(57)【要約】【課題】電荷輸送層において導電性支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの表面領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下ではない場合に比べて、耐久性を向上しつつ摩擦による画像欠陥の発生を抑制する電子写真感光体を提供すること。【解決手段】導電性支持体と、該導電性支持体に近い側から順に、電荷発生層と、電荷輸送材料を含有する単層の電荷輸送層と、を有し、前記電荷輸送層の膜厚が３８μｍ以上であり、  前記電荷輸送層は、前記導電性支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下である電子写真感光体。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体と、該導電性支持体に近い側から順に、電荷発生層と、電荷輸送材料を含有する単層の電荷輸送層と、を有し、
前記電荷輸送層の膜厚が３８μｍ以上であり、
前記電荷輸送層は、前記導電性支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下である電子写真感光体。
【請求項２】
前記電荷輸送層中の電荷輸送材料の濃度が、前記導電性支持体から遠い側の表面から他方の表面に向かって膜厚方向で連続的に増加する請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体表面を帯電する接触型の帯電装置と、
帯電した前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを用いて前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置と、
前記電子写真感光体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写装置と、
を有する画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体表面を帯電する接触型の帯電装置、帯電した前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置、トナーを用いて前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を現像しトナー画像を形成する現像装置、前記電子写真感光体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写装置及び転写後の前記電子写真感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置からなる群より選択される少なくとも一種と、を一体に有し、
画像形成装置本体から脱着されるプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成は、複写機及びレーザービームプリンター等の分野において広く利用されている。電子写真装置に用いられる電子写真感光体（以下、単に「感光体」という場合がある）としては、安価で製造性及び廃棄性の点で優れる有機光導電材料を用いた電子写真感光体が主流を占めるようになってきている。なかでも、露光により電荷を発生する電荷発生層と電荷を輸送する電荷輸送層とを積層させた機能分離型の有機感光体は電子写真特性の点で優れており、種々の提案が成され実用化されている。
有機感光体については、寿命を長くする方策が検討されており、例えば、電荷輸送層の上に更に表面保護層を設ける方法がある。
【０００３】
また、長期間の使用によっても画質や感度減退の少ない感光体として、電荷輸送層を２層以上有し、その電荷輸送層のうちの少なくとも表面領域側の層が、粘度平均分子量４．０×１０４以上のポリカーボネートと、１０〜５０重量％の有機微粒子とを含有する膜厚１〜１０μｍの層であり、基体側の電荷輸送層中の電荷輸送材料の濃度が、表面領域側の電荷輸送層中の濃度より大きい電子写真感光体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１２８８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、電荷輸送層において導電性支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの表面領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下ではない場合に比べて、耐久性を向上しつつ摩擦による画像欠陥の発生を抑制する電子写真感光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
【０００７】
請求項１に係る発明は、
導電性支持体と、該導電性支持体に近い側から順に、電荷発生層と、電荷輸送材料を含有する単層の電荷輸送層と、を有し、
前記電荷輸送層の膜厚が３８μｍ以上であり、
前記電荷輸送層は、前記導電性支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下である電子写真感光体である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、
前記電荷輸送層中の電荷輸送材料の濃度が、前記導電性支持体から遠い側の表面から他方の表面に向かって膜厚方向で連続的に増加する請求項１に記載の電子写真感光体である。
【０００９】
請求項３に係る発明は、
請求項１又は請求項２に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体表面を帯電する接触型の帯電装置と、
帯電した前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
トナーを用いて前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置と、
前記電子写真感光体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写装置と、
を有する画像形成装置である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、
請求項１又は請求項２に記載の電子写真感光体と、
前記電子写真感光体表面を帯電する接触型の帯電装置、帯電した前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置、トナーを用いて前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置、前記電子写真感光体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写装置及び転写後の前記電子写真感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置からなる群より選択される少なくとも一種と、を一体に有し、
画像形成装置本体から脱着されるプロセスカートリッジである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、電荷輸送層において導電性支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下ではない場合に比べて、耐久性を向上しつつ摩擦による画像欠陥の発生を抑制する電子写真感光体が提供される。
請求項２に係る発明によれば、前記電荷輸送層中の電荷輸送材料の濃度が、前記導電性支持体から遠い側の表面から他方の表面に向かって膜厚方向で連続的に増加しない場合に比べて、摩擦による画像欠陥の発生を抑制する電子写真感光体が提供される。
請求項３に係る発明によれば、電荷輸送層において導電性支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下である電子写真感光体を有さない場合に比べて、耐久性を向上しつつ摩擦による画像欠陥の発生を抑制する画像形成装置が提供される。
