JP2010107696A

JP2010107696A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010107696A
Application number: JP2008279232A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Egawa; 和宏江川; Yukio Fujiwara; 由貴男藤原; Hidetoshi Kami; 英利紙
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-13

Abstract

【課題】ブレードクリーニングをした時のクリーニングブレードのメクレ、ビビリ等が改善され、球形トナーを使用した時でもトナーすり抜けが発生しにくく、さらに電子写真感光体表面に潤滑材を塗布されやすくすることで、高耐久化と画質安定化の両立を実現した画像形成装置を提供する。
【解決手段】導電性支持体２１上に少なくとも電荷発生層２５，電荷輸送層２６からなる感光層と塗工液が硬化されてなる表面層２８とを有する電子写真感光体と、潤滑剤を該電子写真感光体の表面に供給する手段と、を備える画像形成装置において、表面層２８は、表面にクレーター形状の凹部を複数有し、且つ層中にメタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルの粒を分散させて有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレードクリーニングをした時のクリーニングブレードのメクレ、ビビリ等が改善され、球形トナーを使用した時でもトナーすり抜けが発生しにくい、また、長期使用においても上記効果を持続できる、高耐久化と画質安定化の両立を実現した画像形成装置に関するものである。

一般的に、電子写真感光体は、像形成プロセスにおいて、帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除電（もしくは除電及びクリーニング）の繰り返し過程を経る。帯電及び露光により形成された静電潜像は、トナーを含んだ現像剤により顕像化されトナー画像となる。さらに、このトナー画像は、転写手段により紙等の転写材に転写されるが、全てのトナーが転写されるわけではなく、一部が電子写真感光体上に残留する。この残留トナーを除去しないと、繰り返しプロセスにおいて汚れ等のない高品質な画像を得ることができない。そのために、残留トナーをクリーニングすることが必要となる。クリーニング手段としては、ファーブラシ、磁気ブラシ及びブレード等を用いたものが代表的であるが、クリーニングの精度や装置構成等の点から、ブレードクリーニングが主に採用されている。

ブレードクリーニングとして使用されるクリーニングブレードは、支持体に板状のポリウレタン等の素材からなる弾性部材を取り付けたものであって、感光層の表面に加圧当接させる構成となっている。また、電子写真感光体へのブレードの当接形態としては、電子写真感光体の回転方向に対し、カウンター方向のものとトレーディング方向のものがある。クリーニングの精度から前者のカウンター方向の当接形態を採用する装置が多い。クリーニングブレード等の像担持体表面の機械的摺擦は、電子写真感光体の表面の摩耗につながり、感光層の表面が摩耗すると、電子写真感光体の感光特性が劣化して、そのために、適正な静電潜像の形成ができなくなる。また、摩擦力の上昇は、クリーニングブレードの局所的なエッジ欠けや、発熱量の増大によるトナー融着の発生につながる。

ここで、従来の画像形成に使用される電子写真感光体は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、アモルファスセレン系（ａ−Ｓｅ、ａ−Ｓｅ−Ｔｅ、ａ−Ａｓ₂Ｓｅ₃）、アモルファスシリコン系（ａ−Ｓｉ：Ｈ）等の化合物を感光層に有するものであるが、近年では、作製が容易であること、高感度設計が可能であること、低コストであること、無公害であること等の多くのメリットを有する有機系の化合物を感光層に有するものが主流になってきている。

これらの電子写真感光体は、電子写真画像形成プロセスにおいて、機械的外力、電気的または化学的なハザードに曝されるため、種々の劣化を来たす。特に、最近においてはカラー画像を出力が増加し、繰り返し長期にわたって使用する電子写真有機感光体に従来以上にこれらの劣化に対する耐久性が要求されている。

この観点からみると、有機感光体は、表面層が低分子電荷輸送材料と不活性高分子を主成分としているため一般に柔らかく、電子写真プロセスにおいて繰り返し使用された場合、現像システムやクリーニングシステムによる機械的な負荷により摩耗が発生しやすいという欠点を有している。この様な感光体の摩耗は、感度の劣化、帯電性の低下などの電気的特性を劣化させ、画像濃度低下、地肌汚れ等の異常画像の原因となる。また摩耗が局所的に発生した傷は、クリーニング不良によるスジ状汚れ画像をもたらす。しかし、近年では、有機系の感光体においても表面を硬化させたり、フィラーを含有させた保護層を積層させたりすることによって、感光体の耐摩耗性や耐傷性が飛躍的に向上されている。

しかし、感光体の耐摩耗性が向上すると、クリーニング工程におけてクリーニングブレードのビビリやメクレといった問題が発生しやすくなる。ここで、クリーニングブレードのビビリとは、クリーニングブレードと電子写真感光体の表面との摩擦抵抗が大きくなることによりクリーニングブレードが振動する現象であり、クリーニングブレードのメクレとは、電子写真感光体の移動方向にクリーニングブレードが反転してしまう現象である。また、現在では高画質化の要求からトナー粒子の小粒径化に伴いクリーニング性を上げる目的でクリーニングブレードのゴム硬度の上昇と当接圧力の上昇が余儀なくされているため、この問題がより顕著になっている。

このクリーニングブレードのビビリやメクレを抑制する方法として、電子写真感光体の平滑な表面を適度に粗面化する方法と電子写真感光体表面に潤滑剤を塗布する方法がある。

一つ目の粗面化方法については、電子写真感光体の平滑な表面を適度に粗面化することにより、クリーニングブレードと電子写真感光体の表面との接触面積を減少させることで、クリーニングブレードと電子写真感光体の表面との摩擦抵抗が低減することが知られている。電子写真感光体の表面を粗面化する技術としては、例えば、特許文献１には、表面層に粒子を含有させることで、電子写真感光体の表面を粗面化する技術が開示されている。また、特許文献２には、フィルム状研磨材を用いて表面層の表面を研磨することによって、電子写真感光体の表面を粗面化する技術が開示されている。また、特許文献３では、電子写真感光体の表面に後処理をすることで、その表面にディンプル形状の凹部を形成する技術が開示されている。しかし、上記の従来技術では、球形トナーを使用する際にクリーニングブレードの当接圧を高くした場合に、上述のクリーニングブレードのビビリやメクレの問題に十分に解決するにはいたらなかった。なお長期の使用において粗面化した表面が破壊されていき、その形状の維持することは難しかった。

二つ目の潤滑剤を塗布する方法については、潤滑剤を感光層の表面に適用するに当たっては、棒状に成形された潤滑剤成形物をブラシローラー等で削り取りながら感光層の表面に塗布した後、この感光層の表面にクリーニングブレードを摺接させて潤滑剤の被膜を形成している。この潤滑剤としては、古くからステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩が使用されている。

しかし、電子写真感光体にステアリン酸亜鉛の様な固形潤滑剤を外部供給した場合、感光体表面に固形潤滑剤が十分に受容できない不具合がある。この種の感光体は凹凸が観測不能となる程平滑なものが多い。よって、この受容性の不良は感光体の表面平滑性が原因していると考えられる。これに対し、特許文献４には、感光体表面の粗面化によって潤滑性物質を安定供給する技術が開示されている。しかし、この技術では、初期において潤滑剤が感光体を被覆しておらず、クリーニングブレードのメクレを完全に防止することは難しかった。

さらに、固形潤滑剤を感光体表面に外添する画像形成装置では感光体の固形潤滑剤の受容性が感光体摩耗速度に影響したりトナーのクリーニング性に影響したりしてプリント画像の品質を左右させてしまう。現在、高耐久の架橋型樹脂表面層を積層する感光体に固形潤滑剤の受容性を十分に改良する技術は未だ得られていないのが実情である。
このように、従来の技術では、クリーニングブレードのメクレやビビリの防止とトナーすり抜けを抑制することは難しかった。

