(57)【要約】【課題】  表面層におけるフッ素原子含有樹脂粒子の分散性と、繰り返し使用における電位安定性とを高い次元で両立した電子写真感光体を提供し、また、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、特定の構造を有するジオルガノポリシロキサン、フッ素原子含有樹脂粒子、ならびに、特定の構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質を含有する。【選択図】  なし【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表面層が、
［ｉ］下記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αおよび下記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βを有するジオルガノポリシロキサン、
【化１】
2005250028.tif 000026
【化２】
2005250028.tif 000027
（式（１−１）、（１−２）中、Ｒ１０１、Ｒ１０２は、それぞれ独立に、置換または無置換の１価の炭化水素基を示し、Ｂ１０１は、パーフルオロアルキル基を有する１価の有機基を示し、Ｄ１０１は、重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を有する１価の有機基を示す。）
［ｉｉ］フッ素原子含有樹脂粒子、ならびに、
［ｉｉｉ］下記式（４）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質
【化３】
2005250028.tif 000028
（式（４）中、Ｒ４０１〜Ｒ４１４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、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ルコキシ基を示し、Ｒ４１５、Ｒ４１６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、置換または無置換のアラルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示す。）
を含有することを特徴とする電子写真感光体。
【請求項２】
前記ジオルガノポリシロキサンが、さらに下記式（１−３）で示される繰り返し構造単位γを有する請求項１に記載の電子写真感光体。
【化４】
2005250028.tif 000029
（式（１−３）中、Ｒ１０３、Ｒ１０４は、それぞれ独立に、置換または無置換の１価の炭化水素基を示す。）
【請求項３】
前記ジオルガノポリシロキサンの重量平均分子量が、１０００〜１００００００である請求項１または２に記載の電子写真感光体。
【請求項４】
前記ジオルガノポリシロキサンの重量平均分子量が、１００００〜１０００００である請求項３に記載の電子写真感光体。
【請求項５】
前記Ｂ１０１のパーフルオロアルキル基を有する１価の有機基が、下記式（２）で示される構造を有する１価の基である請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真感光体。
【化５】
2005250028.tif 000030
（式（２）中、Ｒ２０１は、置換または無置換のアルキレン基、または、置換または無置換のアルキレンオキシアルキレン基を示し、ａは、３以上の整数を示す。）
【請求項６】
前記Ｄ１０１の重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を有する１価の有機基が、下記式（３）で示される構造を有する１価の基である請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真感光体。
【化６】
2005250028.tif 000031
（式（３）中、Ｒ３０１は、置換または無置換の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３０２、Ｒ３０３は、それぞれ独立に、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、Ｗ３０１は、重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を示し、Ｒ３０４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し、ｂは、０または１を示す。）
【請求項７】
前記電荷輸送物質が、下記式（４−１）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質である請求項１〜６のいずれかに記載の電子写真感光体。
【化７】
2005250028.tif 000032
【請求項８】
請求項１〜７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９】
請求項１〜７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】
【技術分野】
【０００１】
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する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無公害性、高生産性、材料設計の容易性および将来性などの観点から、セレン、硫化カドミウム、酸化亜鉛などの無機光導電性物質を用いた無機電子写真感光体にかわり、有機光導電性物質を用いた有機電子写真感光体の開発が盛んに行われている。
【０００３】
電子写真感光体には、適用される電子写真プロセスに応じた電気的特性、機械的特性、および光学的特性を備えていることが要求される。特に、電子写真感光体には、帯電、現像、転写、クリーニングなどの機械的外力が繰り返し加えられるため、機械的外力に対する耐久性が要求される。
【０００４】
無機物質に比べて柔らかい有機物質で構成されている有機電子写真感光体は、無機電子写真感光体に比べて機械的外力に対する耐久性が劣るため、これを向上させるために様々な試みがなされてきた。
【０００５】
有機電子写真感光体の機械的外力に対する耐久性を向上させる方法の１つとして、フッ素原子含有樹脂粒子を電子写真感光体の表面層に含有させることによって電子写真感光体の表面の摩擦係数を減少させる方法が挙げられる。この構成により、クリーニングブレードなどの当接部材との摺擦性がスムーズになり、電子写真感光体の表面に強い剪断応力がかからなくなる。
