(57)【要約】【課題】放射線による重合反応を利用して製造した電子写真感光体において、耐磨耗性が格段に向上した電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、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にある。【解決手段】支持体上に感光層あるいは感光層及び保護層を有する電子写真感光体において、該感光層あるいは保護層の少なくとも一つ以上の層が放射線を照射することにより形成される電子写真感光体であって、該放射線照射開始時あるいは照射中の電子写真感光体の温度が５０℃以上２５０℃以下になるようにして製造されたことを特徴とする電子写真感光体、電子写真感光体の製造方法、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。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に感光層あるいは感光層及び保護層を有する電子写真感光体において、該感光層あるいは保護層の少なくとも一つ以上の層が放射線を照射することにより形成される電子写真感光体であって、該放射線照射開始時あるいは照射中の電子写真感光体の温度が５０℃以上２５０℃以下になるようにして製造されたことを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
放射線を照射することにより形成される層が、連鎖重合性官能基を有する化合物を重合又は架橋することにより硬化した層である請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記連鎖重合性官能基を有する化合物が、下記式（１）で示される請求項１又は２に記載の電子写真感光体。
【化１】
2004240305.tif 000013
（式中、Ａは正孔輸送性基を示す；Ｐ１及びＰ２は連鎖重合性官能基を示す；Ｐ１とＰ２は同一でも異なってもよい；Ｚは置換基を有してもよい有機基を示す；ａ、ｂ及びｄは０又は１以上の整数を示し、ａ＋ｂ×ｄは２以上の整数を示す；また、ａが２以上の場合Ｐ１は同一でも異なっていてもよく、ｄが２以上の場合Ｐ２は同一でも異なっていてもよく、またｂが２以上の場合、Ｚ及びＰ２は同一でも異なっていてもよい）
【請求項４】
連鎖重合性官能基が不飽和重合性官能基である請求項２又は３に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
連鎖重合性官能基が下記式（２）及び式（３）のいずれかである請求項４に記載の電子写真感光体。
【化２】
2004240305.tif 000014
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体と、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、静電潜像の形成された電子写真感光体をトナーで現像する現像手段及び転写工程後の電子写真感光体上に残余するトナーを回収するクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくとも１つの手段とを共に一体に支持し、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。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体、該電子写真感光体を帯電させる帯電手段、帯電した電子写真感光体に対し露光を行い静電潜像を形成する露光手段、静電潜像の形成された電子写真感光体にトナーで現像する現像手段及び電子写真感光体上のトナー像を転写材上に転写する転写手段を備えることを特徴とする電子写真装置。
【請求項８】
支持体上に感光層あるいは感光層及び保護層を有する電子写真感光体の製造方法であって、該感光層あるいは保護層の少なくとも一つ以上の層を、放射線を照射することよって形成する工程を有し、該放射線照射開始時あるいは照射中の電子写真感光体の温度が５０℃以上２５０℃以下であることを特徴とする電子写真感光体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真感光体、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、更には該電子写真感光体の製造方法に関し、詳しくはある温度範囲内で放射線照射を行うことによって形成された電子写真感光体、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、該電子写真感光体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真感光体に用いられる材料として有機光導電材料は、その高生産性や無公害性等の利点が注目され、広く用いられるようになってきた。これらの電子写真感光体は、電気的及び機械的特性の双方を満足するために電荷発生層と電荷輸送層を積層した機能分離型の電子写真感光体として利用される場合が多い。一方当然のことながら、電子写真感光体には適用される電子写真プロセスに応じた感度、電気的特性、更には光学的特性を備えていることが要求される。特に繰り返し使用される電子写真感光体にあっては、その電子写真感光体表面には帯電、画像露光、トナー現像、紙への転写、クリーニング処理といった電気的、機械的外力が直接加えられるため、それらに対する耐久性が要求される。具体的には、摺擦による表面の磨耗や傷の発生に対する耐久性、帯電による表面劣化例えば転写効率や滑り性の低下、更には感度低下、電位低下等の電気特性の劣化に対する耐久性も要求される。
