JP3682848B2

JP3682848B2 - 電子写真用感光体およびそれを用いる画像形成装置

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Publication number: JP3682848B2
Application number: JP2000156219A
Authority: JP
Inventors: 在彦川原; 幹男 ▲角▼井; 力也松尾; 幸一鳥山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2020-05-26
Also published as: JP2001337465A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機材料を含む感光層が導電性基体上に積層された感光体であって、電子写真方式のプリンタ、複写機およびファクシミリ装置などに用いられる電子写真用感光体および該感光体を用いる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真用感光体は、無公害、低原価および材料選択の自由度から感光体特性を様々に設計できるなどの理由から、有機光導電材料を用いた有機電子写真用感光体が数多く提案されて実用化されている。
【０００３】
有機電子写真用感光体の感光層は、主として有機光導電材料を樹脂に分散させた層からなる。層構造としては、たとえば電荷発生材料を樹脂に分散させた電荷発生層と電荷輸送材料を樹脂に分散させた電荷輸送層を積層させた構造、ならびに、電荷発生材料および電荷輸送材料を樹脂に分散させた単層構造などが数多く提案されている。特に、感光層として電荷発生層の上に電荷輸送層を積層させた機能分離型の感光体は、電子写真特性および耐久性にすぐれ、広く実用化されている。
【０００４】
このような電荷輸送層の多くは、主成分として電荷輸送物質およびバインダ樹脂が用いられている。コロナ放電による非接触帯電プロセスを採用する画像形成装置に使用される感光体では、適切な耐摩耗性、感度、繰返し特性を維持するため、電荷輸送物質とバインダ樹脂との重量比は４：６〜６：４の範囲で用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記非接触帯電プロセスには有害なオゾンが発生する問題があるので、最近ではオゾンレスのために接触帯電方式が用いられている。接触帯電方式の場合、感光体にローラおよびブラシなどの接触帯電部材が接触するので、感光体の膜減量は著しく増大する。
【０００６】
特開平７−１２８８７４では直接帯電プロセスにおいて、耐摩耗性を向上させるために表面層にバインダ樹脂として、特定の分子量のビスフェノールＺ型ポリカーボネートを用いることが提案されている。感光体においてバインダ樹脂の改良およびバインダ樹脂比の増大などが行われると、結果として電荷輸送層中の移動度が低下することによって感光体の光応答性が低下するので、高速プロセスへの適用が困難である。また光応答性が悪いために、感光体の表面電位が充分に減衰していない状態で繰返して使用すると、残留電位上昇に伴う電位変化が増大し、早期に画像品質の低下を招くなどの弊害を伴う。
【０００７】
すなわち、上記感光体において、感光層の耐久性を上げるために膜厚を増大させたりバインダ樹脂比を増大させると、感光体の応答性が低下し、感光体の応答性を上げるために膜厚を減少させたりバインダ樹脂比を減少させると、感光体の耐久性が低下する。
【０００８】
最近のデジタル複写機およびプリンタなどの電子写真装置は、小形化および高速化が要求され、感光体特性として耐摩耗性向上による長寿命化および高速化に対応した高感度化が要求されているが、前述のように、従来から提案されている感光体では不充分である。
【０００９】
本発明の目的は、膜厚が減少し難く、耐久性と電子写真特性とを両立することのできる電子写真用感光体およびそれを用いる画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、接触帯電によって感光体を帯電し、露光から現像までに要する時間が１５０ｍｓｅｃ以下である電子写真式画像形成において用いられる電子写真用感光体であって、少なくとも表面が導電性である基体上に、露光によって電荷を発生する電荷発生材料を含有する電荷発生層と、電荷発生材料が発生した電荷を受け入れて輸送する電荷輸送材料及びバインダ樹脂を含有する電荷輸送層とから成る感光層を含む層が積層されて成り、電荷輸送材料が下記一般式（Ｉ）
【化３】

［式中、Ｒ_１及びＲ_２は同一又は異なって、炭素数１〜５のアルキル基を示す。］
で表されるトリフェニルアミン系化合物であり、バインダ樹脂が下記一般式（ＩＩ）
【化４】

