JP2001051439A - 電子写真感光体、電子写真装置及び電子写真用プロセスカートリッジ - Google Patents

電子写真感光体、電子写真装置及び電子写真用プロセスカートリッジ

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JP2001051439A
JP2001051439A JP2000119907A JP2000119907A JP2001051439A JP 2001051439 A JP2001051439 A JP 2001051439A JP 2000119907 A JP2000119907 A JP 2000119907A JP 2000119907 A JP2000119907 A JP 2000119907A JP 2001051439 A JP2001051439 A JP 2001051439A
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ozone
electrophotographic
resin
protective layer
layer
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JP2000119907A
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Tamotsu Ariga
保 有賀
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性にすぐれかつ画像ボケ等の異常画像
を生じにくい電子写真感光体を提供する。 【解決手段】 電子写真感光体において、その最表面層
が、（ｉ）オゾン透過係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／
ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）（３５℃）以下の樹脂及び（i
i）電荷輸送物質を含有し、かつ下記式（１）を満足す
ることを特徴とする電子写真感光体。 【化１】 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） （式中、ＬOZはオゾン劣化因子（（ｃｍ）を示し、Ｌab
は摩擦劣化因子（ｃｍ）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、
電子写真装置及び電子写真用プロセスカートリッジに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子写真方式を用いた情報処理シ
ステム機の発展は目覚ましいものがある。特に、情報を
デジタル信号に変換して光によって情報記録を行う光プ
リンターは、そのプリントの品質と信頼性において向上
が著しい。このデジタル記録技術は、プリンターのみな
らず通常の複写機にも応用され、所謂デジタル複写機が
開発されている。また、従来からあるアナログ複写にこ
のデジタル記録技術を搭載した複写機は、種々様々な情
報処理機能が付加されるため、今後その需要性が益々高
まっていくと予想される。
【０００３】さて、複写機内には帯電装置から発生する
オゾンあるいは環境からの各種酸性物質が存在しそれが
様々の悪影響を及ぼす。その悪影響の一つには感光体表
面を不可逆的に劣化させるオゾンによる影響がある。オ
ゾン暴露後の初期画像においては、画像ボケ等の異常画
像が発生することが知られている。一方、感光体の寿命
は、多くの場合、感光体の摩耗性に依存しており、感光
体の耐摩耗性向上は大きな課題である。特に帯電方式に
帯電ローラを使用した場合、直接感光体に放電させるた
めか、従来のスコロトロン方式に比べて摩耗量が多い。
帯電ローラーを使用しても、その帯電方式は、本質的に
はコロナ放電であり、感光体近辺にはオゾンが発生す
る。なお、ここでいう帯電ローラーは必ずしも感光体に
接触しているとは限らない。放電がおこる距離だけ感光
体から離れてローラーから放電するものでもよい。感光
体の耐摩耗性を向上させるため、摩耗しにくい樹脂バイ
ンダーあるいは摩耗しにくい高分子電荷輸送材、あるい
は各種耐摩耗保護層の開発が進められている。また、感
光体表面に滑材を付与することによって感光体の耐摩耗
性を向上させる方法も提案されている。しかしながら、
感光体の耐摩耗性を向上させると、逆に、画像ボケ、ト
ナーフィルミングなどの異常画像が発生しやすくなる。
この感光体の耐摩耗性向上と、画像ボケ等の異常画像の
関係は、トレードオフの関係にある。摩耗の少ない感光
体あるいはプロセスが開発されるにおよんで、画像ボケ
も無いようにするにはどういう電子写真方式にすべきか
その解決方法が待たれていた。特に、最近は高解像度化
のために感光層の薄膜化が必要となってきており、感光
体のさらなる耐摩耗性の向上が要求されるが、この場
合、画像ボケの問題解決が重要な課題となってきてい
る。
【０００４】感光体の摩耗の防止のために、ＣＴＬ層を
複層にして表層は摩耗しにくい樹脂を使用したり表層の
電荷輸送材の濃度を規定して摩耗を抑制することが提案
されている（特開平７−２１９２５０号公報、特開平２
−１６０２４７号公報）。特開平２−１１４２６７号公
報では、表層の酸素透過係数を規定している。しかしな
がら、このような樹脂と電荷輸送材の混合層だけでは、
摩耗を抑制するにはきわめて不十分である。一方、特開
平８−２７２１２５号公報では、酸化ケイ素、酸化チタ
ン等を耐摩耗フィラーとして添加している。この場合、
酸化ケイ素をフィラーに使用すると、摩耗には効果があ
るものの、高湿で画像ボケが発生しやすい欠点がある。
その原因は、Ｓｉ−Ｏ結合部に水が付加しやすいためと
言われる。一方、酸化チタンにおいては光散乱しやすい
ため保護層に添加する場合、注意が必要である。現在の
ところ、先に示したように感光体の摩耗が少なくかつ表
面劣化による異常画像の発生をしにくいようにするには
感光体をどのように設計したらよいのかは、未だ満足す
る方法は開発されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐摩耗性に
すぐれかつ画像ボケ等の異常画像を生じにくい電子写真
感光体を提供するとともに、該感光体を有する電子写真
装置を提供することをその課題とする。また、本発明
は、該感光体を有する電子写真用プロセスカートリッジ
を提供することもその課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に到った。即ち、本発明によれば、電子写真感光体にお
いて、その最表面層が、（ｉ）オゾン透過係数が２×１
０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）（３５℃）
以下の樹脂及び（ii）電荷輸送物質を含有し、かつ下記
式（１）を満足することを特徴とする電子写真感光体が
提供される。また、本発明によれば、保護層を有する電
子写真感光体において、該保護層が、（ｉ）オゾン透過
係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔ
ｍ）（３５℃）以下の樹脂、（ii）金属化合物及び（ii
i）電荷輸送物質を含有し、かつ下記式（１）を満足す
ることを特徴とする電子写真感光体が提供される。さら
に、本発明によれば、電荷輸送層の上に保護層を有する
電子写真感光体において、該保護層が、（ｉ）オゾン透
過係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔ
ｍ）（３５℃）以下の樹脂、（ii）金属化合物及び（ii
i）電荷輸送物質を含有し、かつ下記式（１）を満足
し、さらに該電荷輸送層と該保護層の膜厚の和が２４μ
ｍ以下であることを特徴とする電子写真感光体が提供さ
れる。さらにまた、本発明によれば、少なくとも帯電手
段、画像露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング
