JP2002311628A - 電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents

電子写真感光体、画像形成方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ

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JP2002311628A
JP2002311628A JP2001112648A JP2001112648A JP2002311628A JP 2002311628 A JP2002311628 A JP 2002311628A JP 2001112648 A JP2001112648 A JP 2001112648A JP 2001112648 A JP2001112648 A JP 2001112648A JP 2002311628 A JP2002311628 A JP 2002311628A
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JP2001112648A
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Akihiko Itami
明彦 伊丹
友子 ▲崎▼村
Tomoko Sakimura
Hirofumi Hayata
裕文 早田
Shinichi Hamaguchi
進一 濱口
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は黒ポチ等の画像欠陥を発生さ
せず、繰り返し使用でも電位安定性の良好な電子写真感
光体及び該電子写真感光体を用いた画像形成方法、画像
形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供
することにある。 【解決手段】 導電性支持体上に、中間層を介して感光
層を有する電子写真感光体において、該中間層が複数回
の表面処理を施し、且つ最後の表面処理が反応性有機ケ
イ素化合物を用いて行われたN型半導性微粒子とバイン
ダー樹脂を含有しており、該感光層の表面層が、ポリカ
ーボネート成分、シロキサン縮合体成分及び電荷輸送構
造成分を有する樹脂を含有することを特徴とする電子写
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、複写機やプリンタ
ーの分野において用いられる電子写真感光体、及び該電
子写真感光体を用いた画像形成方法、画像形成装置、プ
ロセスカートリッジに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真感光体(以下単に、感光
体とも云う)は有機光導電物質を含有する有機電子写真
感光体(以後、有機感光体とも云う)が最も広く用いら
れている。有機感光体は可視光から赤外光まで各種露光
光源に対応した材料を開発しやすいこと、環境汚染のな
い材料を選択できること、製造コストが安いことなどが
他の感光体に対して有利な点であるが、欠点としては機
械的強度が弱く、多数枚の複写やプリント時に感光体表
面の劣化や傷が発生しやすいことである。
【0003】上記のような有機感光体の耐久性を向上す
るための課題としてクリーニングブレード等の擦過によ
る摩耗を抑制することが強く求められてきた。そのため
のアプローチとして、感光体の表面に高強度の保護層を
設置するなどの技術が検討されてきた。例えば特開平6
−118681号公報では感光体の表面層として、コロ
イダルシリカ含有硬化性シロキサン樹脂を用いることが
報告されている。しかし、シロキサン結合(Si−O−
Si結合)が三次元的に繰り返されてなるシリカのみか
らなる保護層では、表面にクラック(亀裂)が発生した
り、感光層との接着性が悪化したり、感光層の静電特性
が低下して問題となっていた。
【0004】又、耐摩耗性と感光層との接着性を改善す
る試みとして有機ポリマーと架橋されたシロキサン成分
の両特性を併せ持つ、有機−無機のハイブリッドポリマ
ーが提案されている。例えば特開2000−22172
3号公報には電子写真感光体の保護層としてポリシロキ
サンとシリル基含有ビニル系樹脂とが化学的に結合した
重合体を含有する保護層が報告されている。しかしなが
ら、このような保護層を有する感光体は機械的な耐摩耗
特性は改善されるが、繰り返し使用時の電子写真特性が
不十分であり、カブリや画像ボケが発生しやすく、この
ような保護層を有する感光体はカールソンプロセス等の
最も広く使用されている電子写真方式の感光体としては
不適であった。
【0005】そこで、機械的な耐摩耗性と繰り返し使用
時の電子写真特性を同時に満足する電子写真感光体の保
護層として、本研究者等は電荷輸送性能付与基を有し、
且つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂層を感光体の保
護層として提案してきた(特願平11−70308
号)。この保護層を有する感光体は従来の重要な課題で
あった耐摩擦特性、及び繰り返し使用時の電子写真特性
(帯電、感度、残留電位特性等)が改善され、高耐久の
有機感光体として十分に実用性を有している。しかしな
がら、この保護層を有する感光体もデジタル方式の電子
写真画像形成では尚以下のような問題を有している。
【0006】即ち、デジタル方式の電子写真画像形成で
は、一般に反転現像方式(露光部分を現像する現像方
法)が用いられているが、この反転現像を用いた画像形
成方法の特有の問題として、本来白地部分として画像形
成されるべき箇所に、トナーが付着してカブリ発生させ
る現象や、感光体の局部的な欠陥による黒ポチの発生が
知られている。
【0007】上記シロキサン系樹脂層を保護層とする感
光体はフタロシアニン系の顔料等で形成された感光層と
組み合わせると、画像形成を一定時間休止し、その後画
像形成を再開した直後の帯電電位が2回目以降の帯電電
位よりも低くなる問題を有する。この現象は特に反転現
像では感光体1回転目に画像形成したコピー画像が2回
転目以降に比較して明らかに劣る原因となる。画像欠陥
としては本来白地へのトナーカブリとして現れるため目
立ちやすく深刻である。
【0008】又、上記シロキサン系樹脂層を保護層とす
る感光体は高温高湿環境下等で黒ポチの発生を十分に抑
制できていない。又、シロキサン結合に残留する親水性
基(例えば水酸基)等が原因で高温高湿環境下等で帯電
電位が低下しやすい傾向がある。更に高湿環境では画像
の解像度が従来の有機感光体に比べて著しく低下する問
題も明らかとなった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑み、電位安定性の良好な、且つ黒ポチ等
の画像欠陥を発生しない電子写真感光体を提供すること
であり、更に詳しくは黒ポチ等の画像欠陥を発生させ
ず、繰り返し使用でも電位安定性の良好な電子写真感光
体、及び該電子写真感光体を用いた画像形成方法、画像
形成装置、プロセスカートリッジを提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は感光体を
構成する各層に検討を加えた結果、上記課題に対し下記
のような感光体構成を採用することにより達成された。
【0011】1.導電性支持体上に、中間層を介して感
光層を有する電子写真感光体において、該中間層が、複
数回の表面処理を施し、且つ最後の表面処理が反応性有
機ケイ素化合物を用いて行われたN型半導性微粒子とバ
インダー樹脂を含有しており、該感光層の表面層が、ポ
リカーボネート成分、シロキサン縮合体成分及び電荷輸
送構造成分を有する樹脂を含有することを特徴とする電
子写真感光体。
【0012】2.前記シロキサン縮合体成分が少なくと
もエポキシ基又はその開環基を有する有機ケイ素化合物
を用いて形成されることを特徴とする前記1に記載の電
子写真感光体。
【0013】3.前記反応性有機ケイ素化合物がメチル
ハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする
前記1又は2に記載の電子写真感光体。
【0014】4.前記反応性有機ケイ素化合物が前記一
般式(1)で示される有機ケイ素化合物であることを特
徴とする前記1又は2に記載の電子写真感光体。
【0015】5.前記一般式(1)のRが炭素数4から
8までのアルキル基であることを特徴とする前記4に記
載の電子写真感光体。
【0016】6.導電性支持体上に、中間層を介して感
光層を有する電子写真感光体において、該中間層が、複
数回の表面処理を施し、且つ最後の表面処理が反応性有
機チタン化合物を用いて行われたN型半導性微粒子とバ
インダー樹脂を含有しており、該感光層の表面層が、ポ
リカーボネート成分、シロキサン縮合体成分及び電荷輸
送構造成分を有する樹脂を含有することを特徴とする電
子写真感光体。
【0017】7.導電性支持体上に、中間層を介して感
光層を有する電子写真感光体において、該中間層が、複
数回の表面処理を施し、且つ最後の表面処理が反応性有
機ジルコニウム化合物を用いて行われたN型半導性微粒
子とバインダー樹脂を含有しており、該感光層の表面層
が、ポリカーボネート成分、シロキサン縮合体成分及び
電荷輸送構造成分を有する樹脂を含有することを特徴と
する電子写真感光体。
【0018】8.前記シロキサン縮合体成分が少なくと
もエポキシ基又はその開環基を有する有機ケイ素化合物
を用いて形成されることを特徴とする前記6又は7に記
載の電子写真感光体。
【0019】9.前記複数回の表面処理のうち、少なく
とも1回の表面処理がアルミナ、シリカ、及びジルコニ
アの少なくとも1種以上の表面処理であることを特徴と
する前記1〜8の何れか1項に記載の電子写真感光体。
【0020】10.前記N型半導性微粒子がシリカ又は
アルミナによる表面処理を行い、次いで反応性有機ケイ
素化合物を用いた表面処理を行うことを特徴とする前記
1〜5の何れか1項に記載の電子写真感光体。
【0021】11.前記N型半導性微粒子がシリカ又は
アルミナによる表面処理を行い、次いで反応性有機チタ
ン化合物を用いた表面処理を行うことを特徴とする前記
6に記載の電子写真感光体。
【0022】12.前記N型半導性微粒子がシリカ又は
アルミナによる表面処理を行い、次いで反応性有機ジル
コニウム化合物を用いた表面処理を行うことを特徴とす
る前記7に記載の電子写真感光体。
【0023】13.前記N型半導性微粒子が酸化チタン
粒子であることを特徴とする前記1〜12の何れか1項
に記載の電子写真感光体。
【0024】14.前記N型半導性微粒子が、ルチル型
の結晶型を有することを特徴とする前記1〜13の何れ
か1項に記載の電子写真感光体。
【0025】15.前記N型半導性微粒子の数平均一次
粒径が10nm以上200nm以下であることを特徴と
する前記1〜14の何れか1項に記載の電子写真感光
体。
【0026】16.導電性支持体上に、中間層を介して
感光層を有する電子写真感光体において、該中間層が、
フッ素原子を有する反応性有機ケイ素化合物により表面
処理を施された酸化チタン粒子とバインダー樹脂を含有
しており、該感光層の表面層が、ポリカーボネート成
分、シロキサン縮合体成分及び電荷輸送構造成分を有す
る樹脂を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【0027】17.前記シロキサン縮合体成分が少なく
ともエポキシ基又はその開環基を有する有機ケイ素化合
物を用いて形成されることを特徴とする前記16に記載
の電子写真感光体。
【0028】18.前記酸化チタン粒子の数平均一次粒
径が10nm以上200nm以下であることを特徴とす
る前記16又は17に記載の電子写真感光体。
【0029】19.前記中間層のバインダー樹脂がポリ
アミド樹脂であることを特徴とする前記1〜18の何れ
か1項に記載の電子写真感光体。
【0030】20.電子写真感光体の周辺に、少なくと
も帯電手段、像露光手段、現像手段、転写手段、クリー
ニング手段を有し、繰り返し画像形成を行う画像形成方
法において、該電子写真感光体が前記1〜19の何れか
1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画
像形成方法。
【0031】21.前記20に記載の画像形成方法を用
いることを特徴とする画像形成装置。
【0032】22.前記21に記載の画像形成装置に用
