JP2002229225A

JP2002229225A - 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: JP2002229225A
Application number: JP2001023870A
Authority: JP
Inventors: Harunobu Ogaki; 晴信大垣; 晃 ▲吉▼田; Akira Yoshida; Hideki Anayama; 秀樹穴山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP4418600B2

Abstract

(57)【要約】【課題】長期にわたる繰り返し使用を可能にし、かつ
長期使用においても、画質を損なうことなく安定した特
性を有する電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び
電子写真装置を提供すること。【解決手段】電子写真感光体の電荷輸送層が、フッ素
系樹脂微粒子及び式（１）で示される構成単位からなる
重量平均分子量が１０万以上であり、かつインヘレント
粘度が０．８以上であるポリアリレート樹脂を少なくと
も１種類有する電子写真感光体、プロセスカートリッジ
及び電子写真装置。【化１】｛式中、Ｘは−ＣＲ₅Ｒ₆−（Ｒ₅及びＲ₆は水素原子、ト
リフルオロメチル基、アルキル基、フェニル基）、シク
ロアルキリデン基、単結合、エーテル結合、チオエーテ
ル結合、スルホニル結合。Ｒ₁〜Ｒ₄は水素原子、ハロゲ
ン原子、アルキル基、アリール基を示す｝

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、
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、耐摩耗性等の耐久性に優れ、かつ、初期の画質にお
ける高い品質を有し、更に長期にわたる繰り返し使用時
においても高い画像均一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
子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】像保持部材の代表的なものの一つとし
て、電子写真感光体が挙げられる。電子写真技術は、即
時性、高品質の画像が得られること等から、近年では複
写機の分野にとどまらず、各種プリンターの分野でも広
く使われ応用されてきている。その中核となる電子写真
感光体については、セレン、硫化カドミウム及び酸化亜
鉛等に代表される無機系材料があるが、近年では無公害
性、高生産性、材料設計の容易性及び将来性等の点から
有機系材料の開発が盛んに行われている。

【０００３】有機系電子写真感光体においては、有機光
導電物質をバインダー樹脂に溶解又は分散して、塗膜を
形成して用いるのが通常である。その塗膜は、有機光導
電物質とバインダー樹脂を溶媒に溶解又は分散後、塗布
乾燥して形成される。バインダー樹脂としては、ポリメ
チルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等
のビニル重合体及びその共重合体、ポリカーボネート、
ポリエステル、ポリアリレート、ポリスルフォン、フェ
ノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の材料が
用いられている。

【０００４】これらの電子写真感光体には、当然ながら
適用される電子写真プロセスに応じた電気的、機械的更
には光学的特性等の様々な特性が要求される。特に、繰
り返し使用される電子写真感光体にあたっては、帯電、
露光、現像、転写、クリーニングといった電気的、機械
的な力が直接的又は間接的に繰り返し加えられるため、
それらに対する耐久性が要求される。有機電子写真感光
体は、多くの面で無機電子写真感光体と比較して優位点
があるが、機械的強度といった面で不十分であったため
これらの課題に対して、種々の検討がなされてきた。

【０００５】有機電子写真感光体の耐久性を向上させる
一つの試みとして、電子写真感光体の最上層に使用する
樹脂の機械的強度の向上が行われている。樹脂強度を向
上させる手法としては、（１）樹脂の性質として高い機
械的強度を有する樹脂を使用する、（２）高い機械的強
度を有する組成を使用する樹脂に組み入れる、（３）同
組成の樹脂の分子量を上げ、高い分子量を有する樹脂を
使用する、等が行われていた。

【０００６】また、耐摩耗性を向上させる別の手法とし
て、微粒子を電子写真感光体の電荷輸送層に添加する試
みがなされ、電子写真感光体の耐久性の向上が図られて
いた。用いられている微粒子としては、シリカ、アルミ
ナ及びチャートといった無機系微粒子や、フッ素系樹脂
微粒子及びポリスチレン微粒子といった有機樹脂系微粒
子である。

【０００７】しかしながら、微粒子を添加する弊害とし
て、一般に微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るといったことがあった。従
来用いられていた電子写真感光体材料や方法では、微粒
子のバインダー樹脂中での分散性や凝集性、透明度に問
題があり、電荷輸送層の不均一性やムラ等による画像劣
化が起こり易かった。また、電子写真感光体を作製する
ために微粒子を分散させた分散液を静置した場合、分散
工程直後に一時的に分散しても時間経過に伴い二次凝集
や沈降が起こるため、微粒子の均一分散状態を保持する
ことができず、大量生産時に安定に均一な塗膜を形成す
ることが困難であった。

【０００８】更に、分散性・分散安定性を高めるために
界面活性剤といった分散助剤を添加する手法が用いられ
てきたが、分散助剤を添加することは電子写真特性（画
質や電位の安定性等）を悪化させる要因になり、分散時
に使用する分散助剤を使用しない、あるいは極力その使
用量を抑えることが必要となる。従って、良好な電子写
真特性を持ち、微粒子の分散性・分散安定性を有する技
術の開発が求められていた。