【０００６】
しかしながら、一般的に、フッ素原子含有樹脂粒子は表面張力が低く、これを比較的表面張力の高い結着樹脂中に均一に分散することは難しい。そのため、様々な分散補助剤を併用する試みがされているが、その試みの１つとして、特開２００１−２４９４８１号公報には、特定の構造のポリシロキサンを分散補助剤として用いて結着樹脂中のフッ素原子含有樹脂粒子の分散性を向上させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２４９４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特開２００１−２４９４８１号公報に開示された特定の構造のポリシロキサンをフッ素原子含有樹脂粒子の分散補助剤として用いた層に電荷輸送物質を含有させる場合、その電荷輸送物質の材料選択には、繰り返し使用による電位変動の点で、まだ改良の余地があった。
【０００８】
本発明の目的は、表面層におけるフッ素原子含有樹脂粒子の分散性と、繰り返し使用における電位安定性とを高い次元で両立した電子写真感光体を提供し、また、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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表面層が、
［ｉ］下記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αおよび下記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βを有するジオルガノポリシロキサン、
【００１０】
【化１】
2005250028.tif 000002
【００１１】
【化２】
2005250028.tif 000003
【００１２】
（式（１−１）、（１−２）中、Ｒ１０１、Ｒ１０２は、それぞれ独立に、置換または無置換の１価の炭化水素基を示し、Ｂ１０１は、パーフルオロアルキル基を有する１価の有機基を示し、Ｄ１０１は、重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を有する１価の有機基を示す。）
［ｉｉ］フッ素原子含有樹脂粒子、ならびに、
［ｉｉｉ］下記式（４）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質
【００１３】
【化３】
2005250028.tif 000004
【００１４】
（式（４）中、Ｒ４０１〜Ｒ４１４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、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ルコキシ基を示し、Ｒ４１５、Ｒ４１６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、置換または無置換のアラルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示す。）
を含有することを特徴とする電子写真感光体である。
【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および電子写真装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、表面層におけるフッ素原子含有樹脂粒子の分散性と、繰り返し使用における電位安定性とを高い次元で両立した電子写真感光体を提供することができ、また、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
上述のとおり、本発明の電子写真感光体の表面層は、下記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αおよび下記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βを有するジオルガノポリシロキサンを含有する。
【００１８】
【化４】
2005250028.tif 000005
【００１９】
【化５】
2005250028.tif 000006
【００２０】
上記式（１−１）、（１−２）中、Ｒ１０１、Ｒ１０２は、それぞれ独立に、置換または無置換の１価の炭化水素基を示し、Ｂ１０１は、パーフルオロアルキル基を有する１価の有機基を示し、Ｄ１０１は、重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を有する１価の有機基を示す。
【００２１】
上記式（１−１）、（１−２）中のＲ１０１、Ｒ１０２の１価の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルケニル基などが挙げられる。これら１価の炭化水素基は、炭素数１〜３０の基であることが好ましい。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。アルケニル基としては、エテニル基、プロペニル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基などが挙げられる。アリールアルケニル基としては、フェニルエテニル基などが挙げられる。これらの中でも、メチル基、フェニル基が好ましい。なお、Ｒ１０１とＲ１０２とは、同一であっても異なっていてもよい。
【００２２】
本発明において、有機基とは、置換または無置換の炭化水素基を意味する。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルケニル基などが挙げられる。
【００２３】
上記式（１−１）中のＢ１０１のパーフルオロアルキル基を有する１価の有機基は、下記式（２）で示される構造を有する１価の基であることが好ましい。
【００２４】
【化６】
2005250028.tif 000007
【００２５】
上記式（２）中、Ｒ２０１は、置換または無置換のアルキレン基、または、置換または無置換のアルキレンオキシアルキレン基を示し、ａは、３以上の整数を示す。
【００２６】
