JP2001117256A - 電子写真感光体及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像ボケ、像流れのない、優れた画質の画像を
長期にわたって提供する。 【解決手段】 導電性支持体１１上に感光層としての電
荷発生層１３、電荷輸送層１４および保護層１５を形成
してなる電子写真感光体において、該保護層１５が導電
性微粉末と結着樹脂とを含有し、該結着樹脂が、架橋性
樹脂モノマーとこの架橋性樹脂モノマーと反応する反応
基を有する樹脂とを架橋させた樹脂である電子写真感光
体。

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
それを使用したプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機感光体の耐刷性を向上させる
方法として、種々の方法が提案されている。例えば、特
開昭６０−３６３８号公報には、感光層上に導電性微粉
末を結着樹脂中に分散させた耐磨耗層を積層させた耐刷
性に優れた電子写真感光体が記載されている。しかし、
この電子写真感光体では、抵抗調整用の導電性微粉末を
分散させてはいるが、結着樹脂中に特に低湿下において
電荷が蓄積され、残留電位が高くなるという問題があ
る。

【０００３】また、特開平５−４５９２０号公報には、
ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂微粉末を７
重量％程度まで混合した保護層を有する耐久性に優れた
電子写真感光体が開示されている。しかしながら、この
電子写真感光体では、残留電位の上昇が見られるという
問題がある。

【０００４】残留電位上昇を抑えるために、特公昭４４
−８３４号公報および特開平３−２８００６８号公報に
は、特定の化学物質を添加することが開示されている
が、本質的な改善には至っていない。すなわち、特定の
化学物質を添加するため、経時的な変化が生じるという
問題が内在しており、長期にわたり安定な性能を得るこ
とが難しい。また単に硬さを追求した結果、殆ど摩耗は
観測されなくなったものの、かえって感光体極表面の放
電生成物、用紙の成分等の付着物質が除去されずに高湿
下において、横方向への電位が保持できず、解像度不
良、いわゆる像流れが発生し、実用できないものもあっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、残留電位が低く、耐磨耗性を有し、
且つ高湿下での像流れがなく良好な解像度の画像を提供
できる電子写真感光体及びプロセスカートリッジを提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性支持体
上に感光層および保護層を形成してなる電子写真感光体
において、該保護層が導電性微粉末と結着樹脂とを含有
し、該結着樹脂が、架橋性樹脂モノマーとこの架橋性樹
脂モノマーと反応する反応基を有する樹脂とを架橋させ
た樹脂である電子写真感光体を提供する。

【０００７】前記架橋性樹脂モノマーとしては、例え
ば、メラミン誘導体が挙げられ、前記反応基としては、
ヒドロキシル基、カルボキシル基およびアミド基が挙げ
られる。

【０００８】また、本発明は上記電子写真感光体を含む
プロセスカートリッジを提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の電子写真感光体
の一例の概略構成図を示すものであって、図中、１１は
導電性支持体、１２は下引き層、１３は電荷発生層、１
４は電荷輸送層、１５は保護層である。

【００１０】本発明の電子写真感光体における導電性支
持体としては、電子写真感光体において使用されるもの
であれば、何如なるものでも使用することができる。例
えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼
等の金属類、およびアルミニウム、チタニウム、ニッケ
ル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、
酸化インジウム、ＩＴＯ等の薄膜を設けたプラスチック
フィルム等、或いは導電性付与剤を塗布または含浸させ
た紙およびプラスチックフィルム等が挙げられる。これ
らの導電性支持体は、ドラム状、シート状等、適宜の形
状のものとして使用されるが、これらに限定されるもの
ではない。更に、必要に応じて導電性支持体の表面は、
画質に影響のない範囲で各種の処理を行うことができ
る。例えば、表面の酸化処理や薬品処理、および着色処
理等、または、砂目立て等の乱反射処理を行うことがで
きる。

【００１１】導電性支持体の上には、所望に応じて下引
き層を形成してもよい。下引き層に用いられる材料とし
ては、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、ポリ
ビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セ
ルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエス
テル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビ
ニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢
酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリ
コーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒ
ド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物のほかに、ジル
コニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ
素等を含有する有機金属化合物等が挙げられる。これら
の有機金属化合物は、単独で或いは複数の化合物の混合
物または重縮合物として用いることができる。中でも、
ジルコニウム若しくはシリコンを含有する有機金属化合
物は、高い成膜性を有し、かつ残留電位が低く、環境に
よる電位変化が少なく、また、繰り返し使用による電位
の変化が少ないなど性能上優れたものである。