手段、除電手段及び電子写真感光体を具備してなる電子
写真装置において、該電子写真感光体として、その最表
面層が、（ｉ）オゾン透過係数が２×１０-11（ｍｏｌ
ｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）（３５℃）以下の樹脂及び
（ii）電荷輸送物質を含有し、かつ下記式（１）を満足
する電子写真感光体を用いることを特徴とする電子写真
装置が提供される。さらにまた、本発明によれば、少な
くとも帯電手段、画像露光手段、現像手段、転写手段、
クリーニング手段、除電手段及び電子写真感光体を具備
してなる電子写真装置において、該電子写真感光体とし
て、保護層を有する電子写真感光体を用い、該保護層
が、（ｉ）オゾン透過係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／
ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）（３５℃）以下の樹脂、（ii）
金属化合物及び（iii）電荷輸送物質を含有し、かつ下
記式（１）を満足する電子写真感光体を用いることを特
徴とする電子写真装置が提供される。さらにまた、本発
明によれば、少なくとも帯電手段、画像露光手段、現像
手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段及び電子
写真感光体を具備してなる電子写真装置において、該電
子写真感光体として、電荷輸送層の上に保護層を有する
電子写真感光体を用い、該保護層が、（ｉ）オゾン透過
係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔ
ｍ）（３５℃）以下の樹脂、（ii）金属化合物及び（ii
i）電荷輸送物質を含有し、かつ下記式（１）を満足
し、さらに該電荷輸送層と該保護層の膜厚の和が２４μ
ｍ以下であることを特徴とする電子写真装置が提供され
る。さらにまた、本発明によれば、少なくとも像担持体
を具備してなる電子写真装置用プロセスカートリッジに
おいて、該像担持体として前記電子写真感光体を用いる
ことを特徴とする電子写真用プロセスカートリッジが提
供される。
【０００７】
【化７】 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） （式中、ＬOZはオゾン劣化因子（（ｃｍ）を示し、Ｌab
は摩擦劣化因子（ｃｍ）を示す）
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の電子写真感光体（以下、
単に感光体とも言う）において、その最表面層はオゾン
透過係数（３５℃）が２×１０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・
ｍｉｎ・ａｔｍ）の樹脂及び電荷輸送物質を含有するこ
とを特徴とする。本明細書で感光体に関して言う最表面
層とは、感光体の大気に接触している表面層を意味し、
その厚さは、通常、０．１〜１００μｍ、好ましくは
０．５〜１０μｍである。この最表面層には、保護層、
電荷輸送層及び感光層が包含される。
【０００９】本発明においては、感光体の最表面層中の
樹脂（バインダー樹脂）として、その３５℃におけるオ
ゾン透過係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ
・ａｔｍ）以下、好ましくは０．３×１０-11（ｍｏｌ
ｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）以下である樹脂を用いる。
そのオゾン透過係数の下限値はなく、低ければ低いほど
好ましい。オゾン透過係数が低い樹脂としては、各種ポ
リカーボネート、エチレンノルボルネン共重合体の他に
ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー
共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミ
ド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチ
レン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメ
チルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシ
ド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエ
ン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げ
られる。本発明においてより好ましく用いられる樹脂
は、各種のポリカーボネート樹脂である。
【００１０】次に、樹脂に関するオゾン透過係数の測定
法について詳述する。樹脂のオゾン透過係数を測定する
には、下記の関係式（２）を利用する。
【化８】 Ｒ（Ｔ）＝（２ＳＤＮ0ＴＰ）0.5 （２） Ｒ（Ｔ）：フィルム単位面積あたりのオゾンプローブの
反応量（モル／ｃｍ2） Ｎ0：オゾンプローブ濃度（モル／ｃｍ3） Ｔ：反応時間（ｍｉｎ） Ｐ：オゾン濃度（ａｔｍ） Ｓ：オゾン溶解度（モル／ｃｍ3／ａｔｍ） Ｄ：オゾン拡散係数（ｃｍ2／ｍｉｎ）
【００１１】前記関係式（２）は、フィルムの片面をオ
ゾン雰囲気に暴露した場合に成立し、フィルムの両面を
オゾン雰囲気に暴露した場合には、下記式（３）を用い
る。
【化９】 Ｒ（Ｔ）＝２×（２ＳＤＮ0ＴＰ）0.5 （３） なお、前記式（２）及び（３）は、下記文献の記載を参
考にして得られたものである。 文献：M.R.Surgl,J.A.Hodgeson,J.Polymer Socience,Pa
rt A:Polymer Chemistry,25,2207.
【００１２】前記式（２）は、オゾンと反応して分解し
やすい物質（オゾンプローブ）を含有する樹脂フィルム
に関して得られたものである。本明細書で言う樹脂のオ
ゾン透過係数は、前記式（２）又は（３）における係数
Ｓ・Ｄを意味する。このオゾン透過係数Ｓ・Ｄを測定す
るには、前記オゾンプローブを濃度Ｎ0（モル／ｃｍ3）
で含有するフィルムを、オゾン濃度（オゾン分圧、ａｔ
ｍ）Ｐのオゾン雰囲気中に温度３５℃で所定時間Ｔ（ｍ
ｉｎ）暴露する。この操作により、フィルム中にオゾン
プローブはオゾンと反応分解し、フィルムの吸収スペク
トルは変化するが、このフィルムの吸収スペクトル変化
量を測定して、フィルム単位面積当りのオゾンプローブ
の反応量Ｒ（Ｔ）（モル／ｃｍ2）を測定する。前記測
定の結果得られるＲ（Ｔ）と、（Ｎ0ＴＰ）0.5とのプロ
ットによりオゾン透過係数Ｓ・Ｄを求めることができ
る。
【００１３】本発明の感光体において、その最表面層
は、次の関係式（１）を満足する。 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） 前記式において、ＬOZは、感光体表面がオゾンと接触し
たときに生じる感光体表面の劣化の度合を示すオゾン劣
化因子（ｃｍ）である。その値が小さい程、感光体表面
が劣化しにくいことを意味する。一方、Ｌabは、感光体
表面が固体と接触したときに生じる感光体表面の摩耗の
度合を示す摩擦劣化因子（ｃｍ）である。この値が小さ
い程感光体表面は耐摩耗性のよいことを意味する。画像
ボケ等の異常画像のない安定した画像を得るには、Ｌab
＞ＬOZであることが必要である。オゾンと接触して劣化
した感光体表面が摩耗により更新されないと、画像ボケ
などの異常画像やトナーフィルミング等の異物付着、劣
化表面に起因する残留電位などが発生するわけであるか
ら、感光体のＬabは少なくともＬOZ（ｃｍ）の値よりも
大きくなくてはならない。本発明者らは、ＬabをＬOZよ
り大きくすることにより画像ボケの発生を低減する事が
可能である事を見出した。すなわち、従来は、感光層の
オゾン劣化による悪影響を生じさせないために最低限必
要な感光体の最表層の摩耗量は、長期間にわたり複写実