【０００３】
一般に電子写真感光体の表面は薄い樹脂層であり、樹脂の特性が非常に重要である。上述の諸条件をある程度満足する樹脂として近年アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等が実用化されているが、前述したような特性の全てがこれらの樹脂で満足されるわけではなく、特に電子写真感光体の高耐久化を図る上では該樹脂の被膜硬度は十分高いとは言い難い。これらの樹脂を表面層形成用の樹脂として用いた場合でも繰り返し使用時において表面層の磨耗が起こり、更に傷が発生するという問題点があった。更に、近年の有機電子写真感光体の高感度化に対する要求から電荷輸送材料等の低分子量化合物が比較的大量に添加される場合が多いが、この場合それら低分子量物質の可塑剤的な作用により膜強度が著しく低下し、一層繰り返し使用時の表面層の磨耗や傷発生が問題となっている。また、電子写真感光体を長期にわたって保存する際に前述の低分子量成分が析出してしまい、層分離するといった問題も発生している。
【０００４】
これらの問題点を解決する手段として、硬化性の樹脂を電荷輸送層用の樹脂として用いる試みが開示されている（例えば、特許公報１参照）。このように、電荷輸送層用の樹脂に硬化性の樹脂を用い電荷輸送層を硬化、架橋することによって機械的強度が増し、繰り返し使用時の耐削れ性及び耐傷性は大きく向上する。しかしながら硬化性樹脂を用いても、低分子量成分はあくまでも結着樹脂中において可塑剤として作用するので、先に述べたような析出や層分離の問題は根本的な解決にはなっていない。また、有機電荷輸送材料と結着樹脂とで構成される電荷輸送層においては電荷輸送能の樹脂に対する依存度が大きく、例えば硬度が十分に高い硬化性樹脂では電荷輸送能が十分ではなく繰り返し使用時に残留電位の上昇が見られる等、これまでの系では高い硬度と十分な電荷輸送能の両立について見当の余地が残されていた。
【０００５】
以上の状況に対して本発明者らは、特開平１１−２６５０８５号公報及び特開２０００−６６４２５号公報において、放射線による重合反応を利用した電子写真感光体によって上記課題が大幅に改善されることを開示した。しかしながら、当時１００００枚相当のプリントボリューム（ＰＶ）に対しては十分な耐久性能を保持することを確認していたが、近年のプリントスピードの高速化、高ＰＶ化、低ランニングコスト化等の市場動向に対応すべくさらなる検討を進めた結果、主に耐磨耗性に対して満足できるものではないことが判明し、さらなる高耐久化の検討が必要であった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−１２７６５２号公報
【特許文献２】
特開平１１−２６５０８５号公報
【特許文献３】
特開２０００−６６４２５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、放射線による重合反応を利用して製造した電子写真感光体において、耐磨耗性が格段に向上した電子写真感光体を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、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を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、上記電子写真感光体の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、支持体上に感光層あるいは感光層及び保護層を有する電子写真感光体において、該感光層あるいは保護層の少なくとも一つ以上の層が放射線を照射することにより形成される電子写真感光体であって、該放射線照射開始時あるいは照射中の電子写真感光体の温度が５０℃以上２５０℃以下になるようにして製造されたことを特徴とする電子写真感光体が提供される。
【００１１】
また本発明に従って、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が提供される。
【００１２】
更に本発明に従って、上記電子写真感光体の製造方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
本発明は、基本的に放射線による重合・架橋反応を利用したものであるが、この反応は通常室温下で行われるのが一般的であり、紫外線硬化プロセスや熱硬化プロセスのように熱に関する種々の問題点が発生しないことが利点であると広く知られている。本発明者らは、この重合・架橋反応時の温度に着目した結果、放射線照射時の電子写真感光体の温度を上昇させることにより、重合・架橋反応が大幅に促進されることを見出した。これを利用することにより、同じ放射線のエネルギーで重合・架橋反応を行った場合には、より機械的強度の向上した硬化膜が得られ、また従来と比較して低い放射線エネルギーでより機械的強度の向上した硬化膜を形成することが可能になった。
【００１５】
本発明の電子写真感光体の構成は、支持体上に感光層として電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積層した構成又は逆に電荷輸送層、電荷発生層をこの順に積層した構成、更には電荷発生材料と電荷輸送材料を結着樹脂中に分散した単層より構成されるもののいずれの構成をとることも可能である。更に、前記感光層上に表面保護層を形成することも可能である。
