(57)【要約】【課題】摩耗し難い感光層を有する電子写真感光体を提供する。【解決手段】感光層のバインダー樹脂として、式（Ｉ）の繰り返し単位を３６〜４４重量％、式（ＩＩ）の繰り返し単位を２１〜４９重量％、式（ＩＩＩ）の繰り返し単位を１５〜３５重量％含有するポリカーボネート樹脂を用いる。2004021045.tif 000010【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基体上に感光層を有する電子写真感光体であって、感光層が式（Ｉ）で表される繰り返し単位を３６〜４４重量％、式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を２１〜４９重量％、及び式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位を１５〜３５重量％有するポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂として含有していることを特徴とする電子写真感光体。
【化１】
2004021045.tif 000009
【請求項２】
ポリカーボネート樹脂が組成を異にするポリカーボネート樹脂の混合物であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
ポリカーボネート樹脂が２種類の繰り返し単位からなるポリカーボネート樹脂の混合物であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項４】
ポリカーボネート樹脂が、式（Ｉ）及び式（ＩＩ）の繰り返し単位からなるポリカーボネート樹脂と、式（Ｉ）及び式（ＩＩＩ）の繰り返し単位からなるポリカーボネート樹脂との混合物であることを特徴とする請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項５】
順積層型の感光層を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
非磁性トナーを用いる現像方式に用いるものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項７】
ポリエステル樹脂をバインダー樹脂とするトナーを用いる現像方式に用いるものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の電子写真感光体を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【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、特に導電性基体上に光導電材料とバインダー樹脂を含む感光層を有する電子写真感光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真感光体としては、最近では製造の容易な有機系の光導電材料を用いた有機感光体が盛んに用いられている。有機感光体には分散型感光体と積層型感光体とが知られているが、一般に積層型感光体の方が好んで用いられている。積層型感光体には、導電性基体上に、電荷発生物質とバインダー樹脂とを含む電荷発生層を形成し、更にその上に電荷移動物質とバインダー樹脂とを含む電荷移動層を形成した順積層型のものと、導電性基体上に電荷移動層と電荷発生層とをこの順序で形成した逆積層型のものとが知られているが、一般には順積層型のものが好んで用いられている。
有機感光体の感度や応答性などの性能は、基本的には用いる電荷発生物質や電荷移動物質に依存するが、バインダー樹脂によっても相当に影響されることが知られている。バインダー樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどのビニル系化合物の重合体や共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱可塑性樹脂や、種々の熱硬化性樹脂が提案されている。なかでもポリカーボネート樹脂が比較的良好な性能を示すことが知られており、より良好な性能を目ざして種々のポリカーボネート樹脂が開発されてきている。例えば特開昭５０−９８３３２号公報にはビスフェノールＰタイプのポリカーボネート樹脂、特開昭５９−７１０５７号公報にはビスフェノールＺタイプのポリカーボネート樹脂、特開昭５９−１８４２５１号公報にはビスフェノールＰとビスフェノールＡとの共重合タイプのポリカーボネート樹脂をバインダー樹脂として用いることが、それぞれ記載されている。また特開平３−２２１９６２号公報や特開平６−５９４７１号公報には、２種類のポリカーボネートの混合物をバインダー樹脂として用いることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように種々のポリカーボネート樹脂がバインダー樹脂として提案されているが、更なる改良が望まれている。要望されている改良点の一つは耐刷性の向上である。すなわち感光体の表面は、複写に際して、トナーによる摩擦、感光体上のトナーを紙に転移させる際の紙との摩擦、感光体上に残存したトナーを除去する際のクリーニング部材との摩擦などによって摩耗する。そして感光体表面の摩耗が或る程度進行すると、正常な複写が不可能となる。従って本発明はバインダー樹脂としてポリカーボネート樹脂を含有しており、かつ摩耗し難い表面を有する電子写真感光体を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子写真感光体は、導電性基体上にバインダー樹脂としてポリカーボネート樹脂を含む感光層を有しており、かつこのポリカーボネート樹脂が、式（Ｉ）で表される繰り返し単位を３６〜４４重量％、式（ＩＩ）で表される繰り返し単位を２１〜４９重量％、及び式（ＩＩＩ）で表される繰り返し単位を１５〜３５重量％有するものであることを特徴とするものである。
