JP2001154394A - 電子写真感光体、それを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返し使用による電位安定性が良好で、全
環境下で鮮明な複写画像を与え、耐傷性が良く繰り返し
使用による減耗が少なく表面層の剥離が生じない耐久性
に優れた電子写真感光体を提供すること。又該感光体を
搭載したプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供
すること。 【解決手段】 導電性基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下記一般
式（１）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも１
種、又はその加水分解縮合物を含有する表面層塗布液を
塗布、硬化反応させて形成されるものであり、かつ前記
導電性基体の肉厚が５ｍｍ以下であることを特徴とする
電子写真感光体。 【化１】 式中、Ｒ₁は式中のケイ素原子に炭素が直接結合した形
の有機基を表し、Ｘ₁は水酸基又は加水分解性基を表
し、ｎは０〜３の整数を表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静電潜像を形成させ
るための電子写真感光体に関し、特に導電性基体上に有
機ケイ素化合物を含有する表面層塗布液を塗布、硬化反
応させて形成した皮膜を有する電子写真感光体の技術に
関する。又それを用いた画像形成装置及びプロセスカー
トリッジに関する技術である。

【０００２】

【従来の技術】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、シリコン等の無機光導
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、広く用いられてきた。しかし、これらは感度、熱安
定性、耐湿性、耐久性等において必ずしも満足し得るも
のではなく、又一部の無機感光体では感光体中に人体に
有害な物質を含むため、廃棄に際しての問題がある。

【０００３】これら無機感光体の持つ欠点を克服する目
的で様々な有機光導電性化合物を主成分とする感光層を
有する有機感光体の研究・開発が近年盛んに行われてい
る。特に電荷発生機能と電荷輸送機能とを異なる物質に
それぞれ分担させた機能分離型の感光体は、それぞれの
材料を広い範囲から選択することができ、任意の性能を
有する感光体を比較的容易に作製し得ることから多くの
研究がなされており、一部実用に供されているものがあ
る。

【０００４】このような有機感光体は、コロナ帯電、ト
ナー現像、紙への転写及びクリーニング処理等の電気
的、機械的外力が加えられるため、感光体の内部及び表
面において様々な性能の劣化現象が現れる。

【０００５】具体的には帯電極で発生するオゾン、窒素
酸化物（ＮＯｘ）等の放電生成物や露光時の紫外線等に
より画像ボケや帯電電位、感度の低下、残留電位の上昇
といった電位特性の変化、又現像、クリーニング時の摩
擦による減耗や傷の発生、転写紙からの紙粉やトナーの
付着（フィルミング）といったものから画像品質低下が
生じ、それらに対する耐久性が要求される。

【０００６】上述のような問題に対する技術的対策の一
つとして、感光体の表面に表面保護層を設けて機械的耐
久性を向上させ、感光体の減耗を抑制し、かつ傷の発生
や紙粉、トナーの付着を抑えることが検討されている。
例えば感光体表面層に硬化性シロキサン樹脂層を保護層
として設けることが特開昭６１−７２２５６号、同６１
−５１１５５号、特開平１−２１７３６４号、同１−２
００３６６号、同３−１２９３６０号、同３−１５５５
５８号、同３−１３９６５５号、同５−４０３５９号等
で提案されている。

【０００７】しかしながら、従来の製造方法ではせっか
く高硬度の硬化性シロキサン樹脂層を設けてもシロキサ
ン樹脂層と下層感光層のガラス転移点（Ｔｇ）が違って
いるために、冷却速度が遅いと膜どうしの絡み合いが無
くなり表面層と下層の感光層等との接着性が悪く、現
像、クリーニング時の摩擦によるストレスによって表面
層が下層感光層から剥離してしまう問題が生じていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、その目的は繰り返し使用による
電位安定性が良好で、全環境下で鮮明な複写画像を与
え、耐傷性が良く繰り返し使用による減耗が少なく表面
層の剥離が生じない耐久性に優れた電子写真感光体を提
供することにある。又該感光体を搭載したプロセスカー
トリッジ及び画像形成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】本発明の上記目的は、下
記構成により達成された。

【００１０】１．導電性基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下記一
般式（１）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも１
種、又はその加水分解縮合物を含有する表面層塗布液を
塗布、硬化反応させて形成されるものであり、かつ前記
導電性基体の肉厚が５ｍｍ以下であることを特徴とする
電子写真感光体。

【００１１】

【化３】

【００１２】式中、Ｒ₁は式中のケイ素原子に炭素が直
接結合した形の有機基を表し、Ｘ₁は水酸基又は加水分
解性基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。

【００１３】２．前記表面層塗布液が下記一般式（２）
で表される電荷輸送性を有する構造単位を含む化合物を
含有することを特徴とする１記載の電子写真感光体。

【００１４】

【化４】

【００１５】式中、Ａは電荷輸送性能を有する構造単位
を含む１価又は多価の基を表し、ｍは１〜４の整数を表
す。

【００１６】３．１又は２記載の電子写真感光体を有
し、少なくとも帯電・像露光・現像・転写・クリーニン
グの工程を経て画像形成しうることを特徴とする画像形
成装置。

