JP3958154B2 - 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 - 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、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関し、詳しくは、支持体上に中間層、感光層をこの順に有し、該感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を含有し、かつ、半導体レーザーによって表面に静電潜像が形成される電子写真感光体、および、該電子写真感光体を有し、半導体レーザーによって該電子写真感光体表面に静電潜像を形成する露光手段を有する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、および、該電子写真感光体と半導体レーザーによって該電子写真感光体表面に静電潜像を形成する露光手段を有する電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機光導電性物質を用いた有機電子写真感光体が有する支持体上の感光層には、アゾ顔料やフタロシアニン顔料などの電荷発生物質を含有する電荷発生層と、ヒドラゾン化合物やトリアリールアミン化合物やスチルベン化合物などの正孔輸送物質を含有する電荷輸送層と有する積層型感光層と、これら電荷発生物質と正孔輸送物質とを同一の層に含有する単層型感光層とがある。
【０００３】
しかし、支持体上にこれらの感光層を設けるだけでは、感光層の剥がれが生じたり、支持体表面の欠陥（傷などの形状的欠陥、不純物などの材質的欠陥）が画像にそのまま反映して、黒点状画像欠陥や白抜けといった問題が発生したりする場合が多い。
【０００４】
これらの問題点を解決するため、多くの電子写真感光体では、中間層と呼ばれる層が感光層と支持体との間に設けられている。
【０００５】
中間層の多くは、絶縁性有機高分子が薄膜状に設けられていたり、アルマイトのような絶縁性酸化物膜が設けられていたりしているが、それらは絶縁性であるため、感度の低下を引き起こしたり、中間層／感光層界面に蓄積される空間電荷によって残留電位の上昇などの電子写真感光体疲労を引き起こしたりする原因になる。
【０００６】
これらを防ぐための方法としては、中間層中に無機の導電性粒子を分散させる方法、イオン伝導性高分子を用いる方法などが知られている。
【０００７】
無機の導電性粒子としては、酸化チタンや酸化スズが用いられるが、分散液の調製や、液安定性に問題があり、また、分散不良の際の画像欠陥も問題になる。
【０００８】
可溶性ポリアミドなどのイオン伝導性高分子を含有する中間層の場合、環境による特性の不安定さが問題になる。
【０００９】
近年、レーザープリンターやデジタル複写機のように、単一波長の光源を使用して露光を行う方式が電子写真の大半を占めるようになったが、これらの方式を採用した場合に生じる問題点として、電子写真感光体の膜厚ムラなどの要因によって発生する干渉縞がある。
【００１０】
すなわち、支持体の表面粗さが、ある一定未満の粗さである場合、例えば、半導体レーザーによる単一波長よりなるコヒーレント光を露光光として用いた電子写真装置に使用した場合などにおいては、干渉縞と呼ばれる画像欠陥が発生するため、支持体の表面粗さは、ある一定以上の粗さが必要である。
【００１１】
したがって、この問題点を取り除くためには、電子写真感光体として何らかの手段が必要になる。
【００１２】
これまで行われてきた方法としては、例えば、支持体の表面を切削して、ある一定の表面粗さを与えることによって防止する方法、支持体表面を乾式ブラスト加工する方法、液体ホーニング加工する方法、表面に光を乱反射するような導電性の皮膜を形成する方法などの方法が採用されてきた。
【００１３】
通常の電子写真感光体においては、この表面を粗面化することと中間層をその上に設けることを組み合わせて行っている。
【００１４】
両者を組み合わせた場合に、従来の導電性粒子を結着樹脂中に分散したような抵抗制御型中間層では、表面を粗面化した支持体の表面に設ける際、支持体の凹凸によって薄い部分や厚い部分ができるが、帯電した際に薄い部分においての耐圧が低く、画像欠陥が発生しやすくなるため、全体の膜厚を厚くしなければならず、このため、残留電位の増大や画像ゴーストの発生を引き起こしていた。
【００１５】
また、支持体の表面粗さが低くなったとしても、中間層に使用される材料自体の耐電圧が低く、中間層の膜厚を薄くすると、画像欠陥が発生するために、ある一定の膜厚以下にはできなかった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記課題を解決し、半導体レーザーによって表面に静電潜像が形成される、中間層を有する電子写真感光体においても、画像欠陥が発生せず、電位変動の少ない良好な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。
【００１７】
また、そのような電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、電子輸送能を有する化合物（電子輸送物質）を含有し、かつ、高温高湿環境下（３０℃、８０％ＲＨ）における体積抵抗率が１×１０^１２Ω・ｃｍ以上の中間層が設けられ、さらに、支持体の該感光層側表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）の、画像露光（露光）に使用する半導体レーザーの波長（λ）に対する比の値（Ｒｚ／λ）が０．６以上２．５以下になるようにした電子写真感光体であれば、上記課題を解決することができることを見いだした。
