JP6424577B2 - 電子写真感光体、電子写真画像形成装置、及び、プロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、感光層の上に表面層を備えた電子写真感光体に関し、その電子写真感光体を備えた電子写真画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。

特許文献１（特開２０１３−１３０６０３号公報）には、電子写真感光体の表面層にｐ型半導体粒子を添加することにより、電子写真感光体の耐摩耗性が向上し、また、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）が良好であることが記載されている。

特開２０１３−１３０６０３号公報

しかしながら、今般、電子写真感光体の表面層にｐ型半導体粒子を添加するとカブリが発生し易くなることが分かった。本発明では、耐摩耗性を高く維持でき、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）が良好であり、さらには、カブリ耐性に強い電子写真感光体の提供を目的とする。

本発明の電子写真感光体は、導電性支持体と導電性支持体の上に順に設けられた感光層及び表面層とを備える。表面層は、ｐ型半導体粒子と、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）粒子、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）粒子及び酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）粒子のうちの少なくとも１つである第１粒子とを含む。

表面層において、第１粒子の含有量は、ｐ型半導体粒子の含有量の０．０５質量％以上５質量％以下であることが好ましい。「第１粒子の含有量」とは、二酸化ジルコニウム粒子の含有量と二酸化ケイ素粒子の含有量と酸化アルミニウム粒子の含有量との合計を意味する。例えば、表面層が二酸化ジルコニウム粒子を含むが二酸化ケイ素粒子及び酸化アルミニウム粒子を含まない場合、二酸化ケイ素粒子の含有量及び酸化アルミニウム粒子の含有量は共に０質量部であるので、「第１粒子の含有量」は二酸化ジルコニウム粒子の含有量となる。

第１粒子は、二酸化ジルコニウム粒子であることが好ましい。また、表面層は、硬化性化合物の硬化により得られる成分をさらに含むことが好ましい。

ｐ型半導体粒子は、金属酸化物からなることが好ましく、下記一般式（１）で表される金属酸化物及び下記一般式（２）で表される金属酸化物のうちの少なくとも１つからなることがより好ましい。下記一般式（１）におけるＭ１は周期律表第１３族元素を表す。下記一般式（２）におけるＭ２は周期律表第２族元素を表す。
Ｃｕ（Ｍ１）Ｏ₂ ・・・一般式（１）
（Ｍ２）Ｃｕ₂Ｏ₂・・・一般式（２）。

本発明の電子写真画像形成装置は、本発明の電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電させる帯電部と、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、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部とを備える。

本発明のプロセスカートリッジは、電子写真画像形成装置に着脱可能に装着され、本発明の電子写真感光体と、電子写真感光体の表面を帯電させる帯電部と、電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、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部とを備える。

本発明の電子写真感光体では、耐摩耗性を高く維持でき、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）が良好であり、さらには、カブリ耐性に強い。

本発明の一実施形態の電子写真感光体の模式断面図である。 本発明の一実施形態の電子写真画像形成装置の構成を示す断面図である。

以下、本発明について図面を用いて説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さ等の寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。

［電子写真感光体の構成］
図１は、本発明の一実施形態の電子写真感光体の模式断面図である。電子写真感光体１００は、導電性支持体１０１と、導電性支持体１０１の上に順に設けられた感光層１０３及び表面層１０６とを備える。電子写真感光体１００は、導電性支持体１０１と感光層１０３との間に中間層１０２をさらに備えることが好ましい。また、感光層１０３は、中間層１０２の上に設けられた電荷発生層１０４と、電荷発生層１０４の上に設けられた電荷輸送層１０５とを有することが好ましい。以下では、表面層１０６を示した後に、表面層１０６以外の電子写真感光体１００の構成を示す。

＜表面層の構成＞
表面層１０６は、樹脂から構成され、ｐ型半導体粒子と、二酸化ジルコニウム粒子、二酸化ケイ素粒子及び酸化アルミニウム粒子のうちの少なくとも１つである第１粒子とを含む。表面層１０６がｐ型半導体粒子を含むので、電子写真感光体１００の耐摩耗性が向上し、また、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）が良好となる。

表面層１０６が第１粒子を含むので、カブリ耐性に強くなる。このような効果が得られる理由としては、断定できないが、第１粒子の抵抗が高いことが考えられる。

このような表面層１０６の厚さは、０．２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上６μｍ以下であることがより好ましい。以下では、第１粒子を説明した後に、表面層１０６を構成する樹脂とｐ型半導体とを順に説明する。

（第１粒子）
第１粒子は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の数平均一次粒径を有することが好ましく、２ｎｍ以上９０ｎｍ以下の数平均一次粒径を有することがさらに好ましい。

次に示す方法にしたがって、第１粒子の数平均一次粒径を算出できる。まず、走査型電子顕微鏡（例えば、日本電子株式会社製の品番「ＪＳＭ−７５００Ｆ」）を用いて、第１粒子の拡大写真（倍率が１０００００倍）を撮影する。撮影された拡大写真の中から第１粒子の拡大写真を３００個ランダムに選び、選ばれた拡大写真をスキャナーに取り込む。スキャナーに取り込まれた写真画像（凝集粒子を除く）と自動画像処理解析装置（例えば、株式会社ニレコ製の品番「ＬＵＺＥＸ ＡＰ」、ソフトウエア：Ｖｅｒ．１．３２）とを用いて、第１粒子の数平均一次粒径を算出する。

第１粒子は、二酸化ジルコニウム粒子であることが好ましい。これにより、画像メモリーがさらに良好となる。

第１粒子の含有量は、ｐ型半導体粒子の含有量の０．０５質量％以上５質量％以下であることが好ましい。これにより、カブリ耐性にさらに強くなる。第１粒子の含有量は、ｐ型半導体粒子の含有量の０．０７質量％以上４．５質量％以下であることがより好ましく、ｐ型半導体粒子の含有量の０．１質量％以上４質量％以下であることがさらに好ましい。蛍光Ｘ線分析法により、表面層１０６が第１粒子を含んでいるか否か、第１粒子の材料、及び、第１粒子の含有量などを確認できる。このような第１粒子の作製方法は特に限定されず、市販品を用いても良い。

（表面層を構成する樹脂）
表面層１０６を構成する樹脂としては、電子写真感光体の表面層を構成する樹脂として従来公知の樹脂を使用できる。表面層１０６を構成する樹脂は、硬化性化合物の硬化（例えば熱硬化又は光硬化など）により得られる成分を含むことが好ましいが（例えば硬化性樹脂）、上記成分を含まない樹脂であっても良いし、上記成分を含む樹脂と上記成分を含まない樹脂との混合であっても良い。上記成分を含まない樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、又は、シリコーン樹脂等が挙げられる。

「硬化性化合物」とは、上記硬化によりポリマー化されるモノマー又はオリゴマーを意味し、ラジカル重合性化合物であることが好ましい。「ラジカル重合性化合物」とは、熱照射、紫外線照射、電磁波照射又は電子線照射などによりラジカル重合反応が起こり、その結果、ポリマー化される化合物を意味する。そのため、硬化性化合物がラジカル重合性化合物である場合には、硬化後の樹脂は、繰り返し単位として硬化性化合物を含むこととなる。

ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合性反応基（上記ラジカル重合反応に寄与する官能基）として、アクリロイル基及びメタクリロイル基のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。これにより、アクリロイル基同士、メタクリロイル基同士、又は、アクリロイル基とメタクリロイル基とがラジカル重合されて、ポリマー化される。このようなラジカル重合性化合物としては、例えば、下記化学式（１）〜（１５）で表される化合物を使用できる。なお、下記化学式（１）〜（１５）において、Ｒは、下記化学式（１６）で表されるアクリロイル基を表し、Ｒ’は下記化学式（１７）で表されるメタクリロイル基を表す。

（ｐ型半導体粒子）
「ｐ型半導体粒子」とは、電荷を輸送するキャリアとして正孔（ホール）が使われる半導体粒子を意味し、つまり、正孔が多数キャリアとなる半導体粒子を意味する。

（ｐ型半導体粒子の材料）
本実施形態で使用するｐ型半導体粒子は、金属酸化物からなることが好ましく、下記一般式（１）で表される金属酸化物及び下記一般式（２）で表される金属酸化物のうちの少なくとも１つからなることがより好ましい。蛍光Ｘ線分析装置を用いてｐ型半導体粒子の材料を確認できる。

Ｃｕ（Ｍ１）Ｏ₂ ・・・一般式（１）
上記一般式（１）において、Ｍ１は、周期律表第１３族元素を表し、具体的には、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）又はタリウム（Ｔｌ）を表す。その中でも、Ｍ１は、アルミニウム、ガリウム及びインジウムのうちの少なくとも１つを表すことが好ましい。上記一般式（１）で表される金属酸化物は、ＣｕＡｌＯ₂、ＣｕＧａＯ₂及びＣｕＩｎＯ₂のうちの少なくとも１つであることが好ましい。表面層１０６がこれらのｐ型半導体粒子を含むことにより、電子写真感光体１００の耐摩耗性を高く維持でき、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）がさらに良好となる。

（Ｍ２）Ｃｕ₂Ｏ₂・・・一般式（２）
上記一般式（２）において、Ｍ２は、周期律表第２族元素を表し、具体的には、ベリリウム（Ｂｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）又はバリウム（Ｂａ）を表す。その中でも、Ｍ２は、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムのうちの少なくとも１つを表すことが好ましい。上記一般式（２）で表される金属酸化物は、ＭｇＣｕ₂Ｏ₂、ＣａＣｕ₂Ｏ₂、ＳｒＣｕ₂Ｏ₂及びＢａＣｕ₂Ｏ₂のうちの少なくとも１つであることが好ましい。表面層１０６がこれらのｐ型半導体粒子を含むことにより、電子写真感光体１００の耐摩耗性を高く維持でき、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）がさらに良好となる。

ｐ型半導体粒子は、１ｎｍ以上３００ｎｍ以下の数平均一次粒径を有することが好ましく、３ｎｍ以上１００ｎｍ以下の数平均一次粒径を有することがさらに好ましい。第１粒子の数平均一次粒径の算出方法と同様の方法にしたがって、ｐ型半導体粒子の数平均一次粒径を算出できる。

ｐ型半導体粒子は、表面層１０６を構成する樹脂に対して１０質量％以上３００質量％以下含まれていることが好ましい。これにより、耐摩耗性をさらに高く維持でき、また、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）がさらに良好となる。ｐ型半導体粒子は、表面層１０６を構成する樹脂に対して２０質量％以上２００質量％以下含まれていることがより好ましい。

（ｐ型半導体粒子の作製）
このようなｐ型半導体粒子は、例えば、プラズマ法により作製されることが好ましい。プラズマ法としては、例えば、直流プラズマアーク法、高周波プラズマ法、又は、プラズマジェット法などが挙げられる。

直流プラズマアーク法では、金属合金からなるアノード電極（このアノード電極は消費される）を用いる。カソード電極からプラズマフレームを発生させる。アノード電極の加熱により金属合金を蒸発させ、金属合金の蒸気の酸化且つ冷却によりｐ型半導体粒子が得られる。

高周波プラズマ法では、ガスを大気圧のもとで高周波誘導放電により加熱したときに発生する熱プラズマを利用する。そのうち、プラズマ蒸発法では、不活性ガスプラズマ（不活性ガスがプラズマ化されたもの）の中心に固体粒子を注入し、固体粒子がプラズマを通過する間に当該固体粒子を蒸発させ、得られた高温の蒸気を急冷して凝縮させることによりｐ型半導体粒子が得られる。

不活性ガスのアルゴン雰囲気中でアーク放電すると、アルゴンプラズマが得られる。また、２原子分子ガスである水素、窒素又は酸素雰囲気中でアーク放電すると、それぞれ、水素プラズマ、窒素プラズマ又は酸素プラズマが得られる。特に、２原子分子ガスが熱解離して生じた水素プラズマ、窒素プラズマ又は酸素プラズマは、分子状ガスのプラズマに比べて極めて反応性に富んでいるので、不活性ガスのプラズマと区別して反応性アークプラズマとも呼ばれている。このうち、酸素プラズマを用いたｐ型半導体粒子の作製は、ｐ型半導体粒子を作製する方法として効果的である。

（表面処理されたｐ型半導体粒子）
本実施形態では、ｐ型半導体粒子は、表面処理剤により表面処理されたものであることが好ましい。表面処理剤は、ｐ型半導体粒子の表面に存在するヒドロキシ基等と反応する表面処理剤であることが好ましく、例えば、シランカップリング剤又はチタンカップリング剤等であることが好ましい。そのため、表面処理前と表面処理後とでは、ｐ型半導体粒子を構成する金属酸化物の組成及びｐ型半導体粒子の形状（例えばｐ型半導体粒子の数平均一次粒径）は変わらない。なお、以下では、表面処理されていないｐ型半導体粒子を単に「ｐ型半導体粒子」と記し、表面処理後のｐ型半導体粒子を「表面処理されたｐ型半導体粒子」と記す。

表面処理剤は、反応性有機基を有することがより好ましい。これにより、表面層１０６の硬度をさらに高めることができる。

反応性有機基を有する表面処理剤は、ラジカル重合性反応基を有する表面処理剤であることが好ましい。ラジカル重合性反応基は、上記硬化性化合物とも反応可能である。そのため、ラジカル重合性反応基を有する表面処理剤を用いてｐ型半導体粒子の表面処理を行えば、強固な表面層１０６を形成できる。例えば、表面層１０６を構成する樹脂が硬化性化合物の硬化により得られる成分を含む（例えば硬化性樹脂）場合、表面処理されたｐ型半導体粒子と表面層１０６を構成する樹脂とが硬化反応により結合されることとなる。