験を行う事以外に予想する手段をもたず、また、長期間
にわたり複写実験をして得た値は最低限の、つまり最適
の摩耗量ではない。しかし、本発明により、オゾン劣化
の影響のない最低限必要な感光体の最表層の摩耗量を推
測することが可能となったため、電子写真装置、電子写
真用プロセスカートリッジにおける感光層の摩耗量の設
計が可能となる。なお、摩耗の上限は高ければ高いほど
表面劣化部の影響はより少なくなる。しかし、あまり摩
耗量が多いと感光体は早く低膜厚になり、地よごれ発生
及び感度低下により寿命となる。そのため、好ましくは
２(ＬOZ)＞Ｌab＞ＬOZが必要である。なお、式（２）は
あくまでも全く摩耗が進行しない場合のオゾンによる感
光体表面の劣化深さを示すＬOZの計算値であり、実際に
は摩耗と劣化が同時に進行する。そのような場合、経験
的には暴露時間（実使用時間）と摩耗量は直線関係にあ
る。このＬOZの計算値では、暴露時間とＬOZは直線関係
にない。すなわち、暴露時間が長くなるとＬOZの計算値
は実際の摩耗量との間にずれが生じる。実機では、前記
式（１）、（２）が有効に成立する範囲の暴露時間
（Ｔ）は１万分程度である。従って、暴露時間１万分で
のＬOZは、１万分暴露時の最低摩耗量（Ｌab）とした。
【００１４】オゾン劣化因子ＬOZは、以下のようにして
求められる。まず、電子写真感光体の最表層を構成する
樹脂及びオゾンプローブを準備し、該最表層中における
電荷輸送物資の濃度がＮ0（ｍｏｌｅ／ｃｍ3）である場
合、樹脂フィルム中に濃度がＮ0（ｍｏｌｅ／ｃｍ3）に
なるようにそのオゾンプローブを含有させた樹脂フィル
ムを作成する。ここでオゾンプローブとは感光体中に存
在するオゾンにより速やかに反応分解する物質、あるい
は反応基を示す。具体的には電荷輸送物質あるいは２重
結合を有する化合物等である。該樹脂フィルムの膜厚
は、後述する吸収スペクトルの測定が可能な膜厚の範囲
に調整する。実際の感光体の電荷輸送物質の濃度が吸収
スペクトルの測定が可能なレベル以上の濃度の場合は、
吸収スペクトル測定が可能なレベルの濃度で求めた透過
係数を近似的に代用して実際のプローブ濃度（電荷輸送
物質濃度）と、時間、オゾン濃度から後記（６）式で劣
化深さを求める。ここで、樹脂フィルム中に含有される
オゾンプローブの反応量は、前記樹脂のオゾン透過係数
の測定において用いたのと同様の下記式が成り立つ。 （１）フィルムの片面にオゾンを接触させた場合 Ｒ（Ｔ）＝（２ＳＤＮ0ＴＰ）0.5 （４） （２）フィルムの両面にオゾンを接触させた場合 Ｒ（Ｔ）＝２×（２ＳＤＮ0ＴＰ）0.5 （５） 前記式中の各符号の意味は次の通りである。 Ｒ（Ｔ）：フィルム単位面積あたりのオゾンプローブの
反応量（モル／ｃｍ2） Ｎ0：オゾンプローブ濃度（モル／ｃｍ3） Ｔ：反応時間（ｍｉｎ） Ｐ：オゾン濃度（ａｔｍ） Ｓ：オゾン溶解度（モル／ｃｍ3／ａｔｍ） Ｄ：オゾン拡散係数（ｃｍ2／ｍｉｎ） 前記式におけるＴ及びＰは、後述する感光体の摩擦劣化
因子Ｌabの測定におけるＴ及びＰと同一である。Ｒ
（Ｔ）は吸収スペクトル変化量より求める。即ち、オゾ
ンプローブを含有させた樹脂フィルムにオゾンを暴露し
た場合の、該樹脂フィルム内においてオゾンプローブが
分解することに伴う該樹脂フィルムの吸収スペクトル変
化を追跡する方法により求める。
【００１５】次に、前記のようにして得た樹脂フィルム
を、温度３５℃でオゾン濃度（分圧）がＰ（ａｔｍ）の
オゾン雰囲気と接触させるとともに、その際の（ＮＴ
Ｐ)0.5とＲ（Ｔ）との関係を求める。
【００１６】前記樹脂フィルムをオゾン雰囲気と接触さ
せるフィルムのオゾン暴露実験において、オゾン雰囲気
中のオゾン濃度Ｐは、感光体を含む通常の電子写真装置
における感光体付近［帯電部材（帯電チャージャ）の周
囲３０ｃｍ以内］のオゾン濃度を用いる。本発明の場
合、オゾン濃度Ｐとしては、近似的には５×１０-6ａｔ
ｍを用いることができる。オゾン雰囲気と接触する時間
Ｔは、通常の電子写真装置の場合、初期から１０万分以
上まで使用される。また実際には摩耗とオゾン暴露によ
る劣化は同時に進行し、経験的には実使用時間と摩耗量
とは直線関係になる。後記（６）式から必要劣化量（Ｌ
OZ）を求める場合、近似的に１万分暴露時の劣化深さの
ＬOZ値を使用するとともに、Ｌab値を前記式（１）の関
係に保持することにより、画像ボケのない最低限の摩耗
量の設計ができる。
【００１７】前記Ｒ（Ｔ）と（Ｎ0ＴＰ)0.5との関係を
グラフ上にプロットしたときに、直線が得られるが、こ
の直線の勾配が（２ＳＤ)0.5（前記式（４）の場合）又
は２（２ＳＤ)0.5（前記式（５）の場合）を示す。従っ
て、この勾配から樹脂のオゾン透過係数Ｓ・Ｄを求める
ことができる。
【００１８】前記オゾン劣化因子ＬOZは、下記式で定義
される。 ＬOZ＝Ｒ（Ｔ）／Ｎ0＝｛２（ＳＤ）ＴＰ／Ｎ0｝0.5 （６） 従って、前記実験において用いたオゾンとの接触時間Ｔ
（ｍｉｎ）、オゾン濃度Ｐ（ａｔｍ）、フィルム中のオ
ゾンプローブ濃度Ｎ0（ｍｏｌｅ／ｃｍ3）を用いるとと
もに、前記で得た樹脂のオゾン透過係数Ｓ・Ｄを用いる
ことにより、Ｌ OZを算出することができる。
【００１９】図１に、前記実験により得られるＲ（Ｔ）
と（Ｎ0ＴＰ)0.5との関係を示す。この場合、実験条件
は以下の通りである。 Ｎ0 ：１．５×１０-5（ｍｏｌｅ／ｃｍ3） Ｔ ：約３５００ｍｉｎ Ｐ ：５〜１０×１０-6ａｔｍ（１ｐｐｍ＝１０-6ａｔ
ｍ） Ｒ（Ｔ）：前記反応時間Ｔに対応して測定した測定値
（ｍｏｌｅ／ｃｍ2） また、樹脂としては、ポリカーボネートＡ（帝人化成社
製、商品名「パンライトＣ１４００」）を用い、オゾン
プローブとしては、下記構造式（Ｉ）の物質Ａを用い
た。
【化１０】 物質Ａを含有するポリカーボネートＡのフィルムの厚さ
は４１μｍであり、前記オゾン暴露実験では、そのフィ
ルムの片面のみを暴露した。図1より、オゾンとオゾン
プローブとの反応は、フィルム全体で均一におこるので
はなく表面から順次進行していくことがわかる。
【００２０】オゾンプローブとして下記構造式（II）の
物質Ｂを用い、この物質を１．５×１０-5（ｍｏｌｅ／
ｃｍ3）の濃度で含有するポリカーボネートＡのフィル
ムａ（厚さ４５．５μｍ）、ｂ（厚さ２８μｍ）及びｃ
（厚さ２８μｍ）を作成し、これらのフィルムをオゾン
暴露実験に付した。この場合、フィルムａ、ｂについて
は、オゾン雰囲気中のオゾン濃度は５×１０-6ａｔｍ、
フィルムｃは１×１０ -5ａｔｍとした。これらの実験に
おいても、図１に示したのと同様の結果が得られた。
【化１１】 さらに、オゾンプローブとして前記以外の多くの化合物
を用いて前記と同様の実験を行ったところ、いずれの場
合も、図１に示したのと同様の結果が得られた。
【００２１】図２に、図１に示した実験結果に基づいて
算出したＬOZと（ＴＰ)0.5との関係を示す。ＬOZと（Ｔ
Ｐ)0.5との関係は直線関係にあるが、その直線の勾配
は、｛２（ＳＤ）／Ｎ0)｝0.5を示す。前記したよう
に、通常の電子写真装置における暴露時間は初期から実
使用時間とともに増加し１０万分以上まで使用される。
しかし近似的に１万分の値を使用して求めた樹脂単独の
透過係数及びオゾン濃度、プローブ濃度を代入してＬOZ
を算出し、すると約８．５μｍとなり、ＬOZとしてはそ
れ以上の値を用いる。実際にはプローブである電荷輸送
材の濃度はこのような吸収スペクトルの測定ができない
位の高濃度で使用する場合が多くその場合は近似的に低
濃度で求めた樹脂の透過係数を使用して計算する。
【００２２】本発明の感光体において、その最表層の摩
擦劣化因子Ｌabは、以下のようにして求めることができ
る。測定装置としては、ポリウレタンゴムブレード（硬
度６５度）を、ブレード当接圧：１８．８±４．９ｇｆ
／ｃｍ、接触角度２３°で当接させるクリーニングブレ
ード、及び材質がエピクロルヒドリンゴム、加圧力（ア
ーム加圧）片側２．４５Ｎ（計４．９Ｎ）の帯電ローラ
ー（印加電圧−２ＫＶ）を、感光体表面を摺擦する部材
として配置した評価装置を用い、該装置に電子写真感光