【００１７】４．電子写真感光体を用いて少なくとも帯
電・像露光・現像・転写・クリーニングの工程を経て画
像形成を行うのに使用するプロセスカートリッジにおい
て、１又は２記載の電子写真感光体と共に帯電器・像露
光器・現像器・転写器・クリーニング器の少なくとも一
つを組み合わせて構成されたことを特徴とするプロセス
カートリッジ。

【００１８】本発明者らは鋭意検討の結果、有機ケイ素
化合物やコロイダルシリカと結合して樹脂層を形成する
ことができる電荷輸送性を有する構造単位を含む化合物
を感光体の表面層に加えるにより、電位特性の変化を抑
制でき（帯電性・感度・残留電位に問題がなく、繰り返
し使用による電位安定性が良好）、又画像品質低下を改
善する（全環境下で鮮明な複写画像が得られ、耐傷、耐
フィルミング性が良く繰り返し使用による減耗が少な
い）という効果が得られ、しかも導電性基体上の肉厚を
５ｍｍ以下にすることで表面層がその下の感光層から剥
離しないという感光体が得られること見出し本発明に至
ったものである。

【００１９】以下、本発明の詳細について説明する。一
般式（１）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも１
種（特にｎ≦２）、又はその加水分解縮合物を加熱硬化
反応させて得られる塗膜はシロキサン樹脂を形成する。
その中でもｎが０又は１の架橋構造を有するシロキサン
樹脂が好ましい。このような樹脂は一般式（１）で表さ
れるシロキサン結合を有するモノマー、そのモノマーか
ら得られるオリゴマー、ポリマーに触媒や架橋剤を加え
て新たな化学結合を形成させ３次元網目構造を形成した
ものである。更にこの架橋構造を有するシロキサン樹脂
中にはコロイダルシリカを縮合反応により含有させるこ
ともできる。

【００２０】本発明において、シロキサン樹脂を主成分
とする表面層と接触している下層の感光層のガラス転移
点（Ｔｇ）は、シロキサン樹脂を主成分とする表面層の
バインダーが１５０℃以上であるのに対し５０〜７０℃
程度と大きく異なっている。

【００２１】本発明の感光体は、この感光層上にシロキ
サン樹脂主成分の表面層塗布液を塗布した後に、８０〜
１６０℃程度で約１０分〜５時間程度硬化反応を行う。
この温度は表面層のＴｇ以下、下層感光層のＴｇ以上と
なっており、通常熱収縮はＴｇ以上では大きくＴｇ以下
では小さいことから、恒温槽から取り出してゆっくり冷
却を行うと、Ｔｇ以上になっている下層感光層は熱収縮
が起こり表面層は熱収縮が起らないために下層感光層と
の間に応力が溜まって接着性が大幅に低下する。本発明
者らはこの表面層とその下の感光層の熱収縮率の差を小
さくする方法を検討した結果、緩慢な冷却条件に比べて
急速冷却の場合、接着性が大幅に向上することが判明し
た。その具体的手段として導電性基体を可能な限り薄く
することが最良な策であるとの判断から、この基体の肉
厚を５ｍｍ以下にすることを必要条件とした。

【００２２】本発明の感光体は、導電性基体上に感光層
を有し、該感光層が表面層であっても表面保護層を設け
てもよい。この導電性基体の熱容量はその肉厚によって
異なり、厚いほど熱容量が大きく冷却に時間がかかる。
そこで本発明では、この基体の肉厚を５ｍｍ以下にする
ことで冷却速度を低下させずに冷却することが可能とな
り、接着性の低下を防ぐことに成功した。

【００２３】一般式（１）で表される有機ケイ素化合物
において、Ｒ₁で示されるケイ素に炭素が直接結合した
形の有機基としてはメチル、エチル、プロピル、ブチル
等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェ
ニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル等の含エポ
キシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロ
キシプロピルの含（メタ）アクリロイル基、γ−ヒドロ
キシプロピル、２，３−ジヒドロキシプロピルオキシプ
ロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル
基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−
アミノプロピル、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノ
プロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、１，
１，１−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシ
ル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、そ
の他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げることができ
る。又Ｘ₁の加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ
等のアルコキシ基、ハロゲン原子、アシルオキシ基が挙
げられる。特には炭素数６以下のアルコキシ基が好まし
い。

【００２４】架橋構造を有するシロキサン樹脂の原料と
して用いられる前記有機ケイ素化合物は一般にはケイ素
原子に結合している加水分解性基の数（４−ｎ）のｎが
３のとき、有機ケイ素化合物の高分子化反応は抑制され
る。ｎが０〜２のときは高分子化反応が起こりやすく、
特に１或いは０では高度に架橋反応を進めることが可能
である。従って、これらをコントロールすることによ
り、得られる表面塗布液の保存性や塗布膜の硬度等を制
御することができる。

