JP2023061679A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ、および電子写真装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温高湿の環境下における使用において、クリーニングブレードとの摩擦力を低減させることができ、高いクリーニング性を発揮し、かつ転写性に優れた電子写真感光体の提供すること。【解決手段】支持体、感光層、および表面層をこの順に有する電子写真感光体であって、該電子写真感光体の外表面は凹凸形状を有することで皺状を呈し、該表面層は、結着樹脂および無機粒子を含有し、少なくとも一部の該無機粒子は、該凹凸形状の凹部において露出している、ことを特徴とする電子写真感光体。【選択図】なし

Description

本発明は電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ、および該電子写真感光体を有する電子写真装置に関する。

プロセスカートリッジおよび電子写真装置に搭載される電子写真感光体として、有機光導電性物質（電荷発生物質）を含有する有機電子写真感光体（以下、単に「電子写真感光体」あるいは「感光体」とも称する。）が用いられている。近年、より長寿命な電子写真装置が求められており、画質および耐摩耗性（機械的耐久性）を向上させた電子写真感光体の提供が望まれている。

また、近年の電子写真装置では、上述した長寿命化への対応に加えて、転写工程を効率化することで、転写時のトナーの飛び散りを抑制して画質を向上させ、廃トナーを削減することが求められている。

電子写真感光体の耐摩耗性を向上させる方法として、感光体の表面層にラジカル重合性の樹脂を用い、感光体の表面層を硬化層とすることにより、表面層の機械的強度を高める技術が提案されている。

電子写真感光体は、一般的には、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、およびクリーニング工程からなる電子写真画像形成プロセスに用いられる。その中で転写工程後の電子写真感光体上の残存トナーを除去するクリーニング工程は、鮮明な画像を得る上で重要な工程である。クリーニング工程におけるクリーニングの方法としては、ゴム状のクリーニングブレードを電子写真感光体に圧接し、トナーを掻き取る方法が一般的である。

しかしながら、上記のクリーニング方法では、クリーニングブレードと電子写真感光体との摩擦力が大きいため、クリーニングブレードのビビリが発生し、クリーニング不良に起因する画像不良が起こりやすい。このクリーニング工程における問題は、電子写真感光体の表面層の機械的強度が高くなるほど、つまりは、電子写真感光体の周面が摩耗しにくいほど顕著になる。すなわち、この問題は、上記のように電子写真感光体の表面層を硬化層とし、表面層の機械的強度を高めることで生じやすくなる。

また、有機電子写真感光体の表面層は、一般的に浸漬塗布法により形成されることが多いが、浸漬塗布法により形成された表面層の表面（すなわち電子写真感光体の外表面）は非常に平滑になる。よって、クリーニングブレードと電子写真感光体の周面との接触面積が大きくなり、クリーニングブレードと電子写真感光体の周面との摩擦抵抗が増大し、上記問題が顕著になる。

上述した問題点を克服する方法として、感光体の外表面に凹凸形状を設けることで、電子写真感光体の外表面とクリーニングブレードとの接触面積を減少させて摩擦力を低減させ、クリーニング性を向上させる方法が提案されている。

特許文献１には、表面層に金属酸化物微粒子を含有させる技術が記載されている。表面層が金属酸化物微粒子を含有することで、一部の金属酸化物微粒子が電子写真感光体の外表面に露出して凹凸形状を形成し、クリーニングブレードと感光体と間の摩擦力が低減すると考えられる。

また、特許文献２には、感光体の外周面の周方向に沿った溝形状を有する感光体の技術が記載されている。特許文献２に開示された技術では、感光体の外表面に周方向に沿った溝形状を設けることによりクリーニングブレードと感光体との接触面積を減らし、摩擦力を低減させている。

特開２０１８－１２８５１５号公報 特開２０１０－２５０３５５号公報

特許文献１に開示された技術では、クリーニングブレードと感光体と間の摩擦力の低減が十分でなく、低温低湿の環境下における使用においてトルクが大きくなる場合があった。

また、特許文献２に開示された技術では、低温低湿の環境下において、溝形状部をトナーが部分的にすり抜けるクリーニング不良が発生する場合があった。さらに、特許文献２に開示された技術では、転写性に改善の余地があった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、低温低湿の環境下における使用において、クリーニングブレードとの摩擦力を低減させることができ、高いクリーニング性を発揮し、かつ転写性に優れた感光体を提供することにある。

上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明に係る電子写真感光体は、
支持体、感光層、および表面層をこの順に有する電子写真感光体であって、
該電子写真感光体の外表面は、凹凸形状を有することで皺状を呈し、
該外表面の任意の位置に一辺が２００μｍの正方形の観察領域を置き、該観察領域の中心点を通り、該電子写真感光体の周方向に平行な線を基準線Ｌ１とし、該中心点を中心として、該基準線Ｌ１を０．１°毎に回転させて得られる１７９９本の基準線を各々基準線Ｌ２～Ｌ１８００としたとき、
該基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれは、該凹凸形状の凸部の稜線と複数箇所において交差し、
該複数箇所から選ばれる少なくとも２箇所における、該基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれと該稜線との交差角は、互いに異なる値を有し、
該表面層は、結着樹脂および無機粒子を含有し、
少なくとも一部の該無機粒子は、該凹凸形状の凹部において露出している、ことを特徴とする。

本発明によれば、低温低湿の環境下における使用において、クリーニングブレードとの摩擦力を低減させることができ、高いクリーニング性を発揮し、かつ転写性に優れた電子写真感光体を提供することができる。

本発明に係る電子写真感光体の外表面が有する凹凸形状の一例を示す図であり、（Ａ）は電子写真感光体の外表面の上面図、（Ｂ）は電子写真感光体の外表面の表面観察から得た凹凸形状の高さ情報を示すグラフである。 本発明に係る電子写真感光体について数値解析して得られた結果の一例を示す図であり、（Ａ）は、電子写真感光体が有する外表面の皺について、周波数解析して得られた二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）を示す図、（Ｂ）は、二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）を、θ方向に積算して得られた一次元の動径方向分布関数を示す図、（Ｃ）は、一次元の動径方向分布関数ｐ（ｒ）が極大値をとるときの周波数ｒｐについて、二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）から角度分布ｑ（θ）を計算したときの、全θ範囲におけるパワー値のばらつきを示す図である。 電子写真感光体の外表面の断面を示す模式図である。 電子写真感光体の外表面を上面視したときに観察される、凹部における無機粒子の露出を示す模式図である。 電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す図である。 比較例において電子写真感光体の外表面を研磨するために用いた研磨機を示す図である。

以下、好適な実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。
特許文献１に記載の技術では、感光体とクリーニングブレードとの接触面積を十分に低減できず、そのため、低温低湿の環境下における使用において、摩擦力の低減が十分でない場合があったと考えられる。

また、低温低湿の環境下においては、トナーおよび感光体が帯電しやすいため、トナーと感光体との静電的付着力も高くなりやすい。特許文献２に記載の技術では、溝形状の延びる方向が、感光体の回転方向と平行である。そのため、本発明者らが検討した結果、特に低温低湿の環境下においては、感光体の外表面上にある残存トナーが溝形状を通してクリーニングブレードとの当接部をすり抜ける場合があり、これによりスジ状の画像欠陥が発生することが分かった。特に、近年、高精細、高画質の画像への要求の高まりから、小粒子径の球形トナーが主流になっている。小粒子径の球形トナーは感光体の外表面への付着力が大きく、クリーニングブレードでのトナーの除去が不十分となりやすい。そのため、小粒径の球形トナーを用いた場合には、特許文献２に記載の技術において、スジ状の画像欠陥をより生じやすいと考えられる。

