(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、上述したような従来の電子写真感光体が有していた問題点を解決し、露光と現像の間に要する時間が短時間である高速プロセス電子写真装置に使用される電子写真感光体において、耐キズ性および耐摩耗性の機械的強度と電気的特性を両立し、繰り返し安定性に優れた電子写真感光体を提供することにある。【解決手段】  露光から現像の間に要する時間が２００ｍｓｅｃ以下である画像形成装置用の、支持体及び該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表面層が少なくとも電荷輸送物質及びバインダー樹脂を含有し、かつ、該電子写真感光体の表面層のガラス転移温度が９５℃以上であり、  該感光層の２×１０５Ｖ／μｍの電界強度における電荷移動度が、１×１０−７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上であることを特徴とする電子写真感光体。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光から現像の間に要する時間が２００ｍｓｅｃ以下である画像形成装置用の、支持体及び該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表面層が、少なくとも電荷輸送物質及びバインダー樹脂を含有し、かつ、該電子写真感光体の表面層のガラス転移温度が９５℃以上であり、
該感光層の２×１０５Ｖ／μｍの電界強度における電荷移動度が、１×１０−７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上であることを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記電子写真感光体の表面層のガラス転移温度が１５０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真感光体。
【請求項３】
前記感光層の２×１０５Ｖ／μｍの電界強度における電荷移動度が、２×１０−６ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記電荷輸送物質が、下記式（１）で示される繰り返し構造単位を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真感光体：
【化１】
2005241973.tif 000024
（式（１）中、Ａｒ１１は、置換または無置換の１価の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の１価の芳香族複素環基を示す。Ａｒ１２は、下記式（２）、下記式（２）’および下記式（２）’’からなる群より選択される式で示される構造を有する２価の基を示す：
【化２】
2005241973.tif 000025
【化３】
2005241973.tif 000026
【化４】
2005241973.tif 000027
（式（２）中、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に、置換または無置換の３価の芳香環基、または、置換または無置換の３価の複素環基を示す。Ａ２１、Ａ２２は、それぞれ独立に、単結合、あるいは水素、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のアルキレンオキシ基、電子吸引基を有する１４族元素、電子吸引基を有する１５族元素、あるいは、１６族元素を示す。ｃは、０または１を示す；
式（２）’中、Ａｒ２１’およびＡｒ２２’は、それぞれ独立に、置換または無置換の２価の芳香環基、または、置換または無置換の２価の複素環基を示す。Ａ２１’は、水素原子、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のアルキレンオキシ基、電子吸引基を有する１４族元素、電子吸引基を有する１５族元素、あるいは、１６族元素を示す。ｃ’は、１を示す；
式（２）’’中、Ａ２１’’は、置換または無置換の２価の芳香環基、または、置換または無置換の２価の複素環基を示す。ｃ’’は、１以上の整数を示す。ただし、ｃ’’が２以上のとき、２つ以上のＡｒ２１’’は同一であっても異なっていてもよい））。
【請求項５】
前記バインダー樹脂が、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【請求項６】
前記バインダー樹脂が、下記式（３）で示される繰り返し構造単位を有する樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体。
【化５】
2005241973.tif 000028
（Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、または、炭素数１〜３の置換または無置換のアルコシキ基を示し、Ｘは、単結合、酸素原子、硫黄原子、または、
【化６】
2005241973.tif 000029
を示し、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、または、Ｒ９とＲ１０が結合することによって形成される置換または無置換のアルキリデン基または置換または無置換のフルオレニリデン基を示し、Ｙは２価の有機基を示す。）
【請求項７】
請求項１〜６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、及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８】
請求項１〜６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、及び転写手段を有し、露光から現像の間に要する時間が２００ｍｓｅｃ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
