(57)【要約】【課題】高温高湿下においても画像欠陥が発生せず、電位変動の少ない良好な電子写真特性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および電子写真装置を提供する。【解決手段】支持体上に中間層と、電荷発生物質および電荷輸送物質を含有する感光層をこの順に有する電子写真感光体において、該支持体が、アルミニウムと、マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含むアルミニウム以外の元素とを含有するアルミニウム合金であり、該マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素の総含有量が、アルミニウム合金全質量に対して５質量％以下であり、該中間層が有機電子輸送物質を含有し、該中間層の３０℃、８０％ＲＨ環境下における体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以上である。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に中間層と、電荷発生物質および電荷輸送物質を含有する感光層をこの順に有する電子写真感光体において、
該支持体が、アルミニウムと、マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含むアルミニウム以外の元素とを含有するアルミニウム合金であり、
該マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素の総含有量が、アルミニウム合金全質量に対して５質量％以下であり、
該中間層が有機電子輸送物質を含有し、
該中間層の３０℃、８０％ＲＨ環境下における体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記感光層が有機電子輸送物質を含有する請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記中間層が含有する有機電子輸送物質と前記感光層が含有する有機電子輸送物質とが同じ物質である請求項２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記感光層が支持体側から、前記電荷発生物質を含有する電荷発生層と、前記電荷輸送物質を含有する電荷輸送層をこの順に有する層であり、該電荷発生層が前記有機電子輸送物質を含有する請求項２または３に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記中間層が結着樹脂中に有機電子輸送物質が分散された層である請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記結着樹脂が熱硬化性樹脂である請求項５に記載の電子写真感光体。
【請求項７】
前記結着樹脂が有機溶剤可溶型熱可塑性樹脂である請求項５に記載の電子写真感光体。
【請求項８】
前記中間層が含有する有機電子輸送物質が有機顔料である請求項１〜７のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項９】
前記中間層が含有する有機電子輸送物質がポリマーである請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項１０】
前記中間層の膜厚が０．３〜５μｍである請求項１〜９のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項１１】
前記電荷発生物質がフタロシアニン顔料である請求項１〜１０のいずれか記載の電子写真感光体。
【請求項１２】
前記フタロシアニン顔料がガリウムフタロシアニンである請求項１１に記載の電子写真感光体。
【請求項１３】
前記ガリウムフタロシアニンがヒドロキシガリウムフタロシアニンである請求項１２に記載の電子写真感光体。
【請求項１４】
前記フタロシアニン顔料がオキシチタニウムフタロシアニンである請求項１１に記載の電子写真感光体。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも１つの手段とを一体に支持し、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１６】
請求項１〜１４のいずれかに記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置。
【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、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関し、詳しくは、支持体上に中間層と、電荷発生物質および電荷輸送物質を含有する感光層をこの順に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および電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機光導電性物質を用いた有機電子写真感光体の、支持体上に設けられる感光層には、支持体側から、アゾ顔料やフタロシアニン顔料などの電荷発生物質を分散・含有する電荷発生層と、ヒドラゾン化合物、トリアリールアミン化合物、スチルベン化合物などの電荷輸送物質（正孔輸送物質）を含有する電荷輸送層をこの順に積層した積層型感光層と、これら電荷発生物質と電荷輸送物質（正孔輸送物質）とを単一の層に含有する単層型感光層とがある。
【０００３】
