JP2000310871A

JP2000310871A - 電子写真感光体及びその製造方法、プロセスカートリッジ、電子写真装置

Info

Publication number: JP2000310871A
Application number: JP11120202A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Tsuji; 晴之辻; Yosuke Morikawa; 陽介森川; Kumiko Asano; 久美子浅野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】高耐久、高寿命でかつ繰り返し使用を通じ黒
ポチ、白ポチ、フィルミング等の画像欠陥がなく、高湿
度や低湿度の環境下でも高画質の画像が得られる電子写
真感光体及びその製造方法、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。【解決手段】導電性支持体上に感光層及び保護層をこ
の順に有する電子写真感光体において、保護層が少なく
とも反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有
し、かつリン原子を含有しない硬化型アクリル系モノマ
ー又はオリゴマーを重合して形成される樹脂、導電性微
粒子及び反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を
有するカップリング剤を含有する電子写真感光体及びそ
の製造方法、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及び
その製造方法、プロセスカートリッジ、電子写真装置に
関し、詳しくは特定の樹脂を含有する表面層を有する電
子写真感光体及びその製造方法、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に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】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所要の感度、電気特性及び光学特性
を有することが要求される。特に、繰り返し使用される
電子写真感光体の表面には、帯電手段、露光手段、現像
手段、転写手段及びクリーニング手段等による様々な電
気的及び機械的外力が直接加えられるため、それらに対
する耐久性が要求されている。具体的には、転写やクリ
ーニング等の際の感光体表面の摺擦によって生じる表面
の摩耗や傷、帯電時に発生するオゾンや帯電生成物によ
る感光体及び電位特性の劣化等に対する耐久性が要求さ
れる。更に、トナー現像とクリーニングの繰り返しによ
る感光体表面へのトナー付着という問題も有り、良好な
クリーニング性も要求されている。

【０００３】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、感光層上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
５６−４２８６３号公報及び特開昭５３−１０３７４１
号公報等には、硬化性樹脂を主成分とする保護層を用い
ることにより表面の硬度や耐摩耗性を向上させることが
開示されている。

【０００４】また、より優れた画像を得るためには、感
光体の保護層には高い硬度及び優れた耐摩耗性等の特性
だけでなく、保護層自体の電気抵抗が適当であることが
要求される。保護層の抵抗値が高過ぎる場合、帯電−露
光と行った電子写真プロセスを繰り返すことにより、保
護層に電荷が蓄積され、いわゆる残留電位の増加が起こ
り、感光体の繰り返し使用時に電位が安定しないため、
画質も不安定になる。また、抵抗値が低過ぎる場合に
は、静電潜像が保護層中を面方向に流れてしまい、画像
のにじみやボケ等の問題が発生する。この問題を解決す
るために、例えば、特開昭５７−３０８４３号公報には
保護層に導電性微粒子として金属酸化物を添加すること
によって層の抵抗値を制御することが開示されている。

【０００５】また、金属酸化物表面の吸水性は高く、そ
の吸水の度合により保護層の抵抗値も変化するので、抵
抗が環境によって変化し、導電性微粒子として金属酸化
物の添加量によるコントロールだけでは、あらゆる環境
下で適正な抵抗値に保持することは困難であった。この
問題を解決するために、例えば特開昭６２−２９５０６
６号公報には撥水処理して分散性と耐湿性を向上させた
金属微粉末又は金属酸化物微粉末を結着樹脂中に分散し
た保護層を用いて層の抵抗値を制御することが開示され
ている。

【０００６】しかし、金属酸化物微粒子のような導電性
微粒子を用いた場合、抵抗制御が困難になるだけでなく
ミクロ的に電位の低い部分ができ、反転現像系で黒い斑
点状の画像、いわゆる黒ポチになったり、撥水性が低い
ためトナー等が感光体表面へ固着するいわゆるフィルミ
ングが生じ、その部分では感光層に光が透過しなくなる
ことにより反転現像系で白い斑点状の画像、いわゆる白
ポチになったりする問題があった。また、導電性微粒子
を撥水処理しても処理された導電性微粒子が単独で存在
するため、処理剤の剥がれが生じ未処理の導電性微粒子
を用いたと同じ問題が発生したり、剥がれた処理剤自身
の感光体表面へのフィルミングが発生する等の欠点があ
った。

