(57)【要約】【課題】光散乱やブリードがなく、均一な状態の光導電層であって低表面エネルギーと機械的、電気的耐久性を両立した高感度かつ低残留電位の電子写真感光体、及び該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】支持体上に感光層を有する電子写真感光体において該電子写真感光体の感光層が下記一般式（１）2004045992.tif 000013（Ａは窒素原子を２つ以上含有する正孔輸送性基を示し、Ｑは加水分解性基または水酸基を示し、Ｒ２は置換もしくは無置換の一価炭化水素基を示し、Ｒ３は置換もしくは無置換のアルキレン基またはアリーレン基を示し、ｍは１〜３の整数を示し、ｌは正の整数を示す。）で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物を重合することによって得られる樹脂を含有することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004045992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に感光層を有する電子写真感光体において該電子写真感光体の感光層が下記一般式（１）
【外１】
2004045992.tif 000011
（Ａは窒素原子を２つ以上含有する正孔輸送性基を示し、Ｑは加水分解性基または水酸基を示し、Ｒ２は置換もしくは無置換の一価炭化水素基を示し、Ｒ３は置換もしくは無置換のアルキレン基またはアリーレン基を示し、ｍは１〜３の整数を示し、ｌは正の整数を示す。）
で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物を重合することによって得られる樹脂を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
Ｒ２が炭素数１〜１５の一価炭化水素基またはハロゲン置換一価炭化水素基であり、Ｒ３が−（ＣＨ２）ｎ−（ｎは１〜１８の整数）で示され、ｌが１〜５の整数である請求項１記載の電子写真感光体。
【請求項３】
Ｑが−ＯＲ１（Ｒ１はアルキル基またはアルコキシアルキル基を示す。）で示される請求項１または２記載の電子写真感光体。
【請求項４】
Ｒ１の炭素数が１〜６である請求項３記載の電子写真感光体。
【請求項５】
Ａが下記式（２）
【外２】
2004045992.tif 000012
（Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は有機基であり、そのうちの少なくとも１つは芳香族炭化水素環基または複素環基を示し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は同一であっても異なっていてもよい。Ｒ８は芳香族炭化水素環基をしめす。）
で示される請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
感光層が一般式（１）で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物を重合することによって得られる樹脂を含有する電荷輸送層と電荷発生層の少なくとも２層からなる請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項７】
請求項５記載の電子写真感光体において、該電荷発生層がオキシチタニルフタロシアニンを含有する請求項６記載の電子写真感光体。
【請求項８】
前記オキシチタニルフタロシアニンがＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）において、９．０°、１４．２°、２３．９°及び２７．１°に特徴的なピークを有する結晶形である請求項７記載の電子写真感光体。
【請求項９】
電子写真感光体、及び帯電手段、現像手段及びクリーニング手段からなる群より選ばれる少なくともひとつの手段を一体に支持し、画像形成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支持体上に感光層を有する電子写真感光体であって、該電子写真感光体の感光層が一般式（１）で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物を重合することによって得られる樹脂を含有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を有する画像形成装置において、該電子写真感光体が支持体上に感光層を有する電子写真感光体であって、該電子写真感光体の感光層が一般式（１）で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物を重合することによって得られる樹脂を含有す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、特定の感光層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及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真感光体の感光層には、セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛等の無機光導電性物質が広く用いられてきた。近年、安全性が高い、量産に適している、コストが安いなどの利点から、有機光導電性物質を電子写真感光体の感光層に用いる研究が盛んに行われ、数多くの感光体が提案され実用化されている。その中でも、電荷発生材料を含有する電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電荷輸送層に機能分離させた積層型感光体が感度、耐久性等が優れているという点で研究の主流となっている。しかし、上記積層型感光体においても複写機やレーザービームプリンターで、帯電、露光、現像、転写、除電等の画像形成プロセスを繰り返すことによって、帯電電位の低下や残留電位の上昇が起こり画像にカブリやボケ等の欠陥が生じ、電気的耐久性が十分ではない。
