JP4796519B2 - 像担持体、それを用いた画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐摩耗性が高く、且つ安定な電気特性を維持して高品質の画像形成を長期間にわたり実現することのできる像担持体に関し、さらに、その像担持体を用いた画像形成装置、画像形成装置用のプロセスカートリッジおよび画像形成方法に関する。

近年、有機感光体（ＯＰＣ）は良好な性能に加えて様々な利点を有することから、無機感光体に代り、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタおよびこれらの複合機に多く用いられている。有機感光体が用いられる理由としては、例えば、（１）光吸収波長域の広さおよび吸収量の大きさ等の光学特性、（２）高感度、安定な帯電特性等の電気的特性、（３）材料の選択範囲の広さ、（４）製造の容易さ、（５）低コスト、（６）無毒性、等が挙げられる。

一方、最近画像形成装置の小型化から感光体の小径化が進み、機械の高速化やメンテナンスフリーの動きも加わり感光体の高耐久化が切望されるようになってきた。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しやすいという欠点を有している。加えて、高画質化の要求に伴うトナー粒子の小粒径化に対応したクリーニング性の向上を図る目的で、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、このことも感光体の摩耗を促進する要因となっている。

このような感光体の摩耗は、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。現状では感光体の寿命はこの摩耗や傷が律則となり、交換に至っている。
したがって、有機感光体の高耐久化においては前述の摩耗量を低減することが不可欠であり、当分野で最も解決が迫られている課題である。

感光層の耐摩耗性を改良する技術としては、（１）表面層に硬化性バインダーを用いたもの（例えば、特許文献１参照）、（２）高分子型電荷輸送物質を用いたもの（例えば、特許文献２参照）、（３）表面層に無機フィラーを分散させたもの（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。

上記技術のうち、（１）の硬化性バインダーを用いたものは、電荷輸送物質との相溶性が悪いためや重合開始剤、未反応残基などの不純物により残留電位が上昇して画像濃度低下が発生し易い傾向がある。
また、（２）の高分子型電荷輸送物質を用いたもの、および（３）の無機フィラーを分散させたものは、ある程度の耐摩耗性向上が可能であるものの、有機感光体に求められている耐久性を十二分に満足させるまでには至っていない。さらに（３）の無機フィラーを分散させたものは、無機フィラー表面に存在するトラップにより残留電位が上昇し、画像濃度低下が発生し易い傾向にある。
したがって、上記（１）、（２）、（３）の技術では、有機感光体に求められる電気的な耐久性、機械的な耐久性をも含めた総合的な耐久性を十二分に満足するには至っていない。

さらに、上記（１）の技術に関連し、耐摩耗性と耐傷性を改良するために多官能の硬化型アクリレートモノマーを含有させた感光体も知られている（例えば、特許文献４参照）。
しかし、この感光体においては、感光層上に設けた保護層にこの多官能の硬化型アクリレートモノマーを含有させる旨の記載があるものの、この保護層においては電荷輸送物質を含有せしめてもよいことが記載されているのみで具体的な記載はなく、しかも、単に表面層に低分子の電荷輸送物質を含有させた場合には、上記硬化物との相溶性の問題があり、これにより、低分子電荷輸送物質の析出、クラックの発生が起こり、機械強度も低下してしまうことがあった。また相溶性向上のためにポリカーボネート樹脂を含有させる旨の記載もあるが、硬化型アクリルモノマー含有量が減少し、結果的には充分な耐摩耗性を達成できていない。また表面層に電荷輸送物質を含まない感光体については、露光部電位低下のために表面層を薄膜とする旨の記載があるが、膜厚が薄いと、感光体の寿命が短く、また露光部電位についても充分な値を維持するには至っていないのが現状である。

これらに代る感光層の耐摩耗向上技術として、炭素−炭素二重結合を有するモノマーと、炭素‐炭素二重結合を有する電荷輸送物質およびバインダー樹脂からなる塗工液を用いて形成した電荷輸送層を設けることが知られている（例えば、特許文献５参照）。
この技術におけるこのバインダー樹脂には、炭素‐炭素二重結合を有し、上記電荷輸送物質に対して反応性を有するものと、上記二重結合を有せず反応性を有しないものが含まれる。この感光体は耐摩耗性と良好な電気的特性を両立する点から注目される。しかし、バインダー樹脂として反応性を有しないものを使用した場合においては、バインダー樹脂と、上記モノマーと電荷輸送物質との反応により生成した硬化物との相溶性が悪く、相分離から架橋時に表面凹凸が生じ、クリーニング不良を引き起こす傾向が見られた。
また上記の場合、バインダー樹脂がモノマーの硬化を妨げるほか、この感光体において使用される上記モノマーとして具体的に記載されているものは２官能性のものであり、この２官能性モノマーでは官能基数が少なく充分な架橋密度が得られず、耐摩耗性の点では未だ満足するには至らなかった。また、反応性を有するバインダーを使用した場合においても、上記モノマーおよび上記バインダー樹脂に含有される官能基数の低さから、上記電荷輸送物質の結合量と架橋密度との両立は難しく、電気特性および耐摩耗性も充分とは言えないものであった。

また、同一分子内に二つ以上の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物を硬化した化合物を含有する感光層も知られている（例えば、特許文献６参照）。しかし、この感光層は嵩高い正孔輸送性化合物が二つ以上の連鎖重合性官能基を有するため、硬化物中に歪みが発生して内部応力が高くなり、表面層の荒れや経時におけるクラックが発生しやすい場合があり、充分な耐久性を有していない。

さらに、前記の耐摩耗性、電気特性、表面性、およびクラックに対する課題を解決する方法として、電荷輸送層上に１〜１０μｍの架橋型電荷輸送層を有し、この架橋型電荷輸送層が電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成された感光体が提案されている（例えば、特許文献７参照）。
この提案においては、特定の架橋型電荷輸送層を設けることにより、大幅に感光体の耐久性を向上することを可能にしており、上記特許文献１〜６に比べて優れた耐磨耗性と安定した電気特性を維持することができる感光体を得ることが可能となった。

しかしながら近年、情報処理端末の処理速度の増加に伴って、大量の情報を短時間で扱う技術が日々進歩しており、同時に画像形成装置の出力速度の増加と、少なくとも１００万枚以上の繰り返し通紙の使用に耐え得る、より一層の耐久性を求められるようになってきている。上記特許文献７の感光体においても１００万枚以上の長期にわたる繰り返し通紙の際の性能は必ずしも充分ではなく、電気特性の悪化により、異常画像が発生する問題を有していた。
すなわち、上記の長期にわたる繰り返し通紙時の主な異常画像としては、トナー像を転写部材に転写する際の逆極性の電荷が起因となって残像を発生させるものであり、特に直接転写方式の画像形成装置において、顕著に異常画像の発生が見られるものである。

前記直接転写方式における異常画像を解決する方法として、導電性支持体上に電荷ブロッキング層、モアレ防止層、感光層、保護層を順に積層してなる、電子写真感光体が提案されている（例えば、特許文献８参照）。
すなわち、電子写真感光体の保護層は前述の特許文献７と同様に、電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を硬化することにより形成される感光体である。しかしながら、特許文献７に比べて優れた耐久性を得ることが可能となったものの、１００万枚以上の繰り返し通紙の使用においては前記残像の発生が確認されており、機械的耐久性と安定した電気特性を維持して、良好な画像形成を長期間にわたり実現する像担持体としてはまだ充分ではなく、さらなる性能向上が要望されている。

特開昭５６‐４８６３７号公報 特開昭６４‐１７２８号公報 特開平４‐２８１４６１号公報 特許第３２６２４８８号公報 特許第３１９４３９２号公報 特開２０００‐６６４２５号公報 特開２００４‐３０２４５１号公報 特開２００６‐２２７４９６号公報

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、耐摩耗性が高く、且つ安定した電気的特性で長期間にわたり高品質の画像形成が可能な画像形成装置用像担持体を提供すると共に、この長寿命で高性能な像担持体を用いた画像形成装置、画像形成装置用のプロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供することである。

本発明者らは鋭意検討した結果、以下の（１）〜（１５）に記載する発明によって上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。以下、本発明について具体的に説明する。

（１）：上記課題は、導電性支持体上に電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を有する像担持体において、
前記電荷輸送層は下記一般式（I）で示される化合物を含有すると共に、前記表面保護層は少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物との反応物である架橋型硬化樹脂からなり、且つ電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）に対する表面保護層の膜厚（ｔ₂）の比率（ｔ₂／ｔ₁）が０．７〜１．３であることを特徴とする像担持体により解決する。

［一般式（I）中、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂およびＲ₁₃はそれぞれ同一であっても異なってもよく、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子または置換してもよいアリール基を示し、ｐ¹およびｐ²は０または１を示す。Ｚは水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアリール基または下記一般式（Ｚａ）、（Ｚｂ）、（Ｚｃ）：

（式中、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃およびｐ¹、ｐ²は前記一般式（I）で示したものと同じであり、Ｒ₁₄およびＲ₁₅はそれぞれ同一であっても異なってもよく、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子または置換してもよいアリール基を示し、ｐ³は０または１を示す。）で表される基を示す。］

（２）：上記（１）に記載の像担持体において、前記表面保護層の膜厚（ｔ₂）が１０μｍ〜２０μｍであることを特徴とする。

電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）を上記範囲とし、膜厚比率（ｔ₂／ｔ₁）を０．７〜１．３とすることにより、優れた耐磨耗性と電気的安定性のバランスがとれ、１００万枚以上の長期にわたる繰り返し通紙でも高品質の画像を形成することができる。

（３）：上記（１）または（２）に記載の像担持体において、前記電荷輸送層が、前記一般式（I）で示される化合物のほかに下記一般式（II）で示される化合物を含有することを特徴とする。

（一般式（II）中、Ａｒ₁およびＡｒ₂は置換または未置換のアリール基、置換または未置換の複素環基を表し、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は水素原子、置換または未置換のアルキル基、置換または未置換のアルコキシ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換の複素環基を表すが、Ｒ₂、Ｒ₃は互いに結合して環を形成してもよく、Ａｒ₃は置換または未置換のアリーレン基を表し、ｎは０または１を表す。）