ラジカル重合性反応基を有する表面処理剤は、ビニル基、アクリロイル基又はメタクリロイル基等のラジカル重合性反応基を有するシランカップリング剤であることが好ましい。例えば、ラジカル重合性反応基を有する表面処理剤としては、下記Ｓ−１〜Ｓ−３６に記す公知の化合物を使用できる。下記Ｓ−１〜Ｓ−３６に記す公知の化合物以外でも、ラジカル重合性反応基を有するシラン化合物を使用しても良い。表面処理剤としては、これらの化合物を単独で又は二種以上を混合して使用できる。
Ｓ−１：ＣＨ₂＝ＣＨＳｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＨ₃）₂
Ｓ−２：ＣＨ₂＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−３：ＣＨ₂＝ＣＨＳｉＣｌ₃
Ｓ−４：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＨ₃）₂
Ｓ−５：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−６：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）（ＯＣＨ₃）₂
Ｓ−７：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−８：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）Ｃｌ₂
Ｓ−９：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂ＳｉＣｌ₃
Ｓ−１０：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＣＨ₃）Ｃｌ₂
Ｓ−１１：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₃ＳｉＣｌ₃
Ｓ−１２：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＨ₃）₂
Ｓ−１３：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−１４：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＨ₃）₂
Ｓ−１５：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−１６：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）Ｃｌ₂
Ｓ−１７：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₂ＳｉＣｌ₃
Ｓ−１８：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＣＨ₃）Ｃｌ₂
Ｓ−１９：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₃ＳｉＣｌ₃
Ｓ−２０：ＣＨ₂＝ＣＨＳｉ（Ｃ₂Ｈ₅）（ＯＣＨ₃）₂
Ｓ−２１：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−２２：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃
Ｓ−２３：ＣＨ₂＝ＣＨＳｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−２４：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＨ₃）₂
Ｓ−２５：ＣＨ₂＝ＣＨＳｉ（ＣＨ₃）Ｃｌ₂
Ｓ−２６：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−２７：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯＳｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃
Ｓ−２８：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯＳｉ（ＯＣＨ₃）₃
Ｓ−２９：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯＳｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃
Ｓ−３０：ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯ（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃
Ｓ−３１：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）₂（ＯＣＨ₃）
Ｓ−３２：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＯＣＨ₃）₂
Ｓ−３３：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＮＨＣＨ₃）₂
Ｓ−３４：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣ₆Ｈ₅）₂
Ｓ−３５：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（Ｃ₁₀Ｈ₂₁）（ＯＣＨ₃）₂
Ｓ−３６：ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₂Ｃ₆Ｈ₅）（ＯＣＨ₃）₂。

表面処理されたｐ型半導体粒子は、表面層１０６を構成する樹脂に対して５体積％以上７５体積％以下含まれていることが好ましい。

（表面処理されたｐ型半導体粒子の作製）
ｐ型半導体粒子と表面処理剤と溶媒とを湿式メディア分散型装置に入れて粉砕させることにより、表面処理されたｐ型半導体粒子を作製できる。例えば、ｐ型半導体粒子と表面処理剤とを含むスラリー（固体粒子を含む懸濁液）を粉砕する。これにより、ｐ型半導体粒子の微細化と同時に、ｐ型半導体粒子に対する表面処理が進行する。その後、溶媒を除去して粉体化すると、表面処理剤による表面処理が均一に行われたｐ型半導体粒子を得ることができる。

このとき、湿式メディア分散型装置には、ｐ型半導体粒子１００質量部に対して、０．１〜１００質量部の表面処理剤と５０〜５０００質量部の溶媒とを供給することが好ましい。また、乾式での表面処理により、表面処理されたｐ型半導体粒子を作製しても良い。

本実施形態における「湿式メディア分散型装置」とは、メディア（粉砕媒体）としてビーズが容器に充填された状態で、回転軸に対して垂直に取り付けられた撹拌ディスクを容器内で高速回転させることにより、ｐ型半導体粒子の凝集体を粉砕し、粉砕後のｐ型半導体粒子を分散させる装置を意味する。湿式メディア分散型装置の構成としては、ｐ型半導体粒子を十分に分散させた状態で当該ｐ型半導体粒子に対する表面処理を実行可能な構成であれば特に限定されず、縦型又は横型であっても良いし、連続式又は回分式であっても良い。湿式メディア分散型装置としては、例えば、サンドミル、ウルトラビスコミル、パールミル、グレンミル、ダイノミル、アジテータミル、又は、ダイナミックミル等を使用できる。これらの装置では、ボール又はビーズ等のメディアを使用して衝撃圧壊、摩擦力、剪断応力、又は、ズリ応力等を発生させ、その結果、ｐ型半導体粒子に対する粉砕と粉砕後のｐ型半導体粒子の分散とが行われる。

湿式メディア分散型装置で使用するビーズとしては、ガラス、アルミナ、ジルコン、ジルコニア、スチール又はフリント石などを原材料としたボールを使用可能であるが、特にジルコン製ボール又はジルコニア製ボールを使用することが好ましい。また、ビーズとしては、通常、直径が１〜２ｍｍ程度のボールを使用するが、本実施形態では、直径が０．１〜１．０ｍｍ程度のボールを使用することが好ましい。

湿式メディア分散型装置で使用する撹拌ディスク又は容器の内壁の材料には、ステンレス、ナイロン、セラミックなど種々の素材を使用できるが、本実施形態では特にジルコニア又はシリコンカーバイドなどのセラミック素材を使用することが好ましい。

＜表面層の形成＞
表面層１０６を構成する樹脂が硬化性化合物の硬化により得られる成分を含む（例えば硬化性樹脂）場合には、次に示す方法にしたがって表面層１０６を形成できる。

（表面層形成用液体の調製）
まず、溶媒に、硬化性化合物（好ましくはラジカル重合性化合物）とｐ型半導体粒子（好ましくは、表面処理されたｐ型半導体粒子）と第１粒子とを加え、表面層形成用液体を調製する。表面層形成用液体は、必要に応じて、公知の樹脂、重合開始剤、滑剤粒子又は酸化防止剤等をさらに含んでいても良い。

（溶媒）
表面層１０６の形成に使用される溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−２−プロパノール、ベンジルアルコール、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、酢酸エチル、酢酸ブチル、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、テトラヒドロフラン、１−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、ピリジン、又は、ジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されない。

（重合開始剤）
後述の硬化処理では、電子線による開裂反応により硬化反応を行っても良いし、ラジカル重合開始剤の存在下での熱又は光の照射により硬化反応を行っても良い。ラジカル重合開始剤を用いて硬化反応を行う場合には、重合開始剤として熱重合開始剤又は光重合開始剤のいずれも使用でき、また、熱重合開始剤と光重合開始剤との両方を使用しても良い。

熱重合開始剤としては、例えば、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルアゾビスバレロニリル）、又は、２，２′−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）などのアゾ化合物が挙げられ、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ（benzoyl peroxide））、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、又は、過酸化ラウロイルなどの過酸化物が挙げられる。

光重合開始剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１（ＢＡＳＦジャパン株式会社製の品番「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９」）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−メチル−２−モルフォリノ（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン又は１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムなどのアセトフェノン系又はケタール系光重合開始剤が挙げられる。

また、光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、又は、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインエーテル系光重合開始剤を使用しても良い。

また、光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、２−ベンゾイルナフタレン、４−ベンゾイルビフェニル、４−ベンゾイルフェニールエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、又は、１，４−ベンゾイルベンゼンなどのベンゾフェノン系光重合開始剤を使用しても良い。

また、光重合開始剤としては、例えば、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、又は、２，４−ジクロロチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤を使用しても良い。

その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド（ＢＡＳＦジャパン株式会社製の品番「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９」）、ビス（２，４−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシエステル、９，１０−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、又は、イミダゾール系化合物が挙げられる。