【００１２】ケイ素化合物の例としては、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
ス（２−メトキシエトキシシラン）、ビニルメチルジメ
トキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエ
チル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル
−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピル
トリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラ
ン等のシランカップリング剤が挙げられる。その他、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、Ｎ，Ｎ−ビス（β−ヒドロキシエチル）−γ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

【００１３】有機ジルコニウム化合物の例としては、ジ
ルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセト酢酸エチ
ル、ジルコニウムトリエタノールアミン、アセチルアセ
トネートジルコニウムブトキシド、アセト酢酸エチルジ
ルコニウムブトキシド、ジルコニウムアセテート、ジル
コニウムオキサレート、ジルコニウムラクテート、ジル
コニウムホスホネート、オクタン酸ジルコニウム、ナフ
テン酸ジルコニウム、ラウリン酸ジルコニウム、ステア
リン酸ジルコニウム、イソステアリン酸ジルコニウム、
メタクリレートジルコニウムブトキシド、ステアレート
ジルコニウムブトキシド、イソステアレートジルコニウ
ムブトキシド等が挙げられる。

【００１４】有機チタン化合物の例としては、テトライ
ソプロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルチタネー
ト、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘ
キシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポ
リチタンアセチルアセトネート、チタンオクチレングリ
コレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラ
クテート、チタンラクテートエチルエステル、チタント
リエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステア
レート等が挙げられる。

【００１５】有機アルミニウム化合物の例としては、ア
ルミニウムイソプロピレート、モノブトキシアルミニウ
ムジイソプロピレート、アルミニウムブチレート、ジエ
チルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレー
ト、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）等
が挙げられる。

【００１６】上記例示したジルコニウム、チタン、アル
ミニウムおよびケイ素を含有する有機金属化合物は、加
水分解縮合性を有する化合物であり、下引き層にこれら
の化合物を含有させる場合、塗膜を湿潤熱風加湿処理を
行うことにより、極めて、優れた電子写真特性が得られ
る。

【００１７】下引き層中には、干渉縞の防止或いは電気
特性の向上等の目的により、各種の有機または無機微粉
末を混合することができる。特に、酸化チタン、酸化亜
鉛、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、リトポン等の白色顔料、
アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の体質顔料
としての無機顔料、テフロン樹脂粒子、ベンゾグアナミ
ン樹脂粒子、スチレン樹脂粒子、ケイ素単結晶微粉末等
が有効である。

【００１８】添加微粉末は、粒径０．０１〜２μｍの範
囲のものが用いられる。粒径が２μｍよりも大きいと下
引き層の凹凸が激しくなり、また電気的に部分的な不均
一性が大きくなるため、画質欠陥を生じやすくなる。ま
た、粒径が０．０１μｍよりも小さいと十分な光散乱効
果が得られない。

【００１９】上記微粉末は必要に応じて添加されるが、
添加する場合には、その含有率は下引き層の固形分に対
して１０〜８０重量％であることが好ましく、３０〜７
０重量％であることがより好ましい。

【００２０】下引き層は、膜厚を厚くすることにより、
基材の凹凸の隠蔽性が高まるため、一般に膜厚を厚くす
ると画質欠陥は低減する方向にあるが、電気的な繰り返
し安定性も悪くなる。したがって、膜厚としては０．１
〜５μｍの範囲にあることが望ましい。

【００２１】下引き層塗布液の形成において、添加微粉
末は樹脂成分を溶解した溶液中に添加して分散処理を行
う。添加微粉末を樹脂中に分散させるには、ロールミ
ル、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サン
ドミル、コロイドミル、ペイントシェーカー等を用いる
ことができる。

【００２２】上記下引き層上に形成される感光層は、基
本的には単層構造であっても、電荷発生層と電荷輸送層
とに機能分離された積層構造であってもよい。積層構造
の場合、電荷発生層と電荷輸送層の積層順序はいずれが
上層であってもよい。