上記式（２）中のＲ２０１の１価のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。アルキレンオキシアルキレン基としては、エチレンオキシエチレン基、エチレンオキシプロピレン基、プロピレンオキシプロピレン基などが挙げられる。
【００２７】
上記式（２）中のａは、５以上が好ましく、一方、１０以下が好ましい。
【００２８】
上記式（１−２）中のＤ１０１の重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を有する１価の有機基は、下記式（３）で示される構造を有する１価の基であることが好ましい。
【００２９】
【化７】
2005250028.tif 000008
【００３０】
上記式（３）中、Ｒ３０１は、置換または無置換の２価の炭化水素基を示し、Ｒ３０２、Ｒ３０３は、それぞれ独立に、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、Ｗ３０１は、重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を示し、Ｒ３０４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し、ｂは、０または１を示す。
【００３１】
上記式（３）中のＲ３０１の２価の炭化水素基としては、アルキレン基などが挙げられる。この２価の炭化水素基は、炭素数１〜１０の基であることが好ましい。アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。
【００３２】
上記式（３）中のＲ３０２、Ｒ３０３、Ｒ３０４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基などが挙げられる。なお、Ｒ３０２とＲ３０３とは、同一であっても異なっていてもよい。
【００３３】
また、上記ジオルガノポリシロキサンは、さらに下記式（１−３）で示される繰り返し構造単位γを有してもよい。
【００３４】
【化８】
2005250028.tif 000009
【００３５】
上記式（１−３）中、Ｒ１０３、Ｒ１０４は、それぞれ独立に、置換または無置換の１価の炭化水素基を示す。
【００３６】
上記式（１−３）中のＲ１０３、Ｒ１０４の１価の炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アリールアルケニル基などが挙げられる。これら１価の炭化水素基は、炭素数１〜３０の基であることが好ましい。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。アルケニル基としては、エテニル基、プロペニル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基などが挙げられる。アリールアルケニル基としては、フェニルエテニル基などが挙げられる。これらの中でも、メチル基、フェニル基が好ましい。なお、Ｒ１０３とＲ１０４とは、同一であっても異なっていてもよい。
【００３７】
また、上記ジオルガノポリシロキサンの末端基としては、例えば、下記式（１−４）で示される構造を有する末端基Ｉ、下記式（１−５）で示される構造を有する末端基ＩＩが挙げられる。
【００３８】
【化９】
2005250028.tif 000010
【００３９】
【化１０】
2005250028.tif 000011
【００４０】
上記式（１−４）、（１−５）中、Ｒ１０５、Ｒ１０６は、それぞれ独立に、置換または無置換の１価の炭化水素基を示し、Ｅ１０１、Ｅ１０２は、それぞれ独立に、置換または無置換の１価の炭化水素基、パーフルオロアルキル基を有する１価の有機基、および、重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を有する１価の有機基からなる群より選択される１価の基を示す。なお、上記式（１−４）中のＥ１０１は上記ジオルガノポリシロキサンが有する繰り返し構造単位の主鎖（−Ｓｉ−Ｏ−）中のＳｉと結合し、上記式（１−５）中のＳｉは上記ジオルガノポリシロキサンが有する繰り返し構造単位の主鎖（−Ｓｉ−Ｏ−）中のＯと結合する。
【００４１】
上記式（１−４）、（１−５）中のＲ１０５、Ｒ１０６、Ｅ１０１、Ｅ１０２の１価の炭化水素基については、上記式（１−１）中のＲ１０１、上記式（１−２）中のＲ１０２、上記式（１−３）中のＲ１０３、Ｒ１０４の１価の炭化水素基と同様である。
【００４２】
上記式（１−４）、（１−５）中のＥ１０１、Ｅ１０２のパーフルオロアルキル基を有する１価の有機基については、上記式（１−１）中のＢ１０１のパーフルオロアルキル基を有する１価の有機基と同様である。
【００４３】
上記式（１−４）、（１−５）中のＥ１０１、Ｅ１０２の重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を有する１価の有機基については、上記式（１−１）中のＤ１０１の重合度３以上の置換または無置換のポリスチレン鎖を有する１価の有機基と同様である。
【００４４】
上記各基が有してもよい置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などのハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基などのアルキル基や、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アンスリル基などのアリール基などが挙げられる。
【００４５】
上記ジオルガノポリシロキサンにおける上記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αの数（平均）は、１〜１０００であることが好ましく、特には１０〜２００であることがより好ましい。
【００４６】
上記ジオルガノポリシロキサンにおける上記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βの数（平均）は、１〜１０００であることが好ましく、特には５〜１００であることがより好ましい。
【００４７】
上記ジオルガノポリシロキサンにおける上記式（１−３）で示される繰り返し構造単位γの数（平均）は、０〜１０００であることが好ましく、特には１００〜２００であることがより好ましい。
【００４８】
