(57)【要約】【課題】耐摩耗性に優れ、クラックの発生や電荷輸送物質の析出がなく、かつ高感度を有する電子写真感光体、及びその感光体を備えた電子写真装置の提供。【解決手段】電子写真感光体の導電性支持体上の感光層が下記一般式（１）【化１】
2004004290.tif 000016
（式中、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい縮合多環炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、または置換基を有していてもよい縮合複素環基を表す。）で示される化合物を少なくとも１種含有する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該感光層が下記一般式（１）
【化１】
2004004290.tif 000012
（式中、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい縮合多環炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、または置換基を有していてもよい縮合複素環基を表す。）
で示される化合物を少なくとも１種含有することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
上記一般式（１）で示される化合物が、下記一般式（２）
【化２】
2004004290.tif 000013
（式中、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ水素原子または置換基を有していてもよいアルキル基を表し、Ｒ１とＲ２は共同して環を形成してもよい。）
で示される化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】
上記一般式（１）で示される化合物が、下記式（３）
【化３】
2004004290.tif 000014
で示される化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】
上記一般式（１）で示される化合物が、下記一般式（４）
【化４】
2004004290.tif 000015
（式中、Ｒ３は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表す。）
で示される化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】
請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段およ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一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６】
請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体、帯電手段、像露光手段、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、該電子写真感光体を備えた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】
従来、電子写真感光体としてはセレン、酸化亜鉛、カドミウムなどを主成分とする感光層を有する無機感光体が広く用いられてきた。これにはある程度の基礎特性は備えているが成膜が困難である、可塑性が悪い、製造コストが高い等の問題がある。更に無機光導電性材料は一般的に毒性が強く、製造上並びに取り扱い上にも大きな制約があった。
【０００３】
一方、有機光導電性化合物を主成分とする有機感光体は、無機感光体の上記欠点を補う等多くの利点を有し近年注目を集めており、これまで数多くの提案がなされ、そのうちのいくつかは実用化されてきている。このような有機感光体としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールに代表される光導電性ポリマー等と、２，４，８−トリニロ−９−フルオレノン等のルイス酸とから形成される電荷移動錯体を主成分とする電子写真感光体が提案されている。これらの有機光導電性ポリマーは、無機光導電性ポリマーに比べ軽量性、成膜性などの点では優れているが、感度、耐久性、環境変化による安定性などの面で無機光導電性材料に比べて劣っており、必ずしも満足できるものではない。
【０００４】
一方、電荷発生機能と電荷輸送機能とをそれぞれ別々の物質に分担させた機能分離型電子写真感光体が、従来の有機感光体の欠点とされていた感度や耐久性に著しい改善をもたらした。このような機能分離型感光体は、電荷発生物質と電荷輸送物質の各々の材料選択範囲が広く、任意の特性を有する電子写真感光体を比較的容易に作製できるという利点を有している。
【０００５】
電荷発生物質としては、種々のアゾ顔料、多環キノン顔料、シアニン色素、スクエアリック酸染料、ピリリウム塩系色素などが知られている。その中でもアゾ顔料は耐光性が強い、電荷発生能力が大きい、材料合成が容易などの点から多くの構造が提唱されている。
【０００６】
一方電荷輸送物質としては、例えば特公昭５２−４１８８号公報のピラゾリン化合物、特開昭５４−５９１４３号公報のヒドラゾン化合物、特開平２−２３０２５５号公報のトリアリールアミン化合物、特公平３−３９３０６号公報のスチルベン化合物などが知られている。電荷輸送層は通常、これらの電荷輸送物質と結着性樹脂、また必要に応じて酸化防止剤等の添加剤から構成される。
【０００７】
