JP2007057987A

JP2007057987A - 帯電装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2007057987A
Application number: JP2005245088A
Authority: JP
Inventors: Osamu Handa; 修半田; Shigehisa Kitano; 賀久北野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】使用状況や、使用環境によらず常に最適な直流電圧を感光体に印加することができる帯電装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体２を所定電位に帯電させる帯電ロール２１と、感光体２に接触または近接して配置された接触部材としての転写ロール２６と、帯電ロール２１に印加する交流電圧の振幅を変化させていったときに、転写ロール２６に流れる電流又は転写ロール２６にかかる電圧から感光体２の膜厚を推定し、膜厚の推定値に基づいて感光体２に印加する直流電圧の目標値を変更する制御部３０とを有する構成としている。このように本発明は、簡単な構成で感光体の膜厚を推定し、膜厚に応じて転写ゴーストやカブリの発生しない最適な電位に感光体を設定することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、感光体に接触又は近接して配置される帯電部材を備え、帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した振動電圧を印加することで、感光体の表面を均一に帯電する帯電装置に関する。

従来より、帯電装置として、電圧を印加したロールやブレード等の帯電部材を感光体等の被帯電体に接触させて被帯電体面を所定の極性・電位に帯電させる接触式の帯電装置が用いられている。

この接触式の帯電装置においては、帯電装置に帯電のためのＤＣ電圧、ＡＣ電圧を印加する方式が取られている。ＤＣ電圧の印加だけでは、感光体上の抵抗の低いところにだけ電流が流れるため均一に帯電することができない。また、感光体表面が局所的によごれると、その部分だけ帯電しなくなるという問題が生じる。そのため、ＤＣ電圧とＡＣ電圧の両方を帯電装置に印加し、感光体表面を帯電させている。

しかしながら、ＡＣ電圧の周波数を高くして両極性の放電が何回も繰り返されると、感光体は損傷を受けやすい。そこで、感光体の膜厚を厚くする厚膜化する対策が取られているが、厚膜化によって感光体の電荷密度が少なくなるため、転写部材からの電流が感光体に流入することに起因する、いわゆる「転写ゴースト」が発生しやすくなる。

この転写ゴーストの発生を抑制するためは、作像時の感光体表面電位を上げることが有効であるが、感光体が磨耗していくと感光体にかかる電場が相対的に上昇し、暗減衰が増えるため「かぶり」が発生しやすくなる。

かぶりの発生を抑えるため、例えば、特許文献１には感光体使用回転数から感光体膜厚を予測し、予測値に応じて作像電位の条件を変更する技術が開示されている。しかしながら、ＡＣ電圧を印加する接触型の帯電器の場合、感光体膜厚の減衰量が使用環境（温湿度）や、画像密度など多くの要因に依存するため、使用回転数から膜減りを予測する方法では精度よく帯電条件を定めることができない。

また、特許文献２では、帯電器から感光体へ放電が開始される放電開始電圧が、感光体膜厚によって異なることから、放電開始電圧から膜厚を予測する方法を開示している。また、放電開始電圧を求める方法として、表面電位計を用いて感光体の帯電電位を測定する方法、感光体に接触する接触部材に誘導される電圧を測定して感光体電位を測定する方法などが提案されている。

特許第３２６６０５４号公報特許第１９７５９９９号公報

しかしながら、表面電位計は非常に高価であり、また10mm程度のスペースを必要とするため、φ３０程度の小径感光体には適用するのが困難であるという問題がある。さらに、感光体に接触する接触部材に誘導される電圧を測定して感光体電位を測定する方法では、接触部材の抵抗変動や、接触状態の影響によって誘導電圧の値も変わってしまうため、良好な検知精度が得られないという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、使用状況や使用環境によらず常に最適な直流電圧を感光体に印加することができる帯電装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の帯電装置は、像担持体を所定電位に帯電させる帯電部材と、前記像担持体に接触または近接して配置された接触部材と、前記帯電部材に印加する交流電圧の振幅を変化させていったときに、前記接触部材に流れる電流又は前記接触部材にかかる電圧から前記像担持体の膜厚を推定し、該膜厚の推定値に基づいて前記像担持体に印加する直流電圧の目標値を変更する制御手段とを有する構成としている。このように本発明は、簡単な構成で感光体の膜厚を推定し、膜厚に応じて転写ゴーストやカブリの発生しない最適な電位に感光体を設定することができる。

上記帯電装置において、前記接触部材に流れる電流から、前記像担持体が飽和するときの前記交流電圧の振幅を求める第１のテーブルと、前記交流電圧の振幅から、前記像担持体の膜厚の推定値を求める第２のテーブルと、前記像担持体の膜厚に応じた前記直流電圧の目標値を求める第３のテーブルとを有し、前記制御手段は、前記第１、第２及び第３のテーブルを参照して前記直流電圧の目標値を変更するとよい。従って、簡単な構成で、帯電部材に印加する直流電圧を設定することができる。

上記帯電装置において、前記制御手段は、前記接触部材に流れる電流を制御して前記接触部材にかかる電圧の測定精度を高める、又は前記接触部材にかかる電圧を制御して前記接触部材に流れる電流の測定精度を高めるとよい。接触部材にかかる電圧又は接触部材に流れる電流の測定精度を高めて、感光体を精度よく最適な電位に設定することができる。

上記帯電装置において、前記制御手段は、前記接触部材に印加する電圧又は電流を、画像形成時と、前記接触部材に流れる電流又は前記接触部材にかかる電圧の測定時とで変更するとよい。

上記帯電装置において、少なくとも温度と湿度とを測定する環境検知手段を有し、前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記直流電圧の目標値を補正するとよい。帯電部材に印加する直流電圧を環境に応じた値に補正することができる。

上記帯電装置において、少なくとも温度と湿度とを測定する環境検知手段を有し、前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記接触部材に印加する前記電圧又は電流を変更するとよい。環境によらず、接触部材にかかる電圧又は接触部材に流れる電流を精度よく測定することができる。

上記帯電装置において、前記接触部材は、トナー像を転写する転写部材を兼ねるとよい。

上記帯電装置において、前記接触部材は、前記被帯電体上の残留トナー像を清掃する清掃部材を兼ねるとよい。

上記帯電装置において、前記接触部材は、表面の汚れを清掃する清掃部材を備えるとよい。従って、接触部材表面の汚れによる電流のムラを抑制することができる。

本発明の画像形成装置は、請求項１から９のいずれか１項記載の帯電装置を備え、前記帯電部材に印加する直流電圧を調整することを特徴としている。

上記画像形成装置において、前記制御手段は、検出した前記被帯電体の膜厚と、具備する露光装置の露光強度によって前記直流電圧の目標値を補正するとよい。被帯電体の膜厚と、露光装置の露光強度とに応じた最適な帯電電位に設定することができる。