【０００３】
また、電子写真感光体の表面には、帯電手段、現像手段、転写手段、及びクリーニング手段等により機械的な影響が直接に加えられるために、それらに対する機械的耐久性が要求される。
【０００４】
具体的には、摺擦による感光体表面の摩耗や傷の発生、及び高湿下におけるコロナ帯電時に発生しやすいオゾンによる感光体表面の劣化などに対する耐久性が要求される。また、現像とクリーニングの繰り返しなどに起因した、感光体表面へのトナーの付着という問題もあり、これに対しては感光体表面のクリーニング性の向上が求められている。
【０００５】
上記のような感光体表面に要求される様々な特性を満たすために感光層上に樹脂を主成分とする種々の表面保護層を設ける試みがなされている。例えば、特開昭５７−３０８４３号公報には、導電性粒子として金属酸化物粒子を添加することによって抵抗を制御した保護層が提案されている。
【０００６】
また、表面層中に種々の物質を添加することで感光体表面の物性を改善することも検討されている。例えば、シリコーンの低表面エネルギーに注目した添加物としては、シリコーンオイル（特開昭６１−１３２９５４）、ポリジメチルシロキサン、シリコーン樹脂粉体（特開平４−３２４４５４）、架橋シリコーン樹脂、ポリ（カーボネートーシリコン）ブロック共重合体、シリコーン変成ポリウレタン、シリコーン変成ポリエステルが報告されている。
【０００７】
低表面エネルギーの代表的なポリマーとしてはフッ素系高分子があり、該フッ素系高分子としては、ポリテトラフルオロエチレン粉体、フッ化カーボン粉末等が挙げられる。
【０００８】
しかしながら、金属酸化物等を含む表面保護層は高い硬度を有するものが得られるが、表面エネルギーは大きくなりやすいためにクリーニング性等に問題がある。シリコーン系樹脂は表面エネルギーが小さい点で優れているが他の樹脂に対して十分な相溶性を示さないため、添加系では凝集しやすく光散乱を生じたり、ブリードして表面に偏析するために安定した特性を示さない等の問題があった。また、低表面エネルギーのポリマーであるフッ素系高分子は一般に溶媒に不溶であり、分散性も不良であることから、平滑な感光体表面を得ることが困難であり、屈折率も小さいことから光散乱が生じやすく、それによる透明性の劣化を生じる問題点があった。また、フッ素系高分子は一般的に柔らかいために傷がつきやすい問題点があった。
【０００９】
さらに、表面保護層や添加剤を用いることによって感度や残電等の電子写真特性が悪化する等の弊害があった。
【００１０】
一方、電子写真用の光源としては、コスト、装置の大きさの点から半導体レーザーが用いられているが、現在主として用いられている半導体レーザーはその発振波長が赤〜近赤外領域にあるため、長波長の光に十分な感度を有する電子写真感光体の開発が進められてきた。フタロシアニン化合物はこうした長波長領域まで感度を有する電荷発生材料として極めて有効であり、特にオキシチタニルフタロシアニンは従来のフタロシアニン化合物に比べ優れた感度を有しており、これまでに特開昭６１−２１７０５０号公報、特開昭６１−２３９２４８号公報、特開昭６２−６７０９４号公報、特開昭６３−２１８７６８号公報、特開昭６４−１７０６６号公報などに高感度な様々な結晶型のオキシチタニウムフタロシアニンが報告されている。
【００１１】
オキシチタニウムフタロシアニンを用いた電子写真感光体は前途のように優れた感度特性を有している反面、残留電位が比較的高いという欠点を有している。このような特性においては電子写真のプロセス速度が速い、あるいはプロセスサイクルの短い系、さらにはレーザー露光を用いる場合のレーザースポットが小さい系などにおいて、電位コントラストがとりにくくなるという欠点を有する。また、例えばオキシチタニウムフタロシアニンを電荷発生層として積層型感光体を形成しようとする場合、中間層や、表面保護層などの処方設計ラチチュードが狭くなり好ましくない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記の問題点を解決することのできる、すなわち光散乱やブリードがなく、均一な自余唄いの光導電層であって低表面エネルギーと機械的、電気的耐久性を両立した高感度かつ低残留電位の電子写真感光体、及び該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、支持体上に感光層を有する電子写真感光体において該電子写真感光体の感光層が下記一般式（１）
【外３】
2004045992.tif 000003
【００１４】
（Ａは窒素原子を２つ以上含有する正孔輸送性基を示し、Ｑは加水分解性基または水酸基を示し、Ｒ２は置換もしくは無置換の一価炭化水素基を示し、Ｒ３は置換もしくは無置換のアルキレン基またはアリーレン基を示し、ｍは１〜３の整数を示し、ｌは正の整数を示す。）
で示される有機ケイ素変成正孔輸送性化合物を重合することによって得られる樹脂を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【００１５】