しかし、支持体上にこれらの感光層を設けるだけでは、感光層の剥がれが生じたり、支持体表面の欠陥（傷などの形状的欠陥、不純物などの材質的欠陥）が画像にそのまま反映し、黒点状画像欠陥や白抜けといった問題が発生したりする原因となる場合が多い。
【０００４】
特に、支持体には、機械的な強度、軽さ、支持体形状への加工の容易さ、製造コスト、リサイクルのしやすさの利点から、アルミニウムが一般的に使用されている。
【０００５】
アルミニウムを支持体の材料として使用する場合には、機械的強度を持たせるために、アルミニウム中にアルミニウム以外の１種または複数の金属元素を含有させて使用することが多い。
【０００６】
そもそも、アルミニウムには、支持体製造時に不可避的にアルミニウム以外の元素が含有されていることが多い。
【０００７】
このアルミニウム以外の元素の多くは、アルミニウムと共晶体を形成し、アルミニウム中に微小な塊として分散して存在しており、そのような状態で、アルミニウムとともにアルミニウム合金を形成している。
【０００８】
これらアルミニウム合金中のアルミニウム以外の元素は、当然のことながら、支持体表面にも存在しており、支持体上に直接上記感光層を塗布して電子写真感光体を作製し、帯電・画像出しを行った場合には、アルミニウム以外の元素の部分から感光層中に電荷が注入されて感光層表面の電荷を打ち消すために、その部分が画像欠陥となる。
【０００９】
この問題点を補うため、多くの電子写真感光体では、中間層と呼ばれる層が感光層と支持体との間に設けられている。
【００１０】
中間層の多くは、絶縁性有機高分子が薄膜状に設けられていたり、アルマイトのような絶縁性酸化物膜が設けられていたりしているが、絶縁性であるため、感度の低下を引き起こしたり、中間層／感光層界面に蓄積される空間電荷によって残留電位の上昇を引き起こしたりして、電子写真感光体の疲労の原因ともなる。
【００１１】
これらを防ぐため、中間層に無機導電性粒子を分散・含有させる方法、中間層にイオン伝導性高分子を含有させる方法、中間層に電子輸送物質を含有させる方法などが知られている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無機導電性粒子を分散させた中間層の場合、無機導電性粒子としては、酸化チタンや酸化スズが用いられるが、分散液の調製や、分散液の安定性に問題があり、また、分散不良の際の画像欠陥も問題になる。
【００１３】
また、可溶性ポリアミドなどのイオン伝導性高分子を含有させた中間層の場合、環境による特性の不安定さが問題になる。
【００１４】
また、イオン伝導性高分子を含有させた中間層や、無機導電性粒子を結着樹脂中に分散させた中間層では、材料自体の耐電圧が低く、膜厚を薄くすると支持体表面の影響を受けやすく画像欠陥が発生するため、ある一定膜厚以下では使用できない。
【００１５】
電子輸送物質としては、トリニトロフルオレノン、ＴＣＮＱなどが知られているが、これらは安全性、安定性、相溶性に問題がある。
【００１６】
これらの特性改良を目的として、特開平９−０１５８８９号公報、特開平９−２５８４６８号公報、特開平９−２１１８７９号公報、特開平９−１９７７０２号公報、特開平９−１２７７１６号公報などには、多環キノン顔料などの有機顔料を中間層に含有させた電子写真感光体、特開平５−２７４６９号公報には、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド化合物を中間層に含有させた電子写真感光体が開示されているが、このような中間層を設けた場合にも、感度、耐久性の低下という重大な問題点が残されている。
【００１７】
本発明の目的は、上記課題を解決した電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、下記構成の電子写真感光体を使用することによって、上記課題を解決できることを見いだした。
【００１９】
すなわち、本発明は、支持体上に中間層と、電荷発生物質および電荷輸送物質を含有する感光層をこの順に有する電子写真感光体において、
該支持体が、アルミニウムと、マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含むアルミニウム以外の元素とを含有するアルミニウム合金であり、
該マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素の総含有量が、アルミニウム合金全質量に対して５質量％以下であり、
該中間層が有機電子輸送物質を含有し、
該中間層の３０℃、８０％ＲＨ環境下における体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする電子写真感光体である。
【００２０】
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および電子写真装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真感光体の構成について詳細に説明する。
【００２２】
本発明の電子写真感光体に使用される支持体は、アルミニウムと、マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素を含むアルミニウム以外の元素とを含有するアルミニウム合金である。
【００２３】
アルミニウムは、純度の高い状態では軟らかいため、機械的な強度が低く、したがって、支持体として成形した場合には、寸法精度や耐久性などの点に関して問題があり、また、製造もしにくい。
【００２４】
これを改善し、製造安定性や機械的な強度を上げる目的で、アルミニウム中に異種金属元素を添加することが一般的である。
