JP2006267196A - 電子写真感光体とそれを用いた画像形成方法と画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 長期の使用においても高感度と機械的強度を保持し、かつ、長期間使用しても画像流れや転写不良を起こさない電子写真感光体と、それを用いた画像形成方法と画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】 導電性支持体上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを順次積層してなる電子写真感光体において、該電荷輸送層が少なくとも２つの層を有し、該電荷輸送層の表面側の構成層に含有される電荷輸送物質Ａと該電荷輸送層の支持体側の構成層に含有される電荷輸送物質Ｂとが下記の関係にあり、かつ、表面側の構成層に数平均一次粒径が３〜１５０ｎｍである無機微粒子を含有することを特徴とする電子写真感光体。
分子量：Ａ＞Ｂ Ｉｐ：Ａ＞Ｂ
【選択図】 なし

Description

本発明は、電子写真感光体とそれを用いた画像形成方法と画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。

近年、電子写真感光体には有機感光体が広く用いられている。有機感光体は可視光から赤外光まで各種露光光源に対応した材料が開発しやすいこと、環境汚染のない材料を選択できること、製造コストが安い事など他の感光体に対して有利な点がある。しかし、欠点としては機械的強度、化学的な耐久性が低く、多数枚のプリント時に感光体の静電特性の劣化や、表面の傷の発生等を起こしやすい。

即ち、有機感光体（以下単に感光体とも云う）の表面には帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段などにより電気的、機械的な外力が直接加えられるため、それらに対する耐久性が要求される。

具体的には摩擦による感光体表面の摩耗や傷の発生、コロナ帯電時に発生するオゾン等の活性酸素、チッソ酸化物による表面の劣化に対する耐久性が必要であるが、現状では不十分である。

上記のような機械的、化学的耐久性の問題を解決するために、有機感光体はその層構成を電荷発生層と、電荷輸送層の積層構成にし、表面層の電荷輸送層を高強度且つ活性ガスが透過しにくい均一層にし、電荷輸送層の膜厚を２０μｍより厚くする構成が多く採用されている。

しかし、あまり膜厚が厚くなると鮮鋭な画像が得にくいため、電荷輸送層を薄膜化し、静電潜像の拡散を防止する有機感光体は既に特開平５−１１９５０３号等で提案されている。しかしながら、これら提案された有機感光体は、感光体の耐久性、及び高画質化の要求に対して、尚十分な解決策とはなり得ていない。

有機感光体の耐摩耗特性を改良する方法としては、硬化性シリコーン樹脂を用いる保護層等の他に、特開昭５６−１１７２４５号、同６３−９１６６６号及び特開平１−２０５１７１号の各公報で、感光体の最表面層にシリカ粒子を含有せしめ、感光体表面の機械的強度を高め、耐久性を向上せしめることができるとの記載がされている。更に特開昭５７−１７６０５７号、又は同６１−１１７５５８号等の各公報並びに特許文献１には前記シリカ粒子をシランカップリング剤等で処理して成る疎水性シリカ粒子を感光体の最表面層に含有せしめ、感光体の機械的強度を高めると共に潤滑性を付与すると高耐久性の感光体が得られることが記載されている。

しかしながら、これらの耐摩耗性改良技術は、繰り返し画像形成を行い、多数枚の複写画像を形成すると、画像品質、特に鮮鋭性が低下する傾向が見られる。

また、電荷輸送層中に酸化防止剤を添加する方法も多年の検討が成されている（例えば特許文献２参照）。

さらに、感光体としての帯電特性を高く保ちながら、電荷輸送層表面の物理的強度を上げるため、電荷輸送層を複層化する試みも多数の事例がある（例えば特許文献３参照）。

これらは、有機感光体の特性を改善するのに有効であったが、今日、有機感光体に対する性能向上の要求レベルは高く、その意味では十分な特性とはいえなかった。

一方、デジタル画像で高解像度の画像形成のためには、感光体表面に形成された静電潜像に正確にトナーが付着し、デジタルのドット潜像を正確に顕像化することが必要である。即ち、有機感光体の表面にトナーを飛散させないで、静電潜像を忠実に再現するトナー像を形成するには、有機感光体の表面に異物が付着しないこと、及び繰り返し使用しても表面が荒れない特性にすることが重要である。

