JP2020038244A - 電子写真用感光体およびそれを用いたプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】間隙保証部材を備えた現像プロセスを有するプロセスカートリッジに用いられる電子写真用感光体において、感光層の厚膜化により長寿命化を図っても、画像品質を確保しつつ画像不具合の発生を抑制することができる電子写真用感光体、およびそれを用いたプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】円筒状を有する導電性基体１と、導電性基体上に設けられた有機感光層２と、を含む電子写真用感光体１０である。導電性基体が、回転軸方向において、画像形成領域を含む中心部１Ｃと、その外側に位置する複数の端部１Ｅとを有し、中心部の外周に、有機感光層が形成され、中心部の外径Ｄ０と複数の端部それぞれの外径Ｄ１とが、下記式、５０μｍ≦（Ｄ１−Ｄ０）／２ （１）で示される関係を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真用感光体（以下、単に「感光体」とも称する）に関し、詳しくは、電子写真方式のプリンターや複写機、ファックスなどの画像成形装置に用いられる電子写真用感光体、および、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。

電子写真プロセスにおいて、印字濃度を一定に保つためには、像担持体である感光体と、感光体の表面にトナーを供給する現像スリーブとの間の間隔を一定間隔に制御する必要がある。そのための方法の一つとして、現像スリーブの端部位置に現像コロなどと呼ばれる間隙保証部材を設けて、現像コロの外周部を感光体の外周部に接触させたままの状態で双方を回転させ、間隙保証部材の肉厚を所定の値とすることで現像スリーブと感光体との間のギャップを適正な間隔に管理する方法が知られている。

このギャップが適正範囲より小さいと、特に帯電方式が帯電ローラによる接触帯電方式である場合、白地カブリや黒点などの画像不具合が発生しやすくなる。そのため、回転に伴うギャップの変化をできるだけ抑えるために、間隙保証部材は、現像スリーブまたは現像スリーブの回転軸穴を備える枠体部材に対し、強固に固定されることが一般的である。

このような間隙保証部材に関して、例えば、特許文献１には、間隙保証部材の摩耗に起因する像担持体と現像ローラとの表面間ギャップの変動による記録画像品質の低下を抑制する目的で、円筒感光管の両端縁内に各々フランジを圧入してそれら両フランジの中心に回転軸を貫挿するドラム状の像担持体を用い、この円筒感光管の両端縁外周に突き当て部を突き当てて現像装置を位置決めし、その現像装置で像担持体上の潜像を可視像化し、その可視像を転写して用紙に記録を行う画像形成装置において、フランジを圧入したときにできる円筒感光管の両端縁外周のテーパに合わせて突き当て部にテーパを形成する技術が開示されている。

特開平１０−６３１４２号公報

近年、プリントコストの削減や廃棄物の削減の目的で、感光体にはより長寿命化が要求されている。感光体の感光層は現像スリーブやクリーニングブレードなどの周辺部材との接触により摩耗していくことから、長寿命化の手段として、感光層膜厚を厚膜化する方法が知られている。

これに対し、感光層膜厚を厚膜化した感光体を、前述の間隙保証部材を備えた現像プロセスを有するプロセスカートリッジまたは電子写真装置に搭載すると、感光層表面の間隙保証部材との接触領域が選択的に摩耗するか、または、感光層の剥離が発生して、現像スリーブと感光体との間のギャップが小さくなり、白地カブリや黒点などの画像不具合が発生する場合があった。また、特に、帯電方式が帯電ローラによる接触帯電方式である場合、感光層膜厚を厚くすることにより帯電の均一性が悪化して、黒点などの画像不具合が発生する場合もあった。

そこで本発明の目的は、間隙保証部材を備えた現像プロセスを有するプロセスカートリッジに用いられる電子写真用感光体において、感光層の厚膜化により長寿命化を図っても、画像品質を確保しつつ画像不具合の発生を抑制することができる電子写真用感光体、およびそれを用いたプロセスカートリッジを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、感光体に用いる導電性基体における、画像形成領域を含む中心部の外径と、その外側に位置する複数の端部それぞれの外径とが、所定の関係を満足するものとすることで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の第一の態様は、円筒状を有する導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた有機感光層と、を含む電子写真用感光体であって、
前記導電性基体が、回転軸方向において、画像形成領域を含む中心部と、前記中心部の外側に位置する複数の端部とを有し、
前記中心部の外周に、前記有機感光層が形成され、
前記中心部の外径Ｄ０と前記複数の端部それぞれの外径Ｄ１とが、下記式、
５０μｍ≦（Ｄ１−Ｄ０）／２ （１）
で示される関係を満足するものである。