上記画像形成装置において、前記像担持体が、導電性基体上に少なくとも下引き層と感光層を有し、前記下引き層が少なくとも金属酸化物を含有して形成された電子写真感光体であるとよい。下引き層の体積抵抗及びその環境依存性を容易に、且つ確実に制御することができ、リーク防止性と電気特性との双方をより向上させることができる。従って、電荷輸送層の厚膜化に際してもさらに効果的に「カブリ」を防止することが可能である。

上記画像形成装置において、前記像担持体が、導電性基体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を有する電子写真感光体であり、前記電荷発生層が少なくともＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°、９．９°、１２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニンを含むとよい。感光体の対摩耗性を向上させることが可能であり、より長期に渡って「カブリ」などのない、良好な画質を維持することができる。

上記画像形成装置において、前記像担持体が導電性基体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を有する電子写真感光体であり、前記電荷輸送層層が少なくとも有機粒子あるいは無機粒子と電荷輸送性材料と結着樹脂を含有して形成されるとよい。安価なＬＥＤのように露光量が少ないシステムでも、厚膜〜膜減りまで良好な画質を維持することができる。

本発明は、使用状況や、使用環境によらず常に最適な直流電圧を感光体に印加することができる。

添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。

まず、図１を参照しながら本発明が適用される画像形成装置１の構成を説明する。図１に示す感光体ドラム２は、図中に矢印で示した方向へ２２０ｍｍ／ｓｅｃのスピードで回転する。この感光体ドラム２の表面には、上流側から順に、帯電器３、露光器（ＲＯＳ）４、黒トナー及びカラートナー現像器５ａ〜d、転写手段６、感光体クリーナ７、除電ランプ８が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。

転写手段６には、一次転写位置において感光体ドラム２の表面に当接するように配置され、感光体ドラム１と略同速で回転する中間転写ベルト２０が含まれる。一次転写ロール１３の作用により中間体ベルト２０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１４と二次転写用対向ロール１５により形成される電界の作用を受け、フィードロール１７、レジストロール１８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１９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２０上に残留したトナーは、中間体クリーナ１６より回収されて、次の画像形成の準備が整えられる。一方感光体ドラム２上に残ったトナーは、感光体クリーナ７に運ばれ、クリーニングブラシ１１によってかき乱され感光体との付着力を軽減された後、クリーニングブレード１２の摺動による機械的な掻き取り力を受けて、感光体ドラム２の表面より除去される。なお、図１には４サイクル型の画像形成装置１を例示したが、タンデム型の画像形成装置であっても本発明を適用可能である。

次に、図２を参照しながら、帯電器３と、転写手段６の転写ロール２６とに電力を供給する電源について説明する。なお、ここでは図面の簡略化のため、帯電器３と転写器とを感光体ドラム２に近接して設けた構成を示しているが、図１に示すような中間転写ベルト２０を設けた構成であってもよい。
帯電器３には、直流電圧を供給する直流電源２２と、交流電圧を供給する交流電源２３とが接続されている。帯電器３の帯電ロール２１には、直流電圧と交流電圧とが重畳された振動電圧が印加される。

さらに、接触部材としての転写ロール２６には、転写ロール２６に直流電圧を印加する直流電源２４と、転写ロール２６に流れる電流を測定する電流検知部２５とが接続されている。転写ロール２６に所定の電圧を印加して、転写ロール２６に流れる（誘導される）電流を電流検知部２５で測定する。転写ロール２６には、転写ロール２６の汚れを防止する清掃部材２７が設けられている。転写ロール表面の汚れを清掃部材２７によって清掃することで、汚れによる電流のムラ（接触部材ピッチ）を抑制することができる。なお、図２に示す構成に変えて、図３に示すように定電流源２８と電圧検知部２９とを設けて、転写ロール２６にかかる電圧を電圧検知部２９で測定する構成であってもよい。

また、接触部材としては、転写ロール２６だけでなく、感光体表面の残留トナーを清掃するクリーニングブレード（清掃部材）１２を用いることもできる。図４に示すように感光体２と当接するクリーニングブレード１２に、直流電源３０と電流検知部３１とを接続して、クリーニングブレード１２に流れる電流を電流検知部３１で測定することで肩電圧を検出する。

図５には、帯電ロール２１に印加するＡＣ電圧Ｖｐｐを変更していった時の感光体ドラム２の表面電位Ｖｈと、転写ロール２６に流れる電流Ｉｂｔｒとの変化の様子が示されている。なお、図５（Ａ）は、転写ロール２６に印加する電圧が１．５ｋＶの場合を示し、図５（Ｂ）は、転写ロール２６に印加する電圧が１．８ｋＶの場合を示し、図５（Ｃ）は、転写ロール２６に印加する電圧が２．０ｋＶの場合を示す。また、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す感光体表面電位Ｖｈの変化は、現像器を外して表面電位計を取り付け、ＡＣ電圧Ｖｐｐの振幅を振った時の表面電位の変化を表面電位計で実際に測定した値を示す。図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照すると明らかなように、転写ロール２６に印加する電圧によらず、ほぼ等しい帯電ロール２１のＡＣ電圧Ｖｐｐで感光体ドラム２の表面電位と、転写ロール２６の誘導電流とが飽和する。従って、帯電ロール２１に印加するＡＣ電圧Ｖｐｐの値を変更しながら、転写ロール２６に流れる電流（以下、ＢＴＲ電流ともいう）を測定することで、感光体ドラム２が飽和する時のＡＣ電圧Ｖｐｐを検出することができる。

さらに、図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照すると、転写ロール２６に印加する電圧を調整することで、感光体の表面電位が飽和する時のＡＣ電圧Ｖｐｐを精度よく検出することができることが判る。すなわち、図５（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように転写ロール２６に印加する電圧が１．５ｋＶのときよりも、１．８ｋＶのときの方が、ＢＴＲ電流が感光体の表面電位の変化をよく表し、転写ロール２６に印加する電圧が２ｋＶのときのＢＴＲ電流が、もっともよく感光体の表面電位の変化を表していることが判る。