これらの要求を全て満たしうる有機感光体は、未だ提供されていない。特に、高温高湿環境下で長期間使用された感光体は、その表面層に添加されたシリカ微粒子（無機微粒子）の表面が親水性化するためか、転写不良を多発する傾向があり、上記した耐久性向上策は、別の課題を派生する傾向もあった。
特開平３−１５５５５８号公報 特開平１−１０６０６６号公報 特開平２−１６０２４７号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされた。

即ち、本発明の目的は、長期の使用においても高感度と機械的強度を保持し、かつ、長期間使用しても画像流れやクリーニング不良を起こさない電子写真感光体と、それを用いた画像形成方法と画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。

本発明の発明者は、鋭意検討した結果、積層型の電子写真感光体において、導電性支持体上に、電荷輸送層が複数の層をなし、該電荷輸送層の表面側の構成層に含有される電荷輸送物質の分子量とＩｐのいずれもが、電荷輸送層の支持体側の構成層に含有される電荷輸送物質より大きく、かつ、表面側の構成層に数平均一次粒径が３〜１５０ｎｍである無機微粒子を含有させることにより、高感度でありながら、長期間使用しても転写不良を起こさない電子写真感光体が得られることを見いだし、本発明に至った。

即ち、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成される。

（請求項１）
導電性支持体上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを順次積層してなる電子写真感光体において、該電荷輸送層が少なくとも２つの層を有し、該電荷輸送層の表面側の構成層に含有される電荷輸送物質Ａと該電荷輸送層の支持体側の構成層に含有される電荷輸送物質Ｂとが下記の関係にあり、かつ、表面側の構成層に数平均一次粒径が３〜１５０ｎｍである無機微粒子を含有することを特徴とする電子写真感光体。

分子量：Ａ＞Ｂ
Ｉｐ ：Ａ＞Ｂ
（請求項２）
前記電荷輸送層の表面側の構成層に含有される電荷輸送物質の分子量が、電荷輸送層の支持体側の構成層に含有されている電荷輸送物質の分子量の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。

（請求項３）
前記電荷輸送層の表面側の構成層に含有される電荷輸送物質のＩｐは５．４ｅＶを超えるものであり、電荷輸送層の支持体側の構成層に含有されている電荷輸送物質のＩｐは５．５ｅＶ以下であり、かつ、双方のＩｐの差が０．５ｅＶ以下である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真感光体。

（請求項４）
前記無機微粒子が金属酸化物粒子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。

（請求項５）
前記金属酸化物粒子が酸化チタン粒子であることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。

（請求項６）
前記金属酸化物粒子がアルミナ粒子であることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。

（請求項７）
前記無機微粒子がシリカ粒子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。

（請求項８）
前記無機微粒子はケイ素原子を有する化合物で表面処理されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子写真感光体。

（請求項９）
前記構成層の最表面層には酸化防止剤を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子写真感光体。

（請求項１０）
請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子写真感光体が装填され、該電子写真感光体の周辺に、少なくとも帯電手段、像露光手段、乾式トナーによる現像手段、転写手段を有することを特徴とする画像形成装置。

（請求項１１）
前記乾式トナーが滑剤を含有することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

（請求項１２）
前記滑剤が脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

（請求項１３）
電子写真感光体と帯電手段、像露光手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つが一体として構成されたプロセスカートリッジであって、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子写真感光体を用い、画像形成装置本体に出し入れ可能に設置されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。

（請求項１４）
前記画像形成装置がフルカラー画像形成可能であることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項に記載の画像形成装置。

（請求項１５）
請求項１０〜１２の何れか１項に記載の画像形成装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成方法。

本発明の目的が、上記構成により達成される理由については、下記の如く考えられる。

電荷輸送層（ＣＴＬ）を少なくとも２層の積層型にして、その上層に分子量の大きい電荷輸送物質（ＣＴＭ）を用いれば、機械的強度を上げることが出来る。しかし、これだけではコロナ放電等で生じるオゾン、ＮＯｘによる劣化といった化学的な影響に対する対策が十分でなく、画像流れ発生等は防止できない。

