JP2000162810A

JP2000162810A - 電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置

Info

Publication number: JP2000162810A
Application number: JP10339737A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Uesugi; 浩敏上杉; Hidetoshi Hirano; 秀敏平野; Takakazu Tanaka; 孝和田中; Hideki Anayama; 秀樹穴山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】優れた耐ソルベントクラック性を有し、機械
的強度が強く、かつ直接帯電による放電に対する耐電気
特性が良好であり、繰り返し使用による傷がつき難く、
フォトメモリーの少ない電子写真感光体、この電子写真
感光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置
を提供する。【解決手段】電子写真感光体の表面層が、有機系熱可
塑性樹脂及び下記構造式（１）で示される基を有する電
荷輸送性化合物の硬化生成物を含有する電子写真感光
体、この電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ
及び電子写真装置。（式中、Ａは電荷輸送性基、Ｒ^１はアルキル基又はアリ
ール基、Ｒ^２はアルキル基を、ｍは１≦ｍ≦４の整数
を、１は２≦１≦５の整数を、ｎは０≦ｎ≦２の整数を
示す）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体、
プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関し、詳しく
は特定の電荷輸送材料を含有する表面層を有する電子写
真感光体、プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方法は、米国特許第２２９７６
９１号公報に示されるように画像露光の間に受けた照射
量に応じて電気抵抗が変化し、かつ暗所では絶縁性の材
料をコーティングした支持体よりなる光導電性材料を用
いる。この光導電性材料を用いた電子写真に要求される
基本的な特性としては、（１）暗所で適当な電位に帯電
できること、（２）暗所において電位の散逸が少ないこ
と、及び（３）光照射によって速やかに電荷を散逸せし
めること等が挙げられる。

【０００３】従来、電子写真感光体としては、セレン、
酸化亜鉛、硫化カドミウム等の無機光導電性化合物を主
成分とする感光層を有する無機感光体が広く使用されて
きた。しかしこれらは、前記（１）〜（３）の条件は満
足するが、熱安定性、耐湿性、耐久性、生産性等におい
て必ずしも満足できるものではなかった。

【０００４】無機感光体の欠点を克服する目的で、様々
な有機光導電性化合物を主成分とする電子写真感光体の
開発が近年盛んに行われている。例えば、米国特許３８
３７８５１号公報には、トリアリルピラゾリンを含有す
る電荷輸送層を有する感光体、米国特許３８７１８８０
号公報には、ペリレン顔料の誘導体からなる電荷発生層
と３−プロピレンとホルムアルデヒドの縮合体からなる
電荷輸送層とからなる感光体等が公知である。

【０００５】更に、有機光導電性化合物は、その化合物
によって電子写真感光体の感光波長域を自由に選択する
ことが可能であり、例えば、アゾ顔料では特開昭６１−
２７２７５４号公報、特開昭５６−１６７７５９号公報
に示された材料は、可視領域で高感度を示すものが開示
されており、また特開昭５７−１９５６７号公報、特開
昭６１−２２８４５３号公報で示された化合物は、赤外
領域まで感度を有していることが示されている。

【０００６】これらの材料のうち赤外領域に感度を示す
ものは、近年進歩の著しいレーザービームプリンター
（以下、ＬＢＰと略す）やＬＥＤプリンターに使用さ
れ、その需要頻度は高くなってきている。

【０００７】これら有機光導電性化合物を用いた電子写
真感光体は、電気的、機械的双方の特性を満足させるた
めに電荷輸送層と電荷発生層を積層させた機能分離型の
感光体として利用される場合が多い。一方当然のことな
がら、電子写真感光体には適用される電子写真プロセス
に応じた感度、電気的特性、更には光学的特性を備えて
いることが要求される。

【０００８】特に、繰り返し使用される電子写真感光体
においては、その電子写真感光体の表面にはコロナ又は
直接帯電、画像露光、トナー現像、転写工程、表面クリ
ーニング等の電気的、機械的外力が直接加えられるた
め、それらに対する耐久性も要求される。

【０００９】具体的には、帯電時のオゾン及び窒素酸化
物による電気的劣化や、帯電時の放電、クリーニング部
材の摺擦によって表面が摩耗したり傷が発生したりする
機械的劣化、電気的劣化に対する耐久性が求められてい
る。電気的劣化は、光が照射した部分にキャリアーが滞
留し、光が照射していない部分と電位差が生じる現象が
特に問題であり、これはフォトメモリーとして生じる。
機械的劣化は、特に無機感光体と異なり物質的に柔らか
いものが多い有機感光体には、機械的劣化に対する耐久
性が劣り耐久性向上は特に切望されているものである。

