−Ｂｕ）₄Ｎ⁺ＣｌＯ₄−塩化メチレン溶液を用い、ポテンシャルスイーパによって作用電極（白金）に印加する電位をスイープし、第一還元波とその還元体が酸化される際の酸化波のピーク値を還元電位とした。

この−０．８〜０ｅＶの還元電位を有する有機化合物は、上記測定法によって測定した。還元電位が−０．８〜０ｅＶであるような有機化合物であれば特に限定されるものではない。但し、成膜性や均一性の点から有機溶剤に溶解性を示し、結着樹脂に均一に溶解するものが好ましい。その添加量は結着樹脂に対して０．１〜１０重量％であることが好ましく、特には０．５〜５重量％であることが好ましい。

還元電位としては、−０．８〜０ｅＶが好ましいが、より好ましくは−０．４〜−０．８ｅＶである。この還元電位が０ｅＶを超えると正孔輸送剤と電荷移動錯体を形成することにより帯電不良を生じやすく、−０．８ｅＶ未満では電位平滑効果が得られにくくなることがある。

このような有機化合物として具体的には、ｐ−ベンゾキノン、アントラキノン等のキノン系化合物、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が挙げられる。具体的な化合物を表１に示すが、これに限られるものではない。

導電性支持体１４としては、アルミニウムがドラム状、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。また、注入阻止、接着性改善、干渉縞防止などの目的で陽極酸化処理や、ベーマイト処理、ホーニング処理などを行ってもよい。

また、所望により基材と感光層の間に形成する下引き層１１の構成材料としては、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など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など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など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、などの有機金属化合物、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。

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１１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。これらの混合割合は、必要に応じて適宜設定することができる。

下引き層１１中には電子輸送性顔料を混合／分散して使用することもできる。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上げられる。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、酸化亜鉛、酸化チタンが、電子移動性が高いので好ましく使用される。

これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、バインダーなどで表面処理しても良い。電子輸送性顔料は多すぎると下引き層１１の強度が低下し、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。

この混合／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、超音波等をもち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。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。

下引き層１１の厚みは一般的には、０．１〜３０μｍ、好ましくは０．２〜２５μｍが適当である。また、下引き層１１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。塗布したものを乾燥させて下引き層１１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。特に、酸性溶液処理、ベーマイト処理を行った基材は、基材の欠陥隠蔽力が不十分となり易いため、中間層を形成することが好ましい。

電荷発生層１２を構成する電荷発生材料としては、ビスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料、ジブロモアントアントロンなどの縮環芳香族顔料、ペリレン顔料、ピロロピロール顔料、フラトシアニン顔料等既知のもの全て使用することができるが、とく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、特開平５ー２６３００７及び、特開平５ー２７９５９１に開示されたヒドロキシガリウムフタロシアニン、特開平５ー９８１８１に開示されたクロロガリウムフタロシアニン、特開平５ー１４０４７２及び、特開平５ー１４０４７３に開示されたジクロロスズフタロシアニン、特開平４−１８９８７３及び、特開平５ー４３８１３開示されたチタニルフタロシアニンが特に好ましい。

結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から選択することができる、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、ポリシランなど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をあげることができるが、これらに限定されるものではない。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。

電荷発生材料と結着樹脂の配合比は（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。また、本発明で用いる電荷発生層１２の厚みは一般的には、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１２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。

電荷輸送層１３としては、公知の技術によって形成されたものを使用できる。それらの電荷輸送層１３は、電荷輸送材料と結着樹脂を含有して形成されるか、あるいは高分子電荷輸送材を含有して形成される。

電荷輸送材料としては、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などの正孔輸送性化合物があげられる。これらの電荷輸送材料は単独又は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が、モビリティーの観点から、以下の構造のものが好ましい。

（式中、Ｒ₁は、水素原子又はメチル基を示す。また、ｎは１又は２を意味する。Ａｒ₁及びＡｒ₂は置換又は未置換のアリール基を示し、置換基としてはロゲン原子、炭素数が１〜５の範囲のアルキル基、炭素数が１〜５の範囲のアルコキシ基、又は炭素数が１〜３の範囲のアルキル基で置換された置換アミノ基を示す。）

（式中Ｒ₂、Ｒ_2'は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、を表わす。Ｒ₃、Ｒ_3'、Ｒ₄、Ｒ_4'は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、置換又は未置換のアリール基、あるいは、−Ｃ（Ｒ₅）＝Ｃ（Ｒ₆）（Ｒ₇）を表わし、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇は水素原子、置換又は未置換のアルキル基、置換又は未置換のアリール基を表す。ｍ及びｎは０〜２の整数である。）

（式中Ｒ₈は水素原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、置換又は未置換のアリール基、又は、―ＣＨ＝ＣＨ―ＣＨ＝Ｃ（Ａｒ）₂を表す。ここでＡｒは、置換又は未置換のアリール基を表す。Ｒ₉、Ｒ₁₀は同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、炭素数１〜２のアルキル基で置換されたアミノ基、置換又は未置換のアリール基を表す。）

電荷輸送層１３に用いる結着樹脂は、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号公報や特開平８−２０８８２０号公報に示されているポリエステル系高分子電荷輸送材など高分子電荷輸送材を用いることもできる。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。電荷輸送材料と結着樹脂との配合比（重量比）は１０：１〜１：５が好ましい。