【００２５】本発明においては、一般式（１）で表され
る有機ケイ素化合物としては、単独で１種、又は２種以
上の有機ケイ素化合物を組み合わせて使用しても良い。
シロキサン樹脂は上記有機ケイ素化合物を酸性条件下か
ら塩基性条件下で加水分解してオリゴマー化した加水分
解縮合物として用いても良い。

【００２６】上記有機ケイ素化合物又はその加水分解縮
合物にはコロイダルシリカを加えても良い。コロイダル
シリカの添加は上記有機ケイ素化合物の加水分解縮合時
でも良く、その後で加えても良い。添加量は、シロキサ
ン樹脂層を形成する有機ケイ素化合物の固形分１００質
量部に対し、１〜３０質量部が好ましい。

【００２７】表面層（シロキサン樹脂層）には、上記有
機ケイ素化合物やコロイダルシリカと結合して樹脂層を
形成することができる電荷輸送性を有する構造単位を含
む化合物を添加することができる。本発明で用いられる
電荷輸送性を有する構造単位を含む化合物の添加は有機
ケイ素化合物の加水分解縮合時でも良く、その後で加え
ても良い。又、本発明で用いられる電荷輸送性を有する
構造単位を含む化合物の添加量は、有機ケイ素化合物や
コロイダルシリカと結合して形成される樹脂層の固形分
１００質量部に対し、１０〜２００質量部が好ましい。

【００２８】上記有機ケイ素化合物と結合して樹脂層を
形成することができる電荷輸送性を有する構造単位を含
む化合物には、特に下記一般式（２）で表される水酸基
を有する電荷輸送性化合物が好ましいが、これに限定さ
れるものではない。

【００２９】

【化５】

【００３０】式中、Ａは電荷輸送性能を有する構造単位
を含む１価又は多価の基を表す。ｍは１〜４の整数を表
す。

【００３１】式中、Ａで表される電荷輸送性能を有する
構造単位とは単独で電子或いは正孔のドリフト移動度を
有する性質を示す構造のものであって、一般的に電荷輸
送物質として用いられる化合物を示す。例えば正孔輸送
型としてはオキサゾール、オキサジアゾール、チアゾー
ル、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、イミ
ダゾリン、ビスイミダゾリジン、スチリル、ヒドラゾ
ン、ベンジジン、ピラゾリン、トリアリールアミン、オ
キサゾロン、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、
キナゾリン、ベンゾフラン、アクリジン、フェナジン等
の構造単位を含む化合物及びこれらの誘導体が挙げられ
る。一方、電子輸送型としては無水コハク酸、無水マレ
イン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水メリ
ット酸、テトタシアノエチレン、テトタシアノキノジメ
タン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、トリニトロ
ベンゼン、テトラニトロベンゼン、ニトロベンゾニトリ
ル、ピクリルクロライド、キノンクロルイミド、クロラ
ニル、ブロマニル、ベンゾキノン、ナフトキノン、ジフ
ェノキノン、トロポキノン、アントラキノン、１−クロ
ロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、４−ニト
ロベンゾフェノン、４、４′−ジニトロベンゾフェノ
ン、４−ニトロベンザルマロンジニトリル、α−シアノ
−β−（ｐ−シアノフェニル）−２−（ｐ−クロロフェ
ニル）エチレン、２，７−ジニトロフルオレノン、２，
４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テ
トラニトロフルオレノン、９−フルオロニリデンジシア
ノメチレンマロニトリル、ポリニトロ−９−フルオロニ
リデンジシアノメチレンマロニトリル、ピクリン酸、ｏ
−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、３，５−ジニ
トロ安息香酸、パーフルオロ安息香酸、５−ニトロサリ
チル酸、３，５−ジニトロサリチル酸、フタル酸、メリ
ット酸等の構造単位を含む化合物及びこれらの誘導体が
挙げられるが、これらの構造に限定されるものではな
い。

【００３２】又本発明の電荷輸送性能を有する構造単位
の別の定義としては、通常のＴｉｍｅ−Ｏｆ−Ｆｌｉｇ
ｈｔ法等の電荷輸送性能を検知できる公知の方法にて、
電荷輸送に起因する検出電流が得られるものとして表現
することもできる。

【００３３】次に上記有機ケイ素化合物やコロイダルシ
リカと結合して樹脂層を形成することができる電荷輸送
性を有する構造単位を含む化合物の具体例を挙げるが、
本発明の上記化合物はこれに限定されるものではない。

