JP5814221B2 - 電子写真感光体及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真感光体及び画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式を用いたレーザービームプリンタ、デジタル複写機、レーザーファクシミリ等の画像形成装置の発展は目覚ましいものがある。これらの電子写真方式の画像形成装置に備えられる電子写真感光体としては、セレン等の無機材料からなる感光層を備える無機感光体と、主に、結着樹脂、電荷発生剤、電荷輸送剤等の有機材料からなる感光層を備える有機感光体とがある。これらの感光体のなかでは、無機感光体と比較して製造が容易であり、感光層の材料を幅広い材料から選択でき、設計の自由度が高いことから有機感光体が幅広く使用されている。

ここで使用される有機感光体には使用光源に対して感度の高いこと、くり返し使用時の耐久性に優れることが要求される。また、実際の使用時に加え、マシン組み立て時やメンテナンス時にさらされる外光で感光体がダメージを受けてしまうことがあり、問題となっている。これは感光体が光に曝されることにより、感光体内部に大量の電荷トラップが生成し、多くの場合残留電位の大幅な上昇につながるためと推測される。そのため、有機感光体には、こうした耐光性の向上も要求される。

電子写真感光体の円筒状基体の外周面に有機感光層を設ける方法としては、従来、感光層を均一の塗布膜厚に管理し易い浸漬塗布（ディップコート）法が採用されていた。これは、肉厚が１ｍｍ程度のアルミニウム製の円筒状基体の上端部を把持して垂直方向に保ちながら感光層を形成するための塗布液中に浸漬し、一定速度で引き上げることにより外周面に感光層を形成するものである。

この感光層の形成方法には、固形材料を溶剤に分散した塗布液が用いられる。塗布液中の固形分の含有割合が多くなると沈降し易くなることから、感光層の欠陥発生を防止するためには、塗布液の分散状態を安定に保つ必要がある。そのため、塗布液中の固形分を充分に分散させ、これを濾過装置と循環装置を備えた浸漬塗工装置の循環系に投入してその分散性を維持する必要があった。例えば、塗布液中の固形分を充分に分散させる方法として、塗布液を遠心分離し、更に濾過処理を行なう方法がとられている（特許文献１）。しかしながら、通常感光体の製造方法として使用されている浸漬塗工方法は、非常に大量の塗工液を必要とすることから、遠心分離操作は煩雑であり、実使用上大きな問題となる。また、分散液中の顔料粒子を適当な分布を有するサイズにまで分散しておかないと、フィルターに目詰まりが生じたり、顔料粒子が選択的に濾過されたりするため、塗工液中の顔料／樹脂比が異なってしまい、ひいては感光体の静電特性に影響を与えてしまう場合もあった。

特開平３−２２１９６３号公報

上記問題点を克服する方法として、塗布液中の分散状態を安定して保持できる希薄な塗布液を用いることが、生産性向上の点で有利であることが知られていた。

しかしながら、浸漬塗布法においては、塗膜の膜厚が塗工液の粘度のべき乗に比例して大きくなることから、感光層形成に希薄で粘度の低い塗布液を使用する場合は、必然的に薄膜のものが形成されることになる。そのため、このような塗工液を用いて製作した電子写真感光体を用いた場合、膜厚が薄いことに起因し、感光層の耐光性の低下という問題があった。感光層の膜厚が薄いと、外光が感光層深部まで侵入しやすいからである。

本発明は、上記事情に鑑み、高感度で且つ耐光性に優れる薄膜感光層を有する電子写真感光体と、当該電子写真感光体を像担持体として備える画像形成装置との提供を目的とする。

本発明者らは、単層型の感光層に４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収ピークをもたない電荷輸送材料の正孔輸送材料を含有させ、電荷輸送材料に電子輸送材料として特定の化合物を含ませることにより、高感度で且つ耐光性に優れる薄膜感光層を有する電子写真感光体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

本発明の第１の態様の電子写真感光体は、支持基体上に少なくとも電荷発生材料、電荷輸送材料、及び結着樹脂からなる膜厚２５μｍ以下の単層型の感光層を備え、前記電荷発生材料がフタロシアニン系顔料であると共に、前記電荷輸送材料の正孔輸送材料が４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収極大ピークをもたず、且つ、前記電荷輸送材料の電子輸送材料として下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種類含有することを特徴とする。

（一般式（１）中、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜２０の置換又は非置換のアルキル基、炭素数１〜２０の置換又は非置換のアルコキシ基、炭素数６〜２０の置換又は非置換のアリール基、及び置換又は非置換のアミノ基からなる群より選択される基を表す。）

本発明の第２の態様の画像形成装置は、像担持体と、像担持体の表面を帯電するための帯電部と、帯電された像担持体の表面を露光して像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備え、前記像担持体が本発明の第１態様の感光体であり、前記帯電手段が正帯電方式であることを特徴とする。