また、本発明は、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画像形成装置である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
上記式（１）において、Ｑは加水分解性基または水酸基を示し、加水分解性基をしては、メトキシ基、エトキシ基、メチルエチルケトオキシム基、ジエチルアミノ基、アセトキシ基、プロペノキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシエチル基等が挙げられ、より好ましくは−ＯＲ１で示される。Ｒ１は加水分解性基であるアルコキシ基あるいはアルコキシアルコキシ基を形成する基であり、炭素数が１〜６の整数であることが好ましく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、メトキシエチル基等が挙げられる。Ｑとしては、式−ＯＲ１であるアルコキシ基が好ましい。一般にケイ素原子に結合している加水分解性基の数が１または２のときは有機ケイ素化合物自体での高分子化反応は抑制されるが、ｍが３のときは縮合反応が生じ易く高度に架橋反応を行うことが可能であることから、得られる重合体の硬度等の改善が期待できる。
【００１７】
Ｒはアルキレン基またはアリーレン基を示し、炭素数が１〜１８であることが好ましく、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、シクロヘキシリデン基、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、更にはこれらが結合した基等が挙げられる。また、Ｒが有してもよい置換基としてはメチル基、エチル基等のアルキル基、フェニル基のアリール基、フッ素原子塩素原子等のハロゲン原子が挙げられる。これらの中ではＲが式−（ＣＨ２）ｎ−（ｎは正の整数）で示されることが好ましい。
【００１８】
ｎは１〜１８であることが更に好ましいが、必ずしも直鎖状である必要はない。ｎが１９以上では電荷輸送性基Ａが運動しやすいため硬度が低下し、ケイ素原子に直接電荷輸送性基が結合していると立体障害等で安定性、物性に悪影響を与え易い。ｎは好ましくは２〜８である。また、ｌは正の整数を示すが、１〜５であることが好ましい。ｌが６以上では加水分解、重縮合反応において未反応基が残りやすいため電子写真特性等が低下し易い。
【００１９】
また、本発明における電荷輸送性とは電荷を輸送する能力のことである。イオン化ポテンシャルで６．２ｅＶ以下であることが好ましい。つまり、前記式（１）で示される有機ケイ素変性電荷輸送性化合物及びＡの水素付加物は、イオン化ポテンシャルが６．２ｅＶ以下であることが好ましく、特には４．５〜６．２ｅＶであることが好ましい。イオン化ポテンシャルが６．２ｅＶを越えると正孔注入が起こりにくく帯電し易くなる。また、４．５ｅＶ未満では化合物が容易に酸化されるために劣化し易くなる。イオン化ポテンシャルは大気下光電子分析法（理研計器製、表面分析装置ＡＣ−１）によって測定される。
【００２０】
また、上記有機ケイ素変成正孔輸送性化合物は正孔輸送能として１×１０−７ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以上のドリフト移動度を有しているものが好ましい。１×１０−７ｃｍ２／Ｖｓｅｃ以下では電子写真感光体として露光後、現像までに正孔が十分に移動できないために見かけ上感度が低減し、残留電位も高くなってしまう問題が発生する場合がある。
【００２１】
上記式（１）の正孔輸送性基Ａとしては、窒素原子を２つ以上含有する正孔輸送性基を示し、さらに構造が下記式（２）で示されるものが好ましい。
【外４】
2004045992.tif 000004
【００２２】
（Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は有機基であり、そのうちの少なくとも１つは芳香族炭化水素環基または複素環基を示し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７は同一であっても異なっていてもよい。Ｒ８は芳香族炭化水素環基をしめす。）
このように正孔輸送性基ＡはＲ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７のうちのいくつかの基の水素原子が除かれて形成された基である。
【００２３】
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６及びＲ７の構造の好ましい具体例を以下に示す。
【外５】
2004045992.tif 000005
【００２４】
【外６】
2004045992.tif 000006
【００２５】
Ｒ８の構造の好ましい具体例を以下に示す。
【外７】
2004045992.tif 000007
【００２６】
上記式（１）の有機ケイ素変成電荷輸送性化合物の合成方法としては、公知の方法、例えば、芳香族環にビニル基を有する化合物と置換基を有する水素化ケイ素化合物とから白金系触媒、或いは有機過酸化物等を触媒にヒドロシリル化反応を行うものが好適に用いられる。この場合に使用される白金触媒についてはとくに限定するものではなく、通常のヒドロシリル化反応、付加型シリコーンゴムに用いられている白金触媒であればよく、塩化白金、塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−フォスフィン錯体等が挙げられる。白金触媒の添加量に関しては特に制限するものではないが、残留触媒が特性に悪影響を与えないようにできる限り少量で用いることが望ましい。芳香族環にビニル基を有する化合物と置換基を有する水素化ケイ素化合物とから白金系触媒等により、付加反応により本発明の化合物を合成する場合にはビニル基のα位と反応する場合とβ位と反応する場合があり、一般には混合物が生じる。本発明においてはα位、β位のどちらに反応したのものも用いられるが、ケイ素原子と電荷輸送性基を結合している炭化水素基の炭素数が少ない場合には立体障害からはβ位に反応したものが好ましい。