いられるプロセスカートリッジが、少なくとも前記1〜
19の何れか1項に記載の電子写真感光体と帯電器、像
露光器、現像器、転写器、クリーニング器の少なくとも
1つを一体として有しており、該画像形成装置に出し入
れ可能に構成されたことを特徴とするプロセスカートリ
ッジ。
【0033】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の電子写真感光体(以下、単に感光体ともいう)は
導電性支持体と感光層の間に設ける中間層に特定の表面
処理を施されたN型半導性微粒子とバインダー樹脂とを
含有させることを特徴としている。そのN型半導性微粒
子の表面処理は、複数回の表面処理が行われ、かつ該
複数回の表面処理のうち最後の表面処理が反応性有機ケ
イ素化合物による表面処理であることを特徴とするも
の、フッ素原子を有する反応性有機ケイ素化合物によ
る表面処理であることを特徴とするもの、複数回の表
面処理が行われ、かつ該複数回の表面処理のうち最後の
表面処理が反応性有機チタン化合物による表面処理であ
ることを特徴とするもの、及び複数回の表面処理が行
われ、かつ該複数回の表面処理のうち最後の表面処理が
反応性有機ジルコニウム化合物による表面処理であるこ
とを特徴としている。
【0034】これらの4つのうち何れか一つの表面処理
を施されたN型半導性微粒子を含有させて導電性支持体
と感光層の間に中間層を設け、該感光層の表面層とし
て、ポリカーボネート成分、シロキサン縮合体成分及び
電荷輸送構造成分を有する樹脂を含有し、該シロキサン
縮合体成分が少なくともエポキシ基又はその開環基を有
する有機ケイ素化合物を用いて形成された層を設けるこ
とにより、残電上昇や、帯電電位低下といった電子写真
特性を劣化させることなく、黒ポチの発生を著しく抑制
することができ、更には、レーザー露光によるモアレの
発生も改善できることを見出したものである。
【0035】更に、本発明においては、前述のN型半導
性微粒子として酸化チタン微粒子を用いることが特に好
ましいものであることを見出したのである。
【0036】以下、本発明に用いられるN型半導性微粒
子及び酸化チタンについて、更に、上記表面処理につい
て詳細に説明する。
【0037】本発明に用いられるN型半導性微粒子と
は、導電性キャリアを電子とする性質をもつ微粒子を示
す。すなわち、導電性キャリアを電子とする性質とは、
該N型半導性微粒子を絶縁性バインダーに含有させるこ
とにより、基体からのホール注入を効率的にブロック
し、また、感光層からの電子に対してはブロッキング性
を示さない性質を有するものをいう。
【0038】前記N型半導性微粒子は、具体的には酸化
チタン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ
(SnO2)等の微粒子が挙げられるが、本発明では、
特に酸化チタンが好ましく用いられる。
【0039】本発明に用いられるN型半導性微粒子の平
均粒径は、数平均一次粒径において10nm以上200
nm以下の範囲のものが好ましく、より好ましくは10
nm〜100nm、特に好ましくは、15nm〜50n
mである。
【0040】数平均一次粒径の値が前記範囲内にあるN
型半導性微粒子を用いた中間層は層内での分散を緻密な
ものとすることができ、十分な電位安定性、及び黒ポチ
発生防止機能を有する。
【0041】前記N型半導性微粒子の数平均一次粒径
は、例えば酸化チタンの場合、透過型電子顕微鏡観察に
よって10000倍に拡大し、ランダムに100個の粒
子を一次粒子として観察し、画像解析によりフェレ径の
数平均径として測定値される。
【0042】本発明に用いられるN型半導性微粒子の形
状は、樹枝状、針状および粒状等の形状があり、このよ
うな形状のN型半導性微粒子は、例えば酸化チタン粒子
では、結晶型としては、アナターゼ型、ルチル型及びア
モルファス型等があるが、いずれの結晶型のものを用い
てもよく、また2種以上の結晶型を混合して用いてもよ
い。その中でもルチル型のものが最も良い。
【0043】本発明のN型半導性微粒子に行われる表面
処理の1つは、複数回の表面処理を行うものであり、か
つ該複数回の表面処理の中で、最後の表面処理が反応性
有機ケイ素化合物を用いた表面処理を行うものである。
また、該複数回の表面処理の中で、少なくとも1回の表
面処理がアルミナ、シリカ、及びジルコニアから選ばれ
る少なくとも1種類以上の表面処理を行い、最後に反応
性有機ケイ素化合物による表面処理を行うものであるこ
とが好ましい。
【0044】尚、アルミナ処理、シリカ処理、ジルコニ
ア処理とはN型半導性微粒子表面にアルミナ、シリカ、
或いはジルコニアを析出させる処理を云い、これらの表
面に析出したアルミナ、シリカ、ジルコニアにはアルミ
ナ、シリカ、ジルコニアの水和物も含まれる。又、反応
性有機ケイ素化合物の表面処理とは、処理液に反応性有
機ケイ素化合物を用いることを意味する。
【0045】また、本発明のN型半導性微粒子に行われ
る表面処理の他の方法としては、複数回の表面処理を行
い、かつ該複数回の表面処理の中で、最後の表面処理に
反応性有機チタン化合物や或いは反応性有機ジルコニウ
ム化合物を用いて表面処理を行うものである。また、該
複数回の表面処理の中で、少なくとも1回の表面処理が
上記同様アルミナ、シリカ、及びジルコニアから選ばれ
る少なくとも1種類以上の表面処理を行い、最後に反応
性有機チタン化合物或いは反応性有機ジルコニウム化合
物を用いた表面処理を行うものであることが好ましい。
【0046】この様に、酸化チタン粒子の様なN型半導
性微粒子の表面処理を少なくとも2回以上行うことによ
り、N型半導性微粒子表面が均一に表面被覆(処理)さ
れ、該表面処理されたN型半導性微粒子を中間層に用い
ると、中間層内における酸化チタン粒子等のN型半導性
微粒子の分散性が良好で、かつ黒ポチ等の画像欠陥を発
生させない良好な感光体を得ることができるのである。
【0047】また、該複数回の表面処理をアルミナ及び
シリカを用いて表面処理を行い、次いで反応性有機ケイ
素化合物を用いた表面処理を行うものや、アルミナ及び
シリカを用いた表面処理の後に反応性有機チタン化合物
或いは反応性有機ジルコニウム化合物を用いた表面処理
を行うものが特に好ましい。
【0048】なお、前述のアルミナ及びシリカの処理は
同時に行っても良いが、特にアルミナ処理を最初に行
い、次いでシリカ処理を行うことが好ましい。また、ア
ルミナとシリカの処理をそれぞれ行う場合のアルミナ及
びシリカの処理量は、アルミナよりもシリカの多いもの
が好ましい。
【0049】前記酸化チタン等のN型半導性微粒子のア
ルミナ、シリカ、及びジルコニア等の金属酸化物による
表面処理は湿式法で行うことができる。例えば、シリ
カ、又はアルミナの表面処理を行ったN型半導性微粒子
は以下の様に作製することができる。
【0050】N型半導性微粒子として酸化チタン粒子を
用いる場合、酸化チタン粒子(数平均一次粒子径:50
nm)を50〜350g/Lの濃度で水中に分散させて
水性スラリーとし、これに水溶性のケイ酸塩又は水溶性
のアルミニウム化合物を添加する。その後、アルカリ又
は酸を添加して中和し、酸化チタン粒子の表面にシリ
カ、又はアルミナを析出させる。続いて濾過、洗浄、乾
燥を行い目的の表面処理酸化チタンを得る。前記水溶性
のケイ酸塩としてケイ酸ナトリウムを使用した場合に
は、硫酸、硝酸、塩酸等の酸で中和することができる。
一方、水溶性のアルミニウム化合物として硫酸アルミニ
ウムを用いたときは水酸化ナトリウムや水酸化カリウム
等のアルカリで中和することができる。
【0051】なお、上記表面処理の金属酸化物の量は、
前記表面処理時の仕込量にて酸化チタン粒子等のN型半
導性微粒子100質量部に対して、0.1〜50質量
部、更に好ましくは1〜10質量部の金属酸化物が用い
られる。尚、前述のアルミナとシリカ処理の場合も例え
ば酸化チタン粒子の場合、酸化チタン粒子100質量部
に対して各々1〜10質量部用いることが好ましく、ア
ルミナよりもシリカの量が多いことが好ましい。
【0052】上記の金属酸化物の表面処理の次に行われ
る反応性有機ケイ素化合物を用いた表面処理は以下の様
な湿式法で行うことが好ましい。
【0053】即ち、有機溶剤や水に対して前記反応性有
機ケイ素化合物を溶解または懸濁させた液に前記金属酸
化物で処理された酸化チタンを添加し、この液を数分か
ら1時間程度撹拌する。そして場合によっては該液に加
熱処理を施した後に、濾過等の工程を経た後乾燥し、表
面を有機ケイ素化合物で被覆した酸化チタン粒子を得
る。なお、有機溶剤や水に対して酸化チタンを分散させ
た懸濁液に前記反応性有機ケイ素化合物を添加しても構
わない。
【0054】尚、本発明において酸化チタン粒子表面が
反応性有機ケイ素化合物により被覆されていることは、
光電子分光法(ESCA)、オージェ電子分光法(Au
ger)、2次イオン質量分析法(SIMS)や拡散反
射FI−IR等の表面分析手法を複合することによって
確認されるものである。
【0055】前記表面処理に用いられる反応性有機ケイ
素化合物の量は、前記表面処理時の仕込量にて前記金属
酸化物で処理された酸化チタン100質量部に対し、反
応性有機ケイ素化合物を0.1〜50質量部、更に好ま
しくは1〜10質量部が好ましい。表面処理量が上記範
囲よりも少ないと表面処理効果が十分に付与されず、中
間層内における酸化チタン粒子の分散性等が悪くなる。
また、上記範囲を超えてしまうと電子写真特性を劣化さ
せ、その結果残留電位上昇や帯電電位の低下を招いてし
まう。
【0056】本発明で用いられる反応性有機ケイ素化合
物としては下記一般式(2)で表される有機ケイ素化合
物が挙げられるが、酸化チタン表面の水酸基等の反応性
基と縮合反応をする化合物であれば、下記化合物に限定
されない。
【0057】一般式(2) (R)n−Si−(X)4-n (式中、Siはケイ素原子、Rは該ケイ素原子に炭素が
直接結合した形の有機基を表し、Xは加水分解性基を表
し、nは0〜3の整数を表す。) 一般式(2)で表される有機ケイ素化合物において、R
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、ペンチル、
ヘキシル、オクチル、ドデシル等のアルキル基、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
ルキル基を挙げられる。また、X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、ハロゲン基、
アシルオキシ基が挙げられる。
【0058】また、一般式(2)で表される有機ケイ素
化合物は、単独でも良いし、2種以上組み合わせて使用
しても良い。
【0059】また、一般式(2)で表される有機ケイ素
化合物の具体的化合物で、nが2以上の場合、複数のR
は同一でも異なっていても良い。同様に、nが2以下の
場合、複数のXは同一でも異なっていても良い。又、一
般式(2)で表される有機ケイ素化合物を2種以上を用
いるとき、R及びXはそれぞれの化合物間で同一でも良
く、異なっていても良い。
【0060】nが0の化合物例としては下記の化合物が
挙げられる。テトラクロロシラン、ジエトキシジクロロ
シラン、テトラメトキシシラン、フェノキシトリクロロ
シラン、テトラアセトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラアリロキシシラン、テトラプロポキシシラ
ン、テトライソプロポキシシラン、テトラキス(2−メ
トキシエトキシ)シラン、テトラブトキシシラン、テト
ラフェノキシシラン、テトラキス(2−エチルブトキ
シ)シラン、テトラキス(2−エチルヘキシロキシ)シ
ラン等が挙げられる。
【0061】nが1の化合物例としては下記の化合物が
挙げられる。即ち、トリクロロシラン、メチルトリクロ
ロシラン、ビニルトリクロロシラン、エチルトリクロロ
シラン、アリルトリクロロシラン、n−プロピルトリク
ロロシラン、n−ブチルトリクロロシラン、クロロメチ
ルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
ルカプトメチルトリメトキシシラン、トリメトキシビニ
ルシラン、エチルトリメトキシシラン、3,3,4,
4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルトリク
ロロシラン、フェニルトリクロロシラン、3,3,3−
