JP2007101807A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真感光体の硬化性最表面層が形成される際に付与されるエネルギーにより感光層の構成材料が劣化することを抑制することで、機械的強度及び電気的特性の優れた電子写真感光体を提供する。
【解決手段】導電性支持体上に感光層を有し、最表面層が特定の構造を有する電荷輸送樹脂を有し、そのＰＭ３パラメータを使った半経験的分子軌道計算を用いた構造最適化計算による分極率が８０Å^３以上である電子写真感光体である。
【選択図】図１

Description

本発明は、特定の分極率を有する電荷輸送化合物を重合及び架橋することによって得られる電荷輸送樹脂を含有した最表面層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。

近年、電子写真感光体に用いられる材料として、無公害性や高生産性等の利点を有する有機光導電物質が広く利用されている。電子写真感光体は、電気的及び機械的特性の双方を満足するために電荷発生層と電荷輸送層とを積層した機能分離型として利用される場合が多い。

一方、当然のことながら、電子写真感光体には適用される電子写真プロセスに応じた感度や電気的特性、更には光学的特性を備えていることが要求される。

特に、繰り返し使用される感光体の表面層には、帯電、露光、トナー現像、紙への転写及びクリーニングといった様々な電気的及び機械的外力が直接加えられるため、それらに対する耐久性が要求される。

具体的には、帯電時に発生するオゾンやＮＯｘ、硝酸等の活性物質による劣化のために、感度や電位の低下、及び残留電位の増加がおこり、加えて摺擦によって表面が摩耗したり傷が発生することなど、これらに対する耐久性が要求されている。

これらの問題点を解決する手段として、たとえば特許文献１は、同一分子内に連鎖重合性官能基を有する電荷輸送性化合物を硬化させた化合物を最表面層に含有する感光体を開示する。このような電荷輸送性を有する硬化性膜を用いることで、優れた機械的強度と電荷輸送能とを両立させることが理論的には可能である。しかしながら、上述したような電荷輸送性を有する硬化膜は、硬化反応時に付与されるエネルギーによる感光層を構成する材料の劣化を回避することが困難であり、現状では、未だ本来の性能を十分に引き出すまでには至っていない。
特開２０００−１４７８１３号公報 特開昭５４−１４３６４５号公報

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、電子写真感光体の硬化性最表面層が形成される際に付与されるエネルギーにより感光層を構成する材料の劣化を抑制することで、機械的強度及び電気的特性の優れた電子写真感光体を提供することを目的とする。

本発明による電子写真感光体は：
導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、当該電子写真感光体の最表面層が、下記一般式（１）

（式中、
Ａは、電荷輸送性基を示し、
Ｐ^１及びＰ^２は、連鎖重合性官能基を示し、
Ｐ^１及びＰ^２は、同一でも異なってもよく、
Ｚは、置換又は無置換の有機基を示し、
ａ、ｂ及びｄは、０又は１以上の整数でａ＋ｂ×ｄ≧２の関係を満たし、
ａが２以上の場合、Ｐ^１は、同一でも異なってもよく、
ｄが２以上の場合、Ｐ^２は、同一でも異なってもよく、
ｂが２以上の場合、Ｚ及びＰ^２は、同一でも異なってもよい）
で示される化合物を重合及び架橋して得た電荷輸送樹脂を有し、かつ該一般式（１）で示される化合物のＰＭ３パラメータを使った半経験的分子軌道計算を用いた構造最適化計算による分極率が８０Å^３以上であることを特徴とする。

また、本発明によるプロセスカートリッジ及び電子写真装置は、この電子写真感光体を有することを特徴とする。

表面層硬化時に付与される高エネルギーによる感光層の劣化を抑制することが可能となるため、優れた機械的強度と電気的特性とを有する電子写真感光体を作成でき、高品位の画像を継続して形成することができる。

以下、本発明の詳細を説明する。

本発明における、少なくとも２個の連鎖重合性官能基を有する電荷輸送化合物とは、以下に示す化合物をいう。つまり、電荷輸送性を有する化合物に官能基として連鎖重合性官能基が少なくとも２個化学結合した化合物であって、連鎖重合性官能基はすべて同一でも異なったものであってもよく、下記の一般式（１）で示される化合物をいう。