【００３４】

【化６】

【００３５】

【化７】

【００３６】

【化８】

【００３７】

【化９】

【００３８】

【化１０】

【００３９】又シロキサン樹脂にはヒンダートフェノー
ル、ヒンダートアミン、チオエーテル又はホスファイト
部分構造を持つ酸化防止剤を添加することができ、電位
・画質の向上に効果的である。酸化防止剤としては以下
のような化合物、例えば「イルガノックス１０７６」、
「イルガノックス１０１０」、「イルガノックス１０９
８」、「イルガノックス２４５」、「イルガノックス１
３３０」、「イルガノックス３１１４」、「イルガノッ
クス１０７６」「３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシビフェニル」以上ヒンダートフェノール系、「サノ
ールＬＳ２６２６」、「サノールＬＳ７６５」、「サノ
ールＬＳ７７０」、「サノールＬＳ７４４」、「チヌビ
ン１４４」、「チヌビン６２２ＬＤ」、「マークＬＡ５
７」、「マークＬＡ６７」、「マークＬＡ６２」、「マ
ークＬＡ６８」、「マークＬＡ６３」以上ヒンダートア
ミン系、「スミライザーＴＰＳ」、「スミライザーＴＰ
−Ｄ」以上チオエーテル系、「マーク２１１２」、「マ
ークＰＥＰ−８」、「マークＰＥＰ−２４Ｇ」、「マー
クＰＥＰ−３６」、「マーク３２９Ｋ」、「マークＨＰ
−１０」以上ホスファイト系が挙げられ、特にヒンダー
トフェノール、ヒンダートアミン系酸化防止剤が好まし
い。

【００４０】酸化防止剤の添加量としてはシロキサン樹
脂層組成物の総質量１００部に対し、０．１〜１０質量
部を用いることが好ましい。

【００４１】又本発明には反応性シリコンオイルを添加
しても構わない。この反応性シリコンオイルは分子内に
反応性を持つ有機基を含有したシリコンオイルを示し、
その多くは反応性基を有するポリシロキサンである。ポ
リシロキサンは２官能のアルコキシシランの縮合反応に
より得られるが、ここで言う反応性基とはポリシロキサ
ン主鎖形成に関与する２官能のアルコキシシランとは異
なり、下記一般式（３）に示すようなシリコンオイルの
側鎖或いは末端に位置する反応性基である。

【００４２】

【化１１】

【００４３】式中、Ｒ₁〜Ｒ₈は炭素数１〜１０のアルキ
ル基、アリール基、又は−Ｒｙ−Ｂを表し、Ｒ₁〜Ｒ₈は
各々同一であっても異なっても良い。但し、Ｒｙは炭素
数１〜４のアルキレン基を表し、Ｂは水酸基、カルビノ
ール基、アミノ基、エポキシ基等の反応性基を表す。ｎ
は１０〜２００の整数を表す。

【００４４】反応性シリコンオイルの添加量は樹脂層を
形成する有機ケイ素化合物の固形分１００質量部に対し
０．１〜２０質量部が好ましい。

【００４５】又シロキサン樹脂には架橋反応を促進する
触媒として有機カルボン酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン
酸、炭酸及びチオシアン酸の各アルカリ金属塩、有機ア
ミン塩（水酸化テトラメチルアンモニウム、テトラメチ
ルアンモニウムアセテート）、スズ有機酸塩（スタンナ
スオクトエート、ジブチルチンジアセテート、ジブチル
チンジラウレート、ジブチルチンメルカプチド、ジブチ
ルチンチオカルボキシレート、ジブチルチンマリエート
等）、アルミニウム、亜鉛のオクテン酸、ナフテン酸
塩、アセチルアセトン錯化合物等を使用しても良い。

【００４６】本発明の感光体の層構成は前記表面層を表
面保護層として用い、この層以外に電荷発生物質と電荷
輸送物質とがバインダー樹脂中に分散されて形成された
感光層の単層構成を有するものであってもよく、又電荷
発生物質を含む電荷発生層と電荷輸送物質を含む電荷輸
送層が積層された複数層構成でもよい。又必要に応じて
導電性基体と感光層との間に中間層を設けてもよい。

【００４７】シロキサン樹脂を含有する層が前記単層構
成の感光層、電荷発生層又は電荷輸送層であってもよ
い。このような場合には別途に表面層を設ける必要はな
い。該シロキサン樹脂は高温高湿下での画像流れ、低温
低湿下での画像ボケ等の異常が無く、クリーニング性が
良好で繰り返し使用による減耗の少ないことが特徴であ
るので、感光層上の表面層に用いることが望ましい。

【００４８】シロキサン樹脂を含む表面層を形成するに
は、通常溶剤にシロキサン樹脂組成物を溶解して塗布す
る。溶剤としてはメタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ
等のアルコール類及びこの誘導体；メチルエチルケト
ン、アセトン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等
のエステル類等が使用される。

【００４９】シロキサン樹脂の加熱乾燥・架橋硬化条件
としては使用する溶剤種、触媒有無によって異なるが、
およそ８０〜１６０℃の範囲で１０分〜５時間の加熱が
好ましく、より好ましくは９０〜１１０℃の範囲で３０
分〜２時間の加熱が好ましい。