【００２５】
上記目的で添加する元素（金属元素）や、アルミニウム製造時に不可避的に混入する元素としては、マンガン、銅、ケイ素、マグネシウム、鉄以外に、例えば、チタン、亜鉛、ホウ素、クロム、ニッケルなどがある。
【００２６】
これらアルミニウム以外の元素の多くは、アルミニウムと共晶体を形成し、アルミニウム（合金）中に微小な塊として分散して存在している。または、これらアルミニウム以外の元素は、単一で微小な塊を形成することもある。
【００２７】
これらの塊が、アルミニウム合金の支持体表面に存在した場合、その存在している部分の表面状態は、物性的にもあるいはエネルギー的にも不均一になるので好ましくない。
【００２８】
そこで、本発明者らは、まず、これらアルミニウム以外の元素の量について検討を行った結果、アルミニウム合金の支持体に含有されているアルミニウム以外の元素のうち、マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素の総含有量が、アルミニウム合金全質量に対して５質量％以下であれば、後述の中間層と組み合わせることによって、上記課題を解決できることを見いだした。より好ましくは４質量％以下である。
【００２９】
また、本発明の電子写真感光体の支持体に使用されるアルミニウム合金において、アルミニウム、マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄以外の元素（例えば、チタン、亜鉛、ホウ素、クロム、ニッケルなどの元素）の総含有量は、アルミニウム合金全質量に対して１質量％以下であることが好ましく、さらには０．８質量％以下であることがより好ましい。
【００３０】
また、本発明の電子写真感光体に使用される支持体は、半導体レーザーなどコヒーレント光を照射した際に問題となる干渉縞を防止するために、表面を適当な粗さに粗面化処理を行ってもよい。
【００３１】
上記粗面化処理の効果を十分に得られるためには、その表面粗さＲｚは０．３〜２．０μｍが好ましい。
【００３２】
粗面化処理の方法としては例えば、ブラスト処理、液体ホーニング処理、バイトによる切削処理、砥石を使用した研削処理、化学薬品を使用した化学処理、あるいは電気化学的な処理などがある。
【００３３】
本発明の電子写真感光体は、上記支持体上に有機電子輸送物質を含有し、かつ、高温高湿下（３０℃、８０％ＲＨ環境下）における体積抵抗率が１×１０１２Ω・ｃｍ以上である中間層を有する。
【００３４】
中間層に含有される有機電子輸送物質しては、下記式（１）で示される構造を有するナフタレンアミジンイミド化合物が好ましい。
【００３５】
【外１】
2004093792.tif 000002
【００３６】
（式（１）中、Ｒ１１は、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示す。Ｒ１２〜Ｒ１５は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボン酸エステル基、置換基を有してもよいアルキル基、または、置換または無置換のアルコキシ基を示す。Ａ１１は、置換または無置換のシクロアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、下記式（１０１）で示される構造を有する２価の基、または、下記式（１０２）で示される構造を有する２価の基を示す。
【００３７】
【外２】
2004093792.tif 000003
【００３８】
【外３】
2004093792.tif 000004
【００３９】
（式（１０１）、（１０２）中、Ｒ１０１１〜Ｒ１０１４、Ｒ１０２１、Ｒ１０２２は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示し、ｎは、０または１を示す。）
【００４０】
上記表現のアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基などが挙げられ、ハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子が挙げられ、カルボン酸エステル基としては、カルボキシエチル基、カルボキシｔ−ブチル基が挙げられ、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｔ−ブトキシ基が挙げられ、シクロアルキレン基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基が挙げられ、アリーレン基としては、エチレニル基、ブチレニル基、ヘキセニル基が挙げられる。
【００４１】
上記各基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基、ｔ−ブチル基などのアルキル基や、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基、カルボキシブチル基などのカルボキシアルキル基や、ニトロ基および−ＣＦ３基などが挙げられる。
【００４２】
上記式（１）で示される構造を有するナフタレンアミジンイミド化合物の好適な化合物例を以下に挙げる。
【外４】
2004093792.tif 000005
【００４３】
【外５】
2004093792.tif 000006
【００４４】
【外６】
2004093792.tif 000007
【００４５】
【外７】
2004093792.tif 000008
【００４６】
【外８】
2004093792.tif 000009
【００４７】
【外９】
2004093792.tif 000010