【００２７】
有機過酸化物としては室温以上に半減期を示すものであればよく、特に、ラウリルパーオキシド等のアルキル過酸化物が水素引き抜きを起こしにくいことから好適に用いることができる。ビニル基を有しないものについては、芳香族環をホルミル化し、還元、脱水するか直接Ｗｉｔｔｉｎｇ反応によりビニル基を導入する方法等により、本発明の合成原料として用いることが可能である。
【００２８】
上記樹脂の加水分解、重縮合には、必ずしも触媒が必要ではないが、通常ケイ素樹脂の加水分解、重縮合に用いられる触媒の使用を妨げるものではなく、加水分解、重縮合に要する時間、硬化温度等を考慮してジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オクトエート等のアルキル錫有機酸塩等もしくはノルマルブチルチタネート等の有機チタン酸エステルから適宜選択される。
【００２９】
本発明においては、有機ケイ素変成正孔輸送性化合物の重合時に３次元架橋構造が形成されることにより、各元素間の運動や外部からの化合物の侵入が困難になることから、硬度や機械的強度が増大し、耐摩耗性が向上するのみでなく、帯電時に発生するアーク放電等の電気的な障害や化学物質等に対する耐久性も向上させることが可能となる。
【００３０】
本発明においては、前もってアルコキシシランなどの電荷輸送能を持たないケイ素系化合物と有機ケイ素変成電荷輸送性化合物を部分的に重合させても良い。この場合には感光体への塗布に支障のない溶液もしくは分散液であれば用いることができる。
【００３１】
硬化の条件としては１００〜２００℃で加熱することが好ましい。１００℃以下では硬化反応に時間がかかるため、未反応の加水分解性基が残存する可能性もある。２００℃以上では電荷輸送性基が酸化劣化しやすくなり、悪影響が発生しやすい。より望ましくは、１２０〜１６０℃で加熱硬化して用いられる。
【００３２】
本発明の正孔輸送能を有する硬化性組成物をもちいて電子写真感光体を製造する例を下記に示す。
【００３３】
電子写真感光体の支持体（図１及び図２中の１）としては支持体自体が導電性を有するもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、亜鉛、ステンレス、クロム、チタン、ニッケル、マグネシウム、インジウム、金、白金、銀、鉄等を用いることが出来る。その他にアルミニウム、酸化インジウム、酸化スズ、金、等を蒸着等によりプラスチック等の誘電体基材に被膜形成し、導電層としたものや、導電性微粒子をプラスチックや紙に混合したもの等を用いることが出来る。これらの導電性基材は均一な導電性が求められるとともに平滑な表面が重要である。表面の平滑性はその上層に形成される下引層、電荷発生層、正孔輸送層の均一性に大きな影響を与えることから、その表面荒さは０．３μｍ以下で用いられることが好ましい。０．３μｍ以上の凹凸は下引層や電荷発生層のような薄い層に印加される局所電場を大きく変化させてしまうためにその特性が大きく変化してしまい電荷注入や残電のむら等の欠陥を生じ易いことから好ましくない。
【００３４】
特に導電性微粒子をポリマーバインダー中に分散して塗布することにより得られる導電層は形成が容易であり、均質な表面を形成することに適している。このとき用いられる導電性微粒子の１次粒径は１００ｎｍ以下であり、より好ましくは５０ｎｍ以下のものが用いられる。導電性微粒子としては、導電性酸化亜鉛、導電性酸化チタン、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、カーボンブラック、ＩＴＯ、酸化スズ、酸化インジウム、インジウム、等が用いられ、これらを絶縁性微粒子の表面にコーティングして用いてもよい。前記導電性微粒子の含有量は体積抵抗が十分に低くなるように使用され、好ましくは１×１０１０Ωｃｍ以下の抵抗となるように添加される。より好ましくは１×１０８Ωｃｍ以下で用いられる。
【００３５】
レーザー等のコヒーレントな光源を用いて露光する場合は干渉による画像劣化を防止するために上記導電性基材の表面に凹凸を形成することも可能である。このときは電荷注入や残留電位のむら等の欠陥が生じにくいように使用する波長の１／２λ程度の凹凸を数μｍ以下の直径のシリカビーズ等の絶縁物を分散することに１０μｍ以下の周期で形成して用いることが可能である。
【００３６】
本発明においては、基材と光導電層の中間に、注入阻止機能と接着機能をもつ下引層を設けることもできる。下引層の材料としてはカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレンーアクリル酸コポリマー、ポリビニルブチラール、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ゼラチン、等が挙げられる。下引層の膜厚は０．１μｍ〜１０μｍであることが好ましく、特には０．３μｍ〜３μｍであることが好ましい。
【００３７】
感光層としては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からなる機能分離タイプのものや電荷発生物質と電荷輸送物質を同一の層に含有する単層タイプが用いられる。
【００３８】