【０００７】近年の更なる高画質化、高耐久化に伴い、
一層優れた耐久性を有し、優れた画像を安定して提供で
きる電子写真感光体とその製造方法が要求されるように
なった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高耐
久、高寿命でかつ繰り返し使用を通じ黒ポチ、白ポチ、
フィルミング等の画像欠陥がなく、高湿度や低湿度の環
境下でも高画質の画像が得られる電子写真感光体及びそ
の製造方法、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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、導電性
支持体上に感光層及び保護層をこの順に有する電子写真
感光体において、保護層が少なくとも反応性アクリロイ
ル基又はメタクリロイル基を有し、かつリン原子を含有
しない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマーを重合
して形成される樹脂、導電性微粒子及び反応性アクリロ
イル基又はメタクリロイル基を有するカップリング剤を
含有する電子写真感光体及びその製造方法、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。

【００１０】

【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。

【００１１】本発明の感光体の保護層に用いる結着樹脂
を形成するための硬化型アクリル系モノマー又はオリゴ
マーは、反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を
有し、かつリン原子を含有しない硬化型アクリル系モノ
マー又はオリゴマー類を包含する。

【００１２】反応性アクリロイル基、メタクリロイル基
とは各々、

【００１３】

【化３】である。

【００１４】硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマー
中にリン原子を含有している場合には、１）吸湿性や親水性が高くなるため環境に対する電位変
動が大きくなる、２）接着性が高くなるためトナー等が付着し易くなった
り、クリーニングブレード等の電子写真感光体と接触す
る部材との摩擦が大きくなりフィルミングが発生し易く
なる、等の問題が発生する。

【００１５】また、前記硬化型アクリル系モノマー又は
オリゴマー分子に反応性アクリロイル基又はメタクリロ
イル基が２つ以上含まれてもよく、また前記モノマー又
はオリゴマーは２種以上を混合して用いてもよい。ま
た、他の硬化型モノマーやオリゴマーと混合して共重合
樹脂を形成することもできる。この時、本発明に用いる
硬化型アクリルモノマー又はオリゴマーの割合は２０重
量％以上が好ましく、より好ましくは３０重量％以上で
ある。

【００１６】本発明に用いる硬化型アクリルモノマー又
はオリゴマーの構造は、前述したように、リン原子を含
有せず反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を分
子中に持っていることの他は特に制限されない。反応性
アクリロイル基又はメタクリロイル基以外の部分は、例
えば、直鎖のアルキル、ウレタン、エポキシ、不飽和ポ
リエステル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリシロキ
サン、ポリブタジエン、ポリスチレン等であって、市販
のものを用いることができる。

【００１７】本発明に用いられる硬化型アクリルモノマ
ー又はオリゴマーの具体例を以下の表１に示すが、これ
に限定されるものではない。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【表３】

【００２１】

【表４】

【００２２】本発明の電子写真感光体においては、電気
抵抗値のコントロールのために、保護層に金属酸化物粒
子等の導電性粒子が分散使用される。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、イン
ジウムをドープした酸化スズ、アンチモンをドープした
酸化スズ及び酸化ジルコニウム等の粒子が挙げられる。
これら金属酸化物は、１種もしくは２種以上を組合わせ
て用いられる。２種以上を用いる場合には、粒子混合物
でもよいが、固溶体又は融着状のものであってもよい。

【００２３】これらの金属酸化物粒子は保護層中に、通
常、５〜９０重量％の広い範囲割合で用いられる。金属
酸化物の含有量が５重量％未満の場合には、保護層とし
ての抵抗値が高くなり易く、また９０重量％より多くな
ると、感光体表面層として抵抗値が小さくなり、帯電能
の低下やピンホールの原因となる傾向があるので採用で
きない。実用的に好ましい含有量は、１０〜９０重量％
の範囲である。

【００２４】また、導電性金属酸化物の吸水性を低減さ
せ、保護層の抵抗の環境依存性を抑えるという観点か
ら、金属酸化物粒子表面を撥水処理することが好まし
い。撥水処理に用いられる処理剤としては、例えば、チ
タネート系カップリング剤、シロキサン化合物、シリコ
ーンオイル、フッ素含有シランカップリング剤、フッ素
変性シリコーンオイル、フッ素系界面活性剤及びアセト
アルコキシアルミニウムジイソプロピレート等の化合物
が挙げられる。

【００２５】保護層に導電性粒子を分散する場合、分散
粒子による入射光の散乱を防ぐためには、粒子径が入射
光の波長よりも小さいことが好ましく、一般に、数平均
粒径が０．３μｍ以下に粉砕調整される。