で表されるビスフェノールＺ型ポリカーボネートであり、電荷輸送材料とバインダ樹脂との重量比が１０／２０〜１０／２５であり、かつ、電荷輸送層の移動度が電界強度２０Ｖ／μｍにおいて２×１０^−６ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃ以上に選ばれることを特徴とする電子写真感光体である。
【００１１】
本発明に従えば、耐摩耗性が良好であるとともに高感度を維持できるので、接触帯電などの機械的なストレスがあり、高速で露光から現像までの処理を行う電子写真プロセスに対応することができる。また、一般式（１）で表されるトリフェニルアミン系化合物は、ホール輸送特性が高いので、電荷輸送層における電荷輸送材料（ＣＴＭ）に対するバインダ樹脂の割合が高い、バインダリッチになっても、高移動度によって高感度を維持することができる。さらに、一般式（ＩＩ）で表されるビスフェノールＺ型ポリカーボネートは、耐摩耗性が良いので、ブラシやローラなどによる接触帯電方式を採用しても、電荷輸送層における電荷輸送材料（ＣＴＭ）とバインダ樹脂との比が１０：２０〜１０：２５で、バインダ樹脂の割合がやや低くても充分な耐久性を有して長寿命を達成することができる。
【００１９】
また本発明は、前記バインダ樹脂は、少なくとも２種類のポリカーボネートを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、ポリカーボネートは、耐摩耗性が良いので、ブラシやローラなどによる接触帯電方式を採用しても、電荷輸送層における電荷輸送材料（ＣＴＭ）とバインダ樹脂との比が１０：２０〜１０：２５で、バインダ樹脂の割合がやや低くても充分な耐久性を有して長寿命を達成することができる。
【００２４】
また本発明は、前記電荷輸送層は、潤滑剤を含有することを特徴とする。
本発明に従えば、電荷輸送層にシリコーンオイルおよびポリフッ化ビニリデンなどの潤滑剤を含有させることによって、感光体の表面性が良くなり、耐久性が向上する。
【００２５】
また本発明は、前記潤滑剤は、シリコーンオイルであることを特徴とする。
本発明に従えば、電荷輸送層に、特にシリコーンオイルを潤滑剤として含有させることによって、特に感光体の表面性が良くなり、耐久性が向上する。
【００２６】
また本発明は、前記電荷発生材料が、Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ＝２７．３°±０．２°にピークを有するチタニルフタロシアニンであることを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ＝２７．３°±０．２°にピークを有するオキソチタニルフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）は、反転現像を用いるデジタルプロセスにおいて用いれば、汎用のレーザ光に対し大きな吸光特性を有するので、高感度を維持することができる。
【００２８】
また本発明は、前記基体と感光層との間に、下引き層が形成されて成ることを特徴とする。
【００２９】
本発明に従えば、基体と感光層との間に下引き層が形成されていることによって、感光体に帯電部材を直接接触させる接触帯電において生じる画像カブリやリークによるピンホールを防止することができる。
【００３０】
本発明は、接触帯電によって感光体を帯電し、露光から現像まで要する時間が１５０ｍｓｅｃ以下である画像形成装置であって、平均粒径が６μｍ以下のトナーと、前述のいずれかひとつの電子写真感光体であって、その電荷輸送層が膜厚３０μｍ以下である感光体とを備え、解像度が１２００ｄｐｉ以上に設定されていることを特徴とする画像形成装置である。
【００３１】
本発明に従えば、電荷輸送層の膜厚が３０μｍ以下である感光体と、平均粒径６μｍ以下のトナーとを、解像度１２００ｄｐｉ以上で使用する場合でも、接触帯電プロセスにおいて長期間高画質を維持することができる。
【００３２】
また本発明は、前記トナーのうち、記録紙に転写されずに感光体に残存しているトナーを除去して回収するクリーニング手段を含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明に従えば、耐摩耗性が良好であるので、ゴムブレードなどのクリーニング部材に対しても耐久性があり、帯電部材に感光体上の残留トナーをクリーニングする機能を持たせれば、クリーニング工程と接触帯電プロセスとで常にきれいな画像が得られる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態による電子写真用感光体は、接触帯電により帯電され、露光から現像までの時間が１５０ｍｓｅｃ以下である電子写真プロセスにおいて用いられる。
【００３５】
図１は、本発明の実施の一形態による電子写真用感光体の感光層５の構造を示す模式図である。該電子写真用感光体は、導電性支持体１上に設けられた下引き層２上に、電荷発生層３と電荷輸送層４とを積層して成る感光層５を設けた機能分離型の感光体である。
【００３６】
前記感光体において耐久性を向上させるため、単に電荷輸送層におけるバインダ樹脂の含有率を上げると、これに伴って電荷輸送材料（ＣＴＭ）の比率が下がることとなり、感光体の感度が低下することが予想される。またバインダ樹脂の含有率を下げると、感光体の感度は向上するが、感光体の耐久性が落ちることとなる。
【００３７】
本発明の実施の一形態による感光体では、前記電荷輸送層４の電荷輸送材料（ＣＴＭ）とバインダ樹脂との比（ＣＴＭ／バインダ樹脂）とともに、電荷輸送材料（ＣＴＭ）の移動度を最適に決定することによって、耐久性と電子写真特性とを両立した感光体を提供する。従来から、接触帯電方式で使用される感光体においては、ＣＴＭ／バインダ樹脂は、通常、１０／１０〜１０／１２程度に設定される。本発明による感光体では、ＣＴＭ／バインダ樹脂が１０／２０〜１０／２５であり、電荷輸送層の移動度が電界強度２０Ｖ／μｍにおいて２×１０^-6ｃｍ²／Ｖ・ｓｅｃ以上である。
【００３８】
次いで、本発明の実施の一形態による電子写真用感光体の材料および製法について説明する。
【００３９】
導電性支持体１としては、導電性を有するもの、たとえばアルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金および白金などの金属、ならびにこれらの合金材料を用いることができる。その他、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金、および酸化インジウムなどを蒸着または塗布したポリエステルフィルム、紙および金属フィルム、導電性粒子を含有したプラスチックおよび紙、ならびに導電性ポリマを含有するプラスチックなどを用いることができる。これらの材料は、円筒状、円柱状、または薄膜シート状に加工して用いられる。特に本実施の一形態の電子写真用感光体に用いられる導電性支持体１は、円筒状であることが好ましい。
