JP5428574B2 - 電子写真感光体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、電子写真感光体、画像形成装置、およびプロセスカートリッジに関する。

いわゆるゼログラフィー方式の画像形成装置は、電子写真感光体、帯電装置、露光装置、現像装置および転写装置等を備え、それらを用いた電子写真プロセスにより画像形成を行う。
上記電子写真感光体では、（１）硬化型のバインダーを用いたもの（例えば特許文献１〜５参照）、（２）電荷輸送性高分子を用いたもの（例えば特許文献６参照）、（３）熱可塑性樹脂に電荷輸送材料と無機フィラーとを分散させたもの（例えば特許文献７）参照等が挙げられる。

また、表面層の電荷輸送材料のイオン化ポテンシャルが電荷輸送層の電荷輸送材料のイオン化ポテンシャルより小さい感光体が提案されている（例えば特許文献８参照）。
更に、表面層の電荷輸送材料と電荷輸送層の電荷輸送材料のイオン化ポテンシャルの差が０．４ｅＶである感光体が提案されている（例えば特許文献９参照）。
また更に、表面層と電荷輸送層のイオン化ポテンシャルの差が−０．２ｅＶ以上０．１ｅＶ以下である感光体が提案されている（例えば特許文献１０参照）。

特開昭５６−５１７４９号公報 特開昭６０−２４７６４７号公報 特開平８−２７８６４５号公報 特開２００２−８２４６９号公報 特開２００３−１８６２３４号公報 特開昭６４−１７２８号公報 特開平４−２８１４６１号公報 特開２０００−２９２９５９号公報 特開２００１−２５５６８５号公報 特開２００３−１８６２２２号公報

本発明は、式（１）を満たさない場合に比べ、残留電位を抑制しつつ像流れの発生を抑制した電子写真感光体を提供することを目的とする。

上記課題は、以下の本発明によって達成される。
即ち、請求項１に係る発明は、
導電性基体と、
中間層と、
感光層と、
反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる２種以上の電荷輸送材料を全固形分に対し９０質量％以上含有し、前記２種以上の電荷輸送材料における各電荷輸送材料の含有比率Ｘが下記式（１）を満たす表面層と、
をこの順に有する電子写真感光体である。
Ｘ（ｎ−１）≧Ｘ（ｎ） 式（１）
〔前記式（１）中、Ｘ（ｎ）は前記２種以上の電荷輸送材料のうちｎ番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を、Ｘ（ｎ−１）は前記２種以上の電荷輸送材料のうちｎ−１番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を表し、ｎは２以上であり且つ前記表面層に含有される電荷輸送材料の種類の数以下の整数を表す変数である。〕

請求項２に係る発明は、
前記表面層が、反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる電荷輸送材料を３種以上含有する請求項１に記載の電子写真感光体である。

請求項３に係る発明は、
請求項１または請求項２に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置と、
前記電子写真感光体の表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、
を備える画像形成装置である。

請求項４に係る発明は、
画像形成装置に対して着脱自在であり、
請求項１または請求項２に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置および前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置の群から選ばれる少なくとも１種と、
を備えるプロセスカートリッジ。

請求項１に係る発明によれば、式（１）を満たさない場合に比べ、残留電位を抑制しつつ像流れの発生が抑制される。

請求項２に係る発明によれば、電荷輸送材料を３種以上含有しない場合に比べ、残留電位を抑制しつつ像流れの発生が抑制される。

請求項３に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、残留電位を抑制しつつ像流れの発生が抑制される。

請求項４に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、残留電位を抑制しつつ像流れの発生が抑制される。

本実施形態に係る感光体の好適な一例における層構造を示す模式断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の好適な一例の基本構成を概略的に示す断面図である。 本実施形態に係る画像形成装置の他の例の基本構成を概略的に示す断面図である。 本実施形態に係るプロセスカートリッジの好適な一例の基本構成を概略的に示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

