JP3870155B2 - 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

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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に関し、詳しくは、導電性支持体上に少なくとも電荷発生層、電荷輸送層及び保護層をこの順に有する電子写真感光体、この電子写真感光体を備えた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】
近年、電子写真感光体には更なる高耐久化が要求されており、例えば、特開平５−１７３３５０号公報には、感光層上に硬化性樹脂を含有する保護層を設けることによって、非常に優れた耐久性を有する電子写真感光体を提供することが開示されている。
【０００３】
また、例えば、特開平７−５７４８号公報には、感光層上の保護層に実質的な放電を伴うことなく電荷を注入することによって電子写真感光体を帯電する、所謂注入帯電が開示されている。
【０００４】
このように、電子写真分野において、電子写真感光体の感光層上に保護層を設けることは非常に重要な技術の一つとなっている。
【０００５】
一方、近年のスモールオフィス化、ホームオフィス化に伴い、複写機やプリンターなどの電子写真装置の小型化が求められており、電子写真感光体の母線方向の長さも短くなる方向である。
【０００６】
しかしながら、電子写真感光体の母線方向の現像領域の幅は紙などの転写材の大きさに依存するため、現像領域自体の幅を狭くすることはできない。つまり、より短い電子写真感光体を用いて、同じ通紙幅や現像幅を保証しなければならず、従来画像を形成することがなかったような電子写真感光体の端部領域にも画像を形成する必要が生じてきた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０５−１７３３５０号公報
【特許文献２】
特開平０７−００５７４８号公報
【特許文献３】
特開昭５９−０２６０４４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、感光層や保護層の端部には膜厚のムラが生じ易く、ムラが生じた部分においては帯電ムラや感度ムラが生じ、均一な画像を形成することが困難であった。
【０００９】
現在、その優れた生産性という観点から、塗布方法としては、各層用の溶液に導電性支持体を母線方向に略垂直に投入し、引き上げる、所謂浸漬塗布法を採用することがほとんどであるが、浸漬塗布法では、各層用の溶液の塗布開始直後、即ち、電子写真感光体の母線方向塗布開始側の端部領域の層の厚さを中央部と同じにすることは極めて困難であった。なぜならば、塗布直後の塗液のダレを完全に防止することは不可能だからである。
【００１０】
特に感光層上に保護層を有する電子写真感光体においては、保護層を有さない電子写真感光体よりも層の数が多い分、塗布ムラは顕著に生じ易かった。特開昭５９−２６０４４号公報には、電荷発生層と電荷輸送層の厚さを調節することによって、より均一な画像を得ることが開示されているが、保護層と感光層の関係についての知見は全くない。
【００１１】
また、生産性を向上させるために、塗布速度を上げるには、塗布液の固形分の濃度を下げる必要があるが、塗布液の粘度が下がると、塗液のダレがより大きくなり、塗布ムラも顕著に生じてしまう。
【００１２】
このように、生産技術の観点からは、優れた画像を得ることが非常に困難であるにもかかわらず、近年の電子写真のカラー化や１２００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）といった高精細化に伴って、より一層の高画質化が要求されている。
【００１３】
本発明の目的は、今後ますますの小型化、低コスト化及び高画質化を成り立たせるために、電子写真感光体を製造する際に塗液のダレに起因する塗布ムラが生じてしまうことを前提としつつ、非常に優れた電子写真特性を有する電子写真感光体を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の目的は、かかる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を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、導電性支持体、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層をこの順に有する電子写真感光体において、該導電性支持体の母線方向の中央部における電荷輸送層の膜厚ａ_０（μｍ）、該導電性支持体の母線方向の中央部における保護層の膜厚ｂ_０（μｍ）、該中央部以外の電荷輸送層の膜厚ａ（μｍ）及び該中央部以外の保護層の膜厚ｂ（μｍ）が、０．８（μｍ）≦（ａ_０−ａ）≦３．０（μｍ）を満足する領域において、下記式（１）を満足することを特徴とする電子写真感光体である。
【００１６】
ｂ_０×（ａ／ａ_０）^３≦ｂ（μｍ）≦ｂ_０×（ａ／ａ_０）^１／４・・・（１）
また、本発明は、上記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である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の電子写真感光体を母線方向に切断したときの断面の模式図である。図に示されているように、本発明の電子写真感光体は導電性支持体４上に少なくとも電荷発生層（不図示）、電荷輸送層２及び保護層１をこの順に有する電子写真感光体である。
【００１９】
本発明において、導電性支持体の母線方向の中央部における電荷輸送層の膜厚ａ_０（μｍ）、該導電性支持体の母線方向の中央部における保護層の膜厚ｂ_０（μｍ）、該中央部以外の電荷輸送層の膜厚ａ（μｍ）及び該中央部以外の保護層の膜厚ｂ（μｍ）が、式（１）を満足するのは、０．８（μｍ）≦（ａ_０−ａ）≦３．０（μｍ）、好ましくは（ａ_０−ａ）≧０．５（μｍ）の範囲においてである。図から明らかなように、導電性支持体の母線方向の中央部における電荷輸送層の膜厚ａ_０（μｍ）と比べて、該中央部以外の電荷輸送層の膜厚ａ（μｍ）が０．５μｍ以上薄い領域とは、浸漬塗布方法を採用した場合は、塗布開始側の端部領域である。そして、電荷輸送層の膜厚がａ（μｍ）である位置における保護層の膜厚ｂ（μｍ）を式（１）を満足するように形成することによって、上記課題を解決でき、良好な画像を得られる電子写真感光体を提供できるのである。
【００２０】
本発明においては、保護層１の膜厚ｂ（μｍ）が下記式（２）を満足することが好ましい。
【００２１】
ｂ_０×（ａ／ａ_０）^２≦ｂ（μｍ）≦ｂ_０×（ａ／ａ_０）^１／３・・・（２）
また、保護層の膜厚ｂは、導電性支持体の塗布開始側の端部から１０〜１００ｍｍの範囲、好ましくは塗布開始側の端部から１２ｍｍの箇所から中央部までの範囲で、上記式（１）及び（２）を満足することが好ましい。通常は、現像領域の端部がその範囲に入るからである。
【００２２】
また、上述のように、本発明においては、導電性支持体の母線方向の中央部における電荷輸送層の膜厚ａ_０（μｍ）と該中央部以外の電荷輸送層の膜厚ａ（μｍ）が、下記式（３）を満足することが好ましい。
【００２３】
０．５（μｍ）≦（ａ_０−ａ）・・・（３）
電荷輸送層の膜厚が、中央部の膜厚と比べて薄い場合は、明部電位Ｖｌは高くなり、反転現像の場合、画像としては濃度薄となる。この濃度ムラは、ハーフトーンなどの中間調の画像で特に見え易くなり、カラー画像や高精細な画像では更に見え易くなる。
【００２４】
本発明者等は、この画像ムラの原因が、電荷輸送層と保護層の間に形成される界面に蓄積された電荷であると推測した。
【００２５】
近年、電子写真感光体の保護層の開発はめまぐるしく進歩しているものの、電荷輸送層と保護層との間に界面が形成されることには変わりはない。特に、保護層に硬化性樹脂を用いる場合は、よりその傾向が強くなる。
【００２６】
電荷発生層で発生した電荷は、電荷輸送層中を移動した後、上記界面に達し、その後、保護層に入っていくが、通常、界面で若干の電荷の蓄積があると考えられる。その若干の電荷の蓄積に起因する表面電位の上昇の程度は、保護層の膜厚に依存し、保護層の膜厚が厚いほど表面電位の上昇は大きく、逆に、保護層の膜厚が薄いほど表面電位の上昇は小さくなる。
【００２７】
そこで、電荷輸送層の膜厚ムラに起因する表面電位のムラを保護層の膜厚を上記式（１）の関係を満足するように制御することによって抑えることができることを見出し、本発明に至った。本発明における式（１）及び（２）は、本発明者等が上記の観点に基づいて様々な検討を行った結果、経験的に導き出したものである。
【００２８】
膜厚の制御は、塗工液の粘度、導電性支持体を塗工液から引き上げる際のスピード、更には塗布を始める位置などを調整することによって行うことができるが、本発明においては達成手段は特に限定されない。
【００２９】
本発明における保護層の導電性支持体の母線方向の中央部における膜厚ｂ_０（μｍ）は、０．５〜５．５μｍであることが好ましく、特には１〜４μｍであることが好ましい。膜厚が０．５μｍに満たないと保護層を設けたこと自体の効果を得にくくなり、５．５μｍを超えると残留電位が上昇し易くなる。
【００３０】
一方、電荷輸送層の導電性支持体の母線方向の中央部における膜厚ａ_０は、５〜４０μｍであることが好ましく、特には７〜３０μｍであることが好ましい。膜厚が５μｍに満たないと電子写真感光体にかかる電界強度が強くなり過ぎることがあり、４０μｍを超えると高精細な画像を得にくくなる。
【００３１】
本発明においては、保護層や電荷輸送層の膜厚は、層の測定する点をマークして約５ｍｍ角に切断し、集束イオンビーム（ＦＩＢ）ＦＢ−２０００Ｃ（日立製作所（株）製）により、エッチングした後に、断面を４５°の角度から観察し、角度補正を行って求めた。特に、導電性支持体の中央部での膜厚は、本発明において重要であるため、該中央部を周方向に４点サンプルを作成して、それらの平均値をａ_０（μｍ）及びｂ_０（μｍ）とした。また、保護層の膜厚制御のための基準としての電荷輸送層の膜厚の測定は、光の干渉による瞬間マルチ測光システムＭＣＤ−２０００（大塚電子（株）製）を用いて測定した。
【００３２】
本発明の電子写真感光体の保護層は、結着樹脂と、導電性粒子及び電荷輸送物質の少なくとも一方とを含有する層であることが好ましい。
【００３３】
保護層用の結着樹脂としては、硬化性樹脂が好ましく、その中でも、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及びシロキサン樹脂がより好ましい。更にその中でも、フェノール樹脂が保護層の抵抗の環境変動が小さく好ましい。そして、特には、表面硬度が硬く、耐摩耗性に優れ、微粒子の分散性、分散後の安定性にも優れるという点から熱硬化型レゾール型フェノール樹脂がより好ましい。
【００３４】
硬化性フェノール樹脂は、一般的にフェノール類とホルムアルデヒドの反応によって得られる樹脂である。
【００３５】
フェノール樹脂には２つのタイプがあり、フェノール類に対してホルムアルデヒドを過剰にしてアルカリ触媒で反応させて得られるレゾールタイプと、ホルムアルデヒドに対しフェノール類を過剰にして酸触媒で反応させて得られるノボラックタイプに分けられる。
【００３６】
レゾールタイプは、アルコール類やケトン類の溶媒にも可溶であり、加熱することで３次元的に架橋重合して硬化物となる。一方、ノボラックタイプは一般にそのまま加熱しても硬化はしないが、パラホルムアルデヒドやヘキサメチレンテトラミンなどのホルムアルデヒド源を加えて加熱することで硬化物を生成する。
【００３７】
一般的に、また工業的には、レゾールタイプは、塗料、接着剤、注型品及び積層品用のワニスとして利用され、ノボラックタイプは、主として成形材料や結合剤として利用されている。
【００３８】
本発明において、フェノール樹脂としては、レゾールタイプ及びノボラックタイプのどちらでも利用可能であるが、硬化剤を加えることなく硬化することや、塗料としての操作性などからレゾールタイプを用いることが好ましい。
【００３９】
本発明においてフェノール樹脂を用いる際には、１種または２種以上のフェノール樹脂を混合して用いることができ、また、レゾールタイプとノボラックタイプを混合して用いることも可能である。また、公知のフェノール樹脂であればいかなるものを用いてもよい。
【００４０】
通常、レゾール型フェノール樹脂は、フェノール類化合物とアルデヒド類化合物をアルカリ触媒下で製造される。
【００４１】
用いられる主たるフェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフェノール、レゾルシン及びビスフェノールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
また、アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、フルフラール及びアセトアルデヒドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４３】
これらフェノール類とアルデヒド類とをアルカリ触媒下で反応させ、モノメチロールフェノール類、ジメチロールフェノール類、トリメチロールフェノール類のモノマー、及びそれらの混合物、またはそれらをオリゴマー化したもの、及びモノマーとオリゴマーの混合物を作製する。このうち、分子の構造単位の繰り返しが２〜２０程度の比較的大きな分子がオリゴマー、１つのものがモノマーである。
【００４４】
用いられるアルカリ触媒としては、金属系アルカリ化合物及びアミン化合物が挙げられ、金属系アルカリ化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化カルシウムなどのアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物などが、アミン化合物としては、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン及びトリエタノールアミンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４５】
本発明においては、高湿の環境下での抵抗の変動を考慮すると、アミン化合物を用いることが好ましいが、その他の電子写真特性を考慮して、金属系アルカリ化合物を用いたものを混合して用いても構わない。
【００４６】
本発明の電子写真感光体の保護層は、硬化性フェノール樹脂を溶剤などで溶解または希釈して得た塗工液を感光層上に塗工して成形することが好ましく、これによって塗工後に重合反応が起きて硬化層が形成される。
【００４７】
重合の形態は、熱による付加及び縮合反応により進行し、保護層を塗工後、加熱することで重合反応を起こし、高分子硬化層を生成する、というものである。
【００４８】
なお、本発明において「樹脂が硬化している」とは、樹脂が、メタノールやエタノールなどのアルコール溶剤に湿潤しても、この樹脂が溶解しない状態のことをいう。
【００４９】
保護層用の導電性粒子は、保護層の体積抵抗率を調整する補助的な役割を担うものであり、必要なければ必ずしも用いなくてよい。
【００５０】
本発明の電子写真感光体の保護層に使用できる導電性粒子としては、金属及び金属酸化物などが挙げられる。
【００５１】
金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅、クロム、ニッケル、銀及びステンレスなど、またはこれらの金属をプラスチックの粒子の表面に蒸着したものなどが挙げられる。
【００５２】
金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンやタンタルをドープした酸化スズ及びアンチモンをドープした酸化ジルコニウムなどが挙げられる。
【００５３】
これらは単独で用いることも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。２種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。
【００５４】
本発明においては、導電性粒子の中でも、透明性の点で金属酸化物を用いることが好ましい。更に、これら金属酸化物の中でも、酸化スズを用いることが特に好ましい。酸化スズは、分散性や液安定性を改良する目的で、後述の表面処理されていてもよく、抵抗制御性を良くする目的でアンチモンやタンタルをドープされていてもよい。
【００５５】
保護層用の導電性粒子の平均粒径は、保護層の透明性の観点から、０．３μｍ以下、特に０．１μｍ以下が好ましい。一方、分散性や分散安定性の観点からは０．００１μｍ以上が好ましい。
【００５６】
保護層の膜強度の観点からすると、導電性粒子の量が増えれば増えるほど弱くなるため、導電性粒子の量は、保護層の体積抵抗率及び残留電位が許容できる範囲において、少なくする方が好ましい。
【００５７】
また、本発明の電子写真感光体の保護層は、潤滑性粒子を含有する層であることが好ましい。
【００５８】
保護層用の潤滑性粒子としては、フッ素原子含有樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリカ粒子及びアルミナ粒子が好ましく、より好ましくはフッ素原子含有樹脂粒子である。更に、これらを２種以上混合してもよい。
【００５９】
フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、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及び二フッ化二塩化エチレン樹脂の樹脂粒子や、これら樹脂の共重合体の樹脂粒子の中から１種あるいは２種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に、四フッ化エチレン樹脂粒子及びフッ化ビニリデン樹脂粒子が好ましい。
【００６０】
潤滑性粒子の分子量や粒子の粒径は、適宜選択することができ、特に制限されるものではないが、平均分子量は３０００〜５００００００が好ましく、平均粒径は０．０１〜１０μｍが好ましく、更には０．０５〜２．０μｍがより好ましい。
【００６１】
また、シリカ粒子やアルミナ粒子などの無機粒子は、粒子単独としては潤滑性粒子として働かない場合もあるが、これらを分散、添加することにより、保護層の表面粗さが大きくなり、結果的に保護層の潤滑性が増すことが、本発明者らの検討で明らかになっている。本発明においては、潤滑性粒子とは、潤滑性を付与する粒子を含む。
【００６２】
フッ素原子含有樹脂粒子などの潤滑性粒子と導電性粒子とを共に樹脂溶液中に分散させる際には、相互の粒子を凝集させないように、フッ素原子含有化合物を導電性粒子の分散時に添加したり、また、導電性粒子の表面をフッ素原子含有化合物で表面処理したりするとよい。
【００６３】
フッ素原子含有化合物を添加または導電性粒子に表面処理を行うことにより、フッ素原子含有化合物のない場合に比べて、樹脂溶液中での導電性粒子とフッ素原子含有樹脂粒子の分散性及び分散安定性が格段に向上する。
【００６４】
また、フッ素原子含有化合物を添加し、導電性粒子を分散した液、または、表面処理を施した導電性粒子を分散した液に、フッ素原子含有樹脂粒子を分散することによって分散粒子の二次粒子の形成もなく、経時的にも非常に安定した分散性の良好な塗工液が得られる。
【００６５】
フッ素原子含有化合物としては、含フッ素シランカップリング剤、フッ素変性シリコーンオイル、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。
【００６６】
以下に、好ましい化合物例を挙げるが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。
【００６７】
【外７】