機能分離タイプの感光層について説明すると、感光層の構成としては、電荷発生層上に電荷輸送層を積層する構成と、電荷輸送層上に電荷発生層を積層する構成がある。
【００３９】
電荷発生材料としては、例えば、セレンーテルル、ピリリウム系染料、チオピリリウム系染料、フタロシアニン系顔料、アントアントロン系顔料、ジベンズピレンキノン系顔料、ピラントロン系顔料、アゾ系顔料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、シアニン系顔料等を用いることができる。これらの電荷発生材料のうち、本発明においては、特にアゾ顔料及びフタロシアニン顔料が適している。フタロシアニン顔料としては、無金属フタロシアニン、銅フタロシアニン、ガリウムフタロシアニン、オキシチタニウムフタロシアニン等が挙げられる。このうち特に長波長光に対して高感度を有するオキシチタニウムフタロシアニンが好ましく、例えば特開昭６１−２３９２４８号公報、特開昭６２−６７０９４号公報、特開平３−１２８９７３号公報及び平３−２００７９０号公報に開示がある。これらの中でも、特開平３−１２８９７３号公報に開示のＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２°）において、９．０°、１４．２°、２３．９°及び２７．１°に特徴的なピークを有する結晶形であるオキシチタニウムフタロシアニンがより好ましい。
【００４０】
結着剤としては、広範な絶縁性樹脂から選択でき、例えばポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、セルロース系樹脂等の樹脂が挙げられる。電荷発生層中に含有する樹脂は、８０重量％以下、好ましくは５０重量％以下が適している。電荷発生層の厚さは５μｍ以下、特に０．０５〜２μｍであることが好ましい。
【００４１】
本発明の正孔輸送能を有する硬化性組成物の硬化物は電荷輸送層もしくは正孔輸送能を有する表面保護層として用いることが可能である。
【００４２】
本発明における電荷輸送層の膜厚は１〜４０μｍであることが好ましく、特には３〜３０μｍであることが好ましい。本発明における表面保護層の厚みは、１〜１５μｍであることが好ましい。１μｍ以下では保護効果が十分ではなく、１５μｍを越えると感光層全体の膜厚が増加することにより、画像劣化が生じ易くなってしまうことから好ましくない。
【００４３】
光導電層には前記化合物以外にも機械的特性の改良や耐久性向上のために添加剤を用いることができる。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定化剤、架橋剤、潤滑剤、導電性制御剤等が用いられる。
【００４４】
本発明においては、更に、露光手段が照射する光ビームのスポット面積と電子写真感光体が有する感光層の膜厚の積が２×１０４μｍ３以下であることが好ましい。また、この積は現像コントラストの大きさ（現像時の感光体上の電位差）の点で２×１０３μｍ３以上であることが好ましい。２×１０３μｍ３に満たないと十分な現像コントラストは得にくくなる傾向になる。
【００４５】
この場合、本発明に用いられる露光方法は、光をドット状に照射することによって感光体上に静電潜像を形成する物である。その光源は特に制限されるものではないが、より小さなスポット面積をより容易に得ることができるという点でレーザー光及びＬＥＤ光であることが好ましい。
【００４６】
図１に光の強度分布、スポット径及びスポット面積（Ｓ）と感光層の厚さの積の関係を示す。光スポットは一般的には図３に示すように主走査スポット径（ａｂ）と副走査スポット径（ｃｄ）を有する楕円形の形状を有しており、本発明におけるスポット面積と感光層の厚さの積は、該光スポットが感光層へ照射されている部分の体積（Ｖ）であるといえる。該光ビームのスポット面積はピーク強度の１／ｅ２に減少するまでの部分で表わされる。
【００４７】
該光のスポット面積（Ｓ）は感光層上の面積であり、光の強度がピーク強度（Ａ）の１／ｅ２（Ｂ）以上である部分の面積で表される。用いられる光源としては半導体レーザやＬＥＤ等が挙げられ、光強度分布についてもガウス分布、ローレンツ分布等があるが、いずれの場合もピーク強度（Ａ）１／ｅ２（Ｂ）以上の強度の部分をスポット面積（Ｓ）とする。なお、スポット面積（Ｓ）は、感光体の位置にＣＣＤカメラを設置することにより測定することができる。
【００４８】
本発明における光のスポット面積は４×１０３μｍ２以下であることが好ましく、特には３×１０３μｍ２以下であることが好ましい。４×１０３μｍ２を越えると隣接画素の光と重複し易くなり、階調再現性が不安定となりやすい。また、コストの点から１×１０３μｍ２以上であることが好ましい。
【００４９】
上記観点からは、本発明における感光層の厚さは１２μｍ以下であることが好ましく、特には１０μｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
図２に本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置の第１の例の概略構成を示す。
【００５１】
図において７はドラム状の本発明の電子写真感光体であり、軸８を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。感光体７は、回転過程において、一次帯電手段９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、レーザービーム走査露光等の像露光手段（不図示）からの画像露光１０を受ける。こうして感光体７の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【００５２】