【００１０】上記のような感光体に要求される耐久特性
を満足させるためにいろいろ試みがなされてきた。表面
層によく使用され耐摩耗性、電気特性に良好な樹脂とし
ては、ビスフェノールＡを骨格とするポリカーボネート
樹脂が注目されているが、前述したような問題点全てを
解決できるわけでもなく、次のような問題点を有してい
る。

【００１１】（１）溶解性に乏しくジクロロメタンや
１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素
類の一部にしか良好な溶解性を示さないうえ、これらの
溶剤は低沸点のため、これらの溶剤で調製した塗工液を
用いて感光体を製造すると塗工面が白化し易い。また、
塗工液の固形分管理等にも手間がかかる。

【００１２】（２）ハロゲン化脂肪族炭化水素類以外の
溶剤に対しては、テトラヒドラフラン、ジオキサン、シ
クロヘキサシノンあるいはそれらの混合溶剤に一部可溶
であるが、その溶液は数日でゲル化する等、経時性が悪
く感光体製造には不向きである。

【００１３】（３）更に、上記（１）、（２）が改善さ
れたとしても、ビスフェノールＡを骨格とするポリカー
ボネート樹脂にはソルベントクラックが発生し易い。

【００１４】（４）加えて従来のポリカーボネート樹脂
では、樹脂で形成された被膜に潤滑性がないため感光体
に傷がつき易く、電子写真感光体の摩耗量を少なくする
ようなクリーニング設定では、画像欠陥になったり、ク
リーニングブレードの早期の劣化によるクリーニング不
良、トナー融着等が生じてしまうことがあった。

【００１５】前記（１）、（２）に挙げた溶液安定性に
ついては、ポリマーの構造単位として嵩高いシクロヘキ
シレン基を有するポリカーボネートＺ樹脂を使用する
か、ビスフェノールＺ、ビスフェノールＣ等と共重合さ
せることによって解決されてきた。

【００１６】ソルベントクラックについても、特開平６
−５１５４４号公報、特開平６−７５４１５号公報等に
開示されているように、シリコン変成ポリカーボネー
ト、エーテル変成ポリカーボネートを用いることにより
解決することが可能である。ところが、これら変成ポリ
カーボネートは、従来のポリカーボネート樹脂に比べソ
ルベントクラックを対策するために、ポリマー内の内部
応力に対して柔軟性をもたしている構造をとっているた
め、結果、重合体本体の機械的強度が低下するという欠
点があった。

【００１７】また、強度の向上のために、特開平５−３
２３６３０号公報に開示されているように、アリル基を
持つポリカーボネート樹脂を熱あるいはエネルギーにて
架橋させているが、この場合でも電荷輸送材料が低分子
状態でいるため、強度の面やクラックの面で改善の余地
が残されていた。

【００１８】更に近年、特開昭５７−１７８２６号公
報、特開昭５８−４０５６６号公報に開示してあるよう
な、帯電部材に直接電圧をかけ電子写真感光体に電荷を
印加する直接帯電方式が主流となりつつある。これは、
導電ゴム等で構成されたローラー状の帯電部材を直接電
子写真感光体に当接させ電荷を印加する方法であり、ス
コロトロン等に比べ、オゾン発生量は格段に少ない、ス
コロトロンは帯電器に流す電流の８０％前後はシールド
に流れるため浪費されるのに対して、直接帯電はこの浪
費分がなく非常に経済的である等のメリットをもつ。

【００１９】しかし、直接帯電はパッシェン則による放
電による帯電のため、帯電安定性が非常に悪いという欠
点をもつ。この対策として直流電圧に交流電圧を重畳さ
せた、いわゆるＡＣ／ＤＣ帯電方式が考案されている
（特開昭６３−１４９６６８号公報）。

【００２０】この帯電方式により帯電時の安定性は改良
されたが、ＡＣを重畳するために電子写真感光体表面の
放電量は大幅に増大してしまい、電子写真感光体の削れ
量が増加してしまうという欠点を新たに生じてしまい、
機械的強度のみならず電気的強度も要求されるようにな
ってきた。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の表面層が有していた問題点を解決し、優れた耐ソルベ
ントクラック性を有し、機械的強度が強く、かつ直接帯
電による放電に対する耐電気特性が良好であり、繰り返
し使用による傷がつき難く、フォトメモリーの少ない電
子写真感光体、この電子写真感光体を有するプロセスカ
ートリッジ及び電子写真装置を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、支持体
上に感光層を有する電子写真感光体において、電子写真
感光体の表面層が、有機系熱可塑性樹脂及び下記構造式
（１）で示される基を有する電荷輸送性化合物の硬化生
成物を含有する電子写真感光体、この電子写真感光体を
有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置が提供さ
れる。

