JP3683992B2 - プロセスカ−トリッジ及び電子写真装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方法において、例えばセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリコン、有機光導電体等を用いた電子写真感光体に帯電、露光、現像、転写、クリーニング等の基本的プロセスを行うことにより画像を得る際、帯電プロセスは従来より殆ど金属ワイヤーに高電圧（ＤＣ、５〜８ＫＶ）を印加し、発生するコロナにより帯電を行っている。しかし、この方法ではコロナ発生時にオゾンやＮＯＸ等のコロナ生成物により感光体表面を変質させ、画像ボケや劣化を進行させたり、ワイヤーの汚れが画像品質に影響し、画像白抜けや黒スジを生じる等の問題があった。特に感光層が有機光導電体を主体として構成される電子写真感光体は、他のセレン感光体やアモルファスシリコン感光体に比べて化学的安定性が低く、コロナ生成物にさらされると化学反応（主に酸化反応）が起こり、劣化し易い傾向にある。従って、コロナ帯電下で繰り返し使用した場合には前述の劣化による画像ボケや感度の低下によるコピー濃度薄が起こり、耐印刷寿命が短くなる傾向にあった。また、コロナ帯電では電力的にも感光体に向かう電流がその５〜３０％に過ぎず、殆どがシールド板に流れ帯電手段として効率の悪いものであった。
【０００３】
このような問題を補うために、コロナ放電器利用しない特開昭５７−１７８２６７号公報、特開昭５６−１０４３５１号公報、特開昭５８−４０５６６号公報、特開昭５８−１３９１５６号公報、特開昭５８−１５０９７５号公報等に提案されているように、接触帯電させる方法が研究されている。具体的には感光体表面に１〜２ＫＶ程度の直流電圧を外部より印加した導電性弾性ローラー等の帯電部材を接触させることにより感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。しかしながら、直接帯電方法は多数の提案があるにも拘らず市場実績は限られている。その理由としては帯電の不均一性、直接電圧を印加することによる感光体の放電絶縁破壊の発生が原因として挙げられる。帯電の不均一性は、感光体表面の各部に均一な帯電がなされず、斑点状やスジ状の帯電ムラを生じてしまうもので、正現像方式の場合に起こる白ポチ（ベタ黒画像に白い斑点やスジが現れる現象）または反転現像方式の場合に起こるカブリといった画像欠陥になる。
【０００４】
このような問題点を解決して帯電の均一性を向上させるために、直流電圧に交流電圧を重畳して帯電用部材に印加する方法が提案されている（特開昭６３−１４９６６８号公報）。この帯電方法は、直流電圧に交流電圧を重畳することによって脈流電圧を印加して均一な帯電を行うものである。この場合、帯電の均一性を保持して、正現像方式における白ポチ、反転現像方式における黒ポチ、カブリといった画像欠陥を防ぐためには、重畳する交流電圧が、直流電圧の２倍以上のピーク間電位差を持っていることが必要である。しかしながら、画像欠陥を防ぐために、重畳する交流電圧を上げていくと、脈流電圧の最大印加電圧によって、感光体内部の僅かな欠陥部位において放電絶縁破壊が起こってしまう。特に感光体が絶縁耐圧の低いＯＰＣ感光体の場合には、この絶縁破壊が著しい。更には、放電により感光体表面層を構成する樹脂等が変性し、耐摩耗性の低下を引き起こす。これにより繰り返し使用した際に表面層の摩耗量が増加し、感光体の寿命を縮めてしまう。また、放電は、表面層膜厚の薄いところにより強くなることから、繰り返し使用において生じた摩耗傷等の部分は、帯電劣化（変性）が生じ易くなり、表面層の凹凸をより大きくしてしまう。この凹凸は、その凹凸から生じる電位差による画像濃度差を生じさせるばかりでなく、ブレードクリーニングで未転写トナーを十分に除去できなくなり（所謂、トナーのすり抜け）、そのトナーが帯電ローラーに付着してしまい帯電の不均一を発生してしまい、画像不良が生じ易くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、帯電用部材から電圧を印加して電子写真感光体を帯電させる系において、感光体の摩耗を抑え、帯電の不均一、リーク等を防ぎ、更に繰り返し使用時に生ずる表面層の削れ量の差（部位による膜厚差から生じる凹凸）を抑制し、トナークリーニングの不良を防ぎ、それによる帯電ローラー汚れ、帯電不均一をことができる、帯電部材から電圧を印加して電子写真感光体を帯電する方式に適した電子写真感光体を提供すること、また、該電子写真感光体を用いるプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子写真感光体、及び、該電子写真感光体に接触配置された帯電用部材を有し、該帯電用部材から電圧を印加する事により該電子写真感光体を帯電する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において、
該電子写真感光体の表面層が、
下記一般式（１）で示される構成単位と
下記一般式（２）で示される構成単位と
下記一般式（３）で示される構成単位と
を有する共重合体を含有することを特徴とするプロセスカートリッジから構成される。
一般式（１）
【化１１】
式中、Ｘは
【化１２】
（Ｒ９及びＲ１０は炭素数１〜４のアルキル基またはフェニル基を示す）または単結合を示す。Ｒ１〜Ｒ８は水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。
一般式（２）
【化１３】
式中、Ｒ１１〜Ｒ１８は水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。
一般式（３）
【化１４】
式中、Ｒ１９は炭素数２〜６のアルキレン基または炭素数２〜６のアルキリデン基、Ｒ２０〜Ｒ２３は炭素数１〜３のアルキル基、フェニル基または置換フェニル基、ｎは１〜２００の整数を示す。
【０００７】
また、本発明は、電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置された帯電用部材を有し、該帯電用部材から電圧を印加することにより該電子写真感光体を帯電する帯電手段、像露光手段、現像手段及び転写手段を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面層が、
下記一般式（１）で示される構成単位と
下記一般式（２）で示される構成単位と
下記一般式（３）で示される構成単位と
を有する共重合体を含有することを特徴とする電子写真装置から構成される。
一般式（１）
【化１５】
式中、Ｘは
【化１６】
（Ｒ９及びＲ１０は炭素数１〜４のアルキル基またはフェニル基を示す）または単結合を示す。Ｒ１〜Ｒ８は水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。
一般式（２）
【化１７】
式中、Ｒ１１〜Ｒ１８は水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。
一般式（３）
【化１８】
式中、Ｒ１９は炭素数２〜６のアルキレン基または炭素数２〜６のアルキリデン基、Ｒ２０〜Ｒ２３は炭素数１〜３のアルキル基、フェニル基または置換フェニル基、ｎは１〜２００の整数を示す。
【０００８】
一般式（１）で示される構成単位の具体例を構成単位例（１）−８〜（１）−１２として表１に示すが、これらに限られるものではない。
【表１】
【０００９】
一般式（２）で示される構成単位の具体例を構成単位例（２）−１〜（２）−７として表２に示すが、これらに限られるものではない。
【表２】
【００１０】
一般式（３）で示される構成単位の具体例を構成単位例（３）−１〜（３）−７として表３〜４に示すが、これらに限られるものではない。
【表３】
【表４】
【００１１】
本発明において用いられる一般式（１）、（２）及び（３）で示される構成単位を有する共重合体は、下記一般式（５）で示されるビスフェノール同志と、下記一般式（６）で示されるビスフェノールをホスゲン、炭酸エステルまたはクロロホーメート等の存在下、界面重合させることによって得ることができる。