【００１９】
すなわち、本発明は、支持体上に中間層、感光層をこの順に有し、該感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する電子写真感光体であって、半導体レーザーによって表面に静電潜像が形成される電子写真感光体において、
該中間層が上記式（１）、（２）及び（１６）で示される化合物から選ばれる電子輸送物質を含有し、
３０℃、８０％ＲＨ環境下での該中間層の体積抵抗率が、１×１０^１２Ω・ｃｍ以上であり、
該支持体の該感光層側表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）の、該半導体レーザーの波長（λ）に対する比の値（Ｒｚ／λ）が、０．６以上２．５以下であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００２０】
また、本発明は、電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
該電子写真感光体が、上記電子写真感光体であり、
該電子写真装置が、半導体レーザーによって該電子写真感光体表面に静電潜像を形成する露光手段を有する電子写真装置であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【００２１】
また、本発明は、電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有する電子写真装置において、
該電子写真感光体が、上記電子写真感光体であり、
該露光手段が、半導体レーザーによって該電子写真感光体表面に静電潜像を形成する手段であることを特徴とする電子写真装置である。
【００２２】
電荷発生物質の分光感度にもよるが、半導体レーザーの波長が長い場合には、短い場合に比較して、露光量が同じでも光が電荷発生物質に到達するまでに感光層中の結着樹脂などによる減衰が少ないため、電荷発生物質に到達する光量が大きく、発生するキャリアの量が比較的多くなると考えられる。
【００２３】
感光層と中間層は、いずれも樹脂成分が主要な構成物であるため、両者の界面においては両者の材料が混じり合う領域が極薄くではあるが存在し、電子の受け渡しが比較的スムーズに行われるが、中間層と支持体との間では、界面が比較的はっきりとできるため、電子が受け渡されやすいように支持体表面を粗面化して表面積を大きくしてやる必要がある。
【００２４】
逆に、半導体レーザーの波長が短い場合には、表面粗さが小さい支持体を使用することができる。
【００２５】
本発明の電子写真感光体の中間層は、従来の電子写真感光体の中間層と比較して抵抗が高く、したがって、単位膜厚あたりの耐電圧が高いため、従来の電子写真感光体の中間層よりも膜厚を薄くすることが可能で、従来厚膜で使用することが起因で発生していたゴースト、残留電位、耐久時の電位変動などの欠点を軽減でき、より良好な特性の電子写真感光体を提供することが可能となった。
【００２６】
なお、支持体の表面粗さが上記規定値よりも平滑になった場合には、支持体表面と中間層との接触面積が小さくなるため、電子輸送物質が中間層中に分子状態あるいは微粒子状態で分散している場合には、これらの材料と支持体との接触点が減少し、電荷発生層で発生した電子が支持体に通り抜けにくくなり、電子が残留しやすくなる。また、半導体レーザーによるコヒーレント光を露光光として用いた電子写真装置に使用した場合などにおいては、いわゆる干渉縞と呼ばれる画像欠陥が発生してしまう。
【００２７】
したがって、支持体の感光層側表面粗さは上記規定値を満足すること、すなわち、支持体の感光層側表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）の、半導体レーザーの波長（λ）に対する比の値（Ｒｚ／λ）を０．６以上２．５以下とすることが必要となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真感光体の構成について説明する。
【００２９】
本発明の電子写真感光体に用いられる支持体としては、導電性を有していればよく、例えば、アルミニウム、ニッケル、銅、金、鉄などの金属または合金、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ガラスなどの絶縁性支持体上にアルミニウム、銀、金などの金属あるいは酸化インジウム、酸化スズなどの導電材料の薄膜を形成したもの、あるいは、アルミニウム、樹脂などのシリンダー状の支持体表面に、導電性の微粒子を結着樹脂に分散した皮膜を設けたものなどの表面粗さを調整したものが挙げられる。
【００３０】
また、アルミニウム、樹脂などの支持体の表面を粗面化する方法としては、例えば、支持体の表面を切削してある一定の表面粗さを与えることによって防止する方法、支持体表面を乾式ブラスト加工する、液体ホーニング加工する、砥石によって表面を研磨する研磨する研磨法、センターレス研磨法、センターレス研磨と電解研磨を組み合わせた方法、酸やアルカリなどにより支持体表面をエッチングすることによって粗面化する方法、表面に光を乱反射するような導電性の皮膜を形成するなどの方法がある。
【００３１】
本発明の電子写真感光体は、支持体上に電子輸送物質を含有する中間層を有している。
【００３２】
中間層に含有される有機電子輸送物質しては、下記式（１）で示される構造を有するナフタレンアミジンイミド化合物が好ましい。
【００３３】
【化６】