請求項４に係る発明によれば、電荷輸送層において導電性支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下である電子写真感光体を有さない場合に比べて、耐久性を向上しつつ摩擦による画像欠陥の発生を抑制するプロセスカートリッジが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本実施形態に係る電荷輸送層中の電荷輸送材料の濃度勾配の一例を表す図である。
【図３】本実施形態の電子写真装置の好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【図４】本実施形態の電子写真装置の、他の実施形態を示す概略構成図である。
【図５】本実施形態のプロセスカートリッジの好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【図６】実施例１で得られた電荷輸送層の膜厚方向における電荷輸送材料の濃度分布である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付することとし、重複する説明は省略する。
【００１４】
本発明者らは、耐久性を向上すべく、電荷輸送層の膜厚を厚くすることを検討した。電荷輸送層の膜厚を厚くすることにより摩擦などに対する耐久性は向上するものの、感光体の静電容量が小さくなり、他の部材との摩擦によって帯電したときに感光体表面の電位の乱れが生じ、画像欠陥を発生させやすいことが明らかとなった。この画質欠陥は特に電荷輸送層を３８μｍ以上の厚さにしたときに顕著であり、高感度な電荷発生材料と組み合わせると更に顕著に現れることが判明した。
【００１５】
更に、上述の摩擦帯電による画像欠陥について説明する。電荷輸送層に含まれる電荷輸送材料は、その機能を発現させるため、ドナー性又はアクセプター性が強い物質である。例えば負帯電で使用する感光体においては、ドナー性の強い電荷輸送材料が用いられる。よって、このような感光体は、他の部材と接触したときの摩擦帯電により、正帯電し易い性質を有している。摩擦帯電しやすい電荷輸送材料の存在は、帯電によって画像を乱しやすい。
【００１６】
この電荷輸送材料の性質を踏まえれば、表面の電荷輸送材料の量を減らせば、摩擦帯電による画質欠陥は軽微になる。但し、電荷輸送層中に存在する電荷輸送材料の総量を減らしてしまうと、本来の電荷輸送能力が低下してしまう。摩擦帯電による画質欠陥の改善に十分効果があるまで電荷輸送材料の量を減らしてしまうと、繰り返し使用した際に残留電位が上昇するなどの影響により画像濃度の低下などを引き起こす原因となってしまう。
【００１７】
上記状況を勘案し、本発明者らは、電荷輸送層中で支持体から遠い側の表面領域について電荷輸送材料の量を減らすことを検討した。これにより、摩擦帯電による画質欠陥が抑えられ、また表面領域であれば、電荷輸送材料の量を減らしても本来の機能が損なわれず、繰り返しの使用でも画像濃度の低下が抑えられる。特に、単層の電荷輸送層で電荷輸送材料の濃度勾配を設けたときに、上記効果が顕著に奏されることを明らかにした。
【００１８】
なお、表面領域について電荷輸送材料の量を減らすことで、上記効果が奏される理由を以下のように推測するが、下記推測によって本発明は限定されない。
摩擦帯電が顕著に発生するのは、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に設置する際であり、設置した後では摩擦帯電は多くは発生しない。また、使用によって摩耗が進むと、電荷輸送層の膜厚そのものが減少して摩擦帯電の影響が少なくなる。更に、使用により表面が削れて表面荒さが増大すると、接触面積が減少するので摩擦帯電が起こりにくくなる。
【００１９】
以上から、表面領域において摩擦帯電しやすい電荷輸送材料の量を減らせば、摩擦による画像欠陥が抑えられるものと推測される。更なる効果として、表面領域であれば、電荷輸送材料の量を減らしても、繰り返し使用した際の残留電位の上昇が抑制され、画像濃度の低下などが抑えられる。
【００２０】
更に、電荷輸送材料の濃度の異なる複数の電荷輸送層を設ける方法では、複数の電荷輸送層の間に界面が存在し、この界面により電子写真特性が不安定になり画質が損なわれやすいことも明らかにした。
【００２１】
本発明者らの更なる鋭意検討の結果、単層の電荷輸送層において、表面での電荷輸送材料の濃度を下げて、支持体から遠い側の表面から１μｍ内部側までの領域（以下「表面領域」と称する場合がある）における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下にすることにより、耐久性に優れつつ、摩擦による画像欠陥が抑えられること、更なる効果として繰り返し使用した際の残留電位の上昇が抑制され、画像濃度の低下などが抑えられることを見出した。また、このような電荷輸送層を用いることにより、高感度な電荷発生層を使用した高感度感光体においても上記効果が奏されることを見出した。
【００２２】
以下、図を参照しながら、本実施形態の電子写真感光体について説明する。
図１は、本実施形態の電子写真感光体の好適な一実施形態を示す模式断面図である。図１に示した電子写真感光体１は電荷発生層５と電荷輸送層６とが別個に設けられた機能分離型の感光層３を備えるもので、導電性基体（導電性支持体）（単に「基体」と称する場合がある）２上に下引き層４、電荷発生層５、電荷輸送層６がこの順序で積層された構造を有している。ここで、電荷輸送層６は感光体１において最表層（基体２から最も遠い側に配置される層）となっている。以下、感光体１の各要素について説明する。
【００２３】
導電性基体２としては、従来から使用されているものであれば、如何なるものを使用してもよい。例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼等の金属類、およびアルミニウム、チタニウム、ニッケル、クロム、ステンレス鋼、金、バナジウム、酸化錫、酸化インジウム、ＩＴＯ等の薄膜を設けたプラスチックフィルム等、あるいは導電性付与剤を塗布、または含浸させた紙、およびプラスチックフィルム等が挙げられる。基体２の形状はドラム状に限られず、シート状、プレート状としてもよい。
【００２４】
導電性基体２として金属パイプを用いる場合、表面は素管のままであってもよいし、予め鏡面切削、エッチング、陽極酸化、粗切削、センタレス研削、サンドブラスト、ウエットホーニングなどの処理が行われていてもよい。
なお、本明細書において「導電性」とは、体積抵抗率が１０７Ω・ｃｍ未満を意味し、以下、他も特記がない限り同様である。「半導電性」とは、体積抵抗率が１０７Ωｃｍ以上１０１３Ωｃｍ以下を意味し、以下、他も特記がない限り同様である。
【００２５】
下引き層４は、基体２表面における光反射の防止、基体２から感光層３への不要なキャリアの流入の防止などの目的で、必要に応じて設けられる。下引き層４の材料としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀などの金属粉体や、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物や、カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉末などの導電性物質等を結着樹脂に分散し、支持体上に塗布したものが挙げられる。また、金属酸化物微粒子は２種以上混合して用いてもよい。さらに、金属酸化物粒子へカップリング剤による表面処理を行い、粉体抵抗を制御して用いてもよい。
【００２６】
下引き層４に含まれる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などの公知の高分子樹脂化合物、また電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂やポリアニリン等の導電性樹脂などが用いられる。