また、電荷輸送層１３には、高分子電荷輸送材を単独で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、ポリシランなど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号公報や特開平８−２０８８２０号公報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。高分子電荷輸送材はそれだけでも電荷輸送層１３として使用可能であるが、上記結着樹脂と混合して成膜してもよい。

電荷輸送層１３の厚みは一般的には、５〜５０μｍ、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。さらに電荷輸送層１３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。

なお、画像形成装置（複写機）中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは光、熱による感光体１の劣化を防止する目的で、感光層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤等の添加剤を添加することができる。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、有機燐化合物等があげられる。光安定剤の例としては、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あげられる。また、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、フタル酸等や、下記一般式（Ｉ）で示される化合物をあげることができる。これらのうち、フルオレノン系、キノン系や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。

保護層１５の磨耗、傷などに対する耐性を持たせるため、高強度保護層を設けることもできる。この高強度保護層としては、バインダー樹脂中に導電性微粒子を分散したもの、通常の電荷輸送層１３材料にフッ素樹脂、アクリル樹脂などの潤滑性微粒子を分散させたもの、シリコンや、アクリルなどのハードコート剤を使用することができるが、強度、電気特性、画質維持性などの観点から、電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂からなるものが好ましく、このうち特に、一般式（Ｉ）で示される化合物が強度、安
定性に優れ好ましい。一般式（Ｉ）におけるＦは、光キャリア輸送特性を有する構造とし
て、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、ヒドラゾン系化合や、及びキノン系化合物、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、エチレン系化合物などが挙げられる。

一般式（Ｉ）：Ｇ−Ｄ−Ｆ
ここで、Ｇは無機ガラス質ネットワークサブグループ、Ｄは可とう性有機サブユニット、Ｆは電荷輸送性サブユニットを示す。

一般式（Ｉ）におけるＧ、特に好ましくは反応性を有するＳｉ基は、互いに架橋反応を
起こして３次元的なＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、すなわち無機ガラス質ネットワークを形成するためのものである。

一般式（Ｉ）におけるＤとは、電荷輸送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る。また、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もある。

この無機ガラス質ネットワークを構成可能な基とは、一般式（Ｉ）で表される化合物を
加水分解した際に生じるシラノール基と結合可能な基を意味し、具体的には、−Ｓｉ（Ｒ₁）_(3-a)Ｑ_aで示される基、エポキシ基、イソシアネート基、カルボキシル基、ヒドロキシ基、ハロゲンなどを意味する。これらのうち、−Ｓｉ（Ｒ₁）_(3-a)Ｑ_aで示される基、エポキシ基、イソシアネート基が有する化合物がより強い機械強度を有するため好ましい。さらに、これらの基を分子内に２つ以上持つものが硬化膜の架橋構造が３次元的になり、より強い機械強度を有するため好ましい。

一般式（Ｉ）で示される化合物が、特に下記一般式（II）で表される構造であるものが、電荷輸送性、耐光性、耐放電生成ガス性などに優れ、好ましい。

（式中、Ａｒ¹〜Ａｒ⁴はそれぞれ独立に置換又は未置換のアリール基を示し、Ａｒ⁵は置換若しくは未置換のアリール基又はアリーレン基を示し、且つＡｒ¹〜Ａｒ⁵のうち１〜４個は−Ｄ−Ｇで表される結合基と結合可能な結合手を有する。Ｄは可とう性サブユニット、Ｇ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から誘導され、Ｒ₁は水素、アルキル基、置換あるいは未置換のアリール基、Ｑは加水分解性基を表わす基、ａは１〜３の整数、ｂは１〜４の整数を表わす。ｋは０又は１を示す。）

一般式（Ｉ）（一般式（II））で表される化合物は、膜の成膜性、可とう性を調整するなどの目的から、他のカップリング剤、フッ素化合物と混合して用いても良い。このような化合物として、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を用いることができる。

シランカップリング剤としては、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシド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−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、等を用いることができる。市販のハードコート剤としては、ＫＰ−８５、Ｘ−４０−９７４０、Ｘ−４０−２２３９（以上、信越シリコーン社製）、及びＡＹ４２−４４０、ＡＹ４２−４４１、ＡＹ４９−２０８（以上、東レダウコーニング社製）、などを用いることができる。

一般式（Ｉ）（一般式（II））で表される化合物は、撥水製などの付与のために、（トリデカフルオロ−１、１、２、２−テトラヒドロオクチル）トリエトキシシラン、（３、３、３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、３−（ヘプタフルオロイソプロポキシ）プロピルトリエトキシシラン、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン、などの含フッ素化合物と混合して用いてもよい。シランカップリング剤は任意の量で使用できるが、含フッ素化合物の量は、フッ素を含まない化合物に対して重量で０．２５以下とすることが望ましい。これを越えると、架橋膜の成膜性に問題が生じる場合がある。また、膜の強度を向上させるために、−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２個以上有している化合物を同時に用いることがより好ましい。