一般式（５）で示されるビスフェノール
【化１９】
式中、Ｂは
【化２０】
（Ｒ４２及びＲ４３はアルキル基、フェニル基またはトリフルオロメチル基を示す）または単結合を示す。Ｒ３４〜Ｒ４１は水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。
【００１２】
一般式（６）で示されるビスフェノール
【化２１】
式中、Ｒ１９〜Ｒ２３は一般式（３）におけると同義である。
【００１３】
本発明の電子写真感光体は、接触配置された帯電用部材により電圧を印加される方式において、感光体の摩耗量を低く抑えることが可能である。帯電用部材によって印加され、帯電される際には、感光体と帯電用部材との接触部近傍の微小空間にて行われる。この空間において放電やイオンの発生等、高エネルギーが発生し、感光体表面の樹脂分子鎖を切断してしまう。切断された分子鎖は膜強度の低下から摩耗が大きくなってしまう。また、表面層膜厚の差は薄膜の部位程印加電流量が増すことから、より分子鎖切断が助長されるため、より膜厚差を生じ易くなるが、耐摩耗性を向上させることにより、その差分を極力少なくできる。
【００１４】
本発明の電子写真感光体においては、分子中に、分子切断の生じ易い部位に結合力の強い炭素−フッ素結合の置換基を導入し、更には、放電に対して強いケイ素を導入することにより、帯電時の分子鎖切断を低減させた。また、フッ素、ケイ素を導入することにより、分子の強度は増加したが、感光体表面層としての使用においては更に強じん性を持たせるために、本発明におけるように３種の共重合体とすることが良好の結果を与える。
【００１５】
このような作用から、更には、繰り返し使用時の感光体表面の凹凸を低く抑えられることから、クリーニングブレードのトナーすり抜けが無くなり、ブレード圧の設定を低圧にできるため、より摩耗量を下げられる。
【００１６】
更に、帯電用部材によって帯電する方式においては、帯電用部材が汚染されると均一帯電の妨げとなってしまうが、本発明においては感光体の凹凸を極力小さくすることが可能であるため、クリーニング性能の低下を抑えることができ、更にはクリーニングブレードをすり抜けたトナーによって帯電用部材が汚染されることがないため、常に均一な帯電が可能となる。
【００１７】
また、本発明の電子写真感光体の表面層をより効果的に用いる方法の一つとして前記共重合体と下記一般式（４）で示されるホモポリマーをブレンドすることがある。
【化２２】
式中、Ｒ２４及びＲ２５は水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜１０のアルキル基及び炭素数１〜１０のハロゲン置換アルキル基またはフェニル基、更にＲ２４及びＲ２５は結合する炭素原子と共にシクロアルキレン基を示し、Ｒ２６〜Ｒ３３は水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。ホモポリマーとしては表１〜２で示した構造のものが代表例であり、更には、表５〜６で示す一般式（４）で示されるホモポリマーの具体例（４）−１〜（４）−１３が挙げられるが、これらに限られることはない。
【表５】
【表６】
【００１８】
本発明の電子写真感光体は、感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を同一の層に含有する単層型であっても、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層した機能分離型でもよいが、電子写真感光体に要求される諸特性を満足するためには機能分離型の電子写真感光体が好ましい。
【００１９】
また、必要に応じて、表面保護層として結着剤組成物を使用することもできる。結着剤組成物を表面保護層として使用する場合には、適用する電子写真プロセスに応じた電気特性を付与するために酸化スズ、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化チタン等の導電性粉体もしくはこれらの混合物あるいは電荷輸送物質を添加することもできる。その添加量としては結着剤組成物に対して１〜５０重量％である。表面保護層には更にテトラフルオロエチレン粒子等の潤滑剤を添加してもよい。
【００２０】
本発明の電子写真感光体を作成する場合、導電性支持体としてはアルミニウム、ステンレス等の金属や合金、紙、プラスチック等が用いられる、その形状は円筒状シリンダーまたはフィルム等適用される電子写真装置に応じて任意に選択される。
【００２１】
導電性支持体の上にバリアー機能と接着機能を持つ下引き層を形成することができる。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、感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。下引き層の材料としては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−メトキシメチル化六ナイロン、共重合ナイロン、にかわ、ゼラチン等が知られている。これ等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。膜厚は０．１〜２μｍ程度が好ましい。
【００２２】
電荷発生物質としては、セレン、セレンーテルル、ピリリウム系、チアピリリウム系染料、各種の中心金属及び結晶系、具体的には、例えばα、β、γ、ε、χ型等の結晶型を有するフタロシアニン顔料、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、ジスアゾ顔料、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、キノシアニンあるいは特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコーン等が挙げられる。
【００２３】
機能分離型感光体の場合、電荷発生層は前記の電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着剤樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、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等の方法でよく分散し、分散液を塗布、乾燥して形成される。膜厚は５μｍ以下、特に０．１〜２μｍの範囲が好ましい。
【００２４】
電荷輸送物質としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾ−ル、Ｎ−イソプロピルカルバゾ−ル、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾ−ル、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ−α−ナフチル−Ｎ−フェニルヒドラゾン、ｐ−ピロリジノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、１，３，３−トリメチルインドレニン−ω−アルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルベンズアルデヒド−３−メチルベンズチアゾリノン−２−ヒドラゾン等のヒドラゾン系化合物、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾ−ル、１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［６−メトキシ−ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（３）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−メチル−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（α−メチル−ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