トリフルオロ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、トリエトキシシラン、3
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、2−アミノエチルアミノ
メチルトリメトキシシラン、ベンジルトリクロロシラ
ン、メチルトリアセトキシシラン、クロロメチルトリエ
トキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、フェニル
トリメトキシシラン、3−アリルチオプロピルトリメト
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、3−ブロモプロピルトリエトキシシラン、3−ア
リルアミノプロピルトリメトキシシラン、プロピルトリ
エトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、3−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、ビス(エチルメチルケト
オキシム)メトキシメチルシラン、ペンチルトリエトキ
シシラン、オクチルトリエトキシシラン、ドデシルトリ
エトキシシラン等が挙げられる。
【0062】nが2の化合物例としては下記の化合物が
挙げられる。ジメチルジクロロシラン、ジメトキシメチ
ルシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチル−3,
3,3−トリフルオロプロピルジクロロシラン、ジエト
キシシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシメチ
ル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3−ク
ロロプロピルジメトキシメチルシラン、クロロメチルジ
エトキシシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジメトキ
シ−3−メルカプトプロピルメチルシラン、3,3,
4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルメ
チルジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、
ジアセトキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビ
ニルシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジクロ
ロシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラ
ン、3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキ
シメチルシラン、t−ブチルフェニルジクロロシラン、
3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、
3−(3−シアノプロピルチオプロピル)ジメトキシメ
チルシラン、3−(2−アセトキシエチルチオプロピ
ル)ジメトキシメチルシラン、ジメトキシメチル−2−
ピペリジノエチルシラン、ジブトキシジメチルシラン、
3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、
ジエトキシメチルフェニルシラン、ジエトキシ−3−グ
リシドキシプロピルメチルシラン、3−(3−アセトキ
シプロピルチオ)プロピルジメトキシメチルシラン、ジ
メトキシメチル−3−ピペリジノプロピルシラン、ジエ
トキシメチルオクタデシルシラン等が挙げられる。
【0063】nが3の化合物例としては下記の化合物が
挙げられる。トリメチルクロロシラン、メトキシトリメ
チルシラン、エトキシトリメチルシラン、メトキシジメ
チル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3−
クロロプロピルメトキシジメチルシラン、メトキシ−3
−メルカプトプロピルメチルメチルシラン等が挙げられ
る。
【0064】また、一般式(2)で表される有機ケイ素
化合物は、好ましくは前記一般式(1)で示される有機
ケイ素化合物が用いられる。
【0065】一般式(1)で表される有機ケイ素化合物
においては、更に好ましくはRが炭素数4から8までの
アルキル基である有機ケイ素化合物が好ましく、具体的
な好ましい化合物例としては、トリメトキシn−ブチル
シラン、トリメトキシi−ブチルシラン、トリメトキシ
ヘキシルシラン、トリメトキシオクチルシランが挙げら
れる。
【0066】又、最後の表面処理に用いる好ましい反応
性有機ケイ素化合物としてはハイドロジェンポリシロキ
サン化合物が挙げられる。該ハイドロジェンポリシロキ
サン化合物の分子量は1000〜20000のものが一
般に入手しやすく、又、黒ポチ発生防止機能も良好であ
る。
【0067】特にメチルハイドロジェンポリシロキサン
を最後の表面処理に用いると良好な効果が得られる。
【0068】本発明の酸化チタンの表面処理の他の1つ
はフッ素原子を有する有機ケイ素化合物により表面処理
を施された酸化チタン粒子である。該フッ素原子を有す
る有機ケイ素化合物による表面処理、前記した湿式法で
行うのが好ましい。
【0069】即ち、有機溶剤や水に対して前記フッ素原
子を有する有機ケイ素化合物を溶解または懸濁させ、こ
の中に未処理の酸化チタンを添加し、このような溶液を
数分から1時間程度撹拌して混合し、場合によっては加
熱処理を施した後に、濾過などの工程を経て乾燥し、酸
化チタン表面をフッ素原子を有する有機ケイ素化合物で
被覆する。なお、有機溶剤や水に対して酸化チタンを分
散した懸濁液に前記フッ素原子を有する有機ケイ素化合
物を添加しても構わない。
【0070】尚、前記酸化チタン表面がフッ素原子を有
する有機ケイ素化合物によって被覆されていることは、
光電子分光法(ESCA)、オージェ電子分光法(Au
ger)、2次イオン質量分析法(SIMS)や拡散反
射FI−IR等の表面分析装置を用いて複合的に確認す
ることができる。
【0071】本発明に用いられるフッ素原子を有する有
機ケイ素化合物としては、3,3,4,4,5,5,
6,6,6−ノナフルオロヘキシルトリクロロシラン、
3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラ
ン、メチル−3,3,3−トリフルオロプロピルジクロ
ロシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオ
ロプロピルシラン、3,3,4,4,5,5,6,6,
6−ノナフルオロヘキシルメチルジクロロシラン等が挙
げられる。
【0072】なお、本発明では、上記のN型半導性微粒
子に最後に行われる表面処理を反応性有機チタン化合物
や反応性有機ジルコニウム化合物を用いて行われるもの
も含まれるが、具体的な表面処理方法は、上記反応性有
機ケイ素化合物による表面処理方法に準ずる方法によっ
て行われるものである。
【0073】また、前記N型半導性微粒子表面が反応性
有機チタン化合物や反応性有機ジルコニウム化合物によ
って被覆されていることは、光電子分光法(ESC
A)、オージェ電子分光法(Auger)、2次イオン
質量分析法(SIMS)や拡散反射FI−IR等の表面
分析手法を複合的に用いることにより高精度に確認され
るものである。
【0074】前記N型半導性微粒子の表面処理に用いら
れる具体的な反応性有機チタン化合物としては、テトラ
プロポキシチタン、テトラブトキシチタン等の金属アル
コキシド化合物やジイソプロポキシチタニウムビス(ア
セチルアセテート)、ジイソプロポキシチタニウムビス
(エチルアセトアセテート)、ジイソプロポキシチタニ
ウムビス(ラクテート)、ジブトキシチタニウムビス
(オクチレングリコレート)、ジイソプロポキシチタニ
ウムビス(トリエタノールアミナート)等の金属キレー
ト化合物が挙げられる。また、反応性有機ジルコニウム
化合物としては、テトラブトキシジルコニウムやブトキ
シジルコニウムトリ(アセチルアセテート)等の金属ア
ルコキシド化合物や金属キレート化合物が挙げられる。
【0075】次に、前記表面処理が施された酸化チタン
粒子等のN型半導性微粒子(以下、表面処理N型半導性
微粒子ともいう。また、特に、表面処理が施された酸化
チタン粒子を表面処理酸化チタンとも云う)を用いた中
間層の構成について説明する。
【0076】本発明の中間層は、前記複数回の表面処理
を行って得られた表面処理酸化チタン等の表面処理N型
半導性微粒子をバインダー樹脂とともに溶媒中に分散さ
せた液を導電性支持体上に塗布することにより作製され
る。
【0077】本発明の中間層は導電性支持体と感光層の
間に設けられ、該導電性支持体と感光層との接着性改
良、及び該支持体からの電荷注入を防止するバリア機能
を有する。該中間層のバインダー樹脂としては、ポリア
ミド樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニ
ルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビ
ニルアルコール樹脂やメラミン樹脂、エポキシ樹脂、ア
ルキッド樹脂等の熱硬化性樹脂や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。これらバインダー樹脂の中でポリアミド樹脂が特に
好ましく、特には共重合、メトキシメチロール化等のア
ルコール可溶性ポリアミドが好ましい。
【0078】前記バインダー樹脂中に分散される本発明
の表面処理N型半導性微粒子の量は、例えば表面処理酸
化チタンの場合では、該バインダー樹脂100質量部に
対し、10〜10,000質量部、好ましくは50〜
1,000質量部である。該表面処理酸化チタンをこの
範囲で用いることにより、該酸化チタンの分散性を良好
に保つことができ、黒ポチの発生しない、良好な中間層
を形成することができる。
【0079】本発明の中間層の膜厚は0.5〜15μm
が好ましい。膜厚を前記範囲で用いることにより、黒ポ
チの発生しない、電子写真特性の良好な中間層を形成で
きる。
【0080】本発明の中間層を形成するために作製する
中間層塗布液は前記表面処理酸化チタン等の表面処理N
型半導性微粒子、バインダー樹脂、分散溶媒等から構成
されるが、分散溶媒としては他の感光層の作製に用いら
れる溶媒と同様なものが適宜用いられる。
【0081】即ち、本発明の中間層、感光層、その他の
層の形成に用いられる溶媒又は分散媒としては、n−ブ
チルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソ
プロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチ
レンジアミン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、
シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ク
ロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタ
ン、1,2−ジクロロプロパン、1,1,2−トリクロ
ロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロ
エチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、
ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、
ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げ
られる。
【0082】中間層塗布液溶媒としては、これらに限定
されるものではないが、メタノール、エタノール、ブタ
ノール、1−プロパノール、イソプロパノール等が好ま
しく用いられる。また、これらの溶媒は単独或いは2種
以上の混合溶媒として用いることもできる。
【0083】また、中間層塗布溶媒としては、中間層塗
布時の乾燥ムラの発生を防止するために高い樹脂溶解性
を有するメタノールと直鎖アルコールとの混合溶媒を用
いることが好ましく、好ましい溶媒の比率は、体積比で
メタノール1に対して直鎖アルコールを0.05〜0.