【００２３】電荷発生層は、電荷発生材料を真空蒸着に
より形成するか、有機溶剤および結着樹脂とともに分散
し塗布することにより形成される。

【００２４】電荷発生材料としては、非晶質セレン、結
晶性セレン、セレン−テルル合金、セレン−ヒ素合金、
その他のセレン化合物およびセレン合金、酸化亜鉛およ
び酸化チタン等の無機系光導電体、無金属フタロシアニ
ン、チタニルフタロシアニン、銅フタロシアニン、ジク
ロロ錫フタロシアニン等の錫フタロシアニン、およびク
ロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタ
ロシアニン等のガリウムフタロシアニン等の各種フタロ
シアニン顔料、スクエアリウム系、アントアントロン
系、ペリレン系、アゾ系、アントラキノン系、ピレン
系、ピリリウム塩、チアピリリウム塩等の各種有機顔料
および染料が用いられる。また、有機顔料の場合、一般
に数種の結晶型が知られているが、目的に応じた感度が
得られる顔料であるならば、いずれの結晶型のものでも
用いることができる。

【００２５】電荷発生材料の凝集防止、分散性向上、電
気特性の向上などの各種の目的でシランカップリング剤
や有機金属アルコキシドを用いることができる。これら
により電荷発生材料を予め表面処理した後、この電荷発
生材料を用いて分散液を調製してもよく、或いは塗布液
中にシランカップリング剤や有機金属アルコキシドを添
加してもよい。これらのシランカップリング剤や有機金
属アルコキシドも加水分解硬化反応を促進させるため
に、電荷発生層を塗布した後、湿潤熱風加湿処理を行う
ことが望ましい。

【００２６】電荷発生層における結着樹脂としては、ビ
スフェノールＡタイプ或いはビスフェノールＺタイプ等
のポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリ
ル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチ
レン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタ
ジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共
重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重
合体、シリコーン樹脂、シリコン−アルキド樹脂、フェ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキド樹
脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等が挙げられる。こ
れらの結着樹脂は、単独あるいは２種以上混合して用い
ることが可能である。

【００２７】電荷発生材料と結着樹脂との配合比（重量
比）は、１０：１〜１：１０の範囲が望ましい。また、
電荷発生層の厚みは一般には０．０１〜５μｍであり、
好ましくは０．０５〜２．０μｍである。

【００２８】電荷発生材料を樹脂中に分散させるのに、
ロールミル、ボールミル、振動ボールミル、アトライタ
ー、サンドミル、コロイドミル等を使用することができ
る。

【００２９】電荷輸送層に用いられる電荷輸送材料とし
ては、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘
導体、１，３，５−トリフェニル−ピラゾリン、１−
［ピリジル−（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチ
リル）−５−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリ
ン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、トリ
（ｐ−メチル）フェニルアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（３，４
−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、ジベン
ジルアニリン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ′
−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）
−［１，１−ビフェニル］−４，４′−ジアミン等の芳
香族第３級ジアミノ化合物、３−（４′−ジメチルアミ
ノフェニル）−５，６−ジ−（４′−メトキシフェニ
ル）−１，２，４−トリアジン等の１，２，４−トリア
ジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−
１，１−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、
２−フェニル−４−スチリル−キナゾリン等のキナゾリ
ン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシ
フェニル）−ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、ｐ
−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル
アニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、
Ｎ−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ
−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔
輸送物質、クロラニル、ブロモアニル、アントラキノン
等のキノン系化合物、テトラシアノキノジメタン系化合
物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，
５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレ
ノン化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物等
の電子輸送物質、あるいは以上に示した化合物からなる
基を主鎖または側鎖に有する重合体などが挙げられる。
これらの電荷輸送材料は、１種または２種以上を組み合
わせて使用できる。

【００３０】電荷輸送層に用いられる結着樹脂の例とし
ては、アクリル樹脂、ポリアリレート、ポリエステル樹
脂、ビスフェノールＡタイプあるいはビスフェノールＺ
タイプ等のポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、アク
リロニトリル スチレン共重合体、アクリロニトリル
ブタジエン共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニ
ルホルマール、ポリスルホン、ポリアクリルアミド、ポ
リアミド、塩素化ゴム等の絶縁性樹脂あるいはポリビニ
ルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニル
ピレン等の有機光導電性ポリマー等が挙げられる。