光重合促進効果を有するものを単独又は上記光重合開始剤と併用して使用することもできる。光重合促進効果を有する材料としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸（２−ジメチルアミノ）エチル、又は、４，４′−ジメチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。

光重合開始剤としては、アルキルフェノン系化合物、又は、フォスフィンオキサイド系化合物を使用することがより好ましく、α−ヒドロキシアセトフェノン構造、又は、アシルフォスフィンオキサイド構造を有する開始剤を使用することがさらに好ましい。

重合開始剤としては上述の重合開始剤を単独で又は二種以上混合して使用できる。重合開始剤は、硬化性化合物１００質量部に対して、０．１質量部以上４０質量部以下添加されることが好ましく、０．５質量部以上２０質量部以下添加されることがより好ましい。

（滑剤粒子）
滑剤粒子としては、例えば、フッ素原子含有樹脂粒子を使用できる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、又は、これらの共重合体が挙げられる。滑剤粒子としては、上述のフッ素原子含有樹脂粒子を単独で又は二種以上混合して使用でき、四フッ化エチレン樹脂又はフッ化ビニリデン樹脂を用いることがより好ましい。

（塗膜の形成）
調製された表面層形成用液体を、公知の方法により感光層１０３の上面に塗布した後、自然乾燥又は熱乾燥させる。

表面層形成用液体の塗布方法としては、例えば、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、又は、円形量規制型塗布法などが挙げられる。中間層形成用液体の塗布方法（後述）、電荷発生層形成用液体の塗布方法（後述）、及び、電荷輸送層形成用液体の塗布方法（後述）についても、同様のことが言える。円形量規制型塗布方法については、例えば特開昭５８−１８９０６１号公報又は特開２００５−２７５３７３号公報などに記載されている。

本実施形態では、塗膜を乾燥させるタイミングは、活性線（後述）の照射条件と組み合わせて適宜選択されることが好ましい。例えば、活性線の照射前後において塗膜を乾燥させても良いし、活性線の照射中に塗膜を乾燥させても良い。

塗膜の乾燥条件は、塗膜に含まれる溶媒の種類、又は、塗膜の厚さなどにより適宜選択されることが好ましい。塗膜の乾燥温度は、室温以上１８０℃以下であることが好ましく、８０℃以上１４０℃以下であることがより好ましい。また、塗膜の乾燥時間は、１分以上２００分以下であることが好ましく、５分以上１００分以下であることがより好ましい。このような条件で塗膜を乾燥させることにより、形成される表面層１０６に含まれる溶媒量を２０ｐｐｍ以上７５ｐｐｍ以下に制御できる。

（塗膜の硬化）
表面層形成用液体の塗布により形成された塗膜に対して硬化処理を行う。これにより、感光層１０３の上面に表面層１０６が形成される。

硬化処理では、塗膜への活性線の照射によりラジカルを発生させて重合させ、且つ、架橋反応により分子間又は分子内で架橋結合を形成して硬化させ、これにより、硬化性樹脂を形成することが好ましい。活性線としては、例えば、紫外線又は可視光などの電磁波、又は、電子線が挙げられ、使い易さ等の見地から紫外線を使用することがより好ましい。

紫外線光源としては、紫外線を発生させる光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ（パルス）キセノン、又は、紫外線ＬＥＤ（light emitting diode）などを使用できる。紫外線の照射条件は光源の種類により異なるが、紫外線の照射量は、１ｍＪ／ｃｍ²以上２０ｍＪ／ｃｍ²以下であることが好ましく、５ｍＪ／ｃｍ²以上１５ｍＪ／ｃｍ²以下であることがより好ましい。また、紫外線光源の出力電圧は、０．１ｋＷ以上５ｋＷ以下であることが好ましく、０．５ｋＷ以上３ｋＷ以下であることがより好ましい。

電子線源としては、特に制限なく使用できる。電子線照射用の電子線加速機としては、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものを使用することが好ましい。電子線照射時の加速電圧は、１００ｋＶ以上３００ｋＶ以下であることが好ましい。吸収線量は、０．００５Ｇｙ以上１００ｋＧｙ以下（０．５Ｍｒａｄ以上１０Ｍｒａｄ以下）であることが好ましい。

活性線の照射時間は、活性線の必要照射量が得られる時間以上であることが好ましい。具体的には、活性線の照射時間は、０．１秒以上１０分以下であることが好ましく、硬化効率又は作業効率の観点から１秒以上５分以下であることがより好ましい。

＜導電性支持体＞
導電性支持体１０１は、導電性を有するのであれば特に限定されず、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛又はステンレスなどの金属をドラム状又はシート状に成形したもの、アルミニウム箔又は銅箔などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム又は酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、又は、金属、プラスチックフィルム又は紙などに導電性物質を単独又はバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けたものなどが挙げられる。

＜中間層＞
中間層１０２は、導電性支持体１０１と感光層１０３との間に設けられ、バリア機能と接着機能とを有する。中間層１０２は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリアミド、ポリウレタン又はゼラチンなどのバインダー樹脂が公知の溶媒に溶解されてなる液体（中間層形成用液体）を用いて浸漬塗布法などにより形成されることが好ましい。バインダー樹脂としては、アルコール可溶性のポリアミド樹脂を使用することが好ましい。このような中間層１０２の厚さは、０．１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましく、０．３μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。

中間層１０２は、抵抗の調整という目的で、各種導電性粒子又は各種金属酸化物粒子などの無機粒子を含むことが好ましい。無機粒子としては、例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、又は、酸化ビスマス等からなる粒子が挙げられ、また、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ、又は、酸化ジルコニウム等からなる粒子が挙げられる。無機粒子としては、これらの粒子を単独又は２種以上混合して使用できる。これらの粒子を２種以上混合して使用する場合には、固溶体の形態又は融着の形態をとってもよい。無機粒子は、数平均一次粒径が０．３μｍ以下であることが好ましく、数平均一次粒径が０．１μｍ以下であることがより好ましい。

中間層１０２の形成に使用可能な溶媒（中間層形成用液体に含まれる溶媒）としては、例えば、上記無機粒子を良好に分散させ、且つ、ポリアミド樹脂をはじめとするバインダー樹脂を溶解するものであることが好ましい。具体的には、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、又は、ｓｅｃ−ブタノール等の炭素数２〜４のアルコール類を用いることが好ましい。これらのアルコール類は、バインダー樹脂として好適なポリアミド樹脂に対して良好な溶解性を有し、また、中間層形成用液体に良好な塗布性能を付与する。

電子写真感光体１００の保存性と無機粒子の分散性とを向上させるためには、上記溶媒に対して助溶剤を併用することが好ましい。好ましい効果が得られる助溶媒としては、例えば、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、シクロヘキサノン、又は、テトラヒドロフラン等が挙げられる。

中間層形成用液体におけるバインダー樹脂の濃度は、中間層１０２の厚さ又は中間層形成用液体の塗布方法に応じて適宜選択されることが好ましい。無機粒子を中間層形成用液体に分散させるときには、無機粒子は、バインダー樹脂１００質量部に対して、２０質量部以上４００質量部以下添加されることが好ましく、５０質量部以上２００質量部以下添加されることがより好ましい。