体を搭載し、クリーニングブレード及び帯電ローラーに
よる感光体表面の摺擦を行いながら、感光体付近（帯電
部材の周囲３０ｃｍ以内）のオゾン濃度Ｐ（ａｔｍ）の
環境でＴ（ｍｉｎ）、感光体表面にオゾン暴露を継続し
ながら画像出しを行い、画像出しの前後における感光層
の膜厚差より感光体表面のＬabを求める。感光体表面の
摩耗因子Ｌabは、感光体を形成する結着樹脂の種類、硬
度により制御する事が可能である。また、感光体の最表
層または保護層に金属酸化物を添加する事、その添加
量、金属酸化物の種類、粒径により制御する事が可能で
ある。更に、クリーニングブレード、帯電ローラーの材
質、感光体表面に対する摺擦力を調整する事により可能
である。また、電子写真装置における、帯電手段、現像
手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段の各配置
を設計することにより感光体表面のＬabを制御すること
が可能である。
【００２３】図３に、本発明による電子写真感光体の説
明断面図を示す。図４に、本発明による他の電子写真感
光体の説明断面図を示す。図５に、本発明によるさらに
他の電子写真感光体の説明断面図を示す。これらの図３
〜図５において、３１は導電層、３３は感光層、３５は
電荷発生層、３７は電荷輸送層、３８は保護層である。
図３において、その導電層３１と感光層３３との間に
は、下引き層（中間層）を設けてもよい。
【００２４】導電性支持体３１としては、体積抵抗１０
10Ω・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
などの金属や、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や紙に被覆したもの；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及びそれらを、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３１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
のも、本発明の導電性支持体３１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
セチレンブラックの他、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、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樹脂、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、メチレンジクロライド、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３１として良好に用いること
ができる。
【００２５】次に感光層３３について説明する。感光層
３３は単層でも積層でもよいが、説明の都合上、先ず、
図４及び図５に示すように、電荷発生層３５と電荷輸送
層３７で構成される場合から述べる。電荷発生層３５
は、顔料を必要に応じてバインダー樹脂とともに適当な
溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音
波などを用いて分散して電荷発生層塗布液を調製し、こ
れを導電性支持体上に塗布し、乾燥させることにより形
成される。必要に応じて電荷発生層３５に用いられる結
着樹脂としては、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、ポリスルホ
ン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ
樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリビニル
ピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルア
ルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。結着
樹脂の量は、電荷発生物質１００重量部に対し０〜５０
０重量部、好ましくは１０〜３００重量部が適当であ
る。電荷発生層３５に使用される顔料の代表的なものと
しては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔
料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系
顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染
料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、
アズレニウム塩系染料等及びその混合物が用いられる。
電荷発生層３５の形成用塗布液に用いられる溶剤として
は、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチル、ジク
ロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シ
クロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等が挙
げられる。塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプ
レーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコ
ート、リングコート等の方法を用いることができる。電
荷発生層３５の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当で
あり、好ましくは０．１〜２μｍである。
【００２６】電荷輸送層３７は、電荷輸送物質及び結着
樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散して電荷輸送層塗布
液を調製し、これを電荷発生層上に塗布し、乾燥させる
ことにより形成できる。また、必要により可塑剤、レベ
リング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。電荷
輸送層の樹脂の種類は、電荷輸送層が最表層でない場合
（保護層がある場合）は、特に限定はなく通常使用され
る電荷輸送層用の樹脂でよい。ただし帯電遅れなどは表
面の劣化生成物が電荷発生層まで届いておこるものであ
るから保護層だけでなく感光層全体のガス透過係数に関
係する。従って特性的には電荷輸送層の樹脂もオゾン透
過係数の小さいものが望ましい。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、ベンゾ
キノン誘導体等の電子受容性物質が挙げられる。
【００２７】正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリル
エチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムア
ルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポ
リビニルフェナントレン、ポリシラン、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、
ブタジエン誘導体、ピレン誘導体、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。
これらの電荷輸送物質は単独、または２種以上混合して
用いられる。ここで用いられる溶剤としては、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、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、メチルエチルケトン、アセトンなどが挙げられる。