上記ジオルガノポリシロキサンが有する繰り返し構造単位は、上記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αと上記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βのみ、または、上記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αと上記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βと上記式（１−３）で示される繰り返し構造単位γのみであることが好ましい。
【００４９】
上記ジオルガノポリシロキサンにおける上記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αと上記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βと上記式（１−３）で示される繰り返し構造単位γとの和（平均）は、２〜２０００であることが好ましく、特には５〜１０００であることがより好ましく、さらには２０〜５００であることがより一層好ましい。
【００５０】
上記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αの数が２以上の場合、複数のＲ１０１は同一の基であっても異なる２種以上の基であってもよく、複数のＢ１０１は同一の基であっても異なる２種以上の基であってもよい。
【００５１】
上記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βの数が２以上の場合、複数のＲ１０２は同一の基であっても異なる２種以上の基であってもよく、複数のＤ１０１は同一の基であっても異なる２種以上の基であってもよい。
【００５２】
上記式（１−３）で示される繰り返し構造単位γの数が２以上の場合、複数のＲ１０３は同一の基であっても異なる２種以上の基であってもよく、複数のＲ１０４は同一の基であっても異なる２種以上の基であってもよい。
【００５３】
同様のことが、上記式（３）中のＲ３０２、Ｒ３０３についてもいえる。
【００５４】
以下に、下記式（１−１）で示される繰り返し構造単位αの具体例を示す。ただし、本発明はこれら具体例に限定されない。
【００５５】
【化１１】
2005250028.tif 000012
【００５６】
以下に、下記式（１−２）で示される繰り返し構造単位βの具体例を示す。ただし、本発明はこれら具体例に限定されない。
【００５７】
【化１２】
2005250028.tif 000013
【００５８】
以下に、下記式（１−３）で示される繰り返し構造単位γの具体例を示す。ただし、本発明はこれら具体例に限定されない。
【００５９】
【化１３】
2005250028.tif 000014
【００６０】
以下に、本発明に用いられるジオルガノポリシロキサンの具体例を示す。ただし、本発明はこれら具体例に限定されない。また、下記ジオルガノポリシロキサン（ＰＡ−１）〜（ＰＡ−１０）は、いずれも、末端基として上記式（１−４）で示される構造を有する末端基Ｉ（Ｅ１０１：メチル基）、下記式（１−５）で示される構造を有する末端基ＩＩ（Ｅ１０２、Ｒ１０５、Ｒ１０６：メチル基）を有する。
【００６１】
【表１】
2005250028.tif 000015
【００６２】
これらの中では、（ＰＡ−１）、（ＰＡ−２）、（ＰＡ−３）、（ＰＡ−７）が好ましく、特には（ＰＡ−１）、（ＰＡ−７）がより好ましい。
【００６３】
本発明に用いられるジオルガノポリシロキサンの重量平均分子量は、１０００〜１００００００であることが好ましく、特には１００００〜１０００００であることがより好ましい。
【００６４】
また、上述のとおり、本発明の電子写真感光体の表面層は、下記式（４）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質を含有する。好ましくは０．８３Ｖ以上であり、より好ましくは０．８８Ｖ以上である。
【００６５】
【化１４】
2005250028.tif 000016
【００６６】
上記式（４）中、Ｒ４０１〜Ｒ４１４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、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ルコキシ基を示し、Ｒ４１５、Ｒ４１６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、置換または無置換のアラルキル基、または、置換または無置換のアリール基を示す。
【００６７】
上記式（４）中のＲ４０１〜Ｒ４１４のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。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、シクロヘキシル基、シクロへプチル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。
【００６８】
上記式（４）中のＲ４１５、Ｒ４１６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、シクロヘキシル基、シクロへプチル基などが挙げられる。アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基などが挙げられる。
【００６９】
以下に、下記式（４）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質の具体例を示す。ただし、本発明はこれら具体例に限定されない。
【００７０】
【化１５】
2005250028.tif 000017
【００７１】
【化１６】
2005250028.tif 000018
【００７２】
これらの中では、（４−１）、（４−２）、（４−７）が好ましく、特には（４−１）がより好ましい。
【００７３】
なお、電荷輸送物質の酸化電位の測定は、以下の材料から測定用溶液を調製し、以下の３電極式のサイクリックボルターメトリーにて行った。
【００７４】
・材料
測定溶液電解質：過塩素酸ｔ−ブチルアンモニウム  ０．１ｍｏｌ
測定対象物質：電荷輸送物質  ０．００１ｍｏｌ
溶剤：アセトニトリル  １リットル
・電極
作用電極：グラッシーカーボン電極
対極：白金電極
参照電極：飽和カロメル電極（０．１ｍｏｌ／ｌＫＣｌ水溶液）
測定結果の第一酸化電位のピークトップを、その電荷輸送物質の酸化電位とした。
【００７５】
また、上述のとおり、本発明の電子写真感光体の表面層は、フッ素原子含有樹脂粒子を含有する。