【０００９】このように電子写真感光体の高耐久化を図
るためには、分散助剤の使用を極力避けつつ微粒子を電
子写真感光体に添加し、微粒子が樹脂中に均一に分散さ
れ、かつ分散状態を保持し、二次凝集や沈降を起こすこ
とを防ぐ技術の開発が求められていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
写真感光体に高い機械的強度と高品質な画像を持たせる
ことで長期にわたる繰り返し使用を可能にし、かつ長期
使用においても、画質を損なうことなく安定した特性を
有する電子写真感光体、そ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。

【００１１】本発明の別の目的は、生産時に微粒子の二
次凝集を抑制することで生産安定性が向上した電子写真
感光体、そ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】

【課題を解決するための手段】本発明に従って、導電支
持体上に感光層を有する電子写真感光体において、電子
写真感光体の電荷輸送層が、フッ素系樹脂微粒子及び一
般式（１）で示される構成単位からなる重量平均分子量
（Ｍｗ）が１０万以上であり、かつインヘレント粘度
（ηｉｎｈ．：溶媒としてテトラクロロエタンを用い、
バインダー樹脂の濃度を１．０ｇ／ｄｌとし、２５℃で
測定）が０．８以上であるポリアリレート樹脂を少なく
とも１種類有することを特徴とする電子写真感光体、そ
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。

【００１３】

【化７】

【００１４】式中、Ｘは−ＣＲ₅Ｒ₆−（Ｒ₅及びＲ₆は同
一又は異なって水素原子、トリフルオロメチル基、炭素
数１〜３のアルキル基又はフェニル基である）、シクロ
アルキリデン基、単結合、エーテル結合、チオエーテル
結合又はスルホニル結合である。また、Ｒ₁〜Ｒ₄は同一
又は異なって水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無
置換のアルキル基又は置換もしくは無置換のアリール基
を示す。

【００１５】式（１）において、アルキル基としてはメ
チル基、エチル基及びプロピル基等が挙げられ、アリー
ル基としてはフェニル基、ナフチル基及びアンスリル基
等が挙げられ、シクロアルキリデン基としてはシクロヘ
キシル等が挙げられ、ハロゲン原子としてはフッ素原
子、塩素原子及び臭素原子等が挙げられる。

【００１６】これらの基が有してもよい置換基として
は、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等のハロゲン原
子、メチル基、エチル基及びプロピル基等のアリール
基、フェニル基、ナフチル基及びアンスリル基等のアリ
ール基、ベンジル及びフェネチル基等のアラルキル基及
びメトキシ基、エトキシ基及びプロポキシ基等のアルコ
キシ基が挙げられる。

【００１７】

【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。

【００１８】本発明は、電子写真感光体の最外層を構成
する電荷輸送層にフッ素系樹脂微粒子と重量平均分子量
１０万以上のポリアリレート樹脂を用いることで、高い
機械的強度を達成し、かつ樹脂微粒子を均一に樹脂中分
散させることにより高品位な画像を提供し、繰り返し使
用時にも安定した特性を得るものである。

【００１９】以下、「重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万
以上のポリアリレート樹脂」とは、「重量平均分子量
（Ｍｗ）が１０万以上であり、かつインヘレント粘度
（ηｉｎｈ．：溶媒としてテトラクロロエタンを用い、
バインダー樹脂の濃度を１．０ｇ／ｄｌとし、２５℃で
測定）が０．８以上のポリアリレート樹脂」を指すもの
とする。

【００２０】一般式（１）の構造の中でも、一般式
（２）、一般式（３）あるいは一般式（４）で示される
構造単位よりなる重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上
のポリアリレート樹脂を使用することで、機械的強度の
向上のみならず、樹脂の溶解性を向上させることによる
電子写真感光体作製時の生産性向上を図ることが可能で
ある。

【００２１】

【化８】

【００２２】また、一般式（２）、一般式（３）あるい
は一般式（４）で示される構成単位を共重合させた重量
平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上のポリアリレート樹脂
を使用する場合でも、同様の機械的強度の向上と溶解性
の向上を達成することが可能である。

【００２３】更に、電子写真感光体の耐久性を高める手
法である微粒子の添加、つまり本発明におけるフッ素系
樹脂微粒子を感光層中に添加することにより、更なる高
耐久化が可能になる。

【００２４】本発明の検討で、電荷輸送層中にフッ素系
樹脂微粒子と重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上のポ
リアリレート樹脂｛一般式（１）｝を有することによ
り、電子写真感光体の機械的強度の向上が達成された。
更に、フッ素系樹脂微粒子を用いた電子写真感光体の画
像不良は、フッ素系樹脂微粒子の電荷輸送層中で分散状
態の不均一性やムラ等によることが多く、これらの分散
不良の原因には、電子写真感光体を作製するために微粒
子を分散させた分散液を静置した場合の樹脂微粒子の二
次凝集あるいは沈降、また、塗工時に液を流動させた場
合に、液にシェアがかかることによる分散状態の変化あ
るいは二次凝集が起こることに一因がある場合があっ
た。その結果、微粒子の均一分散状態を保持することが
できず、安定に均一な塗膜を形成することが困難であっ
たが、本発明で用いた重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万
以上のポリアリレート樹脂と共に使用した場合には、画
像不良の抑制が見られた。