【００１６】
この電子写真感光体構成において、本発明の主たる目的は電子写真感光体の耐久性能の向上であるから、電子写真感光体の表面層を放射線照射により形成することによってその効果が十分に発揮される。中でも電子写真特性、特に残留電位等の電気的特性及び耐久性の点より、電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積層した機能分離型の電子写真感光体構成、又は前記電荷発生層、電荷輸送層をこの順に積層した機能分離型の感光層上に保護層を形成した構成が好ましい。すなわち電荷輸送層あるいは保護層を放射線照射により形成することが好ましい。
【００１７】
本発明の放射線照射により形成される層は、この工程により重合又は架橋し硬化するものであればいずれのものでも構わない。すなわち、放射線照射によりラジカル等の活性点が発生し、重合あるいは架橋することが可能な化合物であればよい。
【００１８】
かかる化合物は、特開２０００−６６４２４号公報及び特開２０００−６６４２５号公報において提案した、同一分子内に二つ以上の連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物であることが好ましい。
【００１９】
具体的には、連鎖重合性官能基を有する正孔輸送性化合物は、下記式（１）で示される物が好ましい。
【００２０】
【化３】
2004240305.tif 000002
【００２１】
式中、Ａは正孔輸送性基を示す；Ｐ１及びＰ２は連鎖重合性官能基を示す；Ｐ１とＰ２は同一でも異なってもよい；Ｚは置換基を有してもよい有機基を示す；ａ、ｂ及びｄは０又は１以上の整数を示し、ａ＋ｂ×ｄは２以上の整数を示す；また、ａが２以上の場合Ｐ１は同一でも異なっていてもよく、ｄが２以上の場合Ｐ２は同一でも異なっていてもよく、またｂが２以上の場合、Ｚ及びＰ２は同一でも異なっていてもよい。
【００２２】
中でも分子内に不飽和重合性官能基を有する化合物は反応性の高さ、反応速度の速さ、材料の汎用性等の点から好ましい。さらには、下記式（２）で示されるアクリロイルオキシ基又は下記式（３）で示されるメタクリロイルオキシ基を選択することが、その重合特性の点から特に好ましい。
【００２３】
【化４】
2004240305.tif 000003
【００２４】
本発明における不飽和重合性官能基を有する化合物は、モノマー、オリゴマーあるいはマクロマーのいずれにも限定されない。
【００２５】
また、本発明における表面層が電荷輸送層あるいは保護層のいずれの場合においても、両者は硬化後に電荷輸送能を有している必要があるが、前記不飽和重合性官能基を有する化合物が電荷輸送能力を有さない化合物である場合においては、電荷輸送材料や導電性材料の添加により電荷輸送能を確保することが好ましく、一方前記不飽和重合性官能基を有する化合物自体が電荷輸送能を有する場合においては、この限りではない。ただし、表面層の膜硬度や種々の電子写真特性の点からして、後者のような電荷輸送能を有する化合物を使用するのがより好ましい。更に、電荷輸送能を有する化合物の中でも、電子写真プロセスや材料の汎用性の点からして、正孔輸送能を有する化合物が更に好ましい。
【００２６】
本発明の電子写真感光体の感光層は、導電性支持体上に形成される。支持体は、導電性を有するものであればよい。例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレス等の金属や合金をドラム状又はシート状に成形したもの、アルミニウム及び銅等の金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化錫等をプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独又は結着樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙等が挙げられる。
【００２７】
本発明においては、支持体と感光層の間にバリアー機能と接着機能をもつ下引き層を設けることができる。下引き層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体の保護、支持体の欠陥の被覆、支持体からの電荷注入性改良、また感光層の電気的破壊に対する保護等のために形成される。
【００２８】
下引き層の材料としては、ポリビニルアルコール、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、エチレン−アクリル酸共重合体、カゼイン、ポリアミド、Ｎ−メトキシメチル化６ナイロン、共重合ナイロン、にかわ及びゼラチン等が挙げられる。下引き層は、これらの材料をそれぞれに適した溶剤に溶解した溶液を支持体上に塗布し、乾燥することによって形成される。膜厚は０．１〜２μｍ程度であることが好ましい。
【００２９】
本発明の電子写真感光体が機能分離型の電子写真感光体である場合には、電荷発生層及び電荷輸送層を積層する。電荷発生層に用いる電荷発生材料としては、セレン−テルル、ピリリウム、チアピリリウム系染料、また各種の中心金属及び結晶系、具体的には例えばα、β、γ、ε及びＸ型等の結晶型を有するフタロシアニン化合物、アントアントロン顔料、ジベンズピレンキノン顔料、ピラントロン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、モノアゾ顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、非対称キノシアニン顔料、キノシアニン及び特開昭５４−１４３６４５号公報に記載のアモルファスシリコン等が挙げられる。