さらに、低温低湿の環境下においては、先に述べたようにトナーと感光体との付着力が高くなりやすいことから、転写工程後の感光体の外表面上の転写残トナーが多くなりやすい。転写性を向上させるためには、トナーと電子写真感光体との間の付着性を低下させる必要があり、トナーと感光体の表面との接触面積を減らすことが有効である。そのため、感光体の外表面が凹凸形状を有するようにすることで、トナーと感光体の表面との接触面積を減らす方法が考えられる。しかし、特許文献２に記載の凹凸形状は、転写性を改善するには十分ではなかった。

本発明者らは鋭意検討の結果、感光体の外表面に、以下に述べる所定の凹凸形状を設け、さらに凹凸形状の凹部において無機粒子を露出させることで、上記課題を解決できることを見出した。

具体的には、本発明に係る電子写真感光体は、
支持体、感光層、および表面層をこの順に有する電子写真感光体であって、
該電子写真感光体の外表面は、凹凸形状を有することで皺状を呈し、
該外表面の任意の位置に一辺が２００μｍの正方形の観察領域を置き、該観察領域の中心点を通り、該電子写真感光体の周方向に平行な線を基準線Ｌ１とし、該中心点を中心として、該基準線Ｌ１を０．１°毎に回転させて得られる１７９９本の基準線を各々基準線Ｌ２～Ｌ１８００としたとき、
該基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれは、該凹凸形状の凸部の稜線と複数箇所において交差し、
該複数箇所から選ばれる少なくとも２箇所における、該基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれと該稜線との交差角は互いに異なる値を有し、
該表面層は、結着樹脂および無機粒子を含有し、
少なくとも一部の該無機粒子は、該凹凸形状の凹部において露出している、ことを特徴とする。

本発明者らは、本発明に係る電子写真感光体が上記構成を有することによって、先に述べた従来技術における課題が解決されるメカニズムについて、明確にはなっていないが、以下のように推察している。

まず、電子写真感光体の外表面が、一定の範囲内において所定の数以上の凸部を有することで、クリーニングブレードが電子写真感光体に当接するときの接触面積が十分に低減されている。これにより低温低湿の環境下においても、クリーニングブレードと電子写真感光体との間の摩擦力が十分に低減できていると推測される。さらに、電子写真感光体の外表面が凹凸形状を有することで皺状を呈し、該凹凸形状の凸部の稜線が様々な方向を向いているため、電子写真感光体の回転に際して、凹凸形状の凹部を通じたトナーのすり抜けも抑制されると推測される。上記により、摩擦力の低減と、トナーのすり抜け抑制とが高度に両立できると考えられる。

次に、本発明に係る電子写真感光体が、優れた転写性を有する理由について説明する。本発明者らの検討に依れば、電子写真感光体の外表面が、上記凹凸形状のみを有し、上記凹凸形状の凹部において無機粒子が露出していない場合には、転写性を向上させる効果は限定的であった。この理由は、凹凸形状の凹部にトナーが押し込まれ、トナーと感光体の表面との間の付着力が高くなっているためと考えられる。そこで、本発明者らがさらに検討を重ねた結果、電子写真感光体の表面層に無機粒子を含有させ、上記凹凸形状の凹部において無機粒子を露出させることで、優れた転写性が得られることを見出した。これは、上記凹凸形状の凹部において露出した無機粒子と、トナーとが点接触することで、トナーと感光体の表面との距離が離れて隙間が生じ、これによりトナーと感光体の表面との付着力を減少させることができたためと推測される。

以下、本発明に係る電子写真感光体の外表面が有する凹凸形状、および、本発明に係る電子写真感光体の表面層が含有する無機粒子についてさらに詳述する。

本発明に係る電子写真感光体の外表面にある凹凸形状は一定以上の細かさを有し、一定の範囲において所定の数以上の凸部を有する。具体的には、まず、感光体の外周面に電子写真感光体を軸方向に２０等分する１９本の線分と、周方向に４等分する４本の線分との交点７６か所をそれぞれ中心点とする一辺が２００μｍの正方形の観察領域を、一辺が感光体の周方向と平行になる向きに置く。続いて、それぞれの観察領域において、観察領域の中心点を通り、感光体の周方向に平行な線を基準線Ｌ１とする。また、中心点を中心として、基準線Ｌ１を０．１°毎に回転させて得られる１７９９本の基準線を各々基準線Ｌ２～Ｌ１８００とする。このとき、それぞれの観察領域にある凹凸形状は、基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれと複数箇所において交差するのに十分な数の凸部を有する。

また、本発明に係る電子写真感光体の外表面にある凹凸形状は複雑な形状を有し、凸部の稜線が様々な方向を向いている。具体的には、基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれについて、凹凸形状の凸部と交差する複数箇所から選ばれる少なくとも２つは互いに異なる交差角を有する。これにより本発明に係る電子写真感光体の外表面は皺状を呈する。

図１は、本発明に係る電子写真感光体の外表面が有する凹凸形状の一例を示す図であり、図１（Ａ）は電子写真感光体の外表面の上面図、図１（Ｂ）は電子写真感光体の外表面の表面観察から得た凹凸形状の高さ情報を示すグラフである。

本発明に係る電子写真感光体の外表面にある凹凸形状は、図１（Ａ）に示すように、電子写真感光体の外表面において観察可能なストライプ状の凹凸形状である。そのストライプ形状は単一方向に分布するのではなく、曲線部分、直線部分、途切れた部分、分岐した部分等で構成されており、一辺が２００μｍの正方形の観察領域に複数存在する。

また、凹凸形状の凸部の稜線とは、図１（Ａ）中のａに示すように、電子写真感光体の外表面を観察したとき、ストライプ状の凹凸形状において、隣り合う凹部を隔てる凸部の最も高い点を結んで得られる直線または曲線を指す。

電子写真感光体の外表面の表面観察によって凸部を特定し、稜線を得る方法としては、特に限定されないが、例えば、共焦点レーザー顕微鏡を用いて測定して得た高さ情報を、画像解析する方法が挙げられる。この方法により得た高さ情報を、電子写真感光体の外表面上に置いた任意の直線上における位置に対してプロットした例を図１（Ｂ）に示す。図１（Ｂ）中のｂで示された凸形状の頂点を特定することで、図１（Ａ）中のａに示すような曲線の稜線を得るとこができる。

また、本発明において、凹凸形状の凸部の稜線は、その稜線内に複数の曲率を有する。曲率とは、曲線の曲がり具合を表す量であり、曲率χは、曲線上の任意の点近傍を円で近似したとき、数式（Ｉ）で示されるように、その円の半径Ｒの逆数として得られる。

（ただし、ｓは曲線の円弧に対応する部分の長さを表し、ｒは曲線上の任意の点の位置ベクトルである。）

本発明に係る電子写真感光体は、以下の条件を満たすことが好ましい。
すなわち、上記凹凸形状の観察領域において、凹凸形状の高さ情報を周波数解析し、周波数成分をｒ、角度成分をθとして二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）を得たとき、該二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）をθ方向に積算して得られた一次元の動径方向分布関数ｐ（ｒ）が少なくとも一つの極大値を有し、該一次元の動径方向分布関数ｐ（ｒ）が該極大値をとるときの周波数ｒｐについて、該二次元パワースペクトルＦ（ｒ、θ）から角度分布ｑ（θ）を計算したとき、全θ範囲におけるパワー値のばらつきが１５％以下である。

本発明者らが検討した結果、図１（Ａ）に示したように、電子写真感光体の外表面が凹凸形状を有し、その凹凸形状が所定の周期性を有する場合に、本発明の効果を高く得られることがわかった。

凹凸形状の周期性を求める方法としては、特に限定されないが、例えば、電子写真感光体の外表面における表面観察から高さ情報を得た後、得られた結果を、２次元フーリエ変換を用いて解析する方法が挙げられる。

具体的には、データ数Ｎ_１×Ｎ_２で凹凸形状の高さ情報を得たとき、面内の任意の点（ｎ，ｍ）における高さをｈ_ｎ，ｍとすると、離散的なフーリエ変換によって得られる二次元パワースペクトルＰ（ｋ，ｌ）は以下の数式（ＩＩ）で与えられる。

