JP2000292958A

JP2000292958A - 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: JP2000292958A
Application number: JP11104178A
Authority: JP
Inventors: Akio Maruyama; 晶夫丸山; Hironori Uematsu; 弘規植松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】滑り性に優れ、摺擦による表面の磨耗や傷の
発生等に対して耐久性を有し、かつ繰り返し電子写真プ
ロセスにおいて発生するコロナ生成物付着による表面抵
抗の低下がなく、高湿下においても高品位の画質を保つ
ことのできる電子写真用感光体、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。【解決手段】導電性支持体上に光導電層及び保護層を
有する電子写真用感光体において、前記保護層が、結着
樹脂と表面処理された導電性金属酸化物微粒子を分散状
に含有して成り、前記表面処理が導電性金属酸化物微粒
子表面にシリカ処理して形成されたシリカ被膜を形成さ
せ、これを更にシラン系化合物、チタニウム系カップリ
ング剤及びアルミニウム系カップリング剤より成る群か
ら選択される表面処理剤で表面処理されることを特徴と
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。

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、
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
写真装置に関し、詳しくは表面保護層を有する電子写真
感光体、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ
及び電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真感光体は、運用される電子写真
プロセスに応じた所要の感度、電気特性、光学特性を備
えていることが要求されるが、更に繰り返し使用される
感光体にあっては、感光体の表面層、すなわち支持体よ
りもっとも隔離する最外層には、コロナ帯電、トナー現
像、紙への転写、クリーニング処理等の電気的・機械的
外力が直接加えられるために、それらに対する耐久性が
要求される。

【０００３】具体的には、摺擦による表面の磨耗や傷の
発生、またコロナ帯電時に発生するオゾンによる表面の
劣化等に対する耐久性が要求されている。一方、トナー
の現像、クリーニングの繰り返しにより表面層にトナー
が付着し易くなるという問題もあり、これに対しては表
面層のクリーニング性を向上することが求められてい
る。

【０００４】上記のような表面層に要求される特性を満
たすために、樹脂を主成分とする表面保護層を設ける試
みがなされている。例えば、特開昭５７−３０８４３号
公報には、導電性粉末として金属酸化物を添加して抵抗
を制御した保護層が提案されている。

【０００５】しかし、従来用いられていた方法では、金
属酸化物粒子の結着樹脂中での分散性、凝集性、保護層
に用いた際の導電性、透明性に問題があり、保護層表面
の不均一性、ムラ等による画像欠陥、繰り返し帯電によ
る残留電位の上昇、感度低下といった現象が起こり易か
った。

【０００６】電子写真感光体用の保護層に金属酸化物を
分散するのは、保護層自体の電気抵抗を制御し、電子写
真プロセスの繰り返しにおける感光体内での残留電位の
増加を防止するのがその主な目的である。また、電子写
真感光体用の保護層の適切な抵抗率は、１０¹⁰〜１０¹⁵
Ω・ｃｍであることが認められている。

【０００７】しかしながら、前記の範囲の抵抗率におい
ては、保護層の電気抵抗はイオン電導によって影響を受
け易く、そのために環境の変化によって電気抵抗が大き
く変化する傾向がある。特に、金属酸化物が膜中に分散
している場合には、金属酸化物表面の吸水性が高いため
に、各種の環境において、しかも電子写真プロセスの繰
り返しを行う際に、保護層の抵抗を前記範囲内に保つこ
とはこれまで極めて困難であった。

【０００８】また、一般的に保護層に粒子を分散させた
場合、分散粒子による入射光の散乱を防ぐためには、入
射光の波長よりも粒子の粒径が小さいこと、すなわち
０．３μｍ以下であることが必要である。しかし、一般
に金属酸化物粒子は、樹脂溶液中において凝集傾向が強
く均一な分散が困難であり、いったん分散しても二次凝
集や沈降が起こるため、安定して粒径０．３μｍ以下の
微粒子を分散状に含有する膜を生産することは極めて困
難であった。更に、透明度、導電均一性を向上させるた
めには、より粒径の細かい超微粒子粉体（一次粒径０．
１μｍ以下）を分散さることが要求されるが、そのよう
な超微粒子粉体は、より更に分散性、分散安定性が悪く
なる傾向にあった。