前記一般式（I）と、一般式（II）で示される化合物を含有する電荷輸送層とし、その膜厚（ｔ₁）と表面保護層の膜厚（ｔ₂）との比率（ｔ₂／ｔ₁）を０．７〜１．３とすることにより、１００万枚以上の長期にわたる繰り返し通紙でも、さらに電気的な劣化を抑制し、特に転写時の逆極性の電荷に起因する残像の発生も回避されて長期間にわたり高品質の画像を形成することができる。

（４）：上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の像担持体において、前記電荷発生層中にチタニルフタロシアニン顔料を含有することを特徴とする。

上記チタニルフタロシアニン顔料を電荷発生物質として用いれば、高感度化と共に、上記電荷輸送層との注入効率が向上することで逆極性電荷のトラップサイトが減少し、特に長期の繰り返し通紙の際における異常画像の発生回避においても好ましい。

（５）：上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の像担持体において、前記電荷発生層中にチタニルフタロシアニン顔料とジスアゾ顔料を含有することを特徴とする。

上記チタニルフタロシアニン顔料とジスアゾ顔料の混合物を電荷発生物質として用いれば、より長期の繰り返し使用においても異常画像の発生がない優れた特性を示す。

（６）：上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の像担持体において、前記電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物の官能基が、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする。

上記によれば、加熱または光エネルギーの付与により容易に架橋結合して硬化樹脂となり、高速、繰り返し使用においても高耐久性を保持すると共に、高画質が得られる表面保護層が形成される。

（７）：上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の像担持体において、前記電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物が、電荷輸送構造として、トリアリールアミン構造を有するものであることを特徴とする。

電荷輸送構造としてトリアリールアミン構造を含むラジカル重合性化合物を用いれば、電荷輸送効果の高い表面保護層が形成される。

（８）：上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の像担持体において、前記トリアリールアミン構造を有する１官能のラジカル重合性化合物が、下記一般式（１）または（２）で示される一種以上のラジカル重合性化合物であることを特徴とする。

［式（１）、（２）中、Ｒ₁は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−ＣＯＯＲ₇（Ｒ₇は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基もしくは置換基を有してもよいアリール基を示す）、ハロゲン化カルボニル基またはＣＯＮＲ₈Ｒ₉（Ｒ₈およびＲ₉は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基もしくは置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい）を表し、Ａｒ₁、Ａｒ₂は置換または未置換のアリーレン基を表し、同一であっても異なってもよい。Ａｒ₃、Ａｒ₄は置換または未置換のアリール基を表し、同一であっても異なってもよい。Ｘは単結合、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のシクロアルキレン基、置換または無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表す。Ｚは置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアルキレンエーテル基、アルキレンオキシカルボニル基を表す。ｍ、ｎは０〜３の整数を表す。］

（９）：上記（７）または（８）に記載の像担持体において、前記トリアリールアミン構造を有する１官能のラジカル重合性化合物が、下記一般式（３）で示される一種以上のラジカル重合性化合物であることを特徴とする。

［式（３）中、ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ０または１の整数、Ｒaは水素原子、メチル基を表し、Ｒb、Ｒcは炭素数１〜６のアルキル基を表し、複数の場合は異なってもよい。s、tは０〜３の整数を表す。Ｚaは単結合、メチレン基、エチレン基、あるいは下記式（４）、（５）、（６）で示される２価基を表す。］

上記（７）、（８）によれば、耐摩耗性と電気特性がバランス良く両立し、長期の繰り返し使用においても感度低下や残留電位上昇などがなく、電気特性が良好に持続する。

（１０）：上記（１）乃至（９）のいずれかに記載の像担持体において、前記表面保護層をなす架橋型硬化樹脂の硬化手段が加熱または光エネルギー照射によるものであることを特徴とする。

加熱または光エネルギー照射による硬化手段を用いれば、電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物を容易に架橋結合し、反応物として架橋型硬化樹脂が形成できる。このような架橋型硬化樹脂は、高速、繰り返し使用でも高耐久性を保持し、高画質が得られる。

（１１）：上記課題は、少なくとも請求項１乃至１０のいずれかに記載の像担持体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を備えたことを特徴とする画像形成装置により解決する。

（１２）：上記（１１）に記載の画像形成装置において、前記像担持体の線速が５００ｍｍ／ｓ以上であることを特徴とする。

上記線速とすれば、画像形成装置の出力速度を増加させ大量の情報を短時間で扱うことが可能となる。

（１３）：上記課題は、（１）乃至（１０）のいずれかに記載の像担持体と、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段および除電手段よりなる群から選ばれた少なくとも一つの手段を具備し、画像形成装置本体と着脱自在に構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジにより解決する。

（１４）：上記課題は、（１３）に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする画像形成装置により解決する。

（１５）：上記課題は、（１１）、（１２）もしくは（１４）のいずれかに記載の画像形成装置を用い、少なくとも帯電、露光、現像、転写を繰り返し行なう画像形成方法であって、
前記像担持体を線速５００ｍｍ／ｓ以上で動作し、その像担持体上に現像されたトナー像を被転写体に直接転写し、且つ被転写体にトナー像を転写した後の像担持体の表面電位極性が帯電時の極性と逆極性からなるようにして画像を形成することを特徴とする画像形成方法により解決する。

本発明の像担持体によれば、耐摩耗性が高く、且つ電気的特性が安定した硬化樹脂からなる表面保護層を備え、且つ前記一般式（I）、もしくは（I）と（II）で示される化合物を含有する電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）と表面保護層の膜厚（ｔ₂）との比率（ｔ₂／ｔ₁）を０．７〜１．３とすることにより、１００万枚以上の長期にわたる繰り返し通紙の際においても電気的な劣化を生じることなく、特に転写時の逆極性の電荷に起因する残像の発生も抑制されて異常画像を生じることなく長期間にわたり高品質の画像形成を実現することができる。
本発明の画像形成装置によれば、耐摩耗性と静電特性の優れた像担持体を備えているため、１００万枚以上の長期にわたる繰り返し通紙の際においても摩耗などに対して高耐久性を維持し、また転写時の逆極性の電荷に起因する異常画像などの発生がなく、安定した状態で高品質の画像を出力することができる。したがって、電子写真応用分野（例えば、電子写真複写機、レーザービームプリンタ、ＣＲＴプリンタ、ＬＥＤプリンタ、液晶プリンタおよびレーザー製版等）に広く適用することができる。
本発明のプロセスカートリッジによれば、各プロセス手段と上記像担持体が一体となり、相対的な位置精度が高い構成とされるために画像品質の向上が図れ、１００万枚以上の長期にわたる繰り返し通紙、あるいは転写時の逆極性においても高品質の画像が形成でき、しかも像担持体やその他プロセス手段の交換を短時間で容易に行うことができる。
本発明のプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置によれば、交換を短時間で容易に行うことができるので、メンテナンス性が向上すると共に、コストダウンにつながる。
本発明の画像形成方法によれば、上記像担持体を備えているため、高速、且つ１００万枚以上の繰り返し通紙においても長期間にわたって安定した画像形成を行うことができる。

以下、本発明について詳細に説明する。
前述のように本発明における像担持体は、導電性支持体上に電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を有する像担持体において、
前記電荷輸送層は下記一般式（I）で示される化合物を含有すると共に、前記表面保護層は少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物との反応物である架橋型硬化樹脂からなり、且つ電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）に対する表面保護層の膜厚（ｔ₂）の比率（ｔ₂／ｔ₁）が０．７〜１．３であることを特徴とするものである。

［一般式（I）中、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂およびＲ₁₃はそれぞれ同一であっても異なってもよく、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子または置換してもよいアリール基を示し、ｐ¹およびｐ²は０または１を示す。Ｚは水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアリール基または下記一般式（Ｚａ）、（Ｚｂ）、（Ｚｃ）：

（式中、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃およびｐ¹、ｐ²は前記一般式（I）で示したものと同じであり、Ｒ₁₄およびＲ₁₅はそれぞれ同一であっても異なってもよく、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子または置換してもよいアリール基を示し、ｐ³は０または１を示す。）で表される基を示す。］

上記のように本発明の像担持体においては、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物との反応物である３次元の網目構造が発達した架橋型硬化樹脂からなる表面保護層を備えており、これによって長期の耐摩耗性が向上すると共に、安定した電気特性が維持される。
さらに本発明者らの検討の結果、電荷輸送層に前記一般式（I）で示される化合物を含有すると共に、電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）に対する表面保護層の膜厚（ｔ₂）の比率（ｔ₂／ｔ₁）を電荷輸送層に対する表面保護層の膜厚比率を０．７〜１．３とすることにより、従来１００万枚以上の長期にわたる繰り返し通紙の際において問題であった電気的な劣化の発生、特に転写時における逆極性の電荷による異常画像の発生（逆極性の電荷が原因となり残像を生じる現象）を回避することが可能となった。

また、電荷発生層に用いる電荷発生材料としてチタニルフタロシアニン顔料、またはチタニルフタロシアニン顔料とジスアゾ顔料の混合物を用いることにより、特に長期の繰り返し通紙の際の異常画像を回避することが可能となった。

上記本発明による効果の詳細については明確ではないが、電荷輸送層に一般式（I）で示される特定の化合物を含有することにより、転写時の逆極性の電荷が電荷輸送層内にトラップとして残存しにくくなったものと推定され、また電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）と表面保護層の膜厚（ｔ₂）との比率（ｔ₂／ｔ₁）を上記特定の範囲にすることにより、各層の電気的劣化を最小限に抑制することが可能になり、異常画像を回避することが可能になったものと思われる。また、特に電荷発生層に用いる電荷発生材料としてチタニルフタロシアニン顔料、またはチタニルフタロシアニン顔料とジスアゾ顔料の混合物を用いた場合、転写時の逆極性電荷が電荷発生層に注入された際にトラップとして残存しにくくなったものと想定される。以下本発明について詳細に記載する。