ここでｆ_ｋ，ｌは以下の数式（ＩＩＩ）で与えられる。

（ただし、ｋ、ｌはそれぞれ水平方向の周波数、垂直方向の周波数である。）

さらに、数式（ＩＩ）で得られた二次元パワースペクトルＰ（ｋ，ｌ）を直交座標系（ｋ，ｌ）から極座標系（ｒ，θ）に変換したものを二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）で表す。ここで、ｒ、θはそれぞれ、以下の数式（ＩＶ）、数式（Ｖ）を満たす。

なお、本発明においては、一辺が２００μｍの正方形の観察領域において、正方形のそれぞれの辺に平行な２つの各方向に対して０．２５μｍ以下の一定の間隔で測定して得た高さ情報を解析に用いる。

図２は、本発明に係る電子写真感光体について数値解析して得られた結果の一例を示す図であり、図２（Ａ）は、電子写真感光体が有する外表面の凹凸形状について、周波数解析して得られた二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）を示す図である。また、図２（Ｂ）は、得られた二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）を、θ方向に積算して得られた一次元の動径方向分布関数を示す図である。また、図２（Ｃ）は、一次元の動径方向分布関数ｐ（ｒ）が極大値をとるときの周波数ｒｐについて、二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）から角度分布ｑ（θ）を計算したときの、全θ範囲におけるパワー値のばらつきを示す図である。

図２（Ｂ）に示すように、本発明に係る電子写真感光体は、二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）を動径方向に一次元化して得られた動径方向分布関数ｐ（ｒ）が、少なくとも一つの極大値を有する。これは、電子写真感光体の外表面が有する複数の凹凸が、一定の間隔で分布していることを意味する。

また、図２（Ｃ）に示すように、動径方向分布関数ｐ（ｒ）が極大となる周波数ｒｐについて、Ｆ（ｒｐ，θ）の角度分布ｑ（θ）を計算したとき、パワー値のばらつきが１５％以内であるとトナーのすり抜けが抑制されやすく好ましい。これは、パワー値のばらつきが小さいと凹凸形状の凸部の稜線が様々な方向を向いており、等方的であることを表している。

上記の動径方向分布関数ｐ（ｒ）が極大値をとるときの周波数ｒｐは、０．０５μｍ^－１以上０．１７μｍ^－１以下であると、トナーすり抜けが抑制され、転写性が良好なため好ましい。周波数ｒｐが０．０５μｍ^－１以上であれば、クリーニングブレードとの接触面積が小さくなり、クリーニングブレードとの摩擦力を低減する効果を高く得ることができる。周波数ｒｐが０．１７μｍ^－１以下であれば、凹部に露出した無機粒子とトナーとが点接触しやすくなる。

凹凸形状の深さは、１．０μｍ以下であると、無機粒子がトナーとより点接触しやすく好ましい。より好ましくは、凹凸形状の深さは０．１μｍ以上１．０μｍ以下である。凹凸形状の深さが０．１μｍ以上であれば、クリーニングブレードとの摩擦力を低減する効果を高く得ることができる。なお、凹凸形状の深さの測定方法については後述する。

図３に示すように、本発明に係る電子写真感光体は、表面層中に無機粒子を含有し、表面層中の全無機粒子のうちの一部が、電子写真感光体の外表面に形成された凹凸形状の凹部ｃにおいて、部分的に露出している無機粒子ｄである。無機粒子は弾性が低く、トナーとの接触時にトナーの表面と粒子の表面との接触面積を小さくできるため有利である。

表面層が含有する無機粒子としては、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化スズ、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化コバルト、酸化銅、酸化マンガン、酸化セレン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化ゲルマニウム、酸化錫、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化バナジウム、銅アルミ酸化物、アンチモンイオンをドープした酸化スズ、ハイドロタルサイト等の粒子が挙げられる。これらの粒子は、単独でもまたは２種以上を組み合わせても用いることができる。また、無機粒子としては、シリカ粒子を好ましく用いることができる。

シリカ粒子としては、公知のシリカ粒子が使用可能であり、乾式シリカの粒子、湿式シリカの粒子のいずれであってもよい。より好ましくは、シリカ粒子は、ゾルゲル法により得られる湿式シリカの粒子（以下、「ゾルゲルシリカ」ともいう）である。

ゾルゲルシリカは、粒子の表面が、親水性であっても、粒子の表面を疎水化処理したものであってもよい。好ましくは、ゾルゲルシリカは、表面が疎水化処理されたものである。シリカ粒子の表面を疎水化処理することで、表面層中に分散させやすくなり、表面層の表面に露出させやすいため好ましい。

疎水化処理の方法としては、ゾルゲル法において、シリカゾル懸濁液から溶媒を除去し、乾燥させた後に、疎水化処理剤で処理する方法と、シリカゾル懸濁液に、直接的に疎水化処理剤を添加して乾燥と同時に処理する方法が挙げられる。粒度分布の半値幅の制御、および飽和水分吸着量の制御の観点から、シリカゾル懸濁液に直接疎水化処理剤を添加する方法が好ましい。

疎水化処理剤としては、以下のものが挙げられる。
メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ｔ－ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン等のクロロシラン類；
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、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ｏ－メチルフェニルトリメトキシシラン、ｐ－メチルフェニルトリメトキシシラン、ｎ－ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ－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メチルジメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ－クロロプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、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－（２－アミノエチル）アミノプロピルジメトキシシラン等のアルコキシシラン類；
ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、へキサプロピルジシラザン、ヘキサブチルジシラザン、ヘキサペンチルジシラザン、ヘキサヘキシルジシラザン、ヘキサシクロヘキシルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ジメチルテトラビニルジシラザン等のシラザン類；
ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、クロロアルキル変性シリコーンオイル、クロロフェニル変性シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコキシ変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、および、末端反応性シリコーンオイル等のシリコーンオイル類；
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、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン等のシロキサン類；
脂肪酸およびその金属塩として、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸等の長鎖脂肪酸、前記脂肪酸と亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム等の金属との塩。

これらの中でも、アルコキシシラン類、シラザン類、シリコーンオイル類は、疎水化処理を実施しやすいため、好ましく用いられる。これらの疎水化処理剤は、１種を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。

無機粒子の体積平均粒径は、５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であることが好ましい。この体積平均粒径の無機粒子を使用することによって、表面層の凹凸形状の凹部において部分的に露出させやすく、また、曲率も高いため、トナーとの接触面積を小さくしやすい。

本発明に係る電子写真感光体の外表面を、走査型電子顕微鏡の所定の倍率で上面視したとき、図４に示すように、凹凸形状の凹部ｃにおいて露出している無機粒子ｄを観察することができる。ここで、凹部における無機粒子の露出部分の面積の合計をＳ１とし、凹部のうち、無機粒子が露出している部分以外の部分の面積の合計をＳ２としたとき、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）（以下、「被覆率」とも呼ぶ）が０．２０以上０．８０以下であることが好ましい。

上記被覆率が０．２０以上であれば、トナーと、感光体の外表面のうちの無機粒子が露出していない部分との接触面積を小さくすることができ、トナーの付着性を低減させて感光体の転写性を向上させる効果を高く得ることができる。凹部に露出した無機粒子の割合が高すぎると、トナーと無機粒子とが接触する部位同士の、互いの距離が近くなり、結果として、トナーと、感光体の外表面に露出した無機粒子との接触面積が大きくなる。これにより、トナーの付着性が増大し、転写性を向上させる効果は限定的となる。上記被覆率が０．８０以下であれば、トナーと無機粒子とが接触する部位同士の、互いの距離を適度に保つことができ、感光体の転写性を向上させる効果を高く得ることができる。上記被覆率は、０．２５以上０．６０以下であることがより好ましい。