【００２８】本発明においては、電荷輸送層３７中に可
塑剤やレベリング剤を添加してもよい。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など一
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、結着樹脂に対して０〜３０重
量％程度が適当である。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
など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に対して、０〜１重量％が適
当である。
【００２９】次に図３に示すように、感光層が単層構成
３３の場合について述べる。この場合、顔料を結着樹脂
中に分散した感光体が使用できる。単層感光層は、電荷
発生物質、電荷輸送物質及び結着樹脂を適当な溶剤に溶
解ないし分散して塗布液を調製し、これを導電性支持体
上に塗布し、乾燥させることによって形成できる。ま
た、必要により、可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等
を添加することもできる。単層感光層３３は、電荷発生
物質、電荷輸送物質、結着樹脂をテトラヒドロフラン、
ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒
を用いて分散機等で分散した塗布液を、浸漬塗布法やス
プレーコート、ビードコートなどで塗布して形成でき
る。単層感光層の膜厚は、５〜１００μｍとすることが
可能であるが、２４μｍ以下であることが好ましく、特
に、１０〜２４μｍである。
【００３０】次に保護層３８について説明する。最表層
としての保護層には耐摩耗性改良のため各種フィラー
（金属化合物）、例えば酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素などの各種金属酸化
物が含有される。これらの平均粒径は０．０１〜１μｍ
である。この中でも酸化アルミニウム、酸化チタンが好
ましい。酸化ケイ素は高湿での画像流れが起こりやす
い。さらには酸化チタンの場合は屈折率の関係から光散
乱しやすいため平均粒径が０．１μｍ以下の透明性のあ
る酸化チタンがさらに好ましい。また塗布液分酸性を向
上させるためには表面処理酸化チタンがさらに好まし
い。また保護層３８には、シリコン系、フッ素系の有機
微粒子が含有されていてもよい。保護層に使用される樹
脂はオゾン透過係数の小さな樹脂である。保護層に使用
される樹脂材料としては、後記実施例に示した各種ポリ
カーボネート、エチレンノルボルネン共重合体の他に、
ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー
共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミ
ド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチ
レン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネー
ト、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメ
チルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシ
ド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエ
ン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げ
られる。また保護層３８中には通常の電荷輸送物質を含
有させる。これらは電荷輸送層に含有される通常の電荷
輸送物質であり、電荷輸送層と同種であっても別種であ
ってもよい。また保護層中には、帯電制御剤、酸化防止
剤等の各種添加剤が含有されていてもよい。ここで保護
層の膜厚は０．２〜１０μｍ、好ましくは０．２〜５μ
ｍ、さらに好ましくは０．２〜１μｍである。膜厚が厚
いと残留電位が大きくなり、画像濃度低下の原因とな
る。樹脂のオゾン透過係数が小さいとオゾン劣化因子Ｌ
abが小さいため膜厚を小さくすることが可能である。
【００３１】保護層３８における電荷輸送物質と樹脂と
の重量比は、０．１／１０〜１０／１０である。電荷輸
送物質は保護層内の残留電位防止効果と共にオゾントラ
ップの機能としても働き、オゾンの影響を感光層内部に
まで及ぼさない作用もある。あまり電荷輸送物質の量が
多いと電荷輸送物質の結晶化がおこる。また金属酸化物
フィラーは全固形分比で０．５〜３０％である。あまり
多いとこれも残留電位の原因となる。一方、少ないと摩
耗防止効果は小さい。帯電させる層である電荷輸送層３
７と保護層３８の膜厚和は１０〜３５μｍ程度とする。
この膜厚が大きいと電荷移動の際に電荷の横拡散がおこ
り、解像度が悪くなる。特にレーザースポット径が８０
μｍ以下のように高解像度を狙う場合に問題となる。そ
こで電荷輸送層と保護層の膜厚和は、好ましくは２５μ
ｍ以下、さらに好ましくは２０μｍが好ましく、その下
限値は８μｍ程度である。逆に電荷輸送層膜厚が小さす
ぎると、オゾン等酸性物質と電荷搬送物質との分解生成
物が電荷発生層まで拡散する速度が速まり、帯電低下等
の好ましくない影響が現れる。そのためにも、特にレー
ザースポット径が小さく、膜厚も小さくして高解像度を
狙う場合は、オゾン透過係数のできるだけ小さい樹脂オ
ゾンの影響を少しでも減らす必要がある。なお、上記下
限値８μｍは、トナーが現像されるに必要な感光体の表
面電位となるのに必要な最低膜厚である。
【００３２】次に、図面を用いて本発明の電子写真装置
を詳しく説明する。図６は、本発明の電子写真装置を説
明するための概略図であり、以下に示すような変形例も
本発明の範疇に属するものである。図６において、感光
体１はドラム状の形状を示しているが、シート状、エン
ドレスベルト状のものであっても良い。帯電チャージャ
３、転写前チャージャ７、転写チャージャ１０、分離チ
ャージャ１１、クリーニング前チャージャ１３には、コ
ロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステ
ート・チャージャ）、帯電ローラを始めとする公知の手
段が用いられる。転写手段には、一般に上記の帯電器が
使用できるが、図６に示されるように転写チャージャ１
０と分離チャージャ１１を併用したものが効果的であ
る。また、画像露光部５、除電ランプ２等の光源には、
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。このような光源等は、図６に示される工程の
他に光照射を併用した転写工程、除電工程、クリーニン
グ工程、あるいは前露光などの工程を設けることによ
り、感光体に光が照射される。現像ユニット６により感
光体１上に現像されたトナーは、転写紙９に転写される
が、全部が転写されるわけではなく、感光体１上に残存
するトナーも生ずる。このようなトナーは、ファーブラ
シ１４及びブレード１５により、感光体より除去され
る。クリーニングは、クリーニングブラシだけで行なわ
れることもあり、クリーニングブラシにはファーブラ
シ、マグファーブラシを始めとする公知のものが用いら
れる。電子写真感光体に正（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。このよ
うな現像手段には、公知の方法が適用されるし、また、
除電手段にも公知の方法が用いられる。
【００３３】図７に、本発明による電子写真装置の別の
例についての概略図を示す。感光体２１は、駆動ローラ
２２ａ、２２ｂにより駆動され、帯電器２３による帯
電、光源２４による画像露光、現像（図示せず）、帯電
器２５を用いる転写、光源２６によるクリーニング前露
光、ブラシ２７によるクリーニング、光源２８による除
電が繰り返し行なわれる。図７においては、感光体２１
（もちろん、この場合は支持体が透光性である）に支持