【００３１】電荷輸送層は、上に示した電荷輸送材料お
よび結着樹脂とを適当な溶媒に溶解させた溶液を塗布
し、乾燥することによって形成することができる。電荷
輸送層の形成に使用される溶媒としては、例えば、ベン
ゼン、トルエン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水素
系、アセトン、２−ブタノン等のケトン類、塩化メチレ
ン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族
炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレ
ングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖
状エーテル、あるいはこれらの混合溶剤などを用いるこ
とができる。

【００３２】電荷輸送材料と上記結着樹脂との配合比は
１０：１〜１：５が好ましい。また、電荷輸送層の膜厚
は一般に５〜５０μｍであり、好ましくは１０〜４０μ
ｍである。

【００３３】感光層が単層構造の場合には、上記電荷発
生材料および電荷輸送材料を結着樹脂に含有させればよ
い。

【００３４】本発明の電子写真感光体においては、電子
写真装置中で発生するオゾンや酸化性ガス、あるいは
光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層中
に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加
することができる。例えば、酸化防止剤としてはヒンダ
ードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジ
アミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロク
ロマン、スピロインダノンおよびそれらの誘導体、有機
硫黄化合物、有機燐化合物等が挙げられる。

【００３５】光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、
ベンゾトリアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチ
ルピペリジン等の誘導体が挙げられる。

【００３６】また、感度の向上、残留電位の低減、繰り
返し使用時の疲労低減などを目的として、感光層に少な
くとも１種の電子受容性物質を含有させることができ
る。本発明の感光体に使用可能な電子受容性物質として
は、例えば無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロム無水
マレイン酸、無水フタル酸、テトラブロム無水フタル
酸、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタ
ン、ｏ−ジニトロベンゼン、ｍ−ジニトロベンゼン、ク
ロラニル、ジニトロアントラキノン、トリニトロフルオ
レノン、ピクリン酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ
安息香酸、フタル酸などを挙げることができる。これら
のうち、フルオレノン系、キノン系や、Ｃｌ、ＣＮ、Ｎ
Ｏ₂ 等の電子吸引性置換基を有するベンゼン誘導体が特
に好ましい。

【００３７】感光層の塗布には、浸漬塗布法、スプレー
塗布法、ビード塗布法、ブレード塗布法、ローラー塗布
法等の塗布法を用いることができる。

【００３８】乾燥は加湿処理方法を用いない場合には、
室温での指触乾燥の後に加熱乾燥するのが好ましい。加
熱乾燥は、３０℃〜２００℃の温度で５分〜２時間の範
囲の時間で行うことが望ましい。

【００３９】本発明では、感光層の上には保護層が設け
られる。保護層は、導電性微粉末と結着樹脂とで構成さ
れる。結着樹脂は、ヒドロキシル基、カルボキシル基あ
るいはアミド基等の反応基を有する樹脂と、これら反応
基と反応する架橋性樹脂モノマーとを架橋させた樹脂で
ある。

【００４０】架橋性樹脂モノマーとしては、メラミン誘
導体、ポリイソシアネート等が挙げられる。

【００４１】メラミン誘導体としては下記一般式(1)で
示される化合物が好ましい。

【００４２】

【化１】

【００４３】式中、Ｒ¹はメチル基、エチル基、または
ブチル基を表し、Ｒ²は水素、アセトニル基、またはヒ
ドロキシメチル基を表す。

【００４４】ヒドロキシル基を有する樹脂としては、１
例としては２−ヒドロキシルエチルメタクリレートから
合成される樹脂を例示できる。２−ヒドロキシルエチル
メタクリレートと共重合可能な単量体成分としては、塩
化ビニル、酢酸ビニル、スチレン、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル等が使用できるが、好ましく
は、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルで
ある。例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリ
ル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸ｔ
−ブチル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリ
ル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル
酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル
酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタク
リル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル等が例示でき
る。これらの中では、例えば、メタクリル酸メチルと２
−ヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体はＴｇ
が１０５℃と高く、十分に硬い保護層を形成するが、よ
り靱性を付与し、下層との接着性を長期間にわたって維
持させるために、さらにメタクリル酸ブチル等を共重合
させたＴｇの低い３元共重合体が好ましく使用される。
これら重合体或いは共重合体の重量平均分子量は１万〜
１０万の範囲が好ましい。好ましく使用される共重合体
の具体例としては、スチレン−メチルメタクリル酸−２
−ヒドロキシルエチルメタクリレート３元共重合体をあ
げることができる。その共重合比の好ましい範囲は、４
７：４４：９〜１０：９：８１であり、一例として、３
８：３５：２７の共重合比を有するものを挙げることが
できる。