なかでも上層の塗布溶剤に不溶な樹脂が好適に用いられ、特にフェノール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などが好適に用いられる。
【００２７】
下引き層４中の金属酸化物粒子と結着樹脂との比率は特に制限されず、任意に設定される。
下引き層４の形成の際には、上記成分を溶媒に加えた塗布液が使用される。かかる溶媒としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。
これらの溶剤は単独又は２種以上を混合して用いてよい。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂が溶解するものであれば、いかなるものを使用してもよい。
【００２８】
また、下引き層形成用の塗布液中に金属酸化物粒子を分散させる方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００２９】
このようにして得られる下引き層形成用の塗布液を基体２上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
下引き層４の膜厚は１５μｍ以上が望ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下がより望ましい。下引き層４には、表面粗さ調整のために樹脂粒子を添加してもよい。該樹脂粒子としては、シリコーン樹脂粒子、架橋型ＰＭＭＡ樹脂粒子等が挙げられる。
【００３０】
また、表面粗さ調整のために下引き層４の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、ウエットホーニング、研削処理等が挙げられる。
【００３１】
また、図示は省略するが、電気特性向上、画質向上、画質維持性向上、感光層接着性向上などのために、下引き層４上に中間層を更に設けてもよい。
中間層に用いる結着樹脂としては、ポリビニルブチラールなどのアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、カゼイン、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂などの高分子樹脂化合物のほかに、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、シリコン原子などを含有する有機金属化合物などがある。
これらの化合物は単独にあるいは複数の化合物の混合物あるいは重縮合物として用いられる。中でも、ジルコニウム又はシリコンを含有する有機金属化合物は、残留電位が低く環境による電位変化が少なく、また繰り返し使用による電位の変化が少ないなど性能上優れている。
【００３２】
中間層の形成に使用される溶媒としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ―ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状又は直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤が挙げられる。
これらの溶剤は単独又は２種以上混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものであれば、いかなるものでも使用される。
【００３３】
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が適用される。
【００３４】
中間層は上層の塗布性改善の他に、電気的なブロッキング層の役割も果たす。したがって、中間層を形成する場合には、中間層の厚さは０．１μｍ以上３μｍ以下の範囲に設定される。また、この場合の中間層を下引き層４として使用してもよい。
【００３５】
電荷発生層５は、電荷発生材料を適当な結着樹脂中に分散して形成される。かかる電荷発生材料としては、無金属フタロシアニン、クロロガリウムフタロシアニン、ヒドロキシガリウムフタロシアニン、ジクロロスズフタロシアニン、チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料が使用される。
特に、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．４゜、１６．６゜、２５．５゜及び２８．３゜に強い回折ピークを有するクロロガリウムフタロシアニン結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．７゜、９．３゜、１６．９゜、１７．５゜、２２．４゜及び２８．８゜に強い回折ピークを有する無金属フタロシアニン結晶、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．５゜、９．９゜、１２．５゜、１６．３゜、１８．６゜、２５．１゜及び２８．３゜に強い回折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、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも９．６゜、２４．１゜及び２７．２゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶が高感度化の観点から好適である。
なお、本実施形態に係る電荷輸送層を適用すると、上述の高感度な電荷発生材料を用いた場合であっても、摩擦による画像欠陥や、繰り返し使用した際の画像濃度の低下が効果的に抑えられる。
【００３６】
その他、電荷発生材料としては、キノン顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、ビスベンゾイミダゾール顔料、アントロン顔料、キナクリドン顔料等が使用される。また、これらの電荷発生材料は、単独または２種以上を混合して使用される。
電荷発生層における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡタイプ又はビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられる。
これらの結着樹脂は、単独又は２種以上を混合して用いられる。
【００３７】
電荷発生材料と結着樹脂の配合比は、１０：１以上１：１０以下の範囲が望ましい。
電荷発生層５の形成の際には、上記成分を溶剤に加えた塗布液が使用される。かかる溶剤としては、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状又は直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤、などの有機溶剤が挙げられる。
これらの溶剤は単独又は２種以上を混合して用いられる。混合する際、使用される溶剤としては、混合溶剤として結着樹脂を溶解するものであれば、いかなるものも使用される。
【００３８】
電荷発生材料を樹脂中に分散させるために、塗布液には分散処理が施される。分散方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００３９】
このようにして得られる塗布液を下引き層４上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等が挙げられる。
電荷発生層５の膜厚は、０．０１μｍ以上５μｍ以下が望ましく、０．０５μｍ以上２．０μｍ以下がより望ましい。
【００４０】
電荷輸送層６は電子写真感光体１における表面層に相当し、単層であり、少なくとも電荷輸送材料と結着樹脂とを含む。電荷輸送層６の膜厚は３８μｍ以上であり、支持体から遠い側の表面（以下「最表面」と称する場合がある）６ａから１μｍ内部側までの領域（表面領域）６ｂにおける電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層６全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下である。
【００４１】