＜電子写真感光体＞
本実施形態に係る電子写真感光体（以下単に「感光体」と称す場合がある）は、導電性基体と、中間層と、感光層と、反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる２種以上の電荷輸送材料を全固形分に対し９０質量％以上含有し、前記２種以上の電荷輸送材料における各電荷輸送材料の含有比率Ｘが下記式（１）を満たす表面層と、をこの順に有することを特徴とする。
Ｘ（ｎ−１）≧Ｘ（ｎ） 式（１）
〔前記式（１）中、Ｘ（ｎ）は前記２種以上の電荷輸送材料のうちｎ番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を、Ｘ（ｎ−１）は前記２種以上の電荷輸送材料のうちｎ−１番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を表し、ｎは２以上であり且つ前記表面層に含有される電荷輸送材料の種類の数以下の整数を表す変数である。〕

ここで、上記式（１）について説明する。
本実施形態に係る感光体は、表面層に反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる２種以上の電荷輸送材料を含有し、前記２種以上の電荷輸送材料における各電荷輸送材料の含有比率Ｘが上記式（１）を満たす。即ち、
・２種の電荷輸送材料を含有する場合であれば
Ｘ（１）≧Ｘ（２） 式（１−２）
・３種の電荷輸送材料を含有する場合であれば
Ｘ（１）≧Ｘ（２）≧Ｘ（３） 式（１−３）
・ｘ種（ｘ≧４）の電荷輸送材料を含有する場合であれば
Ｘ（１）≧Ｘ（２）≧Ｘ（３）・・・≧Ｘ（ｘ） 式（１−ｘ）
の各式を満たす。
〔前記式（１−２），式（１−３），式（１−ｘ）中、Ｘ（１）は前記２種以上の電荷輸送材料のうち１番目に、Ｘ（２）は２番目に、Ｘ（３）は３番目に、Ｘ（ｘ）はｘ番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を表す。〕

即ち、本実施形態においては、ｘ種（ｘ≧４）の電荷輸送材料を含有する場合であれば、イオン化ポテンシャルが１番高い電荷輸送材料の含有量が２番目に高い電荷輸送材料の含有量以上であり、２番目に高い電荷輸送材料の含有量が３番目に高い電荷輸送材料の含有量以上であり、ｘ−１番目に高い電荷輸送材料の含有量がｘ番目に高い（即ちイオン化ポテンシャルが１番低い）電荷輸送材料の含有量以上であることを必須の要件とする。
従って、イオン化ポテンシャルが最も高い電荷輸送材料の含有量は他の各電荷輸送材料の含有量以上であり、一方イオン化ポテンシャルが最も低い電荷輸送材料の含有量は他の各電荷輸送材料の含有量以下である。

従来、画像形成装置の潜像保持体として感光体を用いた場合、帯電装置からのオゾン、ＮＯｘ等の放電生成物が感光体の表面に付着し、高温高湿下において画像流れが発生することがあった。また、画像形成装置が停止した後に帯電装置に蓄積した放電生成物が再度放出されて感光体の表面に付着し、放置後画像流れが発生することもあった。
特に、硬化型の表面層を備えた感光体の該表面層に用いられる電荷輸送材料は、表面層の磨耗率の低さから放電生成物、放電ガス等の酸化性の高い物質に暴露される時間が長くなる傾向にある。酸化性の高い物質に長時間暴露されると電荷輸送材料が反応し、分解する場合がある。また、分解しない場合であっても、電荷輸送材料が酸化性の高い物質に電子を奪われることで、その電荷輸送材料がカチオンラジカル化し、表面層内のキャリア数が増加して、露光後の電位を低下させ画像濃度が上昇する、あるいは横方向への電荷移動により画像濃度の低下が発生する場合があった。
上記の電荷輸送材料におけるカチオンラジカル化は、電荷移動のメカニズムからは避けられない現象である。すなわち、電荷輸送材料は電子を他の電荷輸送材料分子とやり取りし、酸化還元を繰り返しながら電荷を輸送しており、電荷輸送材料は電子を渡しやすい、すなわち酸化されやすいので、酸化性の高い物質による画像濃度の変化が起きやすい。