【００４８】
【外１０】
2004093792.tif 000011
【００４９】
【外１１】
2004093792.tif 000012
【００５０】
【外１２】
2004093792.tif 000013
【００５１】
【外１３】
2004093792.tif 000014
【００５２】
【外１４】
2004093792.tif 000015
【００５３】
【外１５】
2004093792.tif 000016
【００５４】
これらの中でも、（１−１）、（１−３５）が特に好ましい。
【００５５】
また、中間層に含有される有機電子輸送物質しては、下記式（２）で示される構造を有するペリレンアミジンイミド化合物も好ましい。
【外１６】
2004093792.tif 000017
【００５６】
（式（２）中、Ｒ２１は、炭素数７〜４１の２級アルキル基、または、下記式（２０１）で示される構造を有する基であり、
【外１７】
2004093792.tif 000018
【００５７】
（式（２０１）中、Ｒ２０１１〜Ｒ２０１５は、それぞれ独立に、水素原子、または、炭素数３〜８の分枝状アルキル基を示す。ただし、Ｒ２０１１〜Ｒ２０１５のうち水素原子は２つ以上であり、かつ、総てが水素原子であることはない。）
【００５８】
Ａ２１は、置換または無置換の炭素数５〜７のシクロアルキレン基、置換または無置換のフェニレン基、置換または無置換のナフチレン基、置換または無置換のピリジレン基、ナフチレン基より高次である置換または無置換の２価の融合芳香族炭素環基、ピリジレン基より高次である置換または無置換の２価の融合芳香族複素環式基、下記式（２０２）で示される構造を有する２価の基、
【００５９】
【外１８】
2004093792.tif 000019
【００６０】
下記式（２０３）で示される構造を有する２価の基、
【外１９】
2004093792.tif 000020
【００６１】
（式（２０３）中、Ｒ２０３１、Ｒ２０３２は、それぞれ独立に、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、または、置換または無置換の４−トリル基を示す。）
【００６２】
または、下記式（２０４）で示される構造を有する２価の基を示す。
【外２０】
2004093792.tif 000021
【００６３】
（式（２０４）中、Ｒ２０４１、Ｒ２０４２は、それぞれ独立に、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、または、置換または無置換の４−トリル基を示す。）
Ｒ２２〜Ｒ２９は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−ＯＲ２０５１、−ＣＯＲ２０５１、−ＣＯＯＲ２０５１、−ＯＣＯＲ２０５１、−ＣＯＮＲ２０５１Ｒ２０５２、−ＯＣＯＮＲ２０５１Ｒ２０５２、−ＮＲ２０５１Ｒ２０５２、−ＮＲ２０５１ＣＯＲ２０５２、−ＮＲ２０５１ＣＯＯＲ２０５２、−ＮＲ２０５１ＳＯ２Ｒ２０５２、−ＳＯ２Ｒ２０５１、−ＳＯ３Ｒ２０５１、−ＳＯ２ＮＲ２０５１Ｒ２０５２、または、−Ｎ＝Ｎ−Ｒ２０５１を示す。ただし、Ｒ２０５１、Ｒ２０５２は、それぞれ独立に、置換または無置換の炭素数１〜４のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、または、置換または無置換の４−トリル基を示す。）
【００６４】
上記表現の炭素数７〜４１の２級アルキル基としては、６−ドデカニル基、５−トリデカニル基などが挙げられ、炭素数３〜８の分枝状アルキル基としては、イソプロピル基、ｔ−ブチル基、イソオクチル基などが挙げられ、炭素数５〜７のシクロアルキレン基としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基などが挙げられ、ナフチレン基より高次である２価の融合芳香族炭素環基としては、フェナントリル基、アントリル基などが挙げられ、ピリジレン基より高次である２価の融合芳香族複素環式基としては、キノリレニル基、ナフチリジレニル基などが挙げられ、炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられる。
【００６５】
また、上記表現のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｔ−ブチル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニル基などが挙げられ、ヘテロアリール基としては、ピリジル基、ピラジル基などが挙げられ、ハロゲン原子としては、塩素原子、フッ素原子などが挙げられる。
【００６６】
上記各基が有してもよい置換基としては、メチル基、エチル基などのアルキル基や、−ＣＦ３基などのハロゲン化アルキル基や、ニトロ基などが挙げられる。特に、上記式（２）のＲ２１、Ａ２１が有してもよい置換基としては、塩素原子、フッ素原子などのハロゲン原子、メチル基、エチル基、ｔ−ブチル基などのアルキル基、シアノ基またはニトロ基が特に好ましい。
【００６７】
上記式（２）で示される構造を有するペリレンアミジンイミド化合物の好適な化合物例を以下に挙げる。
【外２１】
2004093792.tif 000022
【００６８】
【外２２】
2004093792.tif 000023
【００６９】
【外２３】
2004093792.tif 000024
【００７０】
【外２４】
2004093792.tif 000025
【００７１】
【外２５】
2004093792.tif 000026
【００７２】
【外２６】
2004093792.tif 000027