6の比率で混合したものがよい。この様に塗布溶媒を混
合溶媒とすることで溶媒の蒸発速度が適切に保たれ、塗
布時の乾燥ムラに伴う画像欠陥の発生を抑えることがで
きる。
【0084】中間層塗布液の作製に用いられる表面処理
酸化チタンの分散手段としてはサンドミル、ボールミ
ル、超音波分散等いずれの分散手段を用いても良い。
【0085】前記中間層を含め、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、浸漬塗布、
スプレー塗布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用い
られるが、感光層の上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ス
プレー塗布又は円形量規制型(円形スライドホッパ型が
その代表例)塗布等の塗布加工方法を用いるのが好まし
い。なお前記スプレー塗布については例えば特開平3−
90250号及び特開平3−269238号公報に詳細
に記載され、前記円形量規制型塗布については例えば特
開昭58−189061号公報に詳細に記載されてい
る。
【0086】次に、本発明の表面層について記載する。
本発明の表面層はポリカーボネート成分、シロキサン縮
合体成分及び電荷輸送構造成分を有する樹脂を含有す
る。
【0087】前記樹脂を構成するポリカーボネートとは
カーボネート構造(−OCOO−)を有する重合体であ
る。
【0088】更に本発明では下記一般式(B)で示され
るポリカーボネートが好ましい。
【0089】
【化1】
【0090】式中、R1,R2は各々独立にハロゲン原
子、炭素数1〜10の置換もしくは無置換のアルキル
基、ビニル基、アリル基、炭素数6〜12の置換もしく
は無置換のアリール基、炭素数5から7の置換もしくは
無置換のシクロアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ
基、または炭素数6〜12の置換もしくは無置換のアリ
ールオキシ基であり、aおよびbは各々独立に0から4
の整数であり、Yは単結合、−O−、−CO−、−S
−、−SO−、−SO2−、−CR34−、炭素数5〜
11の置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、炭
素数2〜12の置換、もしくは無置換のアルキレン基、
9,9’−フルオレニリデン基、1,8−メンタンジイ
ル基、2,8−メンタンジイル基、置換もしくは無置換
のピラジリデン基、または炭素数6〜12の置換もしく
は無置換のアリーレン基であり、ただしR3およびR4
々独立に水素原子、炭素数1〜10の置換もしくは無置
換のアルキル基、または炭素数6〜12の置換もしくは
無置換のアリール基である。
【0091】一般式(B)の具体的なポリカーボネート
としては下記に示すような構造式のポリカーボネートが
挙げられるが本発明ではこの具体例に限定されない。
【0092】
【化2】
【0093】
【化3】
【0094】次にポリカーボネート成分とシロキサン縮
合体成分を有する樹脂の形成について記載する。
【0095】ポリカーボネート成分とシロキサン縮合体
成分を有する樹脂は、例えば、下記一般式(A)のシリ
ル基を有するポリカーボネートに該シリル基を介して有
機ケイ素化合物等を反応させ、シロキサン縮合体を形成
することにより得られる。
【0096】
【化4】
【0097】(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル
基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のア
ラルキル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基
であり、複数個の場合はそれらは同一であっても異なっ
ていてもよい。Xは水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキ
シ基、アルコキシ基、フェノキシ基、アルキルチオ基、
アシロキシ基、アミノ基、アミド基、またはアルケニル
オキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基で
あり、複数個の場合はそれらは同一であっても異なって
いてもよい。aは0〜2の整数である。) ポリカーボネート成分とシロキサン縮合体成分を有する
樹脂の形成に際して、原料としてのシリル基を有するポ
リカーボネートの分子量は1,000〜20,000が
好ましく、2,000〜10,000が最も好ましい。
上記分子量が1,000未満の場合はこれらの反応によ
り形成される樹脂層の耐摩耗特性等の膜物性が不十分に
成りやすく、20,000より大きい場合は樹脂層の平
滑性が十分に達成されにくい。
【0098】ここで、本発明の反応とは縮合反応、重縮
合反応、架橋反応等の化学反応を意味し、その結果共有
結合、イオン結合、水素結合等の化学結合を形成する反
応を意味する。
【0099】前記シリル基はポリカーボネートの主鎖末
端(片側末端、両側末端のいずれか)に反応官能基とし
て存在するのが好ましいが、側鎖にシリル基が存在して
も良い。以下、ポリカーボネート末端にシリル基を導入
する方法について記載するが、これらの方法は特開平1
1−209596等に詳しく記載されている。
【0100】ポリカーボネートの主鎖末端にシリル基を
導入するにはこれらポリカーボネート主鎖末端に存在す
る、或いは主鎖末端に導入した官能基とアルコキシシラ
ン化合物とを反応させて得られる。この官能基として
は、アルコキシシラン化合物或いはその加水分解生成物
と反応し得るものであれば特に限定されない。
【0101】アルコキシシラン化合物と反応する官能基
としては、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、チオー
ル基、アルケニル基、アルキニル基、酸ハロゲン基、酸
エステル基、ホルミル基、ハロゲン基、エポキシ基、及
びイソシアネート基等が例示できる。好ましいものは、
水酸基、アミノ基、カルボキシル基のような活性水素を
有する官能基又はアルケニル基、アルキニル基である。
【0102】次に、ポリカーボネートとアルコキシシラ
ン化合物との反応の具体例を以下に説明する。
【0103】水酸基、アミノ基、カルボキシル基、チオ
ール基等の活性水素を有する官能基を持つポリカーボネ
ートと、イソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル
基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基等の官能基を有する
アルコキシシラン化合物とを溶剤中で、好ましくは不活
性ガス雰囲気下で反応させる。用いる溶剤はポリカーボ
ネートとアルコキシシラン化合物を共によく溶解させる
ものであればよい。
【0104】又、上記反応に用いられるアルコキシシラ
ン化合物としては、下記のようなアルコキシシラン化合
物が挙げられる。
【0105】RlmSi(R’X)n 式中、Rは炭素数1〜12、好ましくは1〜5のアルキ
ル基、Aは炭素数1〜8、好ましくは1〜4のアルコキ
シ基、R'は炭素数1〜4、好ましくは2〜4のアルキ
レン基又はアルキリデン基、Xはイソシアネート基、エ
ポキシ基、カルボキシル基、酸ハロゲン基、及び酸無水
物基からなる群から選択される官能基、そしてlは0〜
3の整数であり、m及びnは独立して1〜3の整数であ
る。
【0106】このようなアルコキシシラン化合物を具体
的に例示すれば、3−イソシアネートプロピルトリエト
キシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシ
シラン、2−イソシアネートエチルトリエトキシシラン
等のモノイソシアネートトリアルコキシシラン化合物;
3−イソシアネートプロピルエチルジエトキシシラン等
のモノイソシアネートジアルコキシシラン化合物;3−
イソシアネートプロピルジエチルエトキシシラン等のモ
ノイソシアネートモノアルコキシシラン化合物;ジ(3
−イソシアネートプロピル)ジエトキシシラン等のジイ
ソシアネートアルコキシシラン化合物;エトキシシラン
トリイソシアネート等のトリイソシアネートアルコキシ
シラン化合物;γ−グリシドキシプロピルトリエトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、β−(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、3,4−エポキシブチルトリメトキ
シシラン等のエポキシ基を官能基とするアルコキシシラ
ン化合物;メチルトリメトキシシラン、エチルトリエト
キシシラン、イソプロピルトリイソプロポキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシラン、
ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、トリメチルメ
トキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリイソプ
ロピルイソプロポキシシラン等のアルコキシ基を官能基
とするアルキルアルコキシシラン類;3−(トリエトキ
シシリル)−2−メチルプロピルコハク酸無水物等の酸
無水物基を官能基とするアルコキシシラン化合物;2−
(4−クロロスルフォニルフェニル)エチルトリエトキ
シシラン等の酸ハロゲン化物を官能基とするアルコキシ
シラン化合物;を挙げることができる。
【0107】その他、3−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプ
トプロピルトリエトキシシラン、等のアミノ基やメルカ
プト基を官能基とするアルコキシシラン類等を用いても
よい。
【0108】又、下記のようなアルコキシシラン化合物
も好ましく用いられる。 ApSi 式中、Aは炭素数1〜8、好ましくは1〜4のアルコキ
シ基、Pは1〜4の整数を示す。
【0109】具体的には、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラア
ルコキシシラン類が挙げられる。
【0110】アルコキシシラン化合物は1種類だけでも
よく、2種類以上を併用しても良い。また、又、1分子
内に2個以上の繰り返し単位を有するオリゴマータイプ
のアルコキシシラン化合物を用いても良い。
【0111】本発明において、表面層はシリル基を有す
るポリカーボネートを、加水分解、重縮合させて得られ
る。
【0112】この重縮合はシリル基を有するポリカーボ
ネート同士の重縮合でも良いが、重縮合時に有機ケイ素
化合物や反応性電荷輸送性化合物を存在させて、加水分
解と、それに続くシロキサン縮合体の形成、及び電荷輸
送性基を樹脂層中に樹脂構造の一部(部分構造)として
形成する重縮合を進行させることにより、架橋構造を有
し、且つ電荷輸送構造を有する樹脂層を形成でき、耐摩
耗特性等の機械的強度と電子写真特性を併せ持った樹脂
層を得ることができる。
【0113】即ち、本発明の樹脂層はシリル基を有する
ポリカーボネートと前記一般式(2)の有機ケイ素化合
物、該有機ケイ素化合物の加水分解生成物、或いはシロ
キサン縮合体との反応により、シロキサン縮合体を有す
るポリカーボネートを形成することができ、これらのシ
ロキサン縮合体を有するポリカーボネート同志、或いは
有機ケイ素化合物等と加水分解後に相互に反応すること
により、全体が架橋構造で結合した耐摩耗特性等に強い
樹脂層を形成する。ここでシロキサン縮合体とはシロキ
サン結合(Si−O−Si結合)が三次元的に繰り返さ
れてなる樹脂構造を言う。
【0114】又、本発明のシロキサン縮合体は、少なく
ともエポキシ基又はその開環基を有する有機ケイ素化合
物を用いて形成されることが好ましい。
【0115】即ち、エポキシ基又はその開環基を有する
有機ケイ素化合物を用いて形成されたシロキサン縮合体
を有する本発明の樹脂層は、電子写真感光体の表面層と
して用いると、電子写真感光体の耐摩耗特性を改善し、
且つ高湿環境や低湿環境で画像ボケを発生させない。
【0116】本発明に好ましく用いられるエポキシ基又
はその開環基を有する有機ケイ素化合物としては(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、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルトリエトキシシラン、5,6−エポキシヘキシルト
リエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチ
ルジエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メ
チルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、(3−グリ
シドキシプロピル)ジメチルエトキシシラン、ジエトキ
シ−3−グリシドキシプロピルメチルシラン等が挙げら
れる。
【0117】本発明のシロキサン縮合体成分を形成する
には、上記エポキシ基又はその開環基を有する有機ケイ
素化合物以外に前記一般式(2)で示され有機ケイ素化
合物及びその具体例で示された化合物を併用して重縮合
を形成するのが好ましい。
【0118】又、本発明のシロキサン縮合体成分を製造
するに際し、前記一般式(2)で示される有機ケイ素化
合物を2種以上用いる場合はそれぞれの有機ケイ素化合
物のRは同一でも良く、異なっていてもよい。
【0119】架橋構造を有するシロキサン縮合体の原料
として用いられる前記一般式(2)の有機ケイ素化合物
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、1又は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塗布層液の保存性や
塗布膜の硬度等を制御することが出来る。
【0120】本発明の電荷輸送性構造成分とは電子或い
は正孔のドリフト移動度を有する性質を示す電荷輸送性
構造基であり、又別の定義としてはTime−Of−F
light法などの電荷輸送性能を検知できる公知の方
法により電荷輸送に起因する検出電流が得られる電荷輸
送性構造基である。
【0121】本発明の樹脂中に電荷輸送性構造成分を導
入するには、有機ケイ素化合物と反応性電荷輸送性化合
物を用い、シロキサン縮合体中に電荷輸送性構造成分を
組み込むことができる。ここで反応性電荷輸送性化合物
とは前記有機ケイ素化合物、或いは有機ポリマーの側鎖
シリル基と化学結合可能な反応性基を有する電荷輸送性
化合物を意味する。以下、反応性電荷輸送性化合物につ
いて説明する。
【0122】前記反応性電荷輸送性化合物としては水酸
基、メルカプト基、アミン基、シリル基を有する電荷輸
送性化合物等が挙げられる。
【0123】水酸基を有する電荷輸送性化合物は下記一
般式(3)で表される。 一般式(3) X−(R7−OH)m ここにおいて、 X:電荷輸送性構造基、 R7:単結合、置換又は無置換のアルキレン基、アリー
レン基、 m:1〜5の整数である。
【0124】その中でも代表的なものを挙げれば下記の
ごときものがある。例えばトリアリールアミン系化合物
は、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン構造を
電荷輸送性構造基=Xとして有し、前記Xを構成する炭
素原子を介して、又はXから延長されたアルキレン、ア
リーレン基を介して水酸基を有する化合物が好ましく用
いられる。
【0125】次に、水酸基を有する電荷輸送性化合物の
合成例について述べる。 化合物B−1の合成
【0126】
【化5】
【0127】ステップA 温度計、冷却管、撹拌装置、滴下ロートの付いた四頭コ
ルベンに、化合物(1)49gとオキシ塩化リン184
gを入れ加熱溶解した。滴下ロートよりジメチルホルム