【００４５】また、別の例として、下記に示されるよう
なブチラール樹脂も好ましく用いることができる。

【００４６】

【化２】

【００４７】カルボキシル基を有する樹脂としては、ポ
リエステル、ポリアミド、アクリルポリオール、ポリエ
ーテル、フッ素ポリオール等が挙げられる。

【００４８】アミド基を有する樹脂としては、ポリアミ
ド、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン、共重合ナイロン、
ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０等が挙げら
れる。

【００４９】また、導電性微粉末としては、金属酸化物
微粉末を挙げることができる。金属酸化物微粉末として
は、酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化チタン、
酸化ビスマス、酸化インジウム、それらの混合物および
複合酸化物等が挙げられる。

【００５０】これら金属酸化物微粉末は、１０⁶ 〜１．
５×１０⁸ Ω・ｃｍの範囲の導電率を有するものであっ
て、粒径０．０１〜０．３μｍの範囲のものが好ましく
使用される。

【００５１】また、導電性微粉末の配合量は、結着樹脂
１００重量部に対して１０〜２００重量部の範囲が好ま
しい。導電性微粉末の配合量が、結着樹脂１００重量部
に対して１０重量部よりも少なくなると、低温低湿条件
下において残留電位が上昇し、低濃度画像になり、２０
０重量部よりも多くなると、高温高湿環境下において、
白ぬけや像にじみが発生する。一般には２０〜１６０重
量部前後が前記したような問題もなく、初期の電気的、
画質的に問題もなく安定して使用可能である。この範囲
で導電性微粉末の配合量を調整することにより、その一
定サイクルあたりの摩耗量を調整することが可能でる。

【００５２】電子写真感光体としては、摩耗量は限りな
く無いほうが望ましいが、摩耗量は限りなく０に近い場
合はかえって感光体表面の汚染が除去されず、像流れ等
の２次障害が出やすい。ここでの感光体表面の汚染と
は、紙粉、放電生成物、トナー成分等を言う。従ってあ
る程度の摩耗の進行を設計上意図した保護層を設計する
必要がある。

【００５３】保護層には必要に応じて電荷輸送材料を添
加してもよい。

【００５４】保護層は、具体的には次のようにして形成
することができる。先ず、前記反応基を有する樹脂に導
電性微粉末を添加してボールミル等の方法により分散さ
せた分散液に、塗布前に樹脂の反応基と当量の架橋性樹
脂モノマーを投入する。得られた塗布液を感光層上に、
例えば、浸漬塗布、スプレー塗布等によって塗布した
後、加熱乾燥して、樹脂とモノマーとを架橋させればよ
く、それによって、結着樹脂中に導電性微粉末が分散し
た保護層が形成される。

【００５５】保護層の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲
が好ましい。膜厚が０．１μｍよりも薄い場合には、耐
傷耐摩耗層としての機能に乏しくなり、また膜面も荒れ
たものになる。また、１０μｍよりも厚くなると、塗膜
にだれが発生し、均一に塗布することができなくなる。
上記の保護層は、下地感光体表面よりは耐磨耗性に優れ
たものであるが、一定サイクルの範囲で一定の摩耗量が
設計されているため、この保護層を設けた本発明の電子
写真感光体は、高湿下にて多数の画像を採取しても、画
像にじみの発生を抑制し、かつ、低湿下においても残留
電位が上昇しないものとなる。

【００５６】上記保護層を設けた電子写真感光体はレー
ザー・プリンター、ＬＥＤプリンター、ＣＲＴプリンタ
ー等の各種プリンター、複写機、ＦＡＸ、デジタル複合
機、フルカラー複写機等のデジタル式電子写真装置の
他、プロセスカートリッジにも使用することができる。