【００５０】感光層に用いられる電荷発生物質としては
公知のどのようなものでも使用できるが、例えば以下の
ようなものが挙げられる。

【００５１】種々のフタロシアニン化合物、Ａ型、Ｂ型
及びＹ型のチタニルフタロシアニン、Ｘ型及びτ型の無
金属フタロシアニン、銅フタロシアニンに代表される他
の金属フタロシアニン類、ナフタロシアニン類、又これ
ら２種のフタロシアニンの混晶が挙げられる。又アゾ化
合物、ピリリウム化合物、ペリレン系化合物、シアニン
系化合物、スクアリウム化合物、多環キノン化合物が挙
げられる。これら電荷発生物質は単独で又は適当なバイ
ンダー樹脂中に分散して層形成が行われる。

【００５２】又感光層に用いられる電荷輸送物質として
は公知のどのようなものでも使用でき、例えばトリアリ
ールアミン化合物、トリアリールアミンスチリル化合
物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物が挙げられ
る。これら電荷輸送物質は通常、適当なバインダー樹脂
中に溶解して層形成が行われる。

【００５３】電荷発生物質、電荷輸送物質の分散、溶解
に使用される溶媒としては、トルエン、キシレン等の炭
化水素類；メチレンクロライド、１，２−ジクロルエタ
ン等のハロゲン化炭化水素；メチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等
のエステル類；メタノール、エタノール、メチルセルソ
ルブ、エチルセルソルブ等のアルコール類及びこの誘導
体；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，３
−ジオキソラン等のエーテル類；ピリジンやジエチルア
ミン等のアミン類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の
アミド類；その他脂肪酸及びフェノール類；二硫化炭素
や燐酸トリエチル等の硫黄、燐化合物等の１種又は２種
以上を用いることができる。

【００５４】感光体上の表面以外の感光層には、例えば
ポリスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビ
ニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂並びにこれらの
樹脂の繰り返し単位のうちの２つ以上を含む共重合体樹
脂が使用できる。又これらの絶縁性樹脂の他、ポリ−Ｎ
−ビニルカルバゾール等の高分子有機半導体が挙げられ
る。

【００５５】感光層におけるバインダー樹脂と電荷発生
物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し５
０〜６００質量部が好ましい。又バインダー樹脂と電荷
輸送物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対
し１０〜１００質量部が好ましい。

【００５６】感光層の膜厚は、電荷発生層にて０．０１
〜１０μｍ、電荷輸送層にて１〜３０μｍが好ましい。
又感光層が単層構成の場合は１〜３０μｍが好ましい。
又表面保護層を有する場合は０．１〜５μｍが好まし
い。

【００５７】導電性基体としては、アルミニウム、ニッ
ケルなどの金属板・金属ドラムを使用することができる
が、肉厚は５ｍｍ以下であり、４ｍｍ以下がより好まし
い。

【００５８】必要に応じて導電性基体と感光層との間に
設けられた中間層に用いられる材料としては、ポリアミ
ド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂並びに、これ
らの樹脂の繰り返し単位のうちの２つ以上を含む共重合
体樹脂が挙げられる。又シランカップリング剤、チタン
カップリング剤等の有機金属化合物を熱硬化させた硬化
性金属樹脂化合物が挙げられる。中間層の膜厚は、０．
０１〜２μｍが好ましい。

【００５９】又感光体には、その他、感色性補正の染料
や感光層に酸化防止剤等の添加剤を添加しても良い。

【００６０】本発明の電子写真感光体を製造するための
塗布加工方法としては、塗布液をデイップ塗布、スプレ
ー塗布、円形量規制型塗布等が用いることできる。特に
感光層の表面層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させ
ないため、又均一塗布加工を達成するためにスプレー塗
布、円形量規制型塗布（円形スライドホッパーがその代
表例である）を用いるのが好ましい。尚前記スプレー塗
布については特開平３−９０２５０号、同３−２６９２
３８号にその記載があり、前記円形量規制型塗布につい
ては特開昭５８−１８９０６１号に詳細が記載されてい
る。

【００６１】本発明の電子写真感光体は複写機、レーザ
ープリンター、ＬＥＤプリンター、液晶シャッター式プ
リンター等の電子写真装置に適用しえるものであるが、
更には電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽
印刷、製版、ファクシミリ等の装置にも広く適用しえる
ものである。

【００６２】図１に本発明の電子写真感光体を有する画
像形成装置の代表的なものについて断面図を示す。

【００６３】図１において１０は像担持体である感光体
（ドラム）で、感光層をドラム状に塗布し、その上に本
発明のシロキサン樹脂を塗設した感光体で、接地されて
時計方向に駆動される。１２はスコロトロン帯電器又は
直接帯電部材で、スコロトロン帯電器では感光体ドラム
１０周面に対し一様な帯電をコロナ放電により与え、直
接帯電部材は、電圧印加された直接帯電部材を感光体ド
ラム１０に接触させることにより感光体ドラム１０に帯
電させる。このスコロトロン帯電器１２による帯電に先
立ち、前画像での履歴を除去するのに、発光ダイオード
等を用いた露光部１１による露光を行って感光体周面の
除電を行っても良い。