形成された静電潜像は、現像手段１１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感光体７と転写手段１２との間に感光体７の回転と同期取り出されて給紙された転写材１３に、転写手段１２により順次転写されていく。
【００５３】
像転写を受けた転写材１３は、感光体面から分離されて像定着手段１４へ導入されて像定着を受けることにより複写物（コピー）として装置外にプリントアウトされる。
【００５４】
像転写後の感光体７の表面は、クリーニング手段１５によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に前露光手段（不図示）からの前露光光１６により除電処理された後、繰り返し像形成に使用される。なお、一次帯電手段９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。
【００５５】
本発明においては、上述の電子写真感光体７、一次帯電手段９、現像手段１１及びクリーニング手段１５等の構成要素のうち、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等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。例えば、一次帯電手段７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１８等の案内手段を用いて装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１７とすることができる。
【００５６】
図３に本発明の画像形成装置の第２の例であるカラー複写機の概略構成を示す。
【００５７】
図において２０１はイメージスキャナ部であり、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分である。また、２０２はプリンタ部であり、イメージスキャナ２０１に読み取られた原稿画像に対応した画像を用紙にフルカラーでプリント出力する部分である。
【００５８】
イメージスキャナ部２０１において、２００は原稿厚板であり、原稿台ガラス２０３上の原稿２０４は赤外カットフィルター２０８を通ったハロゲンランプ２０５の光で照射され、原稿からの反射光はミラー２０６、２０７に導かれ、レンズ２０９により３本のＣＣＤラインセンサ（ＣＣＤ）２１０上に像を結び、フルカラー情報レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）成分として信号処理部２１１に送られる。なお、２０５、２０６は速度ｖで、２０７は１／２ｖでラインセンサの電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）に機械的に動くことにより、原稿全面を走査する。
【００５９】
信号処理部２１１では読み取られた信号を電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各成分に分解し、プリンタ部２００に送る。また、イメージスキャナ部２０１における一回の現行走査につき、Ｍ，Ｃ，Ｙ及びＢＫの内、一つの成分がプリンター２０２に送られ、計４回の原稿走査により一回のプリントアウトが完成する。
【００６０】
イメージスキャナ部２０１より送られてくるＭ，Ｃ，Ｙ，ＢＫの画像信号は、レーザドライバ２１２に送られる。レーザドライバ２１２は画像信号に応じ、半導体レーザ２１３を変調駆動する。レーザ光はポリゴンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５、ミラー２１６を介し、感光体ドラム２１７上を走査する。
【００６１】
２１８は回転現像機であり、マゼンタ現像器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２２１、ブラック現像器２２２より構成され、４つの現像器が交互に感光体ドラムに接し、感光体ドラム２１７上に形成されたＭ，Ｃ，Ｙ及びＢＫの静電潜像を対応するトナーで現像する。
【００６２】
２２３は転写ドラムで、用紙カセット２２４または２２５より給紙された用紙をこの転写ドラム２２３に巻付け、感光体ドラム２１７上に現像されたトナー像を用紙に転写する。
【００６３】
このようにしてＭ，Ｃ，Ｙ及びＢＫの４色が順次転写された後に、用紙は定着ユニット２２６を通過して定着後、排紙される。
【００６４】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を説明する。本発明に用いられる有機ケイ素変成電荷輸送性化合物は、例えば以下のようにして合成した。
【００６５】
（合成例１）
２，７ビス｛４′−〔２−（トリエトキシシリル）エチル〕ジフェニルアミノ｝−９，９ジメチルフルオレンの合成
トルエン４０ｍｌ、トリエトキシシラン９．９ｇ（６０ｍｍｏｌ）及びトリス（テトラメチルジビニルジシロキサン）二白金（Ｏ）のトルエン溶液０．０１８ｍｍｏｌを三つ口フラスコに取り、室温で撹拌しながら２，７−ビス（４′−ビニルジフェニルアミノ）−９，９−ジメチルフルオレン１６ｇのトルエン溶液２０ｍｌを滴下した。滴下終了後、７０℃で３時間撹拌を行った後、溶媒を減圧下で除き、淡黄色油状の２，７−ビス｛４′−〔２−（トリエトキシシリル）エチル〕ジフェニルアミノ｝−９，９−ジメチルフルオレンを得た。収量は２１．８ｇであった。
【００６６】
（合成例２）
Ｎ，Ｎ′−ビス｛４−〔２−（メチルジメトキシシシリル）エチル〕フェニル｝−Ｎ，Ｎ′−ビス−（フェニル）−ベンジジンの合成