特開昭５２−０２６２２６号公報特開平０２−１３９５６６号公報特許第３９３８２０９号公報特開２００７−７９２４４号公報

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、ブレードクリーニングをした時のクリーニングブレードのメクレ、ビビリ等が改善され、球形トナーを使用した時でもトナーすり抜けが発生しにくく、さらに電子写真感光体表面に潤滑材を塗布されやすくすることで、高耐久化と画質安定化の両立を実現した画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、導電性支持体上に少なくとも感光層と硬化性表面層を有する電子写真感光体とステアリン酸亜鉛をブラシ状ローラで掻きとり電子写真感光体に入力する手段を有する画像形成装置において、感光体の表面にクレーター形状の凹部を複数形成し、かつ表面層中にメタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルを局在させることにより、前記課題を効果的に改善できることを発見して本発明を成すに至った。

すなわち、前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕導電性支持体上に少なくとも感光層と塗工液が硬化されてなる表面層とを有する電子写真感光体と、潤滑剤を該電子写真感光体の表面に供給する手段と、を備える画像形成装置において、前記表面層は、表面にクレーター形状の凹部を複数有し、且つ層中にメタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルの粒を分散させて有していることを特徴とする画像形成装置。
〔２〕前記反応性シリコーンオイルは、その官能基数が２であり、且つ該官能基数に対する分子量の割合が５００〜４０００であって、前記塗工液における該反応性シリコーンオイルの含有量が塗工液固形分に対して１〜２５重量％であることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
〔３〕前記反応性シリコーンオイルは、その官能基数が１であり、且つ該官能基数に対する分子量の割合が４０００〜１２０００であって、前記塗工液における該反応性シリコーンオイルの含有量が塗工液固形分に対して１〜１０重量％であることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置。
〔４〕前記表面層は、少なくともトリフェニルアミン構造を有する電荷輸送性化合物の架橋体から構成されることを特徴とする前記〔１〕〜〔３〕いずれかに記載の画像形成装置。
〔５〕前記表面層は、少なくとも下記一般式（１）で表される電荷輸送性化合物の架橋体から構成されることを特徴とする前記〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の画像形成装置。

（式中、ｄ、ｅ、ｆはそれぞれ０または１の整数、Ｒ_１３は水素原子、メチル基を表し、Ｒ_１４、Ｒ_１５は水素原子以外の置換基で炭素数１〜６のアルキル基を表し、複数の場合は異なってもよい。ｇ、ｈは０〜３の整数を表す。Ｚは単結合、メチレン基、エチレン基、
又は

を表す。）
〔６〕前記表面層は、フィラー微粒子を含有することを特徴とする前記〔１〕〜〔５〕いずれかに記載の画像形成装置。
〔７〕前記感光層は、導電性支持体側から下引き層、電荷発生層、電荷輸送層の積層構成であることを特徴とする前記〔１〕〜〔６〕いずれかに記載の画像形成装置。
〔８〕少なくとも重合トナーを用いて現像することを特徴とする前記〔１〕〜〔７〕いずれかに記載の画像形成装置。

導電性支持体上に少なくとも感光層と塗工液が硬化されてなる表面層とを有する電子写真感光体と、潤滑剤を該電子写真感光体の表面に供給する手段と、を備える画像形成装置において、前記表面層は、表面にクレーター形状の凹部を複数有し、且つ層中にメタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルの粒を分散させて有していることにより、ブレードクリーニングをした時のクリーニングブレードのビビリ、メクレ等が改善され、球形トナーを使用した時でもトナーすり抜けが発生しにくい、高耐久化と画質安定化の両立を実現した画像形成装置が得られる。

以下に、本発明に係る画像形成装置の構成について説明する。
本発明は、導電性支持体上に少なくとも感光層と塗工液が硬化されてなる表面層（硬化性表面層）とを有する電子写真感光体と、潤滑剤を該電子写真感光体の表面に供給する手段（例えば、ステアリン酸亜鉛をブラシ状ローラで掻きとり電子写真感光体に入力する手段）と、を備える画像形成装置において、前記表面層は、表面にクレーター形状の凹部を複数有し、且つ層中にメタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルの粒を分散させて有している（メタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルが局在している）。
以下、本発明について詳細に説明する。

＜電子写真感光体＞
本発明における電子写真感光体（感光体ともいう）の表面のクレーター形状の凹部は、メタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルと硬化性樹脂との反応性を利用したものである。ここでのクレーター形状とは、表面がお椀上に凹んでいる形状をいう。具体的には、硬化性樹脂の中に取り込まれなかった反応性シリコーンオイルが感光体の表面に析出し、それが表面のクレーター形状の凹部を形成するというものである。さらに硬化性樹脂と反応しなかった反応性シリコーンオイルで、表面にも析出しなかった分は、表面層中に局在している。局在とは、表面層中に前記反応性シリコーンオイルが液滴状の粒の状態で分散していることをいう。

上述のクレーター形状の凹部が感光体の表面に形成されることで、すくなくとも下記の三つの効果があると考えられる。
１．クリーニングブレードメクレの防止
２．潤滑材の塗布性の向上
３．クリーニングブレードと感光体との接触面積の低減によるブレード挙動の安定化

前記１については、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を感光体表面に供給する機構がある場合、この潤滑剤が感光体を被覆していればクリーニングブレードのメクレは抑制できる。が、しかし潤滑剤が感光体を被覆するまでにはある程度の時間がかかってしまうため、初期のブレードメクレを抑制することは難しかった。そこで、本発明における電子写真感光体は、初期より感光体表面にブリードアウトした反応性シリコーンオイルが存在するようにしているため、初期のブレードメクレを防止することが可能となった。

また、感光体表面を粗面化し、クリーニングブレードと感光体との摩擦力を低減することでこのブレードメクレを抑制するという技術が開示されているが、この技術では、球形トナーをクリーニングする際にクリーニングブレードを強く押し当てた場合（つまり、線圧を高くした場合）のクリーニングブレードのメクレを防止することが難しかった。

前記２については、感光体表面にクレーター形状の凹部が存在することで、潤滑剤であるステアリン酸亜鉛に対する受容性が向上できた。感光体のステアリン酸亜鉛に対する受容性は表面形状で変化する。表面を平滑なものからクレーター形状の凹部を付与した表面にすることで、接触面積が増え、感光体が保持できる潤滑剤の量が増える。さらに、クレーター形状の凹部があるために、平滑な表面の場合と比較して、クリーニングブレードにおける潤滑剤の塗布において、圧力が掛かりやすくなるため、感光体上にブラシから供給された潤滑剤の粒が延展されやすくなる。

また、一般に帯電ハザードやクリーニングブレードとの接触ハザードから感光体を保護するため、多量の潤滑剤を感光層の表面に供給する必要がある。しかし、多量の潤滑剤を感光層の表面に供給すると、帯電ローラ汚れにより帯電不良が発生したり、棒状に成形された潤滑剤成形物を大きなものにする必要が生じたりする。これに対して、本発明の電子写真感光体は、クレーター形状の凹部により潤滑剤の塗布効率が向上し、さらにその表面に反応性シリコーンオイルが析出してくるため、潤滑剤の消費量を必要最低限にすることができ、長期に渡って効果を持続できる。

前記３については、感光体表面にクレーター形状の凹部を形成することで、クリーニングブレードと電子写真感光体との接触面積を低減することができ、クリーニングブレードと電子写真感光体の表面との摩擦抵抗が小さくなり、クリーニングブレードのビビリや大きなエッジ引き込みの発生を抑制できる。また、これによりクリーニングブレード摩耗の抑制効果も得られる。

また、表面層中に反応性シリコーンオイルが局在していることにより、クレーター形状を持続させる効果がある。これは後処理によって感光体表面にクレーター形状を形成した場合、その形状は最表面ののみに付与されているため、長期使用によって前述の感光体の表面のクレーター形状の凹部が破壊されると、表面形状による効果が失われてしまう。