【００３０】
電荷発生層は前記電荷発生材料を０．３〜４倍量の結着樹脂及び溶剤と共にホモジナイザー、超音波分散、ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、アトライター及びロールミル等の方法で十分に分散し、得られた分散液を塗布し、乾燥することによって形成されるか、又は前記電荷発生材料の蒸着膜等、単独組成の膜として形成される。その膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、特に０．１〜２μｍの範囲であることが好ましい。
【００３１】
結着樹脂としては、スチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン等のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂及びエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００３２】
次に、電荷輸送層について説明する。本発明において、表面層が電荷輸送層である場合には、電荷輸送層が放射線照射により形成される層となり、この工程により重合又は架橋し硬化する化合物から構成される。電荷輸送材料としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びポリスチリルアントラセン等の複素環や縮合多環芳香族を有する高分子化合物や、ピラゾリン、イミダゾール、オキサゾール、トリアゾール及びカルバゾール等の複素環化合物、トリフェニルメタン等のトリアリールアルカン誘導体、トリフェニルアミン等のトリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、Ｎ−フェニルカルバゾール誘導体、スチルベン誘導体及びヒドラゾン誘導体等の低分子化合物が挙げられるが、これらを放射線照射により重合・架橋可能な樹脂と共に適当な溶剤に分散あるいは溶解させ、先の電荷発生層上に塗布した後、後述する放射線照射工程により電荷輸送層を形成する。
【００３３】
放射線照射により重合・架橋可能な樹脂としては前述したように、放射線照射によりラジカル等の活性点が発生し、重合あるいは架橋することが可能な化合物であればよく、一般的には連鎖重合性官能基を有する化合物が挙げられる。中でも分子内に不飽和重合性官能基を有する化合物は反応性の高さ、反応速度の速さ、材料の汎用性等の点から好ましく、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基及びスチレン基等が特に好ましく、これらはモノマー、オリゴマー、マクロマー及びポリマーのいずれにも限定されることなく適宜選択あるいは組み合わせることができる。また、電荷輸送能、好ましくは正孔輸送能を有しかつ放射線照射により重合・架橋可能な樹脂を用いる場合は、それ単独で電荷輸送層を形成、あるいは前述の電荷輸送材料及び電荷輸送能を有さない放射線照射により重合・架橋可能な樹脂を適宜混合することが可能である。電荷輸送能を有しかつ放射線照射により重合・架橋可能な樹脂は、例えば不飽和重合性官能基を有する公知の正孔輸送性化合物や、公知の正孔輸送性化合物の一部に不飽和重合製官能基を付加した化合物等であればよい。公知の正孔輸送性化合物の例としては、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、トリフェニルアミン化合物、ベンジジン化合物及びスチルベン化合物等が挙げられるが、正孔輸送性化合物であればいかなる化合物も使用可能である。更に、本発明において電子写真感光体表面層の硬度を十分に確保するためには、不飽和重合性官能基を有する化合物は一分子中に複数の不飽和重合性官能基を有する化合物であることが好ましい。
【００３４】
本発明において、単層構成の電子写真感光体の場合には、少なくとも電荷発生材料、電荷輸送材料及び放射線照射により重合・架橋可能な化合物を分散又は溶解した溶液を用いて感光層が形成される。この場合においても先の機能分離型電子写真感光体と同様に、電荷輸送能を有しかつ放射線照射により重合・架橋可能な化合物の使用が好ましい。
【００３５】
本発明において、表面層が保護層である場合には、保護層が放射線照射により形成される層となり、この工程により重合又は架橋し硬化する化合物から構成される。この場合、下層である感光層の構成は、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層した機能分離型電子写真感光体、電荷輸送層及び電荷発生層をこの順に積層した機能分離型電子写真感光体、あるいは単層電子写真感光体のいずれもが可能であるが、先に述べた理由により、電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に積層した電子写真感光体構成が好ましい。この場合、電荷発生層は、前述と同様な方法で形成され、電荷輸送層は、先の電荷輸送材料をスチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン等のビニル化合物の重合体及び共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、セルロース樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂及びエポキシ樹脂等の結着樹脂中に分散あるいは溶解した溶液を用いて形成される。場合によっては、放射線照射により重合・架橋可能な化合物を有する化合物の添加も可能である。
