JP2003015331A

JP2003015331A - 電子写真装置およびプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2003015331A
Application number: JP2001194766A
Authority: JP
Inventors: Koji Goto; 浩二後藤; Yoshihisa Saito; 善久斉藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】特定のプロセスにおける繰り返し使用した際
に良好な耐久性を持つ電子写真感光体を有する電子写真
装置およびプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】電子写真感光体の最頂部より該電子写真
感光体の回転方向の反対方向に３０°、回転方向に６０
°の範囲に該電子写真感光体と該クリーニング手段の当
接する箇所がある電子写真装置において、該電子写真感
光体の表面層が、特定のジオルガノポリシロキサン、フ
ッ素原子含有樹脂微粒子、および、特定の繰り返し単位
を有するポリアリレート樹脂を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真装置および
プロセスカートリッジに関し、詳しくは、表面層にフッ
素原子含有樹脂微粒子、特定のバインダー樹脂および特
定のポリシロキサンを含有する電子写真感光体、特定の
クリーニング手段を有する電子写真装置およびプロセス
カートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】像保持部材の代表的なものの１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などから、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。その中核となる感光体につい
ては、セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛に代表される
無機系材料があるが、近年では無公害性、高生産性、材
料設計の容易性および将来性などの点から有機系材料の
開発がさかんに行われている。

【０００３】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、機械的さ
らには光学的特性など様々な特性が要求される。特に繰
り返し使用される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
直接的または問接的に繰り返し加えられ、安定化した特
性を得るために耐久性が要求される。

【０００４】さらに、現在から将来に向けて電子写真シ
ステムを用いた装置においては、高速化、高画質化、高
安定化がさらに要求されてくるため、無機系感光体に比
較して表面層の耐摩耗性が十分ではない有機系感光体で
は、表面層の耐摩耗性向上が特に必要となってくる。

【０００５】また、電子写真システムとしては、多くの
要求項目があるが、その１つとして、電子写真装置の小
型化が重要な課題として挙げられる。そのためには、給
紙部から感光体、定着器の距離をできるだけ短くするこ
とが必要であり、その解決方法としては、図１に示され
るような、給紙部、感光体、定着器を縦方向に配置した
構成とすることが最も適している。この構成において
は、クリーニング装置が感光体の回転方向の最頂部付近
（感光体の回転方向の反対方向に３０°、回転方向に６
０°の範囲）に配置されることになるが、従来の構成に
比べ、クリーニング手段と感光体との当接箇所におい
て、転写残りのトナーや紙粉などが回収されにくいた
め、それらと感光体との摺擦によって、感光体表面の
傷、摩耗が悪化する。そのため、感光体の表面層にはよ
り耐摩耗性、潤滑性に優れたものが要求される。

【０００６】その中で、耐摩耗性を向上させる手法とし
て、表面層に強度や潤滑性に優れるバインダー樹脂を用
いる手法、例えば特開平９−７３１８３に示されるよう
に特殊構造のポリアリレート樹脂を用いる手法、さらに
は特開平９−３１９１２９に示されるようにフッ素原子
含有樹脂微粒子を含有させることによって、より良好な
強度や潤滑性を得る手法などが示されている。また、特
開２０００−８１７１５に示されるように、感光層中の
フッ素原子含有樹脂微粒子の分散性を向上させる材料の
試みもなされてきている。しかし、これらの試みは各一
定の課題に対して効果を示してはいるが、将来の電子写
真システムにおいて要望、要求されるさらなる小型化、
高画質化などにおいて、これらの手法を単に組み合わせ
るだけではより良い構成が得られないことが出てきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特定
のプロセスにおける繰り返し使用した際に良好な耐久性
を持つ電子写真感光体を有する電子写真装置およびプロ
セスカートリッジを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、支
持体上に感光層を有する電子写真感光体、帯電手段、露
光手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段を
有する電子写真装置であって、該電子写真感光体の最頂
部より該電子写真感光体の回転方向の反対方向に３０
°、回転方向に６０°の範囲に該電子写真感光体と該ク
リーニング手段の当接する箇所がある電子写真装置にお
いて、該電子写真感光体の表面層が、少なくとも、下記
式（１）で示されるジオルガノポリシロキサン、フッ素
原子含有樹脂微粒子、および、下記式（２）で示される
繰り返し単位を少なくとも有するポリアリレート樹脂、
を含有することを特徴とする電子写真装置。

【外５】

【０００９】（式中、Ｒ_１１〜Ｒ_１６は置換もしくは無
置換の炭化水素基を示し、Ｂはフルオロアルキル基を有
する置換もしくは無置換の有機基を示し、少なくとも１
つのＤは末端が封鎮された重合度３以上の、置換もしく
は無置換のポリスチレン鎖を有する基を示し、Ｅ_１１お
よびＥ_１２はＲ_１１〜Ｒ_１６、ＢおよびＤから選択され
る基を示し、ｘは０〜１，０００の整数を示し、ｙおよ
びｚは１〜１，０００の整数を示す。）

【外６】

【００１０】（式中、Ｒ_２１〜Ｒ_２５は、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、アリー
ル基、アルコキシ基を示す。）

【００１１】

【発明の実施の形態】上記式（１）中、Ｒ_１１〜Ｒ_１６
の置換もしくは無置換の炭化水素基としては、炭素数１
〜３０のアルキル基、アルケニル基、アリール基および
アリールアルケニル基などが挙げられる。アルキル基と
しては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、
アルケニル基としては、エテニル基、プロペニル基、ア
リール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル
基、アリールアルケニル基としては、フェニルエテニル
基が挙げられる。これらの中でもメチル基およびフェニ
ル基が好ましい。なお、Ｒ_１１〜Ｒ_１６は同一であって
も異なっていてもよい。