【００５７】図２は本発明の電子写真感光体を使用でき
る電子写真装置の一例の概略構成図である。電子写真感
光体２１として、上記した保護層を有するものが使用さ
れ、その周囲に、接触帯電器２２、露光装置２３、現像
器２４、転写装置２５、クリーニング装置２６および除
電器２７が配設されている。除電器２７は設けなくても
構わない。電子写真感光体２１は、矢印方向に回転し
て、接触帯電器２２により一様に帯電された後、露光装
置２３によって像露光され、形成された静電潜像は、次
いで現像器２４でトナーによって顕像化される。次い
で、コロナ帯電器等の転写装置２５により転写紙２８に
転写され、定着装置２９によってトナー像が定着され
る。電子写真感光体２１の表面に残留するトナーは、ブ
レードクリーナー等を備えたクリーニング装置２６によ
ってクリーニングされ、除電器２７により除電される。
除電された後の電子写真感光体は、再び次のサイクルに
おいて接触帯電器２２によって一様帯電され、上記した
ように画像形成が行われる。本発明において、接触帯電
器による帯電は、感光体に当接する筒状帯電部材、いわ
ゆる帯電ロールを用いて行ってもよく、その場合、残留
電位上昇の抑制効果が特に高い点で好ましい。帯電ロー
ルとしては、表面に導電性微粒子を分散させた弾性ゴム
材料によって形成された表面層を有するものが好ましく
使用される。

【００５８】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。なお「部」は全て「重量部」を意味する。実施例１ ４部のポリビニルブチラール樹脂（商品名エスレックＢ
Ｍ−Ｓ、積水化学社製）を溶解したｎ−ブチルアルコー
ル１７０部、有機ジルコニウム化合物（アセチルアセト
ンジルコニウムブチレート）３０部および有機シラン化
合物の混合物（γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン）３部を混合し撹拌し、下引き層形成用の塗布液を得
た。この塗布液を、ホーニング処理により粗面化された
直径３０ｍｍのＥＤ管アルミニウム支持体の上に塗布
し、室温で５分間風乾を行った後、５０℃で１０分間の
支持体を加熱し、５０℃、８５％ＲＨ（露点４７℃）の
恒温恒湿槽中に入れ、２０分間加湿硬化促進処理を行っ
た後、熱風乾燥機に入れて１７０℃で１０分間乾燥を行
った。

【００５９】電荷発生材料として、クロロガリウムフタ
ロシアニン１５部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
（商品名ＶＭＣＨ、日本ユニカー社製）１０部、ｎ−ブ
チルアルコール３００部からなる混合物をサンドミルに
て４時間分散した。得られた分散液を、上記下引き層上
に浸漬塗布し、乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層
を形成した。

【００６０】次に、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−
ビス（３−メチルフェニル）−［１，１′−ビフェニ
ル］−４，４′−ジアミン４部とビスフェノールＺポリ
カーボネート樹脂（分子量４０，０００）６部とをクロ
ルベンゼン８０部を加えて溶解した。得られた溶液を用
いて、塗布乾燥することにより、膜厚２０μｍの電荷輸
送層を形成した。

【００６１】次に、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブ
チルおよび２−ヒドロキシルエチルメタクリレートの３
つの単量体成分の組成比が３８：３５：２７であり、数
平均分子量Ｍｎ＝１１，０００、重量平均分子量Ｍｗ＝
３４，０００であるヒドロキシル官能基を有するアクリ
ル共重合体を含む樹脂固形分が４８％の樹脂ベース４３
部に、酸化錫微粉末（商品名Ｓ−１、三菱マテリアル社
製）（粒径１．３μｍ以下約９０％、０．１５μｍ以下
約３０％、０．１５〜０．２５μｍ約３０％の粒度分布
を有する）３２部を加えた。この混合物に希釈剤として
ｎ−ブタノール３０部を加え、直径１５ｍｍおよび直径
１３ｍｍのステンレス鋼製球形メディア５００部と共
に、直径約９０ｍｍ、高さ９０ｍｍのステンレス鋼製ボ
ールミルポットに入れ、１２０ｒｐｍにて２０時間分散
処理を行って混合した。その後、フィルターを通して、
この酸化錫微粉末を分散した樹脂を取りだし、前記した
希釈剤のｎ−ブタノール１４３部をさらに追加して混合
した。さらにこれに９部のメチル化メラミン（商品名サ
イメル３０３、三井サイテック(株)社製）を硬化用架橋
剤（架橋性樹脂モノマー）として加えた。酸化錫微粉末
の配合割合は、結着樹脂１００部に対して５５部であっ
た。