これに対し、本発明においる電子写真感光体は表面層中に反応性シリコーンオイルが分散されていることにより、たとえ膜が削れてしまった場合においても、その反応性シリコーンオイルが形成していた空隙が現れ、クレーター形状の凹部が持続的に表面に形成されるようになる。また、その過程において、反応性シリコーンオイルが順次表面に析出してくるため、より高い低μ効果が得られると考えられる。さらに、本発明は粗面化のための後処理を必要とせず、この点においても有利である。なお、表面層中に局在している反応性シリコーンオイルは、球状であることが好ましい。

以下、図面を参照しつつ本発明の電子写真感光体について詳細に説明する。
図１は、本発明の層構成を有する電子写真感光体の一例を模式的に示す断面図であり、導電性支持体２１上に電荷発生層２５と電荷輸送層２６と架橋型樹脂表面層（硬化性表面層、表面層ともいう）２８が設けられている。
図２は、本発明の更には別の層構成を有する電子写真感光体の一例を模式的に示す断面図であり、導電性支持体２１と電荷発生層２５の間に下引き層２４が設けられ、電荷発生層２５の上に電荷輸送層２６と架橋型樹脂表面層（硬化性表面層）２８が設けられている。
以下、各層の詳細について説明する。

［導電性支持体］
導電性支持体２１としては、体積抵抗１０^１０Ω・ｃｍ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、鉄などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの酸化物を、蒸着またはスパッタリングによりフィルム状または円筒状のプラスチック、紙などに被覆したもの、或いはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板、及び、それらを、ＤｒａｗｉｎｇＩｒｏｎｉｎｇ法、ＩｍｐａｃｔＩｒｏｎｉｎｇ法、ＥｘｔｒｕｄｅｄＩｒｏｎｉｎｇ法、ＥｘｔｒｕｄｅｄＤｒａｗｉｎｇ法、切削法等の工法により素管化後、切削、超仕上げ、研磨などにより表面処理した管などを使用することができる。

［下引き層］
本発明に用いられる電子写真感光体には、導電性支持体と感光層との間に下引き層２４を設けることができる。下引き層２４は、接着性の向上、モワレの防止、上層の塗工性の改良、導電性支持体からの電荷注入の防止などの目的で設けられる。

下引き層２４は通常、樹脂を主成分とする。通常、下引き層２４の上に感光層を塗布するため、下引き層２４に用いる樹脂は有機溶剤に難溶である熱硬化性樹脂が相応しい。特に、ポリウレタン、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂は以上の目的を十分に満たすものが多く、特に好ましい材料である。樹脂はテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノンなどの溶媒を用いて適度に希釈したものを塗料とすることができる。

また、下引き層２４には、伝導度の調節やモアレを防止するために、金属、または金属酸化物などの微粒子を加えてもよい。特に酸化チタンが好ましく用いられる。
微粒子はテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノンなど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、分散液と樹脂成分を混合した塗料とする。

下引き層２４は、以上の塗料を浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法などで導電性支持体２１上に成膜する。必要な場合、加熱硬化することで形成される。
また、下引き層２４の膜厚は２〜５μｍ程度が適当になるケースが多い。感光体の残留電位の蓄積が大きくなる場合、３μｍ未満にするとよい。

本発明における感光層は、電荷発生層２５と電荷輸送層２６を順次積層させた積層型感光層が好適である。

［電荷発生層］
積層型感光体における各層のうち、電荷発生層２５について説明する。
電荷発生層２５は、積層型感光層の一部を指し、露光によって電荷を発生する機能をもつ。この層は含有される化合物のうち、電荷発生物質を主成分とする。電荷発生層２５は必要に応じてバインダー樹脂を用いることもある。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。

無機系材料としては、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファスシリコンなどが挙げられる。アモルファスシリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子またはハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子などをドープしたものが好ましく用いられる。

一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることができ、例えば、チタニルフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンなどの金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾール骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、フルオレノン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、ペリレン系顔料などが挙げられる。このうち、金属フタロシアニン、フルオレノン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有する対称型若しくは非対称型のアゾ顔料およびペリレン系顔料は電荷発生の量子効率が軒並み高く、本発明に用いる材料として好適である。これらの電荷発生物質は、単独でも二種以上の混合物として用いてもよい。

電荷発生層２５に必要に応じて用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。また、後述する高分子電荷輸送物質を用いることもできる。このうちポリビニルブチラールが使用されることが多く、有用である。これらのバインダー樹脂は、単独でも二種以上の混合物として用いてもよい。

電荷発生層２５を形成する方法としては、大きく分けて真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法がある。
前者の方法には、真空蒸着法、グロー放電分解法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ（化学気相成長）法などがあり、上述した無機系材料や有機系材料からなる層が良好に形成できる。
また、キャスティング法によって電荷発生層２５を設けるには、上述した無機系または有機系電荷発生物質を、必要ならばバインダー樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノンなど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、分散液を適度に希釈して塗布すればよい。このうちの溶媒として、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノンは、クロロベンゼンやジクロロメタン、トルエンおよびキシレンと比較して環境負荷の程度が低いため好ましい。塗布は浸漬塗工法、スプレーコート法、ビードコート法などにより行うことができる。

以上のようにして設けられる電荷発生層２５の膜厚は通常、０．０１〜５μｍ程度が適当である。また、残留電位の低減や高感度化が必要となる場合、電荷発生層２５は厚膜化するとこれらの特性が改良されることが多い。反面、帯電電荷の保持性や空間電荷の形成など帯電性の劣化を来すことも多い。これらのバランスから電荷発生層２５の膜厚は０．０５〜２μｍの範囲がより好ましい。

また、必要により、電荷発生層２５中に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤などの低分子化合物およびレベリング剤を添加することもできる。これらの化合物は単独または二種以上の混合物として用いることができる。低分子化合物およびレベリング剤を併用すると感度劣化を来すケースが多い。このため、これらの使用量は概して、０．１〜２０ｐｈｒ、好ましくは、０．１〜１０ｐｈｒ、レベリング剤の使用量は、０．００１〜０．１ｐｈｒ程度が適当である。

［電荷輸送層］
電荷輸送層２６は、電荷発生層２５で生成した電荷を注入、輸送し、帯電によって設けられた感光体の表面電荷を中和する機能を担う積層型感光層の一部を指す。電荷輸送層２６の主成分は電荷輸送成分とこれを結着するバインダー成分と言うことができる。

電荷輸送物質に用いることのできる材料としては、低分子型の電子輸送物質、正孔輸送物質及び高分子電荷輸送物質が挙げられる。

電子輸送物質としては、例えば非対称ジフェノキノン誘導体、フルオレン誘導体、ナフタルイミド誘導体などの電子受容性物質が挙げられる。
これらの電子輸送物質は、単独でも二種以上の混合物として用いてもよい。

正孔輸送物質としては、電子供与性物質が好ましく用いられる。
その例としては、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、ブタジエン誘導体、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、チオフェン誘導体などが挙げられる。
これらの正孔輸送物質は、単独でも二種以上の混合物として用いてもよい。

また、以下に表される高分子電荷輸送物質を用いることができる。例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等のカルバゾ−ル環を有する重合体、特開昭５７−７８４０２号公報等に例示されるヒドラゾン構造を有する重合体、特開昭６３−２８５５５２号公報等に例示されるポリシリレン重合体、特開２００１−３３０９７３号公報の一般式（１）〜一般式（６）に例示される芳香族ポリカーボネートが挙げられる。これらの高分子電荷輸送物質は、単独または二種以上の混合物として用いることができる。特に特開２００１−３３０９７３号公報の例示化合物は静電特性面の性能が良好であり有用である。

高分子電荷輸送物質は、架橋型樹脂表面層２８を積層する際、低分子型の電荷輸送物質と比べて、架橋型樹脂表面層２８へ電荷輸送層２６を構成する成分の滲みだしが少なく、架橋型樹脂表面層２８の硬化不良を防止するのに適当な材料である。また、電荷輸送物質の高分子量化により耐熱性にも優れる性状から、架橋型樹脂表面層２８を成膜する際の硬化熱による劣化が少なく有利である。