【００１２】Ｂは、パーフルオロアルキル基を有する置
換もしくは無置換の有機基であるが、下記式（３）で示
されることが好ましい。 ―Ｒ_３１―（ＣＦ_２）_ａ―Ｆ（３）（式中、Ｒ_３１はアルキレン基またはアルキレンオキシ
アルキレン基を示し、ａは３以上の整数を示す。）Ｒ_３１のアルキレン基としては、エチレン基およびプロ
ピレン基などが挙げられ、アルキレンオキシアルキレン
基としては、エチレンオキシエチレン基、エチレンオキ
シプロピレン基およびプロピレンオキシプロピレン基な
どが挙げられる。

【００１３】Ｄの置換もしくは無置換のポリスチレン鎖
を有する基は下記式（４）で示されることが好ましい。 ―Ｗ_４１―（ＳｉＲ_４１Ｒ_４２）_ｂ―Ｗ_４２（４）（式中、Ｒ_４１、Ｒ_４２は置換もしくは無置換のアルキ
ル基、または、置換もしくは無置換のアリール基であ
り、Ｗ_４１は炭化水素基を示し、ｂは０または１を示
し、Ｗ_４２は末端が封鎖された重合度３以上の置換もし
くは無置換のポリスチレン鎖を示す。）Ｒ_４１、Ｒ_４２のアルキル基としては、メチル基、エチ
ル基およびプロピル基などが挙げられ、アリール基とし
てはフェニル基などが挙げられる。Ｒ_４１およびＲ_４２
は同一でも異なっていてもよい。

【００１４】Ｗ_４１の炭化水素基としては、メチレン
基、エチレン基およびプロピレン基などのアルキレン基
が挙げられ、炭素数１〜１０であることが好ましい。

【００１５】Ｅ_１１およびＥ_１２はＲ_１１〜Ｒ_１６、Ｂ
およびＤから選択される基であり、同一でも異なってい
てもよい。上述の基が有してもよい置換基としては、フ
ッ素原子、塩素原子およびヨウ素原子などのハロゲン原
子、メチル基、エチル基およびプロピル基などのアルキ
ル基、およびフェニル基などのアリール基などが挙げら
れる。

【００１６】Ｘは０〜１，０００の整数であるが、５〜
２００の整数であることが好ましい。

【００１７】Ｙは１〜１，０００の整数であるが、５〜
２００の整数であることが好ましい。

【００１８】Ｚは１〜１，０００の整数であるが、５〜
２００の整数であることが好ましい。

【００１９】Ｘ＋Ｙ＋Ｚは２〜２，０００であることが
好ましく、特には５〜１，０００、さらには２０〜５０
０であることが好ましい。

【００２０】Ｙ＋Ｚは２０〜１００であることが好まし
い。

【００２１】本発明において、Ｘ，ＹおよびＺが２以上
である場合、Ｒ_１１〜Ｒ_１４、ＢおよびＤはそれぞれ２
種類以上であってもよい。例えば、Ｙが３のとき、３つ
のＢがすべて同じものでも、２つのＢが同じで１つのＢ
が異なるものでも、３つのＢが異なるものでもよい。

【００２２】また、本発明においては、便宜上、Ｒ_１１
およびＲ_１２を有するシロキサンユニットの数をＸ、Ｒ
_１３およびＢを有するシロキサンユニットの数をＹ、Ｒ
_１４およびＤを有するシロキサンユニットの数をＺとし
て式（１）に示したが、これらのユニットは混在しても
よい。すなわち、Ｒ_１１およびＲ_１２を有するシロキサ
ンユニットとＲ_１３およびＢを有するシロキサンユニッ
トが交互に存在していてもよい。例えば、以下のように
結合していてもよい。

【外７】

【００２３】（ｆ，ｇ，ｈ，ｉは整数を示す。）以下に式（１）で示されるジオルガノポリシロキサンの
例を挙げる。これらは、一例に過ぎず、本発明を限定す
るものではない。

【外８】

【００２４】

【外９】

【００２５】

【外１０】

【００２６】これらの中では、（１−１）、（１−
２）、（１−３）および（１−７）が好ましく、特に
は、（１−１）および（１−３）が好ましい。

【００２７】本発明に用いられるジオルガノポリシロキ
サンの重量平均分子量は１，０００〜１，０００，００
０であることが好ましく、１０，０００〜１００，００
０であることがより好ましい。

【００２８】また、ジオルガノポリシロキサン中のフッ
素原子を持つユニットの含有量はジオルガノポリシロキ
サン全質量に対して、１〜７０質量％であることが好ま
しく、５〜５０質量％であることがさらに好ましい。フ
ッ素原子を持つユニットの含有量が１質量％未満ではフ
ッ素原子含有樹脂微粒子の分散安定機能が十分に発揮さ
れにくくなり、溶解性、分散性などの特性から、扱いや
すい比率としては５０質量％未満までが好ましいが、分
散性などを重視するなら７０質量％程度までは可能であ
る。しかし、７０質量％を超えるとバインダー樹脂との
相溶性、該ポリシロキサン自体の溶媒への溶解性が悪く
なりやすい。

【００２９】上記式（２）中、Ｒ_２１〜Ｒ_２５のアルキ
ル基は炭素数が１〜５であることが好ましく、アリール
基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基が挙げ
られ、アルコキシ基は炭素数１〜５であることが好まし
く、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素が挙げ
られる。Ｒ_２１〜Ｒ_２４のうち少なくとも１つがメチル
基であることが好ましい。