本発明によれば、高感度で耐光性に優れた薄膜感光層を有す電子写真感光体と、当該電子写真感光体を像担持体として備える画像形成装置とを提供することとができる。

第１の実施形態に係る電子写真感光体の構成を示す図である。 第１の実施形態に係る電子写真感光体を備えた画像形成装置の構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る電子写真感光体は、支持基体上に少なくとも電荷発生材料、電荷輸送材料、及び結着樹脂からなる膜厚２５μｍ以下の単層型の感光層を備える感光体であって、前記電荷発生材料がフタロシアニン系顔料であると共に、前記電荷輸送材料が４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収極大ピークをもたず、且つ、前記電荷輸送材料の電子輸送材料として下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種類含有することを要する。

（一般式（１）中、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜２０の置換又は非置換のアルキル基、炭素数１〜２０の置換又は非置換のアルコキシ基、炭素数６〜２０の置換又は非置換のアリール基、及び置換又は非置換のアミノ基からなる群より選択される基を表す。）

以下、第１の実施形態に係る電子写真感光体について、更に詳しく説明する。本願発明の電子写真感光体は、図１に示すような、感光層支持体１１上に単層型の感光層を備えるいわゆる単層型電子写真感光体である。例えば、図１（ａ）に示すように、単層型電子写真感光体２０は、感光層支持体１１と、感光層支持体１１上に特定の溶剤を含有する感光層塗布液を用いて形成された、電荷発生材料、電荷輸送材料、及び結着樹脂を含有する単層の感光層２１とが備えられたものである。ここで、単層型電子写真感光体２０は、感光層支持体１１と感光層２１とを備えていれば、特に限定されない。具体的には、例えば、感光層支持体１１上に感光層２１を直接備えていてもよいし、図１（ｂ）に示すように単層型電子写真感光体２０’は、感光層支持体１１と感光層２１との間に中間層１４を備えていてもよい。また、感光層２１が最外層となって露出していてもよいし、感光層２１上に不図示の保護層を備えていてもよい。

ここで、感光層の厚さは、２５μｍ以下、且つ、感光層として充分に作用することができれば、特に限定されない。具体的には、例えば、１０〜２５μｍであることが好ましく、１８〜２３μｍであることがより好ましい。

（電荷発生材料）
電荷発生材料（ＣＧＭ）は、フタロシアニン系顔料を含む。フタロシアニン系顔料は、電子写真感光体用の電荷発生材料として使用されるものであれば特に限定されない。フタロシアニン系顔料の具体例としては、下記式（２）で表されるＸ型無金属フタロシアニン（ｘ−Ｈ_２Ｐｃ）や、下記式（３）で表されるα型やＹ型等のオキソチタニルフタロシアニンが挙げられる。

これらのなかでも、（Ａ）ＣｕＫα特性Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ±０．２°＝２７．２°に主ピークを有し、（Ｂ）示差捜査熱量分析において、吸着水の気化にともなうピーク以外に５０〜２７０℃の範囲内に１つのピークを有するオキソチタニルフタロシアニンや、
（Ａ）の特徴に加えて、且つ、（Ｃ） 示差走査熱量分析において、吸着水の気化にともなうピーク以外は、５０〜４００℃の範囲内にピークを有しないオキソチタニルフタロシアニンや、
（Ａ）の特徴に加えて、且つ、（Ｄ） 示差走査熱量分析において、吸着水の気化にともなうピーク以外は、５０〜２７０℃の範囲内にピークを有さず、２７０〜４００℃
の範囲内に１つのピークを有するオキソチタニルフタロシアニンが感度の点で好ましい。

電荷発生材料は、本発明の目的を阻害しない範囲で、フタロシアニンともに、フタロシアニン系顔料以外の電荷発生材料を含んでいてもよい。フタロシアニン系顔料以外の電荷発生材料の例としては、ジチオケトピロロピロール顔料、無金属ナフタロシアニン顔料、金属ナフタロシアニン顔料、スクアライン顔料、インジゴ顔料、アズレニウム顔料、シアニン顔料、セレン、セレン−テルル、セレン−ヒ素、硫化カドミウム、アモルファスシリコン等の無機光導電材料の粉末、ピリリウム塩、アンサンスロン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、スレン系顔料、トルイジン系顔料、ピラゾリン系顔料、キナクリドン系顔料等が挙げられる。

（電荷輸送材料）
本発明に使用される電荷輸送材料は、正孔輸送材料（ＨＴＭ）及び電子輸送材料（ＥＴＭ）から選択される１種以上の材料を含む。これらは、４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収極大ピークを有さず、更に、電子輸送材料のひとつとして、下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種類含有することを要する。

（一般式（１）中、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜２０の置換又は非置換のアルキル基、炭素数１〜２０の置換又は非置換のアルコキシ基、炭素数６〜２０の置換又は非置換のアリール基、置換又は非置換のアミノ基を表す。）