電荷輸送層２６のバインダー成分として用いることのできる高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニル、ポリアリレート、ポリカーボネート、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、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、アルキド樹脂などの熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。このうち、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネートは電荷輸送成分のバインダー成分として用いる場合、電荷移動特性が良好な性能を示すものが多く、有用である。また、電荷輸送層２６はこの上層に架橋型樹脂表面層２８が積層されるため、電荷輸送層２６は従来型の電荷輸送層に対する機械強度の必要性が要求されない。このため、ポリスチレンなど、透明性が高いものの機械強度が多少低い材料で従来技術では適用が難しいとされた材料も、電荷輸送層２６のバインダー成分として有効に利用することができる。

これらの高分子化合物は単独または二種以上の混合物として、或いはそれらの原料モノマー二種以上からなる共重合体として、更には、電荷輸送物質と共重合化して用いることができる。

電荷輸送層２６の改質に際して電気的に不活性な高分子化合物を用いる場合にはフルオレン等の嵩高い骨格をもつカルドポリマー型のポリエステル、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、Ｃ型ポリカーボネートのようなビスフェノール型のポリカーボネートに対してフェノール成分の３，３’部位がアルキル置換されたポリカーボネート、ビスフェノールＡのジェミナルメチル基が炭素数２以上の長鎖のアルキル基で置換されたポリカーボネート、ビフェニルまたはビフェニルエーテル骨格をもつポリカーボネート、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクトンの様な長鎖アルキル骨格を有するポリカーボネート（例えば、特開平７−２９２０９５号公報に記載）やアクリル樹脂、ポリスチレン、水素化ブタジエンが有効である。
ここで電気的に不活性な高分子化合物とは、トリアリールアミン構造のような光導電性を示す化学構造を含まない高分子化合物を指す。

これらの樹脂を添加剤としてバインダー樹脂と併用する場合、光減衰感度の制約から、その添加量は、電荷輸送層２６の全固形分に対して５０ｗｔ％以下とすることが好ましい。

低分子型の電荷輸送物質を用いる場合、その使用量は４０〜２００ｐｈｒ、好ましくは７０〜１００ｐｈｒ程度が適当である。また、高分子電荷輸送物質を用いる場合、電荷輸送成分１００重量部に対して樹脂成分が０〜２００重量部、好ましくは８０〜１５０重量部程度の割合で共重合された材料が好ましく用いられる。

また、電荷輸送層２６に二種以上の電荷輸送物質を含有させる場合、これらのイオン化ポテンシャル差は小さい方が好ましく、具体的にはイオン化ポテンシャル差を０．１０ｅＶ以下とすることにより、一方の電荷輸送物質が他方の電荷輸送物質の電荷トラップとなることを防止することができる。このイオン化ポテンシャルの関係は電荷輸送層２６に含有する電荷輸送物質と後述する硬化性電荷輸送物質との関係についても同様にこれらの差は０．１０ｅＶにするとよい。
尚、本発明における電荷輸送物質のイオン化ポテンシャル値は理研計器社製大気雰囲気型紫外線光電子分析装置ＡＣ−１により一般的な方法で計測して得られた数値である。

また、高感度化を満足させるには電荷輸送成分の配合量を７０ｐｈｒ以上とすることが好ましい。また、電荷輸送物質としてα−フェニルスチルベン化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物の単量体、二量体およびこれらの構造を主鎖または側鎖に有する高分子電荷輸送物質は電荷移動度の高い材料が多く有用である。

電荷輸送層塗料を調製する際に使用できる分散溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類等を挙げることができる。このうち、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノンは、クロロベンゼンやジクロロメタン、トルエンおよびキシレンと比較して環境負荷の程度が低いため好ましい。これらの溶媒は単独としてまたは混合して用いることができる。

電荷輸送層２６は、電荷輸送成分とバインダー成分を主成分とする混合物ないし共重合体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。塗工方法としては浸漬法、スプレー塗工法、リングコート法、ロールコータ法、グラビア塗工法、ノズルコート法、スクリーン印刷法等が採用される。

電荷輸送層２６の上層には、架橋型樹脂表面層２８が積層されているため、この構成における電荷輸送層２６の膜厚は、実使用上の膜削れを考慮した電荷輸送層の厚膜化の設計が不要である。
したがって、電荷輸送層２６の膜厚は、実用上、必要とされる感度と帯電能を確保する都合、１０〜４０μｍ程度が適当であり、より好ましくは１５〜３０μｍ程度が適当である。

また、必要により、電荷輸送層２６中に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤などの低分子化合物およびレベリング剤を添加することもできる。これらの化合物は単独または二種以上の混合物として用いることができる。低分子化合物およびレベリング剤を併用すると感度劣化を来すケースが多い。このため、これらの使用量は概して、０．１〜２０ｐｈｒ、好ましくは、０．１〜１０ｐｈｒ、レベリング剤の使用量は、０．００１〜０．１ｐｈｒ程度が適当である。

［架橋型樹脂表面層］
表面層２８に含有させる電荷輸送材料としては、公知の電荷輸送性化合物を用いることができる。重合あるいは架橋性のモノマーやオリゴマーとしては、アクリロイルオキシ基やスチレン基を有する連鎖重合系の化合物、水酸基やアルコキシシリル基、イソシアネート基を有する逐次重合系の化合物が挙げられる。得られる電子写真特性、汎用性や材料設計、製造安定性の点から正孔輸送性化合物と連鎖重合系材料の組み合わせが好ましく、さらには正孔輸送性基およびアクリロイルオキシ基の両者を分子内に有する化合物を架橋させる系が特に好ましい。熱、光、放射線を用いて架橋硬化できる。架橋性樹脂は３次元に架橋されていることが好ましい。

（表面層のバインダー材料構成）
本発明においては、表面層２８自体を架橋或いは硬化された樹脂で構成することができる。重合或いは架橋可能な材料の組成としては、電荷輸送構造を含み（メタ）アクリロイルオキシ基を１つ以上有する化合物が利用できる。また、電荷輸送構造を含まない（メタ）アクリロイルオキシ基を１つ以上有するモノマーやオリゴマーと併用した組成の構成にしても良い。少なくとも塗工液中にこのような化合物を含有させて表面層を形成し、熱、光、或いは電子線、γ線等の放射線によるエネルギーを与えて架橋し硬化させてできる。例えば、以下の一般式（１）にある電荷輸送性化合物が挙げられる。

を表す。）

以下、例示化合物を挙げる。

（化合物例１）アクリル酸２−［４’−（ジ−ｐ−トリル−アミノ）−ビフェニル−４−イル］−エチル（下記、構造式（２））

（化合物例２）アクリル酸２−［４’−（ジ−ｐ−トリル−アミノ）−ビフェニル−４−イル］（下記、構造式（３））

ラジカル重合性を有する電荷輸送性の化合物の中でも上記一般式（１）のようなトリフェニルアミン骨格を有する化合物は電子写真感光体の高感度化に有利である。また、多くの化合物の中でも一般式（１）の構造体は膜内部の硬化性に優れ、極めて有利である。

表面層２８の膜厚は、０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、さらには１μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。

次に、本発明で使用される反応性シリコーンオイルは、ラジカル重合性官能基としてメタクリロイルオキシ基を有し、且つジメチルシロキサン構造を繰り返し単位として有することを特徴とした反応性シリコーン化合物である。
具体例としてラジカル重合性官能基が１つ及び２つのものをそれぞれ一般式（４），（５）に示す。

（上記一般式（４）中のＲ_４１はメタクリロイルオキシ基、Ｒ_４２，Ｒ_４３，Ｒ_４４，Ｒ_４５，Ｒ_４６は互いに同一又は異種の水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基又はアリール基、Ａは炭素数２〜６のアルキレン基または単結合、ｎは２以上の整数である。）