まず、本発明の像担持体に設けられる表面保護層（以下、「保護層」と略称することがある。）について説明する。
本発明の像担持体には、導電性支持体上に電荷発生層、電荷輸送層からなる、いわゆる積層構成の感光体の繰り返し使用によって起る摩耗の影響を軽減し、且つ電気的な経時安定性を高めることを目的として、電荷輸送層上に保護層が設けられる。保護層は前述のように、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物（以下、「電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマー」と表現することがある。）と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物との反応物である架橋型硬化樹脂からなる。そして、電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）に対する表面保護層の膜厚（ｔ₂）の比率（ｔ₂／ｔ₁）が０．７〜１．３に調整される。

この保護層は、感光体の耐摩耗性を高めることを主目的とするが、これにより繰り返し使用による電界強度の増加を抑制することが可能となり、地汚れの抑制に有効となる。また、残留電位上昇が少なく、感光体表面の耐傷性も高く、フィルミング等も発生しにくいことから画像欠陥の発生を低減させる効果も有しており、高耐久化を実現する上で有効かつ有用である。
すなわち、感光体表面に形成される傷や表面に付着する異物（トナー、トナーの外添剤、キャリア、紙粉等）は、感光体のクリーニング性を低下させ、画質安定性を顕著に低下させる。したがって、感光体の高耐久化を実現させるためには、耐摩耗性を高めるだけでなく、感光体表面の傷やフィルミングの影響を最小限にすることが重要であり、そのためには高硬度、高弾性でかつ平滑な表面層を形成させることが好ましい。

本発明の像担持体に設けられる保護層は、前記電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーと１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物とを反応させ硬化することにより形成される。したがって、架橋構造を有するため３次元の網目構造が発達し、架橋密度が非常に高い高硬度且つ高弾性な表面層が得られ、かつ均一で平滑性も高く、高い耐摩耗性、耐傷性が達成される。

この様に表面層の架橋密度、すなわち単位体積当りの架橋結合数を増加させることが重要であるが、硬化反応において瞬時に多数の結合を形成させる際に体積収縮による内部応力が発生する。この内部応力は保護層の膜厚が厚くなるほど増加するため、保護層全層を硬化させると、クラックや膜剥がれが発生しやすくなる。この現象は初期的に現れなくても、電子写真プロセス上で繰り返し使用され、帯電、現像、転写、クリーニングのハザードおよび熱変動の影響を受けることにより、経時で発生しやすくなることがある。

この問題を解決する方法としては、（１）保護層および架橋構造に高分子成分を導入する、（２）１官能および２官能のラジカル重合性モノマーを多量に用いる、（３）柔軟性基を有する多官能モノマーを用いる、などの保護層を柔らかくする方向性が挙げられるが、いずれも保護層の架橋密度が希薄となり、飛躍的な耐摩耗性が達成されない。
これに対し、本発明の像担持体（感光体）は、電荷輸送層上に３次元の網目構造が発達した架橋密度の高い保護層を設けることで、上記のクラックや膜剥がれが発生せず、且つ非常に高い耐摩耗性が達成される。

また、本発明の保護層の形成においては、３官能以上のラジカル重合性モノマーに加え、さらに１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有しており、これが上記３官能以上のラジカル重合性モノマー硬化時に架橋結合中に取り込まれる。
これに対し、官能基を有しない低分子電荷輸送物質を保護層中に含有させた場合、その相溶性の低さから低分子電荷輸送物質の析出や白濁現象が起こり、保護層の機械的強度も低下する。一方、２官能以上の電荷輸送性化合物を主成分として用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定され架橋密度はより高まるが、電荷輸送性構造が非常に嵩高いため硬化樹脂構造の歪みが非常に大きくなり、保護層の内部応力が高まり、前述のクラックが発生する原因となる。

さらに、本発明の像担持体は良好な電気的特性を有し、このため繰り返し安定性に優れており高耐久化並びに高安定化が実現される。この理由は保護層の構成材料として１官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を用い、架橋結合間にペンダント状に固定化したことに起因する。
なお、官能基を有しない電荷輸送物質を用いた場合においては析出、白濁現象が起こり、感度の低下、残留電位の上昇等繰り返し使用における電気的特性の劣化が著しい。２官能以上の電荷輸送性化合物を主成分として用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定されるため、電荷輸送時の中間体構造（カチオンラジカル）が安定して保てず、電荷のトラップによる感度の低下、残留電位の上昇が起こりやすく、これらの電気的特性の劣化は、画像濃度低下、文字細り等の画像として現れる。

以上のように、本発明の表面保護層は優れた耐磨耗性と電気的安定性を有していることから、広い範囲の膜厚に製膜した場合も、良好な特性を得られるものであるが、長期に渡る安定性を得るためには、電荷輸送層の膜厚とのバランスを考慮することが必要であることから膜厚は８〜２４μｍ、より好ましくは１０〜２０μｍであることが望ましい。

本発明における像担持体に備えられる表面保護層は、後述するように、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物とを溶媒中に含む塗工液（表面保護層塗布液）を用いて電荷輸送層上に塗布し、これを加熱または光エネルギーの照射により硬化反応させて形成することができる。
以下に、本発明の表面保護層塗布液の構成材料について説明する。

本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物（電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマー）とは、例えば、トリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造や、縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造を有しておらず、且つラジカル重合性官能基を３個以上有するモノマーを指す。

上記ラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素２重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、下記に示す１−置換エチレン官能基、１，１−置換エチレン官能基等が挙げられる。

（ａ）１−置換エチレン官能基としては、例えば、下記一般式（７）で表される官能基が挙げられる。

［ただし、式（７）中、Ｘ₁は、置換基を有していてもよいアリーレン基、置換基を有していてもよいアルケニレン基、−ＣＯ−基、−ＣＯＯ−基、−ＣＯＮ（Ｒ₁₀）−基（Ｒ₁₀は、水素、アルキル基、アラルキル基、アリール基を表す。）、または−Ｓ−基を表す。］

上記置換基を有していてもよいアリーレン基の具体例としては、フェニレン基、ナフチレン基等が挙げられ、また、Ｒ₁₀におけるアルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基等が、アラルキル基としてはベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等が、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。

上記一般式（７）で表される官能基を具体的に例示すると、ビニル基、スチリル基、２−メチル−１，３−ブタジエニル基、ビニルカルボニル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、ビニルチオエーテル基等が挙げられる。

（ｂ）１，１−置換エチレン官能基としては、例えば、下記一般式（８）で表される官能基が挙げられる。

［ただし、式（８）中、Ｙは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−ＣＯＯＲ₁₁基（Ｒ₁₁は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基を表す。）、または−ＣＯＮＲ₁₂Ｒ₁₃基（Ｒ₁₂およびＲ₁₃は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、または置換基を有していてもよいアリール基を表し、互いに同一または異なっていてもよい。）を表す。また、Ｘ₂は前記一般式（７）のＸ₁と同一の置換基および単結合、アルキレン基を表す。ただし、Ｙ、Ｘ₂の少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、および芳香族環である。］

上記Ｙにおける置換基を有していてもよいアリール基の具体例としてはフェニル基、ナフチル基等が、アルコキシ基としては、メトキシ基あるいはエトキシ基等が挙げられ、また、Ｒ₁₁における置換基を有していてもよいアルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基等が、置換基を有していてもよいアラルキル基としてはベンジル、フェネチル基等が、置換基を有していてもよいアリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、さらにＲ₁₂およびＲ₁₃における置換基を有していてもよいアルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基等が、置換基を有していてもよいアラルキル基としてはベンジル基、ナフチルメチル基、フェネチル基等が、置換基を有していてもよいアリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。

上記の官能基を具体的に例示すると、α−塩化アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、α−シアノエチレン基、α−シアノアクリロイルオキシ基、α−シアノフェニレン基、メタクリロイルアミノ基等が挙げられる。

なお、上記Ｘ₁、Ｘ_２、Ｙについての置換基にさらに置換される置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等が挙げられる。

これらのラジカル重合性官能基の中では、特にアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基が有用であり、３個以上のアクリロイルオキシ基を有する化合物は、例えば水酸基がその分子中に３個以上ある化合物とアクリル酸（塩）、アクリル酸ハライド、アクリル酸エステルを用い、エステル反応あるいはエステル交換反応させることにより得ることができる。また、３個以上のメタクリロイルオキシ基を有する化合物も同様にして得ることができる。また、ラジカル重合性官能基を３個以上有する単量体中のラジカル重合性官能基は、同一でも異なってもよい。

電荷輸送性構造を有しない３官能以上の具体的なラジカル重合性モノマーとしては、以下のものが例示されるが、これらの化合物に限定されるものではない。
すなわち、本発明において使用する上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性（以後ＥＯ変性）トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性（以後ＰＯ変性）トリアクリレート、トリメチロールプロパンカプロラクトン変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンアルキレン変性トリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）、グリセロールトリアクリレート、グリセロールエピクロロヒドリン変性（以後ＥＣＨ変性）トリアクリレート、グリセロールＥＯ変性トリアクリレート、グリセロールＰＯ変性トリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性ヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル化ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、リン酸ＥＯ変性トリアクリレート、２，２，５，５，−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレートなどが挙げられ、これらは、単独または２種類以上を併用しても差し支えない。

また、本発明に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーとしては、保護層中に緻密な架橋結合を形成するために、該モノマー中の官能基数に対する分子量の割合（分子量／官能基数）は２５０以下が望ましい。また、この割合が２５０より大きい場合、保護層は柔らかく耐摩耗性が幾分低下する傾向が出てくるため、上記例示したモノマー等中、ＥＯ、ＰＯ、カプロラクトン等の変性基を有するモノマーにおいては、極端に長い変性基を有するものを単独で使用することは好ましくはない。また、保護層に用いられる電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーの成分割合は、保護層全量に対し２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。モノマー成分が２０重量％未満では保護層の３次元架橋結合密度が少なく、従来の熱可塑性バインダー樹脂を用いた場合に比べて飛躍的な耐摩耗性向上が達成しにくくなる傾向がある。また、８０重量％を超えると電荷輸送性化合物の含有量が低下し、電気的特性の劣化が生じる傾向がある。