【００３０】式（２）で示されるポリアリレート樹脂が
有する繰り返し単位の具体的な例として次に示すが、こ
れは一例であり、本発明を限定するものではない。

【外１１】

【００３１】この中で、（２−２）、（２−３）、（２
−４）および（２−７）が好ましく、特には、（２−
２）および（２−３）が好ましい。

【００３２】本発明においては、溶媒への溶解性、電荷
輸送物質との相溶性などを目的として、ポリアリレート
樹脂を、式（２）で示される繰り返し単位と下記式
（５）で示される繰り返し単位とを有する共重合体とす
ることが好ましい。

【００３３】本発明は、上に示した繰り返し単位を少な
くとも含むことで効果を示し、式（５）で示されるポリ
アリレートと卿重合して用いることもできる。

【外１２】

【００３４】（Ｒ_５１〜Ｒ_５４は、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、アリール基、
アルコキシ基を示す。またＲ_５５、Ｒ_５６は水素原子、
ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、アリ
ール基およびＲ_５５とＲ_５６が結合することによって形
成するアルキリデン基を示す。

【００３５】式（５）で示される繰り返し単位の具体的
な例として次に示す。

【外１３】

【００３６】

【外１４】

【００３７】式（２）で示されるポリアリレートと式
（５）で示されるポリアリレートとが共重合する場合、
式（５）で示されるポリアリレートの繰り返し単位は、
（５−２）、（５−３）、（５−６）が好ましい。ま
た、共重合比率（質量）は、｛式（２）で示されるポリ
アリレート／式（５）で示されるポリアリレート｝＝１
／９〜８／２が好ましく、特には２／８〜７／３が好ま
しい。また、共重合の際に、式（５）の中、または、異
なるビスフェノール構造類の中から２種類以上を用い
て、多元共重合体とすることもできる。また、共重合の
際に、式（２）の比率は、樹脂全質量を１０質量部とし
たときに１質量部以上であることが好ましい。

【００３８】本発明に用いられるポリアリレート樹脂の
重量平均分子量は、１００，０００以上であることが好
ましい。

【００３９】フッ素原子含有樹脂微粒子としては、四フ
ッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ
化エチレン六フッ化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、二フッ化二塩化エチ
レン樹脂およびこれらの共重合樹脂などの粒子が挙げら
れる。これらの中では、特に四フッ化エチレン樹脂（ポ
リテトラフルオロエチレン）が好ましい。

【００４０】また、粒径は体積平均粒径で０．０５〜
０．５μｍであることが好ましく、特には０．１〜０．
４μｍであることが好ましい。

【００４１】式（１）で示されるジオルガノポリシロキ
サンは、フッ素原子含有樹脂微粒子およびバインダーと
混合して、あらかじめ分散することが好ましい。ジオル
ガノポリシロキサンの含有量は、フッ素原子含有樹脂微
粒子１００質量部に対して０．１から３０質量部である
ことが好ましく、特には３〜１５質量部が好ましい。含
有量が少なすぎると本発明の効果が得られにくく、多す
ぎるとキャリヤトラップの原因となり電位変動が生じや
すくなる。また、あらかじめジオルガノポリシロキサン
とフッ素原子含有樹脂微粒子と少なくとも式（２）で示
されるポリアリレートを含むバインダー樹脂で分散する
場合は、フッ素原子含有樹脂微粒子の質量部に対しバイ
ンダー樹脂の質量部を等量以下においても分散は可能で
あるが、好ましくは等量以上、さらに好ましくは１．５
倍以上にするとより良好な分散状態が得られる。

【００４２】表面層におけるフッ素原子含有樹脂微粒子
の含有量は表面層の全体１００質量部に対して、０．５
〜３０質量部が好ましい。０．５質量部未満では、耐摩
耗性の効果が少なく、３０質量部を超えると光の透過性
の低下、散乱などが生じて電子写真特性に悪影響を与え
る。しかし、本発明ではより良好なフッ素原子樹脂微粒
子分散性が得られているため２５質量部程度では悪い影
響は生じておらず、３０質量部以下なら実用上で問題が
無いことも特徴である。本発明で述べる表面層とは、通
常の負帯電型積層感光体なら電荷輸送層であり、さらに
その上に形成される保護層でもよい。

【００４３】以下、本発明に用いられる電子写真感光体
の構成について説明する。本発明における電子写真感光
体は、支持体上に感光層を有する。感光層は電荷輸送物
質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型であって
も、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層と電荷発生物質
を含有する電荷発生層を有する積層型でもよいが、電子
写真特性からは、積層型が好ましい。

【００４４】支持体は導電性を有するものであればよ
く、アルミニウム、ステンレスなどの金属、あるいは導
電層を設けた金属、紙およびプラスチックなどが挙げら
れ、形状はシート状および円筒状が挙げられる。

【００４５】本発明においては、支持体と感光層の間
に、干渉縞を防止すること、また、支持体の傷を被服す
ることを目的とした導電層を設けてもよい。この導電層
はカーボンブラックや金属粒子などの導電性粒子をバイ
ンダー樹脂に分散させて形成することができる。さらに
干渉縞を抑制するためにシリカ微粒子を適量添加するこ
とも効果的である。導電層の膜厚は好ましくは２〜４０
μｍ、より好ましくは５〜２５μｍが適当である。ま
た、干渉縞抑制のために支持体表面を切削、疎面化、ア
ルマイト処理などを行うこともできる。

【００４６】支持体または導電層の上に、層の接着機能
および電荷バリヤー機能を有する中間層を設けてもよ
い。中間層の材料としては、ポリアミド、ポリビニルア
ルコール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、
カゼイン、ポリウレタンおよびポリエーテルウレタンな
どが挙げられる。これらは適当な溶媒に溶解して塗布さ
れる。中間層の膜厚は好ましくは、０．０５μｍ〜５μ
ｍ、より好ましくは０．３〜１．５μｍが適当である。