【００６８】
【外８】

【００６９】
【外９】

【００７０】
導電性粒子の表面処理方法としては、導電性粒子と表面処理剤とを適当な溶剤中で混合、分散し、表面処理剤を導電性粒子表面に付着させる。分散の方法としては、ボールミルやサンドミルなどの通常の分散手段を用いることができる。次いで、この分散溶液から溶剤を除去し、導電性粒子表面に固着させればよい。
【００７１】
また、必要に応じて、この後更に熱処理を行ってもよい。また、処理液中には反応促進のための触媒を添加することもできる。更に、必要に応じて表面処理後の導電性粒子に更に粉砕処理を施すことができる。
【００７２】
導電性粒子に対するフッ素原子含有化合物の割合は、粒子の粒径、形状及び表面積などに影響を受けるが、表面処理済みの導電性粒子全質量に対し、１〜６５質量％が好ましく、更には１〜５０質量％が好ましい。
【００７３】
更に、本発明においては、より環境安定性のある保護層とするために、下記式（１）で示される構造を有するシロキサン化合物を導電性粒子分散時に添加したり、または、下記式（１）で示される構造を有するシロキサン化合物で表面処理を施した導電性粒子を混合することにより、更に環境安定性により優れた保護層を得ることができる。
【００７４】
【外１０】