【０００５】
【化２】
2004021045.tif 000002
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る電子写真感光体は、感光層のバインダー樹脂として、式（Ｉ）〜式（ＩＩＩ）の３種類の繰り返し単位を特定の比率で有するポリカーボネート樹脂を含むものを用いる以外は、常法に従って製造することができる。
導電性基体としては、通常、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル、等の金属材料、表面にアルミニウム、銅、パラジウム、酸化すず、酸化インジウム、等の導電性層を設けたポリエステルフィルム、フェノール樹脂パイプ、紙管等の絶縁性基体が使用される。
【０００７】
導電性基体上には感光層を設けるが、これは導電性基体上に直接設けることもできるし、またバリアー層を介して設けても良い。バリアー層としては例えばポリアミド、ポリウレタン、セルロース、ニトロセルロース、カゼインナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アルミニウム陽極酸化被膜等が使用される。通常、バリアー層の膜厚は０．１μｍから２０μｍである。
【０００８】
感光体は分散型及び積層型のいずれであってもよいが、積層型、特に順積層型であるのが好ましい。いずれの型の感光体であっても、電荷発生物質としては、セレンやその合金、硫化カドミウムその他の無機系電荷発生物質、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、多環キノン顔料、アントアントロン顔料、ベンズイミダゾール顔料その他の有機系電荷発生物質など、公知の電荷発生物質を用いればよい。また、電荷移動物質としては、２，４，７−トリニトロフルオレノン、テトラシアノキノジメタンなどの電荷吸引性物質、カルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、更にはこれらの化合物からなる基を主鎖又は側鎖に有する重合体などの電子供与性物質など、公知の電荷移動物質を用いればよい。
【０００９】
分散型感光体の場合には、これらの電荷発生物質及び電荷移動物質を、後記するバインダー樹脂で結着して感光層を形成する。バインダー樹脂１００重量部につき、電荷発生物質は１〜５０重量部、電荷移動物質は３０〜１５０重量部となるように用いるのが好ましい。また感光層の膜厚は５〜５０μｍ、特に１０〜３０μｍとするのが好ましい。
【００１０】
積層型感光層の場合には、電荷発生層はバインダー樹脂１００重量部につき上記の電荷発生物質３０〜５００重量部を用いて形成し、電荷移動層はバインダー樹脂１００重量部につき、電荷移動物質２０〜１５０重量部、特に５０〜１１０重量部を用いて形成するのが好ましい。なお、本発明でバインダー樹脂として用いるポリカーボネート樹脂は、耐摩耗性に優れていることが特徴なので、耐摩耗性を必要としない層、例えば順積層型感光体の電荷発生層のように感光体の表面を形成しない層のバインダー樹脂としては、所望ならば他の公知のバインダー樹脂、例えばポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルブチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテルなどを用いることもできる。また、電荷発生層及び電荷移動層の膜厚は、順積層型と逆積層型とで異なるが、順積層型の場合には、電荷発生層は０．１〜１μｍ、特に０．１５〜０．６μｍであるのが好ましく、電荷移動層は５〜５０μｍ、特に１０〜４５μｍであるのが好ましい。また、これらの層には所望により種々の助剤を添加することができる。例えば順積層型感光体の電荷移動層には、成膜性、可撓性、塗布性などを向上させるための可塑剤や、レベリング剤、更には酸化防止剤、紫外線吸収剤などを添加することが知られている。
【００１１】
本発明ではバインダー樹脂として、前記の式（Ｉ）〜式（ＩＩＩ）の繰り返し単位を、前記の比率で有するポリカーボネート樹脂を用いる。通常は式（Ｉ）〜式（ＩＩＩ）の繰り返し単位だけから成るものを用いるが、発明の効果の発現を妨げない範囲であれば、他の繰り返し単位を含んでいてもよい。しかしその量は通常は１０重量％以下、特に５重量％以下に止めるのが好ましい。
【００１２】
ポリカーボネート樹脂は式（Ｉ）〜式（ＩＩＩ）の繰り返し単位を前記の比率で有する三元共重合体であってもよく、また組成の異なるいくつかのポリカーボネート樹脂を混合して、式（Ｉ）〜式（ＩＩＩ）の繰り返し単位が全体として前記の比率となるようにしたものであってもよい。通常は三元共重合体ではなく、いくつかのポリカーボネート樹脂を混合して、式（Ｉ）〜式（ＩＩＩ）の繰り返し単位が所望の比率となるようにする。このような混合物を用いることの利点の一つは、式（Ｉ）〜式（ＩＩＩ）の繰り返し単位の比率の調整が容易なことである。例えば異なる繰り返し単位からなる二元共重合体をいくつか混合して用いる。好ましいものの一つは、式（Ｉ）と式（ＩＩ）の繰り返し単位からなる共重合体と、式（Ｉ）と式（ＩＩＩ）の繰り返し単位からなる共重合体との混合物である。これらの二元共重合体は常法により容易に製造することができる。ポリカーボネート樹脂の分子量は、通常は粘度平均分子量で１×１０４　〜１×１０５　であるが、１．５×１０４　〜５×１０４　であるのが好ましい。
【００１３】