また、本発明の第二の態様は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
上記第一の態様に係る電子写真用感光体と、
前記電子写真用感光体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像スリーブと、
前記現像スリーブに支持されて、前記電子写真用感光体と前記現像スリーブとの間隙を規定する間隙保証部材と、を備え、
前記間隙保証部材が、前記電子写真用感光体のうち前記端部の外周面と接触するものである。

上記プロセスカートリッジは、さらに、前記電子写真用感光体を帯電するための帯電ローラを備えるものとすることができる。また、前記電子写真用感光体のうち前記有機感光層の表面と、前記現像スリーブの表面との間の間隔は、好適には２２０〜２６０μｍの範囲である。

本発明によれば、間隙保証部材を備えた現像プロセスを有するプロセスカートリッジに用いられる電子写真用感光体において、感光層の厚膜化により長寿命化を図っても、画像品質を確保しつつ画像不具合の発生を抑制することができる電子写真用感光体およびプロセスカートリッジを提供することができる。

本発明の電子写真用感光体の一構成例を示す説明図である。 電子写真装置またはプロセスカートリッジに組み込んだ際における、本発明の電子写真用感光体、現像スリーブおよび帯電ローラの配置構成の一例を示す説明図である。 本発明の電子写真用感光体の一例の負帯電型の積層型電子写真用感光体を示す模式的断面図である。 本発明の電子写真用感光体の他の例の正帯電型の単層型電子写真用感光体を示す模式的断面図である。 本発明の電子写真用感光体のさらに他の例の正帯電型の積層型電子写真用感光体を示す模式的断面図である。 従来の電子写真用感光体、現像スリーブおよび帯電ローラの配置構成の一例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（電子写真用感光体）
図１は、本発明の電子写真用感光体の一構成例を示す説明図である。図示するように、本発明の実施形態の電子写真用感光体１０は、円筒状を有する導電性基体１と、この導電性基体１上に設けられた有機感光層２と、を含んでいる。導電性基体１は、回転軸を有してよく、共通の回転軸を有し径が異なる２以上の円筒の組み合わせを含んでよい。

また、図２は、電子写真装置またはプロセスカートリッジに組み込んだ際における、本発明の電子写真用感光体１０、現像スリーブ２０および帯電ローラ３０の配置構成の一例を示す説明図である。現像スリーブ２０の軸方向両端部には、円筒状の間隙保証部材４０が装着されており、所定の押圧力にて感光体１０に圧接されている。ここで、プロセスカートリッジとは、感光体や現像スリーブ、帯電ローラ等の各部材を含む現像ユニットなどを一体的にカートリッジ化したものであり、電子写真画像形成装置本体に着脱可能に形成される。また、プロセスカートリッジには、複数のカートリッジの組合せも含まれる。

図１に示すように、導電性基体１は、回転軸方向において、画像形成領域を含む中心部１Ｃと、中心部１Ｃの外側にそれぞれ位置する２つの端部１Ｅとを有している。図示するように、中心部１Ｃは一端および一端の反対側の他端を有し、２つの端部１Ｅは、一方が中心部１Ｃの一端側に、他方が他端側にそれぞれ配置されてよい。有機感光層２は、中心部１Ｃの外周に形成され、両端の端部１Ｅには形成されないものとすることができる。また、導電性基体１の、中心部１Ｃの外径Ｄ０と２つの端部１Ｅの外径Ｄ１とは、下記式、
５０μｍ≦（Ｄ１−Ｄ０）／２ （１）
で示される関係を満足する。
中心部１Ｃおよび２つの端部１Ｅの形状は、実質的に、それぞれ外径Ｄ０およびＤ１を有する円筒であってよい。２つの端部１Ｅは、回転軸を中心部１Ｃと共有し、中心部１Ｃを間に挟むよう配置されてよい。