本実施形態に係る感光体は、前述の通り、表面層においてイオン化ポテンシャルが最も高い電荷輸送材料の含有量が他の各電荷輸送材料の含有量以上であり、一方イオン化ポテンシャルが最も低い電荷輸送材料の含有量が他の各電荷輸送材料の含有量以下である。イオン化ポテンシャルが高いとは即ち電子を１つ引き抜くのに必要なエネルギーが高いことを表し、電子が引き抜かれにくいことを表す。従って、本実施形態に係る感光体では、複数種の電荷輸送材料の含有量をそのイオン化ポテンシャルに応じて制御することにより、残留電位を抑制しつつ像流れの発生が抑制される。
また、本実施形態に係る感光体を画像形成装置の潜像保持体として用いた場合であれば、残留電位が抑制されると共に、感光体が放電生成物等の酸化性の高い物質に暴露されることによる像流れの発生が抑制される。

ここで、上記式（１）は、更に下記式（１’）を満たすことが好ましい。
Ｘ（ｎ−１）＞Ｘ（ｎ） 式（１’）

また、表面層が、反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる電荷輸送材料をｍ種（ｍは３以上の整数）含有する場合に、下記式（２）を満たすことが好ましい。
Ｘ（ｍ−１）≧２Ｘ（ｍ） 式（２）
〔前記式（２）中、Ｘ（ｍ）は前記ｍ種の電荷輸送材料のうちｍ番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を、Ｘ（ｍ−１）は前記ｍ種の電荷輸送材料のうちｍ−１番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を表し、ｍは前記表面層に含有される電荷輸送材料の種類の数を表す。〕

尚、本実施形態における表面層は、反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる電荷輸送材料を３種以上含有することがより好ましい。

ここで、上記「反応性の置換基」とは、熱や光等の外部からの刺激によって置換基同士が反応して結合する置換基を表す。該反応性の置換基の具体例としては、例えば、−ＯＨ、−ＯＣＨ_３、−ＮＨ_２、−ＳＨ、または−ＣＯＯＨ等が挙げられる。

−イオン化ポテンシャルの測定−
上記電荷輸送材料のイオン化ポテンシャルの測定は、理研計器社製大気中光電子分光装置ＡＣ−２を用いて行われる。本明細書に記載の数値は、該方法により行われたものである。

ついで、本実施形態に係る感光体を、図面を用いて詳細に説明する。尚、以下においては、本実施形態に係る感光体の一例として、電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能分離型の感光層を備えた感光体について説明する。

図１は本実施形態に係る感光体の断面を示す模式図である。図１においては導電性支持体２１上に中間層２２が設けられ、その上に電荷発生層２３、電荷輸送層２４が設けられており、さらに感光層（電荷発生層２３および電荷輸送層２４）上に表面層２５が設けられている。

・導電性支持体
導電性支持体２１としては、例えばアルミニウム製のものが好適に用いられ、ドラム状、シート状、プレート状等の形状のものとして使用されるが、これらに限定されるものではない。また、陽極酸化処理や、ベーマイト処理、ホーニング処理などを行ってもよい。

・中間層
中間層２２に用いられる材料としては、例えば、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物のほか、その他有機金属化合物、とくに有機ジルコニウム化合物、有機チタニル化合物、有機アルミニウム化合物は好ましく使用される。
また中間層２２には、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレノキシド、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリイミド、カゼイン、ゼラチン、ポリエチレン、ポリエステル、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリウレタン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル酸等の公知の結着樹脂が用いられる。

また、中間層２２中には電子輸送性顔料を混合／分散して使用してもよい。電子輸送性顔料としては、ペリレン顔料、ビスベンズイミダゾールペリレン顔料、多環キノン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン等の無機顔料が挙げられる。また、これらの顔料の表面は、分散性、電荷輸送性を制御する目的で上記カップリング剤や、バインダーなどで表面処理しても良い。

・電荷発生層
次に電荷発生層２３について説明する。電荷発生層２３は電荷発生材料および結着樹脂から構成される。電荷発生材料は、赤外領域に光感度を持ち、高感度であるフタロシアニン系が好ましく、特に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）において、少なくとも７．５，９．９，１２．５，１６．３，１８．６，２５．１，２８．１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、あるいは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）において、少なくとも７．６，１８．３，２３．２，２４．２，２７．３の位置に回折ピークを有するチタニルフタロシアニンが好ましい。
結着樹脂は、広範な絶縁性樹脂から選択され、また有機光導電性ポリマーから選択してもよい。例えば、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、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、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、シリコン−アルキド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールなどが挙げられる。結着樹脂は単独あるいは２種以上混合して用いられる。