【００２５】更に、低分子量ポリアリレート樹脂を用
い、フッ素樹脂微粒子の含有比率を高くした場合、樹脂
微粒子の分散不良、あるいは再凝集といったものに起因
する画像不良が発生する傾向にあり、また、分散不良や
再凝集を防ぐため、界面活性剤といった分散助剤を多く
添加すると繰り返し使用時に画像濃度が低下する弊害が
発生する傾向にある。しかしながら、重量平均分子量
（Ｍｗ）が１０万以上のポリアリレート樹脂を用い、フ
ッ素系樹脂微粒子の含有比率を高くした場合では、分散
助剤の添加量を低く抑えたにもかかわらず、分散性の低
下や分散安定性の低下（二次的な凝集の発生）による画
像不良は見られず、分散助剤の添加量を抑えたため、繰
り返し使用時の画像濃度低下といった弊害は見られなか
った。

【００２６】電子写真感光体の電荷輸送層をポリアリレ
ート樹脂とフッ素系樹脂微粒子より構成し、電子写真感
光体の高耐久化を図る試みは、特開平９−３１９１２９
号公報でも行われている。この公報における実施例で
は、重量平均分子量（Ｍｗ）が約３万程度のポリアリレ
ート樹脂を用い、フッ素系樹脂微粒子を電荷輸送層用塗
工液の固形分量の１０質量％〜３０質量％添加した例が
示してある。この時の分散助剤は、フッ素系樹脂微粒子
の４質量％添加され、分散性良好で良好な初期画像を提
供できることが示してある。しかしながら、繰り返し使
用時の濃度低下を起こさず更に良好な画質を確保するた
めに分散助剤の微粒子に対する質量比を低くすることを
試みたところ、特開平９−３１９１２９号公報の実施例
で使用している重量平均分子量（Ｍｗ）が約３万程度の
ポリアリレート樹脂を用い、分散助剤の質量比を３％に
し、かつフッ素系樹脂微粒子を電荷輸送層用塗工液の固
形分量の１０質量％以上にした場合では、分散不良によ
る初期画像の悪化が確認された。

【００２７】このことは重量平均分子量が約３万程度の
ポリアリレート樹脂では、フッ素系樹脂微粒子を１０質
量％以上電荷輸送層に含有させることでの電子写真感光
体の耐久性向上と良好な画像を両立させることが困難で
あることを示している。同目的で重量平均分子量（Ｍ
ｗ）が約１０万程度のポリアリレート樹脂を用い、分散
助剤の質量比を３％にし、かつフッ素系樹脂微粒子を電
荷輸送層用塗工液の固形分量の１０質量％以上にした場
合では、分散不良による初期画像の悪化は見られず、繰
り返し使用時の濃度低下も低く抑えることができた。こ
のことは、重量平均分子量（Ｍｗ）が約１０万程度のポ
リアリレート樹脂を用いた場合には、電子写真感光体の
耐久性向上と良好な画像の両立が可能であることを示し
ている。

【００２８】この重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上
のポリアリレート樹脂による分散性、分散安定性の向上
効果の具体的なメカニズムについては十分には解明され
ていないが、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上であ
るポリアリレート樹脂を使用した場合、樹脂を溶剤に溶
解させた電子写真感光体塗布液の粘度が、同条件で従来
のポリアリレート樹脂を使用した場合と比較すると高い
値となり、塗布液が適度に高粘度になることで、フッ素
系樹脂微粒子の分散状態が安定化し、更に分散状態の保
持能力が向上することで、これら分散不良による画像欠
陥が抑制されていることも一因であると考えられる。

【００２９】重量平均分子量の比較的小さい（重量平均
分子量が１０万より小さい）ポリアリレート樹脂を使用
し、塗工液の粘度を高くすることで分散性安定性の向上
を図るとすると、必然として塗工液の固形分量を上げる
ことになるが、この場合、感光層の適正膜厚を塗工する
生産段階で、より低速での塗工となるため大量生産に不
向きとなる。重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上の大
きいポリアリレート樹脂を使用することで、生産性を維
持して分散安定性を高めることが可能になる。

【００３０】フッ素系樹脂微粒子の粒径に関する検討で
は、フッ素系樹脂微粒子の粒径が０．５μｍより大きな
微粒子を用いた場合には、微粒子分散後の塗工液の液保
存性が悪くなり、静置時の微粒子の沈降が起こり、分散
ムラや二次的な凝集によると思われる画像不良が見られ
てくる。０．５μｍより大きな粒径のフッ素系樹脂微粒
子であっても、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上の
大きいポリアリレート樹脂や分散助剤を用いれば、沈降
や二次的凝集は抑制されたが、良質な画像としての全て
の条件を必ずしも満たすわけではなかった。しかしなが
ら、粒径が０．３μｍ以下のフッ素系樹脂微粒子を用
い、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上のポリアリレ
ート樹脂と分散助剤との組み合わせで用いた場合には、
微粒子を分散させた塗工液の静置時における微粒子の沈
降や二次的な凝集は発生せず、良好な初期画像が得られ
た。これも重量平均分子量１０万以上の大きいポリアリ
レート樹脂を用いた場合の、塗布液が適度に高粘度にな
ることで、フッ素系樹脂微粒子の分散状態が安定化し、
更に分散状態の保持能力が向上することの効果が作用し
ていることが一因であると考えられる。