図６は、従来の電子写真用感光体５０、現像スリーブ２０および帯電ローラ３０の配置構成の一例を示す説明図である。図示するように、外径差を有しない導電性基体５１を用いた従来の感光体５０を用いた場合、現像スリーブ２０の表面と感光体５０の表面との間の間隔（ギャップ）Ｇは、間隙保証部材４０の厚みのみにより規定される。
これに対し、本発明の実施形態の感光体において、有機感光層の膜厚が一定である場合、現像スリーブ２０の表面と感光体１０の表面との間の間隔は、間隙保証部材４０の厚み、および、感光体の中心部１Ｃと端部１Ｅとの外径差により決定される。具体的には、現像スリーブ２０の外径Ｄ３と間隙保証部材の外径Ｄ４との外径差の１／２の値である間隙保証部材４０の厚み（Ｄ４−Ｄ３）／２、および、感光体１０の中心部１Ｃの外径Ｄ０と端部１Ｅの外径Ｄ１との外径差の１／２の値である（Ｄ１−Ｄ０）／２により、決定される。よって、本発明の実施形態の感光体を用いることで、現像スリーブ２０の表面と感光体５０の感光層表面との間の間隔Ｇを、間隙保証部材４０の厚みによらず、上記感光体の中心部１Ｃと端部１Ｅとの外径差により制御することが可能となる。（Ｄ１−Ｄ０）／２の値は、５０μｍ以上が好ましく、さらには５０μｍ以上９０μｍ以下、特には６０μｍ以上９０μｍ以下、あるいは、６０μｍ以上８０μｍ以下の範囲であってもよい。

すなわち、導電性基体１における、有機感光層２を形成する画像形成領域を含む中心部１Ｃと、画像形成領域外であって間隙保証部材４０を当接させる部位となる端部１Ｅとが、上記関係を満足するような異なる外径を有するものとしたことで、感光層膜厚を厚膜化しても、間隙保証部材４０による感光層の摩耗や剥がれがないため、これに起因する現像スリーブと感光体との間のギャップＧの変化を抑えて、白地カブリや黒点などの画像不具合の発生を抑制することができる。また、感光層膜厚を厚膜化した感光体に帯電ローラ３０による接触帯電方式を採用した場合でも、帯電の均一性を保持することができ、良好な画像品質を得ることができる。よって、感光層の厚膜化により長寿命化を図っても、印字濃度を保持しつつ白地カブリや黒点などの画像不具合の発生を抑制した感光体を得ることができる。このような本発明の実施形態の感光体において、有機感光層２の膜厚は２４μｍ以上とすることができ、好適には２６〜３４μｍである。ここでいう有機感光層２の膜厚には、感光体に後述する下引き層を設ける場合には、下引き層の膜厚も含む。また、画像形成領域における感光体の外径Ｄ２は、導電性基体１の外径Ｄ０に、有機感光層２の膜厚を加算した値となる。

図示する例では、導電性基体１は、回転軸方向において、外径Ｄ０を有する中心部１Ｃと外径Ｄ１を有する端部１Ｅとの間にそれぞれ、外径の段差を緩和するためのスロープ部１Ｓを有している。スロープ部１Ｓの長さや傾斜角度は、特に限定されるものではなく、画像品質に影響がないように設けられていればよく、スロープ部１Ｓを設けなくてもよい。スロープ部１Ｓの回転軸方向長さＬ１は、具体的には例えば、１０ｍｍ以下とすることができ、特には、７〜３ｍｍとすることができる。また、有機感光層２は、図示する例では中心部１Ｃのみに設けられているが、中心部１Ｃからスロープ部１Ｓまでに跨って設けてもよい。さらに、有機感光層２のうち後述する下引き層については、中心部１Ｃから端部１Ｅまでにわたって形成してもよい。中心部１Ｃからスロープ部１Ｓまでにわたって形成してもよい。画像形成領域は、中心部１Ｃ上に設けられた有機感光層２において画定されてよい。

導電性基体１は、感光体の電極としての役目と同時に感光体を構成する各層の支持体ともなるものである。導電性基体１の材質としては、アルミニウム合金、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属類、または、ガラス、樹脂などの表面に導電処理を施したものなどを使用できる。導電性基体１は、アルミニウム合金の場合には押し出し加工や引き抜き加工、樹脂の場合には射出成形により、円筒状に形成した後、切削加工等により、上記所定の形状および寸法に仕上げることができる。導電性基体１の表面は、必要に応じて、ダイヤモンドバイトによる切削加工などにより、適当な表面粗さに加工される。その後、弱アルカリ性洗剤などの水系洗剤を用いて脱脂、洗浄を行って、表面を清浄化する。