・電荷輸送層
次に電荷輸送層２４について説明する。電荷輸送層２４は、電荷輸送材料および結着樹脂を含んで構成されるものである。電荷輸送材料は、公知の電荷輸送材料が用いられる。また、電荷輸送材料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
電荷輸送層２４の結着樹脂は特に制限されないが、公知のフィルム形成可能な電気絶縁性の樹脂が好ましい。中でも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、アクリル樹脂は好ましく用いられる。これらの結着樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、感光層（電荷発生層２３、電荷輸送層２４）中に酸化防止剤・光安定剤・熱安定剤等の添加剤を添加してもよい。

・表面層
次に表面層２５について説明する。表面層は本実施形態に係る感光体において最表面を構成する層であり、最表面の磨耗、傷などに対する耐性を持たせるために設けられる層である。

表面層２５は、反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる電荷輸送材料を２種以上且つ全固形分に対し９０質量％以上含有し、前記２種以上の電荷輸送材料における各電荷輸送材料の含有比率Ｘが前記式（１）を満たすことを必須の要件とする。
また、表面層２５の膜厚が５μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。表面層２５の膜厚が５μｍ以上であることにより感光体の寿命が長くなり、また、膜厚が１５μｍ以下であることにより長期にわたって使用した場合にも良好な特性が維持され、残留電位の上昇が抑制される。

（電荷輸送材料）
表面層２５に用いる電荷輸送材料は、反応性の置換基を有しており、例えば、−ＯＨ、−ＯＣＨ_３、−ＮＨ、−ＳＨ、−ＣＯＯＨから選択される置換基を１つ以上有する電荷輸送材料が好適に用いられ、特に下記式（Ｉ）で示される構造を有する化合物が好ましい。

Ｆ−（（−Ｒ^１２−Ｘ）_ｎ１（Ｒ^１３）_ｎ３−Ｙ）_ｎ２ （Ｉ）
［式中、Ｆは正孔輸送能を有する化合物から誘導される有機基、Ｒ^１２、Ｒ^１３はそれぞれ独立に炭素数１以上５以下の分岐してもよいアルキレン基、ｎ１は０または１を示し、ｎ２は１以上４以下の整数を示し、ｎ３は０または１を示す。Ｘは酸素、ＮＨあるいは硫黄を示し、Ｙは−ＯＨ、−ＯＣＨ_３、−ＮＨ_２、−ＳＨ、または−ＣＯＯＨを示す。］

一般式（Ｉ）で示される化合物の具体例としては、以下に示す化合物が挙げられる。

（その他の材料）
また、下記一般式（Ａ）、（Ｂ）で示されるグアナミン化合物およびメラミン化合物の少なくとも１種を含有してもよい。

［式中Ｒ_１は、炭素数１以上１０以下の分岐してもよいアルキル基、炭素数６以上１０以下の置換あるいは未置換のフェニル基を示し、Ｒ_２乃至Ｒ_５はそれぞれ独立に、水素、−ＣＨ_２−ＯＨ、−ＣＨ_２−Ｏ−Ｒ_１４を、Ｒ_１４は炭素数１以上５以下の分岐してもよいアルキル基を示す。］

［式中Ｒ_６〜Ｒ_１１はそれぞれ独立に、水素、−ＣＨ_２−ＯＨ、−ＣＨ_２−Ｏ−Ｒ_１５を、Ｒ_１５は炭素数１以上５以下の分岐してもよいアルキル基を示す。］

また、表面層２５には、さらに、他のカップリング剤、フッ素化合物と混合して用いても良い。このような化合物として、各種シランカップリング剤、および市販のシリコーン系ハードコート剤を用いられる。
また、表面層２５にはアルコールに溶解する樹脂を加えてもよい。

また、表面層２５は触媒を使用してもよい。硬化触媒として酸系の触媒を好ましく用いられる。酸系の触媒としては、酢酸、クロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、乳酸などの脂肪族カルボン酸、安息香酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸などの芳香族カルボン酸、メタンスルホン酸、ドデシルスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、などの脂肪族、および芳香族スルホン酸類などが用いられるが、含硫黄系材料を用いることが好ましい。触媒の配合量は固形分に対して、０．０１％以上５％以下であることが好ましい。