（式中、
Ａは、電荷輸送性基を示し、
Ｐ^１及びＰ^２は、連鎖重合性官能基を示し、
Ｐ^１及びＰ^２は、同一でも異なってもよく、
Ｚは、置換又は無置換の有機基を示し、
ａ、ｂ及びｄは、０又は１以上の整数でａ＋ｂ×ｄ≧２の関係を満たし、
ａが２以上の場合、Ｐ^１は、同一でも異なってもよく、
ｄが２以上の場合、Ｐ^２は、同一でも異なってもよく、
ｂが２以上の場合、Ｚ及びＰ^２は、同一でも異なってもよい）

上記一般式（１）における連鎖重合性官能基Ｐ^１及びＰ^２は、ラジカルやイオン等の中間体を経由して反応が進行する不飽和重合、開環重合及び異性化重合等が可能な官能基を意味する。特に好ましくは、重合特性等の点からアクリロイルオキシ基及びメタクリロイルオキシ基である。

また、上記一般式（１）で示される化合物は、分極率が８０Å^３以上であり、１００Å^３以上が好ましい。

電荷輸送性基Ａの特に好ましい構造を、電荷輸送性基Ａの水素添加物（電荷輸送化合物）として以下に示す。

（式中、Ａｒ_１、Ａｒ_２、Ａｒ_５及びＡｒ_６は、置換又は無置換の窒素原子を有さないアリール基を示し、Ａｒ_３及びＡｒ_４は、置換又は無置換の窒素原子を有さないアリーレン基を示し、Ｘは、置換又は無置換の窒素原子を有さない有機基を示し、ｎは０または１以上の整数を示す。）

次に、本発明における分極率は、ＰＭ３パラメータを使用した半経験的分子軌道計算による構造最適化計算により求めることができる。分子軌道法では、シュレディンガー方程式で用いる波動関数を、原子軌道の線形結合で表される分子軌道からなるスレーター型行列式又はガウス型行列式で近似し、その波動関数を構成する分子軌道を、場の近似を用いて求めることにより、全エネルギー、波動関数及び波動関数の期待値として種々の物理量を計算できる。半経験的分子軌道法は、場の近似により分子軌道を求める際、計算時間のかかる積分計算を種々の実験値を使ったパラメータを用いて近似することにより、計算時間を短縮するのが一般的である。本発明における計算では、半経験的パラメータとしてＰＭ３パラメータセットを用い、半経験的分子軌道計算プログラムＭＯＰＡＣを用いて計算を行った。

このようにして得た分極率が８０Å^３以上である上記一般式（１）で表される化合物の具体例を表１及び２に記載するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

表１：分極率８０Å^３以上である連鎖重合性電荷輸送化合物例１

表２：分極率８０Å^３以上である連鎖重合性電荷輸送化合物例２

（電子写真感光体）
本発明における電子写真感光体は、導電性支持体上に感光層を有し、電子写真感光体の最表面層は、少なくとも２個の連鎖重合性官能基を有する上述の電荷輸送化合物を重合・硬化させた電荷輸送樹脂を含有する。この最表面層は、極めて短時間で形成されるために生産性が高く、三次元的架橋構造を有するために硬化後の機械的強度に優れ、かつ電荷輸送化合物が高密度に凝縮されるので電気的特性にも優れるという特徴がある。しかしながら、電荷輸送化合物を短時間で重合・架橋させて最表面層を得るためには、感光体に熱、紫外線又は電子線などの大きなエネルギーを付与する必要がある。特に電子線は、非常にエネルギーが大きいため、感光層を構成する材料が劣化し、機械的強度には優れるものの、本来の電気的特性を引き出すことは困難であった。

ところが、上述した電子写真感光体の最表面層の構成材料として、特定の条件を満たす上述の電荷輸送化合物を選択することで、機械的強度を損なうことなく、電気的特性を向上させることが可能である。その理由はいまだ明らかになってはいないが、本発明において規定された分極率を有する電荷輸送化合物は、硬化時に付与される過剰なエネルギーを吸収・分散することができ、感光体構成材料の劣化を抑制する。さらに、広い共役系を有するために電荷輸送性に優れることから、機械的強度を損なわずに、電気的特性を向上させることが可能となるものと推察される。