【００７３】
【外２７】
2004093792.tif 000028
【００７４】
【外２８】
2004093792.tif 000029
【００７５】
【外２９】
2004093792.tif 000030
【００７６】
【外３０】
2004093792.tif 000031
【００７７】
【外３１】
2004093792.tif 000032
【００７８】
【外３２】
2004093792.tif 000033
【００７９】
これらの中でも、（２‐１）、（２‐１０）、（２‐２５）、（２‐４０）が特に好ましい。
【００８０】
また、中間層に含有される有機電子輸送物質しては、下記式（３）で示される構造を有するキノン系化合物、下記式（４）で示される構造を有するキノン系化合物、下記式（５）で示される構造を有するキノン系化合物、下記式（６）で示される構造を有するサルフォン系化合物、下記式（７）で示される構造を有するサルフォン系化合物、下記式（８）で示される構造を有するフルオレン系化合物、下記式（９）で示される構造を有するフルオレン系化合物、下記式（１０）で示される構造を有するフルオレン系化合物、下記式（１１）で示される構造を有するフルオレン系化合物、下記式（１２）で示される構造を有するスチリル系化合物、下記式（１３）で示される構造を有するアゾ系化合物、下記式（１４）で示される構造を有するベンズアンスロン系アゾ顔料も好ましい。
【００８１】
【外３３】
2004093792.tif 000034
【００８２】
【外３４】
2004093792.tif 000035
【００８３】
【外３５】
2004093792.tif 000036
【００８４】
上記物質に代表されるようなこれら電子輸送物質は、製膜性を有する結着樹脂に分散した状態で使用されるのが一般的である。
【００８５】
本発明においては、中間層が電子搬送性を有しており、中間層の抵抗を下げた状態で使用する必要がないため、結着樹脂として抵抗の低い樹脂を使用する必要は必ずしもなく、抵抗の高い樹脂でも使用することができる。
【００８６】
本発明の電子写真感光体の中間層に使用される結着樹脂としては、メラミン樹脂、ウレタン樹脂およびフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステルおよびポリアリレートなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００８７】
中間層の膜厚は、０．３〜５μｍが好ましい。
【００８８】
従来、イオン電導性の樹脂を使用して比較的抵抗の低い中間層を使用してきた場合などには、高温高湿下においてさらに抵抗が低下し、中間層が電荷阻止層としての役割を果たさなくなることがほとんどであった。
【００８９】
本発明においては、電子輸送物質の効果によって、中間層の高温高湿下における体積抵抗率を１×１０１２Ω・ｃｍ以上になるような結着材料を選択することができるため、高湿下における使用でも電荷阻止層としての機能を失うことがない。
【００９０】
上記理由から、本発明の電子写真感光体の中間層の高温高湿下（３０℃、８０％ＲＨ環境下）における体積抵抗率は１×１０１２Ω・ｃｍ以上である。
【００９１】
本発明において、アルミニウム合金の支持体中のマンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄からなる群より選択される少なくとも１種の金属元素の総含有量が、アルミニウム合金全質量に対して５質量％を超えている場合には、これらによる共晶体の存在数、および、個々の共晶体の径が大きくなるために、支持体表面の均一性が低下する。
【００９２】
中間層の抵抗が比較的低い場合、この不均一性を拾いやすく、帯電時に共晶体の部分から電子写真感光体に電荷が注入されやすいため、中間層の膜厚を厚くしなければならない。そのため、残留電位の上昇、耐久時の電位変化量の増加、ゴーストの悪化などの弊害が大きく現れる。
【００９３】
それに対して、本発明の電子写真感光体のように中間層の抵抗がある一定以上の場合、アルミニウム合金に含有される上記異種金属元素（マンガン、銅、ケイ素、マグネシウムおよび鉄）の合計量（総含有量）を、アルミニウム合金全質量に対して５質量％以下に抑え、中間層に電子輸送物質を加えることで、中間層の膜厚を薄くできるという利点との相乗効果でいずれの環境においても良好な特性が得られるようになる。
【００９４】
本発明の電子写真感光体は、上記中間層上に感光層を有する。
【００９５】
本発明の電子写真感光体の感光層の構成は、電荷発生物質と電荷輸送物質の両方を同一の層に含有する単層型、および、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を有する積層型のどちらであってもよい。
【００９６】
また、積層型感光層には、支持体（中間層）側から、電荷発生層、電荷輸送層の順に積層したもの（順層型）と、その逆の順に積層したもの（逆層型）がある。
【００９７】
積層型（順層型）感光層の場合、電荷発生層は、スーダンレッドおよびダイアンブルーなどのアゾ顔料や、ピレン、キノンおよびアントアントロンなどのキノン顔料や、キノシアニン顔料や、ペリレン顔料や、インディゴおよびチオインディゴなどのインディゴ顔料や、オキシチタニウムフタロシアニン、ガリウムフタロシアニン、シリコーンフタロシアニンなどのフタロシアニン顔料などの電荷発生物質を、ポリビニルブチラール、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニルおよびアクリル樹脂などの結着樹脂に分散した分散液を上記中間層上に塗布して乾燥するか、上記顔料を上記中間層上に真空蒸着することによって形成する。