無機粒子の分散手段としては、例えば、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー、又は、ホモミキサー等が挙げられるが、これらに限定されない。

中間層形成用液体からなる塗膜を乾燥させる方法としては、中間層形成用液体に含まれる溶媒の種類又は中間層１０２の厚さなどに応じて適宜選択されることが好ましいが、熱乾燥であることがより好ましい。

＜感光層＞
感光層１０３は、電荷発生機能と電荷輸送機能との両機能を有する単層で構成されていても良いが、電荷発生層１０４と電荷発生層１０４の上に設けられた電荷輸送層１０５とを有することが好ましい。感光層１０３が電荷発生層１０４と電荷輸送層１０５とを有することにより、電子写真感光体１００の繰り返し使用に伴う残留電位の上昇を防止でき、また、電子写真特性を目的に合わせて制御できる。

（電荷発生層）
電荷発生層１０４は、電荷発生物質とバインダー樹脂とを含むことが好ましく、電荷発生物質がバインダー樹脂の溶液に分散されてなる分散液（電荷発生層形成用液体）を中間層１０２の上面に塗布して形成されることが好ましい。このような電荷発生層１０４の厚さは、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性又は電荷発生物質とバインダー樹脂との混合割合等により異なるため一概に言えないが、０．０１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上３μｍ以下であることがより好ましい。

電荷発生物質としては、例えば、スーダンレッド又はダイアンブルー等のアゾ原料、ピレンキノン又はアントアントロン等のキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ又はチオインジゴ等のインジゴ顔料、又は、フタロシアニン顔料等が挙げられ、これらに限定されない。電荷発生物質としては、これらを単独又は公知のバインダー樹脂に分散させた形態で使用できる。

バインダー樹脂としては、公知の樹脂を使用でき、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、又は、メラミン樹脂などを使用でき、これらの樹脂のうちの２つ以上を含む共重合体樹脂（例えば、塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体樹脂、又は、塩化ビニルと酢酸ビニルと無水マレイン酸との共重合体樹脂）を使用しても良い。また、バインダー樹脂としては、ポリ−ビニルカルバゾール樹脂等を使用しても良く、特に限定されない。

電荷発生物質は、バインダー樹脂１００質量部に対して、１質量部以上６００質量部以下添加されていることが好ましく、５０質量部以上５００質量部以下添加されていることがより好ましい。

電荷発生層１０４は、次に示す方法にしたがって形成されることが好ましい。まず、分散機を用いて、バインダー樹脂の溶液（この溶液では、バインダー樹脂が溶媒に溶解している）に電荷発生物質を分散させる。このようにして、電荷発生層形成用液体が調製される。次に、塗布機を用いて電荷発生層形成用液体を中間層１０２の上面に一定の厚さで塗布した後、形成された塗膜を乾燥させる。このようにして、電荷発生層１０４を形成できる。なお、電荷発生層形成用液体の塗布前に電荷発生層形成用液体を濾過して異物又は凝集物を濾別することが好ましい。これにより、画像欠陥の発生を防止できる。

バインダー樹脂を溶解させるための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、１−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、ピリジン、又は、ジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されない。

電荷発生物質の分散手段としては、例えば、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー、又は、ホモミキサー等が挙げられるが、これらに限定されない。

（電荷輸送層）
電荷輸送層１０５は、少なくとも電荷輸送物質とバインダー樹脂とを含むことが好ましく、電荷輸送物質がバインダー樹脂の溶液に溶解されてなる溶液（電荷輸送層形成用液体）を電荷発生層１０４の上面に塗布して形成されることが好ましい。このような電荷輸送層１０５の厚さは、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性又は電荷輸送物質とバインダー樹脂との混合割合等により異なるため一概に言えないが、５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下であることがより好ましい。

電荷輸送物質としては、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−１−ビニルピレン、又は、ポリ−９−ビニルアントラセン等が挙げられる。電荷輸送物質としては、これらを単独又は二種類以上混合して使用できる。

バインダー樹脂としては、公知の樹脂を使用でき、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、又は、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体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が好ましい。耐クラック性、耐磨耗性、及び、帯電特性の観点からは、ポリカーボネート樹脂のうち、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ（bisphenol A））、ビスフェノールＺ（ＢＰＺ（bisphenol Z））、ジメチルＢＰＡ、又は、ＢＰＡとジメチルＢＰＡとの共重合体等がより好ましい。

電荷輸送物質は、バインダー樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上５００質量部以下添加されていることが好ましく、２０質量部以上１００質量部以下添加されていることがより好ましい。電荷輸送層１０５は、例えば特開２０００−３０５２９１号公報等に記載の公知の酸化防止剤をさらに含んでいても良い。

電荷輸送層１０５は、次に示す方法にしたがって形成されることが好ましい。まず、電荷輸送物質とバインダー樹脂とを溶媒に溶解させて電荷輸送層形成用液体を得る。次に、電荷輸送層形成用液体を電荷発生層１０４の上面に一定の厚さで塗布した後、形成された塗膜を乾燥させる。このようにして、電荷輸送層１０５を形成できる。

電荷輸送物質とバインダー樹脂とを溶解させる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、又は、１，３−ジオキソラン等が挙げられが、これらに限定されない。

［電子写真画像形成装置の構成、画像形成方法］
本実施形態の電子写真画像形成装置（以下では単に「画像形成装置」と記すことがある）は、電子写真感光体１００と、電子写真感光体１００の表面を帯電させる帯電部と、電子写真感光体１００の表面に静電潜像を形成する露光部と、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部とを備える。本実施形態の画像形成装置が電子写真感光体１００を備えているので、電子写真感光体１００の耐摩耗性を高く維持でき、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）が良好となり、カブリ耐性に強くなる。

本実施形態のプロセスカートリッジは、画像形成装置に着脱可能に装着され、電子写真感光体１００と、電子写真感光体１００の表面を帯電させる帯電部と、電子写真感光体１００の表面に静電潜像を形成する露光部と、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部とを備える。本実施形態のプロセスカートリッジが電子写真感光体１００を備えているので、電子写真感光体１００の耐摩耗性を高く維持でき、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）が良好となり、さらには、カブリ耐性に強くなる。以下、図２を参照しながら、具体的に説明する。

図２は、本実施形態の画像形成装置の構成を示す断面図である。図２に示す画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるものであり、４組の画像形成部（プロセスカートリッジ）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと、無端ベルト状の中間転写体ユニット７と、給紙搬送部２１と、定着部２４とを備える。装置本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。

画像形成部１０Ｙは、イエロー色の画像を形成するものである。画像形成部１０Ｙは、ドラム状の電子写真感光体１Ｙの周囲に帯電部２Ｙと露光部３Ｙと現像部４Ｙとクリーニング部６Ｙとが配置されて構成され、一次転写ローラ５Ｙをさらに有する。

画像形成部１０Ｍは、マゼンタ色の画像を形成するものである。画像形成部１０Ｍは、ドラム状の電子写真感光体１Ｍの周囲に帯電部２Ｍと露光部３Ｍと現像部４Ｍとクリーニング部６Ｍとが配置されて構成され、一次転写ローラ５Ｍをさらに有する。