これらのコーティング液の調整は、無溶媒で行うか、必要に応じてメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類等が使用できるが、好ましくは沸点が１００℃以下のものであり、任意に混合しての使用もできる。溶剤量は任意に設定できるが、少なすぎると一般式（Ｉ）で示される化合物が析出しや
すくなるため、一般式（Ｉ）で示される化合物１部に対し０．５〜３０部、好ましくは、
１〜２０部で使用される。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℃、好ましくは１０〜７０℃、特に好ましくは、１５０〜５０℃の温度で行うことが好ましい。反応時間に特に制限はないが、反応時間が長くなるとゲル化を生じ易くなるため、１０分から１００時間の範囲で行うことが好ましい。

さらに、硬化触媒としては、以下の様なものをあげることができる。塩酸、酢酸、リン酸、硫酸などのプロトン酸、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など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、さらに、金属のアセチルアセトナート、あるいは、アセチルアセテートが好ましく、特にアルミニウムトリアセチルアセトナートが好ましい。

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、強度など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。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６０℃以上、より好ましくは８０℃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などを用いて表面処理を行い、疎水化することもできる。

電子写真感光体１の表面架橋硬化膜には、帯電器２１で発生するオゾン等の酸化性ガスによる劣化を防止する目的で、酸化防止剤を添加することが好ましい。感光体１表面の機械的強度を高め、感光体１が長寿命になると、感光体１が酸化性ガスに長い時間接触することになるため、従来より強い酸化耐性が要求される。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系あるいはヒンダードアミン系が望ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては２０重量％以下が望ましく、１０重量％以下がさらに望ましい。

ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、２、６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２、５−ジ−ｔ−ブチルヒドロキノン、Ｎ、Ｎ’−ヘキサメチレンビス（３、５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロシンナマイド、３、５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、２、４−ビス［（オクチルチオ）メチル］−ｏ−クレゾール、２、６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、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’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２、５−ジ−ｔ−アミルヒドロキノン、２−ｔ−ブチル−６−（３−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４、４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、などが挙げられる。

また、放電ガス耐性、機械強度、耐傷性、粒子分散性、粘度コントロール、トルク低減、磨耗量コントロール、ポットライフの延長などの目的でアルコールに溶解する樹脂を加えることもできる。アルコール系溶剤に可溶な樹脂としては、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ブチラールの一部がホルマールやアセトアセタール等で変性された部分アセタール化ポリビニルアセタール樹脂などのポリビニルアセタール樹脂（たとえば積水化学社製エスレックＢ、Ｋなど）、ポリアミド樹脂、セルロ−ス樹脂、フェノール樹脂などがあげられる。特に、電気特性上ポリビニルアセタール樹脂が好ましい。上記樹脂の分子量は２０００−１０００００が好ましく、５０００−５００００がさらに好ましい。分子量は２０００より小さいと所望の効果が得られなくなり、１０００００より大きいと溶解度が低くなり添加量が限られてしまったり、塗布時に製膜不良の原因になったりする。添加量は１〜４０％が好ましく、さらに好ましくは１〜３０％であり、５〜２０％が最も好ましい。１％よりも少ない場合は所望の効果が得られにくくなり、４０％よりも多くなると高温高湿下での画像ボケが発生しやすくなる。

更に、電子写真感光体１表面の耐汚染物付着性、潤滑性を改善するために、各種微粒子を添加することもできる。それらは、単独で用いることもできるが、併用してもよい。微粒子の一例として、ケイ素含有微粒子を挙げることができる。ケイ素含有微粒子とは、構成元素にケイ素を含む微粒子であり、具体的には、コロイダルシリカ及びシリコーン微粒子等が挙げられる。ケイ素含有微粒子として用いられるコロイダルシリカは、平均粒子径１〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜３０の酸性もしくはアルカリ性の水分散液、あるいはアルコール、ケトン、エステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。最表面層中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、製膜性、電気特性、強度の面から最表面層の全固形分中の０．１〜５０重量％の範囲、好ましくは０．１〜３０重量％の範囲で用いられる。

ケイ素含有微粒子として用いられるシリコーン微粒子は、球状で、平均粒子径１〜５００ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍの、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、シリコーン表面処理シリカ粒子から選ばれ、一般に市販されているものを使用することができる。シリコーン微粒子は、化学的に不活性で、樹脂への分散性に優れる小径粒子であり、さらに十分な特性を得るために必要とされる含有量が低いため、架橋反応を阻害することなく、電子写真感光体１の表面性状を改善することができる。即ち、強固な架橋構造中に均一に取り込まれた状態で、電子写真感光体１表面の潤滑性、撥水性を向上させ、長期間にわたって良好な耐摩耗性、耐汚染物付着性を維持することができる。本発明の電子写真感光体１における最表面層中のシリコーン微粒子の含有量は、最表面層の全固形分中の０．１〜３０重量％の範囲であり、好ましくは０．５〜１０重量％の範囲である。

また、その他の微粒子としては、４弗化エチレン、３弗化エチレン、６弗化プロピレン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のフッ素系微粒子や"第８回ポリマー材料フォーラム講演予稿集ｐ８９"に示される様な、前記フッ素樹脂と水酸基を有するモノマーを共重合させた樹脂からなる微粒子、ＺｎＯ−Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂−Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂、ＺｎＯ−ＴｉＯ₂、ＺｎＯ−ＴｉＯ₂、ＭｇＯ−Ａｌ₂Ｏ₃、ＦｅＯ−ＴｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の半導電性金属酸化物をあげることができる。