体側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。
【００３４】図６及び図７に示した電子写真装置は、本
発明における実施形態を例示するものであって、もちろ
ん他の実施形態も可能である。例えば、図７において支
持体側よりクリーニング前露光を行っているが、これは
感光層側から行ってもよいし、また、画像露光、除電露
光の照射を支持体側から行ってもよい。一方、光照射工
程は、画像露光、クリーニング前露光、除電露光が図示
されているが、他に転写前露光、画像露光のプレ露光、
及びその他公知の光照射工程を設けて、感光体に光照射
を行なうこともできる。
【００３５】以上に示すような画像形成手段は、複写装
置、ファクシミリ、プリンター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でそれら装
置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジと
は、感光体を内蔵し、他に帯電手段、露光手段、現像手
段、転写手段、クリーニング手段、除電手段を含んだ１
つの装置（部品）である。プロセスカートリッジの形状
等は多くのものが挙げられるが、一般的な例として、図
８に示すものが挙げられる。図８に示されるプロセスカ
ートリッジは、感光体１６の周辺に配置された帯電チャ
ージャ１７、クリーニングブラシ１８、画像露光部１
９、現像ローラ２０等からなるコンパクトな構造を有す
る。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、
本発明はこれら実施例により制約を受けるものではな
い。なお、以下に示す部はすべて重量部である。樹脂の
オゾン透過係数の測定実験は、アルミマイラ上にオゾン
プローブとして下記構造式の電荷輸送物質（Ｈ−１）を
フィルム中約１．５×１０-5ｍｏｌｅ／ｃｍ3になるよ
うに塗布乾燥（溶媒ジクロロメタン、乾燥１２０℃、２
０分）し、得られたフィルムをマイラから剥がしたフィ
ルムについて行った。このフィルムをオゾン暴露機内で
両面暴露した（３５℃）。オゾン暴露はオゾン試験装置
（日本ダイレック製、ＤＹ−０１２５Ｈ）を使用した。
片面の劣化量は単純に両面劣化量の半分に計算して求め
た（実際に片面のガス透過を遮断して片面暴露を行い両
面暴露の半分の劣化量になることを確認した）。フィル
ム厚さは１０〜４０μｍで、オゾン濃度は５〜１０×１
０-6ａｔｍ（５〜１０ｐｐｍ）で行った。上記フィルム
中の電荷輸送物質の吸収ピークの減少分から反応量を求
め、前記式（２）からオゾン透過係数を求めた。なお吸
収変化は最高吸収波長（３７４−３６９ｎｍ：樹脂によ
り多少異なる）を追跡して行った。なお上記オゾンプロ
ーブＨ−１のオゾン暴露分解後は同波長に反応物の吸収
が多少残るためその分を補正した。以上のようにして電
荷輸送物質Ｈ−１が上記濃度分含まれた樹脂フィルムの
オゾン透過係数を求めた。それを表１に示す。オゾン透
過係数の小さな樹脂はそれだけオゾン劣化因子が小さく
なる。
【化１２】
【００３７】
【表１】
【００３８】なお、前記表１に示した樹脂（ポリカーボ
ネート樹脂）の構造は以下の通りである。
【００３９】
【化１３】
【００４０】
【化１４】
【００４１】参考実験１〜６、参考比較実験１〜６ 下記組成の電荷発生層塗工液及び電荷輸送層用塗工液を
調製し、アルミニウム平板上に順次塗布し、乾燥させ
て、電荷発生層及び電荷輸送層を設け、参考実験１〜
６、参考比較例１〜６の積層型電子写真感光体を作製し
た（以下に示す部はすべて重量部である）。電荷発生層
の膜厚は約０．３μｍ、電荷輸送層の膜厚は２０μｍと
した。
【００４２】 （電荷発生層塗工液） 下記顔料（Ｐ−１）粉末 ２．５部 ポリビニルブチラール １部 シクロヘキサノン ５０部 メチルエチルケトン １００部
【化１５】
【００４３】 ［電荷輸送層塗工液］ 表１の樹脂 ５部 電荷輸送物質（Ｈ−１） ５部 ジクロロメタン ４０部
【００４４】次にこうして得られた積層型電子写真感光
体のオゾン暴露による帯電性への影響を調べるため、こ
れらの感光体に対して静電複写紙試験装置（（株）川口
電気製作所製）を用いて暗所で−６ｋＶのコロナ放電を
２０秒間行って帯電させた。いずれも帯電の立上り遅れ
はなかった。その後、光照射で電位を落とした後、オゾ
ン濃度５×１０-6ａｔｍの中に１６０時間放置した。こ
のオゾン暴露後の帯電の立上り遅れを求めた。その値を
前記した表１にあわせて示す。オゾン透過係数の大きな
樹脂を使用すると帯電立上り遅れが大きくなる傾向にあ
るのは明らかである。帯電たち上がり遅れが大きいと反
転現像方式の場合、地よごれになる。ここで帯電の立上
り遅れとは感光体の帯電初期に於いて感光体に電流が流
れても内部のフリーキャリアにより電位が増加しない分
である。この帯電立上り遅れの電荷量が流れたあと通常
の帯電が始まる。この立上り遅れはいわゆるフォトメモ
リーという現象の一種と類似しており酸性ガスの影響が
電荷発生部に及んだものである。上記参考実験から、感
光体においては、電荷輸送層および／あるいは保護層の
樹脂は３５℃におけるオゾン透過係数２×１０-11（ｍ
ｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）以下が好ましいことが
わかる。なお、前記参考例１〜６は、それぞれ、樹脂Ｎ
ｏ．７〜Ｎｏ．１２を用いた例を示し、比較参考例１〜
６は、それぞれ、樹脂Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６を用いた例を
示す。
【００４５】実施例１ 三井化学社製の環状オレフィンコポリマー（商品名：ア
ペルＡＰＬ６５０９）のトルエン溶液の塗布乾燥により
フィルムを作成した。このオゾン透過係数を測定したと
ころ、オゾン透過係数が１．８×１０-11（ｍｏｌｅ／
ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）であった。アルミ板上に以下の
塗工液をコーテイング塗布乾燥し感光体を作成した。
【００４６】 ［下引き層塗工液］ 二酸化チタン粉末 １５部 アルキド樹脂液 ４．５部（固形分３部） メラミン液 ２．５部（固形分１．６部） ２−ブタノン ６７部 乾燥１３０℃２０分 厚さ３．５μｍ
【００４７】 ［電荷発生層塗工液］ チタニルフタロシアニン １．５部 ポリビニルブチラール １部 メチルエチルケトン １００部 乾燥６５℃２０分 厚さ約０．５μｍ
【００４８】 ［電荷輸送層塗工液］ ポリカーボネート （表１の樹脂Ｎｏ．７） １０部 下記構造式の電荷輸送物質 ８部
【化１６】 テトラヒドロフラン ８０部 シリコンオイル ０．０００４部 乾燥１２０℃２０分 厚さ約１６μｍ この上に以下の組成の保護層液を塗布して保護層を作成
した。
【００４９】 ［保護層塗工液］ 三井化学社製の環状オレフィンコポリマー (エチレンノルボルネン共重合体：アペルＡＰＬ６５０９) １部 電荷輸送物質（Ｈ−１） ０．１部 酸化チタン（表面処理酸化チタン、石原産業（株）商品名 「ＴＴＯ５５−Ｃ」、平均粒径０．０５μｍ） ０．１部 トルエン ２０部 乾燥１３０℃、２０分 保護層の厚さ 約１μｍ
【００５０】実施例２ 実施例１の保護層の塗布液を下記のようにした以外は実
施例１と同じ。 前記樹脂Ｎｏ．１２ １部 電荷輸送物質（Ｈ−１） ０．０１部 酸化チタン（表面処理酸化チタン、石原産業（株） 「商品名ＴＴＯ５５−Ｃ」） ０．１部 ジクロロメタン ４０部 乾燥１１０℃、２０分 保護層 厚さ約１μｍ
【００５１】実施例３ 実施例１の保護層の塗布液を下記のようにした以外は実
施例１と同じ。 前記樹脂Ｎｏ．１２ １部 電荷輸送物質（Ｈ−１） ０．１部 酸化チタン（表面処理酸化チタン、石原産業（株） 商品名「ＴＴＯ５５−Ｃ」） ０．３部 ジクロロメタン ４０部 乾燥１１０℃２０分 保護層 厚さ約１μｍ
【００５２】比較例１ 実施例３の電荷輸送層塗布液、保護層塗布液の樹脂を前
記樹脂Ｎｏ．３にした以外は実施例３と同様にした。