【００３６】
保護層は硬化後に電荷輸送能を有している必要があるため、放射線照射により保護層を形成する化合物自体が電荷輸送能力を有さない化合物である場合においては、前述の電荷輸送材料や導電性材料の添加により電荷輸送能を確保することが好ましい。この場合、電荷輸送材料は放射線照射により重合・架橋可能な官能基を有しても有さなくても構わないが、電荷輸送材料の可塑性による機械的強度の低下を避けるためには、前者が好ましい。導電性材料としては、酸化チタンや酸化錫等の導電性微粒子が一般的ではあるが、その他として、導電性高分子化合物等の利用も可能である。放射線照射により保護層を形成する化合物自体が電荷輸送能を有する場合においては、この限りではない。本発明においては、表面層の膜硬度や種々の電子写真の点からして、後者のような電荷輸送能を有する化合物を使用した表面層が特に好ましい。
【００３７】
本発明において各々溶液を塗布する方法は、例えば浸漬コーティング法、スプレイコーティング法、カーテンコーティング法及びスピンコーティング法等の公知の塗布方法が可能であるが、効率性／生産性の点からは浸漬コーティング法が好ましい。また、蒸着、プラズマその他の公知の製膜方法も適宜選択できる。
【００３８】
本発明において、感光層及び保護層には各種添加剤を添加することができる。該添加剤とは、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の劣化防止剤やフッ素系樹脂微粒子等の滑材等である。
【００３９】
次に、放射線照射工程について説明する。
【００４０】
本発明における放射線とは、特開２０００−６６４２５号公報において開示したものと同様に、電子線及びγ線等が挙げられ、装置の大きさ、安全性、コスト、汎用性等の種々の点から電子線が好ましい。電子線照射をする場合、加速器としてはスキャニング型、エレクトロカーテン型、ブロードビーム型、パルス型及びラミナー型等のいずれの形成も使用することができる。また、電子線照射により電子写真感光体を形成する本発明においても、電子写真感光体の電気特性及び耐久性能を十分に発現させる上で、電子線の加速電圧、吸収線量が非常に重要なファクターであり、加速電圧は３００ＫＶ以下が好ましく、最適には１５０ＫＶ以下であり、また線量は１〜１００Ｍｒａｄの範囲が好ましく、より好ましくは５０Ｍｒａｄ以下の範囲である。加速電圧が３００ＫＶを超えたり、線量が１００Ｍｒａｄを超えると、電子写真感光体への劣化が起こり易い傾向にあることは該公報において示したとおりである。しかし、このようにして得られた電子写真感光体は耐久性能が十分ではなく、さらなる耐久性能の向上が必要とされたことは前述した通りである。重合・架橋の効率を上げるためには線量を増大させることが一般的であるが、本発明の対象は電子写真感光体であり、線量の増大は電子写真感光体特性の劣化へ繋がるために非実用的であることがわかった。本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、電子線硬化プロセスにおいては、電子線の吸収線量すなわち反応開始点の数よりもむしろ重合・架橋反応時の温度依存性が高く、これが形成された膜の硬化性に大きく影響を与えることを発見した。この電子線照射工程による重合・架橋反応を利用すると、従来と比べてより少ない線量で十分な硬化性を得ることが判明した。
【００４１】
次に、電子写真感光体の温度について説明する。重合・架橋反応を促進させるためには少なくとも電子線照射中の温度が所定の温度になっていればよい。そのためには、
（１）被照射体を照射前に加温する、
（２）照射時に被照射体を加温する、
（３）照射室内を所定温度に加温後に被照射体を投入する
等の方法が挙げられる。
【００４２】
（１）については、電子線の照射室外で所定の温度に保持した被照射体を照射室内に移動させて引き続き電子線照射を行う場合と、照射室内で所定の温度に保持した被照射体を引き続き電子線照射する場合等が挙げられる。この場合、加温の手段としては、電子写真感光体の外部あるいは内部からのいずれにおいても行うことができる。外部から加温する場合は、電子写真感光体の近傍に各種のヒーター等を設置し直接加熱する方法、電子写真感光体の周りの雰囲気を加熱あるいは加熱された気体を接触させることにより間接的に加熱する方法等が挙げられる。内部から加温する方法においても、内部に各種ヒーターを設置する方法、加熱された流体を通過させる方法等が挙げられる。また、これらの加熱手段はそのいくつかを組み合わせることが可能である。
【００４３】
（２）については、照射開始と同時あるいは照射開始後に被照射体を所定の温度まで加温することが可能である。ただし、電子線の照射時間は一般に数秒、長くとも数十秒程度であるから、その短時間内に効率よく温度を上昇させるには、電子写真感光体内部に加温手段を設けるのが好ましい。
【００４４】
（３）については、予め照射室内を所定の温度に加温しておく場合であるが、外部から投入された被照射体をこの方法のみで所定の温度まで加温することは、明らかに非効率的であるから、（３）は（１）及び（２）と併用することが好ましい。
【００４５】