電荷輸送層６全体の電荷輸送材料の平均濃度は、ＦＴ―ＩＲによって測定される。具体的には、電荷輸送層全体を粉末にしＫＢｒと混合した後に加圧してペレットを作製し、ＦＴ―ＩＲにより電荷輸送材料固有の赤外吸光度とバインダー成分固有の赤外吸光度を測定し、バインダー成分の赤外吸光度に対する電荷輸送層の赤外吸光度の比を平均濃度とする。または、電荷輸送層を斜めに削り、削り出された斜面について、表面からの深さ方向に対応した位置の赤外吸光度をＡＴＲにより測定し、バインダー成分の赤外吸光度に対する電荷輸送層の赤外吸光度の比を平均値とすることもできる。この場合は、膜厚方向１０箇所の値の平均値である。
【００４２】
前記表面領域６ｂにおける電荷輸送材料の平均濃度は、電荷輸送層６全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下であり、好適には０．３倍以上０．５倍以下である。
表面領域６ｂにおける電荷輸送材料の濃度の測定は、ＦＴ−ＩＲによって測定される。具体的には、最表面６ａから１μｍ内部側までの領域内の任意の５箇所についてＦＴ−ＩＲを測定する。このときのバインダー成分の赤外吸光度に対する電荷輸送層の赤外吸光度の比の平均値を表面領域６ｂの濃度平均値とし、この平均値が電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下となっている。
【００４３】
更に好適には、電荷輸送材料の濃度勾配は、図２に示すように、電荷輸送層６の最表面から電荷発生層５との境界に向かって膜厚方向で連続的に増加する場合である。このような電荷輸送材料の濃度勾配を有する電荷輸送層６は、摩擦による画像欠陥、及び繰り返し使用による残留電位の上昇が効果的に抑制される。
【００４４】
電荷輸送材料としては、例えば、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール等のオキサジアゾール誘導体、１，３，５−トリフェニル−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−ジエチルアミノスチリル）ピラゾリン等のピラゾリン誘導体、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ′−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミン、トリ（ｐ−メチルフェニル）アミニル−４−アミン、ジベンジルアニリン等の芳香族第３級アミノ化合物、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン等の芳香族第３級ジアミノ化合物、３−（４′−ジメチルアミノフェニル）−５，６−ジ−（４′−メトキシフェニル）−１，２，４−トリアジン等の１，２，４−トリアジン誘導体、４−ジエチルアミノベンズアルデヒド−１，１−ジフェニルヒドラゾン等のヒドラゾン誘導体、２−フェニル−４−スチリル−キナゾリン等のキナゾリン誘導体、６−ヒドロキシ−２，３−ジ（ｐ−メトキシフェニル）ベンゾフラン等のベンゾフラン誘導体、ｐ−（２，２−ジフェニルビニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアニリン等のα−スチルベン誘導体、エナミン誘導体、Ｎ−エチルカルバゾール等のカルバゾール誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などの正孔輸送物質、クロラニル、ブロアントラキノン等のキノン系化合物、テトラアノキノジメタン系化合物、２，４，７−トリニトロフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン等のフルオレノン化合物、キサントン系化合物、チオフェン化合物等の電子輸送物質、および上記した化合物に由来する基を主鎖または側鎖に有する重合体などが挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種または２種以上を組み合わせて使用される。
【００４５】
また、電荷輸送層６における結着樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡタイプあるいはビスフェノールＺタイプ等のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミド樹脂、塩素ゴム等の絶縁性樹脂、およびポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光導電性ポリマー等があげられる。これ等の結着樹脂は、単独あるいは２種以上混合して用いられる。
【００４６】
電荷輸送層６は、上記成分を溶剤に加えた塗布液を用いて形成される。電荷輸送層の形成に使用される溶剤としては、公知の有機溶剤、例えば、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉｓｏ−プロパノール、ｎ−ブタノール等の脂肪族アルコール系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、２−ブタノン等のケトン系溶剤、塩化メチレン、クロロホルム、塩化エチレン等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチルエーテル等の環状あるいは直鎖状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤等が挙げられる。また、これらの溶剤は単独あるいは２種以上混合して用いてよい。
【００４７】
これら溶剤のなかでも、本実施形態に係る電荷輸送層６、つまり表面領域６ｂの電荷輸送材料の平均濃度が電荷輸送層６全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３倍以上０．６倍以下とするには、電荷輸送材料の溶解度が５００ｍｇ／ｍＬ以下、より好適には３００ｍｇ／ｍＬ以下の溶剤を使用することが好ましい。
【００４８】
電子写真感光体は一般的に浸漬塗布方法によって製造されるが、表面層は良好な画像を得るために平滑な表面を得ることが好ましい。塗布液には有機溶剤が用いられるが、乾燥の際に表面にオレンジピール（ユズ肌）などが発生しやすく、これを防止するためにレベリング剤を用いることが多い。レベリング剤にはジメチルシリコーンオイルを用いることが多い。
また、電荷輸送層６には、摩擦係数を下げることを目的としてＰＴＦＥなどのフッ素系粒子を分散してもよい。分散するフッ素系粒子の量は、電荷輸送層中に０．５質量％以上２０質量％以下が望ましく、２質量％以上１０質量％以下がより望ましい。
【００４９】
電荷輸送層６を形成するのに用いられる電荷輸送層形成用塗布液中にフッ素系樹脂粒子を分散させるための分散方法としては、ボールミル、振動ボールミル、アトライター、サンドミル、横型サンドミル等のメディア分散機や、攪拌、超音波分散機、ロールミル、高圧ホモジナイザー等のメディアレス分散機が利用される。さらに、高圧ホモジナイザーとして、高圧状態で分散液を液−液衝突や液−壁衝突させて分散する衝突方式や、高圧状態で微細な流路を貫通させて分散する貫通方式などが挙げられる。
【００５０】
このようにして得られる電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層５上に塗布する方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用される。
電荷輸送層の膜厚は、３８μｍ以上６０μｍ以下が望ましく、３９μｍ以上４５μｍ以下がより望ましい。
【００５１】
本実施形態に係る電荷輸送層６は、塗布溶媒と電荷輸送材料の溶解度、電荷輸送材料と結着樹脂との相溶性、塗布溶媒の揮発速度、電荷輸送層形成用塗布液により形成した塗布膜の乾燥速度等を考慮して作製される。具体的には、溶媒の種類を選択し、及び／又は電荷輸送材料と結着樹脂の分子量を調整することで、本実施形態に係る電荷輸送層が作製される。
【００５２】
上記調整により本実施形態に係る電荷輸送層が作製される理由を次のように推測する。