−メチル−５−（Ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−フェニル−３−（α−ベンジル−ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、スピロピラゾリン等のピラゾリン系化合物、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−６−ジエチルアミノベンズオキサゾ−ル、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−５−（２−クロロフェニル）オキサゾール等のオキサゾール系化合物、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−６−ジエチルアミノベンズチアゾール等のチアゾール系化合物、ビス（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン等のトリアリールメタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，２−テトラキス−４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）エタン等のポリアリールアルカン系化合物が挙げられる。
【００２５】
電荷輸送層は、前記の電荷輸送物質と結着剤樹脂を溶剤に溶解して得られた塗布液を塗布、乾燥して形成される。電荷輸送物質と結着剤樹脂との混合割合は２：１〜１：２程度が好ましく、また、溶剤としてはトルエン、キシレンあるいはクロロベンゼン等の芳香族系溶剤の他、ジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状エーテル類も使用可能である。この塗布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、カーテンコールコーティング法、スピンコーティング法等が知られている。電子写真感光体を効率よく大量生産するには浸漬コーティング法が最良であり、本発明において用いる共重合体を使用する浸漬塗布は可能である。塗布後、１０〜２００℃、好ましくは２０〜１５０℃で５分〜５時間、好ましくは１０分〜２時間の範囲で通風乾燥または制止乾燥を行い、膜厚５〜３０μｍの電荷輸送層が形成される。
【００２６】
本発明の電子写真感光体は電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、ＣＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター、レーザー製版等の電子写真応用分野にも広く用いることができる。
【００２７】
また、本発明は前記本発明の電子写真感光体、及び帯電手段、現像手段及びクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一つの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ことを特徴とするプロセスカートリッジから構成される。
【００２８】
また、本発明は、前記本発明の電子写真感光体、帯電手段、像露光手段、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から構成される。
【００２９】
図１に本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す。図において、１はドラム状の本発明の電子写真感光体であり、じく２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。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または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段（不図示）からの画像露光光４を受ける。こうして感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【００３０】
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、不図示の給紙部から感光体１と転写手段６との間に感光体１の回転と同期取りされて給送された転写材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へ導入されて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、更に前露光手段（不図示）からの前露光光１０により除電処理がされた後、繰り返し画像形成に使用される。なお、一次帯電手段３が帯電ローラー等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。
【００３１】
本発明においては、上述の感光体１、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。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１つを感光体１と共に一体に支持してカートリッジ化し、装置本体のレール１２等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とすることができる。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を用いる、あるいは、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等により照射される光である。
【００３２】
一方、ファクシミリのプリンターとして使用する場合には、画像露光光４は受信データをプリントするための露光光になる。図２はこの場合の１例をブロック図で示したものである。コントローラー１４は画像読取部１３とプリンター２２を制御する。コントローラー１４の全体はＣＰＵ２０により制御されている。画像読取部１３からの読取りデータは、送信回路１６を通して相手局に送信される。相手局から受けたデータは受信回路１５を通してプリンター２２に送られる。画像メモリには所定の画像データが記憶される。プリンターコントローラー２１はプリンター２２を制御している。１７は電話である。回線１８から受信された画像（回線を介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受信回路１５で復調された後、ＣＰＵ２０によって画像情報を複号処理され順次画像メモリ１９に格納される。そして、少なくとも１頁の画像が画像メモリ１９に格納されると、その頁の画像記録を行う。ＣＰＵ２０は、画像メモリ１９から１頁の画像情報を読み出し、プリンターコントローラー２１に複号化された１頁の画像情報を送出する。プリンターコントローラー２１は、ＣＰＵ２０からの１頁の画像情報を受け取ると、その頁の画像情報記録を行うべくプリンター２２を制御する。ＣＰＵ２０は、プリンター２２による記録中に、次ぎの頁の受信を行っている。このようにして、画像の受信と記録が行われる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の電子写真感光体は例えば次のようにして作成される。
【００３４】
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、フェノール樹脂、メチルセロソルブ、メタノール及びシリコーンオイル（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サンドミル分散し、導電層用塗料を調製し、この塗料をアルミニウムシリンダー上に浸漬塗布、乾燥して導電層を形成し、次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンをメタノールに溶解して中間層用塗料を調製し、この塗料を導電層上に浸漬塗布、乾燥して中間層を形成する。
【００３５】