加熱する温度は、電子写真感光体の温度が少なくとも電子線照射中に５０℃以上になるように設定することが必須である。温度は高いほど重合・架橋反応に有効ではあるが、電子写真感光体を対象とした本発明においては、２５０℃程度が上限である。これより高温になると、電子写真感光体の材料が劣化し、電子写真特性が悪くなる傾向にある。実質的には硬化性と電子写真特性の両立の観点から５０℃以上２００℃以下が好ましく、特には５０℃以上１５０℃以下の温度範囲が好ましい。また、感光層上に保護層を設ける電子写真感光体構成において、材料によっては保護層の成分が硬化前に下層である感光層に浸透あるいは逆に感光層の成分が保護層へ浸透するマイグレージョンが発生する場合があり、これは硬化性の低下や電子写真特性の悪化を引き起こすため、材料によっては電子線照射前の温度と時間設定には注意が必要である。
【００４６】
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備えた電子写真装置の概略構成を示す。
【００４７】
図１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（プロセススピード）をもって回転駆動される。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又は負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の露光手段（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４を受ける。こうして電子写真感光体１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。
【００４８】
形成された静電潜像は、次いで現像手段５内の荷電粒子（トナー）で正規現像又は反転現像により可転写粒子像（トナー像）として顕画化され、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の回転と同期して取り出されて給送された転写材７に、電子写真感光体１の表面に形成担持されているトナー像が転写手段６により順次転写されていく。この時、転写手段にはバイアス電源（不図示）からトナーの保有電荷とは逆極性のバイアス電圧が印加される。
【００４９】
トナー画像の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像定着手段８へ搬送されてトナー像の定着処理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。
【００５０】
トナー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等の付着物の除去を受けて清浄面化される。近年、クリーナレスシステムも研究され、転写残りトナーを直接、現像器等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。なお、一次帯電手段３が帯電ローラー等を用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。
【００５１】
本発明においては、上述の電子写真感光体１、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９等の構成要素のうち、複数のものを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等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、一次帯電手段３、現像手段５及びクリーニング手段９の少なくとも１つを電子写真感光体１と共に一体に支持してカートリッジ化して、装置本体のレール等の案内手段１２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。
【００５２】
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、この信号に従って行われるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動又は液晶シャッターアレイの駆動等により照射される光である。
【００５３】
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等の電子写真応用分野にも幅広く適用し得るものである。
【００５４】
【実施例】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明の実施の形態は、これらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【００５５】
（実施例１）
直径３０ｍｍ×３５７．５ｍｍのアルミニウムシリンダーを支持体とし、それに、以下の材料より構成される塗料を支持体上に浸漬コーティング法で塗布し、１４０℃で３０分熱硬化して、膜厚が１８μｍの導電層を形成した。
【００５６】
導電性顔料：ＳｎＯ２コート処理硫酸バリウム                １０部
抵抗調節用顔料：酸化チタン                                ２部
バインダー樹脂：フェノール樹脂                            ６部
レベリング材：シリコーンオイル                    ０．００１部