Ｒ_１及びＲ_２がハロゲン原子である場合の例としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。

Ｒ_１及びＲ_２が置換又は非置換のアルキル基である場合、アルキル基の炭素数は１〜２０であり、１〜１２が好ましく、１〜８がより好ましい。なお、アルキル基の炭素数にはアルキル基に結合する置換基の炭素数は含まない。アルキル基の構造は、直鎖状、分岐鎖状、環状、及びこれらを組み合わせた構造のいずれでもよい。アルキル基が有していてもよい置換基の例としては、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜４のアルコキシ基、カルボニル基、エステル基、及びシアノ基等が挙げられる。アルキル基が有していてもよい置換基の数は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。

非置換のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロブチル基、ｎ−ペンチル基、１，２−ジメチルプロピル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、及びｎ−イコシル基等が挙げられる。

置換アルキル基の具体例としては、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、シアノメチル基、ヒドロキシメチル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、ｎ−プロピルオキシメチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−クロロエチル基、２−ブロモエチル基、２−メトキシエチル基、２−エトキシエチル基、２−ｎ−プロピルオキシエチル基、３−クロロ−ｎ−プロピル基、３−ブロモ−ｎ−プロピル基、３−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、３−メトキシ−ｎ−プロピル基、３−エトキシ−ｎ−プロピル基、及び３−ｎ−プロピルオキシ−ｎ−プロピル基、２−グルタミン酸ジエチルエステル基、等が挙げられる。

これらの基の中では、１，２−ジメチルプロピル基、及び２−エトキシエチル基が好ましい。

Ｒ_１及びＲ_２が置換又は非置換のアルコキシ基である場合、アルコキシ基の炭素数は１〜２０であり、１〜１２が好ましく、１〜８がより好ましい。なお、アルコキシ基の炭素数にはアルコキシ基に結合する置換基の炭素数は含まない。アルコキシ基の構造は、直鎖状、分岐鎖状、環状、及びこれらを組み合わせた構造のいずれでもよい。アルコキシ基が有していてもよい置換基の例としては、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜４のアルコキシ基、及びシアノ基等が挙げられる。アルコキシ基が有していてもよい置換基の数は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。

非置換のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルオキシ基、シクロブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、１，２−ジメチルプロピルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、ｎ−ノニルオキシ基、ｎ−デシルオキシ基、ｎ−ウンデシルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基、ｎ−トリデシルオキシ基、ｎ−テトラデシルオキシ基、ｎ−ペンタデシルオキシ基、ｎ−ヘキサデシルオキシ基、ｎ−ヘプタデシルオキシ基、ｎ−オクタデシルオキシ基、ｎ−ノナデシルオキシ基、及びｎ−イコシルオキシ基等が挙げられる。

置換アルコキシ基の具体例としては、クロロメトキシ基、ジクロロメトキシ基、トリクロロメトキシ基、ブロモメトキシ基、ジブロモメトキシ基、トリブロモメトキシ基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、シアノメトキシ基、ヒドロキシメトキシ基、メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、ｎ−プロピルオキシメトキシ基、２−ヒドロキシエトキシ基、２−クロロエトキシ基、２−ブロモエトキシ基、２−メトキシエトキシ基、２−エトキシエトキシ基、２−ｎ−プロピルオキシエトキシ基、３−クロロ−ｎ−プロピルオキシ基、３−ブロモ−ｎ−プロピルオキシ基、３−ヒドロキシ−ｎ−プロピルオキシ基、３−メトキシ−ｎ−プロピルオキシ基、３−エトキシ−ｎ−プロピルオキシ基、及び３−ｎ−プロピルオキシ−ｎ−プロピルオキシ基等が挙げられる。

Ｒ_１及びＲ_２が置換又は非置換のアリール基である場合、アリール基の炭素数は６〜２０であり、６〜１４が好ましく、６〜１０がより好ましい。典型的にはアリール基は、フェニル基、又はベンゼン環が縮合されるか単結合により連結されて形成される基が好ましい。アリール基が有していてもよい置換基の例としては、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数２〜４の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、フェノキシ基、炭素数１〜４のアルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基、及びフェノキシカルボニル基等が挙げられる。アリール基が有していてもよい置換基の数は本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。

非置換のアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントラニル基、フェナントリル基、ピレニル基、及びペリレニル基が挙げられる。置換アリール基の具体例としては、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｏ−メトキシフェニル基、ｍ−メトキシフェニル基、ｐ−メトキシフェニル基、ｏ−エトキシフェニル基、ｍ−エトキシフェニル基、ｐ−エトキシフェニル基、ｏ−クロロフェニル基、ｍ−クロロフェニル基、ｐ−クロロフェニル基、ｏ−ニトロフェニル基、ｍ−ニトロフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、及び２−エチル−５−メチルフェニル基等が挙げられる。