次に、オキシチタニウムフタロシアニン、ポリビニルブチラール及びシクロヘキサノンをサンドミル分散し、更に酢酸エチルを加えて電荷発生層用塗料を調製し、この塗料を中間層の上に浸漬塗布、乾燥して、電荷発生層を形成する。
【００３６】
次いで、特定の電荷輸送物質、バインダー樹脂及び一般式（１）、（２）及び（３）に相当する構成単位を有する共重合体をジクロロメタン、クロロベンゼンの混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製し、この塗料を電荷発生層上に浸漬塗布乾燥して、電荷輸送層を形成し、本発明の電子写真感光体を作成することができる。
【００３７】
また、本発明のカートリッジは、前記本発明の電子写真感光体、及び帯電手段、現像手段及びクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一つの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ようにしてなる。
【００３８】
また、本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置は、ドラム状の本発明の電子写真感光体が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、一次帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段によりトナー現像され、現像されたトナー現像像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期取りされて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて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。像転写後の感光体の表面は、クリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に前露光手段からの前露光光により除電処理がされた後、繰り返し画像形成に使用される。
【００３９】
【実施例】
参考例１
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部（重量部、以下同様）、フェノール樹脂２５部、メチルセロソルブ２０部、メタノール５部及びシリコーンオイル（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３，０００）０．００２部を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、導電層用塗料を調製した。この塗料を３０φのアルミニウムシリンダー上に浸漬塗布し、１４０℃で３０分間乾燥して、膜厚２０μｍの導電層を形成した。
【００４０】
次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン５部をメタノール９５部中に溶解し、中間層用塗料を調製し、この塗料を導電層上に浸漬塗布し、１００℃で２０分間乾燥し、膜厚０．６μｍの中間層を形成した。
【００４１】
次に、ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラッグ角２θ±０．２度が９．０度、１４．２度、２３．９度及び２７．１度に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンを３部、ポリビニルブチラール（商品名エスレックＢＭ２、積水化学（株）製）２部及びシクロヘキサノン３５部をサンドミル装置（前出）で２時間分散し、その後に酢酸エチル６０部を加えて電荷発生層用塗料を調製し、この塗料を中間層の上に浸漬塗布し、１００℃で１５分間乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００４２】
次いで、下記構造式の化合物８部、
【化２３】
下記構造式の化合物２部、
【化２４】
下記式で示される構成単位からなる重合体（粘度平均分子量４．０５×１０４）５部、
【化２５】
下記（ａ）、（ｂ）及び（Ｃ）で示される構成単位からなり、
構成単位（ａ）
【化２６】
構成単位（ｂ）（構成単位例（２）−１）
【化２７】
構成単位（ｃ）（構成単位例（３）−５）
【化２８】
構成単位（ａ）成分が共重合体の全重量の４５重量％であり、構成単位（ｂ）成分が同じく４５重量％であり、構成単位（ｃ）成分が同じく１０重量％である共重合体（粘度平均分子量４．０５×１０４）５部をジクロロメタン２０部、クロロベンゼン４０部の混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製し、この塗料を電荷発生層上に浸漬塗布し、１２０℃で６０分間乾燥し、膜厚２３μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作成した。
【００４３】
こうして作成した電子写真感光体をレーザービームプリンター（商品名ＬＢＰ−ＥＸ、キヤノン（株）製）に装着し、帯電条件を直流電圧−６５０Ｖ、交流ピーク間電圧１８００Ｖ周波数４８０ＨＺとして耐久評価をした。５０００枚の印字後、感光体層厚の変化を膜厚計（商品名パーマスコープＥＣ、Ｋｅｔｔ社製）で測定した。また、感光体の表面凹凸の平均表面粗さを表面測定装置（商品名ＳＥ−３３００、小坂研究所（株）製）で測定した。結果を表７に示す。
【００４４】
比較例１
参考例１において、共重合体を用いず、ＰＣ−Ｚのみを１０部とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表７に示す。
【００４５】
比較例２
参考例１において、ＰＣ−Ｚを５部及び共重合体成分（ａ）／（ｂ）＝８０／２０の共重合体５部とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表７に示す。
【００４６】
比較例３
参考例１において、ＰＣ−Ｚを５部及び共重合体成分（ａ）／（ｃ）の共重合体５部とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表７に示す。
【００４７】
【表７】
【００４８】
参考例１の電子写真感光体は削れ量、表面凹凸が少なかった。また、参考例１の電子写真感光体の使用では５０００枚印字後も良好な画像であるのに対して、比較例１〜３の電子写真感光体の使用では感光体回転方向のスジ状の線が入っていた。原因を検討したところ、帯電ローラーの汚れが顕著であった。帯電ローラーに付着した汚れ成分を赤外吸収スペクトルで分析した結果はトナー成分であり、感光体の凹凸及び潤滑性が劣ることによってクリーニングブレードをすり抜けたトナーであることが分かった。
【００４９】
実施例１
参考例１において、構成単位（ａ）を下記の構成単位例（１）−８に代え、
【化２９】
（ａ）／（ｂ）／（ｃ）＝４５／４５／１０とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００５０】
実施例２
参考例１において、構成単位（ａ）を下記の構成単位例（１）−１２に代え、
【化３０】
（ａ）／（ｂ）／（ｃ）＝４５／４５／１０とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００５１】
実施例３
参考例１において、構成単位（ａ）を下記の構成単位例（１）−１０に代え、
【化３１】
（ａ）／（ｂ）／（ｃ）＝４５／４５／１０とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成した。
【００５２】
実施例１〜３で作成した電子写真感光体について参考例１と同様の方法で評価した。結果を表８に示す。
【表８】
【００５３】
【発明の効果】
本発明のプロセスカートリッジ及び電子写真装置は、電子写真感光体の摩耗量を少なくすることができ、さらに、感光体表面の凹凸も小さくすることができ、長期間にわたり良好な画像を提供できるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す図。
