JP4127606B2

JP4127606B2 - 感光体および画像形成装置

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Publication number: JP4127606B2
Application number: JP2001290659A
Authority: JP
Inventors: 秀明福永; 正光笹原; 栄一宮本
Original assignee: Kyocera Corp; Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Corp; Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003098709A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機感光層上に無機質材からなる表面保護層を形成してなる感光体ならびに画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機半導体材からなる感光層により構成した、いわゆるＯＰＣ感光体（有機感光体）は高い帯電性が得られ、暗減衰が小さく、さらに長波長に対し優れた光感度が得られるという点で幅広く使用されている。しかも、ＯＰＣ感光体を使用するに当って、それを加熱するヒーターを使用しないという利点もある。
【０００３】
しかしながら、このＯＰＣ感光体においては、その表面の硬度が小さく、耐久性に劣るという課題がある。
【０００４】
この課題を解消するために、有機半導体材からなる感光層（有機感光層）の上に炭素又は炭素を主成分とする高い硬度の耐磨耗性の被膜を積層する技術が提案されている（特公平７−２７２６８号、特公平７−１２２７５７号、特開平１−８６１５８号、特開平１−２２７１６１号、特許第２８１８８８１号、特許第２８１８８８２号および特許第２９７９０７０号参照）。
【０００５】
このように有機感光層の上に無機質材から表面保護層を被覆するに当たっては、下記のような特性が求められる。
【０００６】
▲１▼可視光透過率が高い（有機感光層への入射光量が充分に確保できる）。 ▲２▼表面に傷を受けない程度の高硬度を有する。 ▲３▼有機感光層との接着性に優れ、複写機内での実使用において、機械的接触あるいは温湿度の変化等により剥離しない。 ▲４▼無害である。 ▲５▼有機感光層との電気的整合性に優れ、残留電位、メモリー現象、さらには不整合界面での電荷の横流れ（画像流れ）が発生しない。▲６▼高温高湿の条件下において、画像品位が劣化せず、所謂、画像流れが発生しない。 ▲７▼有機感光層は、耐熱性に乏しい化合物からなることで、その上の被膜を常温及至１００℃にておこない、有機感光層を熱劣化させない。
【０００７】
最近のかかる特性の要求に対し、さまざまな技術開発がおこなわれている。たとえば、酸素原子を含有する炭化水素化合物を用いることで、そのプラズマ有機重合膜が得られることから、それでもって有機感光層上に表面保護層として積層し、これによって接着性、電気的整合性ならびに耐環境性を高める技術が提案されている（特公平７−２７２６８号参照）。
【０００８】
また、上記のように酸素原子を含有させる代わりにハロゲン原子を含有させても同等の効果が得られることが提案されている（特公平７−１２２７５７号参照）。
【０００９】
さらに有機感光層上の表面保護層を、ハロゲン原子と酸素原子とを含有してなる非晶質炭化水素膜でもって構成し、これにより、耐湿性を改善した技術が提示されている（特開平１−８６１５８号参照）。同公報によれば、非晶質炭化水素膜中に含有されるハロゲン原子の量は、全構成原子に対して0.01原子％〜50原子％、酸素原子の量は、0.01〜20原子％である。また、硬度については有機感光層が５Ｂ〜Ｂ、非晶質炭化水素膜が４Ｈ程度である。
【００１０】
また、有機感光層上に、１原子％以下の窒素と２原子％以上の弗素を含有するアモルファス構造のダイヤモンド状炭素からなる表面保護層を積層し、撥水性を高める技術や（特許第２９７９０７０号参照）、表面の酸素濃度が１原子％以下である有機感光層の上に、水素を30原子％以下含有する炭素又は炭素を主成分とする表面保護層を積層し、これら保護層と有機系感光層との接着性を高める技術が提案されている（特許第２８１８８８２号参照）。
【００１１】