Ｒ_１及びＲ_２が置換又は非置換のアミノ基である場合、非置換のアミノ基は−ＮＨ_２で表される基を意味し、置換アミノ基は−ＮＨ_２で表される基の水素原子の少なくとも一方が、炭素数１〜１０のアルキル基及び置換基を有していてもよいフェニル基からなる群より選択される基により置換されている基を意味する。フェニル基が有していてもよい置換基の例としては、ハロゲン原子、水酸基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数２〜４の脂肪族アシル基、ベンゾイル基、フェノキシ基、炭素数１〜４のアルコキシ基を含むアルコキシカルボニル基、及びフェノキシカルボニル基等が挙げられる。

置換又は非置換のアミノ基の具体例としては、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ｎ−プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ｎ−ブチルアミノ基、フェニルアミノ基、ｏ−トリルアミノ基、ｐ−トリルアミノ基、ｍ−トリルアミノ基、ジメチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルアミノ基、ジエチルアミノ基、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルアミノ基、ジ−ｎ−プロピルアミノ基、及びＮ−ｎ−プロピル−Ｎ−フェニルアミノ基等が挙げられる。

上記一般式（１）で表され、且つ４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収ピークを有さない化合物の具体例としては以下のものが例示されるが、これらに限られない。

（正孔輸送材料）
正孔輸送材料（ＨＴＭ）としては、電子写真感光体の感光層に含まれる正孔輸送材料として用いることができ、４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収ピークを有さないものであれば、特に限定されない。正孔輸送材料の具体例としては、ベンジジン誘導体、２，５−ジ（４−メチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、９−（４−ジエチルアミノスチリル）アントラセン等のスチリル系化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、有機ポリシラン化合物、１−フェニル−３−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、インドール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、チアゾール系化合物、トリアゾール系化合物等の含窒素環式化合物、縮合多環式化合物等が挙げられる。これらの正孔輸送材料の中では、分子中に１又は複数のトリフェニルアミン骨格を有するトリフェニルアミン系化合物がより好ましい。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明において使用できる正孔輸送材料の好適な例としては以下のものが挙げられる。

（電子輸送材料）
電子輸送材料（ＥＴＭ）は、上記一般式（１）で表される化合物を必須で含む。電子輸送剤量は、本発明の目的を阻害しない範囲で、４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収ピークを有さない、一般式（１）で表される化合物以外の他の電子輸送材料を含んでいてもよい。４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収ピークを有さない化合物であって、一般式（１）で表される化合物以外の他の電子輸送材料の例としては、ナフトキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、アントラキノン誘導体、アゾキノン誘導体、ニトロアントアラキノン誘導体、ジニトロアントラキノン誘導体等のキノン誘導体、マロノニトリル誘導体、チオピラン誘導体、トリニトロチオキサントン誘導体、３，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン誘導体、ジニトロアントラセン誘導体、ジニトロアクリジン誘導体、テトラシアノエチレン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、ジニトロベンゼン、ジニトロアントラセン、ジニトロアクリジン、無水コハク酸、無水マレイン酸、ジブロモ無水マレイン酸等が挙げられる。電子輸送材料は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記の正孔輸送材料及び電子輸送材料を選択する際には、正孔輸送材料の移動度が、電界強度が３×１０^５Ｖ／ｃｍにおいて、５×１０^−７ｃｍ^２／Ｖ・ｓ以上であり、且つ、電子前記電子輸送材料の移動度が電界強度が５×１０^５Ｖ／ｃｍにおいて、１×１０^−９ｃｍ^２／Ｖ・ｓ以上となるようにすることが好ましい。感光層の電子輸送性を高めることができるため、正帯電使用時に転写工程における感光層に生じる露光部と非露光部の電位差を平坦化することができるため、転写メモリーの発生を抑制できるからである。

なお、かかる移動度の測定法としては、該当する電子輸送材料を平均分子量２０,０００のポリカーボネート樹脂中に、３０質量％の濃度になるように添加したものを測定試料用の塗布液とする。次いで、得られた塗布液を基材上に塗布し、８０℃で３０分間熱処理を行って、膜厚７μｍの測定試料を作成する。このようにして得られた測定試料は、２５℃の環境下で、通常のＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）法を用いて電子移動度を測定する。なお、測定の際の電界強度は正孔移動度においては３×１０^５Ｖ／ｃｍ、電子移動度においては５×１０^５Ｖ／ｃｍの一定値とする。

（結着樹脂）
結着樹脂としては、電子写真感光体の感光層に含まれる結着樹脂として用いることができるものであれば、特に限定されない。結着樹脂として好適に使用される樹脂の具体例としては、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂；シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、その他架橋性の熱硬化性樹脂等の熱硬化性樹脂；エポキシアクリレート樹脂、ウレタン−アクリレート共重合樹脂等の光硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

これらの樹脂の中では、加工性、機械的特性、光学的特性、耐摩耗性のバランスに優れた感光層が得られることから、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールＺＣ型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールＣ型ポリカーボネート樹脂、及びビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂がより好ましい。

結着樹脂は、その粘度平均分子量が２００００以上であることが好ましい。結着樹脂の粘度平均分子量をかかる範囲とすることにより、結着樹脂が適度な硬さとなり、電荷輸送材料を増量しても耐磨耗性に優れ、形成画像における黒ポチの発生を抑制できる。また、有機溶媒への溶解性の観点から、その粘度平均分子量が６００００以下であることが好ましい。

（添加剤）
電子写真感光体の感光層は、電子写真特性に悪影響を与えない範囲で、電荷発生材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、及び結着樹脂の他に、各種添加剤を含んでいてもよい。感光層に配合できる添加剤としては、例えば、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、１重項クエンチャー、紫外線吸収剤等の劣化防止剤、軟化剤、可塑剤、多環芳香族化合物、表面改質剤、増量剤、増粘剤、分散安定剤、ワックス、オイル、アクセプター、ドナー、界面活性剤、及びレベリング剤等が挙げられる。

（電子写真感光体の製造方法）
電子写真感光体の製造方法は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されない。電子写真感光体の製造方法の好適な例としては、感光層用の塗布液を感光層支持体上に塗布して感光層を形成する方法が挙げられる。具体的には、例えば、単層型電子写真感光体の製造方法の場合、電荷発生材料、電荷輸送材料、結着樹脂、及び必要に応じて各種添加剤等を溶剤に溶解又は分散させた塗布液を感光層支持体上に塗布し、乾燥することによって、製造することができる。塗布方法は、特に限定されないが、例えば、スピンコーター、アプリケーター、スプレーコーター、バーコーター、ディップコーター、ドクターブレード等を用いる方法が挙げられる。これらの塗布方法の中では、連続生産が可能で経済性に優れるため、ディップコーターを用いる浸漬法が好ましい。また、感光層支持体上に形成された塗膜の乾燥方法としては、例えば、８０〜１５０℃で１５〜１２０分間の条件で熱風乾燥する方法等が挙げられる。

本発明の電子写真感光体において、感光層中の電荷発生材料（ＣＧＭ）、正孔輸送材料（ＨＴＭ）、及び結着樹脂の各含有量は、適宜選定され特に限定されない。具体的には、例えば、電荷発生材料の含有量は、結着樹脂の質量に対して、０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。また、正孔輸送材料の含有量は、結着樹脂の質量に対して、２０〜１５０質量％が好ましく、４０〜１００質量％がより好ましい。電子輸送材料の含有量は、結着樹脂の質量に対して、４５〜９５質量％が好ましく、４５〜８０質量％がより好ましい。

感光層用の塗布液に含有される溶剤としては、感光層を構成する各成分を溶解又は分散させることができれば、特に限定されない。具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類；ｎ−ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル類；ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性有機溶媒が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態は、像担持体と、像担持体の表面を帯電するための帯電部と、帯電された像担持体の表面を露光して像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、トナー像を像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備え、像担持体が、第１の実施形態に係る単層型電子写真感光体である。第２の実施形態に係る画像形成装置は、上記の構成を備えるため、特に、除電手段を有さない場合でも、メモリーの発生を抑制し、良好な画像を得ることができる。

本発明の画像形成装置としては、周知のものが特に限定されることなく採用できる。なかでも、複数色のトナーを用いるタンデム方式のカラー画像形成装置が好ましいが、これに限定されるものではない。より具体的には、以下に説明するような、複数色のトナーを用いるタンデム方式のカラー画像形成装置が挙げられる。

本実施形態にかかる電子写真感光体を備えた画像形成装置は、各表面上にそれぞれ異なった各色のトナーによるトナー像を形成させるために、所定方向に並設された、複数の像担持体と、各像担持体に対向して配置され、表面にトナーを担持して搬送し、搬送されたトナーを、各像担持体の表面にそれぞれ供給する、現像ローラーを備えた複数の現像部とを備え、各像担持体として、それぞれ正帯電単層型電子写真感光体を用いる。

図２は、本発明の第１の実施形態にかかる電子写真感光体を備えた画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置としては、モノクロ画像形成装置、カラー画像形成装置のいずれにも適用可能であるが、ここでは複数色のトナーを用いるタンデム方式の画像形成装置が挙げられる。ここでは、タンデム方式のカラー画像形成装置について説明する。

このカラープリンター１は、図２に示すように、箱型の機器本体１ａを有している。この機器本体１ａ内には、用紙Ｐを給紙する給紙部２と、この給紙部２から給紙された用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像データ等に基づくトナー像を転写する画像形成部３と、この画像形成部３で用紙Ｐ上に転写された未定着トナー像を用紙Ｐに定着する定着処理を施す定着部４とが設けられている。更に、機器本体１ａの上面には、定着部４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部５が設けられている。