【００６４】感光体への一様な帯電の後、像露光器１３
により画像信号に基づいた像露光が行われる。この図の
像露光器１３は図示しないレーザーダイオードを光源と
する。回転するポリゴンミラー１３１、ｆθレンズを経
て反射ミラー１３２によって光路を曲げられた光により
感光体ドラム上の走査がなされ、静電潜像が形成され
る。

【００６５】その静電潜像は次いで現像器１４により現
像される。感光体ドラム１０周縁にはイエロー、マゼン
ダ、シアン、ブラック等のトナー、キャリアからなる現
像剤を内蔵した現像器１４が配置されていて、先ず１色
の現像がマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する
現像スリーブ１４１によって行われる。現像剤は例えば
フェライトをコアとしてその回りに絶縁性樹脂をコーテ
ィングしたキャリアと、ポリエステルを主材料にして色
に応じた顔料、荷電制御剤、シリカ、酸化チタンを加え
たトナーからなるもので、現像剤は図示していない層形
成手段よって、現像スリーブ１４１上に１００〜６００
μｍの厚みに規制されて現像域へと搬送され現像が行わ
れる。この時、通常は感光体ドラム１０と現像スリーブ
１４１の間に直流及び交流のバイアスをかけて現像が行
われる。

【００６６】カラー画像形成においては、１色目の顕在
化が終わった後に２色目の画像形成工程に入り、再びス
コロトロン帯電器１２による一様な帯電が行われ、２色
目の潜像形成が像露光器１３により行われる。３、４色
目の画像形成も２色目と同様に行われ、感光体ドラム１
０周面上に４色の顕像が形成される。一方、モノクロの
電子写真装置では現像器１４は単色トナー１種で構成さ
れ、１回の現像で画像形成する。

【００６７】記録紙Ｐは画像形成の後、転写のタイミン
グが整った時点で給紙ローラ１７の回転作動により転写
域へ給紙される。転写域においては転写のタイミングに
同期して感光体ドラム１０周面に転写ローラ（転写器）
１８が圧接され、給紙された記録紙Ｐを狭着して多色像
が一括して転写される。

【００６８】次いで記録紙Ｐは転写ローラと圧接状態と
された分離ブラシ（分離器）１９によって除電され、感
光体ドラム１０周面より分離して定着装置２０に搬送さ
れ、熱ローラ２０１と圧着ローラ２０２の加熱、加圧に
よってトナーを溶着した後、排紙ローラ２１を介して装
置外へ排出される。尚前記転写ローラと分離ブラシ１９
は記録紙Ｐの通過後、感光体ドラム１０周面より退避し
て次なるトナー像形成に備える。一方、記録紙Ｐを分離
した後の感光体ドラム１０はクリーニング器２２のブレ
ード２２１の圧接により残留トナーを除去・清掃して再
び露光部１１による除電とスコロトロン帯電器１２によ
る帯電を受けて次なる画像形成に備える。尚感光体上に
トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合に
は、ブレード２２１はクリーニング後、直ちに感光体ド
ラム１０周面より退避する。尚３０は感光体・帯電器・
転写、分離器・クリーニング器を一体化して着脱可能な
カートリッジである。

【００６９】画像形成装置（電子写真画像形成装置）と
しては、上述の感光体を有し、帯電・像露光・現像・転
写・クリーニングの工程を経て画像形成しうるものであ
ることが好ましい。この装置には上述の感光体と共に帯
電器・像露光器・現像器・転写器・クリーニング器等の
構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して
構成し、このユニットを装置本体に対して着脱可能な構
成にしても良い。

【００７０】又帯電器・現像器・像露光器・転写器・ク
リーニング器の少なくとも一つを上述の感光体と共に組
み合わせてプロセスカートリッジを構成し、画像形成装
置本体に対して着脱自在な単一ユニットとし、装置本体
のレールなどの案内手段で着脱可能な構成にしても良
い。

【００７１】像露光は複写機、プリンターとして使用す
る場合は原稿からの反射光又は透過光を感光体に照射す
ること、或いはセンサーで原稿を読みとり信号化して、
この信号に従ってレーザービームの照射、ＬＥＤアレイ
の駆動、液晶シャッタアレイの駆動を行い、感光体に光
を照射することにより行われる。尚ファクシミリのプリ
ンターの場合には像露光器は受信データをプリントする
ための露光を行うこととなる。

【００７２】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明の態様はこれに限定されるものではない。尚、特に
断らない限り、実施例中の「部」は有効固体分の「質量
部」を表す。