＜画像形成装置およびプロセスカートリッジ＞
次に、本実施形態に係る画像形成装置およびプロセスカートリッジについて説明する。
尚、本実施形態に係る画像形成装置は、前述の本実施形態に係る感光体と、前記感光体を帯電させる帯電装置と、帯電された前記感光体の表面を露光し静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記感光体の表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、前記感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、を備えることを特徴とする。
また、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、画像形成装置に対して着脱自在であり、前述の本実施形態に係る感光体と、前記感光体を帯電させる帯電装置、帯電された前記感光体の表面を露光し静電潜像を形成する潜像形成装置、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置および前記感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置の群から選ばれる少なくとも１種と、を備えることを特徴とする。
ついで、本実施形態に係る画像形成装置およびプロセスカートリッジを、図面を用いて詳細に説明する。

図２は本実施形態に係る画像形成装置の好適な一例の基本構成を概略的に示す断面図である。図２に示す画像形成装置は、前述の本実施形態に係る感光体１１と、感光体１１を帯電させる接触帯電方式の帯電装置１２と、帯電装置１２に接続された電源１３と、帯電装置１２により帯電された感光体１１を露光して静電潜像を形成する露光装置１４と、露光装置１４により形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置１５と、現像装置１５により形成されたトナー像を記録媒体５００に転写する転写装置１６と、クリーニング装置１７と、除電装置１８と、を備える。尚、除電装置１８が設けられていない態様であってもよい。

帯電装置１２は、感光体１１の表面に接触せずに感光体１１に電圧を印加し、感光体１１表面を定められた電位に帯電させる非接触方式の帯電装置である。具体的には、コロトロンやスコロトロン等の非接触方式の帯電装置が用いられる。

露光装置１４としては、感光体１１の表面に、半導体レーザ、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）、液晶シャッター等の光源を求められる像様に露光し得る光学系装置等が用いられる。

現像装置１５としては、一成分系、二成分系等の正規または反転現像剤を用いた従来より公知の現像装置等が用いられる。現像装置１５に使用されるトナーの形状については特に制限はなく、不定形、球形あるいは他の特定形状のものも使用される。

転写装置１６としては、ローラー状の接触方式の転写帯電部材や、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触方式の転写帯電器、あるいはコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等が挙げられる。

クリーニング装置１７は、転写工程後の感光体１１の表面に付着する残存トナーや紙粉等を除去するためのもので、これにより清浄面化された感光体１１は、上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置１７としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等が用いられ、これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。

また、本実施形態に係る画像形成装置は、図２に示したように、除電装置１８としてイレーズ光照射装置をさらに備えていてもよい。もしくは、除電機能を有するブラシまたはフイルム等を代わりに用いてもよい。これにより、感光体１１が繰り返し使用される場合に、感光体１１の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止される。

次いで、他の形態を挙げて画像形成装置を説明する。
図３は本実施形態に係る画像形成装置の、他の例の基本構成を概略的に示す断面図である。図３に示す画像形成装置４００は、１つの電子写真感光体で複数の色のトナー画像を形成させる、所謂４サイクル方式の画像形成装置である。画像形成装置４００は、駆動装置（図示せず）により予め定められた回転速度で図中の矢印Ａの方向に回転される感光体ドラム４０１を備えており、感光体ドラム４０１の上方には、感光体ドラム４０１の外周面を帯電させる帯電装置４２２が設けられている。

また、帯電装置４２２の上方には面発光レーザアレイを露光光源として備える露光装置４３０が配置されている。露光装置４３０は、光源から射出される複数本のレーザビームを、形成すべき画像に応じて変調すると共に、主走査方向に偏向し、感光体ドラム４０１の外周面上を感光体ドラム４０１の軸線と平行に走査させる。これにより、帯電した感光体ドラム４０１の外周面上に静電潜像が形成される。

感光体ドラム４０１の側方には現像装置４２５が配置されている。現像装置４２５は回転可能に配置されたローラ状の収容体を備えている。この収容体の内部には４個の収容部が形成されており、各収容部には現像器４２５Ｙ，４２５Ｍ，４２５Ｃ，４２５Ｋが設けられている。現像器４２５Ｙ，４２５Ｍ，４２５Ｃ，４２５Ｋは各々現像ローラ４２６を備え、内部に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色のトナーを貯留している。