本発明では、ＣＴＬの構成層の支持体側にはＩｐの小さなＣＴＭを用い電荷のトラップサイトを少なくし、また表面層側にＩｐの大きなＣＴＭと無機微粒子を用いることにしたので、無機微粒子界面と接触しているＣＴＭが不活性化され耐ガス性が向上した。

なお、高温高湿環境下での転写不良が起こるようであれば、現像剤中の粉体トナーに滑剤を添加することにより非常に改善効果があることも判明した。

また、本発明の電子写真感光体の電荷輸送層（ＣＴＬ）は、その上に本発明の効果を失わせない被覆層を有するものでも良いが、通常は本発明の電荷輸送層（ＣＴＬ）の表面側の構成層が感光体の最上層である。支持体側の構成層が複数層に更に別れていてもよく、例えば、表面側の構成層と支持体側の構成層の電荷輸送物質の分子量、あるいはＩｐを比べる場合は、最表面層のＣＴＬに含まれるＣＴＭの値と、これより支持体側に塗設されている各々のＣＴＬの値を個々に比較することになる。

本発明により、長期の使用においても高感度と機械的強度を保持し、かつ、長期間使用しても画像流れやクリーニング不良を起こさない電子写真感光体と、それを用いた画像形成方法と画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。

以下、本発明に用いられる化合物、感光体の構成、画像形成装置等につき更に説明する。

〔電荷輸送物質（ＣＴＭ）〕
本発明において用いることが出来る分子量が大きく、かつ、Ｉｐも大きな電荷輸送物質、高分子量で低Ｉｐの電荷輸送物質、低分子量で高Ｉｐの電荷輸送物質、低分子量で低Ｉｐの電荷輸送物質を例示すると、下記の如きものがある。

なお、ＣＴＭのＩｐについては、例えばＡＣ−１（理研計測器社製）を用いて測定することが出来る。

〔無機微粒子〕
本発明に用いられる無機微粒子とは、金属酸化物（特に酸化チタン、アルミナ粒子）やシリカ等の微粒子が好ましい。

シリカ微粒子においては、アルミニウム成分を１０００ｐｐｍ以下、カルシウム成分を３００ｐｐｍ以下及び鉄分を１０００ｐｐｍ以下含有するか、又は含有しないシリカ粒子が特によい。

かつ、これら本発明で用いられる無機微粒子は数平均一次粒径が３〜１５０ｎｍである。これら微粒子は、例えばシリカ粒子の場合、実質的に球形粒子で化学炎ＣＶＤ法により製造される。

本発明の無機粒子の数平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡観察によって１００００倍に拡大し、ランダムに３００個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によりフェレ径の数平均径として測定値を算出する。

又、別の好ましい態様としては、前記シリカ粒子が疎水化処理された疎水性シリカ粒子を用いる方が好ましい。

上記疎水性シリカの疎水化度は、メタノールに対する濡れ性の尺度（メタノールウェッタビリティ）で示される疎水化度で５０％以上のものが好ましい。疎水化度が５０％未満であると、クリープ率が小さくなり、且つ感光体表面に湿気を帯びやすく、残留電位が上昇したり、クリーニング不良を発生することもある。より好ましい疎水化度は６５％以上、最も好ましくは７０％以上である。

表面処理に用いる好ましい反応性有機ケイ素化合物としては、シラザン、シランカップリング剤あるいはポリシロキサン化合物が挙げられる。該ポリシロキサン化合物の分子量は１０００〜２００００のものが一般に入手しやすく、又、黒ポチ発生防止機能も良好である。

特にメチルハイドロジェンポリシロキサンを最後の表面処理に用いると良好な効果が得られる。

無機微粒子の表面処理を少なくとも２回以上行うことにより、無機微粒子表面が均一に表面被覆（処理）され、該表面処理された酸化チタン粒子を用いると、無機微粒子の分散性が良好で、感光体の表面強度を上げる他に、黒ポチ等の画像欠陥を発生させない良好な感光体を得ることができる。