（上記一般式（５）中のＲ_４１，Ｒ_４６は、メタクリロイルオキシ基、Ｒ_４２，Ｒ_４３，Ｒ_４４，Ｒ_４５は互いに同一又は異種の水素原子または炭素数１〜１２のアルキル基又はアリール基、Ａは炭素数２〜６のアルキレン基または単結合、ｎは２以上の整数である。）

本発明で用いる、ラジカル重合性官能基を有し、且つジメチルシロキサン構造を繰り返し単位として有することを特徴とした反応性シリコーンオイルは、公知の方法としてメタクリル酸とアルキレングリコールとのエステルを得、これにトリメチルシリル化合物ないしポリジメチルシロキサン化合物を縮合反応させる方法、メタクリル酸とアリルアルコールなどとのエステルを得、これにトリメチルシリル化合物ないしポリジメチルシロキサン化合物を付加反応させる方法で調製することができるが、市販品を用いることもできる。

市販品としては、例えば、Ｘ−２２−１６４Ａ（官能基当量８６０、信越化学工業株式会社製）、Ｘ−２２−１６４Ｂ（官能基当量１６３０、信越化学工業株式会社製）、Ｘ−２２−１６４Ｃ（分子量２３７０、信越化学工業株式会社製）、Ｘ−２２−１６４E（官能基当量３９００、信越化学工業株式会社製）、Ｘ−２２−１７４ＤＸ（官能基当量４６００、信越化学工業株式会社製）、Ｘ−２２−２４２６（官能基当量１２０００、信越化学工業株式会社製）等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
ここでの官能基当量とは、官能基数に対する分子量の割合を意味する。これらの反応性シリコーンオイルは１種又は２種以上を混合して用いてもよい。

官能基当量に関しては、５００より低い場合は、反応性が高く膜中に取り込まれてしまう分が多くなり、表面のクレーター形状が形成されなくなる。逆に１２０００よりも高い場合は反応性が十分でなく、膜と反応しないシリコーンオイルが多くなり、多量に表面に出てくるため、狙いの膜が形成されない。

また、本発明の効果を得るためには、適切な添加量がある。反応性シリコーンオイルの官能基数（メタクリロイルオキシ基の数）が２で、且つ官能基当量が５００〜４０００である場合は、表面層２８を形成する塗工液固形分に対して１〜２５％であることが望ましい。１％より小さい場合は感光体表面にクレーター形状が十分に形成されなくなり、本発明の効果が十分に得られない。逆に２５％より多い場合には、電気特性の低下を引き起こす可能性がある。

また、反応性シリコーンオイルの官能基数（メタクリロイルオキシ基の数）が１で、且つ官能基当量が４０００〜１２０００である場合は、表面層２８を形成する塗工液固形分に対して１〜１０％であることが望ましい。１％より小さい場合は感光体表面にクレーター形状が十分に形成されなくなり、本発明の効果が十分に得られない。逆に、１０％より多い場合には、添加した反応性シリコーンオイルの表面へのブリードアウトが多くなり、正常な膜が得られない。

表面層２８の表面に形成されるクレーター形状の凹部の大きさについて、その直径は１μｍ〜１００μｍが望ましく、深さは０．０５μｍ〜１μｍが望ましく、さらに個数は１００μｍ^２当たり１〜５０個が望ましい。

また、表面層２８中に分散されている反応性シリコーンオイルの粒の大きさについては、その空隙の直径が０．１μｍ〜２μｍであることが望ましく、また個数は表面に垂直な断面（１０μｍ×６．７μｍ）の中に１０〜１００個程度存在することが望ましい。

本発明においては、表面層２８に耐摩耗性の観点からフィラー微粒子を含有させてもよい。このフィラー微粒子としては、以下のようなものが使用できる。
すなわち、有機性フィラー材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、カーボン微粒子などが挙げられる。カーボン微粒子としては、炭素が主成分の構造を有する粒子のことである。非晶質、ダイヤモンド、グラファイト、無定型炭素、フラーレン、ツェッペリン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等の構造を有する粒子である。これらの構造の中で水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン構造を有する粒子は、機械的及び化学的耐久性が良好である。水素を含有するダイヤモンド状カーボン若しくは非晶質カーボン膜とは、ＳＰ^３軌道を有するダイヤモンド構造、ＳＰ^２軌道を有するグラファイト構造、非晶質カーボン構造などの類似構造が混在した粒子のことである。ダイヤモンド状カーボンもしくは非晶質カーボン微粒子は、炭素だけで構成されるのではなく、水素、酸素、窒素、フッ素、硼素、リン、塩素、臭素、沃素等の他の元素が含有されていてもかまわない。無機性フィラー材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、酸化珪素、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の金属酸化物、チタン酸カリウムなどの無機材料が挙げられる。特に、フィラー微粒子の硬度の点からは、この中でも無機材料を用いることが有利である。特に金属酸化物が良好であり、さらには、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタンが有効に使用できる。また、コロイダルシリカやコロイダルアルミナなどの微粒子も有効に使用できる。

また、フィラー微粒子の平均一次粒径は、０．１〜１．０μｍであることが表面層２８の光透過率や耐摩耗性の点から好ましい。

表面層２８中のフィラー材料濃度は、高いほど耐摩耗性が高いので良好であるが、高すぎる場合には残留電位の上昇、表面層の書き込み光透過率が低下し、副作用を生じる場合がある。従って、概ね全固形分に対して、５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下程度である。

また更に、これらのフィラー微粒子は少なくとも一種の表面処理剤で表面処理させることが可能であり、そうすることがフィラー微粒子の分散性の面から好ましい。フィラー微粒子の分散性の低下は残留電位の上昇だけでなく、塗膜の透明性の低下や塗膜欠陥の発生、さらには耐摩耗性の低下をも引き起こすため、高耐久化あるいは高画質化を妨げる大きな問題に発展する可能性がある。表面処理剤としては、従来用いられている表面処理剤を使用することができるが、フィラー微粒子の絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。例えば、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、ジルコアルミネート系カップリング剤、高級脂肪酸等、あるいはこれらとシランカップリング剤との混合処理や、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、シリコーン、ステアリン酸アルミニウム等、あるいはそれらの混合処理がフィラー微粒子の分散性及び画像ボケの点からより好ましい。シランカップリング剤による処理は、画像ボケの影響が強くなるが、上記の表面処理剤とシランカップリング剤との混合処理を施すことによりその影響を抑制できる場合がある。表面処理量については、用いるフィラー微粒子の平均一次粒径によって異なるが、３〜３０ｗｔ％が適しており、５〜２０ｗｔ％がより好ましい。表面処理量がこれよりも少ないとフィラー微粒子の分散効果が得られず、また多すぎると残留電位の著しい上昇を引き起こす。これらフィラー微粒子材料は単独もしくは２種類以上混合して用いられる。

＜画像形成装置＞
以下、図面に沿って本発明で用いられる画像形成装置を説明する。
本発明の画像形成装置には後述する潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）を感光体表面に入力する手段（潤滑剤塗布装置）が取り付けられる。このため、本発明は電子写真感光体と潤滑剤塗布装置が同時に組み合わされたことを大きな特徴とする画像形成装置、ないし画像形成用モジュール、画像形成用プロセスカートリッジである。画像形成用モジュールと画像形成用プロセスカートリッジは必要に応じて他の手段を付加することもできる。また、電子写真感光体は反応性シリコーンオイルを含有する架橋型樹脂表面層を積層することも特徴の一つである。

図３は、本発明の画像形成装置を説明するための概略図であり、電子写真プロセスの概略を示すものである。なお、本発明は図３に示す構成に限定されるものではなく、後述するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
図３において、感光体１１は、架橋型樹脂表面層を積層する電子写真感光体である。感光体１１はドラム状の形状を示しているが、後述のようにシート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。