次に、本発明による電子写真感光体の製造方法を具体的に示す。

電子写真感光体の支持体としては導電性を有するものであればよく、例えばアルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属や合金をドラム状又はシート状に成形したものであってもよい。また、支持体として、アルミニウム及び銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化錫などをプラスチックフィルムに蒸着したものであってもよい。さらに、支持体として、導電性材料を単独又は結着樹脂とともに塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。

本発明においては導電性支持体の上にはバリアー機能と接着機能とを有する下引き層（中間層）を設けてもよい。下引き層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体上の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、また感光層の電気的破壊に対する保護などを目的として、形成される。下引き層の材料としては、以下に例示される。つまり、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、ニカワ、及びゼラチンなどが挙げられる。これらはそれぞれに適した溶剤に溶解されて支持体上に塗布される。その際の膜厚としては０．１〜２μｍが好ましい。本発明により電子写真感光体が機能分離型の感光体である場合には、電荷発生層と電荷輸送層とを積層する。電荷発生層に用いる電荷発生材料としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料が挙げられる。また、電荷発生材料としては、各種の中心金属及び結晶系、具体的にいえばα、β、γ、ε及びＸ型などの結晶型を有するフタロシアニン化合物が挙げられる。さらに、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン及び特許文献２に記載のアモルファスシリコーンなどが挙げられる。

機能分離型感光体の場合、電荷発生層は上述の電荷発生材料を０．３〜４倍量の結着樹脂及び溶剤とともにホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミルなどの方法でよく分散し、分散液とする。これを塗布し、乾燥させて形成されてもよい。また、前記電荷発生材料の蒸着膜など、単独組成の膜として形成される。その膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。

結着樹脂を用いる場合の例は、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレンなどのビニル化合物の重合体及び共重合体等が挙げられる。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。

本発明において、少なくとも２個の連鎖重合性官能基を有する電荷輸送化合物を重合・架橋して得た電荷輸送樹脂は、上述した電荷発生層上に積層される電荷輸送層の構成材料として、用いることができる。また、電荷発生層上に電荷輸送樹脂と結着樹脂からなる電荷輸送層を形成した後に電荷輸送能を有する表面保護層の構成材料として、用いることもできる。いずれの場合も前記表面層の形成方法は、上述の電荷輸送化合物を含有する溶液を塗布後、重合反応をさせるのが一般的である。また、前もってこの電荷輸送化合物を含む溶液を反応させて硬化物を得た後に再度溶剤中に分散又は溶解させたものなどを用いて、表面層を形成することも可能である。これらの溶液を塗布する方法は、例えば浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法及びスピンコーティング法などが知られているが、効率性／生産性の点からは浸漬コーティング法が好ましい。また蒸着、プラズマ、その他の公知の製膜方法が適宜選択できる。

本発明において、少なくとも２個の連鎖重合性官能基を有する電荷輸送化合物は、熱、光又は放射線により重合・架橋させてもよく、特に放射線で重合させることが好ましい。放射線による重合の最大の利点は、重合開始剤を必要とせず、これによる電子写真特性への影響を排除することができる点である。また、短時間でかつ効率的な重合反応であるため、生産性も高く、さらには放射線の透過性の良さから、厚膜時や添加剤などの遮蔽物質が膜中に存在する際の硬化阻害の影響が非常に小さいことなどが挙げられる。ただし、電荷輸送性を有する中心骨格の種類によっては重合反応が進行しにくい場合があり、その際には影響のない範囲内での重合開始剤の添加は可能である。この際使用する放射線は、電子線やγ線等がある。電子線を使用をする場合、加速器としてはスキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型及びラミナー型などいずれの形式も使用し得る。電子線を使用する場合に、本発明の感光体においては電気特性及び耐久性能を発現させる上で使用条件が非常に重要である。本発明において、加速電圧は２５０ＫＶ以下が好ましく、最適には１５０ＫＶ以下である。また電子線の線量は好ましくは１００ｋＧｙ以下の範囲、より好ましくは５０ｋＧｙ以下の範囲である。電子線の加速電圧が２５０ＫＶを越えると、感光体特性のダメージが増加する傾向にある。また、電子線の線量が１００ｋＧｙよりも多い場合には、感光体特性の劣化がおこりやすいので注意が必要である。