【００７６】
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、四フッ化エチレン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、これらの共重合樹脂などの粒子が挙げられる。これらの中では、特に四フッ化エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン樹脂）の粒子が好ましい。
【００７７】
また、フッ素原子含有樹脂粒子の体積平均粒径は、０．０５〜０．５μｍであることが好ましく、特には０．１〜０．４μｍであることがより好ましい。
【００７８】
本発明の電子写真感光体の表面層における上記ジオルガノポリシロキサンの含有量は、フッ素原子含有樹脂粒子に対して０．１〜３０質量％であることが好ましく、特には３〜１５質量％であることがより好ましい。上記ジオルガノポリシロキサンの含有量が少なすぎると、フッ素原子含有樹脂粒子の分散性向上の効果が得られにくく、多すぎると、キャリヤトラップの原因となって電位変動が生じやすくなる。
【００７９】
また、あらかじめ上記ジオルガノポリシロキサンとフッ素原子含有樹脂粒子と結着樹脂とで分散する場合、フッ素原子含有樹脂粒子に対して結着樹脂が１００質量％未満であっても分散は可能であるが、フッ素原子含有樹脂粒子の分散性の観点から、フッ素原子含有樹脂粒子に対して結着樹脂が１００質量％以上であることが好ましく、特には１５０質量％以上であることがより好ましい。
【００８０】
本発明の電子写真感光体の表面層におけるフッ素原子含有樹脂粒子の含有量は、表面層全質量に対して、０．５〜３０質量％であることが好ましい。フッ素原子含有樹脂粒子の含有量が少なすぎると、電子写真感光体の表面の耐摩耗性向上の効果が得られにくくなり、多すぎると、露光光の透過性の低下や散乱が生じやすくなり、電子写真特性に悪影響を与えることがある。
【００８１】
次に、本発明の電子写真感光体の構成について説明する。
【００８２】
上述のとおり、本発明の電子写真感光体は、支持体上に感光層を有する電子写真感光体である。
【００８３】
感光層は、電荷輸送物質と電荷発生物質を同一の層に含有する単層型感光層であっても、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とに分離した積層型（機能分離型）感光層であってもよいが、電子写真特性の観点からは積層型感光層が好ましい。また、積層型感光層には、支持体側から電荷発生層、電荷輸送層の順に積層した順層型感光層と、支持体側から電荷輸送層、電荷発生層の順に積層した逆層型感光層があるが、電子写真特性の観点からは順層型感光層が好ましい。また、電荷発生層を積層構造としてもよく、また、電荷輸送層を積層構成としてもよい。
【００８４】
支持体としては、導電性を有していればよく（導電性支持体）、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレスなどの金属製（合金製）の支持体を用いることができる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成した層を有する上記金属製支持体やプラスチック製支持体を用いることもできる。また、カーボンブラック、酸化スズ粒子、酸化チタン粒子、銀粒子などの導電性粒子を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチック製の支持体などを用いることもできる。また、支持体の形状としては、円筒状、ベルト状などが挙げられるが、円筒状が好ましい。
【００８５】
また、支持体の表面は、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止などを目的として、切削処理、粗面化処理、アルマイト処理などを施してもよい。
【００８６】
支持体と感光層（電荷発生層、電荷輸送層）または後述の中間層との間には、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止や、支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。
【００８７】
導電層は、カーボンブラック、金属粒子、金属酸化物粒子などの導電性粒子を結着樹脂に分散させて形成することができる。
【００８８】
導電層の膜厚は、２〜４０μｍであることが好ましく、特には５〜２５μｍであることがより好ましい。
【００８９】
また、支持体または導電層と感光層（電荷発生層、電荷輸送層）との間には、バリア機能や接着機能を有する中間層を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。
【００９０】
中間層は、アクリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エチルセルロース樹脂、エチレン−アクリル酸コポリマー、エポキシ樹脂、カゼイン樹脂、シリコーン樹脂、ゼラチン樹脂、ナイロン、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ユリア樹脂などの樹脂や、酸化アルミニウムなどの材料を用いて形成することができる。
【００９１】
中間層の膜厚は０．０５〜５μｍであることが好ましく、特には０．３〜１．５μｍであることがより好ましい。
【００９２】
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、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顔料や、インジゴ、チオインジゴなどのインジゴ顔料や、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料や、アンスラキノン、ピレンキノンなどの多環キノン顔料や、スクワリリウム色素や、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩や、トリフェニルメタン色素や、セレン、セレン−テルル、アモルファスシリコンなどの無機物質や、キナクリドン顔料や、アズレニウム塩顔料や、シアニン染料や、キサンテン色素や、キノンイミン色素や、スチリル色素や、硫化カドミウムや、酸化亜鉛などが挙げられる。これら電荷発生物質は１種のみ用いてもよく、２種以上用いてもよい。
【００９３】