画像形成装置４００でのフルカラーの画像の形成は、感光体ドラム４０１が４回画像形成することにより行われる。すなわち、感光体ドラム４０１が４回画像形成する際には、帯電装置４２２は感光体ドラム４０１の外周面の帯電を、感光体ドラム４０１が１回画像形成する毎に繰り返す。また、露光装置４３０は形成すべきカラー画像を表すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像データのうちの何れかに応じて変調したレーザビームを感光体ドラム４０１の外周面上で走査させることを、感光体ドラム４０１が１回画像形成する毎にレーザビームの変調に用いる画像データを切替えながら繰り返す。また現像装置４２５は、現像器４２５Ｙ，４２５Ｍ，４２５Ｃ，４２５Ｋの何れかの現像ローラ４２６が感光体ドラム４０１の外周面に対応している状態で、外周面に対応している現像器を作動させ、感光体ドラム４０１の外周面に形成された静電潜像を定められた色に現像し、感光体ドラム４０１の外周面上に該色のトナー像を形成させることを、感光体ドラム４０１が各色の画像形成をする毎に、静電潜像の現像に用いる現像器が切り替わるように収容体を回転させながら繰り返す。これにより、感光体ドラム４０１が各色の画像形成をする毎に、感光体ドラム４０１の外周面上には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が順次形成されることになる。

また、感光体ドラム４０１の略下方には無端の中間転写ベルト４５０が配設されている。中間転写ベルト４５０はローラ４５１，４５３，４５５に巻掛けられており、外周面が感光体ドラム４０１の外周面に接触するように配置されている。ローラ４５１，４５３，４５５は図示しないモータの駆動力が伝達されて回転し、中間転写ベルト４５０を図３の矢印Ｂ方向に回転させる。

中間転写ベルト４５０を挟んで感光体ドラム４０１の反対側には転写装置（転写器）４４０が配置されており、感光体ドラム４０１の外周面上に順次形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像は１色づつ転写装置４４０によって中間転写ベルト４５０の画像形成面に転写され、最終的にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ全ての画像が中間転写ベルト４５０上に積層される。

また、感光体ドラム４０１を挟んで現像装置４２５の反対側には、感光体ドラム４０１の外周面に潤滑剤供給装置４２８およびクリーニング装置４２７が配置されている。感光体ドラム４０１の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト４５０に転写されると、潤滑剤供給装置４２８により感光体ドラム４０１の外周面に潤滑剤が供給され、当該外周面のうち転写されたトナー像を保持していた領域がクリーニング装置４２７により清浄化される。

中間転写ベルト４５０よりも下方側には被転写媒体収容部４６０が配置されており、被転写媒体収容部４６０内には記録媒体としての用紙５００が多数枚積層された状態で収容されている。被転写媒体収容部４６０の左斜め上方には取り出しローラ４６１が配置されており、取り出しローラ４６１による用紙５００の取り出し方向下流側にはローラ対４６３、ローラ４６５が順に配置されている。積層状態で最も上方に位置している用紙５００は、取り出しローラ４６１が回転されることにより被転写媒体収容部４６０から取り出され、ローラ対４６３、ローラ４６５によって搬送される。

また、中間転写ベルト４５０を挟んでローラ４５５の反対側には転写装置４４２が配置されている。ローラ対４６３、ローラ４６５によって搬送された用紙５００は、中間転写ベルト４５０と転写器４４２とで挟まれる領域に送り込まれ、中間転写ベルト４５０の画像形成面に形成されたトナー像が転写装置４４２によって用紙５００に転写される。転写装置４４２よりも用紙５００の搬送方向下流側には、定着ローラ対を備えた定着装置４４４が配置されており、トナー像が転写された用紙５００は、転写されたトナー像が定着装置４４４によって溶融定着された後に画像形成装置４００の機体外へ排出され、排紙受け（図示せず）上に載置される。