アミド117gを徐々に滴下し、その後反応液温を85
〜95℃に保ち、約15時間撹拌を行った。次に反応液
を大過剰の温水に徐々に注いだ後、撹拌しながらゆっく
り冷却した。
【0128】析出した結晶を濾過及び乾燥した後、シリ
カゲル等により不純物吸着及びアセトニトリルでの再結
晶により精製を行って化合物(2)を得た。収量は30
gであった。 ステップB 化合物(2)30gとエタノール100mlをコルベン
に投入し撹拌した。水素化ホウ素ナトリウム1.9gを
徐々に添加した後、液温を40〜60℃に保ち、約2時
間撹拌を行った。次に反応液を約300mlの水に徐々
にあけ、撹拌して結晶を析出させた。濾過後充分水洗し
て、乾燥し化合物(3)を得た。収量は30gであっ
た。
【0129】メルカプト基を有する電荷輸送性化合物は
下記一般式(4)で表される。 一般式(4) X−(R8−SH)m ここにおいて、 X:電荷輸送性構造基、 R8:単結合、置換又は無置換のアルキレン、アリーレ
ン基、 m:1〜5の整数である。
【0130】アミン基を有する電荷輸送性化合物は下記
一般式(5)で表される。 一般式(5) X−(R9−NR10H)m ここにおいて、 X:電荷輸送性構造基、 R9:単結合、置換、無置換のアルキレン、置換、無置
換のアリーレン基、 R10:水素原子、置換、無置換のアルキル基、置換、無
置換のアリール基、 m:1〜5の整数である。
【0131】アミノ基を有する電荷輸送性化合物の中
で、第一級アミン化合物(−NH2)の場合は2個の水
素原子が有機珪素化合物と反応し、シロキサン構造に連
結しても良い。第2級アミン化合物(−NHR10)の場
合は1個の水素原子が有機珪素化合物と反応し、R10
ブランチとして残存する基でも良く、架橋反応を起こす
基でも良く、電荷輸送物質を含む化合物残基でもよい。
【0132】更に、シリル基を有する電荷輸送性化合物
は下記一般式(6)で表される。 一般式(6) X−(−R1−Si(R113-a(R12an 式中、Xは電荷輸送性構造基であり、R11は水素原子、
置換若しくは無置換のアルキル基、アリール基を示し、
12は加水分解性基又は水酸基を示し、R1は置換若し
くは無置換のアルキレン基を示す。aは1〜3の整数を
示し、nは整数を示す。
【0133】前記一般式(3)〜(6)の代表例を下記
に示す。
【0134】
【化6】
【0135】
【化7】
【0136】
【化8】
【0137】
【化9】
【0138】本発明の反応性電荷輸送性化合物としては
同一分子内に複数の反応性基を有する化合物が好まし
い。このことにより、反応性電荷輸送性化合物は有機ケ
イ素化合物との反応性が向上し、本発明の表面層に良好
な電荷輸送特性を付与する。
【0139】本発明の樹脂の電荷輸送性構造成分とは前
記一般式(3)〜(6)中の電荷輸送性構造基Xに相当
する化学構造成分を示す。電荷輸送性構造基Xの具体的
な化合物構造としては、例えば正孔輸送型CTMとして
は、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、スチルベン化合物、アミン、オキ
サゾロン、ベンゾチアゾール、ベンズイミダゾール、キ
ナゾリン、ベンゾフラン、アクリジン、フェナジン、ア
ミノスチルベン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ
−1−ビニルピレン、ポリ−9−ビニルアントラセンな
どの化学構造を有する基が挙げられる。
【0140】一方、電子輸送型CTM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、テトラシアノエチレン、テトラ
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−フルオレ
ニリデンジシアノメチレンマロノニトリル、ポリニトロ
−9−フルオロニリデンジシアノメチレンマロノジニト
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、ペンタフルオロ安
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、メリット酸などの化学構造を有する
基が挙げられる。
【0141】本発明で用いられる反応性電荷輸送性化合
物の分子量は700以下、100以上が好ましい。70
0以下の反応性電荷輸送性化合物を用いることにより、
残電上昇が小さく電子写真特性が良好で、且つクリーニ
ング性の優れた表面層を形成できる。更に、450以
下、100以上の分子量の反応性電荷輸送性化合物が好
ましい。
【0142】前記、電荷輸送性構造基Xは上式中では1
価の基として示されているが、有機ケイ素化合物、シロ
キサン縮合体成分と反応させる反応性電荷輸送性化合物
が2つ以上の反応性官能基を有している場合は樹脂中で
2価以上のクロスリンク基として接合してもよく、単に
ペンダント基として接合していてもよい。
【0143】本発明の表面層はポリカーボネート成分、
シロキサン縮合体成分及び電荷輸送構造成分を有する樹
脂を含有するが、表面層中のこれらの樹脂は相互に化学
結合により結合しており、表面層全体が架橋構造を有す
る表面層で形成されている。
【0144】本発明の表面層中のポリカーボネート成分
とシロキサン縮合体成分の総質量に対する電荷輸送性構
造成分の比が1:0.01〜10であることが好まし
い。電荷輸送性構造成分の配合比が少ないと繰り返し使
用時の電子写真特性(帯電、感度、残留電位特性等)が
劣化し、一方多いと膜強度が低下する。
【0145】本発明の表面層のポリカーボネート成分、
シロキサン縮合体成分、及び電荷輸送性構造成分の比率
はポリカーボネート成分1に対し、シロキサン縮合体成
分0.25〜4、電荷輸送性構造成分0.02〜50の
配合比で構成されていることが好ましい。シロキサン縮
合体成分の配合比が少ないと膜強度が低下し、一方多い
とクリーニング性が劣化し、ブレードめくれが発生しや
すい。又、下層の感光層に対する接着性が悪化する。電
荷輸送性構造成分の配合比が少ないと繰り返し使用時の
電子写真特性(帯電、感度、残留電位特性等)が劣化
し、一方多いと膜強度が低下する。
【0146】又、上記シロキサン縮合体成分はエポキシ
基又はその開環基を有する有機ケイ素化合物とその他の
有機ケイ素化合物の質量比が1:0.01〜100の比
率で形成されることが好ましい。更に、該質量比は1:
1〜20の比率が好ましい。
【0147】本発明の表面層の膜厚は0.03〜30μ
m、好ましくは0.03〜10μm、最も好ましくは
0.1〜5μmであることが望ましい。特に本発明の表
面層を保護層として用いる場合は保護層の膜厚が0.0
3〜10μm、好ましくは0.1〜5μmであることが
望ましい。本発明の表面層を保護層をした場合は、保護
層の膜厚がこのように比較的厚くても、従来から問題と
なっていた感度や残留電位等の静電特性を低下させるこ
となく、耐摩耗特性、トナーのクリーニング性能やクリ
ーニングブレードのめくれに対する安定性を向上させる
ことができる。更に高湿環境でも鮮明な画像を得ること
が出来る。
【0148】上記のような表面層には、本発明の効果を
阻害しない範囲内で、金属酸化物粒子が配合されていて
よい。金属酸化物粒子を配合することによって本発明の
表面層の耐摩耗特性をさらに向上させることができ、ト
ナーのクリーニング性能やクリーニングブレードのめく
れに対する安定性を向上させることができる。
【0149】前記金属酸化物粒子の一次粒径は5nm〜
500nmであることが好ましい。これらの金属酸化物
粒子は通常は液相法によって合成され、コロイド粒子と
して得ることができる。金属原子の例としてはSi、T
i、Al、Cr、Zr、Sn、Fe、Mg、Mn、N
i、Cuなどが挙げられる。
【0150】又、前記金属酸化物粒子は該粒子表面に前
記有機ケイ素化合物と反応性を有する化合物基を有する
ことが好ましい。該反応性を有する化合物基としては、
例えば水酸基、アミノ基等が挙げられる。このような反
応性基を有する金属酸化物粒子を用いることにより、本
発明樹脂のシロキサン縮合成分と該金属酸化物粒子表面
が化学結合をした複合化された表面層を形成し、ブレー
ドクリーニング等の擦過に対して摩耗しにくい、電子写
真特性の良好な表面層を形成することができる。配合量
としては、表面層全質量の0.1〜30質量%が好まし
い。これらの配合量が30質量%を越えるとクリーニン
グ性能が劣化し、高湿環境での画像が劣化する。
【0151】また、表面層には、有機微粒子等が配合さ
れていてよい。これらを配合することによって表面層の
表面エネルギーを低下させ、クリーニング特性を向上さ
せることができる。有機微粒子としては、フッ素樹脂、
シリコーン樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂等が挙
げられ、特に良好なものとしてはポリテトラフルオロエ
チレン、ポリフッ化ビニルデン等のフッ素樹脂ならびに
ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂が挙
げられる。有機微粒子は1種または2種以上混合して用
いてもよい。
【0152】有機微粒子の大きさとしては、平均体積粒
径あるいは粒子投影像の最大長さとして0.01〜1.
0μm、好ましくは0.01〜0.3μmであることが
望ましい。有機微粒子の配合量は、表面層全質量の0.
1〜30質量%が好ましい。これらの配合量が30質量
%を越えると感光体の感度が低下し、繰り返し使用時
に、感光体の残留電位が上昇しカブリが生じる。
【0153】また本発明中の表面層にはヒンダードフェ
ノール、ヒンダードアミン、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、
環境変動時の電位安定性・画質の向上に効果的である。
【0154】ここでヒンダードフェノールとはフェノー
ル化合物の水酸基に対しオルト位置に分岐アルキル基を
有する化合物類及びその誘導体を云う(但し、水酸基が
アルコキシに変成されていても良い)。
【0155】又、ヒンダードアミンは、例えば下記構造
式で示される有機基を有する化合物類が挙げられる。
【0156】
【化10】
【0157】式中のR13は水素原子又は1価の有機基、
14、R15、R16、R17はアルキル基、R18は水素原
子、水酸基又は1価の有機基を示す。
【0158】ヒンダードフェノール部分構造を持つ酸化
防止剤としては、例えば特開平1−118137号(P
7〜P14)記載の化合物が挙げられるが本発明はこれ
に限定されるものではない。
【0159】ヒンダードアミン部分構造を持つ酸化防止
剤としては、例えば特開平1−118138号(P7〜
P9)記載の化合物も挙げられるが本発明はこれに限定
されるものではない。
【0160】以下に代表的な酸化防止剤の化合物例を挙
げる。
【0161】
【化11】
【0162】
【化12】
【0163】
【化13】
【0164】
【化14】
【0165】又、製品化されてい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107
6」、「イルガノックス1010」、「イルガノックス
1098」、「イルガノックス245」、「イルガノッ
クス1330」、「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」以上ヒンダードフェノール
系、「サノールLS2626」、「サノールLS76
5」、「サノールLS2626」、「サノールLS77
0」、「サノールLS744」、「チヌビン144」、
「チヌビン622LD」、「マークLA57」、「マー
クLA67」、「マークLA62」、「マークLA6
8」、「マークLA63」以上ヒンダードアミン系、
「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PE
P−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る。これらの中で特にヒ
ンダードフェノール、ヒンダードアミン系酸化防止剤が
好ましい。酸化防止剤の添加量としては表面層固形分の
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。
【0166】次に、前記表面層の製造方法について記載
する。本発明において表面層は上記のような表面層が形
成されればいかなる方法によって形成されてよい。以下
に、代表的な本発明の表面層の製造方法について記載す
る。
【0167】本発明の表面層はシリル基を側鎖に持つ有
機ポリマー、有機ケイ素化合物及び反応性電荷輸送性化
合物を含有する塗布液を感光層上に塗布した後、硬化す
ることにより形成することができる。特に有機ケイ素化
合物に少なくともエポキシ基又はその開環基を有する有
機ケイ素化合物を用いることが好ましい。
【0168】又、本発明の表面層は少なくともエポキシ
基又はその開環基を有する有機ケイ素化合物を用いて形
成されたシロキサン縮合物を側鎖に持つ有機ポリマーと
反応性電荷輸送性化合物を含有する塗布液を感光層上に
塗布した後、硬化することによっても形成することがで
きる。
【0169】具体的には、側鎖にシリル基を有するビニ
ル系樹脂を少なくともエポキシ基又はその開環基を有す
る有機ケイ素化合物、反応性電荷輸送性化合物と混合し
た塗布液を塗布、硬化してもよく、又、側鎖にシリル基
を有するビニル系樹脂と少なくともエポキシ基又はその
開環基を有する有機ケイ素化合物を混合し、予めビニル
系樹脂の側鎖にシロキサン縮合体を形成し、その後有機
ケイ素化合物、反応性電荷輸送性化合物と混合した塗布
液を塗布、硬化してもよい。
【0170】当該硬化によって、シロキサン縮合体が3
次元化され、シロキサン縮合体とシリル基含有ビニル系
樹脂、及び反応性電荷輸送性化合物がシリル基や反応性
基を介して化学的に結合し、これによって耐摩耗性、感
光層との接着性およびクリーニング特性の良好な表面層
が形成される。
【0171】上記いずれの製造方法でも、原料となる有
機ケイ素化合物、シロキサン縮合体、シリル基を有する
ビニル系樹脂、及び反応性電荷輸送性化合物の塗布液中
の配合比は得られる表面層中のポリカーボネート成分、
シロキサン縮合体成分、電荷輸送性構造成分の配合比が
前記範囲内になるような比率であればよく、例えば、有
機ケイ素化合物、シリル基含有ビニル系樹脂、反応性電
荷輸送性化合物の質量比は100:25〜400:1〜
1000の配合比が好ましい。
【0172】又、有機ケイ素化合物はエポキシ基又はそ
の開環基を有する有機ケイ素化合物とその他の有機ケイ
素化合物の質量比が1:0.01〜100の比率で配合
されることが好ましい。更に、その配合比は質量比で
1:1〜20の比率が好ましい。
【0173】有機ケイ素化合物、シリル基含有ビニル系
樹脂、反応性電荷輸送性化合物の反応を促進するために
は、塗布液中、或いは塗布液生成過程で金属キレート化
合物を添加することが好ましい。ここで金属キレート化
合物は、ジルコニウム、チタンおよびアルミニウムの群
から選ばれる金属のキレート化合物である(以下、金属
キレート化合物(III)という)。金属キレート化合物
(III)は、前記の有機ケイ素化合物とシリル基含有ビ
ニル系樹脂、反応性電荷輸送性化合物との加水分解およ
び/または部分縮合反応を促進し、3成分の共縮合物の
形成を促進する作用をなすものと考えられる。
【0174】このような金属キレート化合物(III)の
例としては、一般式(7)、(8)、(9)で表される
化合物、あるいはこれらの化合物の部分加水分解物が挙
げられる。
【0175】 一般式(7) Zr(OR5p(R6COCHCOR74-p 一般式(8) Ti(OR5q(R6COCHCOR74-q 一般式(9) Al(OR5r(R6COCHCOR73-r 一般式(7)、(8)、(9)におけるR5およびR
6は、それぞれ独立に炭素数1〜6の1価の炭化水素
基、具体的には、エチル基、n−プロピル基、i−プロ
ピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル
基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル
基、フェニル基等を示し、R7は、R5およびR 6と同様
の炭素数1〜6の1価の炭化水素基のほか、炭素数1〜
16のアルコキシ基、具体的には、メトキシ基、エトキ
シ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブト
キシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ラウリ
ルオキシ基、ステアリルオキシ基等を示す。また、pお
よびqは0〜3の整数、rは0〜2の整数である。
【0176】このような金属キレート化合物(III)の
具体例としては、トリ−n−ブトキシ・エチルアセトア
セテートジルコニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチ
ルアセトアセテート)ジルコニウム、n−ブトキシ・ト
リス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラ
キス(n−プロピルアセトアセテート)ジルコニウム、
テトラキス(アセチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウ
ム等のジルコニウムキレート化合物;ジ−i−プロポキ
シ・ビス(エチルアセトアセテート)チタニウム、ジ−
i−プロポキシ・ビス(アセチルアセテート)チタニウ
ム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトン)チ
タニウム等のチタンキレート化合物;ジ−i−プロポキ
シ・エチルアセトアセテートアルミニウム、ジ−i−プ
ロポキシ・アセチルアセトナートアルミニウム、i−プ
ロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)アルミニウ
ム、i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ア
ルミニウム、トリス(エチルアセトアセテート)アルミ
ニウム、トリス(エチルアセテート)アルミニウム、ト
リス(アセチルアセトナート)アルミニウム、モノアセ
チルアセトナート・ビス(エチルアセトアセテート)ア
ルミニウム等のアルミニウムキレート化合物等が挙げら
れる。これらの化合物のうち、トリ−n−ブトキシ・エ
チルアセトアセテートジルコニウム、ジ−i−プロポキ
シ・ビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジ−i
−プロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム、
トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウムが好ま
しい。これらの金属キレート化合物(III)は、単独で
または2種以上を混合して使用することができる。
【0177】金属キレート化合物(III)の添加量は、
有機ケイ素化合物、シロキサン縮合体、シリル基含有ビ
ニル系樹脂、及び反応性電荷輸送性化合物等の塗布液固
形分(塗布液固形分とは塗布液を乾燥した後、残留する
成分)の全質量に対する配合量が0.01〜20質量
%、好ましくは0.5〜20質量%となるような量であ
る。金属キレート化合物(III)の量が少なすぎると表
面層の3次元化が達成されないおそれがあり、一方、多
すぎると塗液のポットライフが悪化する。
【0178】表面層の塗布液を塗布した後の硬化条件
は、使用される有機ケイ素化合物の反応性に依存する
が、60〜150℃にて30分〜6時間の乾燥を行わせ
るのが好ましい。
【0179】これらの硬化反応を促進するためには有機
溶媒が存在することが好ましい。ここで使用可能な有機
溶媒としては、アルコール類、芳香族炭化水素類、エー
テル類、ケトン類、エステル類などが好適である。有機
溶媒の使用量は有機ケイ素化合物に対して限定されるも
のではなく、使用目的に応じて調製される。
【0180】硬化反応促進させる溶媒としては有機ケイ
素化合物、シリル基含有ビニル系樹脂、反応性基を有す
る電荷輸送性化合物を均一に溶解させる溶媒が好ましく
用いられる。これらの溶媒としてはアルコール類、芳香
族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類など
が用いられるが、特に下記に例示ような溶媒が好まし
い。
【0181】アルコール系溶媒としては炭素数1〜4の
アルコール、即ちメタノール、エタノール、n−プロパ
ノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、is
o−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタ
ノールが好ましく用いられる。
【0182】非アルコール系溶媒としてはエチルメチル
ケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチル
ケトン等のケトン系の溶媒が好ましく用いられる。
【0183】上記表面層塗布液中には、更に、硬化促進
剤必要により添加することができる。
【0184】硬化促進剤としては、ナフテン酸、オクチ
ル酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン酸、炭酸などのアルカ
リ金属塩;水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのア
ルカリ性化合物;アルキルチタン酸、リン酸、p−トル
エンスルホン酸、フタル酸などの酸性化合物;エチレン
ジアミン、ヘキサンジアミン、ジエチレントリアミン、
トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、
ピペリジン、ピペラジン、メタフェニレンジアミン、エ
タノールアミン、トリエチルアミン、エポキシ樹脂の硬
化剤として用いられる各種変性アミン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノ
エチル)−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−アニリノプロピルトリメトキシシランなどのアミン系
化合物、(C492Sn(OCOC11232、(C4
92Sn(OCOCH=CHCOOCH32、(C4
92Sn(OCOCH=CHCOOC492、(C8
172Sn(OCOC11 232、(C8172Sn
(OCOCH=CHCOOCH32、(C8172Sn
(OCOCH=CHCOOC492、(C8172
n(OCOCH=CHCOOC8172、Sn(OCO
CC8172、などのカルボン酸型有機スズ化合物;
(C492Sn(SCH2COO)2、(C492Sn
(SCH2COOC8172、(C8172Sn(SC
2COO)2、(C8172Sn(SCH 2CH2CO
O)2、(C8172Sn(SCH2COOCH2CH2
COCH2S)2、(C8172Sn(SCH2COOC
2CH2CH2CH2OCOCH2S)2、(C8172
n(SCH2COOC8172、(C8172Sn(S
CH2COOC12252、などのメルカプチド型有機ス
ズ化合物;(C492SnO、(C8172SnO、
(C492SnO、(C8172SnOなどの有機ス
ズオキサイドとエチルシリケート、エチルシリケート4
0、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、フタル
酸ジオクチルなどのエステル化合物との反応生成物など
の有機スズ化合物などが使用される。
【0185】上記塗布液中の硬化促進剤の添加量は、塗
布液固形分(固形分とは塗布液成分中の乾燥後に残留す
る成分を意味する)100質量部に対して0.1〜20
質量部、好ましくは0.5〜100質量部である。これ
らの量が少なすぎると膜の強度が低下するおそれがあ
り、一方、多すぎると塗液のポットライフが悪化する。
【0186】又、上記塗布液には前記した金属酸化物粒
子、有機微粒子、酸化防止剤を必要に応じて添加し、本
発明の表面層を作製することが出来る。
【0187】本発明においては、表面層塗布液の全固形
分濃度を調製し、併せて粘度も調製するために、有機溶
媒を使用することができる。このような有機溶媒として
は、アルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ケ
トン類、エステル類等の有機溶剤を使用することが好ま
しい。前記アルコール類としては、例えば1価または2
価のアルコールを挙げることができ、具体的にはメタノ
ール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロ
ピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチ
ルアルコール、t−ブチルアルコール、n−ヘキシルア
ルコール、n−オクチルアルコール、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn
−プロピルエーテル、エチレングリコールモノn−ブチ
ルエーテル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル等を挙
げることができる。これらのうち、炭素数1〜8の1価
の飽和脂肪族アルコールが好ましい。また、前記芳香族
炭化水素類の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キ
シレン等を挙げることができ、前記エーテル類の具体例
としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン等を挙げる
ことができ、前記エステル類の具体例としては、酢酸エ
チル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、炭酸プロピ
レン等を挙げることができる。これらの有機溶媒は、単
独または2種以上を混合して使用することができる。有
機溶媒の添加方法は特に限定されるものではなく、本発
明の表面保護液を調製する際および/または調製後の適
宜の段階で添加することができる。
【0188】次に、前記中間層、表面層以外の本発明の
感光体構成について記載する。本発明の感光体としては
セレンやアモルファスシリコン等を用いた無機感光体に
も適用できるが、本発明の目的からは有機電子写真感光
体(有機感光体とも云う)に本発明の中間層、表面層を
適用することが好ましい。
【0189】本発明において、有機感光体とは電子写真
感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送
機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構
成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生
物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷
発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体
等公知の有機電子写真感光体を全て含有する。
【0190】有機感光体の層構成は、特に限定はない
が、電荷発生層、電荷輸送層、或いは電荷発生・電荷輸
送層(電荷発生と電荷輸送の機能を同一層に有する層)
等の感光層とその上に表面層を塗設した構成をとるのが
好ましい。又、本発明の表面層は保護層の機能と電荷輸
送の機能を有しているので電荷輸送層の代わりに用いて
もよい。
【0191】以下に本発明に好ましく用いられる具体的
な感光体の構成について記載する。 導電性支持体 本発明の感光体に用いられる導電性支持体としてはシー
ト状、円筒状のどちらを用いても良いが、画像形成装置
をコンパクトに設計するためには円筒状導電性支持体の
方が好ましい。
【0192】本発明の円筒状導電性支持体とは回転する
ことによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒
状の支持体を意味し、真直度で0.1mm以下、振れ
0.1mm以下の範囲にある導電性の支持体が好まし
い。この真円度及び振れの範囲を超えると、良好な画像
形成が困難になる。
【0193】導電性の材料としてはアルミニウム、ニッ
ケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸
化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又
は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用
することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗
103Ωcm以下が好ましい。
【0194】本発明で用いられる導電性支持体は、その
表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを
用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム
酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等
の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最
も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場
合、硫酸濃度は100〜200g/l、アルミニウムイ
オン濃度は1〜10g/l、液温は20℃前後、印加電
圧は約20Vで行うのが好ましいが、これに限定される
ものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常2
0μm以下、特に10μm以下が好ましい。
【0195】中間層 本発明においては導電性支持体と感光層の間に、バリヤ
ー機能を備えた前記した中間層を設ける。
【0196】感光層 本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生
機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造の感
光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電
荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した
構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることに
より繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御で
き、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやす
い。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(C
GL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取るこ
とが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が
負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好まし
い感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体
構成である。