【００４０】
下引き層２は、前記導電性支持体１上に感光層５を形成するにあたり、導電性支持体の傷および凹凸の被覆、繰返し使用時の帯電性の劣化防止、ならびに低温および低湿環境下での帯電特性の改善などの理由から、導電性支持体１と電荷発生層３および電荷輸送層４から成る感光層５との間に適宜設けられる。
【００４１】
下引き層２の材料としては、従来から、ポリアミド、共重合ナイロン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、フェノール樹脂、カゼイン、セルロースおよびゼラチンなどが知られており、特にアルコール可溶性の共重合ナイロンが多く用いられる。これらを水および各種有機溶剤、特に水、メタノール、エタノールおよびブタノールの単独溶剤、水とアルコール類および２種類以上のアルコール類の混合溶剤、またはジクロロエタン、クロロホルム、トリクロロエタン、トリクロロエチレンおよびパークロロエチレンなどの塩素系溶剤とアルコール類との混合溶剤に溶解して、下引き層用溶液とする。下引き層溶液を浸漬塗布装置などを用いて導電性支持体１の表面に塗布する。
【００４２】
前記下引き層用溶液には、必要に応じて、特に下引き層２の体積抵抗率の設定、ならびに低温および低湿環境下での繰返しエージング特性の改善などの理由から、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化錫、酸化インジウム、シリカおよび酸化アンチモンなどの無機顔料をボールミル、ダイノーミルおよび超音波発振機などの分散機を用いて分散含有させる。下引き層２は、無機顔料を３０〜９５重量％の範囲で含有していることが好ましく、膜厚０．１〜５μｍ程度になるように塗布される。
【００４３】
電荷発生層３は、光照射によって電荷を発生する電荷発生材料を主成分とし、必要に応じて公知の結合剤、可塑剤および増感剤を含有する。電荷発生材料としては、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物とのペリレン系顔料、キナクリドンおよびアントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンおよびハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、ならびにカルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。
【００４４】
高い電荷発生能を有する顔料としては、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環およびフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、ならびにトリスアゾ顔料が挙げられる。これらの顔料を電荷発生材料として用いれば、高い感度を有する感光体を提供することができる。
【００４５】
特にＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）が少なくとも２７．３°に明確なピークを有するチタニルフタロシアニンが好ましい。該チタニルフタロシアニンを含む電子写真用感光体は、反転現像方式のデジタルプロセスを備える画像形成装置において、汎用のレーザ光に対して大きな吸光特性を有して高感度であるので、光を有効利用でき、解像力を上げることができる。
【００４６】
電荷発生層３の作製方法としては、前記電荷発生材料を含む化合物を、真空蒸着によって直接成膜する方法およびバインダ樹脂溶液中に分散塗布して成膜する方法がある。一般に後者の方法が好ましい。
【００４７】
前記バインダ樹脂溶液用のバインダ樹脂としては、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル一酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂およびポリエステル樹脂などがある。これらの樹脂を溶解させる溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンおよびシクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチルおよび酢酸ブチルなどのエステル類、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素類、ならびにＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびジメチルスルホキシドなどの非プロトン性極性溶媒などを用いることができる。
【００４８】
前記バインダ樹脂溶液中への電荷発生材料の混合分散方法および塗布方法は、下引き層２と同様の方法が用いられる。電荷発生層３中の電荷発生材料の割合は、３０〜９０重量％の範囲が好ましい。電荷発生層３の膜厚は、０．０５〜５μｍで好ましくは０．１〜２．５μｍである。
【００４９】
電荷輸送層４は、電荷発生層３の上に設けられ、電荷発生材料が発生した電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送材料と、バインダ樹脂とを必須成分とし、必要に応じて公知の可塑剤、増感剤、潤滑剤等を含有する。シリコーンオイルなどの潤滑剤を含有することによって、表面性がよくなり、耐久性が向上する。電荷輸送材料としては、電子供与性物質と電子受容性物質とがある。
【００５０】
電子供与性物質は、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、ならびに３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などが挙げられる。
【００５１】
電子受容性物質は、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ブロマニル、クロラニルおよびベンゾキノンなどが挙げられる。
【００５２】
特に一般式（Ｉ）で表されるテトラフェニルジアミン系化合物は、ホール輸送特性が高いので、電荷輸送層４における電荷輸送材料（ＣＴＭ）に対するバインダ樹脂の割合が高い、バインダリッチになっても、高移動度によって高感度を維持することができる。
【００５３】
【化５】