【００２６】本発明に用いる反応性アクリロイル基又は
メタクリロイル基を持つカップリング剤としては、例え
ば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング
剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコアルミネー
ト系カップリング剤及びリン酸エステル系カップリング
剤が挙げられ、その構造中に反応性アクリロイル基又は
メタクリロイル基を有するものであればいずれのものも
使用可能である。

【００２７】特に、下記一般式（１）で示されるシラン
化合物を用いた場合には、高湿度や低湿度の環境下での
電位安定性や黒ポチ、白ポチ、フィルミング等の画像欠
陥に対し優れた保護層を形成することができる。

【００２８】

【化４】

【００２９】式中、Ｒ¹〜Ｒ³は水素原子、アルキル基、
アリール基、アルキル置換アリール基、塩素原子、メト
キシ基及びエトキシ基よりなる群から選択され、同じで
も異なっていてもよいが、Ｒ¹〜Ｒ³のうち少なくとも一
つは塩素原子、メトキシ基又はエトキシ基のいずれかで
ある。Ｒ⁴は炭素数１〜６個のアルキレン基であり、Ｒ⁵
は水素原子又はメチル基を示す。

【００３０】また、表２にシラン化合物の具体例を示
す。ただし本発明において使用可能なシラン化合物はこ
れに限らない。

【００３１】

【表５】

【００３２】

【表６】

【００３３】

【表７】

【００３４】本発明の感光体の保護層の形成に用いられ
る反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を持つカ
ップリング剤の量は、カップリング剤の種類等に依存す
るが、導電性微粒子に対し１〜５０重量％が好ましく、
より好ましくは３〜４０重量％である。

【００３５】本発明の保護層は、少なくとも反応性アク
リロイル基又はメタクリロイル基を有し、かつリン原子
を含有しない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマー
を重合して形成される樹脂及び反応性アクリロイル基又
はメタクリロイル基を有するカップリング剤を含有する
溶液に未処理の又は表面処理された導電性微粒子が分散
された状態の塗工液を感光層上に塗布、硬化させてなる
ことを特徴とする。

【００３６】本発明の保護層用の塗工液の作製方法は、
前述のように少なくとも反応性アクリロイル基又はメタ
クリロイル基を有し、かつリン原子を含有しない硬化型
アクリル系モノマー又はオリゴマーを重合して形成され
る樹脂及び反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基
を有するカップリング剤を含有する溶液中に導電性微粒
子が分散されていればよく、添加、混合、分散の順序に
制限はない。導電性微粒子は、そのまま用いてもよい
し、前記のように撥水剤等による表面処理することがで
きる。保護層用塗工液の作製方法の例を以下に挙げる。

【００３７】（作製方法例１）導電性微粒子を反応性ア
クリロイル基又はメタクリロイル基を有し、かつリン原
子を含有しない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマ
ー、反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有す
るカップリング剤及び溶剤の混合液に添加、分散させ
る。更に、重合開始剤として前記モノマー又はオリゴマ
ーを熱で硬化させる場合には過酸化物触媒を、光で硬化
させる場合には光ラジカル発生剤を添加混合し塗工液と
する。光ラジカル発生剤の例を以下に挙げるが、使用で
きるものはこれに限らない。

【００３８】

【表８】

【００３９】溶剤としては、一般に用いられるものが使
用できるが、反応性アクリロイル基又はメタクリロイル
基を有し、かつリン原子を含有しない硬化型アクリル系
モノマー又はオリゴマー及び反応性アクリロイル基又は
メタクリロイル基を有するカップリング剤の溶解性が高
いものが好ましい。

【００４０】（作製方法例２）導電性微粒子を反応性ア
クリロイル基又はメタクリロイル基を有するカップリン
グ剤及び溶媒の混合液に分散する。更に、反応性アクリ
ロイル基又はメタクリロイル基を有し、かつリン原子を
含有しない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマーを
添加混合して、その分散液に前記重合開始剤を添加混合
し塗工液とする。

【００４１】（作製方法例３）導電性微粒子に溶媒を加
えて分散させる。これに反応性アクリロイル基又はメタ
クリロイル基を有するカップリング剤及び反応性アクリ
ロイル基又はメタクリロイル基を有し、かつリン原子を
含有しない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマーを
添加混合して、その分散液に前記重合開始剤を添加混合
し塗工液とする。

【００４２】（作製方法例４）導電性微粒子に溶媒を加
えて分散させる。この分散液に反応性アクリロイル基又
はメタクリロイル基を有するカップリング剤を混合して
均一にかき混ぜる。次いで反応性アクリロイル基又はメ
タクリロイル基を有し、かつリン原子を含有しない硬化
型アクリル系モノマー又はオリゴマーを添加混合し、そ
の分散液に前記重合開始剤を添加混合し塗工液とする。