導電性基体１上に設けられる有機感光層２の層構成については、特に制限されない。電子写真用感光体は、積層型（機能分離型）感光体としての、いわゆる負帯電積層型感光体および正帯電積層型感光体と、主として正帯電型で用いられる単層型感光体とに大別される。図３は、本発明の電子写真用感光体の一例の負帯電型の積層型電子写真用感光体を示す模式的断面図である。また、図４は、本発明の電子写真用感光体の他の例の正帯電型の単層型電子写真用感光体を示す模式的断面図である。さらに、図５は、本発明の電子写真用感光体のさらに他の例の正帯電型の積層型電子写真用感光体を示す模式的断面図である。

図示するように、負帯電積層型感光体においては、導電性基体１の上に、下引き層３を介して、電荷発生機能を備えた電荷発生層４および電荷輸送機能を備えた電荷輸送層５を有する積層型の感光層６が、順次積層されている。また、正帯電単層型感光体においては、導電性基体１の上に、下引き層３を介して、電荷発生および電荷輸送の両機能を併せ持つ単層型の感光層７が積層されている。さらに、正帯電積層型感光体においては、導電性基体１の上に、下引き層３を介して、電荷輸送機能を備えた電荷輸送層５、並びに、電荷発生および電荷輸送の両機能を備えた電荷発生層４を有する積層型の感光層８が、順次積層されている。なお、いずれのタイプの感光体においても、下引き層３は必要に応じ設ければよい。

下引き層３は、樹脂を主成分とする層やアルマイトなどの金属酸化皮膜からなるものである。下引き層３は、導電性基体１から感光層への電荷の注入性の制御や、導電性基体１の表面の欠陥の被覆、感光層と導電性基体１との接着性の向上などの目的で、必要に応じて設けられる。下引き層３に用いられる樹脂材料としては、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、メラミン、セルロースなどの絶縁性高分子や、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性高分子が挙げられ、これらの樹脂は単独、または、適宜組み合わせて混合して用いることができる。また、これらの樹脂に、二酸化チタンや酸化亜鉛などの金属酸化物を含有させて用いてもよい。

［負帯電積層型感光体］
前述したように、負帯電積層型感光体において、感光層６は、電荷発生層４および電荷輸送層５を有する。

負帯電積層型感光体において、電荷発生層４は、電荷発生材料の粒子が樹脂バインダ中に分散された塗布液を塗布するなどの方法により形成され、光を受容して電荷を発生する。電荷発生層４は、その電荷発生効率が高いことと同時に発生した電荷の電荷輸送層５への注入性が重要であり、電場依存性が少なく、低電場でも注入の良いことが望ましい。

電荷発生層４の電荷発生材料としては、具体的にはＸ型無金属フタロシアニン、τ型無金属フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、Ｙ型チタニルフタロシアニン、γ型チタニルフタロシアニン、アモルファス型チタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン，ε型銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、各種アゾ顔料、アントアントロン顔料、チアピリリウム顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、スクアリリウム顔料、キナクリドン顔料等を単独、または適宜組み合わせて用いることができ、画像形成に使用される露光光源の光波長領域に応じて好適な物質を選ぶことができる。特には、フタロシアニン化合物を好適に用いることができる。電荷発生層４は、電荷発生材料を主体として、これに電荷輸送材料などを添加して使用することも可能である。

電荷発生層４の樹脂バインダとしては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ボリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メタクリル酸エステル樹脂の重合体および共重合体などを適宜組み合わせて使用することが可能である。

電荷発生層４における電荷発生材料の含有量は、電荷発生層４中の固形分に対して、好適には２０〜８０質量％、より好適には３０〜７０質量％である。電荷発生層４における樹脂バインダの含有量は、電荷発生層４中の固形分に対して、好適には２０〜８０質量％、より好適には３０〜７０質量％である。また、電荷発生層４は、電荷発生機能を有すればよいので、その膜厚は一般的には０．０１〜１μｍであり、好適には０．０５〜０．５μｍである。

負帯電積層型感光体において、電荷輸送層５は、主として電荷輸送材料と樹脂バインダとにより構成される。

電荷輸送層５の電荷輸送材料としては、各種ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ジアミン化合物、ブタジエン化合物、インドール化合物、アリールアミン化合物等を単独、あるいは適宜組み合わせて混合して用いることができる。