有機電子写真感光体は、有機光導電性物質をバインダー樹脂等に溶解や分散し、様々な手法により導電性支持体上に成膜することで感光層を形成させている。その電子写真感光体は電子写真プロセスにおいて電気的、機械的、光学的など、多くの特性が要求されてきており、特に繰り返し使用時における安定した電子写真特性を達成させることは重要な項目のひとつである。そのために電子写真感光体の機械的特性（耐摩耗性）の向上のみならず、電気的、光学的などの特性を同時に満足させることが望まれてきた。電子写真感光体の機械的強度の向上については従来から様々な提案がなされている。
【０００３】
上市されている電子写真感光体の多くは、低分子の電荷輸送物質を使用しており、また該電荷輸送物質単独では、電子写真感光体としての成膜性が劣る事からバインダー樹脂との混合して製膜することで、表面層としての膜強度を持たせている。
【０００４】
しかしながら、これらの電子写真感光体は、低分子の電荷輸送物質がバインダー樹脂本来の強度を低下させる原因にもなっており、より厳しい条件下においては耐摩耗性及び耐キズ性に関して必ずしも十分な耐久性を得るには至っていない。バインダー樹脂本来の膜強度を生かすためには、添加する電荷輸送物質の添加量を減らせばよいが、その場合には電荷輸送能の低下が生じ、特に高速プロセスに使用される場合には、露光と現像の間のタイムラグが短時間となるため感度の低下や、残留電荷を起因とする耐久電位特性の悪化という問題点が生じることがある。
【０００５】
このように、バインダー樹脂に低分子の電荷輸送物質を混合させる系では強度等の低下があり、一方で電荷輸送物質の混合量にも上限界があることから電気的特性にも限界が生じてしまう。そのために電荷輸送物質を高分子化して成膜性を持たせることや、バインダー樹脂に電荷輸送性をもつ構造を導入し電荷輸送機能をもたせることにより、強度と電気的特性の向上を目指した感光層を得る提案がなされている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
【０００６】
しかしながら、これらの多くは必ずしも十分な耐摩耗性を有しているわけではなく、また強度と感度等の特性を１つの材料で達成させる事は設計の自由度が低いことでもあり、両特性の制御が容易ではなく、ある程度の特性が得られる場合でも、製造が容易ではないことからコストが非常に高く実用には向かない等の欠点があった。
【特許文献１】特開昭６４−９９６４号公報
【特許文献２】特開平２−２８２２６３号公報
【特許文献３】特開平３−２２１５２２号公報
【特許文献４】特開平８−１０１５１７号公報
【特許文献５】特開平８−２０８８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述したような従来の電子写真感光体が有していた問題点を解決し、露光と現像の間に要する時間が短時間である高速プロセス電子写真装置に使用される電子写真感光体において、耐キズ性および耐摩耗性の機械的強度と電気的特性を両立し、繰り返し安定性に優れた電子写真感光体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施態様は、
［１］露光から現像の間に要する時間が２００ｍｓｅｃ以下である画像形成装置用の、支持体及び該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表面層が、少なくとも電荷輸送物質及びバインダー樹脂を含有し、かつ、該電子写真感光体の表面層のガラス転移温度が９５℃以上であり、
該感光層の２×１０５Ｖ／μｍの電界強度における電荷移動度が、１×１０−７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上であることを特徴とする電子写真感光体を提供する。
【０００９】
本発明に係る電子写真感光体の好ましい態様としては、下記［２］〜［６］の電子写真感光体が挙げられる。
【００１０】
［２］前記電子写真感光体の表面層のガラス転移温度が１５０℃以上である上記［１］に記載の電子写真感光体。
【００１１】
［３］前記感光層の２×１０５Ｖ／μｍの電界強度における電荷移動度が、２×１０−６ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上である上記［１］または［２］に記載の電子写真感光体。
【００１２】
［４］前記電荷輸送物質が、下記式（１）で示される繰り返し構造単位を有している上記［１］〜［３］のいずれかに記載の電子写真感光体：
【００１３】
【化１】
2005241973.tif 000002
【００１４】
（式（１）中、Ａｒ１１は、置換または無置換の１価の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の１価の芳香族複素環基を示す。Ａｒ１２は、下記式（２）、下記式（２）’および下記式（２）’’からなる群より選択される式で示される構造を有する２価の基を示す：
【００１５】
【化２】
2005241973.tif 000003
【００１６】
【化３】
2005241973.tif 000004
【００１７】
【化４】
2005241973.tif 000005
【００１８】
（式（２）中、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に、置換または無置換の３価の芳香環基、または、置換または無置換の３価の複素環基を示す。Ａ２１、Ａ２２は、それぞれ独立に、単結合、あるいは水素、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のアルキレンオキシ基、電子吸引基を有する１４族元素、電子吸引基を有する１５族元素、あるいは、１６族元素を示す。ｃは、０または１を示す；
式（２）’中、Ａｒ２１’およびＡｒ２２’は、それぞれ独立に、置換または無置換の２価の芳香環基、または、置換または無置換の２価の複素環基を示す。Ａ２１’は、水素原子、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のアルキレンオキシ基、電子吸引基を有する１４族元素、電子吸引基を有する１５族元素、あるいは、１６族元素を示す。ｃ’は、１を示す；