【００３１】以下に、本発明に用いられる一般式（１）
で示される構成単位を有するポリアリレート樹脂の構成
単位の好ましい例を以下に示すが、これらに限定される
ものではない。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】特に、構成単位例（１）、構成単位例
（２）又は構成単位例（３）で示されるポリアリレート
樹脂が、機械的強度、溶剤に対する溶解性といった点か
ら好ましい。

【００３５】また、強度や溶解性等の他特性を付加する
ために他構造のビスフェノールとの共重合体とすること
も可能である。例えば、一般式（２）で示されるポリア
リレート樹脂に対し、一般式（３）で示されるポリアリ
レート樹脂を共重合させた場合、重合比率は５／９５〜
９５／５までのいずれにおいても各々の特性を引き出す
ことが可能である。

【００３６】更に、生産性の向上等のために他構造のポ
リアリレートやポリカーボネートとブレンドすることも
可能である。例えば、一般式（２）で示されるポリアリ
レート樹脂に対し、一般式（３）で示されるポリアリレ
ート樹脂をブレンドした場合、混合比率（質量比）は式
（２）／式（３）＝５／９５〜９５／５で可能であり、
本発明の効果を効率よく発現させるためには、２０／８
０〜８０／２０が好ましい。

【００３７】樹脂の分子量は、機械的強度や、フッ素系
樹脂微粒子の分散安定性、分散保持性といった観点か
ら、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上で、その効果
が十分に発揮される。しかしながら、重量平均分子量が
あまりに大きいと塗布液の粘度が高くなりすぎ、生産性
が低下するため、重量平均分子量（Ｍｗ）１０万〜２５
万であるポリアリレート樹脂が好ましい。

【００３８】フッ素系樹脂微粒子は、その組成が、テト
ラフルオロエチレン樹脂、クロロトリフルオロエチレン
樹脂、ヘキサフルオロエチレンプロピレン樹脂、フッ化
ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ジクロロジフルオ
ロエチレン樹脂及びこれら共重合体から選ばれる少なく
とも１種類の樹脂よりなる微粒子が好ましい。

【００３９】良好な画質を確保するためには、前述の事
項から樹脂微粒子の平均粒径が０．３μｍ以下が好まし
く、特には平均粒径０．１μｍ以下であることが好まし
い。

【００４０】以下、本発明の電子写真感光体の構成につ
いて説明する。

【００４１】本発明の電子写真感光体は、電荷輸送材料
を含有する電荷輸送層と電荷発生材料を含有する電荷発
生層とを有する積層型の場合に適用される。

【００４２】本発明における電荷発生材料としては、通
常知られているものが使用可能であり、例えば、セレン
−テルル、ピリリウム系染料、チオピリリウム系染料、
金属フタロシアニン系顔料、無金属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、ピラントロン系顔料、トリスアゾ系顔料、ジスア
ゾ系顔料、アゾ系顔料、インジゴ系顔料、キナクリドン
系顔料及びシアニン系顔料等が挙げられる。これらの顔
料は、０．３〜４倍の質量のバインダー樹脂及び溶剤と
共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ミ
ル、サンドミルアトライター、ロールミル又は液衝突型
高速分散機等を使用して、十分に分散した分散液とす
る。積層型の電子写真感光体の場合、この液を塗布し、
乾燥することによって電荷発生層が得られる。膜厚は５
μｍ以下であることが好ましく、特には０．１〜２μｍ
であることが好ましい。

【００４３】電荷輸送材料は、電子輸送材料と正孔輸送
材料に大別され、電子輸送性化合物としては、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、クロラニル、テトラシアノキノジ
メタン及びアルキル置換ジフェノキノン等の電子受容性
化合物やこれらの電子受容性化合物を高分子化したもの
が挙げられる。正孔輸送性化合物としては、ピレン及び
アントラセン等の多環芳香族化合物、カルバゾール、イ
ンドール、オキサゾール、チアゾール、オキサチアゾー
ル、ピラゾール、ピラゾリン、チアジアゾール及びトリ
アゾール等の複素環化合物、ｐ−ジエチルアミノベンズ
アルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン及びＮ，Ｎ
−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチル
カルバゾール等のヒドラゾン系化合物、α−フェニル−
４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベン及び５−
（４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）ベンジリデン）−５Ｈ
−ジベンゾ（ａ，ｄ）シクロヘプテン等のスチリル系化
合物、ベンジジン系化合物及びトリアリールアミン系化
合物あるいはこれらの化合物からなる基を主鎖又は側鎖
に有する高分子化合物（ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール
やポリビニルアントラセン等）が挙げられる。これらの
化合物は、バインダー樹脂と共に溶剤に溶解し溶液とす
る。積層型の電子写真感光体の場合、この液を塗布し、
乾燥することによって電荷輸送層が得られる。膜厚は５
〜４０μｍであることが好ましく、特には１５〜３０μ
ｍであることが好ましい。