本発明による電子写真感光体の最表面層における上述の電荷輸送樹脂の量は、重合硬化後の最表面層の全量に対して、上述の一般式（１）の電荷輸送性基の構成比率に換算して、２０モル％以上、４０モル％以上含有されていることが好ましい。２０モル％未満であると、電荷輸送能が低下し、感度の低下や残留電位の上昇などが起こりやすくなる。

なお、最表面層が電荷輸送層の場合、電荷輸送層の膜厚は、感光層の膜厚が１〜５０μｍとなるように、調整すればよく、好ましくは５〜３０μｍの範囲で調整される。

また、最表面層が表面保護層である場合、その下層である電荷輸送層は、適当な電荷輸送材料を上述の適当な結着樹脂とともに溶剤に分散／溶解し、この溶液を用いて、上述の公知の方法によって塗布、乾燥して形成すればよい。この適当な電荷輸送材料としては、例えばポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリスチリルアントラセンなどの複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物；ピラゾリン、イミダゾール、オキサゾール、トリアゾール、カルバゾールなどの複素環化合物が挙げられる。また、トリフェニルメタンなどのトリアリールアルカン誘導体；トリフェニルアミンなどのトリアリールアミン誘導体；フェニレンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体などの低分子化合物；などが挙げられる。この場合、電荷輸送材料と結着樹脂との比率は、両者の全質量を１００とした場合に電荷輸送材料の質量が３０〜８０の範囲であることが好ましい。電荷輸送材料の量が３０未満であると、電荷輸送能が低下し、感度低下及び残留電位の上昇などの問題点が生じ易くなり、８０よりも大きいと、可塑的作用により機械的強度が低下するため、いずれも不都合である。電荷輸送層の膜厚は、上層の表面保護層と合わせた膜厚が１〜５０μｍとなるように調整すればよく、好ましくは５〜３０μｍの範囲で調整される。

本発明による電子写真感光体が上述の単層型感光層を有する場合、適当な下引き層及び／又は中間層が積層された導電性支持体上に、少なくとも２個の連鎖重合性官能基を有する電荷輸送化合物を含む。更に、これに、電荷発生材料を含む溶液を塗布後重合させて形成されてもよい。また、導電性支持体上に積層された電荷発生材料及び電荷輸送材料を有する感光層上に、少なくとも２個の連鎖重合性官能基を有する電荷輸送化合物を含有する溶液を塗布後、重合させて形成させてもよい。

なお、上述の一般式（１）で示される電荷輸送化合物は、ＰＭ３パラメータを使った半経験的分子軌道計算を用いた構造最適化計算による分極率の計算値が８０Å^３以上であり、１００Å^３以上がより好ましい。８０Å^３未満であると、表面層硬化時に付与されるエネルギーにより感光層が劣化するため、良好な電気的特性を維持することは困難である。

更に、本発明における感光層には、必要に応じて各種添加剤を添加することができる。この添加剤には、酸化防止剤、重合禁止剤、紫外線吸収剤やハロゲン化合物などの劣化防止剤が挙げられる。また、添加剤として、テトラフルオロエチレン樹脂及びフッ化カーボンなどの潤剤、単官能又は多官能の連鎖重合性官能基を有する重合性モノマー等の硬化性付与剤、熱可塑性樹脂、公知の電荷輸送化合物及び公知の電荷発生材料等が挙げられる。

なお、本発明による電子写真感光体について上述の通り説明したが、電子写真感光体を構成する最表面層は、上述の通り、電荷輸送層や保護層であってもよい。また、電子写真プロセス技術に用いられる種々の層構造に上述の電荷輸送樹脂を有するものである限り、特にその機能を特定するものではない。さらに、上述の一般式（１）を重合／架橋して得た電荷輸送能を有する電荷輸送樹脂は、電荷輸送材料の一部／全部として用いられてもよい。

（プロセスカートリッジ及び電子写真装置）
図１は、本発明による電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及びこのプロセスカートリッジを有する電子写真装置の一実施の形態を示す概略図である。図１において、１はドラム上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に均一帯電を受け、次いでスリット露光やレーザービーム走査露光などの像露光手段（図示せず）からの画像露光光４を受ける。こうして電子写真感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。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、現像されたトナー現像像は、給紙部（図示せず）から電子写真感光体１の回転と同期して給紙された転写材７に、転写手段６により順次転写されていく。像転写を受けた転写材７は、感光体面から分離されて像定着手段８へ導入され、像定着を受けることにより複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。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る。さらに、電子写真感光体１の表面は、前露光手段（図示せず）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が帯電ローラーなど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。