【００９８】
電荷発生層の膜厚は、５μｍ以下が好ましく、さらには０．０１〜３μｍがより好ましい。
【００９９】
また、電荷輸送層は、主鎖または側鎖にビフェニレン、アントラセン、ピレンおよびフェナントレンなどの構造を有する多環芳香族化合物や、インドール、カルバゾール、オキサジアゾールおよびピラゾリンなどの含窒素環化合物や、ヒドラゾン化合物およびスチリル化合物などの電荷輸送物質を、成膜性を有する樹脂（結着樹脂）に溶解した溶液を上記電荷発生層上に塗布し、乾燥することによって形成する。
【０１００】
結着樹脂としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステルおよびポリアリレートなどが挙げられる。
【０１０１】
電荷輸送層の膜厚は、５〜４０μｍが好ましく、さらには８〜３０μｍがより好ましい。
【０１０２】
単層型感光層の場合、上記電荷発生物質および上記電荷輸送物質を上記結着樹脂に分散および溶解した溶液を塗布し、乾燥することによって形成する。
【０１０３】
単層型感光層の膜厚は、５〜４０μｍが好ましく、さらには１０〜３０μｍがより好ましい。
【０１０４】
本発明の電子写真感光体においては、電子輸送物質を感光層にも添加することが好ましく、電子輸送物質の中でも中間層に使用したものと同じ電子輸送物質を添加することがより好ましい。感光層に電子輸送物質を添加することによって、感光層と中間層の界面における感光層から中間層への電子の移動が円滑に行われるからである。
【０１０５】
したがって、感光層に電子輸送物質を添加する場合には、中間層と界面で接触している層（順層型感光層の場合は電荷発生層）に添加することが好ましい。
【０１０６】
また、本発明の電子写真感光体には、感光層上に感光層を保護することを目的として保護層を設けてもよい。
【０１０７】
保護層を構成する材料としては、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリサルホン、ポリアクリルエーテル、ポリアセタール、フェノール、アクリル、シリコーン、エポキシ、ユリア、アリル、アルキッド、ブチラール、フェノキシ、ホスファゼン、アクリル変性エポキシ、アクリル変性ウレタンおよびアクリル変性ポリエステル樹脂などが挙げられる。
【０１０８】
保護層の膜厚は、０．２〜１０μｍが好ましい。
【０１０９】
以上の各層、特に電子写真感光体の表面層となる層には、クリーニング性や耐摩耗性などの改善のために、ポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ素系グラフトポリマー、シリコーン系グラフトポリマー、フッ素系ブロックポリマー、シリコーン系ブロックポリマーおよびシリコーン系オイルなどの潤滑剤を含有させてもよいし、耐候性を向上させる目的で、酸化防止剤などの添加物を加えてもよい。
【０１１０】
また、保護層には、抵抗制御の目的で、導電性酸化スズおよび導電性酸化チタニウムなどの導電性粉体を分散してもよい。
【０１１１】
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有する電子写真装置の概略構成を示す。
【０１１２】
図において、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で回転駆動される。
【０１１３】
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また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などの露光手段（不図示）からの露光光４を受ける。こうして電子写真感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【０１１４】
形成された静電潜像は、次いで現像手段５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の回転と同期取り出されて給紙された転写材７に、転写手段６により順次転写されていく。
【０１１５】
像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定着手段８へ導入されて像定着を受けることにより複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。
【０１１６】
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の除去を受けて清浄面化され、さらに前露光手段（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。
【０１１７】
帯電手段３は、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器でもよく、ローラ形状、ブレード形状、ブラシ形状など公知の形態が使用される接触型帯電器（接触帯電手段）を用いてもよい。
【０１１８】
接触帯電手段の部材の材料としては、導電性を付与した弾性体が一般的である。
【０１１９】
接触帯電手段に印加される電圧としては、直流電圧のみでもよく、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧でもよい。ここでいう振動電圧とは、時間とともに周期的に電圧値が変化する電圧であり、交流電圧は、直流電圧のみ印加時における電子写真感光体の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧を有することが好ましい。