本発明に用いられる電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物とは、例えば、トリアリールアミン、ヒドラゾン、ピラゾリン、カルバゾールなどの正孔輸送性構造部分、あるいは、縮合多環キノン、ジフェノキノン、シアノ基やニトロ基を有する電子吸引性芳香族環などの電子輸送構造部分を有しており、且つラジカル重合性官能基を有する化合物を指す。このラジカル重合性官能基とは、炭素−炭素２重結合を有し、ラジカル重合可能な基であれば何れでもよい。これらラジカル重合性官能基としては、例えば、前述の電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性モノマーに含まれる官能基と同様、１−置換エチレン官能基、１，１−置換エチレン官能基等が挙げられる。

また、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効果が高い。さらに、下記一般式（１）または（２）の構造で示される化合物を用いた場合、感度、残留電位等の電気的特性が良好に持続される。

［式（１）、（２）中、Ｒ₁は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−ＣＯＯＲ₇（Ｒ₇は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基もしくは置換基を有してもよいアリール基を示す）、ハロゲン化カルボニル基またはＣＯＮＲ₈Ｒ₉（Ｒ₈およびＲ₉は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基もしくは置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい）を表し、Ａｒ₁、Ａｒ₂は置換または未置換のアリーレン基を表し、同一であっても異なってもよい。Ａｒ₃、Ａｒ₄は置換または未置換のアリール基を表し、同一であっても異なってもよい。Ｘは単結合、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のシクロアルキレン基、置換または無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表す。Ｚは置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアルキレンエーテル基、アルキレンオキシカルボニル基を表す。ｍ、ｎは０〜３の整数を表す。］

以下に、一般式（１）、（２）の具体例を示す。
前記一般式（１）、（２）において、Ｒ₁の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基が、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘプチロキシ基、ヘキシロキシ基等がそれぞれ挙げられ、これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基等のアリールオキシ基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基等により置換されていてもよい。Ｒ₁の置換基のうち、特に好ましいものは水素原子、メチル基である。

置換または未置換のＡｒ₃、Ａｒ₄はアリール基であり、アリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基および複素環基が挙げられる。

該縮合多環式炭化水素基としては、好ましくは環を形成する炭素数が１８個以下のもの、例えば、ペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、aｓ−インダセニル基、ｓ−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、およびナフタセニル基等が挙げられる。

該非縮合環式炭化水素基としては、ベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテルおよびジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の１価基、あるいはビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、１，１−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、およびポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の１価基、あるいは９，９−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の１価基が挙げられる。

複素環基としては、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、およびチアジアゾール等の１価基が挙げられる。
また、前記Ａｒ₃、Ａｒ₄で表されるアリール基は、例えば、以下に示すような置換基を有してもよい。

（１）：ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。
（２）：アルキル基、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ１２とりわけＣ１〜Ｃ８、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖または分岐鎖のアルキル基が挙げられる。これらのアルキル基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基またはハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基もしくはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、ｎ−ブチル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｎ−プロピル基、トリフルオロメチル基、２−ヒドロキエチル基、２−エトキシエチル基、２−シアノエチル基、２−メトキシエチル基、ベンジル基、４−クロロベンジル基、４−メチルベンジル基、４−フェニルベンジル基等が挙げられる。
（３）：アルコキシ基（−ＯＲ₂）が挙げられる。Ｒ₂は（２）で定義したアルキル基を表す。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｔ−ブトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。
（４）：アリールオキシ基が挙げられる。このアリールオキシ基のアリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、４−メトキシフェノキシ基、４−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
（５）：アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基が挙げられる。具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
（６）：下記一般式（９）で示される基が挙げられる。

（式（９）中、Ｒ₃およびＲ₄は各々独立に水素原子、前記（２）で定義したアルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ₃およびＲ₄は共同で環を形成してもよい。）
上記アリール基としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基またはナフチル基が挙げられ、これらはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、アミノ基、ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジ（トリール）アミノ基、ジベンジルアミノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリジノ基等が挙げられる。

（７）：メチレンジオキシ基、またはメチレンジチオ基等のアルキレンジオキシ基またはアルキレンジチオ基等が挙げられる。
（８）：置換または無置換のスチリル基、置換または無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等が挙げられる。

前記一般式（１）、（２）において、Ａｒ₁、またはＡｒ₂で表される置換または未置換のアリーレン基としては、前記Ａｒ₃、Ａｒ₄で表されるアリール基から誘導される２価基が挙げられる。

前記一般式（１）、（２）において、Ｘ（＝Ｘ₁、Ｘ₂）は前述のように、単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表す。

上記置換もしくは無置換のアルキレン基としては、Ｃ１〜Ｃ１２、好ましくはＣ１〜Ｃ８、さらに好ましくはＣ１〜Ｃ４の直鎖または分岐鎖のアルキレン基であり、これらのアルキレン基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基、フェニル基またはハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基もしくはＣ１〜Ｃ４のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチレン基、エチレン基、ｎ−ブチレン基、ｉ−プロピレン基、ｔ−ブチレン基、ｓ−ブチレン基、ｎ−プロピレン基、トリフルオロメチレン基、２−ヒドロキエチレン基、２−エトキシエチレン基、２−シアノエチレン基、２−メトキシエチレン基、ベンジリデン基、フェニルエチレン基、４−クロロフェニルエチレン基、４−メチルフェニルエチレン基、４−ビフェニルエチレン基等が挙げられる。

前記置換もしくは無置換のシクロアルキレン基としては、Ｃ５〜Ｃ７の環状アルキレン基であり、これらの環状アルキレン基にはフッ素原子、水酸基、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基、Ｃ１〜Ｃ４のアルコキシ基を有していても良い。具体的にはシクロヘキシリデン基、シクロへキシレン基、３，３−ジメチルシクロヘキシリデン基等が挙げられる。

前記置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコールを表わし、アルキレンエーテル基のアルキレン基はヒドロキシル基、メチル基、エチル基等の置換基を有してもよい。

前記ビニレン基としては、下記一般式（１０）または一般式（１１）で示される基等が挙げられる。

［式中、Ｒ₅は水素、アルキル基〔前記（２）で定義されるアルキル基と同じ〕、アリール基〔前記Ａｒ₃、Ａｒ₄で定義されるアリール基と同じ〕を表し、ａは１または２を、ｂは１〜３の整数を表す。］

前記Ｚは、前述のように置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアルキレンエーテル基、アルキレンオキシカルボニル基を表す。
置換または無置換のアルキレン基としは、前記Ｘのアルキレン基と同様なものが挙げられる。置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基としては、前記Ｘのアルキレンエーテル基が挙げられる。アルキレンオキシカルボニル基としては、カプロラクトン変性基が挙げられる。

また、本発明の１官能の電荷輸送構造を有するラジカル重合性化合物としてさらに好ましくは、下記一般式（３）の構造の化合物が挙げられる。

［式（３）中、ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ０または１の整数、Ｒaは水素原子、メチル基を表し、Ｒb、Ｒcは炭素数１〜６のアルキル基を表し、複数の場合は異なってもよい。s、tは０〜３の整数を表す。Ｚaは単結合、メチレン基、エチレン基、あるいは下記式（４）、（５）、（６）で示される２価基を表す。］

上記一般式（３）で表される化合物としては、Ｒｂ、Ｒｃの置換基として、特にメチル基、エチル基である化合物が好ましい。

本発明で用いる上記一般式（１）および（２）特に（３）に示す１官能性の電荷輸送構造を有する１官能のラジカル重合性化合物は、炭素−炭素間の二重結合が両側に開放されて重合するため、末端構造とはならず、連鎖重合体中に組み込まれ、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーとの重合で架橋形成された重合体中では、高分子の主鎖中に存在し、かつ主鎖−主鎖間の架橋鎖中に存在する。この架橋鎖には１つの高分子と他の高分子間の分子間架橋鎖と、１つの高分子内で折り畳まれた状態の主鎖のある部位と主鎖中でこれから離れた位置に重合したモノマー由来の他の部位とが架橋されることにより生じる分子内架橋鎖とがある。そのため、主鎖中に存在する場合であってもまた架橋鎖中に存在する場合であっても、鎖部分から懸下するトリアリールアミン構造は、窒素原子から放射状方向に配置する少なくとも３つのアリール基を有し、バルキーであるが鎖部分に直接結合しておらず鎖部分からカルボニル基等を介して懸下しており、立体的位置取りに融通性のある状態で固定されている。したがって、これらトリアリールアミン構造は重合体中で相互に程よく隣接する空間配置が可能であるため、分子内の構造的歪みが少なく、また、電子写真感光体の表面層とした際に、電荷輸送経路の断絶を免れた分子内構造を採りうるものと推測される。

本発明における電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物は、例えば、特許第３１６４４２６号明細書に記載の方法により合成することができる。電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物の具体例を以下のＮｏ．１〜Ｎｏ．１６０の構造式に示すが、これらの構造の化合物に限定されるものではない。

また、本発明に用いられる電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物は、表面保護層の電荷輸送性能を付与するために重要で、この成分は表面保護層全量に対し２０〜８０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。この成分が２０重量％未満では表面保護層の電荷輸送性能が充分に保てず、繰り返しの使用で感度低下、残留電位上昇などの電気特性の劣化が現れる。また８０重量％を超えると、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーの含有量が低下し、架橋密度の低下を招き高い耐摩耗性が発揮されない。使用されるプロセスによって要求される電気特性や耐摩耗性が異なるため一概には言えないが、両特性のバランスを考慮すると３０〜７０重量％の範囲が最も好ましい。

本発明における表面保護層は、前述のように電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物と組成分として含む表面保護層用塗工液を電荷輸送層上に塗工し、加熱あるいは光エネルギー照射により同時に硬化させて形成することができる。この保護層を形成する際、前記組成分以外に、表面層の塗工時の粘度調整、表面保護層の応力緩和、低表面自由エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で以下に示すような、ラジカル重合性モノマーおよびラジカル重合性オリゴマーを併用することができる。なお、これらのラジカル重合性モノマー、オリゴマーとしては公知のものが利用できる。