電荷輸送層形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成すると、塗布膜の表面から乾燥し始める。塗布膜中の結着樹脂が乾燥により固定されるときに、分子量の小さい電荷輸送材料は固化していない内部側へ移動する。これが逐次起こることで、図２に示すような膜厚方向での電荷輸送材料の濃度分布が形成されるものと推測する。
【００５３】
本実施形態に係る電荷輸送層を形成するための溶媒としては、テトラヒドロフランとトルエンとを併用することが望ましく、混合比率は、質量比で、テトラヒドロフラン：トルエンは９：１以上３：７以下であることが望ましく、９：１以上５：５以下であることがより望ましい。
なお、テトラヒドロフランとトルエンの混合溶媒において、トルエンの含有比率を大きくすると電荷輸送材料の濃度勾配の差が小さくなり、テトラヒドロフランの含有比率を大きくすると電荷輸送材料の濃度勾配の差が大きくなる。
【００５４】
結着樹脂の分子量としては、重量平均分子量Ｍｗとしては、８０００以上１０００００以下であることが望ましく、１００００以上４００００以下であることがよりしい。
【００５５】
結着樹脂の分子量の測定は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）として「HLC-8120GPC、SC-8020（東ソー（株）社製）装置」を用い、カラムとして「TSKgel、SuperHM-H（東ソー（株）社製６．０ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）」を２本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いる。
測定は、試料濃度０．５質量％、流速０．６ｍｌ／ｍｉｎ．、サンプル注入量１０μｌ、測定温度４０℃、ＩＲ検出器を用いて実施する。また、検量線は東ソー社製「ｐolystylene標準試料TSK standard」：「A-500」、「F-1」、「F-10」、「F-80」、「F-380」、「A-2500」、「F-4」、「F-40」、「F-128」、「F-700」の１０サンプルから作製する。
【００５６】
電荷輸送材料の分子量としては、２００以上３０００以下であることが望ましく、３００以上１５００以下であることがより望ましく、４００以上１０００以下であることがより望ましい。
【００５７】
画像形成装置中で発生するオゾンや窒素酸化物、あるいは光、熱による感光体の劣化を防止する目的で、感光層３を構成する各層中に酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤などの添加剤を添加してもよい。例えば、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、パラフェニレンジアミン、アリールアルカン、ハイドロキノン、スピロクロマン、スピロインダノンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機リン化合物等があげられる。光安定剤の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾアゾール、ジチオカルバメート、テトラメチルピペン等の誘導体が挙げられる。
【００５８】
次に、本実施形態の電子写真装置及びプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態の電子写真装置は、少なくとも、電子写真感光体と、前記電子写真感光体表面を帯電する接触型の帯電装置と、帯電した前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、トナーを用いて前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置と、前記電子写真感光体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写装置と、を有する。
【００５９】
図３は本実施形態の電子写真装置の好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図３に示す電子写真装置２００は、本実施形態の電子写真感光体２０７と、電子写真感光体２０７を帯電させる接触帯電方式の帯電装置（接触帯電装置）２０８と、帯電装置２０８に接続された電源２０９と、帯電装置２０８により帯電される電子写真感光体２０７を露光して静電潜像を形成する露光装置２１０と、露光装置２１０により形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置２１１と、現像装置２１１により形成されたトナー像を被転写媒体５００に転写する転写装置２１２と、クリーニング装置２１３と、除電器２１４と、定着装置２１５と、を備える。この場合、除電器２１４が設けられていないものもある。
【００６０】
接触帯電装置２０８は帯電ロールを有しており、感光体２０７を帯電させる際には帯電ロールに電圧が印加される。電圧の範囲としては、直流電圧は要求される感光体帯電電位に応じて正または負の５０Ｖ以上２０００Ｖ以下が望ましく、１００Ｖ以上１５００Ｖ以下がより望ましい。交流電圧を重畳する場合は、ピーク間電圧は４００Ｖ以上１８００Ｖ以下が望ましく、８００Ｖ以上１６００Ｖ以下がより望ましく、１２００Ｖ以上１６００Ｖ以下が更に望ましい。交流電圧の周波数は５０Ｈｚ以上２０，０００Ｈｚ以下が望ましく、１００Ｈｚ以上５，０００Ｈｚ以下がより望ましい。
【００６１】
帯電ロールとしては、芯材の外周面に弾性層、抵抗層、保護層等を設けたものが好適に用いられる。帯電ロールは、感光体２０７に接触させることにより特に駆動手段を有しなくとも感光体に追従した周速度で回転し、帯電装置として機能するが、帯電ロールに駆動手段を取り付け、感光体２０７とは異なる周速度で回転させて帯電させてもよい。
【００６２】
ローラー状部材は、感光体に接触させることにより特に駆動手段を有しなくとも感光体に追従した周速度で回転し、帯電装置として機能する。しかし、ローラー部材に何らかの駆動手段を取り付け、感光体とは異なる周速度で回転させ、帯電させてもよい。
芯材の材質としては導電性を有するもので、一般には鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。またその他導電性粒子等を分散した樹脂成形品等を用いてもよい。
弾性層の材質としては導電性又は半導電性を有するもので、一般にはゴム材に導電性粒子あるいは半導電性粒子を分散したものである。ゴム材としてはＥＰＤＭ、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソブチレン、ＳＢＲ、ＣＲ、ＮＢＲ、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ＳＢＳ、熱可塑性エラストマー、ノルボーネンゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンオキシドゴム等が用いられる。
【００６３】
導電性粒子又は半導電性粒子としてはカーボンブラック、亜鉛、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、クロム、チタニウム等の金属、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の金属酸化物が用いることができ、これらの材料は単独あるいは２種以上混合して用いてもよい。
【００６４】
抵抗層および保護層の材質としては結着樹脂に導電性粒子又は半導電性粒子を分散し、その抵抗を制御したもので、抵抗率としては１０３Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下が望ましく、１０５Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下がより望ましく、１０７Ωｃｍ以上１０１２Ωｃｍ以下が更に望ましい。また膜厚としては０．０１μｍ以上１０００μｍ以下が望ましく、０．１μｍ以上５００μｍ以下がより望ましく、０．５μｍ以上１００μｍ以下が更に望ましい。