【０１２０】
接触帯電手段を用いる場合は、前露光手段は必ずしも必要ではない。
【０１２１】
本発明においては、上述の電子写真感光体１、帯電手段３、現像手段５およびクリーニング手段９などの構成要素のうち、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ーなど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。
【０１２２】
例えば、帯電手段３、現像手段５およ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１２などの案内手段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。
【０１２３】
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、この信号にしたがって行われるレーザービームの走査、ＬＥＤアレイの駆動および液晶シャッターアレイの駆動などにより照射される光である。
【０１２４】
【実施例】
以下に本発明を実施例にしたがってより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１２５】
（実施例１）
アルミニウム中に添加金属元素としてケイ素を０．６％、鉄を０．７％、銅を０．２％、マンガンを１．５％、亜鉛を０．１％含有するアルミニウム合金（ＪＩＳ規格Ａ３００３材相当）を円筒状に加工し、さらに引き抜き加工を行った後両端を切断し、外径３０ｍｍ、内径２８．５ｍｍ、長さ２６０．５ｍｍのシリンダー状支持体を形成した。
【０１２６】
この支持体表面を液体ホーニングにより、算術平均粗さＲａ＝０．１０μｍ、十点平均粗さＲｚ＝１．２μｍとなるように粗面加工した。
【０１２７】
次に、フェノール樹脂４部、化合物例（１−１）２部、メトキシプロパノール５０部、ベンジルアルコール５０部、メタノール１０部からなる中間層用塗料を調整した。この塗料を前記の導電層上に浸漬コーティング法によって塗布し、１４５℃で２０分間乾燥して、膜厚１．０μｍの中間層を形成した。
【０１２８】
次に、ＣｕＫαのＸ線回折におけるブラック角２θ±０．２°の７．４°および２８．２の位置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顔料を２．０部、ポリビニルブチラ−ル（商品名エスレックＢＸ−１、積水化学（株）製）１．０部およびシクロヘキサノン３５部を、直径１ｍｍの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、その後にテトラヒドロフラン５０部を加えて電荷発生層用塗料を調製した。
【０１２９】
この塗料を、上記中間層の上に浸漬塗布方法で塗布して、１００℃で１５分間乾燥し、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１３０】
次に、電荷輸送物質（正孔輸送物質）として下記式（Ｈ−１）で示される構造を有する化合物４．５部
【外３６】
2004093792.tif 000037
【０１３１】
およびビスフェノールＺ型ポリカーボネート（粘度平均分子量２５，０００）５．５部をモノクロロベンゼン３５部に溶解し、電荷輸送層用塗料を調製した。
【０１３２】
この塗料を、上記電荷発生層の上に浸漬塗布方法で塗布して、１２０℃で４５分間乾燥し、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を得た。
【０１３３】
このようにして作製した電子写真感光体を、市販のレーザービームプリンター（商品名：ＬａｓｅｒＪｅｔ　４０００，日本ヒューレット・パッカード（株）社製）の改造機（レーザー光量および帯電電位可変）に取り付け、暗部電位（Ｖｄ）が−７００Ｖになるように帯電し、これに波長７８０ｎｍのレーザー光を照射して明部電位（Ｖｌ）が−１５０Ｖになるのに必要な光量を測定し感度とした。
【０１３４】
電子写真感光体の表面電位は、評価機から、現像用カートリッジを抜き取り、そこに電位測定装置を挿入し測定を行った。電位測定装置は、現像用カートリッジの現像位置に電位測定プローブを配置することで構成されており、電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、ドラム軸方向の中央とした。
【０１３５】
測定はすべて、２５℃、相対湿度が５０％となる環境で評価を行い、電子写真感光体は、測定の２４時間前から、測定環境に放置したものを用いた。
【０１３６】
さらに、１μＪ／ｃｍ２の光量を照射した場合の電位を残留電位Ｖｒとして測定した。
【０１３７】
また、この電子写真感光体を３０℃、８０％Ｒｈの環境下に２４時間以上放置した状態で、同様に明部電位を測定したところ電位変動が小さい結果が得られた。
【０１３８】
同時にベタ白画像を出したところ画像欠陥の無い良好な画像が得られた。
【０１３９】
さらに、常温常湿環境において繰り返し画像出し耐久試験を５０００枚行った後の、暗部電位および明部電位の初期との変動量ΔＶｄおよびΔＶｌを測定した。
【０１４０】
さらに、この電子写真感光体の中間層と同様の層（体積抵抗率評価用）を作製し、それを３０℃、８０％Ｒｈの環境下で２４時間放置した状態で、クシ型電極を使用して１０Ｖの電圧を引加して堆積抵抗率を測定したところ、２．５×１０１３Ω・ｃｍの値が得られた。
【０１４１】
（実施例２〜８）
実施例１において、中間層の膜厚を、それぞれ、０．３μｍ、０．６μｍ、２．０μｍ、３．０μｍ、５．０μｍとした電子写真感光体について、実施例１と同様の評価を行ったところ、同様に良好な結果が得られた。