トルエン４０ｍｌ、メチルジメトキシシラン４．０ｇ（３８ｍｍｏｌ）及びジクロロ（ｈ−シクロオクタ−１，５−ジエン）白金（ＩＩ）０．３４ｍｍｏｌを三つ口フラスコに取り、室温で撹拌しながらＮ，Ｎ′−ビス−４−（ビニルフェニル）−Ｎ，Ｎ−ビス−（フェニル）−ベンジジン１５．７ｇのトルエン溶液２０ｍｌを滴下した。滴下終了後、７０℃で３時間撹拌を行った後、溶媒を減圧下で除去し、淡黄色油状のＮ，Ｎ′−ビス｛４−〔２−（メチルジメトキシシシリル）エチル〕フェニル｝−Ｎ．Ｎ′−ビス−（フェニル）−ベンジジンを得た。収量は１６．８ｇであった。
【００６７】
（実施例１）
引き抜き加工により得られた外径３０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に、フェノール樹脂（商品名　プライオーフェン、大日本インキ化学工業（株）製）１６７部をメチルセロソルブ１００部に溶解したものへ導電性硫酸バリウム超微粒子（１次粒径５０ｎｍ）２００部及び平均粒径２μｍのシリコーン樹脂粒子３部を分散したものを浸漬コーティング法により塗工し、乾燥後の膜厚が１５μｍの導電層を形成した。
【００６８】
上記導電層上にアルコール可溶性共重合ナイロン（商品名　アミランＣＭ−８０００、東レ（株）製）５部をメタノール９５部に溶解した溶液を浸漬コーティング法により塗工した。８０℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．５μｍの下引層を形成した。
【００６９】
次に、電荷発生層用分散液としてＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±０．２゜）の９．０゜、１４．２゜、２３．９゜及び２７．９゜に強いピークを有するオキシチタニルフタロシアニン顔料５部をシクロヘキサノン９５部にポリビニルベンザール（ベンザール化度７５％以上）２部を溶解した液に加え、サンドミルで２時間分散した。
【００７０】
この分散液を先に形成した下引層の上に乾燥後の膜厚が０．２μｍとなるように浸漬コーティング法で塗工した。
【００７１】
ついで、合成例１で合成した有機ケイ素変成トリアリールアミン化合物１００部をトルエン１６７部に溶解し、ジブチル錫ジアセテート２部を加え混合した溶液を前記の電荷発生層の上に浸漬コーティング法により塗工した。１２０℃で３時間乾燥、熱硬化して電荷輸送層の膜厚１０μｍの透明で均一な電荷輸送層を作成した。
【００７２】
この電子写真感光体を−５００Ｖに帯電し、波長６８０ｎｍの光を用いて電子写真特性を測定したところ、Ｅ１／２（−２５０Ｖまで帯電電位が減少するために必要な露光量）が０．１８Ｊ／ｃｍ２、残留電位が−１８Ｖと非常に良好であった。
【００７３】
本電子写真感光体をキヤノン製レーザービームプリンタＬＢＰ−８ＩＶの改造機（（１／ｅ２）を副走査方向で６３．５μｍ、主走査方向で２０μｍの照射スポット径となるように改造）を用い初期帯電−５００Ｖに設定して画像評価を行ったところ、４０００枚の耐久試験後においても画像の劣化がなく、６００ｄｐｉ相当の入力信号においてのハイライト部の１画素再現性も十分であった。
【００７４】
（比較例１）
実施例１と同様にして、電荷発生層まで形成した。次いで、下記のトリアリールアミン化合物６部と、
【外８】
2004045992.tif 000008
【００７５】
ポリカーボネート樹脂（商品名Ｚ−２００、三菱瓦斯化学（株）製）５部をクロロベンゼン７０部に溶解した電荷輸送層用の液を実施例２の電荷発生層の上に浸漬コーティング法により塗工することによって、乾燥後の膜厚が１０μｍの電荷輸送層を形成した。この電子写真感光体を−５００Ｖに帯電し、波長６８０ｎｍの光を用いて電子写真特性を測定したところ、Ｅ１／２（−２５０Ｖまで帯電電位が減少するために必要な露光量）が０．３１Ｊ／ｃｍ２、残留電位が−９０Ｖと大きかった。
【００７６】
本電子写真感光体をキヤノン製レーザービームプリンタＬＢＰ−８ＩＶの改造機（（１／ｅ２）を副走査方向で６３．５μｍ、主走査方向で２０μｍの照射スポット径となるように改造）を用い初期帯電−５００Ｖに設定して画像評価を行ったところ、４０００枚の耐久試験後は干渉縞及び黒ポチが認められ、６００ｄｐｉでのハイライト部の１画素再現性も不十分でムラがあった。
【００７７】
（実施例２）
実施例１と同様のアルミニウムシリンダー上に、フェノール樹脂（商品名　プライオーフェン、大日本インキ化学工業（株）製）１６７部をメチルセロソルブ１００部に溶解したものへ導電性硫酸バリウム超微粒子（１次粒径５０ｎｍ）２００部を分散したものを浸漬コーティング法により、乾燥後の膜厚が１０μｍとなるように塗工した。この導電性支持体に実施例１と同様にして膜厚０．５μｍの下引層及び膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００７８】
ついで、合成例２で合成した有機ケイ素変成トリアリールアミン化合物１００部をトルエン１６７部に溶解し、ジブチル錫ジアセテート２部を加え混合した溶液を前記の電荷発生層の上に浸漬コーティング法により塗工した。１２０℃にて３時間乾燥、熱硬化して膜厚１０μｍの電荷輸送層を形成した。この電子写真感光体を−５００Ｖに帯電し、波長６８０ｎｍの光を用いて電子写真特性を測定したところ、Ｅ１／２（−２５０Ｖまで帯電電位が減少するために必要な露光量）が０．１７Ｊ／ｃｍ２、残留電位−１６Ｖと非常に良好であった。
【００７９】