【００４７】本発明に用いられる電荷発生物質としては
特に限定はないが、例えば、セレン−テルル、ピリリウ
ムおよびチアビリリウム系の染料、フタロシアニン、ア
ントアントロン、ジベンズピレンキノン、トリスアゾ、
シアニン、ジスアゾ、モノアゾ、インジゴ、キナクリド
ンおよび非対称キノシアニン系の各顔料が挙げられる。

【００４８】機能分離型の場合、電荷発生層は前記電荷
発生物質を質量比で０．３〜４倍量のバインダー樹脂お
よびアトライター、ロールミルおよび液衝突型高速分散
機などの方法で分散される。分散液を塗布、乾燥するこ
とによって感光層が形成される。ただし、電荷発生物質
の特性によってはバインダー樹脂を溶剤と電荷発生物質
で分散した後に投入したり、バインダー樹脂を使用しな
かったりすることも可能である。電荷発生層の膜厚は、
好ましくは５μｍ以下、より好ましくは０．１〜２μｍ
が適当である。

【００４９】電荷輸送層は主として、電荷輸送物質とバ
インダー樹脂、電荷輸送層が表面層である場合はさらに
式（１）で示されるジオルガノポリシロキサンとを溶剤
中に溶解し、さらにフッ素原子含有樹脂微粒子を分散す
ることにより得られた塗料を塗工、乾燥することによっ
て形成する。用いられる電荷輸送物質としては、トリア
リールアミン系化合物、ヒドラジン系化合物、スチルベ
ン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化合
物、トリアリルメタン系化合物およびチアゾール系化合
物が挙げられる。

【００５０】電荷輸送層および表面層に用いられるバイ
ンダーとしては、式（２）の構造を少なくとも持つもの
であるが、発明の効果が得られる範囲において、つぎの
樹脂を混合して用いることもできる。フェノキシ樹脂、
ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、
他構造のポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリ
アミド樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、メ
タクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキ
ド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂ある
いはこれらの樹脂の繰り返し単位のうち２つ以上を含む
共重合体、例えばスチレン−ブタジエンコポリマー、ス
チレン−アクリロニトリルコポリマー、スチレン−マレ
イン酸コポリマーなどを上げることができる。また、ポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン
およびポリビニルビレンなどの有機光導電性ポリマーか
らも選択できる。

【００５１】電荷輸送層の膜厚は、好ましくは５〜５０
μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。電荷輸送
物質とバインダー樹脂との比率（質量）は５／１〜１／
５、好ましくは３／１〜１／３程度である。なお、塗布
する方法としては、浸漬塗布、スプレー塗布、ブレード
塗布およびロール塗布など一般的な方法が挙げられる。

【００５２】フッ素原子含有樹脂微粒子の分散には、ホ
モジナイザー、ラインミキサー、ウルトラディスパーサ
ー、ホモミキサー、液衝突型高速分散機および超音波分
散機などの各種乳化機や分散機、ミキサーなどの混合装
置が使用できる。

【００５３】なお、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー装置ＨＬＣ８１２０
ＧＰＣ（東ソー（株））を用い、標準ポリスチレン換算
で示される値で示した。

【００５４】図１に、電子写真感光体の最頂部より電子
写真感光体の回転方向の反対方向に３０°、回転方向に
６０°の範囲に電子写真感光体とクリーニング手段の当
接する箇所がある電子写真装置の概略構成例を示すが、
これは１例であり、本発明を限定するものではない。

【００５５】図１に示す電子写真装置は、転写材にトナ
ー画像を転写するための像担持体である感光体１と、感
光体１上に一様帯電を行う帯電部材である帯電ローラ２
と、感光体１のプロセススピードおよび帯電ローラ２に
印加する電圧のレベルを制御する制御手段１３とを備え
ている。

【００５６】また、上記装置は、感光体１上に静電潜像
を形成するレーザースキャナ３と、形成した静電潜像を
現像する現像器４と、現像されたトナー画像を転写する
転写材を収納するカセット５と、カセット５から転写材
を給送する給紙ローラ６と、給紙ローラ６により給紙さ
れた転写材を感光体１にタイミングよく転送するタイミ
ングローラ７とを備えている。

【００５７】さらに、上記装置は、転写材を感光体１に
押圧して転写材上にトナー像を転写する転写ローラ８
と、トナー画像が転写された転写材を定着する定着器９
と、トナー画像が定着された転写材を画像形成装置の外
部に排紙する排紙ローラ１０と、排紙された転写材を受
ける排紙トレイ１１と、転写残りのトナーをクリーニン
グするクリーナ１２とを備えている。

【００５８】なお、後述するように、図１に示す電子写
真装置には、感光体１、帯電ローラ２およびクリーナ１
２を一体に支持するプロセスカートリッジが着脱できる
ような構造としている。

【００５９】また、レーザースキャナ３は、画像信号に
基づいてラスタースキャンし、露光する。レーザースキ
ャナ３は、半導体レーザーの点滅をポリゴンスキャナで
走査し、光学系により感光体１上に照射させている。

【００６０】現像器４は、ジャンピング現像や、２成分
現像、ＦＥＥＤ現像などを行い、記録するところを、レ
ーザーを点灯して潜像のうち電位が低い方にトナーを付
着させる、反転現像が組み合わせて用いられる。

【００６１】さらに、転写ローラ８は、導電性の硬度の
低い弾性体で、感光体１と転写ローラ８で形成されるニ
ップ部で、バイアス電界によって静電的に転写が行われ
る。

【００６２】次に、図１に示す電子写真装置の動作につ
いて説明する。まず、帯電ローラ２に、電圧が印加され
る。そして、感光体１上に帯電ローラ２によって一様帯
電を行う。