【００４４】電荷輸送層に用いられる電荷輸送材料は、
電荷輸送層の固形分に対して２０〜７０質量％が好まし
い。２０質量％未満では十分な電荷移動能が得られにく
いために残留電位の増加等が生じ易い。７０質量％を超
えると電荷輸送層の機械的強度が低下し易いために十分
な耐久性が得られにくい。

【００４５】電荷輸送層に用いられるバインダー樹脂
は、電荷輸送層の固形分に対して２０〜８０質量％が好
ましい。８０質量％を超えると十分な電荷移動能が得ら
れにくいために残留電位の増加及び電気的耐久性低下、
低表面エネルギー化の効果低減等が生じ易い。２０質量
％未満では電荷輸送層の機械的強度が低下し易いために
十分な耐久性が得られにくい。

【００４６】上述したフッ素系樹脂微粒子を、重量平均
分子量１０万以上のポリアリレート樹脂中に分散させる
場合に、分散助剤を用いてもよい。分散助剤としては、
フッ素系界面活性剤が好ましい。具体的には、フッ素系
界面活性剤として、Ｘ−ＳＯ₂ＮＲＣＨ₂ＣＯＯＨ、Ｘ−ＳＯ₂ＮＲＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_nＨ（ｎ
＝５、１０、１５）、Ｘ−ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ）₂、Ｘ−ＲＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n （ｎ＝５、１０、１
５）、Ｘ−（ＲＯ）_n （ｎ＝５〜２０）、Ｘ−（ＲＯ）_nＲ（ｎ＝５〜２０）、Ｘ−ＣＯＯＨ、Ｘ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＨ、Ｘ−ＯＲＣＯ
ＯＨ、Ｘ−ＯＲＣＨ₂ＣＯＯＨ、Ｘ−ＳＯ₃Ｈ、Ｘ−ＯＲ
ＳＯ₃Ｈ、Ｘ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、

【００４７】

【化９】Ｘ−を側鎖に有するグラフトポリマー型界面活性剤、Ｘ
−ＣＨ₂−を側鎖に有するグラフトポリマー型界面活性
剤、Ｘ−ＣＨ₂ＣＨ₂−を側鎖に有するグラフトポリマー
型界面活性剤、Ｘ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＯ−を側鎖に有する
グラフトポリマー型界面活性剤等が挙げられる。但し、
式中のＲはアルキル基、アリル基又はアラルキル基を示
し、Ｘは−ＣＦ₃、−Ｃ₄Ｆ₉又は−Ｃ₈Ｆ₁₇等のフッ化カ
ーボン基を示す。

【００４８】フッ素系樹脂微粒子の分散方法としては、
ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、ロールミル
及び超音波等といった方法が挙げられるが、一次粒径の
粒径まで分散可能であれば特に限定されるものではな
い。

【００４９】また、本発明においては、支持体と感光
層、あるいは導電層と感光層の間に必要に応じて接着機
能及び電荷バリアー機能を有する中間層を設けることが
できる。中間層の材料としては、カゼイン、ポリビニル
アルコール、ポリビニルブチラール、ニトロセルロー
ス、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマ
ー、ポリエチレンオキシド、フェノール樹脂、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ポリエーテルウレタン及びゼラチン
等が挙げられる。これらは、溶剤に溶解して塗布し乾燥
される。中間層の膜厚は０．０５〜５μｍであることが
好ましく、特には０．２〜１μｍであることが好まし
い。

【００５０】感光層には、前記化合物以外にも機械的特
性の改良や耐久性向上のために添加剤を用いることがで
きる。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、安定化剤、架橋剤、潤滑剤及び導電性制御剤等
が挙げられる。

【００５１】これらの電子写真感光体の塗布方法として
の限定はなく、浸漬塗布法、スプレー塗布法及びバーコ
ート法等の通常知られている手段が使用できる。

【００５２】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備えた電子写真装置の概略構成を
示す。

【００５３】図１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。電子写真感光体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。こうして電
子写真感光体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。

【００５４】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電子写真感
光体１と転写手段６との間に電子写真感光体１の回転と
同期して取り出されて給送された転写材７に、電子写真
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。

【００５５】トナー画像の転写を受けた転写材７は、電
子写真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。

【００５６】像転写後の電子写真感光体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。

【００５７】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電子写真感光体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１１とすることができる。

【００５８】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
アレイの駆動又は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。