以下、本発明に係る電子写真感光体の構成について述べる。
［電子写真感光体］
本発明に係る電子写真感光体は、支持体、感光層、および表面層をこの順に有する。また、支持体と感光層との間に、さらに導電層および下引き層を有していてもよい。

本発明に係る電子写真感光体を製造する方法としては、各層の塗布液を調製し、支持体上に所望の層の順番に塗布して、乾燥させる方法が挙げられる。このとき、塗布液の塗布方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、インクジェット塗布、ロール塗布、ダイ塗布、ブレード塗布、カーテン塗布、ワイヤーバー塗布、リング塗布等が挙げられる。これらの中でも、効率性および生産性の観点から、浸漬塗布が好ましい。

以下、支持体および各層について説明する。
＜支持体＞
本発明において、電子写真感光体は支持体を有する。支持体は、導電性を有する支持体（導電性支持体）であることが好ましい。また、支持体の形状としては、円筒状、ベルト状、シート状等が挙げられる。中でも、円筒状支持体であることが好ましい。また、支持体の表面に、陽極酸化等の電気化学的な処理や、ブラスト処理、切削処理等を施してもよい。

支持体の材質としては、金属、樹脂、ガラス等が好ましい。
金属としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、金、ステンレスや、これらの合金等が挙げられる。中でも、アルミニウムを用いたアルミニウム製支持体であることが好ましい。
また、樹脂やガラスには、導電性材料を混合または被覆する等の処理によって、導電性を付与してもよい。

＜導電層＞
本発明において、支持体の上に、導電層を設けてもよい。導電層を設けることで、支持体表面の傷や凹凸を隠蔽することや、支持体表面における光の反射を制御することができる。
導電層は、導電性粒子と、樹脂と、を含有することが好ましい。

導電性粒子の材質としては、金属酸化物、金属、カーボンブラック等が挙げられる。
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス等が挙げられる。金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀等が挙げられる。
これらの中でも、導電性粒子として、金属酸化物を用いることが好ましく、特に、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の表面をシランカップリング剤等で処理したり、金属酸化物にリンやアルミニウム等元素やその酸化物をドーピングしたりしてもよい。
また、導電性粒子は、芯材粒子と、その粒子を被覆する被覆層とを有する積層構成としてもよい。芯材粒子としては、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛等が挙げられる。被覆層としては、酸化スズ等の金属酸化物が挙げられる。
また、導電性粒子として金属酸化物を用いる場合、その体積平均粒径が、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることがより好ましい。

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等が挙げられる。
また、導電層は、シリコーンオイル、樹脂粒子、酸化チタン等の隠蔽剤等をさらに含有してもよい。

導電層の膜厚は、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、３μｍ以上４０μｍ以下であることが特に好ましい。

導電層は、上述の各材料および溶剤を含有する導電層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。導電層用塗布液中で導電性粒子を分散させるための分散方法としては、ペイントシェーカー、サンドミル、ボールミル、液衝突型高速分散機を用いた方法が挙げられる。

＜下引き層＞
本発明において、支持体または導電層の上に、下引き層を設けてもよい。下引き層を設けることで、層間の接着機能が高まり、電荷注入阻止機能を付与することができる。

下引き層は、樹脂を含有することが好ましい。また、重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合することで硬化膜として下引き層を形成してもよい。
樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエチレンオキシド樹脂、ポリプロピレンオキシド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、セルロース樹脂等が挙げられる。
重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、イソシアネート基、ブロックイソシアネート基、メチロール基、アルキル化メチロール基、エポキシ基、金属アルコキシド基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、カルボン酸無水物基、炭素－炭素二重結合基等が挙げられる。

また、下引き層は、電気特性を高める目的で、電子輸送物質、金属酸化物、金属、導電性高分子等をさらに含有してもよい。これらの中でも、電子輸送物質、金属酸化物を用いることが好ましい。
電子輸送物質としては、キノン化合物、イミド化合物、ベンズイミダゾール化合物、シクロペンタジエニリデン化合物、フルオレノン化合物、キサントン化合物、ベンゾフェノン化合物、シアノビニル化合物、ハロゲン化アリール化合物、シロール化合物、含ホウ素化合物等が挙げられる。電子輸送物質として、重合性官能基を有する電子輸送物質を用い、上述の重合性官能基を有するモノマーと共重合させることで、硬化膜として下引き層を形成してもよい。
金属酸化物としては、酸化インジウムスズ、酸化スズ、酸化インジウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素等が挙げられる。金属としては、金、銀、アルミ等が挙げられる。
また、下引き層は、添加剤をさらに含有してもよい。

下引き層の膜厚は、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、０．２μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以上３０μｍ以下であることが特に好ましい。

下引き層は、上述の各材料および溶剤を含有する下引き層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥および／または硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。

＜感光層＞
電子写真感光体の感光層は、主に、（１）積層型感光層と、（２）単層型感光層とに分類される。（１）積層型感光層は、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と、を有する。（２）単層型感光層は、電荷発生物質と電荷輸送物質を共に含有する感光層を有する。本発明に係る電子写真感光体は、積層型感光層を有することが好ましい。

（１）積層型感光層
積層型感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、を有する。

（１－１）電荷発生層
電荷発生層は、電荷発生物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。

電荷発生物質としては、アゾ顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、フタロシアニン顔料等が挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、フタロシアニン顔料が好ましい。フタロシアニン顔料の中でも、オキシチタニウムフタロシアニン顔料、クロロガリウムフタロシアニン顔料、ヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料が好ましい。
電荷発生層中の電荷発生物質の含有量は、電荷発生層の全質量に対して、４０質量％以上８５質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上８０質量％以下であることがより好ましい。

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルブチラール樹脂がより好ましい。

また、電荷発生層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤をさらに含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、等が挙げられる。

電荷発生層の膜厚は、０．１μｍ以上１μｍ以下であることが好ましく、０．１５μｍ以上０．４μｍ以下であることがより好ましい。

電荷発生層は、上述の各材料および溶剤を含有する電荷発生層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、スルホキシド系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤等が挙げられる。

（１－２）電荷輸送層
電荷輸送層は、電荷輸送物質と、樹脂と、を含有することが好ましい。

電荷輸送物質としては、例えば、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂等が挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましく、式（１）で示される化合物が好適に用いられる。

（式（１）中、Ｒ^１～Ｒ^１０は、それぞれ独立して、水素原子、またはメチル基を表す。）

式（１）で示される構造の例を式（１－１）～（１－１０）に示す。この中でも、式（１－１）～（１－６）で示される構造がより好ましい。

樹脂としては、熱可塑性樹脂が用いられ、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、特にポリアリレート樹脂が好ましい。

電荷輸送層中の電荷輸送物質の含有量は、電荷輸送層の全質量に対して、２５質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上５５質量％以下であることがより好ましい。

電荷輸送物質と樹脂との含有量比（質量比）は、４：１０～２０：１０が好ましく、５：１０～１２：１０がより好ましい。

また、電荷輸送層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤等の添加剤を含有してもよい。具体的には、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子等が挙げられる。

電荷輸送層の膜厚は、５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、８μｍ以上４０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが特に好ましい。

（２）単層型感光層
単層型感光層は、電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂および溶剤を含有する感光層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥させることで形成することができる。電荷発生物質、電荷輸送物質、樹脂としては、上記「（１）積層型感光層」における材料の例示と同様である。

＜保護層＞
本発明に係る電子写真感光体は、感光層の上に表面層としての保護層を有する。保護層は、結着樹脂および、先に述べたように無機粒子を含有する。保護層は、重合性官能基を有する化合物を含有する組成物において、重合性官能基を有する化合物を重合させることで硬化膜として形成する。ここで、保護層が含有する結着樹脂は、重合性官能基を有する化合物の重合物を含む。