また、同様な目的でシリコーンオイル等のオイルを添加することもできる。シリコンオイルとしては、たとえば、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコンオイル、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状ジメチルシクロシロキサン類、１、３、５−トリメチル−１、３、５−トリフェニルシクロトリシロキサン、１、３、５、７−テトラメチル−１、３、５、７−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、１、３、５、７、９−ペンタメチル−１、３、５、７、９−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン等の環状メチルフェニルシクロシロキサン類、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン等の環状フェニルシクロシロキサン類、３−（３、３、３−トリフルオロプロピル）メチルシクロトリシロキサン等のフッ素含有シクロシロキサン類、メチルヒドロシロキサン混合物、ペンタメチルシクロペンタシロキサン、フェニルヒドロシクロシロキサンなどのヒドロシリル基含有シクロシロキサン類、ペンタビニルペンタメチルシクロペンタシロキサンなどのビニル基含有シクロシロキサン類等の環状のシロキサン等をあげることができる。

電荷輸送性を有し、架橋構造を有するシロキサン系樹脂は、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体１の電荷輸送層１３として用いることもできる。その場合、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。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良いし、複数回重ね塗布した後でも良い。

単層型感光層１６は、前記電荷発生物質と結着樹脂を含有して形成される。結着樹脂としては、前記電荷発生層１２及び電荷輸送層１３に用いられる結着樹脂と同様のものを用いることができる。単層型感光層１６中の電荷発生物質の含有量は、１０から８５重量％程度、好ましくは２０から５０重量％とする。単層型感光層１６には、光電特性を改善する等の目的で電荷輸送物質や高分子電荷輸送物質を添加してもよい。その添加量は５〜５０重量％とすることが好ましい。また、一般式（Ｉ）で示される化合物を加えてもよい。
塗布に用いる溶剤や塗布方法は、上記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。

次に、帯電器２１について説明する。上記画像形成装置に用いる接触放電型帯電器２１としては、微小空隙放電により感光体１を帯電させるものである。

接触放電型帯電器２１としては、図７に示すように、例えば、金属性の芯金２１１に導電弾性層２１２、半導電抵抗層２１３、表面層２１４をこの順に積層した外径１０〜２０ｍｍの帯電ロールを使用することができる。この帯電ロールは交番電流を印加することにより感光体１を帯電させるものである。

導電弾性層２１２としては、ウレタン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレン共重合体）、シリコーン、クロロプレン、エピクロルヒドリンなどのゴム材又は、それらを発泡させたスポンジ材に、ＣＢ（カーボンブラック）、金属酸化物などの導電材を含有させて導電性を持たせた、厚さ２ｍｍ〜１０ｍｍのものを用いることができる。

導電弾性層２１２は、その電気抵抗が１０³〜１０⁶Ωとなるように導電剤の量を調整したものを用いることが好適である。ここで、電気抵抗は、図８に示すように、芯金２１１に導電弾性層２１２のみを形成したロール２１５を板金２１６上に配置し、芯金２１１両端にそれぞれ３５０ｇの導電性のおもり２１８を乗せ、板金２１６に対しロール２１５を押し付けた状態で、芯金２１１と板金２１６の間に５０Ｖの電圧を印加したときの抵抗である。なお、図中、２１９は、おもり２１８のガイド部材を示す。

半導電抵抗層２１３としては、ウレタン、ＥＰＤＭ、シリコーン、クロロプレン、エピクロルヒドリンなどのゴム材に、４級アンモニウム塩などの有機電解質を含有させ、抵抗を半導電性に制御した、厚さ０．１〜３ｍｍのものや、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体）、ＰＡ（ポリアミド）などの樹脂にＣＢを分散させて抵抗を半導電性に制御した厚さ３０〜１００μｍのものを用いることができる。

半導電抵抗層２１３として内部の導電弾性層２１２と同種のものを使う場合などは、二層押し出しにより一体に成型することが可能である。また、半導電抵抗層２１３として半導電樹脂チューブを使用する場合など、予め成型しておいた導電弾性層２１２に液状導電性接着剤を塗布し、その上に前記樹脂チューブを被服させても良い。また、ＰＶｄＦやＰＦＡなどのフッ素系樹脂チューブを用いる場合、予めチューブの内面を苛性ソーダなどでエッチング処理すると内部の導電弾性層２１２との接着強度が上がり、使用時のチューブの浮きを防止することができる。

半導電抵抗層２１３は、電気抵抗が１０⁶〜１０⁸Ωとなるように、導電剤の含有量を調整したものを用いることが好適である。ここで、電気抵抗は、図８に示すように、芯金２１１に導電弾性層２１２及び半導電抵抗層２１３を順次形成したロール２１５を板金２１６上に配置し、芯金２１１両端にそれぞれ３５０ｇのおもり２１８を乗せ、板金２１６に対しロール２１５を押し付けた状態で、芯金２１１と板金の間に１００Ｖの電圧を印加したときの抵抗である。なお、図中、２１９は、おもり２１８のガイド部材を示す。