【００７５】
（式（１）中、Ａ^１１〜Ａ^１８は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基である。ただし、Ａの総数（ａ）に対する該水素原子の総数（ｂ）の割合（ｂ／ａ）は０．００１以上０．５以下である。ｎ^１１は、０以上の整数である。）
シロキサン化合物を添加後分散した塗工液、または、シロキサン化合物を表面処理した導電性金属酸化物粒子を溶剤に溶かした結着樹脂中に分散することによって、分散粒子の二次粒子の形成もなく、経時的にも安定した分散性の良い塗工液が得られ、更にこの塗工液より形成した保護層は透明性が高く、耐環境性に特に優れた膜が得られる。
【００７６】
上記式（１）で示される構造を有するシロキサン化合物の分子量は特に制限されるものではないが、表面処理をする場合は、その容易さからは粘度が高過ぎない方がよく、重量平均分子量で１００〜５００００が好ましく、特にその中でも表面処理の処理効率から、５００〜１００００が好ましい。
【００７７】
表面処理の方法としては、湿式と乾式の２通りがある。
【００７８】
湿式処理では、導電性粒子である導電性金属酸化物粒子を、上記式（１）で示される構造を有するシロキサン化合物とを溶剤中で分散し、該シロキサン化合物を微粒子表面に付着させる。
【００７９】
分散の手段としては、ボールミルやサンドミルなどの一般の分散手段を使用することができる。次に、この分散溶液を導電性金属酸化物粒子表面に固着させる。
【００８０】
この熱処理においては、シロキサン中のＳｉ−Ｈ結合が熱処理過程において空気中の酸素によって水素原子の酸化が起こり、新たなシロキサン結合ができる。その結果、シロキサンが三次元構造にまで発達し、導電性金属酸化物粒子表面がこの網状構造で包まれる。
【００８１】
このように表面処理は、該シロキサン化合物を導電性金属化物粒子表面に固着させることによって完了するが、必要に応じて処理後の粒子に粉砕処理を施してもよい。
【００８２】
乾式処理においては、溶剤を用いずにシロキサン化合物と導電性金属酸化物粒子とを混合し混練を行うことによってシロキサン化合物を粒子表面に付着させる。その後は、湿式処理と同様に熱処理、粉砕処理を施して表面処理を完了する。
【００８３】
本発明の電子写真感光体の保護層に使用できる電荷輸送物質としては、分子内にヒドロキシル基を少なくとも１つ有する化合物が好ましく、特には、分子内にヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシル基、または、ヒドロキシフェニル基を少なくとも１つ有する化合物が好ましい。
【００８４】
分子内にヒドロキシアルキル基及びヒドロキシアルコキシル基の少なくとも一方を有する電荷輸送物質としては、下記式（２）〜（４）のいずれかの式で示される構造を有する電荷輸送物質が好ましい。
【００８５】
【外１１】

【００８６】
（式（２）中、Ｒ^２１、Ｒ^２２及びＲ^２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。α、β及びγのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよい。ａ、ｂ、ｄ、ｍ及びｎは、それぞれ独立に、０または１を示す。）
【外１２】

【００８７】
（式（３）中、Ｒ^３１、Ｒ^３２及びＲ^３３は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。δ及びεのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよい。ｅ、ｆ及びｇは、それぞれ独立に、０または１を示す。ｐ、ｑ及びｒは、それぞれ独立に、０または１であるが、総てが同時に０になることはない。Ｚ^３１及びＺ^３２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示し、または、共同で環をなしてもよい。）
【外１３】

【００８８】
（式（４）中、Ｒ^４１、Ｒ^４２、Ｒ^４３及びＲ^４４は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。ζ、η、θ及びιのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよい。ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｓ、ｔ及びｕは、それぞれ独立に、０または１を示す。Ｚ^４１及びＺ^４２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示し、または、共同で環をなしてもよい。）
また、分子内にヒドロキシフェニル基を有する電荷輸送物質としては、下記式（５）〜（７）のいずれかの式で示される構造を有する電荷輸送物質が好ましい。
【００８９】
【外１４】

【００９０】
（式（５）中、Ｒ^５１は、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。Ｒ^５２は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアラルキル基、または、置換または無置換のフェニル基を示す。Ａｒ^５１及びＡｒ^５２は、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示す。Ａｒ^５３は、置換または無置換の２価の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の２価の芳香族複素環基を示す。ｖ及びｗは、それぞれ独立に、０または１を示す。ただし、ｖ＝０のときは、ｗ＝０である。κ及びλのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよい。）
【外１５】

【００９１】
（式（６）中、Ｒ^６１は、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。Ａｒ^６１及びＡｒ^６２は、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示す。ｘは、０または１を示す。μ及びνのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよいし、また、μとνのベンゼン環は、置換基を介して共同で環をなしてもよい。）
【外１６】

【００９２】
（式（７）中、Ｒ^７１及びＲ^７２は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。Ａｒ^７１は、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示す。ｙ及びｚは、それぞれ独立に、０または１を示す。ξ、π、ρ及びσのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよいし、ξとπのベンゼン環、及び、ρとσのベンゼン環は、それぞれ独立に、置換基を介して共同で環をなしてもよい。）
上記式（２）〜（７）中、Ｒ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３、Ｒ^３１、Ｒ^３２、Ｒ^３３、Ｒ^４１、Ｒ^４２、Ｒ^４３、Ｒ^４４、Ｒ^５１、Ｒ^６１、Ｒ^７１及びＲ^７２の炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基及びブチレン基などのアルキレン基、イソプロピレン基、シクロヘキシリデン基などが挙げられる。
【００９３】
また、Ｒ^５２のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基などが挙げられ、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基及びナフチルメチル基などが挙げられる。
【００９４】
また、α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν、ξ、π、ρ及びσのベンゼン環が有してもよい置換基のうち、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子などが挙げられ、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基などが挙げられ、アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及びブトキシ基などが挙げられ、芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基及びピレニル基などが挙げられ、芳香族複素環基としては、ピリジル基、チエニル基、フリル基及びキノリル基などが挙げられる。
【００９５】
また、μとνのベンゼン環、ξとπのベンゼン環、及び、ρとσのベンゼン環が、置換基を介して共同で環をなす場合は、その置換基としては、プロピリデン基、エチレン基などが挙げられ、それらの基を介してフルオレン骨格やジヒドロフェナントレン骨格などの環状構造を形成する。
【００９６】
また、Ｚ^３１、Ｚ^３２、Ｚ^４１及びＺ^４２のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子などが挙げられ、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基などが挙げられ、アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基及びブトキシ基などが挙げられ、芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基及びピレニル基などが挙げられ、芳香族複素環基としては、ピリジル基、チエニル基、フリル基及びキノリル基などが挙げられる。
【００９７】
また、Ａｒ^５１、Ａｒ^５２、Ａｒ^６１、Ａｒ^６２及びＡｒ^７１のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基などが挙げられ、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基及びナフチルメチル基などが挙げられ、芳香族炭化水素環基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基及びピレニル基などが挙げられ、芳香族複素環基としては、ピリジル基、チエニル基、フリル基及びキノリル基などが挙げられる。
【００９８】
また、Ａｒ^５３の２価の芳香族炭化水素環基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基及びピレニレン基などが挙げられ、２価の芳香族複素環基としては、ピリジレン基及びチエニレン基などが挙げられる。
【００９９】
上記各基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基などのアルキル基や、ベンジル基、フェネチル基及びナフチルメチル基などのアラルキル基や、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基、フルオレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフリル基及びジベンゾチオフェニル基などの芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基や、メトキシ基、エトキシ基及びプロポキシ基などのアルコキシル基や、フェノキシ基及びナフトキシ基などのアリールオキシ基や、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子などのハロゲン原子や、ニトロ基及びシアノ基などが挙げられる。
【０１００】
上記式（２）〜（７）のいずれかの式で示される構造を有する電荷輸送物質は、フェノール樹脂との相溶性が良好で、均一に分散された保護層の膜を容易に作製できる。
【０１０１】
その相溶性を更に良好にするためには、上記式（２）〜（４）中のＲ^２１、Ｒ^２２、Ｒ^２３、Ｒ^３１、Ｒ^３２、Ｒ^３３、Ｒ^４１、Ｒ^４２、Ｒ^４３、Ｒ^４４の２価の炭化水素基は炭素数４以下であることが好ましく、また、ヒドロキシアルキル基及びヒドロキシアルコキシル基の数が２個以上であることが好ましい。
【０１０２】
また、上記式（５）〜（７）においては、電荷輸送物質に含まれるヒドロキシフェニル基がフェノール樹脂と反応して、保護層マトリックス中に電荷輸送物質が取り込まれ、保護層としての強度がより強くなる。
【０１０３】
上記式（２）〜（７）のいずれかの式で示される構造を有する電荷輸送物質は、保護層を作製するための塗工液中に均一に溶解または分散させ、塗布して形成する。
【０１０４】
上記式（２）〜（７）のいずれかの式で示される構造を有する電荷輸送物質と結着樹脂の混合割合は、質量比で、電荷輸送物質／結着樹脂＝０．１／１０〜２０／１０が好ましく、特には０．５／１０〜１０／１０がより好ましい。結着樹脂に対して電荷輸送物質が少な過ぎると残留電位低下の効果が小さくなり、多過ぎると保護層の強度を弱める場合がある。
【０１０５】
以下、上記式（２）〜（７）のいずれかの式で示される構造を有する電荷輸送物質の具体例を示す。ただし、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０１０６】
【外１７】