【図２】 本発明の電子写真感光体を有するファクシミリのブロックの例を示す図。
【符号の説明】
１ 本発明の電子写真感光体
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
１３ 画像読取部
１４ コントローラー
１５ 受信回路
１６ 送信回路
１７ 電話
１８ 回線
１９ 画像メモリ
２０ ＣＰＵ
２１ プリンターコントローラー
２２ プリンター
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方法において、例えばセレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛、アモルファスシリコン、有機光導電体等を用いた電子写真感光体に帯電、露光、現像、転写、クリーニング等の基本的プロセスを行うことにより画像を得る際、帯電プロセスは従来より殆ど金属ワイヤーに高電圧（ＤＣ、５〜８ＫＶ）を印加し、発生するコロナにより帯電を行っている。しかし、この方法ではコロナ発生時にオゾンやＮＯＸ等のコロナ生成物により感光体表面を変質させ、画像ボケや劣化を進行させたり、ワイヤーの汚れが画像品質に影響し、画像白抜けや黒スジを生じる等の問題があった。特に感光層が有機光導電体を主体として構成される電子写真感光体は、他のセレン感光体やアモルファスシリコン感光体に比べて化学的安定性が低く、コロナ生成物にさらされると化学反応（主に酸化反応）が起こり、劣化し易い傾向にある。従って、コロナ帯電下で繰り返し使用した場合には前述の劣化による画像ボケや感度の低下によるコピー濃度薄が起こり、耐印刷寿命が短くなる傾向にあった。また、コロナ帯電では電力的にも感光体に向かう電流がその５〜３０％に過ぎず、殆どがシールド板に流れ帯電手段として効率の悪いものであった。
【０００３】
このような問題を補うために、コロナ放電器利用しない特開昭５７−１７８２６７号公報、特開昭５６−１０４３５１号公報、特開昭５８−４０５６６号公報、特開昭５８−１３９１５６号公報、特開昭５８−１５０９７５号公報等に提案されているように、接触帯電させる方法が研究されている。具体的には感光体表面に１〜２ＫＶ程度の直流電圧を外部より印加した導電性弾性ローラー等の帯電部材を接触させることにより感光体表面を所定の電位に帯電させるものである。しかしながら、直接帯電方法は多数の提案があるにも拘らず市場実績は限られている。その理由としては帯電の不均一性、直接電圧を印加することによる感光体の放電絶縁破壊の発生が原因として挙げられる。帯電の不均一性は、感光体表面の各部に均一な帯電がなされず、斑点状やスジ状の帯電ムラを生じてしまうもので、正現像方式の場合に起こる白ポチ（ベタ黒画像に白い斑点やスジが現れる現象）または反転現像方式の場合に起こるカブリといった画像欠陥になる。
【０００４】
このような問題点を解決して帯電の均一性を向上させるために、直流電圧に交流電圧を重畳して帯電用部材に印加する方法が提案されている（特開昭６３−１４９６６８号公報）。この帯電方法は、直流電圧に交流電圧を重畳することによって脈流電圧を印加して均一な帯電を行うものである。この場合、帯電の均一性を保持して、正現像方式における白ポチ、反転現像方式における黒ポチ、カブリといった画像欠陥を防ぐためには、重畳する交流電圧が、直流電圧の２倍以上のピーク間電位差を持っていることが必要である。しかしながら、画像欠陥を防ぐために、重畳する交流電圧を上げていくと、脈流電圧の最大印加電圧によって、感光体内部の僅かな欠陥部位において放電絶縁破壊が起こってしまう。特に感光体が絶縁耐圧の低いＯＰＣ感光体の場合には、この絶縁破壊が著しい。更には、放電により感光体表面層を構成する樹脂等が変性し、耐摩耗性の低下を引き起こす。これにより繰り返し使用した際に表面層の摩耗量が増加し、感光体の寿命を縮めてしまう。また、放電は、表面層膜厚の薄いところにより強くなることから、繰り返し使用において生じた摩耗傷等の部分は、帯電劣化（変性）が生じ易くなり、表面層の凹凸をより大きくしてしまう。この凹凸は、その凹凸から生じる電位差による画像濃度差を生じさせるばかりでなく、ブレードクリーニングで未転写トナーを十分に除去できなくなり（所謂、トナーのすり抜け）、そのトナーが帯電ローラーに付着してしまい帯電の不均一を発生してしまい、画像不良が生じ易くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、帯電用部材から電圧を印加して電子写真感光体を帯電させる系において、感光体の摩耗を抑え、帯電の不均一、リーク等を防ぎ、更に繰り返し使用時に生ずる表面層の削れ量の差（部位による膜厚差から生じる凹凸）を抑制し、トナークリーニングの不良を防ぎ、それによる帯電ローラー汚れ、帯電不均一をことができる、帯電部材から電圧を印加して電子写真感光体を帯電する方式に適した電子写真感光体を提供すること、また、該電子写真感光体を用いるプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子写真感光体、及び、該電子写真感光体に接触配置された帯電用部材を有し、該帯電用部材から電圧を印加する事により該電子写真感光体を帯電する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において、
該電子写真感光体の表面層が、
下記一般式（１）で示される構成単位と
下記一般式（２）で示される構成単位と
下記一般式（３）で示される構成単位と
を有する共重合体を含有することを特徴とするプロセスカートリッジから構成される。
一般式（１）
【化１１】
【化１２】
一般式（２）
【化１３】
一般式（３）
【化１４】
【０００７】
また、本発明は、電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置された帯電用部材を有し、該帯電用部材から電圧を印加することにより該電子写真感光体を帯電する帯電手段、像露光手段、現像手段及び転写手段を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面層が、
下記一般式（１）で示される構成単位と
下記一般式（２）で示される構成単位と
下記一般式（３）で示される構成単位と
を有する共重合体を含有することを特徴とする電子写真装置から構成される。
一般式（１）
【化１５】
【化１６】
一般式（２）
【化１７】
一般式（３）
【化１８】
【０００８】
一般式（１）で示される構成単位の具体例を構成単位例（１）−８〜（１）−１２として表１に示すが、これらに限られるものではない。
【表１】
一般式（２）で示される構成単位の具体例を構成単位例（２）−１〜（２）−７として表２に示すが、これらに限られるものではない。
【表２】
一般式（３）で示される構成単位の具体例を構成単位例（３）−１〜（３）−７として表３〜４に示すが、これらに限られるものではない。
【表３】
本発明において用いられる一般式（１）、（２）及び（３）で示される構成単位を有する共重合体は、下記一般式（５）で示されるビスフェノール同志と、下記一般式（６）で示されるビスフェノールをホスゲン、炭酸エステルまたはクロロホーメート等の存在下、界面重合させることによって得ることができる。
一般式（５）で示されるビスフェノール
【化１９】
【化２０】
【００１２】
一般式（６）で示されるビスフェノール
【化２１】
【００１３】
本発明の電子写真感光体は、接触配置された帯電用部材により電圧を印加される方式において、感光体の摩耗量を低く抑えることが可能である。帯電用部材によって印加され、帯電される際には、感光体と帯電用部材との接触部近傍の微小空間にて行われる。この空間において放電やイオンの発生等、高エネルギーが発生し、感光体表面の樹脂分子鎖を切断してしまう。切断された分子鎖は膜強度の低下から摩耗が大きくなってしまう。また、表面層膜厚の差は薄膜の部位程印加電流量が増すことから、より分子鎖切断が助長されるため、より膜厚差を生じ易くなるが、耐摩耗性を向上させることにより、その差分を極力少なくできる。
【００１４】