併用することができるラジカル重合性モノマーとしては、以下のものが例示されるが、これらの化合物に限定されるものではない。
すなわち、本発明において使用する上記ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ＨＰＡ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ＨＰＡ変性トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥＴＴＡ）、グリセロールトリアクリレート、ＥＣＨ変性グリセロールトリアクリレート、ＥＯ変性グリセロールトリアクリレート、ＰＯ変性グリセロールトリアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレート（ＤＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、ＥＯ変性リン酸トリアクリレート、２，２，５，５，−テトラヒドロキシメチルシクロペンタノンテトラアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソブチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、セチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、ステアリルアクリレート、スチレンモノマー、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＦジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどが挙げられる。

機能性モノマーとしては、例えば、オクタフルオロペンチルアクリレート、２−パーフルオロオクチルエチルアクリレート、２−パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、２−パーフルオロイソノニルエチルアクリレートなどのフッ素原子を置換したものやラジカル重合性官能基を有する反応性添加剤も有効に使用できる。これらの機能性モノマーとしては１種または２種以上を混合して用いてもよい。機能性モノマーの含有量は、架橋型表面保護層を形成する塗工液固形分に対して０.０１〜３０重量％、好ましくは０.０５〜２０重量％である。

ラジカル重合性オリゴマーとしては、例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系オリゴマーが挙げられる。但し、１官能および２官能のラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマーを多量に含有させると表面保護層の３次元架橋結合密度が実質的に低下し、耐摩耗性の低下を招く。このためこれらのモノマーやオリゴマーの含有量は、電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマーの総量１００重量部に対し、１５０重量部以下、好ましくは１００重量部以下に制限される。

前述のように、本発明の表面層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物を同時に硬化させて形成するものであるが、必要に応じてこの架橋反応を効率よく進行させるために表面保護層用塗工液中に重合開始剤含有させてもよい。

重合開始剤としては、熱重合開始剤、光重合開始剤、およびこれらの混合物等がある。
熱重合開始剤としては、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイ
ド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（パーオキシベンゾイル）ヘキシン−３、ジ−ｔ−ブチルベルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロベルオキサイド、クメンヒドロベルオキサイド、ラウロイルパーオキサイドなどの過酸化物系開始剤、アゾビスイソブチルニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル、アゾビスイソブチルアミジン塩酸塩、４，４’−アゾビス−４−シアノ吉草酸などのアゾ系開始剤が挙げられる。

光重合開始剤としては、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、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、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またはケタール系光重合開始剤、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、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、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、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、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、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、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、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、イミダゾール系化合物、が挙げられる。

また、光重合促進効果を有するものを単独または上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。
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、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、などが挙げられる。
これらの重合開始剤は１種または２種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、ラジカル重合性を有する総含有物１００重量部に対し、０．５〜４０重量部、好ましくは１〜２０重量部である。

本発明の表面保護層は、電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物を同時に硬化させたものであるが、さらに耐摩耗性の向上を目的として保護層中にフィラー微粒子を含有させることができる。

フィラー微粒子（以下、「フィラー」と略称することがある。）を含有させる場合、フィラーの平均一次粒径は、０．０１〜０．５μｍであることが表面保護層の光透過率や耐摩耗性の点から好ましい。フィラーの平均一次粒径が０．０１μｍ未満の場合は、分散性の低下等を引き起こし、耐摩耗性の向上効果が充分に発揮されず、０．５μｍを超える場合には、分散液中においてフィラーの沈降性が促進されたり、トナーのフィルミングが発生したりする可能性がある。表面層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。したがって、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、さらに、これらのフィラー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の分散性の面から好ましい。フィラー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、フィラーの絶縁性を維持できる表面処理剤が好ましい。

表面処理量については、用いるフィラーの平均一次粒径によって異なるが、フィラー重量に対して３〜３０重量％が適しており、５〜２０重量％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。これらフィラー材料は単独もしくは２種類以上混合して用いられる。

さらに、本発明の塗工液は必要に応じて各種可塑剤（応力緩和や接着性向上の目的）、レベリング剤などの添加剤が含有できる。これらの添加剤は公知のものが使用可能であり、可塑剤としてはジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂に使用されているものが利用可能で、その使用量は塗工液の全固形分に対し２０重量％以下、好ましくは１０％以下に抑えられる。また、レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが利用でき、その使用量は塗工液の全固形分に対し３重量％以下が適当である。

表面保護層塗工液の組成分としては、バインダー樹脂を含有させることも感光体表面の平滑性、電気特性、あるいは耐久性を損なわない範囲であれば可能である。しかし塗工液にバインダー樹脂などの高分子材料を含有させると、ラジカル重合性組成物（ラジカル重合性モノマーおよび電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物）の硬化反応により生成する高分子物質との相溶性が悪くなるために相分離が生じ、表面保護層表面の凹凸が激しくなる。したがって、バインダー樹脂は使用しない方が好ましい。

本発明の表面保護層は、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物を含有する塗工液を電荷輸送層上に塗布、硬化することにより形成される。かかる塗工液はラジカル重合性モノマーが液体である場合、これに他の成分を溶解して塗布することも可能であるが、必要に応じて溶媒により希釈して塗布される。

このとき用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系、テトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピルエーテルなどのエーテル系、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼンなどのハロゲン系、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、セロソルブアセテートなどのセロソルブ系などが挙げられる。これらの溶媒は単独または２種以上を混合して用いてもよい。溶媒による希釈率は組成物の溶解性、塗工法、目的とする膜厚により変わり、任意である。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行なうことができる。

本発明においては、かかる塗工液を塗布後、外部からエネルギーを付与して硬化させ、表面保護層を形成するものであるが、このとき用いられる外部エネルギーとしては熱、光、放射線がある。熱エネルギーを加える方法としては、空気、窒素などの気体、蒸気、あるいは各種熱媒体、赤外線、電磁波を用いて、塗工表面側あるいは支持体側から加熱することによって行なわれる。加熱温度は１００℃以上、１７０℃以下が好ましく、１００℃未満では反応速度が遅く、完全に反応が終了しない。１７０℃より高温では反応が不均一に進行して表面保護層中に大きな歪みが発生する。硬化反応を均一に進めるために、１００℃未満の比較的低温で加熱後、さらに１００℃以上に加温し反応を完結させる方法も有効である。

一方、光エネルギーとしては主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯やメタルハライドランプなどのＵＶ（紫外線）照射光源が利用できるが、ラジカル重合性含有物や光重合開始剤の吸収波長に合わせ可視光光源の選択も可能である。照射光量は５０ｍＷ／ｃｍ²以上、１０００ｍＷ／ｃｍ²以下が好ましく、５０ｍＷ／ｃｍ²未満では硬化反応に時間を要する。１０００ｍＷ／ｃｍ²より強いと反応の進行が不均一となり、表面保護層の荒れが激しくなる。放射線のエネルギーとしては電子線（ＥＢ）を用いるものが挙げられる。これらのエネルギーの中で、反応速度制御の容易さ、装置の簡便さから熱および光のエネルギーを用いたものが有用である。

本発明の表面保護層の膜厚は、優れた耐磨耗性と電気的安定性を有していることから、広い範囲の膜厚に製膜した場合も、良好な特性を得られるものであるが、長期にわたる安定性を得るためには、電荷輸送層の膜厚とのバランスを考慮することが必要である。すなわち前述のように、膜厚は８〜２４μｍ、より好ましくは１０〜２０μｍであることが望ましい。

次に、本発明の像担持体について図面に基づいて説明する。
＜像担持体の層構造について＞
図１は、本発明における像担持体の層構造の一例を示す断面図である。
図１（Ａ）は、導電性支持体（３１）上に、電荷発生機能を有する電荷発生層（３５）と、電荷輸送機能を有する電荷輸送層（３７）と、表面保護層（３９）が積層された積層構造の像担持体、いわゆる感光体である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）において導電性支持体（３１）と電荷発生層（３５）の間に中間層（下引き層）（３３）を設けたものである。
像担持体は、導電性支持体上に必要に応じて、１層あるいは２層以上の下引き層を設けることも可能である。なお、表面保護層（３９）は電荷輸送機能を有する。

＜導電性支持体について＞
導電性支持体（３１）としては、体積抵抗１０¹⁰Ω・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、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。
また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。

この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体として用いることができる。
この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、また、アルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズ、ＩＴＯなどの金属酸化物粉体などが挙げられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、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、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。
このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。

さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体として良好に用いることができる。

＜電荷発生層について＞
電荷発生層（３５）は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。
電荷発生層には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン系顔料、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アゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタンおよびトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノンおよびナフトキノン系顔料、シアニンおよびアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料などが挙げられる。これら電荷発生物質は単独でも、２種以上混合してもかまわない。

さらに本発明においては、前記電荷発生材料のなかでも、特に金属フタロシアニン顔料の１種であり、下記一般式（III）式で表されるチタニルフタロシアニン顔料は高感度であり、また長期の繰り返し使用において優れた特性を示すことから、特に望ましい。

［式（III）中、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃、Ｘ₄は各々独立に各種ハロゲン原子を表し、ｎ、ｍ、ｌ、ｋは各々独立的に０〜４の数字を表す。］

また、チタニルフタロシアニン顔料のうち、２７．２゜に最大回折ピークを有し、さらに９．４゜、９．６゜、２４．０゜に主要なピークを有し、かつ最も低角側の回折ピークとして７．３゜にピークを有し、７．３°のピークと９．４°のピークの間にピークを有さず、さらに２６．３゜にピークを有さない結晶型のチタニルフタロシアニン結晶は、特に高感度を示し、また特に長期の繰り返し使用における異常画像の発生がない優れた特性を示すことから、本発明に使用される感光体の電荷発生物質として良好に使用できる。

さらに、上述のチタニルフタロシアニン顔料に加え、下記一般式（IV）で表されるアゾ顔料を混合することで、より長期の繰り返し使用においても異常画像の発生がない優れた特性を示すことが確認され、本発明に使用される感光体の電荷発生物質として良好に使用できる。

［式（IV）中、Ｃｐ₁、Ｃｐ₂はカップラー残基を表す。Ｒ₂₀₁、Ｒ₂₀₂はそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、炭素鎖数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、シアノ基のいずれかを表し、同一でも異なっていてもよい。またＣｐ₁、Ｃｐ₂は下記一般式（V）で表される。］