硬度については、表面保護層のビッカ−ス硬度が100〜2500kg/mm²の範囲にあり、かつ有機感光層とのビッカース硬度の差が2500 kg/mm²以下である技術が提案されている（特許第３０３７１６５参照）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような有機感光層上に表面保護層を積層した感光体を実際使用してみると、当初予定していた感光体特性は得られず、長期間使用すると帯電が低下し、所謂、かぶりと呼ばれる画像不良が発生していた。
【００１３】
本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努めたところ、有機感光層表面（表面保護層側）の接触角が表面保護層積層後に、１５％以下の減衰率になるように設定することで電位特性の劣化が小さくなり、もしくはその劣化が無い高耐久性の感光体が得られることを見出した。
【００１４】
本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は優れた耐刷性が得られ、さらに電位特性のバラツキがなくなった高耐久性、高性能、高信頼性の感光体を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、かかる本発明の感光体を搭載した画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
【課題が解決するための手段】
本発明の感光体は、導電性支持体上に有機感光層と無機質材からなる表面保護層とを順次積層した感光体において、前記表面保護層を、有機感光層上の接触角が減衰率１４．１％以下になるよう成膜せしめたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の画像形成装置は、本発明の感光体と、この感光体の表面に電荷を付与する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光照射する露光手段と、これら帯電手段と露光手段とにより感光体表面に形成された静電潜像に対してトナー像を感光体の表面に形成する現像手段と、上記トナー像を被転写材に転写する転写手段と、転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段とを配設したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図でもって説明する。
【００１９】
図１は本発明の感光体１の断面図である。導電性基板2および各層を詳述する。
【００２０】
導電性基板について
導電性基板2は銅、黄銅、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属導電体、あるいはガラス、セラミックなどの絶縁体の表面に導電性薄膜を被覆したものなどがある。この導電性基板２はシート状、ベルト状もしくはウェブ状可とう性導電シートでもよく、このようなシートにはＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉなどの金属シート、あるいはポリエステル、ナイロン、ポリイミドなどの高分子樹脂フィルムの上にＡｌ、Ｎｉなどの金属もしくは酸化スズ、インジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）などの透明導電性材料や有機導電性材料を蒸着などにより被覆して導電処理したものを用いる。
【００２１】
感光層の具体的な構成例
感光層3には、電荷輸送剤を電荷発生剤とともに同一の感光層中に分散させた単層型感光層と、電荷発生剤を含有する電荷発生層と電荷輸送剤を含有する電荷輸送層とを積層した積層型感光層とがあるが、本発明はこのいずれにも適用できる。
【００２２】
単層型の感光層は、電荷発生剤、電荷輸送剤および結着樹脂を適当な有機溶媒に溶解または分散した塗工液を、塗布などの手段によって導電性基体上に塗布し、乾燥させることで形成される。かかる単層型の感光層は、層構成が簡単で生産性に優れている。
【００２３】
電荷輸送剤としては、電子輸送剤および正孔輸送剤のうちのいずれか一方または両方が使用でき、とくに上記両輸送剤を併用した単層型の感光層は、単独の構成で正負いずれの帯電にも対応できるという利点がある。
【００２４】
電子輸送剤および正孔輸送剤としては、それぞれ電荷発生剤とのマッチングがよく、電荷発生剤で発生した電子または正孔を引き抜いて、効率よく輸送できるものが望ましい。
【００２５】