【0197】以下に機能分離負帯電感光体の感光層構成
について説明する。 電荷発生層 電荷発生層には電荷発生物質(CGM)を含有する。そ
の他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他
添加剤を含有しても良い。
【0198】電荷発生物質(CGM)としては公知の電
荷発生物質(CGM)を用いることができる。例えばフ
タロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニ
ウム顔料などを用いることができる。これらの中で繰り
返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるCGM
は複数の分子間で安定な凝集構造をとりうる立体、電位
構造を有するものであり、具体的には特定の結晶構造を
有するフタロシアニン顔料、ペリレン顔料のCGMが挙
げられる。例えばCu−Kα線に対するブラッグ角2θ
が27.2°に最大ピークを有するチタニルフタロシア
ニン、同2θが12.4に最大ピークを有するベンズイ
ミダゾールペリレン等のCGMは繰り返し使用に伴う劣
化がほとんどなく、残留電位増加小さくすることができ
る。
【0199】電荷発生層にCGMの分散媒としてバイン
ダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用
いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマ
ール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコー
ン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられ
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20〜600質量部が好ま
しい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用
に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の
膜厚は0.01μm〜2μmが好ましい。
【0200】電荷輸送層 電荷輸送層には電荷輸送物質(CTM)及びCTMを分
散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質
としては必要により酸化防止剤等の添加剤を含有しても
良い。
【0201】電荷輸送物質(CTM)としては公知の電
荷輸送物質(CTM)を用いることができる。例えばト
リフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル
化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用
いることができる。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。これら
の中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくで
きるCTMは高移動度で、且つ組み合わされるCGMと
のイオン化ポテンシャル差が0.5(eV)以下の特性
を有するものであり、好ましくは0.25(eV)以下
である。
【0202】CGM、CTMのイオン化ポテンシャルは
表面分析装置AC−1(理研計器社製)で測定される。
【0203】電荷輸送層(CTL)に用いられる樹脂と
しては、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、シリコーン樹脂、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。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。
【0204】これらCTLのバインダーとして最も好ま
しいものはポリカーボネート樹脂である。ポリカーボネ
ート樹脂はCTMの分散性、電子写真特性を良好にする
ことにおいて、最も好ましい。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
10〜200質量部が好ましい。又、電荷輸送層の膜厚
は10〜40μmが好ましい。
【0205】表面層 感光体の表面層として、前記した本発明のシロキサン系
樹脂層を設けることにより、本発明の最も好ましい層構
成を有する感光体を得ることができる。
【0206】上記では本発明の最も好ましい感光体の層
構成を例示したが、本発明では上記以外の感光体層構成
でも良い。
【0207】図1は本発明の画像形成方法の一例として
の画像形成装置の断面図である。図1に於いて50は像
担持体である感光体ドラム(感光体)で、有機感光層を
ドラム上に塗布し、その上に本発明の表面層を塗設した
感光体で、接地されて時計方向に駆動回転される。52
はスコロトロンの帯電器(帯電手段)で、感光体ドラム
50周面に対し一様な帯電をコロナ放電によって与えら
れる。この帯電器52による帯電に先だって、前画像形
成での感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を
用いた帯電前露光部51による露光を行って感光体周面
の除電をしてもよい。
【0208】感光体への一様帯電の後、像露光器(像露
光手段)53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53は図示しないレーザーダイオ
ードを露光光源とする。回転するポリゴンミラー53
1、fθレンズ等を経て反射ミラー532により光路を
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。
【0209】ここで本発明の反転現像とは帯電器52に
より、感光体表面を一様に帯電し、像露光が行われた領
域、即ち感光体の露光部電位(露光部領域)を現像手段
により、顕像化する画像形成方法である。一方未露光部
電位は現像スリーブ541に印加される現像バイアス電
位により現像されない。
【0210】その静電潜像は次いで現像器(現像手段)
54で現像される。感光体ドラム50周縁にはトナーと
キャリアとから成る現像剤を内蔵した現像器54が設け
られていて、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541によって現像が行われる。現像
器54内部は現像剤攪拌搬送部材544、543、搬送
量規制部材542等から構成されており、現像剤は攪
拌、搬送されて現像スリーブに供給されるが、その供給
量は該搬送量規制部材542により制御される。該現像
剤の搬送量は適用される電子写真感光体の線速及び現像
剤比重によっても異なるが、一般的には20〜200m
g/cm2の範囲である。
【0211】現像剤は、例えばフェライトをコアとして
そのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリア
と、前述のスチレンアクリル系樹脂を主材料としてカー
ボンブラック等の着色剤と荷電制御剤と本発明の低分子
量ポリオレフィンからなる着色粒子に、シリカ、酸化チ
タン等を外添したトナーとからなるもので、現像剤は搬
送量規制部材によって層厚を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50
と現像スリーブ541の間に直流バイアス、必要に応じ
て交流バイアス電圧をかけて現像が行われる。また、現
像剤は感光体に対して接触あるいは非接触の状態で現像
される。感光体の電位測定は電位センサー547を図1
のように現像位置上部に設けて行う。
【0212】記録紙Pは画像形成後、転写のタイミング
の整った時点で給紙ローラー57の回転作動により転写
域へと給紙される。
【0213】転写域においてはトナーと逆極性の電荷を
付与する転写電極(転写手段)58により感光体上のト
ナーが給紙された記録紙Pに転写される。
【0214】次いで記録紙Pは分離電極(分離手段)5
9によって除電がなされ、感光体ドラム50の周面より
分離して定着装置(定着手段)60に搬送され、熱ロー
ラー601と圧着ローラー602の加熱、加圧によって
トナーを溶着したのち排紙ローラー61を介して装置外
部に排出される。なお前記の転写電極58及び分離電極
59は記録紙Pの通過後感光体ドラム50の周面より退
避離間して次なるトナー像の形成に備える。
【0215】一方記録紙Pを分離した後の感光体ドラム
50は、クリーニング器(クリーニング手段)62のブ
レード621の圧接により残留トナーを除去・清掃し、
再び帯電前露光部51による除電と帯電器52による帯
電を受けて次なる画像形成のプロセスに入る。
【0216】尚、70は感光体、帯電器、転写器、分離
器及びクリーニング器が一体化されている着脱可能なプ
ロセスカートリッジである。
【0217】本発明の画像形成方法及び画像形成装置は
電子写真複写機、レーザープリンター、LEDプリンタ
ー及び液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一
般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディス
プレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置
にも幅広く適用することができる。
【0218】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の様態はこれに限定されない。なお、文中
「部」とは「質量部」を表す。
【0219】中間層塗布液の作製 以下の様にして、各実施例、比較例の中間層塗布液を作
製した。
【0220】(中間層塗布液1の作製)ポリアミド樹脂
CM8000(東レ社製)1質量部、酸化チタンSMT
500SAS(1回目:シリカ・アルミナ処理、2回
目:メチルハイドロジェンポリシロキサン処理:テイカ
社製)3質量部、メタノール10質量部を同一容器中に
加え超音波ホモジナイザーを用いて分散して、中間層塗
布液1を作製した。
【0221】(中間層塗布液2〜7の作製)酸化チタン
及びその表面処理と粒径、バインダー樹脂、酸化チタン
/バインダー樹脂質量比及び溶剤を表1に示す様にした
他は中間層塗布液1と同様にしてそれぞれ中間層塗布液
2〜7を作製した。
【0222】(中間層塗布液8の作製)2回目の表面処
理をジイソプロポキシチタニウムビス(アセチルアセテ
ート)で行った酸化チタンMT500SA(一次処理は
シリカ・アルミナ処理)を用いた他は中間層塗布液1と
同様にして中間層塗布液8を作製した。
【0223】(中間層塗布液9の作製)2回目の表面処
理をブトキシジルコニウムトリ(アセチルアセテート)
で行った酸化チタンMT500SA(一次処理はシリカ
・アルミナ処理)を用いた他は中間層塗布液1と同様に
して中間層塗布液9を作製した。
【0224】(中間層塗布液10〜12の作製:比較
例)酸化チタン及びその表面処理と粒子径、バインダー
樹脂、酸化チタン/バインダー樹脂質量比、及び溶剤の
種類を表1に示すようにした他は中間層塗布液1と同様
にしてそれぞれ中間層塗布液10〜12を作製した。
【0225】(中間層塗布液13の作製:比較例)ポリ
アミド樹脂CM8000(東レ社製)1質量部、メタノ
ール10質量部に溶解して、中間層塗布液13を作製し
た。
【0226】
【表1】
【0227】尚、表1中、一次処理欄に記載のものは一
次処理後の酸化チタン粒子表面に析出した物質であり、
二次処理欄に記載のものは二次処理時に用いた物質を示
す。
【0228】感光体1の作製 〈中間層〉円筒形アルミニウム基体上に中間層塗布液1
を浸漬塗布し、4μmの乾燥膜厚で中間層を設けた。
【0229】 〈電荷発生層〉 Y型チタニルフタロシアニン(Cu−Kα特性X線によるX線回折の 最大ピーク角度が2θで27.3) 60g シリコーン変性ブチラール樹脂(X−40−1211M:信越化学社製) 700g 2−ブタノン 2000ml を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発
生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に
浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.2μmの電荷発生層
を形成した。
【0230】 〈電荷輸送層〉 電荷輸送物質〔N−(4−メチルフェニル)−N−{4− (β−フェニルスチリル)フェニル}−p−トルイジン〕 225g ポリカーボネート(粘度平均分子量20,000) 300g 酸化防止剤(例示化合物1−3) 6g ジクロロメタン 2000ml を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この
塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾
燥膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
【0231】〈表面層:本発明の表面層〉次いで下記合
成例1の主鎖末端シリル変性ポリカーボネートA100
部をテトラヒドロフラン500部に溶解させ、メチルト
リメトキシシラン70部、3−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン30部、1mol/L塩酸5部を添加
し室温で2時間撹拌して加水分解を行った。ここに反応
性電荷輸送性化合物(例示化合物(B−1))30部、
アルミキレートA(W)(川研ケミカル社製:アルミニ
ウムトリスアセチルアセトネート)4部を添加し、表面
保護層用塗布液を作製した。この塗布液を前記電荷輸送
層の上に円形量規制型塗布装置により塗布して、110
℃;90分加熱硬化し、乾燥膜厚3.0μmの表面層を
形成して、本発明の中間層と表面層を有する感光体1を
作製した。
【0232】合成例1(主鎖末端シリル変性ポリカーボ
ネートAの合成) 市販のビスフェノールA型ポリカーボネート「E−20
00F」(三菱瓦斯化学社製)40.32g(2mmo
l)と、ビスフェノールA2.28g(10mmol)
と、酢酸亜鉛0.21g(1.0mmol)を、1,
2,4−トリクロロベンゼン200ml中に懸濁させ
て、180℃3時間の加熱撹拌をした。放冷後大過剰の
メタノールに投入し、析出物を濾別して、32.5gの
下式(diol−1)で表されるポリカーボネートジオ
ール(数平均分子量4200)を得た。得られたポリカ
ーボネートジオール(3.0g)をトルエン30gに溶
解させ、その溶液に3−イソシアネートプロピルトリエ
トキシシラン(IPTES)0.6gを添加し、8時間
加熱還流した。反応液をメタノール500mlに滴下
し、反応物を析出させた。析出物を濾別し、メタノール
で洗浄した後減圧乾燥し、主鎖末端シリル変性ポリカー
ボネートAを得た(収率90.2質量%)。
【0233】
【化15】
【0234】感光体2〜9の作製 感光体1で用いた中間層塗布液の代わりに表2に示す中
間層塗布液を使用し、表2に示した乾燥膜厚で中間層を
設けた他は感光体1と同様にして本発明の中間層と表面
層を有する感光体2〜9を作製した。
【0235】感光体10の製造 感光体1と同様にして電荷輸送層までを作製した。
【0236】〈表面層:本発明の表面層〉感光体1の作
製において、表面層の主鎖末端シリル変性ポリカーボネ
ートAを下記合成例2の主鎖末端シリル変性ポリカーボ
ネートBに代えた他は感光体1の作製と同様にして、本
発明の中間層と表面層を有する感光体10を作製した。
【0237】合成例2(主鎖末端シリル変性ポリカーボ
ネートBの合成) 市販のビスフェノールZ型ポリカーボネート「ユーピロ
ンZ200」(三菱瓦斯化学社製)45gと、ビスフェ
ノールZ2.68g(10mmol)と、酢酸亜鉛0.