【００２３】

【化９】

【００２４】式中、Ａは電荷輸送性基、Ｒ¹はメチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、
又はフェニル基、ナフチル基等のアリール基、Ｒ²はメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル
基を示す。ｍは１≦ｍ≦４の整数を示し、ｌは２≦ｌ≦
５の整数を示し、ｎは０≦ｎ≦２の整数を示す。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００２６】本発明の電子写真感光体において、前記表
面層中に下記構造式（２）及び構造式（３）で示される
構成繰り返し単位を有する重合体を含有する電子写真感
光体である。

【００２７】

【化１０】

【００２８】式中、Ｙ¹は置換されてもよいアルキレン
基、１，１−シクロアルキレン基、単結合、−Ｏ−、−
Ｓ−又は置換されてもよい直鎖又は環状のシロキサン鎖
である。Ｒ³〜Ｒ¹⁰は、それぞれ水素原子、ハロゲン原
子、置換されてもよいアルキル基、アリール基を示す。

【００２９】この重合体は、定法により合成されるが、
以下に合成例を示す。所定のビフェノール（０．０１ｍ
ｏｌ）、水酸化ナトリウム（０．８ｇ）及び塩化テトラ
メチルアンモニア（１ｇ）を水１００ｍｌに溶解させて
１リットルのミキサー中に投入し、これを攪拌しながら
ホスゲンガズ（０．０１５ｍｏｌ）を２時間かけて吹き
込み高速攪拌し２時間放置後、ポリマーとして回収す
る。尚、この重合体の末端停止にはｐ−ｔｅｒｔ−ブチ
ルフェノールを使用し、回収後水洗浄、クロロホルム溶
解及びメタノール滴下による精製工程を行う。

【００３０】

【化１１】

【００３１】式中、Ｙ²は置換されてもよいアルキレン
基、１，１−シクロアルキレン基、単結合、−Ｏ−、−
Ｓ−又は置換されてもよい直鎖又は環状のシロキサン鎖
である。Ｒ¹¹〜Ｒ¹⁸は、それぞれ水素原子、ハロゲン原
子、置換されてもよいアルキル基、アリール基を示す。
Ｒ¹⁹〜Ｒ²²はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換さ
れてもよいアルキル基、アルキレン基又はアリール基を
示す。

【００３２】この重合体は、定法により合成されるが、
以下に合成例を示す。所定のビフェノール（０．０１ｍ
ｏｌ）、水酸化ナトリウム（０．８ｇ）及び塩化テトラ
メチルアンモニア（１ｇ）を水１００ｍｌに溶解させて
１リットルのミキサー中に投入し、これに１，２−ジク
ロロエタン（３０ｍｌ）にテレフタル酸塩化物（０．０
０５ｍｌ）及びイソフタル酸塩化物（０．００５ｍｌ）
を溶かしたものを攪拌しながら投入し、１０分間高速攪
拌し２時間放置後、１，２−ジクロロエタン液を回収
し、これに大量のヘキサンを投入しポリマーとして回収
する。尚、この重合体の末端停止にはｐ−ｔｅｒｔ−ブ
チルフェノールを使用し、回収後水洗浄、クロロホルム
溶解及びメタノール滴下による精製工程を行う。

【００３３】また、本発明の電子写真感光体において、
前記表面層中に下記構造式（４）及び構造式（５）で示
される構成繰り返し単位を有する重合体又は共重合体を
含有する電子写真感光体である。

【００３４】

【化１２】

【００３５】式中、Ｒ²³は水素原子又はメチル基、Ｒ²⁴
は水素原子又は置換されてもよいアルキル基、アリール
基、アルコキシ基、ハロゲン原子を示す。

【００３６】

【化１３】

【００３７】式中、Ｒ²⁵は水素原子又はメチル基、Ｒ²⁶
は置換されてもよいアルキル基、アリール基を示す。

【００３８】この重合体は、定法により合成されるが、
例えば溶液重合では、所定のアクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、スチレン等のモノマーに、過酸化物
やアゾ系等の触媒を加えて、任意の溶媒の存在下にて５
０〜１８０℃で重合する。

【００３９】上記構造式（２）〜（５）中、アルキレン
基及び１，１−シクロアルキレン基としては１，２−エ
チレン基、１，３−プロピレン基、１，４−ブチレン
基、２，２−プロピレン基、１，１−シクロヘキシレン
基等が挙げられる。ハロゲン原子としてはフッ素原子、
塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。アルキル基とし
てはメチル基、エチル基及びプロピル基等が挙げられ
る。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基及びア
ンスリル基等が挙げられる。アルコキシ基としてはメト
キシ基、エトキシ基及びプロポキシ基等が挙げられる。