画像形成部１０Ｃは、シアン色の画像を形成するものである。画像形成部１０Ｃは、ドラム状の電子写真感光体１Ｃの周囲に帯電部２Ｃと露光部３Ｃと現像部４Ｃとクリーニング部６Ｃとが配置されて構成され、一次転写ローラ５Ｃをさらに有する。

画像形成部１０Ｂｋは、黒色画像を形成するものである。画像形成部１０Ｂｋは、ドラム状の電子写真感光体１Ｂｋの周囲に帯電部２Ｂｋと露光部３Ｂｋと現像部４Ｂｋとクリーニング部６Ｂｋとが配置されて構成され、一次転写ローラ５Ｂｋをさらに有する。

ドラム状の電子写真感光体１Ｙ、ドラム状の電子写真感光体１Ｍ、ドラム状の電子写真感光体１Ｃ及びドラム状の電子写真感光体１Ｂｋのうちの少なくとも１つとして電子写真感光体１００を用いれば、上述の効果（電子写真感光体１００の耐摩耗性を高く維持でき、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）が良好となり、カブリ耐性に強くなる）が得られる。

画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、電子写真感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋに形成されるトナー画像の色が異なることを除いては同様に構成されている。そのため、以下では、画像形成ユニット１０Ｙを例に挙げて説明する。

本実施形態では、画像形成ユニット１０Ｙにおいて、少なくとも、電子写真感光体１Ｙと帯電部２Ｙと現像部４Ｙとクリーニング部６Ｙとが一体化されている。

帯電部２Ｙは、電子写真感光体１Ｙに対して一様な電位を与えて電子写真感光体１Ｙの表面を帯電（例えば負に帯電）させる。帯電部２Ｙとしては、非接触な帯電器を用いることが好ましく、例えば、コロトロン帯電器又はスコロトロン帯電器等のコロナ帯電器を用いることができる。

露光部３Ｙは、帯電部２Ｙにより一様な電位が与えられた電子写真感光体１Ｙの表面に対して、画像信号（イエロー）に基づいて露光を行い、これにより、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する。露光部３Ｙとしては、電子写真感光体１Ｙの軸方向に発光素子がアレイ状に配列されて構成されたＬＥＤと結像素子（商品名；セルフォック（登録商標）レンズ）とを備えたもの、又は、レーザ光学系などを用いることができる。

現像部４Ｙは、露光部３Ｙ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。用いるトナーは特に限定されないが、乾式現像剤であることが好ましい。

本実施形態の画像形成装置では、電子写真感光体１Ｙと帯電部２Ｙと露光部３Ｙと現像部４Ｙとクリーニング部６Ｙなどがプロセスカートリッジとして一体化されて構成され、このプロセスカートリッジが装置本体Ａに対して着脱可能に装着されても良い。また、帯電部２Ｙ、露光部３Ｙ、現像部４Ｙ、転写又は分離器、及び、クリーニング部６Ｙのうちの少なくとも１つが電子写真感光体１Ｙとともに一体に支持されてプロセスカートリッジが構成され、そのプロセスカートリッジが装置本体Ａに対して着脱可能な単一画像形成ユニットに構成され、その単一画像形成ユニットが装置本体Ａのレールなどの案内手段を用いて装置本体Ａに対して着脱可能に装着されても良い。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと無端ベルト状の中間転写体ユニット７とを有する筐体８は、支持レール８２Ｌ、８２Ｒにより、装置本体Ａから引き出し可能に構成されている。筐体８では、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、垂直方向に縦列配置されている。無端ベルト状の中間転写体ユニット７は、図２において感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの左側方に配置されており、ローラ７１、７２、７３、７４を巻回して回動可能な無端ベルト状の中間転写体７０と、一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋと、クリーニング部６ｂとを有する。

以下では、図２に示す画像形成装置を用いた画像形成方法について示す。画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋにより形成された各色の画像は、一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋにより、回動する無端ベルト状の中間転写体７０上に逐次転写される。これにより、合成されたカラー画像が形成される。

給紙カセット２０に収容された転写材（例えば普通紙、透明シートなど）Ｐは、給紙搬送部２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄとレジストローラ２３とを経て、二次転写ローラ５ｂに搬送される。二次転写ローラ５ｂでは、合成されたカラー画像が転写材Ｐに二次転写され、よって、カラー画像が転写材Ｐに一括に転写される。合成されたカラー画像が転写材Ｐに二次転写されると、無端ベルト状の中間転写体７０はその転写材Ｐを曲率分離する。この転写材Ｐは、定着部２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６に載置される。一方、中間転写体７０に付着したトナー（残留トナー）はクリーニング部６ｂにより除去される。

画像形成中、一次転写ローラ５Ｂｋは、常時、電子写真感光体１Ｂｋの表面に当接している。一方、一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、カラー画像形成時にのみ、対応する電子写真感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの表面に当接する。また、二次転写ローラ５ｂは、二次転写ローラ５ｂを転写材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状の中間転写体７０の表面に当接する。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下に限定されない。
＜実施例１＞
次に示す方法にしたがって、電子写真感光体を作製した。まず、円筒形のアルミニウム支持体の表面に切削加工が施された導電性支持体を準備した。

（中間層の形成）
湿式サンドミル（径が０．５ｍｍのアルミナビーズが容器に充填されている）に、ポリアミド樹脂（バインダー樹脂、ダイセル・エボニック株式会社製の品番「Ｘ１０１０」）１．０質量部と、二酸化チタン粒子（テイカ株式会社製の品番「ＳＭＴ５００ＳＡＳ」）１．１質量部と、エタノール（溶媒）２０質量部とを入れ、バッチ式で１０時間分散させた。このようにして、中間層形成用液体を得た。

中間層形成用液体からなる膜を、浸漬塗布法により導電性支持体の上面に形成した後、１１０℃で２０分乾燥させた。このようにして、導電性支持体の上面に、厚さ（乾燥後の厚さ）が２μｍである中間層が形成された。

（電荷発生層の形成）
中間層の形成で用いた湿式サンドミルと同型の湿式サンドミルに、チタニルフタロシアニン顔料（電荷発生物質、特性Ｘ線（Ｃｕ−Ｋα線）を用いたＸ線回折スペクトルの測定により、少なくとも２θ＝２７．３°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料）２０質量部と、ポリビニルブチラール樹脂（バインダー樹脂、電気化学工業株式会社製の品番「＃６０００−Ｃ」）１０質量部と、酢酸ｔ−ブチル（溶媒）７００質量部と、４−メトキシ−４−メチル−２−ペンタノン（溶媒）３００質量部とを入れ、１０時間分散させた。このようにして、電荷発生層形成用液体を得た。

電荷発生層形成用液体からなる膜を、浸漬塗布法により中間層の上面に形成した後、乾燥させた。このようにして、中間層の上面に、厚さ（乾燥後の厚さ）が０．３μｍである電荷発生層が形成された。

（電荷輸送層の形成）
中間層などの形成で用いた湿式サンドミルと同型の湿式サンドミルに、下記化学式（１８）で表される化合物（電荷輸送物質）１５０質量部と、ポリカーボネート樹脂（バインダー樹脂、三菱ガス化学株式会社製の品番「Ｚ３００」）３００質量部と、酸化防止剤（ＢＡＳＦジャパン株式会社製の品番「Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０」）６質量部と、トルエンとテトラヒドロフランとの混合溶媒（（トルエン）：（テトラヒドロフラン）＝１：９（体積比））２０００質量部と、シリコーンオイル（添加剤、信越化学工業株式会社製の品番「ＫＦ−５４」）１質量部とを入れ、電荷輸送物質とバインダー樹脂とを上記混合溶媒に溶解させた。このようにして、電荷輸送層形成用液体を得た。