重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられる。

重合性官能基を有するモノマーとして、電荷輸送能を有する材料を用いてもよい。電荷輸送性構造としてはトリアリールアミン構造が電荷輸送の点で好ましい。電荷輸送能を有する材料が有する重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が好ましい。

重合性官能基を有するモノマーが有する重合性官能基の数は一つまたは複数であって良い。中でも、複数の重合性官能基を有する化合物と、一つの重合性官能基を有する化合物とをともに含有する組成物を重合して硬化膜を形成することが、複数の官能基同士の重合で生じるひずみが解消されやすいことから、特に好ましい。

上記一つの重合性官能基を有する化合物の例を（２－１）～（２－６）に示す。

上記複数の重合性官能基を有する化合物の例を（３－１）～（３－７）に示す。

保護層は、導電性粒子および／または電荷輸送物質と、樹脂とを、さらに含有することが好ましい。

導電性粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の粒子が挙げられる。

電荷輸送物質としては、多環芳香族化合物、複素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、エナミン化合物、ベンジジン化合物、トリアリールアミン化合物や、これらの物質から誘導される基を有する樹脂等が挙げられる。これらの中でも、トリアリールアミン化合物、ベンジジン化合物が好ましい。

樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。中でも、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂が好ましい。

保護層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、レベリング剤、滑り性付与剤、耐摩耗性向上剤、等の添加剤をさらに含有してもよい。具体的には、添加剤としては、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、硫黄化合物、リン化合物、ベンゾフェノン化合物、シロキサン変性樹脂、シリコーンオイル、フッ素樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、シリカ粒子、アルミナ粒子、窒化ホウ素粒子等が挙げられる。

保護層の膜厚は、０．２μｍ以上５．０μｍ以下であることが、凹凸形状を細かく均一に形成させるために好ましい。保護層の膜厚は、０．２μｍ以上４．０μｍ以下であることがより好ましく、０．２μｍ以上３．０μｍ以下であることがさらに好ましい。

保護層は、上述の各材料および溶剤を含有する保護層用塗布液を調製し、この塗膜を形成し、乾燥および／または硬化させることで形成することができる。塗布液に用いる溶剤としては、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、スルホキシド系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。

＜電子写真感光体の外表面に凹凸形状を形成する方法＞
電子写真感光体の外表面に凹凸形状を形成する方法としては、例えば、（１）ヤング率の異なる膜を積層し圧縮させる方法、（２）型押しにより構造を形成する方法等が挙げられる。（１）は、比較的柔らかい物体の表面に比較的硬い薄膜が密着している構造が必要である。この構造において表面方向への圧縮応力により表面層が座屈する（曲がる）。（２）は、金属等の型を感光体の外表面に押付けパターンを形成するもので、感光体への表面形状付与技術としても広く知られている。レーザーアブレーション等、その他の手段を用いることも可能である。

（１）の凹凸形状を形成する方法について以下説明する。
積層型の感光層の場合は熱可塑性樹脂を主成分とした電荷輸送層の上に、または単層型の感光層の場合は熱可塑性樹脂を主成分とした単層型感光層の上に、架橋性のモノマーを重合させることで形成させた硬化膜である保護層を形成する。ここで、保護層の形成に用いる重合性官能基を有する化合物を含有する組成物（保護層用塗布液）は、無機粒子を含有する。保護層を形成した後に加熱処理を施すことで凹凸形状が形成される。

凹凸形状が形成されるメカニズムとしては、加熱処理の際、保護層と電荷輸送層または単層型感光層との変形量の違いにより、表面方向に圧縮応力がかかり、保護層が座屈することで感光体の外表面に凹凸形状が形成されると考えられる。感光体の全面が均一に座屈しようとするため、図１の例に示すように、凹凸形状の凸部の稜線がランダムで等方的に形成され、電子写真感光体の外表面が皺状を呈する。

凹凸形状を形成させるための加熱温度は、感光層中に含まれる残留溶剤の沸点を超える温度とすることが好ましい。さらには、使用する溶剤の沸点に拠るが、１４０℃以上２３０℃以下がより好ましい。加熱温度を残留溶剤の沸点を超える温度にすると、感光層中の残留溶剤が急速に蒸発し、その部分が圧縮応力による座屈の起点となりやすく、凹凸形状が微細で均一に形成されやすい。

感光層は、この感光層用塗布液を塗布して感光層用塗布膜を形成し、その膜を加熱し、乾燥することで形成される。感光層用塗布液の溶剤としてはアルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤が挙げられる。具体的には、トルエン、キシレン（ｏ－キシレン、ｍ－キシレンおよびｐ－キシレンの群から選ばれる少なくとも一種を含む）、安息香酸メチル、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、テトラヒドロフラン、ジメトキシメタンが、挙げられる。凹凸形状を形成するための加熱の前に、感光層中に適度に溶剤を残留させやすいことから、溶剤の沸点が１４０℃以上の溶剤とそれ以下の溶剤とを組み合わせることが好ましい。
残留溶剤量の測定には、公知の方法が使用でき、例えばガスクロマトグラフィーが使用できる。

保護層用塗布液は、連鎖重合性官能基を有する化合物を含有する。
保護層は、この保護層用塗布液を感光層上に塗布し、連鎖重合性官能基を有する化合物を重合させることで硬化した膜として形成される。

重合性官能基を有するモノマーを含有する組成物を重合する反応としては熱、光（紫外線等）、または、放射線（電子線等）を用いて重合させる方法が挙げられる。これらの中でも、放射線が好ましく、放射線の中でも電子線がより好ましい。電子線の照射は重合性官能基のラジカル化の失活を防ぐために、低酸素雰囲気下で行うことが好ましい。また、短時間で十分に重合を進め硬化した膜を形成するためにはある程度高温にすることが必要である。ラジカル化の失活を防ぎ速やかに重合させるために、低酸素雰囲気下で加熱を行うことが好ましい。加熱温度は、感光層中の残留溶剤の沸点を超えない温度で実施するとよく、具体的には９０℃以上１３０℃以下が好ましい。

［プロセスカートリッジ、電子写真装置］
本発明に係るプロセスカートリッジは、これまで述べてきた電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とする。

また、本発明に係る電子写真装置は、これまで述べてきた電子写真感光体、ならびに、帯電手段、露光手段、現像手段、および転写手段を有することを特徴とする。

図５に、本発明に係る電子写真感光体を備えたプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成の一例を示す。

円筒状の電子写真感光体１は、軸２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。電子写真感光体１の表面は、帯電手段３により、正または負の所定電位に帯電される。なお、図５においては、ローラ型帯電部材によるローラ帯電方式を示しているが、コロナ帯電方式、近接帯電方式、注入帯電方式等の帯電方式を採用してもよい。帯電された電子写真感光体１の表面には、露光手段（不図示）から露光光４が照射され、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。電子写真感光体１の表面に形成された静電潜像は、現像手段５内に収容されたトナーで現像され、電子写真感光体１の表面にはトナー像が形成される。電子写真感光体１の表面に形成されたトナー像は、転写手段６により、転写材７に転写される。トナー像が転写された転写材７は、定着手段８へ搬送され、トナー像の定着処理を受け、電子写真装置の外へプリントアウトされる。電子写真装置は、転写後の電子写真感光体１の表面に残ったトナー等の付着物を除去するための、クリーニング手段９を有していてもよい。また、クリーニング手段９を別途設けず、上記付着物を現像手段５等で除去する、所謂、クリーナーレスシステムを用いてもよい。電子写真装置は、電子写真感光体１の表面を、前露光手段（不図示）からの前露光光１０により除電処理する除電機構を有していてもよい。また、プロセスカートリッジ１１を電子写真装置本体に着脱するために、レール等の案内手段１２を設けてもよい。