21g(1.0mmol)を、1,2,4−トリクロロ
ベンゼン200ml中に懸濁させて、180℃3時間の
加熱撹拌をした。放冷後大過剰のメタノールに投入し、
析出物を濾別して、36.8gの下式(diol−2)
で表されるポリカーボネートジオール(数平均分子量3
900)を得た。得られたポリカーボネートジオール
(3.0g)をトルエン30gに溶解させ、その溶液に
3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(IP
TES)0.6gを添加し、8時間加熱還流した。反応
液をメタノール500mlに滴下し、反応物を析出させ
た。析出物を濾別し、メタノールで洗浄した後減圧乾燥
し、主鎖末端シリル変性ポリカーボネートBを得た(収
率88.2質量%)。
【0238】
【化16】
【0239】感光体11〜14の作製(比較例) 感光体1で用いた中間層塗布液の代わりに表2に示す中
間層塗布液を使用し、表2に示した乾燥膜厚で中間層を
設けた他は感光体1と同様にして感光体11〜14を作
製した。
【0240】感光体15の作製(比較例) 感光体1の作製において、表面層中の例示化合物(B−
1)を除いた以外は同様にして電荷輸送性構造単位を有
しないシロキサン系樹脂層の表面層Cを有する感光体1
5を作製した。
【0241】評価 評価機としてコニカ社製デジタル複写機Konica7
075(コロナ帯電、レーザ露光、反転現像、静電転
写、爪分離、ブレードクリーニング、クリーニング補助
ブラシローラー採用プロセスを有する)を用い、該複写
機に感光体1〜15を搭載し評価した。クリーニング性
及び画像評価は、画素率が7%の文字画像、人物顔写
真、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中性紙にコピーして行った。環
境条件は最も厳しいと思われる高温高湿環境(30℃、
80%RH)にて連続20万枚コピー行いハーフトー
ン、ベタ白画像、ベタ黒画像を作製し下記の評価を行っ
た。
【0242】評価基準 画像濃度(マクベス社製RD−918を使用して測定。
紙の反射濃度を「0」とした相対反射濃度で測定した。
初期及び1万枚コピー毎20万枚コピーまで評価し
た。) ◎:黒ベタ画像が1.2以上 ○:黒ベタ画像が1.2未満〜1.0 ×:黒ベタ画像が1.0未満 カブリ(初期及び1万枚コピー毎20万枚コピーまでベ
タ白画像を目視で判定) ◎:20万枚コピーを通してカブリの発生なし ○:15万枚コピー後にカブリがわずかに発生 ×:10万枚コピーでカブリ発生 解像度(文字画像の判別容易性で判定) ○:初期と20万枚コピー後の解像度に差がない △:ハーフトーン画像で20万枚コピー後の解像度に軽
微な低下有り ×:20万枚コピー後の解像度に顕著な低下有り 黒ポチ(初期及び1万枚コピー毎20万枚コピーまでの
ベタ白画像で評価) 黒ポチの評価は、長径が0.4mm以上の黒ポチがA4
紙当たり何個あるかで判定した。尚、黒ポチ長径はビデ
オプリンター付き顕微鏡等で測定できる。黒ポチ評価の
判定基準は、下記に示す通りである。
【0243】A・・・0.4mm以上の黒ポチ頻度:全
ての複写画像が3個/A4以下 B・・・0.4mm以上の黒ポチ頻度:4個/A4以
上、19個/A4以下が1枚以上発生 C・・・0.4mm以上の黒ポチ頻度:20個/A4以
上が1枚以上発生 ΔV12の評価 上記20万枚コピー後、1時間の休止をはさんでΔV12
の評価の評価を行った。現像位置に電位センサーを設置
し、感光体の1回目と2回目の黒べた部電位を測定し、
その差の絶対値をΔV12とした。
【0244】その他評価条件 尚、上記デジタル複写機Konica7075を用いた
その他の評価条件は下記の条件に設定した。
【0245】帯電条件 帯電器;スコロトロン帯電器、初期帯電電位を−750
V 露光条件 露光部電位を−50Vにする露光量に設定。
【0246】現像条件 DCバイアス;−550V 現像剤は、フェライトをコアとして絶縁性樹脂をコーテ
ィングしたキャリアとスチレンアクリル系樹脂を主材料
としてカーボンブラック等の着色剤と荷電制御剤と本発
明の低分子量ポリオレフィンからなる着色粒子に、シリ
カ、酸化チタン等を外添したトナーの現像剤を使用 転写条件 転写極;コロナ帯電方式 クリーニング条件 クリーニング部に硬度70°、反発弾性34%、厚さ2
(mm)、自由長9mmのクリーニングブレードをカウ
ンター方向に線圧20(g/cm)となるように重り荷
重方式で当接した。
【0247】評価結果を表2に示した。
【0248】
【表2】
【0249】表2から明らかなように本発明の中間層、
表面層を有する感光体1〜10は、画像濃度、カブリ、
解像度等の画像特性が良好であり、電位変動特性(ΔV
12)及び黒ポチの発生も少なく、又膜厚減耗量も少なく
全ての特性がバランスを持って改善されている。
【0250】一方、本発明外の中間層を有する感光体1
1は黒ポチの発生が著しく、画像濃度やカブリの評価も
劣っている。感光体12〜14は、本発明の感光体1〜
10に比し電位変動特性(ΔV12)が大きく、黒ポチ発
生の防止効果も小さい。又、本発明外の表面層を有する
感光体15は本発明の感光体1〜10に比しカブリ発
生、解像度低下が大きく、電位変動特性(ΔV12)も著
しく低下している。
【0251】
【発明の効果】実施例からも明らかなように、本発明の
表面層と中間層を有する感光体を用いることにより、良
好な画像特性、良好な帯電特性、及び黒ポチ等の画像欠
陥を発生しない電子写真感光体を提供する事が出来る。
又該電子写真感光体を用いた良好な電子写真画像を達成
できる画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカート
リッジを提供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成方法の1例としての画像形成
装置の断面図。
【符号の説明】
50 感光体ドラム(又は感光体) 51 帯電前露光部 52 帯電器 53 像露光器 54 現像器 541 現像スリーブ 543,544 現像剤攪拌搬送部材 547 電位センサー 57 給紙ローラー 58 転写電極 59 分離電極(分離器) 60 定着装置 61 排紙ローラー 62 クリーニング器 70 プロセスカートリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱口 進一 東京都日野市さくら町1番地コニカ株式会 社内 Fターム(参考) 2H068 AA03 AA43 AA44 AA45 BA57 BA58 BB25 BB28 BB33 BB40 BB44 BB49 CA06 CA33 FA27 2H071 BA04 BA13 DA02 DA06 DA08 DA09 DA13 DA15

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性支持体上に、中間層を介して感光
    層を有する電子写真感光体において、該中間層が、複数
    回の表面処理を施し、且つ最後の表面処理が反応性有機
    ケイ素化合物を用いて行われたN型半導性微粒子とバイ
    ンダー樹脂を含有しており、該感光層の表面層が、ポリ
    カーボネート成分、シロキサン縮合体成分及び電荷輸送
    構造成分を有する樹脂を含有することを特徴とする電子
    写真感光体。
  2. 【請求項2】 前記シロキサン縮合体成分が少なくとも
    エポキシ基又はその開環基を有する有機ケイ素化合物を
    用いて形成されることを特徴とする請求項1に記載の電
    子写真感光体。
  3. 【請求項3】 前記反応性有機ケイ素化合物がメチルハ
    イドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする請
    求項1又は2に記載の電子写真感光体。
  4. 【請求項4】 前記反応性有機ケイ素化合物が下記一般
    式(1)で示される有機ケイ素化合物であることを特徴
    とする請求項1又は2に記載の電子写真感光体。 一般式(1) R−Si−(X)3 (式中、Rはアルキル基、アリール基、Xはメトキシ
    基、エトキシ基、ハロゲン基を表す。)
  5. 【請求項5】 前記一般式(1)のRが炭素数4から8
    までのアルキル基であることを特徴とする請求項4に記
    載の電子写真感光体。
  6. 【請求項6】 導電性支持体上に、中間層を介して感光
    層を有する電子写真感光体において、該中間層が、複数
    回の表面処理を施し、且つ最後の表面処理が反応性有機
    チタン化合物を用いて行われたN型半導性微粒子とバイ
    ンダー樹脂を含有しており、該感光層の表面層が、ポリ
    カーボネート成分、シロキサン縮合体成分及び電荷輸送
    構造成分を有する樹脂を含有することを特徴とする電子
    写真感光体。
  7. 【請求項7】 導電性支持体上に、中間層を介して感光
    層を有する電子写真感光体において、該中間層が、複数
    回の表面処理を施し、且つ最後の表面処理が反応性有機
    ジルコニウム化合物を用いて行われたN型半導性微粒子
    とバインダー樹脂を含有しており、該感光層の表面層
    が、ポリカーボネート成分、シロキサン縮合体成分及び
    電荷輸送構造成分を有する樹脂を含有することを特徴と
    する電子写真感光体。
  8. 【請求項8】 前記シロキサン縮合体成分が少なくとも
    エポキシ基又はその開環基を有する有機ケイ素化合物を
    用いて形成されることを特徴とする請求項6又は7に記
    載の電子写真感光体。
  9. 【請求項9】 前記複数回の表面処理のうち、少なくと
    も1回の表面処理がアルミナ、シリカ、及びジルコニア
    の少なくとも1種以上の表面処理であることを特徴とす
    る請求項1〜8の何れか1項に記載の電子写真感光体。
  10. 【請求項10】 前記N型半導性微粒子がシリカ又はア
    ルミナによる表面処理を行い、次いで反応性有機ケイ素
    化合物を用いた表面処理を行うことを特徴とする請求項
    1〜5の何れか1項に記載の電子写真感光体。
  11. 【請求項11】 前記N型半導性微粒子がシリカ又はア
    ルミナによる表面処理を行い、次いで反応性有機チタン
    化合物を用いた表面処理を行うことを特徴とする請求項
    6に記載の電子写真感光体。
  12. 【請求項12】 前記N型半導性微粒子がシリカ又はア
    ルミナによる表面処理を行い、次いで反応性有機ジルコ
    ニウム化合物を用いた表面処理を行うことを特徴とする
    請求項7に記載の電子写真感光体。
  13. 【請求項13】 前記N型半導性微粒子が酸化チタン粒
    子であることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項
    に記載の電子写真感光体。
  14. 【請求項14】 前記N型半導性微粒子が、ルチル型の
    結晶型を有することを特徴とする請求項1〜13の何れ
    か1項に記載の電子写真感光体。
  15. 【請求項15】 前記N型半導性微粒子の数平均一次粒
    径が10nm以上200nm以下であることを特徴とす
    る請求項1〜14の何れか1項に記載の電子写真感光
    体。
  16. 【請求項16】 導電性支持体上に、中間層を介して感
    光層を有する電子写真感光体において、該中間層が、フ
    ッ素原子を有する反応性有機ケイ素化合物により表面処
    理を施された酸化チタン粒子とバインダー樹脂を含有し
    ており、該感光層の表面層が、ポリカーボネート成分、
    シロキサン縮合体成分及び電荷輸送構造成分を有する樹
    脂を含有することを特徴とする電子写真感光体。
  17. 【請求項17】 前記シロキサン縮合体成分が少なくと
    もエポキシ基又はその開環基を有する有機ケイ素化合物
    を用いて形成されることを特徴とする請求項16に記載
    の電子写真感光体。
  18. 【請求項18】 前記酸化チタン粒子の数平均一次粒径
    が10nm以上200nm以下であることを特徴とする
    請求項16又は17に記載の電子写真感光体。
  19. 【請求項19】 前記中間層のバインダー樹脂がポリア
    ミド樹脂であることを特徴とする請求項1〜18の何れ
    か1項に記載の電子写真感光体。
  20. 【請求項20】 電子写真感光体の周辺に、少なくとも
    帯電手段、像露光手段、現像手段、転写手段、クリーニ
    ング手段を有し、繰り返し画像形成を行う画像形成方法
    において、該電子写真感光体が請求項1〜19の何れか
    1項に記載の電子写真感光体であることを特徴とする画
    像形成方法。
  21. 【請求項21】 請求項20に記載の画像形成方法を用
    いることを特徴とする画像形成装置。
  22. 【請求項22】 請求項21に記載の画像形成装置に用
    いられるプロセスカートリッジが、少なくとも請求項1
    〜19の何れか1項に記載の電子写真感光体と帯電器、
    像露光器、現像器、転写器、クリーニング器の少なくと
    も1つを一体として有しており、該画像形成装置に出し
    入れ可能に構成されたことを特徴とするプロセスカート
    リッジ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8808954B2 (en) 2011-05-10 2014-08-19 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Electrophotographic photoconductor, process cartridge including the same, and image forming apparatus including the same

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