溶剤：メタノール、メトキシプロパノール＝０．２／０．８    ５部
【００５７】
次に、この上にＮ−メトキシメチル化ナイロン３部及び共重合ナイロン３部をメタノール６５部／ｎ−ブタノール３０部の混合溶媒に溶解した溶液を浸漬コーティング法で塗布して、膜厚が０．７μｍの中間層を形成した。
【００５８】
次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折のブラック角（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４部、ポリビニルブチラール（商品名：エスレックＢＸ−１、積水化学製）２部及びシクロヘキサノン８０部を直径１ｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で４時間分散した後、酢酸エチル８０部を加えて電荷発生層用分散液を調製した。これを浸漬コーティング法で塗布して、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００５９】
次いで下記式（４）で示される正孔輸送性化合物６０部
【００６０】
【化５】
2004240305.tif 000004
をモノクロロベンゼン３０部／ジクロロメタン３０部の混合溶媒中に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製した。この塗料を前記の電荷発生層上にコーティングした後、電子写真感光体の温度を８０℃に保持するように設定し、窒素中において加速電圧１５０ＫＶ、線量２０Ｍｒａｄの条件で電子線を照射した。更に、電子写真感光体を大気中において１４０℃で１時間後処理を行い、膜厚が１３μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を得た。なお、電子線照射中の電子写真感光体の温度は、電子線の吸収エネルギー及び重合反応熱等の影響で１１０℃まで上昇した。
【００６１】
作製した電子写真感光体は、キヤノン（株）製複写機ＧＰ４０を用いて２２℃／５５％ＲＨの環境下で評価した。電子写真感光体の電位特性については、複写機本体から現像器ユニットを取り外し、代わりに電位測定用プローブを現像位置に固定することにより測定を行った。なおその際に転写ユニットは電子写真感光体に非接触、紙は非通紙とした。初期の電子写真感光体特性（暗部電位Ｖｄ、光減衰感度（暗部電位６５０Ｖ設定で１５０Ｖに光減衰させるために必要な光量）、残留電位Ｖｓｌ（光減衰感度の光量の３倍の光量を照射したときの電位））を測定し、更に１０００００枚の通紙耐久実験を行い、画像欠陥の発生の有無の観察、電子写真感光体の削れ量を測定した。なお削れ量の測定には、渦電流式膜厚計（カールフィッシャー社製）を使用した。また、通紙耐久はプリント１枚ごとに１回停止する間欠モードとした。
【００６２】
結果を表１に示す。表１に見られるように本発明の電子写真感光体は、初期の電子写真感光体特性が良好であり、耐久での削れ量が少なくかつキズ等による画像欠陥が発生しない。従来の電子写真感光体と比較して、優れた耐久性能を示すことがわかった。
【００６３】
（実施例２〜４）
実施例１における電子写真感光体の保持温度を８０℃から表２に示した温度に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。その結果、電子写真感光体の設定温度が高いほど硬化性が向上し、耐久性能が良好に推移した。結果を表１に示す。
【００６４】
（実施例５）
実施例１において電子線照射前の温度は２５℃に保持し、電子線照射と共に電子写真感光体の温度を上昇させ照射中の到達温度が８０℃になるようにした以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００６５】
（実施例６）
実施例５において電子線照射前の温度は５０℃に保持し、電子線照射と共に電子写真感光体の温度を上昇させ照射中の到達温度が１５０℃になるようにした以外は、実施例５と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００６６】
（実施例７）
実施例５において電子線照射前の温度は１００℃に保持し、電子線照射と共に電子写真感光体の温度を上昇させ照射中の到達温度が２００℃になるようにした以外は、実施例５と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００６７】
（実施例８）
実施例５において電子線照射前の温度は１００℃に保持し、電子線照射と共に電子写真感光体の温度を上昇させ照射中の到達温度が２５０℃になるようにした以外は、実施例５と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００６８】
（実施例９）
実施例１における正孔輸送性化合物（４）を下記式（５）に示される化合物に代えた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００６９】
【化６】
2004240305.tif 000005
【００７０】
（実施例１０）
実施例４において正孔輸送性化合物（４）を下記式（６）に示される化合物に代えた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００７１】
【化７】
2004240305.tif 000006
【００７２】
（実施例１１）