電荷輸送層５の樹脂バインダとしては、ポリアリレート樹脂、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＺ型、ビスフェノールＣ型、ビスフェノールＡ型−ビフェニル共重合体、ビスフェノールＺ型−ビフェニル共重合体などの各種ポリカーボネート樹脂を単独で、または複数種を混合して用いることができる。また、分子量の異なる同種の樹脂を混合して用いてもよい。その他、ポリフェニレン樹脂、ポリエステル樹脂、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、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体およびこれらの共重合体などを用いることができる。なお、上記樹脂バインダの質量平均分子量は、ポリスチレン換算によるＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィ）分析において、５，０００〜２５０，０００が好適であり、より好適には１０，０００〜２００，０００である。

電荷輸送層５における電荷輸送材料の含有量としては、電荷輸送層５の固形分に対して、好適には１０〜８０質量％、より好適には２０〜７０質量％である。電荷輸送層５における樹脂バインダの含有量としては、電荷輸送層５の固形分に対して、好適には２０〜９０質量％、より好適には３０〜８０質量％である。また、電荷輸送層５の膜厚としては、実用上有効な表面電位を維持するためには３〜５０μｍの範囲が好ましく、１５〜４０μｍの範囲がより好ましい。

［正帯電単層型感光体］
正帯電単層型感光体において、単層型感光層７は、主として電荷発生材料、電荷輸送材料としての正孔輸送材料および電子輸送材料（アクセプター性化合物）、並びに、樹脂バインダからなる。

単層型感光層７の電荷発生材料としては、具体的には例えば、フタロシアニン系顔料、アゾ顔料、アントアントロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、多環キノン顔料、スクアリリウム顔料、チアピリリウム顔料、キナクリドン顔料等を使用することができる。これら電荷発生材料は、単独で、または、２種以上を組み合わせて使用することが可能である。特に、アゾ顔料としては、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン顔料としては、Ｎ，Ｎ’−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−３，４：９，１０−ペリレン−ビス（カルボキシイミド）、フタロシアニン系顔料としては、無金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、チタニルフタロシアニンを用いることが好ましい。また、Ｘ型無金属フタロシアニン、τ型無金属フタロシアニン、ε型銅フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、Ｙ型チタニルフタロシアニン、アモルファス型チタニルフタロシアニン、特開平８−２０９０２３号公報、米国特許第５７３６２８２号明細書および米国特許第５８７４５７０号明細書に記載のＣｕＫα：Ｘ線回析スペクトルにてブラッグ角２θが９．６°を最大ピークとするチタニルフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニンを用いると、感度、耐久性および画質の点で著しく改善された効果を示すため、好ましい。

単層型感光層７の正孔輸送材料としては、例えば、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、ピラゾロン化合物、オキサジアゾール化合物、オキサゾール化合物、アリールアミン化合物、ベンジジン化合物、スチルべン化合物、スチリル化合物、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等を使用することができる。これら正孔輸送材料は、単独で、または、２種以上を組み合わせて使用することが可能である。正孔輸送材料としては、光照射時に発生する正孔の輸送能力が優れている他、電荷発生材料との組み合せにおいて好適なものが好ましい。

単層型感光層７の電子輸送材料（アクセプター性化合物）としては、無水琥珀酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水琥珀酸、無水フタル酸、３−ニトロ無水フタル酸、４−ニトロ無水フタル酸、無水ピロメリット酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、フタルイミド、４−ニトロフタルイミド、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、クロラニル、ブロマニル、ｏ−ニトロ安息香酸、マロノニトリル、トリニトロフルオレノン、トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、ニトロアントラキノン、ジニトロアントラキノン、チオピラン系化合物、キノン系化合物、ベンゾキノン化合物、ジフェノキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、スチルベンキノン系化合物、アゾキノン系化合物等を挙げることができる。これら電子輸送材料は、単独で、または、２種以上を組み合わせて使用することが可能である。

単層型感光層７の樹脂バインダとしては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＺ型、ビスフェノールＡ型−ビフェニル共重合体、ビスフェノールＺ型−ビフェニル共重合体などの他の各種ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリエステル樹脂、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、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、メタクリル酸エステルの重合体およびこれらの共重合体などを用いることができる。さらに、分子量の異なる同種の樹脂を混合して用いてもよい。