次いで、本実施形態に係るプロセスカートリッジについて一例を挙げて説明する。
図４は、本実施形態に係るプロセスカートリッジの好適な一例の基本構成を概略的に示す断面図である。プロセスカートリッジ３００は、感光体３０７と共に、帯電装置３０８、現像装置３１１、クリーニング装置３１３、露光のための開口部３１８、および除電露光のための開口部３１７を、取り付けレール３１６を用いて組み合わせ、一体化したものである。

このプロセスカートリッジ３００は、転写装置３１２と、定着装置３１５と、図示しない他の構成部分とからなる画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。

尚、本実施形態に用いられる記録媒体５００とは、感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、感光体から直接、紙等の記録媒体に転写する場合は、紙等が記録媒体である。また、中間転写体を用いる場合には、中間転写体が記録媒体である。

以下本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明がこれらの実施例によって限定されるものではない。

（実施例１）
・中間層の形成
酸化亜鉛（平均粒子径７０ｎｍ：テイカ社製試作品）１００質量部をトルエン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤（ＫＢＭ６０３：信越化学社製）１．５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、１５０℃で２時間焼き付けを行った。
前記表面処理を施した酸化亜鉛６０質量部と、硬化剤（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）１５質量部と、ブチラール樹脂ＢＭ−１（積水化学社製）１５質量部をメチルエチルケトン８５質量部に溶解した溶液３８質量部と、メチルエチルケトン２５質量部とを混合し、１ｍｍφのガラスビーズを用いてサンドミルにて２時間の分散を行い、中間層分散液を得た。得られた分散液に触媒としてジオクチルスズジラウレート０．００５質量部を添加し、中間層塗布用液を得た。この塗布液を浸漬塗布法にて直径８４ｍｍ、長さ３４０ｍｍ、肉厚１ｍｍのアルミニウム基体上に塗布し、１６０℃、１００分の乾燥硬化を行い厚さ２０μｍの中間層を得た。

・電荷発生層の形成
次に、電荷発生材料として、ヒドロキシガリウムフタロシアニンを用い、その１５質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニオンカーバイト社製）１０質量部およびｎ−ブチルアルコール３００質量部からなる混合物をサンドミルにて４時間分散した。得られた分散液を、上記中間層上に浸漬塗布し、１００℃、１０分乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。

・電荷輸送層の形成
次に電荷輸送層として、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン４５部と、ビスフェノールＺポリカーボネート樹脂（ＴＳ２０５０：粘度平均分子量５０，０００：帝人化成社製）５５質量部とをテトロヒドロフラン３００質量部およびモノクロロベンゼン１００質量部に十分に溶解混合した塗布液を、電荷発生層まで形成したアルミニウム基体上に浸漬塗布し、１２５℃、６０分で乾燥することにより、膜厚１９μｍの電荷輸送層を形成した。

・表面層の形成
次に表面層として、前述の化合物例Ｉ−２１に表される電荷輸送材料５５質量部、化合物例Ｉ−１９に表される電荷輸送材料４３質量部、以下に示す構造のメラミン２質量部を、ｔ−ＢｕＯＨ２００質量部に溶解させた。得られた塗布液を電荷輸送層まで形成したアルミニウム基体上に浸漬塗布し、１５０℃、４０分で乾燥することにより、膜厚６μｍの表面層を形成した。

〔評価〕
−画像流れ／放置後画像流れ−
得られた感光体を富士ゼロックス社製Ｄｏｃｕ Ｃｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ５００に搭載し、２９℃／８０％ＲＨの高温高湿下で１日１万枚の濃度４０％の全面ハーフトーン画像をプリントし１０００枚おきにプリントした画像から画像流れの発生有無を確認した。
また、１４時間高温高湿下にて放置し、１４時間経過後における最初の印字を濃度４０％の全面ハーフトーン画像でプリントし、放置後の画像流れを確認した。
結果を表３に示す。尚、評価基準は以下のとおりである。
○：画像流れ発生なし
△：若干画像流れ発生、１０枚程度の画出しで回復し、実使用上問題なし
×：画像流れ発生、使用不可