本発明によるプロセスカートリッジは、上述の電子写真感光体１と、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９などの構成要素のうち複数のものとを一体に結合して構成する。このプロセスカートリッジは、複写機やレーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱可能に構成される。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ととも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１２などの案内手段を用いて装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１１としてもよい。また、画像露光光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である。また、画像露光光４は、センサーで原稿を読み取り、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アレイの駆動及び液晶シャッターアレイの駆動などにより照射される光である。

本発明の電子写真感光体は、電子写真複写機に利用し得るのみならず、レーザープリンター、ＣＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター、ファクシミリ及び電子写真式製版システムなどの電子写真応用分野にも広く用いることができる。

以下、実施例及び比較例によって、本発明を更に詳細に説明する。

（実施例１）
まず導電層用の塗料を以下の手順で調製した。以下の成分を、φ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して導電層用塗料を調製した。
１０％の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体
５０質量部
フェノール樹脂 ２５質量部
メチルセロソルブ ２０質量部
メタノール ５質量部
シリコーン化合物
（ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量３０００）
０．００２質量部
この塗料をφ３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に浸漬塗布方法で塗布し、１５０℃で３０分乾燥して、膜厚１８μｍの導電層を形成した。

次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン５質量部をメタノール９５質量部中に溶解し、中間層用塗料を調製した。この塗料を上述の導電層上に浸漬コーティング法によって塗布し、１００℃で２０分間乾燥して、膜厚０．５μｍの中間層を形成した。

次に、以下の成分をφ１ｍｍガラスビ−ズを用いたサンドミル装置で４時間分散して、その後に酢酸エチル８０部を加えて電荷発生層用塗料を調製した。
ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角２θ±０．２°が７．４°及び２８．２°に強いピ−クを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン ４質量部
ポリビニルブチラ−ル
（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学（株）製） ２質量部
シクロヘキサノン ８０質量部
この塗料を上述の中間層の上に浸漬塗布方法で塗布して９０℃で１０分間乾燥し、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。

次に、分散剤としてフッ素原子含有樹脂（商品名：ＧＦ−３００ 東亜合成（株）社製）１．２５質量部を、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン（商品名：ゼオローラＨ 日本ゼオン（株）製）３７．５質量部と１−プロパノール３７．５質量部に溶解した後、潤滑剤として四フッ化エチレン樹脂粉体（商品名：ルブロンＬ−２ ダイキン工業（株）製）２５質量部を加え、高圧分散機（商品名：マイクロフルイダイザーＭ−１１０ＥＨ 米Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社製）で６００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で３回の処理を施し均一に分散させた。これを１０μｍのＰＴＦＥメンブレンフィルターで加圧濾過を行い、潤滑剤分散液を調製した。次に、以下の成分を混合・攪拌した後、ＰＴＦＥ製の５μｍメンブレンフィルターで加圧濾過を行い、電荷輸送層用塗料を調製した。
表１の化合物番号１の電荷輸送性化合物 ３６質量部
潤滑剤分散液 １６．２質量部
１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン
２４質量部
１−プロパノール ２４質量部

この塗料を電荷発生層上にコーティングし、窒素中において電子線の加速電圧１５０ｋＶ、線量３０ｋＧｙの条件で硬化させ、引き続き感光体の温度が１２０℃になる条件で９０秒間加熱処理を行った。このときの酸素濃度は１０ｐｐｍであった。さらに、感光体を大気中で、１００℃に調整した熱風乾燥機中で２０分間加熱処理を行い、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成し、感光体（１）を作製した。