式（２）’’中、Ａ２１’’は、置換または無置換の２価の芳香環基、または、置換または無置換の２価の複素環基を示す。ｃ’’は、１以上の整数を示す。ただし、ｃ’’が２以上のとき、２つ以上のＡｒ２１’’は同一であっても異なっていてもよい））。
【００１９】
［５］前記バインダー樹脂が、熱可塑性樹脂である上記［１］〜［４］のいずれかに記載の電子写真感光体。
【００２０】
［６］前記バインダー樹脂が、下記式（３）で示される繰り返し構造単位を有する樹脂である上記［１］〜［５］のいずれかに記載の電子写真感光体。
【００２１】
【化５】
2005241973.tif 000006
【００２２】
（Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、または、炭素数１〜３の置換または無置換のアルコシキ基を示し、Ｘは、単結合、酸素原子、硫黄原子、または、
【００２３】
【化６】
2005241973.tif 000007
【００２４】
を示し、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、または、Ｒ９とＲ１０が結合することによって形成される置換または無置換のアルキリデン基または置換または無置換のフルオレニリデン基を示し、Ｙは２価の有機基を示す。）
【００２５】
本発明の他の態様は、
［７］上記［１］〜［６］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、及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を提供する。
【００２６】
更に本発明の他の態様は、
［８］上記［１］〜［６］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、及び転写手段を有し、露光から現像の間に要する時間が２００ｍｓｅｃ以下であることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、特定のガラス転移温度と特定の電荷移動度を有する層を表面層として用いることで、高速プロセスで用いられても、繰り返し使用における機械的劣化および電位変動による画像劣化の少ない電子写真感光体が提供できる。
【００２８】
また、本発明によれば、高速プロセスであっても画像劣化の少ない電子写真画像を出力することのできる画像形成装置並びにそれに用いることのできるプロセスカートリッジを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明における電子写真感光体の感光層について説明する。
【００３０】
本発明の電子写真感光体の感光層としては、電荷発生物質と電荷輸送物質を単一の層に含有する単層型感光層（図１参照。）と、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した機能分離型（積層型）感光層（図２参照。）のどちらの形態でもいいが、電子写真特性の点で、機能分離型（積層型）感光層が好ましい。以下、機能分離型（積層型）と表現する場合は、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層したものを意味する。本発明において、感光層は電子写真感光体の表面層であって、電子写真感光体の表面層とは、単層型感光層の場合は、電荷発生物質、電荷輸送物質、及びバインダー樹脂を有する該単層型感光層を示し、機能分離型感光層の場合は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を有する電荷輸送層を示す。
【００３１】
本発明の電子写真感光体は、支持体及び該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表面層が、少なくとも電荷輸送物質及びバインダー樹脂を含有し、かつ、該電子写真感光体の表面層のガラス転移温度が９５℃以上であり、該感光層の２×１０５Ｖ／μｍの電界強度における電荷移動度が、１×１０−７ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上であることを特徴としている。
【００３２】
また、該電子写真感光体の表面層のガラス転移温度は、１５０℃以上であることが好ましく、より好ましくは、１５０℃以上３００℃以下である。
【００３３】
また、該感光層の２×１０５Ｖ／μｍの電界強度のおける電荷移動度は、２×１０−６ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上であることが好ましく、より好ましくは、２×１０−６ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以上１×１０−２ｃｍ２／Ｖ・ｓｅｃ以下である。
【００３４】
電子写真感光体表面の膜強度の指標の一つとしてガラス転移温度がある。すなわち、電子写真感光体の耐摩耗性及び耐傷性を向上させる一つの手段として、高いガラス転移温度を有する表面層を電子写真感光体に持たせることが挙げられる。
【００３５】
高いガラス転移温度と電荷移動度の向上を両立させた電子写真感光体を得るためには、上述したように表面層に電荷輸送性をもつ構造を樹脂に導入して電荷輸送機能をもたせたバインダー樹脂を用いる方法があるが、コストや膜物性の設計自由度を高める観点から、電荷輸送物質とバインダー樹脂を相溶させて表面層を得ることが好ましい。
【００３６】
本発明において使用できる電荷輸送物質の構造については特に限定はしないが、バインダーと相溶させて上記物性を達成させるためには、電荷輸送物質の添加率を低く抑える必要があり、そのためには、電荷輸送物質自体が持っている電荷輸送能力が高いことが重要である。本発明に用いられる電荷輸送物質としては、下記式（１）で示される繰り返し構造単位を有していることが好ましい。
【００３７】
【化７】
2005241973.tif 000008
【００３８】
（式（１）中、Ａｒ１１は、置換または無置換の１価の芳香族炭化水素環基、または、置換または無置換の１価の芳香族複素環基を示す。Ａｒ１２は、下記式（２）、下記式（２）’および下記式（２）’’からなる群より選択される式で示される構造を有する２価の基を示す：
【００３９】
【化８】
2005241973.tif 000009