【００６３】次に、レーザースキャナ３によって画像信
号に基づいてラスタースキャンし露光する。レーザース
キャナ３は、半導体レーザーの点滅をポリゴンスキャナ
で走査し、光学系により感光ドラム上に照射させる。こ
うして感光体１上に静電潜像を形成する。

【００６４】形成された静電潜像を現像器４によって現
像する。現像は、ジャンピング現像等を用い、記録する
ところを、レーザーを点灯して潜像のうち電位が低い方
にトナーを付着させる、反転現像が組み合わせて用いら
れる。この状態で、ホストコンピュータからプリント信
号が送られると、カセット５に納められている転写材
を、給紙ローラ６によって１枚ずつ給送する。

【００６５】次いで、タイミングローラ７によって、転
写材を感光ドラム側に転送する。こうして、画像信号と
同期をとって転写ローラ８で転写材上にトナー像が転写
される。トナー画像が転写された転写材は、定着器９で
定着され、排紙ローラ１０で装置外へ送られ、排紙トレ
イ１１に排出される。

【００６６】一方、転写残りのトナーは、クリーナ１２
のクリーニングブレード１２ａによって除去される。こ
の転写残りのトナーは、図示しない廃トナー容器にスク
リュー１２ｂによって搬送される。

【００６７】また、転写残りのトナーを除去していると
きには、次の画像を形成するために、感光体１上に一様
帯電を行い、総ての画像が転写材に転写されるまで、上
記の動作を繰り返す。

【００６８】

【実施例】以下、実施例にしたがって説明する。なお、
「部」とあるのは質量部を意味する。

【００６９】まず、本発明で用いるジオルガノポリシロ
キサンは、以下の例のごとく合成することができる。以
下に合成例を示す。

【００７０】＜合成例１＞ジオルガノポリシロキサンの合成下記式で示されるポリシロキサン３．２３ｇ、塩化白金
酸２０ｐｐｍ（５％イソプロピルアルコール溶液）、

【外１５】

【００７１】アリル官能ポリスチレンとして、ＣＨ_２＝ＣＨＣＨ_２（Ｃ_２Ｈ_３Ｃ_６Ｈ_５）_２５Ｃ_４Ｈ_９を１３．４ｇ、およびｍ−キシレンヘキサフルオライド
８０ｇを混合し、徐々に加熱した。さらに、８０℃で６
時間反応を続けた。次いで、１４０℃の条件下で２０Ｔ
ｏｒｒまで減圧して、溶媒や低沸点成分を除去した。こ
の様にして得られた反応生成物を^２９Ｓｉ−ＮＭＲ、
^１３Ｃ−ＮＭＲおよびＦＴ−ＩＲにより分析したとこ
ろ、次式で示されるジオルガノポリシロキサン（上記式
（１−１））であることが判明した。

【外１６】

【００７２】（１−２）から（１−１２）をはじめ、他
のジオルガノポリシロキサンも同様な方法により合成す
ることができる。

【００７３】＜合成例２＞特定ポリアリレートの合成式（２−３）／式（３−２）＝５／５の合成例を以下に
示す。

【００７４】各々の式に由来するビスフェノールモノマ
ーを各０．３ｍｏｌ、分子量調整剤としてｐ−ｔ−ブチ
ルフェノール０．０１２ｍｏｌ、水酸化ナトリウム６５
ｇをイオン交換水２リットルに溶解した後、相間移動触
媒であるトリブチルベンジルアンモニウムクロライドを
添加し溶解させた（水相）。別にテレフタル酸クロライ
ドとイソフタル酸クロライドの１：１混合物０．６４ｍ
ｏｌを１リットルのジクロロメタンに溶解した（有機
相）。反応容器を２０℃に保ち、強撹拌において水相に
有機相を添加し、４時間の界面重合を行った。有機相に
生成したポリマーが存在しているが、触媒のポリマー中
への混入を抑えるために、この有機相をイオン交換水で
十分に洗浄した。さらに、有機相をメタノールに滴下し
て、ポリマーを再沈殿させて単離した。得られたポリマ
ーの分子量はＭｗ＝１１５，０００であった。他のポリ
アリレートも同様な手法で合成できる。

【００７５】（実施例１）直径３０ｍｍ×長さ３５７ｍ
ｍのアルミシリンダーを水系洗浄剤を用いて超音波洗浄
した後、８０℃のイオン交換水に浸漬し、次いで引き上
げることによって乾燥した清浄な面を得た。この基盤上
に、以下の材料より構成される塗料を浸漬塗布法にて塗
布し、１４０℃で３０分熱硬化することにより、膜厚が
１５μｍの導電層を形成した。導電性顔料：ＳｎＯ_２コート処理硫酸バリウム１０部抵抗調節用顔料：酸化チタン２部バインダー樹脂：フェノール樹脂６部レベリング剤：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０．２／
０．８２０部次に、この導電層上に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン
３部および共重合ナイロン３部をメタノール６５部およ
び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、９０℃で１０分問、乾燥することに
よって、膜厚が０．５μｍの中間層を形成した。

【００７６】次に、下記構造で示される電荷発生物質
（ＣＧＭ−１）４部、テトラヒドロフラン７０部を直径
１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で１０時間
分散し、その後にポリビニルブチラール樹脂（エスレッ
クＢＬＳ、積水化学製）２部をテトラヒドロフラン２０
部に溶解した溶液を加え、さらに２時間分散をした。さ
らにガラスビーズを分離し、シクロヘキサノン１００部
を加え電荷発生層用の分散液を作製した。この分散液を
中間層上に浸漬塗布して、８０℃、１０分間乾燥し、膜
厚０．１μｍの電荷発生層を形成した。