表面層２１４としては、例えば、エムラロン（日本アチソン（株））、ルミフロン（旭硝子（株））、ゼッフル（ダイキン工業（株））などのフッ素樹脂や、ＡＱナイロン（東レ（株））などのナイロン樹脂、コータックス（東レ（株））などのアクリル系樹脂などの塗料にＣＢ、金属酸化物などの導電剤を分散させた導電性コート剤を用いて、厚さ５〜５０μｍのコート層を用いることができる。

表面層２１４は、その電気抵抗（表面抵抗）が１０⁵〜１０⁹Ω／□になるように導電剤の含有量を調整したものを用いることが好適である。ここで、この電気抵抗は、図９に示すように、芯金２１１に導電弾性層２１２、半導電抵抗層２１３及び表面層２１４を順次形成したロール２１５の外周面に、２つの電極２１７を銀ペースト或いはカーボンペーストなどで形成し、当該２つの電極２１７間に１００Ｖを印加したときの見かけ抵抗Ｒを求め、下記式により算出した表面抵抗率ρＳである。

式：ρＳ＝Ｒ×（２πｒ／Ｌ）：ここで、Ｒは見かけ抵抗（Ω）、ｒはロール半径（ｍｍ）、Ｌは電極間距離（ｍｍ）を示す。

また、上記画像形成装置に用いる電位平滑化手段２２としては、導電性を有し、感光体１と良好な接触状態を保つ部材が望ましく、例えば導電性ゴムロールや、導電性磁気ブラシ、導電性ブラシなどを用いることが可能である。感光体１と電位平滑化手段２２の電極として作用する部分の接触回数が多い方が良好な注入性が選られるので、感光体１との間に周速差を設けることが可能な導電性ブラシや導電性磁気ブラシを用いるのがより望ましい。中でも、導電性ブラシの場合、構成が簡素にでき、コストアップ、装置の大型化を防止できるので、さらに望ましい。

電位平滑化手段２２として導電性ブラシを用いた場合について、図１０を用いて説明する。図１０に示すように、電位平滑化手段２２としては、保持部材２２１上に導電性を有する帯状パイル織物２２２を設けた導電性ブラシを用いることができる。帯状パイル織物２２２は幅５〜２０ｍｍで、導電性を有するパイル繊維２２３を基布２２４に織り込んで形成されており、基布２２４の裏面と保持部材２２１の間には導電性接着材２２５が塗布されて、パイル繊維２２３が基布２２４から抜けるのを防止するとともに、パイル繊維２２３と保持部材２２１の剥がれ防止、ならびに保持部材２２１とパイル繊維２２３間の電気的導通確保の役割をしている。

パイル繊維２２３としては、導電性繊維である、ＳＡ−７（東レ（株）製：単糸デニール６．２５）や、ベルトロン（カネボウ合繊（株）：単糸デニール１０）などを８００００〜１２００００本／ｉｎｃｈ²の密度で織ったものを用いることができる。また、パイル長としては、１〜１０ｍｍが好適であり、パイル長が３ｍｍ以下の場合、電位平滑化手段２２を感光体１に均一に接触させるために１ｍｍ程度パイルを感光体１に食込ませた状態で使用すると、感光体１への接触圧力が強くなり、経時で感光体１表面に筋状の浅い傷が発生するため、パイル長３ｍｍ以上のものを用いることがよい。

また、パイル繊維２２３は、その繊維抵抗率が１０⁵〜１０⁹Ωｃｍのものを用いことが好ましく、より好ましくは繊維抵抗率が１０⁶〜１０⁸Ωｃｍのものであり、さらに好ましくは繊維抵抗率が１０^6.5〜１０^7.5Ωｃｍのものである。この抵抗率が１０⁵Ωｃｍより低いものを用いると、感光体１の微小な欠陥などに対して火花放電を起こし、感光体１を破壊してしまうのことがあり、抵抗率が１０⁹Ωｃｍより高いものを用いると、著しく帯電性が悪くなることがあるため、抵抗率は上記範囲が好適である。

ここで、パイル繊維２２３の繊維抵抗率は、図１１に示すように、導電性ブラシ（電位平滑化手段２２）を準備し、パイル繊維２２３先端に所望の大きさ（パイル長さ（長手方向の長さ）ｗ１（ｍｍ）×パイル幅ｗ２）に押付けて、パイル繊維２２３両端間に５０Vの電圧を印加したときの見掛け抵抗Ｒを求め、下記式により算出される原糸抵抗率ρｖ（Ωｃｍ）である。

式：ρｖ＝Ｒ×［ｗ１×ｗ２×（Ｎ×１０³／２５．４²）×Ｓ／Ｌ］
ここで、Ｓはフィラメント断面積（ｃｍ²）、Ｌはパイル長（ｃｍ）、Ｎは密度（ｋフィラメント／ｉｎｃｈ²）、ｗ１は測定幅（電極のパイル長手方向長さ：ｍｍ）、ｗ２はパイル幅（電極幅：ｍｍ）、Ｒは見掛け抵抗値（Ω）を示す。

その他の部材については、公知の構成とすることができる。なお、感光体１の表面層、及び各種部材には、フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液を塗布、あるいは浸漬処理こともできる。この場合、さらなるトルク低減が図れるとともに転写効率の向上も図れるため好ましい。