本電子写真感光体を実施例２と同様のキヤノン製レーザービームプリンタを用い、初期帯電−５００Ｖに設定して画像評価を行ったところ、４０００枚の耐久試験後においても黒ポチ等の電荷注入及び干渉縞による画像の劣化もなく６００ｄｐｉ相当の入力信号においてのハイライト部の１画素再現性も十分であった。
【００８０】
（実施例３）
外径８０ｍｍのアルミニウムシリンダー上に、１０％の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉末５０部、フェノール樹脂２５部、メチルセロソルブ３０部、メタノール３０部及びシリコーンオイル（ポリメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、重量平均分子量３０００）０．００２部を１φｍｍガラスビーズを用いたサンドミル装置で２時間分散して調整した導電層用塗料を浸漬塗布し、１４０℃で３０分間乾燥して膜厚２０μｍの導電層を形成した。
【００８１】
次に、アルコール可溶性共重合ナイロン（商品名　アミランＣＭ−８０００、東レ（株）製）５部をメタノール９５部に溶解した溶液を浸漬コーティング法により塗工した。８０℃で１０分間乾燥して、膜厚が１μｍの下引層を形成した。
【００８２】
次に、電荷発生層として下記のビスアゾ顔料５部をシクロヘキサノン９５部にポリビニルベンザール（ベンザール化度７５％以上）２部を溶解した液に加え、サンドミルで２０時間分散した。この分散液を先に形成した下引層の上に乾燥後の膜厚が０．２μｍとなるように浸漬コーティング法で塗工した。
【外９】
2004045992.tif 000009
【００８３】
ついで、合成例１で合成した有機ケイ素変成トリアリールアミン化合物１００部をトルエン１６７部に溶解し、ジブチル錫ジアセテート２部を加え混合した溶液を前記の電荷発生層の上に浸漬コーティング法により塗工した。１５０℃で３時間乾燥、熱硬化して電荷輸送層の膜厚１０μｍの透明で均一な電荷輸送層を作成した。
【００８４】
この電子写真感光体を−５００Ｖに帯電して波長６８０ｎｍの光で電子写真特性を測定したところ、Ｅ１／２（−２５０Ｖまで帯電電位が減少するために必要な露光量）が０．６１μＪ／ｃｍ２、残留電位が−１０Ｖと非常に良好であった。
【００８５】
本電子写真感光体をキヤノン製デジタルフルカラー複写機ＣＬＣ−５００を副走査方向で６３．５μｍ、主走査方向で２０μｍの照射スポット径となるように改造した評価機にて初期帯電−５００Ｖに設定して画像評価を行ったところ、初期及び１０万枚耐久試験後も黒ポチ等の電荷注入及び干渉縞もなく、均一性の優れた画像出力が得られ、階調再現性も４００ｄｐｉで２５６階調ときわめて良好であった。
【００８６】
（比較例２）
実施例３と同様にして、電荷発生層まで形成した。
【００８７】
次いで、下記のトリアリールアミン化合物５部と、
【外１０】
2004045992.tif 000010
【００８８】
ポリカーボネート樹脂（商品名Ｚ−２００、三菱瓦斯化学（株）製）５部をクロロベンゼン７０部に溶解した電荷輸送層用の液を実施例２の電荷発生層の上に浸漬コーティング法により塗工することによって、乾燥後の膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成した。この電子写真感光体を−５００Ｖに帯電し、波長６８０ｎｍの光を用いて電子写真特性を測定したところ、Ｅ１／２（−２５０Ｖまで帯電電位が減少するために必要な露光量）が１．５Ｊ／ｃｍ２、残留電位が−４０Ｖと大きかった。
【００８９】
この電子写真感光体を実施例３と同様に画像評価したところ、２万枚の耐久試験後に黒ポチ等が大量に発生したために良好な画像は得られなかった。
【００９０】
（実施例４）
実施例２と同様にして、電荷発生層までを形成した。
【００９１】
ついで、合成例２で合成した有機ケイ素変成トリアリールアミン化合物１００部をトルエン１６７部に溶解し、ジブチル錫ジアセテート２部を加え混合した溶液を前記の電荷発生層の上に浸漬コーティング法により塗工した。１２０℃にて３時間乾燥後、熱硬化して膜厚１０μｍの電荷輸送層を形成した。この電子写真感光体を−５００Ｖに帯電し、波長６８０ｎｍの光を用いて電子写真特性を測定したところ、Ｅ１／２（−２５０Ｖまで帯電電位が減少するために必要な露光量）が０．５５Ｊ／ｃｍ２、残留電位−８Ｖと非常に良好であった。
【００９２】
本電子写真感光体をキヤノン製デジタルフルカラー複写機ＣＬＣ−５００を副走査方向で６３．５μｍ、主走査方向で２０μｍの照射スポット径となるように改造した評価機にて初期帯電−５００Ｖにて画像評価を行ったところ、初期及び１０万枚耐久試験後も黒ポチ等の電荷注入及び干渉縞もなく、均一性の優れた画像出力が得られ、階調再現性も４００ｄｐｉで２５６階調ときわめて良好であった。
【００９３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、光散乱やブリードがなく、均一な状態の光導電層であって低表面エネルギーと機械的、電気的耐久性を両立した高感度かつ低残留電位の電子写真感光体、及び該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】光の強度分布、スポット径及び光のスポット面積と感光層の厚さの積の関係を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置の第１の例の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の画像形成装置の第２の例の概略構成を示す図である。
【図１】
2004045992.tif 000014
【図２】
2004045992.tif 000015
【図３】
2004045992.tif 000016