【００５４】
［式中、Ｒ_１およびＲ_２は同一または異なって炭素数１〜５のアルキル基を示す。］
【００５６】
電荷輸送層４を構成するバインダ樹脂としては、一般式（ＩＩ）で表されるビスフェノールＺ型ポリカーボネート、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合が、成膜性、耐摩耗性および電気特性などの点で好ましい。
【００５７】
【化６】

【００５９】
前記バインダ樹脂を溶解させる溶剤は、メタノールおよびエタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンおよびシクロヘキサノンなどのケトン類、エチルエーテルおよびテトラヒドロフランなどのエーテル類、クロロホルム、ジクロロエタンおよびジクロロメタンなどの脂肪族ハロゲン炭化水素、ならびにべンゼン、クロロベンゼンおよびトルエンなどの芳香族類などがある。
【００６０】
前記バインダ樹脂を前記溶剤に溶解させたバインダ樹脂溶液中へ、電荷輸送層材料を溶解して電荷輸送層用塗布液を調製する。該電荷輸送層用塗布液には、酸化防止剤としてビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、ならびに有機燐化合物などを配合して用いてもよい。
【００６１】
電荷輸送層用塗布液の塗布方法としては、下引き層２および電荷発生層３と同様の方法が用いられる。電荷輸送層４の膜厚は、１０〜５０μｍが好ましく、より好ましくは１５〜４０μｍである。特に、後述する本実施の一形態による接触帯電方式の画像形成装置において平均粒径６μｍ以下のトナーとともに、解像度１２００ｄｐｉ以上で使用する場合には、３０μｍ以下の電荷輸送層膜厚であれば、長期間高画質を維持することができる。
【００６２】
これらの感光層５は前述の方法にて順次塗布形成された後に、または、各感光層５ごとに、熱風および遠赤外線などの乾燥機を用いて乾燥され、感光体形成が完了される。乾燥は４０℃〜１３０℃で１０分〜２時間が好ましい。
【００６３】
以上のようにして作製した電子写真用感光体を用いる画像形成装置の一例について説明する。本発明による画像形成装置は以下に記載の内容に限定されるものではない。
【００６４】
図２は、本発明の実施の一形態による感光体を用いた画像形成装置における画像形成部の構成例を示す構成図である。該画像形成部はレーザプリンタであり、感光体１１の周囲に、該感光体表面を接触帯電によって帯電させる帯電ローラ３２、帯電させられた感光体表面をレーザビームによって露光し静電潜像を書き込む半導体レーザである露光部３１、該静電潜像をトナーによって現像する現像部３３、トナー像を転写用紙に転写する転写部３４、感光体表面から転写後の残留トナーを除去するクリーニング部３６が順に配置されている。トナー像が転写された後の用紙は、定着部３５においてトナー像が定着される。
【００６５】
感光体１１は、図示しない駆動手段によって図中の矢符４１の方向に回転可能なようにして、レーザプリンタ本体に搭載される。半導体レーザである露光部３１からのレーザビームは、感光体１１の表面に対してその長手方向である主走査方向に繰返し走査される。感光体１１を回転させ、レーザビームを前述のように走査して結像させることによって、感光体１１の表面には静電潜像が形成される。
【００６６】
接触帯電器３２は、半導体レーザである露光部３１の結像点よりも感光体１１の回転方向上流側に設けられ、感光体１１の表面を均一に帯電させる。接触帯電器である帯電ローラ３２には正または負の直流電圧がかけられている。帯電ローラ３２に印可する直流電圧は−２０００〜＋２０００Ｖが好ましい。帯電ローラ３２には前記直流電圧に加え、さらに交流電圧を重畳して脈流電圧を印可するようにしてもよい。直流電圧に重畳する交流電圧はピーク間電圧４０００Ｖ以下のものが好ましい。帯電ローラ３２には瞬時に所望の電圧を印加してもよいが、感光体１１を保護するために、徐々に印加電圧を上げるようにしてもよい。
【００６７】
接触帯電器である帯電ローラ３２は、感光体１１と同方向または逆方向に回転するようにしてもよいし、回転させずに感光体１１の外周面を摺動するようにしてもよい。さらに帯電ローラ３２に感光体１１上の残留トナーをクリーニングする機能を持たせてもよい。この場合クリーニング手段４６を設ける必要はない。現像部３３は、前記結像点よりも回転方向下流に設けられ、感光体１１にトナーを供給し、静電潜像をトナー像として現像する。転写紙は、感光体１１への露光と同期して、現像部３３のさらに回転方向下流側に設けられる転写部３４に与えられ、トナー像が転写紙に転写される。