【００４０】これらが有してもよい置換基としては、上
記のようなハロゲン原子、アルキル基及びアリール基等
である。

【００４１】前記熱可塑性樹脂は、例えば、主鎖が直鎖
又は環状の炭素の単結合からなる樹脂、主鎖にエステル
結合を有する樹脂、主鎖にカーボネート結合を有する樹
脂、主鎖にエーテル結合を有する樹脂、主鎖にシロキサ
ン結合を有する樹脂等が挙げられる。以下に熱可塑性樹
脂の繰り返し単位の具体例を示すが、これらに限定され
るものではない。また、これらの繰り返し単位は、単独
又は２種以上の繰り返し単位が共重合されていてもよ
い。

【００４２】

【化１４】

【００４３】

【化１５】

【００４４】

【化１６】

【００４５】上記反応可能なアルコキシシリル基を有す
る電荷輸送材料は、例えば、定法で合成された下記構造
式（６）で示される末端不飽和結合を含む置換基を有す
る電荷輸送材料と相当するアルコキシシランとを触媒存
在下で反応させることにより得られる。

【００４６】 −（ＣＨ₂）_y−ＣＨ＝ＣＨ₂ （６）（式中、ｙは０以上の整数を示す）

【００４７】次に、本発明において用いられる下記構造
式（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の化合物について詳しく説
明する。

【００４８】

【化１７】

【００４９】式（Ａ）において、Ａｒ¹及びＡｒ²は、フ
ェニル基、ナフチル基及びアンスリル基等の芳香環基を
示す。Ａｒ³は、ベンゼン、ナフタレン及びアントラセ
ン等の芳香環、又はチオフェン及びフラン等の複素環よ
り２個の水素原子をとった２価の芳香環基又は２価の複
素環基を示す。Ｒ²⁷は、メチル基、エチル基、プロピル
基、及びブチル基等のアルキル基、又はフェニル基及び
ナフチル基等の芳香環基を示す。Ｒ²⁸は、メチル基、エ
チル基、プロピル基、及びブチル基等のアルキル基；フ
ェニル基及びナフチル基等の芳香環基又は水素原子を示
す。また、ｎ１は１又は２を示す。Ａｒ¹、Ａｒ²、Ｒ²⁷
及びＲ²⁸の少なくとも一つは前記構造式（Ｘ）の置換基
を有する。

【００５０】Ａｒ¹、Ａｒ²、Ａｒ³、Ｒ²⁷及びＲ²⁸はい
ずれも置換基を有してもよく、有してもよい置換基とし
ては、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基等
のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基及びプロボキシ
基等のアルコキシ基；フェノキシ基、及びナフトキシ基
等のアリールオキシ基；フッ素原子、塩素原子及び臭素
原子等のハロゲン原子；又はジメチルアミノ基、ジエチ
ルアミノ基及びジフェニルアミノ基等のジ置換アミノ基
等が挙げられる。また、Ｒ²⁷とＲ²⁸は直接、又は炭素原
子、硫黄原子及び酸素原子等を介して結合することによ
り環を形成してもよい。

【００５１】

【化１８】

【００５２】式（Ｂ）において、Ａｒ⁴、Ａｒ⁵及びＡｒ
⁶はフェニル、ナフチル、アンスリル、ピレニル、フル
オレニル、フェテンスリル、９−１０−ジヒドロフェナ
ンスリル、キノリル、ジベンゾチェニル、ジベンゾフリ
ル、ｎ−メチルカルバゾール、ｎ−エチルカルバゾー
ル、及びｎ−トリルカルバゾル等の複素環基を示す。Ａ
ｒ⁴〜Ａｒ⁶の少なくとも一つは前記構造式（Ｘ）の置換
基を有する。

【００５３】Ａｒ⁴、Ａｒ⁵及びＡｒ⁶はいずれも置換基
を有してもよく、有してもよい置換基をしては、メチル
基、エチル基、プロピル基及びブチル基等のアルキル
基；ベンジル基、フェネチル基及びナフチルメチル基等
のアラルキル基、メトキシ、エトキシ及びプロボキシ等
のアルコキシ基；フェノキシ、及びナフトキシ等のアリ
ールオキシ基、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等の
ハロゲン原子；フェニル及びビフェニル等の芳香環基；
ジフェニルアミノ及びジトリルアミノ等のジアリールア
ミノ基；ジメチルアミノ及びジエチルアミノ等のシアル
キルアミノ基；ジベンジルアミノ及びジフェネチルアミ
ノ等のジアラルキルアミノ基；ベンジルメチルアミノ及
びベンジルエチルアミノ等のアルキルアラルキルアミノ
基；ニトロ基及びヒドロキシ基等が挙げられる。