本発明の電子写真感光体においては、分子中に、分子切断の生じ易い部位に結合力の強い炭素−フッ素結合の置換基を導入し、更には、放電に対して強いケイ素を導入することにより、帯電時の分子鎖切断を低減させた。また、フッ素、ケイ素を導入することにより、分子の強度は増加したが、感光体表面層としての使用においては更に強じん性を持たせるために、本発明におけるように３種の共重合体とすることが良好の結果を与える。
【００１５】
このような作用から、更には、繰り返し使用時の感光体表面の凹凸を低く抑えられることから、クリーニングブレードのトナーすり抜けが無くなり、ブレード圧の設定を低圧にできるため、より摩耗量を下げられる。
【００１６】
更に、帯電用部材によって帯電する方式においては、帯電用部材が汚染されると均一帯電の妨げとなってしまうが、本発明においては感光体の凹凸を極力小さくすることが可能であるため、クリーニング性能の低下を抑えることができ、更にはクリーニングブレードをすり抜けたトナーによって帯電用部材が汚染されることがないため、常に均一な帯電が可能となる。
【００１７】
また、本発明の電子写真感光体の表面層をより効果的に用いる方法の一つとして前記共重合体と下記一般式（４）で示されるホモポリマーをブレンドすることがある。
【化２２】
【表５】
本発明の電子写真感光体は、感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を同一の層に含有する単層型であっても、電荷発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有する電荷輸送層を積層した機能分離型でもよいが、電子写真感光体に要求される諸特性を満足するためには機能分離型の電子写真感光体が好ましい。
【００１９】
また、必要に応じて、表面保護層として結着剤組成物を使用することもできる。結着剤組成物を表面保護層として使用する場合には、適用する電子写真プロセスに応じた電気特性を付与するために酸化スズ、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化チタン等の導電性粉体もしくはこれらの混合物あるいは電荷輸送物質を添加することもできる。その添加量としては結着剤組成物に対して１〜５０重量％である。表面保護層には更にテトラフルオロエチレン粒子等の潤滑剤を添加してもよい。
【００２０】
本発明の電子写真感光体を作成する場合、導電性支持体としてはアルミニウム、ステンレス等の金属や合金、紙、プラスチック等が用いられる、その形状は円筒状シリンダーまたはフィルム等適用される電子写真装置に応じて任意に選択される。
【００２１】
導電性支持体の上にバリアー機能と接着機能を持つ下引き層を形成することができる。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、感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。下引き層の材料としては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−メトキシメチル化六ナイロン、共重合ナイロン、にかわ、ゼラチン等が知られている。これ等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。膜厚は０．１〜２μｍ程度が好ましい。
【００２２】
電荷発生物質としては、セレン、セレンーテルル、ピリリウム系、チアピリリウム系染料、各種の中心金属及び結晶系、具体的には、例えばα、β、γ、ε、χ型等の結晶型を有するフタロシアニン顔料、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、ジスアゾ顔料、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、キノシアニンあるいは特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコーン等が挙げられる。
【００２３】
機能分離型感光体の場合、電荷発生層は前記の電荷発生物質を０．３〜４倍量の結着剤樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、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等の方法でよく分散し、分散液を塗布、乾燥して形成される。膜厚は５μｍ以下、特に０．１〜２μｍの範囲が好ましい。
【００２４】
電荷輸送物質としては、ピレン、Ｎ−エチルカルバゾ−ル、Ｎ−イソプロピルカルバゾ−ル、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾ−ル、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノチアジン、Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラジノ−３−メチリデン−１０−エチルフェノキサジン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド−Ｎ−α−ナフチル−Ｎ−フェニルヒドラゾン、ｐ−ピロリジノベンズアルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、１，３，３−トリメチルインドレニン−ω−アルデヒド−Ｎ，Ｎ−ジフェニルヒドラゾン、ｐ−ジエチルベンズアルデヒド−３−メチルベンズチアゾリノン−２−ヒドラゾン等のヒドラゾン系化合物、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾ−ル、１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［６−メトキシ−ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（３）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−メチル−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−［ピリジル（２）］−３−（α−メチル−ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−フェニル−３−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−メチル−５−（Ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、１−フェニル−３−（α−ベンジル−ｐ−ジエチルアミノスチリル）−５−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピラゾリン、スピロピラゾリン等のピラゾリン系化合物、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−６−ジエチルアミノベンズオキサゾ−ル、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−５−（２−クロロフェニル）オキサゾール等のオキサゾール系化合物、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）−６−ジエチルアミノベンズチアゾール等のチアゾール系化合物、ビス（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン等のトリアリールメタン系化合物、１，１−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）ヘプタン、１，１，２，２−テトラキス−４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）エタン等のポリアリールアルカン系化合物が挙げられる。
【００２５】