【００６８】
転写紙は搬送ベルトによって定着部３５に搬送されて、トナー像が転写紙に定着される。このようにして画像が形成された転写紙は、排紙される。なお、転写帯電器３４のさらに回転方向下流側であって前記帯電ローラ３２の回転方向上流側には、感光体１１表面に残留するトナーを清掃するクリーニング部３６が図示されない除電ランプと共に設けられる。感光体１１を回転させることによって画像形成が繰返される。
【００６９】
前記画像形成部においては、用いられる感光体が光メモリを発生しにくいので、光除電プロセスを省くことができる。
【００７０】
また、近年の接触帯電方式の画像形成装置では、感光体の摩耗を抑制するため、クリーニング工程を省略する場合もあるが、本実施の一形態による感光体では耐摩耗性が良好であるので、ゴムブレードなどのクリーニングに対しても耐久性があり、クリーニング工程を省略する必要がない。クリーニング部３６としては、ブレードクリーナおよびブラシクリーナなどを用いてもかまわない。クリーニング工程と、クリーニング効果を生じさせる接触帯電プロセスとによって、常にきれいな画像が得られる。
【００７１】
レーザプリンタの構成は図２に示されるものに限らず、本発明に係る感光体が使用可能であれば、異なる構成であってもかまわない。
【００７２】
感光体１１は、帯電ローラ３２、現像部３３およびクリーニング部３６のうち少なくともいずれか１つと一体的に構成して、プロセスカートリッジとしてもかまわない。たとえば感光体１１、帯電ローラ３２、現像部３３およびクリーニング部３６のすべてを組込んだプロセスカートリッジ、感光体１１、帯電ローラ３２および現像部３６を組込んだプロセスカートリッジ、感光体１１とクリーニング部３６とを組込んだプロセスカートリッジ、感光体１１と現像部３３とを組込んだプロセスカートリッジが構成可能である。プロセスカートリッジを用いると、プリンタなどにおける交換が容易となる。
【００７３】
現像部３３としては、接触式および非接触式のうちのいずれを用いてもかまわない。
【００７４】
本発明による電子写真用感光体について、以下の実施例および比較例によって説明する。
【００７５】
（実施例１）
導電性支持体として、６５ｍｍφのアルミニウム製円筒管を用いた。
【００７６】
下引き層用塗布液は、酸化チタン粒子４重量部と、バインダ樹脂として共重合ナイロン樹脂（ＣＭ８０００：東レ社製）６重量部とを、メチルアルコール３５重量部と１，２−ジクロロエタン６５重量部との混合溶媒に加えた後、その混合溶媒をペイントシューカにて８時間分散して得た。
【００７７】
下引き層用塗布液をタンクに満たし、そのタンクに前記アルミニウム製円筒管を浸漬して引上げることによって塗工し、１．０μｍの下引き層をアルミニウム製円筒管上に形成した。溶媒は乾燥時に蒸発するので、酸化チタン粒子および共重合ナイロン樹脂が下引き層として残り、酸化チタン粒子およびバインダ樹脂の含有量は、各々４０重量％および６０重量％となった。
【００７８】
図３は、チタニルフタロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回析ピークを示すチャート図である。図に示すようなＣｕＫα特性Ｘ線回析におけるブラッグ角（２θ±０．２°）が少なくとも２７．３°に明確なピークを有するチタニルフタロシアニン顔料２重量部と、ポリビニルブチラール樹脂（エスレックＢＭＳ：積水化学社製）１重量部と、ジクロロエタン９７部とをボールミル分散機で１２時間分散して、電荷発生層用塗布液を調製した。電荷発生層用塗布液をタンクに満たし、前述の下引き層を設けたアルミニウム製円筒管を浸漬して引上げることによって電荷発生層用塗布液を塗布し、図１に示したように、厚さ０．２μｍの電荷発生層３を下引き層２上に形成した。
【００７９】
次いでテトラヒドロフラン１２００重量部に、下記構造式（ＩＩＩ）のトリフェニルアミン１００重量部と、前記構造式（ＩＩ）のポリカーボネート樹脂（ユーピロン（Ｚ−４００）：三菱ガス化学社製）２００重量部と、シリコーン系レベリング剤（ＫＦ−９６：信越化学工業社製）０．０００１重量部とを混合し、電荷輸送層塗工用塗布液として調製した。
【００８０】
前述のようにして形成された電荷発生層３上に電荷輸送層用塗布液を浸漬塗布し、１１０℃で１時間乾燥を行い、厚さ約２７μｍの電荷輸送層４を形成し、図１に示したような積層機能分離型感光体を作製した。なお、前記溶剤の量は、電荷輸送層用塗布液の粘度および塗工性を考慮して適時変更して調整した。
【００８１】
【化７】