【００４３】（作製方法例５）導電性微粒子に溶媒を加
えて分散させる。この分散液に反応性アクリロイル基又
はメタクリロイル基を有し、かつリン原子を含有しない
硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマーを混合し、均
一にかき混ぜる。次いで反応性アクリロイル基又はメタ
クリロイル基を有するカップリング剤を添加混合し、そ
の分散液に前記重合開始剤を添加混合し塗工液とする。

【００４４】（作製方法例６）導電性微粒子を反応性ア
クリロイル基又はメタクリロイル基を有し、かつリン原
子を含有しない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマ
ー及び溶媒の混合液に加えて、分散させる。次いで反応
性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するカップ
リング剤を添加混合し、その分散液に前記重合開始剤を
添加混合し塗工液とする。

【００４５】下記作製方法例７〜９は、溶剤を添加しな
い塗工液の製造例である。

【００４６】（作製方法例７）導電性微粒子、反応性ア
クリロイル基又はメタクリロイル基を有し、かつリン原
子を含有しない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマ
ー及び反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有
するカップリング剤を混合し、得られた分散液に前記重
合開始剤を添加混合して塗工液とする。

【００４７】（作製方法例８）導電性微粒子及び反応性
アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するカップリ
ング剤を混合し、得られた分散液に反応性アクリロイル
基又はメタクリロイル基を有し、かつリン原子を含有し
ない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴマーを添加混
合する。その分散液に前記重合開始剤を添加混合して塗
工液とする。

【００４８】（作製方法例９）導電性微粒子及び反応性
アクリロイル基又はメタクリロイル基を有し、かつリン
原子を含有しない硬化型アクリル系モノマー又はオリゴ
マーを混合し、その分散液に反応性アクリロイル基又は
メタクリロイル基を有するカップリング剤を添加混合し
分散させる。その分散液に前記重合開始剤を添加混合し
て塗工液とする。

【００４９】また、本保護層では耐久性、クリーニング
性等の特性向上を目的としてポリテトラフルオロエチレ
ン、フッ化炭素粒子等の含フッ素樹脂粒子やシリコーン
樹脂粒子等の滑剤を分散含有させてもよい。更に、本保
護層においては安定性、耐候性等を高める目的で酸化防
止剤、安定化剤等の各種添加剤を添加することも可能で
ある。

【００５０】本発明に用いられる保護層の膜厚は、０．
１〜１０μｍが好ましく、より好ましくは０．５〜７μ
ｍの範囲である。その保護層の形成は、例えば、スプレ
ーコーティング法、ビームコーティング法又は浸漬コー
ティング法等の通常知られた塗工方法が好適に採用され
る。

【００５１】次に、本発明の電子写真感光体が有する支
持体について説明する。支持体としては、導電性を有
し、支持体として安定な機械的強度を有するものであれ
ばいずれのものでもよく、そのような素材としては、例
えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ス
テンレス、バナジウム、モリブデン、クロム、チタン、
ニッケル及びインジウム等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、酸化インジウム及び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物質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
及び紙等が挙げられる。支持体の形状としては、ドラム
状、シート状及びベルト状等が挙げられるが、適用され
る電子写真装置に最も適した形状にすることが望まし
い。

【００５２】次に、本発明の電子写真感光体の感光層に
ついて説明する。感光層の構成は、電荷発生材料と電荷
輸送材料とを同一の層に含有する単層型と、電荷発生層
と電荷輸送層を有する積層型に大別される。感光層が積
層型の場合、電荷発生材料としては、セレン、セレン−
テルル及びアモルファスシリコン等の無機系電荷発生材
料；ピリリウム系染料、チアピリリウム系染料、アズレ
ニウム系染料、チアシアニン系染料及びキノシアニン系
染料等のカチオン染料；スクエアリウム塩系顔料；フタ
ロシアニン系顔料；アントアントロン系顔料、ジベンズ
ピレンキノン系顔料及びピラントロン系顔料等の多環キ
ノン顔料；インジゴ系顔料；キナクリドン系顔料；及び
アゾ系顔料等の有機系電荷発生材料が挙げられる。電荷
発生層は、これらの電荷発生材料を真空蒸着装置によっ
て蒸着層として形成したり、あるいは結着樹脂に分散又
は溶解した塗工液を塗布し、乾燥することによって塗布
層として形成することができる。