更に別の好ましい実施態様としては、感光体の最表面層に含有させるのが好ましい。本発明においては、この層には電荷輸送物質も含有されているが、添加量としては、電荷輸送物質とバインダー樹脂の合計質量に対し５〜１００質量％がよい。

以下に本発明に用いられる感光体の構成についてさらに説明する。

〔導電性支持体〕
本発明の感光体に用いられる導電性支持体としてはシート状或いは円筒状の導電性支持体が用いられる。

本発明の円筒状の導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成できる円筒状の支持体を意味し、真直度で０．１ｍｍ以下、振れ０．１ｍｍ以下の範囲にある導電性の支持体が好ましい。この真直度及び振れの範囲を超えると、良好な画像形成が困難になる。

導電性支持体の材料としてはアルミニウム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗１０³Ωｃｍ以下のものが好ましい。

本発明で用いられる導電性支持体は、その表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場合、硫酸濃度は１００〜２００ｇ／ｌ、アルミニウムイオン濃度は１〜１０ｇ／ｌ、液温は２０℃前後、印加電圧は約２０Ｖで行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常２０μｍ以下、特に１０μｍ以下が好ましい。

〔中間層（下引き層）〕
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤー機能を備えた中間層を設けることが好ましい。

本発明の中間層には吸水率が小さいバインダー樹脂中に酸化チタンを含有させることが好ましい。該酸化チタン粒子の平均粒径は、数平均一次粒径で１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲が良く、１５ｎｍ〜２００ｎｍが特に好ましい。数平均一次粒径が前記範囲の酸化チタン粒子を用いた中間層塗布液は分散安定性が良好で、且つこのような塗布液から形成された中間層は黒ポチ発生防止機能の他、環境特性が良好で、且つ耐クラッキング性を有する。

〔感光層〕
電荷発生層（ＣＧＬ）
導電性支持体上またはその上に塗設されている中間層の上には、電荷発生層（ＣＧＬ）が塗設される。電荷発生層中には電荷発生物質（ＣＧＭ）を含有させる。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他の添加剤を含有しても良い。

本発明の有機感光体には、電荷発生物質として、例えば、フタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料などを単独で或いは併用して用いることができる。

電荷発生層にＣＧＭの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができる。最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し２０〜６００質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さくできる。電荷発生層の膜厚は０．１μｍ〜２μｍが好ましい。

電荷輸送層（ＣＴＬ）
前記電荷発生層の上には、本発明においては、少なくとも２層の電荷輸送層（ＣＴＬ）が塗設される。

電荷輸送層に含有される電荷輸送物質（ＣＴＭ）ついては前記した。

前記積層構成の場合のＣＴＬに含有されるバインダー樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、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、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ポリシラン樹脂、ポリビニルカルバゾール等が挙げられる。

ＣＴＬに含有されるバインダー樹脂は好ましくは機械的衝撃に強く耐摩耗性が大であり、かつ電子写真性能を阻害しないものがよい。特に好ましいバインダー樹脂としては下記一般式〔Ｉ〕〜〔IV〕の構造単位を有するポリカーボネート樹脂があげられる。

（式中、Ｒ₁〜Ｒ₈は水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の置換若しくは無置換のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基、ｊは４〜１１の整数、Ｒ₉は炭素原子数１〜９のアルキル基又はアリール基である。）

（式中、Ｒ₃₅〜Ｒ₄₂はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を表す。）

（式中、Ｒ₆₃〜Ｒ₇₀はそれぞれ独立した水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０の置換若しくは無置換のアルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基を表す。）

（式中、Ｒ₈₃〜Ｒ₉₈はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換、無置換アルキル基はアリール基を表し、ｋおよびｍは正の整数であって、ｋ／ｍが１〜１０になるように選択される。）
なお、前記一般式で示される構造単位を有するポリカーボネート樹脂は、好ましくは重量平均分子量３０，０００以上のものがよい。

次に、前記各層を形成する際に用いられる溶媒又は分散媒としては、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロプロパン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロピナール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではないが、ケトン系溶媒を用いた場合に感度、繰り返し使用時に電位変化等が更に良好となる。また、これらの溶媒は単独あるいは２種以上の混合溶媒として用いることもできる。