図６（Ａ）には、帯電ロール２１に印加するＡＣ電圧Ｖｐｐを変更していった時の感光体表面電位の変化を、膜厚を変えて複数回測定した結果を示す。さらに図６（Ｂ）には、感光体ドラム２の膜厚と、この膜厚の感光体が飽和する時の帯電ロール２１の印加電圧Ｖｐｐとが示されている。図６（Ａ）に示すように感光体の膜厚が厚くなる程、帯電ロール２１の印加電圧Ｖｐｐが飽和する値が大きくなり、感光体の膜厚と印加電圧Ｖｐｐには比例関係にあることが判る。従って、転写ロール２６に流れるＢＴＲ電流が飽和する時の帯電ロール印加電圧Ｖｐｐを求め、この値から図６（Ｂ）を参照することで感光体膜厚を推定することができる。

図７には、帯電ロール２１の押し付け抵抗と、画像形成装置の周囲の温度、湿度との関係が示されている。また図８には、転写ロール２６の印加電圧と、画像形成装置の周囲の温度、湿度との関係が示されている。図７、８に示すように周囲の環境によって、帯電ロール２１や転写ロール２６の抵抗値が変化してしまう。これらの抵抗値の変動が要因で、帯電ロール印加電圧Ｖｐｐに応じた感光体膜厚の値にもずれが生じてしまう。そこで、図９に示すように、高温高湿と、低温低湿との間を幾つかに分け、分けた環境ごとに感光体膜厚と、帯電ロール印加電圧Ｖｐｐとの関係を求めておく。

そして、感光体の表面電位が飽和する時の帯電ロール印加電圧Ｖｐｐを求めると、この帯電ロール印加電圧Ｖｐｐと周囲の環境とにより図９を参照して感光体膜厚を求める。そして、図１０に示す感光体膜厚と帯電電位の狙い値との関係を示す図を参照して、帯電ロール２１に印加する直流電圧の値を変更する。

また、一般に、感光体ドラム２の膜厚が薄いほど必要露光量は増える。図１１には、感光体表面の帯電電位と、露光に必要な相対エネルギー［％］との関係を膜厚を変えて測定した結果を示す。例えば、図１１に示す膜厚３５μｍの時には、露光エネルギーを２０［％］から４０［％］にアップさせると、感光体の表面電位は、約−３５０Ｖから約−１５０Ｖまで２００Ｖ落ちる。これに対して膜厚が１５μｍの時には、露光エネルギーを２０［％］から４０［％］にアップさせると、約−５００Ｖから約−３２０Ｖまで１８０Ｖ落ちる。

このため、感光体膜厚が薄い時に、面発光素子や安価なＬＥＤなど比較的低光量な素子を露光装置として用いると、膜減り時に光量不足となり、カブリの発生前に感光体が使用不能となることがある。そこで、例えば、膜厚が薄い時には予め感光体の帯電電位を低く設定しておくことで、パワーの小さい露光装置を用いても不具合を生じることなく露光することができる。

このように本実施例では、表面電位計などを用いない簡素な構成で、放電開始電圧を求めることができる。この放電開始電圧から感光体膜厚を予測することで感光体膜厚に応じて転写ゴーストやカブリが発生しない最適な感光体表面電位を設定することができる。従って、厚膜の感光体を使用しても、初期から経時に渡ってゴーストやカブリのない良好な画像を得ることができる。また、周囲の環境に応じて、接触部材としての転写ロール２６に印加する電圧を最適な値に設定することができる。また、帯電ロール２１に印加するＡＣ電圧の値から感光体膜厚を推定するときに、周囲の環境に応じて推定式を変更するので、低温低湿〜高温高湿までの広い範囲に渡って良好な画像を生成することができる。

なお、上述した実施例では、転写ロール２６に所定電圧を印加しておいて、この転写ロール２６に流れる電流値を測定していた。この他の方法として、転写ロール２６に所定電流を流しておいて、帯電ロール２１に印加するＡＣ電圧Ｖｐｐを変えていった時の転写ロール２６にかかる電圧から感光体の帯電電位を求めることもできる。なお、図１２（Ａ）には、転写ロール２６に流す電流が６μＡの時を示し、図１２（Ｂ）には、転写ロール２６に流す電流が８μＡの時を示し、図１２（Ｃ）には、転写ロール２６に流す電流が１０μＡの時を示す。図１２（Ａ）〜（Ｃ）を参照すると明らかなように転写ロール２６に印加する電流を変更することで、感光体電位が飽和する時に転写ロール２６に誘導される電圧（誘導電圧）を変更することができる。したがって、転写ロール２６に流される電流を調整することで、転写ロール２６に誘導される電圧が，転写ロール用高圧電源の出力上限をオーバーしないようにすることが可能である。

次に、帯電器３の帯電ロール２１について説明する。接触帯電器としては、図１３に示すように、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のロールを使用することができる。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または、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。また、その抵抗としては、図１４に示すように、板金に対して片側３５０ｇの荷重で押し付け、芯金と板金の間に５０Ｖの電圧を印加したときの抵抗が１０^３〜１０^６Ω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できる。また、半導電性抵抗層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のものを用いた。この半導電層として内部の導電弾性層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。また半導電層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。また、半導電層の電気抵抗としては、弾性層上に形成した状態で、板金に片側３５０ｇの荷重で押し付け、電圧を１００Ｖ印加したときの抵抗が１０６〜１０８Ωとなるように、導電剤の含有量を調整することが望ましい。最後に表面層としては、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のコート層を形成し、コート層の抵抗としては、弾性層／抵抗層上に形成した状態で、図１５に示すような電極を銀ペースト或いはカーボンペーストで形成し、１００V印加したときの抵抗Ｒから、式１を用いて表面抵抗率ρＳを計算したときに、１０^５〜１０^９Ω／□になるよう導電剤の含有量を調整するのが望ましい。なお、表１に、帯電ロールについてまとめた。
ρｓ＝Ｒ・（２πｒ／Ｌ）・・・・・（式１）