【００３４】
（式（１）中、Ｒ^１１は、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示す。Ｒ^１２〜Ｒ^１５は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボン酸エステル基、置換基を有してもよいアルキル基を示す。Ａ^１１は、置換または無置換のシクロアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、下記式（１０１）で示される構造を有する２価の基、または、下記式（１０２）で示される構造を有する２価の基を示す。
【００３５】
【化７】

【００３６】
【化８】

【００３７】
（式（１０１）、（１０２）中、Ｒ^１０１１〜Ｒ^１０１４、Ｒ^１０２１、Ｒ^１０２２は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示し、ｎは、０または１を示す。）
【００３８】
上記表現のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニレン基、ナフチル基、アントリル基などが挙げられ、ハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子などが挙げられ、カルボン酸エステル基としては、カルボキシエチル基、カルボキシｔ−ブチル基などが挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｔ−ブトキシ基などが挙げられ、シクロアルキレン基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などが挙げられ、アリーレン基としては、エチレニル基、ブチレニル基、ヘキセニル基などが挙げられる。
【００３９】
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、ｔ−ブチル基などのアルキル基や、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシブチル基などのカルボキシアルキル基や、ニトロ基および−ＣＦ３基などが挙げられる。
【００４０】
上記式（１）で示される構造を有するナフタレンアミジンイミド化合物の好適な化合物例を以下に挙げる。
【００４１】
【化９】

【００４２】
【化１０】

【００４３】
【化１１】

【００４４】
【化１２】

【００４５】
【化１３】

【００４６】
【化１４】

【００４７】
【化１５】

【００４８】
【化１６】

【００４９】
【化１７】

【００５０】
【化１８】

【００５１】
【化１９】

【００５２】
【化２０】

【００５３】
これらの中でも、（１−１）、（１−３５）が特に好ましい。
【００５４】
また、中間層に含有される有機電子輸送物質しては、下記式（２−１）で示される構造を有するペリレンアミジンイミド化合物も好ましい。
【００５５】
【化２１】

【００５６】
上記物質に代表されるようなこれら電子輸送物質は、製膜性を有する結着樹脂に分散した状態で使用されるのが一般的である。
【００５７】
本発明においては、中間層が電子搬送性を有しており、中間層の抵抗を下げた状態で使用する必要がないため、結着樹脂として抵抗の低い樹脂を使用する必要は必ずしもなく、抵抗の高い樹脂でも使用することができる。
【００５８】
本発明の電子写真感光体の中間層に使用される結着樹脂としては、メラミン樹脂、ウレタン樹脂およびフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステルおよびポリアリレートなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂の中でも、有機溶剤可溶型熱可塑性樹脂が残留電位などの電位特性の点で好ましい。
【００５９】
また、結着樹脂に電子輸送物質を分散した状態の中間層ではなく、電子輸送性樹脂を使用した中間層であってもよい。
【００６０】
電子輸送性樹脂としては、例えば下記式（１６）で示される繰り返し構造単位を有するイミド樹脂が挙げられる。
【００６１】
【化２２】