又、電荷輸送層は電荷輸送物質とバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布乾燥することによって形成される。電荷輸送物質とバインダー樹脂との混合割合は質量比で３：１〜１：３が好ましく、特には２：１〜１：２が好ましい。

また、電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍ、特には１０〜４０μｍが好ましい。

〔現像方法及び現像剤〕
本発明で用いられるのは乾式の現像方法であり、現在、キャリアとトナーを用いる二成分現像法が最も広く用いられている。この他には一成分磁性現像法、一成分非磁性現像法も用いられているが、本発明はそのいずれにも適用することが出来る。

そして、そのいずれも２〜１５μｍ程度の粒径を有する粉体トナーを用い、トナーの主要な構成成分はバインダー樹脂（結着樹脂）と着色剤である。本発明において、バインダー樹脂（結着樹脂）及び着色剤については、特別なものではなく、通常よく用いられているバインダー樹脂及び着色剤をはじめ、いずれも公知のものを用いることが出来る。

本発明において、長期間感光体が使用され転写不良を起こす懸念がある場合には、トナー中に脂肪酸金属塩を添加するとよい。脂肪酸金属塩としては、一般的には炭素原子数１０以上の飽和又は不飽和脂肪酸の金属塩が好ましい。

例えば、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸インジウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、パルミチン酸アルミニウム、オレイン酸アルミニウム等が挙げられる。特に好ましいのはステアリン酸の金属塩である。

本発明において脂肪酸金属塩の中でも特にフローテスターの流出速度が高い脂肪酸金属塩は展開性が高く、本発明の感光体表面でより効果的に脂肪酸金属塩の層を形成することが出来る。流出速度の範囲としては、１×１０^-7以上１×１０^-1以下が好ましく、５×１０^-4以上１×１０^-5以下であるのがより好ましい。フローテスターの流出速度は、島津フローテスター（ＣＦＴ−５００：島津製作所製）を用いて測定できる。

現像剤（トナー）中に脂肪酸金属塩を含有させる場合、トナーの後処理工程でトナーに脂肪酸金属塩を混合撹拌して分散させるのが好ましい。添加量はトナーの粒径等にも依存するが、一般的にはトナーの体積平均粒径が２〜１５μｍの場合は、０．０１〜１．０質量％が好ましい。

脂肪酸金属塩が０．０１質量％より少ないとトナーから感光体表面への移行が十分ではなく、１．０質量％を超えると、感光体表面の脂肪酸金属塩膜への紙粉の付着が増大し、画像ボケが発生する可能性もある。

また、トナーへの流動性付与の観点から、無機微粒子、有機微粒子をトナーに添加混合することが好ましい。この場合、無機微粒子の使用が好ましく、特にシリカ、酸化チタン、アルミナ等が好ましい。更に、無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤により疎水化処理されていることが好ましい。

〔画像形成装置〕
次に、本発明の有機感光体を用いた画像形成装置について説明する。

図１は画像形成装置１の断面図であり、デジタル方式による画像形成装置であって、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ、画像形成部Ｃ、転写紙搬送手段としての転写紙搬送部Ｄから構成されている。

画像読取り部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿は原稿搬送ローラ１２によって１枚宛分離搬送され読み取り位置１３ａにて画像の読み取りが行われる。原稿読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１２によって原稿排紙皿１４上に排出される。

一方、プラテンガラス１３上に置かれた場合の原稿の画像は走査光学系を構成する照明ランプ及び第１ミラーから成る第１ミラーユニット１５の速度ｖによる読み取り動作と、Ｖ字状に位置した第２ミラー及び第３ミラーから成る第２ミラーユニット１６の同方向への速度ｖ／２による移動によって読み取られる。

読み取られた画像は、投影レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。撮像素子ＣＣＤ上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に光電変換されたのちＡ／Ｄ変換を行い、画像処理部Ｂにおいて濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データは一旦メモリに記憶される。