【００８２】
（比較例１）
電荷輸送層用塗布液において、ポリカーボネート樹脂２００重量部を１６０重量部にした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００８３】
（実施例２）
電荷輸送層用塗布液において、ポリカーボネート樹脂２００重量部を２５０重量部にした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００８４】
（実施例３）
電荷輸送層用塗布液において、ポリカーボネート樹脂を、前記構造式（ＩＩ）のポリカーボネート樹脂（ユーピロン（Ｚ−４００）：三菱ガス化学社製）１００重量部と下記構造式（ＩＶ）のポリカーボネート樹脂（Ｂ−３００：出光興産社製）１００重量部とにした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００８５】
【化８】

【００８６】
（実施例４）
電荷輸送層用塗布液において、ポリカーボネート樹脂を、前記構造式（ＩＩ）のポリカーボネート樹脂（ユーピロン（Ｚ−４００）：三菱ガス化学社製）１００重量部と、下記構造式（Ｖ）のポリカーボネート樹脂（出光興産社製：Ｇ−４００）１００重量部とにした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００８７】
【化９】

【００８８】
（比較例２）
電荷輸送層用塗布液において、ポリカーボネート樹脂を、前記構造式（ＩＩ）のポリカーボネート樹脂（ユーピロン（Ｚ−４００）：三菱ガス化学社製）１８０重量部と、下記構造式（ＶＩ）のポリエステル樹脂（バイロン（Ｖ２９０）：東洋紡社製）２０重量部とにした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【化１０】

【００８９】
（実施例５）
電荷輸送層用塗布液において、シリコーン系レベリング剤（ＫＦ−９６：信越化学工業）０．０００１重量部をポリ塩化ビニリデン１重量部にした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９０】
（実施例６）
電荷輸送層の膜厚を３０μｍとした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９１】
（比較例３）
電荷輸送層用塗布液において、ポリカーボネート樹脂２００重量部を１００重量部にした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９２】
（比較例４）
電荷輸送層用塗布液において、ポリカーボネート樹脂２００重量部を３００重量部にした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９３】
（比較例５）
電荷輸送層用塗布液において、トリフェニルアミンを下記構造式（ＶＩＩ）のヒドラゾン化合物にした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９４】
【化１１】