【０１０７】
【外１８】

【０１０８】
【外１９】

【０１０９】
【外２０】

【０１１０】
【外２１】

【０１１１】
【外２２】

【０１１２】
【外２３】

【０１１３】
【外２４】

【０１１４】
【外２５】

【０１１５】
【外２６】

【０１１６】
【外２７】

【０１１７】
【外２８】

【０１１８】
【外２９】

【０１１９】
これらの中でも、（３）、（４）、（５）、（８）、（１１）、（１２）、（１３）、（１７）、（２１）、（２４）、（２５）、（２６）、（２７）、（２８）、（３０）、（３１）、（３４）、（３５）、（３９）、（４４）、（４８）、（４９）、（５０）、（５２）、（５５）、（５６）、（５８）、（５９）が好ましく、更には、（３）、（８）、（１２）、（２５）、（３１）、（３９）、（４４）、（４９）、（５６）がより好ましい。
【０１２０】
保護層の塗工液を分散する溶剤としては、結着樹脂を十分に溶解し、上記式（２）〜（７）で示される構造を有する電荷輸送物質も十分に溶解し、導電性粒子を用いる場合はその分散性が良く、フッ素原子含有化合物、フッ素原子含有樹脂粒子及びシロキサン化合物などの潤滑性粒子を用いる場合は相溶性や処理性が良好で、更に、保護層の塗工液と接触する電荷輸送層に悪影響を与えない溶剤が好ましい。
【０１２１】
従って、溶剤としては、メタノール、エタノール及び２−プロパノールなどのアルコール類、アセトン及びメチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル及び酢酸エチルなどのエステル類、テトラヒドロフラン及びジオキサンなどのエーテル類、トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素類、クロロベンゼン及びジクロロメタンなどのハロゲン系炭化水素類などが使用可能であり、更にこれらを混合して用いてもよい。これらの中でも、フェノール樹脂の形態に最も好適な溶剤は、メタノール、エタノール及び２−プロパノールなどのアルコール類である。
【０１２２】
従来の電荷輸送物質は、一般的にアルコール類の溶剤には不溶または難溶であり、一般のフェノール樹脂への均一な分散は困難であるが、本発明に用いる電荷輸送物質の多くはアルコール類を主成分とする溶剤に可溶であるのでフェノール樹脂塗工液への分散が可能となる。
【０１２３】
保護層の塗布方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法およびブレードコーティング法などの塗工方法を用いることができる。
【０１２４】
本発明においては、上記保護層中に、帯電時に発生するオゾンや窒素酸化物などの活性物質の付着による表面層の劣化などを防止する目的で、酸化防止剤の添加材を加えてもよい。
【０１２５】
次に、電子写真感光体が有する感光層などについて以下に説明する。
【０１２６】
本発明における感光層は積層構造を有する。図２（ａ）に示す電子写真感光体は、導電性支持体４の上に電荷発生層３、電荷輸送層２が順に設けられており、更に表面層として保護層１が設けられている。
【０１２７】
導電性支持体４としては、支持体自身が導電性を持つもの、例えばアルミニウム、アルミニウム合金及びステンレスなどを用いることができ、その他にアルミニウム、アルミニウム合金及び酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成したプラスチック、導電性粒子（例えばカーボンブラック、酸化スズ、酸化チタン及び銀粒子など）を適当なバインダーとともにプラスチックや紙に含浸した支持体、並びに導電性バインダーを有するプラスチックなどを用いることができる。
【０１２８】
導電性支持体４の形状は、円筒形のドラムタイプやベルト状などあるが、特に制限されるものではない。上述のように、電子写真装置の小型化に伴って、導電性支持体４の母線方向の長さが短くなる傾向がある。Ａ４サイズやレターサイズの紙などの転写紙を縦方向に通紙して使用する場合は、現像領域の幅が約２１５ｍｍくらいであり、Ａ４の転写紙を横に通紙する場合は、現像領域の幅が約２９０ｍｍである。それに対して、導電性支持体の長さはそれぞれの現像領域の幅＋１０〜＋８０ｍｍくらいとなる。しかしながら、導電性支持体の長さが現像領域の幅＋１０〜＋５０ｍｍの範囲では上記本発明の技術課題が発生し、更に現像領域の幅＋１０〜４０ｍｍではより顕著に発生する。
【０１２９】
本発明においては、導電性支持体４と感光層の間には、バリアー機能と接着機能を持つ結着層（接着層）５を設けることができる（図２（ｂ））。
【０１３０】
結着層５は感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体の欠陥の被覆、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などのために形成される。結着層５は、カゼイン、ポリビニルアルコール、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、変性ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン、酸化アルミニウムなどによって形成できる。結着層５の膜厚は、５μｍ以下であることが好ましく、特には０．１〜３μｍであることが好ましい。
【０１３１】
また、本発明においては、図２（ｃ）のように導電性支持体４と電荷発生層３の間に、結着層５、更には干渉縞防止などを目的とする下引き層６を設けてもよい。
【０１３２】
電荷発生層３は、電荷発生物質及び必要に応じて結着樹脂を含有する。
【０１３３】
電荷発生物質としては、モノアゾ、ジスアゾ及びトリスアゾなどのアゾ系顔料、金属フタロシアニン及び非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ系顔料、ペリレン酸無水物及びペリレン酸イミドなどのペリレン系顔料、アンスラキノン及びピレンキノンなどの多環キノン系顔料、スクワリリウム色素、ピリリウム塩及びチアピリリウム塩類などの塩類、トリフェニルメタン系色素、セレン、セレン−テルル及びアモルファスシリコンなどの無機物質、キナクリドン顔料、アズレニウム塩顔料、シアニン染料、キサンテン色素、キノンイミン色素、スチリル色素、硫化カドミウム、並びに酸化亜鉛などが挙げられる。
【０１３４】
結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂及び塩過ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独、混合あるいは共重合体ポリマーとして１種または２種以上用いることができる。
【０１３５】
電荷発生層３は、電荷発生物質を質量比で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、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分散することによって得られた溶液を、塗布し、乾燥することにより形成される。その膜厚は、５μｍ以下であることが好ましく、特には０．０１〜１μｍであることが好ましい。
【０１３６】
用いられる溶剤は、使用する電荷発生物質や結着樹脂の溶解性や分散安定性を考慮して選択されるが、有機溶剤としてはアルコール類、スルホキシド類、ケトン類、エーテル類、エステル類、脂肪族ハロゲン化炭化水素類または芳香族化合物などを用いることができる。
【０１３７】
また、電荷発生層３には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
【０１３８】
電荷輸送層２は、電荷輸送物質及び必要に応じて結着樹脂を含有する。
【０１３９】
電荷輸送物質としては各種トリアリールアミン系化合物、各種ヒドラゾン系化合物、各種スチリル系化合物、各種スチルベン系化合物、各種ピラゾリン系化合物、各種オキサゾール系化合物、各種チアゾール系化合物及び各種トリアリールメタン系化合物などが挙げられる。
【０１４０】
結着樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂及び不飽和樹脂などが挙げられる。これらの中では、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカーボネート樹脂及びジアリルフタレート樹脂が特に好ましい。
【０１４１】
電荷輸送層２は、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解することによって得られた溶液を、塗布し、乾燥することにより形成される。電荷輸送物質と結着樹脂との混合割合は質量比で２：１〜１：２程度である。
【０１４２】
溶剤としてはアセトン及びメチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル及び酢酸エチルなどのエステル類、トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素類、並びにクロロベンゼン、クロロホルム及び四塩化炭素などの塩素系炭化水素類などが挙げられる。
【０１４３】
この溶液を塗布する際には、例えば浸漬塗布法、スプレー塗布法及びスピンナー塗布法などの塗布法を用いることができるが、特に、浸漬塗布法ように、電荷輸送層用塗布液に対して導電性支持体４を垂直方向に上下させることにより塗布する塗布方法において、本発明の技術課題が発生し易いため、本発明の効果が有効に発揮される。
【０１４４】
乾燥温度は１０℃〜２００℃であることが好ましく、特には２０℃〜１５０℃であることが好ましい。また、乾燥時間は５分〜５時間であることが好ましく、特には１０分〜２時間であることが好ましい。
【０１４５】
更に、電荷輸送層２には、酸化防止剤、紫外線吸収剤及び可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
【０１４６】
本発明においては、この電荷輸送層２の上に更に保護層１を上記の方法によって形成するのである。
【０１４７】
以下に、本発明にかかる電子写真感光体を用いた電子写真装置の具体的な実施形態を示す。
【０１４８】
＜実施形態１＞
図３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備えた電子写真装置の概略構成を示す。
【０１４９】
図において、１１はドラム状の本発明の電子写真感光体であり、軸１２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。
【０１５０】
電子写真感光体１１は、回転過程において、（一次）帯電手段１３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などの露光手段（不図示）から出力される目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強度変調された露光光１４を受ける。こうして電子写真感光体１１の周面に対し、目的の画像情報に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【０１５１】
形成された静電潜像は、次いで現像手段１５によりトナー現像され、不図示の給紙部から電子写真感光体１１と転写手段１６との間に電子写真感光体１１の回転と同期して取り出されて給送された転写材１７に、電子写真感光体１１の表面に形成担持されているトナー画像が転写手段１６により順次転写されていく。
【０１５２】
トナー画像の転写を受けた転写材１７は、電子写真感光体表面から分離されて定着手段１８へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）として装置外へプリントアウトされる。
【０１５３】
像転写後の電子写真感光体１１の表面は、クリーニング手段１９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。また、クリーニング手段を有さずに（クリーナーレス）、転写残りトナーを直接、現像手段などで回収することもできる。更に、前露光手段（不図示）からの前露光光２０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、帯電手段１３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。
【０１５４】
本発明においては、上述の電子写真感光体１１、帯電手段１３、現像手段１５及びクリーニング手段１９などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めて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などの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。例えば、帯電手段１３、現像手段１５及びクリーニング手段１９の少なくとも１つを電子写真感光体１１と共に一体に支持してカートリッジ化して、装置本体のレールなどの案内手段２２を用いて装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ２１とすることができる。
【０１５５】
また、露光光１４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、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アレイの駆動または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。また、必要に応じて他の補助プロセスを加えてもよい。