帯電手段１２は、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）、帯電ローラを始めとする公知の手段が用いられる。帯電手段は、消費電力の低減の観点から、感光体に対し接触若しくは近接配置したものが良好に用いられる。中でも、帯電手段への汚染を防止するため、感光体と帯電手段表面の間に適度な空隙を有する感光体近傍に近接配置された帯電機構が望ましい。転写手段１６には、一般に上記の帯電器を使用できるが、転写チャージャーと分離チャージャーを併用したものが効果的である。

露光手段１３、除電手段１Ａ等に用いられる光源には、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）などの発光物全般を挙げることができる。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などの各種フィルターを用いることもできる。

現像手段１４により感光体上に現像されたトナー１５は、印刷用紙やＯＨＰ用スライドなどの印刷メディア（記録媒体）１８に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、クリーニング手段１７により、感光体より除去される。クリーニング手段は、ゴム製のクリーニングブレードやファーブラシ、マグファーブラシ等のブラシ等を用いることができる。

図３の画像形成装置において、電子写真感光体１１に正（負）帯電を施し、画像露光を行うと、感光体１１の表面上には正（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）１５で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正（負）極性のトナー１５で現像すれば、ネガ画像が得られる。係る現像手段１４には、公知の方法が適用され、また、除電手段１Ａにも公知の方法が用いられる。

印刷メディア１８は、転写手段１６により電子写真感光体１１上のトナー像が転写され、さらに搬送されて、定着手段１９にて該トナー像が印刷メディア１８上に定着された後、排出される。

図４には、本発明による電子写真プロセスの別の構成例を示す。
図４において、感光体１１は、架橋型樹脂表面層を積層する電子写真感光体である。ここでは感光体１１はベルト状の形状を示しているが、ドラム状、シート状、エンドレスベルト状のものであってもよい。感光体１１は該感光体１１を架け渡した２つのロールである駆動手段１Ｃにより駆動され、帯電手段１２による帯電、露光手段１３による像露光、現像（図示せず）、転写手段１６による転写、クリーニング前露光手段１Ｂによるクリーニング前露光、クリーニング手段１７によるクリーニング、除電手段１Ａによる除電が繰返し行なわれる。図４においては、感光体１１（この場合は支持体が透光性である）の支持体側よりクリーニング前露光の光照射が行われる。

以上の電子写真プロセスは、本発明における実施形態を例示するものであって、もちろん他の実施形態も可能である。例えば、支持体側よりクリーニング前露光を行っているが、これは感光層側から行ってもよいし、また、像露光、除電光の照射を支持体側から行ってもよい。一方、光照射工程は、像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示されているが、他に転写前露光、像露光のプレ露光、およびその他公知の光照射工程を設けて、感光体に光照射を行うこともできる。

また、以上に示すような画像形成手段は、複写機、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でそれら装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジの形状は多く挙げられるが、一般的な例として、図５に示すものが挙げられる。図５の画像形成用プロセスカートリッジは、感光体１１、帯電手段１２、露光手段１３、現像手段１４、転写手段１６、クリーニング手段１７、除電手段１Ａを備えており、該画像形成用プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着すると、図３，図４に示す画像形成装置と同様に搬送されてきた印刷メディア１８にトナー像を転写し、ついで定着手段１９で定着処理されるようになる。なお、感光体１１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。

図６には本発明による画像形成装置の別の例を示す。
この画像形成装置では、感光体１１の周囲に帯電手段１２、露光手段１３、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の色毎の現像手段１４Ｂｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ、中間転写体である中間転写ベルト１Ｆ、クリーニング手段１７が順に配置されている。ここで、図中に示すＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの添字は上記のトナーの色に対応し、必要に応じて添字を付けたり適宜省略する。感光体１１は、支持体上に架橋型樹脂表面層が積層されてなる電子写真感光体である。各色の現像手段１４Ｂｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙは各々独立に制御可能となっており、画像形成を行う色の現像手段のみが駆動される。

感光体１１上に形成されたトナー像は中間転写ベルト１Ｆの内側に配置された第１の転写手段１Ｄにより、中間転写ベルト１Ｆ上に転写される。第１の転写手段１Ｄは感光体１１に対して接離可能に配置されており、転写動作時のみ中間転写ベルト１Ｆを感光体１１に当接させる。各色の画像形成を順次行い、中間転写ベルト１Ｆ上で重ね合わされたトナー像は第２の転写手段１Ｅにより、印刷メディア１８に一括転写された後、定着手段１９により定着されて画像が形成される。第２の転写手段１Ｅも中間転写ベルト１Ｆに対して接離可能に配置され、転写動作時のみ中間転写ベルト１Ｆに当接する。

転写ドラム方式の画像形成装置では、転写ドラムに静電吸着させた転写材に各色のトナー像を順次転写するため、厚紙にはプリントできないという転写材の制限があるのに対し、図６に示すような中間転写方式の画像形成装置では中間転写体１Ｆ上で各色のトナー像を重ね合わせるため、転写材の制限を受けないという特長がある。このような中間転写方式は、図６に示す装置に限らず前述の図３、図４、図５および後述する図７に記す画像形成装置、画像形成用プロセスカートリッジに適用することができる。

図７に、本発明による画像形成装置のさらに別の構成例を示す。
この画像形成装置は、トナーとしてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色を用いるタイプとされ、色毎に画像形成部が配設されている。また、各色の感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ（まとめて指すときは感光体１１と総称する）が設けられている。この画像形成装置に用いられる感光体１１は、支持体上に架橋型樹脂表面層が積層されてなる電子写真感光体である。また、各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの周りには、それぞれ帯電手段１２、露光手段１３、現像手段１４、クリーニング手段１７等が配設されている。また、直線上に配設された各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの各転写位置に接離する転写材担持体としての搬送転写ベルト１Ｇが２つのロールである駆動手段１Ｃにて掛け渡されている。また、この搬送転写ベルト１Ｇを挟んで各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋに対向する転写位置にはそれぞれ転写手段１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｂｋが配設されている。

図７の形態のようなタンデム方式の画像形成装置は、色毎に感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋを持ち、各色のトナー像を搬送転写ベルト１Ｇに保持された印刷メディア１８に順次転写するため、感光体を一つしか持たないフルカラー画像形成装置に比べ、はるかに高速のフルカラー画像の出力が可能となる。

図８は、図７のタンデム方式の画像形成装置について中間転写方式としたものである。図８中の符号で図６，図７と同じものはそれぞれ図６，図７と同じ手段であり、同様の機能を有する。

［潤滑剤供給手段］
本発明では、図９に示すように潤滑剤３Ａを感光体表面に供給するための潤滑剤供給手段（例えばステアリン酸亜鉛供給手段）として、潤滑剤塗布装置３Ｃを上記の画像形成装置の全てについて設けている。

この潤滑剤塗布装置は、塗布部材としての塗布ブラシ（ファーブラシともいう）３Ｂ、固体潤滑剤３Ａ、固体潤滑剤３Ａをファーブラシ方向に押圧するための加圧バネ３Ｄを有している。このときの固体潤滑剤３Ａはバー状に成型されたステアリン酸亜鉛である。ファーブラシ３Ｂは、感光体１１表面にブラシ先端が当接しており、軸を中心に回転することによって固体潤滑剤３Ａの潤滑剤をブラシ先端に汲み上げ、感光体１１表面との当接位置までブラシ上に担持搬送して感光体表面に入力する。

また、経時で固体潤滑剤３Ａがファーブラシ３Ｂに掻き削られて減少してもファーブラシ３Ｂに接触しなくならないように、加圧バネ３Ｄによって所定の圧力で固体潤滑剤３Ａがファーブラシ３Ｂ側に押圧されている。これによって、微量の固体潤滑剤３Ａでも常に均一にファーブラシ３Ｂに汲み上げられるようになる。

また、感光体１１表面に付着した固体潤滑剤の定着性を高めるための固体潤滑剤定着手段を設けてもよい。この手段はクリーニングブレードのような板をトレーリング方式で設ける手段や、ゴムロールを感光体に押し合てる手段がある。