給紙部２は、給紙カセット１２１、ピックアップローラー１２２、給紙ローラー１２３，１２４，１２５、及びレジストローラー１２６を備えている。給紙カセット１２１は、機器本体１ａから挿脱可能に設けられ、各サイズの用紙Ｐを貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙カセット１２１の図２に示す左上方位置に設けられ、給紙カセット１２１に貯留されている用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。給紙ローラー１２３，１２４，１２５は、ピックアップローラー１２２によって取り出された用紙Ｐを用紙搬送路に送り出す。レジストローラー１２６は、給紙ローラー１２３，１２４，１２５によって用紙搬送路に送り出された用紙Ｐを一時待機させた後、所定のタイミングで画像形成部３に供給する。

また、給紙部２は、機器本体１ａの図２に示す左側面に取り付けられる不図示の手差しトレイとピックアップローラー１２７とを更に備えている。このピックアップローラー１２７は、手差しトレイに載置された用紙Ｐを取り出す。ピックアップローラー１２７によって取り出された用紙Ｐは、給紙ローラー１２３，１２５によって用紙搬送路に送り出され、レジストローラー１２６によって、所定のタイミングで画像形成部３に供給される。

画像形成部３は、画像形成ユニット７と、この画像形成ユニット７によってその表面（接触面）にコンピューター等から電送された画像データに基づくトナー像が１次転写される中間転写ベルト３１と、この中間転写ベルト３１上のトナー像を給紙カセット１２１から送り込まれた用紙Ｐに２次転写させるための２次転写ローラー３２とを備えている。

画像形成ユニット７は、上流側（図２では右側）から下流側に向けて順次配設されたブラック用ユニット７Ｋと、イエロー用ユニット７Ｙと、シアン用ユニット７Ｃと、マゼンタ用ユニット７Ｍとを備えている。各ユニット７Ｋ，７Ｙ，７Ｃ及び７Ｍは、それぞれの中央位置に像担持体としての電子写真感光体３７（以下、感光体３７）が矢符（時計回り）方向に回転可能に配置されている。そして、各感光体３７の周囲には、帯電部３９、露光部３８、現像部７１、不図示のクリーニング部及び除電部としての除電器等が、回転方向上流側から順に各々配置されている。本発明においては、除電器による除電工程を有さないものも良好に画像を形成できるので、省スペース化を図ることが可能である。

帯電部３９は、矢符方向に回転されている電子写真感光体３７の周面を均一に帯電させる。帯電部３９は、電子写真感光体３７の周面を均一に帯電させることができれば特に制限されず、非接触方式であっても接触方式であってもよい。帯電部の具体例としては、コロナ帯電装置、帯電ローラー、帯電ブラシ等が挙げられ、帯電ローラー、帯電ブラシ等の接触方式の帯電装置がより好ましい。接触方式の帯電部３９を使用することにより、帯電部３９から発生するオゾンや窒素酸化物等の活性ガスの排出を抑え、活性ガスによる電子写真感光体の感光層の劣化を防止すると共に、オフィス環境等に配慮した設計をすることができる。

接触方式の帯電ローラーを備えた帯電部３９は、帯電ローラーが感光体３７と接触したまま、感光体３７の周面（表面）を帯電させる。このような帯電ローラーとしては、例えば、感光体３７と接触したまま、感光体３７の回転に従属して回転するもの等が挙げられる。また、帯電ローラーとしては、例えば、少なくとも表面部が樹脂で構成されたローラー等が挙げられる。より具体的には、例えば、回転可能に軸支された芯金と、芯金上に形成された樹脂層と、芯金に電圧を印加する電圧印加部とを備えたもの等が挙げられる。このような帯電ローラーを備えた帯電部は、電圧印加部によって、芯金に電圧を印加することによって、樹脂層を介して接触する感光体３７の表面を帯電させることができる。

電圧印加部により帯電ローラーに印加される電圧は直流電圧のみであることが好ましい。帯電ローラーにより電子写真感光体に印加する直流電圧は、１０００〜２０００Ｖが好ましく、１２００〜１８００Ｖがより好ましく、１４００〜１６００Ｖが特に好ましい。交流電圧や直流電圧に交流電圧を重畳した重畳電圧を帯電ローラーに印加する場合より、帯電ローラーに直流電圧のみを印加する場合のほうが、感光層の磨耗量が少なくなる傾向がある。

また、帯電ローラーの樹脂層を構成する樹脂は、感光体３７の周面を良好に帯電させることができれば特に限定されない。樹脂層に用いる樹脂の具体例としては、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン変性樹脂等が挙げられる。また、樹脂層には、無機充填材を含有させていてもよい。

露光部３８は、いわゆるレーザー走査ユニットであり、帯電部３９によって均一に帯電された感光体３７の周面に、上位装置であるパーソナルコンピューター（ＰＣ）から入力された画像データに基づくレーザー光を照射し、感光体３７上に画像データに基づく静電潜像を形成する。現像部７１は、静電潜像が形成された感光体３７の周面にトナーを供給することで、画像データに基づくトナー像を形成させる。そして、このトナー像が中間転写ベルト３１に１次転写される。クリーニング部は、中間転写ベルト３１へのトナー像の１次転写が終了した後、感光体３７の周面に残留しているトナーを清掃する。クリーニング部によって清浄化処理された感光体３７の周面は、新たな帯電処理のために帯電部３９へ向かい、新たな帯電処理が行われる。