【００５３】結着樹脂としては、広範な絶縁性樹脂から
選択でき、またポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びポリ
ビニルピレン等の有機光導電性ポリマーから選択でき
る。好ましくは、ポリビニルブチラール、ポリアリレー
ト（ビスフェノールＡとフタル酸の縮重合体等）ポリカ
ーボネート、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、アクリル
樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアミド、セルロース系
樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂及びポリビニルアル
コール等の樹脂が挙げられる。

【００５４】電荷発生層中に含有する結着樹脂は、電荷
発生層全重量に対して８０重量％以下が好ましく、より
好ましくは５０重量％以下である。電荷発生層の膜厚
は、５μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．０１〜
１μｍである。

【００５５】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、ピレン及び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、オキサジアゾール及びピラゾリン等の含窒素環化合
物；ヒドラゾン化合物；及びスチリル化合物等の電荷輸
送材料を結着樹脂に溶解した塗工液を塗布し、乾燥する
ことにより形成される。

【００５６】結着樹脂としては、ポリアリレート、ポリ
スルホン、ポリアミド、アクリル樹脂、アクリロニトリ
ル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニ
ル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、アルキド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウ
レタン、あるいはこれらの共重合体、例えば、スチレン
−ブタジエンコポリマー、スチレン−アクリロニトリル
コポリマー及びスチレン−マレイン酸コポリマー等が挙
げられる。また、このような絶縁性ポリマーの他にポリ
ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセンやポリビ
ニルピレン等の有機光導電性ポリマーも使用することが
できる。

【００５７】電荷輸送材料は、結着樹脂１００重量部当
たり１０〜５００重量部の広い範囲割合で用いられる。
また、電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍが好ましく、
より好ましくは１０〜３０μｍである。感光層が単層型
の場合、感光層は上述の電荷発生材料及び電荷輸送材料
を上述の結着樹脂中に分散及び溶解した溶液を支持体上
に塗布し、乾燥することによって形成することができ
る。

【００５８】本発明においては、支持体と感光層の間に
バリアー機能と接着機能をもつ下引層を設けることもで
きる。下引層の材料としては、例えば、ポリビニルアル
コール、ポリエチレンオキシド、ニトロセルロース、エ
チルセルロース、メチルセルロース、エチレン−アクリ
ル酸コポリマー、アルコール可溶アミド、ポリアミド、
ポリウレタン、カゼイン、ニカワ及びゼラチン等が挙げ
られる。下引層は、これらの材料を適当な溶剤に溶解し
た溶液を支持体上に塗布し、乾燥することによって形成
することができる。その膜厚は５μｍ以下が好ましく、
より好ましくは０．２μｍ〜３μｍである。

【００５９】露光光がレーザー光の場合は、干渉縞を防
止するために下引層と支持体の間に導電層を設けること
が好ましい。導電層は、カーボンブラック及び金属粒子
等の導電性粉体を結着樹脂中に分散した分散液を支持体
上に塗布し、乾燥することによって形成することができ
る。導電層の膜厚は、５〜４０μｍが好ましく、より好
ましくは５〜３０μｍである。

【００６０】上述した各種層は、適当な有機溶剤を用
い、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、ビ
ームコーティング法、スピンナーコーティング法、ロー
ラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法及び
ブレードコーティング法等のコーティング法によって形
成することができる。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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、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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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、ＦＡＸ、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。

【００６９】

【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は重量部を
示す。

【００７０】（実施例１）３０ｍｍφ、長さ２５４ｍｍ
のアルミニウムシリンダーを支持体とした。以下の材料
より構成される溶液を支持体上に浸漬法で塗布し、１４
０℃で３０分間加熱することによって、厚さ１５μｍの
導電層を形成した。

【００７１】導電性顔料：酸化スズコート処理酸化チタン１０部抵抗調節用顔料：酸化チタン１０部結着樹脂：フェノール樹脂１０部レベリング剤：シリコーンオイル０．００１部溶剤：メタノール／メチルセロソルブ（１／１）２０部

【００７２】次に、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）製）１
０部及びメトキシメチル化６ナイロン樹脂（商品名：ト
レジンＥＦ−３０Ｔ、帝国科学（株）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。この溶液を導電層上に浸漬法で塗布し、９０
℃で１０分間乾燥することによって、膜厚が０．５μｍ
の下引層を形成した。