【００７３】実施例１ （表面層用組成物）塗布液調製として、メチルトリメト
キシシラン３０部、ジメチルジメトキシシラン１６部に
２．５％酢酸水溶液１７部、ｔｅｒｔ−ブタノール１５
０部を加え、室温にて１６時間加水分解反応させた。そ
の後、酸化防止剤「サノールＬＳ２６２６」（三共
（株）製）１部、電荷輸送性構造単位含有化合物（ＨＣ
Ｔ−３）２０部、コロイダルシリカ（メタノール分散
品、固形分３０質量％）４０部、硬化触媒としてアルミ
ニウムアセチルアセトナート１部を加えて溶解し表面層
用組成物を作製した。 （感光体作製）次に厚さが１．５ｍｍでφ１００ｍｍの
円筒形アルミドラム上にチタンキレート化合物（ＴＣ−
７５０、松本製薬社製）２０部、シランカップリング剤
（ＫＢＭ−５０３、信越化学社製）１３部をイソプロパ
ノール：水＝１００：３の混合溶媒１００部に溶解した
中間層液を浸漬塗布し、１５０℃で３０分加熱硬化して
厚さ１．０μｍの中間層を設けた。

【００７４】その上に電荷発生物質としてＸ線回折にお
けるブラッグ角２θが９．５度、２４．１度、２７．２
度を有するチタニルフタロシアニン６部、シリコン樹脂
（ＫＲ−５２４０、信越化学社製）７部、酢酸ｔ−ブチ
ル２００部をサンドグラインダーを用いて分散した塗布
液を浸漬塗布して、膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成
した。

【００７５】次いで下記構造式で表される電荷輸送物質
（ＣＴ−１）２００部、酸化防止剤「サノールＬＳ２６
２６」５部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート「パ
ンライトＴＳ−２０５０」（帝人化成（株）社製）３０
０部を１，２−ジクロロエタン２０００部に溶解した塗
布液を、電荷発生層上に円形スライドホッパーにて塗布
して、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成した。

【００７６】次いで先の表面層用組成物を円形スライド
ホッパーにて塗布して、恒温槽中で１１０℃；９０分加
熱硬化し、膜厚２．０μｍの表面層を形成して感光体１
を作製した。

【００７７】

【化１２】

【００７８】実施例２ 実施例１における厚さが１．５ｍｍでφ１００ｍｍの円
筒形アルミドラムに変え、厚さ１．２５ｍｍでφ８０ｍ
ｍの円筒形アルミドラムを用いた他は実施例１と同様に
して感光体２を作製した。

【００７９】実施例３ 実施例１における表面層用組成物中のメチルトリメトキ
シシラン／ジメチルジメトキシシラン＝３０部／１６部
に変えてメチルトリメトキシシラン／ジメチルジメトキ
シシラン／フェニルトリメトキシシラン＝１５部／１６
部／１１．４部を用い、厚さ１．５ｍｍでφ１００ｍｍ
円筒形アルミドラムに変え、厚さ１．９ｍｍでφ１００
ｍｍの円筒形アルミドラムを用いた他は実施例１と同様
にして感光体３を作製した。

【００８０】実施例４ 実施例３における厚さが１．９ｍｍでφ１００ｍｍの円
筒形アルミドラムに変え、厚さ４ｍｍでφ１８０ｍｍの
円筒形アルミドラムを用いた他は実施例３と同様にして
感光体４を作製した。

【００８１】実施例５ 実施例１における表面層用組成物中にカルビノール反応
性シリコンオイルであるＸ−２２−１６０ＡＳ（信越化
学工業（株）製）０．１部を添加した他は実施例１と同
様にして感光体５を作製した。

【００８２】実施例６ 実施例５における厚さが１．９ｍｍでφ１００ｍｍの円
筒形アルミドラムに変え、厚さ１ｍｍでφ３０ｍｍの円
筒形アルミドラムを用いた他は実施例５と同様にして感
光体６を作製した。

【００８３】実施例７（比較例） 実施例１における厚さが１．９ｍｍでφ１００ｍｍの円
筒形アルミドラムに変え、厚さ８ｍｍでφ２４０ｍｍの
円筒形アルミドラムを用いた他は実施例１と同様にして
感光体７を作製した。

【００８４】実施例８（比較例） 実施例５における厚さが１．９ｍｍでφ１００ｍｍの円
筒形アルミドラムに変え、厚さ６ｍｍでφ１８０ｍｍの
円筒形アルミドラムを用いた他は実施例５と同様にして
感光体８を作製した。 （評価） ・接着性 得られた各感光体を用いて表面層の接着性評価を行っ
た。評価はＪＩＳ−Ｋ−５４００第６〜１５項に準じ、
被膜に鋭利なカッターナイフを用い縦、横１１本ずつカ
ットして碁盤目を１００マス作製し、セロテープ（ニチ
バン社製）を表面に貼り付けた後、剥離テストを行い、
剥離しなかったマス目の数を調べ接着性の評価を行っ
た。結果を表１に示す。

【００８５】

【表１】

【００８６】表１から明らかなように、本発明の感光体
１〜６は剥離しなかったマス目の数が全部或いは９０％
以上であり、表面層の剥離が生じない耐久性に優れた電
子写真感光体が得られるという優れた効果を奏している
ことが分かる。