中間転写ベルト３１は、無端状のベルト状回転体であって、表面（接触面）側が各感光体３７の周面にそれぞれ当接するように駆動ローラー３３、従動ローラー３４、バックアップローラー３５、及び１次転写ローラー３６等の複数のローラーに架け渡されている。また、中間転写ベルト３１は、各感光体３７と対向配置された１次転写ローラー３６によって感光体３７に押圧された状態で、複数のローラーによって無端回転するように構成されている。駆動ローラー３３は、ステッピングモータ等の駆動源によって回転駆動し、中間転写ベルト３１を無端回転させるための駆動力を与える。従動ローラー３４、バックアップローラー３５、及び１次転写ローラー３６は、回転自在に設けられ、駆動ローラー３３による中間転写ベルト３１の無端回転に伴って従動回転する。これらのローラー３４，３５，３６は、駆動ローラー３３の主動回転に応じて中間転写ベルト３１を介して従動回転すると共に、中間転写ベルト３１を支持する。

１次転写ローラー３６は、１次転写バイアス（トナーの帯電極性とは逆極性）を中間転写ベルト３１に印加する。そうすることによって、各感光体３７上に形成されたトナー像は、各感光体３７と１次転写ローラー３６との間で、駆動ローラー３３の駆動により矢符（反時計回り）方向に周回する中間転写ベルト３１に重ね塗り状態で順次転写（１次転写）される。本発明においては、印加電流は−８μＡ以下で使用することが可能である。

２次転写ローラー３２は、トナー像と逆極性の２次転写バイアスを用紙Ｐに印加する。そうすることによって、中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像は、２次転写ローラー３２とバックアップローラー３５との間で用紙Ｐに転写され、これによって、用紙Ｐにカラーの転写画像（未定着トナー像）が転写される。

定着部４は、画像形成部３で用紙Ｐに転写された転写画像に定着処理を施すものであり、通電発熱体により加熱される加熱ローラー４１と、この加熱ローラー４１に対向配置され、周面が加熱ローラー４１の周面に押圧当接される加圧ローラー４２とを備えている。

そして、画像形成部３で２次転写ローラー３２により用紙Ｐに転写された転写画像は、当該用紙Ｐが加熱ローラー４１と加圧ローラー４２との間を通過する際の加熱による定着処理で用紙Ｐに定着される。そして、定着処理の施された用紙Ｐは、排紙部５へ排紙されるようになっている。また、本実施形態のカラープリンター１では、定着部４と排紙部５との間の適所に搬送ローラー６が配設されている。

排紙部５は、カラープリンター１の機器本体１ａの頂部が凹没されることによって形成され、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ５１が形成されている。

カラープリンター１は、以上のような画像形成動作によって、用紙Ｐ上に画像形成を行う。そして、上記のような画像形成装置では、像担持体として、本発明の実施形態にかかる正帯電単層型電子写真感光体が備えられているので、転写メモリーの影響のない好適な画像を形成することができる。

以下に、実施例により本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。

〔感光体作成〕
表１に示すフタロシアニン系顔料、正孔輸送剤と、電子輸送剤、結着樹脂（粘度平均分子量３００００）１００質量部をテトラヒドロフラン８００質量部と共にボールミルにいれ、５０時間混合して分散させて単層感光体用塗布液を作成した。次いで、この塗布液をφ３０のアルミニウム素管上にディップコート法により塗布し、その後１００℃で４０分間熱風乾燥し、感光層膜厚２０μｍの感光体を得た。

なお、電荷発生材料（ＣＧＭ）、正孔輸送材料（ＨＴＭ）、電子輸送材料（ＥＴＭ）及び結着樹脂はそれぞれ下記したものを用いた。検討電子輸送材料のうち、ＥＴ１２のみ、４５０〜５００ｎｍの間に吸収極大ピークを有すが、その他のものに同波長領域内の吸収極大ピークは存在しない。

＜電荷発生材料（ＣＧＭ）＞
ＣＧ１： ｘ-Ｈ_２Ｐｃ
ＣＧ２： ｙ-ＴｉＯＰｃ
ＣｕＫα特性Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ±０．２°＝２７．２°に最大のピークを有すると共に、２６．２°にピークを有さない、オキソチタニルフタロシアニン結晶。
ＣＧ３： ｋ-ＴｉＯＰｃ
ＣｕＫα特性Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角２θ±０．２°＝２７．２°に最大のピークを有すると共に、２６．２°にピークを有さず、示差走査熱量分析において、吸着水の気化に伴うピーク以外は２７０℃から４００℃に1つピークを有するチタニルフタロシアニン結晶。