【００４０】
【化９】
2005241973.tif 000010
【００４１】
【化１０】
2005241973.tif 000011
【００４２】
（式（２）中、Ａｒ２１およびＡｒ２２は、それぞれ独立に、置換または無置換の３価の芳香環基、または、置換または無置換の３価の複素環基を示す。Ａ２１、Ａ２２は、それぞれ独立に、単結合、あるいは水素、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のアルキレンオキシ基、電子吸引基を有する１４族元素、電子吸引基を有する１５族元素、あるいは、１６族元素を示す。ｃは、０または１を示す；
式（２）’中、Ａｒ２１’およびＡｒ２２’は、それぞれ独立に、置換または無置換の２価の芳香環基、または、置換または無置換の２価の複素環基を示す。Ａ２１’は、水素原子、置換または無置換のアルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、置換または無置換のアルキレンオキシ基、電子吸引基を有する１４族元素、電子吸引基を有する１５族元素、あるいは、１６族元素を示す。ｃ’は、１を示す；
式（２）’’中、Ａ２１’’は、置換または無置換の２価の芳香環基、または、置換または無置換の２価の複素環基を示す。ｃ’’は、１以上の整数を示す。ただし、ｃ’’が２以上のとき、２つ以上のＡｒ２１’’は同一であっても異なっていてもよい））。
【００４３】
以下に、本発明に用いることができる電荷輸送物質の具体例を示すが、これらに限定されるわけではない。
【００４４】
【化１１】
2005241973.tif 000012
【００４５】
【化１２】
2005241973.tif 000013
【００４６】
【化１３】
2005241973.tif 000014
【００４７】
【化１４】
2005241973.tif 000015
【００４８】
【化１５】
2005241973.tif 000016
【００４９】
なお、上記式（ＣＴ−１８）は電荷輸送物質の繰り返し構造単位を示す。
【００５０】
次に、本発明の電子写真感光体の表面層に用いられるバインダー樹脂について説明する。バインダー樹脂においても構造については特に限定はしないが、前述した電荷輸送物質との組み合わせにおいて、高いガラス転移温度と電荷移動度の向上を両立するために、熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、より好ましくはエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリアリレート樹脂であって、さらに好ましくは下記式（３）で示される繰り返し構造単位を有する樹脂である。
【００５１】
【化１６】
2005241973.tif 000017
【００５２】
（Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のフェニル基、または、炭素数１〜３の置換または無置換のアルコシキ基を示し、Ｘは、単結合、酸素原子、硫黄原子、または、
【００５３】
【化１７】
2005241973.tif 000018
【００５４】
を示し、Ｒ９及びＲ１０は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜３の置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基、または、Ｒ９とＲ１０が結合することによって形成される置換または無置換のアルキリデン基または置換または無置換のフルオレニリデン基を示し、Ｙは２価の有機基を示す。）
【００５５】
電荷輸送物質との相溶性の観点から、上記式（３）中のＲ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つがアルキル基を有していることが好ましく、より好ましくは上記式（３）中のＲ１〜Ｒ４のうち少なくとも１つが、メチル基またはエチル基であって、更に好ましくはメチル基である。
【００５６】
また、上記式（３）中のＹで示される２価の有機基としては、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，２−フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、−ＣＨ２−、―（ＣＨ２）２−、−（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）５−、−（ＣＨ２）６−、−（ＣＨ２）７−、−（ＣＨ２）８−、または−ＣＨ＝ＣＨ−等が挙げられ、このなかでも、１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、または１，２−フェニレン基であることが好ましい。
【００５７】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂の繰り返し構造単位の具体例を示すが、これらの構造に特に限定はされない。
【００５８】
【化１８】
2005241973.tif 000019
【００５９】
また、本発明に用いられる上記式（３）で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂の具体例を示すが、特にこれらの構造に限定はされない。
【００６０】
【化１９】
2005241973.tif 000020
【００６１】
【化２０】
2005241973.tif 000021
【００６２】
【化２１】
2005241973.tif 000022
【００６３】
ポリアリレート樹脂に用いられるフタル酸部位の構造に関しては、イソフタル酸またはテレフタル酸が使用される。樹脂中におけるテレフタル酸とイソフタル酸の比率（イソフタル酸／テレフタル酸）は質量比で０／１００〜１００／０まで任意に可能であるが、ポリアリレート樹脂の溶媒に対する溶解性の観点から、イソフタル酸／テレフタル酸＝２０／８０〜８０／２０であることが好ましい。さらには、ポリアリレート樹脂の強度の観点より、イソフタル酸／テレフタル酸＝３０／７０〜７０／３０が好ましい。
【００６４】