【００５４】

【化１９】

【００５５】式（Ｃ）において、Ｒ²⁹はメチル、エチ
ル、及びプロピル等のアルキル基又は水素原子を示す。
Ｒ³⁰及びＲ³¹はメチル、エチル、及びプロピル等のアル
キル基、ベンジル、及びフェネチル等のアラルキル基、
又はフェニル、ナフチル及びアンスリル等の芳香環基を
示す。なお、Ｒ³⁰とＲ³¹は結合して環を形成してもよ
い。ｎ２は１又は２を示す。また、Ｒ²⁹、Ｒ³⁰及びＲ³¹
はいずれも置換基を有してもよく、有してもよい置換基
としてはメチル及びエチル等のアルキル基、メトキシ及
びエトキシ等のアルコキシ基、又はフッ素原子、塩素原
子及び臭素原子等のハロゲン原子が挙げられる。

【００５６】Ｙは、フェニル、ナフチル、アンスリル及
びピレニル等の芳香環基；チェニル、フリル、ｎ−メチ
ルカルバゾール及びｎ−エチルカルバゾール等の複素環
基；又は−ＣＨ＝Ｃ（Ｒ³²）Ｒ³³（ここでＲ³²とＲ³³は
水素原子、芳香環基又は複素環基を示すが、Ｒ³²とＲ³³
が同時に水素原子であることはない）を示す。また、こ
れらの芳香環基及び複素環基は置換基を有してもよく、
有してもよい置換基としてはメチル及びエチル等のアル
キル基；メトキシ及びエトキシ等のアルコキシ基；フッ
素、塩素、及び臭素等のハロゲン原子；ジメチルアミノ
及びジエチルアミノ等のジアルキルアミノ基；ジベンジ
ルアミノ及びジフェネチルアミノ等のジアラルキルアミ
ノ基；又はジフェニルアミノ及びジ（ｐ−トリル）アミ
ノ等のジアリールアミノ基等が挙げられる。上記Ｒ²⁹〜
Ｒ³¹及びＹの少なくとも一つは前記構造式（Ｘ）の置換
基を有する。

【００５７】以下に、上記反応可能なアルコキシシリル
基を有する電荷輸送材料の具体例を示すが、これらに限
定されるものではない。

【００５８】

【化２０】

【００５９】

【化２１】

【００６０】

【化２２】

【００６１】

【化２３】

【００６２】

【化２４】

【００６３】

【化２５】

【００６４】

【化２６】

【００６５】

【化２７】

【００６６】

【化２８】

【００６７】本発明による電子写真感光体は、機械的強
度が強く、かつ直接帯電による放電に対する耐電気特性
が良好であり、繰り返し使用による表面粗れが小さく、
フォトメモリーが小さいという特性を有するものであ
る。

【００６８】本発明による電荷輸送層は、電荷輸送材料
をシロキサン結合による３次元架橋で高分子化している
ため、機械的強度に優れていると考えられている。ま
た、シロキサン結合による架橋のため、帯電による劣化
も小さくなっていると考えられる。また、高分子樹脂中
で電荷輸送材料自体の架橋を行うことにより、層内の絡
み合い密度が向上するため、機械的強度の向上が見られ
傷もつき難いと考えられる。これにより、アナログプロ
セスでの画像欠陥が減少する。更に、反応可能なアルコ
キシシリル基を２つ以上もつ電荷輸送材料を使用する場
合、特に機械的強度の向上が見られる。

【００６９】また、高強度に加え、電荷輸送材料自体を
架橋し高分子化しているため、析出等の心配がなく、電
荷輸送材料の含有量を高くすることが可能である。この
場合、フォトメモリー等の電子写真特性の良化が見られ
る。本発明の電子写真感光体においては、本発明による
電荷輸送材料及び熱可塑性樹脂は、１種類であっても、
２種類以上の別種のものであってもよい。

【００７０】以下、本発明に用いる電子写真感光体の構
成について説明する。

【００７１】本発明における電子写真感光体は、支持体
上に感光層を有する感光層は、電荷輸送材料と電荷発生
材料を同一の層に含有する単層型であっても、電荷輸送
層と電荷発生層に分離した積層型でもよいが、電子写真
特性的には積層型が好ましい。使用する支持体は、導電
性を有するものであればよく、アルミニウム、ステンレ
ス等の金属、あるいは導電層を設けた金属、紙、プラス
チック等が挙げられ、形状はシート状、円筒状等が挙げ
られる。

【００７２】ＬＢＰ等の露光光がレーザー光の場合は、
支持体と感光層の間に、散乱による干渉縞防止又は支持
体の傷を被覆することを目的とした導電層を設けてもよ
い。これはカーボンブラック、金属粒子等の導電性粉体
をバインダー樹脂に分散させて形成することができる。
導電層の膜厚は、好ましくは５〜４０μｍ、より好まし
くは１０〜３０μｍである。