［転写手段の説明］
転写ロールについて図１６を参照しながら説明する。転写ロール２６としては、図１６に示すように、金属性の芯金２１１に導電弾性層２１２を積層した外径１０〜２０ｍｍのロールを使用することができる。導電弾性層としては、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または、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。また、その抵抗としては、図１７に示すように、板金に対して片側３５０ｇの荷重で押し付け、芯金と板金の間に直流高圧電源（ＴｒｅｋＪａｐａｎ社製ｍｏｄｅｌ６１０Ｃ）を用いて電圧を１００Ｖ印加し、３０秒後の印加電圧を直流高圧電源内臓の電流計で測定したときの抵抗値が１０^６〜１０^９Ω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できる。転写ロールの抵抗が１０^９Ωを超えると、転写電圧が著しく高く（６ｋＶ以上）なるので、１０^９Ω以上の転写ロールを用いることはできなかった。表２に転写ロールの各部材についてまとめた。

［感光体ドラムについて］
１．基材
導電性支持体としては、アルミニウム・銅・鉄・ステンレス・亜鉛・ニッケルなどを金属ドラムとしたもの、シート・紙・プラスチック又はガラス上にアルミニウム・銅・金・銀・白金・パラジウム・チタン・ニッケルークロム・ステンレス鋼・銅・インジウム等の金属を蒸着したり酸化インジウム・酸化錫などの導電性金属化合物を蒸着したもの、金属箔をラミネートしたり、或いは、カーボンブラック・酸化インジウム・酸化錫・酸化アンチモン粉・金属粉・沃化銅等を結着樹脂に分散し、塗布することによって導電処理したもの等がもちいられ、また、その形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状等、適宜形状のものが用いられるが、特にこれらに限定されるものではない。導電性基材を金属パイプとした場合、表面は素管のままでも使用することが可能である。また、注入阻止、接着性改善、干渉縞防止などの目的で事前に鏡面切削、エッチング、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理を行ってもよい。

２．下引層
電子写真感光体は前記基材と感光層の間に金属酸化物含有下引き層が形成される。下引層はリーク耐性獲得のために適切な抵抗を得ることが必要であり、そのため金属酸化物微粒子としては１０^２〜１０^1１Ω・ｃｍ程度の粉体抵抗が必要である。中でも上記抵抗値を有する酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛等の金属酸化物微粒子を用いるのが好ましい。特に酸化亜鉛は好ましく用いられる。尚、上記範囲の下限よりも金属酸化物微粒子の抵抗値が低いと十分なリーク耐性が得られず、この範囲の上限よりも高いと残留電位上昇を引き起こしてしまう懸念がある。また、金属酸化物微粒子は表面処理の異なるものあるいは粒子径の異なるものなど２種以上混合して用いることもできる。また、金属酸化物微粒子としては、比表面積が１０ｍ^２／ｇ以上のものが好ましく用いられる。比表面積値が１０ｍ^２／ｇ以下のものは帯電性低下を招きやすく、良好な電子写真特性を得にくい欠点がある。また、金属酸化物微粒子は表面処理を施すことができる。表面処理剤としてはシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、界面活性材など所望の特性が得られるものであれば公知の材料から選択することができる。特にシランカップリング剤は良好な電子視写真特性を与えるため好ましく用いられる。さらにアミノ基を有するシランカップリング剤は下引き層に良好なブロッキング性を与える為好ましく用いられる。本発明で好ましく用いられるアミノ基を有するシランカップリング剤としては所望の感光体特性を得られるものであればいかなる物でも用いることができるが、具体的例としてはγ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N-ビス(β-ヒドロキシエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、シランカップリング剤は２種以上混合して使用することもできる。前記アミノ基を有するシランカップリング剤と併用して用いることができるシランカップリング剤の例としてはビニルトリメトキシシラン、γ-メタクリルオキシプロピル-トリス(β-メトキシエトキシ)シラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチ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、ビニルトリアセトキシシラン、γ-メルカプト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、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N-ビス(β-ヒドロキシエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-クロルプロピルトリメトキシシランなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

表面処理方法は公知の方法であればいかなる方法でも使用可能であるが、乾式法あるいは湿式法を用いることができる。乾式法にて表面処理を施す場合には金属酸化物微粒子をせん断力の大きなミキサ等で攪拌しながら、直接あるいは有機溶媒まに溶解させたシランカップリング剤を滴下、乾燥空気や窒素ガスとともに噴霧させることによって均一に処理される。添加あるいは噴霧する際には溶剤の沸点以下の温度で行われることが好ましい。溶剤の沸点以上の温度で噴霧すると、均一に攪拌される前に溶剤が蒸発し、シランカップリング剤が局部的にかたまってしまい均一な処理ができにくい欠点があり、好ましくない。添加あるいは噴霧した後、さらに１００℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。湿式法としては、金属酸化物微粒子を溶剤中で攪拌、超音波、サンドミルやアトライター、ボールミルなどを用いて分散し、シランカップリング剤溶液を添加し攪拌あるいは分散したのち、溶剤除去することで均一に処理される。溶剤除去方法はろ過あるいは蒸留により留去される。溶剤除去後にはさらに１００℃以上で焼き付けを行うことができる。焼き付けは所望の電子写真特性が得られる温度、時間であれば任意の範囲で実施できる。湿式法においては表面処理剤を添加する前に金属酸化物微粒子含有水分を除去することもでき、その例として表面処理に用いる溶剤中で攪拌加熱しながら除去する方法、溶剤と共沸させて除去する方法を用いることもできる。

下引層中の金属酸化物微粒子に対するシランカップリング剤の量は所望の電子写真特性が得られる量であれば任意に設定できる。

下引層形成用塗布液のバインダー樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、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、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル-無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン-アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などを用いることができる。中でも上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好ましく用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましく用いられる。

下引層形成用塗布液中の酸化亜鉛微粒子とバインダー樹脂との比率は所望する電子写真感光体特性を得られる範囲で任意に設定できる。

下引層形成用塗布液には電気特性向上、環境安定性向上、画質向上のために種々の添加物を用いることができる。添加物としては、クロラニル、ブロモアニル、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、2,4,5,7-テトラニトロ-9-フルオレノン等のフルオレノン化合物、2-(4-ビフェニル)-5-(4-t-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾールや2,5-ビス(4-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ビス(4-ジエチルアミノフェニル)1,3,4オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3',5,5'テトラ-t-ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送性物質、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料を用いることができる。シランカップリング剤は酸化亜鉛の表面処理に用いられるが、添加剤としてさらに塗布液に添加して用いることもできる。ここで用いられるシランカップリング剤の具体例としてはビニルトリメトキシシラン、γ-メタクリルオキシプロピル-トリス(β-メトキシエトキシ)シラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチ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、ビニルトリアセトキシシラン、γ-メルカプト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、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルメトキシシラン、N,N-ビス(β-ヒドロキシエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-クロルプロピルトリメトキシシランなどである。ジルコニウムキレート化合物の例として、ジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセトネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジルコニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレートジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウムブトキシドなどが挙げられる。