【００９５】
（比較例６）
電荷輸送層用塗布液において、ポリカーボネート樹脂をビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂にした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９６】
（比較例７）
電荷輸送層用塗布液において、シリコーン系レベリング剤（ＫＦ−９６：信越化学工業）を使用しなかった以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９７】
（比較例８）
電荷発生層用塗布液において、ＣｕＫα特性Ｘ線回析におけるブラッグ角（２θ±０．２°）が少なくとも２７．３°に明確なピークを有するチタニルフタロシアニン顔料を、α型チタニルフタロシンニンにした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９８】
（比較例９）
下引き層を形成しなかった以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【００９９】
（比較例１０）
電荷輸送層の膜厚を３５μｍとした以外は、実施例１と同様にして積層機能分離型感光体を作製した。
【０１００】
このようにして作製した実施例１〜６および比較例１〜１０の電子写真用感光体を、画像形成装置（ＡＲ−５１３０：シャープ社製）の露光現像時間を１４０ｍｓｅｃに改造したＡＲ−５１３０改造機に搭載して、現像部での感光体表面電位、具体的には帯電性をみるために露光プロセスを除いた暗中での感光体表面電位Ｖ０と、露光後の感光体表面電位ＶＬとを測定した。なお、ＡＲ−５１３０改造機は、反転現像方式を採用し、接触帯電方式の負帯電型である。
【０１０１】
また、これらの各感光体の初期および１０万枚複写後における画像特性と膜減り量についても測定した。さらにドラム試験機ＣＹＮＴＨＩＡ（ＧＥＮＴＥＣ社製）を用いたゼログラフイックＴＯＦ法によって、電界強度２０Ｖ／μｍにおける電荷輸送層の移動度を測定した。これらの結果は表１に示す。
【０１０２】
また、実施例１，６および比較例１０においては、前記改造機において、解像度を６００ｄｐｉ、９００ｄｐｉおよび１２００ｄｐｉに設定した３種類のＡＲ−５１３０改造機に搭載して上記改造機で平均粒径６μｍのトナーを用い、解像度を調査した。これらの結果は表２に示す。解像度は、〇：優△：普通×：悪い（トナーの飛散りがみられたり、ドット画像の形状がいびつ）のように評価した。
【０１０３】
【表１】