【０００９】また、特に高湿下において、繰り返し帯電
により発生するオゾンやＮＯｘ等のコロナ生成物が表面
に付着することにより感光体の表面抵抗の低下を引き起
こし、画像流れが発生する等の問題により、未だ保護層
として満足できる電子写真特性を示すものが得られてい
ないのが現状であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
の要求に応える電子写真用感光体を提供しようとするこ
とにある。すなわち、本発明の目的は、滑り性に優れ、
摺擦による表面の磨耗や傷の発生等に対して耐久性を有
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を提供することであ
る。

【００１１】本発明の別の目的は、繰り返し電子写真プ
ロセスにおいて発生するコロナ生成物付着による表面抵
抗の低下がなく、高湿下においても高品位の画質を保つ
ことのできる電子写真用感光体、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
ることにある。

【００１２】本発明の更に別の目的は、繰り返し電子写
真プロセスにおいて、残留電位の蓄積や感度の低下がな
い安定した電子写真特性を有する電子写真用感光体、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にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、導電性
支持体上に光導電層及び保護層を有する電子写真用感光
体において、前記保護層が、結着樹脂と表面処理された
導電性金属酸化物微粒子を分散状に含有して成り、前記
表面処理が導電性金属酸化物微粒子表面にシリカ処理し
て形成されたシリカ被膜を形成させ、これを更にシラン
系化合物、チタニウム系カップリング剤及びアルミニウ
ム系カップリング剤より成る群から選択される表面処理
剤で表面処理されることを特徴と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。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００１５】前述のように導電性金属酸化物微粒子を結
着樹脂中に分散した膜を電子写真感光体の保護層に用い
る場合の問題点は、微粒子の分散性と膜の電気抵抗の環
境安定性である。

【００１６】本発明者らは多くの試作研究の結果、上記
問題点を解決する手段として、まず導電性金属酸化物微
粒子表面にシリカ処理によってシリカ被膜を形成させ、
これを更にシラン系化合物、チタニウム系カップリング
剤及びアルミニウム系カップリング剤より成る群から選
択される表面処理剤で表面処理することが保護層の環境
安定化に非常に有効であることを見出した。

【００１７】上記処理が有効である理由は未だ定かでは
ない。ただし、導電性金属酸化物微粒子を結着樹脂中に
分散した膜における微粒子の分散性と膜の電気抵抗の環
境安定性は、微粒子の表面が均一にまんべんなく表面処
理されているかということが重要であり、その点一旦シ
リカ処理された導電性金属酸化物微粒子は、各種表面処
理剤に対して非常に反応性が高く、従って表面処理剤が
均一かつまんべんなく微粒子の表面を覆うことが可能と
なることは予想される。その結果として、微粒子の分散
性と抵抗の環境安定性が確保されるものと思われる。

【００１８】導電性金属酸化物微粒子表面のシリカ処理
によるシリカ被膜の形成方法は、特に限定されるもので
はない。導電性金属酸化物微粒子表面に均一かつ強靱な
シリカ被膜を形成可能な方法であればいかなる方法も本
発明に用いることができ、例えば、有機溶剤、水等の溶
媒中に導電性金属酸化物微粒子を分散させ、シラン化合
物の重合反応によりシリカ被膜を形成する湿式処理や、
高温・高圧下の水熱反応やＣＶＤ等の乾式処理が使用可
能であるが、導電性金属酸化物微粒子のアルカリ性の水
性スラリーにシリカゾルを添加しシリカ被膜を形成する
ように沈積処理するシリカ処理法は、連続的で均一なシ
リカ被膜を形成させる方法として常に有効である。