チタニウムキレート化合物の例としてはテトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ(2-エチルヘキシル)チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。

アルミニウムキレート化合物の例としてはアルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)などが挙げられる。これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いることができる。

下引層形成用塗布液を調整するための溶媒としては公知の有機溶剤、例えばアルコール系、芳香族系、ハロゲン化炭化水素系、ケトン系、ケトンアルコール系、エーテル系、エステル系等から任意で選択することができる。例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、iso-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、酢酸エチル、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用いることができる。また、これらの分散に用いる溶剤は単独あるいは２種以上混合して用いることができる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤としてバインダー樹脂を溶かす事ができる溶剤であれば、いかなるものでも使用することが可能である。

金属酸化物微粒子を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、コロイドミル、ペイントシェーカーなどの方法を用いることができる。さらにこの下引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。このようにして得られた下引層形成用塗布液を用い、導電性基材上に下引層が成膜される。

また、下引層は、ビッカース強度が３５以上とされていることが好ましい。さらに、下引層は、厚さが１５μｍ以上が好ましく、さらに好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下とされていることが好ましい。

下引層の厚さが１５μm未満であるときには、充分な耐リーク性能を得ることができず、また５０μm以上であるときには長期使用時に残留電位が残りやすくなるため画像濃度異常を招きやすい欠点がある。

また、下引層の表面粗さはモアレ像防止のために、使用される露光用レーザー波長λの１／４ｎ（ｎは上層の屈折率）〜１／２λに調整される。表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子を添加することもできる。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型PMMA樹脂粒子等を用いることができる。また、表面粗さ調整のために下引層を研磨することもできる。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等を用いることもできる。

３．電荷発生層について
次に電荷発生層について説明する。電荷発生層は既知の電荷発生材料および結着樹脂から構成される。結着樹脂は、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、ポリビニルアセタール、ポリアリレート(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、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共合体、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、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、ポリビニルピロリドン等の絶縁性樹脂をあげることができが、特に、有機金属化合物と架橋などの反応を起こしやすい水酸基を有する樹脂が好ましい。また、成膜後、電荷発生層の塗布溶剤に溶解する樹脂は好ましくない。

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、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、特定の結晶を有する無金属フタロシアニン、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。本発明に用いるクロロガリウムフタロシアニンは、特開平５―９８１８１号公報に公開したように、公知の方法で製造されるクロロガリウムフタロシアニン結晶を、自動乳鉢、遊星ミル、振動ミル、ＣＦミル、ロールーミル、サンドミル、ニーダー等で機械的に乾式粉砕するか、乾式粉砕後溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。上記の処理において使用される溶剤は、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、脂肪族多価アルコール類(エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等)、芳香族アルコール類(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、エステル類(酢酸エステル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、ジメチルスルホキサイド、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系などである。使用される溶剤は、クロロガリウムフタロシアニンに対して、１〜２００部、好ましくは１０〜１００部の範囲で用いる。処理温度は、０℃〜溶剤の沸点以下、好ましくは１０〜６０℃の範囲で行う。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料に対し０．５〜２０倍、好ましくは１〜１０倍用いる。

ジクロロスズフタロシアニンは、特開平５―１４０４７２号公報及び、特開平５―１４０４７３号公報に公開したように、公知の方法で製造されるジクロロスズフタロシアニン結晶を、前記のクロロガリウムフタロシアニンと同様に粉砕、溶剤処理することにより得ることができる。

ヒドロキシガリウムフタロシアニンは、特開平５―２６３００７号公報及び、特開平５―２７９５９１号公報に公開したように、公知の方法で製造されるクロロガリウムフタロシアニン結晶を、酸またはアルカリ性溶液中での加水分解またはアシッドペースティングを行って、ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を合成し、直接溶剤処理を行うか、或るいは、合成によって得られたヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶を溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うか、溶剤を用いずに乾式粉砕処理を行った後に溶剤処理することによって製造することができる。上記の処理において使用される溶剤は、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、脂肪族多価アルコール類(エチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール等)、芳香族アルコール類(ベンジルアルコール、フェネチルアルコール等)、エステル類(酢酸エステル、酢酸ブチル等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)、ジメチルスルホキサイド、エーテル類(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系などである。使用される溶剤は、ヒドロキシガリウムフタロシアニンに対して、１〜２００部、好ましくは１０〜１００部の範囲で用いる。処理温度は、０〜１５０℃、好ましくは室温〜100℃の範囲で行う。また、粉砕の際に食塩、ぼう硝等の磨砕助剤を用いることもできる。磨砕助剤は顔料に対し０．５〜２０倍、好ましくは１〜１０倍用いる。

オキシチタニルフタロシアニンは、特開平４-１８９８７３号公報及び、特開平５―４３８１３号公報に公開したように、公知の方法で製造されるオキシチタニルフタロシアニン結晶を、アシッドペースティングするか、あるいは、ボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて無機塩とともにソルトミリングを行って、X線回折スペクトルにおいて２７．２にピークを持つ、比較的結晶性の低いオキシチタニルフタロシアニン結晶としたのち、直接溶剤処理を行うか、或るいは、溶剤と共にボールミル、乳鉢、サンドミル、ニーダー等を用いて湿式粉砕処理を行うことによって製造することができる。アシッドペースティングに用いる酸としては、硫酸が好ましく、濃度７０〜１００％、好ましくは９５〜１００％のものが使用され、溶解は、−２０〜１００℃好ましくは０〜６０℃の範囲に設定される。濃硫酸の量は、オキシチタニルフタロシアニン結晶の重量に対して、１〜１００倍、好ましくは３〜５０倍の範囲に設定される。析出させる溶剤としては、水あるいは、水と有機溶剤の混合溶剤が任意の量で用いられ、水とメタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、あるいは、水とベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤の混合溶剤が特に好ましい。析出させる温度については特に制限はないが、発熱を防ぐために、氷等で冷却することが好ましい。また、オキシチタニルフタロシアニン結晶と無機塩との比率は、重量比で１／０.１〜１／２０で、１／０.５〜１／５の範囲が好ましい。上記の溶剤処理において使用される溶剤は、芳香族類(トルエン、クロロベンゼン等)、脂肪族アルコール類(メタノール、エタノール、ブタノール等)、ハロゲン系炭化水素類(ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン等)、さらには数種の混合系、水とこれら有機溶剤の混合系などである。使用される溶剤は、オキシチタニルフタロシアニンに対して、１〜１００部、好ましくは５〜５０部の範囲で用いる。処理温度は、室温〜１００℃、好ましくは５０〜１００℃の範囲で行う。磨砕助剤は顔料に対し０.５〜２０倍、好ましくは１〜１０倍用いる。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。さらに、顔料の分散安定性や、光感度を増す目的、あるいは、電気特性を安定化させる目的で（Ｉ）で示される化合物を用いて顔料を処理したものを用いても良いし、顔料の分散溶液に加えてもよい。