感光層が積層型感光層である場合、電荷発生層に用いる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、スチレン−ブタジエンコポリマー、ナイロン、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ベンザール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。特には、ブチラール樹脂などが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として１種または２種以上用いることができる。
【００９４】
電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、液衝突型高速分散機などを用いた方法が挙げられる。電荷発生物質と結着樹脂との割合は、１：０．３〜１：４（質量比）の範囲が好ましい。
【００９５】
電荷発生層用塗布液に用いる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としてはアルコール、スルホキシド、ケトン、エーテル、エステル、脂肪族ハロゲン化炭化水素、芳香族化合物などが挙げられる。
【００９６】
電荷発生層の膜厚は５μｍ以下であることが好ましく、特には０．１〜２μｍであることがより好ましい。
【００９７】
また、電荷発生層には、種々の増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
【００９８】
本発明の電子写真感光体に用いられる電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチルベン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾール化合物、チアゾール化合物、トリアリールメタン化合物などが挙げられる。これら電荷輸送物質は１種のみ用いてもよく、２種以上用いてもよい。
【００９９】
ただし、電子写真感光体の表面層に含有させる電荷輸送物質に関しては、少なくとも１種が、上記式（４）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質でなければならない。上記式（４）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質は、１種のみ用いてもよく、２種以上用いてもよい。
【０１００】
本発明の電子写真感光体の表面層において、上記式（４）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質と、それ以外の電荷輸送物質とを併用する場合、表面層中の電荷輸送物質の全質量に対して、上記式（４）で示される構造を有し、酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質の合計質量は、２０質量％以上であることが好ましい。
【０１０１】
感光層が積層型感光層である場合、電荷輸送層に用いる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。特には、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として１種または２種以上用いることができる。
【０１０２】
電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。電荷輸送物質と結着樹脂との割合は、５：１〜１：５（質量比）の範囲が好ましく、特には３：１〜１：３（質量比）の範囲がより好ましい。
【０１０３】
特に、電荷輸送層が電子写真感光体の表面層である場合には、該電荷輸送層は、フッ素原子含有樹脂粒子を、上記ジオルガノポリシロキサン、上記式（４）で示される構造を有し酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質、結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、液衝突型高速分散機などを用いた方法が挙げられる。
【０１０４】
電荷輸送層用塗布液に用いる溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル、クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素などのハロゲン原子で置換された炭化水素などが用いられる。
【０１０５】
電荷輸送層の膜厚は５〜５０μｍであることが好ましく、特には１０〜３０μｍであることがより好ましい。
【０１０６】
また、電荷輸送層には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。
【０１０７】
感光層が単層型感光層である場合、該単層型感光層は、電荷発生物質および電荷輸送物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる単層型感光層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。
【０１０８】
特に、該単層型感光層が電子写真感光体の表面層である場合には、該単層型感光層は、フッ素原子含有樹脂粒子を、上記ジオルガノポリシロキサン、上記式（４）で示される構造を有し酸化電位が０．８２Ｖ以上の電荷輸送物質、電荷発生物質、結着樹脂および上記溶剤と共に分散して得られる単層型感光層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドミル、ロールミル、振動ミル、アトライター、液衝突型高速分散機などを用いた方法が挙げられる。
【０１０９】
上記各層の塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法（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塗布方法を用いることができる。
【０１１０】
なお、感光層が単層型感光層の場合は該単層型感光層が電子写真感光体の表面層であり、該感光層が順層型感光層の場合は電荷輸送層が電子写真感光体の表面層であり、逆層型感光層の場合は電荷発生層が電子写真感光体の表面層である。
【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備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。