【００１９】このシリカ処理法は、例えば、まず導電性
金属酸化物微粒子をアルカリ性の水性スラリーとし、こ
れを原料スラリーとする。この時のスラリー濃度は、粒
子の種類、粒径や被膜処理条件によって異なるが、５０
０ｇ／ｌ以下の範囲であり、好適には２００ｇ／ｌであ
る。上記のスラリー濃度を超えると均一な被膜が得にく
くなる傾向にある。また、導電性金属酸化物微粒子は、
可能な限り一次粒径に近い状態で水中に分散されている
ことが望ましく、従って、ホモジナイザー、サンドミ
ル、コロイドミル、超音波等の分散力の強い手段を用い
て原料スラリーを調製することが好ましい。更に、スラ
リー調製に先駆けて導電性金属酸化物微粒子は、アルカ
リ水熱処理されていることが特に好ましく、これによっ
てシリカ処理時のシリカの反応性が高められ、均質で連
続的なシリカ被膜の形成に大きな効果が得られる。

【００２０】原料スラリーは、シリカゾルの反応性の点
よりアルカリ性である必要があり、アルカリ剤の添加に
よりｐＨを８以上、より好ましくはｐＨ９〜１１の範囲
に設定する。アルカリ調整用のアルカリ剤としては、ナ
トリウム、カリウムの水酸化物、炭酸塩、水酸化カルシ
ウム等が挙げられるが、その他に、珪酸アルカリ、燐酸
アルカリ、水酸化リチウム、水酸化バリウム等も使用可
能である。

【００２１】シリカ処理は、このようにして調製したア
ルカリ性のスラリーに別途調製したシリカゾルの添加、
又は珪酸アルカリ水溶液を添加し、スラリーのｐＨをア
ルカリ側に保持することにより行われる。アルカリ水溶
液中には微細なコロイド状のシリカゾルが生成し、徐々
に導電性金属酸化物微粒子表面にシリカ被膜が形成され
る。このように、シリカゾルにより被膜が表面に沈積形
成された導電性金属酸化物微粒子は、洗浄、乾燥した
後、粉砕等の操作によりシリカ処理が完了する。

【００２２】次に、前記シリカ処理された導電性金属酸
化物微粒子は、更にシラン系化合物、チタニウム系カッ
プリング剤及びアルミニウム系カップリング剤から選択
される表面処理剤を用いて表面処理を行される。ここで
用いる表面処理剤の選択は、シリカ被膜との反応性、保
護層の電気抵抗の環境安定性及び保護層用樹脂への分散
性付与が考慮される。この観点から表面処理剤は、シリ
カ被膜との反応性の高いシラン系化合物類が用いられ
る。

【００２３】シラン系化合物類としては、例えば、シラ
ン化合物、アルコキシシラン化合物、クロロシラン化合
物、シラザン化合物等が挙げられる。また、保護層の電
気抵抗の環境安定性を高める点からは、シリカ被膜の水
酸基を効率的にキャッピングすることのできる、クロロ
シラン化合物、シラザン化合物に代表されるシリル化剤
と称される化合物が非常に有効であり、更に保護層の樹
脂への分散性付与の点からは保護層用の樹脂と相溶性を
示すカップリング剤が有効であった。以上に挙げた表面
処理剤は、単独で使用してもよく、また２種類以上混同
して使用してもよい。特に、シリル化剤とカップリング
剤とを混合して用いた場合には、導電性金属酸化物微粒
子の分散性が良く、かつ膜の電気抵抗の環境変動の小さ
な保護層が得られた。

【００２４】本発明で用いるシラン化合物の例を表１〜
表５に示す。また、表６及び表７にシラン化合物以外の
カップリング剤の例としてチタニウム系及びアルミニウ
ム系のカップリング剤を示す。表１〜表７に示した化合
物は、本発明で用いることが可能な化合物の一部の例で
あり、これに限ったものではない。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】

【表４】

【００２９】

【表５】

【００３０】

【表６】

【００３１】

【表７】

【００３２】表面処理の方法としては、湿式、乾式の二
通りがある。湿式では、シリカ処理された導電性金属酸
化物微粒子と表面処理剤を溶媒中に分散し、処理剤を微
粒子表面に付着させる。分散の手段としては、ボールミ
ル、サンドミル等の一般の分散手段を使用することがで
きる。次に、この分散溶液を乾燥機により乾燥させ溶媒
を取り除いた後、更に熱処理を行って表面処理剤を導電
性金属酸化物微粒子表面のシリカ被膜に固着させる。乾
式処理では、シリカ処理された導電性金属酸化物微粒子
を良く攪拌しながら表面処理剤を噴霧するか、蒸気状態
で吹き込み、更に加熱することで表面処理剤を導電性金
属酸化物微粒子表面のシリカ被膜に固着させる。