単層型感光層７における電荷発生材料の含有量は、単層型感光層７の固形分に対して、好適には０．１〜２０質量％、より好適には０．５〜１０質量％である。単層型感光層７における正孔輸送材料の含有量は、単層型感光層７の固形分に対して、好適には３〜８０質量％、より好適には５〜６０質量％である。単層型感光層７における電子輸送材料の含有量は、単層型感光層７の固形分に対して、好適には１〜５０質量％、より好適には５〜４０質量％である。単層型感光層７における樹脂バインダの含有量としては、単層型感光層７の固形分に対して、好適には１０〜９０質量％、より好適には２０〜８０質量％である。また、単層型感光層７の膜厚は、実用的に有効な表面電位を維持するためには３〜１００μｍの範囲が好ましく、５〜４０μｍの範囲がより好ましい。

［正帯電積層型感光体］
前述したように、正帯電積層型感光体において、感光層８は、電荷輸送層５および電荷発生層４を有する。

正帯電積層型感光体において、電荷輸送層５は、主として電荷輸送材料と樹脂バインダとにより構成される。かかる電荷輸送材料および樹脂バインダとしては、負帯電積層型感光体の電荷輸送層５について挙げたものと同様の材料を用いることができる。各材料の含有量、および、電荷輸送層５の膜厚についても、負帯電積層型感光体と同様とすることができる。

電荷輸送層５上に設けられる電荷発生層４は、主として上記電荷発生材料、電荷輸送材料としての正孔輸送材料および電子輸送材料（アクセプター性化合物）、並びに、樹脂バインダからなる。電荷発生材料、正孔輸送材料、電子輸送材料および樹脂バインダとしては、単層型感光体の単層型感光層７について挙げたものと同様の材料を用いることができる。各材料の含有量、および、電荷発生層４の膜厚についても、単層型感光体の単層型感光層７と同様とすることができる。

本発明の実施形態においては、積層型または単層型のいずれの感光層中にも、形成した膜のレべリング性の向上や潤滑性の付与を目的として、シリコーンオイルやフッ素系オイル等のレベリング剤を含有させることができる。また、膜硬度の調整や摩擦係数の低減、潤滑性の付与等を目的として、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、アルミナ、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等の金属硫酸塩、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物の微粒子、または、４フッ化エチレン樹脂等のフッ素系樹脂粒子、フッ素系クシ型グラフト重合樹脂等を含有してもよい。さらにまた、必要に応じて、電子写真特性を著しく損なわない範囲で、その他公知の添加剤を含有させることもできる。

また、感光層中には、耐環境性や有害な光に対する安定性を向上させる目的で、酸化防止剤や光安定剤などの劣化防止剤を含有させることができる。このような目的に用いられる化合物としては、トコフェロールなどのクロマノール誘導体およびエステル化化合物、ポリアリールアルカン化合物、ハイドロキノン誘導体、エーテル化化合物、ジエーテル化化合物、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、チオエーテル化合物、フェニレンジアミン誘導体、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、フェノール化合物、ヒンダードフェノール化合物、直鎖アミン化合物、環状アミン化合物、ヒンダードアミン化合物等が挙げられる。

本発明の実施形態の電子写真用感光体は、各種マシンプロセスに適用することにより所期の効果が得られるものである。具体的には、ローラやブラシなどの帯電部材を用いた接触帯電方式、コロトロンやスコロトロンなどを用いた非接触帯電方式等の帯電プロセス、並びに、非磁性一成分、磁性一成分、二成分などの現像方式を用いた接触現像および非接触現像方式などの現像プロセスにおいても、十分な効果を得ることができる。

本発明の実施形態の感光体は、その構成に応じて、導電性基体１上に、所望に応じ下引き層３を介して、上述のような各層を、常法に従い順次積層形成することによって製造することができる。各層は、それぞれの構成材料を適切な有機溶媒に分散、溶解させた塗布液を、浸漬塗布法など通常の方法で塗布し、乾燥することによって形成される。塗布液の調製に用いる溶媒の種類や、塗工条件、乾燥条件等については、常法に従い適宜選択することができ、特に制限されるものではない。