［式（V）中、Ｒ₂₀₃は、水素原子、アルキル基、アリール基を表し、Ｒ₂₀₄、Ｒ₂₀₅、Ｒ₂₀₆、Ｒ₂₀₇、Ｒ₂₀₈はそれぞれ、水素原子、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、水酸基を表し、Ｚは置換もしくは無置換の芳香族炭素環または置換もしくは無置換の芳香族複素環を構成するのに必要な原子群を表す。］

上記Ｒ₂₀₃におけるアルキル基としてはメチル基、エチル基などが、アリール基としてはフェニル基など挙げられ、Ｒ₂₀₄、Ｒ₂₀₅、Ｒ₂₀₆、Ｒ₂₀₇、Ｒ₂₀₈におけるハロゲン原子としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが、アルキル基としてはトリフルオロメチル基、メチル基、エチル基などが、アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基などがそれぞれ挙げられる。

電荷発生層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、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。これらのバインダー樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。また、電荷発生層のバインダー樹脂として上述のバインダー樹脂の他に、電荷輸送機能を有する高分子電荷輸送物質、例えば、アリールアミン骨格やベンジジン骨格やヒドラゾン骨格やカルバゾール骨格やスチルベン骨格やピラゾリン骨格等を有するポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリシロキサン、アクリル樹脂等の高分子材料（ＡＰ）やポリシラン骨格を有する高分子材料（ＰＳ）等を用いることができる。

前者（ＡＰ）の高分子電荷輸送材料の具体的な例としては、特開平０１−００１７２８号公報、特開平０１−００９９６４号公報、特開平０１−０１３０６１号公報、特開平０１−０１９０４９号公報、特開平０１−２４１５５９号公報、特開平０４−０１１６２７号公報、特開平０４−１７５３３７号公報、特開平０４−１８３７１９号公報、特開平０４−２２５０１４号公報、特開平０４−２３０７６７号公報、特開平０４−３２０４２０号公報、特開平０５−２３２７２７号公報、特開平０５−３１０９０４号公報、特開平０６−２３４８３６号公報、特開平０６−２３４８３７号公報、特開平０６−２３４８３８号公報、特開平０６−２３４８３９号公報、特開平０６−２３４８４０号公報、特開平０６−２３４８４１号公報、特開平０６−２３９０４９号公報、特開平０６−２３６０５０号公報、特開平０６−２３６０５１号公報、特開平０６−２９５０７７号公報、特開平０７−０５６３７４号公報、特開平０８−１７６２９３号公報、特開平０８−２０８８２０号公報、特開平０８−２１１６４０号公報、特開平０８−２５３５６８号公報、特開平０８−２６９１８３号公報、特開平０９−０６２０１９号公報、特開平０９−０４３８８３号公報、特開平０９−７１６４２号公報、特開平０９−８７３７６号公報、特開平０９−１０４７４６号公報、特開平０９−１１０９７４号公報、特開平０９−１１０９７６号公報、特開平０９−１５７３７８号公報、特開平０９−２２１５４４号公報、特開平０９−２２７６６９号公報、特開平０９−２３５３６７号公報、特開平０９−２４１３６９号公報、特開平０９−２６８２２６号公報、特開平０９−２７２７３５号公報、特開平０９−３０２０８４号公報、特開平０９−３０２０８５号公報、特開平０９−３２８５３９号公報等に記載の電荷輸送性高分子材料が挙げられる。

また、後者（ＰＳ）の具体例としては、例えば特開昭６３−２８５５５２号公報、特開平０５−１９４９７号公報、特開平０５−７０５９５号公報、特開平１０−７３９４４号公報等に記載のポリシリレン重合体が例示される。

また、電荷発生層には低分子電荷輸送物質を含有させることができる。電荷発生層に併用できる低分子電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド、ジフェノキノン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、単独または２種以上の混合物として用いることができる。

正孔輸送物質としては、以下に示す電子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。
正孔輸送物質としては、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、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、９−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。

電荷発生層を形成する方法としては、真空薄膜作製法と、溶液分散系からのキャスティング法とに大きく分けられる。 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法等が用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。

また、後述のキャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしく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、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の溶媒を用いてボールミル、アトライター、サンドミル、ビーズミル等により分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。また、必要に応じて、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のレベリング剤を添加することができる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート、リングコート法などを用いて行なうことができる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．０５〜２μｍである。

＜電荷輸送層について＞
電荷輸送層は電荷輸送機能を有する層であり、本発明においては電荷発生層と表面保護層の間に設けられ、前述のように電荷輸送層は、電荷輸送物質として下記一般式（I）で示される化合物を含有する。

［一般式（I）中、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂およびＲ₁₃はそれぞれ同一であっても異なってもよく、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子または置換してもよいアリール基を示し、ｐ¹およびｐ²は０または１を示す。Ｚは水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアリール基または下記一般式（Ｚａ）、（Ｚｂ）、（Ｚｃ）：

（式中、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃およびｐ¹、ｐ²は前記一般式（I）で示したものと同じであり、Ｒ₁₄およびＲ₁₅はそれぞれ同一であっても異なってもよく、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子または置換してもよいアリール基を示し、ｐ³は０または１を示す。）で表される基を示す。］

上記、一般式（I）で示される電荷輸送性化合物のＲ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、ｐ¹およびｐ²としては、下記表１〜３に示される組み合わせが挙げられるが、これらの構造の化合物に限定されるものではない。

さらに、本発明においては、電荷輸送層中に、前記一般式（I）で示される化合物に加え、下記一般式（II）で示される化合物を含有することができ、両者を併用することで長期における繰り返し使用の際においてより優れた効果を発揮し、異常画像の発生等を抑制することができる。

（一般式（II）中、Ａｒ₁およびＡｒ₂は置換または未置換のアリール基、置換または未置換の複素環基を表し、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は水素原子、置換または未置換のアルキル基、置換または未置換のアルコキシ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換の複素環基を表すが、Ｒ₂、Ｒ₃は互いに結合して環を形成してもよく、Ａｒ₃は置換または未置換のアリーレン基を表し、ｎは０または１を表す。）

一般式（II）で表される化合物の具体例を以下の表に示す。ｎ＝０の場合の具体例を下記表４〜１１に、ｎ＝１の場合の具体例を下記表１２に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

なお、前記一般式（I）、または（I）と（II）の混合物以外にも、前記電荷発生層の説明の箇所で記載した電子輸送物質、正孔輸送物質および高分子電荷輸送物質を用いることができる。特に高分子電荷輸送物質を用いることは、表面層塗工形成時において下層（電荷輸送層など）の溶解性低減効果を示し、とりわけ有用である。

電荷輸送層には結着樹脂を用いることができるが、このような結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、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、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性または熱硬化性樹脂が挙げられる。

電荷輸送層における電荷輸送物質の量は結着樹脂１００重量部に対し、２０〜３００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部が適当である。

電荷輸送層の塗工液に用いられる溶媒としては前記電荷発生層の場合と同様なものが使用できるが、前記電荷輸送物質および結着樹脂を良好に溶解するものが適している。これらの溶剤は単独で使用しても２種以上混合して使用してもよい。また、電荷輸送層の形成には電荷発生層と同様な塗工法を適用することが可能である。

また、電荷輸送層の塗工液には必要により可塑剤、レベリング剤を添加することもできる。電荷輸送層に併用できる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。

電荷輸送層の塗工液に併用できるレベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、結着樹脂１００重量部に対して０〜１重量部程度が適当である。

本発明における電荷輸送層の膜厚は、前述のように、長期に渡る安定性を得るため、表面保護層の膜厚とのバランスを考慮することが必要であることから膜厚は８〜２４μｍ、より好ましくは１０〜２０μｍであることが望ましい。

＜下引き層について＞
本発明の像担持体においては、導電性支持体と感光層を構成する電荷発生層との間に中間層として下引き層を設けることができる。
下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂は、その上に溶剤を含む塗工液を用いて電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を順次塗布形成することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。
このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。

上記下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒および塗工法を用いて形成することができる。さらに本発明の下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、本発明の下引き層には、Ａｌ₂Ｏ₃を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂、ＩＴＯ、ＣｅＯ₂等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は０〜５μｍが適当である。

＜各層への酸化防止剤の添加について＞
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、表面保護層、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
本発明に用いることができる酸化防止剤として、下記のものが挙げられる。

（フェノール系化合物）
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−
４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］クリコ−ルエステル、トコフェロール類など。

（パラフェニレンジアミン類）
Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。

（ハイドロキノン類）
２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなど。

（有機硫黄化合物類）
ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−ラウリルチオープロピオネート）など。

（有機燐化合物類）
トリフェニルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリ（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２―エチルヘキシル）ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリス（トリデシル）ホスファイト、ジフェニルモノ（２−エチルヘキシル）ホスファイト、ジフェニルモノデシルホスファイト、トリス（２，４、ジーｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４，ジーｔ―ブチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジーｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、テトラキス（２，４−ジーｔ−ブチルフェニル）４，４‘−ビフェニレンージーホスホナイト、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジフェニルハイドロゲンホスファイト、テトラフェニルジプロピレングリコールジホスファイト、テトラフェニルテトラ（トリデシル）ペンタエリスリトールテトラホスファイト、テトラ（トリデシル）−４，４’イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、ビス（ノニルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、水添ビスフェノールＡ・ペンタエリスリトールホスファイトポリマーなど。

上記各化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品として容易に入手できる。
本発明における酸化防止剤の添加量は、添加する層の総重量に対して０．０１〜１０重量％であることが好ましい。

＜画像形成装置および画像形成方法について＞
次に、図面に基づいて本発明の画像形成装置ならびに画像形成方法を詳しく説明する。
本発明の画像形成装置とは、本発明の像担持体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を備えたことを特徴とする。
本発明の画像形成方法とは、本発明の像担持体を配備した画像形成装置を用いて、像担持体に、帯電、画像露光、現像の過程を経た後、画像保持体（転写紙）へのトナー画像の転写、定着および感光体表面のクリーニングを行なうプロセスからなる。つまり、少なくとも帯電、露光、現像、転写を繰り返し行なうものである。ここで特に、前記像担持体を線速５００ｍｍ／ｓ以上で動作し、その像担持体上に現像されたトナー像を被転写体に直接転写し、且つ被転写体にトナー像を転写した後の像担持体の表面電位極性が帯電時の極性と逆極性からなるようにして画像を形成することを特徴とする。