【００３３】本発明で用いる導電性金属酸化物として
は、例えば、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、酸化ビスマス、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、酸化ジルコニウム等が挙げられる。これら金属酸化
物の超微粒子の１種類もしくは２種類以上を混合して用
いる。２種類以上用いる場合には、固溶体又は融着の形
態の微粒子であってもよい。このような金属酸化物の平
均粒径は、０．３μｍ以下が好ましく、より好ましくは
０．１μｍ以下である。

【００３４】本発明における導電性金属酸化物微粒子表
面に形成するシリカ被膜の膜厚は、十分な導電性の発現
と連続的かつ均一な被膜形成の点より、０．５〜２０ｎ
ｍが好ましく、より好ましくは１〜１０ｎｍの範囲であ
る。次に、本発明における導電性金属酸化物微粒子に対
する表面処理剤の割合は、微粒子の粒径や表面処理剤の
種類及び分子量等に依存するが、１〜５０重量％が好ま
しく、より好ましくは３〜４０重量％である。

【００３５】本発明で用いる保護層用の結着樹脂として
は、アクリル系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、セルロース類、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン
樹脂、ポリ塩化ビニル等の市販の樹脂を使用することが
できる。これらの樹脂の中でも、保護層の表面硬度、耐
磨耗性、更に微粒子の分散性、分散後の安定性の点から
硬化型樹脂を用いることが好ましい。すなわち、熱又は
光によって硬化するモノマー又はオリゴマーを含有する
樹脂の溶液に、前述の表面処理を施した導電性金属酸化
物微粒子を分散させて保護層用の塗工液とし、これを感
光層上に塗工、硬化させて形成した保護層は、透明性、
硬度、耐磨耗性等の点でより優れる。

【００３６】熱又は光によって硬化するモノマー又はオ
リゴマーとは、例えば分子の末端に熱又は光のエネルギ
ーによって重合反応を起こす官能基を有するもので、そ
の単量体がモノマーであり、モノマーの構造単位の繰り
返しが２〜２０程度の比較的大きな分子がオリゴマーで
ある。重合反応を起こす官能基としては、アクリロイル
基、メタクリロイル基、ビニル基、アセトフェノン基等
の炭素−炭素二重結合を有する基、シラノール基、更に
環状エーテル基等の開環重合を起こすもの、又はフェノ
ール＋ホルムアルデヒドのように２種類以上の分子が反
応して重合を起こすもの等が挙げられる。

【００３７】樹脂と表面処理済みの導電性金属酸化物微
粒子との割合は、直接的に保護層の抵抗を決定する値で
あり、保護層の抵抗率が１０¹⁰〜１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲
になるように設定する。

【００３８】本発明の感光体における前記保護層中に
は、耐侯性を向上させる目的で酸化防止剤等の添加物を
加えてもよい。保護層は、前記結着樹脂中に金属酸化物
を分散した溶液を塗布、乾燥し、硬化性樹脂を用いる場
合には更に硬化して形成する。

【００３９】次に、感光層について説明する。本発明の
電子写真用感光体の光導電層の構成は、電荷発生材料と
電荷輸送材料の双方を含有する単層型、あるいは電荷発
生層と電荷輸送層を導電性基板上に積層した積層型のい
ずれかである。以下に積層型の感光体について説明す
る。

【００４０】積層型の感光層は、導電性支持体上に電荷
発生層、電荷輸送層をこの順に積層したものでも、また
逆に電荷輸送層、電荷発生層の順に積層したものであっ
てもよい。

【００４１】本発明の電子写真感光体における支持体
は、導電性を有するものであれば特に制限はなく、例え
ば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、ステ
ンレス等の金属をドラム又はシート状に成型したもの、
アルミニウムや銅等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、
酸化スズ等をプラスチックフィルムに蒸着したもの、導
電性材料を単独又は結着樹脂と共に塗布して導電層を設
けた金属、プラスチックフィルム、紙等が挙げられる。