【００６２】得られた塗布液を電荷輸送層の上にリング
塗布器により塗布して、膜厚約３μｍの保護層を形成し
た。その後、この形成された塗布層を１４０℃で４時間
加熱し樹脂とメチル化メラミンとを架橋させて硬化、乾
燥させ、保護層を有する電子写真感光体を得た。

【００６３】この電子写真感光体を、接触帯電ローラ方
式を採用するプリンター（商品名Ｌａｓｅｒ Ｐｒｅｓ
ｓ ４１６１II、富士ゼロックス社製）に装着し、低温
低湿下において、連続して約１００００枚の複写操作を
行ったが、この間画質に関わる問題は発生しなかった。
この時の感光体の残留電位を測定したところ、約−３０
Ｖであり、実用可能なレベルであった。１００００枚複
写物を採取に至るまで、３回感光体表面を観察したが、
表面は極めて清浄な状態であった。なお、この電子写真
感光体について、明減衰性能を測定したところ、約−５
００Ｖに帯電した感光体に波長７８０ｎｍの光を１０ｍ
Ｊ／ｍ²露光した場合には、低温低湿下（１０℃、１５
％ＲＨ）において、電位が約−４０Ｖに減衰した。つい
で高温高湿（２８℃、８５％ＲＨ）において、約１００
００枚の複写物を採取したが、この間、像濃度の低下等
の問題の発生もなく、また感光体表面も極めて清浄であ
った。次に摩耗量を測定した。測定には、渦電流方式膜
厚計HELMUT FISCHER GMBH 社製、フィッシャースコープ
（FISCHERSCOPE）Ｅ１００型を用い、プリント採取の前
後の摩耗量を測定した。プリント枚数を、さらに１００
０００枚まで追加したところ、１０００サイクル当たり
１４ｎｍの摩耗量が観測された。これは、保護層の存在
しない場合に比べ、約１／５倍の磨耗性を示している。比較例１ 実施例１と同様にして下引き層、電荷発生層および電荷
輸送層を形成した。次に全て実施例１と同様にして、酸
化錫微粉末を分散した導電粉分散保護層形成用の塗布液
を得た。硬化剤としてヘキサメチレンジイソシアネート
を樹脂ベースのヒドロキシル基の当量となるように加
え、これを実施例１同様リング塗布装置により、約４μ
ｍの膜厚に塗布、１４０℃にて４時間硬化、乾燥して、
保護層を形成した。

【００６４】得られた電子写真感光体をプリンター（商
品名Ｌａｓｅｒ Ｐｒｅｓｓ ４１６１II、富士ゼロック
ス社製）に装着し、低温低湿下、２５００枚連続複写操
作を行ったところ、２４００枚位から像濃度の若干の低
下が認められ、この時、現像位置での感光体電位を測定
したところ、約−２２０Ｖに達していた。このことか
ら、像濃度の低下は、残留電位の上昇によるものと考え
られる。また、この感光体を高温高湿下で、プリントを
採取したところ、若干の像ボケ、像流れが認められた。
なお、この電子写真感光体について、明減衰特性を調査
したところ、約−５００Ｖに帯電した感光体に波長７８
０ｎｍの光を１０ｍＪ／ｍ²の露光をした場合には、低
温低湿下において、電位が約−１５０Ｖしか減衰しなか
った。次に実施例１と同様膜厚変化を測定したところ、
１０００００枚のプリント採取で、１０００サイクル当
たり６ｎｍの摩耗量が認められた。実施例２ 実施例１と同様にして下引き層、電荷発生層及び電荷輸
送層を形成した。次に酸化錫微粉末（商品名Ｓ−１、三
菱マテリアル社製）（粒径１．３μｍ以下約９０％、
０．１５μｍ以下約３０％、０．１５〜０．２５μｍ約
３０％の粒度分布を有する）２７部を加えた以外は全て
実施例１と同様に作成した。酸化錫微粉末の配合割合
は、結着樹脂１００部に対して３５部であった。

【００６５】得られた塗布液を、電荷輸送層の上に実施
例１におけると同様の方法でリング塗布し、膜厚約３μ
ｍの保護層を形成した。その後、この形成された塗布層
を１４０℃で４時間架橋反応を行って硬化、乾燥させ、
保護層を有する電子写真感光体を得た。