ポリカーボネート樹脂またはポリアリレート樹脂を構成する二価の有機残基部分は、置換または無置換の二価のビフェニル残基、置換または無置換の二価のビスフェニル残基、置換または無置換の二価のビフェニルエーテル残基、または、置換または無置換の二価のビフェニルチオエーテル残基など、二価の有機残基であればどのよう構造であっても可能であるが、置換または無置換の二価のビフェニル残基、置換または無置換の二価のビスフェニル残基、または、置換または無置換の２価のビフェニルエーテル残基であることが好ましい。
【００６５】
バインダー樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）としてＭｗ＝５００００〜２０００００が好ましく、強度、生産性などの面から、Ｍｗ＝８００００〜１５００００が特に好ましい。
【００６６】
強度や溶解性などの他特性を付加するために他構造のビスフェノールとの共重合体とすることも可能である。共重合の比率は、９５／５から５／９５において各々の特性の効果を出すことができる。さらに生産性の向上などのために他構造のポリアリレート樹脂やポリカーボネート樹脂とブレンドすることも可能であるが、強度や電荷輸送物質との相溶性の観点より、本発明のポリアリレート樹脂が感光層中に含有されるバインダー樹脂全質量に対して５０質量％以上含有されることが好ましい。
【００６７】
本発明において、電子写真感光体の感光層の電荷移動度の測定は、Ｔｉｍｅ  ｏｆ  ｆｌｉｇｈｔ法によって行った。感光層の電荷移動度の測定用サンプルは、真空蒸着用チェンバーに設置可能な大きさにアース側電極として用いることができる支持体を含む形で電子写真感光体を切り取り、電子写真感光体の表面上に金を半透明になるように真空蒸着して測定用サンプルとした。このサンプルに電界強度が２×１０５Ｖ／μｍとなるよう電圧を印加した後、波長６８０ｎｍのレーザーダイオードによるパルス光照射を行って、生じた過渡電流波形を高速電流アンプ（ｋｅｉｔｈｌｅｙ  ４２８）とデジタルオシロスコープ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ  ＴＤＳ４２０Ａ）を用いて測定したものを本発明における電子写真感光体の表面層の電荷移動度とした。Ｔｒａｎｓｉｔ  ｔｉｍｅの判定には、電流（ｉ）と時刻（ｔ）との関係を対数変換し、得られた波形の折れ曲がり点から求める方法（Ｓｃｈｅｒ−Ｍｏｎｔｒｏｌｌ法）を用いた。なお、感光層は単層型であっても、積層型であってもよい。
【００６８】
本発明において、電子写真感光体の表面層のガラス転移温度の測定は、動的粘弾性測定法によって行った。まず、電子写真感光体の表面層（単層型であれば感光層、機能分離型であれば電荷輸送層を意味する。）をコロナ処理の施されていないポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗工し、この後ＰＥＴフィルム上から剥がし取って、幅３ｍｍの短冊を作成して測定用サンプルとした。このサンプルをレオメーター（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＲＳＡ  ＩＩ）にて測定した。測定モードは引っ張りモードとし、ひずみ率を０．３％、Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｆｏｒｃｅは７０ｇに設定して−１３８℃〜２００℃まで掃引を行い、得られた温度と圧力の波形の微分曲線の変曲点から求めたガラス転移温度を本発明における電子写真感光体の表面層のガラス転移温度とした。
【００６９】
本発明における電子写真感光体の層構成の一例を図２に示す。
【００７０】
支持体１としては、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、亜鉛、鉛、錫、チタン、ニッケル等の金属や合金、あるいはこれら金属類の酸化物、カーボン、導電性ポリマー成型品等の導電性を有しているものであれば使用可能である。また、紙、プラスチック、セラミック等の非導電材料に導電性塗料、蒸着等の導電処理を施して用いられる場合もある。形状は、円筒状、円柱状などのドラム形状やシート状、ベルト状のものとがある。支持体１と感光層の間に更に導電層２を設けたり、感光層１と、支持体または導電層２との密着性や電気特性を改善する目的で中間層３を設けることもできる。中間層３は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトリセルロース、ポリビニルブチラール、ポリエステル、ポリウレタン、ゼラチン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン）酸化アルミニウムなどによって形成できる。中間層３の膜厚は、０．１〜１０μｍが好ましく、より好ましくは０．３〜３μｍである。
【００７１】
電荷発生層５に用いる電荷発生物質としては、フタロシアニン顔料、多環キノン顔料、トリスアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔料、キナクリドン顔料、アズレニウム塩染料、スクワリウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、チオピリリウム染料、キサンテン染料、トリフェニルメタン染料、スチリル染料、セレン、セレン−テルル合金、アモルファスシリコン、硫化カドミウム等が挙げられる。
【００７２】
電荷発生層５は、前記電荷発生物質を適当な溶剤中でバインダー樹脂と共に分散した液を支持体上に浸漬塗布法などの公知の方法によって塗布し乾燥することによって形成される。その膜厚は、５μｍ以下であることが好ましく、特には０．１〜１μｍであることが好ましい。
【００７３】
用いられるバインダー樹脂としては、広範な絶縁性樹脂あるいは有機光導電性ポリマーから選択されるが、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルベンザール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、セルロース系樹脂、アクリル樹脂、またはポリウレタン樹脂などが好ましく、これらの樹脂は置換基を有してもよく、置換基としてはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基及びトリフルオロメチル基などが好ましい。また、バインダー樹脂の使用量は、電荷発生層全重量に対し、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下である。