上記各種部材を処理するフッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液について説明する。

フッ素系樹脂としては、テトラフルオロエチレンのホモポリマー又はテトラフルオロエチレンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマー、フッ化ビニリデンのホモポリマー又はフッ化ビニリデンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマー、クロロトリフルオロエチレンのホモポリマー又はクロロトリフルオロエチレンとオレフィン、含フッ素オレフィン、パーフルオロオレフィン、フルオロアルキルビニルエーテルなどとのコポリマーなどが挙げられ、特に、テトラフルオロエチレンのホモポリマー又はコポリマーが好ましく、また、テトラフルオロエチレンのホモポリマーと各種コポリマーを重量比で９５：５〜１０：９０で混合して用いることも好ましい。

フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂は、水性分散液として用いられるが、この水性分散液にはさらにワックス及び／又はシリコーンや、パーフルオロポリエーテルなどの潤滑性オイルを含有させることもできる。ワックス及び／又はシリコーンを含有させることにより、フッ素系樹脂がブレード内部に浸透することを促進するため好ましい。ここで、ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペロトラタムなど、シリコーンとしては、シリコーンオイル、シリコーングリス、オイルコンパウンド、シリコーンワニスなどが挙げられる。

フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液には、必要によって、フッ素系あるいはその他ノニオン系、カチオン系、アニオン系又は両性界面活性剤、ｐＨ調整剤、溶剤、多価アルコール、柔軟剤、粘度調整剤、光安定剤、酸化防止剤などを混合することもできる。

浸透層の形成は、ブレード部材をフッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液中に浸漬することにより行うことができるが、フッ素系樹脂のブレード部材内部への浸透を促進するために、減圧下で行うこともできる。この際の圧力としては、０．９気圧以下、好ましくは、０．８気圧以下、より好ましくは０．７気圧以下にて処理する。また、水性分散液を４０℃以上、好ましくは５０℃以上に加熱することが浸透の促進に効果的である。さらに、０．１気圧以上、好ましくは、０．２気圧以上、より好ましくは０．３気圧以上にて処理することも効果的であり、減圧、加圧、加熱処理を組み合わせることも効果的である。

また、スプレーや、塗布法によりブレード部材に付着させたのち、４０℃以上、好ましくは５０℃以上に加熱し、浸透層を形成することもできる。

フッ素系樹脂を必須成分とする改質樹脂の水性分散液を付着させた後、加熱乾燥を行う前、あるいは行った後にふき取り、あるいは洗浄を行うこともできる。

以上、説明した本実施形態に係る画像形成装置では、上流側に配置された接触放電型帯電器２１通過後の感光体１に電位ムラがあっても、感光体１の表面に電位平滑化層が設けられているため、下流側に設けた注入型の電位平滑化手段２２により、放電を行うことなく平滑化することができる。このため、例えば、ＡＣ帯電方式の接触放電型帯電器２１の周波数を低く抑えることができ、大容量の高圧電源を用いることなく例えば３００ｍｍ／ｓｅｃを越えるような高速領域でも良好な帯電性が得られる。

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、以下、特に断りがない限り、「部」は「重量部」を意味する。

［実施例１］
−実施例の感光体１−
ＪＩＳＡ３００３合金よりなる直径８４ｍｍ長さの引き抜き管を用意し、センタレス研磨装置により研磨し、表面粗さをＲｚ＝０．６μｍとした。洗浄工程としてこのシリンダ−を脱脂処理、２ｗｔ％水酸化ナトリウム溶液で１分間エッチング処理、中和処理、更に純水洗浄を順に行った。次に、陽極酸化処理工程として１０ｗｔ％硫酸溶液によりシリンダ−表面に陽極酸化膜（電流密度１．０Ａ／ｄｍ²）を形成した。水洗後、１ｗｔ％酢酸ニッケル溶液８０℃に２０分間浸漬して封孔処理を行った。更に純水洗浄、乾燥処理を行った。このようにして、アルミニウムシリンダ−表面に７μｍの陽極酸化膜を形成した。

このアルミニウム基材上に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１１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１２を形成した。

下記構造のベンジジン化合物２部、高分子化合物（粘度平均分子量３９、０００）３部、表１の化合物１：０．０５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１２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１３を形成した。これを実施例１の感光体１とする。

−比較例１〜２の感光体１−
比較例１、２として、実施例１の化合物１（表１参照）を、それぞれ下記構造で示す比較化合物８、比較化合物９に代えた以外は実施例１と同様に感光体１を作製した。これを、比較例１、２の感光体１とした。

−接触放電型帯電器２１−
接触放電型帯電器２１としては、直径８ｍｍのＳＵＳ３０３（ステンレス合金）製芯金２１１に導電弾性層２１２、半導電抵抗層２１３、表面層２１４をこの順に積層したロールを使用した。導電弾性層２１２としてはＥＰＤＭにＣＢ（カーボンブラック）を含有させた厚さ２．５ｍｍのゴム層を用いた。また、その電気抵抗が４〜４．５ＬｏｇΩの範囲になるようにＣＢの量を調整した（測定法は図８参照）。

半導電抵抗層２１３としては、エピクロルヒドリンに導電剤として４級アンモニウム塩を含有させた厚さ０．５ｍｍのゴム層を用いた。また、その電気抵抗が５．２〜５．３ＬｏｇΩの範囲になるように導電剤の量を調整した（測定法は図８参照）。