【００７３】次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折のブラッグ角
（２θ±０．２°）の９．０°、１４．２°、２３．９
°及び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４部、ポリビニルブチラール（商品
名：エスレックＢＭ−２、積水化学（株）製）２部及び
シクロヘキサノン８０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、その後、メチルエチ
ルケトン１１５部を加えた。この溶液を下引層上に浸漬
法で塗布し、乾燥することによって、膜厚が０．３μｍ
の電荷発生層を形成した。

【００７４】次に、下記式で示されるスチリル化合物８
部

【００７５】

【化５】及びポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ−４
００、三菱瓦斯化学（株）製）１０部を、モノクロロベ
ンゼン３０部／ジクロロメタン３０部の混合溶媒中に溶
解した。この溶液を電荷発生層上に浸漬法で塗布し、１
１０℃で１時間乾燥することによって、厚さ１８μｍの
電荷輸送層を形成した。

【００７６】次に、この感光層上に保護層を形成した。
まず表１のＮｏ．５のアクリル系モノマー３０部、未処
理の酸化スズ超微粒子（平均粒径０．０２μｍ）６０
部、表２のＮｏ．３のシラン化合物１２部及びトルエン
２００部を混合してサンドミル装置で８０時間分散し、
更に光重合開始剤として２，４−ジエチルチオキサント
ン８部を添加、混合し保護層用の調合液を得た。次に、
この溶液を感光層上にスプレー法で塗布し、乾燥後、高
圧水銀灯にて８００ｍＷ／ｃｍ²の光強度で３０秒間紫
外線照射することによって、膜厚が４μｍの保護層を形
成した。

【００７７】作製した電子写真感光体を２３℃／５１％
ＲＨ環境下で一晩放置後、キヤノン製レーザービームプ
リンターＬＢＰ−ＥＸの改造機を用いて電位を測定し
た。まず、現像器及びクリーナーを外し、現像器の位置
に電位センサーを取り付け、更に感光体を上記のものに
交替したカートリッジを用意した。次いで、プリンター
本体から転写ローラーを外した上で、全面黒画像モード
（全面光照射）でＡ４を５枚プリント分の電子写真プロ
セスを行った後の感光体の表面電位をＶｌとし、その後
レーザーを照射したまま一次帯電を切り感光体が５回転
した後の表面電位を残留電位（Ｖｒ）とした。一次帯電
は、初期の暗部電位が−７００Ｖになるように設定し
た。

【００７８】更に、感光体を上記のものに交換した以外
は通常のＬＢＰ−ＥＸで、７００００枚通紙繰り返し耐
久を行い、得られた画像を目視にて観察した。また、耐
久直後の感光体のＶｌを上記と同様にして測定した。結
果を表３に示す。また同様の評価を３１℃／８０％ＲＨ
環境下及び１５．５℃／１１％ＲＨ環境下で行った。そ
れぞれの結果を表４、表５に示す。なお、表３〜表５と
も△Ｖｌ、△Ｖｒは初期の値から耐久後の値を差し引い
たものである。

【００７９】（実施例２）保護層を以下のようにして形
成した以外は、実施例１と同様にして感光体を作製し、
評価した。結果を表３〜表５に示す。

【００８０】まず未処理の酸化スズ超微粒子（平均粒径
０．０２μｍ）６０部にトルエン２００部を混合してサ
ンドミル装置で３０時間分散し、表１のＮｏ．５のアク
リル系モノマー３０部、表２のＮｏ．３のシラン化合物
１２部を混合し、更に５０時間分散し、次いで光重合開
始剤として２，４−ジエチルチオキサントン８部を添
加、混合し保護層用の調合液を得た。次に、この溶液を
感光層上にスプレー法で塗布し、乾燥後、高圧水銀灯に
て８００ｍＷ／ｃｍ²の光強度で３０秒間紫外線照射す
ることによって、膜厚が４μｍの保護層を形成した。

【００８１】（実施例３）保護層を以下のようにして形
成した以外は、実施例１と同様にして感光体を作製し、
評価した。結果を表３〜表５に示す。

【００８２】まず未処理の酸化スズ超微粒子（平均粒径
０．０２μｍ）６０部にトルエン２００部を混合してサ
ンドミル装置で３０時間分散し、そこに表２のＮｏ．３
のシラン化合物１２部を加え３０時間分散し、更に表１
のＮｏ．５のアクリル系モノマー３０部を加え２５時間
分散し、次いで光重合開始剤として２，４−ジエチルチ
オキサントン８部を添加、混合し保護層用の調合液を得
た。次に、この溶液を感光層上にスプレー法で塗布し、
乾燥後、高圧水銀灯にて８００ｍＷ／ｃｍ²の光強度で
３０秒間紫外線照射することによって、膜厚が４μｍの
保護層を形成した。