【００７４】
また、使用する溶剤はバインダー樹脂を溶解し、後述の電荷輸送層や下引き層を溶解しないものから選択することが好ましい。具体的には、テトラヒドロフラン及び１、４−ジオキサンなどのエーテル類、シクロヘキサノン及びメチルエチルケトンなどのケトン類、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミン類、酢酸メチル及び酢酸エチルなどのエステル類、トルエン、キシレン及びクロロベンゼンなどの芳香族類、メタノール、エタノール及び２−プロパノールなどのアルコール類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエチレン、四塩化炭素及びトリクロロエチレンなどの脂肪族ハロゲン化炭化水素類などが挙げられる。
【００７５】
電荷輸送層６は、前記電荷輸送物質と絶縁性のバインダー樹脂を溶剤に溶解させ塗布液とし、この液を電荷発生層上に塗布後、乾燥することによって作製される。
【００７６】
電荷輸送物質とバインダー樹脂の比率（電荷輸送物質／バインダー樹脂）は、質量比で１／１０〜１２／１０が好ましく、電子写真感光体の電荷輸送特性、あるいは電荷輸送層の強度といった観点より、２／１０〜８／１０がより好ましい。
【００７７】
電荷輸送層の形成工程において、使用する溶剤としては、クロロベンゼン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、トルエン、キシレンなどが挙げられ、単独で用いても複数の溶剤を用いてもよい。
【００７８】
また、上記塗布の方法としては、浸漬塗布法、スプレー塗布法、バーコート法など通常知られている方法が使用できる。
【００７９】
前記各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。
【００８０】
本発明において使用できる潤滑剤としては、フッ素原子含有樹脂粒子、シリコーン粒子などが挙げられるが、フッ素原子含有樹脂粒子がより好ましい。フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂およびこれらの共重合体のなかから１種あるいは２種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に、四フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂が好ましい。
【００８１】
図３は本発明の一実施形態を示す概略断面図である。
【００８２】
図３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。電子写真感光体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露光手段（不図示）からの露光光１０を受ける。こうして電子写真感光体７の周面に静電潜像が順次形成されていく。
【００８３】
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電子写真感光体７と転写手段１２との間に電子写真感光体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。
【００８４】
像転写を受けた転写材１３は、電子写真感光体表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画像形成物（コピーまたはプリント）として装置外にプリントアウトされる。
【００８５】
像転写後の電子写真感光体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。
【００８６】
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９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。
【００８７】
また露光光９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、センサーで画像を読みとり、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アレイの駆動等により照射される光である。
【００８８】
本発明において、露光から現像の間に要する時間とは、図４に記載されているように、電子写真感光体１９表面上の露光光２１が照射される位置Ａが、電子写真感光体１９が軸２０を中心に矢印の方向に所定の周速度で回転駆動されることによって、現像剤担持体２２の中心と電子写真感光体１９の中心とを結んだ線と電子写真感光体表面との接点Ｂを通過するまでの時間を示す。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００９０】
なお実施例中の「部」は質量部を示す。
【００９１】
（実施例１）
直径３０ｍｍ×長さ３５７ｍｍのアルミニウムシリンダー上に、以下の材料より構成される塗料を浸漬塗布法にて塗布し、１５０℃で３０分熱硬化することにより、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。
【００９２】
導電性顔料：ＳｎＯ２コート処理硫酸バリウム  １０部
抵抗調整用顔料：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＝２／８  ２０部
【００９３】
次に、この導電層上に、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部及びｎ−ブタノール３０部の混合溶剤に溶解した溶液を浸漬塗布法で塗布し、乾燥することによって、膜厚が０．６μｍの中間層を形成した。
【００９４】