【００５３】次にこうして得られた積層型電子写真感光
体のオゾン暴露による帯電性への影響を調べるため、こ
れらの感光体に対して静電複写紙試験装置（（株）川口
電気製作所製）を用いて暗所で−６ｋＶのコロナ放電を
２０秒間行って帯電させた。いずれも帯電の立上り遅れ
はなかった。その後、光照射で電位を落とした後、オゾ
ン濃度５×１０-6ａｔｍの中に１６０時間放置した。こ
のオゾン暴露後の帯電の立上り遅れを求めた。ここで帯
電の立上り遅れとは感光体の帯電初期に於いて感光体に
電流が流れても内部のフリーキャリアにより電位が増加
しない分である。この帯電立上り遅れの電荷量が流れた
あと通常の帯電が始まる。その値を表２に示す。オゾン
透過係数の大きな樹脂を使用すると帯電立上り遅れが大
きくなる傾向にある。帯電立ち上がり遅れは以下の表２
のようになった。
【００５４】
【表２】 この場合もオゾン透過係数の小さな樹脂を保護層に使う
ことにより帯電遅れが小さくなる。
【００５５】実施例４ 下記組成の電荷発生層塗工液及び電荷輸送層用塗工液を
調製し、アルミニウム平板上に順次塗布し、乾燥させ
て、電荷発生層及び電荷輸送層を設け積層型電子写真感
光体を作製した（以下に示す部はすべて重量部であ
る）。電荷発生層の膜厚は約０．３μｍ、電荷輸送層の
膜厚は２０μｍとした。
【００５６】 （電荷発生層塗工液） 下記構造の（Ｐ−１）粉末 ２．５部 ポリビニルブチラール １部 シクロヘキサノン ５０部 メチルエチルケトン １００部
【化１７】
【００５７】 （電荷輸送層塗工液） 樹脂Ｎｏ．３ ５部 電荷輸送物質（Ｈ−１） ５部 ジクロロメタン ４０部
【００５８】さらにこの上に保護層を設けた。 （保護層塗工液） 樹脂Ｎｏ．１２ １部 電荷輸送物質（Ｈ−２） ０．７部 酸化アルミニウム粉体（平均粒径０．２μｍ） ０．１部 シリコンオイル ０．０００４部 テトラヒドロフラン ８０部 保護層膜厚 約３μｍ
【００５９】実施例５ 実施例４の保護層の樹脂を樹脂Ｎｏ．１１にした以外は
実施例４に同じ。
【００６０】比較例２ 実施例４の保護層の樹脂を樹脂Ｎｏ.３にした。
【００６１】前記実験の結果を表３に示す。
【表３】 以上のように保護層の樹脂をオゾン透過係数の小さな樹
脂にすることにより帯電遅れ防止に効果がある。
【００６２】実施例６ アルミドラム（直径３０ｍｍ）上に下記組成の下引き層
塗工液、電荷発生層塗工液及び電荷輸送層塗工液、保護
層塗工液を順次塗布、乾燥し積層感光体を作製した。
【００６３】 （下引き層塗工液） 二酸化チタン粉末 １５部 アルキド樹脂液 ４．５部（固形分３部） メラミン液 ２．５部（固形分１．６部） ２−ブタノン ６７部
【００６４】 （電荷発生層塗工液） 下記構造のアゾ顔料 １部
【化１８】 ポリビニルブチラール １部 シクロヘキサノン ５０部 メチルエチルケトン １００部
【００６５】 （電荷輸送層塗工液） 樹脂ＮｏＮｏ．７ １０部 下記構造式の電荷輸送物質 ８部
【化１９】 テトラヒドロフラン ８０部 シリコンオイル ０．０００４部
【００６６】下引き層の膜厚は約３．５μｍ、電荷発生
層の膜厚は約０．５μｍ、電荷輸送層の膜厚は約２０μ
ｍであった。この上に以下の組成の保護層液を塗布して
保護層を作成した。
【００６７】 （保護層塗工液） 樹脂Ｎｏ．７ ４部 電荷輸送物質（Ｈ−１） ３部 酸化アルミニウム粉体（平均粒径０．２μｍ） １．２部 テトラヒドロフラン ２００部 シクロヘキサノン ５８部 これを上記電荷輸送層上にスプレー塗布し乾燥した。保
護層膜厚は約２μｍ
【００６８】この感光体ドラムをオゾン濃度２×１０-6
ａｔｍの条件下のオゾン暴露機に入れて１万分暴露し取
り出して画像出しを行った所、全面に画像ボケが生じ
た。紙ヤスリにておよそ０．３〜０．６μｍ表面を強制
的に削除したところ画像流れはなくなった。オゾン濃度
２×１０-6ａｔｍで計算式（４）により計算すると、Ｌ
OZは図９のようになった。図９から１万分の使用で、Ｌ
abは０．３〜０．６μｍが適当と予想される。Ｌ abは実
機のランニング（帯電ローラー使用−感光体周辺オゾン
濃度約２×１０-6ａｔｍ−リコー製複写機−改造機使
用）においてもフィラー量を調整して検討したところ、
１万分のランニングで約０．３μｍ以下のＬabの場合は
画質がぼけて不鮮明になる傾向が認められた。すなわ
ち、前記条件で最低限のＬab（最適摩耗量）は１万分の
使用において０．３μｍということになる。なおフィラ
ーがない場合、１万分の使用（２５秒／１枚での画像出
しでは２４０００枚に相当）ではＬab約５μｍとなる。
【００６９】実施例７ アルミドラム上に下記組成の下引き層塗工液、電荷発生
層塗工液及び電荷輸送層塗工液、保護層塗工液を順次塗
布、乾燥し積層感光体を作製した。
【００７０】 （下引き層塗工液） 二酸化チタン粉末 １５部 アルキド樹脂液 ４．５部（固形分３部） メラミン液 ２．５部（固形分１．６部） ２−ブタノン ６７部
【００７１】 （電荷発生層塗工液） 下記構造のアゾ顔料 １部
【化２０】 無金属フタロシアニン ０．５部 ポリビニルブチラール １部 シクロヘキサノン ５０部 メチルエチルケトン １００部
【００７２】 （電荷輸送層塗工液） 樹脂Ｎｏ．７ １０部 電荷輸送物質（Ｈ−１） ８部 テトラヒドロフラン ８０部 シリコンオイル ０．０００４部
【００７３】下引き層の膜厚は約３．５μｍ、電荷発生
層の膜厚は約０．５μｍ、電荷輸送層の膜厚は約１９μ
ｍであった。この上に以下の組成の保護層液をスプレー
塗布して保護層を作成した。
【００７４】 （保護層塗工液） 樹脂Ｎｏ．１２ ４部 下記構造式の電荷輸送物質 ３部
【化２１】 酸化チタン粉体（表面処理酸化チタン 石原産業（株）、 商品名「ＴＴＯ５５−Ｃ」、平均粒径０．０５μｍ） １．５部 テトラヒドロフラン ２００部 シクロヘキサノン ５８部 これをスプレー塗布し乾燥した。保護層は約１μｍ この場合オゾン濃度２×１０-6ａｔｍで計算すると、Ｌ
OZは図１０のようになる。この場合もオゾン濃度２×１
０-6ａｔｍの条件でオゾン暴露機で１万分暴露の後に画
像出しをしたところ画像流れが生じるが、表面を０．１
〜０．２μｍの削除で画像ながれはなくなる。このよう
にオゾン透過係数の小さな樹脂であれば耐摩耗フィラー
添加により摩耗量を減少させてもオゾン劣化が深くまで
進行しないため保護層膜厚を小さくすることが可能で小
さな保護層膜厚でも十分耐久性が得られる。耐摩耗フィ
ラーは残留電位を増加させるため静電特性的にも保護層
の膜厚はなるべく小さい方が好ましい。特に高解像度を
狙う場合、全体の膜厚を小さくする必要があるため保護
層の膜厚もできるかぎり小さくすることが望まれる。
【００７５】
【発明の効果】本発明によれば、耐摩耗性にすぐれ、か
つ表面劣化に起因した異常画像が発生しにくく、さら
に、帯電立上り時の帯電遅れ等オゾン暴露による静電疲
労が少なく、しかも高解像度化が可能となる電子写真感
光体、電子写真装置及び電子写真装置用プロセスカート
リッジが提供される。装置、電子写真方法の提供が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】オゾンプローブを含む樹脂フィルムについて、
その（Ｎ0ＴＰ)0.5とＲ（Ｔ）との関係を示す図であ
る。
【図２】オゾンプローブを含む樹脂フィルムについて、
その（ＴＰ)0.5とＬOZとの関係を示す図である。
【図３】電子写真感光体の１つの構成例を示す説明断面
図である。
【図４】電子写真感光体の他の構成例を示す説明断面図
である。
【図５】電子写真感光体のさらに他の構成例を示す説明
断面図である。
【図６】本発明の電子写真装置の１つの実施例について
の概略図である。
【図７】本発明の電子写真装置の他の実施例についての
概略図である。
【図８】本発明の電子写真用プロセスカートリッジの１
つの実施例についての概略図である。
【図９】オゾン雰囲気に１つの電子写真感光体を暴露し
たときの暴露時間（分）とＬOZとの関係を示す図であ
る。
【図１０】オゾン雰囲気に他の電子写真感光体を暴露し