電荷輸送層は、前記の電荷輸送物質と結着剤樹脂を溶剤に溶解して得られた塗布液を塗布、乾燥して形成される。電荷輸送物質と結着剤樹脂との混合割合は２：１〜１：２程度が好ましく、また、溶剤としてはトルエン、キシレンあるいはクロロベンゼン等の芳香族系溶剤の他、ジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等の環状エーテル類も使用可能である。この塗布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、カーテンコールコーティング法、スピンコーティング法等が知られている。電子写真感光体を効率よく大量生産するには浸漬コーティング法が最良であり、本発明において用いる共重合体を使用する浸漬塗布は可能である。塗布後、１０〜２００℃、好ましくは２０〜１５０℃で５分〜５時間、好ましくは１０分〜２時間の範囲で通風乾燥または制止乾燥を行い、膜厚５〜３０μｍの電荷輸送層が形成される。
【００２６】
本発明の電子写真感光体は電子写真複写機に利用するのみならず、レーザービームプリンター、ＣＲＴプリンター、ＬＥＤプリンター、液晶プリンター、レーザー製版等の電子写真応用分野にも広く用いることができる。
【００２７】
また、本発明は前記本発明の電子写真感光体、及び帯電手段、現像手段及びクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一つの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ことを特徴とするプロセスカートリッジから構成される。
【００２８】
また、本発明は、前記本発明の電子写真感光体、帯電手段、像露光手段、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から構成される。
【００２９】
図１に本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す。図において、１はドラム状の本発明の電子写真感光体であり、じく２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。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または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段（不図示）からの画像露光光４を受ける。こうして感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【００３０】
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、不図示の給紙部から感光体１と転写手段６との間に感光体１の回転と同期取りされて給送された転写材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へ導入されて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、更に前露光手段（不図示）からの前露光光１０により除電処理がされた後、繰り返し画像形成に使用される。なお、一次帯電手段３が帯電ローラー等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。
【００３１】
本発明においては、上述の感光体１、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。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１つを感光体１と共に一体に支持してカートリッジ化し、装置本体のレール１２等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とすることができる。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を用いる、あるいは、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等により照射される光である。
【００３２】
一方、ファクシミリのプリンターとして使用する場合には、画像露光光４は受信データをプリントするための露光光になる。図２はこの場合の１例をブロック図で示したものである。コントローラー１４は画像読取部１３とプリンター２２を制御する。コントローラー１４の全体はＣＰＵ２０により制御されている。画像読取部１３からの読取りデータは、送信回路１６を通して相手局に送信される。相手局から受けたデータは受信回路１５を通してプリンター２２に送られる。画像メモリには所定の画像データが記憶される。プリンターコントローラー２１はプリンター２２を制御している。１７は電話である。回線１８から受信された画像（回線を介して接続されたリモート端末からの画像情報）は、受信回路１５で復調された後、ＣＰＵ２０によって画像情報を複号処理され順次画像メモリ１９に格納される。そして、少なくとも１頁の画像が画像メモリ１９に格納されると、その頁の画像記録を行う。ＣＰＵ２０は、画像メモリ１９から１頁の画像情報を読み出し、プリンターコントローラー２１に複号化された１頁の画像情報を送出する。プリンターコントローラー２１は、ＣＰＵ２０からの１頁の画像情報を受け取ると、その頁の画像情報記録を行うべくプリンター２２を制御する。ＣＰＵ２０は、プリンター２２による記録中に、次ぎの頁の受信を行っている。このようにして、画像の受信と記録が行われる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の電子写真感光体は例えば次のようにして作成される。
【００３４】
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、フェノール樹脂、メチルセロソルブ、メタノール及びシリコーンオイル（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サンドミル分散し、導電層用塗料を調製し、この塗料をアルミニウムシリンダー上に浸漬塗布、乾燥して導電層を形成し、次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロンをメタノールに溶解して中間層用塗料を調製し、この塗料を導電層上に浸漬塗布、乾燥して中間層を形成する。
【００３５】
次に、オキシチタニウムフタロシアニン、ポリビニルブチラール及びシクロヘキサノンをサンドミル分散し、更に酢酸エチルを加えて電荷発生層用塗料を調製し、この塗料を中間層の上に浸漬塗布、乾燥して、電荷発生層を形成する。
【００３６】
次いで、特定の電荷輸送物質、バインダー樹脂及び一般式（１）、（２）及び（３）に相当する構成単位を有する共重合体をジクロロメタン、クロロベンゼンの混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製し、この塗料を電荷発生層上に浸漬塗布乾燥して、電荷輸送層を形成し、本発明の電子写真感光体を作成することができる。
【００３７】
また、本発明のカートリッジは、前記本発明の電子写真感光体、及び帯電手段、現像手段及びクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも一つの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ようにしてなる。
【００３８】
また、本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置は、ドラム状の本発明の電子写真感光体が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、一次帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、こうして感光体の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段によりトナー現像され、現像されたトナー現像像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期取りされて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて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。像転写後の感光体の表面は、クリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に前露光手段からの前露光光により除電処理がされた後、繰り返し画像形成に使用される。