【０１５６】
＜実施形態２＞
図４に帯電粒子供給手段を備え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具備した電子写真装置の概略構成を示す。
【０１５７】
ドラム形状の電子写真感光体３１は矢印方向に一定速度をもって回転駆動される。
【０１５８】
帯電手段が有する帯電ローラー３２は、帯電粒子３３（電子写真感光体を帯電するための導電性粒子）と、粒子担持体としての中抵抗層３２ｂ及び芯金３２ａにより構成される。帯電ローラー３２は、電子写真感光体３１に所定の侵入量をもって当接し、接触部ｎを形成する。
【０１５９】
本実施形態における帯電ローラー３２は、芯金３２ａ上にゴムあるいは発泡体の中抵抗層３２ｂを形成し、更にその表層に帯電粒子３３を担持して構成される。
【０１６０】
中抵抗層３２ｂは、樹脂（例えばウレタン）、導電性粒子（例えばカーボンブラック）、硫化剤及び発泡剤などにより処方され、芯金３２ａの上にローラー状に形成される。その後、表面を研磨される。
【０１６１】
本実施形態における帯電ローラーは、実施形態１における帯電ローラー（放電用の帯電ローラー）に対し、以下の点で特に異なる。
（１） 表層に高密度の帯電粒子を担持するための表面構造や粗さ特性
（２） 注入帯電に必要な抵抗特性（体積抵抗率、表面抵抗）
放電用の帯電ローラーの表面は平坦であって、表面の平均粗さＲａでサブμｍ以下であり、ローラー硬度も高い。放電を用いた帯電において、放電現象は帯電ローラーと電子写真感光体の接触部から少し離れた数十μｍの隙間で放電現象が起きる。帯電ローラー及び電子写真感光体表面に凹凸が存在する場合、部分的に電界強度が異なるため放電現象が不安定になり、帯電ムラを生じる。従って、放電用の帯電ローラーは平坦で高硬度な表面を必要とする。
【０１６２】
ではなぜ放電用の帯電ローラーでは注入帯電できないのかというと、前述のような表面構造では外観上ドラムと密着しているように見えるが、電荷注入に必要な分子レベルでのミクロな接触性という意味ではほとんど接触していないのである。
【０１６３】
一方、注入帯電用の帯電ローラー３２は、帯電粒子３３を高密度に担持する必要からある程度の粗さが要求される。平均粗さＲａにして、１μｍ〜５００μｍが好ましい。１μｍ未満では帯電粒子３３を担持するための表面積が不足すると共に、絶縁物（例えばトナー）などがローラー表層に付着した場合、その周辺が電子写真感光体３１に接触できにくくなり、帯電性能が低下しやすくなる。逆に、５００μｍを超えると帯電ローラー表面の凹凸が電子写真感光体の面内帯電均一性を低下しやすくなる。
【０１６４】
平均粗さＲａの測定は、キーエンス社製表面形状測定顕微鏡ＶＦ−７５００、ＶＦ７５１０を用い対物レンズ１２５０倍から２５００倍を用い非接触にてローラー表面の形状及びＲａの測定を行うことができる。
【０１６５】
放電用の帯電ローラーは、芯金に低抵抗の基層を形成した後、表面を高抵抗層で被覆している。放電によるローラー帯電は印加電圧が高く、ピンホール（膜の損傷による支持体の露出）があるとその周辺にまで電圧降下が及び、帯電不良を生じる。従って、１０^１１Ω□以上にすることが好ましい。
【０１６６】
一方、注入帯電方式においては、低電圧による帯電を可能とするため表層を高抵抗にする必要がなく、帯電ローラーを単層で構成することができる。むしろ、注入帯電においては、帯電ローラーの表面抵抗は１０^４〜１０^１０Ωであることが好ましい。１０^１０Ωを超えると帯電面内の均一性が低下し、帯電ローラーの摺擦によるムラが中間調画像にスジ状となって現れ、画像品位の低下が見られやすくなる。一方、１０^４Ω未満の場合は、注入帯電であっても電子写真感光体のピンホールによる周辺の電圧降下を生じやすくなる。
【０１６７】
更に、体積抵抗率については１０^４〜１０^７Ω・ｃｍの範囲であることが好ましい。１０^４Ω・ｃｍ未満の場合は、ピンホールリークによる電源の電圧降下を生じやすくなる。一方、１０^７Ω・ｃｍを超える場合は、帯電に必要な電流が確保できにくくなり、帯電電圧が低下しやすくなる。
【０１６８】
帯電ローラーの抵抗測定は以下の手順で行った。
【０１６９】
ローラー抵抗は、帯電ローラー３２の芯金３２ａに総圧１ｋｇの荷重がかかるよう外径３０ｍｍの絶縁体ドラムに電極を施し測定した。電極は、主電極の周りにガード電極を配して測定を行った。主電極とガード電極間の距離はおよそ弾性層３２ｂの厚さ程度に調整し、主電極がガード電極に対し十分な幅を確保した。測定は、主電極に電源から＋１００Ｖを印加して、電流計Ａｖ及びＡｓに流れる電流を測定し、それぞれ体積抵抗率、表面抵抗を測定した。
【０１７０】
注入帯電方式においては、帯電部材は柔軟な電極として機能することが重要である。磁気ブラシにおいては、磁性粒子層自体がもつ柔軟性により実現している。本実施形態においては、中抵抗層３２ｂの弾性特性を調整して達成している。アスカーＣ硬度は、１５度〜５０度が好ましい範囲であり、２５〜４０度がより好ましい範囲である。硬度が高過ぎると必要な侵入量が得られず、電子写真感光体との間に接触部ｎを確保できないため、帯電性能が低下する。また、物質の分子レベルの接触性が得られないため、異物の混入などによりその周辺への接触が妨げられる。一方、硬度が低過ぎると形伏が安定しないため、被帯電体との接触圧にムラを生じて帯電ムラを生じる。あるいは、長期放置によるローラーの永久変形ひずみによる帯電不良を生じる。
【０１７１】
帯電ローラー３２の材質としては、ＥＰＤＭ、ウレタン、ＮＢＲ、シリコーンゴムや、ＩＲなどに抵抗調整のためのカーボンブラックや金属酸化物などの導電性物質を分散したゴム材が挙げられる。導電性物質を分散せずにイオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。その後、必要に応じて表面の粗さ調整、研磨などによる成型を行う。また、機能分離した複数層による構成も可能である。
【０１７２】
ローラーの形態としては多孔体構造がより好ましい。前述の表面粗さをローラーの成型と同時に得られるという点で製造的にも有利である。発泡体のセル径としては、１〜５００μｍが適切である。発泡成形した後に、その表面を研摩することにより多孔体表面を露出させ、前述の粗さを持った表面構造を作製可能である。
【０１７３】
帯電ローラー３２は、電子写真感光体３１に対して侵入量を配設し、接触部ｎを形成させて、この接触部ｎにおいて電子写真感光体３１の回転方向と逆方向（カウンター）で回転駆動され、電子写真感光体３１面に対して速度差を持って接触することができる。また、プリンターの画像記録時には帯電ローラー３２に帯電バイアス印加電源Ｓ１から所定の帯電バイアスが印加されるこれにより電子写真感光体１の周面が注入帯電方式で所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
【０１７４】
帯電粒子３３は、トナーに添加して蓄積され、トナーの現像と共に電子写真感光体３１を介して帯電ローラー３２に供給される。
【０１７５】
供給手段として、規制ブレード３４を帯電ローラー３２に当接させ、帯電ローラー３２と規制ブレード３４の間に帯電粒子３３を保持する構成を採る。そして、電子写真感光体３１の回転に伴い一定量の帯電粒子３３が帯電ローラー３２に塗布され、次いで、帯電ローラー３２と電子写真感光体３１との間の当接部ｎに至る。
【０１７６】
更に帯電粒子３３の粒径は、高い帯電効率と帯電均一性を得るために１０μｍ以下が好ましい。本発明においては、帯電粒子が凝集体を構成している場合の粒径は、その凝集体としての平均粒径として定義した。粒径の測定には、電子顕微鏡による観察から１００個以上抽出し、水平方向最大弦長を持って体積粒径分布を算出し、その５０％平均粒径を持って決定した。
【０１７７】
帯電粒子３３は、一次粒子の状態で存在するばかりでなく、二次粒子の凝集した状態で存在することもなんら問題はない。どのような凝集状態であれ、凝集体として帯電粒子としての機能が実現できればその形態は重要ではない。
【０１７８】
帯電粒子３３は、特に電子写真感光体の帯電に用いる場合に潜像露光の妨げにならないよう白色または透明に近いことが好ましい。更に、帯電粒子が電子写真感光体３１上から転写材Ｐに一部転写されてしまうことを考えると、カラー記録では無色あるいは白色のものが好ましい、また、画像露光時に帯電粒子３３による光散乱を防止するためにもその粒径は構成画素サイズ以下、更にはトナー粒径以下であることが好ましい。粒径の下限値としては、粒子として安定に得られるものとして１０ｎｍが限界と考えられる。
【０１７９】
３６は現像装置である。電子写真感光体３１表面の静電潜像は、この現像装置３６により現像部位ａにてトナー画像として現像される。現像装置３６内にはトナーに帯電粒子を添加した混合剤が備えられている。
【０１８０】
また、本実施形態の電子写真装置（プリンター）は、トナーリサイクルプロセスであり、画像転写後の電子写真感光体３１表面上に残留した転写残トナーは専用のクリーニング手段（クリーナー）で除去されるのではなく、電子写真感光体３１の回転に伴いカウンター回転する帯電ローラー３２に一時的に回収され、帯電ローラー３２外周を周回するにつれて、反転したトナー電荷が正規化されて順次電子写真感光体３１に吐き出されて現像部位ａに至り、マグネットローラー３６ａと現像スリーブ３６ｂを有する現像手段３６において現像同時クリーニングにて回収・再利用される。Ｓ２は現像手段３６に現像バイアスを印加する電源である。
【０１８１】
３５はレーザーダイオード・ポリゴンミラーなどを含むレーザービームスキャナー（露光手段）である。このレーザービームスキャナー３５は、目的の画像情報の時系列デジタル画像信号に対応して強度変調されたレーザー光を出力し、該レーザー光で上記電子写真感光体３１の一様帯電面を走査露光Ｌする。この走査露光光Ｌにより電子写真感光体３１の表面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【０１８２】
３８は熱定着方式などの定着手段である。電子写真感光体３１と転写ローラー３７との間の転写当接部ｂに給紙されて電子写真感光体３１側のトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体３１の表面から分離されてこの定着手段３８に導入され、トナー画像の定着を受けて画像形成物（プリント・コピー）として装置外へ排出される。Ｓ３は転写ローラー３７に転写バイアスを印加する電源である。
【０１８３】
３９はプロセスカートリッジである。この実施形態においては、電子写真感光体、帯電手段および現像手段が一体に支持されている。プロセスカートリッジ３９は、電子写真装置に設けられたレール４０などの案内手段により、電子写真装置本体に着脱自在となっている。
【０１８４】
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、ＦＡＸ、液晶プリンター及びレーザー製版などの電子写真応用分野にも幅広く適用し得るものである。
【０１８５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。なお、実施例中の「部」、「％」は、それぞれ質量部、質量％を示す。
【０１８６】
（実施例１）
導電性支持体としてのφ３０ｍｍ×２６１ｍｍのアルミニウムシリンダー上にポリアミド樹脂（商品名：アミランＣＭ８０００、東レ（株）製）の５質量％メタノール溶液を浸漬塗布法で塗布し、乾燥することによって、膜厚が０．５μｍの結着層を形成した。
【０１８７】
次に、ＣｕＫαの特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）の７．４°及び２８．２°に強いピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶２部とポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学工業（株）製）１部をシクロヘキサノン１２０部に添加し、φ１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミルで３時間分散し、更に酢酸エチル１２０部を加えて希釈して電荷発生層用塗工液を調製した。この電荷発生層用塗工液を上記結着層上に浸漬塗布し、１００℃で１０分間乾燥することによって、膜厚が０．１５μｍの電荷発生層を形成した。
【０１８８】
図５に上記ヒドロキシガリウムフタロシアニン結晶の粉末Ｘ線回折図を示す。粉末Ｘ線回折の測定にはＣｕＫα線を用い、次の条件で行った。
【０１８９】
使用測定機：マック・サイエンス社製、全自動Ｘ線回折装置ＭＸＰ１８
Ｘ線管球：Ｃｕ
管電圧：５０ｋＶ
管電流：３００ｍＡ
スキャン方法：２θ／θスキャン
スキャン速度：２ｄｅｇ．／ｍｉｎ
サンプリング間隔：０．０２０ｄｅｇ．
スタート角度（２θ）：５ｄｅｇ．
ストップ角度（２θ）：４０ｄｅｇ．
ダイバージェンススリット：０．５ｄｅｇ．
スキャッタリングスリット：０．５ｄｅｇ．
レシービングスリット：０．３ｄｅｇ．
湾曲モノクロメーター使用
次いで、電荷輸送物質として下記式で示される化合物１０部及び結着樹脂としてビスフェノールＺ型ポリカーボネート（商品名：ユーピロンＺ−２００、三菱ガス化学（株）製）１０部を、モノクロロベンゼン６０部及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６０部に溶解して電荷輸送層用塗工液を調製した。
【０１９０】
【外３０】