次にＣｕＫαのＸ線回折スペクトルにおける回折角２θ±０．２°の７．４°、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部と、ポリビニルブチラール（エスレックＢＸ−１、積水化学（株）製）２部と、シクロヘキサノン６０部とを、直径１ｍｍの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、エチルアセテート１００部を加えて、電荷発生層用分散液を調製した。これを中間層上に浸漬法で塗布し、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【００９５】
次に、化合物例（ＣＴ−３）で示される構造を有する電荷輸送物質３部と、（ＰＣ−５）で示される繰り返し構造単位を有する重量平均分子量（Ｍｗ）＝４００００であるポリカーボネート樹脂（三菱瓦斯化学（株）製；ユーピロンＺ４００）１０部とを、モノクロロベンゼン８５部に溶解し、電荷輸送層用塗布液を調製した。これを電荷発生層上に浸漬法で塗布し、１２０℃、１時間乾燥して、膜厚が２５μｍの電荷輸送層を形成した。
【００９６】
このようにして、各実施例の電子写真感光体を作製した。
【００９７】
次に評価方法について説明する。
【００９８】
まず、前述の方法により、電子写真感光体の表面層のガラス転移温度ならびに電荷移動度を測定した後、電子写真感光体の感度評価、電子写真感光体の繰り返し使用時の電位変動評価ならびに機械的耐久評価を行った。これらの評価は、露光から現像の間に要する時間（ΔＴ）を１４０ｍｓｅｃに設定し、さらに電子写真感光体の表面上での光量を０．５μＪ／ｃｍ２となるように設定し、電子写真感光体における初期の暗部電位を−７００Ｖになるように調整したキヤノン（株）製複写機ＧＰ２１５（一次帯電手段および転写手段は接触帯電方式）の改造機を用いて行った。電子写真感光体の繰り返し使用による電位特性の変動評価は、Ａ４サイズの普通紙を１枚複写ごとに１度停止する間欠モードにて２００００枚の複写を行い、その前後での表面電位を測定した。
【００９９】
電子写真感光体の表面電位の測定は、電子写真感光体上端より１８０ｍｍの位置に電位測定用プローブが位置するように固定された冶具と現像器とを交換して、現像器位置で行った。
【０１００】
電子写真感光体の繰り返し使用による耐久性特性の評価は、Ａ４サイズの普通紙を１枚複写ごとに１度停止する間欠モードにて２００００枚の複写を行い、その後、電子写真感光体膜厚の摩耗量を測定した。膜厚の測定は膜厚測定器（フィッシャー（株）製；フィッシャースコープＭＭＳ  渦電流法プローブＥＡＷ３．３）で行なった。また、繰り返し使用後の電子写真感光体上の傷の評価を行なった。傷の評価は、表面粗さ測定器（（株）小西研究所；サーフコーダーＳＥ−３４００）でＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１における十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）評価に則った評価（評価長さ８ｍｍ）を行い、電子写真感光体上端より１８０ｍｍの位置を測定した。また、２００００枚複写後の画像サンプルについて、目視による画像評価を行い、優は◎、良は○、可は△、不可は×とした。
【０１０１】
結果を表１に示す。
【０１０２】
（実施例２）
電荷輸送物質として化合物例（ＣＴ−１３）で示される構造を有する電荷輸送物質を使用した以外は実施例１と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０３】
（実施例３）
電荷輸送物質を４部とバインダー樹脂を８部に変更した以外は実施例２と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０４】
（実施例４）
電荷輸送物質として重量平均分子量（Ｍｗ）が２７００である化合物例（ＣＴ−１８）で示される繰り返し構造単位を有する電荷輸送物質を使用し、バインダー樹脂としてＭｗ＝１２００００である（ＰＡ−２）で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂（樹脂中におけるテレフタル酸とイソフタル酸の質量比：テレフタル酸／イソフタル酸＝５０／５０）を使用した以外は実施例１と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０５】
（実施例５）
電荷輸送物質を４．８７部とバインダー樹脂を８．１２部に変更した以外は実施例４と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０６】
（実施例６）
電荷輸送物質として化合物例（ＣＴ−１６）で示される構造を有する電荷輸送物質を使用し、バインダー樹脂としてＭｗ＝９００００である（ＰＡ−１０）で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂（樹脂中におけるテレフタル酸とイソフタル酸の質量比：テレフタル酸／イソフタル酸＝５０／５０）を使用した以外は実施例５と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０７】
（実施例７）
電荷輸送物質として化合物例（ＣＴ−１４）を使用し、バインダー樹脂としてＭｗ＝１３００００である（ＰＡ−９）及び（ＰＡ−１２）で示される繰り返し構造単位を有する共重合ポリアリレート樹脂（樹脂中における共重合比：繰り返し構造単位（ＰＡ−９）／繰り返し構造単位例（ＰＡ−１２）＝３／７、樹脂中におけるテレフタル酸とイソフタル酸の質量比：テレフタル酸／イソフタル酸＝５０／５０）を使用した以外は実施例５と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０８】
（実施例８）
バインダー樹脂としてＭｗ＝１３００００である（ＰＡ−９）及び（ＰＡ−１２）で示される繰り返し構造単位を有する共重合ポリアリレート樹脂（樹脂中における共重合比：繰り返し構造単位（ＰＡ−９）／繰り返し構造単位（ＰＡ−１２）＝３／７、樹脂中におけるテレフタル酸とイソフタル酸の質量比：テレフタル酸／イソフタル酸＝５０／５０）を使用した以外は実施例４と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１０９】