4．電荷輸送層について
次に電荷輸送層について説明する．本発明では有機粒子あるいは無機粒子を含有する電荷輸送層を用いることができる。有機粒子としてはフッ素系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、架橋ＰＭＭＡ樹脂粒子など公知ものを用いることが出来る。無機粒子としてはシリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛など公知ものを用いることが出来る。なかでもフッ素系樹脂粒子は好ましく用いられる。本発明で用いるフッ素系樹脂粒子としては、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、6フッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、2フッ化2塩化エチレン樹脂およびそれらの共重合体の中から１種あるいは２種以上を適宜選択するのが望ましいが、特に、4フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が好ましい。前記フッ素系樹脂の一次粒径は０.０５−１μｍが良く、更に好ましくは０.１−０.５μｍが好ましい。一次粒径が０.０５μｍを下回ると分散時の凝集が進みやすくなる。又、１μｍを上回ると画質欠陥が発生し易くなる。

本発明のフッ素系樹脂を含有する電荷輸送層におけるフッ素系樹脂の電荷輸送層中含量は、電荷輸送層全量に対し、０.１〜４０ｗｔ％が適当であり、特に１〜３０ｗｔ％が好ましい。含量が１ｗｔ％未満ではフッ素系樹脂粒子の分散による改質効果が十分でなく、一方、４０ｗｔ％を越えると光通過性が低下し、かつ、繰返し使用による残留電位の上昇が生じてくる。

本発明の電荷輸送層中にフッ素系樹脂を分散させる方法としては、ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、コロイドミル、衝突式メディアレス分散機、貫通式メディアレス分散機等の方法を用いることができる。

また本発明の電荷輸送層を形成する塗布液の分散例としては、溶媒に溶解した結着樹脂、電荷輸送材料などの溶液中にフッ素系樹脂粒子を分散する方法が挙げられる。

塗工液製造工程での塗工液の温度を０℃〜５０℃に制御する方法として、水で冷やす、風で冷やす、冷媒で冷やす、製造工程の室温を調節する、温水で暖める、熱風で温める、ヒーターで暖める、発熱しにくい材料で塗工液製造設備を作る、放熱しやすい材料で塗工液製造設備を作る、蓄熱しやすい材料で塗工液製造設備を作るなどの方法が利用できる。塗工液前混合方法として、スターラー、攪拌羽による攪拌、ロールミル、サンドミル、アトライター、ボールミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、等の方法が利用できる。分散方法として、サンドミル、アトライター、ボールミル、高圧ホモジナイザー、超音波分散機、ロールミル等の方法が利用できる。

また、本発明において分散液の分散安定性を向上させるため、および塗膜形成時の凝集を防止するために分散助剤を少量添加することも有効である。分散助剤として、フッ素系界面活性剤、フッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマー、シリコーンオイル等が挙げられる。

電荷輸送層に含有される電荷輸送物質としては、公知のものならいかなるものでも使用可能であるが、下記に示すものを例示することができる。2,5-ビス(p-ジエチルアミノフェニル)-1,3,4-オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体、1,3,5-トリフェニル-ピラゾリン、1-[ピリジル-(2)]-3-(p-ジエチルアミノスチリル)-5-(p-ジエチルアミノスチリル)ピラゾリンなどのピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ(P-メチル)フェニルアミン、N,N’-ビス(3,4-ジメチルフェニル)ビフェニル-4-アミン、ジベンジルアニリン、9,9-ジメチル-N,N’-ジ(p-トリル)フルオレノン-2-アミンなどの芳香族第3級アミノ化合物、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’-ジアミンなどの芳香族第3級ジアミノ化合物、3-(4’ジメチルアミノフェニル)-5,6-ジ-(4’-メトキシフェニル)-1,2,4-トリアジンなどの1,2,4-トリアジン誘導体、4-ジエチルアミノベンズアルデヒド-1,1-ジフェニルヒドラゾン、4-ジフェニルアミノベンズアルデヒド-1,1-ジフェニルヒドラゾン、[p-(ジエチルアミノ)フェニル](1-ナフチル)フェニルヒドラゾンなどのヒドラゾン誘導体、2-フェニル-4-スチリル-キナゾリンなどのキナゾリン誘導体、6-ヒドロキシ-2,3-ジ(p-メトキシフェニル)-ベンゾフランなどのベンゾフラン誘導体、p-(2,2-ジフェニルビニル)-N,N’-ジフェニルアニリンなどのα-スチルベン誘導体、エナミン誘導体、N-エチルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、ポリ-N-ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質。クロラニル、ブロモアニル、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、2,4,5,7-テトラニトロ-9-フルオレノン等のフルオレノン化合物、2-(4-ビフェニル)-5-(4-t-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾールや2,5-ビス(4-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ビス(4-ジエチルアミノフェニル)1,3,4オキサジアゾールなどのオキサジアゾール系化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物、3,3',5,5'テトラ-t-ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物などの電子輸送物質。あるいは以上に示した化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などがあげられる。これらの電荷輸送材料は、１種又は２種以上を組み合せて使用できる。