また、電子輸送剤と正孔輸送剤とが共存する系では、両者が電荷移動錯体を形成して、感光層全体での電荷輸送能の低下を引き起こし、感光体の感度が低下するのを防止すべく、両輸送剤の組合せについても配慮する必要がある。つまり、両輸送剤を、正孔輸送および電子輸送が効率よく起こる高濃度で同一層中に含有させても、層中で電荷移動錯体が形成されず、正孔輸送剤は正孔を、電子輸送剤は電子を、それぞれ効率よく輸送できる、電子輸送材と正孔輸送剤との組合せを選択するのが望ましい。
【００２６】
一方、積層型の感光層は、まず導電性基体上に、蒸着または塗布などの手段によって、電荷発生剤を含有する電荷発生層を形成し、ついでこの電荷発生層上に、電荷輸送剤と結着樹脂とを含む塗工液を、塗布などの手段によって塗布し、乾燥させて電荷輸送層を形成することで構成される。また、上記とは逆に、導電性基体上に電荷発生層を形成し、その上に電荷発生層を形成してもよい。
【００２７】
ただし、電荷発生層は、電荷輸送層に比べて膜厚がごく薄いため、その保護のためには、導電性基体上に電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を形成するのが好ましい。
【００２８】
積層型感光層は、上記電荷発生層、電荷輸送層の形成順序と、電荷輸送層に使用する電荷輸送剤の種類によって、正負いずれかの帯電型となるかが選択される。
【００２９】
たとえば、上記の如く、帯電性基体上に電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を形成した層構成において、電荷輸送層の電荷輸送剤として正孔輸送剤を使用した場合には、感光層は負帯電型となる。この場合、電荷発生層には電子輸送剤を含有させてもよい。電荷発生層に含有させる電子輸送剤としては、電荷発生剤とのマッチングがよく、電荷発生剤で発生した電子を引き抜いて、効率よく輸送できるものが望ましい。
【００３０】
一方、上記の層構成において、電荷発生層の電荷輸送剤として電子輸送剤を使用した場合には、感光層は正帯電型となる。この場合、電荷発生層には正孔輸送剤を含有させてもよい。
【００３１】
［単層型の感光層］
単層型の感光層は電子輸送剤と電荷発生剤と結着樹脂とを含有する単一の層であり、正負いずれの帯電にも対応できるが、負極性コロナ放電を用いる必要のない正帯電型で使用するのが好ましい。この単層型は、層構成が簡単で生産性に優れていること、感光層の被膜欠陥が発生するのを抑制できること、層間の界面が少ないので光学的特性を向上できること等の利点を有する。
【００３２】
また、電子輸送剤とともに電子受容体を含有させた単層型の感光層３においては、電子輸送性能をより一層向上することができ、より高感度の感光体を得ることができる。
【００３３】
単層型の感光層において、電子輸送剤は結着樹脂１００重量部に対して、５〜１００重量部の範囲にて、好適には１０〜８０重量部にて含有するのがよい。電子輸送剤が１０重量部未満の場合、残留電位が高くなり、感度が不十分になる虞があり、５００重量部を越える場合は結晶化の可能性があり、感光体としての性能が十分発揮されない。
【００３４】
［積層型の感光層］
一方、積層型は電荷発生剤を含有する電荷発生層と、電荷輸送剤を含有する電荷輸送層とをこの順で、あるいは逆の順で積層したものである。
【００３５】
電荷発生層は電荷輸送層に比べて膜厚がごく薄いため、その保護のためには導電性基体上に電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を形成するのが好ましい。
【００３６】
積層型の感光層は、電荷発生層と電荷輸送層との形成順序と、電荷輸送層中で使用する電荷輸送剤の種類とによって、正負いずれの帯電型となるかが選択される。たとえば、導電性基板の上に電荷発生層を形成し、その上に電荷輸送層を形成した層構成において、電荷輸送層中に電子輸送剤としてキノン誘導体のような電子輸送剤を使用したときは、正帯電型の感光体になる。この場合、電荷発生層には正孔輸送剤や電子輸送剤を含有させてもよい。ここで、前記電荷輸送層に電子受容体を含有させた場合は、電子輸送性が向上するため、より高感度の積層型の感光体が得られる。
【００３７】
なお、上記の層構成において、電荷輸送層中の電荷輸送剤として正孔輸送剤を使用したときは負帯電型の感光体になる。この場合、電荷発生層には電子輸送剤や電子受容体を含有させてもよい。
【００３８】
積層型の感光層においては、電荷発生剤と結着樹脂を含む電荷発生層と、電子輸送剤を含む電荷輸送層から構成される。積層型における電子輸送剤の配合割合は、単層型の場合と同様の理由で、結着樹脂１００重量部に対して１０〜５００重量部、好適には２５〜１００重量部がよい。
【００３９】