実施例４において正孔輸送性化合物（４）を下記式（７）に示される化合物に代えた以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００７３】
【化８】
2004240305.tif 000007
【００７４】
（実施例１２）
実施例１と同様にして電荷発生層までを形成した。
【００７５】
次いで、下記式（８）で示されるスチリル化合物７部
【００７６】
【化９】
2004240305.tif 000008
及びポリカーボネート樹脂（商品名：ユーピロンＺ８００、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）社製）１０部をモノクロロベンゼン１０５部／ジクロロメタン３５部の混合溶媒中に溶解して調製した電荷輸送層用塗料を用いて、前記電荷発生層上に電荷輸送層を形成した。このときの電荷輸送層の膜厚は１０μｍであった。
【００７７】
次いで、下記式（９）に示される正孔輸送性化合物４５部を
【００７８】
【化１０】
2004240305.tif 000009
ｎ−プロピルアルコール５５部に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料を用いて、前記電荷輸送層上に保護層を塗布した後、電子写真感光体の温度を５０℃に保持するように設定し、窒素中において加速電圧１５０ＫＶ、線量２０Ｍｒａｄの条件で電子線を照射した。更に、電子写真感光体を大気中で１４０℃で１時間後処理を行って、膜厚５μｍの保護層を形成し、電子写真感光体を得た。なお、電子線照射直中の電子写真感光体の温度は電子線の吸収エネルギー及び重合反応熱等の影響で８０℃まで上昇した。このようにして作製した電子写真感光体を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００７９】
（実施例１３）
実施例１２において電子線照射前の温度は５０℃に保持し、電子線照射と共に電子写真感光体の温度を上昇させ照射中の到達温度が１５０℃になるようにした以外は、実施例１２と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００８０】
（実施例１４）
実施例１３において、電子線の線量を２０Ｍｒａｄから５Ｍｒａｄに代えた以外は、実施例１３と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果を表１に示す。
【００８１】
（実施例１５）
実施例１３と同様にして電荷輸送層までを形成した。
【００８２】
次に、３，３，３，−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン（商品名：ＬＳ１０９０、信越化学（株）社製）で表面処理した（処理量７％）アンチモンドープ酸化錫微粒子５０部及び下記式（１０）で示された正孔輸送機能を有さないアクリルモノマー３０部を
【００８３】
【化１１】
2004240305.tif 000010
エタノール１５０部中でサンドミルにより７０時間かけて分散し、保護層用塗料を調製した。この塗料を前記の電荷輸送層上に塗布した後は実施例１３と同様に、電子線照射以降の処理を行い電子写真感光体を作製し、評価した。なお、この時の保護層の膜厚は４μｍであった。結果を表１に示す。
【００８４】
（比較例１）
実施例１において、電子線照射中の電子写真感光体の温度を４０℃に保持するように設定した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。
結果、電子線による重合・架橋反応時の温度が低かったため、硬化性が十分ではなく耐久性能も実施例と比較して劣る傾向にあった。結果を表１に示す。
【００８５】
（比較例２）
実施例１２において、電子線照射中の電子写真感光体の温度を４０℃に保持するように設定した以外は、実施例１２と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。結果、電子線による重合・架橋反応時の温度が低かったため、硬化性が十分ではなく耐久性能も実施例と比較して劣る傾向にあった。比較例１に対して削れ量は少なかったが、硬化層自体の膜厚が薄いため、下層にあたる電荷輸送層にまで傷が到達する速度が速く、一旦電荷輸送層に傷がついてしまうと加速的に傷が成長するので、耐久初期に画像上で傷が発生し、また成長も早く、個数が増える傾向にあった。結果を表１に示す。
【００８６】
【表１】
2004240305.tif 000011
【００８７】
【表２】
2004240305.tif 000012
【００８８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電子写真感光体は、電子写真特性に優れ、耐磨耗性や耐傷性に優れた効果を有する。従って、近年のプリントスピードの高速化、高プリントボリューム化、コピーコストの低減等の市場の要求に十分答えうる電子写真感光体、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の提供が可能になった。
【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備えた電子写真装置の概略構成の例を示す図である。
【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  案内手段
【図１】
2004240305.tif 000015