【００７３】その上に更に、接着機能及びバリアー機能
を有する中間層を設ける。中間層の材料としては、ポリ
アミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシ
ド、エチルセルロース、カゼイン、ポリウレタン、ポリ
エーテルウレタン等が挙げられる。これらは適当な溶剤
に溶解して塗布される。中間層の膜厚は、好ましくは
０．０５〜５μｍ、より好ましくは０．３〜１μｍであ
る。

【００７４】中間層の上には、電荷発生層が形成され
る。本発明に用いられる電荷発生材料としては、セレン
−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、フタロ
シアニン、アントアントロン、ジベンスピレンキノン、
トリスアゾ、シアニン、ジスアゾ、モノアゾ、インジ
ゴ、キナクリドン、非対称キノシアニン系の各顔料が挙
げられる。機能分離型の場合、電荷発生層は前記電荷発
生材料を０．３〜４倍量の結着剤樹脂及び溶剤と共に、
ホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボール
ミル、サンドミル、アトライター、ロールミル及び液衝
突型高速分散機等の方法でよく分散し、分散液を塗布、
乾燥させて形成される。電荷発生層の膜厚は、好ましく
は５μｍ以下、より好ましくは０．１〜２μｍである。

【００７５】電荷輸送層は、主として本発明からなる電
荷輸送材料を溶剤中に溶解させた塗料を塗工乾燥して形
成する。また、その際、硬化反応は常温でも進行する
が、より十分に効果させるために加熱等を行ってもよ
い。更に、酸、アルカリ、有機金属等により選ばれる触
媒を添加してもよい。電荷輸送層の膜厚は、好ましくは
５〜４０μｍ、より好ましくは１５〜３０μｍである。

【００７６】図１に本発明の電子写真感光体を有するプ
ロセスカートリッジを用いた電子写真装置の概略構成を
示す。

【００７７】図１において、１はドラム状の本発明の電
子写真感光体であり、軸２を中心に矢印方向に所定の周
速度で回転駆動される。感光体１は、回転過程におい
て、一次帯電手段３によりその周面に正又は負の所定電
位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザー
ビーム走査露光等の像露光手段（不図示）から出力され
る目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応
して強調変調された露光光４を受ける。こうして感光体
１の周面に対し目的の画像情報に対応した静電潜像が順
次形成されていく。

【００７８】形成された静電潜像は、次いで現像手段５
によりトナー現像され、現像されたトナー現像像は、不
図示の給紙部から感光体１と転写手段６との間に感光体
１の回転と同期して取り出されて給紙された転写材７
に、感光体１の表面に形成担持されているトナー画像が
転写手段６により順次転写されていく。

【００７９】トナー画像の転写を受けた転写材７は、感
光体面から分離されて像定着手段８へ導入されて像定着
を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）と
して装置外へプリントアウトされる。

【００８０】像転写後の感光体１の表面は、クリーニン
グ手段９によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面
化され、更に前露光手段（不図示）からの前露光光１０
により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用され
る。なお、一次帯電手段３が帯電ローラー等を用いた接
触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではな
い。

【００８１】本発明においては、上記の電子写真感光体
１、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段
９等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリ
ッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカート
リッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写
真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。例え
ば、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段
９の少なくとも一つを感光体１と共に一体に支持してカ
ートリッジ化して、装置本体のレール１２等の案内手段
を用いて装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ１
１とすることができる。

【００８２】また、露光光４は、電子写真装置が複写機
やプリンターである場合には、原稿からの反射光や透過
光、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化し、こ
の信号に従って行われるレーザービームの走査、ＬＥＤ
アレイの駆動及び液晶シャッターアレイの駆動等により
照射される光である。

【００８３】本発明の電子写真感光体は、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ー、
ＣＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター
及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。

【００８４】

【実施例】以下、実施例に従って本発明を更に詳細に説
明する。なお、本実施例中の「部」は重量部を示す。

【００８５】（実施例１）３０ｍｍφ、３５７．５ｍｍ
のアルミニウムシリンダーを支持体とし、それに、以下
の材料より構成される塗料を支持体上に浸漬法で塗布
し、１５０℃にて３０分間熱硬化して、膜厚が２０μｍ
の導電層を形成した。

【００８６】導電性顔料：ＳｎＯ₂コート処理硫酸バリウム１０部抵抗調節用顔料：酸化チタン２部バインダー樹脂：フェノール樹脂６部レベリング材：シリコーンオイル０．００１部溶剤：メタノール／メトキシプロパノール０．２／０．８２０部

【００８７】次に、この上にＮ−メトキシメチル化ナイ
ロン３部及び共重合ナイロン３部をメタノール６５部／
ｎ−ブタノール３０部の混合溶媒に溶解した溶液を浸漬
法で塗布し、膜厚が０．５μｍの中間層を形成した。