前述のように、感光体１は、単層型および積層型のいずれにも適用できるが、とくに正負いずれの帯電型にも使用できること、構造が簡単で製造が容易であること、層を形成する際の皮膜欠陥を抑制できること、層間の界面が少なく、光学的特性を向上できること等の観点から、単層型が好ましい。
【００４０】
次に感光層に用いられる種々の材料について説明する。
【００４１】
《電荷発生剤》
種々のフタロシアニン顔料、多環キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム塩顔料、スクアリリウム顔料、シアニン顔料、ピリリウム染料、チオピリリウム染料、キサンテン染料、キノンイムン色素、トリフェニルメタン色素、スチリル色素、アンサンスロン系顔料、ピリリウム塩、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料等の有機光導電材料、セレン、テルル、アモルファスシリコン、硫化カドミウム等の無機光導電材料があげられ、単独または２種類以上を混合して使用できる。
【００４２】
《正孔輸送剤》
高い正孔輸送能を有する主々の化合物、たとえば、２,５−ジ（４−メチルアミノフェニル）−１,３,４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系の化合物、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、１−フェニル−３（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、チアジアゾール系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、トリアゾール系化合物、スチルベン系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環式化合物等があげられる。
【００４３】
正孔輸送剤は１種のみを用いるほか、２種以上を混合して用いてもよい。また、ポリビニルカルバゾール等の成膜性を有する正孔輸送剤を用いる場合には、結着樹脂は必ずしも必要でない。
【００４４】
《電子輸送剤》
電子輸送剤としては、高い電子輸送能を有する種々の化合物、たとえば、ナフトキノン系化合物、ピラゾリン系化合物、ベンゾキノン系化合物、ジフェノキノン系化合物、マロノニトリル、チオピラン系化合物、テトラシアノエチレンシアノエチレン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸等があげられる。
【００４５】
《結着樹脂》
感光層に使用されている従来周知の樹脂を使用することができる。たとえば、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、アクリル共重合体、スチレン−アクリル共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、アルキド樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ジアリルフタレート、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂；シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、その他架橋性の熱硬化性樹脂；エポキシアクリレート、ウレタン−アクリレート等の光硬化型樹脂等の樹脂が使用可能である。
【００４６】
さらに感光層には、前記各成分のほかに、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、従来公知の種々の添加剤、たとえば酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、一重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、アクセプター、ドナー等を配合することができる。また、感光層の感度を向上させるために、たとえばテルフェニル、ハロナフトキノン類、アセナフチレン等の公知の増感剤を電荷発生剤と併用してもよい。
【００４７】