【００６２】
Ａ ^１６１は、下記式（１６−１）または（１６−２）で示される構造を有する２価の基であることが好ましい。
−Ａｒ^１６１１− （１６−１）
−Ａｒ^１６２１−Ｘ^１６２１−Ａｒ^１６２２− （１６−２）
上記式（１６−１）中のＡｒ^１６１１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。
【００６３】
上記式（１６−２）中のＡｒ^１６２１、Ａｒ^１６２２は、それぞれ独立に、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し、Ｘ^１６２１は、酸素原子、硫黄原子、置換または無置換のアルキレン基、カルボニル基、または、スルホニル基を表す。
【００６４】
上記２価の芳香族炭化水素環基としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基などが挙げられ、２価の芳香族複素環基としては、ピリジンジイル基、チオフェンジイル基などが挙げられ、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基などが挙げられる。
【００６５】
また、これらの基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基や、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子や、トリフルオロメチル基などのハロメチル基や、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基や、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基などのアルキルアミノ基や、アセチル基、ベンゾイル基などのアシル基や、シアノ基などが挙げられる。
【００６６】
これらに相当する構造としては、例えば以下の基が挙げられる。
【００６７】
【表１】

【００６８】
上記式（１６）で示される繰り返し構造単位（イミド構造）は、電子輸送能を有しており、その効果により負帯電型積層感光体や負帯電型単層感光体の場合、感光層中で発生した電子を本発明の中間層を経由して支持体側に速やかに注入、移動させることができ、その結果として感光層や中間層の界面またはバルク内における電子の滞留が減少し、繰り返し使用による電位の安定化や環境変動に対する電位の安定化に効果が認められる。特に、繰り返し使用時の電位安定性に関しては、既に特許３０８３０４９号に記載されている。
【００６９】
しかしながら、例えば、高速度の電子写真プロセスなどの過酷な条件下での電位の安定化には、中間層の電子注入や電子輸送効果をさらに高める必要がある。電子注入や電子輸送効果をさらに高める手段としては、芳香環を増加してイミド構造の共役性を高める方法もあるが、溶解性や成膜性など実用性に乏しくなる。
【００７０】
本発明におけるポリイミド樹脂は１種類の構造のみで用いるだけでなく２種類以上のものの混合系や２種類以上の共重合系で使用することも可能である。
【００７１】
中間層の膜厚は、０．３〜５μｍが好ましい。
【００７２】
従来、イオン電導性の樹脂を使用して比較的抵抗の低い中間層を使用してきた場合などには、高温高湿下においてさらに抵抗が低下し、中間層が電荷阻止層としての役割を果たさなくなることがほとんどであった。
【００７３】
本発明においては、電子輸送物質の効果によって、中間層の高温高湿下における体積抵抗率を１×１０^１２Ω・ｃｍ以上になるような結着材料を選択することができるため、高湿下における使用でも電荷阻止層としての機能を失うことがない。
【００７４】
次に、本発明の電子写真感光体の感光層について説明する。
【００７５】
本発明の感光層の構成は、電荷発生物質と電荷輸送物質の両方を同一の層に含有する単層型、および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有する積層型に大別される。
【００７６】
まず、積層型の感光層を有する電子写真感光体について説明する。
【００７７】
積層型の感光層の構成としては、支持体上に電荷発生層および電荷輸送層をこの順に積層したもの（順層型）と、逆に電荷輸送層および電荷発生層の順に積層したもの（逆層型）がある。電子写真特性の面からは順層型が好ましい。
【００７８】
電荷発生層は、スーダンレッドおよびダイアンブルーなどのアゾ顔料や、ピレン、キノンおよびアントアントロンなどのキノン顔料や、キノシアニン顔料や、ペリレン顔料や、インディゴおよびチオインディゴなどのインディゴ顔料や、オキシチタニウムフタロシアニン、ガリウムフタロシアニン、シリコーンフタロシアニンなどのフタロシアニン顔料などの電荷発生物質を、ポリビニルブチラール、ポリスチレンおよびポリ酢酸ビニルおよびアクリル樹脂などの結着樹脂に分散した分散液を塗布し、乾燥するか、上記顔料を真空蒸着することによって形成する。
【００７９】
電荷発生物質としては、上に挙げたものの中でも、高感度であるという非常に好ましい特性を有しているが高湿環境下において微小な黒点が多数生じ、地カブリに近い画像になる黒点カブリの現象が起こりやすく、使用状態に制約が生じる事も有り下地を選ぶ傾向にあったフタロシアニン顔料については好適であり、さらには、ヒドロキシガリウムフタロシアニンおよびクロロガリウムフタロシアニンなどのガリウムフタロシアニンや、オキシチタニウムフタロシアニンがより好ましい。
【００８０】
電荷発生層の膜厚は、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは０．０１〜３μｍである。
【００８１】
電荷輸送層は、主鎖または側鎖にビフェニレン、アントラセン、ピレンおよびフェナントレンなどの構造を有する多環芳香族化合物や、インドール、カルバゾール、オキサジアゾールおよびピラゾリンなどの含窒素環化合物や、ヒドラゾン化合物およびスチリル化合物などの電荷輸送物質を、成膜性を有する結着樹脂に溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成する。
【００８２】
成膜性を有する結着樹脂としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステルおよびポリアリレートなどが挙げられる。
【００８３】
電荷輸送層の膜厚は、好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは８〜３０μｍである。
【００８４】
単層型の感光層は、上記電荷発生物質および上記電荷輸送物質を上記結着樹脂に分散および溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成する。
【００８５】
感光層の膜厚は、好ましくは５〜４０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍである。
【００８６】
本発明の電子写真感光体の感光層は、上に挙げたような電子輸送物質を含有することが好ましい。
【００８７】
感光層に電子輸送物質を添加することによって、感光層と中間層の界面における感光層から中間層への電子の移動が円滑に行われると考えられる。