【００４２】積層型感光体の電荷輸送層は、主鎖又は側
鎖にビフェニレン、アントラセン、ピレン、フェナント
レン等の構造を有する多環芳香族化合物、インドール、
カルバゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン等の含窒
素環化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物等の電
荷輸送材料を成膜性を有する樹脂に溶解させた塗工液を
用いて形成される。

【００４３】このような成膜性を有する樹脂としては、
例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、ポリメタクリル酸エステル等が挙げられる。電荷輸
送層の厚さは、５〜４０μｍが好ましく、より好ましく
は１０〜３０μｍである。

【００４４】積層型感光体の電荷発生層は、スーダンレ
ッド、ダイアンブルー等のアゾ顔料、ピレンキノン、ア
ントアントロン等のキノン顔料、キノシニアン顔料、ペ
リレン顔料、インジゴ、チオインジゴ等のインジゴ顔
料、フタロシアニン顔料等の電荷発生材料をポリビニル
ブチラール、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル
樹脂等の結着樹脂に分散させて、この分散液を塗工する
か、前記顔料を真空蒸着することによって形成する。こ
のような電荷発生層の膜厚は、５μｍ以下が好ましく、
より好ましくは０．０５〜３μｍである。

【００４５】本発明の感光体においては、導電層と感光
層の中間にバリアー機能と接着機能を有す下引き層を設
けることもできる。下引き層は、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
コポリマー、アルコール可溶アミド、ポリウレタン、ゼ
ラチン等のよって形成できる。下引き層の膜厚は、０．
１μｍ〜３μｍが適当である。

【００４６】以上のように、本発明の電子写真用感光体
は、感光層上に保護層を有し、その保護層は、結着樹脂
中に特定の表面処理された導電性金属酸化物微粒子を分
散状に含有した層で構成される。保護層中に含有される
導電性金属酸化物微粒子表面は、まずシリカ処理により
表面にシリカ被膜が形成され、更にその表面にシラン系
化合物等の特定の表面処理剤によって表面処理すること
に技術的特徴がある電子写真用感光体である。金属酸化
物微粒子は、上記のような特定の被覆層を形成させるこ
とによって分散性の良い均質で、かつ抵抗環境変動の小
さい保護層を形成することができ、その結果ムラ、カブ
リ、黒ポチ等の画像欠陥がなく、耐磨耗性、耐環境性が
非常に高く、しかも電子写真特性に優れた電子写真感光
体を提供することが可能となった。

【００４７】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。

【００４８】図において、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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】本発明においては、上述の電子写真感光体
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、複数のものを容器１１に納めて
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、装置本体のレール等
の案内手段１２を用いて装置本体に着脱自在なプロセス
カートリッジとすることができる。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】

【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を更
に詳しく説明する。なお、実施例中の「部」は重量部を
示す。

【００５６】（実施例１）アルミニウムシリンダー（３
０ｍｍφ×２６０ｍｍ）上に、アルコール可溶性ポリア
ミド樹脂（商品名：アミランＣＭ−８０００東レ（株）
社製）１０部、メトキジメチル化６ナイロン樹脂（商品
名：トレジンＥＦ−３０Ｔ帝国科学（株）社製）３０
部をメタノール１５０部／ブタノール１５０部の混合溶
媒中に溶解した調合液を浸漬塗工し、９０℃で１０分乾
燥させ、膜厚が１μｍの下引き層を形成した。

【００５７】次に、下記構造式に示される

【００５８】

【化１】ジスアゾ顔料４部、ブチラール樹脂（商品名：エスレッ
クスＢＬ−Ｓ積水化学（株）社製）２部及びシクロヘ
キサノン１００部をサンドミル装置にて４８時間分散し
た後、テトラドロフラン（ＴＨＦ）１００部を加えて電
荷発生層用の分散液を調合した。この分散液を前記下引
き層上に浸漬塗工し、８０℃で５分間乾燥させて、膜厚
が０.１５μｍの電荷発生層を形成した。

【００５９】次に、下記構造式に示される

【００６０】

【化２】スチリル化合物１０部及びポリカーボネート樹脂（商品
名：ユーピロンＺ−２００三菱ガス化学（株）社製）
１０部をジクロルメタン２０部／モノクロルベンゼン６
０部の混合溶媒中に溶解し、この溶液を前記の電荷発生
層上に浸漬塗工し、１２０℃で６０分間乾燥させ、膜厚
が１８μｍの電荷輸送層を形成した。