ここで、本発明における画像形成装置の形態の一つについて、図を参照して説明する。
図２は、本発明における画像形成装置の構成例を示す概略図である。図２において、像担持体（１）は、導電性支持体上に順次、電荷発生層、電荷輸送層、および、少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物との反応物である架橋型硬化樹脂からなる表面保護層を有するものである。その電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）に対する表面保護層の膜厚（ｔ₂）の比率（ｔ₂／ｔ₁）が０．７〜１．３に調整されている。

そして、像担持体を平均的に帯電させる手段として、帯電チャージャ（３）が用いられる。この帯電手段としては、コロトロンデバイス、スコロトロンデバイス、固体放電素子、針電極デバイス、ローラ帯電デバイス、導電性ブラシデバイス等が用いられ、公知の方式が使用可能である。

次に、均一に帯電された像担持体（１）上に静電潜像を形成するために画像露光部（５）が用いられる。この光源には、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用いることができる。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。

次に、像担持体（１）上に形成された静電潜像を可視化するために現像ユニット（６）が用いられる。現像方式としては、乾式トナーを用いた一成分現像法、二成分現像法、湿式トナーを用いた湿式現像法がある。像担持体（感光体）に正（負）帯電を施し、画像露光を行なうと、感光体表面上には正（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）で現像すれば、ポジ画像が得られるし、また正（負）極性のトナーで現像すれば、ネガ画像が得られる。

次に、像担持体上で可視化されたトナー像を転写体（転写紙）（９）上に転写するために転写チャージャ（１０）が用いられる。また、転写をより良好に行なうために転写前チャージャ（７）を用いてもよい。これらの転写手段としては、転写チャージャ以外にも、転写ローラ、転写ベルト等が利用可能である。

また本発明においては、線速５００ｍｍ／ｓ以上で動作する像担持体上に現像されたトナー像を被転写体に直接転写し、かつ被転写体にトナー像を転写した後の像担持体の表面電位極性が帯電時の極性と逆極性からなる画像形成装置であることが望ましい。これによって、高速で動作する像担持体上の現像トナーを効率よく被転写体に移動することができ、さらに本発明の像担持体の表面保護層が、逆極性の電荷に対し電荷輸送層や電荷発生層等の内部への電荷の流れ込みを防止することから、長期に渡る繰り返し通紙の使用においても残像が発生せず、良好な画像が提供できる。

次に、転写体（９）を像担持体（１）より分離する手段として分離チャージャ（１１）、分離爪（１２）が用いられる。その他分離手段としては、静電吸着誘導分離、側端ベルト分離、先端グリップ搬送、曲率分離等が用いられる。分離チャージャ（１１）としては、前記帯電手段が利用可能である。

次に、転写後像担持体上に残されたトナーをクリーニングするためにファーブラシ（１４）、クリーニングブレード（１５）が用いられる。また、クリーニングをより効率的に行なうためにクリーニング前チャージャ（１３）を用いてもよい。その他クリーニング手段としては、ウェブ方式、マグネットブラシ方式等があるが、それぞれ単独または複数の方式を一緒に用いてもよい。

次に、必要に応じて像担持体上の潜像を取り除く目的で除電手段が用いられる。除電手段 としては除電ランプ（２）、除電チャージャが用いられ、それぞれ前記露光光源、帯電手段が利用できる。
その他、像担持体に近接していない原稿読み取り、給紙、定着、排紙等のプロセスは公知のものが使用できる。

本発明は、このような画像形成手段に本発明に係る像担持体を用いる画像形成装置である。この画像形成手段は、複写装置、ファクシミリ、プリンタ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態でそれら装置内に組み込まれ、着脱自在としたものであってもよい。 画像形成装置用のプロセスカートリッジの一例を図３の概略図に示す。

画像形成装置用のプロセスカートリッジとは、像担持体（１０１）を内蔵し、他に帯電手段（１０２）、現像手段（１０４）、転写手段（１０６）、クリーニング手段（１０７）、除電手段（図示せず）の少なくとも一つを具備し、画像形成装置本体に着脱可能とした装置（部品）である。

図３に例示した装置による画像形成プロセスについて示すと、ドラム状の像担持体（１０１）は、矢印方向に回転しながら、帯電手段（１０２）による帯電、露光手段（１０３）による露光により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像手段（１０４）でトナー現像され、該トナー現像は転写手段（１０６）により、転写体（１０５）に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の感光体表面は、クリーニング手段（１０７）によりクリーニングされ、さらに除電手段（図示せず）により除電されて、再び以上の操作を繰り返すものである。

本発明は、本発明に係る像担持体と帯電、現像、転写、クリーニング、除電手段の少なくとも一つを一体化した画像形成装置用プロセスカートリッジを提供するものである。

以上の説明から明らかなように、本発明の本発明に係る像担持体は電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンタ、ＣＲＴプリンタ、ＬＥＤプリンタ、液晶プリンタおよびレーザー製版等の電子写真応用分野にも広く用いることができるものである。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により制約を受けるものではない。なお、「部」はすべて重量部である。

以降の実施例の表面保護層塗工液の処方に用いる電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物を以下により合成した。
（合成例１）
＜１官能の電荷輸送性構造を有する化合物の合成例；例示化合物Ｎｏ．５４の合成＞
（１）ヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物の合成：
下記構造式（Ａ）で示されるメトキシ基置換トリアリールアミン化合物１１３．８５ｇ（０．３ｍｏｌ）と、ヨウ化ナトリウム１３８ｇ（０．９２ｍｏｌ）にスルホラン２４０ｍｌを加え、窒素気流中で６０℃に加温した。

上記液中にトリメチルクロロシラン９９ｇ（０．９１ｍｏｌ）を１時間で滴下し、約６０℃の温度で４時間半撹拌し反応を終了させた。この反応液にトルエン約１．５リットルを加え室温まで冷却し、水と炭酸ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理（吸着媒体：シリカゲル、展開溶媒：トルエン：酢酸エチル＝２０：１）にて精製した。。得られた淡黄色オイルにシクロヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして下記構造式（Ｂ）のヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物を得た。

得られた上記構造式（Ｂ）のヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物は、８８．１ｇ（収率＝８０．４％）であり、白色結晶で、融点が６４．０〜６６．０℃であった。元素分析の結果を下記表１３に示す。実測値と計算値が良く一致しており目的物であることが確認された。

（２）トリアリールアミノ基置換アクリレート化合物 (例示化合物Ｎｏ．５４)の合成：
上記（１）で得られたヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物〔構造式（Ｂ）〕８２．９ｇ（０．２２７ｍｏｌ）をテトラヒドロフラン４００ｍｌに溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液（ＮaＯＨ：１２．４ｇ，水：１００ｍｌ）を滴下した。この溶液を５℃に冷却し、アクリル酸クロライド２５．２ｇ（０．２７２ｍｏｌ）を４０分かけて滴下した。その後、５℃で３時間撹拌し反応を終了させた。この反応液を水に注ぎ、トルエンにて抽出した。この抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液と水で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理（吸着媒体：シリカゲル、展開溶媒：トルエン）にて精製した。得られた無色のオイルにｎ−ヘキサンを加え、結晶を析出させて例示化合物Ｎｏ．５４の電荷輸送性構造を持つ化合物を得た。
得られた化合物は、８０．７３ｇ（収率＝８４．８％）であり、白色結晶で融点が１１７．５〜１１９．０℃であった。元素分析の結果を下記表１４に示す。実測値と計算値が良く一致しており目的物であることが確認された。

（実施例１）
アルミニウムシリンダー上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生層塗工液、および電荷輸送層塗工液を、浸漬塗工によって順次塗布、乾燥し、３．５μｍの下引き層、０．２μｍの電荷発生層、１５μｍの電荷輸送層を順次形成した。

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

〔電荷発生層塗工液〕
チタニルフタロシアニン顔料： １．５部
ポリビニルアセタール（ＢＭ−Ｓ、積水化学社製）： ０．５部
メチルエチルケトン： ７０部

〔電荷輸送層塗工液〕
ビスフェノールＺ型ポリカーボネート
（パンライトＴＳ−２０５０、帝人化成製）： １０部
前記電荷輸送化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）： １０部
テトラヒドロフラン： １００部
１％シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液
（ＫＦ５０−１００ＣＳ、信越化学工業製）： １部

電荷輸送層上にさらに、下記組成の表面保護層塗工液を用いて、スプレー塗工し、メタルハライドランプ、照射強度：５００ｍＷ／ｃｍ²、照射時間：２４０秒の条件で光照射を行ない、さらに１３０℃で３０分乾燥を加え１５μｍの表面保護層を設け、像担持体（電子写真感光体）を作成した。

〔表面保護層塗工液〕
電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー
下記構造式（VI）のトリメチロールプロパントリアクリレート
（ＴＭＰＴＡ、東京化成製）： ５５部

下記構造式（VII）のアルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ
アクリレート（ＫＡＹＡＲＡＤ Ｄ−３１０、日本化薬製）： ４０部

合成例１で合成した電荷輸送性構造を有する１官能の
ラジカル重合性化合物（例示化合物Ｎｏ．５４）： ９５部
光重合開始剤［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）］： １０部
テトラヒドロフラン： １２００部

（実施例２）
実施例１において表面保護層の膜厚を１９μｍ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。

（実施例３）
実施例１において表面保護層の膜厚を１１μｍ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。

（実施例４）
実施例１において電荷輸送層の膜厚を２０μｍ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。

（実施例５）
実施例１において電荷輸送層の膜厚を１２μｍ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。

（実施例６）
実施例１において電荷輸送層塗工液の組成分に用いた電荷輸送層化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）を、化合物番号ＢＴＡ―２０とし組成分量を１０部に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。

（実施例７）
実施例１において電荷輸送層塗工液の組成分に用いた電荷輸送層化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）を、化合物番号ＢＴＡ―７８とし組成分量を１０部に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。

（実施例８）
実施例１において電荷輸送層塗工液の組成分に用いた電荷輸送層化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）を下記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。
電荷輸送化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）：７部、
電荷輸送化合物（具体例Ｎｏ．II−６）：３部