ここで、前述したように、導電性基体１のうち端部１Ｅは、画像形成領域外であって間隙保証部材４０を当接させる部位であるので、有機感光層２は通常設けない。例えば、浸漬塗工法を用いて有機感光層２を形成する場合には、導電性基体１を軸方向が垂直方向になるようにして塗布液中に浸漬するので、導電性基体１のうち有機感光層２を設けない上側の端部１Ｅについては、浸漬位置の制御により塗布液の未塗布領域を設けることで、形成することができる。一方、導電性基体１のうち下側の端部１Ｅについては、塗布液に浸漬して有機感光層２の塗膜を形成した後、この端部１Ｅに相当する部位から塗膜を除去することにより、未塗膜形成部を設けることができる。塗膜の除去は、塗膜を溶解させることができる溶剤（塗膜可溶性溶剤）を用いて行うことができ、具体的には例えば、塗膜可溶性溶剤を付着させたブラシや板材を用いる他、塗膜可溶性溶剤を含浸させた不織布製のクリーニングテープなどを用いることもできる。塗膜可溶性溶剤としては、例えば、ジクロロメタンやテトラヒドロフラン、ジオキサンなどを用いることができる。

（プロセスカートリッジ）
本発明の実施形態のプロセスカートリッジは、上記電子写真用感光体１０と、電子写真用感光体１０に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像スリーブ２０と、現像スリーブ２０に支持されて、電子写真用感光体１０と現像スリーブ２０との間隙を規定する間隙保証部材４０と、を備える。間隙保証部材４０は現像スリーブ２０の両端にそれぞれ設けられてよい。図２に示すように、さらに、電子写真用感光体１０を帯電するための帯電ローラ３０を備えるものとすることもできる。

本発明の実施形態のプロセスカートリッジにおいては、２つの間隙保証部材４０がそれぞれ、電子写真用感光体１０のうち端部１Ｅの外周面と接触する。このような構成とすることで、間隙保証部材４０に起因して有機感光層２が摩耗や剥離を生ずることがないので、現像スリーブと感光体との間のギャップの変化を抑えて、白地カブリや黒点などの画像不具合の発生を抑制することができる。また、間隙保証部材４０により現像スリーブと感光体との間の間隔を一定に保持できるので、感光層膜厚を厚膜化した感光体に帯電ローラ３０による接触帯電方式を採用した場合でも、帯電の均一性を保持することができ、良好な画像品質を得ることができる。よって、感光層の厚膜化により長寿命化を図っても、印字濃度を保持しつつ白地カブリや黒点などの画像不具合の発生を抑制したプロセスカートリッジを得ることができる。

本発明の実施形態のプロセスカートリッジにおいては、現像スリーブ２０、帯電ローラ３０および間隙保証部材４０の具体的構成については特に制限はなく、常法に従い適宜選定することができる。例えば、導電性基体１の中心部１Ｃおよび端部１Ｅはいずれも回転軸方向に沿って外径が実質的に一定に形成されているので、このうち端部１Ｅの外周面に当接する間隙保証部材４０の外周面も回転軸方向に沿って外径は実質的に一定であり、よって端部１Ｅの外周面と間隙保証部材４０の外周面とは互いに回転軸方向に平行な状態で当接する。なお、感光体１０のうち有機感光層２の表面と、現像スリーブ２０の表面との間の間隔Ｇは、黒点等の画像不具合を生ずることなく適正な印字濃度を得る観点からは、好適には２２０〜２６０μｍの範囲であり、より好適には２３４〜２６０μｍである。また、間隙保証部材４０の外径Ｄ４は、一般的に１５〜３０ｍｍの範囲である。
上記のプロセスカートリッジは、端部１Ｅと、端部１Ｅに接する間隙保証部材４０とからなる２つの組を含むが、端部１Ｅと、端部１Ｅに接する間隙保証部材４０とからなる単一の組のみ含んでもよい。

以下、本発明の具体的態様を、実施例を用いてさらに詳細に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。

導電性基体として、下記の表中に示す条件を有するものを用いて、以下に従い、各実施例および比較例の電子写真用感光体を作製した。導電性基体はアルミニウム製であって円筒状を有し、押出し／引抜き加工を経た上で、精密旋盤により、回転軸方向において、画像形成領域を含む中心部と、スロープ部を介してその外側に位置する２つの端部とを有する形状に加工した。導電性基体の全長は３５７．５ｍｍであった。また、スロープ部の回転軸方向における長さＬ１は５ｍｍとした。

まず、アルコール可溶性ナイロン（東レ（株）製、商品名「ＣＭ８０００」）５質量部と、アミノシラン処理された酸化チタン微粒子５質量部とを、メタノール９０質量部に溶解、分散させて、下引き層形成用塗布液を調製した。上記導電性基体のうち中心部の外周に、この下引き層形成用塗布液を浸漬塗工し、温度１００℃で３０分間乾燥して、膜厚３μｍの下引き層を形成した。