【００６５】
結着樹脂としてはアクリル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、メトキシメチル化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリチオフェン樹脂、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＰＥＴ等のポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂等が用いられる。
【００６６】
導電性粒子又は半導電性粒子としては弾性層と同様のカーボンブラック、金属、金属酸化物が用いられる。また必要に応じてヒンダードフェノール、ヒンダードアミン等の酸化防止剤、クレー、カオリン等の充填剤や、シリコーンオイル等の潤滑剤を添加してもよい。これらの層を形成する手段としてはブレードコーティング法、マイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等が用いられる。
【００６７】
露光装置２１０としては、電子写真感光体表面に、半導体レーザー、ＬＥＤ（light emitting diode）、液晶シャッター等の光源を所望の像様に露光する光学系装置等が用いられる。
【００６８】
現像装置２１１としては、一成分系、二成分系等の正規又は反転現像剤を用いた公知の現像装置等が用いられる。現像装置２１１に使用されるトナーの形状については、特に制限はなく、不定形、球形あるいは他の特定形状のものであってもよい。
【００６９】
転写装置２１２としては、ローラー状の接触帯電部材の他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、あるいはコロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等、が挙げられる。
【００７０】
クリーニング装置２１３は、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着する残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニング装置としては、クリーニングブレードの他、ブラシクリーニング、ロールクリーニング等が用いられる。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
【００７１】
また、本実施形態の電子写真装置は、図３に示したように、イレーズ光照射装置のような除電器２１４をさらに備えていてもよい。これにより、電子写真感光体が繰り返し使用される場合に、電子写真感光体の残留電位が次のサイクルに持ち込まれる現象が防止されるので、画像品質がより高まる。
【００７２】
図４は本実施形態の電子写真装置における他の実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。図４に示す電子写真装置２２０は中間転写方式の電子写真装置であり、ハウジング４００内において４つの電子写真感光体４０１ａ〜４０１ｄ（例えば、電子写真感光体４０１ａがイエロー、電子写真感光体４０１ｂがマゼンタ、電子写真感光体４０１ｃがシアン、電子写真感光体４０１ｄがブラックの画像をそれぞれ形成する）が中間転写ベルト４０９に沿って相互に並列に配置されている。
【００７３】
ここで、電子写真装置２２０に搭載されている電子写真感光体４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄは、それぞれ本実施形態の電子写真感光体である。
電子写真感光体４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄのそれぞれは、所定の方向（紙面上は反時計回り）に回転可能であり、その回転方向に沿って帯電ロール４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄ、現像装置４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄ、１次転写ロール４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄ、クリーニングブレード４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｃ、４１５ｄが配置されている。現像装置４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄのそれぞれにはトナーカートリッジ４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃ、４０５ｄに収容されたブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーが供給され、また、１次転写ロール４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃ、４１０ｄはそれぞれ中間転写ベルト４０９を介して電子写真感光体４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄに接している。
【００７４】
さらに、ハウジング４００内にはレーザー光源（露光装置）４０３が配置されており、レーザー光源４０３から出射されたレーザー光を帯電後の電子写真感光体４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄの表面に照射する。これにより、電子写真感光体４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、４０１ｄの回転工程において帯電、露光、現像、１次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト４０９上に重ねて転写される。
【００７５】
中間転写ベルト４０９は駆動ロール４０６、支持ロール４０８及び張力付与ロール４０７により所定の張力をもって支持されており、これらのロールの回転によりたわみを生じることなく回転可能となっている。また、２次転写ロール４１３は、中間転写ベルト４０９を介して支持ロール４０８と接するように配置されている。支持ロール４０８と２次転写ロール４１３との間を通った中間転写ベルト４０９は、例えば駆動ロール４０６の近傍に配置されたクリーニングブレード４１６により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。
【００７６】
また、ハウジング４００内にはトレイ（被転写媒体トレイ）４１１が設けられており、トレイ４１１内の紙などの被転写媒体５００が移送ロール４１２により中間転写ベルト４０９と２次転写ロール４１３との間、更には相互に接する２個の定着ロール４１４の間に順次移送された後、ハウジング４００の外部に排紙される。
【００７７】
なお、上述の説明においては中間転写体として中間転写ベルト４０９を使用する場合について説明したが、中間転写体は、上記中間転写ベルト４０９のようにベルト状であってもよく、ドラム状であってもよい。ベルト状とする場合中間転写体の基材として用いる樹脂材料としては、従来公知の樹脂が用いられる。例えば、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアルキレンテレフタレート（ＰＡＴ）、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド等の樹脂材料及びこれらを主原料としてなる樹脂材料が挙げられる。さらに、樹脂材料と弾性材料をブレンドして用いてもよい。
【００７８】