【００６６】この電子写真感光体を、実施例１における
と同様のプリンターに装着し、低温低湿下において、連
続して約１００００枚の複写操作を行ったが、この間画
質に関わる問題は発生しなかった。この時の感光体の残
留電位を測定したところ、約−６０Ｖであり、実用可能
なレベルであった。１００００枚複写物を採取に至るま
で、３回感光体表面を観察したが、表面は極めて清浄な
状態であった。なお、この電子写真感光体について、明
減衰性能を測定したところ、約−５００Ｖに帯電した感
光体に波長７８０ｎｍの光を１０ｍＪ／ｍ²の露光をし
た場合には、低温低湿下（１０℃、１５％ＲＨ）におい
て、電位が約−５５Ｖに減衰した。引き続き低温低湿に
おいて、約１００００枚の複写物を採取したが、この
間、像濃度の低下等の問題の発生もなく、また感光体表
面も極めて清浄であった。次に実施例１の場合と同様に
して摩耗量を測定した。プリント枚数を、さらに１００
０００枚まで追加したところ、１０００サイクル当たり
１２ｎｍの摩耗量が観測された。これは、保護層の存在
しない場合に比べ、約１／６倍の磨耗性を示している。比較例２ 実施例１と同様にして下引き層、電荷発生層および電荷
輸送層を形成した。次に全て実施例２と同様にして、酸
化錫微粉末を分散した導電粉分散保護層形成用の塗布液
を得た。導電粉含有量は３５重量％となる。硬化剤とし
てヘキサメチレンジイソシアネートを樹脂ベースのヒド
ロキシル基の当量となるように加え、これを実施例１同
様リング塗布装置により、約４μｍの膜厚に塗布、１４
０℃にて４時間硬化、乾燥して、保護層を形成した。

【００６７】得られた電子写真感光体をプリンター（Ｌ
ａｓｅｒ Ｐｒｅｓｓ ４１６１ＩＩ、富士ゼロックス社
製）に装着し、低温低湿下、２５００枚連続複写操作を
行ったところ、２４００枚位から像濃度の若干の低下が
認められ、この時、現像位置での感光体電位を測定した
ところ、約−１７０Ｖに達していた。したがって、像濃
度の低下は、残留電位の上昇によるものと考えられる。
また、この感光体を高温高湿下で、プリントを採取した
ところ、若干の像ボケ、像流れが認められた。なお、こ
の電子写真感光体について、明減衰特性を調査したとこ
ろ、約−５００Ｖに帯電した感光体に波長７８０ｎｍの
光を１０ｍＪ／ｍ²の露光をした場合には、低温低湿下
において、電位が約−１７０Ｖに減衰した。次に実施例
１と同様膜厚変化を測定したところ、１０００００枚の
プリント採取で、１０００サイクル当たり９ｎｍの摩耗
量が認められた。

【００６８】これらの結果を以下の表にまとめる。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【発明の効果】本発明の電子写真感光体は、保護層の結
着樹脂として、架橋性樹脂モノマーとこの架橋性樹脂モ
ノマーと反応する反応基を有する樹脂とを架橋させた樹
脂を使用することにより、像ボケ、像流れのない、優れ
た画質の画像を、長期にわたって得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電子写真感光体の模式的断面図であ
る。

【図２】 本発明の画像形成方法に使用する電子写真装
置の概略構成図である。

【符号の説明】

１１ 導電性支持体 １３ 電荷発生層 １４ 電荷輸送層 １５ 保護層 ２１ 電子写真感光体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性支持体上に感光層および保護層を
   形成してなる電子写真感光体において、該保護層が導電
   性微粉末と結着樹脂とを含有し、該結着樹脂が、架橋性
   樹脂モノマーとこの架橋性樹脂モノマーと反応する反応
   基を有する樹脂とを架橋させた樹脂である電子写真感光
   体。
2. 【請求項２】 前記架橋性樹脂モノマーがメラミン誘導
   体であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光
   体。
3. 【請求項３】 前記反応基がヒドロキシル基、カルボキ
   シル基およびアミド基の少なくとも１種である請求項１
   又は２記載の電子写真感光体。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項記載の電
   子写真感光体を含むプロセスカートリッジ。