表面層２１４としては、ナイロン樹脂にＣＢを分散させた導電性塗料を使い、ディップ法によって２０〜２２μｍのコート層を形成した。また、その表面抵抗率が８〜８．５ＬｏｇΩ／□になるようにＣＢの量を調整した（測定法は図９参照）。

−電位平滑化手段−
電位平滑化手段としては、単糸デニールが６．２５、単糸抵抗率（測定法は図１１参照）が１０⁶Ωｃｍの導電性繊維ＳＡ−７を、厚さ２ｍｍの基布に対して、９６０００本／ｉｎｃｈ²の密度で幅６ｍｍに形成し、シャーリングによりパイル長５ｍｍに調整したものを用いた。

（評価）
このようにしてなる感光体１、帯電器２１、及び電位平滑化手段２２を用いて、本実施例の効果を確認した結果について説明する。評価にあたっては、富士ゼロックス（株）製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ１０１０の感光体１と帯電器２１を、本実施例に記載したものに置き換えて評価を行った。特に記載がない構成要素については、前記ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ１０１０をそのまま用いた。

ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ１０１０の帯電器２１を前述の接触放電型帯電器２１と平滑化手段に置き換える際には、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ１０１０本来の帯電器２１取り付け位置の周方向中心を挟んで、上流側に前記接触放電型帯電器２１、下流側に前記平滑化手段を設置し、両者の中心間距離を２２ｍｍ離して設置した。

また、接触放電型体電器は、圧縮バネにより芯金２１１両端をそれぞれ３００ｇの一定荷重で感光体１に押圧されるように設置し、平滑化手段はその両端に設けられた間隙規制手段により、ブラシの周方向中心部が感光体１に１．２ｍｍ食い込んだ位置になるように設けられている。

まず、実施例１の感光体１と比較例１及び２の感光体１を用い、平滑化手段を付けずに接触放電型帯電器２１だけを取り付けて、帯電ムラ（リップル）の評価を行った。接触放電型帯電器２１に印加する電圧としては、比較例、実施例ともＤＣ＝−５５０Ｖにピーク間電圧＝１．８ｋＶ、周波数＝１ｋＨｚのＡＣ電圧を重畳した電圧を印加した。このとき、接触放電型帯電器２１通過跡の感光体１電位を、ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ１０１０に内蔵された表面電位計で測定したところ、比較例、実施例とも５２０〜５２５Ｖ程度であり、顕著な差は認められなかった。

上記のようにして帯電した感光体１の未露光部を、ＤＣ＝−５００Ｖにピーク間電圧１．２ｋＶ、周波数９ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ０．６の矩形波を重畳した電圧でバイアス現像しカブリ画像を採取したところ、実施例、比較例の両方でプロセス方向に０．４４ｍｍピッチで発生する濃度ムラ（リップル）が確認された。

なお、前記表面電位計は８×８ｍｍの測定面に対する平均電位を測定するものであるため、上記のような微小ピッチには追従できず、帯電電位ムラとしては測定できなかった。

次に、接触放電型帯電器２１の下流側に前述の平滑化手段を取り付け、先と同様に未露光部に対してバイアス現像を行い、カブリ画像による帯電ムラの評価を行った。このとき、接触放電型帯電器２１と現像には先と同様の電圧を印加し、平滑化手段２２には５００〜１０００ＶのＤＣ電圧を印加した。

このときの、実施例１と比較例１及び２の、平滑化手段通過後の感光体１電位と、画像サンプル中の０．４４ｍｍピッチの濃度ムラ発生状況を表２に示す。なお、表中、（＊）０．４４ピッチ濃度ムラの評価基準は、○：未発生、△：軽微に発生、×：発生、−：評価できず、である。以下同様である。

表２よりわかるとおり、実施例１の感光体１の場合、平滑化手段の印加電圧に伴い、平滑化手段通過後感光体１電位の上昇が認められた。また、６００〜７００Ｖの電圧印加時には、先に発生した０．４４ｍｍピッチの濃度ムラが認められなくなった。

実施例１の場合では、８００Ｖ以上印加すると、平滑化手段通過後感光体１電位が６５０Ｖ以上になり、感光体１バイアス現像量によるカブリトナー量が少なくなり、ムラの確認ができなかった。そこで、確認のために、平滑化手段に８００Ｖ印加し、現像のＤＣバイアスを６００Ｖにしてカブリ画像を採取したが、サンプル中に０．４４ｍｍピッチの濃度ムラは認められなかった。

これに対して、比較例１の感光体１の場合、０．４４ｍｍピッチの濃度ムラは確認できないものの、平滑化手段通過後感光体１電位が４００Ｖ程度と低くなっていた、また平滑化手段印加電圧を上げても、帯電電位がほとんど変化しなかった。これは、比較例１の感光体１の場合、化合物９と電荷輸送層１３中の正孔輸送剤が電荷錯体を形成してしまったためと考えられる。

また、比較例２の感光体１の場合、上記の範囲で印加電圧を変えても、平滑化手段通過後の感光体１電位がほとんど変化しておらず、また画像サンプル中の濃度ムラもほとんど変化しなかった。また、比較例２の場合に、１０００Ｖ以上の電圧を印加してみたところ、平滑化手段通過後感光体１電位の上昇が認められたが、カブリ画像中に白点や白筋状のムラが多数発生し、０．４４ｍｍピッチ濃度ムラの確認ができなかった。