【００８８】
したがって、感光層に電子輸送物質を添加する場合には中間層と界面で接触している層に添加することが好ましい。例えば、支持体側から中間層、電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した場合は、電荷発生層に電子輸送物質を添加することが好ましい。
【００８９】
感光層に添加する電子輸送物質は、中間層に使用した電子輸送物質と同一の物質であることが層間の電荷の受け渡しが円滑に行われるという点でより好ましい。
【００９０】
また、本発明においては、感光層上に感光層を保護することを目的として保護層を設けてもよい。
【００９１】
保護層を構成する材料としては、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアクリルエーテル、ポリアセタール、フェノール、アクリル、シリコーン、エポキシ、ユリア、アリル、アルキッド、ブチラール、フェノキシ、ホスファゼン、アクリル変性エポキシ、アクリル変性ウレタンおよびアクリル変性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
【００９２】
保護層の膜厚は、０．２〜１０μｍであることが好ましい。
【００９３】
以上の各層には、クリーニング性や耐摩耗性などの改善のために、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ素系グラフトポリマー、シリコーン系グラフトポリマー、フッ素系ブロックポリマー、シリコーン系ブロックポリマーおよびシリコーン系オイルなどの潤滑剤を含有させてもよい。
【００９４】
さらに、耐候性を向上させる目的で、酸化防止剤などの添加物を加えてもよい。
【００９５】
また、保護層には、抵抗制御の目的で、導電性酸化スズおよび導電性酸化チタニウムなどの導電性粉体を分散してもよい。
【００９６】
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の１例を示す。
【００９７】
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、軸２を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００９８】
電子写真感光体１は、回転過程において、（一次）帯電手段３によりその周面に正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）からの露光光４を受ける。こうして電子写真感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【００９９】
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電子写真感光体１と転写手段６との間に電子写真感光体１の回転と同期取り出されて給紙された転写材７に、転写手段６により順次転写されていく。
【０１００】
像転写を受けた転写材７は、電子写真感光体面から分離されて定着手段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。
【０１０１】
像転写後の電子写真感光体１の表面は、クリーニング手段９によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、さらに前露光手段（不図示）からの前露光光１０により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。
【０１０２】
帯電手段３は、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器でもよく、ローラ形状、ブレード形状、ブラシ形状など公知の形態が使用される接触型帯電器（接触帯電手段）を用いてもよい。接触型帯電器の部材の材料としては、導電性を付与した弾性体が一般的である。
【０１０３】
接触帯電部材に印加される電圧としては、直流電圧のみでもよく、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧でもよい。
【０１０４】
ここでいう振動電圧とは、時間とともに周期的に電圧値が変化する電圧であり、交流電圧は、直流電圧のみ印加時における電子写真感光体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有することが好ましい。
【０１０５】
接触帯電手段を用いる場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【０１０６】
本発明においては、上述の電子写真感光体１、帯電手段３、現像手段５およびクリーニング手段９などの構成要素のうち、複数のもの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。
【０１０７】
例えば、帯電手段３、現像手段５およびクリーニング手段９の少なくとも１つを電子写真感光体１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１２などの案内手段を用いて装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ１１とすることができる。
【０１０８】
また、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、あるいは、センサーで原稿を読取り、信号化し、この信号にしたがって行われるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動および液晶シャッターアレイの駆動などにより照射される光である。
【０１０９】
【実施例】
以下、実施例にしたがって、本発明をより一層詳細に説明する。
【０１１０】
（実施例１）
ＪＩＳ規格のＡ３００３材のアルミニウム合金をポートホール押し出し加工によりシリンダー状に加工したものを用意し、このシリンダーの外表面をダイヤモンドバイトにより鏡面切削し、外径２９．９２ｍｍ、内径２８．５ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍ、外表面の十点平均表面粗さＲｚの値を０．１μｍとし、さらにこの支持体を、２０μｍ径の球状アルミナビーズと水を用いて液体ホーニング法により、アルミナビーズと水の混合したものをシリンダーの表面に吐出することにより表面を粗面加工し、表面のＲｚの値が０．４８μｍである電子写真感光体用支持体とした。
【０１１１】
この支持体上に、下記式（１７‐１）および（１７‐２）で示される構造を有する２種類の材料の混合物１０質量部に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンとシクロヘキサノンの混合比１：２の混合溶剤９０質量部を加えた溶液を、浸漬塗布により塗工した後に、１５０℃の温度で３０分間乾燥し、下記式（１７−３）で示される繰り返し構造単位を有するイミド樹脂を含有する膜厚１μｍの中間層を形成した。
【０１１２】
【化２３】