電荷輸送層形成用液体からなる膜を、浸漬塗布法により電荷発生層の上面に形成した後、１１０℃で６０分乾燥させた。このようにして、電荷発生層の上面に、厚さ（乾燥後の厚さ）が２０μｍである電荷輸送層が形成された。

（ｐ型半導体粒子の作製）
中間層などの形成で用いた湿式サンドミルと同型の湿式サンドミルに、数平均一次粒径が２０ｎｍであるＣｕＡｌＯ₂（ｐ型半導体粒子）１００質量部と、上記Ｓ−１５で示された化合物（表面処理剤）１０質量部と、メチルエチルケトン１０００質量部とを入れ、３０℃にて６時間混合した。その後、メチルエチルケトンとアルミナビーズとを濾別し、６０℃にて乾燥した。このようにして、表面処理されたｐ型半導体粒子が得られた。

（表面保護層の形成）
中間層などの形成で用いた湿式サンドミルと同型の湿式サンドミルに、表面処理されたｐ型半導体粒子１６２質量部と、ＺｒＯ₂粒子（東ソー株式会社製の品番「ＴＺ−Ｂ３０」）０．５質量部と、上記化学式（１）で表された化合物（硬化性化合物）１００質量部と、２−ブタノン（溶媒）３２０質量部とを入れて、１０時間分散させた。

次に、上記湿式サンドミルに、テトラヒドロフラン８０質量部と、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド（重合開始剤、ＢＡＳＦジャパン株式会社製の品番「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ８１９」）８質量部とをさらに入れて、遮光下で混合且つ撹拌した。このようにして、表面層形成用液体を得た。なお、後述のメタルハライドランプからの光を表面層形成用液体に照射するまでは、表面層形成用液体を遮光下で取り扱った。

次に、円形スライドホッパー塗布機を用いて、電荷輸送層の上面に表面層形成用液体を塗布した。形成された塗膜を室温にて２０分乾燥させた。その後、塗膜が形成された構造体（導電性支持体の上に中間層と感光層とが順に形成されて構成された構造体）を回転させながら、メタルハライドランプ（出力が５００Ｗ）からの光を塗膜の表面から１００ｍｍ離れた位置から塗膜に対して１分間、照射した。このようにして厚さ（乾燥後の厚さ）が３μｍの表面層が形成され、よって、本実施例の電子写真感光体が得られた。

＜実施例２〜１４、比較例１、比較例２＞
ｐ型半導体粒子の材料、ｐ型半導体粒子の配合量、第１粒子の材料又は第１粒子の配合量などを表１に示すように変更したことを除いては実施例１に記載の方法にしたがって電子写真感光体を得た。

＜実施例１５＞
実施例１に記載の方法にしたがって中間層と電荷発生層とを形成した。実施例１に記載の方法にしたがって電荷輸送層形成用液体を調製した後、浸漬塗布法により電荷発生層の上面に電荷輸送層形成用液体からなる膜を形成した。その後、１１０℃での乾燥を行うことなく、次に示す方法にしたがって表面層形成用液体を調製した。

まず、実施例１に記載の方法にしたがって、表面処理されたｐ型半導体粒子を作製した。次に、実施例１で用いた湿式サンドミルに、表面処理されたｐ型半導体粒子１６２質量部と、ＺｒＯ₂粒子（東ソー株式会社製の品番「ＴＺ−Ｂ３０」）０．５質量部と、ポリカーボネート樹脂（バインダー樹脂、三菱ガス化学株式会社製の品番「Ｚ３００」）２００質量部と、シリカ粒子（シリカの質量に対して２５質量％のメチルハイドロジェンポリシロキサンで表面処理されたシリカ粒子、このシリカ粒子の粒度分布を個数基準で測定したときのメジアン径Ｄ５０は３１ｎｍ）２０質量部と、酸化防止剤（チバ・ジャパン株式会社製の品番「Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０」）２０質量部と、テトラヒドロフランとトルエンとの混合溶媒（（テトラヒドロフラン）：（トルエン）＝４：１（体積比））６０００質量部と、シリコーンオイル（信越化学工業株式会社製の品番「ＫＦ−９６」）１質量部とを入れ、混合且つ撹拌した。このようにして、表面層形成用液体を得た。

表面層形成用液体からなる膜を、浸漬塗布法により電荷輸送層形成用液体からなる膜の上に形成した後、１２０℃で７０分乾燥させた。このようにして、厚さ（乾燥後の厚さ）が２０μｍである電荷輸送層と厚さ（乾燥後の厚さ）が５μｍである表面層とが形成され、よって、本実施例の電子写真感光体が得られた。

表１において、「硬化性樹脂^*11」とは、上記化学式（１）で表された化合物（硬化性化合物）の硬化により得られた樹脂を意味する。「配合量^*12」とは、表面層を構成する全組成に対する、表面処理されたｐ型半導体粒子の割合（体積比）を意味する。「配合量^*13」とは、ｐ型半導体粒子に対する第１粒子の割合（質量比）を意味する。「配合量^*14」とは、ｐ型半導体粒子に対するＴｉＯ₂粒子の割合（質量比）を意味する。

なお、本発明者らは、逐次型蛍光Ｘ線分析装置（株式会社島津製作所製の品番「ＸＲＦ−１７００」）を用いて実施例１〜１５のそれぞれの電子写真感光体の表面層に含まれる第１粒子の材料及び第１粒子の含有量を調べたところ、表１に示す第１粒子の材料及び第１粒子の配合量と同じであったことを確認している。

＜評価＞
（耐刷試験）
まず、画像形成装置（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製の品番「ｂｉｚｈｕｂ Ｃ６５０１」）の電子写真感光体として、実施例１〜１５、比較例１及び比較例２のそれぞれの電子写真感光体を組み込んだ。次に、高温高湿環境下（３０℃・８５％ＲＨ（relative humidity））で耐刷試験を行った。耐刷試験では、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像及びブラック画像のそれぞれの印字率が２．５％であるフルカラー画像を、Ａ４サイズの中性紙７０万枚に対して片面印刷した。

（画像メモリーの評価）
耐刷試験の後に、給紙カセットにＡ４サイズの上質紙を「横送り」されるように配置した。その上質紙のうちの１０枚に対して、通紙方向に対して左半分が黒ベタ画像であり、通紙方向に対して右半分が白ベタ画像である画像を連続して印刷した。

次に、均一なハーフトーン画像を印刷した。濃度計（グレタグ・マクベス社製の品番「ＲＤ−９１８」）を用いて、印刷されたハーフトーン画像において黒ベタ画像に対応する領域の反射濃度と、当該ハーフトーン画像において白ベタ画像に対応する領域の反射濃度とを測定した。測定された２つの反射濃度差（ΔＩＤ）を算出した。結果を表１に示す。