【００８３】（実施例４）保護層用の調合液に用いる酸
化スズ超微粒子を（３，３，３−トリフルオロプロピ
ル）トリメトキシシランで処理した以外は、実施例１と
同様にして感光体を作製し、評価した。結果を表３〜表
５に示す。

【００８４】（実施例５）保護層用の調合液の表１のＮ
ｏ．１のアクリル系モノマーを表１のＮｏ．７のアクリ
ル系モノマーに、表２のＮｏ．３のシラン化合物を表２
のＮｏ．２１のシラン化合物に代えた以外は、実施例１
と同様にして感光体を作製し、評価した。結果を表３〜
表５に示す。

【００８５】（実施例６）保護層用の調合液の表１のＮ
ｏ．１のアクリル系モノマーを表１のＮｏ．２３のアク
リル系モノマーに、表２のＮｏ．３のシラン化合物を表
２のＮｏ．５のシラン化合物に代えた以外は、実施例２
と同様にして感光体を作製し、評価した。結果を表３〜
表５に示す。

【００８６】（実施例７）保護層用の調合液の表１のＮ
ｏ．１のアクリル系モノマー３０部を表１のＮｏ．６の
アクリル系モノマー１５部及び表１のＮｏ．９のアクリ
ル系モノマー１５部に、表２のＮｏ．３のシラン化合物
を表２のＮｏ．２のシラン化合物に代えた以外は、実施
例３と同様にして感光体を作製し、評価した。結果を表
３〜表５に示す。

【００８７】（実施例８）保護層用の調合液の表１のＮ
ｏ．１のアクリル系モノマーを表１のＮｏ．１２のアク
リル系モノマーに、表２のＮｏ．３のシラン化合物を下
記構造式のアルミニウム系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、評価した。
結果を表３〜表５に示す。

【００８８】

【化６】

【００８９】（比較例１）保護層を設けない以外は実施
例１と同様にして感光体を作製し、評価した。結果を表
３〜表５に示す。その結果、表３〜表５に示すように初
期の電子写真特性は良好であったが、２３℃／５１％Ｒ
Ｈ環境下で耐久を行ったところ、５５００枚で感光層の
削れにより帯電不良が生じた。そのため他の２環境では
耐久を行わなかった。

【００９０】（比較例２）保護層用の調合液に酸化スズ
超微粒子を含有しない以外は、実施例１と同様にして感
光体を作製し、評価した。結果を表３〜表５に示す。そ
の結果、表３〜表５に示すように２３℃／５１％ＲＨ環
境下及び１５．５℃／１１％ＲＨ環境下では初期からＶ
ｌ、Ｖｒが大きく画像濃度が薄かった。また２３℃／５
１％ＲＨ環境下で耐久を行ったところ更にＶｌ、Ｖｒが
大きくなり、全くトナーが現像されなくなった。そのた
め他の２環境では耐久を行わなかった。

【００９１】（比較例３）保護層用の調合液に表２のＮ
ｏ．３のシラン化合物１２部を含有しない以外は、実施
例１と同様にして感光体を作製し、評価した。結果を表
３〜表５に示す。その結果、表３〜表５に示すように２
３℃／５１％ＲＨ環境下及び１５．５℃／１１％ＲＨ環
境下での初期の電子写真特性は良好であったが、３１℃
／８０％ＲＨ環境下でのＶｌ、Ｖｒは２３℃／５１％Ｒ
Ｈ環境下及び１５．５℃／１１％ＲＨ環境下での値に比
べともに小さく、環境による電位の変動が大きかった。
耐久を行ったところ、３つの環境とも表に記載の枚数で
フィルミングによる白ポチが発生した。また、３１℃／
８０％ＲＨ環境下では１２０００枚で黒ポチが発生し
た。

【００９２】（比較例４）保護層用の調合液の表１のＮ
ｏ．１のアクリル系モノマーを下記構造式で示されるア
クリル系モノマーに代えた以外は、実施例１と同様にし
て感光体を作製し、評価した。結果を表３〜表５に示
す。その結果、表３〜表５に示すように初期の電位、画
像は問題がなかったが、耐久するにつれフィルミングに
よる白ポチが発生した。また３１℃／８０％ＲＨ環境下
では３０００枚で黒ポチが発生した。