【００３９】
【実施例】
参考例１
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部（重量部、以下同様）、フェノール樹脂２５部、メチルセロソルブ２０部、メタノール５部及びシリコーンオイル（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３，０００）０．００２部を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、導電層用塗料を調製した。この塗料を３０φのアルミニウムシリンダー上に浸漬塗布し、１４０℃で３０分間乾燥して、膜厚２０μｍの導電層を形成した。
【００４０】
次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン５部をメタノール９５部中に溶解し、中間層用塗料を調製し、この塗料を導電層上に浸漬塗布し、１００℃で２０分間乾燥し、膜厚０．６μｍの中間層を形成した。
【００４１】
次に、ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラッグ角２θ±０．２度が９．０度、１４．２度、２３．９度及び２７．１度に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンを３部、ポリビニルブチラール（商品名エスレックＢＭ２、積水化学（株）製）２部及びシクロヘキサノン３５部をサンドミル装置（前出）で２時間分散し、その後に酢酸エチル６０部を加えて電荷発生層用塗料を調製し、この塗料を中間層の上に浸漬塗布し、１００℃で１５分間乾燥して、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００４２】
次いで、下記構造式の化合物８部、
【化２３】
【化２４】
【化２５】
構成単位（ａ）
【化２６】
【化２７】
【化２８】
【００４３】
こうして作成した電子写真感光体をレーザービームプリンター（商品名ＬＢＰ−ＥＸ、キヤノン（株）製）に装着し、帯電条件を直流電圧−６５０Ｖ、交流ピーク間電圧１８００Ｖ周波数４８０ＨＺとして耐久評価をした。５０００枚の印字後、感光体層厚の変化を膜厚計（商品名パーマスコープＥＣ、Ｋｅｔｔ社製）で測定した。また、感光体の表面凹凸の平均表面粗さを表面測定装置（商品名ＳＥ−３３００、小坂研究所（株）製）で測定した。結果を表７に示す。
【００４４】
比較例１
参考例１において、共重合体を用いず、ＰＣ−Ｚのみを１０部とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表７に示す。
【００４５】
比較例２
参考例１において、ＰＣ−Ｚを５部及び共重合体成分（ａ）／（ｂ）＝８０／２０の共重合体５部とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表７に示す。
【００４６】
比較例３
参考例１において、ＰＣ−Ｚを５部及び共重合体成分（ａ）／（ｃ）の共重合体５部とした他は、参考例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。結果を表７に示す。
【００４７】
【表７】
参考例１の電子写真感光体は削れ量、表面凹凸が少なかった。また、参考例１の電子写真感光体の使用では５０００枚印字後も良好な画像であるのに対して、比較例１〜３の電子写真感光体の使用では感光体回転方向のスジ状の線が入っていた。原因を検討したところ、帯電ローラーの汚れが顕著であった。帯電ローラーに付着した汚れ成分を赤外吸収スペクトルで分析した結果はトナー成分であり、感光体の凹凸及び潤滑性が劣ることによってクリーニングブレードをすり抜けたトナーであることが分かった。
【００４９】
実施例１
参考例１において、構成単位（ａ）を下記の構成単位例（１）−８に代え、
【化２９】
【００５０】
実施例２
参考例１において、構成単位（ａ）を下記の構成単位例（１）−１２に代え、
【化３０】
【００５１】
実施例３
参考例１において、構成単位（ａ）を下記の構成単位例（１）−１０に代え、
【化３１】
【００５２】
実施例１〜３で作成した電子写真感光体について参考例１と同様の方法で評価した。結果を表８に示す。
【表８】
【発明の効果】
本発明のプロセスカートリッジ及び電子写真装置は、電子写真感光体の摩耗量を少なくすることができ、さらに、感光体表面の凹凸も小さくすることができ、長期間にわたり良好な画像を提供できるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す図。
【図２】 本発明の電子写真感光体を有するファクシミリのブロックの例を示す図。
【符号の説明】
１ 本発明の電子写真感光体
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
１３ 画像読取部
１４ コントローラー
１５ 受信回路
１６ 送信回路
１７ 電話
１８ 回線
１９ 画像メモリ
２０ ＣＰＵ
２１ プリンターコントローラー
２２ プリンター
Claims (6)
- 電子写真感光体、及び、該電子写真感光体に接触配置された帯電用部材を有し、該帯電用部材から電圧を印加する事により該電子写真感光体を帯電する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において、
該電子写真感光体の表面層が、
下記一般式（１）で示される構成単位と
下記一般式（２）で示される構成単位と
下記一般式（３）で示される構成単位と
を有する共重合体を含有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
一般式（１）
一般式（２）
一般式（３）
- 電子写真感光体の表面層が、一般式（１）、一般式（２）及び一般式（３）で示される構成単位を有する共重合体と下記一般式（４）で示される構成単位を有する重合体を混合した系を含有する請求項１記載のプロセスカートリッジ。
一般式（４）
- 電子写真感光体の表面層にフッ素樹脂粉体を含有する請求項１または２記載のプロセスカートリッジ。
- 電子写真感光体、該電子写真感光体に接触配置された帯電用部材を有し、該帯電用部材から電圧を印加することにより該電子写真感光体を帯電する帯電手段、像露光手段、現像手段及び転写手段を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体の表面層が、
下記一般式（１）で示される構成単位と
下記一般式（２）で示される構成単位と
下記一般式（３）で示される構成単位と
を有する共重合体を含有することを特徴とする電子写真装置。
一般式（１）
一般式（２）
一般式（３）
- 電子写真感光体の表面層が、一般式（１）、一般式（２）及び一般式（３）で示される構成単位を有する共重合体と下記一般式（４）で示される構成単位を有する重合体を混合した系を含有する請求項４記載の電子写真装置。
一般式（４）
- 電子写真感光体の表面層にフッ素樹脂粉体を含有する請求項４または５記載の電子写真装置。
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| JP18164396A JP3683992B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | プロセスカ−トリッジ及び電子写真装置 |
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