【０１１３】
【化２４】

【０１１４】
【化２５】

（ｌ、ｍおよびｎは正の整数を表わす。）
【０１１５】
次に、この中間層上にヒドロキシガリウムフタロシアニン顔料６質量部、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：ＢＸ−１、積水化学工業株式会社製）３質量部およびシクロヘキサノン４０質量部からなる混合液をサンドミルで１０時間分散した後テトラヒドロフラン６０質量部を加えて電荷発生層用の分散液を調合し、上記中間層上に浸漬塗布し、さらに１００℃で１０分間乾燥して膜厚０．１μの電荷発生層を形成した。
【０１１６】
次に、下記式（１８）で示されるトリアリールアミン化合物５０質量部およびビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂５０質量部を、モノクロロベンゼン４００質量部に溶解した溶液を、上記電荷発生層上に浸漬塗布し、１１０℃の雰囲気中で１時間加熱乾燥して膜厚１７μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作製した。
【０１１７】
【化２６】

【０１１８】
（実施例２〜５）
実施例１において液体ホーニング時の吐出圧を変化させることにより表面の十点平均粗さＲｚの値が０．６μｍ、１．０μｍ、１．５μｍ、２．０μｍのシリンダー支持体を作製し、これらの表面に実施例１と同様の中間層、感光層を形成した。
【０１１９】
これらを表面粗さが小さいものから順に実施例２、３、４、５とする。
【０１２０】
（比較例１および２）
実施例１において、ホーニング時の吐出圧を変化させて支持体の表面粗さＲｚの値を０．４μｍ、２．１μｍとした以外は、実施例１と同様である電子写真感光体を作製した。
【０１２１】
これらを順に比較例１、２とした。
【０１２２】
（実施例６〜１１）
実施例３において、中間層の膜厚を０．２μｍ、０．３μｍ、０．６μｍ、２．０μｍ、３．０μｍ、５．０μｍとしたものを、順に実施例６〜１１とした。
【０１２３】
（比較例３、４）
実施例３において、中間層の膜厚を０．１μｍ、６．０μｍとしたものを、順に比較例３、４とした。
【０１２４】
（実施例１２〜１６）
実施例１〜５において、支持体上にフェノール樹脂４部、化合物例（１−１）２部、メトキシプロパノール５０部、ベンジルアルコール５０部、メタノール１０部からなる中間層塗料を調整して塗布し、１４５℃で２０分間乾燥して膜厚１．０μｍの中間層を形成した。
【０１２５】
この中間層上に実施例１〜５と同様に感光層を形成して電子写真感光体とした。
【０１２６】
これらを順に実施例１２〜１６とした。
【０１２７】
（実施例１７〜２３）
実施例１４において、中間層に使用する電子輸送物質として、化合物（１−１）のかわりに、それぞれ（１−３）、（１−１０）、（１−１９）、（１−２６）、（１−３５）、（１−４８）、（２−１）を用いて中間層を形成したものを、順に実施例１７〜２３とした。
【０１２８】
（比較例５〜９）
実施例１〜５において、それぞれ中間層としてポリイミド樹脂のかわりにアルコール可溶性のポリアミド樹脂をメタノールとブタノールに３：１の混合溶媒に溶解したものを浸漬法により支持体上に塗布して１００℃の温度で１０分間乾燥して１．０μｍの膜厚とした以外は、実施例１〜５と同様にしたものを、順に比較例５〜９とした。