電荷輸送層の結着樹脂は公知のものであればいかなるものでも使用することが出来るが、電機絶縁性のフィルム形成可能な樹脂が好ましい。例えば、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、スチレンーブタジエン共重合体、塩化ビニリデンー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、フェノールーホルムアルデヒド樹脂、スチレンーアルキッド樹脂、ポリーＮ―カルバゾール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフォルマール、ポリスルホン、カゼイン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、フェノール樹脂、ポリアミド、カルボキシーメチルセルロース、塩化ビニリデン系ポリマーワックス、ポリウレタン等があげられるが、これらに限定されるものではない。これらの結着樹脂は、単独又は２種類以上混合して用いられるが、特に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、アクリル樹脂が電荷輸送材との相溶性、溶剤への溶解性、強度の点で優れ好ましく用いられる。結着樹脂と電荷輸送物質との配合比(重量比)はいずれの場合も任意に設定することができるが、電気特性低下、膜強度低下に注意しなくてはならない。電荷輸送材料と上記結着樹脂との配合比は１０：１〜１：５が好ましい。電荷輸送層の厚みは５〜５０μｍ、好ましくは１０〜４０μｍが適当である。さらにこの電荷輸送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。塗布に用いる溶剤としては、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。

さらに、本発明の電子写真感光体には電子写真装置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・光安定剤などの添加剤を添加する事ができる。

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、有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤の具体的な化合物例として、フェノール系酸化防止剤では2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、スチレン化フェノール、n-オクタデシル-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、2,2'-メチレン-ビス-(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2-t-ブチル-6-(3'-t-ブチル-5'-メチル-2'-ヒドロキシベンジル)-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)、4,4'-チオ-ビス-(3-メチル 6-t-ブチルフェノール)、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、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、3,9-ビス[2-[3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。ヒンダードアミン系化合物ではビス(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-テトラメチルピペリジン、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、コハク酸ジメチル-1-(2-ヒドロキシエチル)-4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)イミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイミル}{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,3,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}]、2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-n-ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)、N,N'-ビス(3-アミノプロピル)エチレンジアミン-2,4-ビス[N-ブチル-N-(1,2,2,6,6,-ペンタメチル-4ピペリジル)アミノ]-6-クロロ-1,3,5-トリアジン縮合物などが挙げられる。有機イオウ系酸化防止剤としてジラウリル-3,3'-チオジプロピオネート、ジミリスチル-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、ペンタエリスリトール-テトラキス-(β-ラウリル-チオプロピオネート)、ジトリデシル-3,3'-チオジプロピオネート、2-メルカプトベンズイミダゾールなどが挙げられる。有機燐系酸化防止剤としてトリスノニルフェニルフォスフィート、トリフェニルフォスフィート、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-フォスフィートなどが挙げられる。

有機硫黄系および有機燐系酸化防止剤は２次酸化防止剤と言われフェノール系あるいはアミン系などの1次酸化防止剤と併用することにより相乗効果を得ることができる。

また、光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ジチオカルバメート系、テトラメチルピペリジン系などの誘導体が挙げられる。

ベンゾフェノン系光安定剤として2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクト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などが挙げられる。ベンゾトリアゾール系系光安定剤として2-(-2'-ヒドロキシ-5'メチルフェニル-)-ベンゾトリアゾール、2-[2'-ヒドロキシ-3'-(3'',4'',5'',6''-テトラ-ヒドロフタルイミド-メチル)-5'-メチルフェニル]-ベンゾトリアゾール、2-(-2'-ヒドロキシ-3'-t-ブチル 5'-メチルフェニル-)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3'-t-ブチル 5'-メチルフェニル-)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-t-ブチルフェニル-)-ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-5'-t-オクチルフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ 3',5'-ジ-t-アミルフェニル-)-ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。その他の化合物として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、ニッケルジブチル-ジチオカルバメートなどがある。

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せしめることができる。本発明の感光体に使用可能な電子受容性物質としては、例えば無水琥珀酸、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、フタル酸などをあげる事ができる。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よい。また、電荷輸送層にはシリカやＰＴＦＥのような微粒子を含有させることもできる。

また塗布液には塗膜の平滑性向上のためのレベリング剤としてシリコーンオイル等を微量添加することもできる。

［感光体の実施例１：比較例および実施例１に使用した感光体］
酸化亜鉛（テイカ社製品、平均粒子径７０ｎｍ、比表面積値１５ｍ２／ｇ）１００重量部をトルエン５００重量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３、信越化学社製）１．２５重量部を添加し、２時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、１２０℃で２時間焼き付けを行い、表面処理酸化亜鉛顔料を得た。

次に、表面処理酸化亜鉛顔料６０重量部と、硬化剤としてのブロック化イソシアネート（スミジュール３１７５、住友バイエルンウレタン社製）１３．５重量部と、ブチラール樹脂（ＢＭ−１、積水化学社製）１５重量部と、をメチルエチルケトン８５重量部に溶解した。この溶液３８重量部とメチルエチルケトン２５重量部とを混合し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散処理を行った。得られた分散液に、触媒としてのジオクチルスズジラウレート０．００５重量部と、シリコーン樹脂粒子トスパール１４５（ＧＥ東芝シリコーン社製）３．４重量部とを添加し、下引層塗布用液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて長さ３４０ｍｍ、内径φ３８ｍｍ、外径φ４０ｍｍのアルミニウム基材上に塗布し、１７０℃、４０分の乾燥硬化を行い厚さ２５μｍの下引層を得た。

電荷発生材料として、Ｃｕｋα線を用いたＸ線回折スペクトルのブラッグ角度(２θ±０．２°)が少なくとも７．５°、９．９°、１２。５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン１５部、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニカー）１０重量部、及びｎ−ブチルセテート３００重量部からなる混合物をサンドミルを用いて４時間分散させた。この液を上記下引き層上に浸漬塗布し、乾燥して、層厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。次に電荷輸送物質として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４重量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４０、０００）６重量部、テトラヒドロフラン２３重量部、トルエン１０重量部に混合溶解し、さらに２、６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２重量部を混合して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚３５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を得た。

［感光体の実施例２］
実施例１に使用した感光体の電荷輸送層の代わりに、以下のようにしてなる電荷輸送層を形成した。４フッ化エチレン樹脂粒子１重量部及びフッ素系グラフトポリマー０．０２重量部とテトラヒドロフラン５重量部、トルエン２重量部とともに十分攪拌混合し、４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を得た。次に電荷輸送物質として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４重量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量４００００）６重量部、テトラヒドロフラン２３重量部、トルエン１０重量部に混合溶解した後、前記４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて攪拌混合した後、微細な流露を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（ナノマイザー株式会社製、商品名ＬＡ-３３Ｓ）を用いて、４００Ｋｇｆ／ｃｍ^２まで昇圧しての分散処理を６回繰り返し、４フッ化エチレン樹脂粒子分散液を得た。さらに、２、６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２重量部を混合して電荷輸送層形成用塗布液を得た。この塗布液を電荷発生層上に塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚３５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を得た。