【外１７】

【００７７】次に、電荷輸送層を形成するために電荷輸
送層の塗料を調製した。まず、ポリアリレート樹脂とし
て式（２−３）／式（３−２）＝５／５の共重合体（Ｍ
ｗ＝１１５，０００）１０部をクロロベンゼン１００部
に溶解し、ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子（ル
ブロンＬ−２：ダイキン工業製）５部、合成例１で示し
た式（１−１）で示されるジオルガノポリシロキサン１
部を添加した。この混合物を液衝突分散機（ナノマイザ
ー・分散圧６００ｂａｒ）を用い２回分散することによ
って、フッ素原子含有樹脂微粒子分散液を調製した。分
散したフッ素原子含有樹脂微粒子はテトラヒドロフラン
中において、溶媒粘度０．５１ｃＰ、溶媒密度０．８９
ｇ／ｃｍ^３、サンプル密度２．１７ｇ／ｃｍ^３として粒
度分布測定器（ＣＡＰＡ７００、堀場製作所製）を用い
て測定したところ、体積平均粒径として０．２１μｍで
あった。

【００７８】次に、下記式で示されるＣＴＭ−１／ＣＴ
Ｍ−２／ポリアリレート樹脂／ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂微粒子／ジオルガノポリシロキサンが、９／１
／１０／２．５／０．２５であり、溶剤が８０になるよ
うに、塗料を調製した。

【外１８】

【００７９】ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子
は、先に分散したフッ素原子含有樹脂微粒子分散液を用
いた。なお、溶剤は最終比率でモノクロロベンゼン：ジ
クロロメタン＝１：１になるように調製した。この塗料
を浸漬塗布法で塗布して、１２０℃で１時間乾燥するこ
とによって膜厚３０μｍの電荷輸送層を形成した。

【００８０】次に、評価について説明する。

【００８１】装置は先に説明した図１に示す装置（感光
体とクリーニングブレードの当接位置が感光体最頂部に
なるように配置、電子写真感光体に接触配置された帯電
部材から直流電圧のみを印加して該感光体を帯電するプ
ロセス、７８０ｎｍレーザー光によるデジタル露光、反
転現像方式：プロセススピードを２１０ｍｍ／ｓ、複写
速度＝Ａ４横４０枚／分）を用い、評価を行う室内は２
３℃／５０％ＲＨとして、暗部電位Ｖｄ＝−７００Ｖと
して、明部電位Ｖｌ＝−２００Ｖとした。さらに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
（１０秒／枚の複写問隔）にて、印字比率６％の画像を
３０，０００枚の複写を行った。

【００８２】その後、文字画像および反射濃度Ｄ＝０．
４（Ｍａｃｂｅｔｈ反射濃度計ＲＤ９１４にて、ｚｅｒ
ｏａｄｊｕｓｔｖａ１ｕｅ＝０．０６、ｃａｌｉｂ
ｌａｔｉｏｎａｄｊｕｓｔｖａ１ｕｅ＝１．７３）
の中間調画像の複写を行った。中間調の複写画像につい
ては、画像中の任意の２０点について反射濃度を測定
し、最大濃度／最小濃度の差を画像濃度ムラとした。初
期と３０，０００枚繰り返し複写後に表面電位を測定
し、明部電位の差（ΔＶｌ）を調べた。なお、（３０，
０００枚後の明部電位の絶対値）−（初期の明部電位の
絶対値）をもってΔＶｌとする。また、耐久前の膜厚か
ら耐久後の膜厚の差から摩耗量を求めた。

【００８３】（実施例２）実施例１で用いたジオルガノ
ポリシロキサンの代わりに、式（１−２）で示されるジ
オルガノポリシロキサンを用いた以外は、実施例１と同
様に感光体を作製し、評価した。

【００８４】（実施例３）実施例１で用いたジオルガノ
ポリシロキサンの代わりに、式（１−３）で示されるジ
オルガノポリシロキサンを用いた以外は、実施例１と同
様に感光体を作製し、評価した。

【００８５】（実施例４）実施例１で用いたジオルガノ
ポリシロキサンの代わりに、式（１−６）で示されるジ
オルガノポリシロキサンを用いた以外は、実施例１と同
様に感光体を作製し、評価した。

【００８６】（実施例５）実施例１で用いたジオルガノ
ポリシロキサンの代わりに、式（１−７）で示されるジ
オルガノポリシロキサンを用いた以外は、実施例１と同
様に感光体を作製し、評価した。

【００８７】（実施例６）実施例１で用いたバインダー
樹脂の代わりに、式（２−１）／式（２−３）／式（５
−３）＝２／３／５、Ｍｗ＝１３０，０００であるバイ
ンダー樹脂を用いた以外は、実施例１と同様に感光体を
作製し、評価した。

【００８８】（実施例７）実施例１で用いたバインダー
樹脂の代わりに、式（２−２）／式（５−３）＝５／
５、Ｍｗ＝１４０，０００であるバインダー樹脂を用い
た以外は、実施例１と同様に感光体を作製し、評価し
た。

【００８９】（実施例８）ポリアリレートの分子量をＭ
ｗ＝５５，０００とした以外は、実施例１と同様に感光
体を作製し、評価した。

【００９０】（実施例９）ポリアリレートの分子量をＭ
ｗ＝７５，０００とした以外は、実施例１と同様に感光
体を作製し、評価した。

【００９１】（比較例１）実施例１で用いたジオルガノ
ポリシロキサンの代わりに、下記式（Ｃ−１）で示され
るジオルガノポリシロキサンを用いた以外は、実施例１
−１と同様に感光体を作製し、評価した。