画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして、像担持体であるドラム状の感光体２１と、その外周に、該感光体２１を帯電させるローラによる接触方式の帯電手段（帯電器でもある）２２、帯電した感光体の表面電位を検出する電位検出手段２２０、現像手段（現像器でもある）２３、転写手段（転写器でもある）である転写搬送ベルト装置４５、前記感光体２１のクリーニング手段（クリーニング器でもある）２６及び光除電手段としてのＰＣＬ（プレチャージランプ）２７が各々動作順に配置されている。これらの少なくとも１つと感光体２１を組み合わせてプロセスカートリッジを構成させることが出来、本発明の好ましい態様の一つである。これらプロセスカートリッジは、画像形成装置本体から容易に出し入れ出来るように（出し入れ可能に）装着することが出来る。

また、現像手段２３の下流側には感光体２１上に現像されたパッチ像の反射濃度を測定する反射濃度検出手段２２２が設けられている。感光体２１には、本発明の有機感光体が使用され、図示の時計方向に駆動回転される。

回転する感光体２１へは帯電手段２２による一様帯電がなされた後、像露光手段（像露光器でもある）としての露光光学系３０により画像処理部Ｂのメモリから呼び出された画像信号に基づいた像露光が行われる。書き込み手段である像露光手段としての露光光学系３０は図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３１、ｆθレンズ３４、シリンドリカルレンズ３５を経て反射ミラー３２により光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体２１に対してＡｏの位置において像露光が行われ、感光体２１の回転（副走査）によって静電潜像が形成される。本実施の形態の一例では文字部に対して露光を行い静電潜像を形成する。

本発明の画像形成方法においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、像露光をスポット面積が２×１０^-9ｍ²以下の露光ビームを用いて行うことが好ましい。このような小径のビーム露光を行っても、本発明の有機感光体は、該スポット面積に対応した画像を忠実に形成することができる。より好ましいスポット面積は、０．０１×１０^-9〜１×１０^-9ｍ²である。その結果４００ｄｐｉ（ｄｐｉとは２．５４ｃｍ当たりのドット数）以上で、２５６階調を実現するところのきわめて優れた画像品質を達成することができる。

前記ビーム光のスポット面積とは該ビーム光の強度がピーク強度の１／ｅ²以上の光強度に対応する面積で表される。

用いられる光ビームとしては半導体レーザを用いた走査光学系、及びＬＥＤや液晶シャッター等の固定スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の１／ｅ²までの部分をスポット面積とする。

感光体２１上の静電潜像は現像手段２３によって反転現像が行われ、感光体２１の表面に可視像のトナー像が形成される。転写紙搬送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの転写紙Ｐが収納された転写紙収納手段としての給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）が設けられ、また側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された転写紙Ｐは案内ローラ４３によって搬送路４０に沿って給紙され、給紙される転写紙Ｐの傾きと偏りの修正を行うレジストローラ対４４によって転写紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、搬送路４０、転写前ローラ４３ａ、給紙経路４６及び進入ガイド板４７に案内され、感光体２１上のトナー画像が転写位置Ｂｏにおいて転写極２４及び分離極２５によって転写搬送ベルト装置４５の転写搬送ベルト４５４に載置搬送されながら転写紙Ｐに転写され、該転写紙Ｐは感光体２１面より分離し、転写搬送ベルト装置４５により定着手段５０に搬送される。

定着手段（定着器でもある）５０は定着ローラ５１と加圧ローラ５２とを有しており、転写紙Ｐを定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナーを定着させる。トナー画像の定着を終えた転写紙Ｐは排紙トレイ６４上に排出される。

以上は転写紙の片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は排紙切換部材１７０が切り替わり、転写紙案内部１７７が開放され、転写紙Ｐは破線矢印の方向に搬送される。

更に、搬送機構１７８により転写紙Ｐは下方に搬送され、転写紙反転部１７９によりスイッチバックさせられ、転写紙Ｐの後端部は先端部となって両面複写用給紙ユニット１３０内に搬送される。