【０１２９】
（比較例１０〜１７）
実施例１４および１７〜２３において、中間層のバフェノール樹脂をアルコール可溶性ポリアミド樹脂に変更したものを、順に比較例１０〜１７とした。
【０１３０】
このようにして作製した実施例１〜２３および比較例１〜１７の各電子写真感光体を、市販のレーザービームプリンター（商品名：ＬａｓｅｒＪｅｔ ４０００，日本ヒューレット・パッカード（株）社製）の改造機（レーザー光量および帯電電位可変）に取り付け、暗部電位（ＶＤ）が−７００Ｖになるように帯電し、これに発光波長λが８００ｎｍのレーザー光を照射して明部電位（ＶＬ）が−１５０Ｖになるのに必要な光量を測定し感度とした。
【０１３１】
電子写真感光体の表面電位は、評価機から、現像用カートリッジを抜き取り、そこに電位測定装置を挿入し測定を行った。電位測定装置は、現像用カートリッジの現像位置に電位測定プローブを配置することで構成されており、電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、ドラム軸方向の中央とした。
【０１３２】
測定はすべて、２５℃、相対湿度が５０％となる環境で評価を行い、電子写真感光体は、測定の２４時間前から、測定環境に放置したものを用いた。
【０１３３】
さらに、１μＪ／ｃｍ^２の光量を照射した場合の電位を残留電位Ｖｒとして測定した。
【０１３４】
また、この電子写真感光体を３０℃、８０％Ｒｈの環境下に２４時間以上放置した状態で、同様に明部電位を測定した。同時にベタ白画像を出した。
【０１３５】
さらに、常温常湿環境において繰り返し画像出し耐久試験を５０００枚行った後の、暗部電位および明部電位の初期との変動量ΔＶＤおよびΔＶＬを測定した。
【０１３６】
さらに、この電子写真感光体の中間層と同様の層（体積抵抗率評価用）を作製し、それを３０℃、８０％Ｒｈの環境下で２４時間放置した状態で、クシ型電極を使用して１０Ｖの電圧を印加して体積抵抗率を測定した。
【０１３７】
評価結果を表２、３に示す。
【０１３８】
【表２】

【０１３９】
【表３】

【０１４０】
次に、実施例１〜１６および比較例１〜９に関して画像を出した際の干渉縞および画像ゴーストについて調べたところ、表４に示すようになった。
【０１４１】
ゴースト評価は５ｍｍ×５ｍｍ角の黒い正方形（■）および５ｍｍ径の黒丸（●）がある画像を印刷した後に続けてハーフトーン画像を印刷し、このハーフトーン画像に黒い正方形、および黒丸の画像の残像が重なって印刷されていないかどうかを比較することによって行った。
【０１４２】
【表４】

【０１４３】
以上の結果から分かるように、実施例においては、電位安定性、画像共に良好な感光体が得られているが、比較例においては、感度、残留電位、電位安定性あるいは画像特性において何らかの不具合が発生していることが分かる。
【０１４４】
（実施例２７〜３１）
実施例１において支持体をホーニング加工する際の吐出圧を変更して、シリンダー支持体の外径表面の十点平均粗さＲｚの値を０．２４μｍ、０．３μｍ、０．６μｍ、０．８μｍ、１．０μｍとしたものを用意した。
【０１４５】
これらの支持体上に、下記式（１９）で示される繰り返し構造単位を有するポリイミド樹脂を実施例１と同様の方法で１μｍの厚さに形成して中間層とした。
【０１４６】
【化２７】