【００８７】次に、作製した感光体をコニカ（株）製
デジタル複写機Ｋｏｎｉｃａ７０５０を改造し、露光量
を適正化した評価機に搭載し、初期帯電電位を−６５０
Ｖに設定して高温高湿環境（ＨＨ：３８℃、８０％）で
１０万枚コピー後１時間休止し、続いての低温低湿環境
（ＬＬ：１０℃、２０％）で１０万枚コピー後、常温常
湿（ＮＮ：２４℃、６０％）で１０万枚コピー実写を行
った。

【００８８】詳細には、画素率が７％の文字画像、人物
顔画像、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ１／４等分
にあるオリジナル画像をＡ４で複写を行い、１千枚毎に
ハーフトーン、ベタ白画像、ベタ黒画像を評価した。

【００８９】評価は３０万枚コピー後の感光体表面層の
接着性、露光部及び未露光部の電位変動（画像濃度、カ
ブリ）の測定、画像及び感光体の目視評価、感光体表面
層の膜厚減耗量の評価を行った。得られた結果を表２に
示す。 （評価） ・画像濃度 ベタ黒画像の濃度をマクベス社製ＲＤ−９１８を使用し
絶対反射濃度で測定した。

【００９０】 ◎・・・１．２以上（良好） ○・・・０．８〜１．２未満（実用上問題ないレベル） ×・・・０．８未満（実用上問題となるレベル） ・カブリ ベタ白画像を使用して目視で確認した。

【００９１】 ○・・・カブリ発生無し △・・・所々にカブリ発生有り ×・・・連続したカブリ有り ・膜剥がれ コピー画像の黒スジ、白スジの発生と感光体表面の傷観
察とを対応させて評価を行った。

【００９２】 ◎・・・１０万枚中１枚も黒スジ、白スジの発生なし ○・・・１０万枚中１〜１０枚の黒スジ又は白スジの発
生有り ×・・・１０万枚中１０枚以上の黒スジ又は白スジの発
生有り。 ・膜厚減耗量 膜厚は均一膜厚部分をランダムに１０カ所測定し、その
平均値を感光体の膜厚とする。膜厚測定機は過電流方式
の膜厚測定機ＥＤＤＹ５６０Ｃ（ＨＥＬＭＵＴＦＩＳＣ
ＨＥＲ ＧＭＢＴＥ ＣＯ社製）を用いて行い、実写試
験前後の感光体膜厚の差を以下の式により計算し、膜厚
減耗量とする。

【００９３】膜厚減耗量＝未使用時の感光体膜厚−３０
万枚処理後の感光体膜厚

【００９４】

【表２】

【００９５】表２から明らかなように、３０万枚コピー
後も本発明の感光体１〜６は接着性において残存マス目
が９０％以上であり、減耗量も小さく膜剥がれも生じな
い耐久性に優れた電子写真感光体であることが分かる。

【００９６】

【発明の効果】本発明によれば、繰り返し使用による電
位安定性が良好で、全環境下で鮮明な複写画像を与え、
耐傷性が良く繰り返し使用による減耗の少ない、表面層
の剥離が生じない耐久性に優れた電子写真感光体を得る
ことができるという顕著に優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の断面図。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム（又は感光体） １１ 露光部 １２ スコロトロン帯電器 １３ 像露光器 １４ 現像器 １７ 給紙ローラ １８ 転写ローラ（転写器） １９ 分離ブラシ（分離器） ２０ 定着装置 ２１ クリーニング器 ３０ プロセスカートリッジ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性基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下記一般
   式（１）で表される有機ケイ素化合物の少なくとも１
   種、又はその加水分解縮合物を含有する表面層塗布液を
   塗布、硬化反応させて形成されるものであり、かつ前記
   導電性基体の肉厚が５ｍｍ以下であることを特徴とする
   電子写真感光体。 【化１】 （式中、Ｒ₁は式中のケイ素原子に炭素が直接結合した
   形の有機基を表し、Ｘ₁は水酸基又は加水分解性基を表
   し、ｎは０〜３の整数を表す。）
2. 【請求項２】 前記表面層塗布液が下記一般式（２）で
   表される電荷輸送性を有する構造単位を含む化合物を含
   有することを特徴とする請求項１記載の電子写真感光
   体。 【化２】 （式中、Ａは電荷輸送性能を有する構造単位を含む１価
   又は多価の基を表し、ｍは１〜４の整数を表す。）
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電子写真感光体を
   有し、少なくとも帯電・像露光・現像・転写・クリーニ
   ングの工程を経て画像形成しうることを特徴とする画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 電子写真感光体を用いて少なくとも帯電
   ・像露光・現像・転写・クリーニングの工程を経て画像
   形成を行うのに使用するプロセスカートリッジにおい
   て、請求項１又は２記載の電子写真感光体と共に帯電器
   ・像露光器・現像器・転写器・クリーニング器の少なく
   とも一つを組み合わせて構成されたことを特徴とするプ
   ロセスカートリッジ。