表４に、帯電電位一定制御の比較例と、上述した感光体の実施例１、２に記載した感光体を用いたテスト結果を示す。実施例１と同じ感光体を用い，帯電電位一定制御を行った比較例では、５万枚程度プリントを行うと、カブリが発生してしまうのに対して、帯電制御を実施した実施例１では７万枚以上のプリントでも良好な画像を得ることができた。また、実施例２では、電荷輸送層にフッ素系粒子を分散した感光体を用いており、９万枚以上に渡って良好な画像を得ることができた。

このように本実施例は、少なくとも金属酸化物を有する下引き層を使用することで、下引き層の体積抵抗及びその環境依存性を容易に且つ確実に制御することができ、リーク防止性と電気特性との双方をより向上させることができるので、電荷輸送層の厚膜化に際してもさらに効果的に「カブリ」を防止することが可能である。

また、少なくとも有機粒子あるいは無機粒子と電荷輸送性材料と結着樹脂を含有した電荷輸送層を有する電子写真感光体と組み合わせることで、感光体の対摩耗性を向上させることが可能であり、より長期に渡って「カブリ」などのない、良好な画質を維持することができる。

また、少なくともＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°、９．９°、１２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニンを含む高感度の電荷発生層を用いているので、安価なＬＥＤのように露光量が少ないシステムでも、厚膜〜膜減りまで良好な画質を維持することができる。

上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

画像形成装置の構成を示す図である。感光体周りの構成を示す図である。感光体周りの構成を示す図である。感光体周りの構成を示す図である。帯電ロールの印加電圧Ｖｐｐを変更していった時の転写ロールに流れる電流Ｉｂｔｒと、感光体表面電位Ｖｈとを示す図である。（Ａ）は、帯電ロール印加電圧と、感光体表面電位との関係を感光体の膜厚を変えて複数回測定した結果を示す図であり、（Ｂ）は、感光体の膜厚と、感光体が飽和した時の帯電ロール印加電圧との関係を示す図である。環境による帯電ロールの押し付け抵抗の変化を示す図である。環境による転写ロール印加電圧の変化を示す図である。帯電ロール印加電圧Ｖｐｐと感光体膜厚との関係を環境を変えて測定した結果を示す図である。感光体の膜厚と、感光体帯電電位の狙い値との関係を示す図である。感光体表面電位と露光エネルギーとの関係を複数の膜ごとに測定した結果を示す図である。帯電ロールの印加電圧Ｖｐｐを変更していった時の転写ロールにかかる電圧ＶＩｂｔｒと、感光体表面電位Ｖｈとを示す図である。帯電ロールの構造を示す図である。帯電ロールの接触抵抗の測定方法を説明するための図である。電極の抵抗を測定する方法を説明するための図である。転写ロールの構造を示す図である。

符号の説明

１画像形成装置
２感光体ドラム
３帯電器
４ＲＯＳ
５現像器
６転写手段
７感光体クリーナ
８除電ランプ
９転写材
１０定着器
１１クリーニングブラシ
１２クリーニングブレード
１３フィードロール
１４二次転写ロール
１５二次転写用対向ロール
１６中間体クリーナ
２１帯電ロール
２２、２４、３１直流電源
２３交流電源
２５電流検知部
２６転写ロール
２７毛ブラシ
２８定電流源
２９電圧検知
３０制御部
３２電流検知部

Claims

像担持体を所定電位に帯電させる帯電部材と、
前記像担持体に接触または近接して配置された接触部材と、
前記帯電部材に印加する交流電圧の振幅を変化させていったときに、前記接触部材に流れる電流又は前記接触部材にかかる電圧から前記像担持体の膜厚を推定し、該膜厚の推定値に基づいて前記像担持体に印加する直流電圧の目標値を変更する制御手段と、を有することを特徴とする帯電装置。
前記接触部材に流れる電流から、前記像担持体が飽和するときの前記交流電圧の振幅を求める第１のテーブルと、
前記交流電圧の振幅から、前記像担持体の膜厚の推定値を求める第２のテーブルと、
前記像担持体の膜厚に応じた前記直流電圧の目標値を求める第３のテーブルとを有し、
前記制御手段は、前記第１、第２及び第３のテーブルを参照して前記直流電圧の目標値を変更することを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
前記制御手段は、前記接触部材に流れる電流を制御して前記接触部材にかかる電圧の測定精度を高める、又は前記接触部材にかかる電圧を制御して前記接触部材に流れる電流の測定精度を高めることを特徴とする請求項１または２記載の帯電装置。
前記制御手段は、前記接触部材に印加する電圧又は電流を、画像形成時と、前記接触部材に流れる電流又は前記接触部材にかかる電圧の測定時とで変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の帯電装置。
少なくとも温度と湿度とを測定する環境検知手段を有し、
前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記直流電圧の目標値を補正することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の帯電装置。
少なくとも温度と湿度とを測定する環境検知手段を有し、
前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記接触部材に印加する前記電圧又は電流を変更することを特徴とする請求項３記載の帯電装置。
前記接触部材は、トナー像を転写する転写部材を兼ねることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の帯電装置。
前記接触部材は、前記被帯電体上の残留トナー像を清掃する清掃部材を兼ねることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の帯電装置。
前記接触部材は、表面の汚れを清掃する清掃部材を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の帯電装置。
請求項１から９のいずれか１項記載の帯電装置を備え、
前記帯電部材に印加する直流電圧を調整することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、検出した前記被帯電体の膜厚と、具備する露光装置の露光強度によって前記直流電圧の目標値を補正することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
前記像担持体が、導電性基体上に少なくとも下引き層と感光層を有し、前記下引き層が少なくとも金属酸化物を含有して形成された電子写真感光体であることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
前記像担持体が、導電性基体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を有する電子写真感光体であり、
前記電荷発生層が少なくともＣｕＫα特性Ｘ線を用いたＸ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角度（２θ±０．２°）７．５°、９．９°、１２．５°、１６．３°、１８．６°、２５．１°及び２８．３°に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニンを含むことを特徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
前記像担持体が導電性基体上に少なくとも電荷発生層と電荷輸送層を有する電子写真感光体であり、
前記電荷輸送層層が少なくとも有機粒子あるいは無機粒子と電荷輸送性材料と結着樹脂を含有して形成されることを特徴とする請求項１２または１３記載の画像形成装置。