【００６１】次に、保護層の調合液を下記の手順により
作製した。まず、導電性微粒子表面のシリカ処理を下記
の手法にて行った。

【００６２】平均粒径０．０２μｍのアンチモン含有酸
化スズ微粒子（商品名：Ｔ−１三菱マテリアル（株）
社製）５０部、蒸留水４５０部をサンドミルで４８時間
分散しスラリーを調製した。これをｐＨ１０〜１０．５
に調整して、温度９０±２℃にして攪拌を続ける。次い
で、シロキサンゲルとして５重量％のＪＩＳ３号珪酸ソ
ーダ水溶液６０部と２．２重量％の硫酸水溶液７０部と
を０．５部／分の割合で徐々に同時に添加した。添加中
は常に上記ｐＨになるように制御した。添加終了後１０
分間攪拌を継続した後、スラリーのｐＨを６．５〜７．
０として中和し沈積処理を終了させた。次に、この液を
硫酸塩がなくなるまで水洗しその後乾燥し、粉砕してシ
リカ被膜を施された酸化錫粒子を得た。

【００６３】その後いったんこの微粒子１０部を加湿処
理によって十分吸水させた後、化合物例Ｎｏ．１−１６
の化合物１部、トルエン５０部を加え、攪拌装置で４８
時間攪拌した後、溶液を濾過・洗浄後に乾燥し、更に１
５０℃にて２時間熱処理を行って表面処理を完了した。

【００６４】次に、下記構造式で示される

【００６５】

【化３】アクリル系硬化性モノマー１０部、光重合開始剤として
２−メチルチオキサンソン０．５部、前記表面処理を行
った導電性微粒子１０部、トルエン５０部を混合してサ
ンドミル装置で９６時間分散し、保護層用の調合液を作
製した。この調合液を用いて前記電荷輸送層上にスプレ
ー塗工にて成膜し、乾燥後に高圧水銀灯にて８ｍｗ／ｃ
ｍ²の光強度で２０秒間紫外線照射し、膜厚が５μｍの
保護層を形成し、感光体を得た。

【００６６】このようにして作製した電子写真感光体
を、帯電−露光−現像−転写−クリーニングのプロセス
を１．５秒サイクルで繰り返す複写機に取り付け、２０
℃／湿度５０％の常温常湿下で電子写真特性の評価を行
い、１０℃／湿度１５％の低温低湿下及び３５℃／湿度
８５％の高温高湿下での画像評価、更に常温常湿下で繰
り返し面出し耐久１０万回、高温高湿下で繰り返し面出
し耐久１万回を行った。

【００６７】その結果、比較例１に示す保護層なしの感
光体と比較して、感度、残留電位は同等であり、ムラや
黒ポチのない画像を得ることができた。しかも常温常湿
の１０万回の繰り返し面出し及び高温高湿の１万回繰り
返し面出しにおいても安定した画像を保つことができ
た。その結果を表８に示す。

【００６８】暗部電位は、コロナ放電電圧＋５ＫＶで放
電したときの感光体の表面電位であり、その値が大きい
ほど帯電能が良いことを示す。また、感度は表面電位が
７００Ｖから２００Ｖに減衰させるのに必要な露光量で
示し、その値が小さいほど感度が高いことを示す。

【００６９】（実施例２）実施例１において、シリカ処
理後の２段階目の表面処理剤を化合物例Ｎｏ．１−１７
とＮｏ．１−２８のシラザン化合物を混合比１：１で混
合したものに代えた以外は、実施例１と同様にして感光
体を作製し、評価を行った。結果を表８に示す。

【００７０】（実施例３）実施例１において、シリカ処
理後の２段階目の表面処理剤を化合物例Ｎｏ．１−３６
のクロロシランに代えた以外は、実施例１と同様にして
感光体を作製し、評価を行った。結果を表８に示す。