しかし、機能分離型の有機感光体でも機械的強度はいまだ無機感光体に及ばず、クリーニングブレード、現像ブラシ、用紙などの機械的外力による摺擦傷、摩耗により感光体表面が劣化しやすく、寿命が短いという問題があった。さらに近年は、特開昭５７−１７８２６号公報および特開昭５８−４０５６６号公報に開示されているような帯電部材に直接電圧をかけ電子写真感光体に電荷を印加する直接帯電方式が主流となりつつある。この方式はスコロトロン等に比べオゾン発生量が格段に少ないなどのメリットを持つが、スコロトロン等より電子写真感光体の摩耗が大幅に増加してしまうという問題が生じてしまった。その結果、電子写真感光体の帯電電位が低下したり感度が低下したりして、画像にかぶりが生じたり、濃度が低下するという問題があった。したがって、繰り返し使用において高い耐摩耗性を有し、直接帯電装置の様なプロセスに用いても高い耐久性を有する有機感光体が特に望まれている。
【０００８】
また、直接帯電方式での帯電ローラー等の電子写真感光体表面への接触により、感光体表面のクラックの発生や電荷輸送物質の析出がスコロトロン等の方式を用いた場合に比べ増加し、画像欠陥が生ずる原因となる点も問題となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高い耐摩耗性を有し、クラックの発生や電荷輸送物質の析出がなく、かつ高い感度を有し、繰り返し使用時の電位の安定性に優れ、安価に製造できる電子写真感光体、および該電子写真感光体を備えた電子写真装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の要求を満足する電子写真感光体及び電子写真装置について鋭意研究し本発明に至った。即ち、本発明は、導電性支持体上に感光層を有する電子写真感光体において、該感光層が下記一般式（１）で示される化合物を少なくとも１種含有することを特徴とする電子写真感光体から構成される。
【００１１】
【化５】
2004004290.tif 000002
（式中、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい縮合多環炭化水素基、置換基を有していてもよい複素環基、または置換基を有していてもよい縮合複素環基を表す。）
さらに好ましくは、上記一般式（１）で示される化合物が、下記一般式（２）〜（４）で示される化合物である電子写真感光体から構成される。
【００１２】
【化６】
2004004290.tif 000003
（式中、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ水素原子または置換基を有していてもよいアルキル基を表し、Ｒ１とＲ２は共同して環を形成してもよい。）
【００１３】
【化７】
2004004290.tif 000004
（式中、Ｒ３は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、または置換基を有していてもよいアルコキシ基を表す。）
また、本発明は前記電子写真感光体と、帯電手段、現像手段およ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一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から構成される。
【００１４】
また、本発明は前記本発明の電子写真感光体、帯電手段、像露光手段、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から構成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
一般式（１）で示される化合物についてその代表例を挙げる。但し、これらの化合物に限定されるものではない。
【００１６】
【表１】
2004004290.tif 000005
【００１７】
【表２】
2004004290.tif 000006
【００１８】
【表３】
2004004290.tif 000007
本発明の感光体は、上述のような一般式（１）で示される少なくとも一つの化合物からなる電荷輸送物質と適当な電荷発生物質を組み合わせて構成される。感光層の構成としては、例えば以下の形態が挙げられる。
（Ａ）電荷発生物質を含有する層／電荷輸送物質を含有する層
（Ｂ）電荷輸送物質を含有する層／電荷発生物質を含有する層
（Ｃ）電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する層
（Ｄ）電荷発生物質を含有する層／電荷発生物質と電荷輸送物質を含有する層
本発明の一般式（１）で示される化合物はいずれも正孔に対し高い輸送能を有するため、上記形態の感光層における電荷輸送物質として用いることができる。感光層の形態として（Ａ）の場合は負帯電が好ましく、（Ｂ）の場合は正帯電が好ましい。しかし（Ｃ）、（Ｄ）の場合は正、負帯電いずれでもよい。更に本発明の電子写真感光体では、接着性向上や電荷注入制限のために、感光層の表面に保護層や絶縁層を設けてもよい。尚、本発明の感光体の構成は上記の基本構成に限定されるものではない。尚、上記構成のうち特に（Ａ）の形態が好ましく、以下に更に詳細に説明する。
【００１９】
本発明における導電性支持体としては、例えば以下に示した形態のものを挙げることができる。
（１）アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレススチール、銅などの金属を板形状またはドラム形状にしたもの。
（２）ガラス、樹脂、紙などの非導電性支持体や前記（１）の導電性支持体上にアルミニウム、パラジウム、ロジウム、金、白金などの金属を蒸着もしくはラミネートすることにより薄膜形成したもの。
（３）ガラス、樹脂、紙などの非導電性支持体や前記（１）の導電性支持体上に導電性高分子、酸化スズ、酸化インジウムなどの導電性化合物の層を蒸着あるいは塗布することにより形成したもの。
【００２０】
本発明に用いられる有効な電荷発生物質としては、例えば以下のような物質が挙げられる。これらの電荷発生物質は単独で用いてもよく、２種類以上組み合わせてもよい。
（１）モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾなどのアゾ系顔料