ｎは正の整数。
【０１４７】
さらに、この上に実施例１と同様の感光層を形成したものを表面粗さの小さいものから、順に実施例２７〜３１とした。
【０１４８】
（実施例３２〜３５）
実施例２９において、中間層の膜厚を０．３μｍ、０．６μｍ、３．０μｍ、５．０μｍとしたものを、順に実施例３２〜３５とした。
【０１４９】
（比較例２１〜２５）
実施例２７において、アルミニウム支持体の外径表面粗さＲｚの値を０．２μｍ、１．１μｍとしたものを、順に比較例２１、２２とする。
【０１５０】
また、実施例２９において、中間層の厚さを０．１μｍ、６．０μｍとしたものを、順に比較例２３、２４とした。
【０１５１】
さらに、実施例２９において、中間層を比較例５と同様に膜厚１．０μｍのアルコール可溶性ポリアミドとしたものを比較例２５とした。
【０１５２】
次に、市販のレーザービームプリンター（商品名：ＬａｓｅｒＪｅｔ ４０００，日本ヒューレット・パッカード（株）社製）の改造機（レーザー光量および帯電電位可変）に市販の発光波長λが４００ｎｍである半導体ダイオードレーザー（日亜化学株式会社製）を取り付けた評価機を使用して実施例２７〜３５および比較例２１〜２５を評価した。
【０１５３】
評価結果を表５、６に示す。
【０１５４】
【表５】

【０１５５】
【表６】

【０１５６】
以上の評価より、実施例では、良好な特性の電子写真感光体が得られたが、比較例の電子写真感光体には、いずれかの項目において不都合が発生していることが分かる。
【０１５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体レーザーによって表面に静電潜像が形成される、中間層を有する電子写真感光体においても、画像欠陥が発生せず、電位変動の少ない良好な電子写真特性を有する電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。
【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の１例である。
【符号の説明】
１ 電子写真感光体
２ 軸
３ 帯電手段
４ 露光光
５ 現像手段
６ 転写手段
７ 転写材
８ 定着手段
９ クリーニング手段
１０ 前露光光
１１ プロセスカートリッジ
１２ レール

Claims (7)

1. 支持体上に中間層、感光層をこの順に有し、該感光層が電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する電子写真感光体であって、半導体レーザーによって表面に静電潜像が形成される電子写真感光体において、
   該中間層が下記式（１）、（２−１）及び（１６）で示される化合物から選ばれる電子輸送物質を含有し、
   ３０℃、８０％ＲＨ環境下での該中間層の体積抵抗率が、１×１０^１２Ω・ｃｍ以上であり、
   該支持体の該感光層側表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）の、該半導体レーザーの波長（λ）に対する比の値（Ｒｚ／λ）が、０．６以上２．５以下である
   ことを特徴とする電子写真感光体：
   

   

   （式（１）中、Ｒ ^１１ は、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示し、Ｒ ^１２ 〜Ｒ ^１５ は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボン酸エステル基、置換基を有してもよいアルキル基を示す。
   Ａ ^１１ は、置換または無置換のシクロアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、下記式（１０１）または（１０２）で示される構造を有する２価の基を示す；
   

   

   

   （式（１０１）、（１０２）中、Ｒ ^１０１１ 〜Ｒ ^１０１４ 、Ｒ ^１０２１ 、Ｒ ^１０２２ は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示し、ｎは、０または１を示す））；
   

   

   

   （式（１６）中、Ａ ^１６１ は、下記式（１６−１）または（１６−２）で示される構造を有する２価の基を示す；
   −Ａｒ ^１６１１ − （１６−１）
   −Ａｒ ^１６２１ −Ｘ ^１６２１ −Ａｒ ^１６２２ − （１６−２）
   （式（１６−１）中のＡｒ ^１６１１ 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し、式（１６−２）中のＡｒ ^１６２１ 、Ａｒ ^１６２２ は、それぞれ独立に、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し、Ｘ ^１６２１ は、酸素原子、硫黄原子、置換または無置換のアルキレン基、カルボニル基、または、スルホニル基を示す））。
2. 前記中間層の膜厚が０．３〜５μｍである請求項１に記載の電子写真感光体。
3. 前記中間層に含有される電子輸送物質が電子輸送性樹脂であり、該電子輸送性樹脂が該中間層の結着樹脂である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
4. 前記電荷発生物質がフタロシアニン顔料である請求項１〜３に記載の電子写真感光体。
5. 前記フタロシアニン顔料がガリウムフタロシアニンである請求項４に記載の電子写真感光体。
6. 電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
   該電子写真感光体が、請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体であり、
   該電子写真装置が、半導体レーザーによって該電子写真感光体表面に静電潜像を形成する露光手段を有する電子写真装置である
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有する電子写真装置において、
   該電子写真感光体が、請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体であり、
   該露光手段が、半導体レーザーによって該電子写真感光体表面に静電潜像を形成する手段である
   ことを特徴とする電子写真装置。

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