転写紙Ｐは両面複写用給紙ユニット１３０に設けられた搬送ガイド１３１を給紙方向に移動し、給紙ローラ１３２で転写紙Ｐを再給紙し、転写紙Ｐを搬送路４０に案内する。

再び、上述したように感光体２１方向に転写紙Ｐを搬送し、転写紙Ｐの裏面にトナー画像を転写し、定着手段５０で定着した後、排紙トレイ６４に排紙する。

本発明の有機感光体は電子写真複写機、レーザプリンター、ＬＥＤプリンター及び液晶シャッター式プリンター、カラープリンター、フルカラー複写機等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。

本発明の感光体は高画質画像が安定して得られるために、各基本色別に画像形成して重ね合わせて１枚の画像を形成するため、実質的には極めて高い耐久性を要求されるフルカラー複写機などフルカラー画像形成装置として用いるのに適している。

次に、本発明の代表的な態様を示しさらに説明する。しかし、無論、本発明の範囲がこれらに限定されるわけではない。

〔実施例１〕
〈感光体１の作製〉
直径１００ｍｍのアルミニウムドラム上にポリアミド樹脂から成る厚さ０．３μｍの中間層を設けた。次にＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折図に於いて、ブラック角（２θ±０．２℃）が２７．３°に最大ピークを有し、その他に９．５°，９．７°，１１．６°，１５．０°，２４．１°等にもピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン（ＣＧＭ−１）３０質量部、ブチラール樹脂「エスレックＢ（ＢＸ−Ｌ）」（積水化学社製）１０質量部、メチルエチルケトン１６００質量部から成る塗布液を前記中間層上に浸漬塗布して、乾燥後の膜厚０．３μｍのＣＧＬを形成した。

次いでＣＴＭとして例示化合物（Ｄ−１）５００質量部、ポリカーボネート樹脂「ユーピロンＺ３００」（三菱瓦斯化学社製）６００質量部を、非ハロゲン系混合溶媒のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）／トルエン＝８／２の３０００質量部に溶解して成る下層（支持体側）ＣＴＬ塗布液を作製した。更にＣＴＭとして前記例示化合物（Ａ−１）５５０質量部とポリカーボネート樹脂「ユーピロンＺ８００」（三菱瓦斯化学社製）６００質量部を、非ハロゲン系混合溶媒のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）／トルエン＝８／２の３０００質量部に溶解した溶液にさらに無機微粒子（シリカ粒子：平均粒径５０ｎｍ）５０質量部を混合分散して成る上層（表面層）ＣＴＬ塗布液を作製した。

前記ＣＧＬ上に下層ＣＴＬ塗布液及びその上に上層ＣＴＬ塗布液を円形スライドホッパー塗布機により同時塗布して、乾燥後の膜厚がそれぞれ１５μｍの感光体１−１を得た。

〈感光体２〜２１の作製〉
上記実施例１の感光層中のＣＴＬ中のＣＴＭの種類と、無機微粒子を表１に記載した如く変更して、感光体２〜２１を作製した。

〔性能評価〕
以上のようにして得た８種類の電子写真感光体を、レーザードット露光、反転現像、静電転写、爪分離、クリーニング補助ブラシローラー及びブレードクリーニングプロセスを採用するＫｏｎｉｃａ ７０７５（現コニカミノルタビジネステクノロジーズ（株）社製）を用い、該複写機に装着して評価した。

性能評価は、画素率が７％の文字画像、人物顔写真、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ１／４等分ずつあるオリジナル画像をＡ４中性紙を転写紙として用いて実写して行った。外部環境は、常温、常湿（２３℃，６０％ＲＨ）下で連続５万コピーを行い、下記の評価を行った。

評価基準
〈電位安定性〉
現像後の画像濃度として評価した。

マクベス社製ＲＤ−９１８を使用して測定し、転写紙の反射濃度を「０」として相対反射濃度で測定した。画像濃度は５万枚コピー後の画像で評価した。

かぶりは、印字されていない転写紙（白紙）の濃度を２０箇所、絶対画像濃度で測定し、その平均値を白紙濃度とする。次に、画像形成が成された転写紙の白地部分を同様に２０箇所、絶対画像濃度で測定し、その平均濃度から前記白紙濃度を引いた値をかぶり濃度として評価した。