次に、本実施形態のプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態のプロセスカートリッジは、画像形成装置本体から脱着されるものであり、少なくとも、電子写真感光体を備え、更に前記電子写真感光体表面を帯電する帯電装置、帯電した前記電子写真感光体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置、トナーを用いて前記電子写真感光体表面に形成された静電潜像を現像しトナー画像を形成する現像装置、前記電子写真感光体表面に形成されたトナー画像を被転写体表面に転写する転写装置及び転写後の前記電子写真感光体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置からなる群より選択される少なくとも一種を電子写真感光体と一体に有する。
【００７９】
図５は、本実施形態の電子写真感光体を備えるプロセスカートリッジの好適な一実施形態の基本構成を概略的に示す断面図である。プロセスカートリッジ３００は、電子写真感光体２０７と共に、帯電装置２０８、現像装置２１１、クリーニング装置２１３、露光のための開口部２１８、及び除電露光のための開口部２１７を、取り付けレール２１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。
【００８０】
そして、このプロセスカートリッジ３００は、転写装置２１２と、定着装置２１５と、図示しない他の構成部分とで構成される電子写真装置本体に対して着脱自在としたものであり、電子写真装置本体とともに電子写真装置を構成するものである。
【００８１】
この電子写真装置及びプロセスカートリッジによれば、震動や長期保管によって感光体が摩擦されても、電気特性の変動、画質欠陥の発生が抑えられた電子写真用カートリッジ、電子写真装置が提供される。
【００８２】
なお、被転写媒体は、電子写真感光体上に形成されたトナー像を転写する媒体であれば特に制限はない。例えば、電子写真感光体から直接、紙等の被転写媒体に転写する場合は、紙等が被転写媒体である。また、中間転写体を用いる場合には、中間転写体が被転写媒体である。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００８４】
［実施例１］
酸化亜鉛（平均粒子径：７０ｎｍ、テイカ社製、比表面積値：１５ｍ２／ｇ）１００質量部をテトラヒドロフラン５００質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤として、ＫＢＭ６０３（信越化学工業社製）１．２５質量部を添加し、２時間攪拌した。その後、テトラヒドロフランを減圧蒸留にて留去し、１２０℃で３時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理した酸化亜鉛粒子を得た。
【００８５】
前記表面処理を施した酸化亜鉛粒子６０質量部と、アリザリン０．６質量部と、硬化剤としてブロック化イソシアネート（スミジュール３１７３、住友バイエルンウレタン社製）１３．５質量部と、ブチラール樹脂（エスレックＢＭ−１、積水化学社製）１５質量部とを、メチルエチルケトン８５質量部に溶解した溶液３８質量部と、メチルエチルケトン２５質量部とを混合し、直径１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間の分散を行い、分散液を得た。
【００８６】
得られた分散液に、触媒としてジオクチルスズジラウレート０．００５質量部と、シリコーン樹脂粒子（トスパール１４５、ＧＥ東芝シリコーン社製）４．０質量部とを添加し、下引層塗布用液を得た。この塗布液を、浸漬塗布法にて直径３０ｍｍのアルミニウム基材上に塗布し、１８０℃、４０分の乾燥硬化を行い、厚さ２５μｍの下引層を得た。
【００８７】
次に、電荷発生材料として、ＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも７．５゜、９．９゜、１２．５゜、１６．３゜、１８．６゜、２５．１゜及び２８．３゜に強い回折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１５質量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＶＭＣＨ、日本ユニオンカーバイト社製）１０質量部及びｎ−ブチルアルコール３００質量部の混合物を、直径１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミルにて４時間分散して電荷発生層用の塗布液を得た。この電荷発生層用塗布液を前記下引層上に浸漬塗布し、乾燥して、厚みが０．２μｍの電荷発生層を得た。
【００８８】
次に、４フッ化エチレン樹脂粒子０．５質量部（平均粒径：０．２μｍ）及び分散助剤としてアロンＧＦ４００（東亞合成社製）０．０１質量部とを、テトラヒドロフラン４質量部、トルエン１質量部とともに十分攪拌混合し、４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を得た。
【００８９】
次に、電荷輸送材料としてＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン４質量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量：４０，０００）６質量部、酸化防止剤として２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．１質量部を混合してテトラヒドロフラン２４質量部及びトルエン１１質量部を混合溶解した。
【００９０】
これに前記４フッ化エチレン樹脂粒子懸濁液を加えて攪拌混合した後、微細な流路を持つ貫通式チャンバーを装着した高圧ホモジナイザー（吉田機械興行株式会社製）を用いて、５００ｋｇｆ／ｃｍ２まで昇圧しての分散処理を６回繰り返した得られた塗料に、レベリング剤（ＫＰ３４０、信越化学工業（株）製）を２００ｐｐｍ添加して電荷輸送層形成用塗料を得た。
この塗布液を電荷発生層上に３０℃の環境下で浸漬塗布して１１５℃で４０分間乾燥し、膜厚が４０μｍの電荷輸送層を形成し、目的の電子写真感光体を得た。
【００９１】
この感光体の電荷輸送層の中の電荷輸送材料の濃度を上述の方法によりＦＴ−ＩＲで確認したところ、電荷輸送層の表面領域における電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．４５倍であった。この電荷輸送層の膜厚方向における電荷輸送材料の濃度分布をＦＴ−ＩＲによって測定し、その結果を図６に示す。なお、図６の濃度分布は、電荷輸送材料の吸収として１５９０ｃｍ−１の赤外吸光度を、バインダー樹脂の吸収として１０１１ｃｍ−１赤外吸光度を用いて求めた電荷輸送材料の濃度である。
このようにして得られた感光体を用いて、以下のテストを行なった。
【００９２】
初期画質の評価は、前記感光体を富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃ３３００用のプロセスカートリッジに搭載し、プロセスカートリッジを表１に示す（１）〜（３）の振動条件で振動させた後に、そのプロセスカートリッジをＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃ３３００に搭載して行なった。２２℃／５５％ＲＨ環境下でＡ３用紙に画像面積３０％の全面ハーフトーン画像を印字し、振動させたときに帯電部材と接触していた場所の画像濃度と接触していなかった場所の画像濃度をマクベス濃度計で測定し、下記の評価基準で評価した。得られた結果を表２に示す。
【００９３】
【表１】
2011022425.tif 000003
【００９４】
◎：接触部と非接触部の画像濃度差が０．０５以下。
○：接触部と非接触部の画像濃度差が０．０５を超えて０．１以下。
△：接触部と非接触部の画像濃度差が０．１を超えて０．１５以下。
×：接触部と非接触部の画像濃度差が０．１５を超える。
【００９５】