たときの暴露時間（分）とＬOZとの関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
（図３〜図５） ３１ 導電層 ３３ 感光層 ３５ 電荷発生層 ３７ 電荷輸送層 ３８ 保護層 （図６） １ 感光体 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 （図７） ２１ 感光体 ２２ａ、２２ｂ 駆動ローラ ２３ 帯電チャージャ ２４ 像露光源 ２５ 転写チャージャ ２６ クリーニング前露光 ２７ クリーニングブラシ ２８ 除電光源 （図８） １６ 感光体 １７ 帯電チャージャ １８ クリーニングブラシ １９ 画像露光部 ２０ 現像ローラ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子写真感光体において、その最表面層
    が、（ｉ）オゾン透過係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／
    ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）（３５℃）以下の樹脂及び（i
    i）電荷輸送物質を含有し、かつ次の式（１）を満足す
    ることを特徴とする電子写真感光体。 【化１】 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） （式中、ＬOZはオゾン劣化因子（ｃｍ）を示し、Ｌabは
    摩擦劣化因子（ｃｍ）を示す）
  2. 【請求項２】 保護層を有する電子写真感光体におい
    て、該保護層が、（ｉ）オゾン透過係数が２×１０-11
    （ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）（３５℃）以下の
    樹脂、（ii）金属化合物及び（iii）電荷輸送物質を含
    有し、かつ次の式（１）を満足することを特徴とする電
    子写真感光体。 【化２】 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） （式中、ＬOZはオゾン劣化因子（（ｃｍ）を示し、Ｌab
    は摩擦劣化因子（ｃｍ）を示す）
  3. 【請求項３】 電荷輸送層の上に保護層を有する電子写
    真感光体において、該保護層が、（ｉ）オゾン透過係数
    が２×１０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）
    （３５℃）以下の樹脂、（ii）金属化合物及び（iii）
    電荷輸送物質を含有し、かつ次の式（１）を満足し、さ
    らに該電荷輸送層と該保護層の膜厚の和が２４μｍ以下
    であることを特徴とする電子写真感光体。 【化３】 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） （式中、ＬOZはオゾン劣化因子（（ｃｍ）を示し、Ｌab
    は摩擦劣化因子（ｃｍ）を示す）
  4. 【請求項４】 該金属化合物が酸化アルミニウムである
    請求項２又は３のいずれかに記載の電子写真感光体。
  5. 【請求項５】 該金属化合物が酸化チタンである請求項
    ２又は３のいずれかに記載の電子写真感光体。
  6. 【請求項６】 該酸化チタンの粒径が０．１μｍ以下で
    ある請求項５に記載の電子写真感光体。
  7. 【請求項７】 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現
    像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段及び電
    子写真感光体を具備してなる電子写真装置において、該
    電子写真感光体として、その最表面層が、（ｉ）オゾン
    透過係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａ
    ｔｍ）（３５℃）以下の樹脂及び（ii）電荷輸送物質を
    含有し、かつ次の式（１）を満足する電子写真感光体を
    用いることを特徴とする電子写真装置。 【化４】 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） （式中、ＬOZはオゾン劣化因子（（ｃｍ）を示し、Ｌab
    は摩擦劣化因子（ｃｍ）を示す）
  8. 【請求項８】 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現
    像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段及び電
    子写真感光体を具備してなる電子写真装置において、該
    電子写真感光体として、保護層を有する電子写真感光体
    を用い、該保護層が、（ｉ）オゾン透過係数が２×１０
    -11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔｍ）（３５℃）以
    下の樹脂、（ii）金属化合物及び（iii）電荷輸送物質
    を含有し、かつ次の式（１）を満足する電子写真感光体
    を用いることを特徴とする電子写真装置。 【化５】 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） （式中、ＬOZはオゾン劣化因子（（ｃｍ）を示し、Ｌab
    は摩擦劣化因子（ｃｍ）を示す）
  9. 【請求項９】 少なくとも帯電手段、画像露光手段、現
    像手段、転写手段、クリーニング手段、除電手段及び電
    子写真感光体を具備してなる電子写真装置において、該
    電子写真感光体として、電荷輸送層の上に保護層を有す
    る電子写真感光体を用い、該保護層が、（ｉ）オゾン透
    過係数が２×１０-11（ｍｏｌｅ／ｃｍ・ｍｉｎ・ａｔ
    ｍ）（３５℃）以下の樹脂、（ii）金属化合物及び（ii
    i）電荷輸送物質を含有し、かつ次の式（１）を満足
    し、さらに該電荷輸送層と該保護層の膜厚の和が２４μ
    ｍ以下であることを特徴とする電子写真装置。 【化６】 ２(ＬOZ）＞ Ｌab ＞ (ＬOZ） （１） （式中、ＬOZはオゾン劣化因子（（ｃｍ）を示し、Ｌab
    は摩擦劣化因子（ｃｍ）を示す）
  10. 【請求項１０】 該金属化合物が酸化アルミニウムであ
    る請求項７〜９のいずれかに記載の電子写真装置。
  11. 【請求項１１】 該金属化合物が酸化チタンである請求
    項７〜９のいずれかに記載の電子写真装置。
  12. 【請求項１２】 該酸化チタンの粒径が０．１μｍ以下
    である請求項１１に記載の電子写真装置。
  13. 【請求項１３】 少なくとも像担持体を具備してなる電
    子写真装置用プロセスカートリッジにおいて、該像担持
    体として、請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真感
    光体を用いることを特徴とする電子写真用プロセスカー
    トリッジ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002351113A (ja) * 2001-03-23 2002-12-04 Ricoh Co Ltd 電子写真感光体並びにそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置
JP2012013749A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Konica Minolta Business Technologies Inc 有機感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

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