（２）インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ系顔料
（３）金属フタロシアニン、非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系
（４）ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン系顔料
（５）アンスラキノン、ピレンキノンなどの多環キノン系顔料
（６）スクアリリウム色素
（７）ピリリウム塩、チオピリリウム塩類
（８）トリフェニルメタン系色素
（９）セレン、非晶質シリコンなどの無機物質
電荷発生物質を含有する層、即ち電荷発生層は前記のような電荷発生物質を適当な結着剤に分散し、これを導電性支持体上に塗工することにより形成することができる。また、導電性支持体上に蒸着、スパッタ、ＣＶＤなどの乾式法で薄膜を形成することによっても形成することができる。
【００２１】
上記結着剤としては広範囲な結着性樹脂から選択でき、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリスルホン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらは単独または共重合体ポリマーとして１種または２種以上混合して用いてもよい。
【００２２】
電荷発生層中に含有する樹脂は、８０質量％以下、好ましくは４０質量％以下が好ましい。また電荷発生層は５μｍ以下、特には０．０１μｍ〜２μｍの膜厚を持つ薄膜層とすることが好ましい。また、電荷発生層には種々の増感剤を添加してもよい。
【００２３】
電荷輸送物質を含有する層、すなわち電荷輸送層は、前記一般式（１）で示される化合物の少なくとも１種と適当な結着剤（結着性樹脂）とを組み合わせて形成することができる。ここで電荷輸送層に用いられる結着剤としては、前記電荷発生層に用いられているものが挙げられ、更にポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセンなどの光導電性高分子が挙げられる。
【００２４】
この結着剤と電荷輸送物質との配合割合は、結着剤１００質量部あたり電荷輸送物質を１０〜５００質量部とすることが好ましい。電荷輸送層は、上述の電荷発生層と電気的に接続されており、電界の存在下で電荷発生層から注入された電荷キャリアを受け取るとともに、これらの電荷キャリアを表面まで輸送できる機能を有している。この電荷輸送層は電荷キャリアを輸送できる限界であるので、必要以上に膜厚を厚くすることができないが、５μｍ〜４０μｍ、特には１０μｍ〜３０μｍの範囲が好ましい。
【００２５】
更に、電荷輸送層中に酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤または公知の電荷輸送物質を必要に応じ添加することもできる。
【００２６】
このような電荷輸送層を形成する際は、適当な有機溶媒を用い、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などのコーティング法を用いて行なうことができる。
【００２７】
次に、前記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並びに電子写真装置について説明する。
【００２８】
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。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。該感光体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像露光手段（不図示）からの画像露光光４を受ける。こうして該感光体１の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【００２９】
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該感光体１と転写手段６との間に該感光体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。像転写を受けた転写材７は、感光体面から分離されて像定着手段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。像転写後の該感光体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、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。
【００３０】
本発明においては、上述の電子写真感光体１と、一次帯電手段３、現像手段５及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可能に構成してもよい。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つを該感光体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可能なプロセスカートリッジ１１とすることができる。また、画像露光光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アレイの駆動及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。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明を実施例に従って説明する。
【００３２】
実施例１〜８
アルミニウム基板上に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン樹脂（重量平均分子量３０，０００）６部とアルコール可溶性共重合ナイロン樹脂（重量平均分子量３０，０００）８部をメタノール３０部、ブタノール７０部の混合溶液に溶解した液をマイヤーバーで塗布し、乾燥後の膜厚が約０．７μｍの下引き層を設けた。