【０１９１】
この溶液の粘度は、１７０ｍＰａ・ｓであった。この電荷輸送層用塗工液を上記電荷発生層上に浸漬塗布し、１０５℃で１時間乾燥することによって、電荷輸送層を形成した。浸漬塗布は、シリンダーを下端から浸漬し始め、上端から２ｍｍの位置まで浸漬し、その位置から１８０ｍｍ／ｍｉｎの速さで引き上げることによって行った。
【０１９２】
保護層の膜厚制御の基準にするため、得られた電荷輸送層のシリンダー上端から１２ｍｍ（電荷輸送層塗布上端から１０ｍｍ）及び中央部である１３０．５ｍｍの位置の膜厚を瞬間マルチ測光システムＭＣＰＤ−２０００（大塚電子（株）製）を用いて測定した。それぞれの位置で周方向に４点測定し、それらの平均値を求めたところ、１７．２μｍ及び２０．２μｍであった。
【０１９３】
次に、下記式で示される化合物で表面処理した（処理量７％）アンチモンドープ酸化スズ超微粒子２０部、
【外３１】

【０１９４】
メチルハイドロジェンシリコーンオイル（商品名：ＫＦ９９、信越化学（株）製）で表面処理した（処理量２０％）アンチモンドープ酸化スズ微粒子３０部及びエタノール１７０部を、サンドミル装置にて６６時間かけて分散を行い、更に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子（平均粒径０．１８μｍ）２０部を加えて２時間分散を行った。その後、レゾール型熱硬化型フェノール樹脂（商品名：ＰＬ−４８０４、アミン系化合物を含む、群栄化学工業（株）製）を樹脂成分として３０部溶解し、調合液１とした。前述の電荷輸送層の膜厚の差を考慮して、調合液１を固形分２３．４％となるようにエタノールで希釈し、調合液２とした。
【０１９５】
この調合液２を上記電荷輸送層上に浸漬塗布し、１４５℃で１時間乾燥することによって、保護層を形成した。浸漬塗布は、シリンダーを下端から浸漬し始め、上端から３ｍｍの位置まで浸漬し、その位置から引き上げることによって行った。引き上げる際の速度は、引き上げ開始から５秒間は２３０ｍｍ／ｍｉｎ、その後の１０秒間は２２０ｍｍ／ｍｉｎ、その後の１０秒間は２１０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後塗布終了までは２００ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った。時間経過に対する支持体の上昇速度を示すグラフを図６に示す。
【０１９６】
得られた電子写真感光体をシリンダー上端から１２ｍｍ（電荷輸送層塗布上端から１０ｍｍ）、２２ｍｍ、４２ｍｍ、６２ｍｍ、１０２ｍｍ及び中央部である１３０．５ｍｍの位置の膜厚（中央部のみ４点）の位置をマークして、それを含む形で約５ｍｍ角を切り取り、ＦＩＢ（日立製作所（株））を用いて表面保護層、感光層、結着層までエッチングし、サンプルを４５°に傾けて観察し、角度補正を行って、保護層及び電荷輸送層の膜厚を測定した。中央部のみは４点について測定を行い、それらの平均値を膜厚とした。
【０１９７】
その結果、電荷輸送層の膜厚は、端部に近い方から、１７．２μｍ、１８．３μｍ、１８．９μｍ、１９．４μｍ、１９．８μｍ及び２０．２μｍ（中央部）であった。同様に、保護層の膜厚は、１．８４μｍ、１．９６μｍ、２．０３μｍ、２．１０μｍ、２．１４μｍ及び２．２０μｍ（中央部）であった。本実施例においては代表点５点においてのみ膜厚の測定を行ったが、製造方法を考慮すれば、ａ_０、ａ、ｂ_０及びｂが式（１）及び（２）を満足するか否かを判断するにはこれら５点での測定だけでも十分である。
【０１９８】
一方、上述のようにして得た電子写真感光体を上記実施形態１と同様の電子写真システムである電子写真装置（商品名：レーザージェット４０００、ヒューレットパッカード（株）製）の改造機に搭載し、画像を評価した。主な改造点は、シリンダー上端から１２ｍｍの位置から画像を形成するようにしたところである。レーザーの光量は、導電性支持体の母線方向における中央部で明部電位Ｖｌ（Ｖ）が−１５０（Ｖ）になるように設定し、初期と５０００枚耐久後の１２００ｄｐｉのハーフトーン画像を目視にて評価した。耐久時には印字率６％の文字画像を用い、評価時には１２００ｄｐｉの１ドットの黒が１ドットの白で囲まれている状態が連続している、所謂１ドット１スペースのハーフトーン画像を用いた。結果を表１に示す。
【０１９９】
（実施例２）
電子写真装置を実施形態２に示すように改造して用いた実施例１と同様にして電子写真感光体を評価した。
【０２００】
帯電ローラーは、芯金上にゴムの中抵抗層を形成することにより作製した。中抵抗層は、ウレタン樹脂、導電性粒子（カーボンブラック）、硫化剤及び発泡剤などを用いて、芯金の上にローラー状に成形した後、表面を研磨することによって形成し、直径を１２ｍｍ、長手方向の長さを２３０ｍｍとした。このローラーの抵抗を測定したところ１００ｋΩであった。抵抗はローラーの芯金に総圧１ｋｇの荷重がかかるように電子写真感光体に圧着した状態で、芯金と導電性支持体に１００Ｖの直流電圧を印加することによって測定した。
【０２０１】
本例では、帯電ローラーと電子写真感光体との接触部の幅は３ｍｍであった。この接触部において帯電ローラー表面と感光体表面と互いに逆方向に移動するように、帯電ローラーをおよそ１．３３Ｈｚで矢印の時計方向に回転駆動させた。即ち、帯電ローラーの表面は電子写真感光体の表面に対して速度差をもたせるようにした。
【０２０２】
帯電粒子としては、比抵抗が１０^６Ω・ｃｍで、二次凝集体を含めた平均粒径が３μｍである導電性酸化亜鉛粒子を用いた。また、帯電粒子の供給手段は、規制ブレードを電子写真感光体に当接させ、電子写真感光体と規制ブレードの間に帯電粒子を保持する構成とした。これにより、電子写真感光体の回転に伴って一定量の帯電粒子が帯電ローラーに塗布される。
【０２０３】
帯電ローラーへの印加電圧は、ＤＣのみで−６００Ｖとした。このときの電子写真感光体の暗部電位Ｖｄは、−５８０（Ｖ）であった。
【０２０４】
また、クリーニングブレードは取り外し、クリーナーレスプロセスとし、転写後の残留トナーなどは現像器で回収するようにした。
【０２０５】
結果を表１に示す。
【０２０６】
（実施例３及び４）
保護層の結着樹脂をフェノール樹脂からメチルフェニルポリシロキサン（ＫＦ−５０７００ＣＳ：信越化学工業（株）製）に変え、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を小粒径シリコーン樹脂粒子（平均粒径０．２μｍ）に変え、浸漬塗布時のシリンダーの上昇速度を図１０に示すように、初期は２４０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後、徐々に速度を下げて２５秒後に２００ｍｍ／ｍｉｎとなるように変化させ、その後は塗布終了まで２００ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った以外は実施例１及び２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１に示す。
【０２０７】
なお、保護層の膜厚は、実施例１及び２と同様の位置において２．０８μｍ、２．１２μｍ、２．１５μｍ、２．１７μｍ、２．１８μｍ及び２．２０μｍ（中央部）であった。
【０２０８】
（実施例５及び６）
保護層用調合液２の固形分を２２．２％に変え、保護層を浸漬塗布する際のシリンダーの上昇速度を、初期は２９０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後徐々に速度を下げて２５秒後に２５０ｍｍ／ｍｉｎとなるように変化させ、その後は塗布終了まで２５０ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った以外は実施例３及び４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１に示す。
【０２０９】
なお、保護層の膜厚は、実施例３及び４と同様の位置において１．４９μｍ、１．６９μｍ、１．８０μｍ、１．９０μｍ、１．９７μｍ及び２．０５μｍ（中央部）であった。
【０２１０】
（実施例７及び８）
保護層を浸漬塗布する際のシリンダーの上昇速度を、初期は２４０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後の１５秒間は２４０ｍｍ／ｍｉｎを保ち、その後は塗布終了まで２００ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った以外は実施例３及び４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１に示す。
【０２１１】
なお、保護層の膜厚は、実施例３及び４と同様の位置において２．１１μｍ、２．１４μｍ、２．１６μｍ、２．１７μｍ、２．１８μｍ及び２．２０μｍ（中央部）であった。
【０２１２】
（実施例９及び１０）
保護層を浸漬塗布する際のシリンダーの上昇速度を、初期は２７０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後徐々に速度を下げて２５秒後に２５０ｍｍ／ｍｉｎとなるように変化させ、その後は塗布終了まで２５０ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った以外は実施例７及び８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１に示す。結果を表１に示す。
【０２１３】
なお、保護層の膜厚は、実施例７及び８と同様の位置において１．２７μｍ、１．５３μｍ、１．６８μｍ、１．８２μｍ、１．９４μｍ及び２．０５μｍ（中央部）であった。
【０２１４】
（比較例１及び２）
保護層を浸漬塗布する際のシリンダーの上昇速度を、２５０ｍｍ／ｍｉｎで一定とした以外は、実施例５及び６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１に示す。
【０２１５】
なお、保護層の膜厚は、実施例５及び６と同様の位置において１．１５μｍ、１．４３μｍ、１．５８μｍ、１．７５μｍ、１．９２μｍ及び２．０５μｍ（中央部）であった。
【０２１６】
（比較例３及び４）
電荷輸送層及び保護層を下記のようにして形成した以外は実施例３及び４と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。