【００８８】次に、ＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブ
ラック角（２θ±０．２）°の９．０°、１４．２°、
２３．９°、２７．１°に強いピークを有するオキシチ
タニウムフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）４部とポリビニ
ルブチラール（商品名：エスレックＢＭ２、積水化学
製）２部及びシクロヘキサノン６０部を１ｍｍφガラス
ビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散した後、エ
チルアセテート１００部を加えて電荷発生層用分散液を
調製した。これを浸漬法で塗布し、膜厚が０．２μｍの
電荷発生層を形成した。

【００８９】次に、電荷輸送材料例Ｎｏ．（Ｂ）−７記
載の化合物７部と樹脂構成単位例２の樹脂３部を、モノ
クロロベンゼン１０部／ジクロロメタン１０部の混合溶
媒に溶解した。この塗料を浸漬法で塗布し、１２０℃に
て２時間乾燥し、膜厚が２５μｍの電荷輸送層を形成し
た。

【００９０】次に、評価について説明する。装置は、ヒ
ューレットパッカード製ＬＢＰ「レーザージェット４ｐ
ｌｕｓ」（プロセススピ−ド７１ｍｍ／ｓｅｃ）を改造
して用いた。改造は、一次帯電の制御を定電流制御から
定電圧制御とした。作製した電子写真感光体を、この装
置で２３℃にて８０％ＲＨ環境下で通紙繰り返し使用を
行った。シーケンスは、プリント１枚ごとに１回停止す
る間欠モードとした。トナーがなくなったならば補給し
た。７０００枚繰り返し使用した時点で、削れ膜厚及び
最大傷深さを測定した。

【００９１】更に、電子写真感光体の一部に３０００ｌ
ｕｘにて２０分間の白色蛍光灯を露光し、４分間放置後
の明部電位を測定し、光を当てる前から明部電位がどれ
だけ下がったかを測定しフォトメモリー値とした。

【００９２】また、下記構造式（７）のジスアゾ顔料４
部、ポリビニルブチラール（ブチラール化率６８％、重
量平均分子量２４０００）２部及びシクロヘキサノン３
４部を１ｍｍφガラスビーズを用いたサンドミル装置で
１２時間分散した後、テトラヒドロフラン６０部を加え
て電荷発生層用塗工液を調製した。これを、浸漬法で塗
布し、８０℃にて２０分で乾燥し、膜厚が０．１５μｍ
の電荷発生層とした以外は、前記と同様に電子写真感光
体を作製した。

【００９３】

【化２９】

【００９４】この感光体を、キヤノン製複写機ＮＰ６０
３５改造機（クリーニングブレード圧を１．２倍に改
造）に装着し、３万枚繰り返し使用後の削れ膜厚、最大
傷深さ及び画像評価を行った。その結果を表２に示す。

【００９５】（実施例２〜９）電荷輸送層の電荷輸送材
料と熱可塑性樹脂の組み合わせを、表１の条件２〜９の
ものを用いた以外は、実施例１と同様に電子写真感光体
を作製し、評価した。その結果を表２に示す。

【００９６】

【表１】

【００９７】（比較例１）電荷輸送層を以下の手順で形
成した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を
作製し、評価した。その結果を表２に示す。

【００９８】下記構造式（８）のアミン化合部１０部、

【００９９】

【化３０】下記構造式（９）の重合体（重量平均分子量３５００
０）１０部

【０１００】

【化３１】をモノクロロベンゼン３０部／ジクロロメタン７０部の
混合溶媒に溶解した。この塗料を浸漬法で塗布し、１２
０℃にて２時間乾燥し、膜厚が１１μｍの電荷輸送層を
形成した。

【０１０１】（比較例２）電荷輸送層を電荷輸送材料例
（Ｂ）−７記載の化合物１０部をモノクロロベンゼン１
０部／ジクロロメタン１０部の混合溶媒にして溶解して
用いた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を
作製し、評価した。その結果を表２に示す。