単層型の感光層において、電荷発生剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜３０重量部の割合で配合すればよい。電荷輸送剤として、電子輸送剤を含有させる場合は、結着樹脂１００重量部に対して５〜１００重量部、好ましくは１０〜８０重量部の割合で配合すればよい。また、正孔輸送剤を含有させる場合、正孔輸送剤の割合を結着樹脂の１００重量部に対して５〜５００重量部、好ましくは２５〜２００重量部とすればよい。さらにまた、単層型感光層の厚さは５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。
【００４８】
一方、積層型の感光層において、電荷発生層を構成する電荷発生剤と結着樹脂とは、種々の割合で使用することができるが、結着樹脂１００重量部に対して電荷発生剤を５〜１０００重量部、好ましくは３０〜５００重量部の割合で配合するとよい。電荷発生層に正孔輸送剤あるいは電子輸送剤を含有させる場合は、それらの割合を結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１００重量部、好ましくは０．５〜８０重量部とするとよい。
【００４９】
電荷輸送層を構成する電荷輸送剤と結着樹脂とは、電荷の輸送を阻害しない範囲および結晶化しない範囲で種々の割合で使用することができるが、光照射により電荷発生層で生じた電荷が容易に輸送できるように、結着樹脂１００重量部に対して、電荷輸送剤を１０〜５００重量部、好ましくは２５〜１００重量部の割合で配合するとよい。電荷輸送層に正孔輸送剤を含有させる場合は、正孔輸送剤の割合を結着樹脂１００重量部に対して５〜２００重量部、好ましくは１０〜８０重量部とすればよい。
【００５０】
単層型においては、導電性基板と感光層との間に、また積層型においては、導電性基板と電荷発生層との間、導電性基板２と電荷輸送層との間または電荷発生層と電荷輸送層との間に、感光体の特性を阻害しない範囲でバリア層を形成してもよい。
【００５１】
［感光層の成膜方法］
このような構成の感光層の形成方法を述べると、前記例示の電荷発生剤、電荷輸送剤、結着樹脂を適当な溶剤とともに、公知の方法、たとえばロールミル、ボールミル、アトライタ、ペイントシェーカー、超音波分散機等を用いて分散混合して分散液を調整し、これを公知の手段により塗布して乾燥させればよい。
【００５２】
分散液を作るための溶剤としては、種々の有機溶剤が使用可能であり、たとえばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類；ｎ−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類；ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等があげられる。これらの溶剤は単独でまたは２種以上を混合して用いられる。
【００５３】
さらに、電荷輸送剤や電荷発生剤の分散性、感光層表面の平滑性をよくするために界面活性剤、レベリング剤等を使用してもよい。
【００５４】
表面保護層の構成
表面保護層については、アモルファスのＳｉＣ、ＳｉＮ、Ｃ、ＢＣ、ＣＮ、ＣＦ等の材料で構成されている。
【００５５】
ここで、有機感光層上に表面保護層をCVDやPVDなどによって積層する際に、有機感光層表面が劣化し、これによって感光体特性の劣化を招いている。その劣化は有機感光層表面での接触角の値が低下によって示される。
【００５６】
本発明者は、この点について、光電子分光分析法（ＸＰＳ）によって得られるＳｉ2pスペクトルの１０２．３ｅＶのピ−クが表面保護層積層後に１０３ｅＶのピ−クにシフトしていることで、大部分ＳｉＯ₂に帰属され、これにより、親水性が高くなり、その結果、接触角が小さくなったと考える。
【００５７】
この点を詳しく説明すると、表面保護層を形成時に発生するプラズマ等により有機感光層の表面が劣化し、ＸＰＳのＳｉ2pピークである１０２．３ｅＶのピークが現れなくなり、有機シリコ−ンが分解されたことでもって、電位低下のような劣化が発生する。また、ＳｉＯ₂の生成（１０３ｅＶのピーク）により、接触角が低下した（たとえば９２．８゜から７３．７゜にまで低下した）。
【００５８】
本発明にて規定する接触角については、自動接触角計にて評価を行う。この接触角計は協和界面科学製（ＣＡ−Ｖ）を使用する。また、ピ−クについては、Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）にて評価をおこなう。このＸＰＳはPhysical Electronics社製（ESCA5400MC）を使用してＳｉ2pのナロ−スペクトルにて表す。
【００５９】
なお、Ｓｉ2pとは珪素原子の原子核を回っている２ｐ（電子の軌道もしくはエネルギ−準位）の軌道を示す。
【００６０】