この感光体（１）の電子写真特性を、常温常湿環境下（２３℃／５５％ＲＨ）（Ｎ／Ｎ）で、１０ｃｍ^２の導電性ガラスを用いて光放電特性を測定することにより評価した。なお、光源はハロゲンランプを波長７７８ｎｍの干渉フィルターで単色化したものを使用し、電子写真感光体への初期帯電電位は−７００Ｖとなるように調整したのち、−７００Ｖの電位を−２００Ｖまで低下させるのに必要とされる単色光の光量（ＥΔ５００）を測定し感度とした。また、１００ｌｘの白色光を照射し、０．５秒後の帯電電位を測定し残留電位（Ｖｒ）とした。さらに、環境を低温低湿環境下（１５℃／１０％ＲＨ）（Ｌ／Ｌ）に代え、Ｖｒの常温常湿下からの変動量（ΔＶｌ）を測定した。

さらに、上述に従い新たに作製した感光体（１）を、キヤノン（株）製複写機ＧＰ４０を使用し、低温低湿環境下（１５℃／１０％ＲＨ）（Ｌ／Ｌ）において１０万枚通紙耐久試験を行い、画像欠陥の発生の有無の観察、電子写真感光体の磨耗量を測定した。なお、通紙耐久はプリント１枚ごとに１回停止する間欠モードで実施し、磨耗量の測定には、過電流式膜厚計（カールフィッシャー社製）を使用した。

また、以下のようにしてフォトメモリーの測定を行った。白色光に対するフォトメモリーの測定のため、上述に従い新たに作製した感光体（１）を、低温低湿環境下（１５℃／１０％ＲＨ）（Ｌ／Ｌ）において、光量及び帯電設定を変更可能に改造したレーザービームプリンター（Ｌａｓｅｒ Ｗｒｉｔｅｒ１６／６００ＰＳ：Ａｐｐｌｅ社製）に装着した。次に、初期暗部電位（Ｖｄ）／初期明部電位（Ｖｌ）が−７００（Ｖ）／−２００（Ｖ）になるように帯電及び露光光量を設定した。さらに、この電子写真感光体に暗部と明部ができるようにマスキングし、蛍光灯下で１５００ｌｘ、１０分間光照射した。さらにその後、３０秒間放置し、同様に電位を測定し暗部電位の初期との変化量の絶対値（ΔＶｄ）をフォトメモリーとして測定した。ここで、感光体の表面電位は、ＬＢＰ用カートリッジを改造し、現像位置に電位プローブ（ｍｏｄｅｌ６０００Ｂ−８：トレック社製）を装着し、表面電位計（ｍｏｄｅｌ３４４：トレック社製）を使用して測定した。その結果を表５に示す。

これらの結果から感光体（１）は、低残留電位であり、各種環境での電位変動及びフォトメモリーも極めて小さく、さらにゴースト等の画像欠陥も観察されず、膜厚減少量も僅かであった。また、長期にわたって鮮明な画像が安定して得られ、優れた電気的特性及び機械的強度を有することが明確となった。

（実施例２乃至１０）
実施例１における電子線の線量及び電荷輸送化合物の種類を、表５に記載したものに変更した以外は実施例１と同様に感光体（２）乃至（１０）を作製し、評価した。その結果を表５に示す。

（比較例１乃至６）
実施例１における電子線の線量及び電荷輸送化合物の種類を、表６に記載したものに変更した以外は実施例１と同様に比較感光体（１）乃至（６）を作製し、評価した。その結果を表６に示す。

（実施例１１）
実施例１に従って、電荷発生層まで形成した。

次に、以下の成分をモノクロロベンゼン５０質量部及びジクロロメタン２０質量部の混合溶媒中に溶解して調製した電荷輸送層用塗布液を用いて、上述の電荷発生層上に電荷輸送層を形成した。
下記構造式（Ａ）の電荷輸送性を示す化合物 ２０質量部
下記構造式（Ｂ）の繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂
（数平均分子量２００００） １０質量部
この時の電荷輸送層の膜厚は１５μｍであった。

次に、分散剤としてフッ素原子含有樹脂（商品名：ＧＦ−３００ 東亜合成（株）社製）１．２５質量部を、１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン（商品名：ゼオローラＨ 日本ゼオン（株）製）３７．５質量部及び１−プロパノール３７．５質量部の混合溶媒中に溶解した後、潤滑剤として四フッ化エチレン樹脂粉体（商品名：ルブロンＬ−２ ダイキン工業（株）製）２５質量部を加え、高圧分散機（商品名：マイクロフルイダイザーＭ−１１０ＥＨ 米Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ社製）で６００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で３回の処理を施し均一に分散させた。これを１０μｍのＰＴＦＥメンブレンフィルターで加圧濾過を行い、潤滑剤分散液を調製した。次に、以下の成分を混合、攪拌した後、ＰＴＦＥ製の５μｍメンブレンフィルターで加圧濾過を行い、表面保護層用塗料を調製した。
表２の化合物番号６の電荷輸送性化合物 ３６質量部
潤滑剤分散液 １６．２質量部
１，１，２，２，３，３，４−ヘプタフルオロシクロペンタン
２４質量部
１−プロパノール ２４質量部