【００５９】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幅
広く適用し得るものである。

【００６０】

【実施例】以下、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」は質量部を示
す。

【００６１】（実施例１）３０φ×３５７ｍｍのアルミ
ニウムシリンダー上に、以下の材料より構成される塗工
液を浸漬塗布法にて塗布し、１４０℃で３０分間熱硬化
することにより、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。

【００６２】導電性顔料：ＳｎＯ₂コート処理硫酸バリウム１０部抵抗調整用顔料：酸化チタン２部バインダー樹脂：フェノール樹脂６部レベリング材：シリコーンオイル０．００１部溶剤：メタノール／メトキシプロパノール＝２／８（質量比）２０部

【００６３】次に、この導電層上に、Ｎ−メトキシメチ
ル化ナイロン３部及び共重合ナイロン３部をメタノール
６５部／ｎ−ブタノール３０部の混合溶剤に溶解した溶
液を浸漬塗布法で塗布し、乾燥することによって、膜厚
が０．５μｍの中間層を形成した。

【００６４】次に、下記構造式で示されるアゾ顔料を４
部、

【００６５】

【化１０】

【００６６】ポリビニルブチラール（商品名：エスレッ
クＢＬＳ、積水化学製）２部及びシクロヘキサノン３５
部を１ｍｍφガラスビーズを用いたサンドミル装置で１
２時間分散し、その後にメチルエチルケトン６０部を加
えて電荷発生層用分散液を調製した。この分散液を中間
層上に浸漬塗布法で塗布し、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。

【００６７】次いで、平均一次粒径０．３μｍのポリテ
トラフロロエチレン粒子４部と分散助剤としてフッ素系
界面活性剤（商品名：アロンＧＦ３００、東亜合成化学
製）０．１６部（フッ素系樹脂微粒子に対して４質量
％）、重量平均分子量（Ｍｗ）１５万で、インヘレント
粘度が１．１である構成単位例（１）の構造よりなるポ
リアリレート樹脂８部にクロロベンゼン８０部を加え、
フッ素樹脂微粒子分散液を調合した。この分散液に電荷
輸送材料として下記構造式のアミン化合物７部、

【００６８】

【化１１】

【００６９】下記構造式のアミン化合物１部、

【００７０】

【化１２】

【００７１】を加え、電荷輸送層用の塗布液を得た。こ
の塗布液を浸漬塗布法で塗布し、１２０℃にて１時間乾
燥し、膜厚が２７μｍの電荷輸送層を形成した。作製条
件を表１に示す。

【００７２】次に、評価について説明する。評価は、キ
ヤノン（株）製複写機ＧＰ４０（電子写真感光体に接触
配置された帯電部材から交流電圧を重畳した直流電圧を
印加して電子写真感光体を帯電させるＡＣ／ＤＣ帯電方
式）を用いた。暗部電位Ｖｄ＝−７００Ｖとして、明部
電位Ｖｌ＝−２００Ｖとした。Ａ４サイズの普通紙を１
枚複写ごとに１度停止する間欠モードにて１００００枚
の複写を行い、その後、電子写真感光体膜厚の摩耗量を
測定した。また、初期の分散不良による画像欠陥の有無
を観察した。評価方法は、電子写真感光体を用いて画像
出力したＡ３用紙全面の分散不良による画像欠陥の個数
を目視により測定し、画像欠陥がない場合：○、欠陥が
１〜２個の場合：△、３個以上の場合：×として評価し
た。更に、電荷輸送層用塗布液を室温で暗所に１ヶ月放
置後の微粒子の凝集についても観察した。評価法は、静
置前の平均粒径（粒度分布計：堀場製作所、ＣＡＰＡ７
００で測定）と１ヶ月静置後の平均粒径の差を評価し、
粒径差が０．２μｍ未満に場合：凝集なし、平均粒径差
が０．２〜０．５μｍ未満の場合：わずかに凝集、平均
粒径差が０．５μｍ以上の場合：凝集ありと評価した。
結果を表２に示す。

【００７３】（実施例２〜１４）表１に示す条件で電子
写真感光体を作製し（表１に示す条件を変更した以外は
実施例１と同様）、評価した。結果を表２に示す。

【００７４】（比較例１〜４）電荷輸送層を構成する樹
脂として、重量平均分子量（Ｍｗ）が４万でインヘレン
ト粘度が０．５である構成単位例（１）よりなるポリア
リレート樹脂を用い、表１に示す条件で電子写真感光体
を作製し（表１に示す条件を変更した以外は実施例１と
同様）、評価した。結果を表２に示す。

【００７５】（比較例５〜７）電荷輸送層を構成する樹
脂として、重量平均分子量（Ｍｗ）が４万である一般式
（５）の構成単位よりなるポリカーボネート樹脂を用
い、表１に示す条件で電子写真感光体を作製し（表１の
条件を変更した以外は実施例１と同様）、評価した。結
果を表２に示す。

【００７６】

【化１３】

【００７７】

【表３】

【００７８】

【表４】

【００７９】（実施例１５）電荷輸送層に用いるフッ素
系樹脂微粒子として平均一次粒径０．１μｍのポリテト
ラフロロエチレン粒子４部と分散助剤としてフッ素系界
面活性剤（商品名：アロンＧＦ３００、東亜合成化学
製）０．１２部（フッ素系樹脂微粒子に対して３質量
％）を用いた以外は、実施例２と同様にして電荷輸送層
用塗工液及び電子写真感光体を作製した。