式（Ｉ）の繰り返し単位を３６〜４４重量％、式（ＩＩ）の繰り返し単位を２１〜４９重量％、式（ＩＩＩ）の繰り返し単位を１５〜３５重量％含有するポリカーボネート樹脂を感光層のバインダー樹脂として用いた本発明に係る電子写真感光体は、感度、帯電性などに優れており、かつ複写に際して感光体表面が摩耗し難く、また傷も入り難いので、極めて耐久性に富んでいる。また、このポリカーボネート樹脂は有機溶媒への溶解性に優れているので感光層形成用の塗布液の調製が容易である。なお、本発明では通常はバインダー樹脂としてはこのポリカーボネート樹脂を単独で用いるが、発明の効果の発現を妨げない範囲であれば、常用の他の樹脂を併用してもよい。
【００１４】
本発明に係る電子写真感光体を用いて画像形成を行うには、磁性トナーを用いることもできるが、通常は非磁性トナーを用いるのが好ましい。またトナーはポリエステル樹脂をバインダー樹脂とするものが好ましい。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例により、本発明を更に具体的に説明する。
バリアー層形成用塗布液の調製；
酸化チタン（石原産業社製、ＴＴＯ−５５Ｎ）１００重量部に３重量部のメチル水素ポリシロキサンを加えて、酸化チタンを表面処理した。メタノールとｎ−プロパノールの混合溶媒（メタノール／ｎ−プロパノール＝７／３）に、上記で表面処理した酸化チタンを加え、ボールミルで１６時間分散処理した。
【００１６】
特開平４−３１８７０号公報の実施例に記載の方法で得た下記の構造のランダム共重合ポリアミドを、メタノールとｎ−プロパノールの混合溶媒（メタノール／ｎ−プロパノール＝７／３）に加えた溶液に、上記で調製した酸化チタンの分散液を酸化チタン／共重合ポリアミド＝３／１（重量比）となるように加え、更に濃度調整して固形分濃度１６％（重量）のバリアー層塗布液を調製した。
【００１７】
【化３】
2004021045.tif 000003
電荷発生層塗布液の調製；
Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角（２θ±０．２度）＝９．３度、１０．６度、１３．２度、１５．１度、１５．７度、１６．１度、２０．８度、２３．３度、２６．３度及び２７．１度に主たる回折ピークを有するオキシチタニウムフタロシアニン１０重量部を、１，２−ジメトキシエタン１５０重量部に加え、サンドグラインドミルで処理して顔料分散液（Ｉ）を調製した。
【００１８】
また、Ｘ線回折スペクトルにおいて、ブラッグ角（２θ±０．２度）２７．３度に主たる回折ピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンについても、上記と全く同様にして顔料分散液（ＩＩ）を調製した。
顔料分散液（Ｉ）２０重量部と顔料分散液（ＩＩ）８０重量部とを混合し、得られた混合液にポリビニルブチラール（電気化学工業社製、＃６０００−Ｃ）の５％−１，２−ジメトキシエタン溶液１００重量部を加え、濃度調整をして固形分濃度４．０重量％の電荷発生層形成用塗布液を調製した。
【００１９】
電荷輸送層形成用塗布液の調製；
下記のトリフェニルアミン系化合物　　　　　　　　　　：　５０重量部
【００２０】
【化４】
2004021045.tif 000004
３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン　　　：　　８重量部
下記のジシアノ化合物　　　　　　　　　　　　　　　　：０．１重量部
【００２１】
【化５】
2004021045.tif 000005
下記のトリベンジルアミン化合物　　　　　　　　　　　：　　１重量部
【００２２】
【化６】
2004021045.tif 000006
下記の繰り返し単位（Ｉ）が３０重量部、繰り返し単位（ＩＩ）が７０重量％からなる二元共重合体のポリカーボネート樹脂Ａ（粘度平均分子量３５０００）と、下記の繰り返し単位（Ｉ）が５０重量％、繰り返し単位（ＩＩＩ）が５０重量％からなる二元共重合体のポリカーボネート樹脂Ｂ（粘度平均分子量４００００）
との混合物　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：１００重量部
【００２３】
【化７】
2004021045.tif 000007
上記の各成分をトルエン−アニソールの混合溶媒（トルエン／アニソール＝９０／１０）６００重量部に溶解し、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。
【００２４】
感光体の製作；
表面が鏡面仕上げされた外径３０ｍｍ、長さ２５４ｍｍ、肉厚０．７５ｍｍのアルミニウム製円筒を、上記で調製したバリアー層形成用塗布液で浸漬塗布し、円筒上に膜厚が１．２５μｍのバリアー層を形成した。この表面にバリアー層を有する円筒を、電荷発生層形成用塗布液及び電荷輸送層形成用塗布液で順次浸漬塗布し、順積層型感光体を製作した。電荷発生層の膜厚は０．４ｇ／ｍ２　（約０．４μｍ）、電荷輸送層の膜厚は３２μｍである。
【００２５】
感光層の摩耗量の測定；
上記で製作した感光体を、市販の複写機（ＬＥＸＭＡＲＫ　ＯＰＴＲＡ　Ｓ２４５０）に装着し、１０万枚の複写を行った。トナーとしてはポリエステル樹脂をバインダーとする非磁性トナーを用いた。結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2004021045.tif 000008
表１から、ポリカーボネート樹脂の組成により摩耗の程度が大きく変化することがわかる。またそれぞれの繰り返し単位の耐摩耗性に対する寄与は単純ではなく、繰り返し単位ＩＩ及びＩＩＩが多くても少なくても耐摩耗性が低下していることからして、繰り返し単位の比率に最適値が存在することが明らかである。