◎：ベタ黒画像が濃度１．２を超える、かぶり濃度なし（測定されず）
○：ベタ黒画像が濃度１．１を超えるが１．２以下、かぶり０．００５以下
△：ベタ黒画像が濃度１．０を超えるが１．１以下、かぶり０．００５を超えるが０．０１０未満
×：ベタ黒画像が濃度１．０未満、かぶりが０．０１０以上（明らかに問題あり）
上記ベタ黒画像、かぶりいずれか悪い方で評価した。

〈解像度〉
１ｍｍ幅に本数を変えて引いた細線画像チャートを複写して何本まで読解可能かで評価した。

◎：明らかに７本を超える
○：７本を判別可能
△：５本を判別可能
×：５本未満しか判別できない
〈画像流れ〉
５万コピー後の実写画像を見て、画面上に画像流れの１ヶ所もないものを「◎」、あるが程度は軽微なもの「○」、明らかに１ヶ所はあるもの「△」、複数ヶ所に有るものを「×」として評価した。

〈クリーニング性〉
５万コピー後の感光体を装置より取り出し、感光体膜面を肉眼観察して、下記基準で評価した。

◎：傷、膜剥がれ、クリーニング不良等全く見いだせない
○：傷等若干あるが、軽微
△：傷等散見されるが、クリーニング不良はなし
×：感光体面のクリーニング不良、等明らかにあり

上記の如く本発明の感光体は、画像流れ、帯電性（画像濃度）、解像度、及びクリーニング不良耐性共に優れた性能を有する。

デジタル方式による画像形成装置の断面図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２１ 有機感光体
２２ 帯電手段
２３ 現像手段
２４ 転写極
２５ 分離極
２６ クリーニング手段
３０ 露光光学系
４５ 転写搬送ベルト装置
５０ 定着手段
Ｐ 転写紙

Claims (15)

1. 導電性支持体上に、少なくとも電荷発生層と電荷輸送層とを順次積層してなる電子写真感光体において、該電荷輸送層が少なくとも２つの層を有し、該電荷輸送層の表面側の構成層に含有される電荷輸送物質Ａと該電荷輸送層の支持体側の構成層に含有される電荷輸送物質Ｂとが下記の関係にあり、かつ、表面側の構成層に数平均一次粒径が３〜１５０ｎｍである無機微粒子を含有することを特徴とする電子写真感光体。
   分子量：Ａ＞Ｂ
   Ｉｐ ：Ａ＞Ｂ
2. 前記電荷輸送層の表面側の構成層に含有される電荷輸送物質の分子量が、電荷輸送層の支持体側の構成層に含有されている電荷輸送物質の分子量の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
3. 前記電荷輸送層の表面側の構成層に含有される電荷輸送物質のＩｐは５．４ｅＶを超えるものであり、電荷輸送層の支持体側の構成層に含有されている電荷輸送物質のＩｐは５．５ｅＶ以下であり、かつ、双方のＩｐの差が０．５ｅＶ以下である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真感光体。
4. 前記無機微粒子が金属酸化物粒子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
5. 前記金属酸化物粒子が酸化チタン粒子であることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。
6. 前記金属酸化物粒子がアルミナ粒子であることを特徴とする請求項４に記載の電子写真感光体。
7. 前記無機微粒子がシリカ粒子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
8. 前記無機微粒子はケイ素原子を有する化合物で表面処理されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
9. 前記構成層の最表面層には酸化防止剤を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子写真感光体が装填され、該電子写真感光体の周辺に、少なくとも帯電手段、像露光手段、乾式トナーによる現像手段、転写手段を有することを特徴とする画像形成装置。
11. 前記乾式トナーが滑剤を含有することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記滑剤が脂肪酸金属塩であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 電子写真感光体と帯電手段、像露光手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つが一体として構成されたプロセスカートリッジであって、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子写真感光体を用い、画像形成装置本体に出し入れ可能に設置されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
14. 前記画像形成装置がフルカラー画像形成可能であることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項に記載の画像形成装置。
15. 請求項１０〜１２の何れか１項に記載の画像形成装置を用いて画像形成することを特徴とする画像形成方法。

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