【００８０】次に、評価について説明する。評価は、キ
ヤノン（株）製複写機ＧＰ４０（電子写真感光体に接触
配置された帯電部材から交流電圧を重畳した直流電圧を
印加して電子写真感光体を帯電させるＡＣ／ＤＣ帯電方
式）を用いた。暗部電位Ｖｄ＝−７００Ｖとして、明部
電位Ｖｌ＝−２００Ｖとした。初期の分散不良による画
像欠陥の有無を観察した。評価方法は、電子写真感光体
を用いて画像出力したＡ３用紙全面の分散不良による画
像欠陥の個数を目視で測定し、画像欠陥がない場合：
○、欠陥が１〜２個の場合：△、３個以上の場合：×と
して評価した。更に、電荷輸送層用塗布液を室温で暗所
に１ヶ月放置後の微粒子の凝集についても観察した。評
価法は静置前の平均粒径（粒度分布計：堀場製作所、Ｃ
ＡＰＡ７００で測定）と１ヶ月静置後の平均粒径の差を
評価し、粒径差が０．２μｍ未満に場合：凝集なし、平
均粒径差が０．２〜０．５μｍ未満の場合：わずかに凝
集、平均粒径差が０．５μｍ以上の場合：凝集ありと評
価した。結果を表３に示す。

【００８１】（実施例１６）電荷輸送層を構成する樹脂
として、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０万である構成単
位例（１）及び（２）の共重合｛重合比（１）／（２）
＝７／３｝よりなるポリアリレート樹脂とフッ素系樹脂
微粒子として平均一次粒径０．１μｍのポリテトラフロ
ロエチレン粒子４部、分散助剤としてフッ素系界面活性
剤（商品名：アロンＧＦ３００、東亜合成化学製）０．
１２部（フッ素系樹脂微粒子に対して３質量％）を用い
た以外は、実施例２と同様にして電荷輸送層用塗工液及
び電子写真感光体を作製し、実施例１５と同様に評価し
た。結果を表３に示す。

【００８２】（実施例１７）電荷輸送層を構成する樹脂
として、重量平均分子量（Ｍｗ）が１５万である構成単
位例（１）及び（３）の共重合（重合比（１）／（３）
＝７／３）の構造よりなるポリアリレート樹脂とフッ素
系樹脂微粒子として平均一次粒径０．１μｍのポリテト
ラフロロエチレン粒子４部、分散助剤としてフッ素系界
面活性剤（商品名：アロンＧＦ３００、東亜合成化学
製）０．１２部（フッ素系樹脂微粒子に対して３質量
％）を用いた以外は、実施例２と同様にして電荷輸送層
用塗工液及び電子写真感光体を作製し、実施例１５と同
様に評価した。結果を表３に示す。

【００８３】（比較例８及び９）表３に示す条件で電子
写真感光体を作製し（表３の条件を変更した以外は実施
例２と同様）、実施例１５と同様に評価した。結果を表
３に示す。

【００８４】

【表５】

【００８５】表２より、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０
万以上のポリアリレート樹脂とフッ素系樹脂微粒子を電
荷輸送層中に含有する本発明の電子写真感光体を用いる
ことによって、繰り返し使用時の電子写真感光体の耐久
性が向上、及び従来の分散不良による電子写真感光体の
使用初期に画質劣化することなく、長期にわたり均一な
画像を提供できることが示された。特に、フッ素系樹脂
微粒子を電荷輸送層中の固形分量の１０質量％以上用い
て高耐久化を図った場合、重量平均分子量（Ｍｗ）が１
０万以上のポリアリレート樹脂を使用した効果が顕著に
現れ、低分子量ポリアリレートでは困難であった耐久性
向上と高画質の維持を両立することが可能になった。更
に、電荷輸送層用塗布液の長期保存時においても、フッ
素系樹脂微粒子の二次的な凝集を、高い分子量を有する
ポリアリレート樹脂を用いることで抑制し、分散液が変
化しないことで電子写真感光体の生産安定性も向上し
た。

【００８６】また表２および表３より、重量平均分子量
（Ｍｗ）が１０万以上のポリアリレート樹脂を使用する
ことによりフッ素系樹脂微粒子の一次粒径が０．３μｍ
以下であれば、フッ素系樹脂微粒子の固形分量が１０質
量％を超える場合であっても、低分子量ポリアリレート
樹脂では困難であった電荷輸送層用塗布液の長期保存時
においても、フッ素系樹脂微粒子の二次的な凝集を抑制
することができ、良好な画像を提供できることが明らか
になった。