【０１１２】
図１において、１は円筒状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】
回転駆動される電子写真感光体１の表面は、帯電手段（一次帯電手段：帯電ローラーなど）３により、正または負の所定電位に均一に帯電され、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）から出力される露光光（画像露光光）４を受ける。こうして電子写真感光体１の表面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。
【０１１４】
電子写真感光体１の表面に形成された静電潜像は、現像手段５の現像剤に含まれるトナーにより現像されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体１の表面に形成担持されているトナー像が、転写手段（転写ローラーなど）６からの転写バイアスによって、転写材供給手段（不図示）から電子写真感光体１と転写手段６との間（当接部）に電子写真感光体１の回転と同期して取り出されて給送された転写材（紙など）Ｐに順次転写されていく。
【０１１５】
トナー像の転写を受けた転写材Ｐは、電子写真感光体１の表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画像形成物（プリント、コピー）として装置外へプリントアウトされる。
【０１１６】
トナー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（クリーニングブレードなど）７によって転写残りの現像剤（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（不図示）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。なお、図１に示すように、帯電手段３が帯電ローラーなど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。
【０１１７】
上述の電子写真感光体１、帯電手段３、現像手段５、転写手段６およびクリーニング手段７などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めて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。図１では、電子写真感光体１と、帯電手段３、現像手段５およびクリーニング手段７とを一体に支持してカートリッジ化して、電子写真装置本体のレールなどの案内手段１０を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ９としている。
【実施例】
【０１１８】
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
【０１１９】
（実施例１）
直径３０ｍｍ、長さ３５７ｍｍのアルミシリンダーを支持体とした。この支持体を、水系洗浄剤を用いて超音波洗浄した後、８０℃のイオン交換水に浸漬し、次いで引き上げて乾燥した。
【０１２０】
次に、ＳｎＯ２コート処理硫酸バリウム（導電性粒子）１０部、酸化チタン（抵抗調整用）２部、フェノール樹脂６部、シリコーンオイル（レベリング剤）０．００１部、および、メタノール４部／メトキシプロパノール１６部の混合溶剤を、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、導電層用塗布液を調製した。
【０１２１】
この導電層用塗布液を、支持体上に浸漬塗布し、１４０℃で３０分間熱硬化して、膜厚が１５μｍの導電層を形成した。
【０１２２】
次に、Ｎ−メトキシメチル化ナイロン３部、および、共重合ナイロン３部を、メタノール６５部／ｎ−ブタノール３０部の混合溶剤に溶解して、中間層用塗布液を調製した。
【０１２３】
この中間層用塗布液を、導電層上に浸漬塗布し、８０℃で１０分間乾燥して、膜厚が１．０μｍの中間層を形成した。
【０１２４】
次に、下記式（ＣＧ−１）で示される構造を有するアゾ顔料（電荷発生物質）４部、
【０１２５】
【化１７】
2005250028.tif 000019
【０１２６】
および、テトラヒドロフラン７０部を、直径１ｍｍのガラスビーズを用いたサンドミル装置で１２時間分散して、電荷発生物質分散液を調製した。
【０１２７】
この電荷発生物質分散液に、ポリビニルブチラール樹脂（商品名：エスレックＢＬＳ、積水化学（株）製）２部およびテトラヒドロフラン２０部を加え、さらに直径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、次に、ガラスビーズを取り除いてシクロヘキサノン１００部を加えて電荷発生層用塗布液を調製した。
【０１２８】
この電荷発生層用塗布液を、中間層上に浸漬塗布し、８０℃で１０分間乾燥して、膜厚が０．２μｍの電荷発生層を形成した。
【０１２９】
次に、下記式（ＰＡ−１）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（重量平均分子量Ｍｗ：１２００００、テレフタル酸構造とイソフタル酸構造とのモル比は５０：５０）
【０１３０】
【化１８】
2005250028.tif 000020
【０１３１】
をクロロベンゼン１００部に溶解し、これに、四フッ化エチレン樹脂粒子（商品名：ルブロンＬ−２：ダイキン工業（株）製）１０部、および、表１に示すジオルガノポリシロキサン（ＰＳ−１）１部を添加し、この混合物を、液衝突分散機（ナノマイザー・分散圧６００ｂａｒ）で３回分散して、フッ素原子含有樹脂粒子分散液を調製した。
【０１３２】
分散したフッ素原子含有樹脂粒子の体積平均粒径については、テトラヒドロフラン中において（溶剤粘度０．５１ｃＰ、溶剤密度０．８９ｇ／ｃｍ３、サンプル密度２．１７ｇ／ｃｍ３）粒度分布測定器（商品名：ＣＡＰＡ７００、（株）堀場製作所製）を用いて測定したところ、０．２１μｍであった。
【０１３３】
このフッ素原子含有樹脂粒子分散液に、下記式（ＣＴ−１）で示される構造を有する電荷輸送物質（酸化電位０．７６Ｖ）、
【０１３４】
【化１９】
2005250028.tif 000021
【０１３５】