【００３３】
次に、下記構造式で示されるアゾ化合物２５部とブチラール樹脂（ブチラール化度６５ｍｏｌ％、重量平均分子量５０，０００）１０部をテトラヒドロフラン４００部に添加し、１ｍｍφのガラスビーズを用いたサンドミル装置で２０時間分散した。この分散液を先に作製した下引き層の上にマイヤーバーで塗布し、乾燥することによって、膜厚が約０．３μｍの電荷発生層を形成した。
【００３４】
【化８】
2004004290.tif 000008
次に、下記表５記載の例示化合物を１０部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（重量平均分子量４０，０００）１０部をモノクロルベンゼン７０部に溶解した電荷輸送層溶液を調製し、この溶液を電荷発生層上にマイヤーバーで塗布し、１００℃で１時間乾燥し、膜厚２５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作製した。
【００３５】
比較例１〜９
電荷輸送物質を上記実施例で用いた例示化合物の代わりに下記構造式で示される比較化合物に変更した他は実施例（１）と同様に電子写真感光体を作製した。
【００３６】
【表４】
2004004290.tif 000009
以上のようにして作製した実施例１〜８および比較例１〜９の感光体の耐摩耗性を、テーバー式摩耗試験機を用いて評価した。摩耗輪には研磨テープを貼り付け、荷重５００ｇ（２個）、３００回転の摩耗でのサンプルの重量減少を測定した。
【００３７】
更に、感光体表面に皮脂を付着させ常温常圧下で４８時間放置し、顕微鏡観察によりソルベントクラック性を評価した。クラックの認められたものを×、認められないものを○とした。
【００３８】
更に、感光体表面に皮脂を付着させ７５℃で２週間放置し、顕微鏡により電荷輸送物質の結晶化が生じているか否かを観察した。結晶化が認められたものを×、認められないものを○とした。
【００３９】
また感光体の電子写真特性を、静電複写機試験装置（川口電機製：ＥＰＡ−８１００）を用いて測定した。スタチック方式で−５ｋＶでコロナ帯電し、暗所で１秒間保持した後モノクロメータで分離した７８０ｎｍの単色光で露光し、表面電位（Ｖ０）、１秒間暗減衰させたときの電位（Ｖ１）、半減露光感度（Ｅ１／２）を求めた。
【００４０】
以上の結果を表５に示す。
【００４１】
【表５】
2004004290.tif 000010
実施例９〜１１、比較例１０〜１３
１０％酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した酸化チタン粉体５０部、レゾール型フェノール樹脂２０部、メチルセロソルブ２０部、メタノール５部及びシリコーンオイル（ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量３０００）０．００３部を１ｍｍφガラスビーズ入りサンドミル装置で２時間分散して導電層塗料を調製し、この塗料をアルミニウムシリンダー（３０ｍｍφ×２５４ｍｍ）上に浸漬塗布し、１４５℃で３０分間乾燥させ、膜厚２０μｍの導電層を形成した。
【００４２】
この導電層の上に、メトキシメチル化ナイロン（重量平均分子量３０，０００）５部とアルコール可溶性共重合ナイロン（重量平均分子量３０，０００）１０部をメタノール９５部に溶解した液を浸漬塗布し、乾燥して膜厚１μｍの下引き層を形成した。
【００４３】
次に、ＣｕＫα特性Ｘ線回折におけるブラッグ角（２θ±２）の９．０°、１４．２°、２３．９°及び２７．１°にピークを有するＴｉＯＰｃ１２部を、ポリビニルブチラール（商品名エスレックＢＸ−１、積水化学（株）製）１０部をシクロヘキサノン４００部に溶解した液に添加し、１ｍｍφのガラスビーズ入りサンドミル装置で３時間分散し、これに４００部の酢酸エチルを加えて希釈した後回収して、これを下引き層上に浸漬塗布し、１００℃で１０分間乾燥して膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００４４】
次に、下記表６記載の例示化合物あるいは比較化合物を８部、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート（重量平均分子量４０，０００）１０部をモノクロロベンゼン７０部に溶解した溶液を調製し、この溶液を電荷発生層上に浸漬塗布し、１２０℃で２０分間乾燥し、膜厚２５μｍの電荷輸送層を形成し、電子写真感光体を作製した。
【００４５】
この様して作製した電子写真感光体を、ヒューレットパッカード製ＬＢＰ「レーザージェット４ｐｌｕｓ」（プロセススピード７１ｍｍ／ｓｅｃ）改造機に取り付けて、２８℃、９０％ＲＨ下で通紙耐久（ＨＨ耐久）を行い、カブリの発生枚数を評価した。改造は一次帯電の制御を定電圧制御とした。シーケンスはプリント１枚毎に１回停止する間欠モードとした。結果を表６に示す。
【００４６】
【表６】
2004004290.tif 000011
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子写真感光体は、耐摩耗性に優れ、感光層のクラックおよび電荷輸送物質の結晶化が生じず、かつ高感度である。またこの電子写真感光体を使用することにより、高品位な画像形成が可能で繰り返し使用にも安定して使用しうる電子写真装置が提供される。
【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を示す図である。
【符号の説明】
１　　電子写真感光体
２　　軸
３　　一次帯電手段
４　　像露光光
５　　現像手段
６　　転写手段
７　　転写材
８　　像定着手段
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】
2004004290.tif 000017