固体潤滑剤３Ａとしては、例えば、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類や、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素系樹脂が挙げられるが、特に感光体１の摩擦係数を低減する効果の大きいステアリン酸金属塩、更にはステアリン酸亜鉛が一層好ましい。

次に、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中において使用する「部」は、すべて重量部を表わす。
まず、以下の条件で感光体１１を作成した。

（実施例１）
（１）下引き層２４形成
Ａｌ製導電性支持体２１（外径３０ｍｍφ）に、乾燥後の膜厚が３．５μｍになるように浸漬法で塗工し、下引き層２４を形成した。

・下引き層用塗工液
アルキッド樹脂６部
（ベッコゾール１３０７−６０−ＥＬ、大日本インキ化学工業製）
メラミン樹脂４部
（スーパーベッカミンＧ−８２１−６０、大日本インキ化学工業製）
酸化チタン４０部
（ＣＲ−ＥＬ：石原産業）
メチルエチルケトン５０部

（２）電荷発生層２５形成
この下引き層２４上に下記構造のビスアゾ顔料を含む電荷発生層塗工液に浸漬塗工し、加熱乾燥させ、膜厚０．２μｍの電荷発生層２５を形成した。

・電荷発生層用塗工液
下記構造（Ａ）のビスアゾ顔料２．５部

ポリビニルブチラール（ＸＹＨＬ、ＵＣＣ製）０．５部
シクロヘキサノン２００部
メチルエチルケトン８０部

（３）電荷輸送層２６形成
この電荷発生層２５上に下記構造の電荷輸送層用塗工液を用いて、浸積塗工し、加熱乾燥させ、膜厚２２μｍの電荷輸送層２６とした。

・電荷輸送層用塗工液
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート１０部
下記構造（Ｂ）の低分子電荷輸送物質１０部

テトラヒドロフラン８０部
１％シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液０．２部
（ＫＦ５０−１００ＣＳ、信越化学工業製）

（４）表面層２８形成
電荷輸送層２６上に下記構成の架橋表面層塗工液を用いて、スプレー塗工し、塗工後に１５分間の乾燥を行い、メタルハライドランプ、照射強度：５００ｍＷ／ｃｍ^２、照射時間：１８０秒の条件で光照射を行い、更に１３０℃で３０分乾燥を加え６．７μｍの表面層２８を設け、本発明の電子写真感光体１１を得た。

・架橋表面層塗工液
・・電荷輸送性構造を有さない３官能以上のラジカル重合性モノマー９部
トリメチロールプロパントリアクリレート
（ＫＡＹＡＲＡＤＴＭＰＴＡ、日本化薬製）
分子量：３８２、官能基数：３官能、分子量／官能基数＝９９
・・電荷輸送性構造（下記構造式）を有するラジカル重合性化合物９部
（アクリル酸２−［４’−（ジ−ｐ−トリル−アミノ）−ビフェニル−４−イル］−エチル）（下記、構造式（２））

・・光重合開始剤２部
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）
・・テトラヒドロフラン１００部
・・ラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイル１部
両末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−１６４Ｅ、信越シリコーン社製

ここで、作成した感光体の表面をレーザー顕微鏡（VK-8500、キーエンス社製）にて、観察した。その画像を図１０に示す。このときの対物レンズの倍率は１００倍である。これより、感光体表面に直径が５〜１５μｍ程度のクレーター形状の凹部が形成されていることが確認できた。

また、作成した感光体の断面を切って、ＳＥＭ画像を取得した。これを図１１に示す。これにより、表面層中に反応性シリコーンオイルの粒が分散して配置されている（局在している）ことが確認された。

（実施例２）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルの添加量を２部にする以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体１１を作成した。

（実施例３）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルの添加量を４部にする以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体１１を作成した。

（実施例４）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルの添加量を０．２部にする以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体１１を作成した。

（実施例５）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを下記のものに変更した以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体１１を作成した。
両末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−１６４Ｃ、信越シリコーン社製

（実施例６）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを下記のものに変更した以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体１１を作成した。
両末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−１６４Ｂ、信越シリコーン社製

（実施例７）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを下記のものに変更した以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体１１を作成した。
両末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−１６４Ａ、信越シリコーン社製

（実施例８）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを下記のものに変更した以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体１１を作成した。
片末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−１７４ＤＸ、信越シリコーン社製

実施例８の感光体１１の表面をレーザー顕微鏡（VK-8500,キーエンス社製）で観察した結果を図１２に示す。このときも感光体表面に直径１０〜１００μｍ程度のクレーター形状の凹部が形成されていることが確認できた。

（実施例９）
実施例８において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルの添加量を２部にする以外は全て実施例８と同様にして電子写真感光体１１を作成した。

（実施例１０）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを下記のものに変更し、加えて添加量を０．１部にする以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体１１を作成した。
片末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−２４２６、信越シリコーン社製

（実施例１１）
実施例８において、架橋表面層塗工液に下記のフィラーを添加する以外は全て実施例８と同様にして電子写真感光体を作成した。
アルミナフィラー：AA03、住友化学製５％

（比較例１）
実施例１において架橋表面層塗工液にラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを添加しない以外は、全て実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。

（比較例２）
実施例１において架橋表面層塗工液にラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを添加しない代わりに、下記の材料を添加する以外は、全て実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
メチルフェニルシリコーンオイル：ＫＦ５０−１００ＣＳ２０％、信越シリコーン社製

（比較例３）
実施例１の架橋表面層塗工液を下記構成表面層塗工液に代える以外は全て実施例１と同じにして電子写真感光体を作製した。
・表面層塗工液
・・電荷輸送層塗工液に用いた低分子電荷輸送物質２部
・・ビスフェーノールＺ型ポリカーボネート２部
・・テトラヒドロフラン７０部
・・シクロヘキサノン２５部
・・ラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイル０．２部
両末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−１６４Ｅ、信越シリコーン社製

（比較例４）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを下記のものに変更した以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
両末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−１６４ＡＳ、信越シリコーン社製

（比較例５）
比較例４において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルの添加量を２部にする以外は全て比較例４と同様にして電子写真感光体を作成した。

（比較例６）
比較例４において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルの添加量を４部にする以外は全て比較例４と同様にして電子写真感光体を作成した。

（比較例７）
実施例８において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルの添加量を４部にする以外は全て実施例８と同様にして電子写真感光体を作成した。

（比較例８）
実施例１において架橋表面層塗工液に含有されたラジカル重合性官能基を有する反応性シリコーンオイルを下記のものに変更した以外は全て実施例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
片末端型メタクリル変性ポリシロキサン：Ｘ−２２−２４７５、信越シリコーン社製

（比較例９）
比較例１の電子写真感光体に、以下の条件にてガラスビーズを用いてブラスト処理した。
水平に置いた感光体を回転させ、ガラスビーズを空気と混合し圧力をかけて噴出させ、感光体表面に衝突させて表面を粗面化した。ブラスト条件は、ガラスビーズ径５０μｍ、噴射圧力２．５ｋｇｆ／ｃｍ、ガン移動速度４６０ｍｍ／分であった。粗さ曲線からＲｚ：１．４７９であった。測定長０ｍｍ〜３ｍｍにおいてビーズが衝突したときにできたと推定される深い傷、及び表面のミクロな割れ（表面から内向きにある深い凹部）が認められた。

表１に、実施例１〜１１、比較例１〜９における表面層形成に関する要因（シリコーンオイル種（品番Ｘ−２２−）、シリコーンオイルの官能基数、官能基当量、表面層塗工液固形分に対するシリコーンオイル添加量（重量％））を示す。