【０１４２】
また、中間層の膜厚を、それぞれ、０．１μｍ、８．０μｍとした電子写真感光体について、実施例１と同様の評価を行ったところ、膜厚０．１μｍ、８．０μｍの両方とも、許容範囲内であるが、膜厚０．１μｍのものでは、ベタ白画像において軽微な画像欠陥が発生し、また、帯電能がやや低下した。膜厚８．０μｍのものでは、残留電位がやや上昇し、耐久後の明部電位と残留電位のやや上昇した。
【０１４３】
これらの例を、中間層の薄い順に実施例２〜８とする。
【０１４４】
（実施例９）
支持体に使用するアルミニウム合金を、アルミニウム中に添加金属元素としてケイ素を０．６％、鉄を０．３５％、銅を０．１％、マンガンを０．１％、亜鉛を０．１％含有するアルミニウム合金（ＪＩＳ規格Ａ６０６３材相当）とした以外には実施例１と同様のシリンダー状支持体を作り、また、中間層に電子輸送物質として上記式（１１）で示される構造を有するフルオレン系化合物、結着樹脂としてフェノキシ樹脂を使用し、電荷輸送層に使用する電荷輸送物質（正孔輸送物質）として下記式（Ｈ−２）で示される構造を有する化合物
【０１４５】
【外３７】
2004093792.tif 000038
【０１４６】
を使用し、電荷発生物質としてＣｕＫαのＸ線回折におけるブラック角２θ±０．２°の９．０°、１４．２°、２３．９°および２７．２°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンを使用した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、同様な評価を行ったところ良好な結果が得られた。
【０１４７】
（実施例１０、１１）
実施例１、９において、それぞれ、中間層に使用した電荷輸送物質を、電荷発生層中に固形分の２０％添加した以外は、実施例１、９と同様にして電子写真感光体を作製したものを同様に評価したところ、良好な結果が得られた。
【０１４８】
（実施例１２〜２１）
実施例１において、中間層に使用する電子輸送物質として化合物例（１−１）の代わりに、それぞれ、化合物例（１−２）、（１−５）、（１−１０）、（１−３０）、（１−３５）、（２−１０）、（２−１８）、（２−２０）、（２−２５）、（２−４０）を使用して実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、同様な評価を行った。
【０１４９】
これらを実施例１２〜２１とする。
【０１５０】
（実施例２２）
実施例１において、上記式（１４）で示される構造を有するアゾ顔料をフェノール樹脂中にサンドミルを使用して分散した分散液を使用して形成した中間層に変更した電子写真感光体を実施例２０とする。実施例１と同様な評価を行った。
【０１５１】
このとき、フェノール樹脂とアゾ顔料との比率は１：１とし、中間層の膜厚は１．０μｍとした。分散する際には、はじめにフェノール樹脂とアゾ顔料を１：２の割合で混合したものに溶剤を添加し、サンドミルで分散した後に、さらにフェノール樹脂を添加して、最終的にアゾ顔料と結着樹脂が１：１となるように調整した。
【０１５２】
（比較例１〜２）
実施例１、９において、中間層を膜厚１．０μｍのアルコール可溶性ポリアミドに変更したものを比較例１、２とする。実施例１と同様な評価を行った。
【０１５３】
（比較例３〜１４）
実施例１、９、１２〜２１において、中間層の結着樹脂をアルコール可溶性ポリアミド樹脂に変更し、電子輸送物質が該ポリアミド樹脂中に分散している、という状態の中間層に変更して電子写真感光体を作製し、実施例１と同様な評価を行った。
【０１５４】
これらを比較例３〜１４とする。
【０１５５】
（実施例２３〜３６）
実施例１において、支持体に使用するアルミニウム合金中の金属元素含有量を下に示すようにそれぞれ変更して電子写真感光体を作製した。
【０１５６】
【表１】
2004093792.tif 000039
【０１５７】
実施例２３〜３６について、３０℃、８０％Ｒｈの高温高湿下に２４時間以上放置した後にベタ白画像出しを行ったところ、良好な画像が得られた。
【０１５８】
（比較例１５〜２１）
実施例１において、支持体に使用するアルミニウム合金中の金属元素含有量を下に示すようにそれぞれ変更して電子写真感光体を作製した。実施例２３〜３６と同様に高温高湿下でベタ白画像出しを行ったが、いずれも黒点状の画像欠陥が部分的あるいは全体に発生した。
【０１５９】
【表２】
2004093792.tif 000040
【０１６０】
実施例１〜３６、比較例１〜２１の評価結果をまとめたものを下表に示す。
【０１６１】
【表３】
2004093792.tif 000041
【０１６２】
【表４】
2004093792.tif 000042
【０１６３】
【表５】
2004093792.tif 000043
【０１６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高温高湿下においても画像欠陥が発生せず、電位変動の少ない良好な電子写真特性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および電子写真装置を提供することができる。
【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有する電子写真装置の概略構成図である。
【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　レール
【図１】
2004093792.tif 000044