【００７１】（実施例４）実施例１において、シリカ処
理後の２段階目の表面処理剤を化合物例Ｎｏ．１−４２
のアルコキシシランに代えた以外は、実施例１と同様に
して感光体を作製し、評価を行った。結果を表８に示
す。

【００７２】（実施例５）実施例１において、シリカ処
理後の２段階目の表面処理剤を化合物例Ｎｏ．２−２の
チタンカップリング剤に代えた以外は、実施例１と同様
にして感光体を作製し、評価を行った。結果を表８に示
す。

【００７３】（実施例６）実施例１において、硬化性ア
クリルモノマーを下記構造のものに代えた以外は、実施
例１と同様にして感光体を作製し、評価を行った。結果
を表８に示す。

【００７４】

【化４】

【００７５】（比較例１）実施例１において保護層なし
とした以外は、実施例１と同様にして感光体を作製し、
同様の評価を行った。その結果、初期の電子写真特性は
良好であったが、常温常湿で耐久を行ったところ帯電能
が低下し、７００００枚ごろから良好な画像が得られな
くなった。結果を表８に示す。

【００７６】（比較例２）実施例１において保護層に用
いた導電性微粒子の表面処理を行わなかった以外は、実
施例１と同様にして感光体を作製し、評価を行った。そ
の結果、高温高湿の耐久においては画像流れが発生し、
また常温常湿での耐久では画像ボケが見られた。結果を
表８に示す。

【００７７】（比較例３）実施例１において酸化錫微粒
子の表面処理がシリカ処理のみで、２段階目の表面処理
を行わなかった以外は、実施例１と同様に感光体を作製
し、評価を行った。その結果、高温高湿下の耐久におい
て、帯電能が低下しかつ若干の画像ボケが発生し良好な
両像が得られなかった。結果を表８に示す。

【００７８】（比較例４）実施例１において酸化錫微粒
子の表面処理がシリカ処理を行わず、Ｎｏ．１−１６の
シラン化合物でのみ表面処理した以外は、実施例１と同
様に感光体を作製し、評価を行った。その結果、高温高
湿下の耐久において、帯電能が低下し、かつ連続して画
像形成を繰り返した場合に徐々に画像ボケが発生、悪化
していき良好な画像が得られなくなった。結果を表８に
示す。

【００７９】

【表８】

【００８０】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明により、
滑り性に優れ、摺擦による表面の磨耗や傷の発生等に対
して耐久性を有し、かつ繰り返し電子写真プロセスにお
いて発生するコロナ生成物付着による表面抵抗の低下が
なく、高湿下においても高品位の画質を保つことのでき
る電子写真用感光体、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が可
能となった。

【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。

【符号の説明】

１感光体２軸３帯電手段４露光光５現像手段６転写手段７転写材８定着手段９クリーニング手段１０前露光光１１プロセスカートリッジ容器１２案内手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に光導電層及び保護層を
有する電子写真用感光体において、前記保護層が、結着
樹脂と表面処理された導電性金属酸化物微粒子を分散状
に含有して成り、前記表面処理が導電性金属酸化物微粒
子表面にシリカ処理して形成されたシリカ被膜を形成さ
せ、これを更にシラン系化合物、チタニウム系カップリ
ング剤及びアルミニウム系カップリング剤より成る群か
ら選択される表面処理剤で表面処理されることを特徴と
する電子写真感光体。
【請求項２】前記シリカ処理が、導電性金属酸化物微
粒子のアルカリ性の水性スラリーにシリカゾルを添加す
ることによって行われる請求項１に記載の電子写真感光
体。
【請求項３】前記シリカ処理により形成された導電性
金属酸化物微粒子表面のシリカ被膜が連続的な膜である
請求項１又は２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】前記シラン系化合物がシラン化合物であ
る請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項５】前記シラン系化合物がアルコキシシラン
化合物である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項６】前記シラン系化合物がシラザン化合物で
ある請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項７】前記シラン系化合物がクロロシラン化合
物である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項８】シリカ処理された導電性金属酸化物微粒
子を更に表面処理する表面処理剤が、シリル化剤とカッ
プリング剤を混合したものである請求項１に記載の電子
写真感光体。
【請求項９】請求項１〜８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１０】請求項１〜８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露光を行い静電潜像を形
成する露光手段、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。