表１には、ΔＩＤが０．０５以下であった場合に「Ａ１」と記し、ΔＩＤが０．０５よりも大きく０．１０以下であった場合に「Ｂ１」と記す。ΔＩＤが小さいほど、印刷されたハーフトーン画像には黒ベタ画像の履歴及び白ベタ画像の履歴の両方が表れていないことを意味し、よって、感光体周期による画像濃度差（画像メモリー）が良好であることを意味する。本発明者らは表１において「Ａ１」及び「Ｂ１」である場合に電子写真感光体としての実用が可能であると判断しており、よって、実施例１〜１５、比較例１及び比較例２のいずれにおいても画像メモリーが良好であった。

（α値）
電子写真感光体を画像形成装置に組み込む前に、電子写真感光体の厚さを測定した。具体的には、厚さが均一な部分（電子写真感光体の軸方向端部では厚さが不均一になり易いので、電子写真感光体の軸方向端面から電子写真感光体の軸方向内側へ３ｃｍ以内の部分を除く）において厚さの測定地点をランダムに１０ヶ所選定した。渦電流方式の膜厚測定器（Helmut Fischer社製の品番「ＥＤＤＹ５６０Ｃ」）を用いて上記測定地点での厚さを計測し、計測された厚さの平均値（耐久試験前の厚さ）を算出した。

次に、電子写真感光体を画像形成装置に組み込んだ後、上記耐刷試験を行った。その後、上記画像形成装置から電子写真感光体を取り出し、耐久試験前の厚さの求め方にしたがって耐久試験後の厚さを算出した。下記式を用いて膜厚減耗量を求め、１００ｋｒоｔ（１０万回転）当たりの減耗量（α値）を求めた。結果を表１に示す。α値が小さいほど、電子写真感光体が耐摩耗性に優れることを意味する。
（膜厚減耗量）＝（耐久試験前の厚さ）−（耐久試験後の厚さ）。

（カブリの評価）
耐刷試験の後に、ブラック画像形成部のみ実施例１〜１５、比較例１及び比較例２のそれぞれの電子写真感光体を用いた。その後、画像が形成されていないＰＯＤグロスコート紙を二次転写ローラの位置まで搬送した後、グリッド電圧として−８００Ｖを印加し、現像バイアスとして−６５０Ｖを印加して、ＰＯＤグロスコート紙にイエローベタ画像を形成した。以下に示す基準で、ＰＯＤグロスコート紙におけるブラックのカブリ評価を行った。結果を表１に示す。

表１には、目視評価においてカブリが確認されなかった場合に「Ａ２」と記し、拡大視するとカブリが僅かに確認された場合に「Ｂ２」と記し、目視でカブリが確認された場合に「Ｃ２」と記し、カブリが目立った場合に「Ｄ２」と記す。本発明者らは、表１において「Ａ２」及び「Ｂ２」である場合に電子写真感光体としての実用が可能であると判断している。

＜考察＞
実施例１〜１５、比較例１及び比較例２では、画像メモリーが良好であった。また、α値が小さく、よって、電子写真感光体の耐摩耗性が高く維持されていると考えられる。実施例１〜１５、比較例１及び比較例２では、表面層がｐ型半導体粒子を含んでいる。そのため、上記結果が得られたと考えられる。

しかし、実施例１〜１５ではカブリ耐性に強かったのに対し、比較例１及び比較例２ではカブリ耐性が悪化した。比較例１では、表面層は第１粒子を何ら含んでいない。そのため、上記結果が得られたと考えられる。また、比較例２では、表面層は、第１粒子ではなくＴｉＯ₂粒子を含んでいる。本発明者らは、ＴｉＯ₂粒子はＺｒＯ₂粒子、ＳｉＯ₂粒子及びＡｌ₂Ｏ₃粒子に比べ抵抗が低いので上記結果が得られたと考えている。

なお、実施例１〜１５と比較例１及び比較例２とでは、画像メモリーの評価に関する結果に大差なく、電子写真感光体の耐摩耗性に関する結果に大差なかった。そのため、表面層がｐ型半導体粒子と第１粒子とを含む場合には、表面層がｐ型半導体粒子を含むことにより得られる効果を維持しつつカブリ耐性に強くなるということが分かった。

実施例１〜３では、カブリ耐性に強かった。この結果から、第１粒子としてＺｒＯ₂粒子、ＳｉＯ₂粒子又はＡｌ₂Ｏ₃粒子のいずれを用いた場合であってもカブリ耐性に強くなることが分かった。なお、画像メモリーを良好にするという観点では、第１粒子としてＺｒＯ₂粒子を用いることが好ましいということが分かった。

実施例４、５及び７では、実施例６及び８よりも、カブリ耐性にさらに強かった。この結果から、第１粒子の含有量が０．０５質量％以上５質量％以下であれば、カブリ耐性にさらに強くなることが分かった。

実施例９〜１５では、カブリ耐性に強かった。この結果から、ｐ型半導体粒子の材料に依らずカブリ耐性に強くなることが分かった。なお、画像メモリーを良好にするという観点では、ｐ型半導体粒子としてはＣｕＡｌＯ₂粒子、ＣｕＧａＯ₂粒子、ＳｒＣｕ₂Ｏ₂粒子又はＢａＣｕ₂Ｏ₂粒子を用いることが好ましいということが分かった。

実施例１〜１４では、実施例１５よりも、α値をさらに小さく抑えることができた。この結果から、電子写真感光体の耐摩耗性を高めるという観点では、表面層を構成する樹脂は硬化性化合物の硬化により得られる成分を含むことが好ましいということが分かった。

今回開示された実施の形態及び実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ 電子写真感光体、１０１ 導電性支持体、１０２ 中間層、１０３ 感光層、１０４ 電荷発生層、１０５ 電荷輸送層、１０６ 表面層。

Claims (7)

1. 導電性支持体と、前記導電性支持体の上に順に設けられた感光層及び表面層とを備えた電子写真感光体であって、
   前記表面層は、ｐ型半導体粒子と、二酸化ジルコニウム粒子、二酸化ケイ素粒子及び酸化アルミニウム粒子のうちの少なくとも１つである第１粒子とを含み、
   前記ｐ型半導体粒子は、金属酸化物からなる、電子写真感光体。
2. 前記表面層において、前記第１粒子の含有量は、前記ｐ型半導体粒子の含有量の０．０５質量％以上５質量％以下である請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記第１粒子は、前記二酸化ジルコニウム粒子である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
4. 前記ｐ型半導体粒子は、下記一般式（１）で表される金属酸化物、及び、下記一般式（２）で表される金属酸化物のうちの少なくとも１つからなる請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。
   Ｃｕ（Ｍ１）Ｏ₂ ・・・一般式（１）
   （Ｍ２）Ｃｕ₂Ｏ₂・・・一般式（２）
   上記一般式（１）におけるＭ１は周期律表第１３族元素を表し、上記一般式（２）におけるＭ２は周期律表第２族元素を表す。
5. 前記表面層は、硬化性化合物の硬化により得られる成分をさらに含む請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体と、
   前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電部と、
   前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、
   前記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部とを備えた電子写真画像形成装置。
7. 電子写真画像形成装置に着脱可能に装着され、
   請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体と、
   前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電部と、
   前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する露光部と、
   前記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部とを備えたプロセスカートリッジ。

Images