【０２１７】
まず、導電性支持体としてのアルミニウムシリンダーの長さを２６１ｍｍから３５９ｍｍと長くした。
【０２１８】
また、電荷輸送層の浸漬塗布を、シリンダーを下端から浸漬し始め、上端から１００ｍｍの位置まで浸漬し、その位置から実施例３と同様にして引き上げた。更に、保護層の浸漬塗布を、シリンダーを下端から浸漬し始め、シリンダー上端から２ｍｍの位置まで浸漬し、その位置から２００ｍｍ／ｍｉｎの一定の速度で引き上げることによって行った。
【０２１９】
得られた電子写真感光体の電荷輸送層が塗布されていない部分をシリンダー上端から９８ｍｍの位置でカットして、２６１ｍｍの長さにした。
【０２２０】
電荷輸送層の膜厚は、実施例３と同様の位置において１７．１μｍ、１８．１μｍ、１８．８μｍ、１９．３μｍ、１９．８μｍ及び２０．２μｍ（中央部）であった。同様に、保護層の膜厚は、２．１９μｍ、２．１９μｍ、２．１９μｍ、２．２０μｍ、２．２０μｍ及び２．２０μｍ（中央部）であった。
【０２２１】
結果を表１に示す。
【０２２２】
（実施例１１）
電荷輸送層に用いる結着樹脂をビスフェノールＺ型ポリカーボネート（商品名：Ｚ−４００、三菱ガス化学（株）製）１２部に変え、保護層を下記のようにして形成した以外は実施例１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。
【０２２３】
電荷輸送物質として前記化合物例Ｎｏ．８で示される化合物３０部及び樹脂成分としてレゾール型フェノール樹脂（商品名：ＰＬ−４８５２、アミン系化合物を含む、群栄化学工業（株）製）３０部をエタノール２２０部に溶解し、保護層用調合液３とした。更に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子（平均粒径０．１８μｍ）２０部をエタノール２０部中にマイクロフルイタイザーで分散した溶液を調合液３に添加し、調合液４とした。
【０２２４】
この調合液４を用い、浸漬塗布時のシリンダーの上昇速度を、初期から１０秒間は２３０ｍｍ／ｍｉｎで一定に保ち、その後の１０秒間は２１０ｍｍ／ｍｉｎで保ち、その後は塗布終了まで２００ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った。
【０２２５】
電荷輸送層の膜厚は、実施例１と同様の位置において１５．３μｍ、１６．５μｍ、１７．１μｍ、１７．５μｍ、１７．７μｍ及び１８．２μｍ（中央部）であった。同様に、保護層の膜厚は、２．９４μｍ、３．０１μｍ、３．０５μｍ、３．０７μｍ、３．０９μｍ及び３．１２μｍ（中央部）であった。
【０２２６】
結果を表１に示す。
【０２２７】
（実施例１２）
レゾール型フェノール樹脂ＰＬ−４８５２をレゾール型フェノール樹脂ＰＬ−５２９４（アルカリ金属含有、群栄化学工業（株）製）に変えた以外は実施例１１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１に示す。
【０２２８】
保護層の膜厚は、実施例１１と同様の位置において２．２７μｍ、２．５７μｍ、２．７６μｍ、２．８９μｍ、３．００μｍ及び３．１２μｍ（中央部）であった。
【０２２９】
（実施例１３）
保護層の結着樹脂をエポキシ樹脂に変え、更に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子をアルミナ微粒子（粒径０．２μｍ）に変えた以外は実施例１１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１に示す。
【０２３０】
保護層の膜厚は、実施例１１と同様の位置において３．７４μｍ、３．８０μｍ、３．８２μｍ、３．８５μｍ、３．８７μｍ及び３．９２μｍ（中央部）であった。
【０２３１】
（実施例１４）
保護層を下記のようにして形成した以外は実施例１１と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。
【０２３２】
保護層の結着樹脂をポリウレタン樹脂（関西ペイント（株）製：レタン６０００）に変え、溶剤をＴＨＦに変え、硬化剤としてコロネートＨＬ（日本ポリウレタン（株）製）を３．５部を添加し、更に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子をシリコーン微粒子（平均粒径０．２５μｍ）に変えて、ＴＨＦを５０部添加して保護層用調合液を作成した。
【０２３３】
この調合液を用い、浸漬塗布時のシリンダーの上昇速度を、初期は２５０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後徐々に速度を下げて６０秒後に２００ｍｍ／ｍｉｎになるように変化させ、その後は塗布終了まで２００ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った。
【０２３４】
保護層の膜厚は、実施例１１と同様の位置において３．２７μｍ、４．１０μｍ、４．５７μｍ、４．８９μｍ、５．０６μｍ及び５．５０μｍ（中央部）であった。
【０２３５】
結果を表１に示す。
【０２３６】
（比較例５）
保護層を浸漬塗布する際のシリンダーの上昇速度を、初期は１７０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後徐々に速度を上げて４０秒後に１９０ｍｍ／ｍｉｎとなるように変化させ、その後は塗布終了まで２００ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った以外は実施例１４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１に示す。
【０２３７】
保護層の膜厚は、実施例１１と同様の位置において３．０１μｍ、３．８５μｍ、４．２３μｍ、４．５６μｍ、４．９５μｍ及び５．５０μｍ（中央部）であった。
【０２３８】
（比較例６）
下記のようにして電荷輸送層及び保護層を形成した以外は実施例１３と同様にして電子写真感光体を作成し、評価した。
【０２３９】
まず、導電性支持体としてのアルミニウムシリンダーの長さを２６１ｍｍから３５９ｍｍと長くした。
【０２４０】
また、電荷輸送層の浸漬塗布を、シリンダーを下端から浸漬し始め、上端から１００ｍｍの位置まで浸漬し、その位置から実施例１３と同様にして引き上げた。更に、保護層の浸漬塗布を、シリンダーを下端から浸漬し始め、シリンダー上端から２ｍｍの位置まで浸漬し、その位置から２００ｍｍ／ｍｉｎの一定の速度で引き上げることによって行った。
【０２４１】
得られた電子写真感光体の電荷輸送層が塗布されていない部分をシリンダー上端から９８ｍｍの位置でカットして、２６１ｍｍの長さにした。
【０２４２】
電荷輸送層の膜厚は、実施例１３と同様の位置において１５．１μｍ、１６．２μｍ、１６．９μｍ、１７．２μｍ、１７．４μｍ及び１８．２μｍ（中央部）であった。同様に、保護層の膜厚は、３．８９μｍ、３．８９μｍ、３．９０μｍ、３．９１μｍ、３．９１μｍ及び３．９２μｍ（中央部）であった。
【０２４３】
結果を表１に示す。
【０２４４】
（比較例７）
保護層を形成しなかった以外は、実施例１１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１に示す。
【０２４５】
（実施例１５）
保護層に用いる電荷輸送物質を化合物例Ｎｏ．８から化合物例Ｎｏ．１８に変えた以外は実施例１１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１に示す。
【０２４６】
なお、保護層の膜厚は、実施例１１と同様の位置において２．８５μｍ、２．９１μｍ、２．９５μｍ、２．９８μｍ、３．００μｍ及び３．１２μｍ（中央部）であった。
【０２４７】
（実施例１６）
保護層に用いる電荷輸送物質を化合物例Ｎｏ．８から化合物例Ｎｏ．２７に変え、保護層を浸漬塗布する際のシリンダーの上昇速度を、初期は２５０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後の５秒間は２５０ｍｍ／ｍｉｎで一定とし、その後徐々に速度を下げて６０秒後に２００ｍｍ／ｍｉｎとなるように変化させ、その後は塗布終了まで２００ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った以外は実施例１１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１に示す。
【０２４８】
なお、保護層の膜厚は、実施例１１と同様の位置において３．５２μｍ、３．６９μｍ、３．７５μｍ、３．８０μｍ、３．８５μｍ及び３．９２μｍ（中央部）であった。
【０２４９】
（実施例１７）
保護層に用いる電荷輸送物質を化合物例Ｎｏ．８から化合物例Ｎｏ．３６に変え、保護層を浸漬塗布する際のシリンダーの上昇速度を、初期は２３０ｍｍ／ｍｉｎとし、その後の２０秒間は２３０ｍｍ／ｍｉｎで一定に保ち、その後は塗布終了まで２１０ｍｍ／ｍｉｎで一定に保った以外は実施例１１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１に示す。
【０２５０】
なお、保護層の膜厚は、実施例１１と同様の位置において３．２３μｍ、３．３８μｍ、３．４０μｍ、３．４２μｍ、３．４５μｍ及び３．５３μｍ（中央部）であった。
【０２５１】
（実施例１８）
保護層に用いる電荷輸送物質を化合物例Ｎｏ．３６から化合物例Ｎｏ．４７に変えた以外は実施例１７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１に示す。
【０２５２】
なお、保護層の膜厚は、実施例１７と同様の位置において３．１５μｍ、３．２５μｍ、３．３５μｍ、３．４５μｍ、３．５５μｍ及び３．６２μｍ（中央部）であった。
【０２５３】
（実施例１９）
保護層に用いる電荷輸送物質を化合物例Ｎｏ．３６から化合物例Ｎｏ．５７に変えた以外は実施例１７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１に示す。
【０２５４】
なお、保護層の膜厚は、実施例１７と同様の位置において３．０２μｍ、３．１５μｍ、３．２４μｍ、３．３０μｍ、３．３５μｍ及び３．４２μｍ（中央部）であった。
【０２５５】
【表１】