表面保護層４の形成方法
このように表面保護層をグロー放電法などのＣＶＤに形成することで、有機感光層の表面において、その接触角が低下する傾向にある。
【００６１】
グロー放電法により成膜形成する場合、その成膜条件は、たとえば真空度０．３５torr（４６．６６２Ｐａ）、基板温度５０℃、高周波電力２００Ｗという条件でもってプラズマ化し、有機感光層上に積層を行う。
【００６２】
そして、ガス圧力を大きくすることで、接触角の減衰率が大きくなるので、ガス圧力を制御することで、所要の接触角の減衰率が得られる。
【００６３】
また、このグロー放電法については、次のようなガス材を用いればよい。
【００６４】
すなわち、水素化珪素ガス、炭化水素ガスおよび酸素化合物ガス、弗素化合物ガス等が用いられ、キャリアガスとしては一般に常用される水素ガスあるいはアルゴンガス等が用いられる。
【００６５】
上記水素化珪素ガスにはモノシラン、ジシラン等、炭化水素ガスには飽和炭化水素として、たとえばメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソブタン、イソペンタン、ネオペンタン、イソヘキサン、ネオヘキサン、ジメチルブタン、メチルヘキサン、エチルペンタン、ジメチルペンタン、トリプタン、メチルヘプタン、ジメチルヘキサン、トリメチルペンタン、イソナノン等がある。
【００６６】
さらにまた、表面保護層の膜厚は、０．１〜２．５μｍが好適である。膜厚が０．１μｍ未満になると、膜削れによる耐久性が確保できなくなり、また、下地の影響を受ける。一方、膜厚が２．５μｍを超えると、光透過率が悪化し、残留電位が発生する。
【００６７】
画像形成装置の構成
図２は本発明の感光体を搭載したプリンター構成の画像形成装置５であり、１は感光体であり、この感光体１の周面にコロナ帯電器６と、その帯電後に光照射する露光器７（ＬＥＤヘッド）と、トナー像を感光体１の表面に形成するためのトナー８を備えた現像機９、そのトナー像を被転写材１０に転写する転写器１１と、その転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段１２と、その転写後に残余静電潜像を除去する除電手段１３とを配設した構成である。また、１４は被転写材１０に転写されたトナー像を熱もしくは圧力により固着するための定着器である。
【００６８】
このカールソン法は次の（１）〜（６）の各プロセスを繰り返し経る。
（１）感光体１の周面をコロナ帯電器６により帯電する。
（２）露光器７により画像を露光することにより、感光体１の表面上に電位コントラストとしての静電潜像を形成する。
（３）この静電潜像を現像機９により現像する。この現像により黒色のトナーが静電潜像との静電引力により感光体表面に付着し、可視化する。
（４）感光体表面のトナー像を紙などの被転写材１０の裏面よりトナーと逆極性の電界を加えて、静電転写し、これにより、画像を被転写材１０の上に得る。
（５）感光体表面の残留トナーをクリーニング手段１２により機械的に除去する。
（６）感光体表面を強い光で全面露光し、除電手段１３により残余の静電潜像を除去する。
【００６９】
なお、画像形成装置５はプリンターの構成であるが、露光器７に代えて原稿からの反射光を通すレンズやミラーなどの光学系を用いれば、複写機の構成の画像形成装置となる。
【００７０】
また、この画像形成装置５には通常の乾式現像を用いているが、その他、湿式現像に使用される液体現像剤にも適用される。
【００７１】
【実施例】
（例１）
純度９９．９％のＡｌからなる円筒状の基板（外径３０ｍｍ、長さ２５４ｍｍ）の上に感光層３を塗布形成し、正帯電のレーザープリンタ用にする。この感光層３は下記の通りにて成膜した。
【００７２】
電荷発生剤としてＸ型無金属フタロシアニン５重量部および結着樹脂としてポリカーボネイト１００重量部、溶媒としてテトラヒドロフラン８００重量部、正孔輸送剤として化１のジエチルアミノベンズアルデヒドジフェニルヒドラゾン１００重量部をボールミルにて５０時間混合、分散させて単層感光体用の塗布液を作製した。
【００７３】
【化１】

【００７４】
そして、この塗布液をアルミニウム素管上にディップコート法にて塗布し、１００℃で１時間乾燥させて、膜厚２５μmの感光層３を形成させ、単層型とした。
【００７５】
次に表面保護層４を表１に示す成膜条件により５０００Åの厚みでシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなるアモルファス層を成膜形成する。
【００７６】
【表１】