次いで、感光体の実機による評価を行った。
以上のように製造した実施例１〜１１、比較例１〜９の感光体を、図５の構成の電子写真装置用プロセスカートリッジに装着し、画像露光光源６５５ｎｍの半導体レーザーを用い、帯電手段１２としての帯電ローラ及びクリーニング手段１７としてのクリーニングブレード、さらにはステアリン酸亜鉛からなる固体潤滑剤３Ａとしてのステアリン酸亜鉛バー、ファーブラシ３Ｂとしてのステアリン酸亜鉛塗布ブラシ、およびステアリン酸亜鉛塗布ブレードを装着した画像形成装置（（株）リコー製デジタルプリンターＩＰＳＩＯＳＰ８１０の改造機）にて、画像出力を行った。このとき、トナーは体積平均粒径６μｍの重合トナーを用いた。また、常温常湿（２５℃、６０％ＲＨ）で、感光体のＶｄ（暗部電位）を−８００Ｖ、Ｖｌ（明部電位）を−２００Ｖになるように感光体の初期電位を設定した。
印刷メディア１８（紙）は（株）リコー製６２００ペーパー（Ａ４）を使用した。テストチャートは写真画像と文字の混在したものであり、地肌部、ベタ黒部、中間調が評価できものである。

ここで耐久性試験として、５万枚の連続した画像出力を行った。試験後の画像評価は５万枚後の画像（１〜１０枚目）の画像劣化を観察した。
このときの評価項目は、耐久試験におけるクリーニングブレードの状態（メクレやビビリ、摩耗）、感光体の状態（傷や摩耗）、出力画像（トナーのすり抜け）の評価である。何れも目視、光学顕微鏡にて正常部を劣化部の比較を行い、以下の評価ランクで区分して評価した。

（画像評価）
ランク◎：出力画像に、すり抜けによるスジなし
ランク○：出力画像に、極めて僅かなトナーのすり抜けによるスジあり
ランク△：出力画像に、トナーのすり抜けによるスジが明確にあり
ランク×：出力画像の複数位置にトナーのすり抜けによるスジが明確に有

実施例と比較例の評価結果を表２に示す。なお、表中の上向きの矢印は同上の意であり、すべて問題なしを意味する。

以上の評価結果から、反応性のシリコーンオイルを添加した表面層２８を有する感光体１１とステアリン酸亜鉛を塗布する機構（潤滑剤供給手段）を有する画像形成装置によって、初期から経時にわたり、クリーニングブレードのメクレやビビリ、摩耗を抑制でき、さらにトナーすり抜けを抑制することが可能となった。

一方、比較例については以下のようになった。
比較例１は、平滑な表面になっており、さらにシリコーンオイルが添加されていないため、ブレードとの摩擦力が大きすぎるために、クリーニングブレードがめくれた。
比較例２は、添加しているのが未反応性のシリコーンオイルであるため、感光体表面にクレーター形状の凹部は形成されておらず、平滑であった。そのため、ステアリン酸亜鉛の塗布性が悪く、クリーニングブレードとの接触面積も大きいため、クリーニングブレードのビビリやエッジ摩耗が激しく、トナーのすり抜けも多かった。
比較例３は、反応性のシリコーンオイルを添加しても感光体表面にクレーター形状の凹部は形成されていなかった。また、感光体の表面層は硬化性のものでないため、感光体の膜摩耗が激しく５万枚の出力時には表面層が消失していた。
比較例４〜６は、表面層中に添加している反応性シリコーンオイルの官能基当量が本発明で支持する範囲よりも小さいため、表面にクレーター形状の凹部が形成されていなかった。
比較例７は、実施例８と同様の反応性シリコーンオイルを添加しているが、その量が多いために表面層中に取り込まれない反応性シリコーンオイルが多量に表面にブリードアウトしてしまうため、該表面にクレーター形状の凹部が形成されず、本発明の効果が得られなかった。
比較例８は、表面層中に添加している反応性シリコーンオイルの官能基当量が本発明で支持する範囲よりも小さいため、表面にクレーター形状の凹部が形成されていなかった。
比較例９は、感光体表面にブラスト加工によるクレーター形状の凹部が形成されているが、球形トナー使用時におけるクリーニングブレードの線圧を高くするような場合には、クリーニングブレードがメクレた。また、耐久試験中に表面の凹部が消失していったため、クリーニングブレードのビビリが発生した。

したがって、導電性支持体上に少なくとも感光層と硬化性表面層を有する電子写真感光体とステアリン酸亜鉛をブラシ状ローラで掻きとり電子写真感光体に入力する手段を有する画像形成装置において、該電子写真感光体の表面がクレーター形状の凹部を複数有し、且つ表面層中にメタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルの粒を分散されて配置させることで良好な画像を長時間維持できる長寿命な、画像形成装置を提供できることが判明した。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明で用いる電子写真感光体の層構成を示す断面図である。本発明で用いる電子写真感光体の別の層構成を示す断面図である。本発明に係る画像形成装置の構成例（１）を示す模式断面図である。本発明に係る画像形成装置の構成例（２）を示す模式断面図である。本発明に係る画像形成装置の構成例（３）を示す模式断面図である。本発明に係る画像形成装置の構成例（４）を示す模式断面図である。本発明に係る画像形成装置の構成例（５）を示す模式断面図である。本発明に係る画像形成装置の構成例（６）を示す模式断面図である。潤滑剤塗布装置の構成を示す模式断面図である。実施例１の感光体表面のレーザー顕微鏡撮影画像である。実施例１の感光体の断面ＳＥＭ画像である。実施例８の感光体表面のレーザー顕微鏡の３Ｄ画像である。

符号の説明

１１電子写真感光体（感光体）
１２帯電手段
１３露光手段
１４現像手段
１５トナー
１６転写手段
１７クリーニング手段
１８印刷メディア（印刷用紙、ＯＨＰ用スライド）
１９定着手段
１Ａ除電手段
１Ｂクリーニング前露光手段
１Ｃ駆動手段
１Ｄ第１の転写手段
１Ｅ第２の転写手段
１Ｆ中間転写体（中間転写ベルト）
２１導電性支持体
２４下引き層
２５電荷発生層
２６電荷輸送層
２８架橋型樹脂表面層（表面層）
３Ａ固体潤滑剤
３Ｂファーブラシ（塗布ブラシ）
３Ｃ潤滑剤供給手段（潤滑剤塗布装置）
３Ｄ加圧バネ

Claims

導電性支持体上に少なくとも感光層と塗工液が硬化されてなる表面層とを有する電子写真感光体と、潤滑剤を該電子写真感光体の表面に供給する手段と、を備える画像形成装置において、
前記表面層は、表面にクレーター形状の凹部を複数有し、且つ層中にメタクリロイルオキシ基で変性された反応性シリコーンオイルの粒を分散させて有していることを特徴とする画像形成装置。
前記反応性シリコーンオイルは、その官能基数が２であり、且つ該官能基数に対する分子量の割合が５００〜４０００であって、
前記塗工液における該反応性シリコーンオイルの含有量が塗工液固形分に対して１〜２５重量％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。
前記反応性シリコーンオイルは、その官能基数が１であり、且つ該官能基数に対する分子量の割合が４０００〜１２０００であって、
前記塗工液における該反応性シリコーンオイルの含有量が塗工液固形分に対して１〜１０重量％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。
前記表面層は、少なくともトリフェニルアミン構造を有する電荷輸送性化合物の架橋体から構成されることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の画像形成装置。
前記表面層は、少なくとも下記一般式（１）で表される電荷輸送性化合物の架橋体から構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
（式中、ｄ、ｅ、ｆはそれぞれ０または１の整数、Ｒ_１３は水素原子、メチル基を表し、Ｒ_１４、Ｒ_１５は水素原子以外の置換基で炭素数１〜６のアルキル基を表し、複数の場合は異なってもよい。ｇ、ｈは０〜３の整数を表す。Ｚは単結合、メチレン基、エチレン基、
又は
を表す。）
前記表面層は、フィラー微粒子を含有することを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の画像形成装置。
前記感光層は、導電性支持体側から下引き層、電荷発生層、電荷輸送層の積層構成であることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の画像形成装置。
少なくとも重合トナーを用いて現像することを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の画像形成装置。