本発明に係る電子写真感光体は、レーザービームプリンター、ＬＥＤプリンター、複写機、ファクシミリ、および、これらの複合機等に用いることができる。

［凹凸形状および無機粒子についての評価方法］
本発明に係る電子写真感光体の外表面が有する凹凸形状、および表面層が含有する無機粒子についての評価方法について以下に述べる。

＜感光体の外表面の凹凸形状の評価方法、および凹凸形状の深さの測定方法＞
レーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製ＶＫ－Ｘ２００）で電子写真感光体の外表面を拡大観察し、凹凸形状についての高さ情報を得る。観察箇所は、電子写真感光体を軸方向に２０等分する１９本の線分と、周方向に４等分する４本の線分との交点７６か所をそれぞれ中心点とする一辺が２００μｍの正方形の観察領域を一辺が電子写真感光体の周方向と平行になる向きに設定する。高さ情報は面傾き補正を実施し、感光体の円筒を平面状に補正する。

続いて、観察により得られた凹凸形状を含む画像に対し、観察領域の中心点を通り、電子写真感光体の周方向に平行な基準線Ｌ１を設ける。さらに、観察領域の中心点を中心として、基準線Ｌ１を０．１°毎に回転させて得られる基準線Ｌ１～Ｌ１８００を設ける。

その後、基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれについて、凹凸形状の凸部の稜線と複数箇所において交差し、交差する複数箇所から選ばれる少なくとも２箇所における、基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれと稜線との交差角は互いに異なる値を有することを確認する。

凹凸形状の深さの測定は、上記観察領域に設けた基準線Ｌ１における線粗さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１－２００１）を高さ情報から解析し、最大谷深さＲｖを求める。７６箇所の上記観察領域でそれぞれ求めたＲｖの算術平均値を凹凸形状の深さとする。

＜感光体の外表面の凹凸形状の周波数ｒｐ、パワー値のばらつきの測定方法＞
上記で得た凹凸形状の高さ情報を周波数解析して、二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）を得る。次に、二次元パワースペクトルＦ（ｒ，θ）を動径方向に一次元化した動径方向分布関数ｐ（ｒ）を計算し、ｐ（ｒ）が極大となる周波数ｒｐを求める。
さらに、ｐ（ｒ）が極大となる周波数ｒｐについて、Ｆ（ｒｐ，θ）の角度分布ｑ（θ）を求め、全θ範囲におけるパワー値のばらつきを求める。

＜無機粒子の体積平均粒径の測定方法＞
体積平均粒径はゼータサイザーＮａｎｏ－ＺＳ（ＭＡＬＶＥＲＮ社製）を用いて測定する。該装置は動的光散乱法により、粒径を測定できる。まず、測定対象の無機粒子の固液比が０．１０質量％（±０．０２質量％）となるように希釈して調整し、石英セルに採取して測定部に入れる。分散媒体は、水またはメチルエチルケトン／メタノール混合溶媒を用いる。測定条件として、制御ソフトＺｅｔａｓｉｚｅｒｓｏｆｔｗａｒｅ ６．３０で無機粒子の屈折率、分散溶媒の屈折率、粘度および温度を入力し測定する。Ｄｎを個数平均粒径として採用する。
無機粒子の屈折率は、化学便覧 基礎編 改訂４版（日本化学会編、丸善株式会社）のＩＩ巻５１７ページに記載された「固体の屈折率」から採用する。分散溶媒の屈折率、粘度および温度は、前記制御ソフトに内蔵されている数値を選択する。混合溶媒の場合は、混合する分散媒体の重量平均をとる。

＜凹凸形状の凹部における無機粒子の露出状態の確認方法、被覆率の測定方法＞
上記で得られた２００μｍの正方形の観察領域の高さ情報から、凹凸形状の最も高い点から最も低い点までの高さである全高Ｈを決定する。図３に示すように、全高Ｈの半分以下にあたる高さの部分を凹凸形状の凹部ｃとする。凹凸形状の凹部ｃの設定は一つの上記観察領域に対してそれぞれ設定する。

電子写真感光体の外表面を上面視したとき、凹凸形状の凹部に無機粒子が露出しているかを判定する。被覆率は、凹凸形状の凹部において露出している無機粒子で占められた部分の面積の合計をＳ１とし、凹凸形状の凹部のうち、無機粒子の露出により占められた部分以外の部分の面積の合計をＳ２とし、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）を算出することで求める。

無機粒子の露出状態の確認および被覆率の測定のための観察箇所には、上記観察領域の中心点である７６箇所のうち、同一軸方向の点１９箇所の中から、端から一つ置きの点を使用する（合計１０箇所）。使用する１０箇所の点をそれぞれ中心とし、一辺が電子写真感光体の周方向と平行になる向きの１５μｍ四方の範囲について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（「Ｓ－４８００」、日本電子株式会社製）で観察する。

続いて、走査型電子顕微鏡を用いて撮影した感光体の写真画像をスキャナーにより取り込む。画像処理ソフト（イメージＪ（ｈｔｔｐｓ：／／ｉｍａｇｅｊ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｉｊ／より入手可能））を用いて画像解析を行い、前記写真画像の粒子について２値化処理する。凹凸形状の凹部はレーザー顕微鏡であらかじめ特定しておく。凹凸形状の凹部において粒子が露出している部分の面積の合計をＳ１、粒子が露出している部分以外の部分の面積の合計をＳ２として、被覆率Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）を算出する。合計１０箇所に対して上記の通りに被覆率を算出し、得られた被覆率の算術平均値を、感光体の外表面が有する凹凸形状の凹部における粒子の被覆率とする。

以下、実施例および比較例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例の記載において、「部」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。また、実施例および比較例の電子写真感光体の各層の膜厚は、渦電流式膜厚計（Ｆｉｓｃｈｅｒｓｃｏｐｅ、フィッシャーインスツルメント社製）により、あるいは、単位面積当たりの質量からの比重換算により求めた。

（粒子）
実施例および比較例において保護層（表面層）の形成に用いた粒子１～７を表１に示す。粒子１～６はシリカ粒子（無機粒子）であり、粒子７はシリコーン樹脂粒子である。また、粒子４～６は、表面が疎水化処理された粒子である。

（表面処理粒子１の作製）
以下の材料を用意した。
・メタノール１０部
・粒子１（表１に記載）５部
これらを混合し、ＵＳホモジナイサーを用いて室温で３０分間分散させた。次いで、反応性表面処理剤であるｎ－プロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製「ＫＢＭ－３０３３」）０．２５質量部およびトルエン１０質量部を加え、室温で６０分撹拌した。エバポレーターによって溶剤を除去した後、１４０℃で６０分加熱することにより、反応性表面処理剤で表面処理された表面処理粒子１を作製した。

（表面処理粒子２の作製）
表面処理粒子１の作製において、粒子１を粒子２に変更した以外は、表面処理粒子１と同様にして表面処理粒子２を作製した。

（表面処理粒子３の作製）
表面処理粒子１の作製において、粒子１を粒子３に変更した以外は、表面処理粒子１と同様にして表面処理粒子３を作製した。

＜電子写真感光体の作製＞
〔実施例１〕
直径２４ｍｍ、長さ２５７．５ｍｍのアルミニウムシリンダー（ＪＩＳ－Ａ３００３、アルミニウム合金）を支持体（導電性支持体）とした。