【０１０４】
【表２】

【０１０５】
表１から、電荷輸送層において、電荷輸送材料（ＣＴＭ）とバインダ樹脂との比（ＣＴＭ／バインダ樹脂）が１０／２０〜１０／２５で、電界強度２０Ｖ／μｍでの移動度が２×１０^−６ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃ以上であることで、膜減り量が少なく耐摩耗性であり、かつ初期および１０万枚複写後における表面電位（Ｖ０）および露光後電位（ＶＬ）の変化が少なく、画像品質が保たれていたことが判る。
【０１０６】
また表２から、電荷輸送層の膜厚が３０μｍ以下の電子写真用感光体と、平均粒径６μｍ以下のトナーとを用いた場合には、解像度１２００ｄｐｉを有する画像形成装置においても、優れたドット画像であったことが判る。
【０１０７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、耐摩耗性が良好であるとともに高感度を維持できるので、接触帯電などの機械的なストレスがあり、高速で露光から現像までの処理を行う電子写真プロセスに対応することができる。
【０１０８】
また本発明によれば、トリフェニルアミン誘導体などの一般式（Ｉ）で表される化合物は、ホール輸送特性が高いので、電荷輸送層における電荷輸送材料（ＣＴＭ）に対するバインダ樹脂の割合が高い、バインダリッチになっても、高移動度によって高感度を維持することができる。
【０１０９】
また本発明によれば、一般式（ＩＩ）で表されるビスフェノールＺ型ポリカーボネートは、耐摩耗性が良いので、ブラシやローラなどによる接触帯電方式を採用しても、電荷輸送層における電荷輸送材料（ＣＴＭ）とバインダ樹脂との比が１０：２０〜１０：２５で、バインダ樹脂の割合がやや低くても充分な耐久性を有して長寿命を達成することができる。
【０１１０】
また本発明によれば、ポリカーボネートは、耐摩耗性が良いので、ブラシやローラなどによる接触帯電方式を採用しても、電荷輸送層における電荷輸送材料（ＣＴＭ）とバインダ樹脂との比が１０：２０〜１０：２５で、バインダ樹脂の割合がやや低くても充分な耐久性を有して長寿命を達成することができる。
【０１１２】
また本発明によれば、電荷輸送層にシリコーンオイルおよびポリフッ化ビニリデンなどの潤滑剤を含有させることによって、感光体の表面性が良くなり、耐久性が向上する。
【０１１３】
また本発明によれば、電荷輸送層に、特にシリコーンオイルを潤滑剤として含有させることによって、特に感光体の表面性が良くなり、耐久性が向上する。
【０１１４】
また本発明によれば、Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ＝２７．３°±０．２°にピークを有するオキソチタニルフタロシアニン（ＴｉＯＰｃ）は、反転現像を用いるデジタルプロセスにおいて用いれば、汎用のレーザ光に対し大きな吸光特性を有するので、高感度を維持することができる。
【０１１５】
また本発明によれば、基体と感光層との間に下引き層が形成されていることによって、感光体に帯電部材を直接接触させる接触帯電において生じる画像カブリやリークによるピンホールを防止することができる。
【０１１６】
また本発明によれば、電荷輸送層の膜厚が３０μｍ以下である感光体と、平均粒径６μｍ以下のトナーとを、解像度１２００ｄｐｉ以上で使用することによって、接触帯電プロセスにおいて長期間高画質を維持することができる。
【０１１７】
また本発明によれば、耐摩耗性が良好であるので、ゴムブレードなどのクリーニング部材に対しても耐久性があり、帯電部材に感光体上の残留トナーをクリーニングする機能を持たせれば、クリーニング工程と接触帯電プロセスとで常にきれいな画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による電子写真用感光体の感光層の構造を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の一形態による感光体を用いた画像形成装置における画像形成部の構成例を示す構成図である。
【図３】チタニルフタロシアニン顔料のＣｕＫα特性Ｘ線回析ピークを示すチャート図である。
【符号の説明】
１１感光体
３１露光部
３２帯電ローラ
３３現像部
３４転写部
３５定着部
３６クリーニング部

Claims

接触帯電によって感光体を帯電し、露光から現像までに要する時間が１５０ｍｓｅｃ以下である電子写真式画像形成において用いられる電子写真用感光体であって、
少なくとも表面が導電性である基体上に、露光によって電荷を発生する電荷発生材料を含有する電荷発生層と、電荷発生材料が発生した電荷を受け入れて輸送する電荷輸送材料及びバインダ樹脂を含有する電荷輸送層とから成る感光層を含む層が積層されて成り、
電荷輸送材料が下記一般式（Ｉ）

［式中、Ｒ_１及びＲ_２は同一又は異なって、炭素数１〜５のアルキル基を示す。］
で表されるトリフェニルアミン系化合物であり、バインダ樹脂が下記一般式（ＩＩ）

で表されるビスフェノールＺ型ポリカーボネートであり、電荷輸送材料とバインダ樹脂との重量比が１０／２０〜１０／２５であり、かつ、電荷輸送層の移動度が電界強度２０Ｖ／μｍにおいて２×１０^−６ｃｍ^２／Ｖ・ｓｅｃ以上に選ばれることを特徴とする電子写真感光体。
バインダ樹脂が少なくとも２種類のポリカーボネートを含むことを特徴とする請求項１記載の電子写真用感光体。
電荷輸送層が潤滑剤を含有することを特徴とする請求項１記載の電子写真用感光体。
潤滑剤がシリコーンオイルであることを特徴とする請求項３記載の電子写真用感光体。
電荷発生材料が、Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ＝２７．３°±０．２°にピークを有するチタニルフタロシアニンであることを特徴とする請求項１記載の電子写真用感光体。
基体と感光層との間に、下引き層が形成されて成ることを特徴とする請求項１記載の電子写真用感光体。
接触帯電によって感光体を帯電し、露光から現像までに要する時間が１５０ｍｓｅｃ以下である画像形成装置であって、
平均粒径が６μｍ以下のトナーと、
請求項１〜６のうちのいずれか１つに記載の電子写真用感光体であって、その電荷輸送層が膜厚３０μｍ以下である感光体とを備え、
解像度が１２００ｄｐｉ以上に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
記録紙に転写されずに感光体に残存するトナーを除去して回収するクリーニング手段を含むことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。