【００９３】

【化７】

【００９４】（比較例５）保護層用の調合液の表１のＮ
ｏ．１のアクリル系モノマーを下記構造式で示されるア
クリル系モノマーに代えた以外は、実施例１と同様にし
て感光体を作製し、評価した。結果を表３〜表５に示
す。その結果、表３〜表５に示すように初期の電位、画
像は問題がなかったが、耐久後は電位が上昇し耐久後は
濃度が薄くなり、特に３１℃／８０％ＲＨ環境下では全
く現像されなかった。

【００９５】

【化８】

【００９６】（比較例６）保護層用の調合液の表１のＮ
ｏ．１のアクリル系モノマーを熱可塑性のメタクリル樹
脂に代えた以外は、実施例１と同様にして感光体を作製
し、評価した。結果を表３〜表５に示す。その結果、表
３〜表５に示すように初期の電位、画像は問題がなかっ
たが、耐久後、２３℃／５１％ＲＨ環境下及び１５．５
℃／１１％ＲＨ環境下ではそれぞれ５０００枚、６００
０枚で白ポチが発生し、３１℃／８０％ＲＨ環境下では
２０００枚でボケ流れが発生した。

【００９７】

【表９】

【００９８】

【表１０】

【００９９】

【表１１】

【０１００】

【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
高耐久・高寿命でかつ繰り返し使用を通じ黒ポチ、白ポ
チ、フィルミング等の画像欠陥がなく、高湿度や低湿度
の環境下でも高画質の画像が得られる優れた電子写真感
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。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅野久美子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 AA05 BA58 BA60 BA61 BB07 BB08 BB34 BB57 EA12 FA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性支持体上に感光層及び保護層をこ
の順に有する電子写真感光体において、該保護層が少な
くとも反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を有
し、かつリン原子を含有しない硬化型アクリル系モノマ
ー又はオリゴマーを重合して形成される樹脂、導電性微
粒子及び反応性アクリロイル基又はメタクリロイル基を
有するカップリング剤を含有することを特徴とする電子
写真感光体。
【請求項２】前記カップリング剤が下記一般式（１）
に示すシラン化合物である請求項１に記載の電子写真感
光体。【化１】（式中、Ｒ¹〜Ｒ³は水素原子、アルキル基、アリール
基、アルキル置換アリール基、塩素原子、メトキシ基及
びエトキシ基よりなる群から選択され、同じでも異なっ
ていてもよいが、Ｒ¹〜Ｒ³のうち少なくとも一つは塩素
原子、メトキシ基又はエトキシ基のいずれかである。Ｒ
⁴は炭素数１〜６個のアルキレン基であり、Ｒ⁵は水素原
子又はメチル基を示す）
【請求項３】前記導電性微粒子が反応性アクリロイル
基又はメタクリロイル基を有さず、かつシランカップリ
ング剤、シリコーンオイル、シロキサン化合物、フッ素
原子含有化合物及び界面活性剤からなる群より選ばれる
少なくとも一つの化合物で表面処理されている請求項１
又は２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】導電性支持体上に感光層及び保護層をこ
の順に有する電子写真感光体の製造方法において、該保
護層が少なくとも反応性アクリロイル基又はメタクリロ
イル基を有し、かつリン原子を含有しない硬化型アクリ
ル系モノマー又はオリゴマー、導電性微粒子及び反応性
アクリロイル基又はメタクリロイル基を有するカップリ
ング剤を含有する塗工液を感光層上に塗布、硬化させて
なることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【請求項５】前記カップリング剤が下記一般式（１）
に示すシラン化合物である請求項４に記載の電子写真感
光体の製造方法。【化２】（式中、Ｒ¹〜Ｒ³は水素原子、アルキル基、アリール
基、アルキル置換アリール基、塩素原子、メトキシ基及
びエトキシ基よりなる群から選択され、同じでも異なっ
ていてもよいが、Ｒ¹〜Ｒ³のうち少なくとも一つは塩素
原子、メトキシ基又はエトキシ基のいずれかである。Ｒ
⁴は炭素数１〜６個のアルキレン基であり、Ｒ⁵は水素原
子又はメチル基を示す）
【請求項６】前記導電性微粒子が反応性アクリロイル
基又はメタクリロイル基を有さず、かつシランカップリ
ング剤、シリコーンオイル、シロキサン化合物、フッ素
原子含有化合物及び界面活性剤からなる群より選ばれる
少なくとも一つの化合物で表面処理されている請求項３
又は４に記載の電子写真感光体の製造方法。
【請求項７】請求項１〜３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、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８】請求項１〜３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に
トナーで現像する現像手段、及び電子写真感光体上のト
ナー像を転写材に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。