次に、以下の材料を用意した。
・金属酸化物粒子としての酸素欠損型酸化スズ（ＳｎＯ_２）で被覆されている酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子（平均一次粒径２３０ｎｍ）２１４部
・結着材料としてのフェノール樹脂（フェノール樹脂のモノマー／オリゴマー）（商品名：プライオーフェンＪ－３２５、ＤＩＣ（株）製、樹脂固形分：６０質量％）１３２部
・溶剤としての１－メトキシ－２－プロパノール９８部
これらを、直径０．８ｍｍのガラスビーズ４５０部を用いたサンドミルに入れ、回転数：２０００ｒｐｍ、分散処理時間：４．５時間、冷却水の設定温度：１８℃の条件で分散処理を行い、分散液を得た。この分散液からメッシュ（目開き：１５０μｍ）でガラスビーズを取り除いた。得られた分散液に、表面粗し付与材としてのシリコーン樹脂粒子（商品名：トスパール１２０、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ（株）製、平均粒径２μｍ）を添加した。シリコーン樹脂粒子の添加量は、ガラスビーズを取り除いた後の分散液中の金属酸化物粒子と結着材料の合計質量に対して１０質量％となるようにした。また、分散液中の金属酸化物粒子と結着材料の合計質量に対して０．０１質量％になるように、レベリング剤としてのシリコーンオイル（商品名：ＳＨ２８ＰＡ、東レ・ダウコーニング（株）製）を分散液に添加した。次に、分散液中の金属酸化物粒子と結着材料と表面粗し付与材の合計質量（すなわち、固形分の質量）が分散液の質量に対して６７質量％になるように、メタノールと１－メトキシ－２－プロパノールの混合溶剤（質量比１：１）を分散液に添加した。その後、攪拌することによって、導電層用塗布液を調製した。この導電層用塗布液を支持体上に浸漬塗布し、これを１４０℃で１時間加熱することによって、膜厚が３０μｍの導電層を形成した。

次に、以下の材料を用意した。
・下記式Ｅ－１で示される電子輸送物質４部
・ブロックイソシアネート（商品名：デュラネートＳＢＮ－７０Ｄ、旭化成ケミカルズ（株）製）５．５部
・ポリビニルブチラール樹脂（エスレックＫＳ－５Ｚ、積水化学工業（株）製）０．３部
・触媒としてのヘキサン酸亜鉛（ＩＩ）（三津和化学薬品（株）製）０．０５部
これらを、テトラヒドロフラン５０部と１－メトキシ－２－プロパノール５０部との混合溶剤に溶解して下引き層用塗布液を調製した。この下引き層用塗布液を導電層上に浸漬塗布し、これを１７０℃で３０分間加熱することによって、膜厚が０．７μｍの下引き層を形成した。

次に、以下の材料を用意した。
・ＣｕＫα特性Ｘ線回折より得られるチャートにおいて、７．５°および２８．４°の位置にピークを有する結晶形のヒドロキシガリウムフタロシアニン１０部
・ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＸ－１、積水化学工業社製）５部
これらをシクロヘキサノン２００部に添加し、直径０．９ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミル装置で６時間分散した。これにシクロヘキサノン１５０部と酢酸エチル３５０部をさらに加えて希釈して電荷発生層用塗布液を得た。得られた塗布液を下引き層上に浸漬塗布し、９５℃で１０分間乾燥することにより、膜厚が０．２０μｍの電荷発生層を形成した。

なお、Ｘ線回折の測定は、次の条件で行ったものである。
［粉末Ｘ線回折測定］
使用測定機：理学電気（株）製、Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ－ＴＴＲＩＩ
Ｘ線管球：Ｃｕ
管電圧：５０ＫＶ
管電流：３００ｍＡ
スキャン方法：２θ／θスキャン
スキャン速度：４．０°／ｍｉｎ
サンプリング間隔：０．０２°
スタート角度（２θ）：５．０°
ストップ角度（２θ）：４０．０°
アタッチメント：標準試料ホルダー
フィルター：不使用
インシデントモノクロ：使用
カウンターモノクロメーター：不使用
発散スリット：開放
発散縦制限スリット：１０．００ｍｍ
散乱スリット：開放
受光スリット：開放
平板モノクロメーター：使用
カウンター：シンチレーションカウンター

次に、以下の材料を用意した。
・上記式（１－２）で示される電荷輸送物質（正孔輸送性物質）５部
・上記式（１－３）で示される電荷輸送物質（正孔輸送性物質）５部
・ポリカーボネート（商品名：ユーピロンＺ４００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製）１０部
・下記式（Ｃ－４）で示される構造と下記式（Ｃ－５）で示される構造とからなる共重合ユニットを有するポリカーボネート樹脂０．０２部（ｘ／ｙ=０．９５／０．０５：粘度平均分子量＝２００００）
これらを、トルエン６０部／安息香酸メチル２０部／ジメトキシメタン２０部の混合溶剤に溶解させることによって電荷輸送層用塗布液を調製した。この電荷輸送層用塗布液を電荷発生層上に浸漬塗布して電荷輸送層用塗布膜を形成し、この塗膜を１２０℃で３０分間乾燥させることによって、膜厚が１６μｍの電荷輸送層を形成した。

次に、以下の材料を用意した。
・粒子４３６部
・上記式（２－２）で示される化合物１４部
・上記式（３－１）で示される化合物１０部
・シロキサン変性アクリル化合物０．１部（サイマックＵＳ２７０、東亜合成（株）製）
これらを、シクロヘキサン５８部および１－プロパノール２５部に混合し、撹拌した。このようにして、保護層用塗布液を調製した。

この保護層用塗布液を電荷輸送層上に浸漬塗布して保護層用塗布膜を形成し、得られた塗膜を５分間４０℃で乾燥させた。その後、窒素雰囲気下にて、加速電圧７０ｋＶ、ビーム電流５．０ｍＡの条件で支持体（被照射体）を３００ｒｐｍの速度で回転させながら、１．６秒間電子線を塗膜に照射した。最表面層位置の線量は１５ｋＧｙであった。その後、窒素雰囲気下にて、２５℃から１００℃まで２０秒かけて昇温させて第一の加熱を行い、膜厚１．５μｍの硬化膜を形成した。電子線照射から、その後の第一の加熱処理までの酸素濃度は１０ｐｐｍ以下であった。次に、大気中で、塗膜の温度が２５℃になるまで自然冷却し、大気中、１６０℃で１５分間の第二の加熱を行い、表面上に凹凸形状を有し、皺状を呈する保護層を形成した。このようにして、実施例１に係る電子写真感光体を作製した。

電子写真感光体の外表面における凹凸の形状、凹凸形状の深さ、周波数ｒｐ、パワー値ばらつき、凹凸形状の凹部における露出した無機粒子の有無および無機粒子の被覆率を先に記載した方法により測定した。結果を表３に示す。

凹凸の形状については、以下の条件を満たす場合をＡ、以下の条件を満たさない場合をＢと判定した。
条件：基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれについて、凹凸形状の凸部の稜線と複数箇所において交差し、交差する複数箇所から選ばれる少なくとも二箇所における、基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれと稜線との交差角は互いに異なる値を有する。

また、ｐ（ｒ）が極大となる周波数ｒｐについて、Ｆ（ｒｐ，θ）の角度分布ｑ（θ）を求め、全θ範囲におけるパワー値のばらつきが１５％以下である場合をＡ、１５％より大きい場合をＢと判定した。
また、凹凸形状の凹部において露出した無機粒子が存在する場合をＡ、存在しない場合をＢと判定した。

〔実施例２～１６〕
実施例１における保護層の形成において、使用する各化合物の種類と量、粒子の種類と量、膜厚、第二加熱の処理条件をそれぞれ表２に示すように変更した。それ以外は実施例１と同様にして実施例２～１６に係る電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光体について、実施例１と同様にして各測定・評価を行った。結果を表３に示す。

〔比較例１〕
実施例１における保護層の形成において、膜厚、第二加熱の処理条件を表２に示すように変更した。それ以外は実施例１と同様にして、外表面に凹凸形状を有しない比較例１に係る電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光体について、実施例１と同様にして各測定・評価を行った。結果を表３に示す。