電荷発生材料としてのＹ型チタニルフタロシアニン（Ｙ−ＴｉＯＰｃ）１．５質量部と、樹脂バインダとしてのポリビニルブチラール樹脂（積水化学（株）製、商品名「エスレックＢＭ−１」）１質量部とを、ジクロロメタン６０質量部に溶解させて、電荷発生層用塗布液を調製した。上記下引き層上に、この電荷発生層用塗布液を浸漬塗布し、温度８０℃で３０分間乾燥して、膜厚０．３μｍの電荷発生層を形成した。

電荷輸送材料（ＣＴＭ）としての下記構造式、

で示される化合物８質量部と、樹脂バインダとしての下記構造式、

で示される繰り返し単位を有する樹脂１２質量部とを、テトラヒドロフラン８０質量部に溶解して、電荷輸送層形成用塗布液を作製した。上記電荷発生層上に、この電荷輸送層形成用塗布液を浸漬塗工し、温度１２０℃で６０分間乾燥して、下記の表中に示す有機感光層膜厚となるような膜厚で電荷輸送層を形成し、負帯電積層型感光体を作製した。

各実施例および比較例で得られた感光体を、現像スリーブと、その両端部に固定された間隙保証部材と、帯電ローラと、を備えるプロセスカートリッジに組み込み、得られたプロセスカートリッジをキヤノン社製プリンターｉｍａｇｅ ＲＵＮＮＥＲ ２５４５に搭載した。このプロセスカートリッジにおいて、間隙保証部材は、感光体の両端部の外周面に所定の押圧力にて圧接されていた。また、現像スリーブの外径Ｄ３は２０ｍｍであり、間隙保証部材の外径Ｄ４は２０．４ｍｍであった。帯電ローラの外径は１４ｍｍであった。

このプリンターにおいて常温常湿（２４℃５０％）の環境下で印字を行い、白紙画像上の黒点発生レベルを０．５刻みで評価するとともに、印字濃度を測定した。黒点レベルが、４以上の場合を×、３．５の場合を△、３以下の場合を○とし、印字濃度が１．３３以上の場合を○、１．３２以下の場合を×として、いずれかの評価が×である場合は×、×はないが△がある場合は△、○のみの場合を○として判定した。その結果を、下記の表中に併せて示す。

上記表中に示すように、中心部の外径Ｄ０と前記端部の外径Ｄ１とが所定条件を満足する導電性基体を用いた各実施例の感光体は、感光層の厚膜化により長寿命化を図っても、間隙保証部材を備えた現像プロセスを有するプロセスカートリッジに組み込んだ際に、画像品質を確保しつつ画像不具合の発生を抑制することができることが確かめられた。

１，５１ 導電性基体
１Ｃ 中心部
１Ｅ 端部
１Ｓ スロープ部
２ 有機感光層
３ 下引き層
４ 電荷発生層
５ 電荷輸送層
６，８ 積層型の感光層
７ 単層型の感光層
１０，５０ 電子写真用感光体
２０ 現像スリーブ
３０ 帯電ローラ
４０ 間隙保証部材

Claims (4)

1. 円筒状を有する導電性基体と、前記導電性基体上に設けられた有機感光層と、を含む電子写真用感光体であって、
   前記導電性基体が、回転軸方向において、画像形成領域を含む中心部と、前記中心部の外側に位置する複数の端部とを有し、
   前記中心部の外周に、前記有機感光層が形成され、
   前記中心部の外径Ｄ０と前記複数の端部それぞれの外径Ｄ１とが、下記式、
   ５０μｍ≦（Ｄ１−Ｄ０）／２ （１）
   で示される関係を満足する電子写真用感光体。
2. 電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   請求項１記載の電子写真用感光体と、
   前記電子写真用感光体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像する現像スリーブと、
   前記現像スリーブに支持されて、前記電子写真用感光体と前記現像スリーブとの間隙を規定する間隙保証部材と、を備え、
   前記間隙保証部材が、前記電子写真用感光体のうち前記端部の外周面と接触するプロセスカートリッジ。
3. さらに、前記電子写真用感光体を帯電するための帯電ローラを備える請求項２記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記電子写真用感光体のうち前記有機感光層の表面と、前記現像スリーブの表面との間の間隔が、２２０〜２６０μｍの範囲である請求項２または３記載のプロセスカートリッジ。
   

Images