（実施例９）
実施例１において表面保護層の膜厚を１９μｍに変更し、電荷輸送層塗工液の組成分に用いた電荷輸送層化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）を下記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。
電荷輸送化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）：７部、
電荷輸送化合物（具体例Ｎｏ．II−６）：３部

（実施例１０）
実施例１において表面保護層の膜厚を１１μｍに変更し、電荷輸送層塗工液の組成分に用いた電荷輸送層化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）を下記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。
電荷輸送化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）：７部、
電荷輸送化合物（具体例Ｎｏ．II−６）：３部

（実施例１１）
実施例１において電荷発生層塗工液を、下記のよう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。
〔電荷発生層塗工液〕
チタニルフタロシアニン顔料： １．０部
下記構造式（Ｃ）のジスアゾ顔料： １．０部
ポリビニルアセタール（ＢＭ−Ｓ、積水化学社製）： ０．８部
メチルエチルケトン： ３０部
シクロヘキサノン： ４０部

（実施例１２）
実施例１において電荷発生層塗工液を、下記のよう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。
〔電荷発生層塗工液〕
ガリウムフタロシアニン顔料： １．５部
ポリビニルアセタール（ＢＭ−Ｓ、積水化学社製）： ０．５部
メチルエチルケトン： ７０部

（比較例１）
実施例１において表面保護層の膜厚を２２μｍ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。

（比較例２）
実施例１において表面保護層の膜厚を８μｍ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。

（比較例３）
実施例１において電荷輸送層の膜厚を２５μｍ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。

（比較例４）
実施例１において電荷輸送層の膜厚を１０μｍ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。

（比較例５）
実施例１において電荷輸送層塗工液の組成分に用いた電荷輸送層化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）を、具体例Ｎｏ．II−６とし組成分量を１０部に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。

（比較例６）
実施例１において電荷輸送層塗工液の組成分に用いた電荷輸送層化合物（化合物番号ＢＴＡ―０８）を、下記構造式（Ｄ）とし、組成分量を１０部に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。

以上のように作製した電子写真感光体を、電子写真プロセス用カートリッジに装着し、リコー製ｉｍａｇｉｏ Neo １０５０Proにて連続してトータル１００万枚の実機通紙耐久試験を行なった後、出力画像について目視による評価を行なった。結果を下記表１５に示す。

表１５の結果から明らかなように、実施例に示す本発明の像担持体（電子写真感光体）はいずれも１００万枚通紙後においても、高画質画像出力の維持が達成されていることがわかる。

（実施例１３〜１７）
次に、感光体上に現像されたトナー像を紙に直接転写する方式からなる画像形成装置リコー製ｉｍａｇｉｏ Neo １０５０Proを改造し、線速、転写電流を変更可能なようにした。さらに、帯電直後とトナー像を紙に転写した後の感光体の表面電位測定が行えるように、帯電器の下流側とクリーニングブレードの下流側に表面電位計を取り付けた。

続いて、前述の１００万枚通紙評価を実施した後の実施例１の感光体を、電子写真プロセス用カートリッジに装着し、上記のように改造したリコー製ｉｍａｇｉｏ Neo １０５０Proを用いて、線速および転写電流を変更した際の感光体表面電位測定、および出力画像について目視による評価を行なった。結果を下記表１６に示す。

表１６の結果から明らかなように、線速５００ｍｍ／ｓ以上で動作する本発明の電子写真感光体上に現像されたトナー像を紙に直接転写し、かつ紙にトナー像を転写した後の感光体の表面電位極性が帯電時の極性と逆極性からなる画像形成装置は、いずれも１００万枚通紙後においても、高画質画像出力の維持が達成されていることがわかる。

以上から明らかなように、本発明の像担持体によれば、耐摩耗性が高く、電気的特性も良好で長期にわたって高耐久性を維持し、高速で１００万枚オーダーの通紙後においても、残像などによる異常画像の発生がなく、解像度の高い画像を出力することができる。
したがって、本発明の像担持体を画像形成装置や画像形成方法、画像形成装置用のプロセスカートリッジに用いれば、高線速への対応や多数枚印刷などの要求に応えることができる。

本発明における像担持体の層構造の一例（Ａ）、（Ｂ）を示す断面図である。 本発明における画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本発明における画像形成装置用のプロセスカートリッジの一例を示す概略図である。

符号の説明

１ 像担持体
２ 除電ランプ
３ 帯電チャージャ
４ イレーサ
５ 画像露光部
６ 現像ユニット
７ 転写前チャージャ
８ レジストローラ
９ 転写体（転写紙）
１０ 転写チャージャ
１１ 分離チャージャ
１２ 分離爪
１３ クリーニング前チャージャ
１４ ファーブラシ
１５ クリーニングブレード
３１ 導電性支持体
３３ 中間層（下引き層）
３５ 電荷発生層
３７ 電荷輸送層
３９ 表面保護層
１０１ 像担持体
１０２ 帯電手段
１０３ 露光手段
１０４ 現像手段
１０５ 転写体
１０６ 転写手段
１０７ クリーニング手段

Claims (15)

1. 導電性支持体上に電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層を有する像担持体において、
   前記電荷輸送層は下記一般式（I）で示される化合物を含有すると共に、前記表面保護層は少なくとも電荷輸送性構造を有しない３官能以上のラジカル重合性化合物と、電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物との反応物である架橋型硬化樹脂からなり、且つ電荷輸送層の膜厚（ｔ₁）に対する表面保護層の膜厚（ｔ₂）の比率（ｔ₂／ｔ₁）が０．７〜１．３であることを特徴とする像担持体。
   

   

   
   ［一般式（I）中、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂およびＲ₁₃はそれぞれ同一であっても異なってもよく、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子または置換してもよいアリール基を示し、ｐ¹およびｐ²は０または１を示す。Ｚは水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアリール基または下記一般式（Ｚａ）、（Ｚｂ）、（Ｚｃ）：
   

   

   
   （式中、Ｒ₁₀、Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、Ｒ₁₃およびｐ¹、ｐ²は前記一般式（I）で示したものと同じであり、Ｒ₁₄およびＲ₁₅はそれぞれ同一であっても異なってもよく、水素原子、低級アルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子または置換してもよいアリール基を示し、ｐ³は０または１を示す。）で表される基を示す。］
2. 前記表面保護層の膜厚（ｔ₂）が１０μｍ〜２０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の像担持体。
3. 前記電荷輸送層が、前記一般式（I）で示される化合物のほかに下記一般式（II）で示される化合物を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の像担持体。
   

   

   
   （一般式（II）中、Ａｒ₁およびＡｒ₂は置換または未置換のアリール基、置換または未置換の複素環基を表し、Ｒ₁、Ｒ₂およびＲ₃は水素原子、置換または未置換のアルキル基、置換または未置換のアルコキシ基、置換または未置換のアリール基、置換または未置換の複素環基を表すが、Ｒ₂、Ｒ₃は互いに結合して環を形成してもよく、Ａｒ₃は置換または未置換のアリーレン基を表し、ｎは０または１を表す。）
4. 前記電荷発生層中にチタニルフタロシアニン顔料を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の像担持体。
5. 前記電荷発生層中にチタニルフタロシアニン顔料とジスアゾ顔料を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の像担持体。
6. 前記電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物の官能基が、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の像担持体。
7. 前記電荷輸送性構造を有する１官能のラジカル重合性化合物が、電荷輸送構造として、トリアリールアミン構造を有するものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の像担持体。
8. 前記トリアリールアミン構造を有する１官能のラジカル重合性化合物が、下記一般式（１）または（２）で示される一種以上のラジカル重合性化合物であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の像担持体。
   

   

   
   

   

   
   ［式（１）、（２）中、Ｒ₁は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、−ＣＯＯＲ₇（Ｒ₇は水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基もしくは置換基を有してもよいアリール基を示す）、ハロゲン化カルボニル基またはＣＯＮＲ₈Ｒ₉（Ｒ₈およびＲ₉は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアラルキル基もしくは置換基を有してもよいアリール基を示し、互いに同一であっても異なっていてもよい）を表し、Ａｒ₁、Ａｒ₂は置換または未置換のアリーレン基を表し、同一であっても異なってもよい。Ａｒ₃、Ａｒ₄は置換または未置換のアリール基を表し、同一であっても異なってもよい。Ｘは単結合、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のシクロアルキレン基、置換または無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表す。Ｚは置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアルキレンエーテル基、アルキレンオキシカルボニル基を表す。ｍ、ｎは０〜３の整数を表す。］
9. 前記トリアリールアミン構造を有する１官能のラジカル重合性化合物が、下記一般式（３）で示される一種以上のラジカル重合性化合物であることを特徴とする請求項７または８に記載の像担持体。
   

   

   
   ［式（３）中、ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ０または１の整数、Ｒaは水素原子、メチル基を表し、Ｒb、Ｒcは炭素数１〜６のアルキル基を表し、複数の場合は異なってもよい。s、tは０〜３の整数を表す。Ｚaは単結合、メチレン基、エチレン基、あるいは下記式（４）、（５）、（６）で示される２価基を表す。］
   

   
10. 前記表面保護層をなす架橋型硬化樹脂の硬化手段が加熱または光エネルギー照射によるものであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の像担持体。
11. 少なくとも請求項１乃至１０のいずれかに記載の像担持体と、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 前記像担持体の線速が５００ｍｍ／ｓ以上で動作されるように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 請求項１乃至１０のいずれかに記載の像担持体と、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段および除電手段よりなる群から選ばれた少なくとも一つの手段を具備し、画像形成装置本体と着脱自在に構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
14. 請求項１３に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１１、１２もしくは１４のいずれかに記載の画像形成装置を用い、少なくとも帯電、露光、現像、転写を繰り返し行なう画像形成方法であって、
    前記像担持体を線速５００ｍｍ／ｓ以上で動作し、その像担持体上に現像されたトナー像を被転写体に直接転写し、且つ被転写体にトナー像を転写した後の像担持体の表面電位極性が帯電時の極性と逆極性からなるようにして画像を形成することを特徴とする画像形成方法。

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