〔比較例２〕
比較例１と同様にして外表面に凹凸形状を有しない電子写真感光体を作製した。この感光体を図６に示す研磨機を用いて、以下の条件で電子写真感光体の外表面の研磨を行った。これにより、電子写真感光体の外表面に、周方向に延びる、互いに平行な複数の溝形状を有する比較例２に係る電子写真感光体を作製した。
研磨シートの送りスピード：４００ｍｍ／ｍｉｎ
電子写真感光体の回転数：２４０ｒｐｍ
研磨砥粒：炭化珪素
研磨砥粒の平均粒径：３μｍ
研磨時間：２０秒
研磨方法は、シート状基材上に研磨砥粒が結着樹脂中に分散された層を設けてなる研磨シート１－１を矢印方向に送りながら、電子写真感光体１－７を矢印方向に回転させながら２０秒間押し付けて粗面化処理をした。ここで１－２～１－５はガイドローラ、１－６はバックアップローラ、１－８は送り出しローラ、１－９は巻き取りローラである。得られた電子写真感光体について、実施例１と同様にして各測定・評価を行った。結果を表３に示す。

〔比較例３～５〕
実施例１における保護層の形成において、使用する各化合物の種類と量、無機粒子の種類と量、膜厚、第二加熱の処理条件を表２に示すように変更した。それ以外は実施例１と同様にして比較例３～５に係る電子写真感光体を作製した。得られた電子写真感光体について、実施例１と同様にして各測定・評価を行った。結果を表３に示す。

＜評価＞
実施例１～１６および比較例１～５で作製した電子写真感光体を使用して、以下の評価を行った。
［トルクの評価］
電子写真装置としてヒューレットパッカード社製のレーザービームプリンター、商品名ＨＰ ＬａｓｅｒＪｅｔ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｃｏｌｏｒ Ｍ５５３ｄｎの改造機を使用した。改造点としては、感光体の回転モーターの駆動電流量を測定できるようにした。また、帯電ローラへの印加電圧の調節および測定、像露光光量の調節および測定、転写工程の印加電圧の調節および測定ができるように改造した。
各実施例および比較例に係る感光体を画像形成装置のシアン色のカートリッジに装着した。

続いて、１５℃１０％ＲＨの低温低湿の環境下において、Ａ４サイズの普通紙に対し、印字比率５％のテストチャートによる画像出力を１００枚出力した。帯電条件としては、暗部電位が－５００Ｖ、露光条件としては、像露光光量を０．２５μＪ／ｃｍ^２に調整した。１００枚出力時の駆動電流値（電流値Ａ）を読み取った。得られた電流値が大きいほど、電子写真感光体とクリーニングブレードとの摩擦力が大きいことを表す。

さらに、トルク相対値の対照となる電子写真感光体を次のようにして作製した。実施例１において、粒子４を除き、第二加熱工程を１００℃１０分間の処理とし、凹凸形状を形成させずに作製した以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作製した。このようにして外表面に凹凸形状を有しなく、表面層が無機粒子を含有しない対照用電子写真感光体を作製した。作製した対照用電子写真感光体を用いて、実施例１と同様に電子写真感光体の回転モーターの駆動電流値（電流値Ｂ）を測定した。

このようにして得られた電子写真感光体の回転モーターの駆動電流値（電流値Ａ）と、駆動電流値（電流値Ｂ）との比を算出した。得られた（電流値Ａ）／（電流値Ｂ）の数値を、トルクの相対値として比較した。相対値が小さいほど電子写真感光体とクリーニングブレードとの摩擦力が低減されていることを表す。結果を表４に示す。

［クリーニング性の評価］
改造機を１５℃１０％ＲＨの低温低湿環境下において、Ａ４サイズの普通紙に対し、印字比率５％の画像出力を５００枚出力した。帯電条件としては、暗部電位が－５００Ｖ、露光条件としては、像露光光量を０．２５μＪ／ｃｍ^２に調整した。続いて、ベタ白画像を連続で１０枚プリントアウトし、さらにその後ベタ黒画像を１０枚出力した直後のハーフトーン画像を用いて評価を行った。具体的には、クリーニング不良によるトナーのすり抜けにより生じたハーフトーン画像中のスジを目視でカウントし、以下の基準により評価した。
Ａ：画質上のスジはなく画質が良好である。
Ｂ：極軽微なスジが発生する。
Ｃ：軽微なスジが発生する。
Ｄ：画像の一部にスジが発生する。
Ｅ：画像全体にスジが発生する。
結果を表４に示す。

［転写性の評価］
改造機を１５℃１０％ＲＨの低温低湿環境下において、Ａ４サイズの普通紙に対し、印字比率５％の画像出力を５００枚出力した。帯電条件としては、暗部電位が－５００Ｖ、露光条件としては、像露光光量を０．２５μＪ／ｃｍ^２に調整した。評価は、５００枚印字後にベタ黒画像を出力し、ベタ黒画像形成時の感光体の外表面上の転写残トナーを、透明なポリエステル製の粘着テープを用いてテーピングしてはぎ取った。
はぎ取った粘着テープを紙上に貼ったものの濃度から、粘着テープのみを紙上に貼ったものの濃度を差し引いた濃度差を算出した。濃度測定は５箇所行い、その算術平均値を求めた。そして、その濃度差の値（転写残濃度とする。）から、以下の基準により転写性を評価した。なお、濃度はＸ－Ｒｉｔｅカラー反射濃度計（Ｘ－ｒｉｔｅ社製、Ｘ－ｒｉｔｅ ５００Ｓｅｒｉｅｓ）で測定した。
（評価基準）
Ａ：転写残濃度が０．２未満
Ｂ：転写残濃度が０．２以上０．５未満
Ｃ：転写残濃度が０．５以上１．０未満
Ｄ：転写残濃度が１．０以上
結果を表４に示す。

Claims (9)

1. 支持体、感光層、および表面層をこの順に有する電子写真感光体であって、
   該電子写真感光体の外表面は、凹凸形状を有することで皺状を呈し、
   該外表面の任意の位置に一辺が２００μｍの正方形の観察領域を置き、該観察領域の中心点を通り、該電子写真感光体の周方向に平行な線を基準線Ｌ１とし、該中心点を中心として、該基準線Ｌ１を０．１°毎に回転させて得られる１７９９本の基準線を各々基準線Ｌ２～Ｌ１８００としたとき、
   該基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれは、該凹凸形状の凸部の稜線と複数箇所において交差し、
   該複数箇所から選ばれる少なくとも２箇所における、該基準線Ｌ１～Ｌ１８００のそれぞれと該稜線との交差角は、互いに異なる値を有し、
   該表面層は、結着樹脂および無機粒子を含有し、
   少なくとも一部の該無機粒子が、該凹凸形状の凹部において露出している、ことを特徴とする電子写真感光体。
2. 前記観察領域において、前記凹凸形状の高さ情報を周波数解析し、周波数成分をｒ、角度成分をθとして二次元パワースペクトルＦ（ｒ、θ）を得たとき、該二次元パワースペクトルＦ（ｒ、θ）をθ方向に積算して得られた一次元の動径方向分布関数ｐ（ｒ）が少なくとも一つの極大値を有し、
   該一次元の動径方向分布関数ｐ（ｒ）が該極大値をとるときの周波数ｒｐについて、該二次元パワースペクトルＦ（ｒ、θ）から角度分布ｑ（θ）を計算したとき、全θ範囲におけるパワー値のばらつきが１５％以下である、請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記周波数ｒｐが、０．０５μｍ^－１以上０．１７μｍ^－１以下である、請求項２に記載の電子写真感光体。
4. 前記凹凸形状の深さが１．０μｍ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
5. 前記無機粒子が、５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の体積平均粒径を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
6. 前記外表面を上面視したときの、前記凹部における前記無機粒子の露出部分の面積の合計をＳ１とし、前記凹部のうち、前記無機粒子が露出している部分以外の部分の面積の合計をＳ２としたとき、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）が、０．２０以上０．８０以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
7. 前記無機粒子の表面が疎水化処理されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の電子写真感光体。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項１～７のいずれか１項に記載の電子写真感光体、ならびに、帯電手段、露光手段、現像手段、および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。

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