【００７７】
かくして得られた本発明の感光体について、９０秒間の帯電電位変化及び感度・残留電位をＱＥＡＰＤＴ１０００装置にて評価を行った。さらに、画像形成装置（京セラ株式会社製エコシスＬＳ−１７００改造機、湿式現像：トナー平均粒径２．５μｍ）に搭載し、３０万枚のランニングテストをおこない、画質を測定したところ、かぶりやスジ等がなく、実用上支障のない良好な結果が得られた。
【００７８】
（例２）
次に（例１）に示す感光体を作製するに当り、感光層３をまったく同一の構成にして、さらに表面保護層４については、ガス圧力を変え、その他の成膜条件を（例１）の感光体と同じにて設定し、各種感光体を作製した。
すなわち、表面保護層４を成膜形成するに際し、成膜のガス圧力を増減させることにより、成膜後の接触角の減衰率を１．４〜２８．３％にまで幾通りにも変えた各種感光体を作製した。そして、これら感光体の９０秒後の電位低下量および画質（かぶり）を測定したところ、表２に示すような結果が得られた。なお、成膜後の接触角の測定については、ＸＰＳにて有機表面までＡｒガスでエッチングを行ってから測定を行う。
【００７９】
画質（かぶり）の評価は〇、△、×の３通りに区分し、〇印はかぶりの全くない正常な画像である場合、△印は一部分のみかぶりが発生している画像である場合、×印は全面にかぶりが発生している画像である場合を示す。
【００８０】
【表２】

【００８１】
同表から明らかな通り、ガス圧力が増大することで成膜後の有機表面の接触角が小さくなることがわかる。これは、有機感光層表面の有機シリコ−ン（１０２．３ｅＶ）が分解されたことが原因である。この有機シリコ−ンが分解されて、ＳｉＯ₂が生成されることで電荷のトラップが増加され、徐々に帯電を低下させる要因となっている。ここでは、接触角の減衰率が１５％を超えることで電位低下が大きくなり、画像にかぶりが発生したことがわかる。
【００８２】
本発明者は成膜時のガス圧力が４６．６６２Ｐａにした場合に、表面保護層の成膜前と、その成膜後のそれぞれのＸＰＳ分析（感光層と表面保護層との界面を測定するが、そのために、Ａｒガスに圧力：０．０５Ｐａ、加速電圧：８００Ｖ、加速電流：１９ｍＡにてエッチングする。）を測定したところ、図３に示すようなＳｉ２ｐのスペクトルが得られた。
【００８３】
同図の横軸は結合エネルギー（単位：ｅＶ）であり、縦軸は標準化（規格化）した強度であり、光電子の強度ｃｐｓ／ｃｍ（ｃｐｓ＝ｃｏｕｎｔｓｐｅｒｓｅｃｏｎｄ）を示す。
【００８４】
図３から明らかな通り、１０２．３ｅＶのピ−クは有機シリコ−ンに帰属される。成膜後の１０３ｅＶのブロ−ドなピ−クは大部分ＳｉＯ₂（一部ＳｉＯx Ｘ：１＜ｘ＜２）に帰属されることから、親水性の高い膜構造に変化したと考えられる。
【００８５】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、導電性支持体上に有機感光層と表面保護層とを順次積層するに当り、有機感光層表面（表面保護層側）の接触角が表面保護層積層後に、１５％以下の減衰量に規定することで、高耐久、高画質、高性能及び高信頼性の感光体が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の感光体の層構成を示す断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置の概略図である。
【図３】Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）にて評価した線図である。
【符号の説明】
１・・・感光体
２・・・導電性基板
３・・・感光層
４・・・表面保護層
５・・・画像形成装置
６・・・コロナ帯電器
７・・・露光器
９・・・現像機
１１・・・転写器
１２・・・クリーニング手段
１３・・・除電手段
１４・・・定着器

Claims

導電性支持体上に有機感光層と無機質材からなる表面保護層とを順次積層した感光体において、前記表面保護層を、有機感光層上の接触角が減衰率１４．１％以下になるよう成膜せしめたことを特徴とする感光体。
請求項１の感光体と、この感光体の表面に電荷を付与する帯電手段と、感光体の帯電領域に対して光照射する露光手段と、これら帯電手段と露光手段とにより感光体表面に形成された静電潜像に対してトナー像を感光体の表面に形成する現像手段と、上記トナー像を被転写材に転写する転写手段と、転写後に感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング手段とを配設した画像形成装置。