【０２５６】
【表２】

【０２５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、将来の高画質化にも対応できるわずかな画像濃度の差もなく、高安定で良好な画像を得ることができる電子写真感光体、該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を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の電子写真感光体を母線方向に切断したときの断面の模式図である。
【図２】本発明にかかる電子写真感光体の層構成の一例を示す断面図である。
【図３】本発明にかかる電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを具備した電子写真装置である実施形態１の概略構成を示す図である。
【図４】本発明にかかる電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを具備した電子写真装置である実施形態２の概略構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施例に用いたヒドロキシガリウムフタロシアニンのＣｕＫαの特性Ｘ線回折図である。
【図６】実施例１において保護層を塗布する際の、時間経過に対する支持体の上昇速度を示すグラフである。
【図７】保護層を塗布する際の、時間経過に対する円筒形支持体の上昇速度の変化を示すグラフである。

Claims (13)

1. 導電性支持体、電荷発生層、電荷輸送層及び保護層をこの順に有する電子写真感光体において、
   該導電性支持体の母線方向の中央部における電荷輸送層の膜厚ａ_０（μｍ）、該導電性支持体の母線方向の中央部における保護層の膜厚ｂ_０（μｍ）、該中央部以外の電荷輸送層の膜厚ａ（μｍ）及び該中央部以外の保護層の膜厚ｂ（μｍ）が、０．８（μｍ）≦（ａ_０−ａ）≦３．０（μｍ）を満足する領域において、下記式（１）を満足することを特徴とする電子写真感光体。
   ｂ_０×（ａ／ａ_０）^３≦ｂ（μｍ）≦ｂ_０×（ａ／ａ_０）^１／４・・・（１）
2. ａ_０（μｍ）、ｂ_０（μｍ）、ａ（μｍ）及びｂ（μｍ）が、０．８（μｍ）≦（ａ_０−ａ）≦３．０（μｍ）を満足する領域において、下記式（２）を満足する請求項１に記載の電子写真感光体。
   ｂ_０×（ａ／ａ_０）^２≦ｂ（μｍ）≦ｂ_０×（ａ／ａ_０）^１／３・・・（２）
3. 前記ａ _０ 、ａ、ｂ _０ 及びｂが、０．５（μｍ）≦（ａ _０ −ａ）＜０．８（μｍ）を満足する領域においても、前記式（１）を満足する請求項１または２に記載の電子写真感光体。
4. ｂ_０（μｍ）が０．５〜５．５μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体。
5. ａ_０（μｍ）が５〜４０μｍである請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
6. 保護層が結着樹脂と、導電性粒子及び電荷輸送物質の少なくとも一方とを含有する請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体。
7. 結着樹脂が硬化性樹脂である請求項６に記載の電子写真感光体。
8. 硬化性樹脂がフェノール樹脂である請求項７に記載の電子写真感光体。
9. 電荷輸送物質が分子内にヒドロキシル基を少なくとも１つ有する化合物である請求項６〜８のいずれかに記載の電子写真感光体。
10. ヒドロキシル基がヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシル基またはヒドロキシフェニル基である請求項９に記載の電子写真感光体。
11. 分子内にヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルコキシル基またはヒドロキシフェニル基を少なくとも１つ有する化合物が下記式（２）〜（７）で示される請求項１０に記載の電子写真感光体。
    【外１】
    

    

    （式（２）中、Ｒ^２１、Ｒ^２２及びＲ^２３は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。α、β及びγのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよい。ａ、ｂ、ｄ、ｍ及びｎは、それぞれ独立に、０または１を示す。）
    【外２】
    

    

    （式（３）中、Ｒ^３１、Ｒ^３２及びＲ^３３は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。δ及びεのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよい。ｅ、ｆ及びｇは、それぞれ独立に、０または１を示す。ｐ、ｑ及びｒは、それぞれ独立に、０または１であるが、総てが同時に０になることはない。Ｚ^３１及びＺ^３２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示し、または、共同で環をなしてもよい。）
    【外３】
    

    

    （式（４）中、Ｒ^４１、Ｒ^４２、Ｒ^４３及びＲ^４４は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。ζ、η、θ及びιのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよい。ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｓ、ｔ及びｕは、それぞれ独立に、０または１を示す。Ｚ^４１及びＺ^４２は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示し、または、共同で環をなしてもよい。）
    【外４】
    

    

    （式（５）中、Ｒ^５１は、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。Ｒ^５２は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアラルキル基、または、置換または無置換のフェニル基を示す。Ａｒ^５１及びＡｒ^５２は、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示す。Ａｒ^５３は、置換または無置換の２価の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の２価の芳香族複素環基を示す。ｖ及びｗは、それぞれ独立に、０または１を示す。ただし、ｖ＝０のときは、ｗ＝０である。κ及びλのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよい。）
    【外５】
    

    

    （式（６）中、Ｒ^６１は、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。Ａｒ^６１及びＡｒ^６２は、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示す。ｘは、０または１を示す。μ及びνのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよいし、また、μとνのベンゼン環は、置換基を介して共同で環をなしてもよい。）
    【外６】
    

    

    （式（７）中、Ｒ^７１及びＲ^７２は、それぞれ独立に、炭素数１〜８の枝分かれしてもよい２価の炭化水素基を示す。Ａｒ^７１は、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアラルキル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を示す。ｙ及びｚは、それぞれ独立に、０または１を示す。ξ、π、ρ及びσのベンゼン環は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルコキシル基、置換または無置換の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の芳香族複素環基を置換基として有してもよいし、ξとπのベンゼン環、及び、ρとσのベンゼン環は、それぞれ独立に、置換基を介して共同で環をなしてもよい。）
12. 請求項１〜１１のいずれか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。
13. 請求項１〜１１のいずれか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具備することを特徴とする電子写真装置。

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