（実施例９）
バインダー樹脂としてＭｗ＝１４００００である（ＰＡ−２）及び（ＰＡ−９）で示される繰り返し構造単位を有する共重合ポリアリレート樹脂（樹脂中における共重合比：繰り返し構造単位（ＰＡ−２）／繰り返し構造単位（ＰＡ−９）＝７／３、樹脂中におけるテレフタル酸とイソフタル酸の質量比：テレフタル酸／イソフタル酸＝５０／５０）を使用した以外は実施例４と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１０】
（実施例１０）
電荷輸送物質として化合物例（ＣＴ−１５）を使用し、バインダー樹脂としてＭｗ＝１４００００である（ＰＡ−２）及び（ＰＡ−９）で示される繰り返し構造単位を有する共重合ポリアリレート樹脂（樹脂中における共重合比：繰り返し構造単位（ＰＡ−２）／繰り返し構造単位（ＰＡ−９）＝７／３、樹脂中におけるテレフタル酸とイソフタル酸の質量比：テレフタル酸／イソフタル酸＝５０／５０）を使用した以外は実施例５と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１１】
（実施例１１）
実施例４と同様に電子写真感光体を作成し、次いで実施例１と同様の方法により電子写真感光体の表面層のガラス転移温度ならびに電荷移動度を測定した後、電子写真感光体の感度評価、電子写真感光体の繰り返し使用時の電位変動評価ならびに機械的耐久評価を行った。これらの評価は、露光から現像の間に要する時間（ΔＴ）を１０５ｍｓｅｃに設定し、さらに電子写真感光体の表面上での光量を０．５μＪ／ｃｍ２となるように設定し、各電子写真感光体における初期の暗部電位を−７００Ｖになるように調整したキヤノン（株）製複写機ｉＲ３３００（一次帯電手段及び転写手段は接触帯電方式）の改造機を用いて行った。結果を表１に示す。
【０１１２】
（実施例１２）
実施例８と同様に電子写真感光体を作成し、次いで実施例１１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１３】
（実施例１３）
実施例５と同様に電子写真感光体を作成し、次いで実施例１と同様の方法により電子写真感光体の表面層のガラス転移温度ならびに電荷移動度を測定した後、電子写真感光体の感度評価、電子写真感光体繰り返し使用時の電位変動評価ならびに機械的耐久評価を行った。これらの評価は、露光から現像の間に要する時間（ΔＴ）を７０ｍｓｅｃに設定し、さらに電子写真感光体の表面上での光量を０．５μＪ／ｃｍ２となるように設定し、各電子写真感光体における初期の暗部電位を−７００Ｖになるように調整したキヤノン（株）製複写機ＧＰ４０５（一次帯電手段及び転写手段は接触帯電方式）の改造機を用いて行った。結果を表１に示す。
【０１１４】
（実施例１４）
実施例７と同様に電子写真感光体を作成し、次いで実施例１３と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１５】
（比較例１）
電荷輸送物質を６．４部とバインダー樹脂を８部に変更した以外は実施例１と同様に感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１６】
（比較例２）
電荷輸送物質として化合物例（ＣＴ−５）で示される構造を有する電荷輸送物質を使用した以外は実施例１と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１７】
（比較例３）
バインダー樹脂としてＭｗ＝１４００００である（ＰＡ−２）及び（ＰＡ−９）で示される繰り返し構造単位を有する共重合ポリアリレート樹脂（樹脂中における共重合比：繰り返し構造単位（ＰＡ−２）／繰り返し構造単位（ＰＡ−９）＝７／３、樹脂中におけるテレフタル酸とイソフタル酸の質量比：テレフタル酸／イソフタル酸＝５０／５０）を使用した以外は実施例１と同様に電子写真感光体を作成し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１８】
（参考例１）
比較例３において、プロセススピードを半速にし、露光と現像の間に要する時間を倍にした以外は実施例１と同様の評価条件になるよう、キヤノン（株）製複写機ＧＰ４０５を調整して、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１１９】
（参考例２）
比較例３において、プロセススピードを半速にし、露光と現像の間に要する時間を倍にした以外は実施例１１と同様の評価条件になるよう、キヤノン（株）製複写機ｉＲ３３００を調整して、評価を行った。結果を表１に示す。
【０１２０】
【表１】
2005241973.tif 000023
【０１２１】
表１に示した実施例と比較例との比較により、本発明の電子写真感光体の優位性が示されている。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の単層型感光層を有する電子写真感光体の層構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の機能分離型感光層を有する電子写真感光体の層構成の一例を示す図である。
【図３】本発明に用いられる画像形成装置の概略構成図である。
【図４】本発明に用いられる画像形成装置の露光及び現像付近の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  支持体
２  導電層
３  中間層
４  感光層
５  電荷発生層
６  電荷輸送層
７  電子写真感光体
８  軸
９  一次帯電手段
１０  露光光
１１  現像手段
１２  転写手段
１３  転写材
１４  像定着手段
１５  クリーニング手段
１６  前露光光
１７  プロセスカートリッジ
１８  レール
１９  電子写真感光体
２０  軸
２１  露光光
２２  現像剤担持体
【図１】
2005241973.tif 000030
【図２】
2005241973.tif 000031
【図３】
2005241973.tif 000032
【図４】
2005241973.tif 000033