【０１０２】

【表２】

【０１０３】

【発明の効果】本発明による電子写真感光体は、機械的
強度が強く、かつ直接帯電による放電に対する耐電気特
性が良好であり、繰り返し使用による傷がつき難く、フ
ォトメモリーの小さい電子写真感光体、この電子写真感
光体を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真感光体を有するプロセスカー
トリッジを用いる電子写真装置の概略構成の例を示す図
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中孝和東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者穴山秀樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H068 AA03 AA04 AA13 AA14 AA20 AA37 BA12 BA13 BA21 BA58 BB07 BB08 BB10 BB26 BB57 FA03 FA05 FA18 FA27 FC08 FC11 FC15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に感光層を有する電子写真感光
体において、該電子写真感光体の表面層が、有機系熱可
塑性樹脂及び下記構造式（１）で示される基を有する電
荷輸送性化合物の硬化生成物を含有することを特徴とす
る電子写真感光体；【化１】（式中、Ａは電荷輸送性基、Ｒ¹はアルキル基又はアリ
ール基、Ｒ²はアルキル基を示す。ｍは１≦ｍ≦４の整
数を示し、ｌは２≦ｌ≦５の整数を示し、ｎは０≦ｎ≦
２の整数を示す）
【請求項２】前記有機系熱可塑性樹脂の構造が、下記
構造式（２）で示される構成繰り返し単位を有する重合
体である請求項１に記載の電子写真感光体；【化２】（式中、Ｙ¹は置換されてもよいアルキレン基、１，１
−シクロアルキレン基、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−又は置
換されてもよい直鎖又は環状のシロキサン鎖である；Ｒ
³〜Ｒ¹⁰は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換さ
れてもよいアルキル基、アリール基を示す）
【請求項３】前記有機系熱可塑性樹脂の構造が、下記
構造式（３）で示される構成繰り返し単位を有する重合
体である請求項１に記載の電子写真感光体；【化３】（式中、Ｙ²は置換されてもよいアルキレン基、１，１
−シクロアルキレン基、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−又は置
換されてもよい直鎖又は環状のシロキサン鎖である；Ｒ
¹¹〜Ｒ¹⁸は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換さ
れてもよいアルキル基、アリール基を示す；Ｒ¹⁹〜Ｒ²²
はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、置換されてもよい
アルキル基、アルキレン基又はアリール基を示す）
【請求項４】前記有機系熱可塑性樹脂の構造が、下記
構造式（４）又は（５）で示される構成繰り返し単位を
有する重合体又は共重合体である請求項１に記載の電子
写真感光体；【化４】（式中、Ｒ²³は水素原子又はメチル基、Ｒ²⁴は水素原子
又は置換されてもよいアルキル基、アリール基、アルコ
キシ基、ハロゲン原子を示す）【化５】（式中、Ｒ²⁵は水素原子又はメチル基、Ｒ²⁶は置換され
てもよいアルキル基、アリール基を示す）
【請求項５】前記電荷輸送化合物が、下記構造式
（Ａ）で示される請求項１に記載の電子写真感光体；【化６】（式中、Ａｒ¹及びＡｒ²はそれぞれ置換されてもよい芳
香環基を示し、Ａｒ³は置換されてもよい２価の芳香環
基又は２価の複素環基を示し、Ｒ²⁷は置換されてもよい
アルキル基又は芳香環基を示し、Ｒ²⁸は水素原子、置換
されてもよいアルキル基又は芳香環基を示す；ｎ１は１
又は２であり、Ｒ²⁷とＲ²⁸は結合して環を形成してもよ
い；Ａｒ¹、Ａｒ²、Ｒ²⁷及びＲ²⁸の少なくとも一つは前
記構造式（Ｘ）の置換基を有する）
【請求項６】前記電荷輸送化合物が、下記構造式
（Ｂ）で示される請求項１記載の電子写真感光体；【化７】（式中、Ａｒ⁴、Ａｒ⁵及びＡｒ⁶はそれぞれ置換されて
もよい芳香環基又は複素環基を示す；Ａｒ⁴〜Ａｒ⁶の少
なくとも一つは前記構造式（Ｘ）の置換基を有する）
【請求項７】前記電荷輸送化合物が、下記構造式
（Ｃ）で示される請求項１記載の電子写真感光体；【化８】（式中、Ｒ²⁹は水素原子又は置換されてもよいアルキル
基を示し、Ｒ³⁰及びＲ³¹はそれぞれ置換されてもよいア
ルキル基、アラルキル基又は芳香環基を示し、ｎ２は１
又は２であり、Ｙは置換されてもよい芳香環基、複素環
基又は−ＣＨ＝Ｃ（Ｒ³²）Ｒ³³｛Ｒ³²及びＲ³³はそれぞ
れ水素原子、芳香環基又は複素環基を示すが、Ｒ³²とＲ
³³が同時に水素原子であることはない｝を示す；Ｒ²⁹〜
Ｒ³¹及びＹの少なくとも一つは前記構造式（Ｘ）の置換
基を有する）
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の電子写
真感光体を、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、
静電潜像の形成された電子写真感光体をトナーで現像す
る現像手段、及び転写工程後の感光体上に残余するトナ
ーを回収するクリーニング手段からなる群より選ばれた
少なくとも一つの手段と共に一体に支持し、電子写真装
置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカー
トリッジ。
【請求項９】請求項１〜７のいずれかに記載の電子写
真感光体、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯
電した電子写真感光体に対し像露光を行い静電潜像を形
成する像露光手段、静電潜像の形成された電子写真感光
体をトナーで現像する現像手段、及び転写材上のトナー
像を加熱転写する転写手段を有することを特徴とする電
子写真装置。