本実施例において、上述したような効果が得られる理由については、以下のように考えている。

接触放電型帯電器２１をはずし、本実施例の平滑化手段２２だけを使って実施例１と比較例１との感光体１の帯電性を確認したところ、図１２に示すように比較例１の感光体１では、５００Ｖ以下の電圧では全く帯電せず、６００Ｖから帯電し始めており、放電によって帯電していることがわかる。

したがって、比較例１の感光体１の場合、接触放電型帯電器２１で５２０Ｖ程度に帯電した感光体１に対して、１０００Ｖ以下の電圧を印加しても感光体１電位は影響受けることがなかったと考えられる。また１０００Ｖ以上の電圧を印加した場合、放電による帯電が始まるが、放電で過剰帯電した部分が白点状に抜けたと考えられる。

これに対して、本実施例１の感光体１では、放電開始電圧以下の１００Ｖ程度の電位差から帯電が始まるため、接触放電型帯電器２１で略５２０Ｖに帯電した感光体１に対して、６００〜７００Ｖ程度の電圧を印加すると、接触放電型帯電器２１の帯電で生じたリップルのうち電位の低い部分に対して帯電が行われ、平滑化されたと考えている

また、本実施例１の感光体１において、放電開始電圧以下の電位差から帯電が始まる理由としては、電荷輸送層１３に導入された化合物１の電子受容性が高いため、平滑化手段から電荷輸送層１３表面付近の化合物１へ電子が注入されるためと考えている。

［実施例２及び３］
−実施例２〜３の感光体１−
実施例１の感光体１における化合物１を、それぞれ化合物２及び３に代えた以外は実施例１と同様に感光体１を作製した。これを実施例２、比較例３の感光体１とした。この感光体１を用い、実施例１と同様にして評価を行ったところ表３の結果が得られた。

表３よりわかるとおり、実施例２及び３の感光体１においても、平滑化手段へ６００〜７００Ｖの電圧を印加するといずれも０．４４ｍｍピッチの帯電ムラ発生を抑制することができた。

［実施例４］
加えるアクセプター（化合物１）の量を表４に示したように代えた以外は、実施例１と同様に感光体１を作製した。これを実施例４（実施例４−１〜４−３）の感光体１とした。この感光体１を用い、実施例１と同様に評価を行ったところ表５の結果が得られた。

表５よりわかるとおり、化合物１の量を増やすと、平滑化手段印加電圧と通過後帯電電位が近づき、より低い電圧で０．４４ｍｍピッチ濃度ムラが改善され、良好な帯電性が得られることがわかった。

このように、本実施例から、上流側に配置されたＡＣ帯電方式の接触放電型帯電器２１通過後の感光体１に２００Ｖ程度のリップルがあっても、感光体１に電位平滑化層を設けているので、下流側の注入型電位平滑化手段２２により、放電賞を生じさせることなく、感光体１の帯電電位を平滑化できることがわかる。また、ＡＣ帯電方式の接触放電型帯電器２１の周波数を低く抑えることができ、大容量の高圧電源を用いることなく３００ｍｍ／ｓｅｃを越えるような高速領域でも良好な帯電性が得られることがわかる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る感光体の層構成の一例を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る感光体における層構成の他の一例を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係るる感光体における層構成の他の一例を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る感光体における層構成の他の一例を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る感光体における層構成の他の一例を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る帯電器を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る帯電器の電気抵抗の測定方法について説明する図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）正面図を示す。本発明の実施形態に係る帯電器の表面抵抗の測定方法について説明する図である。本発明の実施形態に係る電位平滑化手段（導電性ブラシ）を示す概略構成図である。本発明の実施形態に係る電位平滑化手段（導電性ブラシ）のパイル繊維の繊維抵抗率の測定方法について説明する図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。実施例１と比較例１とにおける平滑化手段への印加電圧と感光体表面電位との関係を示す図である。

符号の説明

１感光体（潜像担持体）
２１接触放電型帯電器
２２注入型電位平滑化手段
３露光器
４ａ〜４ｄカラートナー現像器
５中間体ベルト
５１一次転写手段
５２二次転写ロール
５３二次転写用対向ロール
５４中間体クリーナ
６感光体クリーナ
６１クリーニングブラシ
６２クリーニングブレード
７除電ランプ
８１フィードロール
８２レジストロール
８３搬送ベルト
９転写材
１０定着器

Claims

潜像担持体と該潜像担持体を帯電する帯電手段とを有する画像形成装置において、
前記潜像担持体の電位を平滑化する注入型電位平滑化手段を有すると共に、前記像担持体の少なくとも表面に電位平滑化層を有することを特徴とする画像形成装置。
前記注入型電位平滑化手段は、前記帯電手段の下流側に設けられ、
前記帯電手段における前記電位平滑化層は、飽和カロメル電極に対して−０．８〜０ｅＶの範囲の還元電位を有する有機化合物を含有する層である、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記帯電手段は、微小空隙放電によって前記潜像担持体を帯電する帯電手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記帯電手段は、交番電圧を印加する導電性ロールで構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記注入型電位平滑化手段は、繊維抵抗率１０⁵〜１０⁹Ωｃｍのパイル繊維を有する導電性ブラシで構成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。