＜正孔輸送材料（ＨＴＭ）＞
以下の各記号のあとに示されるΛｍａｘは最大級収ピークの波長を示す。
ＨＴ１：（Λｍａｘ：３９３ｎｍ）

ＨＴ２：（Λｍａｘ：４０８ｎｍ）

ＨＴ３：（Λｍａｘ：４０９ｎｍ）

ＨＴ４：（Λｍａｘ：３６１ｎｍ）

ＨＴ５：（Λｍａｘ：３７９ｎｍ）

＜電子輸送材料（ＥＴＭ）＞
ＥＴ１：（Λｍａｘ：３５８ｎｍ）

ＥＴ２：（Λｍａｘ：３５５ｎｍ）

ＥＴ３：（Λｍａｘ：３５７ｎｍ）

ＥＴ４：（Λｍａｘ：３５７ｎｍ）

ＥＴ５：（Λｍａｘ：３５６ｎｍ）

ＥＴ６：（Λｍａｘ：３５６ｎｍ）

ＥＴ７：（Λｍａｘ：３５６ｎｍ）

ＥＴ８：（Λｍａｘ：３０４ｎｍ）

ＥＴ９：（Λｍａｘ：４２２ｎｍ）

ＥＴ１０：（Λｍａｘ：４００ｎｍ）

ＥＴ１１：（Λｍａｘ：４２０ｎｍ）

ＥＴ１２：（Λｍａｘ：４９０ｎｍ）

ＥＴ１３：（Λｍａｘ：４９０ｎｍ）

＜結着樹脂＞
Ｒ１: ビスフェノールＺに由来する単位からなるポリカーボネート樹脂

作製した感光体を下記方法により評価し、その結果を表１に示した。
＜感度測定方法＞
ＧＥＮＴＥＣ社製ドラム感度試験機を用いて表面電位を＋７００Ｖに帯電させた状態でハロゲンランプの白色光からバンドパスフィルターを用いて取り出した波長７８０ｎｍの単色光（光強度０．８μＪ/ｃｍ^２）を感光体表面に照射し、露光開始から０．１秒経過した時点での表面電位を感度として測定した。
○： １５０Ｖ未満、 ×： １５０Ｖ以上

＜耐光性評価方法＞
パナソニック社製ハイライトＦＬ１５Ｗ白色蛍光灯を１０００Ｌｘの強度下で２時間光照射し、照射部と非照射部の感度差（感度測定方法と同じ方法）、１ｄ２ｓ画像（１ドット２スペースのハーフトーン画像）における濃度ムラを確認した。濃度ムラの評価は、京セラドキュメントソリューションズ株式会社製の除電部を持たない構成である画像形成装置（「ＦＳ−５３００ＤＮ」改造機）に、各実施例、参考例及び比較例の電子写真感光体を取り付けて行った。
ΔＶＬ ○： ２０Ｖ未満、 ×： ２０Ｖ以上
濃度ムラ ○： なし〜かすかに見える程度、 ×： 顕著にムラが確認できる

＜総合判定＞
感度の評価と、耐光性に関する感度差の評価と、耐光性に関する濃度ムラの評価とで、×判定がなかったものを○と判定し、１つ以上の×判定があったものを×と判定した。

本発明の実施態様１である実施例４〜７の単層電子写真感光体を使用した場合、感度の高い感光体が得られると共に、耐光性も優れていることが確認できた。これに対し、比較例１〜５に示すように感光層における特定の電荷輸送材料を含まない単層感光体を使用した場合、いずれも白色蛍光灯の光照射による感光体の劣化が確認された。

Claims (3)

1. 支持基体上に少なくとも電荷発生材料、電荷輸送材料、及び結着樹脂からなる膜厚１８〜２３μｍの単層型の感光層を備え、前記感光層は最外層であり、前記電荷発生材料がＸ型無金属フタロシアニン系顔料であると共に、前記電荷輸送材料のそれぞれの化合物が４５０ｎｍ−５５０ｎｍの間に最大吸収極大ピークをもたず、且つ、前記電荷輸送材料が、電子輸送材料として下記式ＥＴ５〜７から選ばれる１種以上の電子輸送材料のみを含み、さらに、下記式ＨＴ１、３及び４から選ばれる１種以上の正孔輸送材料を含むことを特徴とする正帯電単層型電子写真感光体。
   

   

   
2. 像担持体と、
   前記像担持体の表面を帯電するための帯電部と、
   帯電された前記像担持体の表面を露光して前記像担持体の表面に静電潜像を形成するための露光部と、
   前記静電潜像をトナー像として現像するための現像部と、
   前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写するための転写部と、を備え、
   前記像担持体が請求項１に記載の感光体であり、前記帯電部が正帯電方式であることを特徴とする画像形成装置。
3. 除電部を備えない、請求項２に記載の画像形成装置。

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