また、繰返しの使用適性を確認するために、２８℃、８５％ＲＨの環境下にて、Ａ４サイズ、カラーで１ドットライン像を含むエリアカバレッジ５％の画像をもとに１０，０００枚プリント試験を行った。プリント試験の初期（１枚目）と１０，０００枚プリント後の感光体について除電後の残留電位（ＶＲｐ）を測定し、初期の残留電位と１０，０００枚プリント後の残留電位との差（ΔＲｐ）を算出し、下記の評価基準で評価した。得られた結果を表２に示す。
【００９６】
◎：ΔＲｐが３０Ｖ以下
○：ΔＲｐが３０Ｖを超えて５０Ｖ以下。
△：ΔＲｐが５０Ｖを超えて８０Ｖ以下。
×：ΔＲｐが８０Ｖを超える。
【００９７】
［実施例２］
電荷輸送材料としてＮ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミンを４質量部用いた以外は実施１と同様にして感光体を作製し、評価を行った。表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３２倍であった。電荷輸送層の膜厚は、３８μｍであった。
【００９８】
［実施例３］
電荷発生物質としてＣｕＫα特性Ｘ線に対するブラッグ角（２θ±０．２゜）の少なくとも９．６゜、２４．１゜及び２７．２゜に強い回折ピークを有するチタニルフタロシアニン結晶を用いた以外は、実施例１と同様にして感光体を作製し、評価を行った。表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．４６倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【００９９】
［実施例４］
電荷輸送材料としてＮ，Ｎ′−ビス（３，４−ジメチルフェニル）ビフェニル−４−アミンを４質量部用いた以外は実施３と同様にして感光体を作製し、評価を行った。表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３０倍であった。電荷輸送層の膜厚は、３８μｍであった。
【０１００】
［実施例５］
浸漬塗布時に、引き上げ速度を速くして塗布した以外は実施１と同様にして感光体を作製し、評価を行った。表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３２倍であった。電荷輸送層の膜厚は、５０μｍであった。
【０１０１】
［実施例６］
浸漬塗布時の環境を２５℃とした以外は実施１と同様にして感光体を作製し、評価を行った。表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．４３倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４６μｍであった。
【０１０２】
［実施例７］
電荷輸送層塗料作製に使用する溶剤をテトラヒドロフラン１８質量部及びトルエン１８質量部に変えた以外は実施例１と同様に評価を行った。この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．５８倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４２μｍであった。
【０１０３】
［実施例８］
電荷輸送層塗料作製に使用する溶剤をテトラヒドロフラン３２質量部及びトルエン４質量部に変えた以外は実施例１と同様に評価を行った。この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３３倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【０１０４】
［実施例９］
結着樹脂をビスフェノールＡ型ポリカーボネート（粘度平均分子量：２９０００）に変えた以外は実施例１と同様に評価を行った。
この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．５６倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【０１０５】
［比較例１］
電荷輸送層を１５０℃で４０分乾燥した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．６２倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【０１０６】
［比較例２］
実施例１で作製した感光体を１５０℃のオーブンで４０分加熱した以外は、実施例１と同様に評価を行った。
この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．７５倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【０１０７】
［比較例３］
電荷輸送層塗料作製に使用する溶剤をトルエン３５質量部に変えた以外は実施例１と同様にして感光体を作製し、評価を行った。この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．２３倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【０１０８】
［比較例４］
電荷輸送層塗料作製に使用する溶剤をトルエン３５質量部に変え、１０５℃で４０分乾燥した以外は実施例１と同様にして感光体を作製し、評価を行った。この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．１５倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【０１０９】
［比較例５］
実施例３で作成した感光体を１５０℃のオーブンで４０分加熱した以外は、実施例３と同様にして感光体を作製し、評価を行った。
この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．７４倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【０１１０】
［比較例６］
実施例１で使用した電荷輸送層用塗料を、浸漬塗布時の引き上げ速度を遅くして、２０μｍ塗布した第一の電荷輸送膜を形成した。
更に、この第一の電荷輸送膜上に、電荷輸送材料としてＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン２質量部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂（粘度平均分子量：４０，０００）８質量部、とした以外は実施例１で使用した電荷輸送層用塗料と同様にして作製した塗料を２０μｍ塗布し、第二の電荷輸送膜を形成して、感光体を得た。
この感光体の電荷輸送層は、表面領域の電荷輸送材料の平均濃度が、電荷輸送層全体の電荷輸送材料の平均濃度の０．３３倍であった。電荷輸送層の膜厚は、４０μｍであった。
【０１１１】
【表２】
2011022425.tif 000004
【符号の説明】
【０１１２】
１…電子写真感光体、２…導電性基体（導電性支持体）、３…感光層、４…下引き層、５…電荷発生層、６…電荷輸送層、２００…電子写真装置、２０７…電子写真感光体、２０８…帯電装置、２０９…電源、２１０…露光装置、２１１…現像装置、２１２…転写装置、２１３…クリーニング装置、２１４…除電器、２１５…定着装置、２１６…取り付けレール、２１７…除電露光のための開口部、２１８…露光のための開口部、２２０…電子写真装置、３００…プロセスカートリッジ、４００…ハウジング、４０２ａ〜４０２ｄ…帯電ロール、４０３…レーザー光源（露光装置）、４０４ａ〜４０４ｄ・・・現像装置、４０５ａ〜４０５ｄ…トナーカートリッジ、４０６…駆動ロール、４０７…張力付与ロール、４０８…支持ロール、４０９…中間転写ベルト、４１０ａ〜４１０ｄ…１次転写ロール、４１１…トレイ（被転写体トレイ）、４１２…移送ロール、４１３…２次転写ロール、４１４…定着ロール、４１５ａ〜４１５ｄ…クリーニングブレード、４１６…クリーニングブレード、５００…被転写媒体
【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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