【００８７】よって本発明の電荷輸送層中に重量平均分
子量（Ｍｗ）が１０万以上かつインヘレント粘度が０．
８以上のポリアリレート樹脂とフッ素系樹脂微粒子を含
有する電子写真感光体、そ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の優位性が示され
た。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、電荷輸送層に重量平均
分子量（Ｍｗ）が１０万以上、かつインヘレント粘度が
０．８以上であるポリアリレート樹脂とフッ素系樹脂微
粒子を含有させることにより、電子写真感光体の耐摩耗
性が著しく向上し、繰り返し使用時における耐久性が向
上し、かつ高分子量の樹脂を使用することで、フッ素系
樹脂微粒子が膜中に均一に分散し、分散不良や二次的な
凝集等によるムラの発生を抑制し、良好な画像を提供で
きる電子写真感光体、そ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
トリッジを備えた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電子写真感光体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１２案内手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者穴山秀樹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 AA13 AA14 AA21 BB20 BB27 BB31 BB51 BB52 FA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電支持体上に感光層を有する電子写真
感光体において、電子写真感光体の電荷輸送層が、フッ
素系樹脂微粒子及び一般式（１）【化１】｛式中、Ｘは−ＣＲ₅Ｒ₆−（Ｒ₅及びＲ₆は同一又は異な
って水素原子、トリフルオロメチル基、炭素数１〜３の
アルキル基又はフェニル基である）、シクロアルキリデ
ン基、単結合、エーテル結合、チオエーテル結合又はス
ルホニル結合である。また、Ｒ₁〜Ｒ₄は同一又は異なっ
て水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアル
キル基又は置換もしくは無置換のアリール基を示す｝で
示される構成単位からなる重量平均分子量（Ｍｗ）が１
０万以上であり、かつインヘレント粘度（ηｉｎｈ．：
溶媒としてテトラクロロエタンを用い、バインダー樹脂
の濃度を１．０ｇ／ｄｌとし、２５℃で測定）が０．８
以上であるポリアリレート樹脂を少なくとも１種類有す
ることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】前記電子写真感光体の電荷輸送層に用い
る樹脂が一般式（２）【化２】で示される構成単位を有する重量平均分子量（Ｍｗ）が
１０万以上であり、かつインヘレント粘度（ηｉｎ
ｈ．：溶媒としてテトラクロロエタンを用い、バインダ
ー樹脂の濃度を１．０ｇ／ｄｌとし、２５℃で測定）が
０．８以上のポリアリレート樹脂である請求項１に記載
の電子写真感光体。
【請求項３】前記電子写真感光体の電荷輸送層に用い
る樹脂が一般式（３）【化３】で示される構成単位を有する重量平均分子量（Ｍｗ）が
１０万以上であり、かつインヘレント粘度（ηｉｎ
ｈ．：溶媒としてテトラクロロエタンを用い、バインダ
ー樹脂の濃度を１．０ｇ／ｄｌとし、２５℃で測定）が
０．８以上のポリアリレート樹脂である請求項１に記載
の電子写真感光体。
【請求項４】前記電子写真感光体の電荷輸送層に用い
る樹脂が一般式（２）と一般式（３）【化４】（式中、ｍ、ｌは共に整数である）の共重合よりなる重
量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上であり、かつインヘ
レント粘度（ηｉｎｈ．：溶媒としてテトラクロロエタ
ンを用い、バインダー樹脂の濃度を１．０ｇ／ｄｌと
し、２５℃で測定）が０．８以上のポリアリレート樹脂
である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項５】前記電子写真感光体の電荷輸送層に用い
る樹脂が一般式（４）【化５】で示される構成単位を有する重量平均分子量（Ｍｗ）が
１０万以上であり、かつインヘレント粘度（ηｉｎ
ｈ．：溶媒としてテトラクロロエタンを用い、バインダ
ー樹脂の濃度を１．０ｇ／ｄｌとし、２５℃で測定）が
０．８以上のポリアリレート樹脂である請求項１に記載
の電子写真感光体。
【請求項６】前記電子写真感光体の電荷輸送層に用い
る樹脂が一般式（２）と一般式（４）【化６】（式中、ｍ、ｋは共に整数である）の共重合よりなる重
量平均分子量（Ｍｗ）が１０万以上であり、かつインヘ
レント粘度（ηｉｎｈ．：溶媒としてテトラクロロエタ
ンを用い、バインダー樹脂の濃度を１．０ｇ／ｄｌと
し、２５℃で測定）が０．８以上のポリアリレート樹脂
である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項７】前記フッ素樹脂微粒子が、テトラフルオ
ロエチレン樹脂、クロロトリフルオロエチレン樹脂、ヘ
キサフルオロエチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹
脂、フッ化ビニリデン樹脂、ジクロロジフルオロエチレ
ン樹脂及びこれら共重合体から選ばれる少なくとも１種
類の樹脂である請求項１〜６に記載の電子写真感光体。
【請求項８】前記フッ素系樹脂微粒子の平均一次粒径
が０．３μｍ以下である請求項１〜７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、及び転写工程後の電子写真感光体上に残余
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
にトナーで現像する現像手段、及び電子写真感光体上の
トナー像を転写材上に転写する転写手段を備えることを
特徴とする電子写真装置。