上記式（４−１）で示される構造を有する電荷輸送物質（酸化電位０．８８Ｖ）、上記式（ＰＡ−１）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、クロロベンゼン、および、ジクロロメタンを添加して、電荷輸送層用塗布液を調製した。なお、この電荷輸送層用塗布液中の配合比（部）は以下のとおりになるように調整した。
【０１３６】
上記式（ＰＡ−１）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  １３部
上記式（ＣＴ−１）で示される構造を有する電荷輸送物質  ７部
上記式（４−１）で示される構造を有する電荷輸送物質  ３部
四フッ化エチレン樹脂粒子  ２．５部
ジオルガノポリシロキサン（ＰＳ−１）  ０．２５部
クロロベンゼン  ６０部
ジクロロメタン  ６０部
この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布し、１３０℃で１時間乾燥して、膜厚が２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【０１３７】
このようにして、電荷輸送層が表面層である電子写真感光体を作製した。
【０１３８】
作製した電子写真感光体を、キヤノン（株）製複写機ＧＰ−４０の改造機に装着し、電子写真特性の評価を行った。この複写機は、電子写真感光体に接触配置された接触帯電部材に交流電圧を直流電圧に重畳した振動電圧を印加して該電子写真感光体の表面を帯電する接触帯電、波長７８０ｎｍのレーザー光によるデジタル像露光、および、反転現像を採用した電子写真装置であり、プロセススピードは２１０ｍｍ／ｓ、複写速度はＡ４紙横で４０枚／分である。
【０１３９】
まず、暗部電位Ｖｄ０を−７００Ｖ、明部電位Ｖｌ０を−２００Ｖとし、電子写真感光体の初期の表面電位を測定した。なお、電子写真感光体の表面電位の測定は、上記複写機から現像用カートリッジを抜き取り、そこに電位測定プローブを挿入して行った。電子写真感光体に対する電位測定プローブの位置は、電子写真感光体回転軸方向のほぼ中央、電子写真感光体の表面からのギャップを３ｍｍとした。
【０１４０】
次に、２３℃／５％ＲＨ環境下において、Ａ４普通紙を１枚複写ごとに１度停止する間欠モード（１０秒／枚の複写間隔）にて、印字比率６％の画像を２００００枚出力し、暗部電位Ｖｄ２００００の測定をした。また、２００００枚の画像出力後に、出力画像に欠陥があるか否かを目視にて確認した。
【０１４１】
次に、３０℃／８５％ＲＨ環境下において、Ａ４普通紙を連続してプリントする連続モードにて、印字比率６％の画像を２０００枚出力し、明部電位Ｖｌ２０００の測定をした。
【０１４２】
電位変動の評価は、暗部電位差ΔＶｄ（＝│Ｖｄ２００００│−│Ｖｄ０│）および明部電位差ΔＶｌ（＝│Ｖｌ２０００│−│Ｖｌ０│）を算出することによって行った。
【０１４３】
評価結果を表２に示す。
【０１４４】
（実施例２）
実施例１において、ジオルガノポリシロキサン（ＰＳ−１）を、ジオルガノポリシロキサン（ＰＳ−２）に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表２に示す。
【０１４５】
（実施例３）
実施例１において、上記式（４−１）で示される構造を有する電荷輸送物質を、上記式（４−３）で示される構造を有する電荷輸送物質（酸化電位０．８４Ｖ）に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表２に示す。
【０１４６】
（実施例４）
実施例１において、上記式（４−１）で示される構造を有する電荷輸送物質を、上記式（４−７）で示される構造を有する電荷輸送物質（酸化電位０．８８Ｖ）に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表２に示す。
【０１４７】
（比較例１）
実施例１において、上記式（４−１）で示される構造を有する電荷輸送物質を、下記式（ＣＴ−２）で示される構造を有する電荷輸送物質（酸化電位０．８０Ｖ）に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表２に示す。
【０１４８】
【化２０】
2005250028.tif 000022
【０１４９】
（比較例２）
実施例１において、上記式（４−１）で示される構造を有する電荷輸送物質を、下記式（ＣＴ−３）で示される構造を有する電荷輸送物質（酸化電位０．８３Ｖ）に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表２に示す。
【０１５０】
【化２１】
2005250028.tif 000023
【０１５１】
（比較例３）
実施例１において、上記式（４−１）で示される構造を有する電荷輸送物質を、下記式（ＣＴ−４）で示される構造を有する電荷輸送物質（酸化電位０．８１Ｖ）に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表２に示す。
【０１５２】
【化２２】
2005250028.tif 000024
【０１５３】
（比較例４）
比較例３において、電荷輸送層用塗布液中の上記式（ＣＴ−１）で示される構造を有する電荷輸送物質の量を７部から９部に変更し、上記式（ＣＴ−４）で示される構造を有する電荷輸送物質の量を３部から１部に変更した以外は、比較例３と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表２に示す。
【０１５４】
（比較例５）
実施例１において、ジオルガノポリシロキサン（ＰＳ−１）を、フッ素アルキル側鎖を持つアクリル樹脂（商品名：ＧＦ３００、東亜合成（株）製）に変更した以外は、実施例１と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表２に示す。
【０１５５】
【表２】
2005250028.tif 000025
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【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備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１５７】
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  クリーニング手段
８  定着手段
９  プロセスカートリッジ
１０  案内手段
Ｐ  転写材
【図１】
2005250028.tif 000033