【外１９】

【００９２】（比較例２）実施例１で用いたジオルガノ
ポリシロキサンの代わりに、下記式（Ｃ−２）で示され
るジオルガノポリシロキサンを用いた以外は、実施例１
−１と同様に感光体を作製し、評価した。

【外２０】

【００９３】（比較例３）本発明のジオルガノポリシロ
キサンを用いなかった以外は実施例１と同様に感光体を
作製し、評価した。

【００９４】（比較例４）ポリアリレートをビスフェノ
ールＡ型のみから構成される市販ポリアリレート（Ｕ−
１００、ユニチカ（株））とした以外は、実施例１と同
様に感光体を作製し、評価した。

【００９５】評価結果を表１に示した。

【００９６】

【表１】

【００９７】表１に示したように、実施例では良好な画
像が得られたが、比較例１、２は本発明のジオルガノポ
リシロキサンの構造から、一部の側鎖が除かれたもので
あるが、フッ素原子樹脂微粒子の分散が良好ではなく、
電荷輸送層中において露光光を散乱させてしまい、画像
上の濃度不均一（ムラ）となり、特に中間調が多い写真
画像では濃度不均一が強調されたガサツキ画像となって
しまった。

【００９８】すなわち、比較例１ではポリスチレン側鎖
を有しないためポリアリレート樹脂との親和性が低下し
ており、比較例２ではフルオロアルキル鎖を有しないた
め、フッ素原子含有樹脂微粒子との親和性が低下して、
フッ素原子含有樹脂微粒子のポリアリレート樹脂中にお
ける分散安定性が低下したものと推定される。

【００９９】また、比較例３においては、ジオルガノポ
リシロキサンを用いなかったことからフッ素原子樹脂微
粒子の分散がされずに粒子が複数集まった凝集塊を作り
電荷輸送中に存在されてしまった。この感光体を用いて
画像を出すことにより、感光体に接触している電子写真
プロセスの部材（接触帯電器、クリーナーなど）が、該
塊と接触して感光層表面に多数の傷を形成してしまい、
画像上に黒線として現れてしまった。また、ポリアリレ
ート樹脂を異なる構造としたところ、フッ素原子含有樹
脂微粒子の分散、および感光体の作製は可能ではあった
が、表面層におけるフッ素原子樹脂微粒子の分布濃度に
偏り（不均一）が見られ、電荷輸送層中における良好な
フッ素原子含有樹脂微粒子の分散が十分では無い点が見
られた。

【０１００】また、実施例８、９では分子量をやや低め
とした例を示したが、フッ素原子含有樹脂微粒子の分散
性がやや低下傾向にあり、文字画像の複写においては十
分な画質が得られたが、中間調の画像などの複写におい
ては、より高分子量なものを用いることが好ましい。す
なわち、従来における汎用レベルの電子写真装置および
それから得られる画像の画質においては大きな問題では
ないといえるが、高画質を要求する装置およびその画像
の画質ではより高分子量の系が好ましい。

【０１０１】また、比較例では、耐久使用による感光層
の摩耗量が実施例よりも多く、画質が許される程度であ
っても感光体の寿命が短くなってしまった。これは、フ
ッ素原子含有樹脂微粒子の均一分散性が実施例のものよ
り劣ることから、フッ素原子樹脂微粒子による耐摩耗
性、潤滑性の機能の発現が十分にされなかったと考えら
れる。言い換えれば、実施例においてはフッ素原子樹脂
微粒子の機能をより効率的に発現できたといえる。

【０１０２】さらに、本発明では、良好なフッ素原子含
有樹脂微粒子の分散が達成されているため、感光層に潜
像を形成する際の露光の妨げや凝集塊による傷要因とは
ならないため、フッ素原子含有樹脂微粒子の量を多め
（表面層中に１０質量％以上）に添加できる。そのた
め、さらに耐摩耗性を向上することが可能となる。