−ラン後残留電位（高温高湿環境および低温低湿環境）−
以下の方法により、残留電位を測定し評価を行った。
Ｄｏｃｕ Ｃｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ５００内蔵の表面電位計を用いて、２９℃／８０％ＲＨの高温高湿下、および１０℃／２０％ＲＨの低温低湿下それぞれの環境下で、濃度４０％の全面ハーフトーン画像の１枚目プリント後、および１万枚目プリント後における残留電位を測定した。その差を求めて、差の絶対値を残留電位の変化量とし、残留電位の変化量を以下の基準で評価した。
結果を表３に示す。評価基準は以下のとおりである。
○：残留電位変化量２０Ｖ以下
△：残留電位変化量２０Ｖを超え６０Ｖ以下
×：残留電位変化量６０Ｖを越える

なお、各材料のイオン化ポテンシャルは、前述の通り理研計器社製大気中光電子分光装置ＡＣ−２をもちいて測定した。下記表１に示す。

（実施例２乃至２０、比較例１乃至６）
中間層、電荷発生層、電荷輸送層を実施例１に記載の方法により形成した。
次に表面層として、表１および表２に示す電荷輸送材料を用い、且つ含有量を表１および表２に記載の数値に変更し、更に膜厚を表１および表２に記載の数値に変更した以外は実施例１に記載の方法により表面層を形成した。尚、膜厚を変更させるときは溶剤のｔ−ＢｕＯＨの量を調整して塗布を行った。
評価は実施例１と同様に実施した。

１１ 感光体
１２ 帯電装置
１３ 電源
１４ 露光装置
１５ 現像装置
１６ 転写装置
１７ クリーニング装置
１８ 除電装置
２１ 導電性基体
２２ 中間層
２３ 電荷発生層
２４ 電荷輸送層
２５ 表面層
３００ プロセスカートリッジ
３０７ 感光体
３０８ 帯電装置
３１１ 現像装置
３１２ 転写装置
３１３ クリーニング装置
３１５ 定着装置
３１６ 取り付けレール
３１７ 除電露光のための開口部
３１８ 露光のための開口部
４００ 画像形成装置
４０１ 感光体ドラム
４２２ 帯電装置
４２５Ｙ，４２５Ｍ，４２５Ｃ，４２５Ｋ 現像器
４２５ 現像装置
４２６ 現像ローラ
４２７ クリーニング装置
４２８ 潤滑剤供給装置
４３０ 露光装置
４４０ 転写装置
４４２ 転写装置
４４４ 定着装置
４５０ 中間転写ベルト
４５１，４５３，４５５ ローラ
４６０ 被転写媒体収容部
４６１ 取り出しローラ
４６３ ローラ対
４６５ ローラ
５００ 記録媒体（用紙）

Claims (4)

1. 導電性基体と、
   中間層と、
   感光層と、
   反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる２種以上の電荷輸送材料を全固形分に対し９０質量％以上含有し、前記２種以上の電荷輸送材料における各電荷輸送材料の含有比率Ｘが下記式（１）を満たす表面層と、
   をこの順に有する電子写真感光体。
   Ｘ（ｎ−１）≧Ｘ（ｎ） 式（１）
   〔前記式（１）中、Ｘ（ｎ）は前記２種以上の電荷輸送材料のうちｎ番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を、Ｘ（ｎ−１）は前記２種以上の電荷輸送材料のうちｎ−１番目にイオン化ポテンシャルが高い電荷輸送材料の含有比率（質量％）を表し、ｎは２以上であり且つ前記表面層に含有される電荷輸送材料の種類の数以下の整数を表す変数である。〕
2. 前記表面層が、反応性の置換基を有しイオン化ポテンシャルの異なる電荷輸送材料を３種以上含有する請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 請求項１または請求項２に記載の電子写真感光体と、
   前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置と、
   帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置と、
   前記電子写真感光体の表面に形成された前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
   前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置と、
   前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置と、
   を備える画像形成装置。
4. 画像形成装置に対して着脱自在であり、
   請求項１または請求項２に記載の電子写真感光体と、
   前記電子写真感光体を帯電させる帯電装置、帯電された前記電子写真感光体の表面を露光し静電潜像を形成する露光装置、前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、前記電子写真感光体の表面に形成された前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写装置および前記電子写真感光体の表面をクリーニングするクリーニング装置の群から選ばれる少なくとも１種と、
   を備えるプロセスカートリッジ。