この塗料を上述の電荷輸送層上にコーティングし、窒素中において電子線の加速電圧１５０ｋＶ、線量３０ｋＧｙの条件で硬化させ、引き続き感光体の温度が１２０℃になる条件で９０秒間加熱処理を行った。このときの酸素濃度は１０ｐｐｍであった。さらに、感光体を大気中で、１００℃に調整された熱風乾燥機中で２０分間加熱処理を行い、膜厚５μｍの表面保護層を形成し、感光体（１１）を作製し、実施例１と同様に評価した。その結果を表５に示す。

（実施例１２乃至２０）
実施例１１における電子線の線量及び電荷輸送化合物の種類を、表５に記載したものに変更した以外は実施例１１と同様に感光体（１２）乃至（２０）を作製し、評価した。その結果を表５に示す。

（比較例７〜１２）
実施例１１における電子線の線量及び電荷輸送化合物の種類を、表６に記載したものに変更した以外は実施例１１と同様に比較感光体（７）乃至（１２）を作製し、評価した。その結果を表６に示す。

表３：分極率８０Å未満である連鎖重合性電荷輸送化合物例１

表４：分極率８０Å未満である連鎖重合性電荷輸送化合物例２

以上の実験結果から、分極率が８０Å^３以上、好ましくは１００Å^３以上である電荷輸送化合物を重合・架橋した電荷輸送樹脂を含有する最表面層を有する電子写真感光体は、機械的強度及び電気的特性に優れた。また、高品位の画像を長期間にわたり安定して形成することが可能である。

本発明による電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及びこのプロセスカートリッジを有する電子写真装置の一実施の形態を示す概略図である。

符号の説明

１ 電子写真感光体
２ 軸
３ 一次帯電手段
４ 画像露光光
５ 現像手段
６ 転写手段
７ 転写材
８ 像定着手段
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 レール

Claims (10)

1. 導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、当該電子写真感光体の最表面層が、下記一般式（１）
   

   

   （式中、
   Ａは、電荷輸送性基を示し、
   Ｐ^１及びＰ^２は、連鎖重合性官能基を示し、
   Ｐ^１及びＰ^２は、同一でも異なってもよく、
   Ｚは、置換又は無置換の有機基を示し、
   ａ、ｂ及びｄは、０又は１以上の整数でａ＋ｂ×ｄ≧２の関係を満たし、
   ａが２以上の場合、Ｐ^１は、同一でも異なってもよく、
   ｄが２以上の場合、Ｐ^２は、同一でも異なってもよく、
   ｂが２以上の場合、Ｚ及びＰ^２は、同一でも異なってもよい）
   で示される化合物を重合及び架橋して得た電荷輸送樹脂を有し、かつ該一般式（１）で示される化合物のＰＭ３パラメータを使った半経験的分子軌道計算を用いた構造最適化計算による分極率が８０Å^３以上であることを特徴とする電子写真感光体。
2. 前記Ｐ^１及びＰ^２は、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である、請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記分極率は、１００Å^３以上である、請求項１又は２に記載の電子写真感光体。
4. 前記感光層は、電荷発生層と電荷輸送層とからなり、該電荷輸送層は、前記最表面層である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
5. 前記感光層は、電荷発生層と、電荷輸送層と、表面保護層とからなり、該表面保護層は、前記最表面層である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
6. 前記の重合及び架橋は、電子線によりなされる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子写真感光体。
7. 前記電子線は、２５０ＫＶ以下の電圧で加速されたものである、請求項６に記載の電子写真感光体。
8. 前記電子線の線量は、１００ｋＧｙ以下である、請求項６に記載の電子写真感光体。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段及び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を一体に支持し、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。
10. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。

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