【０１０３】すなわち、本実施例は良好な画像と良好な
耐摩耗性を示した。一方、比較例に示すようにバインダ
ー樹脂、ジオルガノポリシロキサンなど本発明の条件か
ら１つでも外れることにより良好な特性が得られなくな
ってしまった。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように、本発明によって、電子写
真感光体の最頂部より電子写真感光体の回転方向の反対
方向に３０°、回転方向に６０°の範囲に電子写真感光
体とクリーニング手段の当接する箇所がある電子写真装
置において、特定のジオルガノポリシロキサン、特定の
ポリアリレート、フッ素原子樹脂微粒子を感光体の表面
層に用いることにより、良好な耐久性が得られ、さらに
良好な画像も得ることができた。すなわち、小型化、高
画質、高耐久を要求する次世代の電子写真装置を提供で
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の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感光体２接触帯電部材３レーザースキャナ４現像器５カセット６給紙ローラ７タイミングローラ８転写ローラ９定着器１０排紙ローラ１１排紙トレイ１２クリーナ１３制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H068 AA13 AA14 AA21 BB27 BB31 BB33 BB52 FA03 FA04 FA27 FA30 FC15 2H134 HD01 HD07 KF04 KG01 KG03 KG08 KH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体上に感光層を有する電子写真感光
体、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段およびク
リーニング手段を有する電子写真装置であって、該電子
写真感光体の最頂部より該電子写真感光体の回転方向の
反対方向に３０°、回転方向に６０°の範囲に該電子写
真感光体と該クリーニング手段の当接する箇所がある電
子写真装置において、該電子写真感光体の表面層が、少
なくとも、下記式（１）で示されるジオルガノポリシロキサン、フッ素原子含有樹脂微粒子、および、下記式（２）で示される繰り返し単位を少なくとも有す
るポリアリレート樹脂、を含有することを特徴とする電子写真装置。【外１】（式中、Ｒ_１１〜Ｒ_１６は置換もしくは無置換の炭化水
素基を示し、Ｂはフルオロアルキル基を有する置換もし
くは無置換の有機基を示し、少なくとも１つのＤは末端
が封鎖された重合度３以上の、置換もしくは無置換のポ
リスチレン鎖を有する基を示し、Ｅ_１１およびＥ_１２は
Ｒ_１１〜Ｒ_１６、ＢおよびＤから選択される基を示し、
ｘは０〜１，０００の整数を示し、ｙおよびｚは１〜
１，０００の整数を示す。）【外２】（式中、Ｒ_２１〜Ｒ_２５は、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、アリール基、アルコ
キシ基を示す。）
【請求項２】前記ポリアリレート樹脂の重量平均分子量
（Ｍｗ）が１００，０００以上である請求項１に記載の
電子写真装置。
【請求項３】前記ポリアリレート樹脂のＲ_２１〜Ｒ_２４
のうち少なくとも１つがメチル基である請求項１または
２に記載の電子写真装置。
【請求項４】前記ジオルガノポリシロキサンのＲ_１１〜
Ｒ_１６のうち少なくとも１つがメチル基またはフェニル
基である請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真装
置。
【請求項５】前記ジオルガノポリシロキサンのＢのフル
オロアルキル基を有する置換もしくは無置換の有機基が
下記式（３）で示される請求項１〜４のいずれかに記載
の電子写真装置。 ―Ｒ_３１―（ＣＦ_２）_ａ―Ｆ（３）（式中、Ｒ_３１はアルキレン基またはアルキレンオキシ
アルキレン基を示し、ａは３以上の整数を示す。）
【請求項６】前記ジオルガノポリシロキサンのＤの置換
もしくは無置換のポリスチレン鎖を有する基が下記式
（４）で示される請求項１〜５のいずれかに記載の電子
写真装置。 ―Ｗ_４１―（ＳｉＲ_４１Ｒ_４２）_ｂ―Ｗ_４２（４）（式中、Ｒ_４１およびＲ_４２は置換もしくは無置換のア
ルキル基または置換もしくは無置換のアリール基を示
し、Ｗ_４１は炭化水素基を示し、Ｗ_４２は末端が封鎖さ
れた重合度３以上の、置換もしくは無置換のポリスチレ
ン鎖を示し、ｂは０または１を示す。）
【請求項７】前記クリーニング手段がブレードクリーニ
ング手段である請求項１〜６のいずれかに記載の電子写
真装置。
【請求項８】電子写真感光体、クリーニング手段および
帯電手段を一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在
であるプロセスカートリッジであって、該電子写真感光
体の最頂部より該電子写真感光体の回転方向の反対方向
に３０°、回転方向に６０°の範囲に該電子写真感光体
と該クリーニング手段の当接する箇所があるプロセスカ
ートリッジにおいて、該電子写真感光体の表面層が、少
なくとも、下記式（１）で示されるジオルガノポリシロキサン、フ
ッ素原子含有樹脂微粒子、および、下記式（２）で示される繰り返し単位を少なくとも有す
るポリアリレート樹脂、を含有することを特徴とするプロセスカートリッジ。【外３】（式中、Ｒ_１１〜Ｒ_１６は置換もしくは無置換の炭化水
素基を示し、Ｂはフルオロアルキル基を有する置換もし
くは無置換の有機基を示し、少なくとも１つのＤは末端
が封鎖された重合度３以上の、置換もしくは無置換のポ
リスチレン鎖を有する基を示し、Ｅ_１１およびＥ_１２は
Ｒ_１１〜Ｒ_１６、ＢおよびＤから選択される基を示し、
ｘは０〜１，０００の整数を示し、ｙおよびｚは１〜
１，０００の整数を示す。）【外４】（式中、Ｒ_２１〜Ｒ_２５は、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、アリール基、アルコ
キシ基を示す。）
【請求項９】前記ポリアリレート樹脂の重量平均分子量
（Ｍｗ）が１００，０００以上である請求項８に記載の
プロセスカートリッジ。
【請求項１０】前記ポリアリレート樹脂のＲ_２１〜Ｒ
_２４のうち少なくとも１つがメチル基である請求項８ま
たは９に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】前記ジオルガノポリシロキサンのＲ_１１
〜Ｒ_１６のうち少なくとも１つがメチル基またはフェニ
ル基である請求項８〜１０のいずれかに記載のプロセス
カートリッジ。
【請求項１２】前記ジオルガノポリシロキサンのＢのフ
ルオロアルキル基を有する置換もしくは無置換の有機基
が下記式（３）で示される請求項８〜１１のいずれかに
記載のプロセスカートリッジ。 ―Ｒ_３１―（ＣＦ_２）_ａ―Ｆ（３）（式中、Ｒ_３１はアルキレン基またはアルキレンオキシ
アルキレン基を示し、ａは３以上の整数を示す。）
【請求項１３】前記ジオルガノポリシロキサンのＤの置
換もしくは無置換のポリスチレン鎖を有する基が下記式
（４）で示される請求項８〜１２のいずれかに記載のプ
ロセスカートリッジ。 ―Ｗ_４１―（ＳｉＲ_４１Ｒ_４２）_ｂ―Ｗ_４２（４）（式中、Ｒ_４１およびＲ_４２は置換もしくは無置換のア
ルキル基または置換もしくは無置換のアリール基を示
し、Ｗ_４１は炭化水素基を示し、Ｗ_４２は末端が封鎖さ
れた重合度３以上の、置換もしくは無置換のポリスチレ
ン鎖を示し、ｂは０または１を示す。）
【請求項１４】前記クリーニング手段がブレードクリー
ニング手段である請求項８〜１３のいずれかに記載のプ
ロセスカートリッジ。